JP3145242B2 - 省力機能を有する無線データ通信システム - Google Patents

省力機能を有する無線データ通信システム

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JP3145242B2
JP3145242B2 JP03616694A JP3616694A JP3145242B2 JP 3145242 B2 JP3145242 B2 JP 3145242B2 JP 03616694 A JP03616694 A JP 03616694A JP 3616694 A JP3616694 A JP 3616694A JP 3145242 B2 JP3145242 B2 JP 3145242B2
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    • H04W52/02Power saving arrangements
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    • H04W88/02Terminal devices
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
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  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無線デ−タ通信システム
に関する。
【0002】ロ−カルエリアネットワ−ク(LAN)の
分野での最近の発展により、上記の通信網に無線通信技
術が導入されてきている。一方、上記の無線回路網に使
用する携帯型電池作動式装置が開発されている。
【0003】
【従来の技術】国際特許出願No.WO92/1905
9は、デ−タ転送用に回路網と連結している携帯型装置
を使用するコントロ−ラを付属させた有線回路網を含む
無線デ−タ通信システムを開示している。携帯ユニット
は一定の間隔でポ−リングパケットを送信する。通常、
応答パケットは電流制御装置から受信される。応答パケ
ットが予定数試みても受信されない場合、携帯ユニット
は新しい制御装置への登録手順を開始する。携帯ユニッ
トはスイッチを介して携帯ユニットのトランシ−バおよ
びパケットプロセッサに電源を供給する電池から電源を
受ける。ポ−リングパケットの送信に続いて、応答パケ
ットが受信されるかまたは10ミリ秒などの一定時間期
間が終わるまで、携帯ユニットは完全に動作状態を保
ち、スイッチを作動させてパケットプロセッサおよびト
ランシ−バへの電池電流を更に一定期間停止し、然る後
新しいポ−リングパケットを送信する。 この手順によ
り省力機能が有効となる。初め、ポ−リングは約2秒間
隔の遅い速度で行われ、この速度は応答パケットが受信
される度に倍増される。送信速度が遅い場合、ポ−リン
グ速度が減少され、電池電流に対する必要条件が少なく
なる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】省力機能は、各局に対
するポ−リングおよび応答パケットの交換を含め、複雑
な手順と考えられ、無線通信媒体の非効率的な使用とい
う結果になる。更に、2秒の応答時間は、現行のデ−タ
速度での通常の回路網操作にとっては不十分である。こ
のように200ミリ秒の間隔は、大部分の現行LAN回
路網で用いられる代表的なLLC(ロジカルリンクコン
トロ−ル)層プロトコルの下での連続した通信を確実に
行うのに適したものと考えられる。通常、これらのプロ
トコルは、約400ミリ秒持続するタイムアウトタイマ
−を使用し、その時間経過後、送信済みパケットは喪失
したものとみなされる。上記タイマ−が時間切れする
と、プロトコルは限定回数パケットを再送信することに
より回復手順を行う。本発明の目的は、省力機能を有す
る無線通信システムを操作する方法を提供することにあ
り、無線通信媒体の効果的な使用が達成される。
【0005】
【問題を解決するための手段】本発明の第一の態様によ
れば、複数の無線局を有し、前記無線局のうち選択され
た1局からの同期メッセ−ジを同報通信する段階と、前
記同期メッセ−ジに関連してトラフィック指示情報を送
信することによりデ−タメッセ−ジを受信する無線局を
識別する段階と、前記同期メッセ−ジを同報通信しかつ
前記トラフィック指示情報を送信しつつ、比較的電力消
費の大きい動作状態で前記無線局を操作する段階と、同
期メッセ−ジを受信した後、デ−タメッセ−ジを受信し
ない無線局の動作状態を比較的電力消費の少ない休止状
態に変換する段階と、少なくともひとつ以上のデ−タメ
ッセ−ジが無線局に送信される時間期間、デ−タメッセ
−ジを受信する無線局を動作状態に保持する段階とから
なる無線デ−タ通信システムを操作する方法が提供され
る。
【0006】本発明のもうひとつの態様によれば、複数
の無線デ−タ通信局を有し、前記無線局のうち選択され
た1局が前記選択された局による同期メッセ−ジの送信
を制御するよう構成された同期タイミング手段を有し、
前記同期メッセ−ジに関するトラフィック指示情報を送
信し、デ−タメッセ−ジを受信局を識別するよう構成さ
れた手段が設けられ、前記局が局のトランシ−バ手段に
印加される電源を制御するよう構成された切り換え手段
を有し、従って前記無線局が前記同期メッセ−ジおよび
前記トラフィック指示情報および受信されるべきデ−タ
メッセ−ジを受信するため比較的電力消費の大きい動作
状態になるように制御され、受信すべきデ−タメッセ−
ジがない場合に、前記同期メッセ−ジおよびトラフィッ
ク指示情報の受信に続いて、比較的電力消費の少ない休
止状態に変換されることを特徴とする無線デ−タ通信シ
ステムが提供される。
【0007】本発明による方法および装置において、省
力機能の同期操作により、上記の国際特許出願No。W
O92/19059に開示されているシステムと比較し
て、省力機能を効果あらしめるため無線媒体を介して送
信されるメッセ−ジの数を減少させることにより無線媒
体の効率的な使用が可能となる。また同期メッセ−ジの
最も早い到着時間が事前に判明するから同期操作の電力
効率が更に改善される。
【0008】
【実施例】図1を参照、本発明を採用する無線LANシ
ステム10のブロック図が示されている。LANシステ
ム10は、有線式LANであって,アクセス点16とし
ての基地局に接続するケ−ブル14を含む幹線LAN1
2を備えている。アクセス点16にはアンテナ18があ
る。サ−バ−19をケ−ブル14に接続し、LAN12
と通信を行う装置に対してサ−バ−機能を提供すること
ができる。ただし、サ−バ−19の代わりに、またはそ
れに加えて他の装置または回路網をLAN12に結合し
て通信基本構成を構築することができる。前記システム
には、個別に移動局20−1から20−4とされる複数
の移動無線局20が含まれる。移動局20には個別にア
ンテナ22−1から22−4とされるアンテナ22があ
る。
【0009】アクセス点16には、以下セル24と称す
る対象範囲がある。アクセス点16と同様、追加のアク
セス点(図示せず)をケ−ブル14に接続してLAN1
2の一部を形成することができる。各移動無線局は、現
在どのセルに局が位置しているかによって、任意の時間
にひとつのアクセス点とのみ通信を行う。このことはシ
ステム内で送信されるメッセ−ジにセル識別部分を設け
ることによって有効となる。移動局20がひとつのセル
24から別のセルへ移動すると、移行手順が実行されて
通信が新しいアクセス点に移行される。修正態様におい
て、アクセス点16は幹線LANには接続されないが、
唯一の機能としてその関連セル24内でトラフィックの
調整を行う。
【0010】図2参照、移動局20の簡略化したブロッ
ク図を示す。移動局20にはアンテナ22とバス32に
接続した無線トランシ−バがある。移動局20にはまた
バス32に接続したプロセサ34およびメモリ36があ
る。キ−ボ−ド(図示せず)および表示装置(図示せ
ず)などのその他の装置をバス32に接続して移動局2
0を手持ち型デ−タ処理装置として機能させることがで
きる。移動局20は、移動局20内で適正な操作装置
(図示せず)を設けることにより手持ち型無線スキャナ
−として発信する構成とすることができる。移動局20
は電池を電源とし、電源線42に接続した電池電源40
を有し、移動局20の各部に電源を供給する。電源線4
2は接続されて連続した電源をプロセッサ34とメモリ
36に供給する。ただし電源は、休止タイマ−46およ
び電源管理回路47の制御下で動作するスイッチを介し
て無線トランシ−バに供給される。この点に関して、移
動局20のトランシ−バ30は、スイッチ44の状態に
応じて動作状態または休止状態のいずれかになることに
注意を要する。動作状態において、トランシ−バ30は
十分な電源を受け、送信されてくるメッセ−ジを受信す
ることができる。休止状態において、トランシ−バ30
は極めて低い電力レベルで動作し、メッセ−ジを受信す
ることも送信することもできない。休止状態におけるト
ランシ−バ30の電力消費は動作状態の場合よりはるか
に低い。スイッチ44はオンに切り換えると休止タイマ
−46のタイミングに対応して動作状態を開始し、オフ
に切り換えられると以下に説明する適正な時間に電源管
理回路47が休止状態を開始する。移動局20は、常時
動作状態になる連続作動モ−ド、または以下に詳述する
ように休止状態と動作状態を交互に取る省力モ−ドのい
ずれでも動作可能である。アクセス点16は、そのセル
24内の各局の動作モ−ド(連続動作または省力モ−
ド)の記録を保持する。省力モ−ドではすべてのメッセ
−ジがアクセス点16を介して送信されること、すなわ
ち2局間の直接メッセ−ジ送信ができないことを注意す
る必要がある。図3参照、アクセス点16の簡略化した
ブロック図を示す。アクセス点16には、アンテナ18
およびバス52に接続した無線トランシ−バ50があ
る。バス52に接続したトランシ−バ54はアクセス点
16を幹線LAN12のケ−ブル14(図1)に接続す
る。プロセッサ56、メモリ58、パケットバッファ6
0およびTIMタイマ−62はバス52に接続されてお
り、その動作を以下に説明する。アクセス点16が幹線
LANに接続されていない前記の修正態様においては、
トランシ−バ54は不要であり省略してもよい。
【0011】省力モ−ドにおける移動局20の動作を説
明する。本発明は、時間期間のかなりの部分局を休止状
態に切り換えることにより、局がメッセ−ジの送信およ
び受信をしていない期間の電力消費を大幅に減少させる
ことができる。 90%以上の節減が達成可能である。
操作に当たって、移動局20が最初に電源を入れた場
合、移動局はアクセス点からTIMメッセ−ジ(トラフ
ィック指示情報)を受信するまで動作状態に置かれる。
ここで、アクセス点16がTIMタイマ−62(図3)
の制御下で一定間隔(200ミリ秒間隔)でTIMメッ
セ−ジを同報通信することに注意する必要がある。
【0012】図4および5を簡単に参照、TIMメッセ
−ジ用の2つのフォ−マットが示されている。最初のフ
ォ−マット(図4に示す)において、TIMメッセ−ジ
70には見出し部72、同報通信メッセ−ジ支持部7
4、アクセス点16がバッファ60にメッセ−ジを記憶
させる局の住所を示す宛て先住所部76、78、および
点検部80が含まれる。見出し部72には、従来の前文
部分、セル識別部分、同報通信パケットとしてのTIM
メッセ−ジの識別およびメッセ−ジがTIMメッセ−ジ
であることを示すタイプフィ−ルドがある。 見出しに
は本発明に属さない、従ってここでは説明されないその
他の部分が含まれる場合がある。
【0013】TIMメッセ−ジの第二フォ−マットを図
5に示す。この第二フォ−マットのTIMメッセ−ジ9
0には、見出し部72(図4)と同じ見出し部92、同
報通信指示部94およびアクセス点16においてバッフ
ァ記憶される同報通信メッセ−ジの数を表す同報通信カ
ウント部96がある。TIMメッセ−ジ90には、アク
セス点においてバッファ記憶されるメッセ−ジについて
宛て先アドレスの識別および各宛て先アドレスに対する
メッセ−ジの数が含まれる。このようにメッセ−ジ部9
8、100、102および104は、2つの宛て先アド
レスに対するペンディングメッセ−ジがあることを示
し、それぞれの宛て先アドレスについてペンディング状
態のメッセ−ジの数を表すカウントが含まれる。
【0014】「ステイアウェイク」(「動作中」)モ−
ドと称する第一タイプの省力モ−ドにおけるシステムの
操作を図4および6を参照して説明する。この「ステイ
アウェイク」モ−ドにおいて、メッセ−ジを受信した移
動局は、次のTIMメッセ−ジが受信されるまで動作中
の状態になる。図6参照、アクセス点16とそれぞれ局
1、2、3および4と称する4つの移動局20−1から
20−4についてのタイミング図が示されている。図6
の一番上の線はアクセス点16によるTIMメッセ−ジ
TIM−1からTIM−8の送信を示す。点線部分12
0−1から120−7はTIMインタ−バルタイマ−6
2(図3)の動作を示す。このように、TIMインタ−
バルタイマ−62はTIMメッセ−ジの各送信後カウン
トを開始し、TIMインタ−バルタイマ−の時間切れ後
(例えば200ミリ秒間隔後)、新しいTIMメッセ−
ジの送信が開始される。媒体アクセスプロトコルの必要
条件の結果、TIMメッセ−ジが送信される実際の時間
の変化は極めて小さい。
【0015】図6再度参照、TIMメッセ−ジTIM−
1がアクセス点16によって送信するメッセ−ジがない
ことを示すものととする。TIM−1メッセ−ジが移動
局1から4で受信されると移動局でそれぞれの休止イン
タ−バルタイマ−46(図2)がトリガ−され、これら
の移動局はすべて点線間隔130−1、132−1、1
34−1および136−1で表される期間休止状態にな
る。これらの期間の終りに、各局1から4は動作状態に
切り換えられる。休止期間の長さは、次のTIMメッセ
−ジが到着可能な最も早い時間前に、局トランシ−バが
動作状態になるように選択されることがわかる。これに
より、動作状態への切り換えが遅れてもTIMメッセ−
ジが失われることがなくなる。
【0016】動作説明を進めるが、次のTIMメッセ−
ジTIM−2が局1および2にメッセ−ジが送信される
ことを示すものとする。このように局1および2は、少
なくとも次のTIMメッセ−ジの受信まで動作状態であ
り、休止タイマ−は無効である。局1へのメッセ−ジは
時間間隔140で送信され、その受信により矢印142
で示すように局1のプロセッサへのデ−タの割り込みが
行われる。時間間隔144の間、局2へのメッセ−ジが
矢印145によって示されるようにプロセッサへデ−タ
の割り込みが行われる。時間間隔146において、局1
への二番目のメッセ−ジが送信され、その受信により矢
印148で示すように、局1のプロセッサへのデ−タ割
り込みが行われる。局1および2は、少なくとも次のT
IMメッセ−ジが受信されるまで動作状態であり、次の
TIMメッセ−ジの送信前に現在のTIM間隔でのアク
セス点に到着するメッセ−ジを、前記の現在TIM間隔
で、その間動作状態の局(1及び2)へ送ることができ
る。
【0017】局1のみにメッセ−ジがあることを次のT
IMメッセ−ジTIM−3が示すものとする。局1は次
のTIM間隔の間動作状態であり、一方、局2は休止状
態に戻り、点線132−3で示すように休止間隔タイマ
−をトリガ−する。局1に対するメッセ−ジが時間間隔
150で送信され、その受信により矢印152で示すよ
うに局1のプロセッサへのデ−タが中断される。次のT
IMメッセ−ジTIM−4はどの局へも送信するメッセ
−ジがないことを示す。従って、4つの局はすべて点線
の時間間隔130−4、132−4、134−4および
136−4で示されるように、休止インタ−バルタイマ
−が時間切れとなるまで休止状態へ戻る。
【0018】次のTIMメッセ−ジTIM−5は、同報
通信メッセ−ジが送信されることを示すが、このメッセ
−ジはすべての局で受信されるものである。メッセ−ジ
TIM−5が受信されると、4つの局1から4すべて
は、次のTIM間隔の間動作状態である。同報通信メッ
セ−ジが時間間隔160の間に送信され、それぞれ矢印
162、164、166および168で示されるように
局1から4に対してデ−タの割り込みが行われる。次の
TIMメッセ−ジTIM−6は、メッセ−ジが局2へ送
信されることを示す。このように局1、3および4は点
線時間間隔130−6、134−6および136−6で
示すように休止状態に戻る。一方、局2は時間間隔17
0におけるメッセ−ジの受信のため動作状態となり、矢
印172で示すようにデ−タ割り込みが行われる。
【0019】上記の手順は、例えば干渉によりTIMメ
ッセ−ジが失われた場合、そのメッセ−ジを失った局は
次のTIMメッセ−ジまで動作状態であり、然る後同期
するという点で自己同期型であることに注意しなければ
ならない。このことは、TIMメッセ−ジTIM−7の
受信をミスし、TIMメッセ−ジTIM−8の受信によ
り再度同期する局4について示すXマ−クで示される。
【0020】「バックツ−ド−ズ」(休止戻り)モ−ド
と称する第二タイプの省力モ−ドでのシステムの動作を
図5と7を参照して以下に簡単に説明する。図5は「バ
ックツ−ド−ズ」モ−ド用のTIMメッセ−ジのフォ−
マットを示す。上記のように、TIMメッセ−ジ90に
はTIMメッセ−ジのメッセ−ジを受信するよう指定さ
れた各局に宛てたメッセ−ジの数の表示がある。バック
ツ−ド−ズモ−ドにおける動作はステイアウェイクモ−
ドでの動作に若干似ているから、完全な説明は不要と考
えられるので、相違点だけを簡単に説明する。TIMメ
ッセ−ジTIM2は2つのメッセ−ジを局1に送り、ひ
とつのメッセ−ジを局2に送ることを指示する。これら
のメッセ−ジは時間期間140、144および146の
間に送信される。局2がその単独メッセ−ジを受信する
と、水平線190で示すように残りの休止期間に休止状
態に戻る。同様に、局1が2つのメッセ−ジを受信する
と、水平線192で示すように残りの休止期間の間休止
状態に戻る。各局のその後の動作は同様であり、残りの
休止期間その局へ宛てられたすべてのメッセ−ジの受信
後休止状態が再開する。言うまでもなく、バックツ−ド
−ズモ−ドにおいて、ある局への無線通信用にアクセス
点16に到着するすべてのメッセ−ジは、次のTIMメ
ッセ−ジが送信されるまで、アクセス点でバッファ記憶
されるはずである。
【0021】上記の説明において、移動局20は省力モ
−ドの間中動作するものとしたが、移動局20は動作的
には省力モ−ドまたは連続動作モ−ドを選択可能であ
り、アクセス点16にすべてのモ−ド変更を知らせるこ
とが可能であることがわかる。局20が連続動作モ−ド
で動作している場合、メッセ−ジバッファリングシステ
ムはバイパスされ、メッセ−ジは到着と同時に直接局へ
送られる。局へのデ−タトラフィック(デ−タ呼量)が
ある程度予測可能な場合、自動手順を用いて予定のトラ
フィックの前に局を連続動作モ−ドに保ち、トラフィッ
クが予定されない場合は省力モ−ドに戻す。例えば、局
20がメッセ−ジを送る毎に(アクセス点16を介し
て)、通常の状態において応答メッセ−ジを受信するの
に十分な一定時間連続動作モ−ドに保つよう制御するこ
とができる。局がメッセ−ジを送信したことを検出した
時点でアクセス点16は局を連続動作モ−ドにあるもの
とし、局を待機させて局が省力モ−ドに戻ったことを明
瞭に示す。トラフィックがないことを検出するかまたは
一定のインタ−バルタイマ−が時間切れとなると、局は
明示メッセ−ジをアクセス点16に送り、省力モ−ドへ
の復帰を指示し、局は省力モ−ドへ戻る。修正態様にお
いてアクセス点16への明示メッセ−ジの送信を避ける
ため、アクセス点16および移動局20は共にいわゆる
ホ−ルドオ−バ−タイマ−(本発明の第二実施例に関し
て以下に詳述する)を用いることができる。デ−タメッ
セ−ジの送信に当り、局20はホ−ルドオ−バ−タイマ
−(図示せず)を始動し、タイマ−が時間切れとなるま
で連続動作モ−ドに留まる。各送信ごとにタイマ−は再
始動される。アクセス点16は、いつ局20が連続動作
モ−ドにあり、またいつ局20が省力モ−ドに戻ったか
を知るための同じ構成を採用することができる。この修
正手順を用いる場合、移動局20は連続動作モ−ドにお
いてもTIMメッセ−ジの判断を行うことがわかる。
【0022】図8参照、本発明の第二実施例が示されて
いる。第二実施例は、いわゆる「アドホック(特別)」
回路網210、すなわちそれぞれ移動無線局220−
1、220−2、220−3および220−4と参照さ
れる複数の電池電源式の移動無線局220に関する。こ
れらの移動無線局は、すべての局220が互いに直接通
信できるように対象地域またはセル224以内に置かれ
る。局220はそれぞれアンテナ222−1、222−
2、 222−3および222−4とするアンテナ22
2を有する。
【0023】図9参照、移動無線局220の簡略ブロッ
ク図を示している。移動無線局220にはアンテナ22
2とバス232に接続した無線トランシ−バ230があ
る。移動無線局にはまたバス232に接続して、プロセ
ッサ234およびメモリ236がある。キ−ボ−ド(図
示せず)や表示装置(図示せず)などの装置をバス23
2に接続して移動局220を手持ち型デ−タ処理装置と
して機能させることができる。無線手持ちスキャナ−の
ような機能も局220に使用可能である。移動局220
は電池を電源とし、電源線242に接続した電池電源2
40を有し、移動局の各部に電源を供給している。電源
線242はプロセッサ234、メモリ236およびその
他の装置に連続して電源を供給するため接続される。た
だし電源は、休止タイマ−246および電源管理回路2
47の制御の下で作動するスイチ244を介して無線ト
ランシ−バ230に供給される。上記の移動無線局22
0の構成部分が移動無線局20(図2)の構成部分に対
応していることがわかる。ただし移動無線局220に
は、以下に説明するように、メッセ−ジを記憶するメッ
セ−ジバッファ248、PSYNCタイマ−250、送
信ホ−ルドオ−バ−タイマ−252および受信ホ−ルド
オ−バ−タイマ−254を備えている。
【0024】第一実施例について述べたものと同様な方
法で、移動無線局220は省力モ−ドでも連続動作モ−
ドでも動作可能である。省力モ−ドにおいては、局22
0は動作状態に入ることができ、十分機能可能であり、
休止状態においては、無線トランシ−バ230は低い電
力レベルで作動する。
【0025】回路網210は省力方式に従って作動する
が、それに基づく原理を以下に説明する。立ち上げ段階
では、移動局220のひとつ(ここでは局220−1と
する)は親局の役割を引き受け、一定の間隔でPSYN
Cメッセ−ジ(後述)の送信を開始する。PSYNC
メッセ−ジは同報通信メッセ−ジであり、従ってすべて
の局が受信する。好ましくは、始めは各局220が一定
時間PSYNCメッセ−ジを聴取し、どの局も受信しな
い場合に、親局の役を引き受ける。PSYNCメッセ−
ジには、PSYNCメッセ−ジとして識別する部分とメ
ッセ−ジを送信している局220を識別するソ−スアド
レス部分がある。ひとつの局220のみが親局の役を引
き受け、PSYNCメッセ−ジを送信する。
【0026】図10参照、PSYNC−1からPSYN
C−4として識別される4つのPSYNCメッセ−ジの
親局による生成が示されている。PSYNCメッセ−ジ
の送信後、PSYNCタイマ−(図9)は親局でトリガ
−されてPSYNCタイマ−期間280を開始されるこ
とに注意する必要があり、それぞれのPSYNCタイマ
−期間は図10において280−1から280−4とし
て識別される。PSYNCタイマ−期間の時間切れとな
ると、次のPSYNCメッセ−ジの実際の送信が以下に
説明するように若干遅れる場合があるが、次のPSYN
Cメッセ−ジの送信は正常に開始される。
【0027】親局以外の局220でのPSYNCメッセ
−ジの受信により、休止タイマ−246(図9)がその
局でトリガ−され低電力での休止期間を開始する。休止
タイマ−246の作動期間は、図10に示すタイミング
期間290−1から290−4として識別され、図の第
二線は局の休止状態と動作状態を示す。このように時間
次元は、例えば図10のSYNC−1,SYNC−2お
よびSYNC−3のようにほぼ均等なSYNC期間に分
割される。各SYNC期間は、図10にLP−1からL
P−3として示す低電力期間LPと図10にFP−1か
らFP−3として示される高電力期間FPで構成され
る。PSYNCメッセ−ジが検出されるとSYNC期間
および低電力期間が開始される。低電力期間の長さは、
休止期間290−1、290−2などを供給する休止タ
イマ−246によって決められる。高電力期間FP−
1,FP−2などの長さは、PSYNCタイマ−期間と
局タイマ−期間との差および(後述するように)回路網
内のトラフィックの量によって決まる。
【0028】局220が回路網210への加入を開始す
ると、局220がPSYNCメッセ−ジを受信するまで
動作状態になるように制御される。PSYNCメッセ−
ジが受信されると、前述したように休止タイマ−246
をトリガ−し、PSYNCタイマ−より短い時間期間で
休止期間のタイミング取りを開始し、局は休止状態にな
る。休止タイマ−246はPSYNCメッセ−ジの受信
毎にトリガ−される。休止タイマ−246が時間切れと
なると、局は動作状態に切り換わり、受信すべきメッセ
−ジを待つ。
【0029】ひとつ以上のメッセ−ジをひとつ以上のた
の局へ送信使用とする局220は、現在のSYNC期間
内の位置を決定する。LP−1(図10)のような低電
力期間の場合、局は送信前に休止タイマ−246が時間
切れとなるまで待ち、一方、FP−1(図10)のよう
な高電力期間の場合、局は直ちに送信を開始する。いず
れの場合も、ふたつの可能性がある。局が送信すべき単
独の短いメッセ−ジを持っている場合、直接目標局にメ
ッセ−ジを送信することができる。長いかまたは複数の
送信メッセ−ジを持っている場合、送信しようと希望す
るすべての局にPTIM(ピアレベルトラフィックイン
ジケ−タ)メッセ−ジを送信し、PSYNCメッセ−ジ
が受信され、メッセ−ジバッファ248(図9)に記憶
されているペンディング状態のメッセ−ジの送信を実行
するまで待つ。PTIMメッセ−ジにはメッセ−ジをP
SYNCメッセ−ジとして識別する識別部分とソ−スの
識別部とソ−ス局が送信するデ−タメッセ−ジの宛て先
アドレスが含まれる。図11参照、 PTIMメッ
セ−ジ400の基本構成を示すPTIMメッセ−ジ40
0には前文部分402、PTIMメッセ−ジをそれとし
て識別するタイプ部分、宛て先アドレス部分406、ソ
−スアドレス部分408、(オプションの)デ−タ部分
410、およびCRC確認部分412がある。PTIM
メッセ−ジ400には本発明に関連がなく、従ってここ
で説明されないその他の部分が含まれる。
【0030】送信すべきメッセ−ジを持たない局の動作
に戻って説明すると、休止タイマ−246の時間切れに
より、その局は動作状態に入り、メッセ−ジを待つ。3
つの可能性ある。第一の可能性は、局が受信する最初の
メッセ−ジがPSYNCメッセ−ジであることである。
このことは、局に対して待つメッセ−ジがないことおよ
び局が休止状態に戻ることを意味している。第二の可能
性は、局がひとつ以上のPTIMメッセ−ジを受信する
ことである。このことはひとつ以上のメッセ−ジが待っ
ていることを意味する。受信したすべてのPTIMメッ
セ−ジの発行者からの指示メッセ−ジを受信するまで、
PSYNCメッセ−ジが受信された後、局は動作状態に
留まる。高電力期間にならない限り局は休止状態に戻
り、いずれの場合も、局は次のPSYNCメッセ−ジま
たはデ−タメッセ−ジを待つ。デ−タメッセ−ジの受信
がいくつかのSYNC期間に及ぶと、各PSYNCメッ
セ−ジの後、通常の方法で休止タイマ−246が再始動
されるが、局は休止状態に戻らない。これにより局は同
期状態になる。
【0031】メッセ−ジを受信するため待機している局
についての第三の可能性は、局が(短い)デ−タメッセ
−ジを受信し上記のように送信することである。局がP
SYNCメッセ−ジを受信するまで動作状態にあり、通
常の方法で休止状態に戻る。
【0032】上記の動作を図12に示す。このように図
12の第一線は、親局が送信する6つのPSYNCメッ
セ−ジを連続した形で示す。 親局はPTIMメッセ−
ジを受信しない限り各PSYNCメッセ−ジの送信後、
休止状態になることに注意すること。最初のPSYNC
メッセ−ジPSYNC−1の送信後かつ第二のPSYN
Cメッセ−ジPSYNC−2の送信前、送信局Aと識別
される他の局220のひとつが,受信局Bと識別される
局220のひとつにデ−タメッセ−ジを送信しようとし
ているとする。局Aは宛て先局BにPTIMメッセ−ジ
を送信する。局Aは、送信ホ−ルドオ−バ−時間とする
期間連続動作モ−ドに留まり、その間休止状態には戻ら
ない。局Bはデ−タメッセ−ジが使用可能になると直ち
にデ−タメッセ−ジ(確認メッセ−ジなど)を送信する
ことができ、PTIM同期手順を使用しないものとす
る.受信局Bは、休止状態に戻ることなくホ−ルドオ−
バ−手順を適用する。このため、局220(図9)には
送信毎に再始動される送信用ホ−ルドオ−バ−タイマ−
がある。同様に、メッセ−ジを受信する毎に受信用ホ−
ルドオ−バ−タイマ−254を始動する。
【0033】局BがPTIMメッセ−ジ300(図1
2)を受信すると、プロセッサに対してPTIM割り込
み302を行う。局Aは局Bに最初のデ−タメッセ−ジ
304−1を送信し、局Bはプロセッサに対してデ−タ
割り込み306−1を行う。局Bは局A(前述のように
動作状態に保持されている)にメッセ−ジ308−1
(応答または確認メッセ−ジで良い)を送信する。そこ
で局Aはプロセッサにデ−タ割り込み310−1を発行
する。次に局Aは第二のメッセ−ジ304−2を局Bに
送り、局Bはプロセッサに第二のデ−タ割り込み306
−2を供給する。局Bは第二のメッセ−ジ308−2を
送信する。メッセ−ジの送信とデ−タ割り込みの順序
は、図示のように連続し、局Bが送信する第三のデ−タ
メッセ−ジ308−3は最終の送信デ−タメッセ−ジで
ある。
【0034】特定のSYNC期間の低電力期間LP(図
10)の終わりにペンディング状態のデ−タメッセ−ジ
がない場合、高電力期間FPをできるだけ短くするた
め、次のPSYNCメッセ−ジをできるだけ早く送信す
る必要がある。PSYNCタイマ−250(図9)と休
止タイマ−246(図9)の休止期間、例えば図10の
タイミング期間280−1および290−1によって示
されるように、その差は、SYNC期間の百分率として
極めて短くすることができる。通常の高電力期間FPで
認められるよりも送信すべきPTIMメッセ−ジが多い
場合、高電力期間を延長し、すなわち次のPSYNCメ
ッセ−ジの送信を遅らせることが有利である。親局で他
の局でどんなペンディングが発生しているかが不明な場
合、高電力期間の延長は、媒体アクセス優先順位方式に
よって有効となり、PTIMメッセ−ジおよび直接のデ
−タメッセ−ジにPSYNCメッセ−ジよりも高いアク
セス優先順位が与えられる。このことは、CSMA/C
A(衝突回避を含むキャリアセレクトマルチプルアクセ
ス)が、例えば親局がPSYNCメッセ−ジの送信を試
みた際に媒体が話し中であることを感知した場合に、親
局に対して比較的長いバックオフ期間を設けることによ
り利用可能な場合に可能となる。
【0035】
【発明の効果】電源管理機能を有するトタンシ−バを含
む制御回路手段により、ペンディング状態のメッセ−ジ
がない場合に低電力消費の休止状態に切り換えて省力化
を有効ならしめる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 複数の電池を電源とする移動無線局とアクセ
ス点を含む本発明の第一実施例を示す。
【図2】 代表的な移動局のブロック図である。
【図3】 アクセス点のブロック図である。
【図4】 二種類のトラフィック指示メッセ−ジを示
す。
【図5】 二種類のトラフィック指示メッセ−ジを示
す。
【図6】 第一の方式に基づく移動局の休止状態と動作
状態の間の切り換えを示すタイミング図である。
【図7】 第二の方式に基づく移動局の休止状態と動作
状態の間の切り換えを示すタイミング図である。
【図8】 いわゆる「アドホック」回路網に設けられる
電池電源式の移動無線局を含む本発明の第二実施例を示
す。
【図9】 図8に示す代表的な無線局のブロック図であ
る。
【図10】 本発明の第二実施例の動作に用いられるS
YNC期間の構成を示すタイミング図である。
【図11】 第二実施例に用いられるトラフィック指示
メッセ−ジを示す図である。
【図12】 デ−タメッセ−ジの交換に加入する局の休
止状態と動作状態を示すタイミング図である。
フロントページの続き (73)特許権者 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New J ersey 07974−0636U.S.A. (72)発明者 アルベルタス マリア ジー.クラーセ ン オランダ国、3417 ジー ピー モンフ ールト、ヒーウシェイク 5エー (72)発明者 ウィルヘルムス ヨセフス エム.ディ ープストラーテン オランダ国、5087 ブイ エル ディー ゼン、ウィンハウゼンストラート 7 (72)発明者 ヨハネス ペトルス エヌ.ハーフ オランダ国、5627 シー ケー エイン トホーフェン、ジュララーン 28 (72)発明者 ヘンドリック モーラード オランダ国、3607 ジー ティー マー ルセン、ポーエンカンプ 250 (72)発明者 レオ モンテバン オランダ国、3437 ヴイ ビー ニーベ ーゲイン、シルドパトベイダ 9 (72)発明者 リーンク ミュード オランダ国、3961 ケー ブイ ベイク ベイ ドルステーデ、コッター 38 (56)参考文献 特開 昭59−188248(JP,A) 特開 昭63−199526(JP,A) 特開 平4−96529(JP,A) 特開 平4−181836(JP,A) 特開 平5−55969(JP,A) 国際公開91/10304(WO,A1) 国際公開92/22145(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04Q 7/00 - 7/38 H04B 7/24 - 7/26

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の無線局(16,20,220)を
    有する無線データ通信システムの操作方法において、 (A) 複数の無線局の内選択された無線局から、同期
    メッセージ(TIM、PSYNC)を同報通信する同報
    通信段階と (B) 前記選択された無線局から、トラフィック指示
    情報を送信することにより、前記複数の非選択無線局の
    いずれかの無線局がデータメッセージを受信するかを識
    別する識別段階と、 ここで2個以上の非選択無線局が識別段階で識別され、 (C) 前記同報通信段階及び識別段階において、前記
    非選択無線局の電力消費を比較的大きい動作(アウェイ
    ク)状態で操作する操作段階と、 (D) 前記同報通信段階と識別段階が完了した後、識
    別段階で受信すると識別されなかった非選択無線局を、
    比較的電力消費の少ない休止(ドーズ)状態に変更する
    段階と、 (E) 1つもしくは複数のデータメッセージを、前記
    識別段階で識別された非選択無線局に送信可能にするた
    めに、前記操作段階完了直後に開始する少なくともある
    期間、前記識別段階において識別された全ての非選択無
    線局を動作状態に保持する段階とを有する特徴とする無
    線データ通信システムの操作方法。
  2. 【請求項2】(F)前記非選択無線局(20)と前記選
    択局(16)間において通信される全てのデータメッセ
    ージを送信する送信段階と、 (G)前記同期メッセージに、データメッセージを受信
    する非選択無線局を識別することのできるあて先識別部
    を含める段階とを更に有することを特徴とする請求項1
    に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記選択無線局は有線LANと通信する
    アクセスポイントであることを特徴とする請求項2に記
    載の方法。
  4. 【請求項4】 (H)前記同期メッセージのいずれかを
    受信を完了するまで、データメッセージを受信する非選
    択無線局を動作状態に保持する段階を更に有することを
    特徴とする請求項2または3に記載の方法。
  5. 【請求項5】(I)データメッセージを受信する各々の
    非選択無線局に送信されるデータメッセージの数を識別
    するカウント部を同期メッセージに含む段階と、 (J)それぞれのデータメッセージの数を受信後、非選
    択無線局が休止状態に戻る段階とを更に有することを特
    徴とする請求項2または3に記載の方法。
  6. 【請求項6】 (K)選択された無線局の元のアドレス
    及び個々のデータメッセージのあて先を、選択された無
    線局から送信するために識別するトラフィック指示情報
    をそれ自身から送信する送信段階を更に有することを特
    徴とする請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記トラフィック指示情報は、前記選択
    された無線局が動作状態にある時に送信されることを特
    徴とする請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 (L)電力節約モードにおいて前記休止
    状態及び前記動作状態を交互に、又は前記動作状態が連
    続的に続く連続活動モードで選択的に非選択無線局を操
    作する操作段階を更に有することを特徴とする請求項1
    〜7の何れかに記載の方法。
  9. 【請求項9】 複数の無線データ通信局(16,20,
    220)を有する無線データ通信システムにおいて、 選択されたいずれかの無線データ通信局(16,220
    −1)は、選択された無線局(16,220−1)によ
    って、同期メッセージ(TIM,PSYNC)の送信を
    制御する同期タイミング手段(62,250)を有し、 前記同期メッセージ(TIM,PSYNC)と関連して
    トラフィック指示情報を送信する手段を有し、 複数の非選択無線局(20,220−2〜220−4)
    が、無線データ通信局トランシーバーへ供給される電力
    を制御する切り替え手段(44,244)を有し、 前記複数のの非選択無線局(20,220−2〜220
    −4)は、前記同期メッセージ(TIM,PSYNC)
    及び前記トラフィック指示情報を受信するよう比較的電
    力消費の大きい動作状態におかれ、 前記同期メッセージとトラフィック指示情報の受信後
    は、 (1)自分向けのデータメッセージを持たない非選択無
    線局は、比較的電力消費の小さい休止状態に変更され、 (2)自分向けのデータメッセージを有する非選択無線
    局は、同期メッセージ及びトラフィック指示情報受信直
    後に開始するある一定期間動作状態に保持されることを
    特徴とする無線システム。
  10. 【請求項10】 選択されたいずれかの無線局(16)
    は、幹線LAN(12)との通信するアクセスポイント
    (16)であり、 前記同期メッセージ(TIM)は、データメッセージを
    受信する無線局を識別するあて先識別部を有することを
    特徴とする請求項9に記載の無線データ通信システム。
  11. 【請求項11】 前記データメッセージを受信するよう
    識別された非選択無線局の切り替え手段(44)は、少
    なくとも次の同期メッセージ(TIM)の受信が完了す
    るまで、動作状態におかれることを特徴とする請求項9
    に記載の無線データ通信システム。
  12. 【請求項12】 前記同期メッセージ(TIM)は、個
    々の非選択無線局(20)に送信されるべきデータメッ
    セージの数を識別するカウント情報を有し、前記切り替
    え手段(44)は、ある特定の数のメッセージを受信す
    ると、各々の非選択無線局(20)を休止状態に戻すよ
    う制御することを特徴とする請求項10に記載の無線デ
    ータ通信システム。
  13. 【請求項13】 前記選択された無線局(220−1)
    は、それ自身から送信すべきデータメッセージ用のソー
    ス及びあて先を識別するトラッフィク指示メセージを送
    信することを特徴とする請求項9に記載の無線データ通
    信システム。
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