JP4888286B2 - 無線通信ドライバプログラム、無線通信端末及び無線通信インタフェース制御方法 - Google Patents
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Description
み、ホスト部から送られる送信データを無線信号へ変換し無線基地局へ送信し、無線基地局から受信された無線信号を受信データに変換しホスト部へ送る。ホスト部では、OS(Operating System)により上記インタフェース部等の各種インタフェースが管理され、ドライバと呼ばれるソフトウェアモジュールがOSからの指示により上記インタフェース部との間のデータの送受信制御を行う。
間の仲介処理を無線通信端末に実行させる無線通信ドライバプログラムに関し、この無線通信ドライバプログラムが、無線通信端末に、上記無線通信インタフェースの動作状態を管理し、上記フレーム処理手段からアドレス解決要求フレームを受けた場合で上記無線通信インタフェースの動作状態が待機モードである場合に、上記無線通信インタフェースに待機モードから通常モードへ復帰するように指示し、上記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことを確認する状態管理ステップと、この状態管理ステップにより上記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことが確認された後に、上記フレーム処理手段から送られたアドレス解決要求フレームに対するアドレス解決応答フレームを生成し、このアドレス解決応答フレームを上記フレーム処理手段に送る模擬応答ステップと、を実行させるというものである。
れるアドレス解決処理は、一般的に、宛先アドレスに対応する物理アドレス(例えばMACアドレス)がアドレス解決テーブルに登録されていない場合に実行される。
ェースから送信されるべきデータを格納するバッファを生成させる生成ステップを更に実行し、上記変換ステップが、無線通信インタフェースの動作状態が待機モードにある場合で上記フレーム処理手段からアドレス解決要求フレーム以外のフレーム(例えばMAC(Media Access Control)フレーム)を受けた場合に、このフレーム(例えばMAC(Media Access Control)フレーム)若しくはこのフレームから変換された通信データを上記バッファに格納し、上記状態管理ステップにより無線通信インタフェースが通常モードへ復帰したことが確認された後に、上記バッファに格納された通信データを無線通信インタフェースへ送るようにする。
以下、本発明の第一実施形態における無線端末について説明する。
まず、第一実施形態における無線端末と無線通信システムとの接続形態について図1を用いて説明する。図1は、第一実施形態における無線端末と無線通信システムとの接続形態を示す概念図である。
W45は、このように複数のBS40を管理し、その他のゲートウェイ等とデータをやりとりすることにより、無線端末10に対しIPネットワーク48へのアクセスサービスを提供する。
次に、第一実施形態における無線端末の装置構成について図1及び2を用いて説明する。なお、以下に説明するのは、あくまで本願発明に関連する構成についてのものであるため、当該無線端末にその他の構成若しくは機能部が含まれていても何ら問題ない。
Digital Assistant)、パーソナルコンピュータ等である。無線端末10は、ROM(Read Only Memory)、ハードディスク等に記憶されている各種ソフトウェアがCPUにより実行されることにより実現されるホスト部15と、上記入出力インタフェースの1つである無線通信インタフェース部(以降、I/F部と表記する)30とを少なくとも備える。
I/F部30は、WiMAXをサポートする無線通信インタフェースカード(インタフェースボード或いは専用チップセット)である。I/F部30は、送受信処理を実行する機能部として、無線MAC(Media Access Control)部31、RF(Radio Frequency)部32等を備える。以下、I/F部30を構成する各機能部について簡単に概略を説明する。
われる省電力制御を限定するものではないため、無線MAC部31及びRF部32の送受信処理に関わる全ての回路への電力供給が停止されてもよいし、これらのうちの一部の回路への電力供給が停止されるようにしてもよい。
ホスト部15は、OS(Operating System)20、ドライバ25、アプリケーション16等から構成される。
ドライバ25は、OS20と連携することにより上述のI/F部30を制御する。ドライバ25は、OS20からの指示に応じて、I/F部30に対して必要な送受信処理の指示を出す。ここで、ドライバ25は、WiMAXを実現するI/F部30をEthernet(登録商標)(以降、L2と表記する)デバイスとしてOS20に認識させるように動作する。
せるすなわちL2ドライバとして動作するため、OS20は、通信時にはこのドライバ25を利用してL2通信を実行する。すなわち、OS20は、L2フレームの送受信をドライバ25に依頼し、必要に応じてARP手順を実行する。ドライバ25は、このOS20により実行されるL2通信があたかも正常に動作しているかのように見せかけるL2模擬処理を実行する。本実施形態における無線端末10は、このようなL2模擬処理のうちのARP模擬手順を利用することにより、I/F部30が待機モードから通常モードへ復帰する際のタイムラグ(遅延時間)を吸収するべく、OS20からドライバ25に対して送信データを送ることを一時的に停止させる。
OS20は、ハードウェア管理、プロセス管理、メモリ管理等を行い、これら管理リソースをアプリケーション16に提供する。OS20としては、例えば、Windows(登録商標)やLinux(登録商標)等が利用される。OS20は、標準的なL2及びIPのプロトコルスタックを備える。なお、I/F部30の種類に応じて必要となる特殊処理についてはドライバ25が吸収する。OS20は、上述のようにドライバ25がL2ドライバとして動作するため、通信を行う場合には上記プロトコルスタックを実行する。OS20のプロトコルスタックは、バッファ21、L2通信制御部22、ARPテーブル23等を備える。
るエントリの削除を行う。
アプリケーション16は、OS20の管理下において実行され、本実施形態ではIP通信を伴うアプリケーションを対象とする。アプリケーション16は、例えば、WEBブラウザ、JAVA(登録商標)等である。なお、本発明は、IP通信を伴うアプリケーションであればこのアプリケーション16の機能を限定するものではないため、アプリケーション16はどのようなアプリケーションであってもよい。
ドライバ25は、L2模擬処理を実行するために、L2フレーム処理部26、ARP模擬処理部27、待機状態制御部28、通信状態検出部29等を備える。
より、OS20は、ARP手続実行中においては、同じ宛先への新たなパケット送信を行わないため、結果としてI/F部30が待機モードから通常モードへ復帰するまでパケット送信が抑制される。
以下に、本実施形態における無線端末10の動作例について図3から6を用いて説明する。
る場合の動作シーケンスを示す図である。本実施形態の無線端末10のドライバ25では、L2フレーム処理部26がOS20から送られてくるL2フレームからIPパケットを抽出する処理、及びI/F部30から送られてくるIPパケットにL2ヘッダを付与してL2フレームを生成する処理を実行している。L2フレーム処理部26によりこのような処理が実行されている間は、同ドライバ25の通信状態検出部29は通信状態が継続していると判断する。
送信データをL2通信により送信するべく、L2通信制御部22を起動する。L2通信制御部22は、この送信データに付与するL2ヘッダを生成するために、アドレス解決処理を実行する(S60)。具体的には、L2通信制御部22は、ARPテーブル23から、この送信データに設定されているIPアドレスに対応するエントリを抽出しようとする。このとき、L2通信制御部22は、このARPテーブル23に該当するエントリが登録されていないと判断し、ARP手順を実行する。L2通信制御部22は、ARPリクエストフレームを生成し、ドライバ25へこのフレームの送信を指示する(S61)。以降、OS20は、このARPリクエストフレームに対する応答であるARPリプライフレームが返信されるまで同一宛先への送信データの送信要求を抑制する(アドレス解決処理の待ち時間)。
ここで、上述した第一実施形態における無線端末10の作用及び効果について述べる。
以下、本発明の第二実施形態における無線端末について説明する。上述の第一実施形態では、無線端末10で送信データが発生しI/F部30を通常モードへ復帰させる際にOS20に確実にARP手順を実行させるために、I/F部30が待機モードになるとARPテーブル23の所定エントリを削除していた。第二実施形態における無線端末10では、ARPテーブル23のエントリの有効期間を使って、所定のエントリを確実に無効にす
るようにする。なお、接続形態については、第一実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。以下、第二実施形態における無線端末10について、第一実施形態と異なる機能部及びその動作について説明する。
以下に、第二実施形態における無線端末10の動作例について図8を用いて説明する。図8は、第二実施形態における無線端末10主導でI/F部30が通常モードへ復帰する場合の動作シーケンスを示す図である。無線端末10のI/F部30が待機モードから通常モードへ復帰し、ドライバ25からARPリプライフレームを受けたOS20が、送信データフレームをドライバ25に送信する(S71)までは、第一実施形態と同様である(図6参照)。このとき、ARPテーブル23には、ダミーのARPリプライフレームに設定されているMACアドレスの設定されたエントリが登録されている。従って、以降、同一IPアドレスに対して送信データが発生した場合には、ARP手順は実行されず、ARPテーブル23に登録されるMACアドレスによりアドレス解決される。
ここで、上述した第二実施形態における無線端末10の作用及び効果について述べる。
上述の第一実施形態及び第二実施形態における無線端末では、ARP手順を伴うL2フレームを対象としていたが、ARP手順を伴わず送信されるL2フレームに対応するための構成を備えるようにしてもよい。ARP手順を伴わない通信とは、ブロードキャストフレームを送信する場合や、ARPテーブル23のエントリを静的な(スタティックな)設定(有効期間を持たない設定)とする場合等がある。
本実施形態は次の発明を開示する。各項に開示される発明は、必要に応じて可能な限り組み合わせることができる。
複数の動作状態として少なくとも待機モードと通常モードとを有する無線通信インタフェースと、アドレス解決プロトコルを含むデータリンク層で伝送されるフレームを処理するフレーム処理手段と、の間の仲介処理を無線通信端末に実行させる無線通信ドライバプログラムにおいて、
前記無線通信端末に、
前記無線通信インタフェースの動作状態を管理し、前記フレーム処理手段からアドレス解決要求フレームを受けた場合で前記無線通信インタフェースの動作状態が待機モードである場合に、前記無線通信インタフェースに待機モードから通常モードへ復帰するように指示し、前記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことを確認する状態管理ステップと、
前記状態管理ステップにより前記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことが確認された後に、前記フレーム処理手段から送られたアドレス解決要求フレームに対するアドレス解決応答フレームを生成し、このアドレス解決応答フレームを前記フレーム処理手段に送る模擬応答ステップと、
を実行させる無線通信ドライバプログラム。(1)
(付記2)
前記無線通信端末に、
前記状態管理ステップにより前記無線通信インタフェースが通常モードから待機モードへ移行したことが確認された場合に、前記フレーム処理手段で利用されるアドレス解決テーブルのエントリを無効化するテーブル更新ステップ、
を更に実行させる付記1に記載の無線通信ドライバプログラム。(2)
(付記3)
前記無線通信端末に、
前記無線通信インタフェースにおける通信状況を調査し、時間閾値としての無通信判断時間より長く通信がされていない状況が継続されている場合に、前記無線通信インタフェースが無通信状態にあると判断する通信状況判断ステップと、
前記フレーム処理手段で利用されるアドレス解決テーブルのエントリの有効期間を前記無通信判断時間相当若しくは前記無通信判断時間よりも短い期間に設定するテーブル更新ステップと、
を更に実行させる付記1に記載の無線通信ドライバプログラム。(3)
(付記4)
前記無線通信端末に、
前記無線通信インタフェースにおける通信状況を調査し、時間閾値としての無通信判断時間より長く通信がされていない状況が継続されている場合に、前記無線通信インタフェースが無通信状態にあると判断する通信状況判断ステップと、
前記無通信判断時間を前記フレーム処理手段で利用されるアドレス解決テーブルのエントリの有効期間相当若しくは該アドレス解決テーブルのエントリの有効期間よりも長い期間に設定する閾値更新ステップと、
を更に実行させる付記1に記載の無線通信ドライバプログラム。(4)
(付記5)
前記無線通信端末に、
前記フレーム処理手段から送られるフレームを前記無線通信インタフェースで利用される通信データに変換し、前記無線通信インタフェースから送られる通信データを前記フレーム処理手段で処理されるフレームに変換する変換ステップと、
前記無線通信インタフェースを利用した通信に関し、前記フレーム処理手段が、前記無線通信インタフェースを利用した通信には不必要な前記アドレス解決プロトコルを含むデータリンク層プロトコルを実行するように制御する制御ステップと、
を更に実行させる付記1に記載の無線通信ドライバプログラム。(5)
(付記6)
前記無線通信端末に、
前記無線通信インタフェースから送信されるべきデータを格納するバッファを、
更に有し、
前記変換ステップが、前記無線通信インタフェースの動作状態が待機モードにある場合で前記フレーム処理手段からアドレス解決要求フレーム以外のフレームを受けた場合に、このフレーム若しくはこのフレームから変換された通信データを前記バッファに格納し、前記状態管理ステップにより前記無線通信インタフェースが通常モードへ復帰したことが確認された後に、前記バッファに格納された通信データを前記無線通信インタフェースへ送る、
付記5に記載の無線通信ドライバプログラム。(6)
(付記7)
複数の動作状態として少なくとも待機モードと通常モードとを有する無線通信インタフェースと、
アドレス解決プロトコルを含むデータリンク層で伝送されるフレームを処理するフレーム処理手段と、
前記フレーム処理手段と前記無線通信インタフェースとの間を仲介するドライバ手段と、を備える無線通信端末において、
前記ドライバ手段が、
前記無線通信インタフェースの動作状態を管理する状態管理手段であって、前記フレーム処理手段からアドレス解決要求フレームを受けた場合で前記無線通信インタフェースの動作状態が待機モードである場合に、前記無線通信インタフェースに待機モードから通常モードへ復帰するように指示し、前記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことを確認する状態管理手段と、
前記状態管理手段により前記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことが確認された後に、前記フレーム処理手段から送られたアドレス解決要求フレームに対するアドレス解決応答フレームを生成し、このアドレス解決応答フレームを前記フレーム処理手段に送る模擬応答手段と、
を有する無線通信端末。(7)
(付記8)
前記ドライバ手段は、
前記状態管理手段により前記無線通信インタフェースが通常モードから待機モードへ移行したことが確認された場合に、前記フレーム処理手段で利用されるアドレス解決テーブルのエントリを無効化するテーブル更新手段、
を更に有する付記7に記載の無線通信端末。
(付記9)
前記ドライバ手段は、
前記無線通信インタフェースにおける通信状況を調査し、時間閾値としての無通信判断時間より長く通信がされていない状況が継続されている場合に、前記無線通信インタフェースが無通信状態にあると判断する通信状況判断手段と、
前記フレーム処理手段で利用されるアドレス解決テーブルのエントリの有効期間を前記無通信判断時間相当若しくは前記無通信判断時間よりも短い期間に設定するテーブル更新手段と、
を更に有する付記7に記載の無線通信端末。
(付記10)
前記ドライバ手段は、
前記無線通信インタフェースにおける通信状況を調査し、時間閾値としての無通信判断時間より長く通信がされていない状況が継続されている場合に、前記無線通信インタフェースが無通信状態にあると判断する通信状況判断手段と、
前記無通信判断時間を前記フレーム処理手段で利用されるアドレス解決テーブルのエントリの有効期間相当若しくは該アドレス解決テーブルのエントリの有効期間よりも長い期間に設定する閾値更新手段と、
を更に有する付記7に記載の無線通信端末。
(付記11)
前記ドライバ手段は、
前記フレーム処理手段から送られるフレームを前記無線通信インタフェースで利用される通信データに変換し、前記無線通信インタフェースから送られる通信データを前記フレーム処理手段で処理されるフレームに変換する変換手段を、
更に有し、
前記無線通信インタフェースを利用した通信に関し、前記フレーム処理手段が、前記無線通信インタフェースを利用した通信には不必要な前記アドレス解決プロトコルを含むデータリンク層プロトコルを実行するように制御する、
付記7に記載の無線通信端末。
(付記12)
前記ドライバ手段は、
前記無線通信インタフェースから送信されるべきデータを格納するバッファ、
を更に有し、
前記変換手段が、前記無線通信インタフェースの動作状態が待機モードにある場合で前記フレーム処理手段からアドレス解決要求フレーム以外のフレームを受けた場合に、このフレーム若しくはこのフレームから変換された通信データを前記バッファに格納し、前記状態管理手段により前記無線通信インタフェースが通常モードへ復帰したことが確認された後に、前記バッファに格納された通信データを前記無線通信インタフェースへ送る、
付記11に記載の無線通信端末。
(付記13)
無線通信端末が実行し、複数の動作状態として少なくとも待機モードと通常モードとを有する無線通信インタフェースと、アドレス解決プロトコルを含むデータリンク層で伝送されるフレームを処理するフレーム処理手段と、の間の仲介処理である無線通信インタフェース制御方法において、
前記無線通信端末が、
前記無線通信インタフェースの動作状態を管理し、前記フレーム処理手段からアドレス解決要求フレームを受けた場合で前記無線通信インタフェースの動作状態が待機モードである場合に、前記無線通信インタフェースに待機モードから通常モードへ復帰するように指示し、前記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことを確認する状態管理ステップと、
前記状態管理ステップにより前記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことが確認された後に、前記フレーム処理手段から送られたアドレス解決要求フレームに対するアドレス解決応答フレームを生成し、このアドレス解決応答フレームを前記フレーム処理手段に送る模擬応答ステップと、
を実行する無線通信インタフェース制御方法。(8)
40 無線基地局(BS)
43 ASN(Access Service Network)
48 IPネットワーク
45 ASNゲートウェイ(ASN−GW)
50 通信先端末
11 アンテナ
15 ホスト部
16 アプリケーション
20 OS(Operating System)
21 バッファ
22 L2通信制御部
23 ARPテーブル
25 ドライバ
26 L2フレーム処理部
27 ARP模擬処理部
28 待機状態制御部
29 通信状態検出部
30 無線通信インタフェース部(I/F部)
31 無線MAC(Media Access Control)部
32 RF(Radio Frequency)部
90 保留バッファ
Claims (8)
- 複数の動作状態として少なくとも待機モードと通常モードとを有する無線通信インタフェースと、アドレス解決プロトコルを含むデータリンク層で伝送されるフレームを処理するフレーム処理手段と、の間の仲介処理を無線通信端末に実行させる無線通信ドライバプログラムにおいて、
前記無線通信端末に、
前記無線通信インタフェースの動作状態を管理し、前記フレーム処理手段からアドレス解決要求フレームを受けた場合で前記無線通信インタフェースの動作状態が待機モードである場合に、前記無線通信インタフェースに待機モードから通常モードへ復帰するように指示し、前記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことを確認する状態管理ステップと、
前記状態管理ステップにより前記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことが確認された後に、前記フレーム処理手段から送られたアドレス解決要求フレームに対するアドレス解決応答フレームを生成し、このアドレス解決応答フレームを前記フレーム処理手段に送る模擬応答ステップと、
を実行させる無線通信ドライバプログラム。 - 前記無線通信端末に、
前記状態管理ステップにより前記無線通信インタフェースが通常モードから待機モードへ移行したことが確認された場合に、前記フレーム処理手段で利用されるアドレス解決テーブルのエントリを無効化するテーブル更新ステップ、
を更に実行させる請求項1に記載の無線通信ドライバプログラム。 - 前記無線通信端末に、
前記無線通信インタフェースにおける通信状況を調査し、時間閾値としての無通信判断時間より長く通信がされていない状況が継続されている場合に、前記無線通信インタフェースが無通信状態にあると判断する通信状況判断ステップと、
前記フレーム処理手段で利用されるアドレス解決テーブルのエントリの有効期間を前記無通信判断時間相当若しくは前記無通信判断時間よりも短い期間に設定するテーブル更新ステップと、
を更に実行させる請求項1に記載の無線通信ドライバプログラム。 - 前記無線通信端末に、
前記無線通信インタフェースにおける通信状況を調査し、時間閾値としての無通信判断時間より長く通信がされていない状況が継続されている場合に、前記無線通信インタフェースが無通信状態にあると判断する通信状況判断ステップと、
前記無通信判断時間を前記フレーム処理手段で利用されるアドレス解決テーブルのエントリの有効期間相当若しくは該アドレス解決テーブルのエントリの有効期間よりも長い期間に設定する閾値更新ステップと、
を更に実行させる請求項1に記載の無線通信ドライバプログラム。 - 前記無線通信端末に、
前記フレーム処理手段から送られるフレームを前記無線通信インタフェースで利用される通信データに変換し、前記無線通信インタフェースから送られる通信データを前記フレーム処理手段で処理されるフレームに変換する変換ステップと、
前記無線通信インタフェースを利用した通信に関し、前記フレーム処理手段が、前記無線通信インタフェースを利用した通信には不必要な前記アドレス解決プロトコルを含むデータリンク層プロトコルを実行するように制御する制御ステップと、
を更に実行させる請求項1に記載の無線通信ドライバプログラム。 - 前記無線通信端末に、
前記無線通信インタフェースから送信されるべきデータを格納するバッファを、
更に有し、
前記変換ステップが、前記無線通信インタフェースの動作状態が待機モードにある場合で前記フレーム処理手段からアドレス解決要求フレーム以外のフレームを受けた場合に、このフレーム若しくはこのフレームから変換された通信データを前記バッファに格納し、前記状態管理ステップにより前記無線通信インタフェースが通常モードへ復帰したことが確認された後に、前記バッファに格納された通信データを前記無線通信インタフェースへ送る、
請求項5に記載の無線通信ドライバプログラム。 - 複数の動作状態として少なくとも待機モードと通常モードとを有する無線通信インタフェースと、
アドレス解決プロトコルを含むデータリンク層で伝送されるフレームを処理するフレーム処理手段と、
前記フレーム処理手段と前記無線通信インタフェースとの間を仲介するドライバ手段と、を備える無線通信端末において、
前記ドライバ手段が、
前記無線通信インタフェースの動作状態を管理する状態管理手段であって、前記フレーム処理手段からアドレス解決要求フレームを受けた場合で前記無線通信インタフェースの動作状態が待機モードである場合に、前記無線通信インタフェースに待機モードから通常モードへ復帰するように指示し、前記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことを確認する状態管理手段と、
前記状態管理手段により前記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことが確認された後に、前記フレーム処理手段から送られたアドレス解決要求フレームに対するアドレス解決応答フレームを生成し、このアドレス解決応答フレームを前記フレーム処理手段に送る模擬応答手段と、
を有する無線通信端末。 - 無線通信端末が実行し、複数の動作状態として少なくとも待機モードと通常モードとを有する無線通信インタフェースと、アドレス解決プロトコルを含むデータリンク層で伝送されるフレームを処理するフレーム処理手段と、の間の仲介処理である無線通信インタフェース制御方法において、
前記無線通信端末が、
前記無線通信インタフェースの動作状態を管理し、前記フレーム処理手段からアドレス解決要求フレームを受けた場合で前記無線通信インタフェースの動作状態が待機モードである場合に、前記無線通信インタフェースに待機モードから通常モードへ復帰するように指示し、前記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことを確認する状態管理ステップと、
前記状態管理ステップにより前記無線通信インタフェースの動作状態が通常モードへ復帰したことが確認された後に、前記フレーム処理手段から送られたアドレス解決要求フレームに対するアドレス解決応答フレームを生成し、このアドレス解決応答フレームを前記フレーム処理手段に送る模擬応答ステップと、
を実行する無線通信インタフェース制御方法。
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