JP4310253B2

JP4310253B2 - 通信装置及び通信方法

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Publication number: JP4310253B2
Application number: JP2004273133A
Authority: JP
Inventors: 博志真下; 真則中原; 和敏原
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Filing date: 2004-09-21
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Description

例えばＩＥＥＥ８０２．１１で規定される無線ＬＡＮのアドホック通信等を行う通信装置及び通信方法に関する。

近年、無線通信用デバイスの集積化により、携帯用パーソナルコンピュータ（いわゆるノートＰＣ）のみならず、プリンタ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルカメラ、携帯電話等に無線ＬＡＮが搭載されるようになってきた。これら携帯機器は、小型なものほど、搭載される電池容量も小さくなるため、無線通信を行うときに使用する電力についても低消費電力化の要求が高くなる。

無線ＬＡＮでは、消費電力を低減する機能として、従来よりＩＥＥＥ８０２．１１仕様においてパワーセーブが定義されている。この基本的な原理は、ビーコンが送信されると予想されるタイミングの前後は受信機を動作させて、それ以外の時間は受信機への給電を停止することで、消費電力を低減させる。

インフラストラクチャネットワークの場合、ステーション（ＳＴＡ）はアクセスポイント（ＡＰ）が送信するビーコンを受信する。ステーションは、受信したビーコンに含まれているＴＩＭ（ｔｒａｆｆｉｃｉｎｄｉｃａｔｉｏｎｍａｐ）を見て、ＡＰに自分宛てのデータがバッファリングされているかを判断する。自分宛てのデータがあると判断した場合は、送受信機への給電を継続し、ＰＳ−ＰｏｌｌパケットをＡＰに対して送信する。

ＡＰはＰＳ−ｐｏｌｌパケットを受信すると、送信元ステーションは受信可能な状態（Ａｗａｋｅ）と判断し、ステーションに対してバッファリングしているデータを送信する。ステーションはデータパケットを受信すると、直ちにＡＰに対して受信完了を意味するＡＣＫパケットを送信する。

ステーションは受信したパケットのＭＡＣヘッダに含まれるＭｏｒｅＤａｔａフラグを見ることで、ＡＰにバッファリングされたデータが受信パケット以外でさらにあるかを判断する。ＭｏｒｅＤａｔａフラグが１のパケットを受信した場合は、Ａｗａｋｅを維持する。ＭｏｒｅＤａｔａフラグが０のパケットを受信した場合は、送受信機への給電を停止して送受信できない状態（Ｄｏｚｅ）に移行する。

アドホックネットワークの場合、ステーション間で直接通信を行うため、常にＡｗａｋｅであるＡＰが存在しない。このため、通信相手がパワーセーブ機能をオンにしていると、送信タイミングにより相手がＡｗａｋｅ状態の場合とＤｏｚｅ状態の場合が存在するため、相手ＳＴＡのパワーセーブ（ＰＳ）状態の有無を検出しないと、パケットロスが発生する可能性がある。

相手のＰＳ状態検出方法については、仕様において規定されていないが、基本的な方法として、相手が送信するパケットのＭＡＣヘッダに含まれるＰｏｗｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔｂｉｔ（ＰＭｂｉｔ）にて判断する。そのため、ＳＴＡはアドホックネットワークに参加している他のＳＴＡが送信するビーコンなどを利用して、ＳＴＡ毎にＭＡＣアドレスとＰＳ状態の記憶および更新を行う。

アドホックネットワークを構成する２つのステーション（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）がデータ送信する例を説明する。

図４はＩＥＥＥ８０２．１１におけるＭＡＣヘッダ構成を示す図であり、ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌフィールドに記載した値は、インフラストラクチャネットワークでのビーコンの場合のビット例を示す。また、ＰｗｒＭｇｔ（ＰＭ）ビットはＰｏｗｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔの略で、ＳＴＡがセットする。ＰＭビットは、このパケットを送信したＳＴＡがパワーセーブ状態のとき１とし、アクティブ状態のときは０とする。ＭｏｒｅＤａｔａビットは、インフラストラクチャネットワークで使用し、ＡＰがデータパケットを送信する時、その宛先へ送るデータをさらにバッファリングしているかを示すビットで、データがない場合は０となり、引き続いて送信するデータをバッファリングしている場合は１となる。

図１１はＳＴＡ１およびＳＴＡ２がＰＳオンであり、ＳＴＡ１がＳＴＡ２にデータを送信する場合のタイミングを示している。横軸は時間であり、縦軸は消費電流レベルを示す。Ｄｏｚｅが最も消費電流が低く、Ａｗａｋｅは受信部が動作し、中程度の消費電流を示し、ＴＸは送信時で消費電流が最も高いことを示している。ＳＴＡ１はデータ送信以前にＳＴＡ２のビーコン（Ｂｃｎ）を受信しており、ＳＴＡ２がＰＳオンであることを認識し、メモリに記憶している。ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗとは、全てのアドホックネットワークがＡｗａｋｅ状態である期間を示している。

図１２の動作説明をする。ＳＴＡ１は、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ１内にてＳＴＡ２へ送信するデータが生成されると、ＳＴＡ１はＳＴＡ２がＰＳモードがオンかオフかをメモリを参照することにより判別する。ＳＴＡ２はＰＳモードオンであるので、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ１内にて、ビーコンを送信後、ＡＴＩＭパケットをＳＴＡ２宛てに送信する。ＳＴＡ２はＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ１内はＡｗａｋｅのため、ＡＴＩＭ受信に成功し、ＡＣＫをＡＴＩＭ送信元であるＳＴＡ１に送信し、ＡＴＩＭを受信したビーコンインターバル１内はＡｗａｋｅを維持する。ＳＴＡ２からのＡＣＫを受信したＳＴＡ１は、データパケットをＳＴＡ２に送信する。ＳＴＡ２はａｗａｋｅ状態のため、ＳＴＡ１からのデータを受信し、ＡＣＫをＳＴＡ１へ送信する。ＳＴＡ１はＡＣＫを受信後、送信するデータはないため、次のビーコンインターバル２にて、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ２終了後にＤｏｚｅへ移行する。

アドホックネットワークにおいては、ビーコンインターバル毎に各ＳＴＡが順番にビーコンを送信する確率が最も高くなる。よって、ＳＴＡが２台のアドホックネットワークでは、ビーコンインターバルごとに交互にビーコンが送信される。また、図１１においても、最初のビーコンインターバル１においては、ＳＴＡ１がビーコンを送信し、次のビーコンインターバルではＳＴＡ２が送信、その次のビーコンインターバルではＳＴＡ１が送信する例を示している。

図１２はＳＴＡ１がＰＳオン、ＳＴＡ２がＰＳオフであり、ＳＴＡ１がＳＴＡ２にデータを送信する場合のタイミングを示している。ＳＴＡ１はデータ送信以前にＳＴＡ２のビーコンを受信しており、ＳＴＡ２がＰＳオフであることを認識し、ＰＳオフであることをメモリに記憶している。

図１２の動作説明をする。ＳＴＡ１は、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ１内でＳＴＡ２へ送信するデータが生成されると、ＳＴＡ１はＳＴＡ２がＰＳモードオンかオフであるかをメモリを参照することにより判別する。図１２では、ＳＴＡ２は、ＰＳモードオフであるため、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ１内にてＡＴＩＭパケットを送信することなく、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ１終了後ａｗａｋｅを維持し、データパケットをＳＴＡ２に送信する。ＳＴＡ２は常にａｗａｋｅ状態のため、ＡＴＩＭを受信しなくてもＳＴＡ１からのデータを受信でき、ＡＣＫをＳＴＡ１へ送信する。ＳＴＡ１はＡＣＫを受信後、送信するデータはないため、次のビーコンインターバル２にて、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ２終了後にＤｏｚｅへ移行する。

図１３に、図１１、１２においてデータ送信するＳＴＡ１のフローを示す。データ送信開始時、自端末内のメモリに記憶してある送信宛先のパワーセーブ状態を確認する（Ｓ１２０１）。確認後、宛先端末であるＳＴＡ２のパワーセーブが有効（ＰＳモードオン）になっていた場合（Ｓ１２０２）、現在ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗであるか判断し（Ｓ１２０３）、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗのタイミングになると、ＳＴＡ２に対しＡＴＩＭを送信する（Ｓ１２０４）。ＡＴＩＭ送信直後、ＳＴＡ２からのＡＣＫ待ちをする。ＡＣＫを受信できなかった場合は、送信に失敗したと判断し、Ｓ１２０３にて次のＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗタイミングを待ち、ＡＴＩＭを再送する。ＡＣＫを受信した場合は、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗから抜けるタイミングまで待つ（Ｓ１２０６）。ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗを抜けた後、ＳＴＡ２へデータパケットの送信を行う（Ｓ１２０７）。データ送信後、ＳＴＡ２からＡＣＫを受信するが、データパケットのＡＣＫについては説明を省略する。

送信するデータが無い場合は（Ｓ１２０８）、データ送信フローを終了する。送信するデータがまだある場合は（Ｓ１２０８）、まだ同一のビーコンインターバル内であれば（Ｓ１２０９）、Ｓ１２０７にてデータパケットをＳＴＡ２に対し送信する。同一Ｉｎｔｅｒｖａｌでない場合は、Ｓ１２０１に戻り、再度ＳＴＡ２のパワーセーブ状態検知から実行する。

また、ステップＳ１２０１、Ｓ１２０２の判断の結果、送信宛先であるＳＴＡ２がＰＳモードオフである場合は、ＳＴＡ２は常にａｗａｋｅ状態であるため、ＡＴＩＭパケットを送信することなく、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗの終了後にＳＴＡ２宛てにデータを送信する。
ＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１１，１９９９Ｅｄｉｔｉｏｎ

上述のように従来のアドホックネットワークでは、送信宛先がＰＳモードオンの場合は、ＡＴＩＭパケットの送信後に、データを送信し、ＰＳモードオフの場合には、ＡＴＩＭパケットの送信なしにデータを送信するので、アドホックネットワークに参加している各ステーションと通信するためには、各ステーションのパワーセーブ状態を把握する必要がある。そのために、各ステーションの送信するビーコン等のパケットに含まれるＰＭビットの状態を検出する必要がある。そして、検出した結果をＭＡＣアドレス毎に記憶し、パケット受信ごとに随時更新するなど、パワーセーブ状態の検出、記憶、更新するための機能を付加するため、メモリ、ＣＰＵ資源などを消費する問題がある。

また、アドホックネットワークへの参加、離脱を示す明示的な情報がないため、アドホックネットワークでは、ビーコン送信が新たに開始されるとネットワーク参加端末として判断し、ビーコン送信がなくなると、ネットワークから離脱と想定するため、ステーションのパワーセーブ状態の更新タイミングが難しいという問題があった。

別の問題として、ステーションのパワーセーブ状態更新をビーコン送信後に実行した場合、そのビーコンを受信する側のステーションが受信に失敗した場合、パワーセーブ状態の更新が遅れてしまうという問題もある。

本発明は、通信装置であって、他の通信装置のパワーセーブ状態を解除するためのＩＥＥＥ８０２．１１で定義されるＡＴＩＭを送信する解除手段と、データを送信する送信手段と、を有し、前記送信手段により前記他の通信装置にデータを送信する場合は、前記他の通信装置のパワーセーブ状態を識別することなく、前記解除手段は前記ＡＴＩＭを送信することを特徴とする。

また、本発明は、通信装置の通信方法であって、他の通信装置のパワーセーブ状態を解除するためのＩＥＥＥ８０２．１１で定義されるＡＴＩＭを送信する解除工程と、データを送信する送信工程と、を有し、前記送信工程において前記他の通信装置にデータを送信する場合は、前記他の通信装置のパワーセーブ状態を識別することなく、前記解除工程において前記ＡＴＩＭを送信することを特徴とする。

本発明によれば、データの送信側装置において、相手のパワーセーブ状態の検出および管理を行わなくても、データの受信ミスを防止してデータを送信することが可能となる。

（第１の実施形態）
本実施形態のアドホックネットワーク構成を図１に示す。図１において、１０１はカメラ、Ｓ１０２はプリンタとし、カメラ、プリンタ双方とも相手のパワーセーブ状態を管理しないでアドホック通信する事例について説明する。また、カメラ１０１とプリンタ１０２は、ＩＥＥＥ８０２．１１準拠のビーコン信号を定期的に送信する。アドホックネットワークでのビーコン号は、ＩＢＳＳ（ＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔＢａｓｉｃＳｅｒｖｉｃｅＳｅｔ）を構成する無線機器間で送信し合う信号であり、ネットワーク識別情報であるＳＳＩＤ（ＳｅｒｖｉｃｅＳｅｔＩＤ）、ビーコン信号を送信するビーコン間隔情報、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ長、パワーマネージメントに関する情報等、ＩＥＥＥ８０２．１１準拠の各種情報が含まれる報知信号である。

図２にＳＴＡ１であるカメラの内部構成を示す。図中、ＨｏｓｔＣＰＵ２０１はカメラ全体の制御を行い、無線部２０５に対して省電力モード等の電源制御コマンドの発行も行う。メモリ２０２はＨｏｓｔＣＰＵ２０１で実行するプログラムの格納および撮像部２０３にて撮影した画像の保存を行う。また、無線部２０５で使用する接続先情報（たとえばＰＣ、プリンタの無線部のＭＡＣアドレス等）をあらかじめ本メモリに記憶してある。撮像部２０３はレンズおよびＣＣＤ等から構成される。操作部２０４は電源ボタン、シャッターボタン、他のユーザインタフェースからなる。無線部２０５はＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線送受信部を有し、アナログ信号を扱うＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）層、デジタル信号を扱うＢａｓｅＢａｎｄ（ＢＢ）層、媒体制御を行うＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）層までを含み、無線部独自に通信状況に応じた省電力モードを有する。アンテナ２０６では、無線部２０５にて生成されたＲＦ信号を空間に放出し、また空間より受信した電波をＲＦ信号として無線部２０５に伝達する役割を有する。表示部２０７は撮像部２０３にて撮像中の画像モニタおよび、カメラの撮影モード、通信モード等を設定、表示可能な液晶ディスプレイにて構成される。なお、無線部２０５は、カメラ１０１に内臓することにより実現しても、無線通信カードをカードインターフェースに装着し、メモリ２０２に格納される無線通信カードドライバと、ＨｏｓｔＣＰＵ２０１との制御により動作するようにして実現してもよい。

図３にＳＴＡ２であるプリンタの内部構成を示す。図中、ＨｏｓｔＣＰＵ３０１はプリンタ全体の制御を行い、無線部３０５に対して省電力モード等の電源制御コマンドの発行も行う。メモリ３０２はＨｏｓｔＣＰＵ３０１で実行するプログラムの格納および、無線部より受信した画像ファイルを一時格納し、印刷部３０３にて印刷するためのデータを保持する。また、無線部３０５で使用する接続先情報（たとえばＰＣ、カメラの無線部のＭＡＣアドレス等）をあらかじめ本メモリに記憶してある。印刷部３０３は印刷ヘッド、ヘッド駆動装置、インクなどから構成される。操作部３０４は電源ボタン、リセットボタン、他のユーザインタフェースからなる。無線部３０５はＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線送受信部を有し、アナログ信号を扱うＲＦ層、デジタル信号を扱うベースバンド層、媒体制御を行うＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）層までを含み、無線部独自に通信状況に応じた省電力モードを有する。アンテナ３０６では、無線部３０５にて生成されたＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を空間に放出し、また空間より受信した電波をＲＦ信号として無線部３０５に伝達する役割を有する。表示部３０７は印刷部３０３にて印刷する画像ファイル選択のための画像モニタあるいは、プリンタの印刷モード、通信モード等を設定、表示可能な液晶ディスプレイ、もしくは、簡易なＬＥＤなどにて構成される。無線部３０５においても、無線部３０５は、プリンタ１０２に内臓することにより実現しても、無線通信カードをカードインターフェースに装着し、メモリ３０２に格納される無線通信カードドライバと、ＨｏｓｔＣＰＵ３０１との制御により動作するようにして実現してもよい。

以下、本実施の形態における無線パケットの送信動作について説明する。

図５を用いて、送信元がＰＳオン、送信先がＰＳオフの場合の動作を示す。ＳＴＡ１がカメラ、ＳＴＡ２がプリンタに相当し、ＳＴＡ１がＳＴＡ２にデータを送信する場合のタイミングを示している。ＳＴＡ１はデータ送信以前でもＳＴＡ２のＰＳ状態は検知および記憶していない。

ＳＴＡ１は、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ１内にＳＴＡ２へ送信するデータが生成されると、ＳＴＡ２がＰＳモードオン、オフにかかわらず、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ１内にて、ビーコン送信後にＡＴＩＭパケットをＳＴＡ２宛てに送信する。ＳＴＡ２は常にＡｗａｋｅのため、ＡＴＩＭ受信に成功し、ＡＣＫをＡＴＩＭ送信元であるＳＴＡ１に送信する。ＳＴＡ２からのＡＣＫを受信したＳＴＡ１は、データパケットをＳＴＡ２に送信する。ＳＴＡ２は常にａｗａｋｅ状態のため、ＳＴＡ１からのデータを受信し、ＡＣＫをＳＴＡ１へ送信する。ＳＴＡ１はＡＣＫを受信後、送信するデータはないため、次のビーコンインターバル２にて、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ２終了後にＤｏｚｅへ移行する。

また、図１０を用いて、送信元がＰＳオン、送信先がＰＳオンの場合の動作を示す。ＳＴＡ１がカメラ、ＳＴＡ２がプリンタに相当し、ＳＴＡ１がＳＴＡ２にデータを送信する場合のタイミングを示している。ＳＴＡ１はデータ送信以前でもＳＴＡ２のＰＳ状態は検知および記憶していない。

ＳＴＡ１は、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ１内にＳＴＡ２へ送信するデータが生成されると、ＳＴＡ２がＰＳモードオン、オフにかかわらず、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ１内にて、ビーコン送信後にＡＴＩＭパケットをＳＴＡ２宛てに送信する。ＳＴＡ２は、ＰＳオンでも、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ内ではａｗａｋｅのため、ＡＴＩＭ受信に成功し、ＡＣＫをＡＴＩＭ送信元であるＳＴＡ１に送信する。ＳＴＡ２は、ＡＴＩＭパケットを受信すると、ＡＴＩＭパケットを受信したビーコンインターバル内はＡｗａｋｅを維持する。ＳＴＡ２からのＡＣＫを受信したＳＴＡ１は、データパケットをＳＴＡ２に送信する。ＳＴＡ２はａｗａｋｅ状態を維持しているため、ＳＴＡ１からのデータを受信し、ＡＣＫをＳＴＡ１へ送信する。ＳＴＡ１はＡＣＫを受信後、送信するデータはないため、次のビーコンインターバル２にて、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ２終了後にＤｏｚｅへ移行する。

次に、カメラ１０１にて撮影した画像データをプリンタ１０２に転送し、印刷する場合のカメラ１０１の動作手順を図６のフローチャートを用いて説明する。プリンタ１０２はあらかじめアドホックネットワークのクリエータとしてＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ＝５ｍｓ、ＰＭ＝０にてビーコン送信を開始しており、その後カメラ１０１はジョイナとして、ビーコン送信を開始しているとする。また、カメラ１０１の撮像部２０３で撮影した画像データはメモリ２０２記憶されており、操作部２０４および表示部２０７を利用して、メモリ２０２に記憶した画像ファイルを選択、プリンタへの転送、印刷指示が行われたとする。ＨｏｓｔＣＰＵ２０１は印刷指示を受けると、画像ファイルを無線部２０５へ転送開始する。

カメラ１０１の無線部２０５は、画像ファイルをプリンタ１０２に送信するために、アンテナ２０６から受信したプリンタ１０２のビーコンを受信し、現在ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ期間であるかを判断する（Ｓ６０１）。なお、このときプリンタ１０２がＰＳモードオンかオフかの判断は行わない。ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ期間になると、プリンタ１０２宛てにＡＴＩＭパケットを送信する（Ｓ６０２）。ＡＴＩＭパケット送信直後にプリンタ１０２からのＡＣＫ受信不可の場合（Ｓ６０３）、Ｓ６０１に戻り、ＡＴＩＭを再送する。Ｓ６０３にてＡＣＫ受信成功した場合は、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗが終了するのを待ち（Ｓ６０４）、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ終了後、画像データパケットを送信する（Ｓ６０５）。画像ファイルは大きいので、複数のパケットに分割され、なおかつ複数ビーコンインターバルに渡り送信されることとなる。送信するデータがまだある場合で（Ｓ６０６）、まだ同一ビーコンインターバル内であれば（Ｓ６０７）、Ｓ６０５にて次のデータパケットを送信する。データパケットが多く、同一のビーコンインターバルで送りきれない場合、Ｓ６０１に戻り、次のビーコンインターバルにてデータパケットを送信するために、再度ＡＴＩＭ送信を行う。Ｓ６０６にて、送信するデータが無いことを確認すると、データ転送を終了する。

本例では、プリンタ１０２もデータ転送時は図６と同様の動作をする。

以上、説明したように、カメラ１０１、プリンタ１０２双方とも相手のパワーセーブ状態を検知しないため、実装が容易である。また、双方ともＰＳ状態検知ずれがおきず、パケットロスが発生しない。さらには、自分のＰＳ状態変更通知をビーコン以外のＡＴＩＭもしくはデータパケットなどで意図的にブロードキャストする必要がないため、ブロードキャスト受信による相手側端末のＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ以外でのＡｗａｋｅを防ぐことも可能となり、消費電力の低減にも有効である。

（第２の実施形態）
本実施形態のネットワーク構成は第１の実施形態と同様であり、図１に示す。図１において、１０１はカメラ、１０２はプリンタとし、カメラ１０１およびプリンタ１０２の内部構成は図２および図３と同様であり、説明は省略する。

本実施形態において、カメラ１０１は相手のパワーセーブ状態を管理せず、図６の手順に従ってデータ送信する装置であり、プリンタ１０２は相手のパワーセーブ状態を管理し、図１２の手順に従ってデータ送信する装置である。

印刷する場合の無線動作手順を図７を用いて説明する。プリンタは電源オンからオフまで、カメラは印刷開始から終了までを説明する。

まず、プリンタ１０２は、操作部３０４の電源ボタンを押すことで、ＨｏｓｔＣＰＵ３０１はメモリ３０２に保存されたプログラムによって起動する。

起動後ＨｏｓｔＣＰＵ３０１は、無線部３０５を起動する（Ｓ７０１）。無線部３０５起動後、ＨｏｓｔＣＰＵ３０１は無線部３０５に対し、ＳｔａｒｔＡｄＨｏｃＮｅｔｗｏｒｋをパワーセーブモードで発行する（Ｓ７０２）。発行するコマンドに対しては応答があるが、説明簡略化のため、以降説明では一部を除き省略する。無線部３０５は、コマンドを受信し、アンテナ３０６を経由してアドホックビーコンの送信を開始する（Ｓ７０３）。無線部３０５はＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ＝５ｍｓ、ＰＭ＝１とするパワーセーブモードでネットワークを起動することになる。アドホックビーコンのＭＡＣヘッダは図４に記載した通りである。この時点ではアドホックネットワークを構成する装置がプリンタ１０２の１台のみであるため、１００ｍｓのビーコンインターバル毎にプリンタ１０２側がビーコンを送信する（Ｓ７０４）。

次いでカメラ１０１は、操作部２０４の印刷ボタンを押すことで、ＨｏｓｔＣＰＵ２０１はメモリ２０２に保存されたプログラムによって通信動作を開始する。

まず、ＨｏｓｔＣＰＵ２０１は、無線部２０５を起動する（Ｓ７０５）。無線部２０５起動後、ＨｏｓｔＣＰＵ２０１は無線部２０５に対し、スキャンリクエストコマンドを発行する（Ｓ７０６）。無線部２０５は、スキャンリクエストコマンドを受信し、アンテナ２０６を経由してプローブリクエストを送信する（Ｓ７０７）。

プリンタ１０２の無線部３０５は、アンテナ３０６を経由し、プローブリクエストを受信すると（Ｓ７０７）、アンテナ３０６を経由し、プローブレスポンスを送信する（Ｓ７０８）。

無線部２０５は、プローブレスポンスを受信し、ＨｏｓｔＣＰＵ２０１に対しレスポンスのあったプリンタ１０２の情報（ＭＡＣアドレス、ＳＳＩＤ等）を通知する（Ｓ７０９）。ＨｏｓｔＣＰＵ２０１は、通知された情報を元にプリンタ１０２との通信を開始するため、ジョインアドホックコマンドを無線部２０５に対し発行する（Ｓ７１０）。

ジョインアドホックコマンドを受信した無線部２０５は、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ中の先頭のタイミングでビーコン送信を開始する（Ｓ７１１）。無線部２０５はアクティブモードでネットワークに参加しており、送信ビーコンのＭＡＣヘッダ中のＰＭビットは０である。このビーコンを受信した無線部３０５は、無線部内部の管理テーブルにプリンタ１０１のＭＡＣアドレスとＰＭ状態ビット０を新たに作成、保持する。

この時点でアドホックネットワークに参加しているステーションは２台となったため、１００ｍｓごとのビーコンは、プリンタ１０２とカメラ１０１が交互に送信することとなる。よって、Ｓ７１１のビーコンのあと１００ｍｓ後にプリンタ側からビーコンが送信される（Ｓ７１２）。以降、特に断りない場合は、ビーコン交互送信が継続しているため、各ステーションが送信するビーコン間隔は２００ｍｓとなる。

カメラのＨｏｓｔＣＰＵ２０１はアドホックに参加後、すぐにパワーセーブモードへ移行するため、エンターＰＳコマンドを無線部２０５に発行する（Ｓ７１３）。ＰＳコマンドを受信した無線部２０５は、次のビーコン送信から、ＰＭビットを１にして送信する（Ｓ７１４）。このビーコンを受信した無線部３０５は、すでに保持しているカメラのＭＡＣアドレスとともに、ＰＭ＝１へ状態変更を反映させる。

カメラのＨｏｓｔＣＰＵ２０１はファイル転送開始に先立ち、無線部２０５のパワーセーブを解除するため、無線部２０５に対しＥｘｉｔＰＳコマンドを発行する（Ｓ７１５）。無線部２０５は、次のビーコン送信タイミングでＰＭビット＝０としてビーコンを送信する（Ｓ７１６）。

このビーコンを受信した無線部３０５は、すでに保持しているカメラのＭＡＣアドレスとともに、ＰＭ＝０へ状態変更を反映させる。

ＨｏｓｔＣＰＵ２０１は、写真ファイルで構成された大きなファイルの転送を開始する（Ｓ７１７）。データを受信した無線部２０５は、図６の手順に従い、データパケットをプリンタ３０１に送信する（Ｓ７１８）。詳細には、無線部２０５は、無線部３０５のパワーセーブ状態を判断することなしに、無線部３０５に対するデータパケット送信前に、ビーコンインターバル毎にＡＴＩＭ送信およびＡＣＫ受信を行い、データ送信後はＡＣＫを受信する。データパケットを受信した無線部３０５は、ＨｏｓｔＣＰＵ３０１へデータを転送する（Ｓ７１９）。ＨｏｓｔＣＰＵ３０１は受信データをメモリ３０２に格納する。

以降、ファイル転送終了まで上記データ転送が繰り返し実行されるが、ここでは説明簡略化のため、シーケンスを省略する。無線部２０５はＳ７２０で受信したデータの最終パケットを送信する（Ｓ７２１）。無線部３０５は、受信したデータパケットをＨｏｓｔＣＰＵ３０１に送信し（Ｓ７２２）、ファイル転送を終了する。

プリンタ１０２は、ＨｏｓｔＣＰＵ３０５が最後のデータ受信を完了すると（Ｓ７２２）、受信した画像ファイルをメモリ３０２にて印刷データに変換し、印刷部３０３に順次転送、印刷を開始する。

カメラＨｏｓｔＣＰＵ２０１は、ファイル転送が終了すると、すぐにパワーセーブモードへ移行するために、エンターＰＳコマンドを無線部２０５に発行する（Ｓ７２３）。ＰＳコマンドを受信した無線部２０５は、次のビーコン送信から、ＰＭビットを１にして送信する（Ｓ７２４）。このビーコンを受信した無線部３０５は、すでに保持しているカメラのＭＡＣアドレスとともに、ＰＭ＝１へ状態変更を反映させる。

プリンタ側無線部３０５は、カメラ側無線部２０５のパワーセーブ状態変更にかかわらず、無線部２０５と交互にビーコン送信を継続する（Ｓ７２５）。

プリンタホストＣＰＵ３０１は、印刷開始から例えば約１分後、印刷部３０３からの印刷終了情報を受信すると、無線部３０５に対し、印刷終了ステータスをデータとして転送する（Ｓ７２６）。無線部３０５は、カメラ１０１がパワーセーブ状態であることを認識しているので、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ内でＡＴＩＭパケットを無線部２０５に送信して無線部２０５をａｗａｋｅ状態にし、印刷終了ステータスを含むデータをデータパケットとして無線部２０５へ送信する（Ｓ７２７）。無線部２０５は、受信したデータをＨｏｓｔＣＰＵ２０１に転送する（Ｓ７２８）。

カメラ１０１のＨｏｓｔＣＰＵ２０１にて、Ｓ７２８で受信したデータの内容を解析する。内容が印刷終了ステータスであったため、Ｓ７１７ないしＳ７２０にて送信した画像ファイルの印刷が終了したと判断し、無線の切断動作を行う。まず無線部２０５に対しストップアドホックコマンドを発行する（Ｓ７２９）。

ストップアドホックコマンドを受信した無線部２０５は、ビーコン送信を停止する。無線部２０５からのビーコン送信が停止したことにより、無線部３０５は、ビーコンインターバル毎に、つまり１００ｍｓ毎にビーコン送信を行う（Ｓ７３０）。ビーコン受信状況が変化し、カメラ１０１からのビーコンを受信しなくなったため、無線部３０５は、すでに保持しているカメラのＭＡＣアドレスおよびＰＭ＝１の情報を無効とする。カメラのＨｏｓｔＣＰＵＣＰＵ２０１は、次いで、無線部２０５の電源をオフにし（Ｓ７３１）印刷手順を終了する。

プリンタ１０２は単独でビーコンを送信を継続する（Ｓ７３２）。プリンタのＨｏｓｔＣＰＵ３０１は、５分間データ送受信がないことを検知すると、無線部３０５に対しストップアドホックコマンドを発行する（Ｓ７３３）。このコマンドを受信した無線部３０５はビーコン送信を停止する。ＨｏｓｔＣＰＵ３０１より無線部３０５の電源をオフにし（Ｓ７３４）、その後、プリンタ１０２本体の電源をオフにし、印刷のための手順を終了する。

以上説明したように本実施形態によれば、背景技術で説明した従来の機能を有するプリンタとの接続においても、カメラは自身のパワーセーブ状態を通知するので、相互接続性を維持することは可能である。

また、カメラはプリンタのパワーセーブ検知を行わないので、実装が容易であり、プリンタ側がＰＳ状態変更した場合でも、検出タイミングズレ問題は発生しないため、カメラが送信したパケットのロスは発生しない。

（第３の実施形態）
本実施形態のネットワーク構成は第１の実施形態と同様であり、図１に示す。図１において、１０１はカメラ、１０２はプリンタとし、カメラ１０１およびプリンタ１０２の内部構成は図２および図３と同様であり、説明は省略する。

本実施形態において、カメラ１０１は相手のパワーセーブ状態を管理せず、図６の手順に従ってデータ送信する装置であり、かつ、自分のパワーセーブ状態に変更があった場合はＡＴＩＭおよびダミーデータを送信することで、明示的にパワーセーブ状態を通知する。プリンタ１０２は相手のパワーセーブ状態を管理し、図１２の手順に従ってデータ送信する装置である。

カメラ１０１が自分のパワーセーブ状態を明示的に送信する手順は、相手のパワーセーブ状態にかかわらず、自分のパワーセーブ状態通知をＡＴＩＭパケットおよびダミーデータパケット送信により明示的に行う。カメラ１０１のＰＳ状態通知フローを図８を用いて説明する。このフロー説明においては、すでにカメラ１０１とプリンタ１０２がアドホックネットワークを構成していることを前提とする。

カメラのＨｏｓｔＣＰＵ２０１より、無線部２０５に対して、ＥｎｔｅｒＰＳコマンド、ＥｘｉｔＰＳコマンドなどのパワーセーブ状態変更要求が発生する（Ｓ８０１）。ここでは、ＥｎｔｅｒＰＳコマンドを例に説明する。無線部２０５は、ＰＳ状態変更要求を受けると、現在ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ中であるかを判断する（Ｓ８０２）。ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗタイミングを待って、ＭＡＣヘッダ中のＰＳ＝１とするＡＴＩＭパケットをアドホックネットワーク全端末が受信可能なブロードキャストにて送信する（Ｓ８０３）。ブロードキャスト送信により、アドホックネットワーク内の全ての端末（ここではプリンタ１０２のみ）は、次のビーコン受信までＡｗａｋｅ状態を維持する。ブロードキャストの場合、ＡＣＫ受信は行わない。ＡＴＩＭ送信後、ＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ期間の終了を待って（Ｓ８０４）、ＭＡＣヘッダ中のＰＳ＝１とし、データフィールドにデータを含まないＮｕｌｌデータパケットをブロードキャストする（Ｓ８０５）。アドホックネットワーク内の全ての端末（ここではプリンタ１０２のみ）はＡｗａｋｅを維持しているため、ｎｕｌｌデータを受信する。

Ｎｕｌｌデータ送信後、カメラの無線部２０５は、自装置のＰＳ状態変更を行い（Ｓ８０６）、間欠受信を開始する。

上記説明において、状態変更前に送信するパケットはＡＴＩＭのみで、ｎｕｌｌデータは省略することも可能である。また、ネットワーク内の特定端末にのみ通知する場合は、ブロードキャストパケットではなく、特定のＭＡＣアドレス宛てにＡＴＩＭパケット、ｎｕｌｌデータを送信してもよい。さらには、自端末がビーコンを送信したＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗでは、ＰＳ状態変更通知はビーコンのみで行い、ＡＴＩＭないしｎｕｌｌパケットの送信はしなくてもよい。

図９では、ＳＴＡ１が行うＰＳ変更通知について、ＡＴＩＭパケットのみで行った場合を示す。ＰＳ状態変更要求がＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ２内で生成したとする。カメラ１０１がＰＳ＝ｏｎに変更する前にＡＴＩＭＷｉｎｄｏｗ２にてＡＴＩＭパケットを送信しており、送信した次のビーコンインターバル３よりＰＳ＝ｏｎに変更される。ただし、ビーコンインターバル３ではＳＴＡ１がビーコン送信するためＡｗａｋｅを維持しているが、ビーコンインターバル４（記載なし）からＤｏｚｅレベルに移行可能となる。

以上説明したように、自分のパワーセーブ状態変更前にＡＴＩＭおよびｎｕｌｌデータを送信し、その後にＰＳ状態変更を行うことで、相手のＰＳ状態を検知することなく、確実に状態変更をアドホックネットワーク内端末に通知することができる。また、このことで、ＰＳ状態通知側とＰＳ状態検知側での時間的なズレの発生を防ぐことが可能となり、結果としてパケットロスの発生を防ぐことが可能となる。

以上のように上記各実施の形態によれば、送信するステーション側において、相手のパワーセーブ状態の検出および管理する必要がなくなり、実装が容易になる。また、パワーセーブ状態を通知する側と検知する側において更新タイミングの不一致が発生しないので、更新タイミング不一致によるパケットロスが防げる。また、従来端末との互換性に関しては問題なく、ＡＴＩＭおよびｎｕｌｌデータ等を明示的に送信することで、接続性の向上をはかることも可能である。

本発明の第１から３の実施形態におけるアドホックネットワーク構成を示す。本発明の第１から３の実施形態におけるカメラの内部構成を示す。本発明の第１から３の実施形態におけるプリンタの内部構成を示す。本発明および背景技術を説明するＭＡＣヘッダ構成を示す。本発明の第１、２の実施形態における相手がＰＳモードオフでのデータ送信例を示す。本発明の第１、２の実施形態におけるデータ送信手順を示す。本発明の第２の実施形態におけるデータ送信手順を示す。本発明の第３の実施形態．におけるデータ送信手順を示す。本発明の第３の実施形態．におけるＡＴＩＭのみ送信する例を示す。本発明の第１、２の実施形態における相手がＰＳモードオンでのデータ送信例を示す。従来の相手がＰＳモードオンでのデータ送信例を示す。従来の相手がＰＳモードオフでのデータ送信例を示す。従来のデータパケット送信手順を示す。

符号の説明

１０１カメラ
１０２プリンタ

Claims

通信装置であって、
他の通信装置のパワーセーブ状態を解除するためのＩＥＥＥ８０２．１１で定義されるＡＴＩＭを送信する解除手段と、
データを送信する送信手段と、を有し、
前記送信手段により前記他の通信装置にデータを送信する場合は、前記他の通信装置のパワーセーブ状態を識別することなく、前記解除手段は前記ＡＴＩＭを送信することを特徴とする通信装置。
請求項１において、
前記解除手段は、前記送信手段により前記他の通信装置にデータを送信する度に、前記ＡＴＩＭを必ず送信することを特徴とする通信装置。
請求項１又は２において、
前記解除手段は、報知信号の送信タイミングから始まる一定の期間内に前記ＡＴＩＭを送信することを特徴とする通信装置。
請求項１から３のいずれか１項において、
ネットワークを形成する他の通信装置がパワーセーブ状態か否かに係わらずに受信処理を行う期間を判別する判別手段を有し、
前記解除手段は、前記判別手段により判別した前記期間内に、前記ＡＴＩＭを送信することを特徴とする通信装置。
請求項１から４のいずれか１項において、
前記通信装置のパワーセーブ状態の変更を他の通信装置に対し通知する通知手段を有することを特徴とする通信装置。
請求項５において、
前記パワーセーブ状態の変更とは、間欠受信をおこなう状態と、非間欠受信を行う状態のいずれか一方から他方へ状態を変化することであることを特徴とする通信装置。
請求項５において、
前記通知手段は、前記パワーセーブ状態の変更を示す情報を、前記ＡＴＩＭにより通知することを特徴とする通信装置。
請求項５において、
前記通知手段は、前記ＡＴＩＭの送信後に、前記パワーセーブ状態の変更を示す情報を送信することを特徴とする通信装置。
請求項５において、
前記通知手段は、前記パワーセーブ状態の変更を示す情報をブロードキャストすることを特徴とする通信装置。
請求項１から９のいずれか１項において、
前記通信装置は、中継装置を介さずに、通信装置間で直接通信を行うことを特徴とする通信装置。
通信装置の通信方法であって、
他の通信装置のパワーセーブ状態を解除するためのＩＥＥＥ８０２．１１で定義されるＡＴＩＭを送信する解除工程と、
データを送信する送信工程と、を有し、
前記送信工程において前記他の通信装置にデータを送信する場合は、前記他の通信装置のパワーセーブ状態を識別することなく、前記解除工程において前記ＡＴＩＭを送信することを特徴とする通信方法。
請求項１１記載の通信方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。