JP2020108019A - 通信装置、通信装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

通信装置、通信装置の制御方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】ＷＵＲモードを終了した後のデータ送信に関する設定を適切に決定する。【解決手段】Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｒａｄｉｏ）機能を用いて通信する第１の通信手段と、該他の通信装置とＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格におけるＷＵＲ（Ｗａｋｅ Ｕｐ Ｒａｄｉｏ）機能を用いて通信する第２の通信手段とを有する通信装置は、該第２の通信手段により該他の通信装置から受信された信号から、当該信号の信号強度もしくは信号品質を示す値を取得し、該値に基づいて、該第１の通信手段による伝送レートを設定する。【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信技術に関する。
現在、規格化が進められているＩＥＥＥ８０２．１１ｂａでは、通信装置が、従来の無線ＬＡＮ送受信器（ＰＣＲ機能を有する送受信器）に加えて、より省電力で動作するＷＵＲ送信器又は受信器（ＷＵＲ機能を有する送信器又は受信器）を備えること構成が提案されている（特許文献１）。なお、ＰＣＲはＰｒｉｍａｒｙ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｒａｄｉｏの略であり、ＷＵＲはＷａｋｅ Ｕｐ Ｒａｄｉｏの略である。また、以下の説明において、ＰＣＲの機能を有する送受信器と、ＷＵＲの機能を有する送信器又は受信器を、それぞれＰＣＲ部とＷＵＲ部とも称す。
また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂａでは、ＷＵＲモードが規定されており、当該モードではＡＰ（アクセスポイント）は定期的にＷＵＲビーコンを送信する。ＡＰから送信されたＷＵＲビーコンを受信したＳＴＡ（ステーション）は、ＰＣＲ部による通信を行うことなく、ＡＰとの同期を維持することができる。ここで、ＷＵＲモード中にＳＴＡからＡＰに送信したいデータが発生した場合には、ＳＴＡはＷＵＲモードを終了し、ＰＣＲ部からＡＰにデータを送信することができる。また、ＷＵＲモード中にＡＰからＳＴＡに送信したいデータが発生した場合には、ＡＰはＳＴＡにＷＵＲ Ｗａｋｅ−ｕｐフレームを送信する。これに応じてＳＴＡはＷＵＲ部でＷＵＲ Ｗａｋｅ−ｕｐフレームを受信し、ＷＵＲモードを終了して、ＡＰからのデータをＰＣＲ部で受信することができるようになる。
米国特許出願公開第２０１８／０２３４９１８号公報
一般的に、無線ＬＡＮ通信においては、通信装置は、相手通信装置との接続直後には、データフレームの送信に使用する無線信号のデータレートとして低いデータレートを用いる。そして、通信装置は、相手通信装置から受信応答（Ａｃｋ：Ａｃｋｎｏｗｌｉｇｈｅｍｅｎｔ）が返されていることを確認しながら、徐々にデータレートを上げていく。通信装置は、Ａｃｋを受け取れない場合にはデータレートを下げて、無線信号を再度送信する。また、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ以降で導入されているフレームアグリゲーションについても同様である。すなわち、通信装置は、データフレームの送信が成功していれば徐々に連結するフレーム数（データ数）を増加させていき、送信に失敗すれば、フレーム数を減少、あるいはフレームアグリゲーション動作を停止させる。
一方で、通信装置は、ＷＵＲモード中はＰＣＲ部が無効化されているため、ＷＵＲモード終了直後にＰＣＲ部により送信に使用される信号のデータレートやフレームアグリゲーションの設定が最適であるかどうかは分からない。特に、ＷＵＲモードになっていた期間中に、通信装置としてのＳＴＡが移動するなど通信経路に変化があった場合には、ＷＵＲモードになる以前に使用していたデータレートやフレームアグリゲーションの設定から変更する必要が発生する可能性が高い。
例えば、ＷＵＲモードが開始された際にはＡＰとＳＴＡの距離が近いことから、選択されるデータレートが高く、フレームアグリゲーションで連結されるフレーム数が多くなっているとする。この状態でＳＴＡがＷＵＲモードに移行し、ＷＵＲモード期間中にＳＴＡが移動し、ＡＰとの距離が離れる場合を想定する。この場合、ＷＵＲモードを終了後にＳＴＡがＰＣＲ部でＷＵＲモード開始前の設定のまま無線信号をＡＰに送信しても、ＡＰでは信号を受け取れない事態が発生し得る。よって、ＳＴＡは改めてデータレートやフレームアグリゲーションの設定を変更して無線信号を再送し、このような再送作業をＡＰからのＡｃｋを受け取るまで続けることになる。再送を繰り返すことは、消費電力の観点、通信速度の観点、通信の空間／周波数利用効率の観点などから望ましいことではない。
他の例として、ＷＵＲモードが開始された際にはＡＰとＳＴＡの距離が遠く、選択されるデータレートは比較的低く、フレームアグリゲーションで連結されるフレーム数も少ないか、あるいはフレームアグリゲーション動作が無効になっているとする。この状態でＷＵＲモード期間中にＳＴＡが移動し、ＡＰとの距離が近づく場合を想定する。この場合、より高いデータレートでの通信が可能になるが、ＳＴＡがＰＣＲ部でＷＵＲモード開始前の設定のまま無線信号にＡＰを送信すると、本来実現できる通信速度よりも遅い通信速度を使用し、通信時間が長くなってしまう。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ＷＵＲモードを終了した後のデータ送信に関する設定を適切に決定することを目的とする。
上記目的を達成するための一手段として、本発明の通信装置は以下の構成を有する。すなわち、通信装置であって、他の通信装置と接続し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格におけるＰＣＲ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｒａｄｉｏ）機能を用いて通信する第１の通信手段と、前記他の通信装置とＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格におけるＷＵＲ（Ｗａｋｅ Ｕｐ Ｒａｄｉｏ）機能を用いて通信する第２の通信手段と、前記第２の通信手段により前記他の通信装置から受信された信号から、当該信号の信号強度もしくは信号品質を示す値を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記値に基づいて、前記第１の通信手段による伝送レートを設定する設定手段と、を有する。
本発明によれば、ＷＵＲモードを終了した後のデータ送信に関する設定を適切に決定することが可能となる。
実施形態における無線ネットワーク構成例を示す図。 （ａ）はＳＴＡのハードウェア構成例を示す図、（ｂ）はＳＴＡの機能構成例を示す図。 実施形態におけるＳＴＡの処理を示すフローチャート。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
（ネットワーク構成）
図１に本実施形態の無線ネットワーク構成例を示す。ＳＴＡ１０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格に準拠したＷＵＲ ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡ（無線ＬＡＮ端末）であり、後述するように、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格におけるＰＣＲ部とＷＵＲ部とを有する通信装置である。ここで、ＩＥＥＥはＩｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓの略である。また、ＰＣＲはＰｒｉｍａｒｙ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｒａｄｉｏの略であり、ＷＵＲはＷａｋｅ Ｕｐ Ｒａｄｉｏの略である。
また、ＳＴＡ１０１は、ＰＣＲ部を用いてＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠したＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎおよびＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ等を行うことにより、ＡＰ１０２と無線接続を確立している。また、ＳＴＡ１０１は、ＰＣＲ部を用いてＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠したフレームを送受信することにより、ＡＰ１０２とデータ通信を行うことができる。
更に、ＳＴＡ１０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格に準拠したＷＵＲモードで動作し、ＡＰ１０２から送信されるＷＵＲビーコンをＷＵＲ部を用いて受信することで、ＡＰ１０２との同期を維持している。ＷＵＲモードとは、ＰＣＲ部をＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格におけるＤｏｚｅ状態に移行させ、ＷＵＲ部を通信可能な状態に移行させるモードである。ＷＵＲモードの間、ＳＴＡ１０１はＰＣＲ部をＤｏｚｅ状態にすることで、ＡＰ１０２との通信に係る消費電力を抑制することができる。なお、Ｄｏｚｅ状態とは、ＡＰ１０２とのＰＣＲ部を用いた信号の送受信する機能を停止する省電力状態である。
なお、ＷＵＲモードで動作しているＳＴＡ１０１は、ＡＰ１０２に送信したいデータが発生した場合には、ＷＵＲモードを終了し、ＰＣＲ部を用いてＡＰ１０２にデータを送信することができる。また、ＳＴＡ１０１のＷＵＲ部が、ＡＰ１０２からＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格に準拠したＷＵＲ Ｗａｋｅ Ｕｐフレームを受信した場合、ＳＴＡ１０１はＷＵＲモードを終了し、ＰＣＲ部を用いてＡＰ１０２からデータを受信することができる。なお、本実施形態において、ＳＴＡ１０１は移動しており、その移動範囲はＡＰ１０２が通信可能な範囲内（図１に円１０３で図示）であるとする。
ＡＰ１０２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格に準拠したＷＵＲ ＡＰ（無線ＬＡＮアクセスポイント）であり、同様にＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格におけるＰＣＲ部とＷＵＲとを有する。ＡＰ１０２のＰＣＲ部は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠した無線ネットワークを構築する。また、ＡＰ１０２のＰＣＲ部が送信するビーコンとは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格に準拠したＰＣＲビーコンである。ＰＣＲビーコンには、ＡＰ１０２がＩＥＥＥ８０２．１１ｂａに対応していることを示す情報が含まれている。また、ＡＰ１０２のＷＵＲ部は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格に準拠したＷＵＲビーコンを送信する。ＷＵＲビーコンは、ＷＵＲ ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡ毎に個別、あるいはグループ化された複数のｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡに送信され、また、ＡＰ１０２との同期を維持するためのＴＳＦ情報を含む。なお、ＴＳＦとは、Ｔｉｍｉｎｇ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎの略である。
なお、ＳＴＡ１０１は、例えば、撮像装置（カメラやビデオカメラ等）やスキャナ等の画像入力装置であってもよいし、プリンタ（ＳＦＰやＭＦＰ）やコピー機、プロジェクタ等の画像出力装置であってもよい。また、ハードディスク装置やメモリ装置などの記憶装置であってもよいし、パーソナルコンピュータやスマートフォンなどの情報処理装置であってもよい。なお、ＳＦＰはＳｉｎｇｌｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒの略であり、ＭＦＰはＭｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒの略である。また、ＡＰ１０２を介してインターネットに接続可能なセンサー等のＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）機器であってもよい。
（ＳＴＡの構成）
ＳＴＡ１０１の構成を図２（ａ）と図２（ｂ）を用いて説明する。図２（ａ）は、ＳＴＡ１０１のハードウェア構成例を示す図であり、図２（ｂ）はＳＴＡ１０１の機能構成例を示す図である。まず、ＳＴＡ１０１のハードウェア構成について説明する。図２（ａ）において、記憶部２０１はＲＯＭやＲＡＭ等の１以上のメモリにより構成され、後述する各種動作を行うためのプログラムや、無線通信のための通信パラメータ等の各種情報を記憶する。なお、記憶部２０１として、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤなどの記憶媒体を用いてもよい。
制御部２０２はＣＰＵやＭＰＵ等の１以上のプロセッサにより構成され、記憶部２０１に記憶されたプログラムを実行することによりＳＴＡ１０１全体を制御する。なお、制御部２０２は、記憶部２０１に記憶されたプログラムとＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）との協働によりＳＴＡ１０１全体を制御するようにしてもよい。また、制御部２０２がマルチコア等の複数のプロセッサを備え、複数のプロセッサによりＳＴＡ１０１全体を制御するようにしてもよい。
また、制御部２０２は、機能部２０３を制御して、撮像や印刷、投影等の所定の処理を実行する。機能部２０３は、ＳＴＡ１０１が所定の処理を実行するためのハードウェアである。例えば、ＳＴＡ１０１がカメラである場合、機能部２０３は撮像部であり、撮像処理を行う。また、例えば、ＳＴＡ１０１がプリンタである場合、機能部２０３は印刷部であり、印刷処理を行う。また、例えば、ＳＴＡ１０１がプロジェクタである場合、機能部２０３は投影部であり、投影処理を行う。機能部２０３が処理するデータは、記憶部２０１に記憶されているデータであってもよいし、後述する通信部２０６を介して他の通信装置と通信したデータであってもよい。
入力部２０４は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部２０５は、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部２０５による出力とは、画面上への表示や、スピーカーによる音声出力、振動出力等の少なくとも１つを含む。なお、タッチパネルのように入力部２０４と出力部２０５の両方を１つのモジュールで実現するようにしてもよい。通信部２０６は、アンテナ２０７を制御して、無線通信のための無線信号の送受信を行う。なお、アンテナ２０７の数は１に限定されず、複数であってもよい。
さらに、通信部２０６はＰＣＲ部２０８とＷＵＲ部２０９を含む。ＰＣＲ部２０８は、ＰＣＲ機能を有し、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠した無線通信の制御を行う。また、ＷＵＲ部２０９は、ＷＵＲ機能を有し、ＷＵＲモードが開始された場合に、ＷＵＲビーコンやＷＵＲ Ｗａｋｅ−ｕｐフレーム等の信号の受信を周期的に待ち受ける。そして、ＷＵＲ部２０９は、ＷＵＲ Ｗａｋｅ−ｕｐフレームを受信した際には、これをＰＣＲ部２０８に通知すると共に、ＷＵＲモードを終了させる機能を持つ。ＷＵＲモードの期間は、ＰＣＲ部２０８が省電力のため、信号の送受信する機能を停止している。従って、通信部２０６の機能は専らＷＵＲ部２０９が受け持つことになる。ＰＣＲ部２０８とＷＵＲ部２０９は、受信した無線信号の受信信号強度を示すＲＳＳＩの値を制御部２０２へ通知する機能を有し、制御部２０２を介して過去のＲＳＳＩの値を記憶部２０１に記録することができる。なお、ＲＳＳＩとは、Ｒｅｃｉｅｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒの略である。
なお、ＰＣＲ部２０８とＷＵＲ部２０９は夫々独立したＲＦ回路として構成される。しかし、これに限らず、ＰＣＲ部２０８とＷＵＲ部２０９とは一体のＲＦ回路として構成されてもよい。この場合に、ＳＴＡ１０１は、ＰＣＲをＡｗａｋｅ状態にする場合、ＰＣＲ部２０８の機能をイネーブルにする。一方、ＰＣＲをＤｏｚｅ状態にする場合、ＰＣＲ部２０８の機能をディセーブルにする。ＳＴＡ１０１は、ＷＵＲについても同様の制御を行う。ＰＣＲ部２０８とＷＵＲ部２０９が一体となっているＲＦ回路は、ＷＵＲ部２０９の機能がイネーブルになっている場合、ＰＣＲ部２０８の機能がイネーブルになっている場合よりも省電力で動作する。なお、本実施形態におけるＰＣＲ部２０８がＡｗａｋｅ状態になっている場合とは、ＰＣＲとＷＵＲとが一体となったＲＦ回路においてＰＣＲ機能がイネーブルになっている状態と対応する。また、本実施形態におけるＷＵＲ部２０９がＡｗａｋｅ状態になっている場合とは、ＰＣＲとＷＵＲとが一体となったＲＦ回路において、ＷＵＲ機能がイネーブルになっている状態と対応する。
続いて、ＳＴＡ１０１の機能構成について説明する。図２（ｂ）において、データレート設定部２１１は、ＳＴＡ１０１のＰＣＲ部２０８がデータフレームを送信する際に使用するデータレートを決定し、設定する。ＲＳＳＩ取得部２１２は、通信部２０６により受信された信号のＲＳＳＩを、測定処理等により取得する。周波数帯域判定部２１３は、受信した信号の周波数帯域と、ＰＣＲ部２０８が使用していた周波数帯域が同じであるかどうかを判定する。ＷＵＲモード制御部２１４は、ＳＴＡ１０１のＷＵＲモードの開始、継続、終了を制御する。また、ＷＵＲモード制御部２１４は、ＷＵＲモードの変更に応じて、ＰＣＲ部２０８の状態を、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠したＤｏｚｅ状態やＡｗａｋｅ状態へ移行させるための制御を行う。
（処理の流れ）
次に、ＳＴＡ１０１がＩＥＥＥ８０２．１１ｂａに対応しているＡＰ１０２と無線接続を確立した場合の処理について説明する。なお、本実施形態では、ＷＵＲモードから復帰したＡｗａｋｅ状態におけるＰＣＲ部２０８による伝送レート（伝送速度、通信速度）の調整として、データレートの調節を例に説明する。
図３は、本実施形態におけるＳＴＡ１０１の処理を示すフローチャートである。なお、ＳＴＡ１０１は、ＡＰ１０２と無線接続を確立する際に、ＡＰ１０２が定期的に送信するＰＣＲビーコンを受信しているものとする。ここで、ＡＰ１０２から送信されるＰＣＲビーコンには、ＡＰ１０２がＩＥＥＥ８０２．１１ｂａに対応していることを示す情報や、ＷＵＲモードで使用するＣｈａｎｎｅｌ（周波数帯域）に関する情報が含まれている。従って、ＳＴＡ１０１はＰＣＲビーコンを受信することで、無線接続を確立したＡＰ１０２がＩＥＥＥ８０２．１１ｂａに対応していると判定することができる。図３に示すフローチャートは、ＳＴＡ１０１の記憶部２０１に記憶されたプログラムを制御部２０２が読み出して実行することで実現される。また、図３のフローチャートに示すステップの一部または全部を例えばＡＳＩＣ等のハードウェアで実現する構成としてもよい。ここで、ＡＳＩＣとは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略である。
まず、ＳＴＡ１０１のデータレート設定部２１１は、Ａｗａｋｅ状態であるＰＣＲ部２０８がＡＰ１０２に対してデータフレームを送信する際に使用しているデータレートの最新値（ＷＵＲモードを開始する前（例えば直前）のデータレート）を記憶部２０１に記録する（Ｓ３０１）。
次に、ＷＵＲモード制御部２１４がＳＴＡ１０１をＷＵＲモードへ移行させると決定したことを受けて、ＳＴＡ１０１はＡＰ１０２との間でＷＵＲモードへの移行処理を行う（Ｓ３０２）。例えばＷＵＲモード制御部２１４は、ユーザによる操作やＳＴＡ１０１が一定時間データを送信しないこと等を受けて、ＳＴＡ１０１をＷＵＲモードへ移行させると決定する。ＷＵＲモードへの移行処理として、具体的にはまず、ＳＴＡ１０１のＰＣＲ部２０８は、ＷＵＲモードの開始要求であるＥｎｔｅｒ ＷＵＲ Ｍｏｄｅ ＲｅｑｕｅｓｔフレームをＡＰ１０２へ送信する。当該Ｅｎｔｅｒ ＷＵＲ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームには、ＷＵＲ部２０９がＡＰ１０２のＷＵＲ部からの信号を待ち受ける期間の周期（受信間隔）を示す周期情報（Ｄｕｔｙ Ｃｙｃｌｅ Ｐｅｒｉｏｄ）が含まれる。ＡＰ１０２は、ＳＴＡ１０１から受信したＥｎｔｅｒ ＷＵＲ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームに含まれる受信間隔を、ＷＵＲビーコンの送信間隔（ＷＵＲ ｄｕｔｙ Ｃｙｃｌｅ）として決定する。そして、ＡＰ１０２は、当該送信間隔の開始タイミングを示す開始タイミング情報（Ｓｔａｒｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ＷＵＲ ｄｕｔｙ Ｃｙｃｌｅ）を含むＥｎｔｅｒ ＷＵＲ Ｍｏｄｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを送信する。
ＳＴＡ１０１のＰＣＲ部２０８は、ＡＰ１０２からＥｎｔｅｒ ＷＵＲ Ｍｏｄｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを受信し、その内容、すなわち開始タイミング情報が示す内容に合意するのであれば、ＷＵＲ Ｍｏｄｅ ｅｎｔｅｒフレームをＡＰ１０２に送信する。そして、ＷＵＲモード制御部２１４は、開始タイミング情報に基づくタイミングで、ＷＵＲ部２０９による信号の待ち受けを開始させる。さらに、ＷＵＲモード制御部２１４は、ＰＣＲ部２０８の状態をＤｏｚｅ状態に移行させる（Ｓ３０２）。このようにして、ＳＴＡ１０１はＷＵＲモードへ移行する。なお、Ｅｎｔｅｒ ＷＵＲ Ｍｏｄｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム、および、Ｅｎｔｅｒ ＷＵＲ Ｍｏｄｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームは、いずれもＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠したアクションフレームである。
ＷＵＲモードへ移行した際、ＳＴＡ１０１の周波数帯域判定部２１３は、ＷＵＲ部２０９により受信されているＷＵＲビーコンの周波数帯域がＰＣＲ部２０８で使用していたデータフレーム送信のための周波数帯域と同じであるかどうかを判定する（Ｓ３０３）。ここで周波数帯域とは、２．４ＧＨｚ帯（中心周波数が２．４１２ＧＨｚから２．４７２ＧＨｚ）か、５ＧＨｚ帯（中心周波数が５．１８ＧＨｚから５．７ＧＨｚ）かの２通りを想定している。５ＧＨｚ帯をさらに２分割（５．１８〜５．３２ＧＨｚと５．５ＧＨｚ〜５．７ＧＨｚ）、あるいは３分割（５．１８〜５．２４ＧＨｚ、５．２６〜５．３２ＧＨｚ、５．５ＧＨｚ〜５．７ＧＨｚ）した周波数帯域を用いてもよい。
ＷＵＲビーコンの周波数帯域とＰＣＲ部２０８によるデータフレーム送信のための周波数帯域が異なる場合（Ｓ３０３のＮｏ）、処理はＳ３１４へ進む。Ｓ３１４において、データレート設定部２１１は、ＰＣＲ部２０８がＡｗａｋｅ状態に移行してＰＣＲでデータ送信を行う際に、Ｓ３０１で記録されているデータレートを変更せずに使用することを決定する（Ｓ３１４）。すなわち、データレート設定部２１１は、Ｄｏｚｅ状態に移行する前のＡｗａｋｅ状態のＰＣＲ部２０８で使用されたデータレートを、Ｄｏｚｅ状態から移行したＡｗａｋｅ状態のＰＣＲ部２０８で使用することを決定する。これは、ＰＣＲ部２０８とＷＵＲ部２０９で使用する周波数帯域が異なる場合、ＷＵＲモード時で得られた状態変化量をＰＣＲ部２０８による送信のためのデータレートに反映させることは、正確性に欠けることがあるためである。
ＷＵＲビーコンの周波数帯域とＰＣＲ部２０８によるデータフレーム送信のための周波数帯域が同じ場合（Ｓ３０３のＹｅｓ）、処理はＳ３０４へ進む。Ｓ３０４において、ＲＳＳＩ取得部２１２は、ＷＵＲ部２０９により受信されたＷＵＲビーコンにおけるＲＳＳＩを取得し、ＷＵＲモード初期のＲＳＳＩとして記憶部２０１に記録する。なおＳ３０４の処理はＳ３０３の前に行われてもよい。ＲＳＳＩ取得部２１２は、ＷＵＲモード中には、ＷＵＲビーコンを受信する度に、そのＲＳＳＩを取得し、最新のＲＳＳＩとして記憶部２０１に記録する（Ｓ３０５）。なお、ＷＵＲビーコンを受信するタイミングは、ＷＵＲ部２０９がＡＰ１０２のＷＵＲからの信号を待ち受ける期間の周期（受信間隔）と、Ｅｎｔｅｒ ＷＵＲ Ｍｏｄｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームに含まれる開始タイミング情報とに基づいて決定される。
ＷＵＲモード中に、ＷＵＲモード制御部２１４は、一定期間毎にＷＵＲモードを終了するかどうかを判定する（Ｓ３０６）。ＷＵＲモード制御部２１４は、例えば、ＳＴＡ１０１からＡＰ１０２に送信するデータの有無に基づいて、当該判定を行う。この場合、ＷＵＲモード制御部２１４は、送信するデータがある場合にはＷＵＲモードを継続せず終了すると判定し、送信するデータがない場合にはＷＵＲモードを継続すると判定する。また、ＷＵＲ部２０９がＡＰ１０２からＷＵＲ Ｗａｋｅ−ｕｐフレームを受信した場合にも、ＷＵＲモード制御部２１４は、ＷＵＲモードを終了すると判定することができる。
Ｓ３０６の判定の結果、ＷＵＲモードを継続する場合（Ｓ３０６のＮｏ）、ＷＵＲ部２０９は再度ＷＵＲビーコンを受信したことに応じて、ＲＳＳＩ取得部２１２は、受信したＷＵＲビーコンのＲＳＳＩを最新のＲＳＳＩとして記憶部２０１に記録する（Ｓ３０５）。一方、Ｓ３０６の判定の結果、ＷＵＲモードを終了する場合は（Ｓ３０６のＹｅｓ）、ＷＵＲモード制御部２１４は、ＰＣＲ部２０８の状態をＤｏｚｅ状態からＡｗａｋｅ状態に移行させる。ＰＣＲ部２０８の状態をＡｗａｋｅ状態に移行させることを、アクティブ化とも呼ぶ。そして、ＳＴＡ１０１は、ＰＣＲ部２０８を介してＡＰ１０２との通信を再開する（Ｓ３０７）。
Ｓ３０７に続くＳ３０８以降の処理は、アクティブ化されたＰＣＲ部２０８がデータフレームを送信する前に、当該データフレームの送信に使用するデータレートをデータレート設定部２１１が決定する処理である。Ｓ３０８では、データレート設定部２１１は、Ｓ３０１で記録されたデータレートが、ＳＴＡ１０１が使用可能な最大のデータレートであり、かつ、最新のＳＳＩが所定レベル以上あるかどうかを判定する。この２つの条件を満たす場合（Ｓ３０８のＹｅｓ）、ＳＴＡ１０１が継続して最大レートを使い続けることができる可能性が高いため、データレート設定部２１１は、ＰＣＲのデータレートは変更しないことを決定する（Ｓ３１４）。なお、ＲＳＳＩとの比較に用いた上記所定レベルは、最大のデータレートを維持するのに十分な水準の値とする。一方、Ｓ３０１で記録されたデータレートが使用可能な最大のもの以外であるか、最新のＷＵＲビーコンのＲＳＳＩが所定レベル未満である場合（Ｓ３０８のＮｏ）、データレート設定部２１１は、次のステップ以降においてＰＣＲ部２０８が使用するデータレートを決定する。これは、ＳＴＡ１０１が最大データレート以外のデータレートが最適である可能性が高まるからである。
次に、データレート設定部２１１は、ＷＵＲモード中にＳ３０４で得られた初期のＲＳＳＩとＳ３０５で得られた最新のＲＳＳＩの差分を、ＲＳＳＩの変化量として算出する（Ｓ３０９）。そして、データレート設定部２１１は、算出した差分が所定量以上あるかどうかの判定を行う（Ｓ３１０）。ここでは所定量の例として、最新のＲＳＳＩが初期のＲＳＳＩに対して４ｄＢ以上大きくなった、あるいは２ｄＢ以上小さくなった場合を考える。
差分が所定量未満の場合（Ｓ３１０のＮｏ）、データレート設定部２１１は、ＰＣＲ部２０８がデータフレームの送信に使用するデータレートとして、ＷＵＲモードに移行する前にＳ３０１で記録したものを変更せずに使用することを決定する（Ｓ３１４）。一方で、差分が所定量以上の場合（Ｓ３１０のＹｅｓ）、データレート設定部２１１はさらに、ＷＵＲモードの初期のＲＳＳＩに対して最新のＲＳＳＩ小さいか、大きいかを判定する（Ｓ３１１）。すなわち、データレート設定部２１１は、ＲＳＳＩの差分に起因するＲＳＳＩの変化が、ＲＳＳＩの増加によるものか、ＲＳＳＩの減少によるものかを判定する。
最新のＲＳＳＩが初期のＲＳＳＩよりも小さくなっている（ＲＳＳＩの変化がＲＳＳＩの減少によるものである）場合（Ｓ３１１のＹｅｓ）、ＳＴＡ１０１とＡＰ１０２との間の通信環境が悪化していると考えられる。主な原因としてはＳＴＡ１０１とＡＰ１０２との距離が離れたこと、ＳＴＡ１０１とＡＰ１０２との間に障害物が配置されたこと、などが想定される。このように通信環境が悪化している状況においては、データレートを低下させて、より遠くまで伝送が可能となるようにする必要がある。また、データレートの変化量が小さいと、必要な伝送距離が確保できず、再送が必要となる可能性もある。そのため、ＲＳＳＩの変化量に対して比較的大きくデータレートを引き下げる必要がある。
以上を考慮し、データレート設定部２１１は、ＲＳＳＩの変化量に対応させてＳ３０１で記録したデータレートを減少させたデータレートを用いることを決定する。ここでは一例として、データレート設定部２１１は、ＲＳＳＩの差分が２ｄＢ増加する毎にＩＥＥＥ８０２．１１で規定されるＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ（ＭＣＳ（変調方式と符号化率などの組み合わせをインデックス化したもの））を１段階ずつ引き下げるようにする（Ｓ３１２）。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ以前に規定された、ＭＣＳで規定されないＯＦＤＭあるいはＤＳＳＳ、ＣＣＫのデータレートに関しても、データレート設定部２１１は、使用可能なデータレートのリストから２ｄＢ毎に１段階ずつ引き下げるようにする。このように、データレート設定部２１１は、ＷＵＲビーコンのＲＳＳＩの変化量に応じてＰＣＲ部２０８が使用するデータレートを引き下げることにより、ＷＵＲモード終了直後でのＰＣＲ部２０８によるデータフレームの送信において再送が発生する頻度を低減させることができる。また同時に、必要以上にデータレートを下げることなく、最適なデータレートに近い状態で通信を再開することができる。
一方、最新のＲＳＳＩの方が初期のＲＳＳＩよりも大きくなっている場合（Ｓ３１１のＮｏ）、ＳＴＡ１０１とＡＰ１０２との間の通信環境は、ＷＵＲモード開始時よりも改善されていると考えられる。この場合、より高いデータレートでもデータフレームの送信が可能になっている可能性が高く、低いデータレートのままデータフレームの送信を行うと、必要以上に通信に時間がかかり、消費電力や空間利用効率が悪化してしまう。そのため、データレートを向上させて通信を行うことが望ましいが、データレートを上げ過ぎてしまうと必要な伝送距離が確保できずに、データフレームの送信に失敗し、再送が発生する可能性もある。そのため、ＲＳＳＩの変化量に対して比較的小さくデータレートを引き上げる必要がある。
以上を考慮し、データレート設定部２１１は、ＲＳＳＩの変化量に対応させてＳ３０１で記録したデータレートを増加させたデータレートを用いることを決定する（増加させる量は、Ｓ３１２で減少させる量より小さくする）。ここでは、一例として、データレート設定部２１１は、ＲＳＳＩの差分が４ｄＢ増加する毎にＭＣＳを１段階ずつ引き上げるようにする（Ｓ３１３）。これにより、ＷＵＲモード終了直後でのＰＣＲのデータフレームの送信においても、再送の発生を抑えながら、より高いデータレートを使用して効率的に通信を行うことができる。
なお、上述の実施形態では、ＷＵＲビーコンのＲＳＳＩ（受信信号強度）を使用した一連の流れを説明してきたが、このような受信信号強度に限らず、受信信号品質等、受信信号の性質を示す指標を用いてもよい。例えば、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）、ＳＩＮＲ（Ｓｉｎｇａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）、ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）、ＲＳＲＱ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ）を使用しても同様な効果が期待できる。
また、上述の実施形態では、ＭＣＳを変更することでデータレートのみを調節しているが、その他の伝送レートに関する設定を調節してもよい。例えば、フレームアグリゲーションの設定（フレーム数）や、アンテナ数または空間多重数や、チャネルポンディング使用時に束ねるチャネル数を調節してもよい。フレームアグリゲーションのフレーム数を調整する場合は、ＷＵＲモード終了時にＷＵＲビーコンのＲＳＳＩ（ＳＩＲ、ＳＩＮＲ、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱでもよい。以下同様。）が増加していれば、フレームアグリゲーションで連結するフレーム数を増加させようにする。一方、ＷＵＲビーコンのＲＳＳＩが減少していれば、連結するフレーム数を減少させるようにする。これにより、上記実施形態と同様な効果が得られることが期待できる。なお、このようなその他の設定を調節する際は、図３のＳ３０１とＳ３０８において処理対象となるデータレートとして、フレームアグリゲーションのフレーム数や、アンテナ数または空間多重数や、チャネルポンディング使用時に束ねるチャネル数を用いてもよいし、図３に示すようにデータレートを用いてもよい。
また、上述の実施形態では、図３のＳ３０３において、ＰＣＲ部２０８とＷＵＲ部２０９の周波数帯域が異なる場合を除外しているが、必ずしも除外せず、周波数帯域が同一の場合と同様に実施した場合でも、効果は期待できる。また、Ｓ３０９では初期のＲＳＳＩと最新のＲＳＳＩの差分を求めているが、周期的に受信するＲＳＳＩのいずれかのＲＳＳＩを用いて差分を算出するようにしてもよい。また、Ｓ３１２やＳ３１３では、段階的にデータレートが調節されたが、ルックアップテーブルの参照や他の方法によりデータレートが調整されるようにしてもよい。調整する伝送レートの他の例としてのフレームアグリゲーションの設定やアンテナ数等についても同様である。
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
１０１ ＳＴＡ、１０２ ＡＰ、１０３ ＡＰ１０２が通信可能な範囲

Claims (13)

  1. 通信装置であって、
    他の通信装置と接続し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格におけるＰＣＲ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｒａｄｉｏ）機能を用いて通信する第１の通信手段と、
    前記他の通信装置とＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格におけるＷＵＲ（Ｗａｋｅ Ｕｐ Ｒａｄｉｏ）機能を用いて通信する第２の通信手段と、
    前記第２の通信手段により前記他の通信装置から受信された信号から、当該信号の信号強度もしくは信号品質を示す値を取得する取得手段と、
    前記取得手段により取得された前記値に基づいて、前記第１の通信手段による伝送レートを設定する設定手段と、
    を有することを特徴とする通信装置。
  2. 前記第１の通信手段を省電力状態に移行させるＷＵＲモードを開始するか、前記ＷＵＲモードを終了して前記第１の通信手段を通信可能な状態に移行させるかを制御するモード制御手段を更に有し、
    前記設定手段は、前記値に基づいて、前記モード制御手段により前記ＷＵＲモードが開始された後に前記ＷＵＲモードが終了された際の前記第１の通信手段による伝送レートである第２の伝送レートを設定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  3. 前記モード制御手段により前記ＷＵＲモードが開始される直前における前記第１の通信手段による伝送レートである第１の伝送レートが前記通信装置により使用可能な最大の伝送レートであり、かつ、前記値が所定のレベル以上である場合に、前記設定手段は、前記第１の伝送レートを、前記第２の伝送レートとして設定することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
  4. 前記第１の伝送レートが前記最大の伝送レートではない、または、前記値が所定のレベル以上でない場合に、前記取得手段により取得された前記値の変化の量が所定量以上であるかを判定する判定手段を更に有し、
    前記設定手段は、前記変化の量が前記所定量以上である場合に、前記第１の伝送レートを変更して、前記第２の伝送レートとして設定することを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
  5. 前記判定手段は、前記変化が前記値の増加によるものか減少するものかを更に判定し、
    前記設定手段は、前記変化の量が前記所定量以上であって、前記変化が前記値の増加によるものである場合に、前記第１の伝送レートに対して前記変化の量に対応して増加させた伝送レートを、前記第２の伝送レートとして設定することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
  6. 前記設定手段は、前記変化の量が前記所定量以上であって、前記変化が前記値の減少によるものである場合に、前記第１の伝送レートに対して前記変化の量に対応して減少させた伝送レートを、前記第２の伝送レートとして設定することを特徴とする請求項４または５に記載の通信装置。
  7. 前記変化の量に対応して増加させる量は、前記変化の量に対応して減少させる量より小さいことを特徴とする請求項５または６に記載の通信装置。
  8. 前記変化の量に対応する量は、前記変化の量に対して段階的に変化することを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の通信装置。
  9. 前記第１の通信手段が用いる周波数帯域と前記第２の通信手段が用いる周波数帯域とが異なる場合、前記設定手段は、前記第１の伝送レートを、前記第２の伝送レートとして設定することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の通信装置。
  10. 前記伝送レートは、前記通信装置により使用される変調方式および符号化率、フレームアグリゲーションによって連結されるフレーム数、アンテナ数のうちのいずれかを変更することにより変更されることを特徴とする請求項４から９のいずれか１項に記載の通信装置。
  11. 前記信号はＷＵＲビーコンであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の通信装置。
  12. 他の通信装置と接続し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格におけるＰＣＲ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｒａｄｉｏ）機能を用いて通信する第１の通信手段と、前記他の通信装置とＩＥＥＥ８０２．１１ｂａ規格におけるＷＵＲ（Ｗａｋｅ Ｕｐ Ｒａｄｉｏ）機能を用いて通信する第２の通信手段と、を有する通信装置の制御方法であって、
    前記第２の通信手段により前記他の通信装置から受信された信号から、当該信号の信号強度もしくは信号品質を示す値を取得する取得工程と、
    前記取得工程において取得された前記値に基づいて、前記第１の通信手段による伝送レートを設定する設定工程と、
    を有することを特徴とする通信装置の制御方法。
  13. コンピュータを、請求項１から１２のいずれか１項に記載の通信装置として機能させるためのプログラム。
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