JP2005328185A - 無線通信システム、無線通信モジュール、及び端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 送信フレームがあるにもかかわらず、次のアウェイク状態までその送信フレームの送信を待たなくてはならないことをなくすことが可能な無線通信システム、無線通信モジュール、及び端末装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 無線通信モジュール２の問い合せ部１０は、タイマ９が終了すると端末装置３にドーズ状態に遷移してよいか否かを問い合わせる。また、端末装置３の判断部１４は、無線通信モジュール２から問い合せがくると、記録部１３に送信フレームがあるか否かを判断し、送信フレームがない場合、無線通信モジュール２にドーズ状態への遷移を許可し、送信フレームがある場合、ドーズ状態への遷移を許可しない。無線通信モジュール２の状態切替部１１は、端末装置３からドーズ状態への遷移許可が伝えられると、アウェイク状態からドーズ状態に遷移し、端末装置３からドーズ状態への遷移不許可が伝えられると、アウェイク状態を継続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、端末装置と、その端末装置に備えられネットワークを介して他の端末装置とフレームを送受信する無線通信モジュールとからなる無線通信システムに関する。

既存の無線通信モジュールには、端末装置のバッテリ消費量を低減するためにパワーマネージメント機能を備えているものがある。
このパワーマネージメント機能は、常にフレームの送受信が可能なアウェイク（Ａｗａｋｅ）状態と、必要最低限の電力で動作しフレームの送受信が不可能なドーズ（Ｄｏｚｅ）状態とを交互に規則的な周期で遷移させる機能である。

そして、このようなパワーマネージメント機能を備える無線通信モジュールは、アウェイク状態中に、端末装置から送られてきた送信フレームをネットワークを介して他の端末装置に送信する。
また、このようなパワーマネージメント機能を備える無線通信モジュールにおいて、アウェイク状態（アクティブモード）からドーズ状態（スリープモード）に遷移する際に、アクセスポイントに対してアウェイク状態からドーズ状態に遷移する旨を伝えるものがある（例えば、特許文献１参照）。

これにより、アクセスポイントは無線通信モジュールの現在の状態を知ることができるので、ドーズ状態の無線通信モジュールにフレームを送信することを防止することができる。
特開２００２−１３５３１４号 （第３〜６頁、第１〜１３図）

しかしながら、一般に、パワーマネージメント機能は、アウェイク状態とドーズ状態との遷移を無線通信モジュール内部のタイマを使用してフレームの送受信動作と独立に行っている。そのため、端末装置が送信フレームをもっていても、無線通信モジュールのタイマが終了するとアウェイク状態からドーズ状態に遷移し、送信フレームが送信できなくなってしまい、次にアウェイク状態に遷移するまで送信フレームの送信を待たなくてはならないという問題が発生する。

そこで、本発明では、送信フレームがあるにもかかわらず、次のアウェイク状態までその送信フレームの送信を待たなくてはならないことをなくすことが可能な無線通信システム、無線通信モジュール、及び端末装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明では、以下のような構成を採用した。
すなわち、本発明の無線通信システムは、端末装置と、該端末装置に備えられネットワークを介して他の端末装置とフレームを送受信する無線通信モジュールとからなる無線通信システムであって、前記無線通信モジュールは、前記フレームが送受信可能なアウェイク状態と前記フレームが送受信不可能なドーズ状態とを交互に切り替えるためのタイマと、前記タイマが終了すると、送信フレームがあるか否かを前記端末装置に対して問い合わせる問い合せ手段と、前記端末装置から前記送信フレームがない旨が伝えられると前記アウェイク状態から前記ドーズ状態に切り替え、前記端末装置から前記送信フレームがある旨が伝えられると前記アウェイク状態を継続する状態切替手段とを備え、前記端末装置は、前記無線通信モジュールから前記送信フレームがあるか否かの問い合わせがあると、前記送信フレームがあるか否かを判断し、前記送信フレームがない場合前記無線通信モジュールに対して前記送信フレームがない旨を伝え、前記送信フレームがある場合前記無線通信モジュールに対して前記送信フレームがある旨を伝える判断手段を備えることを特徴とする。

これにより、無線通信モジュールは、タイマが終了する際、端末装置において送信フレームがない場合アウェイク状態からドーズ状態に遷移し、端末装置において送信フレームがある場合アウェイク状態を継続する。
また、本発明の無線通信モジュールは、端末装置に備えられネットワークを介して他の端末装置とフレームを送受信する無線通信モジュールであって、前記フレームが送受信可能なアウェイク状態と前記フレームが送受信不可能なドーズ状態とを交互に切り替えるためのタイマと、前記タイマが終了すると、送信フレームがあるか否かを前記端末装置に対して問い合わせる問い合せ手段と、前記端末装置から前記送信フレームがない旨が伝えられると前記アウェイク状態から前記ドーズ状態に切り替え、前記端末装置から前記送信フレームがある旨が伝えられると前記アウェイク状態を継続する状態切替手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の端末装置は、ネットワークを介して他の端末装置とフレームを送受信する無線通信モジュールを備える端末装置であって、前記フレームが送受信可能なアウェイク状態から前記フレームが送受信不可能なドーズ状態に遷移してよいか否かの問い合せが前記無線通信モジュールからあった場合送信フレームがあるか否かを判断し、前記送信フレームがない場合前記無線通信モジュールに対して遷移許可し、前記送信フレームがある場合前記無線通信モジュールに対して遷移許可しない判断手段を備えることを特徴とする。

また、本発明の無線通信モジュールは、端末装置に備えられネットワークを介して他の端末装置とフレームを送受信する無線通信モジュールであって、前記フレームが送受信可能なアウェイク状態と前記フレームが送受信不可能なドーズ状態とを交互に切り替えるためのタイマと、前記アウェイク状態中に、送信フレームがあるか否かを前記端末装置に対して問い合わせる問い合せ手段と、前記端末装置から前記送信フレームがない旨が伝えられ前記タイマが終了すると前記アウェイク状態から前記ドーズ状態に切り替え、前記端末装置から前記送信フレームがある旨が伝えられ前記タイマが終了すると前記アウェイク状態を継続する状態切替手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、タイマが終了する際、送信フレームがあるとアウェイク状態を継続させるので、送信フレームがあるにもかかわらず、次のアウェイク状態までその送信フレームの送信を待たなくてはならないことをなくすことができる。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施形態の無線通信システムを示す図である。
図１（ａ）に示すように、無線通信システム１は、無線通信モジュール２と、端末装置３とを備えて構成されている。なお、本実施形態の無線通信システム１は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１系無線ＬＡＮの無線通信ネットワークに使用されてもよい。

上記無線通信モジュール２は、他の端末装置とネットワークを介してフレームを送受信するものであって、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換されたフレームを処理するＲＦ４と、ＲＦ信号またはデジタル信号からＢＢ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）信号に変換されたフレームを処理するＢＢＰ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）５と、無線通信モジュール２全体の制御などを行うＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）６とを備えて構成されている。

上記端末装置３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの制御回路やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリなどを備えて構成されるものであって、例えば、パーソナルコンピュータなどが考えられる。そして、端末装置３は、送信すべきフレームをメモリなどに記録すると共に、そのメモリなどに記録した送信フレームを無線通信モジュール２に送る。

図１（ｂ）は、ＭＡＣ６を示す図である。
図１（ｂ）に示すように、ＭＡＣ６は、制御部７と、記録部８とを備えて構成されている。なお、制御部７は、全体をファームウェアとして構成してもよいし、一部をファームウェアとして残りをハードウェアとして構成してもよい。

上記制御部７は、タイマ９と、問い合せ部１０（問い合せ手段）と、状態切替部１１（状態切替手段）とを備えて構成されている。
上記記録部８は、タイマ９にセットされるタイマ値などが記録されている。
上記タイマ９は、セットされたタイマ値をカウントする。

上記問い合せ部１０は、タイマ９のカウントが終了すると、端末装置３に対してアウェイク状態からドーズ状態に遷移してよいか否かを問い合わせる。
上記状態切替部１１は、端末装置３からドーズ状態の遷移許可が伝えられると、アウェイク状態からドーズ状態に遷移し、端末装置３からドーズ状態の遷移不許可が伝えられるとアウェイク状態を継続する。

図１（ｃ）は、端末装置３を示す図である。
図１（ｃ）に示すように、端末装置３は、制御部１２と、記録部１３とを備えて構成されている。なお、制御部１２は、無線通信モジュール２のドライバソフトとして構成してもよい。

上記制御部１２は、判断部１４（判断手段）を備えて構成されている。
上記記録部１３は、送信フレームなどが記録されている。
上記判断部１４は、無線通信モジュール２からドーズ状態に遷移してよいか否かの問い合せが送られてくると、記録部１３に送信フレームがあるか否かを判断し、送信フレームがない場合、無線通信モジュール２にドーズ状態の遷移を許可し、送信フレームがある場合、無線通信モジュール２にドーズ状態の遷移を許可しない。

ここで、無線通信モジュール２から端末装置３に問い合せがあった際に端末装置３に送信フレームがない場合を考える。
図２（ａ）は、無線通信モジュール２から端末装置３に問い合せがあった際に端末装置３に送信フレームがない場合のアウェイク状態とドーズ状態との切り替えタイミングを示す図である。

図２（ａ）に示すように、アウェイク状態からドーズ状態に遷移するタイミング（矢印が示すタイミング）で無線通信モジュール２から端末装置３に問い合せがあり、端末装置３に送信フレームがない場合、無線通信モジュール２は、アウェイク状態からドーズ状態に切り替えている。

次に、無線通信モジュール２から端末装置３に問い合せがあった際に端末装置３に送信フレームがある場合を考える。
図３（ｂ）は、無線通信モジュール２から端末装置３に問い合せがあった際に端末装置３に送信フレームがある場合のアウェイク状態とドーズ状態との切り替えタイミングを示す図である。なお、図３（ｂ）の時間軸（横軸）は、図２（ａ）と同一とする。

図２（ｂ）に示すように、アウェイク状態からドーズ状態に遷移するタイミング（矢印が示すタイミング）で無線通信モジュール２から端末装置３に問い合せがあり、端末装置３に送信フレームがある場合、無線通信モジュール２は、アウェイク状態を継続している。

なお、送信フレームがある場合のアウェイク状態の継続期間Ｔは、例えば、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、アウェイク状態期間Ｔ１と、ドーズ状態期間Ｔ２との合計期間としてもよい。
次に、無線通信モジュール２のＭＡＣ６の動作について説明する。

図３は、ＭＡＣ６の動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１において、ＭＡＣ６は、記録部８に記録されるアウェイク状態期間に対応するタイマ値（例えば、図２（ａ）または（ｂ）に示すアウェイク状態期間Ｔ１に対応するタイマ値）をタイマ９にセットする。

次に、ステップＳ２において、ＭＡＣ６は、タイマ９をスタートさせる。
次に、ステップＳ３において、ＭＡＣ６は、タイマ９が終了したか否かを判断する。
そして、タイマ９が終了すると（ステップＳ３がＹｅｓ）、ステップＳ４において、ＭＡＣ６は、端末装置３にアウェイク状態からドーズ状態に遷移してよいか否かを問い合わせる。すなわち、ステップＳ４において、ＭＡＣ６は、端末装置３に送信フレームがあるか否かを問い合わせる。

次に、ステップＳ５において、ＭＡＣ６は、端末装置３においてドーズ状態の遷移が許可されたか否かを判断する。すなわち、ステップＳ５において、ＭＡＣ６は、端末装置３から送信フレームがない旨が伝えられたか、または端末装置３から送信フレームがある旨が伝えられたかを判断する。

そして、ドーズ状態への遷移が許可されない場合（ステップＳ５がＮｏ）、ステップＳ６において、ＭＡＣ６は、記録部８に記録されるアウェイク状態の継続期間に対応するタイマ値（例えば、図２（ｂ）に示すアウェイク状態の継続期間Ｔに対応するタイマ値）をセットし、ステップＳ２に戻り、そのタイマをスタートさせる。すなわち、送信フレームがある旨が伝えられた場合、ステップＳ６において、ＭＡＣ６は、記録部８に記録されるアウェイク状態の継続期間に対応するタイマ値をセットし、ステップＳ２に戻り、そのタイマをスタートさせる。

一方、ドーズ状態への遷移が許可された場合（ステップＳ５がＹｅｓ）、ステップＳ７において、ＭＡＣ６は、アウェイク状態からドーズ状態に遷移する。すなわち、送信フレームがない旨が伝えられた場合、ＭＡＣ６は、アウェイク状態からドーズ状態に遷移する。

次に、ステップＳ８において、ＭＡＣ６は、記録部８に記録されるドーズ状態期間に対応するタイマ値（例えば、図２（ａ）または（ｂ）に示すドーズ状態期間Ｔ２に対応するタイマ値）をタイマ９にセットする。
次に、ステップＳ９において、ＭＡＣ６は、タイマ９をスタートさせる。

次に、ステップＳ１０において、ＭＡＣ６は、タイマ９が終了したか否かを判断する。
そして、タイマ９が終了すると（ステップＳ１０がＹｅｓ）、ステップＳ１１において、ＭＡＣ６は、ドーズ状態からアウェイク状態に遷移する。
なお、アウェイク状態期間に対応するタイマ値とドーズ状態期間に対応するタイマ値は互いに異なる値でもよいし、互いに同じ値でもよい。

次に、端末装置３の動作について説明する。
図４は、端末装置３の動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳＴ１において、端末装置３は、無線通信モジュール２から問い合せがあるか否かを判断している。

そして、無線通信モジュール２から問い合せがあると（ステップＳＴ１がＹｅｓ）、ステップＳＴ２において、端末装置３は、記録部１３に送信フレームが記録されているか否かを判断する。
そして、送信フレームがない場合（ステップＳＴ２がＮｏ）、ステップＳＴ３において、端末装置３は、無線通信モジュール２にアウェイク状態からドーズ状態への遷移を許可する。すなわち、ステップＳＴ３において、端末装置３は、無線通信モジュール２に送信フレームがない旨を伝える。

一方、送信フレームがある場合（ステップＳＴ２がＹｅｓ）、ステップＳＴ４において、端末装置３は、無線通信モジュール２にアウェイク状態からドーズ状態への遷移を許可しない。すなわち、ステップＳＴ４において、端末装置３は、無線通信モジュール２に送信フレームがある旨を伝える。

このように、無線通信モジュール２は、タイマ９が終了する際に、すなわち、アウェイク状態からドーズ状態に遷移する際に、端末装置３において送信フレームがない場合アウェイク状態からドーズ状態に遷移し、端末装置３において送信フレームがある場合アウェイク状態を継続するので、従来のように、送信フレームがあるにもかかわらず、アウェイク状態からドーズ状態に切り替り次のアウェイク状態までその送信フレームの送信を待たなければならないことをなくすことができる。

また、アウェイク状態からドーズ状態への遷移タイミングと、端末装置３から無線通信モジュール２へのフレーム送信タイミングとが重なったときの保護機能を省略することができる。
なお、上記実施形態では、無線通信モジュール２は、アウェイク状態からドーズ状態に遷移する際に端末装置３に対して送信フレームがあるか否かの問い合せを行う構成であるが、アウェイク状態中に端末装置３に対して送信フレームがあるか否かの問い合せを行い、端末装置３から送信フレームがない旨が伝えられタイマ９が終了するとアウェイク状態からドーズ状態に切り替え、端末装置３から送信フレームがある旨が伝えられタイマ９が終了するとアウェイク状態を継続するように構成してもよい。

本発明の実施形態における無線通信システムを示す図である。 端末装置に送信フレームがない場合または送信フレームがある場合のそれぞれのアウェイク状態とドーズ状態の切り替えタイミングを示す図である。 本発明の実施形態における無線通信モジュール（ＭＡＣ）の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における端末装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 無線通信システム
２ 無線通信モジュール
３ 端末装置
４ ＲＦ
５ ＢＢＰ
６ ＭＡＣ
７ 制御部
８ 記録部
９ タイマ
１０ 問い合せ部
１１ 状態切替部
１２ 制御部
１３ 記録部
１４ 判断部

Claims (4)

1. 端末装置と、該端末装置に備えられネットワークを介して他の端末装置とフレームを送受信する無線通信モジュールとからなる無線通信システムであって、
   前記無線通信モジュールは、
   前記フレームが送受信可能なアウェイク状態と前記フレームが送受信不可能なドーズ状態とを交互に切り替えるためのタイマと、
   前記タイマが終了すると、送信フレームがあるか否かを前記端末装置に対して問い合わせる問い合せ手段と、
   前記端末装置から前記送信フレームがない旨が伝えられると前記アウェイク状態から前記ドーズ状態に切り替え、前記端末装置から前記送信フレームがある旨が伝えられると前記アウェイク状態を継続する状態切替手段と、
   を備え、
   前記端末装置は、
   前記無線通信モジュールから前記送信フレームがあるか否かの問い合わせがあると、前記送信フレームがあるか否かを判断し、前記送信フレームがない場合前記無線通信モジュールに対して前記送信フレームがない旨を伝え、前記送信フレームがある場合前記無線通信モジュールに対して前記送信フレームがある旨を伝える判断手段を備える、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 端末装置に備えられネットワークを介して他の端末装置とフレームを送受信する無線通信モジュールであって、
   前記フレームが送受信可能なアウェイク状態と前記フレームが送受信不可能なドーズ状態とを交互に切り替えるためのタイマと、
   前記タイマが終了すると、送信フレームがあるか否かを前記端末装置に対して問い合わせる問い合せ手段と、
   前記端末装置から前記送信フレームがない旨が伝えられると前記アウェイク状態から前記ドーズ状態に切り替え、前記端末装置から前記送信フレームがある旨が伝えられると前記アウェイク状態を継続する状態切替手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信モジュール。
3. ネットワークを介して他の端末装置とフレームを送受信する無線通信モジュールを備える端末装置であって、
   前記フレームが送受信可能なアウェイク状態から前記フレームが送受信不可能なドーズ状態に遷移してよいか否かの問い合せが前記無線通信モジュールからあった場合送信フレームがあるか否かを判断し、前記送信フレームがない場合前記無線通信モジュールに対して遷移許可し、前記送信フレームがある場合前記無線通信モジュールに対して遷移許可しない判断手段を備えることを特徴とする端末装置。
4. 端末装置に備えられネットワークを介して他の端末装置とフレームを送受信する無線通信モジュールであって、
   前記フレームが送受信可能なアウェイク状態と前記フレームが送受信不可能なドーズ状態とを交互に切り替えるためのタイマと、
   前記アウェイク状態中に、送信フレームがあるか否かを前記端末装置に対して問い合わせる問い合せ手段と、
   前記端末装置から前記送信フレームがない旨が伝えられ前記タイマが終了すると前記アウェイク状態から前記ドーズ状態に切り替え、前記端末装置から前記送信フレームがある旨が伝えられ前記タイマが終了すると前記アウェイク状態を継続する状態切替手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信モジュール。

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