JP2006025181A

JP2006025181A - 無線情報通信方法、無線通信端末、無線基地局

Info

Publication number: JP2006025181A
Application number: JP2004201507A
Authority: JP
Inventors: Takashi Matsumoto; 崇司松本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-07-08
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2006-01-26

Abstract

【課題】無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等の無線ネットワークにおける無線通信端末の省電力化を図る。
【解決手段】本願発明は、他の無線通信端末が送信したＰＳ−Ｐｏｌｌを検出する検出手段を有し、スリープモードから起動した時、前記検出手段によって前記他の無線通信端末のＰＳ−Ｐｏｌｌを検出した場合、次にＡＰが送信するビーコンタイミングで再起動することを繰り返し、アイドルタイミングの検索を続ける無線通信端末。また、前記検出手段により、他の無線通信端末のＰＳ−Ｐｏｌｌを検出した場合、その時点のリッスン間隔を変更する。さらに、ＡＰはアイドルタイミングを検索する検索手段を有し、前記検索手段によって検索したアイドルタイミングを前記無線通信端末に通知する。
【選択図】図６

Description

本発明は、図１に示す無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等の無線ネットワークにおける無線通信端末の無線情報通信方法に関し、より特定的には省電力で且つ効率の良い無線情報通信方法、ならびにその無線情報通信方法を用いて動作する無線通信端末、および無線基地局（ＡＰ：アクセスポイント）に関するものである。

無線ＬＡＮの標準仕様であるＩＥＥＥ８０２．１１では、スリープモードの無線通信端末は、ＡＰが周期的に送信するビーコンのタイミングで一時的に起動することを繰り返す。前記ビーコンにはＴＩＭ（トラヒック通知マップ）情報が含まれ、これにより一時的に起動した無線通信端末は自分宛のデータフレームを前記ＡＰが保持しているか分かる。これらを図２を用いて詳細に説明する。

ＡＰは、各ビーコン間隔でＴＩＭを含むビーコンを放送する。無線通信端末１の自らの起動タイミング、すなわちリッスン間隔が２であり、１つおきにＴＩＭを受信するために起動する。一方、無線通信端末２の自らの起動タイミング、すなわちリッスン間隔が４であり、３つおきにＴＩＭを受信するために起動する。図２にて、２つ目のビーコンのとき、無線通信端末１のみがＴＩＭを受信するために起動している。前記ＴＩＭは無線通信端末１、および無線通信端末２へのデータフレームを前記ＡＰによりバッファリングされていることを示している。そのため、無線通信端末１はＰＳ−Ｐｏｌｌを発行し、その応答として前記ＡＰからデータフレームを受信する。このやり取りが終わると、無線通信端末１はスリープモードに戻る。この間、無線通信端末２はスリープモードのままである。３つ目のビーコンのときには、無線通信端末１、および無線通信端末２はスリープしたままである。４つ目のビーコンのときには、無線通信端末１、および無線通信端末２がＴＩＭを受信するために起動する。前記ＴＩＭは、どちらの無線通信端末に対しても前記ＡＰによりデータフレームがバッファリングされていることを示している。ここで、無線通信端末１、および無線通信端末２はＰＳ−Ｐｏｌｌを準備するが、衝突回避のためバックオフ処理に入る。図２では、無線通信端末１の方が先に送信できたことを示している。無線通信端末１はＰＳ−Ｐｏｌｌを発行し、応答としてバッファリングされた自分宛のデータフレームを受信する。
特開平９−１６２７９８号公報

しかしながら、前記した方法では無線通信端末２は送信をランダム時間延期し、その結果起動している時間を延長している。さらに、無線通信端末１のデータフレーム通信終了時に、図２中にはない第３の無線通信端末（無線通信端末３）が媒体のアクセス権を得てしまうと、無線通信端末２は次のＴＩＭまで起動し続けなければならない。また、起動タイミングおよび起動する周期が同一の無線通信端末が他に存在する場合（一般的な無線ＬＡＮでは、前記起動周期のデフォルトは同一である場合が多い）、再度このような競合が連続的に発生する可能性があり、省電力効率が劣化する。

本発明は、これら前記従来の課題を解決するもので、無線通信端末が自立的にアイドルタイミングを検索することで、他の無線通信端末との連続的な競合を回避するとともに、無駄な起動時間の削減ができ、効率の良い省電力化を図るというものである。

また、無線通信端末との無線リンク確立時、ＡＰがアイドルタイミングを前記無線通信端末に予め通知しておくことで、他の無線通信端末との連続的な競合を回避するとともに、無駄な起動時間の削減ができ、効率の良い省電力化を図るというものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の無線通信端末は、第一の発明によると、スリープモードから起動した時、他の無線通信端末が送信したＰＳ−Ｐｏｌｌを検出する検出手段を有し、前記検出手段によって他の無線通信端末のＰＳ−Ｐｏｌｌを検出した場合、再度スリープモードに戻り、次にＡＰが送信するビーコンタイミングで再起動するように通信制御部に指示するモード切替え指示部を有し、前記モード切替え指示部により、次にＡＰが送信するビーコンタイミングで再起動することを繰り返し、アイドルタイミングの検索を行う。また、前記無線通信端末は閾値に達するまでカウントを続けるカウンタ手段を有し、前記検出手段により他の無線通信端末が送信したＰＳ−Ｐｏｌｌを再検出した場合、前記カウンタが閾値に達するまで順次アイドルタイミングの検索を繰り返す。

本構成によって、無線通信端末が自立的に順次アイドルタイミングを検索することで、他の無線通信端末との連続的な競合を回避するとともに、無駄な起動時間を削減できる。

また、第二の発明によると、前記検出手段により、他の無線通信端末のＰＳ−Ｐｏｌｌを検出した場合、バックオフ処理に入り、前記バックオフ処理完了後、その時点のリッスン間隔を変更し、前記変更したリッスン間隔をＡＰに通知するためのフィールドをＰＳ−Ｐｏｌｌに設け前記ＡＰに通知する。次回から前記無線通信端末は前記変更したリッスン間隔で起動する。

本構成によって、無線通信端末が自立的にアイドルタイミングを検索することで、他の無線通信端末との連続的な競合を回避するとともに、無駄な起動時間を削減できる。

また、第三の発明によると、ＡＰはアイドルタイミングを検索する検索手段を有し、無線通信端末との無線リンク確立時、前記検索手段によって検索したアイドルタイミングを前記無線通信端末に通知するため、無線リンク確立時の応答フレームに、前記アイドルタイミングを通知するためのフィールドを設け前記無線通信端末に送信する。

本構成によって、予めＡＰがアイドルタイミングを無線通信端末に通知することで、他の無線通信端末との連続的な競合を回避するとともに、無駄な起動時間を削減できる。

本発明の無線情報通信方法によれば、無線通信端末が自立的にアイドルタイミングを検索することで、スリープモードから起動した場合、他の無線通信端末との連続的な競合を回避するとともに、無駄な起動時間を削減できる。また、予めＡＰがアイドルタイミングを無線通信端末に通知することでも、他の無線通信端末との連続的な競合を回避でき、無駄な起動時間を削減できる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図６に本発明における無線通信端末のブロック図、図７に本発明におけるＡＰのブロック図を示す。

本発明における無線通信端末は、カードインタフェース等のホスト接続インタフェースを介してＰＣ、ＰＤＡ、携帯電話等に接続して使用する。

また、本発明におけるＡＰは、無線インタフェース以外に外部有線ネットワークに接続するための有線インタフェースを持つ。

（実施の形態１）
図３は本発明の実施の形態１を示す流れ図である。

Ｓ１０１にて、スリープモードになったリッスン間隔初期値をＮとする無線通信端末はＳ１０２〜Ｓ１０４にて、リッスン間隔が経過すると起動しＡＰからＴＩＭ情報を受信する。Ｓ１０５にて、前記無線通信端末は前記ＴＩＭ情報から、自分宛のデータフレームを前記ＡＰがバッファリングしていないと判断した場合、再度Ｓ１０１に戻り、リッスン間隔Ｎごとに起動することを繰り返す。

Ｓ１０５にて、前記無線通信端末が、自分宛のデータフレームを前記ＡＰがバッファリングしているがＳ１０７にて、他の無線通信端末宛のデータフレームを前記ＡＰがバッファリングしていないと判断した場合、すなわち前記ＡＰは自分宛のみのデータフレームをバッファリングしていると判断した場合、前記無線通信端末はＰＳ−Ｐｏｌｌを送信することで、前記ＡＰがバッファリングしているデータフレームを受信する。

一方、Ｓ１０５にて前記無線通信端末が、自分宛のデータフレームを前記ＡＰがバッファリングし、且つＳ１０７にて、他の無線通信端末宛のデータフレームも前記ＡＰがバッファリングしていると判断した場合、前記無線通信端末は衝突回避のためＳ１０８にて、バックオフ処理に入る。Ｓ１０９にて、バックオフによるランダム待機時間が満了するまでに、他の無線通信端末が送信するＰＳ−Ｐｏｌｌを前記無線通信端末の検出部が検出した場合、Ｓ１１３にて前記無線通信端末のモード切替え指示部は、通信制御部に即座にスリープモードに戻るように指示する。また、前記モード切替え指示部は、Ｓ１１４にて次に前記ＡＰが送信するビーコンタイミングで再起動するように前記通信制御部に指示する。Ｓ１１５にて、前記無線通信端末が前記ＡＰの送信するＴＩＭ情報から他の無線通信端末宛のデータフレームがないと判断した場合、Ｓ１１０にて前記無線通信端末はＰＳ−Ｐｏｌｌを送信し、前記ＡＰがバッファリングしているデータフレームを受信する。

Ｓ１１５にて、前記ＡＰが他の無線通信端末宛のデータフレームもバッファリングしている場合Ｓ１１６にて、前記無線通信端末は衝突回避のためバックオフ処理に入る。Ｓ１１７にて、前記無線通信端末が前記バックオフ処理によるランダム待機時間を満了するまでに、他の無線通信端末がＰＳ−Ｐｏｌｌを送信しなかった場合、Ｓ１１０にて前記無線通信端末はＰＳ−Ｐｏｌｌを送信し、前記ＡＰがバッファリングしているデータフレームを受信する。

一方、Ｓ１１７にて前記無線通信端末は、他の無線通信端末がＰＳ−Ｐｏｌｌを送信したと検出した場合Ｓ１１８にて、カウンタ部によりカウントアップを開始し、前記カウンタ部のカウント値が閾値を満了するまで、前記無線通信端末がＰＳ−Ｐｏｌｌをそのビーコンインターバルで最初に送信できるタイミング、すなわちアイドルタイミングを検索し続ける。

このように、前記無線通信端末は自立的にアイドルタイミングを順次検索することで、他の無線通信端末との連続的な競合を回避する。

なお、前記閾値は、ユーザにより任意の値に設定できるものとする。

（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２を示す流れ図である。

Ｓ２０１〜Ｓ２０４までは実施の形態１と同一である。

Ｓ２０５にて、無線通信端末が、自分宛のデータフレームをＡＰがバッファリングし、且つＳ２０７にて、他の無線通信端末宛のデータフレームも前記ＡＰがバッファリングしていると判断した場合Ｓ２０８にて、前記無線通信端末は衝突回避のためバックオフ処理に入る。

Ｓ２０９にて、前記無線通信端末が他の無線通信端末より先にランダム待機時間を満了するとＳ２１０にて、前記無線通信端末はＰＳ−Ｐｏｌｌを送信することで、前記ＡＰがバッファリングしているデータフレームを受信する。

一方、Ｓ２０９にて前記無線通信端末より先に前記他の無線通信端末がＰＳ−Ｐｏｌｌを送信した場合、前記無線通信端末はＳ２１３にて、バックオフ処理によるランダム待機時間を満了するまで待機する。バックオフ処理による前記ランダム待機時間を満了すると、Ｓ２１４にて前記無線通信端末はＰＳ−Ｐｏｌｌを送信する。ここで、前記無線通信端末は初期値と異なるようにリッスン間隔を変更し、図８に示すように前記ＰＳ−Ｐｏｌｌに前記変更したリッスン間隔を明示し、前記ＡＰに送信する。

このように、前記無線通信端末は自立的にアイドルタイミングを検索することで、他の無線通信端末との連続的な競合を回避する。

なお、前記リッスン間隔を変更する回数に関して、実施の形態１と同様にカウンタを用いて閾値に達するまで変更するとしても良い。

（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３を示す流れ図である。

Ｓ３０１にて、ＡＰは検出部により常時無線伝送路をモニタし、アイドルタイミングを検索している。Ｓ３０２にて、無線リンク確立のため配下にある無線通信端末がＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔを前記ＡＰに対して送信する。Ｓ３０３にて、前記ＡＰが前記ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔを受信するとＳ３０４にて、図９に示すように前記検出したアイドルタイミングをＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅに明示して前記無線通信端末に返信する。前記ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅを受信した前記無線通信端末は、前記アイドルタイミングで起動する。

このように、予め前記ＡＰがアイドルタイミングを前記無線通信端末に通知しておくことで、他の無線通信端末との連続的な競合を回避する。

なお、本実施の形態では無線リンク確立時のＡＰの応答フレームをＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅとして説明したが、その他の応答フレームを用いても同様に実現できる。

本発明にかかる無線情報通信方法は、無線通信端末が自立的にアイドルタイミングを検索することで、スリープモードから起動した場合、他の無線通信端末との連続的な競合を回避するとともに、無駄な起動時間を削減できる。また、予めＡＰがアイドルタイミングを無線通信端末に通知することでも、他の無線通信端末との連続的な競合を回避でき、無駄な起動時間を削減できる。本発明は省電力化を必要とする、例えばバッテリ駆動のモバイル無線ＬＡＮ機器等に有用である。

無線ネットワークを示す図従来のスリープモードを示す図本発明の実施の形態１を示す流れ図本発明の実施の形態２を示す流れ図本発明の実施の形態３を示す流れ図本発明の無線通信端末のブロック図本発明のＡＰのブロック図本発明のＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム構成を示す図本発明のＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅフレーム構成を示す図

符号の説明

１〜３無線通信端末

Claims

無線基地局（ＡＰ：アクセスポイント）のセル内に存在する無線通信端末の無線情報通信方法であって、
前記無線通信端末がスリープモードから起動し、他の無線通信端末と競合が発生した場合、アイドルタイミングを検索するステップと、
前記検索したアイドルタイミングでスリープモードから起動するステップとを備える、無線情報通信方法。
ＡＰの配下で、他の通信機器と通信するための無線通信端末であって、
前記無線通信端末がスリープモードから起動し、他の無線通信端末と競合が発生した場合、アイドルタイミングを検索する手段と、
前記検索したアイドルタイミングでスリープモードから起動する手段とを備える、無線通信端末。
ＡＰの配下で、他の通信機器と通信するための無線通信端末であって、
前記無線通信端末がスリープモードから起動した時、他の無線通信端末が送信したＰＳ−Ｐｏｌｌを検出する検出手段を有し、前記検出手段によって前記他の無線通信端末のＰＳ−Ｐｏｌｌを検出した場合、再度スリープモードに戻り、次に前記ＡＰが送信するビーコンタイミングで再起動するように通信制御部に指示するモード切替え指示部を有し、前記モード切替え指示部により、次に前記ＡＰが送信するビーコンタイミングで再起動することを繰り返し、アイドルタイミングの検索を続けることを特徴とする請求項２に記載の無線通信端末。
前記無線通信端末は閾値に達するまでカウントを続けるカウンタ手段を有し、前記検出手段により他の無線通信端末が送信したＰＳ−Ｐｏｌｌを再検出した場合、カウンタが閾値に達するまで順次アイドルタイミングの検索を繰り返すことを特徴とする請求項２に記載の無線通信端末。
前記閾値は、ユーザにより任意の値に設定できることを特徴とする請求項４に記載の無線通信端末。
前記検出手段により、他の無線通信端末のＰＳ−Ｐｏｌｌを検出した場合、バックオフ処理に入り、前記バックオフ処理完了後、その時点のリッスン間隔を変更し、前記変更したリッスン間隔をＡＰに通知するためのフィールドをＰＳ−Ｐｏｌｌに設け前記ＡＰに送信し、次回から前記変更したリッスン間隔で起動することを特徴とする請求項２に記載の無線通信端末。
無線チャネルのアイドルタイミングを検索する検索手段を有し、配下にある無線通信端末との無線リンク確立時、前記検索手段によって検索したアイドルタイミングを前記無線通信端末に通知するため、無線リンク確立時の応答フレームに、前記アイドルタイミングを通知するためのフィールドを設け前記無線通信端末に送信することを特徴とする無線基地局。