JP2006121276A

JP2006121276A - 無線端末

Info

Publication number: JP2006121276A
Application number: JP2004305464A
Authority: JP
Inventors: Takashi Matsumoto; 崇司松本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】音声パケットの低遅延化とパワーセーブを同時に行うこと。
【解決手段】ＶｏＩＰ等の無線ＬＡＮによる音声通信が開始したことを検出する音声通信開始検出手段と、この音声通信開始検出手段が音声通信の開始を検出した場合、音声パケットの受信タイミングを検知する受信タイミング検知手段と、この受信タイミング検知手段によって検知された受信タイミングで前記無線端末の無線モジュールに起動すべきタイミングを指示する起動タイミング指示部を備える。本構成によって、音声パケットの受信タイミングの近傍で起動することができ、パケットの低遅延化とパワーセーブを同時に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、図５に示すような無線ＬＡＮ等の無線ネットワークにおいて、無線基地局との間で無線通信を行う無線モジュールを周期的に起動することにより省電力動作を行う無線端末に関し、より特定的には、音声パケットの遅延時間を低減し、且つ従来通り省電力化を行うパケット遅延低減方法に関するものである。

ＩＥＥＥ８０２．１１では、無線端末が周期的に起動し、起動したときにそれまでに無線基地局がバッファリングしていたパケットを受信する省電力（パワーセーブ）モードが規定されている。

ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されている省電力モードの概要を図６を用いて説明する。

省電力モードの無線端末は、予め設定された起動周期（リッスンインターバル）に従い、無線基地局から周期的に送信されるビーコンの整数倍の間隔で起動する。例えば、起動周期を３と設定しておくことで、３周期のビーコン間隔ごとに起動する。図６は、起動周期が１の場合のパケット受信を示している。また、２０ｍｓｅｃごとに音声パケットを受信するものとする。

無線基地局は、省電力モードにある無線端末を認識することができ、スリープ中の無線端末宛のパケットは送信せず、バッファリングしておく。また、無線基地局が周期的に送信するビーコンには、どの無線端末宛のパケットをバッファリングしているかという情報が含まれる。

スリープ中の無線端末が起動し、無線基地局からのビーコンを受信し、自分宛のパケットを前記無線基地局がバッファリングしていると認識した場合、前記無線端末は受信要求パケット（ＰＳ−Ｐｏｌｌ）を前記無線基地局に対して送信する。前記受信要求パケットを受信した前記無線基地局は、それまでにバッファリングしていたパケットを前記無線端末に送信する。

しかしながら、このような方法では無線端末の省電力化のために無線基地局がパケットをバッファリングするため、遅延時間が増大する。そのため、リアルタイム性の要求される音声（ＶｏＩＰ）通信等においては好ましくない。

このような課題を回避するために、特開平２００４−１２８７９８号公報では、無線端末間の遅延時間（エンド間遅延時間）を規定された基準値以下に抑えることができる範囲内で省電力化を行う方法が提案されている。
特開２００４−１２８７９８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、受信パケットのエンド間遅延時間に応じて無線端末の起動周期をビーコンの周期の整数倍（１、２、３、４、５、・・・）で変更させるため、起動周期を最小（起動周期を１）とした場合でも図６に示すように、最大８０ｍｓｅｃ程度の遅延が生じる。また、前記従来の構成では、これ以上の低遅延化を行うためには無線端末を省電力モードから通常（常時通電）モードに変更する必要もあるため、低遅延化と省電力化を同時に行うことができないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、音声パケットの周期性を利用し、次のビーコン開始点からの起動のタイミングを予測し、従来トレードオフの関係であるパケットの低遅延化とパワーセーブを同時に行うことを目的としたパケット遅延低減方法を提供する。

前記従来の課題を解決するために、本発明のパケット遅延低減方法は、ＶｏＩＰ等の無線ＬＡＮによる音声通信が開始したことを検出する音声通信開始検出手段と、この音声通信開始検出手段が音声通信の開始を検出した場合、音声パケットの受信タイミングを検知する受信タイミング検知手段と、この受信タイミング検知手段によって検知された受信タイミングで前記無線端末の無線モジュールに起動すべきタイミングを指示する起動タイミング指示部を備える。

本構成によって、音声パケットの受信タイミングの近傍で起動することができ、パケットの低遅延化とパワーセーブを同時に行うことができる。

本発明のパケット遅延低減方法によれば、音声パケットのような周期性を持つパケットの遅延をより低減し、さらに従来通りパワーセーブも行うことができる。

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１に本発明の無線端末のブロック図を示す。また、図４に本発明の省電力モードのパケット受信を示す。

（実施の形態１）
実施の形態１では、図１の音声通信開始検出手段が、音声通信を開始するために設けられた通話開始のボタンをユーザーが押下することで音声通信の開始を検出する場合である。

図２は、本発明の実施の形態１における無線端末の動作を示す流れ図である。

Ｓ１０１において、無線端末は通常モードで起動する。起動後、Ｓ１０２にて前記無線端末の音声通信開始検出部が無線ＬＡＮによる音声通信の開始を検出した場合、Ｓ１０３にて初期タイマを設定する。Ｓ１０５にて、前記初期タイマがタイムアウトするまで、Ｓ１０４にて受信タイミング検知部がビーコン周期あたりの受信パケット数をカウントする。Ｓ１０５にて、前記初期タイマがタイムアウトすると、Ｓ１０６にて前記受信タイミング検知部が起動タイミングを決定する。図４に示すように、１００ｍｓｅｃのビーコン間隔で５個のパケットを受信したのであれば、１００÷５＝２０ｍｓｅｃごとに起動する。

Ｓ１０７では、前記起動タイミングに応じてパワーセーブタイマの設定を行う。前記パワーセーブタイマがタイムアウトするまで、前記無線端末はスリープする。Ｓ１０９にて、前記パワーセーブタイマがタイムアウトすると、Ｓ１１０にて前記無線端末の起動タイミング指示部が無線モジュールに起動指示をする。

その後、Ｓ１１１にて前記無線端末はＰＳ−Ｐｏｌｌ（受信要求パケット）を前記無線基地局に送信し、前記無線基地局にバッファリングされたパケットを受信する。このとき、Ｓ１１２にて、前記受信パケットにＭｏｒｅビットフラグが立っていれば、前記無線端末は引き続きＰＳ−Ｐｏｌｌを送信する。一方、前記受信パケットにＭｏｒｅビットフラグが立っていなければ、Ｓ１０８にて再度スリープモードに戻り、パワーセーブタイマによる起動を繰り返す。

かかる構成によれば、音声パケットの受信近傍で起動することを繰り返すことにより、音声パケットのような周期性を持つパケットの遅延をより低減し、さらに従来通りパワーセーブも行うことができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、図１の音声通信開始検出手段が、音声通信を開始するために設けられた通話開始のボタンをユーザーが押下することで音声通信の開始を検出する場合である。

図３は、本発明の実施の形態２における無線端末の動作を示す流れ図である。

Ｓ２０１〜２０２、およびＳ２０７〜Ｓ２１３は実施の形態１と同一のため説明を省略する。

無線端末の受信タイミング検知部は、Ｓ２０５にて初期タイマがタイムアウトするまで、Ｓ２０４にて受信パケット間隔を計測する。Ｓ２０５にて、前記初期タイマがタイムアウトすると、Ｓ２０６にて前記受信タイミング検知部は起動タイミングを決定する。例えば、平均２０ｍｓｅｃごとに受信したのであれば、２０ｍｓｅｃごとに起動することを繰り返す。

なお、音声パケットの間隔だけでなく、ビーコンと音声パケットの間隔も計測しておくことで、さらに正確な受信タイミングで起動することもできる。

（実施の形態３）
実施の形態３は、図１の音声通信開始検出部が音声処理部と連動して動作する場合である。

前記音声処理部からの制御信号により、前記音声通信開始検出部は有音区間と無音区間を検出することができる。前記音声通信開始検出部が無音区間を検出した場合、図１に点線で示される経路で、前記起動タイミング指示部は即座に前記無線モジュールにスリープ指示をする。

有音区間が開始すると、図１に点線で示される経路で、前記起動タイミング指示部は即座に前記無線モジュールに起動指示をする。通常モードで起動した後、実施の形態１および２に示したように、受信タイミング検知手段が検知した受信タイミングで起動することを繰り返す。

かかる構成によれば、音声パケットを受信しない無音区間ではスリープすることで、省電力化の効果をより高めることができる。

本発明にかかる無線端末およびパケット遅延低減方法は、省電力と低遅延の効果を有し、バッテリ駆動する無線ＬＡＮ機器に有用である。

本発明の無線端末のブロック図本発明の実施の形態１における無線端末の動作を示す流れ図本発明の実施の形態２における無線端末の動作を示す流れ図本発明の省電力モードを示す図無線ＬＡＮシステムを示す図ＩＥＥＥ８０２．１１の省電力モードを示す図

Claims

無線基地局と複数の無線端末から構成される無線ＬＡＮシステムで、前記無線基地局と無線通信を行う無線端末において、
ＶｏＩＰによる音声通信が開始したことを検出する音声通信開始検出手段と、この音声通信開始検出手段が音声通信の開始を検出した場合、音声パケットの受信タイミングを検知する受信タイミング検知手段と、この受信タイミング検知手段によって検知された受信タイミングで前記無線端末の無線モジュールに起動すべきタイミングを指示する起動タイミング指示部、を具備することを特徴とする無線端末。
前記受信タイミング検知手段は、通常モード時において、１ビーコン周期で受信したパケット数をカウントするカウンタを備え、前記カウンタ値から受信タイミングを検知することを特徴とする請求項１に記載の無線端末。
前記受信タイミング検知手段は、通常モード時において、１ビーコン周期で受信したパケット間隔を計測する計測器を備え、前記計測値から受信タイミングを検知することを特徴とする請求項１に記載の無線端末。
前記音声通信開始検出手段は音声通信を開始するために設けられた通話開始のボタンをユーザーが押下することで実現することを特徴とする請求項１に記載の無線端末。
前記音声通信開始検出手段は音声処理部と連動させ、前記音声処理部からの制御信号により有音区間と無音区間を検出し、無音区間を検出した場合、前記起動タイミング指示部は即座に前記無線モジュールにスリープ指示をすることを特徴とする請求項１に記載の無線端末。
前記音声通信開始検出手段は音声処理部と連動させ、前記音声処理部からの制御信号により有音区間と無音区間を検出し、有音区間を検出した場合、前記受信タイミング検知手段が検知した受信タイミングで起動することを特徴とする請求項１に記載の無線端末。