JP2005295186A - Radio lan terminal, radio communication system and communication control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パワーセーブモードで動作する無線LANモジュール及びサスペンド/レジューム機能を有するホストモジュールを有する無線LAN端末、同無線LAN端末および無線LAN基地局からなる無線通信システム、および通信制御方法に関する。 The present invention relates to a wireless LAN terminal having a wireless LAN module operating in a power save mode and a host module having a suspend / resume function, a wireless communication system including the wireless LAN terminal and the wireless LAN base station, and a communication control method.
IEEE802.11方式の無線LANでは、無線LAN端末の待機時の省電力化を実現することを目的として、パワーセーブモードに関する仕様が規定されている(非特許文献1参照)。 In the IEEE802.11 wireless LAN, specifications relating to the power save mode are defined for the purpose of realizing power saving during standby of the wireless LAN terminal (see Non-Patent Document 1).
無線LAN端末がパワーセーブモードで動作している際の通信手順を説明する。具体的には、無線LAN端末が無線LAN基地局への接続後にパワーセーブモードに遷移し、他の端末から送信されたデータを受信する場合を想定する。データを送信する他の端末は、例えば、無線LAN基地局に有線で接続された有線LAN端末であるとする。 A communication procedure when the wireless LAN terminal is operating in the power save mode will be described. Specifically, it is assumed that the wireless LAN terminal shifts to the power save mode after connecting to the wireless LAN base station and receives data transmitted from other terminals. It is assumed that the other terminal that transmits data is, for example, a wired LAN terminal connected to the wireless LAN base station by wire.
まず、無線LAN端末と無線LAN基地局はIEEE802.11の接続処理を行う。接続処理では、通常のフレーム交換に加え、パワーセーブモードで無線LAN端末が動作する際のリッスン・インターバル(Listen Interval)を示す情報がやりとりされる。リッスン・インターバルは、無線LAN端末が目覚める頻度を規定し、具体的にはビーコン周期を表すパラメータに相当する。周期的に受信処理を行う無線LAN端末宛てのデータを無線LAN基地局がバッファリングする期間は、リッスン・インターバルに基づく。無線LAN基地局のバッファリング能力は、無線LAN基地局が備えるバッファの容量、およびパワーセーブモードで動作するSTA宛のデータの、単位時間当たりの受信量による。 First, the wireless LAN terminal and the wireless LAN base station perform IEEE 802.11 connection processing. In the connection processing, in addition to normal frame exchange, information indicating a listen interval when the wireless LAN terminal operates in the power save mode is exchanged. The listen interval defines the frequency at which the wireless LAN terminal wakes up, and specifically corresponds to a parameter representing the beacon period. The period during which the wireless LAN base station buffers data addressed to the wireless LAN terminal that periodically performs reception processing is based on the listen interval. The buffering capability of the wireless LAN base station depends on the capacity of the buffer provided in the wireless LAN base station and the amount of data addressed to the STA operating in the power save mode per unit time.
まず、ユーザからの指示または初期設定により、無線LAN端末はパワーセーブモードでの動作を開始する。パワーセーブモードに遷移する旨を無線LAN基地局に通知するために、無線LAN端末はIEEE802.11フレームのヘッダフィールドに含まれるパワーセーブビットをOnに設定したヌル(Null)・データフレームを送信する。 First, the wireless LAN terminal starts operation in the power save mode in accordance with an instruction or initial setting from the user. In order to notify the wireless LAN base station of the transition to the power save mode, the wireless LAN terminal transmits a null data frame in which the power save bit included in the header field of the IEEE 802.11 frame is set to On. .
無線LAN端末から上記ヌル・データフレームを受信した無線LAN基地局は、該無線LAN端末がパワーセーブモードで動作することを記憶する。以後、この無線LAN端末宛のデータを無線LAN基地局が受信した場合の動作は、パワーセーブモードの仕様において規定されている。 The wireless LAN base station that has received the null data frame from the wireless LAN terminal stores that the wireless LAN terminal operates in the power save mode. Thereafter, the operation when the wireless LAN base station receives the data addressed to the wireless LAN terminal is defined in the power save mode specification.
続いて、無線LAN基地局はビーコン(Beacon)フレームを送信する。パワーセーブモードで動作している無線LAN端末は、リッスン・インターバル以外のタイミングでは通常ビーコンフレームを受信しない。 Subsequently, the wireless LAN base station transmits a beacon frame. A wireless LAN terminal operating in the power save mode does not normally receive a beacon frame at a timing other than the listen interval.
本従来例に従い有線LAN端末が無線LAN端末宛にデータフレームを送信すると、無線LAN基地局は該データフレームを受信する。このデータフレームの宛先アドレスがパワーセーブモードで動作する無線LAN端末を示していると、無線LAN基地局はこのデータフレームを一旦バッファリングする。次に無線LAN基地局は、当該無線LAN端末宛のデータをバッファしていることを該無線LAN端末に通知するために、以後のタイミングで送信するビーコンフレームにトラフィック通知マップ(TIM; Traffic Indication Map)エレメントを含める。以下、トラフィック通知マップエレメントのことを「TIMエレメント」と略称する。どの端末宛のデータをバッファしているかの情報は、TIMエレメントに含まれる部分仮想ビットマップ(Partial Virtual Bitmap)フィールドに、該当する端末のアソシエーション識別子(AID; Association ID)ビットを設定することによって表現される。
パワーセーブモードで動作中の無線LAN端末は通常リッスン・インターバルで受信モードへの復帰を繰り返す。このとき、無線LAN基地局から送信されたビーコンフレームを受信すると、該無線LAN端末はTIMフィールドの有無およびその内容をチェックする。ここで、当該無線LAN端末宛て(自局宛て)のフレームがバッファされていることを認識すると、該無線LAN端末はフレームの転送要求を示すPS−Pollフレームを無線LAN基地局へ送信する。PS−Poll(Power Save-Poll)フレームは、パワーセーブモード動作中の無線LAN端末が無線LAN基地局に対して自局宛てのフレームの送信を要求するために使用するための特別な制御フレームである。
When the wired LAN terminal transmits a data frame addressed to the wireless LAN terminal according to the conventional example, the wireless LAN base station receives the data frame. If the destination address of this data frame indicates a wireless LAN terminal operating in the power save mode, the wireless LAN base station once buffers this data frame. Next, in order to notify the wireless LAN terminal that the data addressed to the wireless LAN terminal is buffered, the wireless LAN base station adds a traffic indication map (TIM; Traffic Indication Map) to a beacon frame transmitted at a later timing. ) Include the element. Hereinafter, the traffic notification map element is abbreviated as “TIM element”. Information indicating which terminal is buffered data is expressed by setting an association ID (AID) bit of the corresponding terminal in a partial virtual bitmap (Partial Virtual Bitmap) field included in the TIM element. Is done.
The wireless LAN terminal operating in the power save mode repeats the return to the reception mode at a normal listening interval. At this time, when the beacon frame transmitted from the wireless LAN base station is received, the wireless LAN terminal checks the presence and content of the TIM field. Here, when recognizing that a frame addressed to the wireless LAN terminal (addressed to the own station) is buffered, the wireless LAN terminal transmits a PS-Poll frame indicating a frame transfer request to the wireless LAN base station. The PS-Poll (Power Save-Poll) frame is a special control frame used for a wireless LAN terminal in the power save mode operation to request the wireless LAN base station to transmit a frame addressed to itself. is there.
無線LAN基地局はPS−Pollフレームを受信すると、バッファリングしている無線LAN端末宛のデータフレームを読みだし、該無線LAN端末に送信する。無線LAN端末は該無線LAN端末宛のデータを受信し、該当する上位の通信アプリケーションにデータを渡して処理を完了する。 When the wireless LAN base station receives the PS-Poll frame, it reads out the buffered data frame addressed to the wireless LAN terminal and transmits it to the wireless LAN terminal. The wireless LAN terminal receives the data addressed to the wireless LAN terminal, passes the data to the corresponding upper communication application, and completes the processing.
なお、上述した無線LAN端末が有線LAN端末に対してデータフレームを送信する際には、該無線LAN端末はパワーセーブモードでないアクティブなモードで動作していることが必要であり、通常時のデータ送信手順に従う。 In addition, when the wireless LAN terminal described above transmits a data frame to the wired LAN terminal, the wireless LAN terminal needs to operate in an active mode other than the power save mode. Follow the sending procedure.
以上、無線LAN端末がパワーセーブモードで動作している際の通信手順の概略を説明したが、このようなパワーセーブモードで動作可能な無線LAN端末が例えばパーソナルコンピュータ(PC)である場合、パーソナルコンピュータをホストモジュールと、無線媒体に対する通信動作を担う無線LANモジュールとによって構成することは一般的である。ホストモジュールはCPUやメモリ等を搭載するマザーボードならびにディスプレイやキーボード等の入出力デバイスを含む。 The outline of the communication procedure when the wireless LAN terminal is operating in the power save mode has been described above. If the wireless LAN terminal capable of operating in such a power save mode is a personal computer (PC), for example, personal It is common to configure a computer with a host module and a wireless LAN module that is responsible for communication with a wireless medium. The host module includes a motherboard on which a CPU and a memory are mounted, and input / output devices such as a display and a keyboard.
このような構成において、ホストモジュールとしてサスペンドまたはハイバーネーションのような、いわゆる省電力モードで動作するものを適用することも、携帯型PC(ノート型PC)等においてしばしば行われる。
無線LAN端末(例えばPC)のホストモジュールがサスペンドやハイバーネーションのような省電力モードで動作するとき、無線LANモジュールへの通電制御、および無線LANモジュールの振る舞いとしては以下が考えられる。 When the host module of a wireless LAN terminal (for example, PC) operates in a power saving mode such as suspend or hibernation, the following can be considered as the energization control to the wireless LAN module and the behavior of the wireless LAN module.
(1)サスペンドまたはハイバーネーションの制御に従い、無線LANモジュールへの通電が遮断される。すなわち、無線LANモジュールは動作停止する(Off)。この(1)の状態をとる構成例の場合、当然ながら無線LANによる通信は全く行えない。したがって、当該無線LAN端末宛のデータフレームが無線LAN基地局に到達しても、無線LANモジュールは無線LAN基地局からデータフレームを受信することができない。実装によっては、無線LAN基地局は全く受信を行えない無線LAN端末との接続を一方的に切断するよう動作するかもしれない。 (1) The power supply to the wireless LAN module is cut off according to the control of suspend or hibernation. That is, the wireless LAN module stops operating (Off). In the case of the configuration example taking the state (1), it is obvious that communication by wireless LAN cannot be performed at all. Therefore, even if the data frame addressed to the wireless LAN terminal reaches the wireless LAN base station, the wireless LAN module cannot receive the data frame from the wireless LAN base station. Depending on the implementation, the wireless LAN base station may operate to unilaterally disconnect the wireless LAN terminal that cannot receive at all.
(2)サスペンドまたはハイバーネーションの制御を受けることなく、無線LANモジュールは通電され続け、動作する(On)。この(2)の状態をとる構成例の場合、当該無線LAN端末宛のデータフレームが無線LAN基地局に到達すると、無線LANモジュールは無線LAN基地局からデータフレームを受信することができる。無線LANモジュールがパワーセーブモードで動作しているときでも、このデータフレームを受信することができる。これには、上述したパワーセーブモード中のデータ受信の通信手順に従えばよい。 (2) The wireless LAN module continues to be energized and operates (On) without receiving control of suspend or hibernation. In the configuration example taking the state (2), when the data frame addressed to the wireless LAN terminal reaches the wireless LAN base station, the wireless LAN module can receive the data frame from the wireless LAN base station. This data frame can be received even when the wireless LAN module is operating in the power save mode. For this purpose, the communication procedure for data reception during the power save mode described above may be followed.
しかしながら、ホストモジュールはサスペンドまたはハイバーネーション状態であることから、データフレームに格納された情報の最終的な受け取り手である通信アプリケーションに対し、該情報を無線LANモジュールから渡すことができない。これは、無線LANモジュールがパワーセーブモードで動作しているかノーマルモードで動作しているかに依らない。 However, since the host module is in the suspend or hibernation state, the information cannot be passed from the wireless LAN module to the communication application that is the final recipient of the information stored in the data frame. This does not depend on whether the wireless LAN module is operating in the power save mode or the normal mode.
従来、上記(1)(2)のどちらの場合においても、当該無線LAN端末宛のデータフレームは不着であり、期待された通信アプリケーション処理を経ることなく破棄されてしまう。 Conventionally, in both cases (1) and (2), the data frame addressed to the wireless LAN terminal is non-arrival and is discarded without undergoing expected communication application processing.
本発明はかかる事情を考慮してなされたものであり、ホストモジュールが省電力モードで動作している際の無線LANフレームの無駄な損失を回避することができる無線LAN端末、同無線LAN端末および無線LAN基地局を有する無線通信システム、および通信制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a wireless LAN terminal capable of avoiding useless loss of a wireless LAN frame when the host module is operating in the power saving mode, the wireless LAN terminal, and An object is to provide a wireless communication system having a wireless LAN base station and a communication control method.
本発明の一態様に係る無線LAN端末は、無線LANフレームを処理し、省電力モード状態では該無線LANフレームの処理を一時的に停止するホストモジュールと、前記無線LANフレームを無線通信媒体から受信し、前記ホストモジュールに受け渡す無線LANモジュールと、前記ホストモジュールが省電力モード状態であるか否かを記憶する記憶手段と、前記無線LANフレームの着信を検出する検出手段と、前記無線LANフレームの着信が検出されたとき、前記ホストモジュールが省電力モード状態であるならば、一時的に停止した無線LANフレームの処理の再開を通知する通知手段とを具備する。 A wireless LAN terminal according to an aspect of the present invention receives a wireless LAN frame from a wireless communication medium and a host module that processes the wireless LAN frame and temporarily stops processing the wireless LAN frame in the power saving mode state. A wireless LAN module delivered to the host module; storage means for storing whether or not the host module is in a power saving mode; detection means for detecting incoming of the wireless LAN frame; and the wireless LAN frame If the host module is in a power saving mode state, a notification means for notifying the resumption of processing of the wireless LAN frame that has been temporarily stopped is provided.
本発明によれば、ホストモジュールが省電力モードで動作している際の無線LANフレームの無駄な損失を回避することができる無線LAN端末、同無線LAN端末および無線LAN基地局を有する無線通信システム、および通信制御方法を提供できる。 According to the present invention, a wireless communication system having a wireless LAN terminal, a wireless LAN terminal, and a wireless LAN base station that can avoid useless loss of a wireless LAN frame when the host module is operating in the power saving mode. And a communication control method can be provided.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係わるローカルエリアネットワーク(LAN)を示す図であって、LANの物理層を無線および有線(例えばイーサネット(登録商標))とし、MAC層をIEEE802.11やIEEE802.3とする一般的なネットワーク構成を有する。同図に示すように、本実施形態のLANは無線LAN(WLS)と有線LAN(WRD)から成る。無線LAN(WLS)において、無線LAN端末100,300(以下、それぞれSTA100,STA300と記す)は無線LAN基地局200(以下、AP200と記す)に対し無線媒体を介して接続される。STA300の存在は、AP200に2台以上の複数の端末が接続可能であることを意味している。AP200は、有線LAN(WRD)に対しケーブルを介して接続されている。有線LAN(WRD)には有線LAN端末400(以下、STA400と記す)が接続されている。なお、LANスイッチやハブを介して複数の有線LAN端末やルータ装置が設置されていてもよい。
FIG. 1 is a diagram showing a local area network (LAN) according to an embodiment of the present invention, in which the physical layer of the LAN is wireless and wired (for example, Ethernet (registered trademark)), and the MAC layer is IEEE802.11. It has a general network configuration such as IEEE802.3. As shown in the figure, the LAN according to this embodiment includes a wireless LAN (WLS) and a wired LAN (WRD). In a wireless LAN (WLS),
STA100,300はIEEE802.11の無線LAN仕様に準じて動作する端末であり、それぞれに一意のMAC ID(MACID_STA100,MACID_STA300)を持つ。MAC IDとは、Media Access Control(媒体アクセス制御)IDの略である。AP(アクセスポイント)200はIEEE802.11の無線LAN仕様に準じて動作する基地局であり、無線LANと無線LANまたは無線LANと有線LANとの間を送受信されるデータフレームをMAC IDで特定可能な宛先に転送する機能を有する。STA400はIEEE802.3およびイーサネット(登録商標)等の有線LAN仕様に準じて動作する端末であって、一意のMAC ID(MACID_STA400)を持ち、AP200を介してSTA100またはSTA300と通信することが可能である。
The STAs 100 and 300 are terminals that operate in accordance with the IEEE 802.11 wireless LAN specifications, and each has a unique MAC ID (MACID_STA100, MACID_STA300). MAC ID is an abbreviation for Media Access Control ID. The AP (access point) 200 is a base station that operates according to the wireless LAN specification of IEEE802.11, and a data frame transmitted / received between a wireless LAN and a wireless LAN or between a wireless LAN and a wired LAN can be specified by a MAC ID. Has a function of forwarding to a destination. The
図2は無線LAN端末(STA)を示すブロック図である。同図に示すように、STA100は、無線LANモジュール110、ホストモジュール120、電源ユニット130、および着信通知ユニット140を具備する。
FIG. 2 is a block diagram showing a wireless LAN terminal (STA). As shown in the figure, the
無線LANモジュール110は、IEEE802.11の無線LANから受信したデータフレームを通信アプリケーション121に渡し、あるいは逆に通信アプリケーションから渡されたデータを無線LANへ送信する送受信ユニット111、パワーセーブを始めとするIEEE802.11の様々な管理行う管理ユニット112、無線LANモジュール110およびホストモジュール120の各種モード状態を記憶する端末管理テーブル113、パワーセーブモード動作時にデータフレームを一時的にバッファリングするデータバッファ114を具備する。
The
ホストモジュール120は、通信アプリケーション121と、無線LANモジュール110のパワーセーブモードやホストモジュール120の省電力モード(サスペンドまたはハイバネーション)をユーザの指示やシステムの設定により変更・管理するための省電力管理ユニット122とを具備する。
The
通信アプリケーション121は、無線LAN通信において送受されるデータを処理する例えばコンピュータソフトウェアからなり、ホストモジュール120が具備するメモリ等に記憶され、CPUにより実行される。通信アプリケーション121は、ホストモジュール120が省電力モード(サスペンド/ハイバネーション)の状態にあるときは、その実行が一時的に停止され、これにより無線LANモジュール110からの受信データフレームを受け取ることができず、処理することができない。
The
電源ユニット130は、管理ユニット112や省電力管理ユニット122からの指示により、無線LANモジュール110やホストモジュール120への電源供給や停止を行う。
The
着信通知ユニット140は、管理ユニット112からの通知により、ホストモジュール120がサスペンド動作時に無線LANモジュール110がデータを受信したことをユーザに通知する機能を有する。通知の方法はLEDでの視覚的な通知や、ベル等による聴覚的な通知、振動(バイブレーション)による触覚的な通知等が考えられ、通知方法は任意である。
The incoming
図3は無線LAN端末が備える端末管理テーブルを示す図である。端末管理テーブル113は、無線LANモジュール110を一意に示すためのMAC IDフィールド30、無線LANモジュール110のパワーセーブモード(On/Off)を示すためのパワーセーブモードフィールド31、ホストモジュール120の省電力モード(Off/サスペンド)を示すための省電力モードフィールド32、ホストモジュール120のサスペンド動作中に受信したデータフレームをどのように処理するか(Off/レジューム/着信通知)を示す通知モードフィールド33、サスペンド動作時にデータフレームをどこでバッファリングするか(STA/AP)を示すバッファモードフィールド34から構成される。
FIG. 3 is a diagram showing a terminal management table provided in the wireless LAN terminal. The terminal management table 113 includes a
なお、省電力モードフィールド32は、サスペンドのみを示しているが、ハイバーネーションや他の省電力モードとしてもよい。また、通知モードフィールド33について、ホストモジュール120が省電力モードで動作していないとき、すなわち通常モードで動作しているとき、ホストモジュール120の通信アプリケーション121は無線LANモジュール110から受信データフレームを受け取ることができるから、通知モードフィールド33はOffに設定される。なお、この場合において通知モードフィールド33に着信通知を設定してもよい。また、サスペンド動作中の無線LANデータの受信を何ら関知したくないユーザの都合に応じて、通知モードフィールド33をOffに設定できるようにしてもよい。
Although the power saving
図4は無線LAN基地局(AP)を示すブロック図である。同図に示すように、AP200は、無線LANモジュール210、有線LANモジュール220、転送ユニット230、第2のデータバッファ240を具備する。
FIG. 4 is a block diagram showing a wireless LAN base station (AP). As shown in the figure, the
ここでは有線LANモジュールと無線LANモジュール210をそれぞれひとづずつ備えているが、実装では複数の有線または無線LANモジュールを備えていてもよい。無線LANモジュール210は、IEEE802.11の無線LANから受信したデータフレームを転送ユニット230に渡したり、逆に転送ユニット230から渡されたフレームを無線LANを介して送信したりする送受信ユニット211、IEEE802.11の様々な管理行う管理ユニット212、無線LAN端末100の各種モード状態を記憶する端末管理テーブル213、無線LAN端末がパワーセーブ動作時にデータフレームのバッファリングを行う第1のデータバッファ214を具備する。
Here, one wired LAN module and one
図5は無線LAN基地局が備える端末管理テーブルを示す図である。同図に示すように、端末管理テーブル213は、パワーセーブモードで動作している無線LAN端末を一意に示すためのMAC IDフィールド50、無線LAN端末のパワーセーブモード(On/Off)を示すためのパワーセーブモードフィールド51、無線LAN端末の省電力モード(Off/サスペンド)を示すための省電力モードフィールド52から構成される。
FIG. 5 is a diagram showing a terminal management table provided in the wireless LAN base station. As shown in the figure, the terminal management table 213 shows a
ただし、無線LAN基地局200がIEEE802.11のみに対応する通常の無線LAN基地局である場合、すなわち第2の実施形態で説明するような無線LAN端末内ホストモジュールにおけるレジューム動作のレイテンシ問題を解決するためのバッファリング機能を備えない場合は、ホストモジュールの省電力モードフィールド52は存在しない。また、第2のデータバッファ240も必要ではない。
However, when the wireless
有線LANモジュール220は、IEEE802.3やイーサネット(登録商標)等の有線LANから受信したデータフレームを転送ユニット230に渡し、あるいは逆に転送ユニット230から渡されたフレームを有線LANへ送信したりする送受信ユニット211を具備する。
The wired
転送ユニット230は、無線LANモジュール210の送受信ユニット211または有線LANモジュールの送受信ユニット221から渡されたデータをその宛先MAC IDに応じて転送する機能を有する。
The
第2のデータバッファ240は、無線LAN端末100がサスペンド動作している時にデータフレームの一時的なバッファリングを行うものであり、無線LAN端末100がレジュームまたはハイバーネーションからの復帰に要する期間(復帰所要期間)よりも十分長い期間、無線LAN端末100宛のデータフレームをバッファできることが必要であり、無線LANモジュール210が有する第1のデータバッファ214よりも大容量の、例えばハードディスクからなる。勿論、ハードディスクのような磁気ディスク装置に限定されず、他の大容量ストレージデバイスでもよい。
The
以上のように構成されたLAN内のエッジに位置する端末間(無線・無線間または有線・無線間)の通信において、STA400からパワーセーブモードで動作するSTA100宛にデータフレームが送信され、AP200がこれを受信してパワーセーブモード動作中のSTA100宛に送信することを仮定した場合の動作例を第1および第2の実施形態によって説明する。
In communication between terminals (wireless / wireless or wired / wireless) located at the edge in the LAN configured as described above, a data frame is transmitted from the
第1の実施形態では図6乃至図9を参照し、パワーセーブモードで動作するSTA100宛のデータフレームがAP200に着信すると、STA100がこれをビーコン受信に基づいて検知し、データフレームを最終的に通信アプリケーション121に渡せるように、ホストモジュール120をレジューム制御する第1の動作例(図7,図8)と、パワーセーブモードで動作するSTA100宛のデータフレームがAP200に着信すると、STA100が同様にこれを検知し、オペレータ(ユーザ)に着信通知する第2の動作例(図9)を説明する。
In the first embodiment, referring to FIG. 6 to FIG. 9, when a data frame addressed to the
第2の実施形態では、図10乃至図12を参照し、STA100内ホストモジュール120におけるレジューム動作のレイテンシ問題を解決するためのバッファリング機能をAP200が実行する場合を説明する。
In the second embodiment, a case where the
なお、第1および第2の実施形態は、いずれもSTA100がパワーセーブモードで動作することを仮定しているが、パワーセーブモードでない通常のモードでの動作については、第1および第2の実施形態に対し当業者であれば自明な変形を行って導くことができる。
Note that the first and second embodiments both assume that the
(第1の実施形態) 図6は、第1の実施形態の通信手順に係るメッセージシーケンスを示す図である。同図における通知モードの変更処理(S3000)およびビーコンフレームの受信処理(S3015)を除く通信手順は、既に説明した無線LAN端末のパワーセーブモード動作時の通信手順と同様である。図7および図8は、第1の実施形態に係わる無線LAN端末(STA)100の内部動作手順を示している。これは、無線LANモジュール110のパワーセーブモードをOnとし、ホストモジュール120の省電力モードをサスペンドとし、通知モードをレジュームとするモード切替を含む第1の動作例に係わる。
First Embodiment FIG. 6 is a diagram illustrating a message sequence according to a communication procedure of the first embodiment. The communication procedure except for the notification mode change process (S3000) and the beacon frame reception process (S3015) in the figure is the same as the communication procedure during the power save mode operation of the wireless LAN terminal already described. 7 and 8 show an internal operation procedure of the wireless LAN terminal (STA) 100 according to the first embodiment. This relates to a first operation example including mode switching in which the power save mode of the
図7に示すように、まずSTA100のホストモジュール120において、ユーザからの操作により通知モードがレジュームに変更される(S3000)。通知モードの変更処理(SS3100)では、その旨が省電力管理ユニット122から管理ユニット112に対して伝えられる。次に、管理ユニット112は端末管理テーブル113に対して更新(MACID_STA100,Off,Off,レジューム,STA)を行う(SS3102)。ここで、バッファモードに関しては、AP200がレジューム動作時のバッファリング機能を備えている場合にのみ、AP200におけるバッファリングを選択することが可能であるが、これらの機能のサポートの有無は無線LANの接続時等に予め伝達することが可能である。第1の実施形態では、AP200が通常の無線LAN基地局として動作する場合であり、STAでのバッファリングが選択される。
As shown in FIG. 7, first, in the
同様に、ユーザの操作またはバッテリーの消耗等によるシステムによる自動的な制御により無線LANモジュールのパワーセーブモードがOn・ホストモジュール120の省電力モードがサスペンドに変更される(S3001)。ここで、無線LANモジュールのパワーセーブモードをOffにしておくことも可能であるが、全体の消費電力を低減することを目的に、ここではパワーセーブモードをOnに設定する場合のみを想定する。これらの変更処理(SS3110)は、省電力管理ユニット122により管理ユニット112に通知される。管理ユニット112は端末管理テーブル113に対して更新(MACID_STA100,On,サスペンド,レジューム,STA)を行う(SS3112)。また、管理ユニット112は無線LANモジュールがパワーセーブモード(On)に遷移したことをAP200に通知するために、IEEE802.11フレームのヘッダフィールドに含まれるパワーセーブビットをOnに設定したヌル・データフレームを作成し(SS3113)、送受信ユニット111を介してAP200へ送信する(SS3114、SS3115)。さらに管理ユニット112からパワーセーブモード(On)の変更通知を受け(SS3116)、パワーセーブモードでの動作を開始する(SS3117)。一方、省電力管理ユニット122は電源ユニット130に対して省電力モード変更(サスペンド)の通知を行う(SS3118)。これに応じて、電源ユニット130はレジューム時に必要な部分(例えばメインメモリー)以外へのホストモジュール120への電源供給を停止する(SS3119)。
Similarly, the power saving mode of the wireless LAN module is changed to On and the power saving mode of the
STA100からパワーセーブビットをOnに設定したヌル・データフレームを受信したAP200は、STA100がパワーセーブモードで動作することを検知し(SS3003)、以後、STA100宛のデータを受信した場合にはパワーセーブモードの仕様に準じた動作を行う。
Upon receiving a null data frame with the power save bit set to On from the
AP200はビーコンフレームを送信する(S3004〜S3006)が、パワーセーブモードで動作しているSTA100はリッスン・インターバル以外のタイミングでのビーコンフレームの受信を行わない。
The
有線LAN上のSTA400からSTA100宛にデータフレームが送信されると(S3010)、AP200はこれを受信する。宛先アドレス(MACID_STA100)がパワーセーブモードで動作するSTA100宛であることから、AP200はこのデータフレームをバッファリングする(S3011)。AP200はSTA100宛のデータをバッファしていることをSTA100へ通知するために、以後のタイミングで送信するビーコンフレームにTIMエレメントを含める(S3012、S3014)。
When a data frame is transmitted from the
どの端末宛のデータをバッファしているかの情報は、TIMエレメントに含まれる部分仮想ビットマップフィールドの該当する端末のAIDビットを設定することによって示される。 Information on which terminal is buffering data is indicated by setting the AID bit of the corresponding terminal in the partial virtual bitmap field included in the TIM element.
STA100はリッスン・インターバルで受信モードを復帰し(S3013)、ビーコンフレームを受信する(S3015)。ビーコンフレームを受信したSTA100(SS3120)は、送受信ユニット111から管理ユニット112にビーコンフレームを渡し(SS3121)、管理ユニット112がビーコンフレームのTIMフィールドの有無およびその内容をチェックし(SS3122)、自身宛のフレームがバッファリングされていることを認識すると、端末管理テーブル113(MACID_STA100,On,サスペンド,レジューム,STA)を検索し(SS3123)、通知モードがレジューム、バッファリングモードがSTAであることを確認する(SS3124)。管理ユニット112は、電源ユニット130に対してレジューム処理の命令を送るとともに(SS3125)、データフレームの転送要求を示すPS−Pollフレームを生成し(SS3127)、送受信ユニットを介してAP200へ送信する(SS3128、SS3129、S3016)。一方、電源ユニット130はホストモジュール120への電源供給を行い、レジューム動作を開始する。
The
PS−Pollフレームを受信したAP200はバッファリングしているSTA100宛のデータを読みだし(S3017)、STA100へデータフレームを送信する(S3018)。
The
STA100は自身宛のデータを受信する(S3019)。この際、送受信ユニット111はホストのレジューム動作が完了していなければ、受信したデータフレームをデータバッファ114に一時的に格納する。また、管理ユニット112に対してデータフレームの受信を通知する(SS3132)。管理ユニット112は、ホストのレジューム完了を認識すると(SS3135)、端末管理テーブル113に対して更新(MACID_STA100,Off,Off,レジューム,STA)を行う(SS3136)と共に、送受信ユニット111に対して通信アプリケーションに対するデータの受渡し通知を行う(SS3137)。
The
通知を受けた送受信ユニット111は、データバッファ114からバッファリングしているデータフレームを読みだし(SS3138)、それらを通信アプリケーションに対して受け渡す(SS3139)。
Upon receiving the notification, the transmission /
次に、図9を参照して第2の動作例における無線LAN端末(STA)100の内部動作手順を説明する。第2の動作例は、通知モードをレジュームではなく着信通知とする点で第1の動作例とは異なる。これに応じて、STA400からのデータフレームの受信処理(S3019)における管理ユニット112の動作が第1の動作例とは異なる。
Next, an internal operation procedure of the wireless LAN terminal (STA) 100 in the second operation example will be described with reference to FIG. The second operation example is different from the first operation example in that the notification mode is not incoming resume but incoming call notification. Accordingly, the operation of the
図9に示すように、STA100はPS−Pollフレームの送信(S3016)により、AP200にバッファリングされていたデータを受信する(S3019)。送受信ユニット111はデータフレームを受信すると(SS3230)、データバッファ114に受信したデータフレームを格納する(SS3231)。また、管理ユニット112に対してデータフレームの受信を通知する(SS3232)。管理ユニット112は、データ内容を確認し(これにはデータの送信元等の情報が含まれる)(SS3233)、着信通知ユニット140にデータの受信があることを通知する(SS3234)。
As shown in FIG. 9, the
着信通知ユニット140は上述した通知方法(LEDの点灯、ベル、振動等)によりユーザに対して無線LANフレームの着信を知らせる。このとき、例えば送信元の情報を表示してもよい。また、データバッファ114には受信したデータフレームがバッファリングされるが、これらのデータフレームは容量が許す限りバッファリングし続けておき、ユーザがホストモジュール120をレジューム操作した際に通信アプリケーション121に渡してもよいし、あるいは、着信通知後適当なタイミングでこれを廃棄してもよい。
The
なお、STA100は、次のように動作することも可能である。すなわち、STA100宛のデータがAP200にバッファリングされていることをSTA100はビーコン受信時に検知可能であることから、以後のPS−Pollによるデータの受信処理を省略するように制御を行うことが可能となる。これにより、無駄なデータの送受信を回避することができ、無線リソースの効率利用を実現できる。さらに、AP200にバッファリングされているデータの廃棄を促すようなメッセージフレームをSTA100からAP200へ送信してもよい。
The
(第2の実施形態) 図10は、第2の実施形態の通信手順に係るメッセージシーケンスを示す図である。本実施形態は、STA100内のホストモジュール120におけるレジューム動作のレイテンシ問題を解決するためのバッファリング機能をAP200が実行する点(S4003,S4011)で第1の実施形態と異なる。省電力モードをサスペンドとし、通知モードをレジュームとすることについては第1の実施形態と同様である。
Second Embodiment FIG. 10 is a diagram illustrating a message sequence according to a communication procedure of the second embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the
図11は、第2の実施形態に係わる無線LAN端末(STA)100の内部動作手順を示している。同図に示すように、STA100においてユーザの操作により通知モードがレジュームに変更される(S4000)。この時、ユーザによる設定変更(SS4100)をトリガーとして、省電力管理ユニット122から管理ユニット112に対して通知モードの変更(レジューム)が伝えられる(SS4101)。さらに、管理ユニット112は端末管理テーブル113に対して更新(MACID_STA100,Off,Off,レジューム,AP)を行う(SS4102)。
FIG. 11 shows an internal operation procedure of the wireless LAN terminal (STA) 100 according to the second embodiment. As shown in the figure, the notification mode is changed to resume by a user operation in the STA 100 (S4000). At this time, using the setting change by the user (SS4100) as a trigger, the power
同様に、ユーザの操作またはバッテリーの消耗等によるシステムによる自動的な制御により無線LANモジュール110のパワーセーブモードがOnに変更されるとともにホストモジュール120の省電力モードがサスペンドに変更される(S4001)。これらの変更処理(SS4110)は、省電力管理ユニット122により管理ユニット112に通知される(SS4111)。管理ユニット112は端末管理テーブル113に対して更新(MACID_STA100,On,サスペンド,レジューム,AP)を行う(SS4112)。また、管理ユニット112は、無線LANモジュール110のパワーセーブモードがOnとなり、省電力モードがサスペンドに遷移したことをAP200に通知するために、IEEE802.11フレームのヘッダ情報に含まれるパワーセーブビットをOnにし、また省電力モードがサスペンドに遷移したことを通知するための情報を含めたデータフレームを作成し(SS4113)、送受信ユニット111を介してAP200へ送信する(SS4114、SS4115)。省電力通知のためのメッセージはSTA100とAP200との間で取り決められたものであれば、任意のフォーマットでよい。さらに管理ユニット112からパワーセーブモードがOnの変更通知を受け(SS4116)、パワーセーブモードでの動作を開始する(SS4117)。一方、省電力管理ユニット122は電源ユニット130に対して省電力モード変更(サスペンド)の通知を行い(SS4118)、電源ユニット130はレジューム時に必要な部分(例えばメインメモリー)以外へのホストモジュール120への電源供給を停止する(SS4119)。
Similarly, the power saving mode of the
図12は、第2の実施形態に係わる無線LAN基地局(AP)200の内部動作手順を示している。同図に示すように、AP200は、STA100からパワーセーブビットがOnに設定された省電力通知データフレームを受信する(S4003)。送受信ユニット211は、受信した変更通知データフレーム(SS4200)を管理ユニット212に渡し(SS4201)、管理ユニット212は端末管理テーブル213の更新を行う(MACID_STA100,On,サスペンド)(SS4202)。
FIG. 12 shows an internal operation procedure of the wireless LAN base station (AP) 200 according to the second embodiment. As shown in the figure, the
AP200はビーコンフレームを送信する(S4004〜S4006)が、パワーセーブモードで動作しているSTA100はそれらのフレームを受信しない。
有線LAN上のSTA400からSTA100宛にデータフレームが送信されると(S4010)、AP200はこれを受信する(S4011)。STA100宛のデータフレームを受信した(SS4210)有線モジュール220の送受信ユニット221は、転送ユニット230にデータフレームを受け渡す(SS4211)。
When a data frame is transmitted from the
転送ユニット230はデータフレームの宛先アドレスがMACID_STA100であることから、無線LANモジュール210の送受信ユニット211にデータフレームを受け渡す(SS4213)。送受信ユニット212は端末管理テーブル213を検索し(MACID_STA100,On,サスペンド)(SS4214)、STA100がパワーセーブモードかつサスペンドしていることを確認すると(SS4215)、第1のデータバッファ214にデータフレームを受け渡す(SS4216)。受け取ったデータフレームがサスペンドしている端末宛のものであることから、第1のデータバッファ214は、第2のデータバッファ240にデータフレームを受け渡す(SS4217)。
Since the destination address of the data frame is MACID_STA100, the
図10に示したように、AP200はSTA100宛のデータをバッファしていることをSTA100へ通知するために、以後のタイミングで送信するビーコンフレームにTIMエレメントを含める(S4012、S4014)。
As shown in FIG. 10, in order to notify the
STA100はリッスン・インターバルで受信モードを復帰し(S4013)、ビーコンフレームを受信する(S4015)。ビーコンフレームを受信したSTA100(SS4120)は、送受信ユニット111から管理ユニット112にビーコンフレームを渡し(SS4121)、管理ユニット112がビーコンフレームのTIMフィールドの有無およびその内容をチェックし(SS4122)、自身宛のフレームがバッファされていることを認識する。次に、管理ユニット112は端末管理テーブル113の状態(MACID_STA100,On,サスペンド,レジューム,AP)を検索し(SS4123)、通知モードがレジューム、バッファモードがAPであることを確認し(SS4124)、電源ユニット130に対してホストモジュール120をレジュームするよう命令する(SS4125)。これにより電源ユニット130はホストモジュール120をレジュームさせる(SS4126)。管理ユニット112は、ホストモジュール120がレジュームしたことを認識する(SS4127)と、端末管理テーブル113を更新し(MACID_STA100,On,Off,レジューム,AP)(SS4128)、フレームの転送要求を示すPS−Pollフレームを生成(SS4129)、送受信ユニットを介してAP200へ送信する(SS4130、SS4131、S4016)。
The
PS−Pollフレームを受信したAP200(S4017、SS4230)は、送受信ユニット211が第1のデータバッファ214を介して第2のデータバッファからSTA100宛のデータフレームを読みだし(SS4231)、STA100へデータフレームを送信する(S4018、SS4232)。
In the AP 200 (S4017, SS4230) that has received the PS-Poll frame, the transmission /
STA100は自身宛のデータを受信する(S4019、SS4140)。この際、送受信ユニット111は通信アプリケーション121に受け渡す(SS4141)。
The
以上説明した本発明の実施形態によれば、無線LANモジュールの管理ユニット、ホストモジュールの省電力管理ユニット、および電源ユニットが協調的に動作することによって、無線LAN端末がサスペンド状態である場合にも、受信したデータフレームを廃棄することなく通信を行うことが可能になる。あるいはデータの受信があったことをユーザに通知することができる。さらに、無線LAN基地局側が無線LAN端末の省電力状態を把握しておくことによって、無線LAN端末がサスペンドしている場合は、より大容量のバッファへデータをバッファリングすることによって、無線LAN端末がバッファを備えていない場合であっても、無線LAN端末宛のデータフレームの廃棄を防ぐことが可能となる。 According to the embodiment of the present invention described above, even when the wireless LAN terminal is in a suspended state by the cooperative operation of the wireless LAN module management unit, the host module power saving management unit, and the power supply unit. Thus, communication can be performed without discarding the received data frame. Alternatively, the user can be notified that data has been received. Further, the wireless LAN base station side grasps the power saving state of the wireless LAN terminal, and when the wireless LAN terminal is suspended, the wireless LAN terminal is configured by buffering data in a larger capacity buffer. Even in the case where is not equipped with a buffer, it is possible to prevent the data frame addressed to the wireless LAN terminal from being discarded.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
100,300…無線LAN端末(STA)、111…送受信ユニット、112…管理ユニット、113…端末管理テーブル、114…データバッファ、120…ホストモジュール、121…通信アプリケーション、122…省電力管理ユニット、130…電源ユニット、140…着信通知ユニット、200…無線LAN基地局、400…有線LAN端末 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,300 ... Wireless LAN terminal (STA), 111 ... Transmission / reception unit, 112 ... Management unit, 113 ... Terminal management table, 114 ... Data buffer, 120 ... Host module, 121 ... Communication application, 122 ... Power saving management unit, 130 ... Power supply unit, 140 ... Incoming call notification unit, 200 ... Wireless LAN base station, 400 ... Wired LAN terminal
Claims (6)
前記無線LANフレームを無線通信媒体から受信し、前記ホストモジュールに受け渡す無線LANモジュールと、
前記ホストモジュールが省電力モード状態であるか否かを記憶する記憶手段と、
前記無線LANフレームの着信を検出する検出手段と、
前記無線LANフレームの着信が検出されたとき、前記ホストモジュールが省電力モード状態であるならば、一時的に停止した無線LANフレームの処理の再開を通知する通知手段とを具備する無線LAN端末。 A host module that processes a wireless LAN frame and temporarily stops processing of the wireless LAN frame in the power saving mode state;
A wireless LAN module that receives the wireless LAN frame from a wireless communication medium and delivers the frame to the host module;
Storage means for storing whether the host module is in a power saving mode;
Detecting means for detecting incoming of the wireless LAN frame;
A wireless LAN terminal comprising: notification means for notifying resumption of processing of a wireless LAN frame that has been temporarily stopped if the host module is in a power saving mode state when an incoming of the wireless LAN frame is detected.
前記通知手段は、前記ホストモジュールへの通電を再開するよう前記電源ユニットを制御する制御信号を出力する手段を具備する請求項1に記載の無線LAN端末。 A power supply unit that energizes the host module in the non-power-saving mode state, and temporarily interrupts energization of the host module in the power-saving mode state;
The wireless LAN terminal according to claim 1, wherein the notifying unit includes a unit that outputs a control signal for controlling the power supply unit so as to resume energization of the host module.
前記無線LAN端末のホストモジュールが省電力モード状態であるか否かを記憶する記憶手段と、前記無線LAN端末のホストモジュールが省電力モード状態であるならば、該無線LAN端末に送信すべき無線LANフレームをフレームバッファに一時的に退避するバッファ制御手段とを有する無線LAN基地局とを具備する無線通信システム。 A host module that processes a wireless LAN frame and temporarily stops processing of the wireless LAN frame in the power saving mode state; a wireless LAN module that receives the wireless LAN frame from a wireless communication medium and delivers the wireless LAN frame to the host module; Storage means for storing whether or not the host module is in a power saving mode; detection means for detecting incoming of the wireless LAN frame; and when the incoming of the wireless LAN frame is detected, the host module A wireless LAN terminal having notification means for notifying resumption of processing of a wireless LAN frame temporarily stopped if the power saving mode state;
Storage means for storing whether or not the host module of the wireless LAN terminal is in a power saving mode state; and if the host module of the wireless LAN terminal is in a power saving mode state, a wireless to be transmitted to the wireless LAN terminal A wireless communication system comprising: a wireless LAN base station having buffer control means for temporarily saving a LAN frame in a frame buffer.
前記ホストモジュールが省電力モード状態であるか否かを記憶する記憶ステップと、
前記無線LANフレームの着信を検出する検出ステップと、
前記無線LANフレームの着信が検出されたとき、前記ホストモジュールが省電力モード状態であるならば、一時的に停止した無線LANフレームの処理の再開を通知する通知ステップとを具備する通信制御方法。 A host module that processes a wireless LAN frame and temporarily stops processing of the wireless LAN frame in the power saving mode state; a wireless LAN module that receives the wireless LAN frame from a wireless communication medium and delivers the wireless LAN frame to the host module; In a communication control method for a wireless LAN terminal comprising:
A storage step of storing whether or not the host module is in a power saving mode;
A detecting step of detecting an incoming of the wireless LAN frame;
A communication control method comprising: a notification step of notifying a restart of processing of a wireless LAN frame that has been temporarily stopped if the host module is in a power saving mode state when an incoming of the wireless LAN frame is detected.
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