JP2015056763A - Base station device, communication system, communication control method, and communication control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信の技術に関する。 The present invention relates to a technique of wireless communication.
近年、無線LAN(Local Area Network)が家庭やオフィスで普及し、無線LAN機能が多数の情報機器に搭載されてインターネットアクセスの一手段として広く利用されている。一般的に利用されている無線LANの仕様は、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engine)802.11規格として標準化されている。 In recent years, wireless local area networks (LANs) have become widespread in homes and offices, and wireless LAN functions are installed in many information devices and widely used as a means of Internet access. The specification of a wireless LAN that is generally used is standardized as IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engine) 802.11 standard.
一般に、通信機器に対する省電力化が求められている。IEEE802.11規格においても、無線LAN端末装置(以下、「端末」と称する)の省電力化機能として、アクティブ状態とスリープ状態との切り替えに基づくパワーセーブモードの運用が規定されている。アクティブ状態の端末は、送信、受信、リスニングの全機能を実行可能である。これに対して、スリープ状態の端末では、一部回路への電源供給を断つことにより、送信、受信、リスニングの一部機能の実行が制限される。スリープ状態では、アクティブ状態と比較して、端末の消費電力が小さくなる。 Generally, power saving is required for communication devices. Also in the IEEE 802.11 standard, as a power saving function of a wireless LAN terminal device (hereinafter referred to as “terminal”), operation of a power save mode based on switching between an active state and a sleep state is defined. An active terminal can perform all functions of transmission, reception, and listening. On the other hand, in a terminal in the sleep state, execution of some functions of transmission, reception, and listening is restricted by cutting off power supply to some circuits. In the sleep state, the power consumption of the terminal is smaller than in the active state.
以下、端末のパワーセーブモードについて説明する。端末は、アクセスポイント装置が送信するビーコンフレーム上のTIM(Traffic Indication Map)要素を利用して、データ受信の必要の有無を確認する。端末は、データ受信する必要がある場合には、データ受信が全て完了するまでアクティブ状態で動作する。端末は、データ受信の必要がない場合には、DTIM(Delivery Traffic Indication Message)カウントが0となるビーコンフレームの受信時にのみアクティブ状態で運用される。端末は、DTIMカウントが0となるビーコンフレームの受信時以外の時にはスリープ状態に移行することによって、省電力化を図る。端末は、バッテリで駆動される機器であり得るし、バッテリ駆動においては省電力化がより重要となる。そのため、端末の省電力化機能に関しては、IEEE802.11標準規格によって規定されている(例えば、非特許文献1)。 Hereinafter, the power save mode of the terminal will be described. The terminal uses a TIM (Traffic Indication Map) element on the beacon frame transmitted by the access point device to confirm whether data reception is necessary. When it is necessary to receive data, the terminal operates in an active state until all data reception is completed. When there is no need to receive data, the terminal is operated in an active state only when a beacon frame having a DTIM (Delivery Traffic Indication Message) count of 0 is received. The terminal achieves power saving by shifting to the sleep state at times other than when receiving a beacon frame in which the DTIM count is 0. The terminal can be a device driven by a battery, and power saving is more important in battery driving. For this reason, the power saving function of the terminal is defined by the IEEE 802.11 standard (for example, Non-Patent Document 1).
他方、アクセスポイント装置は、常時の電源供給を前提として設計されている。そのため、IEEE802.11標準規格は、アクセスポイント装置の省電力化機能について規定していない。端末側の機能変更を伴わずに、IEEE802.11標準規格に則って実現するアクセスポイント装置の省電力化機能として、使用チャネルのチャネル予約期間を設定した予約信号であるNAV(Network Allocation Vector)を利用したパワーセーブモードが提案されている(例えば、非特許文献2)。 On the other hand, the access point device is designed on the assumption that power is always supplied. Therefore, the IEEE 802.11 standard does not specify the power saving function of the access point device. NAV (Network Allocation Vector), which is a reservation signal that sets the channel reservation period of the used channel, is used as a power saving function of the access point device that is realized in accordance with the IEEE 802.11 standard without changing the function on the terminal side. A utilized power save mode has been proposed (for example, Non-Patent Document 2).
図13は、基地局装置100と基地局装置200と端末300が存在し、基地局装置100と端末300とが、インフラストラクチャモードにて無線接続を行うモデルを表す従来技術の構成例である。ここでは、便宜上1対1接続のモデルを示しているが、2台以上の端末を用いて1対多のモデルとした場合についても、以下の説明は同様にあてはまる。また、基地局装置100と基地局装置200は、各々上位ネットワーク400と接続している。この接続は有線無線を問わない。
FIG. 13 is a configuration example of the related art that represents a model in which a
図13において、基地局装置100は、上位ネットワーク通信処理部101、スリープ機能処理部102、無線通信処理部103及びアンテナ104を備えている。無線通信処理部103は、アンテナ104を介して、端末300と通信する。スリープ機能処理部102は、無線通信処理部103の通信状況を監視して、無線通信処理部103の稼動が不要な時間には、無線通信処理部103の動作を制限し、スリープ機能を実行させる。上位ネットワーク通信処理部101は、上位ネットワーク400と接続し、通信を行う。なお、基地局装置200も同様の構成を取る。
In FIG. 13, the
図14は、基地局装置100の無線通信処理部103において、スリープ機能が実行された時のフレーム送受信の一例を示す図である。ここで、基地局装置100が蓄電池で動作するアクセスポイントであって当該蓄電池残量が低下した場合等でスリープ機能による省電力化が求められ、基地局装置200がスリープ機能による省電力化が求められていない状況を想定する。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of frame transmission / reception when the sleep function is executed in the wireless
TBTT401時点において、送信バッファにフレームを保持しておらず、かつ、TBTT401直前の一定時間内TJudgeに基地局装置100宛のフレームを受信していない場合には、基地局装置100は、ビーコンフレーム4101の送信を通して、チャネル予約期間を周囲に通知した後、スリープ状態で動作する。
When the frame is not held in the transmission buffer at the time of TBTT 401 and a frame addressed to the
ここで、チャネル予約期間を通知された端末300が、基地局装置100に新たに帰属する手続きについて述べる。基地局装置100が発するビーコンフレーム4101の情報を基に、端末300は、アソシエーションリクエストフレーム4102を送信する。ただし、ビーコンフレーム4101によって通知されたチャネル予約期間が経過した後に、アソシエーションリクエストフレーム4102の送信を実施する。
Here, a procedure in which the
アソシエーションリクエストフレーム4102を受信した基地局装置100は、ACKフレーム4103を端末300へ返す。その後、準備ができ次第、アソシエーションレスポンスフレーム4104を送信し、そのアソシエーションレスポンスフレーム4104に対するACKフレーム4105を受信して帰属手続きを完了する。その後、端末300が上位ネットワーク400へ対して送信するデータを保持している場合、基地局装置100に対して、データフレーム4106を送信し、Ackフレーム4107を受信して、通信を行う。TJudge間にフレームを受信しているため、次のTBTT402後にスリープ状態で動作することができない。基地局装置100が省電力化を求められている場合であったとしても、アクティブ状態で動作する機会が多くなり、消費電力の無駄が発生する。
The
一方、基地局装置200は、スリープ状態による省電力の必要がない場合を想定しているため、アクティブ状態を継続しているが、端末300と通信可能な状況であるにも関わらず、フレーム交換が発生しておらず、リソースの有効活用が行えていない。
On the other hand, since the
端末300の立場から言い換えると、受信したビーコン信号の受信電力が高いアクセスポイントを選択して通信開始の要求を行うため、アクセスポイントのスリープ状況を考慮されず、省電力化を図りたいアクセスポイントへ帰属要求を行ってしまうことがあるという問題が発生する。
In other words, from the standpoint of the
なお、基地局装置100がビーコン信号を送出しないことで、端末300からの帰属要求の発生を抑制することは可能であるが、基地局装置100からの信号のみが到達し、基地局装置200からの信号が到達しないエリアに存在する端末の通信が不可能となってしまうため、サービスエリアの縮小が懸念事項となる。
Although it is possible for the
上記事情に鑑み、本発明は、省電力化効率を高めることができる技術の提供を目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique capable of improving power saving efficiency.
本発明の一態様は、端末に対して無線通信サービスを提供する基地局装置であって、自装置の状態を、アクティブ状態とスリープ状態のいずれかに切り替える切替部と、他の基地局装置のスリープ状態に関する情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された情報に基づいて、前記端末から前記他の基地局装置への接続要求に対する応答を代理する代理処理部と、を備える。 One aspect of the present invention is a base station apparatus that provides wireless communication services to terminals, a switching unit that switches the state of the own apparatus to either the active state or the sleep state, and other base station apparatuses An acquisition unit configured to acquire information related to a sleep state; and a proxy processing unit configured to proxy a response to a connection request from the terminal to the other base station apparatus based on the information acquired by the acquisition unit.
本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記切替部により自装置がスリープ状態になることを示す情報を、前記他の基地局装置に発信する被代理処理部をさらに備える。 One aspect of the present invention is the above-described base station device, further comprising: a proxy processing unit that transmits information indicating that the own device enters a sleep state by the switching unit to the other base station device.
本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記取得部は、自装置を識別する情報と、自装置が前記応答を代理することが可能な他の基地局装置を識別する情報とを対応付けた対応情報を取得し、前記代理処理部は、前記対応情報に基づいて、前記応答を代理する。 One aspect of the present invention is the above-described base station device, wherein the acquisition unit identifies information identifying the device itself and information identifying other base station devices with which the device can proxy the response. And the proxy processing unit proxy the response based on the correspondence information.
本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記応答の代理を行ったとき、自装置を識別する情報と前記接続要求に対する応答を代理した端末を識別する情報とを他の基地局装置に発信する。 One aspect of the present invention is the above-described base station apparatus, wherein, when proxying the response, information identifying the own apparatus and information identifying a terminal proxying the response to the connection request Call the station device.
本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記他の基地局装置に対する応答を代理したあと、前記接続要求を行った端末から受信したデータフレームを、ネットワークに転送する前記無線通信サービスを行う。 One aspect of the present invention is the above-described base station apparatus, wherein the wireless communication transfers a data frame received from a terminal that has made the connection request to a network after proxying a response to the other base station apparatus Do service.
本発明の一態様は、上記の基地局装置としてコンピュータを機能させるための通信制御プログラムである。 One aspect of the present invention is a communication control program for causing a computer to function as the base station device.
本発明の一態様は、端末に対して無線通信サービスを提供する複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置が接続可能な情報記憶装置とを具備する通信システムであって、前記情報記憶装置は、前記基地局装置のスリープ状態に関する情報を記憶し、前記複数の基地局装置のうち少なくとも一つは、自装置の状態を、アクティブ状態とスリープ状態のいずれかに切り替える切替部と、他の基地局装置のスリープ状態に関する情報を、前記情報記憶装置から取得する取得部と、前記取得部により取得された情報に基づいて、前記端末から前記他の基地局装置への接続要求に対する応答を代理する代理処理部と、を備える。 One aspect of the present invention is a communication system including a plurality of base station apparatuses that provide wireless communication services to terminals, and an information storage apparatus to which the plurality of base station apparatuses can be connected, the information storage An apparatus stores information relating to a sleep state of the base station apparatus, and at least one of the plurality of base station apparatuses includes a switching unit that switches the state of the own apparatus to an active state or a sleep state, and the like An acquisition unit that acquires information about the sleep state of the base station device from the information storage device, and a response to a connection request from the terminal to the other base station device based on the information acquired by the acquisition unit A proxy processing unit for proxying.
本発明の一態様は、端末に対して無線通信サービスを提供する複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置が接続可能な情報記憶装置とを具備する通信システムの通信制御方法であって、前記情報記憶装置が、前記基地局装置のスリープ状態に関する情報を記憶し、前記複数の基地局装置のうち少なくとも一つが、自装置の状態を、アクティブ状態とスリープ状態のいずれかに切り替え、他の基地局装置のスリープ状態に関する情報を、前記情報記憶装置から取得し、前記取得した情報に基づいて、前記端末から前記他の基地局装置への接続要求に対する応答を代理する。 One aspect of the present invention is a communication control method for a communication system including a plurality of base station devices that provide wireless communication services to terminals and an information storage device to which the plurality of base station devices can be connected. The information storage device stores information related to a sleep state of the base station device, and at least one of the plurality of base station devices switches the state of the own device to one of an active state and a sleep state; Information on the sleep state of the base station apparatus is acquired from the information storage apparatus, and a response to a connection request from the terminal to the other base station apparatus is represented on the basis of the acquired information.
本発明により、省電力化効率を高めることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to increase power saving efficiency.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る無線LAN基地局装置(以下、「基地局装置」と称する)を説明する。以下の説明では、本発明の一実施形態として、基地局装置と無線LAN端末(以下、「端末」と称する)との間の通信をIEEE802.11規格に準じて行う場合について記す。 Hereinafter, a wireless LAN base station apparatus (hereinafter referred to as “base station apparatus”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, as an embodiment of the present invention, a case where communication between a base station apparatus and a wireless LAN terminal (hereinafter referred to as “terminal”) is performed according to the IEEE 802.11 standard will be described.
図1は、本発明の一実施形態に係る基地局装置1の構成を示す機能ブロック図である。
基地局装置1は、上位ネットワーク通信処理部11、スリープ機能処理部12、代理処理制御部13、被代理処理制御部14、記憶装置情報保管部15、無線通信処理部16、及びアンテナ17を備えている。無線通信処理部16は、アンテナ17を介して、端末3との各種通信処理を行う。無線通信処理部16は、インフラストラクチャモードによって帰属関係を築いた上で通信を行うことができる。また、無線通信処理部16は、送信データを一時的に蓄積するバッファを備える。スリープ機能処理部12は、無線通信処理部16の通信状況を監視して、無線通信処理部16の電源管理を行う。この電源管理には、アクティブ状態とスリープ状態との間の切替処理が含まれる。スリープ機能処理部12は、無線通信処理部16の稼動が不要な時間であると判定した場合、無線通信処理部16の動作を制限し、スリープ状態に移行させる。
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a
The
上位ネットワーク通信処理部11は、上位ネットワーク4に接続し、上位ネットワーク4に接続された情報記憶装置41等の機器との間で通信を行う。代理処理制御部13は、代理処理、すなわち本来であれば他の基地局装置が端末3に対して行う筈の通信サービスを代理するための処理を制御する。被代理処理制御部14は、被代理処理、すなわち、本来は自装置が端末3に対して行う筈の通信サービスを他の基地局装置に代理してもらうための処理を制御する。記憶装置情報保管部15は、上位ネットワーク4上に存在する情報記憶装置41から、上位ネットワーク通信処理部11を介して、情報記憶装置41に記憶されている各種情報を取得して保管する。なお、記憶装置情報保管部15内の各種情報の更新は、短周期で定期的に実施され、常に最新の状態が保たれる。ここで、短周期とは、例えば、数十〜数百ミリ秒程度である。なお、基地局装置2は、基地局装置1と同様の構成を備えるため、詳細な説明を省略する。また、以下では、基地局装置1が蓄電池で動作し、当該蓄電池残量が低下した場合等により、省電力化の必要性が生じるとスリープ状態に移行するものとし、基地局装置2が電源からの電力で動作し、省電力化の必要性が生じないものとして説明する。
The host network
次に、図2を用いて、情報記憶装置41に記憶される各種情報についての詳細を説明する。図2は、各基地局装置を識別する情報と、各基地局装置がスリープ状態となる場合のスリープ期間TSleepと、スリープ状態か否かの判定を行う周期(ビーコンインターバル)BIを格納するテーブルt411の一例を示す図である。各基地局装置を識別する情報は、例えば、MAC(Media Access Control)アドレス等である。以下では、基地局装置を識別する情報が、MACアドレスであるものとして説明する。情報記憶装置41は、これらの情報を、各基地局装置から受信し、受信した情報をテーブルt411に格納して更新する。
Next, details of various types of information stored in the
図3は、省電力化の必要性が生じた基地局装置を識別する情報と、その基地局装置がスリープ状態となっている際に、端末との通信を代理することが可能な他の基地局装置を識別する情報とを対応付けた対応情報を格納するテーブルt412の一例を示す図である。以下の説明では、代理することが可能な他の基地局装置を、代理基地局装置と称し、省電力化の必要性が生じ、端末との通信を代理基地局装置に代理される基地局装置を、被代理基地局装置と称する。なお、被代理基地局装置に対応する代理基地局装置は、蓄電池で動作する基地局装置の蓄電池残量や、各基地局装置のサービス重複エリア率に基づいて一意に決定されるものであり、予め基地局装置を管理する管理者によって情報記憶装置41に登録されているものとする。また、サービス重複エリアとは、例えば、基地局同士の電波を、基地局装置が互いに受信可能なエリアである。つまり、代理基地局装置には、被代理基地局装置との間で、互いの電波を受信することができる基地局装置が選定される。
FIG. 3 shows information for identifying a base station apparatus in which the need for power saving has occurred and other bases that can proxy communication with the terminal when the base station apparatus is in the sleep state. It is a figure showing an example of table t412 which stores correspondence information which matched information which identifies a station apparatus. In the following description, another base station apparatus that can be represented is referred to as a proxy base station apparatus, and there is a need for power saving, and the base station apparatus that is proxyed by the proxy base station apparatus for communication with a terminal Is referred to as a proxy base station apparatus. The proxy base station apparatus corresponding to the proxy base station apparatus is uniquely determined based on the remaining battery capacity of the base station apparatus operating on the storage battery, and the service overlap area rate of each base station apparatus, It is assumed that the
図4は、各基地局装置がスリープ状態となって省電力化機能を働かせる必要性が生じているかどうかを示すフラグを管理するテーブルt413の一例を示す図である。基地局装置(i)は、スリープ機能を実行する必要性が生じ、且つ、基地局装置(i)に帰属する端末が存在しない場合、SleepFlag(i)を1に設定し、設定したフラグを情報記憶装置41へと送信する。そして、情報記憶装置41は、受信したフラグを、テーブル413に格納し、更新する。ここで、帰属とは、端末が、インフラストラクチャモードによって特定の基地局装置に接続している状態をいう。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a table t413 that manages a flag indicating whether or not each base station device needs to enter a sleep state and activate a power saving function. When the base station apparatus (i) needs to execute the sleep function and there is no terminal belonging to the base station apparatus (i), the sleep flag (i) is set to 1, and the set flag is set as information. The data is transmitted to the
図5は、各基地局装置と各端末との代理帰属関係を示すフラグを管理するテーブルt414の一例を示す図である。代理帰属関係とは、代理基地局装置が、被代理基地局装置と端末との接続を代理することで、代理基地局装置と端末との間に確立される帰属関係のことをいう。SubstituteFlag(i)(j)は、基地局装置(i)が、端末(j)との帰属関係を、他の基地局装置に代理させているか否かを示すフラグであり、SubstituteFlag(i)(j)が1の場合、基地局装置(i)に対応する代理基地局装置と端末との間に帰属関係が生じていることを示し、SubstituteFlag(i)(j)が0の場合、基地局装置(i)と端末との間に帰属関係が生じていないことを示している。基地局装置(i)は、代理基地局装置と端末との間に帰属関係が生じている場合、SubstituteFlag(i)(j)を1に設定し、設定したフラグを情報記憶装置41へと送信する。そして、情報記憶装置41は、受信したフラグを、テーブル414に格納して更新する。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a table t414 for managing a flag indicating the proxy belonging relationship between each base station apparatus and each terminal. The proxy belonging relationship refers to an belonging relationship established between the proxy base station device and the terminal by the proxy base station device proxying the connection between the proxy base station device and the terminal. SubstituteFlag (i) (j) is a flag indicating whether or not the base station apparatus (i) is proxying the membership relationship with the terminal (j) to another base station apparatus, and SubstituteFlag (i) ( When j) is 1, it indicates that an affiliated relationship is generated between the terminal and the terminal corresponding to the base station device (i). When SubstituteFlag (i) (j) is 0, the base station It shows that no attribution relationship has occurred between the device (i) and the terminal. The base station device (i) sets SubstituteFlag (i) (j) to 1 and transmits the set flag to the
次に、図6を用いて、代理処理制御部13が実行する代理処理について説明する。図6は、代理処理制御部13が実行する代理処理の流れを示すフローチャートの一例である。以下の説明では、被代理基地局装置が基地局装置1、代理基地局装置が基地局装置2、基地局装置が帰属関係を確立する端末を端末3として説明する。
Next, the proxy process executed by the proxy
まず、代理処理制御部13は、端末3からのフレーム受信をトリガとして、代理処理制御を開始する(ステップS0)。次に、代理処理制御部13は、端末3から受信したフレームが、帰属関係の確立を要求するアソシエーションリクエストフレームか否かを判定する(ステップS1)。端末3から受信したフレームがアソシエーションリクエストフレームであると判定した場合(ステップS1−Yes)、代理処理制御部13は、後述する代理アソシエーション処理を開始する(ステップS2)。
First, the proxy
端末3から受信したフレームがアソシエーションリクエストフレームではないと判定した場合(ステップS1−No)、代理処理制御部13は、端末3から受信したフレームがデータフレームか否かを判定する(ステップS3)。端末3から受信したフレームがデータフレームであると判定した場合(ステップS3−Yes)、代理処理制御部13は、後述する代理通信処理を開始する(ステップS4)。端末3から受信したフレームがデータフレームではないと判定した場合(ステップS3−No)、代理処理制御部13は、そのまま待機し、次のフレーム受信に備える(ステップS5)。
If it is determined that the frame received from the terminal 3 is not an association request frame (step S1-No), the proxy
ここで、図7を用いて、代理処理制御部13が実行する代理アソシエーション処理について説明する。図7は、代理処理制御部13が実行する代理アソシエーション処理の流れを示すフローチャートの一例である。まず、代理処理制御部13は、代理アソシエーション処理を開始すると(ステップS2)、始めに受信したフレームのMACヘッダを確認し、記憶装置情報保管部15で保管している図3に示したテーブルt412を参照することで、自基地局装置である基地局装置1が代理基地局装置となっている被代理基地局装置である基地局装置2のMACアドレスと、送信先アドレスが一致するか否かを判定する(ステップS6)。送信先アドレスと基地局装置2のMACアドレスが一致しないと判定した場合(ステップS6−No)、代理処理制御部13は、そのまま待機し、次のフレーム受信に備える(ステップS7)。
Here, the proxy association process executed by the proxy
送信先アドレスと基地局装置2のMACアドレスとが一致すると判定した場合(ステップS6−Yes)、代理処理制御部13は、記憶装置情報保管部15で保管している図4に示したテーブルt413を参照することで、受信したフレームの送信先アドレスが示す基地局装置である基地局装置2のSleepFlag(i)が1であるか否かを判定する(ステップS8)。SleepFlag(i)が0の場合(ステップS8−No)、つまり、基地局装置2がスリープ状態への移行による省電力化を図る必要性がない場合、代理処理制御部13は、代理アソシエーション処理を行う必要がないと判定し、そのまま待機して、次のフレーム受信に備える(ステップS7)。SleepFlag(i)が1の場合(ステップS8−Yes)、代理処理制御部13は、フレームの受信後からSIFS(Short Inter Frame Space)経過するまで待機した後(ステップS9)、代理Ackフレームを端末3へ送信する(ステップS10)。
When it is determined that the transmission destination address matches the MAC address of the base station device 2 (step S6-Yes), the proxy
ここで、SIFSとは、IEEE802.11規格で定められている値であり、Ackフレームの送信に要する時間である。代理Ackフレームとは、MACヘッダ内の送信元アドレス(本来は、Ackフレームを送信する基地局装置1のMACアドレス)を、被代理基地局装置である基地局装置2のMACアドレスに変更したAckフレームである。従って、端末3は、受信した代理Ackフレームが、被代理基地局装置である基地局装置2から送信されたものであると認識する。代理Ackフレームを送信した後、代理処理制御部13は、記憶装置情報保管部15で保管している図5に示したテーブルt414に対して、基地局装置(i)が被代理基地局装置である基地局装置2のMACアドレスであり、端末(j)が端末3であるSubstituteFlag(i)(j)に1を登録する(ステップS11)。
Here, SIFS is a value defined in the IEEE 802.11 standard, and is the time required to transmit an Ack frame. The proxy Ack frame is an Ack obtained by changing the source address in the MAC header (originally, the MAC address of the
さらに、代理処理制御部13は、代理アソシエーションレスポンスフレームを端末3へ送信することによって、基地局装置1と端末3との間の帰属関係を確立する(ステップS12)。代理アソシエーションレスポンスフレームとは、MACヘッダ内の送信元アドレスを被代理基地局装置である基地局装置2のMACアドレスとして送信するアソシエーションレスポンスフレームである。従って、端末3は、受信した代理アソシエーションレスポンスフレームを、基地局装置2から送信されたものとして認識する。以上のフローをもって、代理アソシエーション処理の完了となる。
Further, the proxy
ここで、図8を用いて、代理処理制御部13が実行する代理通信処理について説明する。図8は、代理処理制御部13が実行する代理通信処理の流れを示すフローチャートの一例である。まず、代理処理制御部13は、代理通信処理を開始すると(S4)、始めに受信したフレームのMACヘッダを確認し、記憶装置情報保管部15で保管している図3に示したテーブルt412を参照することで、自基地局装置である基地局装置1が代理基地局装置となっている被代理基地局装置である基地局装置2のMACアドレスと、送信先アドレスが一致するか否かを判定する(ステップS13)。送信先アドレスと、基地局装置2のMACアドレスとが一致しないと判定した場合(ステップS13−No)、代理処理制御部13は、そのまま待機し、次のフレーム受信に備える(ステップS14)。
Here, the proxy communication process executed by the proxy
送信先アドレスと、基地局装置2のMACアドレスとが一致すると判定した場合(ステップS13−Yes)、代理処理制御部13は、記憶装置情報保管部15で保管している図5に示したテーブルt414を参照することで、基地局装置(i)が基地局装置1であり、受信したフレームの送信元アドレスが示す端末(j)が端末3であるSubstituteFlag(i)(j)が1であるか否かを判定する(ステップS15)。SubstituteFlag(i)(j)が0であると判定した場合(ステップS15−No)、つまり、端末が代理基地局装置に代理帰属中ではない場合、代理処理制御部13は、そのまま待機して、次のフレーム受信に備える(ステップS14)。
When it is determined that the transmission destination address matches the MAC address of the base station device 2 (step S13—Yes), the proxy
SubstituteFlag(i)(j)が1であると判定した場合(ステップS15−Yes)、つまり、端末が代理基地局装置に代理帰属中である場合、代理処理制御部13は、フレームの受信後からSIFSが経過するまで待機した後(ステップS16)、代理Ackフレームを端末3へ送信する(ステップS17)。代理処理制御部13は、受信したデータフレームを、上位ネットワークへ転送し、当該フレームの通信を完了する(ステップS18)。以上のフローをもって、代理通信処理の完了となる。
When it is determined that SubstituteFlag (i) (j) is 1 (step S15-Yes), that is, when the terminal is in the proxy belonging to the proxy base station apparatus, the proxy
次に、図9を用いて、被代理処理制御部14が実行する被代理処理について説明する。図9は、被代理処理制御部14が実行する被代理処理の流れを示すフローチャートの一例である。以下の説明では、被代理基地局装置が基地局装置1、代理基地局装置が基地局装置2、基地局装置が帰属関係を確立する端末を端末3として説明する。まず、被代理処理制御部14は、端末3からのフレーム受信をトリガとして、被代理処理制御を開始する(ステップS19)。まず、端末3から受信したフレームがアソシエーションリクエストフレームか否かを判定する(ステップS20)。
Next, the proxy process executed by the proxy
端末3から受信したフレームがアソシエーションリクエストフレームであると判定した場合(ステップS20−Yes)、被代理処理制御部14は、後述する被代理アソシエーション処理を開始する(ステップS21)。端末から受信したフレームがアソシエーションリクエストフレームではないと判定した場合(ステップS20−No)、被代理処理制御部14は、端末3から受信したフレームがデータフレームか否かを判定する(ステップS22)。
If it is determined that the frame received from the terminal 3 is an association request frame (step S20—Yes), the proxy
端末3から受信したフレームがデータフレームであると判定した場合(ステップS22−Yes)、被代理処理制御部14は、後述する被代理通信処理を開始する(ステップS23)。端末3から受信したフレームがデータフレームではないと判定した場合(ステップS22−No)、そのまま待機し、次のフレーム受信に備える(ステップS24)。
When it is determined that the frame received from the terminal 3 is a data frame (step S22—Yes), the proxy
ここで、図10を用いて、被代理処理制御部14が実行する被代理アソシエーション処理について説明する。図10は、被代理処理制御部14が実行する被代理アソシエーション処理の流れを示すフローチャートの一例である。まず、被代理処理制御部14は、被代理アソシエーション処理を開始すると(S21)、始めに受信したフレームのMACヘッダを確認し、自基地局装置である基地局装置1のMACアドレスと、送信先アドレスが一致するか否かを判定する(ステップS25)。
Here, the proxy association process executed by the proxy
送信先アドレスと一致しないと判定した場合(ステップS25−No)、被代理処理制御部14は、そのまま待機し、次のフレーム受信に備える(ステップS26)。送信先アドレスと一致すると判定した場合(ステップS25−Yes)、被代理処理制御部14は、記憶装置情報保管部15で保管している図4に示したテーブルt413を参照することで、受信したフレームの送信先アドレスが示す基地局装置(基地局装置1)のSleepFlag(i)が1であるか否かを判定する(ステップS27)。
When it is determined that the destination address does not match (No at Step S25), the proxy
SleepFlag(i)が0であると判定した場合(ステップS27−No)、つまり、基地局装置1がスリープ状態による省電力化を図る必要性がない場合、被代理処理制御部14は、被代理アソシエーション処理を行う必要がないと判定し、フレーム受信からSIFSが経過するまで待機した後、既定のAckフレームを端末3へ送信する(ステップS28)。さらに、準備が整い次第、被代理処理制御部14は、既定のアソシエーションレスポンスフレームを端末3へ送信して、端末3からのAckフレーム受信を受信することで帰属処理を完了する(ステップS29)。その後、被代理処理制御部14は、そのまま待機し、次のフレーム受信に備える(ステップS26)。
When it is determined that SleepFlag (i) is 0 (step S27-No), that is, when there is no need for the
SleepFlag(i)が1であると判定した場合(ステップS27−Yes)、つまり、基地局装置1がスリープ状態による省電力化を図る必要性がある場合、被代理処理制御部14は、フレーム受信からSIFSが経過するまで待機した後(ステップS30)、代理Ackフレームが返されるか否か、空間のチャネル状況を観察する(ステップS31)。この観察によって得られる代理Ackフレームは、記憶装置情報保管部15で保管している図3に示したテーブルt412において、基地局装置1の代理基地局装置である基地局装置2から送信されるものである。つまり、代理Ackフレームの送信元アドレスは、基地局装置1のMACアドレスとなっている。なお、本実施形態における空間のチャネル状況の観察は、代理基地局装置が、被代理基地局装置との間で互いの電波を受信できる基地局装置として選定されていることにより実現出来るが、これに限られず、例えば、上位ネットワーク4上の情報記憶装置41等を介して、代理Ackフレームが返されたか否かを検出してもよい。
When it is determined that SleepFlag (i) is 1 (step S27-Yes), that is, when it is necessary for the
代理Ackフレームが返されなかった場合(ステップS31−No)、つまり、代理基地局装置となる基地局装置2と端末3との間で通信を行うことができない場合、被代理処理制御部14は、記憶装置情報保管部15で保管している図4に示したテーブルt413に対して、基地局装置1に対応する基地局装置(i)のSleepFlag(i)に0を登録する(ステップS32)。言い換えると、被代理処理制御部14は、端末3と代理基地局装置である基地局装置2との間で通信を行うことができないため、基地局装置1がスリープ状態とならないように、スリープ機能処理部12を制御する。SleepFlag(i)に0を登録した後、被代理処理制御部14は、そのまま待機し、次のフレーム受信に備える(ステップS26)。
When the proxy Ack frame is not returned (step S31-No), that is, when communication cannot be performed between the
代理Ackフレームが返された場合(ステップS31−Yes)、つまり、代理基地局装置である基地局装置2と端末3との間で通信を行うことができる場合、被代理処理制御部14は、代理基地局装置である基地局装置2に端末3との通信を任せるため、そのまま待機し、次のフレーム受信に備える(ステップS26)。以上のフローをもって、被代理アソシエーション処理の完了となる。
When the proxy Ack frame is returned (step S31-Yes), that is, when communication can be performed between the
ここで、図11を用いて、被代理処理制御部14が実行する被代理通信処理について説明する。図11は、被代理処理制御部14が実行する被代理通信処理の流れを示すフローチャートの一例である。まず、被代理処理制御部14は、被代理通信処理を開始すると(S23)、始めに受信したフレームのMACヘッダを確認し、基地局装置1のMACアドレスと、送信先アドレスとが一致するか否かを判定する(ステップS33)。
Here, the proxy communication processing executed by the proxy
送信先アドレスと一致しないと判定した場合(ステップS33−No)、被代理処理制御部14は、そのまま待機し、次のフレーム受信に備える(ステップS34)。送信先アドレスと一致すると判定した場合(ステップS33−Yes)、被代理処理制御部14は、記憶装置情報保管部15で保管している図4に示したテーブルt413を参照することで、受信したフレームの送信先アドレスが示す基地局装置(基地局装置1)のSleepFlag(i)が1であるか否かを判定する(ステップS35)。
If it is determined that the destination address does not match (No at Step S33), the proxy
SleepFlag(i)が0であると判定した場合(ステップS35−No)、つまり、基地局装置1がスリープ状態による省電力化を図る必要性がなく、被代理通信処理を行う必要がない場合、被代理処理制御部14は、フレーム受信からSIFSが経過するまで待機した後、既定のAckフレームを端末3へ送信する(ステップS36)。その後、被代理処理制御部14は、そのまま待機し、次のフレーム受信に備える(ステップS34)。SleepFlag(i)が1であると判定した場合(ステップS35−Yes)、つまり、基地局装置1がスリープ状態による省電力化を図る必要性がある場合、被代理処理制御部14は、フレーム受信からSIFSが経過するまで待機した後(ステップS37)、基地局装置2から代理Ackフレームが返されるかどうか、空間のチャネル状況を観察する(ステップS38)。
When it is determined that SleepFlag (i) is 0 (step S35-No), that is, when the
代理Ackフレームが返されない場合(ステップS38−No)、つまり、代理基地局装置である基地局装置2と端末3との間の通信を行うことができない場合、被代理処理制御部14は、記憶装置情報保管部15で保管している図4に示したテーブルt413において、基地局装置1を基地局装置(i)とするSleepFlag(i)に0を登録する(ステップS39)。言い換えると、被代理処理制御部14は、端末3と基地局装置2との間で通信を行うことができないため、基地局装置1がスリープ状態とならないように、スリープ機能処理部12を制御する。また、被代理処理制御部14は、記憶装置情報保管部15で保管している図5に示したテーブルt414に対して、基地局装置(i)が基地局装置1であり、端末(j)が端末3(代理Ackフレームの送信先)であるSubstituteFlag(i)(j)に0を登録する(ステップS40)。SubstituteFlag(i)(j)に0を登録した後、被代理処理制御部14は、そのまま待機し、次のフレーム受信に備える(ステップS34)。
When the proxy Ack frame is not returned (step S38-No), that is, when communication between the
代理Ackフレームが返された場合(ステップS38−Yes)、つまり、代理基地局装置である基地局装置2と端末3との間で通信を行うことができない場合、被代理処理制御部14は、端末3との通信を基地局装置2に任せるため、そのまま待機し、次のフレーム受信に備える(ステップS26)。以上のフローをもって、被代理通信処理の完了となる。
When the proxy Ack frame is returned (step S38-Yes), that is, when communication cannot be performed between the
次に、図12を用いて、基地局装置1の無線通信処理部16において、スリープ状態に移行することに加えて、端末3との間で代理帰属を確立する際のフレーム送受信の一例を説明する。以下では、基地局装置1が蓄電池で動作する基地局装置であって、当該蓄電池残量が低下する等によって省電力化の必要性が生じ、スリープ状態へと移行したものとして説明する。また、以下では、基地局装置2が省電力化の必要性が生じず、スリープ状態へと移行しないものとして説明する。また、基地局装置1及び基地局装置2は、互いの電波を受信可能な位置に存在していると仮定する。
Next, an example of frame transmission / reception when establishing proxy attribution with the terminal 3 in addition to shifting to the sleep state in the wireless
TBTT(Target Beacon Transmission Time)201の時点において、基地局装置1が送信バッファにフレームを保持しておらず、且つ、TBTT401の直前までの一定時間内TJudgeに基地局装置1宛のフレームを受信していない場合、基地局装置1は、ビーコンフレーム4101の送信を通して、チャネル予約期間を周囲に通知した後、スリープ状態で動作する。ここで、基地局装置1のスリープ状態は、図2で示したテーブルt411のスリープ期間Tsleepが経過するまでの間、保持される。
At the time of TBTT (Target Beacon Transmission Time) 201, the
ビーコンフレーム4101によってチャネル予約期間を通知された端末3は、スリープ期間Tsleepが経過した後、基地局装置1に新たに帰属する処理を行うため、アソシエーションリクエストフレーム4102を、基地局装置1宛にブロードキャストする。より具体的には、端末3は、アソシエーションリクエストフレーム4102の送信先アドレスを基地局装置1として送信するが、同フレームを基地局装置2も基地局装置1と同様に認識する。従って、図3のフローチャートで示した代理処理制御を行うことで、基地局装置2が基地局装置1の代理として動作し始める。その際、基地局装置2が端末3へ送信する各種フレーム(例えば、代理Ackフレーム4108や代理アソシエーションレスポンスフレーム4109)の送信元アドレスは、基地局装置1のMACアドレスとなる。また、基地局装置1は、代理処理制御とともに、被代理処理制御も実行するため、端末3から基地局装置1への送信フレームに対して反応することはない。そして、基地局装置2は、端末3から基地局装置2への送信フレームを受信(例えば、図12のAckフレーム4105)し、基地局装置1の代理として、端末3と上位ネットワーク4との通信の仲介を行う。その結果として、基地局装置1は、スリープ状態へ遷移することができる機会が増え、従来と比べて大きな省電力化を図ることができる。
The terminal 3 that has been notified of the channel reservation period by the
このように、上記の基地局装置1は、自装置の状態を、アクティブ状態とスリープ状態のいずれかに切り替え、他の基地局装置である基地局装置2のスリープ状態に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて、基地局装置2から端末3に対する代理アソシエーションレスポンスフレーム4109を、基地局装置1の代理として端末3へ送信させるため、基地局装置1のスリープ制御の省電力化の効率を高めることができる。
As described above, the
また、基地局装置1は、自装置がスリープ状態になることを示す情報を、図4で示したテーブルt413のSleepFlag(i)として、情報記憶装置41へ送信することで、他の基地局装置である基地局装置2に発信するため、代理基地局装置である基地局装置2に対して効率的に代理アソシエーション処理や代理通信処理を行わせることができ、その結果として、より早くスリープ状態に移行することができ、さらにより長くスリープ状態を保持できる。従って、基地局装置1は、省電力化をより高めることができる。
In addition, the
なお、上述した実施形態では、基地局装置1と端末3との間の無線通信は、IEEE802.11規格に準じて行う場合について説明したが、基地局装置1と端末3との間の無線通信規格は、IEEE802.11規格に限定されない。
In the above-described embodiment, the case where the wireless communication between the
また、上述した実施形態における基地局装置1の各機能部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
Moreover, you may make it implement | achieve each function part of the
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
1、2、100、200…基地局装置, 3、300…端末, 4、400…上位ネットワーク, 11、101…上位ネットワーク通信処理部, 12、102…スリープ機能処理部, 13…代理処理制御部, 14…被代理処理制御部, 15…記憶装置情報保管部, 16、103…無線通信処理部, 17、104…アンテナ, 41…情報記憶装置 1, 2, 100, 200 ... base station apparatus, 3, 300 ... terminal, 4, 400 ... upper network, 11, 101 ... upper network communication processing unit, 12, 102 ... sleep function processing unit, 13 ... proxy processing control unit , 14 ... delegated processing control unit, 15 ... storage device information storage unit, 16, 103 ... wireless communication processing unit, 17, 104 ... antenna, 41 ... information storage device
Claims (8)
自装置の状態を、アクティブ状態とスリープ状態のいずれかに切り替える切替部と、
他の基地局装置のスリープ状態に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された情報に基づいて、前記端末から前記他の基地局装置への接続要求に対する応答を代理する代理処理部と、
を備える基地局装置。 A base station device that provides a wireless communication service to a terminal,
A switching unit that switches the state of the device to either the active state or the sleep state;
An acquisition unit for acquiring information on a sleep state of another base station device;
Based on the information acquired by the acquisition unit, a proxy processing unit proxying a response to a connection request from the terminal to the other base station device;
A base station apparatus comprising:
前記代理処理部は、前記対応情報に基づいて、前記応答を代理する、
請求項1又は2に記載の基地局装置。 The acquisition unit acquires correspondence information in which information identifying the own device is associated with information identifying another base station device with which the device can proxy the response;
The proxy processing unit proxy the response based on the correspondence information.
The base station apparatus according to claim 1 or 2.
前記情報記憶装置は、前記基地局装置のスリープ状態に関する情報を記憶し、
前記複数の基地局装置のうち少なくとも一つは、
自装置の状態を、アクティブ状態とスリープ状態のいずれかに切り替える切替部と、
他の基地局装置のスリープ状態に関する情報を、前記情報記憶装置から取得する取得部と、
前記取得部により取得された情報に基づいて、前記端末から前記他の基地局装置への接続要求に対する応答を代理する代理処理部と、
を備える、
通信システム。 A communication system comprising a plurality of base station devices that provide a wireless communication service to a terminal, and an information storage device to which the plurality of base station devices can be connected,
The information storage device stores information related to a sleep state of the base station device,
At least one of the plurality of base station devices is
A switching unit that switches the state of the device to either the active state or the sleep state;
An acquisition unit that acquires information on the sleep state of another base station device from the information storage device;
Based on the information acquired by the acquisition unit, a proxy processing unit proxying a response to a connection request from the terminal to the other base station device;
Comprising
Communications system.
前記情報記憶装置が、前記基地局装置のスリープ状態に関する情報を記憶し、
前記複数の基地局装置のうち少なくとも一つが、
自装置の状態を、アクティブ状態とスリープ状態のいずれかに切り替え、
他の基地局装置のスリープ状態に関する情報を、前記情報記憶装置から取得し、
前記取得した情報に基づいて、前記端末から前記他の基地局装置への接続要求に対する応答を代理する、
通信制御方法。 A communication control method for a communication system, comprising: a plurality of base station devices that provide a wireless communication service to a terminal; and an information storage device to which the plurality of base station devices can be connected,
The information storage device stores information relating to a sleep state of the base station device;
At least one of the plurality of base station devices is
Switch the state of the device to either the active state or sleep state,
Information on the sleep state of other base station devices is acquired from the information storage device,
Based on the acquired information, proxying a response to a connection request from the terminal to the other base station device,
Communication control method.
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