JP2011010121A - Information processing apparatus and method, and program - Google Patents

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哲也 四本
Kimiteru Abe
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption while suppressing the decline of throughput in an ad hoc network.SOLUTION: An ATIM reception number count unit 141 counts the number of ATIM received in an ATIM window. When the ATIM is received in the ATIM window, a decision value calculation unit 142 calculates a decision value Dof this time on the basis of the number A of the received ATIM in the ATIM window of this time, weight α, weight β, and a decision value Dof the previous time. On the basis of the decision value D, a threshold Sand a threshold S, an awake level is determined. A power supply setter 133 sets power supply to the next ATIM window corresponding to the awake level. This invention is applicable to a communication device for instance.

Description

本発明は、情報処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、アドホックネットワークにおいて、スループットの低下を抑制しながら、端末の消費電力を抑制することができるようにした情報処理装置および方法、並びにプログラムに関する。   The present invention relates to an information processing apparatus, method, and program, and more particularly, to an information processing apparatus, method, and program capable of suppressing power consumption of a terminal while suppressing a decrease in throughput in an ad hoc network. .

従来、無線LAN(Local Area Network)の通信方式として、端末同士がアクセスポイントを介して通信を行うインフラストラクチャモードと、端末同士がアクセスポイントを介さずに通信を行うアドホックモードがある。   Conventionally, wireless LAN (Local Area Network) communication methods include an infrastructure mode in which terminals communicate with each other via an access point, and an ad hoc mode in which terminals communicate with each other without using an access point.

複数の端末がそのアドホックモードで通信を行うことによって形成されるネットワークをアドホックネットワークと称する。アドホックネットワークでは、各端末が近隣の(通信可能範囲内の)他の端末とアドホックモードで通信を行うことにより、送信元の端末から送信された情報は、他の端末を介して送信先の端末に伝送される。つまり、アクセスポイントのような通信基盤が不要であるので、柔軟なネットワーク構成が可能であり、災害時等の非常用通信や、オフィスや家庭等の小規模なネットワークへの利用が容易である。   A network formed by a plurality of terminals communicating in the ad hoc mode is referred to as an ad hoc network. In an ad hoc network, each terminal communicates with other terminals in the vicinity (within a communicable range) in an ad hoc mode, so that information transmitted from a source terminal is transmitted to another terminal via another terminal. Is transmitted. That is, since a communication infrastructure such as an access point is not required, a flexible network configuration is possible, and it is easy to use for emergency communication at the time of a disaster or a small network such as an office or a home.

インフラストラクチャモードの場合、各端末はアクセスポイントの通信可能範囲内に位置する必要があるが、アドホックネットワークでは、このような通信基盤による端末の位置制限が無い。つまり、端末が例えば携帯電話機のような移動可能な通信装置である場合、アドホックネットワークの利点をより強く活かすことが出来る。   In the infrastructure mode, each terminal needs to be located within the communicable range of the access point. However, in the ad hoc network, there is no restriction on the position of the terminal due to such a communication infrastructure. That is, when the terminal is a mobile communication device such as a mobile phone, the advantages of the ad hoc network can be utilized more strongly.

ただし、その場合、通信装置はバッテリを電源として駆動する場合が多い。したがって、アドホックネットワークにおいては、端末の電力消費を抑制することが重要となる。   However, in that case, the communication device is often driven using a battery as a power source. Therefore, in an ad hoc network, it is important to suppress the power consumption of the terminal.

IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.11無線LAN規格では端末に低消費動作モードであるPSM(Power Saving Mode)が規定されている   IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802.11 wireless LAN standard defines PSM (Power Saving Mode), which is a low-consumption operation mode, for terminals.

PSMではデータの送受信が可能なアウェイク状態(Awake)と、データの送受信はできないが、必要最小限の電力で動作し電力消費を抑えるスリープ状態(Sleep)の間を遷移する。PSMは、端末をより省電力化するために、アウェイク状態で過ごす時間をなるべく短くし、スリープ状態で過ごす時間をなるべく長くするように端末を制御する。   PSM transitions between an awake state (Awake) in which data can be transmitted / received and a sleep state (Sleep) in which data is not transmitted / received but operates with the minimum necessary power to reduce power consumption. The PSM controls the terminal so that the time spent in the awake state is shortened as much as possible and the time spent in the sleep state is lengthened as much as possible in order to further reduce the power consumption of the terminal.

PSMの場合、データを送信する端末は、そのデータ送信前にアウェイク状態になり、ATIM(Announcement Traffic Indication Message)という送信予告信号を送る。そしてネットワークに参加する全ての端末は、同期信号であるビーコンの送信間隔(ビーコンインターバル(beacon interval))ごとに一定時間アウェイク状態を続けてこのATIMの送受信を行う。このATIMを送信または受信するための期間(予告期間)をATIMウィンドウ(ATIM window)と称する。   In the case of PSM, a terminal that transmits data enters an awake state before transmitting the data and sends a transmission notice signal called ATIM (Announcement Traffic Indication Message). All terminals participating in the network transmit and receive this ATIM while continuing the awake state for a certain time at every beacon transmission interval (beacon interval) that is a synchronization signal. A period (notice period) for transmitting or receiving the ATIM is referred to as an ATIM window.

ATIMウィンドウの間にATIMを受け取った端末はアウェイク状態を続けてデータの受信を行う。ATIMを受け取らなかった端末は次のATIMウィンドウの期間までスリープ状態に遷移し、電力消費を抑制する。   The terminal that receives the ATIM during the ATIM window continues to awake and receives data. The terminal that has not received the ATIM shifts to the sleep state until the next ATIM window, and suppresses power consumption.

端末の省電力化は、バッテリ駆動する端末の通信可能期間の長期化に寄与するので、アドホックネットワークにおいては、大変重要な検討事項である。したがって、さらなる省電力化について様々に検討されてきた。   Since the power saving of the terminal contributes to the extension of the communicable period of the battery-driven terminal, it is a very important consideration in the ad hoc network. Therefore, various studies have been made on further power saving.

例えば、周囲のノード間で情報を交換し、常に周囲の状態を把握することで送信相手のアウェイクウィンドウの期間を知り、ATIMを使わずに最小のアウェイク状態数で通信を行う手法が考えられた(例えば、非特許文献1および非特許文献2参照)。   For example, a method has been considered in which information is exchanged between surrounding nodes, the surrounding state is always known, the period of the awake window of the transmission partner is known, and communication is performed with the minimum number of awake states without using ATIM. (For example, refer nonpatent literature 1 and nonpatent literature 2).

また、各々のノードがネットワーク状況を観察し、動的にATIMウィンドウの長さを調節する手法も考えられた(例えば、非特許文献3参照)。この場合、まず最少のATIMウィンドウサイズで開始し、規則に従って上下させながら必要最低限のATIMウィンドウサイズに調節することで省電力を行う。   In addition, a method has been considered in which each node observes the network status and dynamically adjusts the length of the ATIM window (see, for example, Non-Patent Document 3). In this case, power is saved by starting with the smallest ATIM window size and adjusting to the minimum ATIM window size while moving up and down according to the rules.

さらに、シングルホップMANET(Mobile Ad hoc Network)において、ビーコンインターバル毎にATIMウィンドウを開くのではなく、各ノードが所定の規則に従って、一部のビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウを開くようにする方法が考えられた(例えば、非特許文献4参照)。つまり、各ビーコンインターバルにおいて、アウェイク状態となるノードの数を削減し、ネットワークに参加するノードが増大した際に生じるビーコンの競合を緩和するように制御される。この場合、ネットワーク全体で、アウェイク状態のノード数を減らすことにより、省電力化が行われている。   Furthermore, in single-hop MANET (Mobile Ad hoc Network), instead of opening an ATIM window at every beacon interval, each node can open an ATIM window at some beacon intervals according to a predetermined rule. (See, for example, Non-Patent Document 4). That is, in each beacon interval, control is performed so as to reduce the number of nodes that are in an awake state and reduce beacon contention that occurs when the number of nodes participating in the network increases. In this case, power saving is performed by reducing the number of awake nodes in the entire network.

また、データの受信が終わった後に、そのビーコンインターバル中に、スリープ状態に遷移する手法が考えられた(例えば、特許文献1参照)。   Further, a method of transitioning to a sleep state during the beacon interval after data reception has been considered (for example, see Patent Document 1).

E.-S. Jung and N. H. Vaidya, An Energy Efficient MAC Protocol for Wireless LANs. In Proceedings of INFOCOM 2002, pp. 1756-1764, New York, NY, USA, Jun. 2002.E.-S. Jung and N. H. Vaidya, An Energy Efficient MAC Protocol for Wireless LANs. In Proceedings of INFOCOM 2002, pp. 1756-1764, New York, NY, USA, Jun. 2002. S. Takeuchi, K. Yamazaki, K. Sezaki, and Y. Yasuda, An Improved Power Saving Mechanism for MAC Protocol in Ad Hoc Networks, IEEE GLOBECOM 2004, vol.5, pp. 2791-2796, Dec. 2004.S. Takeuchi, K. Yamazaki, K. Sezaki, and Y. Yasuda, An Improved Power Saving Mechanism for MAC Protocol in Ad Hoc Networks, IEEE GLOBECOM 2004, vol.5, pp. 2791-2796, Dec. 2004. T.-C. Huang, J.-H. Tan, and C.-C. Huang, A Traffic-Load Oriented Power Saving Mechanism for MAC Protocol in Ad Hoc Networks, IEEE Wireless Communications and Networking Conference, WCNC pp. 242-247, Mar. 2007.T.-C. Huang, J.-H. Tan, and C.-C. Huang, A Traffic-Load Oriented Power Saving Mechanism for MAC Protocol in Ad Hoc Networks, IEEE Wireless Communications and Networking Conference, WCNC pp. 242- 247, Mar. 2007. C.-M. Chao, J.-P. Sheu, and I.-C. Chou, An Adaptive Quorum-Based Energy Conserving Protocol for IEEE 802.11 Ad Hoc Networks, IEEE Trans. Mobile Computing, vol.5, no.5, pp.560-570, May. 2006.C.-M. Chao, J.-P. Sheu, and I.-C. Chou, An Adaptive Quorum-Based Energy Conserving Protocol for IEEE 802.11 Ad Hoc Networks, IEEE Trans. Mobile Computing, vol.5, no.5 , pp.560-570, May. 2006.

特開2006−303888号公報JP 2006-303888 A

しかしながら、非特許文献1や非特許文献2に記載の方法では、全てのノードが、このATIMを用いずに通信する特殊なプロトコルを実装している必要があり、ノードの追加や削除が頻繁に行われるような、柔軟なネットワークを構築することが困難であった。   However, in the methods described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, it is necessary for all nodes to implement a special protocol for communication without using this ATIM, and nodes are frequently added or deleted. It has been difficult to build a flexible network as is done.

また、非特許文献3に記載の方法や特許文献1に記載の方法では、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが必ず開かれる。そのため、データの送受信が頻繁に行われない場合、不要なATIMウィンドウ(データの送受信が行われないビーコンインターバルにおけるATIMウィンドウ)が多発する恐れがあり、不要なエネルギー消費が増大する恐れがあった。   Further, in the method described in Non-Patent Document 3 and the method described in Patent Document 1, the ATIM window is always opened in all beacon intervals. Therefore, if data transmission / reception is not frequently performed, unnecessary ATIM windows (ATIM windows in a beacon interval in which data transmission / reception is not performed) may occur frequently, which may increase unnecessary energy consumption.

さらに、非特許文献4に記載の方法の場合、各ノードは全てのビーコンインターバルでATIMウィンドウを開くとは限らないので、図1に示されるように、通信可能範囲内のノード間(ノードAとノードB)でATIMウィンドウを開くタイミングが一致しない場合(噛み合わない場合)がある。このように一方のノードがATIMウィンドウを開いても他方のノードがATIMウィンドウを開かないと、ATIMの授受が行われないので、そのビーコンインターバルにおいては、そのノード間でデータ送受信ができない。   Furthermore, in the case of the method described in Non-Patent Document 4, each node does not always open the ATIM window at every beacon interval. Therefore, as shown in FIG. There are cases where the timing for opening the ATIM window does not match (nodes B) do not mesh. In this way, even if one node opens the ATIM window, if the other node does not open the ATIM window, ATIM is not exchanged. Therefore, data transmission / reception cannot be performed between the nodes during the beacon interval.

つまり、非特許文献4に記載の方法の場合、通信効率が悪化し、通信のスループットが低下してしまい、結果的に消費電力も上昇してしまう恐れがあった。また、通信効率が悪いため、この方法では、ブロードキャストパケットの送信には不向きであった。   That is, in the case of the method described in Non-Patent Document 4, the communication efficiency deteriorates, the communication throughput decreases, and as a result, the power consumption may increase. Further, since the communication efficiency is poor, this method is not suitable for transmitting broadcast packets.

本発明は、このような状況に鑑みて提案されたものであり、スループットの低下を抑制しながら、端末の消費電力を抑制することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such a situation, and an object thereof is to suppress power consumption of a terminal while suppressing a decrease in throughput.

本発明の一側面は、他の情報処理装置とデータを送受信する情報処理装置であって、前記他の情報処理装置と通信を行う通信手段と、前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段と、前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも1回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う動作設定手段とを備える情報処理装置である。   One aspect of the present invention is an information processing apparatus that transmits / receives data to / from another information processing apparatus, and a communication unit that communicates with the other information processing apparatus, and a control that controls power supply in the information processing apparatus. Means, a calculation means for calculating a judgment value indicating a tendency of the frequency of the data transmission / reception by the communication means, using the number of reception notice signals for notifying the transmission of the data, and the calculation means calculated by the calculation means Determining means for determining a frequency of a notice period that is a period for receiving the transmission notice signal based on a determination value and in which an operation state of the information processing apparatus is in an awake state in which the data can be transmitted and received; In accordance with the frequency of the notice period determined by the determining means, it is determined in advance so that all the information processing devices simultaneously enter the notice period at least once within a predetermined control period. According to a predetermined pattern that is, an information processing apparatus including an operation setting means for performing until the next of the notice period, the operation setting of said control means.

前記算出手段は、過去の前記判断値と所定の第1の重み係数との乗算結果と、前記受信数と所定の第2の重み係数との乗算結果とを加算して、前記判断値を算出することができる。   The calculation unit calculates the determination value by adding a multiplication result of the past determination value and a predetermined first weighting factor and a multiplication result of the received number and a predetermined second weighting factor. can do.

前記第1の重み係数および前記第2の重み係数を設定する重み設定手段をさらに備えることができる。   Weight setting means for setting the first weight coefficient and the second weight coefficient may be further provided.

前記決定手段は、前記判断値を所定の第1の閾値および第2の閾値と比較して、前記予告期間の頻度をレベル分けして表すアウェイクレベルを決定し、前記動作設定手段は、前記決定手段により決定された前記アウェイクレベル毎に決められた前記パターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行うことができる。   The determination unit compares the determination value with a predetermined first threshold value and a second threshold value to determine an awake level representing the frequency of the notice period by level, and the operation setting unit includes the determination unit According to the pattern determined for each awake level determined by the means, operation setting of the control means can be performed until the next notice period.

前記第1の閾値および前記第2の閾値を設定する閾値設定手段をさらに備えることができる。   Threshold setting means for setting the first threshold and the second threshold can be further provided.

前記動作設定手段は、前記予告期間中に前記送信予告信号が受信されていない場合、次の前記予告期間まで間、前記情報処理装置の動作状態を、前記データの送受信が不可能なスリープ状態とし、前記予告期間中に前記送信予告信号が受信された場合、次の前記予告期間まで間、前記情報処理装置の動作状態を前記アウェイク状態とすることができる。   When the transmission notice signal is not received during the notice period, the operation setting means sets the operation state of the information processing apparatus to a sleep state in which the data transmission / reception is impossible until the next notice period. When the transmission notice signal is received during the notice period, the operation state of the information processing apparatus can be set to the awake state until the next notice period.

前記制御期間の長さを設定する制御期間長設定手段をさらに備えることができる。   Control period length setting means for setting the length of the control period can be further provided.

前記通信手段は、前記他の情報処理装置とアドホックモードにより通信を行うことができる。   The communication means can communicate with the other information processing apparatus in an ad hoc mode.

前記通信手段は、前記他の情報処理装置と無線通信を行うことができる。   The communication unit can perform wireless communication with the other information processing apparatus.

本発明の一側面は、また、他の情報処理装置とデータを送受信する情報処理装置の情報処理方法であって、算出手段が、前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出し、決定手段が、算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定し、動作設定手段が、決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも1回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段の動作設定を行う情報処理方法である。   One aspect of the present invention is also an information processing method of an information processing device that transmits and receives data to and from another information processing device, wherein the calculation unit uses the number of reception notification signals that notify the transmission of the data. Calculating a determination value indicating a tendency of the frequency of data transmission / reception by the communication means, and a determination means is a period for receiving the transmission notice signal based on the calculated determination value, wherein the information The operating state of the processing device determines the frequency of the notice period when the data transmission / reception becomes an awake state, and the operation setting means determines at least within a predetermined control period according to the determined frequency of the notice period. Control power supply in the information processing apparatus until the next notice period according to a predetermined pattern so that all the information processing apparatuses are simultaneously in the notice period at one time. Is an information processing method for performing the operation setting of the control means.

本発明の一側面は、さらに、他の情報処理装置とデータを送受信するコンピュータを、前記他の情報処理装置と通信を行う通信手段、前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段、前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出する算出手段、前記算出手段により算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定する決定手段、前記決定手段により決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも1回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う動作設定手段として機能させるためのプログラムである。   According to another aspect of the present invention, a computer that transmits and receives data to and from another information processing apparatus, a communication unit that communicates with the other information processing apparatus, a control unit that controls power supply in the information processing apparatus, Based on the determination value calculated by the calculation means, a calculation means for calculating a judgment value indicating a tendency of the frequency of the data transmission / reception by the communication means, using the number of transmission notice signals for notifying the transmission of data. Deciding means for determining the frequency of the notice period which is a period for receiving the transmission notice signal and the operation state of the information processing apparatus is in an awake state in which the data can be transmitted and received, and the decision means In accordance with the frequency of the notice period that has been made, it is determined in advance that all the information processing devices are simultaneously in the notice period at least once within a predetermined control period. According to a predetermined pattern, a program for functioning as an operation setting means for performing until the next of the notice period, the operation setting of said control means.

本発明の一側面においては、データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、データ送受信の頻度の傾向を示す判断値が算出され、算出される判断値に基づいて、送信予告信号を受信するための期間であって、情報処理装置の動作状態が、データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度が決定され、決定された予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも1回は全ての情報処理装置が同時に予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の予告期間までの、情報処理装置内の電力供給が制御される。   In one aspect of the present invention, a judgment value indicating a tendency of the frequency of data transmission / reception is calculated using the number of reception of transmission notice signals for notice of data transmission, and the transmission notice signal is calculated based on the calculated judgment value. The frequency of the notice period in which the operation state of the information processing apparatus is in an awake state in which data can be transmitted and received is determined, and predetermined control is performed according to the determined notice period frequency. The power supply in the information processing apparatus is controlled until the next notice period according to a predetermined pattern so that all the information processing apparatuses become the notice period simultaneously at least once within the period.

本発明によれば、特に、アドホックネットワークにおいて、スループットの低下を抑制しながら、端末の消費電力を抑制するができる。   According to the present invention, particularly in an ad hoc network, it is possible to suppress power consumption of a terminal while suppressing a decrease in throughput.

所定の規則にしたがってATIMウィンドウの開閉を制御する場合の通信の例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the example of communication in the case of controlling opening and closing of an ATIM window according to a predetermined rule. 本発明を適用したアドホックネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the ad hoc network system to which this invention is applied. アドホックネットワークにおける基本的な通信の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the basic communication in an ad hoc network. 図1の通信装置の主な構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structural examples of the communication apparatus of FIG. アウェイクレベル毎のATIMウィンドウの開閉パターンを説明する図である。It is a figure explaining the opening / closing pattern of the ATIM window for every awake level. 開閉制御処理の流れの例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the flow of an opening / closing control process. 電力供給設定処理の流れの例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the flow of an electric power supply setting process. パラメータの値の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the value of a parameter. 重みを可変させたときの消費電力の変化の様子の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the mode of a change in power consumption when changing a weight. 閾値を可変させたときの消費電力の変化の様子の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the mode of a change in power consumption when changing a threshold value. 比較するATIMウィンドウパターンを説明する図である。It is a figure explaining the ATIM window pattern to compare. 実験結果の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of an experimental result. 図1の通信装置の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the communication apparatus of FIG. 本発明を適用したパーソナルコンピュータの主な構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structural examples of the personal computer to which this invention is applied.

以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について 説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(アドホックネットワーク)
2.第2の実施の形態(通信装置)
3.第3の実施の形態(パーソナルコンピュータ)
Hereinafter, modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described. The description will be given in the following order.
1. First embodiment (ad hoc network)
2. Second embodiment (communication device)
3. Third embodiment (personal computer)

<1.第1の実施の形態>
[アドホックネットワークの説明]
図2は、本発明を適用したアドホックネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
<1. First Embodiment>
[Description of ad hoc network]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of an ad hoc network system to which the present invention is applied.

図2に示されるアドホックネットワークシステム100は、通信装置101−1乃至通信装置101−4を端末(ノード)とし、ノード同士がそのアドホックモードで無線通信を行うアドホックネットワークを形成するシステムである。   The ad hoc network system 100 illustrated in FIG. 2 is a system that forms an ad hoc network in which the communication devices 101-1 to 101-4 are terminals (nodes) and the nodes perform wireless communication in the ad hoc mode.

アドホックネットワークシステム100では、通信装置101−1乃至通信装置101−4のそれぞれが、両矢印102−1乃至両矢印102−4に示されるように、それぞれの通信可能範囲内に存在する他のノードと無線通信を行う。両矢印102−1は、通信装置101−1と通信装置101−2との無線通信を示し、両矢印102−2は、通信装置101−1と通信装置101−3との無線通信を示し、両矢印102−3は、通信装置101−2と通信装置101−4との無線通信を示し、両矢印102−4は、通信装置101−3と通信装置101−4との無線通信を示している。   In the ad hoc network system 100, each of the communication devices 101-1 to 101-4 is connected to another node within the communicable range as indicated by the double arrows 102-1 to 102-4. And wireless communication. A double arrow 102-1 indicates wireless communication between the communication device 101-1 and the communication device 101-2, a double arrow 102-2 indicates wireless communication between the communication device 101-1 and the communication device 101-3, A double arrow 102-3 indicates wireless communication between the communication device 101-2 and the communication device 101-4, and a double arrow 102-4 indicates wireless communication between the communication device 101-3 and the communication device 101-4. Yes.

つまり、通信装置101−1の通信可能範囲内に通信装置101−2および通信装置101−3が存在し、通信装置101−2の通信可能範囲内に通信装置101−1および通信装置101−4が存在する。同様に、通信装置101−3の通信可能範囲内に通信装置101−1および通信装置101−4が存在し、通信装置101−4の通信可能範囲内に通信装置101−2および通信装置101−3が存在する。   That is, the communication device 101-2 and the communication device 101-3 exist within the communicable range of the communication device 101-1, and the communication device 101-1 and the communication device 101-4 are within the communicable range of the communication device 101-2. Exists. Similarly, the communication device 101-1 and the communication device 101-4 exist within the communicable range of the communication device 101-3, and the communication device 101-2 and the communication device 101- exist within the communicable range of the communication device 101-4. 3 exists.

このように、一般的にアドホックネットワークにおいては、情報がノードを介して伝送される。例えば、図2のアドホックネットワークシステム100において、通信装置101−1から通信装置101−4に情報を伝送する場合、仮に通信装置101−1と通信装置101−4とが互いの通信可能範囲内に存在しなくても、その情報は、通信装置101−2や通信装置101−3を介して通信装置101−4に伝送される。   As described above, in an ad hoc network, information is generally transmitted via a node. For example, in the ad hoc network system 100 of FIG. 2, when information is transmitted from the communication device 101-1 to the communication device 101-4, the communication device 101-1 and the communication device 101-4 are within the communication range of each other. Even if it does not exist, the information is transmitted to the communication device 101-4 via the communication device 101-2 and the communication device 101-3.

つまり、アドホックネットワークは、ノードのみで構成され、アクセスポイントのような通信基盤が不要である。したがって、アドホックネットワークは、ネットワークの構築が容易であるだけでなく、柔軟なネットワーク構成が可能である。   In other words, the ad hoc network is composed only of nodes and does not require a communication infrastructure such as an access point. Therefore, the ad hoc network not only facilitates network construction, but also allows a flexible network configuration.

例えば、図2のアドホックネットワークシステム100において、図2の通信装置101−2が通信装置101−3の通信可能範囲内に移動すれば、さらに通信装置101−2と通信装置101−3との間での無線通信も可能になり、新たな伝送路が形成される。また、例えば、通信装置101−4が通信装置101−3の通信可能範囲外に移動すれば、両矢印102−4に示される無線通信が不可能となる。   For example, in the ad hoc network system 100 of FIG. 2, if the communication device 101-2 of FIG. 2 moves within the communicable range of the communication device 101-3, the communication device 101-2 and the communication device 101-3 are further connected. Wireless communication is also possible, and a new transmission line is formed. For example, if the communication device 101-4 moves out of the communicable range of the communication device 101-3, wireless communication indicated by the double arrow 102-4 becomes impossible.

さらに、例えば、図示せぬ新たな通信装置をアドホックネットワークシステム100に参加させれば、新たな伝送路が形成される。また、例えば、通信装置101−1をアドホックネットワークシステム100から離脱させれば、ノード数だけでなく伝送路も減少する。   Furthermore, for example, if a new communication device (not shown) is added to the ad hoc network system 100, a new transmission path is formed. Further, for example, if the communication device 101-1 is detached from the ad hoc network system 100, not only the number of nodes but also the transmission path is reduced.

一般的に、このような特徴を有するアドホックネットワークは、例えば、通信基盤の信頼性が低下する災害時等の非常用通信のネットワーク、通信基盤の設置が困難な環境観測機器のネットワーク、または、通信基盤設置のコスト低減が求められるオフィスや家庭等の小規模なネットワーク等への利用に好適である。   In general, an ad hoc network having such a feature is, for example, an emergency communication network in the event of a disaster in which the reliability of the communication infrastructure decreases, a network of environmental observation equipment in which it is difficult to install the communication infrastructure, or a communication It is suitable for use in small networks such as offices and homes where cost reduction of infrastructure installation is required.

図2のアドホックネットワークシステム100の通信装置101−1乃至通信装置101−4は、どのような装置であっても良いが、例えば、携帯電話機若しくはスマートフォン、または、通信機能を有する、ネットブック、PDA(Personal Digital Assistants)、若しくはノート型パーソナルコンピュータ等のような移動可能な通信装置である。以下において、通信装置101−1乃至通信装置101−4を互いに区別して説明する必要の無い場合、通信装置101と称する。   The communication devices 101-1 to 101-4 of the ad hoc network system 100 in FIG. 2 may be any device, such as a mobile phone or a smartphone, or a netbook or PDA having a communication function. (Personal Digital Assistants) or a mobile communication device such as a notebook personal computer. In the following, the communication devices 101-1 to 101-4 are referred to as communication devices 101 when it is not necessary to distinguish between them.

インフラストラクチャモードで通信を行うネットワークの場合、各ノードはアクセスポイントの通信可能範囲内に位置する必要があるが、アドホックネットワークのノードは、一般的に、このような通信基盤による端末の位置制限が無い。つまり、アドホックネットワークは、例えば携帯電話機のような移動可能な通信装置をノードとするネットワークに好適であるという特徴を有する。   In the case of a network that performs communication in infrastructure mode, each node needs to be located within the communication range of the access point. However, in general, the node of an ad hoc network is limited in the position of a terminal by such a communication infrastructure. No. That is, the ad hoc network has a feature that it is suitable for a network having a mobile communication device such as a mobile phone as a node.

つまり、アドホックネットワークは、互いに無線通信を行い、バッテリを電源として駆動する通信装置をノードとする場合に好適であるとも言える。   That is, it can be said that the ad hoc network is suitable for a case where a node is a communication device that performs wireless communication with each other and is driven by a battery.

図2の通信装置101は、例えば、IEEE802.11のような所定の通信方式により互いに無線通信を行う。もちろん、通信装置101同士の通信が有線通信であってもよいが、無線通信の方がより柔軟なネットワークを構築することができるのでアドホックネットワークに好適である。したがって、以下においては、通信装置101同士が無線通信により情報の授受を行うものとして説明する。以下の説明は基本的に有線通信にも適用可能であるので有線通信についての説明は省略し、必要な場合にのみ行う。   The communication devices 101 in FIG. 2 perform wireless communication with each other by a predetermined communication method such as IEEE802.11. Of course, the communication between the communication devices 101 may be wired communication, but wireless communication is more suitable for an ad hoc network because a more flexible network can be constructed. Therefore, in the following description, it is assumed that the communication apparatuses 101 exchange information by wireless communication. Since the following description is basically applicable to wired communication, description of wired communication is omitted, and is performed only when necessary.

また、通信装置101は、バッテリを電源として駆動する。もちろん、通信装置101が商用電源等の外部電源を電源として駆動するようにしてもよいが、アドホックネットワークにおいては、上述したように柔軟なネットワークを構築するために、バッテリ駆動するノードの方が好適である。   The communication device 101 is driven using a battery as a power source. Of course, the communication device 101 may be driven by using an external power source such as a commercial power source as a power source. However, in an ad hoc network, a battery-driven node is preferable in order to construct a flexible network as described above. It is.

このような移動可能な通信装置は、携帯性等の理由からバッテリを無限に大きくすることができず、事実上その容量に制限があるので、連続駆動時間の長期化、すなわち消費電力の低減が重要となる。   Such a movable communication device cannot make the battery infinitely large for reasons such as portability, and since its capacity is practically limited, the continuous drive time is prolonged, that is, the power consumption is reduced. It becomes important.

一般的にアドホックネットワークのノードは、消費電力を低減させるために、PSM(Power Saving Mode)を採用し、データの送受信が可能なアウェイク状態(Awake)と、データの送受信はできないが必要最小限の電力で動作し電力消費を抑えるスリープ状態(Sleep)との2つの状態を適宜切り替える制御を行っている。   In general, nodes in ad hoc networks use PSM (Power Saving Mode) in order to reduce power consumption, and awake state (Awake) in which data can be sent and received, while data cannot be sent and received is the minimum necessary Control is performed to appropriately switch between two states, a sleep state (Sleep) that operates with power and suppresses power consumption.

アドホックネットワークシステム100の通信装置101は、さらに消費電力を低減させるための電力制御を行う。   The communication device 101 of the ad hoc network system 100 performs power control for further reducing power consumption.

なお、アドホックネットワークシステム100を構成する通信装置101の数は任意である。また、通信装置101同士の位置関係や通信相手(伝送路)も任意である。   Note that the number of the communication devices 101 constituting the ad hoc network system 100 is arbitrary. Further, the positional relationship between the communication apparatuses 101 and the communication partner (transmission path) are also arbitrary.

次に、PSMが適用されるアドホックネットワークにおける電力制御について説明する。図3は、アドホックネットワークにおける基本的な通信の例を説明する図である。   Next, power control in an ad hoc network to which PSM is applied will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of basic communication in an ad hoc network.

図3は、ノードA乃至ノードCの通信中の動作状態を示している。ノードBは、ノードAの通信可能範囲内に位置し、ノードCは、ノードAの通信可能範囲外に位置する。ノードA乃至ノードC間の通信は、同期をとるためのビーコンの送信間隔であるビーコンインターバル(Beacon interval)毎に制御される。両矢印111−1で示されるビーコンインターバルAは、ノードAからノードBへ情報(DATA)が伝送される場合を示している。両矢印111−2で示されるビーコンインターバルBは、ノードA乃至ノードCのいずれも情報の伝送を行わない場合を示している。   FIG. 3 shows an operation state during communication between the nodes A to C. Node B is located within the communicable range of node A, and node C is located outside the communicable range of node A. Communication between the nodes A to C is controlled at every beacon interval, which is a beacon transmission interval for synchronization. A beacon interval A indicated by a double arrow 111-1 indicates a case where information (DATA) is transmitted from the node A to the node B. A beacon interval B indicated by a double-pointed arrow 111-2 indicates that none of the nodes A to C transmits information.

最初に、ビーコンインターバルAの場合について説明する。   First, the case of beacon interval A will be described.

各ノードは、ビーコンインターバル毎に、データ(DATA)の送受信する期間とは別に、所定期間、ATIM(Announcement Traffic Indication Message)を送受信するために、通信可能なアウェイク状態になる。この、両矢印112−1で示されるアウェイク状態の期間をATIMウィンドウと称する。このATIMウィンドウの長さは各ノード共通である。   Each node enters a communicable awake state in order to transmit and receive an ATIM (Announcement Traffic Indication Message) for a predetermined period apart from a period for transmitting and receiving data (DATA) at each beacon interval. The period of the awake state indicated by the double arrow 112-1 is referred to as an ATIM window. The length of this ATIM window is common to each node.

送信すべきデータを有するノードAは、このATIMウィンドウ中に、データの送信を事前に予告するATIMを通信可能範囲内の他のノード(つまりノードB)に送信する。ノードAからATIMを受信し、ノードAから送信されるデータを受信することを決定したノードBは、そのATIMウィンドウ中に、ATIMを受け取りデータの受信を行うことを通知する応答信号(ACK)をノードAに返す。   During this ATIM window, the node A having data to be transmitted transmits an ATIM in advance of data transmission to another node (that is, the node B) within the communicable range. The node B that has received the ATIM from the node A and has decided to receive the data transmitted from the node A receives a response signal (ACK) informing that the ATIM is received and the data is received during the ATIM window. Return to node A.

ACKを返したノードBは、ノードAから送信されるデータを受信するために、ATIMウィンドウ終了後もアウェイク状態を継続する。ACKを受信したノードAも、データを送信するために、ATIMウィンドウの終了後もアウェイク状態を継続する。そしてそのアウェイク状態の間に、ノードAがノードBに対してデータ(DATA)を送信し、そのデータを受信したノードBがノードAに対して、データを受信したことを通知するACKを送信する。ノードAがそのACKを受信すると、ノードAとノードBとの間の通信が終了する。この通信は、ビーコンインターバルAの間に行なわれる。   The node B that has returned ACK continues the awake state even after the end of the ATIM window in order to receive the data transmitted from the node A. The node A that has received the ACK also continues the awake state after the end of the ATIM window in order to transmit data. During the awake state, node A transmits data (DATA) to node B, and node B receiving the data transmits ACK notifying node A that the data has been received. . When node A receives the ACK, the communication between node A and node B ends. This communication is performed during the beacon interval A.

このアウェイク状態は、ビーコンインターバルA終了まで継続する。ただし、実際には、ビーコンインターバルAが終了すると、次のビーコンインターバルが開始されて次のATIMウィンドウが開始されるので、アウェイク状態はそのまま継続する。   This awake state continues until the end of the beacon interval A. However, in practice, when the beacon interval A ends, the next beacon interval starts and the next ATIM window starts, so the awake state continues as it is.

これに対して、ノードCは、ATIMウィンドウ期間中にATIMを受信しなかったので、ATIMウィンドウ終了後、ビーコンインターバルAが終了するまで、スリープ状態に遷移し、電力消費を抑制する。ビーコンインターバルAが終了すると、次のビーコンインターバルが開始されて次のATIMウィンドウが開始される。   On the other hand, since node C did not receive ATIM during the ATIM window period, it transitions to the sleep state until the beacon interval A ends after the end of the ATIM window, and suppresses power consumption. When beacon interval A ends, the next beacon interval is started and the next ATIM window is started.

このように、データを送信するノード、データを受信するノード、およびデータを送受信しないノードは、それぞれ、互いに異なる動作を行う。   As described above, the node that transmits data, the node that receives data, and the node that does not transmit and receive data perform different operations.

次にビーコンインターバルBの場合について説明する。   Next, the case of beacon interval B will be described.

ビーコンインターバルBのようにデータの送受信が行なわれない場合、ノードA乃至ノードCは、互いに同様に動作し、両矢印112−2に示されるATIMウィンドウ中はアウェイク状態となり、ATIMウィンドウ終了後、ビーコンインターバルBが終了するまでスリープ状態となる。   When data transmission / reception is not performed as in the beacon interval B, the nodes A to C operate in the same manner and are in an awake state during the ATIM window indicated by the double arrow 112-2. The sleep state is entered until interval B ends.

このように、データの送受信を行わないノードが、ATIMウィンドウ終了後アウェイク状態からスリープ状態に遷移し、そのビーコンインターバルが終了するまでスリープ状態が継続されることにより、各ノードの消費電力の低減が図られる。   In this way, a node that does not transmit or receive data transitions from the awake state to the sleep state after the end of the ATIM window, and the sleep state is continued until the beacon interval ends, thereby reducing the power consumption of each node. Figured.

通信装置101は、このATIMウィンドウの開閉を制御し、ATIMウィンドウの回数をより低減させることにより、更なる省電力化を図る。その際、単純にATIMウィンドウの回数を低減させると、通信不可能なノードが増大し、スループットが低減する恐れがある。通信装置101は、スループットの低下を抑制しながら、消費電力をさらに抑制する。   The communication apparatus 101 controls the opening and closing of the ATIM window and further reduces the number of ATIM windows, thereby further reducing power consumption. At this time, if the number of ATIM windows is simply reduced, the number of nodes that cannot communicate increases, which may reduce the throughput. The communication apparatus 101 further suppresses power consumption while suppressing a decrease in throughput.

[デバイスの構成]
図4は、図1の通信装置101の主な構成例を示すブロック図である。
[Device Configuration]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a main configuration example of the communication apparatus 101 in FIG.

図4に示されるように、通信装置101は、制御部121、無線送受信部122、開閉制御部123、および電力供給部124を有する。   As illustrated in FIG. 4, the communication device 101 includes a control unit 121, a wireless transmission / reception unit 122, an opening / closing control unit 123, and a power supply unit 124.

制御部121は、通信装置101全体を制御する。つまり、制御部121は、無線送受信部122、開閉制御部123、電力供給部124、および図示せぬその他の処理部等の動作を制御する。   The control unit 121 controls the entire communication device 101. That is, the control unit 121 controls operations of the wireless transmission / reception unit 122, the opening / closing control unit 123, the power supply unit 124, and other processing units (not shown).

無線送受信部122は、アンテナ122Aを介して他の通信装置101と所定の方式で無線通信を行う。無線送受信部122は、その無線通信により、情報や信号を変調して送信したり、受信して復調したりする。例えば、無線送受信部122は、ATIMやACK等の信号を変調して送信したり、制御部121より供給される送信用のデータを変調して送信したりする。また、例えば、無線送受信部122は、アンテナ122Aを介して受信した無線信号を復調し、得られたデータを制御部121に供給したり、ATIMやACK等の信号を取得したりする。さらに、無線送受信部122は、取得したATIMをアウェイクレベル設定部131や電力管理部171に供給したり、ビーコンをビーコンインターバルカウント部135に供給したりする。   The wireless transmission / reception unit 122 performs wireless communication with another communication apparatus 101 via the antenna 122A in a predetermined manner. The wireless transmission / reception unit 122 modulates and transmits information and signals and receives and demodulates the information and signals through the wireless communication. For example, the wireless transmission / reception unit 122 modulates and transmits signals such as ATIM and ACK, or modulates and transmits transmission data supplied from the control unit 121. For example, the radio transmission / reception unit 122 demodulates a radio signal received via the antenna 122A, supplies the obtained data to the control unit 121, or acquires a signal such as ATIM or ACK. Further, the wireless transmission / reception unit 122 supplies the acquired ATIM to the awake level setting unit 131 and the power management unit 171 and supplies a beacon to the beacon interval count unit 135.

開閉制御部123は、無線送受信部122において行なわれる無線通信のATIMウィンドウの開閉を制御し、重要でないアウェイク状態を適宜抑制するようにすることにより、消費電力の低減を図る。   The opening / closing control unit 123 controls the opening / closing of the ATIM window for wireless communication performed in the wireless transmission / reception unit 122, and appropriately suppresses an unimportant awake state, thereby reducing power consumption.

データを送信するビーコンインターバルの場合、開閉制御部123は、図3を参照して説明した一般的なPSMの場合と同様に、ATIMウィンドウの開閉を制御する。データを受信するビーコンインターバルの場合も、開閉制御部123は、基本的に図3を参照して説明した一般的なPSMの場合と同様に、ATIMウィンドウの開閉を制御する。ただし、データの送受信を行わないビーコンインターバルの場合、開閉制御部123は、アウェイクレベルを決定し、そのレベルに応じた頻度でATIMウィンドウの開閉を行わせる。   In the case of the beacon interval for transmitting data, the opening / closing control unit 123 controls the opening / closing of the ATIM window, as in the case of the general PSM described with reference to FIG. Also in the case of a beacon interval for receiving data, the opening / closing control unit 123 controls the opening / closing of the ATIM window basically as in the case of the general PSM described with reference to FIG. However, in the case of a beacon interval in which no data is transmitted / received, the opening / closing control unit 123 determines an awake level and causes the ATIM window to be opened / closed at a frequency according to the level.

アウェイクレベルは、ATIMウィンドウの頻度を示す(レベル化した)情報である。詳細については後述するが、開閉制御部123は、その通信装置101のデータ送受信の頻度の傾向に応じてこのアウェイクレベルを決定する。   The awake level is information (leveled) indicating the frequency of the ATIM window. Although details will be described later, the opening / closing control unit 123 determines the awake level according to the tendency of the frequency of data transmission / reception of the communication apparatus 101.

開閉制御部123は、アウェイクレベル設定部131、閾値・重み供給部132、電力供給設定部133、制御区間長供給部134、およびビーコンインターバルカウント部135を有する。   The open / close control unit 123 includes an awake level setting unit 131, a threshold / weight supply unit 132, a power supply setting unit 133, a control section length supply unit 134, and a beacon interval count unit 135.

アウェイクレベル設定部131は、ビーコンインターバル毎(ATIMウィンドウ毎)にアウェイクレベルを決定する。   The awake level setting unit 131 determines an awake level for each beacon interval (for each ATIM window).

アウェイクレベル設定部131は、ATIM受信数カウント部141、判断値算出部142、判断値保持部143、およびレベル決定部144を有する。   The awake level setting unit 131 includes an ATIM reception number counting unit 141, a judgment value calculation unit 142, a judgment value holding unit 143, and a level determination unit 144.

ATIM受信数カウント部141は、無線送受信部122においてATIMウィンドウ中に受信されたATIMの数をカウントし、そのカウント値を保持する。ATIM受信数カウント部141は、判断値算出部142の要求に応じて保持しているカウント値を判断値算出部142に提供する。   The ATIM reception number counting unit 141 counts the number of ATIMs received in the ATIM window by the wireless transmission / reception unit 122, and holds the count value. The ATIM reception number counting unit 141 provides the count value held in response to a request from the determination value calculation unit 142 to the determination value calculation unit 142.

判断値算出部142は、アウェイクレベルの決定に用いられる判断値を算出する。詳細については後述するが、判断値は、そのノード(通信装置101)のデータ送受信の頻度の傾向を示すパラメータである。データ送受信の頻度の傾向は、ノードの性能や役割、ネットワーク構成、データ伝送のパターン、およびそれらの時間的変化等、様々な要因に基づいて生じる。換言するに、データ送受信の頻度の傾向は、これらのようなネットワークの特性を示すとも言える。つまり、判断値算出部142は、アドホックネットワークシステム100の特性を示すパラメータである判断値を算出する。   Determination value calculation unit 142 calculates a determination value used for determining the awake level. Although details will be described later, the judgment value is a parameter indicating a tendency of the frequency of data transmission / reception of the node (communication device 101). The tendency of the frequency of data transmission / reception occurs based on various factors such as node performance and role, network configuration, data transmission pattern, and their temporal changes. In other words, it can be said that the tendency of the frequency of data transmission / reception indicates such network characteristics. That is, the determination value calculation unit 142 calculates a determination value that is a parameter indicating the characteristics of the ad hoc network system 100.

判断値算出部142は、ATIM受信数カウント部141においてカウントされたATIM受信数(カウント値)、閾値・重み供給部132により供給される重み、および、判断値保持部143により保持されている過去の判断値をそれぞれ取得し、それらを用いて判断値を算出する。判断値算出部142は、算出した判断値を判断値保持部143およびレベル決定部144に供給する。   The judgment value calculation unit 142 includes the ATIM reception number (count value) counted by the ATIM reception number counting unit 141, the weight supplied by the threshold / weight supply unit 132, and the past held by the judgment value holding unit 143. Are obtained, and a judgment value is calculated using them. The judgment value calculation unit 142 supplies the calculated judgment value to the judgment value holding unit 143 and the level determination unit 144.

判断値保持部143は、判断値算出部142において算出された判断値を保持し、判断値算出部142の要求に応じて保持している判断値を判断値算出部142に提供する。また、判断値保持部143は、不要になった判断値を適宜削除することができる。   The judgment value holding unit 143 holds the judgment value calculated by the judgment value calculation unit 142 and provides the judgment value held in response to a request from the judgment value calculation unit 142 to the judgment value calculation unit 142. Further, the judgment value holding unit 143 can appropriately delete a judgment value that is no longer needed.

レベル決定部144は、アウェイクレベルの決定を行う。レベル決定部144は、判断値算出部142において算出された判断値、および、閾値・重み供給部132により供給される閾値を用いてアウェイクレベルを決定する。アウェイクレベルの決定方法については後述する。レベル決定部144は、決定したアウェイクレベルを電力供給設定部133に通知する。   The level determination unit 144 determines the awake level. The level determination unit 144 determines the awake level using the determination value calculated by the determination value calculation unit 142 and the threshold value supplied by the threshold value / weight supply unit 132. A method for determining the awake level will be described later. The level determination unit 144 notifies the power supply setting unit 133 of the determined awake level.

閾値・重み供給部132は、判断値算出部142の要求に基づいて、判断値の算出に使用される係数である「重み(αおよびβ)」を判断値算出部142に供給する。また、閾値・重み供給部132は、レベル決定部144の要求に基づいて、レベルの決定に使用される「閾値(SおよびS)」をレベル決定部144に供給する。 The threshold / weight supply unit 132 supplies “weight (α and β)”, which is a coefficient used for calculation of the determination value, to the determination value calculation unit 142 based on a request from the determination value calculation unit 142. Further, the threshold / weight supply unit 132 supplies “threshold values (S 1 and S 2 )” used for level determination to the level determination unit 144 based on the request of the level determination unit 144.

閾値・重み供給部132は、閾値保持部151および重み保持部152を有する。閾値保持部151は、例えばRAM(Random Access Memory)等の記憶媒体を有し、予め設定された閾値(SおよびS)を保持する。重み保持部152は、例えばRAM等の記憶媒体を有し、予め設定された重み(αおよびβ)を保持する。閾値・重み供給部132は、それらの保持部より閾値や重みを読み出して供給する。 The threshold / weight supply unit 132 includes a threshold holding unit 151 and a weight holding unit 152. The threshold holding unit 151 includes a storage medium such as a RAM (Random Access Memory), and holds preset thresholds (S 1 and S 2 ). The weight holding unit 152 includes a storage medium such as a RAM, and holds preset weights (α and β). The threshold value / weight supply unit 132 reads out and supplies the threshold value and weight from these holding units.

電力供給設定部133は、アウェイクレベル決定部131のレベル決定部144から通知されたアウェイクレベルに応じて、ATIMウィンドウの開閉を制御する設定を行う。ATIMウィンドウの開閉は、アウェイク状態とスリープ状態の切り替えにより行う。つまり、電力供給設定部133は、電力の供給を制御する。そのために、電力供給設定部133は、電力供給制御部182とタイマ172の動作を制御する。   The power supply setting unit 133 performs setting for controlling the opening and closing of the ATIM window according to the awake level notified from the level determination unit 144 of the awake level determination unit 131. The ATIM window is opened and closed by switching between the awake state and the sleep state. That is, the power supply setting unit 133 controls power supply. For this purpose, the power supply setting unit 133 controls the operation of the power supply control unit 182 and the timer 172.

電力供給設定部133は、制御区間長供給部134から、ATIMウィンドウの開閉制御の制御区間の長さを示すパラメータである制御区間長Nの値を取得する。制御区間の長さは、ビーコンインターバルの数で示される。つまり、制御区間長Nの値は正の整数である。   The power supply setting unit 133 acquires the value of the control section length N, which is a parameter indicating the length of the control section of the ATIM window opening / closing control, from the control section length supply section 134. The length of the control section is indicated by the number of beacon intervals. That is, the value of the control section length N is a positive integer.

また、電力供給設定部133は、ビーコンインターバルカウント部135からカウント値、すなわち、現在のビーコンインターバルが、制御区間長Nの何番目のビーコンインターバルに相当するかを示す値を取得する。   In addition, the power supply setting unit 133 acquires a count value from the beacon interval counting unit 135, that is, a value indicating what number of beacon intervals of the control section length N the current beacon interval corresponds to.

さらに、電力供給設定部133は、電力管理部171の判定部181から、ATIMが受信されたか否かの判定結果を取得する。   Further, the power supply setting unit 133 acquires a determination result as to whether or not ATIM is received from the determination unit 181 of the power management unit 171.

電力供給設定部133は、これらの値を用いて、レベル決定部144において決定されたアウェイクレベルに応じたATIMウィンドウの開閉制御、すなわち、電力供給制御部182およびタイマ172の動作設定を行う。より具体的には、電力供給設定部133は、次のATIMウィンドウまでの時間や動作状態(アウェイク状態かスリープ状態か)を決定し、その決定にしたがって動作するように電力供給制御部182およびタイマ172の動作設定を行う。   The power supply setting unit 133 uses these values to perform opening / closing control of the ATIM window according to the awake level determined by the level determination unit 144, that is, operation setting of the power supply control unit 182 and the timer 172. More specifically, the power supply setting unit 133 determines the time until the next ATIM window and the operation state (whether it is an awake state or a sleep state), and the power supply control unit 182 and the timer so as to operate according to the determination. The operation setting of 172 is performed.

制御区間長供給部134は、電力供給設定部133の要求に基づいて、制御区間長Nの値を電力供給設定部133に供給する。詳細については後述するが、この制御区間長Nの値は、電力供給設定に用いられる。   The control section length supply unit 134 supplies the value of the control section length N to the power supply setting unit 133 based on a request from the power supply setting unit 133. Although details will be described later, the value of the control section length N is used for power supply setting.

制御区間長供給部134は、制御区間長保持部161を有する。制御区間長保持部161は、例えばRAM(Random Access Memory)等の記憶媒体を有し、予め設定された制御区間長Nの値を保持する。制御区間長供給部134は、制御区間長保持部161より制御区間長Nの値を読み出して供給する。   The control section length supply unit 134 includes a control section length holding unit 161. The control section length holding unit 161 has a storage medium such as a RAM (Random Access Memory), for example, and holds a preset value of the control section length N. The control section length supply unit 134 reads and supplies the value of the control section length N from the control section length holding unit 161.

ビーコンインターバルカウント部135は、無線送受信部122の動作を監視し、ビーコン(beacon)が送信された回数、すなわちビーコンインターバルをカウントする。なお、このカウント値は、電力供給設定部133が、現在のビーコンインターバルが制御区間長Nの何番目のビーコンインターバルに相当するかを把握するための情報である。したがって、現在のビーコンインターバルが制御区間長Nの何番目のビーコンインターバルに相当するかが示されるのであれば、カウント値は、どのような値であってもよい。例えば、カウント値が制御区間長N毎に初期化されるようにしてもよい。   The beacon interval counting unit 135 monitors the operation of the wireless transmission / reception unit 122 and counts the number of times a beacon is transmitted, that is, the beacon interval. In addition, this count value is information for the power supply setting unit 133 to grasp which beacon interval of the control section length N corresponds to the current beacon interval. Therefore, the count value may be any value as long as it indicates how many beacon intervals of the control section length N correspond to the current beacon interval. For example, the count value may be initialized for each control section length N.

電力供給部124は、通信装置101全体に電力を供給する。より具体的には、電力供給部124は、太線矢印で示されるように、制御部121、無線送受信部122、および開閉制御部123に電力を供給するとともに、その電力供給を制御する。もちろん、電力供給部124は、通信装置101のその他の処理部(図示せず)にも電力を供給する。   The power supply unit 124 supplies power to the entire communication apparatus 101. More specifically, the power supply unit 124 supplies power to the control unit 121, the wireless transmission / reception unit 122, and the open / close control unit 123 and controls the power supply as indicated by a thick arrow. Of course, the power supply unit 124 also supplies power to other processing units (not shown) of the communication apparatus 101.

電力供給部124は、電力管理部171、タイマ172、およびバッテリ部173を有する。   The power supply unit 124 includes a power management unit 171, a timer 172, and a battery unit 173.

電力管理部171は、バッテリ部173から供給される電力を、制御部121、無線送受信部122、および開閉制御部123に供給する。電力管理部171は、この各処理部への電力供給を制御する。   The power management unit 171 supplies the power supplied from the battery unit 173 to the control unit 121, the wireless transmission / reception unit 122, and the opening / closing control unit 123. The power management unit 171 controls power supply to each processing unit.

電力管理部171は、判定部181および電力供給制御部182を有する。   The power management unit 171 includes a determination unit 181 and a power supply control unit 182.

判定部181は、無線送受信部122から供給されるATIMに基づいて、ATIMウィンドウ中にATIMが受信されたか否かを判定する。判定部181は、その判定結果を開閉制御部123の電力供給設定部133に供給する。   Based on the ATIM supplied from the wireless transmission / reception unit 122, the determination unit 181 determines whether an ATIM is received during the ATIM window. The determination unit 181 supplies the determination result to the power supply setting unit 133 of the open / close control unit 123.

電力供給制御部182は、電力供給設定部133の設定に基づいて動作し、各処理部への電力供給を制御する。つまり、電力供給制御部182は、アウェイク状態とスリープ状態の切り替えを行う。アウェイク状態の場合、電力供給制御部182は、例えば、各処理部に、通常動作を行うのに十分な電力を供給する。これに対して、スリープ状態の場合、電力供給制御部182は、各処理部への電力供給を必要最小限に抑制する。例えば、電力供給制御部182は、無線送受信部122への電力供給を遮断し、無線送受信部122が通信不可能な状態にする。さらに、電力供給制御部182は、制御部121内の、無線送受信部122を制御するモジュールへの電力供給を遮断する。このように電力供給制御部182が電力供給を抑制することにより、スリープ状態においては、通信装置101の消費電力が大幅に抑制される。   The power supply control unit 182 operates based on the setting of the power supply setting unit 133 and controls power supply to each processing unit. That is, the power supply control unit 182 switches between the awake state and the sleep state. In the awake state, for example, the power supply control unit 182 supplies each processing unit with sufficient power to perform a normal operation. On the other hand, in the sleep state, the power supply control unit 182 suppresses the power supply to each processing unit to the minimum necessary. For example, the power supply control unit 182 blocks the power supply to the wireless transmission / reception unit 122 so that the wireless transmission / reception unit 122 cannot communicate. Furthermore, the power supply control unit 182 blocks power supply to the module that controls the wireless transmission / reception unit 122 in the control unit 121. Thus, the power supply control unit 182 suppresses the power supply, so that the power consumption of the communication apparatus 101 is significantly suppressed in the sleep state.

もちろん、電力供給制御部182が、これ以外の処理部への電力供給を制御するようにしてもよい。また、スリープ状態において、電力供給制御部182が、無線送受信部122や制御部121への電力供給を完全に遮断せずに、微小の電力を供給するようにしてもよい。さらに、電力供給制御部182による電力制御は、処理部単位で行う必要は無く、どのような単位で行うようにしてもよい。例えば、処理部の一部の電力供給を制御することもできる。   Of course, the power supply control unit 182 may control power supply to other processing units. In the sleep state, the power supply control unit 182 may supply minute power without completely shutting off the power supply to the wireless transmission / reception unit 122 and the control unit 121. Furthermore, the power control by the power supply control unit 182 need not be performed in units of processing units, and may be performed in any units. For example, it is possible to control the power supply of a part of the processing unit.

タイマ172は、計時処理を行う。例えば、タイマ172は、電力供給設定部133に設定された時間を計時し、その時間が経過したことを電力管理部171に通知する。   The timer 172 performs timing processing. For example, the timer 172 measures the time set in the power supply setting unit 133 and notifies the power management unit 171 that the time has elapsed.

バッテリ部173は、電力を供給する通信装置101の電源である。バッテリ部173は、電力管理部171を介して通信装置101の各部に電力を供給するとともに、タイマ172にも電力を供給する。なお、タイマ172への電力供給は、電力管理部171を介して行うようにしてもよい。   The battery unit 173 is a power source of the communication device 101 that supplies power. The battery unit 173 supplies power to each unit of the communication apparatus 101 via the power management unit 171 and also supplies power to the timer 172. The power supply to the timer 172 may be performed via the power management unit 171.

[ATIMウィンドウ開閉制御の説明]
次に、開閉制御部123によるATIMウィンドウの開閉制御について説明する。
[Description of ATIM window open / close control]
Next, the opening / closing control of the ATIM window by the opening / closing control unit 123 will be described.

一般的なPSMの場合、図3を参照して説明したように、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが設けられる。つまり、ノードはデータ送受信の有無に関わらず、ビーコンインターバルの度に1度はアウェイク状態となる。   In the case of a general PSM, as described with reference to FIG. 3, an ATIM window is provided in every beacon interval. That is, the node is in an awake state once every beacon interval regardless of whether data is transmitted or received.

データを送信するノードはATIMを送信する必要があるのでATIMウィンドウを開く(アウェイク状態となる)必要がある。しかしながら、送信するデータを有していないノード、すなわち、ATIMを受信する側のノードの場合、ATIMを受信しないのであればATIMウィンドウは不要である。   Since the node that transmits data needs to transmit ATIM, it is necessary to open the ATIM window (become an awake state). However, in the case of a node that does not have data to be transmitted, that is, a node that receives ATIM, an ATIM window is unnecessary if ATIM is not received.

一般的に、全てのノードがデータを常に送受信しているような場合は、稀である。多くの場合、アドホックネットワークの伝送路(すなわち、各ノード間)の一部においてのみデータの送受信が行われる。つまり、通常の場合、各ノードにおいて、データの送信も受信もしないビーコンインターバルが存在する。ネットワーク全体においてデータの伝送回数が少ないほど、このようなビーコンインターバルの数は増大する。   In general, it is rare that all nodes constantly transmit and receive data. In many cases, data transmission / reception is performed only in a part of the transmission path of the ad hoc network (that is, between the nodes). In other words, in a normal case, there is a beacon interval at which each node does not transmit or receive data. The smaller the number of data transmissions in the entire network, the greater the number of such beacon intervals.

このようなATIMを受信しないビーコンインターバルのATIMウィンドウは不要であり、無駄に電力を消費しているのみであるので、ネットワーク全体においてデータの送受信が疎である程、各ノードの不要な消費電力が増大することになる。換言すれば、この不要なATIMウィンドウを低減させることにより、ノードの消費電力を低減させることができる。   Since the ATIM window of the beacon interval that does not receive such an ATIM is unnecessary and consumes power wastefully, the more sparse data transmission and reception in the entire network, the more unnecessary power consumption of each node. Will increase. In other words, the power consumption of the node can be reduced by reducing this unnecessary ATIM window.

しかしながら、ノードは、ATIMを受信するまで、通信可能範囲内のノードがデータを送信するか否かを把握することはできない。したがって、何の情報も無しに、不要なATIMウィンドウを完全に無くすことは困難である。   However, the node cannot grasp whether or not the node within the communicable range transmits data until the ATIM is received. Therefore, it is difficult to completely eliminate unnecessary ATIM windows without any information.

ただし、データの送受信は、完全にランダムに行われるのではなく、送信元から送信先へデータが伝送されるように行われる。従って、一般的に、ネットワーク全体で見れば、データの流れに傾向がある場合が多い。このような傾向によって、例えば、データの送受信の回数が少ないノードと多いノードとが生じる場合がある。また、1つのノードであっても、データの送受信が多い時期と、少ない時期とが生じる場合がある。   However, transmission / reception of data is not performed completely at random, but is performed so that data is transmitted from the transmission source to the transmission destination. Therefore, generally, there are many trends in the flow of data when viewed from the entire network. Due to such a tendency, for example, a node with a small number of data transmission / reception and a node with a large number of times may occur. Even in one node, there are cases where there are times when data transmission / reception is high and low.

通信装置101の開閉制御部123は、このようなデータの送受信の傾向に応じてATIMウィンドウの回数を制御することにより、消費電力の更なる低減を図る。   The open / close control unit 123 of the communication apparatus 101 further reduces power consumption by controlling the number of ATIM windows in accordance with such a data transmission / reception tendency.

より具体的に説明すると、開閉制御部123は、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウを開く(アウェイク状態に遷移する)のではなく、データ受信回数(実際にはATIMの受信数)が多い場合、ATIMウィンドウの頻度を増大させ、データ受信回数が少ない場合、ATIMウィンドウの頻度を低減させる(ATIMウィンドウを開かないビーコンインターバルを増やす)。   More specifically, the opening / closing control unit 123 does not open the ATIM window in all beacon intervals (transition to the awake state), but if the number of data receptions (actually, the number of ATIMs received) is large, If the window frequency is increased and the number of data receptions is small, the ATIM window frequency is decreased (the beacon interval at which the ATIM window is not opened is increased).

さらに具体的に説明する。開閉制御部123の電力供給設定部133は、アウェイクレベル設定部131により決定されたアウェイクレベルに応じて、ATIMウィンドウの開閉パターンを決定し、そのように動作するように電力供給制御部182やタイマ172の動作設定を行う。   This will be described more specifically. The power supply setting unit 133 of the open / close control unit 123 determines the opening / closing pattern of the ATIM window according to the awake level determined by the awake level setting unit 131, and the power supply control unit 182 and the timer so as to operate as described above. The operation setting of 172 is performed.

図5は、アウェイクレベル毎のATIMウィンドウの開閉パターンを説明する図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining an opening / closing pattern of the ATIM window for each awake level.

ATIMウィンドウの制御は、連続する複数のビーコンインターバルよりなる制御区間毎に行われる。このATIMウィンドウの制御単位である制御区間の長さ(ビーコンインターバル数)を示す制御区間長Nは、任意である。以下においては、制御区間長N=3として説明する。すなわち、制御区間201は、ビーコンインターバル211乃至ビーコンインターバル213により構成され、制御区間202は、ビーコンインターバル214乃至ビーコンインターバル216により構成される。   The control of the ATIM window is performed for each control section composed of a plurality of continuous beacon intervals. The control section length N indicating the length of the control section (number of beacon intervals), which is a control unit of this ATIM window, is arbitrary. In the following description, the control section length N = 3. That is, the control section 201 is configured by a beacon interval 211 to beacon interval 213, and the control section 202 is configured by a beacon interval 214 to beacon interval 216.

ATIMウィンドウ221乃至ATIMウィンドウ226は、ビーコンインターバル211乃至ビーコンインターバル216のそれぞれのATIMウィンドウを示す。   An ATIM window 221 to an ATIM window 226 indicate the respective ATIM windows of the beacon interval 211 to the beacon interval 216.

アウェイクレベルが「1」である場合、矢印231および矢印234に示されるように、各制御区間の最初のビーコンインターバル(ビーコンインターバル211およびビーコンインターバル214)においてのみATIMウィンドウ(ATIMウィンドウ221およびATIMウィンドウ224)が開かれる。換言するに、その他のビーコンインターバル(ビーコンインターバル212およびビーコンインターバル213、並びに、ビーコンインターバル215およびビーコンインターバル216)においては、ATIMウィンドウは開かれず、スリープ状態が維持される。つまり、この場合、ATIMウィンドウ222、ATIMウィンドウ223、ATIMウィンドウ225、およびATIMウィンドウ226が省略される分、一般的なPSMの場合よりも消費電力が低減される。   When the awake level is “1”, the ATIM window (ATIM window 221 and ATIM window 224) is used only in the first beacon interval (beacon interval 211 and beacon interval 214) of each control period, as indicated by arrows 231 and 234. ) Is opened. In other words, in other beacon intervals (beacon interval 212 and beacon interval 213, and beacon interval 215 and beacon interval 216), the ATIM window is not opened and the sleep state is maintained. That is, in this case, the power consumption is reduced as compared with a general PSM because the ATIM window 222, the ATIM window 223, the ATIM window 225, and the ATIM window 226 are omitted.

アウェイクレベルが「2」である場合、矢印232および矢印235に示されるように、各制御区間の最初のビーコンインターバル(ビーコンインターバル211およびビーコンインターバル214)と、その次のビーコンインターバル(ビーコンインターバル212およびビーコンインターバル215)のATIMウィンドウ(ATIMウィンドウ221およびATIMウィンドウ222、並びに、ATIMウィンドウ224およびATIMウィンドウ225)が開かれる。換言するに、各制御区間の最後のビーコンインターバル(ビーコンインターバル213およびビーコンインターバル216)においては、ATIMウィンドウは開かれず、スリープ状態が維持される。つまり、この場合、ATIMウィンドウ223およびATIMウィンドウ226が省略される分、一般的なPSMの場合よりも消費電力が低減される。   When the awake level is “2”, as indicated by arrows 232 and 235, the first beacon interval (beacon interval 211 and beacon interval 214) of each control period and the next beacon interval (beacon interval 212 and The ATIM window (ATIM window 221 and ATIM window 222 and ATIM window 224 and ATIM window 225) of the beacon interval 215) is opened. In other words, in the last beacon interval (beacon interval 213 and beacon interval 216) of each control period, the ATIM window is not opened and the sleep state is maintained. That is, in this case, the power consumption is reduced as compared with a general PSM because the ATIM window 223 and the ATIM window 226 are omitted.

アウェイクレベルが「3」である場合、矢印233および矢印236に示されるように、各制御区間の全てのビーコンインターバル(ビーコンインターバル211乃至ビーコンインターバル216)においてATIMウィンドウ(ATIMウィンドウ221乃至ATIMウィンドウ226)が開かれる。つまり、この場合、消費電力は、一般的なPSMの場合と同様である。   When the awake level is “3”, as indicated by arrows 233 and 236, the ATIM window (ATIM window 221 to ATIM window 226) in all beacon intervals (beacon interval 211 to beacon interval 216) of each control period. Is opened. That is, in this case, the power consumption is the same as in the case of a general PSM.

アウェイクレベル設定部131は、ATIM受信数等に基づいて算出された判断値を求め、その判断値に基づいて、データの送受信の頻度が高い傾向にある場合、そのノードのアウェイクレベルを、ATIMウィンドウの頻度が高い「3」に設定する。   The awake level setting unit 131 obtains a determination value calculated based on the number of ATIM receptions, and when the frequency of data transmission / reception tends to be high based on the determination value, the awake level of the node is set in the ATIM window. Is set to “3”.

また、アウェイクレベル設定部131は、データの送受信の頻度が中程度の傾向にある場合、そのノードのアウェイクレベルを、ATIMウィンドウの頻度が中程度の「2」に設定する。   In addition, when the frequency of data transmission / reception tends to be medium, the awake level setting unit 131 sets the awake level of the node to “2” where the frequency of the ATIM window is medium.

さらに、アウェイクレベル設定部131は、データの送受信の頻度が低い傾向にある場合、そのノードのアウェイクレベルを、ATIMウィンドウの頻度が低い「1」に設定する。   Furthermore, when the frequency of data transmission / reception tends to be low, the awake level setting unit 131 sets the awake level of the node to “1” where the frequency of the ATIM window is low.

データ送受信の頻度の傾向は、ノードの性能や役割、ネットワーク構成、データ伝送のパターン、およびそれらの時間的変化等、様々な要因に基づいて生じる。換言するに、データ送受信の頻度の傾向は、これらのようなネットワークの特性を示すとも言える。すなわち、アウェイクレベル設定部131は、アドホックネットワークシステム100の特性に応じてアウェイクレベルを設定し、ATIMウィンドウの開閉を制御する。   The tendency of the frequency of data transmission / reception occurs based on various factors such as node performance and role, network configuration, data transmission pattern, and their temporal changes. In other words, it can be said that the tendency of the frequency of data transmission / reception indicates such network characteristics. That is, the awake level setting unit 131 sets the awake level according to the characteristics of the ad hoc network system 100 and controls the opening and closing of the ATIM window.

単純にATIMウィンドウの頻度を低減させると、消費電力は低減されるものの、データ伝送の機会も低減される恐れがある。つまり、スループットが低減する恐れがある。しかしながら、以上のように制御することにより、データ送受信の傾向に応じて適切にATIMウィンドウの頻度を制御することができる。つまり、通信装置101は、スループットの低下を抑制しながら、消費電力を低減させることができる。   If the frequency of the ATIM window is simply reduced, the power consumption is reduced, but the opportunity for data transmission may be reduced. That is, the throughput may be reduced. However, by controlling as described above, the frequency of the ATIM window can be appropriately controlled according to the tendency of data transmission / reception. That is, the communication apparatus 101 can reduce power consumption while suppressing a decrease in throughput.

なお、各アウェイクレベルにおけるATIMウィンドウのパターンは任意であり、図5に示される以外のパターンでATIMウィンドウを開閉させるようにしてもよい。例えば、N=6とし、図5において制御区間201と制御区間202が1つの制御区間であるとし、アウェイクレベル1の場合に、ATIMウィンドウ221およびATIMウィンドウ222が開かれ、アウェイクレベル2の場合に、ATIMウィンドウ221乃至ATIMウィンドウ224が開かれ、アウェイクレベル3の場合に、ATIMウィンドウ221乃至ATIMウィンドウ226が開かれるようにしてもよい。もちろん、これ以外のパターンであっても良い。また、アウェイクレベルの数も任意である。   The pattern of the ATIM window at each awake level is arbitrary, and the ATIM window may be opened and closed with a pattern other than that shown in FIG. For example, when N = 6, the control section 201 and the control section 202 in FIG. 5 are one control section, and when the awake level is 1, the ATIM window 221 and the ATIM window 222 are opened, and when the awake level is 2 The ATIM window 221 to ATIM window 224 may be opened, and when the awake level is 3, the ATIM window 221 to ATIM window 226 may be opened. Of course, other patterns may be used. Further, the number of awake levels is also arbitrary.

ただし、例えば、図5の矢印231乃至矢印236に示されるように、アウェイクレベルに関わらず、全ての通信装置101が、各制御区間の最初のビーコンインターバル(ビーコンインターバル211およびビーコンインターバル214)においてATIMウィンドウを開くようにしてもよい。このように、制御区間の一部のビーコンインターバルにおいて全てのノードがATIMウィンドウを開くようにすることにより、つまり制御区間内において、少なくとも1度は、全てのノードが同時にATIMウィンドウ中となるようにすることにより、ノード間でATIMウィンドウのタイミングが噛み合わない状態が続くことを抑制し、スループットの低下を抑制することができる。   However, for example, as shown by arrows 231 to 236 in FIG. 5, regardless of the awake level, all the communication apparatuses 101 may perform ATIM in the first beacon interval (beacon interval 211 and beacon interval 214) of each control interval. A window may be opened. In this way, by making all nodes open the ATIM window in a part of the beacon interval of the control interval, that is, in the control interval, at least once, all the nodes are in the ATIM window at the same time. By doing so, it is possible to suppress a state in which the timing of the ATIM window does not mesh between nodes, and to suppress a decrease in throughput.

[処理の流れ]
次に、以上のようなATIMウィンドウの開閉制御の処理の流れについて説明する。
[Process flow]
Next, the flow of the above-described ATIM window opening / closing control will be described.

アドホックモードによる通信を行う場合、送信すべきデータを保持していない通信装置101は、他の通信装置101から送信されるデータを受信するために、所定のタイミングでATIMウィンドウを開く。このとき、通信装置101は、開閉制御処理を実行し、ATIMウィンドウの開閉制御を行う。図6のフローチャートを参照して、開閉制御処理の流れの例を説明する。   When performing communication in the ad hoc mode, the communication apparatus 101 that does not hold data to be transmitted opens an ATIM window at a predetermined timing in order to receive data transmitted from another communication apparatus 101. At this time, the communication apparatus 101 executes an opening / closing control process to perform opening / closing control of the ATIM window. An example of the flow of the opening / closing control process will be described with reference to the flowchart of FIG.

開閉制御処理が開始されると、ステップS101において、電力供給制御部182は、タイマ172の計時結果に従って、例えばビーコンインターバルの開始時刻等の所定時刻にATIMウィンドウを開始する。その直前において通信装置101がスリープ状態である場合、電力供給制御部182は、無線送受信部122等への電力の供給を開始する。つまり、通信装置101は、スリープ状態からアウェイク状態に遷移する。また、所定時刻の直前において通信装置101がアウェイク状態である場合、電力供給制御部182は、無線送受信部122等への電力の供給を維持する。つまり、通信装置101は、アウェイク状態を維持する。   When the opening / closing control process is started, in step S101, the power supply control unit 182 starts an ATIM window at a predetermined time such as the start time of a beacon interval, for example, according to the time measurement result of the timer 172. If the communication apparatus 101 is in the sleep state immediately before that, the power supply control unit 182 starts supplying power to the wireless transmission / reception unit 122 and the like. That is, the communication apparatus 101 transitions from the sleep state to the awake state. Further, when the communication apparatus 101 is in an awake state immediately before the predetermined time, the power supply control unit 182 maintains the supply of power to the wireless transmission / reception unit 122 and the like. That is, the communication apparatus 101 maintains an awake state.

ステップS102において、無線送受信部122は、ATIMを監視し、ATIMを受信したらそれをアウェイクレベル設定部131や電力管理部171に供給する。アウェイクレベル設定部131のATIM受信数カウント部141は、無線送受信部122によるATIMの受信数をカウントする。   In step S <b> 102, the wireless transmission / reception unit 122 monitors the ATIM, and when receiving the ATIM, supplies it to the awake level setting unit 131 and the power management unit 171. The ATIM reception number counting unit 141 of the awake level setting unit 131 counts the number of ATIM receptions by the wireless transmission / reception unit 122.

ステップS103において、電力供給制御部182は、タイマ172の計時結果に従って、例えばビーコンインターバルの開始時刻から所定時間経過した所定時刻にATIMウィンドウを終了する。   In step S <b> 103, the power supply control unit 182 ends the ATIM window at a predetermined time after a predetermined time elapses from the start time of the beacon interval, for example, according to the time measurement result of the timer 172.

ここで、ステップS104において、判断値算出部142は、今回の判断値Dを算出する。例えば、判断値算出部142は、ATIM受信数カウント部141からカウント値、すなわち、今回のATIMウィンドウ中のATIM受信数Aを取得する。また、判断値算出部142は、閾値・重み供給部132に対して重み保持部152に保持されている重みαおよび重みβを要求し、取得する。さらに、判断値算出部142は、判断値保持部143に保持されている前回の判断値Dn−1を取得する。そして、判断値算出部142は、それらのATIM受信数A、重みαおよび重みβ、並びに、前回の判断値Dn−1に基づいて今回の判断値Dを、以下の式(1)を用いて算出する。 Here, in step S104, determination value calculating section 142 calculates the current determination value D n. For example, the judgment value calculation unit 142 acquires the count value, that is, the ATIM reception number A in the current ATIM window from the ATIM reception number counting unit 141. Further, the judgment value calculation unit 142 requests and acquires the weight α and weight β held in the weight holding unit 152 from the threshold / weight supply unit 132. Furthermore, the judgment value calculation unit 142 acquires the previous judgment value D n−1 held in the judgment value holding unit 143. Then, the determination value calculation unit 142 calculates the current determination value D n based on the ATIM reception number A, the weight α and the weight β, and the previous determination value D n−1 , and the following equation (1): Use to calculate.

Figure 2011010121
Figure 2011010121

式(1)において、重みαは、前回の判断値Dn−1の重みを示す。つまり、重みαは、過去のデータの送受信の傾向(アウェイクレベル)の影響の度合いを制御するパラメータである。これに対して、重みβは、ATIM受信数Aの重みを示す。つまり、重みβは、今回のATIM受信数の影響の度合いを制御するパラメータである。 In Expression (1), the weight α indicates the weight of the previous determination value D n−1 . That is, the weight α is a parameter that controls the degree of influence of the past data transmission / reception tendency (awake level). On the other hand, the weight β indicates the weight of the ATIM reception number A. That is, the weight β is a parameter that controls the degree of influence of the current ATIM reception count.

重みαの値が大きいほど、過去の状態(データ送受信の傾向)の影響を大きく受けることになる。つまり、データ送受信の傾向の変化に鈍感になり、アウェイクレベルが変化しづらくなる。これに対して、重みβの値が大きいほど、今回のATIM受信数の影響を大きく受けることになる。つまり、データ送受信の傾向の変化に敏感になり、アウェイクレベルが変化し易くなる。   The larger the value of the weight α, the greater the influence of the past state (data transmission / reception tendency). That is, it becomes insensitive to the change in the data transmission / reception trend, and the awake level is difficult to change. On the other hand, the larger the value of the weight β, the greater the influence of the current ATIM reception number. In other words, it becomes sensitive to changes in data transmission / reception trends, and the awake level is likely to change.

重みαと重みβの最適な値は、ネットワークの特性等によって異なる。なお、判断値の算出方法は、任意である。判断値算出部142は、上述した式(1)以外の式を用いて判断値を算出するようにしてもよい。ただし、上述した式(1)を用いることにより、過去の傾向や最近の状況変化量等を適切に判断値に反映させることができるので、判断値算出部142は、より多様なネットワークの特性に対して適切な判断値を算出することができる。   The optimum values of the weight α and the weight β vary depending on the network characteristics and the like. In addition, the calculation method of a judgment value is arbitrary. The determination value calculation unit 142 may calculate the determination value using an expression other than the expression (1) described above. However, since the past trend and the recent situation change amount can be appropriately reflected in the judgment value by using the above-described formula (1), the judgment value calculation unit 142 can be applied to more diverse network characteristics. On the other hand, an appropriate judgment value can be calculated.

以上のように再帰的な関数により今回の判断値が算出されると、ステップS105において、判断値保持部143は、ステップS104において算出された今回の判断値を保持する。また、ステップS106において、ATIM受信数カウント部141は、ATIM受信数を初期化する。例えば、ATIM受信数カウント部141は、カウント値を初期値である「0」にリセットする。   When the current determination value is calculated by the recursive function as described above, in step S105, the determination value holding unit 143 holds the current determination value calculated in step S104. In step S106, the ATIM reception number counting unit 141 initializes the ATIM reception number. For example, the ATIM reception number counting unit 141 resets the count value to the initial value “0”.

ステップS107において、判定部181は、無線送受信部122より供給されるATIMに基づいて、今回のATIMウィンドウ中に無線送受信部122がATIMを受信したか否かを判定する。ATIMを受信したと判定された場合、通信装置101はビーコンインターバルの残りの期間中にデータの受信を行う必要がある。したがって、ATIMを受信したと判定された場合、ステップS108に進む。   In step S107, the determination unit 181 determines whether the wireless transmission / reception unit 122 has received an ATIM during the current ATIM window based on the ATIM supplied from the wireless transmission / reception unit 122. When it is determined that the ATIM has been received, the communication apparatus 101 needs to receive data during the remaining period of the beacon interval. Therefore, if it is determined that ATIM has been received, the process proceeds to step S108.

ステップS108において、電力供給制御部182は、データの受信を行うために、次のATIMウィンドウ(次のビーコンインターバル)まで、無線送受信部122等への電力の供給を継続し、アウェイク状態を維持する。ステップS108の処理を終了すると、開閉制御処理が終了される。   In step S108, the power supply control unit 182 continues to supply power to the wireless transmission / reception unit 122 and the like and maintains an awake state until the next ATIM window (next beacon interval) in order to receive data. . When the process of step S108 ends, the opening / closing control process ends.

この場合、通信装置101は、データを受信したので、次のビーコンインターバルにおいては、そのデータを送信するノードとして動作する。   In this case, since the communication apparatus 101 has received the data, it operates as a node that transmits the data in the next beacon interval.

また、ステップS107において、ATIMウィンドウ中にATIMを受信していないと判定された場合、そのビーコンインターバルにおいては他の通信装置101からデータは送信されない。したがって、上述したようにネットワークの特性に従ってATIMウィンドウの開閉を制御するために、ステップS109に進む。   If it is determined in step S107 that no ATIM is received during the ATIM window, data is not transmitted from the other communication apparatus 101 in the beacon interval. Therefore, the process proceeds to step S109 in order to control the opening and closing of the ATIM window according to the characteristics of the network as described above.

ステップS109において、レベル決定部144は、判断値保持部143から(または判断値算出部142からでもよい)、ステップS104において算出された今回の判断値Dを取得する。また、レベル決定部144は、閾値・重み供給部132に対して閾値保持部151に保持されている閾値Sおよび閾値Sを要求し、取得する。そして、レベル決定部144は、それらの判断値D、並びに、閾値Sおよび閾値Sに基づいて、以下の式(2)を用いてアウェイクレベルを決定する。 In step S109, the level determination unit 144 acquires the current determination value D n calculated in step S104 from the determination value holding unit 143 (or from the determination value calculation unit 142). Further, the level determination unit 144 requests and acquires the threshold value S 1 and the threshold value S 2 held in the threshold value holding unit 151 from the threshold value / weight supply unit 132. Then, the level determining unit 144, their judgment value D n, and, based on a threshold S 1 and a threshold S 2, to determine the awake level using the following equation (2).

Figure 2011010121
Figure 2011010121

つまり、今回の判断値Dが閾値Sより小さい場合、アウェイクレベルは「1」に設定される。また、今回の判断値Dが、閾値S以上であり、かつ、閾値S以下である場合、アウェイクレベルは「2」に設定される。さらに、今回の判断値Dが閾値Sより大きい場合、アウェイクレベルは「3」に設定される。 In other words, this judgment value D n is when the threshold S 1 is smaller than, awake level is set to "1". Further, when the current determination value D n is equal to or greater than the threshold value S 1 and equal to or less than the threshold value S 2 , the awake level is set to “2”. Further, this judgment value D n is larger than the threshold value S 2, the awake level is set to "3".

閾値Sおよび閾値Sの値は、正数であれば任意である。これらの最適な値は、ネットワークの特性等によって異なる。 The value of the threshold S 1 and the threshold S 2 is arbitrary as long a positive number. These optimum values vary depending on network characteristics and the like.

以上のように、レベル決定部144は、判断値Dの値の大きさによってアウェイクレベルを決定する。式(1)に示されるように、判断値Dの値は、ATIM受信数が多いほど、大きくなる。つまり、データ送受信の頻度が高いノード(通信装置101)程、アウェイクレベルが高く設定される。 As described above, the level determining unit 144 determines the awake level by the magnitude of the value of the judgment value D n. As shown in Expression (1), the value of the determination value D n increases as the number of ATIM receptions increases. That is, the higher the awake level is set for the node (communication device 101) having the higher data transmission / reception frequency.

アウェイクレベルが決定されると、ステップS110において、電力供給設定部133は、電力供給設定を行う。電力供給設定処理の詳細については後述する。   When the awake level is determined, in step S110, the power supply setting unit 133 performs power supply setting. Details of the power supply setting process will be described later.

電力供給設定が終了すると、ステップS111において、電力供給制御部182は、その電力供給設定に従って、無線送受信部122等への電力供給を遮断し、アウェイク状態からスリープ状態に遷移し、次のATIMウィンドウまでスリープ状態を維持する。ステップS111の処理を終了すると、開閉制御処理が終了される。   When the power supply setting is completed, in step S111, the power supply control unit 182 cuts off the power supply to the wireless transmission / reception unit 122 and the like according to the power supply setting, transitions from the awake state to the sleep state, and the next ATIM window Until sleep. When the process of step S111 is terminated, the opening / closing control process is terminated.

この場合、データは受信されないので、通信装置101は、次のビーコンインターバルにおいてもデータを受信するノードとして動作する。つまり、通信装置101は、次にATIMウィンドウを開くビーコンインターバルにおいて、この開閉制御処理を実行する。   In this case, since no data is received, the communication apparatus 101 operates as a node that receives data even in the next beacon interval. That is, the communication apparatus 101 performs this opening / closing control process in the beacon interval that opens the ATIM window next time.

次に、図7のフローチャートを参照して、図6のステップS110において実行される電力供給設定処理の流れの例を説明する。   Next, an example of the flow of the power supply setting process executed in step S110 of FIG. 6 will be described with reference to the flowchart of FIG.

電力供給設定処理が開始されると、電力供給設定部133は、まず、制御区間長供給部134に対して、制御区間長保持部161に保持されている制御区間長Nを要求し、取得する。また、電力供給設定部133は、ビーコンインターバルカウント部135に対してカウント値を要求し、取得する。   When the power supply setting process is started, the power supply setting unit 133 first requests and acquires the control section length N held in the control section length holding unit 161 from the control section length supply unit 134. . In addition, the power supply setting unit 133 requests and acquires a count value from the beacon interval count unit 135.

ステップS131において、電力供給設定部133は、ビーコンインターバルカウント部135より取得したカウント値等に基づいて、今回のビーコンインターバルが、制御区間の1回目のビーコンインターバルであるか否かを判定する。   In step S131, the power supply setting unit 133 determines whether or not the current beacon interval is the first beacon interval in the control interval based on the count value acquired from the beacon interval count unit 135 and the like.

図5を参照して説明したように、アウェイクレベル1乃至アウェイクレベル3のいずれの場合においても1回目のビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれる。そこで、1回目のビーコンインターバルであると判定された場合、ステップS132に進む。   As described with reference to FIG. 5, the ATIM window is opened in the first beacon interval in any of the awake level 1 to the awake level 3. Therefore, if it is determined that the beacon interval is the first time, the process proceeds to step S132.

ステップS132において、電力供給設定部133は、図6のステップS109において決定されたアウェイクレベルが「1」であるか否かを判定する。アウェイクレベルが「1」であると判定された場合、ステップS133に進む。   In step S132, the power supply setting unit 133 determines whether or not the awake level determined in step S109 of FIG. 6 is “1”. If it is determined that the awake level is “1”, the process proceeds to step S133.

図5に示されるように、アウェイクレベル1の場合、制御区間の最初のビーコンインターバルのみATIMウィンドウが開かれる。したがって、ステップS133において、電力供給設定部133は、次のATIMウィンドウを現在から3回目のビーコンインターバル(次の次の次のビーコンインターバル)に決定する。この場合、図6を参照して説明したように(ステップS111)、次のATIMウィンドウまでの期間(今回のビーコンインターバルの残りの期間と2回のビーコンインターバル中)は全てスリープ状態が維持される。   As shown in FIG. 5, in the case of awake level 1, the ATIM window is opened only in the first beacon interval of the control interval. Therefore, in step S133, the power supply setting unit 133 determines the next ATIM window as the third beacon interval (next next beacon interval) from the current time. In this case, as described with reference to FIG. 6 (step S111), the sleep state is maintained for all the periods until the next ATIM window (the remaining period of the current beacon interval and two beacon intervals). .

また、ステップS132において、アウェイクレベルが「1」でないと判定された場合、ステップS134に進む。図5を参照して説明したように、アウェイクレベル2またはアウェイクレベル3の場合、制御区間の2回目のビーコンインターバルにおいてもATIMウィンドウが開かれる。   If it is determined in step S132 that the awake level is not “1”, the process proceeds to step S134. As described with reference to FIG. 5, in the case of the awake level 2 or the awake level 3, the ATIM window is opened also in the second beacon interval of the control section.

そこで、ステップS134において、電力供給設定部133は、次のATIMウィンドウを次のビーコンインターバルに決定する。この場合、図6を参照して説明したように(ステップS111)、次のATIMウィンドウまでの期間(今回のビーコンインターバルの残りの期間)は全てスリープ状態が維持される。   Therefore, in step S134, the power supply setting unit 133 determines the next ATIM window as the next beacon interval. In this case, as described with reference to FIG. 6 (step S111), the sleep state is maintained throughout the period until the next ATIM window (the remaining period of the current beacon interval).

また、ステップS131において、1回目のビーコンインターバルではないと判定された場合、ステップS135に進む。   If it is determined in step S131 that it is not the first beacon interval, the process proceeds to step S135.

ステップS135において、電力供給設定部133は、ビーコンインターバルカウント部135より取得したカウント値等に基づいて、今回のビーコンインターバルが、制御区間の2回目のビーコンインターバルであるか否かを判定する。   In step S135, the power supply setting unit 133 determines whether or not the current beacon interval is the second beacon interval of the control interval based on the count value acquired from the beacon interval count unit 135 and the like.

図5を参照して説明したように、2回目のビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれるのは、アウェイクレベルが「2」または「3」の場合である。そこで、2回目のビーコンインターバルであると判定された場合、ステップS136に進む。   As described with reference to FIG. 5, the ATIM window is opened in the second beacon interval when the awake level is “2” or “3”. Therefore, when it is determined that the beacon interval is the second time, the process proceeds to step S136.

ステップS136において、電力供給設定部133は、図6のステップS109において決定されたアウェイクレベルが「2」であるか否かを判定する。アウェイクレベルが「2」であると判定された場合、ステップS137に進む。   In step S136, the power supply setting unit 133 determines whether or not the awake level determined in step S109 in FIG. 6 is “2”. If it is determined that the awake level is “2”, the process proceeds to step S137.

図5に示されるように、アウェイクレベル2の場合、制御区間の最後のビーコンインターバルにおいては、ATIMウィンドウが開かれない。したがって、ステップS137において、電力供給設定部133は、次のATIMウィンドウを現在から2回目のビーコンインターバル(次の次のビーコンインターバル)に決定する。この場合、図6を参照して説明したように(ステップS111)、次のATIMウィンドウまでの期間(今回のビーコンインターバルの残りの期間とその次のビーコンインターバル中)は全てスリープ状態が維持される。   As shown in FIG. 5, in the case of the awake level 2, the ATIM window is not opened in the last beacon interval of the control interval. Accordingly, in step S137, the power supply setting unit 133 determines the next ATIM window as the second beacon interval (next next beacon interval) from the present time. In this case, as described with reference to FIG. 6 (step S111), the sleep state is maintained for all the period until the next ATIM window (the remaining period of the current beacon interval and the next beacon interval). .

また、ステップS136において、アウェイクレベルが「2」ではない、すなわち、アウェイクレベル3であると判定された場合、ステップS134に進む。図5を参照して説明したように、アウェイクレベル3の場合、制御区間の最後のビーコンインターバルにおいてもATIMウィンドウが開かれる。   If it is determined in step S136 that the awake level is not “2”, that is, it is awake level 3, the process proceeds to step S134. As described with reference to FIG. 5, in the case of the awake level 3, the ATIM window is opened also in the last beacon interval of the control section.

そこで、上述したように、電力供給設定部133は、ステップS134において、次のATIMウィンドウを次のビーコンインターバルに決定する。   Therefore, as described above, the power supply setting unit 133 determines the next ATIM window as the next beacon interval in step S134.

また、ステップS135において、2回目のビーコンインターバルでない、すなわち、3回目のビーコンインターバルであると判定された場合、ステップS134に進む。図5を参照して説明したように、3回目のビーコンインターバルが制御区間の最後のビーコンインターバルである。また、この3回目のビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれるのは、アウェイクレベル3の場合のみである。そこで、上述したように、電力供給設定部133は、ステップS134において、次のATIMウィンドウを次のビーコンインターバルに決定する。   If it is determined in step S135 that it is not the second beacon interval, that is, the third beacon interval, the process proceeds to step S134. As described with reference to FIG. 5, the third beacon interval is the last beacon interval of the control section. In addition, the ATIM window is opened only in the case of the awake level 3 in the third beacon interval. Therefore, as described above, the power supply setting unit 133 determines the next ATIM window as the next beacon interval in step S134.

ステップS133、ステップS134、またはステップS137の処理が終了すると、ステップS138に進む。   When the process of step S133, step S134, or step S137 ends, the process proceeds to step S138.

ステップS138において、電力供給設定部133は、ステップS133、ステップS134、またはステップS137における決定に従って、電力管理部171およびタイマ172の動作設定を行う。つまり、電力供給設定部133は、次のATIMウィンドウまでの時間を計時するようにタイマ172を設定し、通信装置101が次のATIMウィンドウまでの期間スリープ状態を維持し、次のATIMウィンドウ開始の時刻においてアウェイク状態に遷移するように電力管理部171を設定する。   In step S138, the power supply setting unit 133 performs operation settings of the power management unit 171 and the timer 172 according to the determination in step S133, step S134, or step S137. That is, the power supply setting unit 133 sets the timer 172 to measure the time until the next ATIM window, the communication apparatus 101 maintains the sleep state for the period until the next ATIM window, and starts the next ATIM window. The power management unit 171 is set so as to transit to the awake state at the time.

ステップS138の処理が終了すると、電力供給設定処理が終了され、図6のステップS110に戻り、ステップS111以降の処理が行われる。   When the process of step S138 is completed, the power supply setting process is terminated, the process returns to step S110 of FIG. 6, and the processes after step S111 are performed.

以上のように、ATIMウィンドウの開閉を制御することにより、通信装置101は、スループットの低下を抑制しながら、消費電力を低減させることができる。   As described above, by controlling opening and closing of the ATIM window, the communication apparatus 101 can reduce power consumption while suppressing a decrease in throughput.

[シミュレーション]
次に、このようなATIMウィンドウの開閉制御のシミュレーションについて説明する。
[simulation]
Next, a simulation of such ATIM window opening / closing control will be described.

シミュレーションは、ネットワークシミュレータQualNet(ver4.5)を用いて行う。ノードはシングルホップにするため、すべてのノードが無線通信可能な範囲に収まるように200m×200mの範囲に移動しない固定ノードを30個配置する。また、シミュレーション時間は300sとし、ビーコンインターバル(beacon interval)を100msとし、ATIMウィンドウの長さを30msとする。さらに、ルーティングプロトコルは各ノードがデータをブロードキャストすることによって情報交換を行うBellman Fordを使用した。   The simulation is performed using the network simulator QualNet (ver4.5). Since the nodes are single-hop, 30 fixed nodes that do not move within the range of 200 m × 200 m are arranged so that all the nodes are within the range where wireless communication is possible. The simulation time is 300 s, the beacon interval is 100 ms, and the ATIM window length is 30 ms. In addition, the routing protocol used Bellman Ford, where each node exchanges information by broadcasting data.

ビーコンと同期してCBR(Constant Bit Rate)パケットの通信をランダムに行うものとする。設定した値が取りうる範囲を図8Aに示す。通信実行ノード数は15組とし、PSMで動作する比較的通信頻度が低いネットワークとする。CBRパケットの通信は送信ノードと受信ノードの組を決め、送信ノードは受信ノードに送信開始時刻から送信時間の間、パケット送信間隔ごとに、送信パケット数がなくなるまでパケットを受信ノードに送信する。送信パケット数すべての送信が終わる前に送信時間が終わってしまった場合、未送信パケットは送信できない。   It is assumed that CBR (Constant Bit Rate) packet communication is performed randomly in synchronization with the beacon. FIG. 8A shows a range that the set value can take. The number of communication execution nodes is 15 and a network that operates with PSM and has a relatively low communication frequency. For communication of CBR packets, a pair of a transmission node and a reception node is determined, and the transmission node transmits packets to the reception node for every transmission interval from the transmission start time to the reception node until the number of transmission packets is exhausted. If the transmission time ends before the transmission of all the transmission packets, the untransmitted packet cannot be transmitted.

各状態における電力消費を図8Bに示す.アウェイク状態は、データの転送を行う状態であるTransmit mode、データを受信する状態であるReceive mode、および、受信も送信もしていないがアウェイク状態であり無駄に電力を消費してしまっているIdle modeの3つに分けられる。これに対して、スリープ状態(Sleep mode)の消費電力は、4.5mWと、100mW以上のアウェイク状態に比べて大幅に少ない。   The power consumption in each state is shown in Fig. 8B. The awake state is a transmit mode in which data is transferred, a receive mode in which data is received, and an idle mode in which neither data is received nor transmitted but is awake and wastes power. It is divided into three. On the other hand, the power consumption in the sleep mode (Sleep mode) is 4.5 mW, which is significantly smaller than the awake state of 100 mW or more.

なお、制御区間長N=3とする。各アウェイクレベルのATIMウィンドウのパターンは、図5を参照して説明したパターンと同様である。シミュレーションにおいては、この制御手法を適用する場合と、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウを開く場合と、ビーコンインターバルの長さが3倍である場合とを比較する。   Note that the control section length N = 3. The pattern of the ATIM window at each awake level is the same as the pattern described with reference to FIG. In the simulation, the case where this control method is applied, the case where the ATIM window is opened in every beacon interval, and the case where the length of the beacon interval is three times are compared.

次に、重みα、重みβ、閾値S、および閾値Sの値を決定する。上述した設定条件に従ってランダムな値を設定した1つの通信環境を作成し、シミュレーションに参加する全ノードで共通の最も電力消費が少ない閾値と重みの値を決定する実験を行った。 Next, the values of the weight α, the weight β, the threshold value S 1 , and the threshold value S 2 are determined. An experiment was performed in which one communication environment in which random values were set in accordance with the setting conditions described above was created, and a threshold value and a weight value having the lowest power consumption common to all nodes participating in the simulation were determined.

初めに重みαを決定する。重みβ=8とし、閾値S=0.1とし、閾値S=1とし、重みαを変動させた結果を図9Aのグラフに示す。重みαと重みβは、ATIMの受信数(つまりノードの通信頻度)によりATIMウィンドウを開く回数を決める値である。式(1)によると、重みαや重みβの値が大きい程、ATIMウィンドウの頻度が高くなる期間が長くなる。逆に、これらの値が小さい程、より早期にATIMウィンドウを開く回数が少なくなるように制御される。 First, the weight α is determined. The graph of FIG. 9A shows the result of changing the weight α with the weight β = 8, the threshold S 1 = 0.1, the threshold S 2 = 1. The weights α and β are values that determine the number of times the ATIM window is opened based on the number of ATIMs received (that is, the communication frequency of the node). According to the equation (1), the larger the value of the weight α and the weight β, the longer the period in which the frequency of the ATIM window becomes higher. Conversely, the smaller the values, the lower the number of times that the ATIM window is opened.

つまり、一般的に、重みαや重みβの値を小さくすることにより、ATIMウィンドウが開かれにくくなり、アウェイク状態に遷移する頻度が低減するので、スリープ状態が長期化し、消費電力が抑制される。しかしながら、重みαや重みβの値が小さすぎると、送信要求先のノードがスリープ状態である可能性が高くなる。この場合、データの送受信が不可能となるので、データを送信するノードがATIMウィンドウを開く回数が増大する。これによりデータを送信するノードの消費電力が増加してしまう恐れがあった。   In other words, in general, by reducing the values of the weight α and the weight β, the ATIM window is not easily opened and the frequency of transition to the awake state is reduced, so the sleep state is prolonged and power consumption is suppressed. . However, if the values of the weight α and the weight β are too small, there is a high possibility that the transmission request destination node is in the sleep state. In this case, since transmission / reception of data becomes impossible, the number of times the node transmitting data opens the ATIM window increases. This may increase the power consumption of the node that transmits data.

なお、重みαの値が「1」である場合、アウェイクレベルは最終的に「3」に収束し、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれるようになる。つまり、一般的なPSMの場合と同様になる。   When the value of the weight α is “1”, the awake level finally converges to “3”, and the ATIM window is opened in all beacon intervals. That is, it becomes the same as the case of general PSM.

これに対して、重みαの値が「0」である場合、アウェイクレベルは最終的に「1」に収束する。つまり、ビーコンインターバル3回に1回、ATIMウィンドウが開かれるようになる。つまり、ビーコンインターバルの長さを3倍にした場合の一般的なPSMと同様になる。   On the other hand, when the value of the weight α is “0”, the awake level finally converges to “1”. That is, the ATIM window is opened once every three beacon intervals. That is, it becomes the same as general PSM when the length of the beacon interval is tripled.

このシミュレーションにおいては、比較的通信頻度が低い環境でPSM が動作するよう設定してある。したがって、データを受信するノードの、スリープ状態である期間の増加による消費電力の減少が、データを送信するノードの、送信ミスによる送信試行回数の増加によっての消費電力の増大よりも勝るため、上述した制御手法の方が、一般的なPSMよりも、消費電力は低減される。   In this simulation, PSM is set to operate in an environment with relatively low communication frequency. Therefore, since the decrease in power consumption due to the increase in the period of the sleep state of the node receiving data is superior to the increase in power consumption due to the increase in the number of transmission attempts due to transmission errors in the node transmitting data, This control method reduces power consumption compared to general PSM.

重みαの値に応じて、消費電力は図9Aのグラフに示されるように変化する。したがって、重みαの値は、最も消費電力が抑えられるときの「0.3」とする。   Depending on the value of the weight α, the power consumption changes as shown in the graph of FIG. 9A. Therefore, the value of the weight α is “0.3” when the power consumption is minimized.

次に、重みα=0.3とし、閾値S=0.1とし、閾値S=1とするときの、重みβの値に応じた消費電力を図9Bのグラフに示す。 Next, the power consumption corresponding to the value of the weight β when the weight α = 0.3, the threshold S 1 = 0.1, and the threshold S 2 = 1 is shown in the graph of FIG. 9B.

なお、重みβの値が「0」の場合、アウェイクレベルは最終的に「1」に収束し、ビーコンインターバル3回に1回、ATIMウィンドウが開かれるようになる。つまり、ビーコンインターバルの長さを3倍にした場合の一般的なPSMと同様になる。   When the value of the weight β is “0”, the awake level finally converges to “1”, and the ATIM window is opened once every three beacon intervals. That is, it becomes the same as general PSM when the length of the beacon interval is tripled.

図9Bに示されるように、重みβの値が「3」である場合、最も消費電力を抑制される。従って、重みβの値を「3」とする。   As shown in FIG. 9B, when the value of the weight β is “3”, the power consumption is suppressed most. Accordingly, the value of the weight β is set to “3”.

次に重みα=0.3とし、重みβ=3とし、閾値S=1とするときの、閾値Sの値に応じた消費電力を図10Aのグラフに示す。なお、閾値Sと閾値Sは、判断値Dから、3回のビーコンインターバル中に何度ATIMウィンドウを開くかを表すアウェイクレベルを決定するための閾値である。閾値S=0のときはアウェイクレベル1の設定が存在しない(全てのノードが、アウェイクレベル2またはアウェイクレベル3に設定される)。したがって、この場合、アウェイクレベル1乃至アウェイクレベル3の設定が全て存在する場合よりも、ネットワーク全体の消費電力は増大する。 Next, the power consumption corresponding to the value of the threshold S 1 when the weight α = 0.3, the weight β = 3, and the threshold S 2 = 1 is shown in the graph of FIG. 10A. The threshold value S 1 and the threshold value S 2, from the judgment value D n, a threshold value for determining the awake level representing the open or many times ATIM window during three beacon interval. When threshold value S 1 = 0, there is no setting of awake level 1 (all nodes are set to awake level 2 or awake level 3). Therefore, in this case, the power consumption of the entire network increases as compared to the case where all settings of awake level 1 to awake level 3 exist.

図10Aに示されるように、消費電力は、閾値S=0.075のときに最も抑制されるので、閾値Sの値を「0.075」とする。 As shown in FIG. 10A, the power consumption is most suppressed when the threshold value S 1 = 0.075, and therefore, the value of the threshold value S 1 is set to “0.075”.

最後に閾値Sを求める。重みα=0.3とし、重みβ=3とし、閾値S=0.075とするときの、閾値Sの値に応じた消費電力を図10Bのグラフに示す。なお、閾値S=0.075、つまり閾値S=閾値Sである場合、アウェイクレベル2の設定が存在しない。したがって、消費電力は大きい。図10Bに示されるように、消費電力は、閾値S=1のときに最も抑制されるので、閾値S2の値を「1」とする。 Finally, determine the threshold S 2. And a weight alpha = 0.3, and the weight beta = 3, indicating when the threshold value S 1 = 0.075, the power consumption according to the value of the threshold S 2 in the graph of FIG. 10B. If threshold S 2 = 0.075, that is, threshold S 1 = threshold S 2 , there is no setting for awake level 2. Therefore, power consumption is large. As shown in FIG. 10B, the power consumption is most suppressed when the threshold value S 2 = 1, and the value of the threshold value S2 is set to “1”.

上述したネットワークの特性に応じてATIMウィンドウの開閉を制御する手法(proposed)と、その手法とビーコンインターバルの長さが同一であるときの一般的なPSMの手法(802.11)と、ビーコンインターバルの長さが3倍であるときの一般的なPSMの手法(Interval*3)とのそれぞれの場合におけるATIMウィンドウパターンを図11に示す。   A method for controlling the opening and closing of the ATIM window according to the characteristics of the network described above (proposed), a general PSM method (802.11) when the method and the beacon interval length are the same, and the length of the beacon interval FIG. 11 shows an ATIM window pattern in each case with a general PSM method (Interval * 3) when the length is 3 times.

図11に示されるように、制御区間301は、ビーコンインターバル311乃至ビーコンインターバル313よりなり、制御区間302は、ビーコンインターバル314乃至ビーコンインターバル316よりなるとする。   As illustrated in FIG. 11, it is assumed that the control section 301 includes beacon intervals 311 to 313 and the control section 302 includes beacon intervals 314 to 316.

第1の一般的なPSMの手法(802.11)の場合、ATIMウィンドウ321乃至ATIMウィンドウ326のように、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれる。また、第2の一般的なPSMの手法(Interval*3)の場合、ATIMウィンドウ331およびATIMウィンドウ332のように、ビーコンインターバル3回毎に1回、ATIMウィンドウが開かれる。   In the case of the first general PSM method (802.11), the ATIM window is opened in all beacon intervals like the ATIM window 321 to the ATIM window 326. In the case of the second general PSM method (Interval * 3), the ATIM window is opened once every three beacon intervals, as in the ATIM window 331 and the ATIM window 332.

さらに、ネットワークの特性に応じてATIMウィンドウの開閉を制御する本手法(proposed)の場合、ATIMウィンドウ341乃至ATIMウィンドウ346が、図5等を参照して上述したように、アウェイクレベルに応じて開かれる。   Furthermore, in the case of this method (proposed) for controlling the opening and closing of the ATIM window according to the characteristics of the network, the ATIM window 341 to ATIM window 346 are opened according to the awake level as described above with reference to FIG. It is.

上述したように、最終的な重みと閾値の値は、重みα=0.3、重みβ=3、閾値S=0.075、閾値S=1となった。図12は、この場合のシミュレーション結果の例を説明する図である。 As described above, the final weight and threshold values are weight α = 0.3, weight β = 3, threshold S 1 = 0.075, and threshold S 2 = 1. FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the simulation result in this case.

図12Aは、各手法の消費電力の比較を示す図であり、図12Bは、各手法のスループットの比較を示す図である。図12Aに示されるように、消費電力は、第2の一般的なPSMの手法(Interval*3)の場合が最も低く、第1の一般的なPSMの手法(802.11)の場合の約37%削減される。これに対して本手法の消費電力は、第1の一般的なPSMの手法(802.11)の場合と比較して約30%削減されている程度であり、第2の一般的なPSMの手法(Interval*3)の場合よりも大きい。   FIG. 12A is a diagram showing a comparison of power consumption of each method, and FIG. 12B is a diagram showing a comparison of throughput of each method. As shown in FIG. 12A, the power consumption is lowest in the case of the second general PSM method (Interval * 3), and is about 37% of that in the case of the first general PSM method (802.11). Reduced. On the other hand, the power consumption of this method is reduced by about 30% compared to the case of the first general PSM method (802.11), and the second general PSM method ( It is larger than the case of Interval * 3).

ただし、図12Bに示されるように、第2の一般的なPSMの手法(Interval*3)の場合、スループットが大幅に低下し、第1の一般的なPSMの手法(802.11)の場合よりも約33%低下する。これに対して本手法の場合、スループットは、第1の一般的なPSMの手法(802.11)の場合よりも約2%低減する程度である。   However, as shown in FIG. 12B, in the case of the second general PSM method (Interval * 3), the throughput is significantly reduced, compared to the case of the first general PSM method (802.11). It decreases by about 33%. On the other hand, in the case of this method, the throughput is about 2% lower than that in the case of the first general PSM method (802.11).

このように、本手法の場合、第1の一般的なPSMの手法(802.11)の場合と比較して、スループットの低減を約2%に抑制しながら、消費電力を約30%削減することができる。   Thus, in the case of this method, compared with the case of the first general PSM method (802.11), it is possible to reduce the power consumption by about 30% while suppressing the reduction of the throughput to about 2%. it can.

以上のように、通信装置101は、スループットの低下を抑制しながら、消費電力を抑制することができる。なお、図4において、無線送受信部122は、送信部と受信部を別体としても良い。つまり、送信部に対する電源供給制御と、受信部に対する電源供給制御を互いに異なるようにしてもよい。   As described above, the communication apparatus 101 can suppress power consumption while suppressing a decrease in throughput. In FIG. 4, the wireless transmission / reception unit 122 may separate the transmission unit and the reception unit. That is, the power supply control for the transmission unit and the power supply control for the reception unit may be different from each other.

また、以上においては、連続する複数のビーコンインターバルからなる制御区間に対するATIMウィンドウの回数を制御するように説明したが、これに限らず、制御区間を1回のビーコンインターバルとし、1回のビーコンインターバル中に複数回ATIMウィンドウを開くことが出来るようにし、その1回のビーコンインターバル中のATIMウィンドウの回数を制御するようにしてもよい。例えば、図5において、制御区間201や制御区間202がそれぞれビーコンインターバルとし、その中でATIMウィンドウを何回設けるかが、アウェイクレベルに応じて制御されるようにしてもよい。その場合の制御方法は、制御を行う単位(例えば期間の名称)等が変化するだけで、基本的に上述した場合と同様に行うことができる。   In the above description, the number of ATIM windows for a control section composed of a plurality of consecutive beacon intervals is controlled. However, the present invention is not limited to this, and the control section is a single beacon interval. It is also possible to open the ATIM window a plurality of times, and to control the number of ATIM windows during one beacon interval. For example, in FIG. 5, the control section 201 and the control section 202 may be beacon intervals, and the number of ATIM windows provided therein may be controlled according to the awake level. The control method in that case can be basically performed in the same manner as described above, only by changing the unit (for example, the name of the period) for which control is performed.

つまり、この場合も各ビーコンインターバル中において、全てのノードがATIMウィンドウ中となるタイミングが少なくとも1回は設けられるようにするのが望ましい。   That is, in this case as well, it is desirable to provide at least one timing at which all nodes are in the ATIM window during each beacon interval.

<2.第2の実施の形態>
[デバイスの構成]
また、第1の実施の形態においては、重みα、重みβ、閾値S、閾値S、および制御区間長Nの各パラメータが予め設定されているように説明したが、例えば、ユーザの指示や通信状況に応じて可変であるようにしてもよい。
<2. Second Embodiment>
[Device Configuration]
In the first embodiment, it has been described that the parameters of the weight α, the weight β, the threshold value S 1 , the threshold value S 2 , and the control section length N are set in advance. It may be variable according to the communication status.

図13は、図1の通信装置の他の構成例を示すブロック図である。図13に示される通信装置401は、図4の通信装置101に対応し、通信装置101と基本的に同様の構成を有する。   FIG. 13 is a block diagram showing another configuration example of the communication apparatus of FIG. A communication apparatus 401 shown in FIG. 13 corresponds to the communication apparatus 101 of FIG. 4 and has basically the same configuration as the communication apparatus 101.

ただし、図13の通信装置401は、通信装置101の開閉制御部123の代わりに開閉制御部423を有する。また、通信装置401は、さらに、入力部425を有する。入力部425は、ユーザからの指示を受け付ける、例えばボタンやスイッチ等のユーザインタフェースである。入力部425は、受け付けたユーザ指示を開閉制御部423に供給する。   However, the communication device 401 in FIG. 13 includes an open / close control unit 423 instead of the open / close control unit 123 of the communication device 101. In addition, the communication device 401 further includes an input unit 425. The input unit 425 is a user interface such as a button or a switch that accepts an instruction from the user. The input unit 425 supplies the received user instruction to the opening / closing control unit 423.

開閉制御部423は、基本的に開閉制御部123と同様の構成を有する。ただし、開閉制御部423は、閾値・重み供給部132の代わりに、閾値・重み供給部432を有し、制御区間長供給部134の代わりに制御区間長供給部434を有する。   The opening / closing control unit 423 basically has the same configuration as the opening / closing control unit 123. However, the open / close control unit 423 includes a threshold / weight supply unit 432 instead of the threshold / weight supply unit 132, and includes a control section length supply unit 434 instead of the control section length supply unit 134.

閾値・重み供給部432は、閾値保持部151および重み保持部152の他に、さらに、閾値設定部451および重み設定部452を有する。   The threshold / weight supply unit 432 further includes a threshold setting unit 451 and a weight setting unit 452 in addition to the threshold holding unit 151 and the weight holding unit 152.

無線送受信部122は、例えば受信したATIM等、通信状況を表すパラメータとなる情報を、閾値・重み供給部432および制御区間長供給部434に供給する。   The wireless transmission / reception unit 122 supplies information serving as a parameter representing the communication status, such as the received ATIM, to the threshold / weight supply unit 432 and the control interval length supply unit 434.

閾値設定部451は、無線送受信部122から供給される情報や、入力部425より供給されるユーザ指示に基づいて、閾値Sおよび閾値Sを通信状況に応じた最適な値に設定する。例えば、閾値設定部451は、無線送受信部122から供給される情報や、入力部425より供給されるユーザ指示に基づいて、図10Aや図10Bに示されるようなグラフを生成し、消費電力が最も低くなるように、閾値Sおよび閾値Sを設定する。閾値保持部151は、閾値設定部451により設定された閾値Sおよび閾値Sの値を保持する。 The threshold setting unit 451 sets the threshold S 1 and the threshold S 2 to optimum values according to the communication status based on information supplied from the wireless transmission / reception unit 122 or a user instruction supplied from the input unit 425. For example, the threshold setting unit 451 generates a graph as illustrated in FIG. 10A or FIG. 10B based on information supplied from the wireless transmission / reception unit 122 or a user instruction supplied from the input unit 425, and the power consumption is reduced. as best lowered, it sets the threshold value S 1 and the threshold S 2. The threshold value holding unit 151 holds the values of the threshold value S 1 and the threshold value S 2 set by the threshold value setting unit 451.

重み設定部452は、無線送受信部122から供給される情報や、入力部425より供給されるユーザ指示に基づいて、重みαおよび重みβを通信状況に応じた最適な値に設定する。例えば、重み設定部452は、無線送受信部122から供給される情報や、入力部425より供給されるユーザ指示に基づいて、図9Aや図9Bに示されるようなグラフを生成し、消費電力が最も低くなるように、重みαおよび重みβを設定する。重み保持部152は、重み設定部452により設定された重みαおよび重みβの値を保持する。   The weight setting unit 452 sets the weight α and the weight β to optimum values according to the communication status based on the information supplied from the wireless transmission / reception unit 122 and the user instruction supplied from the input unit 425. For example, the weight setting unit 452 generates a graph as shown in FIG. 9A or 9B based on information supplied from the wireless transmission / reception unit 122 or a user instruction supplied from the input unit 425, and the power consumption is reduced. The weight α and the weight β are set so as to be the lowest. The weight holding unit 152 holds the values of the weight α and the weight β set by the weight setting unit 452.

制御区間長供給部434は、制御区間長保持部161の他に、さらに、制御区間長設定部461を有する。   The control section length supply unit 434 has a control section length setting unit 461 in addition to the control section length holding unit 161.

制御区間長設定部461は、無線送受信部122から供給される情報や、入力部425より供給されるユーザ指示に基づいて、制御区間長Nを通信状況に応じた最適な値に設定する。制御区間長保持部161は、制御区間長設定部461により設定された制御区間長Nの値を保持する。各アウェイクレベルのATIMウィンドウパターンは、例えば電力供給設定部133により、この制御区間長Nの値に応じて設定される。   The control section length setting unit 461 sets the control section length N to an optimum value according to the communication status based on the information supplied from the wireless transmission / reception unit 122 and the user instruction supplied from the input unit 425. The control section length holding unit 161 holds the value of the control section length N set by the control section length setting unit 461. The ATIM window pattern of each awake level is set according to the value of this control section length N by the power supply setting unit 133, for example.

判断値算出部142、レベル決定部144、および電力供給設定部133は、このように設定された各種パラメータを用いて各種処理を行う。それぞれの処理内容は第1の実施の形態で説明した場合と同様であるので、その説明を省略する。   The judgment value calculation unit 142, the level determination unit 144, and the power supply setting unit 133 perform various processes using the various parameters set in this way. Since each processing content is the same as that described in the first embodiment, the description thereof is omitted.

このように、各パラメータを可変とすることにより、通信装置101は、ネットワークの特性に対してより適切なATIMウィンドウの制御を行うことができる。つまり、通信装置101は、より適切に、スループットの低下を抑制しながら消費電力の低減させることができる。   Thus, by making each parameter variable, the communication apparatus 101 can perform more appropriate control of the ATIM window with respect to the characteristics of the network. That is, the communication apparatus 101 can more appropriately reduce power consumption while suppressing a decrease in throughput.

<3.第3の実施の形態>
[パーソナルコンピュータ]
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、図14に示されるようなパーソナルコンピュータとして構成されるようにしてもよい。
<3. Third Embodiment>
[Personal computer]
The series of processes described above can be executed by hardware or can be executed by software. In this case, for example, it may be configured as a personal computer as shown in FIG.

図14において、パーソナルコンピュータ500のCPU(Central Processing Unit)501は、ROM(Read Only Memory)502に記憶されているプログラム、または記憶部513からRAM(Random Access Memory)503にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM503にはまた、CPU501が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。   In FIG. 14, a CPU (Central Processing Unit) 501 of the personal computer 500 performs various processes according to a program stored in a ROM (Read Only Memory) 502 or a program loaded from a storage unit 513 to a RAM (Random Access Memory) 503. Execute the process. The RAM 503 also appropriately stores data necessary for the CPU 501 to execute various processes.

CPU501、ROM502、およびRAM503は、バス504を介して相互に接続されている。このバス504にはまた、入出力インタフェース510も接続されている。   The CPU 501, ROM 502, and RAM 503 are connected to each other via a bus 504. An input / output interface 510 is also connected to the bus 504.

入出力インタフェース510には、キーボード、マウスなどよりなる入力部511、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部512、ハードディスクなどより構成される記憶部513、モデムなどより構成される通信部514が接続されている。通信部514は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。   The input / output interface 510 includes an input unit 511 including a keyboard and a mouse, a display including a CRT (Cathode Ray Tube) and an LCD (Liquid Crystal Display), an output unit 512 including a speaker, and a hard disk. A communication unit 514 including a storage unit 513 and a modem is connected. The communication unit 514 performs communication processing via a network including the Internet.

入出力インタフェース510にはまた、必要に応じてドライブ515が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア521が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部513にインストールされる。   A drive 515 is connected to the input / output interface 510 as necessary, and a removable medium 521 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory is appropriately mounted, and a computer program read from them is It is installed in the storage unit 513 as necessary.

上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。   When the above-described series of processing is executed by software, a program constituting the software is installed from a network or a recording medium.

この記録媒体は、例えば、図14に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc - Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスク(MD(Mini Disc)を含む)、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア521により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM502や、記憶部513に含まれるハードディスクなどで構成される。   For example, as shown in FIG. 14, the recording medium is distributed to distribute the program to the user separately from the apparatus main body, and includes a magnetic disk (including a flexible disk) on which the program is recorded, an optical disk ( It only consists of removable media 521 consisting of CD-ROM (compact disc-read only memory), DVD (including digital versatile disc), magneto-optical disc (including MD (mini disc)), or semiconductor memory. Rather, it is composed of a ROM 502 on which a program is recorded and a hard disk included in the storage unit 513, which is distributed to the user in a state of being pre-installed in the apparatus main body.

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。   The program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.

また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。   Further, in the present specification, the step of describing the program recorded on the recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but may be performed in parallel or It also includes processes that are executed individually.

また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス(装置)により構成される装置全体を表すものである。   Further, in this specification, the system represents the entire apparatus composed of a plurality of devices (apparatuses).

また、以上において、1つの装置(または処理部)として説明した構成を分割し、複数の装置(または処理部)として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置(または処理部)として説明した構成をまとめて1つの装置(または処理部)として構成されるようにしてもよい。また、各装置(または各処理部)の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置(または処理部)の構成の一部を他の装置(または他の処理部)の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本発明の実施の形態は、上述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において種々の変更が可能である。   In addition, in the above description, the configuration described as one device (or processing unit) may be divided and configured as a plurality of devices (or processing units). Conversely, the configurations described above as a plurality of devices (or processing units) may be combined into a single device (or processing unit). Of course, a configuration other than that described above may be added to the configuration of each device (or each processing unit). Furthermore, if the configuration and operation of the entire system are substantially the same, a part of the configuration of a certain device (or processing unit) may be included in the configuration of another device (or other processing unit). . That is, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

100 アドホックネットワークシステム, 101 通信装置, 122 無線送受信部, 123 開閉制御部, 124 電力供給部, 131 アウェイクレベル設定部, 132 閾値・重み供給部, 133 電力供給設定部, 134 制御区間長供給部, 135 ビーコンインターバルカウント部, 141 ATIM受信数カウント部, 142 判断値算出部, 143 判断値保持部, 144 レベル決定部, 151 閾値保持部, 152 重み保持部, 161 制御区間長保持部, 171 電力管理部, 172 タイマ, 173 バッテリ部, 181 判定部, 182 電力供給制御部, 401 通信装置, 423 開閉制御部, 425 入力部, 432 閾値・重み供給部, 434 制御区間長供給部, 451 閾値設定部, 452 重み設定部, 461 制御区間長設定部   100 ad hoc network system, 101 communication device, 122 wireless transmission / reception unit, 123 switching control unit, 124 power supply unit, 131 awake level setting unit, 132 threshold / weight supply unit, 133 power supply setting unit, 134 control section length supply unit, 135 beacon interval count unit, 141 ATIM reception number count unit, 142 judgment value calculation unit, 143 judgment value holding unit, 144 level determination unit, 151 threshold holding unit, 152 weight holding unit, 161 control section length holding unit, 171 power management Unit, 172 timer, 173 battery unit, 181 determination unit, 182 power supply control unit, 401 communication device, 423 open / close control unit, 425 input unit, 432 threshold / weight supply unit, 434 control interval length supply unit, 451 threshold setting unit 452 weight setting unit, 461 control section length setting unit

Claims (11)

他の情報処理装置とデータを送受信する情報処理装置であって、
前記他の情報処理装置と通信を行う通信手段と、
前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段と、
前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも1回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う動作設定手段と
を備える情報処理装置。
An information processing apparatus that transmits / receives data to / from another information processing apparatus,
Communication means for communicating with the other information processing apparatus;
Control means for controlling power supply in the information processing apparatus;
A calculation means for calculating a judgment value indicating a tendency of the frequency of the data transmission / reception by the communication means, using the number of reception notification signals for notifying the transmission of the data;
Based on the determination value calculated by the calculation means, a period for receiving the transmission advance notice signal, and an advance notice period in which the operation state of the information processing apparatus is in an awake state in which the data can be transmitted and received A determination means for determining the frequency of
In accordance with the frequency of the advance notice period determined by the determining means, at least once within the predetermined control period, in accordance with a predetermined pattern that is set in advance so that all the information processing devices simultaneously enter the advance notice period. An information processing apparatus comprising: an operation setting unit configured to perform an operation setting of the control unit until the advance notice period.
前記算出手段は、過去の前記判断値と所定の第1の重み係数との乗算結果と、前記受信数と所定の第2の重み係数との乗算結果とを加算して、前記判断値を算出する
請求項1に記載の情報処理装置。
The calculation unit calculates the determination value by adding a multiplication result of the past determination value and a predetermined first weighting factor and a multiplication result of the received number and a predetermined second weighting factor. The information processing apparatus according to claim 1.
前記第1の重み係数および前記第2の重み係数を設定する重み設定手段をさらに備える
請求項2に記載の情報処理装置。
The information processing apparatus according to claim 2, further comprising weight setting means for setting the first weight coefficient and the second weight coefficient.
前記決定手段は、前記判断値を所定の第1の閾値および第2の閾値と比較して、前記予告期間の頻度をレベル分けして表すアウェイクレベルを決定し、
前記動作設定手段は、前記決定手段により決定された前記アウェイクレベル毎に決められた前記パターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う
請求項1に記載の情報処理装置。
The determination means compares the determination value with a predetermined first threshold value and a second threshold value to determine an awake level that represents the frequency of the notice period divided into levels,
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the operation setting unit performs operation setting of the control unit until the next notice period according to the pattern determined for each awake level determined by the determination unit. .
前記第1の閾値および前記第2の閾値を設定する閾値設定手段をさらに備える
請求項4に記載の情報処理装置。
The information processing apparatus according to claim 4, further comprising threshold setting means for setting the first threshold and the second threshold.
前記動作設定手段は、前記予告期間中に前記送信予告信号が受信されていない場合、次の前記予告期間まで間、前記情報処理装置の動作状態を、前記データの送受信が不可能なスリープ状態とし、前記予告期間中に前記送信予告信号が受信された場合、次の前記予告期間まで間、前記情報処理装置の動作状態を前記アウェイク状態とする
請求項1に記載の情報処理装置。
When the transmission notice signal is not received during the notice period, the operation setting means sets the operation state of the information processing apparatus to a sleep state in which the data transmission / reception is impossible until the next notice period. The information processing apparatus according to claim 1, wherein, when the transmission notice signal is received during the notice period, the operation state of the information processing apparatus is set to the awake state until the next notice period.
前記制御期間の長さを設定する制御期間長設定手段をさらに備える
請求項1に記載の情報処理装置。
The information processing apparatus according to claim 1, further comprising: a control period length setting unit that sets a length of the control period.
前記通信手段は、前記他の情報処理装置とアドホックモードにより通信を行う
請求項1に記載の情報処理装置。
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the communication unit communicates with the other information processing apparatus in an ad hoc mode.
前記通信手段は、前記他の情報処理装置と無線通信を行う
請求項1に記載の情報処理装置。
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the communication unit performs wireless communication with the other information processing apparatus.
他の情報処理装置とデータを送受信する情報処理装置の情報処理方法であって、
算出手段が、前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出し、
決定手段が、算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定し、
動作設定手段が、決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも1回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段の動作設定を行う
情報処理方法。
An information processing method for an information processing apparatus that transmits / receives data to / from another information processing apparatus,
The calculation means calculates a judgment value indicating a tendency of the frequency of the data transmission / reception by the communication means, using the number of reception notice signals for notifying the transmission of the data,
The determination means is a period for receiving the transmission advance notice signal based on the calculated judgment value, and the advance notice period in which the operation state of the information processing apparatus is in an awake state in which the data can be transmitted and received. Determine the frequency of
In accordance with the determined frequency of the notice period, the operation setting means, according to a predetermined pattern that is set in advance so that all the information processing devices are simultaneously in the notice period at least once within the predetermined control period, An information processing method for performing operation setting of a control means for controlling power supply in the information processing apparatus until the next notice period.
他の情報処理装置とデータを送受信するコンピュータを、
前記他の情報処理装置と通信を行う通信手段、
前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段、
前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出する算出手段、
前記算出手段により算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定する決定手段、
前記決定手段により決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも1回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う動作設定手段
として機能させるためのプログラム。
A computer that sends and receives data to and from other information processing devices
A communication means for communicating with the other information processing apparatus;
Control means for controlling power supply in the information processing apparatus;
A calculating means for calculating a judgment value indicating a tendency of the frequency of the data transmission / reception by the communication means, using the number of transmission notice signals for notifying the transmission of the data;
Based on the determination value calculated by the calculation means, a period for receiving the transmission advance notice signal, and an advance notice period in which the operation state of the information processing apparatus is in an awake state in which the data can be transmitted and received Determining means for determining the frequency of
In accordance with the frequency of the advance notice period determined by the determining means, at least once within the predetermined control period, in accordance with a predetermined pattern that is set in advance so that all the information processing devices simultaneously enter the advance notice period. A program for functioning as an operation setting means for setting the operation of the control means until the notice period.
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