JP2010178277A - 無線通信装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信に費やす消費電力を削減し得る無線通信装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】ターゲット２０と無線通信可能な第１の無線部１６及び第２の無線部１７と、これらの無線部のうち、何れか一方又は双方の無線部を選択して無線通信を行う制御部１２と、を備えた無線通信装置１０であって、第２の無線部１７は、第１の無線部１６よりも、１フレームにおける無線通信可能な最大サイズが小さく、単位時間当たりの消費電力が小さい無線部であり、制御部１２は、無線通信するデータサイズが予め定められたサイズよりも大きい場合、当該データを分割し、当該分割された一方のデータについては第１の無線部１６を選択するとともに当該分割された他方のデータについては第２の無線部１７を選択して無線通信を行う無線通信装置１０とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信装置及びプログラムに関する。

データを送信する側の無線通信装置（以下、イニシエータ）と受信する側の無線通信装置（以下、ターゲット）との間で無線通信が行われる場合、送受信するデータのサイズや通信距離によって異なる通信方式が用いられる。

送受信するデータのサイズが小さい場合や通信距離が１０[cm]程度である場合、通信方式は「ＮＦＣ（Near Field Communication）」や「ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）」等が用いられる。ＮＦＣ等を利用した無線通信は、一般に「近距離無線通信」等と呼ばれる。

また、送受信するデータのサイズが大きい場合や通信距離が１００[m]程度である場合、通信方式は「IEEE802.11b/a/g」が用いられる。IEEE802.11b等を利用した無線通信は、一般に「無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信」、或いは単に「無線ＬＡＮ」と呼ばれる。
その他、通信距離が１０[m]程度の場合、通信方式は「IEEE802.15.1」の「Bluetooth（登録商標）」等が用いられ、これを利用した無線通信は「無線ＰＡＮ（Personal Area Network）通信」と呼ばれる。

特許文献１によれば、近距離無線通信と無線ＬＡＮ等との両方の無線通信が可能なイニシエータ及びターゲット間で、異なる無線通信を併用してデータの送受信を行う技術が開示されている。具体的には、近距離無線通信で通信の確立や個人情報の一部の情報を交換し、その後無線ＬＡＮで残りの個人情報を交換する技術が開示されている。

特開２００１−３３３４５１号公報

しかし、特許文献１の技術では、近距離無線通信は通信の確立や必要最小限のデータを送受信するためだけに用いるもので、主なデータの送受信には無線ＬＡＮを用いる。
無線ＬＡＮは、近距離無線通信よりも高速にデータを送受信することができる反面、大きな消費電力を必要とする。よって、不要に消費電力を費やす結果となる。

本発明の課題は、無線通信に費やす消費電力を削減し得る無線通信装置及びプログラムを提供することである。

本発明によれば、通信対象の無線装置と無線通信可能な第１の無線部及び第２の無線部と、前記第１の無線部及び前記第２の無線部のうち、何れか一方又は双方の無線部を選択して無線通信を行う制御部と、を備えた無線通信装置であって、
前記第１の無線部は、前記第２の無線部よりも、１フレームにおける無線通信可能な最大サイズが大きく、単位時間当たりの消費電力が大きい無線部であり、
前記第２の無線部は、前記第１の無線部よりも、１フレームにおける無線通信可能な最大サイズが小さく、単位時間当たりの消費電力が小さい無線部であり、
前記制御部は、無線通信するデータサイズが予め定められたサイズよりも大きい場合、当該データを分割し、当該分割された一方のデータについては前記第１の無線部を選択するとともに当該分割された他方のデータについては前記第２の無線部を選択して無線通信を行う無線通信装置が提供される。

また、本発明によれば、コンピュータを、
通信対象の無線装置と無線通信可能な第１の無線手段及び第２の無線手段、
前記第１の無線手段及び前記第２の無線手段のうち、何れか一方又は双方の無線手段を選択して無線通信を行う制御手段、
として機能させるプログラムであって、
前記第１の無線手段は、前記第２の無線手段よりも、無線通信可能な１フレームのデータのサイズが大きくて単位時間当たりの消費電力が大きい無線手段であり、
前記第２の無線手段は、前記第１の無線手段よりも、無線通信可能な１フレームのデータのサイズが小さくて単位時間当たりの消費電力が小さい無線手段であり、
前記制御手段は、無線通信するデータのサイズが予め定められたサイズよりも大きい場合、当該データを分割し、当該分割されたデータのそれぞれについて前記第１の無線手段及び前記第２の無線手段の双方の無線手段を選択して無線通信を行うプログラムが提供される。

本発明によれば、無線通信で送受信する主なデータを分割し、分割された一方のデータを１フレームにおける無線通信可能な最大サイズが大きく、単位時間当たりの消費電力が大きい無線部で送受信するとともに、他方のデータを前記第１の無線部よりも、１フレームにおける無線通信可能な最大サイズが小さく、単位時間当たりの消費電力が小さい第２の無線部で送受信することができる。
第２の無線部を用いて全データを送受信する場合と比較して、無線通信に費やす消費電力を削減することができる。

無線通信システムを示す図である。 イニシエータの内部構成を示す図である。 第１の無線部の内部構成を示す図である。 無線ＬＡＮ通信時に送受信されるフレーム構成を示す図である。 第２の無線部の内部構成を示す図である。 近距離無線通信時に送受信されるフレーム構成を示す図である。 ターゲットの内部構成を示す図である。 第１の無線部の内部構成を示す図である。 第２の無線部の内部構成を示す図である。 無線通信処理の概要を示すフロー図である。 送信データの処理を示すフロー図である。 フレーム構成の概念図である。 インデックス情報を含ませる場合の無線通信処理を示すフロー図である。 送信データの処理を示すフロー図である。 フレーム構成の概念図である。

＜第１実施例＞
図１に、無線通信システム１００を示す。
無線通信システム１００は、データを送信する側の無線通信装置（イニシエータ）１０とデータを受信する側の無線通信装置（ターゲット）２０とから構成される。
なお、イニシエータ１０とターゲット２０の装置構成は同一であり、同一の機能を有する無線通信装置である。ここでは便宜上、両者を区別して説明する。
無線通信システム１００は、イニシエータ１０とターゲット２０との間で、「ＮＦＣ（Near Field Communication）」による近距離無線通信、又は「IEEE802.11b」による無線ＬＡＮ（Local Area Network）でデータの送受信を行う。

図２に、無線通信装置（イニシエータ）１０の内部構成を示す。
イニシエータ１０は、携帯電話ＭＰに第１の無線部１６、第２の無線部１７を備えて構成される。また、イニシエータ１０の各部はバスＢＳで接続される。

携帯電話ＭＰは、一般的な携帯電話と同様の構成を有しており、携帯電話用無線部１１、アンテナＡＮＴ１１、制御部１２、電源部１３、記憶部１４、操作表示部１５等を備えて構成される。

携帯電話用無線部１１は、アンテナＡＮＴ１１を介して、携帯電話網（無線ＷＡＮ）による無線通信を行う。

制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成され、記憶部１４との協働によりイニシエータ１０の各部を集中制御する。

電源部１３は、着脱可能な二次電池等を備えて構成され、各部に電力を供給する。
記憶部１４は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性メモリにより構成され、各種のプログラムやデータを記憶する。

操作表示部１５は、図示しないＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又はＥＬ（Electroluminescent）ディスプレイ等とタッチパネルとを備えて構成される。ＬＣＤ又はＥＬディスプレイは、制御部１２による制御に従い表示処理を行う。タッチパネルは、外部からの接触により検出した座標を制御部１２に出力する。なお、操作部分にハードキーを備え、表示部分と操作部分とを分離させた構成としてもよい。

第１の無線部１６は、無線ＬＡＮ通信を行う。
図３に、第１の無線部１６の内部構成を示す。
図３に示す第１の無線部１６は、IEEE802.11bによる無線ＬＡＮ通信が可能である。
第１の無線部１６は、送信するデータの位相を変調するＧＦＳＫ変調部１６１、周波数を変調する拡散変調部１６２を備える。
また、第１の無線部１６は、受信したデータの周波数を逆拡散する逆拡散部１６３、位相を逆変調するＧＦＳＫ逆変調部１６４を備える。

図４に、無線ＬＡＮ通信時に送受信されるフレーム構成の概念図を示す。
フレームＦ１は、プリアンブル、ヘッダ及びデータから構成される。
プリアンブルは、同期処理用信号と有効フレームの先頭を示す情報が格納される。
ヘッダは、データ部分がどの伝送速度で伝送されているかを指定する情報が格納される。
データは、実際に伝送する音声や画像等のデータが格納される。

第２の無線部１７は、近距離無線通信を行う。
図５に、第２の無線部１７の内部構成を示す。
図５に示す第２の無線部１７は、ＮＦＣによる近距離無線通信が可能である。
第２の無線部１７は、送信するデータの位相を変調するＢＰＳＫ変調部１７１、振幅を変調するＡＳＫ変調部１７２を備える。
また、第２の無線部１７は、受信したデータの振幅を復調するＡＳＫ復調部１７３、位相を復調するＢＰＳＫ復調部１７４を備える。

図６に、近距離無線通信時に送受信されるフレーム構成の概念図を示す。
フレームＦ２は、プリアンブル、ＳＹＮＣ、Ｌｅｎｇｔｈ、ペイロード、ＣＲＣから構成される。
プリアンブルは、同期処理用信号と有効フレームの先頭を示す情報が格納される。
ＳＹＮＣは、同期信号である。
Ｌｅｎｇｔｈは、ペイロードの長さを示す情報が格納される。
ペイロードは、実際に伝送する音声や画像等が格納される。
ＣＲＣは、フレーム伝送中にエラーの有無を検出する。

図７〜図９に、無線通信装置（ターゲット）２０の内部構成を示す。
図７〜図９に示すように、ターゲット２０は、イニシエータ１０と同様の構成を有している。また、両者を便宜上区別するため、ターゲット２０の各部の符号はイニシエータ１０と異なる。
ターゲット２０は、イニシエータ１０と各部の符号が異なる他は同様であるため、ここでの説明は省略する。

図１０を参照して、無線通信処理について説明する。

ターゲット２０は、第２の無線部（ＮＦＣ）２７からイニシエータ１０に対して通信リクエストを行う（ステップＳ１）。
イニシエータ１０は、第２の無線部（ＮＦＣ）１７からターゲット２０に対して通信リクエストに対する応答を行う（ステップＳ２）。
イニシエータ１０及びターゲット２０は、ＮＦＣによる近距離無線通信を確立する（ステップＳ３）。

ターゲット２０は、第１の無線部（無線ＬＡＮ）２６からイニシエータ１０に対して通信リクエストを行う（ステップＳ４）。
イニシエータ１０は、第１の無線部（無線ＬＡＮ）１６からターゲット２０に対して通信リクエストに対する応答を行う（ステップＳ５）。
イニシエータ１０及びターゲット２０は、IEEE802.15bによる無線ＬＡＮ通信を確立する（ステップＳ６）。

以上の処理を終えた後、イニシエータ１０はターゲット２０に対して送信する送信データの処理を行う（ステップＳ７）。

図１１を参照して、送信データの処理について説明する。
制御部１２は、送信データのサイズ（以下、サイズＤＳ１）をチェックする（ステップＳ７１）。
制御部１２は、ＮＦＣによる近距離無線通信において、１フレームで送信可能な最大サイズ（以下、サイズＤＳ２）をチェックする（ステップＳ７２）。

制御部１２は、サイズＤＳ１がサイズＤＳ２より大きいか否か判断する（ステップＳ７５）。
サイズＤＳ１がサイズＤＳ２よりも大きくない場合（ステップＳ７５；Ｎ）、制御部１２は、送信データの全てを第２の無線部（ＮＦＣ）１７で送信することを決定し（ステップＳ７４）、送信データの処理を終了する。
この場合、イニシエータ１０は、第２の無線部（ＮＦＣ）１７でターゲット２０に全ての送信データを送信することになる。

サイズＤＳ１がサイズＤＳ２よりも大きい場合（ステップＳ７３；Ｙ）、制御部１２は、送信データを分割する（ステップＳ７５）。

分割に際して、制御部１２は、送信データを予め定められたサイズのデータと残りのデータとに分割する。
予め定められたサイズは、以下の式で表される関係を満たす。
「予め定められたサイズ」／「第２の無線部（ＮＦＣ）１７の通信速度」≒「残りのデータサイズ」／「第１の無線部（無線ＬＡＮ）１６の通信速度」

ここでは、予め定められたサイズをサイズＤＳ２として説明する。
つまり、制御部１２は、送信データをサイズＤＳ２のデータと残りのサイズ（以下、ＤＳ３）のデータとに分割する。なお、サイズＤＳ３＝サイズＤＳ１−サイズＤＳ２である。

制御部１２は、第１の無線部（無線ＬＡＮ）１６で送信するデータと第２の無線部（ＮＦＣ）１７で送信するデータを決定し（ステップＳ７６）、送信データの処理を終了する。

図１２に、送信データを分割したフレーム構成の概念図を示す。
送信データＤ１は、イニシエータ１０からターゲット２０に対して送信されるデータであり、ここでは便宜的に、データ１〜１３のデータが集合したものとする。
サイズＤＳ１は、上記したように、送信データＤ１のサイズを示しており、データ１〜１３の合計サイズである。

フレームＦ２は、図６の説明で既述したように、ＮＦＣによる近距離無線通信時に送受信される１フレームの構成図である。
送信データＤ１がサイズＤＳ２のデータとサイズＤＳ３のデータとに分割された場合、サイズＤＳ２＝データ１〜４のサイズであればフレームＦ２のペイロードにはデータ１〜４が格納される。

フレームＦ１は、図４の説明で既述したように、IEEE802.11bによる無線ＬＡＮ通信時に送受信される１フレームの構成図である。
送信データＤ１がサイズＤＳ２のデータとサイズＤＳ３のデータとに分割された場合、フレームＦ１のデータにはサイズＤＳ３のデータ＝データ５〜１３が格納される。
なお、ターゲット２０がデータ１〜１３を適切に受信できるようにするため、送信順序はフレームＦ２（データ１〜４）の後にフレームＦ１（データ５〜１３）となる。

図１０に戻り、イニシエータ１０は第２の無線部（ＮＦＣ）１７により、送信データＤ１の一部であるデータ１〜４を送信する（ステップＳ８）。
また、イニシエータ１０は、第１の無線部（無線ＬＡＮ）１６により、残りのデータ５〜１３を送信する（ステップＳ９）。

ターゲット２０は、第２の無線部（ＮＦＣ）２７から受信したデータ１〜４と第１の無線部（無線ＬＡＮ）２６から受信したデータ５〜１３とを合成する処理等を行う（ステップＳ１０）。以上により、第１実施例における無線通信処理を終了する。

以上のように、第１実施例によれば、送信データＤ１のサイズＤＳ１が予め定められたサイズよりも大きい場合、送信データＤ１を第１の無線部（無線ＬＡＮ）１６で送信するデータと第２の無線部（ＮＦＣ）１７で送信するデータとに分割して送信することができる。第１の無線部（無線ＬＡＮ）１６で送信データＤ１を全て送信する場合と比較して、消費電力を削減することができる。

また、予め定められたサイズをサイズＤＳ２とした場合、第２の無線部（ＮＦＣ）１７で送信可能な最大サイズのデータと残りのデータとに分割することができる。
第２の無線部（ＮＦＣ）１７の使用を最大限とし、第１の無線部（無線ＬＡＮ）１６の使用を最小限とすることで、消費電力を削減することができる。

また、送信データＤ１のサイズＤＳ１が予め定められたサイズよりも小さい場合には、第２の無線部（ＮＦＣ）１７を使用して、送信データＤ１の全てを送信することができる。不要に第１の無線部（無線ＬＡＮ）１６を使用することを避け、消費電力の削減を図ることができる。

＜第２実施例＞
第２実施例は、送信データＤ１の分割後の各データにインデックス情報を付帯させる点で、第１実施例と異なる。
「インデックス情報」とは、関連付けの情報である。インデックス情報により分割後の各データが関連付けされる。

図１３を参照して、インデックス情報を付帯させる場合の無線通信処理について説明する。ステップＳ２１〜Ｓ２６までは、図１０のステップＳ１〜Ｓ６と同様の処理であるためここでの説明は省略し、送信データの処理（ステップＳ７）について説明する。

図１４を参照して、送信データの処理について説明する。
ステップＳ２７１〜Ｓ２７４までは、図１１のステップＳ７１〜Ｓ７４と同様の処理であるためここでの説明は省略する。

サイズＤＳ１がサイズＤＳ２よりも大きい場合（ステップＳ２７３；Ｙ）、制御部１２は、送信データを分割する（ステップＳ２７５）。
分割に際して、図１１と同様に制御部１２は送信データをサイズＤＳ２と残りのサイズＤＳ３とに分割する。

制御部１２は、分割後の各データにインデックス情報を付帯させる（ステップＳ２７６）。インデックス情報により、サイズＤＳ２のデータとサイズＤＳ３のデータとが関連付けされる。

制御部１２は、第１の無線部（無線ＬＡＮ）１６で送信するデータと第２の無線部（ＮＦＣ）１７で送信するデータを決定し（ステップＳ２７７）、送信データの処理を終了する。

図１５に、送信データを分割したフレーム構成の概念図を示す。
送信データＤ１、フレームＦ２及びフレームＦ１の基本的構成は、図１２に示す送信データ等と同一であるため、ここでは異なる点について説明する。

フレームＦ２及びフレームＦ１は、インデックス情報を備えて構成される。インデックス情報は、フレームＦ２とフレームＦ１とを関連付ける情報を含む。
インデックス情報を備えることにより、フレームＦ２（データ１〜４）とフレームＦ１（データ５〜１３）の送信順序は何れであってもよい。つまり、制御部１２は、フレームＦ２を送信した後にフレームＦ１を送信する必要はなく、フレームＦ１（データ５〜１３）の後又は同時にフレームＦ２（データ１〜４）を送信してもよい。これにより、データ送信時間Ｔを短縮することも可能となる。

図１３に戻り、イニシエータ１０は、第１の無線部（無線ＬＡＮ）１６により、送信データＤ１の一部であるデータ５〜１３を送信する（ステップＳ２８）。
また、イニシエータ１０は、第２の無線部（ＮＦＣ）１７により、残りのデータ１〜４を送信する（ステップＳ２９）。
なお、上述したように、このときの送信順序は何れのデータ（１〜４又は５〜１３）から送信してもよい。データ１〜４から送信した場合の方が伝送効率がよい場合には、データ１〜４から送信する。

ターゲット２０は、第１の無線部（無線ＬＡＮ）２６から受信したデータ５〜１３と第２の無線部（ＮＦＣ）２７から受信したデータ１〜４とを合成する処理等を行う（ステップＳ３０）。以上により、第２の施形態における無線通信処理を終了する。

以上のように、第２実施例によれば、分割された各データにインデックス情報が付帯されるため、分割後の各データを第１の無線部（無線ＬＡＮ）１６又は第２の無線部（ＮＦＣ）１７の何れから送信してもよい。このため、データの伝送効率を向上させつつ、消費電力を削減することができる。

１００ 無線通信システム
１０ 無線通信装置（イニシエータ）
２０ 無線通信装置（ターゲット）
１２、２２ 制御部
１６、２６ 第１の無線部
１７、２７ 第２の無線部

Claims (5)

1. 通信対象の無線装置と無線通信可能な第１の無線部及び第２の無線部と、前記第１の無線部及び前記第２の無線部のうち、何れか一方又は双方の無線部を選択して無線通信を行う制御部と、を備えた無線通信装置であって、
   前記第１の無線部は、前記第２の無線部よりも、１フレームにおける無線通信可能な最大サイズが大きく、単位時間当たりの消費電力が大きい無線部であり、
   前記第２の無線部は、前記第１の無線部よりも、１フレームにおける無線通信可能な最大サイズが小さく、単位時間当たりの消費電力が小さい無線部であり、
   前記制御部は、無線通信するデータサイズが予め定められたサイズよりも大きい場合、当該データを分割し、当該分割された一方のデータについては前記第１の無線部を選択するとともに当該分割された他方のデータについては前記第２の無線部を選択して無線通信を行う無線通信装置。
2. 前記予め定められたサイズは、前記第２の無線部により１フレームにおける無線通信可能な最大サイズと同一のサイズであり、
   前記制御部は、無線通信するデータを前記予め定められたサイズのデータと残りのデータとに分割し、前記予め定められたサイズのデータについては前記第２の無線部を選択するとともに前記残りのデータについては前記第１の無線部を選択して無線通信を行う請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記制御部は、無線通信するデータのサイズが前記予め定められたサイズよりも小さい場合、当該データについては前記第２の無線部を選択して無線通信を行う請求項１又は２に記載の無線通信装置。
4. 前記制御部は、無線通信するデータを分割する場合、当該分割された各データにインデックス情報を付帯させ、当該インデックス情報により当該分割された各データを互いに関連付ける請求項１〜３の何れか一項に記載の無線通信装置。
5. コンピュータを、
   通信対象の無線装置と無線通信可能な第１の無線手段及び第２の無線手段、前記第１の無線手段及び前記第２の無線手段のうち、何れか一方又は双方の無線手段を選択して無線通信を行う制御手段、として機能させるプログラムであって、
   前記第１の無線手段は、前記第２の無線手段よりも、無線通信可能な１フレームのデータのサイズが大きくて単位時間当たりの消費電力が大きい無線手段であり、
   前記第２の無線手段は、前記第１の無線手段よりも、無線通信可能な１フレームのデータのサイズが小さくて単位時間当たりの消費電力が小さい無線手段であり、
   前記制御手段は、無線通信するデータのサイズが予め定められたサイズよりも大きい場合、当該データを分割し、当該分割されたデータのそれぞれについて前記第１の無線手段及び前記第２の無線手段の双方の無線手段を選択して無線通信を行うプログラム。

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