JP2010034992A - ワイヤレス通信システム、及びワイヤレス通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データ転送を行うための時間スロットを予約することなく、ホストに起動を要求することができるワイヤレス通信システムを提供する。
【解決手段】ホスト１と、ホスト１とワイヤレス通信を行うデバイス（２−１）〜（２−ｎ）とを備えたワイヤレス通信システムであって、デバイス（２−１）〜（２−ｎ）は、データ転送を行う時間スロットを予約するため期間であるビーコン期間に、ホスト１の起動を要求する遠隔起動通知を送信し、ホスト１は、デバイス（２−１）〜（２−ｎ）から遠隔起動通知を受け取ると、スリープ状態から起動状態に復帰する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ワイヤレス通信システム及びワイヤレス通信方法に関し、特に遠隔操作によりホスト装置をスリープ状態から起動状態に切り替えることができるワイヤレス通信システム及びワイヤレス通信方法に関する。

パーソナルコンピュータと周辺機器とを接続するためのインターフェースとしてＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）を利用するＵＳＢ方式が実用化されている。ＵＳＢ方式ではホストコンピュータであるパーソナルコンピュータと周辺機器をケーブルによって接続する。近年では、この接続をワイヤレスにて実施したいとの要求があり、ワイヤレス通信によりＵＳＢ接続を行うワイヤレスＵＳＢ方式が実用化されている。ワイヤレスＵＳＢ方式におけるホストコンピュータをワイヤレスＵＳＢホストとし、ホストコンピュータに接続される周辺機器をワイヤレスＵＳＢデバイスと称する。

ワイヤレスＵＳＢ方式ではＵＳＢ方式と同様に一台のホストに一台もしくは複数台のワイヤレスＵＳＢデバイスを接続することが可能である。

ワイヤレスＵＳＢ方式では複数の通信が衝突することのないように、区切られた時間（時間スロット）に従って通信を実施している。それぞれのワイヤレスＵＳＢデバイスのローカルタイマを同期させることにより、時間スロットを利用したデータの送受信を管理している。ワイヤレスＵＳＢ方式で使用されている周期時間は、スーパーフレームと呼ばれる単位で管理されている。１スーパーフレームは、１６個のセクションに分割され、さらに１セクションは１６の媒体アクセススロット（ＭＡＳ：Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｌｏｔ）と呼ばれる時間単位に分割され管理される。

ワイヤレスＵＳＢ方式において、ワイヤレスＵＳＢデバイスは、データ転送を行う前に予め通信を行う媒体アクセススロット（ＭＡＳ）を予約しておき、この決められた時間でのみ通信を実施する。このような通信方式は、分散予約プロトコル（ＤＲＰ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれている。

ワイヤレスＵＳＢ方式では、各スーパーフレームの先頭の特定の媒体アクセススロットは、ビーコンの送受信に使用される。この期間を、ビーコン期間（ＢＰ：Ｂｅａｃｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ）といい、データは、ビーコン期間とは異なる媒体アクセススロットにおいて送信される。ここで、ビーコンとは、データ転送を行う媒体アクセススロットの予約や、ローカルタイマの同期を行う制御用情報である。ワイヤレスＵＳＢホストとワイヤレスＵＳＢデバイスは、ビーコン中にこのような制御用の情報要素（ＩＥ：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）を含めて送信する。

一方、ワイヤレスＵＳＢホストは、動作電力を抑える目的で、動作する必要の無い期間スリープ状態に遷移することが可能である。ワイヤレスＵＳＢデバイスは、スリープ状態に遷移したワイヤレスＵＳＢホストを、遠隔操作により通常動作状態に復帰させること（以下、遠隔起動と呼ぶ。）が可能である。

ワイヤレスＵＳＢデバイスがワイヤレスＵＳＢホストに対して遠隔起動を通知する場合には、転送データとして送信されるパケット内に、遠隔起動通知用の通知を含めることにより行う。ワイヤレスＵＳＢホストを遠隔操作によりスリープ状態から起動する技術に関しては、例えば、特許文献１乃至３にも開示されている。

図４を参照し、従来のワイヤレスＵＳＢ方式における遠隔起動を通知する場合について説明する。スリープ状態に遷移したワイヤレスＵＳＢホストは、ビーコン期間内の自己に割り当てられたビーコンスロットを使用して、ＤＲＰ＿ＩＥを含んだビーコン４６を送信する。ここで、ＤＲＰ＿ＩＥは、データ転送を行う媒体アクセススロットを予約するための情報要素である。ビーコン４６には、ＤＲＰ＿ＩＥの他にも自己の識別情報を含むヘッダや、ビーコンパラメータ、誤り検出を行うためのＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）等の情報が含まれている。

図４には、スーパーフレーム（Ｎ−１）においてワイヤレスＵＳＢホストが、ＤＲＰ＿ＩＥを含むビーコン４６を送信し、このＤＲＰ＿ＩＥによって予約されたスーパーフレームＮの媒体アクセススロット（ＭＡＳ）を使用して、ワイヤレスＵＳＢデバイスが遠隔起動用デバイス通知４８をワイヤレスＵＳＢホストに送信する例が示されている。

上述のように、ワイヤレスＵＳＢホストは、ビーコン期間内のＤＲＰ＿ＩＥを含んだビーコン４６を送信することで媒体アクセススロットの予約を実施するが、この予約は、他のワイヤレスＵＳＢデバイスと予約が重なるなどして、媒体アクセススロット（ＭＡＳ）が予約できない場合がある。その場合は、ワイヤレスＵＳＢホストは、新たに媒体アクセススロットの予約をやり直す。

媒体アクセススロット（ＭＡＳ）の予約が完了すると、ワイヤレスＵＳＢホストは、ワイヤレスＵＳＢチャネルを再開する。ワイヤレスＵＳＢホストは、ワイヤレスＵＳＢデバイスがデバイス通知を送信するための時間を示すデバイス通知用時間スロット(ＤＮＴＳ：Ｄｅｖｉｃｅ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）のスケジュールを設定し、設定したデバイス通知用時間スロット（ＤＮＴＳ）を制御情報（ＭＭＣ：Ｍｉｃｒｏ−ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏｍｍａｎｄ）４７として、ＤＲＰにより予約された媒体アクセススロット４５において送信する。

ワイヤレスＵＳＢデバイスは、スーパーフレーム４２期間中、ワイヤレスＵＳＢホストから送信される制御情報（ＭＭＣ）４７を探し続ける。制御情報（ＭＭＣ）４２を受信したワイヤレスＵＳＢ装置は、ワイヤレスＵＳＢホストから通知されたデバイス通知用時間スロット（ＤＮＴＳ）に従って、ワイヤレスＵＳＢホストを遠隔操作により起動させるための通知である遠隔起動用デバイス通知４８を送信する。

ワイヤレスＵＳＢホストは、遠隔起動用デバイス通知４８を受信すると、遠隔起動処理を実行し、スリープ状態から通常動作状態に復帰する。ワイヤレスＵＳＢホストは、自己が設定したデバイス通知用時間スロット（ＤＮＴＳ）においてワイヤレスＵＳＢデバイスから遠隔起動用デバイス通知４８を受信しなかった場合には、スリープ状態を維持する。
特開２００７−２１４７３０号公報 特表２００７−５２４３０４号公報 特開２００６−９３７８７号公報

しかしながら、上記のような従来のワイヤレス通信システムでは、制御情報（ＭＭＣ）を送信するために、ワイヤレスＵＳＢホストが、予め使用する媒体アクセススロットの予約をしなければならない。そのため、媒体アクセススロットの予約ができなかった場合には、次の予約期間までワイヤレスＵＳＢデバイスは遠隔起動通知を送信することができない。

また、媒体アクセススロットの予約ができた場合であっても、ワイヤレスＵＳＢデバイスは、ワイヤレスＵＳＢホストから送信される制御情報（ＭＭＣ）を受信する必要がある。そのため、ワイヤレスＵＳＢデバイスは、スーパーフレーム期間中起動して受信状態を維持しなければならならず、ワイヤレスＵＳＢデバイス側の動作電力を削減することができない。

本発明に係るワイヤレス通信システムの一態様は、ホストと、前記ホストとワイヤレス通信を行うデバイスとを備え、前記デバイスは、データ転送を行う時間スロットを予約するための予約情報を含むビーコンを送出するビーコン期間に、前記ホストの起動を要求する遠隔起動通知を送信し、前記ホストは、前記ビーコン期間に前記デバイスから前記遠隔起動通知を受け取ると、動作状態をスリープ状態から起動状態に切り替えることを特徴とする。

このように、ビーコン期間にホストの起動を要求する遠隔起動通知を送信することにより、データ転送の予約を行うことなく、起動状態に復帰するようデバイスからホストに対する要求を通知することができる。これにより、ワイヤレスＵＳＢデバイスは、スーパーフレームの期間中起動している必要がなく、ワイヤレスＵＳＢデバイスの省電力化を図ることができる。

また、本発明に係るワイヤレス通信方法は、データ転送を行う時間スロットを予約するための予約情報を含むビーコンを送出するビーコン期間に、前記ホストの起動を要求する遠隔起動通知を送信することを特徴とする。

このように、ビーコン期間にホストの起動を要求する遠隔起動通知を送信することにより、データ転送の予約を行うことなく、ホストを起動させることができる。

本発明に係るワイヤレス通信システム及びワイヤレス通信方法の一態様によれば、媒体アクセススロットの予約を行うことなく、遠隔操作によってスリープ状態から起動状態にする命令をワイヤレスＵＳＢホストに送信することができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の最良な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るワイヤレスＵＳＢ通信システムの構成を示すブロック図である。この通信システムは、１個のワイヤレスＵＳＢホスト１とｎ個のワイヤレスＵＳＢデバイス２を備えている。ワイヤレスＵＳＢデバイスの識別するために、それぞれを（２−１）〜（２−ｎ）(ｎは１以上の整数)とする。

ワイヤレスＵＳＢホスト１とワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）〜（２−ｎ）は、無線接続されており、相互にデータを送受信することが可能である。なお、本発明の実施形態におけるワイヤレスＵＳＢを実施するために、例えば、ＷｉＭｅｄｉａの規格やＷｉＭｅｄｉａのＭＡＣ−ＰＨＹ ｉｎｔｅｒｆａｃｅの規格に基づくＭＡＣのスーパーフレーム構造を利用することができる。

図２は、スーパーフレーム構造の構成例を示す図である。ワイヤレスＵＳＢ方式で使用されている周期時間は、スーパーフレームと呼ばれる単位で管理されている。スーパーフレーム２１は、複数の媒体アクセススロット（ＭＡＳ）２３に分割されている。スーパーフレーム２１のうち、冒頭の媒体アクセススロット２３は、ビーコンの送信に使われる。媒体アクセススロット２３のうち、ビーコンが送受信される期間をビーコン期間（ＢＰ：Ｂｅａｃｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ）２２という。ビーコンとは、データ転送を行う媒体アクセススロットの予約や、他のワイヤレスＵＳＢデバイスとの制御情報の交換を行うための情報パケットである。また、ビーコン期間２２以外の媒体アクセススロット２３には、ワイヤレスＵＳＢホストが分散予約プロトコル方式に従ってスケジュール管理を行った媒体アクセススロット２４が割り当てられている。

図３は、ビーコン期間の構成を示す図である。ビーコン期間２２は、複数のビーコンスロット３１から構成されている。ビーコンスロット３１には、スロット番号０〜スロット番号（ｎ＋２）がそれぞれ付与されている。ワイヤレスＵＳＢホスト１やワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）〜（２−Ｎ）は、ビーコンを送信するビーコンスロット３１がそれぞれ割り当てられている。具体的には、ワイヤレスＵＳＢホスト１には、スロット番号２のビーコンスロット３１が割り当てられ、ワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）〜（２−ｎ）には、スロット番号３〜（ｎ＋２）のビーコンスロット３１が割り当てられている。ワイヤレスＵＳＢホスト１やワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）〜（２−Ｎ）は、それぞれのビーコンスロット３１において、ビーコンを送信している。

ワイヤレスＵＳＢホスト１やワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）〜（２−ｎ）が送受信するビーコンとは、スーパーフレーム内のビーコン期間に送受信される特別なパケットであり、その中に情報要素を含めて送信することにより、例えば媒体アクセススロットの予約や近くに存在するワイヤレスＵＳＢデバイスの状況などの情報をやり取りしている。なお、ビーコンスロット３１は、ワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）〜（２−ｎ）が、空いているビーコンスロット３１を探し出すことにより各ワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）〜（２−ｎ）に割り当てられる。具体的には、ワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）〜（２−ｎ）は、ワイヤレスＵＳＢホスト１や他のワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）〜（２−ｎ）から送信されたビーコンを受信し、ビーコンに含まれる情報を解析する。ビーコン中には、どのワイヤレスＵＳＢデバイスが（２−１）〜（２−ｎ）、どのビーコンスロット３１を占有しているかを示す情報が含まれており、各ワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）〜（２−ｎ）は、この情報を解析することで空いているビーコンスロット３１を探し出し、そのビーコンスロット３１を使用する。

図３では、ワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）が、スリープ状態のワイヤレスＵＳＢホスト１に対して遠隔起動処理を実行する場合が示されている。

ここで、ワイヤレスＵＳＢホスト１は、動作電力を抑えるために、動作する必要のない期間はスリープ状態に遷移するよう構成されている。ワイヤレスＵＳＢホスト１は、スリープ状態において、自己に割り当てられたスロット番号２において、ビーコン３２を送信する。ワイヤレスＵＳＢホスト１が送信するビーコン３２には、ヘッダ、ビーコンパラメータ、ＤＲＰ＿ＩＥ及びＤＣＲ等が含まれている。

ヘッダには、パケットの種類やシーケンス番号などが記述される。ビーコンパラメータは、自己のＭＡＣアドレス情報などの識別情報や、自装置がビーコンの送信を行なっているビーコンスロットを示すビーコンスロット番号等が記述されている。ＤＲＰ＿ＩＥは、媒体アクセススロットの予約を行うための予約情報である。ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は、誤り検出を行うための情報である。

ワイヤレスＵＳＢホスト１は、ワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）〜（２−ｎ）が送信するビーコンを受信し、その内容を解析する。解析の結果、受信したビーコン中に、遠隔起動通知用情報要素３４が存在していなければ、そのままスリープ状態を継続する。

ワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）は、ワイヤレスＵＳＢホスト１をスリープ状態から通常動作状態に遷移させたい場合、ビーコン期間２２内の時間スロット番号３において、遠隔起動通知用情報要素３４を含めたビーコン３３を送信する。その後、ビーコン期間２２の間、他のワイヤレスＵＳＢデバイス（２−２）〜（２−ｎ）が送信するビーコンを受信するため通常動作状態を維持する。

ビーコン期間２２終了後、ワイヤレスＵＳＢデバイス（２−１）は、スーパーフレームの残りの時間、省電力状態であるスリープ状態に遷移する。

ビーコン３３を受信したワイヤレスＵＳＢホスト１は、受信したビーコン３３に含まれる内容を解析し、その中に遠隔起動通知用情報要素３４が存在している場合に、遠隔起動処理を開始し、スリープ状態から通常動作状態に復帰する。

このように構成されたワイヤレス通信システムによれば、ビーコン期間内に遠隔起動デバイス通知を送信することにより、事前に遠隔起動デバイス通知を送信する媒体アクセススロットを予約する必要がない。これにより、他のワイヤレスＵＳＢデバイス（２−２）〜（２−ｎ）の予約に関係なく、遠隔起動デバイス通知をワイヤレスＵＳＢホストに対して送信することができる。

また、遠隔起動デバイス通知を送信するにあたって、ワイヤレスＵＳＢデバイス（２−２）〜（２−ｎ）は、ワイヤレスＵＳＢホスト１から送信される制御情報（ＭＭＣ）を受信する必要がないため、ビーコン期間２２以外のスーパーフレームでは、ワイヤレスＵＳＢデバイス（２−２）〜（２−ｎ）は、スリープ状態に遷移することが可能である。これにより、ワイヤレスＵＳＢデバイス（２−２）〜（２−ｎ）の消費電力の削減を図ることができる。

尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明のワイヤレス通信方式が適用されるワイヤレス通信ステムの構成を示している 本発明の実施形態に係るワイヤレス通信システムにおいて使用されるスーパーフレームの構成を示している。 本発明のワイヤレス通信における遠隔起動の動作を説明するための図である。 従来のワイヤレスＵＳＢ通信における遠隔起動の動作を説明するための図である。

符号の説明

１ ワイヤレスＵＳＢホスト
２、（２−１）〜（２−ｎ） ワイヤレスＵＳＢデバイス
２１ スーパーフレーム
２２ ビーコン期間
２３ 媒体アクセススロット
２４ 分散予約プロトコル方式に従って予約された媒体アクセススロット
３１ ビーコンスロット
３２ ワイヤレスＵＳＢホストが送信するビーコン
３３ ワイヤレスＵＳＢデバイスが送信するビーコン
３４ 遠隔起動通知用情報要素
４１ スーパーフレーム
４３ ビーコン期間
４４ 媒体アクセススロット
４５ 分散予約プロトコル方式に従って予約された媒体アクセススロット
４６ ワイヤレスＵＳＢホストが送信するビーコン
４７ 制御情報（ＭＭＣ）
４８ 遠隔起動用デバイス通知

Claims (9)

1. ホストと、
   前記ホストとワイヤレス通信を行うデバイスとを備え、
   前記デバイスは、データ転送を行う時間スロットを予約するための予約情報を含むビーコンを送出するビーコン期間に、前記ホストの起動を要求する遠隔起動通知を送信し、
   前記ホストは、前記ビーコン期間に前記デバイスから前記遠隔起動通知を受け取ると、動作状態をスリープ状態から起動状態に切り替えるワイヤレス通信システム。
2. 前記遠隔起動通知は、前記ビーコンに含まれた情報要素である
   請求項１又は２に記載のワイヤレス通信システム。
3. 前記デバイスは、前記ビーコン期間に、前記ホストの起動を要求する遠隔起動通知を送信すると、起動状態からスリープ状態に切り替わる
   請求項１又は２に記載のワイヤレス通信システム。
4. 当該ワイヤレス通信システムは、ワイヤレスＵＳＢシステムである
   請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のワイヤレス通信システム。
5. ホストとワイヤレス通信を行うデバイスであって、
   データ転送を行う時間スロットを予約するための予約情報を含むビーコンを送出するビーコン期間に、前記ホストの起動を要求する遠隔起動通知を送信するデバイス。
6. デバイスとワイヤレス通信を行うホストであって、
   データ転送を行う時間スロットを予約するための予約情報を含むビーコンを送出するビーコン期間に、前記ホストの起動を要求する遠隔起動通知を受信すると、動作状態をスリープ状態から起動状態に切り替えるホスト。
7. データ転送を行う時間スロットを予約するための予約情報を含むビーコンを送出するビーコン期間に、前記ホストの起動を要求する遠隔起動通知を送信するワイヤレス通信方法。
8. 前記遠隔起動通知は、前記ビーコンに含まれた情報要素である
   請求項７に記載のワイヤレス通信方法。
9. 当該ワイヤレス通信方法は、ワイヤレスＵＳＢ通信方法である
   請求項７又は８に記載のワイヤレス通信方法。

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