JP2010504658A - 無線ネットワークにおける電力制御方法 - Google Patents

Abstract

無線ネットワーク通信において、該ネットワークを構成するデバイスがデータ送受信を行なっていない場合には電力節約モードに変更し、電力節約モードにおいて所定のチャネル時間にモデムは睡眠（ｓｌｅｅｐ）状態から覚醒（ａｗａｋｅ）状態に切り換え、所定のチャネル時間にモード変更に関する要請情報が受信されるかを確認する方法を提供する。この所定のチャネル時間はビーコン（ｂｅａｃｏｎ）が伝送される時間に相応するように決定される。すなわち、本発明の好ましい実施例によれば、電力節約モードのデバイスは、ビーコンが放送されるチャネル時間区間にそのモデムが覚醒状態に切り換え、電力制御モード変更に関する情報が受信されるかを確認し、この情報がない場合には再び睡眠状態に切り換え、電力制御モード変更情報が受信される場合には正常モードに変更してデータ送受信を行ない、電力を制御する。

Description

本発明は、無線ネットワークに関するもので、、より具体的には、無線ネットワークを通じて通信をするデバイスの電力を制御する方法に関する。

近年、家庭または小規模の職場のような限定された空間で比較的少ない数のデジタル機器間に無線ネットワークを形成し、これら機器間にオーディオまたはビデオデータを交換できるブルートゥース（ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、無線私設網（ＷＰＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）技術が開発されてきている。ＷＰＡＮは、比較的近い距離で比較的少ない数のデジタル機器間に情報を交換するのに用いられ、これらデジタル機器間に低電力及び低費用通信を可能にする。２００３年６月１２日付に承認されたＩＥＥＥ８０２．１５．３（Wireless Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications for High Rate Wireless Personal Area Networks(WPANs)）は、高速ＷＰＡＮの媒体接続階層（ＭＡＣ）及び物理階層（ＰＨＹ）に関する標準（ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を定義したものである。

無線技術を通じて通信を行なうと、デバイスを連結するためのケーブルのような線を除去することができる。また、デバイス間の無線ネットワーク通信を通じてデバイスとデバイス間に直接的にデータ情報を交換することが可能になる。このネットワークで通信可能なデバイスには、コンピュータ、ＰＤＡ、ノートブック、デジタルＴＶ、カムコーダ、デジタルカメラ、プリンタ、マイク、スピーカー、ヘッドセット、バーコード読取機、ディスプレイ、携帯電話などがあり、その外にもデジタル機器はいずれも利用可能である。

無線ネットワークを形成して通信をするデバイスが無線通信を行なわない間にも、通信を行なう時と同一の電力を消費するとしたら、余分な電力を消費し、無線ネットワーク通信システムの効率が低下するという問題につながる。したがって、デバイスがデータ送受信をしない間には使用される電力量を減らしうる電力制御方法が要求される。特に、バッテリー電源で運用されるデバイスは一度に使用可能な電力量が制限されているため、電力消費をできるだけ抑えてより長時間通信を行なうようにする方法が望まれる。

本発明は上記従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、円滑な無線通信が行なわれるように無線ネットワークにおける電力制御をより效率的に行なう方法を提供することにある。

本発明の一実施様態において、調整器及び少なくとも一つのデバイスを含む無線ネットワークにおける電力制御方法は、電力節約モードにある第１デバイスが、該調整器から電力制御モード変更情報を含む第１ビーコン（ｂｅａｃｏｎ）を受信する段階と、この電力制御モード変更情報にしたがって電力制御モードを変更する段階と、を含む。

この電力制御モード変更情報は、電力節約モードから正常モードに変更することを指示する情報であり、電力制御モード変更段階で正常モードに変更し、データ送受信可能な状態になることができる。

なお、上記電力制御方法は、調整器から第１デバイスのモードが変更されたことを指示する情報を含む第２ビーコンを受信する段階をさらに含むことができる。

電力制御モードは、正常モード（ｎｏｒｍａｌ ｍｏｄｅ）及び電力節約モード（Ｐｏｗｅｒ ｓａｖｅ ｍｏｄｅ）を含み、ここで、電力節約モードはデータ送受信ができる覚醒（ａｗａｋｅ）状態及びデータ送受信ができない睡眠（ｓｌｅｅｐ）状態を含むことができる。

また、少なくとも当該ビーコンが放送される区間には、電力節約モードにあるデバイスが覚醒状態を維持することが好ましい。

なお、上記方法は、第１デバイスが調整器に電力制御モード変更要請メッセージを伝送する段階と、この電力制御モード変更要請信号に相応する電力制御モード変更応答メッセージを受信する段階と、をさらに含むことができる。

本発明の他の実施様態において、調整器及び少なくとも一つのデバイスを含む無線ネットワークにおいて電力節約モードの第１デバイスと通信しようとする第２デバイスにおける電力制御方法は、第１デバイスに対する電力制御モード変更要請メッセージを第２デバイスが調整器に伝送する段階と、この調整器から当該電力制御モード変更情報を含む第１ビーコンを受信する段階と、を含む。

上記方法は、調整器から、電力制御モード変更情報に応じて第１デバイスのモードが変更されたことを指示する情報を含む第２ビーコンを受信する段階をさらに含むことができる。また、第１ビーコン受信段階の後に、第１デバイスが調整器に電力制御モード変更要請メッセージを伝送する段階と、この電力制御モード変更要請信号に相応する電力制御モード変更応答メッセージを受信する段階と、をさらに含むことができる。

本発明のさらに他の実施様態において、調整器及び少なくとも一つのデバイスを含む無線ネットワークで調整器における電力制御方法は、第１デバイスの電力制御モード変更を要請するメッセージを受信する段階と、第１デバイスの電力制御モード変更情報を含むビーコンを放送する段階と、を含む。

この方法は、第１デバイスまたは第２デバイスのいずれかから第１デバイスに対する電力制御モード変更要請メッセージを受信する段階をさらに含むことができる。

電力制御モードは、正常モード（ｎｏｒｍａｌ ｍｏｄｅ）及び電力節約モード（Ｐｏｗｅｒ ｓａｖｅ ｍｏｄｅ）を含み、ここで、電力節約モードは、データ送受信ができる覚醒（ａｗａｋｅ）状態及びデータ送受信ができない睡眠（ｓｌｅｅｐ）状態を含むことができる。

少なくともビーコンが放送される区間には、電力節約モードにあるデバイスが覚醒状態を維持することが好ましい。なお、第１デバイスは電力節約モードから正常モードに変更されることができる。

本発明によれば、無線ネットワークで通信を行なうデバイスの電力を節約することが可能になる。特に、電力モード変更をより円滑にすることができるという効果がある。なお、電力モード変更を通じて使用者は応答信号をより速く受信することが可能になる。したがって、ネットワーク通信の誤りを減らすことができる。

複数のデバイスで構成されたＷＶＡＮの例を示す図である。 ＷＶＡＮで用いられるスーパーフレーム（ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ）構造の一例を説明するための図である。 ＷＶＡＮのデバイスに具現されたプロトコル階層構造を示す図である。 本発明の一実施例を説明するための図である。 本発明の一実施例を示すフローチャートである。 本発明の他の実施例を説明するための図である。

本発明は、無線ネットワークでデバイスの動作状態を考慮して、消費する電力を制御する方法を提供する。このデバイスの電力制御のためにデバイスの動作状態による電力モードを定義する。デバイスの電力モードは、正常モード（Ｎｏｒｍａｌ Ｍｏｄｅ）と電力節約モード（Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ Ｍｏｄｅ）を含む。デバイスは、正常モードで通信を行ない、送受信するデータがなかったり通信を中断する状況で電力節約モードに切り替えることができる。データを送受信しない場合にも正常モードを維持するとしたら、余分の電力を消費することとなり、よって、電力節約モードを定義して電力を制御できるようにする。

正常モードは、活動モード（ａｃｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）とも呼ぶことができる。電力節約モードは、非同期電力節約（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ：ＡＰＳ）モード、ネットワーク同期電力節約（Ｐｉｃｏｎｅｔ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ：ＰＳＰＳ）モード及びデバイス同期電力節約（Ｄｅｖｉｃｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ：ＤＳＰＳ）モードを含んでなることができる。非同期電力節約モードは、電力節約モードのデバイスが独立して状態変化をする場合を意味し、ネットワーク同期電力節約モードは、電力節約モードのデバイスがネットワークで約束されたタイミングに覚醒状態に変化する場合を意味する。また、デバイス同期電力節約モードは、所定のデバイスグループを形成し、このデバイスグループ内で約束されたタイミングに覚醒状態に変化する場合を意味する。

電力節約モードにおけるデバイスの電力状態は、覚醒（ａｗａｋｅ）状態と睡眠（ｓｌｅｅｐ）状態とに区分できる。睡眠状態は、デバイスが各デバイスとの通信機能を停止して送信及び受信ができない状態と定義する。すなわち、睡眠状態のデバイスは、ネットワークの状況がどうなっているか、デバイスにどんな信号が伝送されるかなどがわからない。覚醒状態は、睡眠状態と対応する概念のもので、デバイスの通信機能を行なう構成は活性化され、一部の通信機能は行なうことができる状態を意味する。電力節約モードにある場合、デバイスに含まれた通信モジュールは、大部分の時間は睡眠状態を維持し、所定時間は起きてデバイスの含まれた無線ネットワークの通信状況、または、受信される信号があるかどうかなどがわかる状態を意味する。この通信モジュールは、デバイスに具現されたプロトコル階層構造で構成され、無線ネットワーク上で他のデバイスと通信をする機能を行なう。すなわち、覚醒状態は通信モジュールを通じて所定のデータを送信（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ）したり、受信（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ）できる状態と定義する。

正常モードと電力節約モード間のモード切換を指示する情報を電力制御モード変更（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｏｄｅ Ｃｈａｎｇｅ：ＰＭＭＣ）情報という。すなわち、デバイスあるいは調整器が伝送する通信要請に相応する情報が電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報となる。

上述した本発明の目的、構成及び他の特徴は、添付の図面に基づく下記の詳細な説明から明確になる。以下、添付の図面を参照しつつ、本発明に係る好ましい実施例を詳細に説明する。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴が無線ネットワークの一種であるＷＶＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｖｉｄｅｏ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に適用された例とする。ＷＶＡＮは、６０ＧＨｚ帯の周波数帯域を用いて１０ｍ以内の近距離で１０８０ｐのＡ／Ｖストリームを圧縮無しで伝送できるように４．５Ｇｂｐｓ以上のスループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を提供できるｗｉｒｅｌｅｓｓ ＨＤ（ＷｉＨＤ）技術を利用する無線ネットワークである。

図１に、複数のデバイスで構成されたＷＶＡＮの一例を示す。このＷＶＡＮは、一定の空間に位置しているデバイス間のデータ交換のために構成されたネットワークである。このＷＶＡＮは、２つ以上のデバイス１０〜１４で構成され、これらのデバイスのうち一つは調整器（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）１０として動作する。調整器１０は、デバイス間無線ネットワークを構成するに当たり、所定の無線資源を複数のデバイスが衝突なしに共有できるようにするために無線資源を割り当てスケジューリングする機能を果たす装置である。この調整器は、ネットワークを構成するデバイスが通信を行なうように資源を割り当てる機能の他にも、普通のデバイスとして少なくとも一つのチャネルを通じてデータを送受信することができる。また、クロック同期（ｃｌｏｃｋ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）、ネットワーク加入（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）、帯域幅資源保持（ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｒｅｓｏｕｒｃｅ）などの機能も果たすことができる。

ＷＶＡＮは、２種類の物理階層（ＰＨＹ）を支援する。すなわち、ＷＶＡＮは、物理階層としてＨＲＰ（ｈｉｇｈ−ｒａｔｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）とＬＲＰ（ｌｏｗ−ｒａｔｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）を支援する。ＨＲＰは、１Ｇｂ／ｓ以上のデータ伝送速度を支援できる物理階層で、ＬＲＰは、数Ｍｂ／ｓのデータ伝送速度を支援する物理階層である。ＨＲＰは、高指向性（ｈｉｇｈｌｙ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）で、ユニキャスト連結（ｕｎｉｃａｓｔ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を通じて等時性（ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ）データストリーム、非同期データ、ＭＡＣ命令語（ｃｏｍｍａｎｄ）及びＡ／Ｖ制御データ伝送に用いられる。ＬＲＰは、指向性または全方向性（ｏｍｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）モードを支援し、ユニキャストまたは放送を通じてビーコン、非同期データ、ビーコンを含むＭＡＣ命令語の伝送などに用いられる。ＨＲＰチャネルとＬＲＰチャネルは周波数帯域を共有し、ＴＤＭ方式により区分されて用いられる。ＨＲＰは、５７〜６６ＧＨｚ帯域で２．０ＧＨｚ帯域幅の４つのチャネルを使用し、ＬＲＰは、９２ＭＨｚ帯域幅の３つのチャネルを使用する。

図２は、ＷＶＡＮで使われるスーパーフレーム（ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ）構造の一例を説明するための図である。図２を参照すると、各スーパーフレームは、ビーコン（ｂｅａｃｏｎ）が伝送される領域２０、予約されたチャネルタイムブロック（ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ）２２、及び予約されていないチャネルタイムブロック２１（ｕｎｒｅｓｅｒｖｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ）を含んでなる。また、それぞれのチャネルタイムブロックは、ＨＲＰを通じてデータが伝送される領域（ＨＲＰ領域）と、ＬＲＰを通じてデータが伝送される領域（ＬＲＰ領域）とに時分割（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ）される。ビーコン（ｂｅａｃｏｎ）２０は、毎スーパーフレームの導入部を識別するために調整器により周期的に伝送される。このビーコンは、スケジューリングされたタイミング情報、ＷＶＡＮの管理及び制御情報を含む。デバイスは、ビーコンに含まれたタイミング情報及び管理／制御情報などを通じて当該ネットワークでデータ交換を行なうことができる。ＨＲＰ領域は、デバイスのチャネル時間割当要請に応じて調整器がチャネル時間を割り当てたデバイスが、他のデバイスにデータを伝送するのに使われることができる。また、図２には示さぬが、緊急な制御／管理メッセージを伝送するために、ビーコンに続いて位置する競争基盤制御区間（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｅｒｉｏｄ：ＣＢＣＰ）を含む。このＣＢＣＰの区間長は、予め設定された臨界値（ｍＭＡＸＣＢＣＰＬｅｎ）を越えないように設定される。

図３は、ＷＶＡＮのデバイスに具現されたプロトコル階層構造を示す図である。図３を参照すると、ＷＶＡＮに含まれた各デバイスの通信モジュールは、その機能によってて少なくとも２つの階層（ｌａｙｅｒ）に区分されることができ、一般的にＰＨＹ階層３１とＭＡＣ階層３０を含んでなる。このデバイスの通信モジュールは、各階層を管理する個体を含み、ＭＡＣ階層を管理する個体をＭＬＭＥ（ＭＡＣ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）３００、ＰＨＹ階層を管理する個体をＰＬＭＥ（ＰＨＹ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）３１０という。また、この通信モジュールは、各デバイスの状態情報を収集し、ホストと無線デバイス間の制御通路（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の役割を果たすデバイス管理個体（ｄｅｖｉｃｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｅｎｔｉｔｙ：ＤＭＥ）３２０を含む。これら互いに異なる階層間にやり取りされるメッセージをプリミティブ（ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ）といい、この通信モジュールを‘モデム（ｍｏｄｅｍ）’という。

図４は、本発明の好ましい実施例を説明するための図である。図４を参照して、電力制御のための電力節約モードと正常モード間の切換方法について説明する。

図１に示すような無線ネットワーク（ＷＶＡＮ）に含まれた調整器は、上記無線ネットワークを制御できる情報を含むビーコンを放送する。各デバイスは、このビーコンを通じてチャネル時間割当情報を確認し、通信のためのチャネル時間区間を予約したり競争を通じて通信を行なう。当該無線ネットワークに含まれた任意のデバイスが電力節約モードにあるとする。このデバイスの電力節約モードを正常モードに切り換えようとする場合におけるデバイスの動作について説明する。

電力節約モードにあるデバイスは、そのモデムが睡眠状態または覚醒状態のいずれかの状態にある。電力節約モードにある場合であっても、常に睡眠状態を維持するとしたら、どのデバイスが自身と通信を希望するかがわからず、無線ネットワーク上で通信を持続し難い。したがって、モデムは、所定のチャネル時間には覚醒状態に切り換え、受信される信号の有無を観察する。このデバイスは電力節約モードにあるがために全チャネル時間は通信できないが、所定のチャネル時間は覚醒状態になり、モード変更情報及び制御情報などを受信したり送信することができる。この所定のチャネル時間を覚醒状態区間という。電力節約モードにあるデバイスのモデムは、睡眠状態を維持してから、ビーコンが伝送し始まる時点よりやや先の時点に覚醒状態に切り換わる。これは、睡眠状態から覚醒状態に切り換わるのにある程度の時間がかかるためである。覚醒状態に切り換わる時点とビーコンが伝送される時点との時間差は最小限にすることが好ましい。ただし、ビーコンが放送されるビーコン区間ではモデムは覚醒状態を維持していなければならない。一つのビーコンが伝送完了すると、モデムは再び睡眠状態に切り換わる。この覚醒状態区間は最小限にすることが好ましいが、ビーコン区間を含むようにする。ビーコンに電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報を含めて伝送する場合、電力節約モードのデバイスはビーコン区間にのみ覚醒状態を維持すればいいので、相対的に睡眠状態にある時間の割合が大きくなり、消費電力の節約に効果的である。

図４を参照すると、調整器は、放送するビーコン区間に覚醒状態を維持する。電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報の含まれたビーコン４０が放送される。電力節約モードにあるデバイスのモデムは、ビーコンが放送される区間には覚醒状態を維持してこのビーコンを確認し、電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報を受信することができる。デバイスのモデムが覚醒状態に切り換えてビーコンを確認し、該ビーコンに含まれて伝送される電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報を受信した場合、当該デバイスは電力節約モードから正常モードにモード切換を行なう。このデバイスがモード切換を行なって正常モードに切り換わると、デバイスはモード変更を要請したデバイスを含め、当該無線ネットワークに含まれた他のデバイスと通信可能になる。

毎ビーコン周期に相応する周期ごとに起きて、放送されるビーコンをいずれも観察し、電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報が伝送されるか否かを確認する。電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報の含まれたビーコンを確認できず、他のデバイスのモード変更要請に応答できなかった場合には、モード変更を要請したこの他のデバイスが重ねてモード変更要請信号を伝送することがあり、システム効率が低下してしまう。したがって、調整器が放送するビーコンは全て確認し、電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報を見逃すことなく迅速に対応することが好ましい。

図５は、本発明の好ましい実施例を示すフローチャートである。図５を参照して、電力節約モードと正常モード間にモードを切り換える方法について説明する。ＷＶＡＮを構成する調整器、第１デバイス及び第２デバイスが含まれており、調整器、第１デバイス及び第２デバイスの初期モードはいずれも正常モードとする。

まず、第１デバイスが電力節約モードに切り換えようとする。この第１デバイスのＤＭＥは、ＭＬＭＥに電力節約モードに変換することを要請するメッセージを伝送するためのＰＳ Ｅｎｔｅｒｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブを伝送する（Ｓ５０）。すると、ＭＬＭＥは、当該プリミティブを受信し、調整器に電力節約モードに切り換えることを要請する電力節約モード変更要請メッセージ（ＰＭＭＣ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を伝送する（Ｓ５２）。調整器は、当該電力節約モード変更要請メッセージに対応する電力節約モード変更応答メッセージ（ＰＭＭＣ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を第１デバイスのＭＬＭＥに伝送する。この時、電力節約モードに切り換えるという要請を受諾する場合には、電力節約モード変更応答メッセージ（ＰＭＭＣ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）に成功（ｓｕｃｃｅｓｓ）情報を含めて伝送する（Ｓ５３）。

電力節約モード変更要請メッセージを伝送してからそれに相応する電力節約モード変更応答メッセージは一定時間内に受信されることが好ましい。したがって、第１デバイスは、電力節約モード変更要請メッセージを伝送し、一定時間が設定されたタイマーを作動し、タイマーが完了する前に電力節約モード変更応答メッセージが受信されると、タイマーの動作を中止する（Ｓ５１）。第１デバイスは、一定時間に関する情報を含む電力節約モード変更要請メッセージを伝送し、電力節約モード変更要請メッセージを受信したデバイスが一定時間内に電力節約モード変更応答メッセージを伝送するようにすることができる。

調整器は、次のビーコンを放送する時に、第１デバイスが電力節約モードに変更されたことを知らせるために、第１デバイスの電力モードが変換されたことを指示する情報を含めてビーコンを放送する（Ｓ５４）。

このビーコンフレームフォーマットの一例を下記の表１に示す。このビーコンは全てのスーパーフレームの開始を区別するために周期的に伝送されるメッセージである。

表１を参照すると、調整器は、‘Ｂｅａｃｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ’フィールドを通じてビーコン制御情報を伝送し、‘ＣＢＣＰ ｅｎｄ ｔｉｍｅ'フィールドを通じてＣＢＣＰ終了時点に関する情報を伝送する。なお、必要な情報に対するＩＥフォーマット情報を残りのフィールドに含めて必要な情報も伝送する。例えば、ビーコンは、スーパーフレームに関する情報及び他のパラメータに関する情報などを含む。すなわち、ビーコンメッセージを通じて予約されたチャネル区間に関する情報、スーパーフレームの区間長に関する情報、現ネットワークで支援できる伝送アンテナ電力に関する情報などを含めて伝送する。

電力モードが変換されたことを指示する情報は、モード変更を通じて切り換わった現在のモードに関する情報を意味し、正常モードまたは電力節約モードのいずれかである。すなわち、第１デバイスが電力節約モードにあるという情報が含まれたビーコンが放送される。

この電力モードが変換されたことを指示する情報に対する情報要素（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ：ＩＥ）フォーマットの例について説明する。ＭＡＣ命令語あるいはビーコンの構成にしたがってどのＩＥを用いるかに関する情報を含めて伝送することができ、定義されたＩＥフォーマットの形式でメッセージを伝送することとなる。表２に、第１デバイスのモードが変換されたことを指示する情報に対するＩＥフォーマットの一例を示す。

表２の‘ＭＡＣ ａｄｄｒｅｓｓ’フィールドを通じてモードの切り換わったデバイスに関する情報がわかり、‘ＰＭ Ｍｏｄｅ’フィールドを通じて第１デバイスのモードが切り換わったことを指示する情報がわかる。すなわち、正常モードか電力節約モードかに関する情報が含まれる。表１のビーコンフレームでＩＥ１フィールド〜ＩＥｎフィールドのいずれか一つに表２で提示したＩＥを挿入し、第１デバイスのモードが切り換わったことを指示する情報を伝送する（Ｓ５４）。

第１デバイスのＭＬＭＥは、電力節約モード変更応答メッセージを受信すると、ＤＭＥに成功の結果を知らせるためのプリミティブを伝送する。電力節約モード変更応答メッセージを受信すると、第１デバイスは電力節約モードに進入する（ｅｎｔｅｒｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ Ｍｏｄｅ）。電力節約モードにある第１デバイスのモデムは、調整器が放送するビーコン区間には覚醒状態を維持し、ビーコン伝送区間に電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報の信号が受信されるか否かを観察する。ビーコン区間に観察した結果、電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報の信号が受信されない場合には、再び睡眠状態になって電力節約モードを維持する。しかし、電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報の信号が受信される場合には、再び正常モードに切り換えるための過程を行なう。

第１デバイスが電力節約モードである状況で第２デバイスから通信要請をする場合には、第１デバイスの電力モードが正常モードに切り換わってこそ第２デバイスとの通信ができる。第１デバイスがモード切換をするには、第２デバイスの通信要請に関する情報を含む信号が第１デバイスに受信されなければならない。そして、第１デバイスが覚醒状態にある時、第２デバイスの通信要請に関する情報、すなわち、電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報が伝送される場合に、電力節約モードである第１デバイスが上記情報を受信してモードを切り換えることができる。

第２デバイスが電力節約モードである第１デバイスと通信をしようとする場合、調整器に第１デバイスのモード変更を要請するための電力節約モード変更要請メッセージ（ＰＭＭＣ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を伝送する（Ｓ５５）。この電力節約モード変更要請メッセージは、第１デバイスの識別情報（ｄｅｖｉｃｅ ＩＤ）を含めて伝送する。この電力節約モード変更要請メッセージを受信した調整器は、次のビーコンを放送する時にこのビーコンに電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報を含めて伝送する（Ｓ５６）。

表３に、電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報に関するＩＥフォーマットの一例を示す。

表３の‘ＭＡＣ ａｄｄｒｅｓｓ’フィールドから、モード変更要請の対象となったデバイス、すなわち、第１デバイスに関する情報がわかり、‘ＰＭ ｃｏｍｍａｎｄ’フィールドから、第１デバイスに対するモード変更要請があることがわかる。表３の電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報に対するＩＥを上記表１のビーコンに含めて伝送する（Ｓ５６）。

表１を参照すると、ビーコンメッセージのＩＥ１フィールド〜ＩＥｎフィールドのうちいずれか一つに上記表３で提示したＩＥを挿入して電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報を伝送する。このようにビーコンに電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報に関するＩＥを挿入して伝送することによって、電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報は、ビーコン制御情報、ＣＢＣＰ終了時点に関する情報、スーパーフレームに関する情報、予約されたチャネル区間に関する情報、スーパーフレームの区間長に関する情報、現ネットワークで支援できる伝送アンテナ電力に関する情報及び他のパラメータなどと共に伝送される。

第１デバイスのモデムは全ビーコン区間に覚醒状態を維持し、当該ビーコンメッセージに電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報が伝送されるか否かを確認するため、調整器がビーコンに電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報を含めて伝送した場合（Ｓ５６）、この電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報を受信することができる。第１デバイスのＭＬＭＥが当該ビーコンを受信した場合、第１デバイスのＭＬＭＥはＤＭＥにモード変更のためのイベント信号（Ｗａｋｅ Ｕｐ Ｅｖｅｎｔ）を伝送する（Ｓ５７）。このイベント信号を受信すると、電力制御モード切換を試みる第１デバイスのＤＭＥは、第１デバイスのＭＬＭＥに電力節約モードから正常モードに再び進入するためにＰＳ ｌｅａｖｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブを伝送する（Ｓ５８）。このＭＬＭＥは、当該プリミティブを受信し、調整器に正常モードに切り換えることを要請する電力制御モード変更要請メッセージ（ＰＭＭＣ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を伝送する（Ｓ６０）。調整器は、当該モード変更要請をするメッセージに対応する電力制御モード変更応答メッセージ（ＰＭＭＣ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を第１デバイスのＭＬＭＥに伝送する（Ｓ６１）。この時、正常モードに切り換えるという要請を受諾する場合には、電力制御モード変更応答メッセージに成功（ｓｕｃｃｅｓｓ）情報を含めて伝送する。

この場合にも、電力制御モード変更要請メッセージを伝送してからそれに相応する電力制御モード変更応答メッセージは一定時間内に受信されることが好ましいので、タイマーを用いて一定時間が経過したことを知らせたり、第１デバイスが一定時間に関する情報を含む電力制御モード変更要請メッセージを伝送し、この電力制御モード変更要請メッセージを受信した調整器が一定時間内に電力制御モード変更応答メッセージを伝送するようにすると良い。

第１デバイスのＭＬＭＥは、電力制御モード変更応答メッセージを受信すると、ＤＭＥに成功の結果を知らせるプリミティブを伝送する。この電力制御モード変更応答メッセージを受信すると、第１デバイスは正常モードに進入する（ｅｎｔｅｒｉｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｍｏｄｅ）。電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）要請に対して成功情報を含む電力制御モード変更応答メッセージを伝送した調整器は、次のビーコンに第１デバイスの電力制御モードに関する情報、すなわち、第１デバイスが正常モードにあることを表す情報を含めて放送する（Ｓ６３）。

図６は、本発明の他の実施例を説明するための図である。

本発明の他の実施例によれば、ウェイクビーコン（ｗａｋｅ ｂｅａｃｏｎ）を設定し、電力節約モードのデバイスは、ウェイクビーコンが伝送されるチャネル時間を観察するようにする。ウェイクビーコンは、電力節約モードにあるデバイスが覚醒状態を維持して観察するビーコンをあらかじめ設定したものである。例えば、ウェイクビーコンの周期が、放送されるビーコン周期の２倍に設定される場合、第１ビーコン〜第ｎビーコン（ｎは偶数）が伝送されるとしたら、第２ビーコン、第４ビーコン、第６ビーコン，…，第ｎビーコンがウェイクビーコンとなる。そして、電力節約モードにあるデバイスのモデムは、ウェイクビーコン伝送区間には覚醒状態を維持する。

当該デバイスモデムは毎ビーコンごとに覚醒状態となって電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報が伝送されるか否かを観察するのではなく、設定されたウェイクビーコン区間にのみ覚醒状態を維持して電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報が伝送されるか観察する。ウェイクビーコンに電力制御モード変更（ＰＭＭＣ）情報が伝送される場合には、デバイスのモデムは覚醒状態で当該情報を確認し、デバイスは、図５で説明した方法と同様にして正常モードに切り換わる（６００）。上記のようにウェイクビーコンを設定すると、睡眠状態に維持された区間が長くなり、節約可能な電力量が増加し、毎ビーコンごとに覚醒状態に切り換える面倒さを減らすことができる。

以上で用いられた用語は別のものに取り替えても良い。例えば、デバイスは、使用者装置（または機器）、ステーション（ｓｔａｔｉｏｎ）などとし、調整器は、調整（または制御）装置、調整（または制御）デバイス、調整（または制御）ステーション、コーディネータ（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）、ＰＮＣ（ｐｉｃｏｎｅｔ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）などとしても良いことは当業者には自明である。

以上で説明した本発明の属する技術分野における当業者には、本発明がその技術的思想や必須特徴を逸脱しない限度内で他の具体的な形態に実施されることができるということが理解できる。したがって、以上で説明した実施例はいずれの面においても例示的なものであり、限定的なものとして理解されてはいけない。本発明の範囲は、上記の詳細な説明ではなく後述する特許請求の範囲によって定められるべきであり、特許請求の意味及び範囲そしてその等価概念から挑出された変更または変形された形態はいずれも本発明の範囲に含まれると理解する。

本発明の実施例は、通信システム、無線通信システム、ホームネットワークなどに適用されることができる。

Claims (16)

1. 調整器及び少なくとも一つのデバイスを含む無線ネットワークにおける電力制御方法であって、
   電力節約モードにある第１デバイスが、前記調整器から電力制御モード変更情報を含む第１ビーコン（ｂｅａｃｏｎ）を受信する段階と、
   前記電力制御モード変更情報に応じて電力制御モードを変更する段階と、
   を含む電力制御方法。
2. 前記電力制御モード変更情報は、電力節約モードから正常モードに変更することを指示する情報であり、前記電力制御モード変更段階で正常モードに変更してデータ送受信が可能な状態になることを特徴とする、請求項１に記載の電力制御方法。
3. 前記調整器から前記第１デバイスのモードが変更されたことを指示する情報を含む第２ビーコンを受信する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の電力制御方法。
4. 前記電力制御モードは、正常モード（ｎｏｒｍａｌ ｍｏｄｅ）及び電力節約モード（Ｐｏｗｅｒ ｓａｖｅ ｍｏｄｅ）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電力制御方法。
5. 前記電力節約モードは、データ送受信ができる覚醒（ａｗａｋｅ）状態及びデータ送受信ができない睡眠（ｓｌｅｅｐ）状態を含むことを特徴とする、請求項４に記載の電力制御方法。
6. 少なくとも前記ビーコンが放送される区間には、前記電力節約モードにあるデバイスが覚醒状態を維持することを特徴とする、請求項１に記載の電力制御方法。
7. 前記第１デバイスが前記調整器に電力制御モード変更要請メッセージを伝送する段階と、
   前記電力制御モード変更要請信号に相応する電力制御モード変更応答メッセージを受信する段階と、
   をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の電力制御方法。
8. 調整器及び少なくとも一つのデバイスを含む無線ネットワークで電力節約モードの第１デバイスと通信をしようとする第２デバイスにおける電力制御方法であって、
   前記第１デバイスに対する電力制御モード変更要請メッセージを前記第２デバイスが前記調整器に伝送する段階と、
   前記調整器から前記電力制御モード変更情報を含む第１ビーコンを受信する段階と、
   を含む電力制御方法。
9. 前記調整器から前記電力制御モード変更情報に応じて前記第１デバイスのモードが変更されたことを指示する情報を含む第２ビーコンを受信する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の電力制御方法。
10. 前記第１ビーコン受信段階の後に、
    前記第１デバイスが前記調整器に電力制御モード変更要請メッセージを伝送する段階と、
    前記電力制御モード変更要請信号に相応する電力制御モード変更応答メッセージを受信する段階と、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の電力制御方法。
11. 調整器及び少なくとも一つのデバイスを含む無線ネットワークで調整器における電力制御方法であって、
    第１デバイスの電力制御モード変更を要請するメッセージを受信する段階と、
    前記第１デバイスの電力制御モード変更情報を含むビーコンを放送する段階と、
    を含む電力制御方法。
12. 前記第１デバイスまたは第２デバイスのいずれかから前記第１デバイスに対する電力制御モード変更要請メッセージを受信する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の電力制御方法。
13. 前記電力制御モードは、正常モード（ｎｏｒｍａｌ ｍｏｄｅ）及び電力節約モード（Ｐｏｗｅｒ ｓａｖｅ ｍｏｄｅ）を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の電力制御方法。
14. 前記電力節約モードは、データ送受信ができる覚醒（ａｗａｋｅ）状態及びデータ送受信ができない睡眠（ｓｌｅｅｐ）状態を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の電力制御方法。
15. 少なくとも前記ビーコンが放送される区間には、前記電力節約モードにあるデバイスが覚醒状態を維持することを特徴とする、請求項１４に記載の電力制御方法。
16. 前記第１デバイスが、前記電力節約モードから正常モードに変更されることを特徴とする、請求項１３に記載の電力制御方法。