JP5195233B2 - 無線端末装置、無線中継装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線端末装置、無線中継装置及びプログラムに関する。

近年、複数の電子機器間で無線ネットワークを構築して情報通信を行なう無線通信システムの開発が進められている。特に、人の身の回りを通信範囲とする小規模な無線ＰＡＮ（Personal Area Network）の分野の開発が進められ、急速に普及している。この無線ＰＡＮは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４で規格標準化がなされているＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などを用いて実現されている。

ＺｉｇＢｅｅを用いた無線通信システムは、無線中継装置と無線端末装置とから構成される。この無線通信システムの通信方式としては、ビーコン・モードとノンビーコン・モードがある。

ビーコン・モードは、無線中継装置が所定の周期で定期的にビーコン（Beacon）信号を送信し、全ての無線端末装置がビーコンを受信し、受信したビーコンに同期して無線端末装置が動作するものである。従って、ビーコン・モードでは、全ての無線端末装置が定期的に受信動作を行うため、不要なビーコンまでも受信することとなる。そのため、無線端末装置が無駄に電力を消費してしまうという問題が生じている。

そこで、無線通信システムにおいて、無線端末装置の省電力化を図る技術として、アクセスポイント（無線中継装置）が無線端末装置へデータを送信する際、データとともに次にデータ伝送する時間を示すデータを送り、無線端末装置が自局宛以外のデータを受信することを防止することが開示されている（特許文献１参照）。
特開２００２−３００１７５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、無線端末装置は、自身宛のビーコンが受信できるまでビーコンの受信可能状態を維持し続けなくてはならない。そのため、電子棚等のように多数の無線端末装置が存在する無線通信システムである場合には、長時間無駄な受信動作を維持しなくてはならない無線端末装置が多数発生するという問題がある。

また、ノンビーコン・モードは、無線端末装置が必要に応じて無線中継装置に送信要求（データ・リクエスト）を送信し、無線中継装置がデータ・リクエストに応じてデータを送信するものである。従って、ノンビーコン・モードは、多数の無線端末装置が同時にデータ・リクエストを送信すると輻輳が生じるという問題がある。
複数の無線端末装置が長時間の待機時間経過後の所定時刻に無線中継装置に対して同時に送信要求を行なう場合、無線端末装置内のタイマの精度のバラツキにより定刻に同時に送信要求を行なうことが困難であり、また、同時に送信要求を行なって輻輳が生じることを低減するため、事前に無線端末装置をデータの送受信可能な状態に準備して待機しておく必要がある。そのため、無線端末装置が無駄に電力を消費してしまうという問題が生じている。

本発明の課題は、上記問題に鑑みて、無線端末装置の省電力化を図ることである。

以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、無線中継装置からデータが送信される時刻を示す時刻情報が含まれる報知情報を受信する受信部と、時刻を計時する計時部と、前記計時部により計時された時刻が前記受信部により受信した報知情報に含まれる時刻情報が示す時刻近傍まで前記受信部による受信動作を停止させる制御部と、を備え、前記報知情報は、無線中継装置から前記時刻近傍に複数回繰り返して送信される報知情報であって、前記報知情報には、当該報知情報の送信経過状態を示す経過情報が多重化されており、前記制御部は、前記経過情報に基づいて次回送信される報知情報を受信する受信タイミングを算出し、算出された前記受信タイミングまで受信動作を停止させること、を特徴とする無線端末装置である。
更に、コンピュータを上述した請求項１記載の発明に示した各部として機能させるためのプログラムを提供する（請求項４記載の発明）。

請求項３記載の発明は、無線端末装置に対し、前記無線端末装置がデータを受信すべき時刻を示す時刻情報を含む報知情報を送信する送信部と、前記報知情報を生成し、生成した前記報知情報を前記時刻近傍に複数回繰り返して送信させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記報知情報を前記送信部により送信させる際に、前記報知情報の送信経過状態を示す経過情報を前記報知情報に多重化して送信させること、を特徴とする無線中継装置である。
更に、コンピュータを上述した請求項３記載の発明に示した各部として機能させるためのプログラムを提供する（請求項５記載の発明）。

本発明によれば、無線端末装置の省電力化を図ることができる。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、この発明にはこの実施の形態に限定されるものではない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。

まず、構成を説明する。
図１に、本実施の形態における無線通信システムＡの概略構成図を示す。

図１に示すように、無線通信システムＡは、有線ネットワーク３を介して他の無線中継装置又は外部装置と接続された無線中継装置１と、無線中継装置１と無線を介して接続される複数の無線端末装置２と、を備えている。

図２に、無線中継装置１の概略構成図を示す。
図２に示すように、無線中継装置１は、制御部１０、記憶部１１、タイマ１２、報知情報レジスタ１３ａ、経過情報カウンタ１３ｂ、経過情報カウンタ総数値レジスタ１３ｃ、シンボルクロック発生部１３ｄ、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調部１４ａ、ＯＦＤＭ復調部１４ｂ、送信部１５ａ、受信部１５ｂ、有線Ｉ／Ｆ（InterFace）部１６、バッファ１７、アンテナ１８等を備え、各部が電気的に接続されている。

制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。制御部１０は、記憶部１１に記憶されている各種プログラム、各種テーブルやデータ等の中から指定されたプログラム、テーブルやデータを読み出し、ＲＡＭ又は記憶部１１のワークエリアに展開し、上記プログラムとの協働によって各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ内又は記憶部１１の所定の領域に格納するとともに、無線中継装置１内の各部に指示して、無線中継装置１の動作全般を統括的に制御する。

制御部１０は、タイマ１２から送信される時間信号とシンボルクロック発生部１３ｄにより発生されるシンボルクロックとに基づいて、各種動作のタイミング調整を行うと共に、報知情報を生成し、予め設定された期間（報知情報繰り返し期間）の間、経過情報が多重化された報知情報を連続的に複数回繰り返して送信する報知情報送信処理を実行する。

図３に、報知情報のフォーマット例を示す。
図３に示すように、報知情報Ｐは、同期ヘッダ領域Ｐ１、長さ領域Ｐ２、報知情報識別ヘッダ領域Ｐ３、報知情報領域Ｐ４、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）領域Ｐ５を有するパケットデータである。

同期ヘッダ領域Ｐ１には、当該報知情報の送信元である無線中継装置１のアドレスや、当該報知情報の送信先となる無線端末装置２のアドレス等の情報が含まれている。長さ領域Ｐ２には、同期ヘッダ領域Ｐ１からＦＣＳ領域Ｐ５までの報知情報全体のフレーム長（報知情報周期）が含まれている。報知情報識別ヘッダ領域Ｐ３には、パケットの種別や、通信モードを示す情報が含まれている。

報知情報領域Ｐ４には、標準送信時刻や次回報知情報再送期間等の時刻情報が含まれている。標準送信時刻とは、無線端末装置２へ送信するデータの送信開始時刻、即ち、無線端末装置２が無線中継装置１から送信されるデータを受信すべき時刻である。次回報知情報再送期間とは、データを一定周期で送信する際における標準送信時刻間の時間である。

報知情報繰り返し期間には、標準送信時刻が含まれている。報知情報繰り返し期間は、報知情報を送信する無線端末装置２が備える計時部（タイマ）の精度（周波数許容差）に基づいて、制御部１０により算出される。

経過情報は、報知情報が無線端末装置２へ送信される際、当該報知情報の送信経過状態を示すものである。経過情報は、１シンボルごとに経過情報カウンタ１３ｂによりカウントアップされるカウンタ値を示す経過情報カウンタ値と、経過情報カウンタ総数値とを含む。経過情報カウンタ総数値は、報知情報周期を予め設定された時間（シンボルクロック）で分割した値であり、報知情報を送信するために必要なシンボルの総シンボル数である。この経過情報カウンタ総数値に対する経過情報カウンタ値が、報知情報の送信経過状態を示す。

図４に、ＯＦＤＭ変調を行なって報知情報に経過情報を多重化して生成したパケットのゾーンマップ例を示す。図４に示すゾーンマップは、パケットを時間軸と周波数軸の２次元で示したものであり、経過情報の経過情報カウンタ総数値Ｍを１００とした場合の例を示している。

図４に示すように、報知情報に経過情報が多重化されたパケットは、高周波領域に報知情報のチャネル、低周波領域に経過情報のチャネル、が配される。このパケットは、報知情報と経過情報とが同時に送信されるものであり、また、シンボル周期Ｔｓ単位で報知情報及び経過情報が送信される。経過情報は、シンボル周期Ｔｓ毎にインクリメントされる経過情報カウンタ値ｍと、経過情報カウンタ総数値Ｍとからなる。経過情報は、経過情報カウンタ総数値Ｍに対する経過情報カウンタ値の値が大きくなるほど、報知情報の送信経過状態が進んでいることを示す。例えば、経過情報カウンタ総数値Ｍ＝１００、経過情報カウンタ値ｍ＝９９である場合の経過情報は、報知情報の９９％が送信されていることを示す。

記憶部１１は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体等の電気的に消去及び書き換えが可能な不揮発性メモリで構成されており、無線中継装置１に固定的に設けられたもの又は着脱自在に装着されるものである。例えば、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）、ＭＲＡＭ（Magneto resistive Random Access Memory）、ＯＵＭ（カルコゲニド合金による相変化記録メモリ）等を挙げることができる。また、記憶部１１には、制御部１０により実行される各種プログラム及びこれらプログラムで使用される各種テーブルやデータ等が予め記憶されている。

タイマ１２は、報知情報及び経過情報を送信するタイミングを計時し、計時時間を制御部１０に出力する。

報知情報レジスタ１３ａは、制御部１０により生成された報知情報を一時的に保管するレジスタであり、シンボルクロック発生部１３ｄから入力されるシンボルクロックに応じて報知情報をＯＦＤＭ変調部に出力する。

経過情報カウンタ１３ｂは、シンボルクロック発生部１３ｄから入力されるシンボルクロックをカウントし、当該カウンタ値を経過情報カウンタ値としてＯＦＤＭ変調部１４ａに出力する。

経過情報カウンタ総数値レジスタ１３ｃは、制御部１０により生成された経過情報カウンタ総数値を一時的に保管するレジスタであり、シンボルクロック発生部１３ｄから入力されるシンボルクロックに応じて経過情報カウンタ総数値をＯＦＤＭ変調部１４ａに出力する。

シンボルクロック発生部１３ｄは、一定周期のクロック信号（シンボルクロック）を発生して報知情報レジスタ１３ａ、経過情報カウンタ１３ｂ、経過情報カウンタ総数値レジスタ１３ｃ、ＯＦＤＭ変調部１４ａに出力する。クロック周期は、１シンボルが送信される時間に設定されている。

ＯＦＤＭ変調部１４ａは、シンボルクロック発生部１３ｄから入力されるシンボルクロックに応じて、報知情報レジスタ１３ａに保管されている報知情報と、経過情報カウンタ１３ｂから入力される経過情報カウンタ値及び経過情報カウンタ総数値レジスタ１３ｃに保管されている経過情報カウンタ総数値からなる経過情報と、をＯＦＤＭ信号に変調し、送信部１５ａへ出力する。

ＯＦＤＭ復調部１４ｂは、受信部１５ｂから入力されるＯＦＤＭ信号のパケットを復調し、復調したパケットの解析を行って得られたデータを制御部１０に出力する。

送信部１５ａは、パケットの送信電力の調整を行うと共に、制御部１０からの指示に応じてＯＦＤＭ変調部１４ａから入力されるパケットを、アンテナ１８を介して無線端末装置２へ送信する。

受信部１５ｂは、パケットの受信感度の調整を行うと共に、アンテナ１８を介してパケットを受信し、ＯＦＤＭ復調部１４ｂに出力する。

有線Ｉ／Ｆ１６は、所定の通信方式により有線ネットワーク３を介して接続されている他の無線中継装置１又は外部装置と通信を行うための通信制御を行う。

バッファ１７は、有線Ｉ／Ｆ１７を介して受信したデータを一時的に記憶する。

アンテナ１８は、制御部１０からの指示に従って、設定された送信電力に応じてパケットの送信、又は設定された受信感度に応じてパケットの受信を行なう。

図５に、無線端末装置２の概略構成図を示す。
図５に示すように、無線端末装置２は、制御部２０、記憶部２１、アドレス用メモリ２２、起動用タイマ２３、電源制御部２４、表示制御部２５ａ、表示部２５ｂ、報知情報レジスタ２６ａ、経過情報カウンタ値レジスタ２６ｂ、経過情報カウンタ総数値レジスタ２６ｃ、ＯＦＤＭ復調部２７ａ、ＯＦＤＭ変調部２７ｂ、受信部２８ａ、送信部２８ｂ、アンテナ２９等を備え、各部が電気的に接続されている。また、無線端末装置２は、バッテリＢを備え、電源制御部２４からの制御信号に応じてバッテリＢから各部へ電力が供給される。

制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、記憶部２１に記憶されている各種プログラム、各種テーブルやデータの中から指定されたプログラム、テーブルやデータを読み出し、ＲＡＭ内又は記憶部２１内のワークエリアに展開し、上記プログラムとの協働によって各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ又は記憶部２１の所定の領域に格納するとともに、無線端末装置２内の各部に指示して、無線端末装置２の動作全般を統括的に制御する。

制御部２０は、起動用タイマ２３により計時された時刻が受信部２８ａにより受信した報知情報に含まれる経過情報に基づいて次回送信される報知情報を受信する受信タイミング（後述する報知情報受信待機時間）を算出し、起動用タイマ２３により計時された時刻が受信タイミングになるまで受信部２８ａによる受信動作を停止させ、起動用タイマ２３により計時された時刻が受信タイミングとなった場合に受信部２８ａにより報知情報を受信させ、当該受信した報知情報が示す時刻近傍まで受信部２８ａによる受信動作を停止させる、報知情報受信処理を実行する。

記憶部２１は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体等の電気的に消去及び書き換えが可能な不揮発性メモリで構成されており、無線端末装置２に固定的に設けられたもの又は着脱自在に装着されるものである。例えば、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）、ＭＲＡＭ（Magneto resistive Random Access Memory）、ＯＵＭ（カルコゲニド合金による相変化記録メモリ）等を挙げることができる。また、記憶部２１には、制御部２０により実行される各種プログラム及びこれらプログラムで使用される各種テーブルやデータ等が予め記憶されている。

アドレス用メモリ２２は、電気的に消去及び書き換えが可能な不揮発性メモリで構成されている。アドレス用メモリ２２には、無線端末装置２の自己を識別する端末識別情報（ノードアドレス）が記憶されている。

起動用タイマ２３は、制御部２０により算出された受信部２８ａを起動させるタイミング（時刻）を計時するタイマである。

電源制御部２４は、制御部２０からの指示に従い、無線端末装置２全体の電源を制御し、無線端末装置２内の各部にバッテリＢからの電力を供給する。

バッテリＢは、例えば、アルカリ乾電池やマンガン乾電池等の一次電池や、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池等である。

表示制御部２５ａは、制御部２０から入力される表示指示に従って、各種情報を表示部２５ｂに表示させる。

表示部２５ｂは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等によって構成され、表示制御部２５ａから入力される信号に応じて各種画面をディスプレイ上に表示する。

報知情報レジスタ２６ａは、ＯＦＤＭ復調部２７ａにより復調されたパケットに含まれる報知情報を一時的に保管するレジスタである。
経過情報カウンタ値レジスタ２６ｂは、ＯＦＤＭ復調部２７ａにより復調されたパケットに含まれる経過情報カウンタ値を一時的に保管するレジスタである。
経過情報カウンタ総数値レジスタ２６ｃは、ＯＦＤＭ復調部２７ａにより復調されたパケットに含まれる経過情報カウンタ総数値を一時的に保管するレジスタである。

ＯＦＤＭ復調部２７ａは、受信部２８ａから入力されるＯＦＤＭ信号のパケットを復調し、復調したパケットの解析を行って得られた報知情報、経過情報カウンタ値、経過情報カウンタ総数値を、報知情報レジスタ２６ａ、経過情報カウンタ値レジスタ２６ｂ、経過情報カウンタ総数値レジスタ２６ｃにそれぞれ出力する。

ＯＦＤＭ変調部２７ｂは、制御部２０により生成されたパケットをＯＦＤＭ信号に変調し、送信部２８ｂへ出力する。

受信部２８ａは、パケットの受信感度の調整を行うと共に、アンテナ２９を介してパケットを受信し、ＯＦＤＭ復調部２７ａに出力する。

送信部２８ｂは、パケットの送信電力の調整を行うと共に、制御部２０からの指示に応じてＯＦＤＭ変調部２７ｂから入力されるパケットを、アンテナ２９を介して無線中継装置１へ送信する。

アンテナ２９は、制御部２０からの指示に従って、設定された送信電力に応じてパケットの送信、又は設定された受信感度に応じてパケットの受信を行なう。

次に、図６、図７を参照して本実施の形態の動作を説明する。
図６に、無線中継装置１において実行される報知情報送信処理のフローチャートを示す。なお、図６に示す処理は、無線中継装置１内の制御部１０と各部との協働により実行されるものであり、無線中継装置１に電力が供給されている間に実行されるものである。

制御部１０は、図３に示すような報知情報を生成し、生成した報知情報を報知情報レジスタ１３ａに一時的に保管すると共に（ステップＳ１）、生成した報知情報の報知情報周期Ｔｈを算出する（ステップＳ２）。

ステップＳ２において算出される報知情報周期Ｔｈは、生成した報知情報の長さ領域Ｐ２に含まれているフレーム長であり、シンボル周期Ｔｓとシンボル総数との乗算値でもある。シンボル周期Ｔｓは、シンボルクロックの周期であり、１つの経過情報の長さに相当する。シンボル総数は、１つの報知情報と共に送信させる経過情報の総数（経過情報カウンタ総数値Ｍ）であり、フレーム長をシンボル周期で除算した値である。算出したシンボル総数（経過情報カウンタ総数値Ｍ）は、経過情報カウンタ総数値レジスタ１３ｃに保管される。

制御部１０は、報知情報送信開始時刻を算出する（ステップＳ３）。
報知情報送信開始時刻ｔｓは、標準送信時刻ｔ及び報知情報繰り返し期間Ｔに基づいて、下記の式（１）を用いて算出される。
ｔｓ＝ｔ−（Ｔ／２） ・・・・（１）

報知情報繰り返し期間Ｔは、報知情報周期Ｔｈ及び報知情報繰り返し回数Ｎに基づいて、下記の式（２）を用いて算出される。
Ｔ＝Ｔｈ×Ｎ ・・・・（２）

報知情報繰り返し回数Ｎは、報知情報を送信する無線端末装置が備える起動用タイマ２３の精度（周波数許容差）Ｆ及び報知情報周期Ｔｈに基づいて、少数点以下を切り捨てて整数にするＩＮＴ関数を用いた下記の式（３）により算出される。
Ｎ＝ＩＮＴ（Ｆ／Ｔｈ）＋α ・・・・（３）
（α；ＩＮＴ（Ｆ／Ｔｈ）が奇数である場合は１、偶数である場合は２）
なお、αの値は、上記に限らない。

例えば、周波数許容誤差が１日あたり±８．６４ｓ、報知情報周期が１ｓである場合、報知情報繰り返し回数Ｎは、
Ｎ＝ＩＮＴ{（８．６４×２）／１}＋α
＝１７＋α
＝１８
となる。

制御部１０は、算出した報知情報送信開始時刻ｔｓをタイマ１２にセットし（ステップＳ４）、タイマ１２による計時を開始させ、計時時刻が報知情報送信開始時刻ｔｓであるか否かを判別する（ステップＳ５）。計時時刻が報知情報送信開始時刻ｔｓでない場合（ステップＳ５；ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ５の処理に戻る。

計時時刻が報知情報送信開始時刻ｔｓである場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、制御部１０は、報知情報送信終了時刻ｔｅを算出する（ステップＳ６）。
報知情報送信終了時刻ｔｅは、標準送信時刻ｔ及び報知情報繰り返し期間Ｔに基づいて、下記の式（４）に基づいて算出される。
ｔｅ＝ｔ＋（Ｔ／２） ・・・・（４）

制御部１０は、算出した報知情報送信終了時刻ｔｅをタイマ１２にセットし（ステップＳ７）、タイマ１２による計時を開始させ、報知情報の送信を開始する（ステップＳ８）。

制御部１０は、報知情報レジスタ１３ａに保管されている報知情報に、経過情報カウンタ１３ｂから出力される経過情報カウンタ値ｍと、経過情報カウンタ総数値レジスタ１３ｃに保管されている経過情報カウンタ総数値Ｍとを、経過情報としてＯＦＤＭ変調部１４ａにて付加（多重化）させて出力させる（ステップＳ９）。

制御部１０は、経過情報カウンタ１３ｂが示す経過情報カウンタ値ｍが、経過情報カウンタ総数値レジスタ１３ｃに保管されている経過情報カウンタ総数値Ｍと等しいか否かを判別する（ステップＳ１０）。

経過情報カウンタ値ｍが経過情報カウンタ総数値Ｍと等しくない場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、制御部１０は、経過情報カウンタ１３ｂをカウントアップして経過情報カウンタ値ｍをインクリメントし（ステップＳ１１）、ステップＳ９の処理に戻る。

経過情報カウンタ値ｍが経過情報カウンタ総数値Ｍと等しい場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、１つの報知情報周期Ｔｈ内において経過情報カウンタ総数値Ｍの数だけ経過情報の送信が完了する。そのため、制御部１０は、経過情報カウンタ１３ｂの初期化を行い（ステップＳ１２）、計時時刻が報知情報送信終了時刻ｔｅか否かを判別する（ステップＳ１３）。

計時時刻が報知情報送信終了時刻ｔｅでない場合（ステップＳ１３；ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ９に戻る。計時時刻が報知情報送信終了時刻ｔｅである場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、報知情報繰り返し期間Ｔが経過する。そのため、制御部１０は、報知情報の送信を終了させ（ステップＳ１４）、ステップＳ１の処理に戻る。

このように、無線中継装置１は、無線端末装置２がデータを受信すべき時刻を示す標準送信時刻を含む報知情報を、当該標準送信時刻を含む報知情報繰り返し期間の間、連続的に複数回繰り返して送信することができるため、無線端末装置の報知情報の取りこぼしが生じるという問題が低減できる。従って、無線端末装置は、データを受信すべき時刻よりも前に予め受信状態になる必要が無くなるため、無線端末装置の省電力化を図ることができる。

また、無線中継装置１は、報知情報の送信経過状態を示す経過情報を多重化して、報知情報と共に送信することができる。更に、無線中継装置１は、無線端末装置２が備える起動用タイマの精度に基づいて算出された報知情報繰り返し期間の間、報知情報を連続的に繰り返して送信することができる。そのため、報知情報の送信回数を低減しつつ、無線端末装置２の報知情報の取りこぼしを防止できる。

図７に、無線端末装置２において実行される報知情報受診処理のフローチャートを示す。なお、図７に示す処理は、無線端末装置２内の制御部２０と各部との協働により実行されるものであり、無線端末装置２に電力が供給されている間に実行されるものである。

制御部２０は、起動用タイマ２３により計時された時刻が報知情報受信時刻近傍か否かを判別する（ステップＳ２１）。報知情報受信時刻近傍でない場合（ステップＳ２１；ＮＯ）、制御部２０は、ステップＳ２１の処理に戻る。

各無線端末装置２が備える起動用タイマ２３の精度や各部の起動時間は、必ずしも一致しない。そのため、報知情報受信時刻の近傍で受信部２８ａを起動させる必要がある。この報知情報受信時刻近傍とは、報知情報受信時刻を中心とした無線端末装置１の起動用タイマ２３の精度及び受信部２８ａ等の各部の起動時間を鑑みた時間幅である。

制御部２０は、報知情報受信時刻近傍である場合（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、受信部２８ａ等を起動させ報知情報を受信する（ステップＳ２２）。

制御部２０は、受信部２８ａ及びＯＦＤＭ復調部２７ａにより受信した報知情報に含まれる経過情報（経過情報カウンタ値及び経過情報カウンタ総数値）の解析を実行させ、当該解析結果により得られる経過情報カウンタ値を経過情報カウンタ値レジスタ２６ｂ、経過情報カウンタ総数値を経過情報カウンタ総数値レジスタ２６ｃに一時的に保管させる（ステップＳ２３）。

制御部２０は、報知情報受信待機時間Ｔｗを算出する（ステップＳ２４）。
報知情報受信待機時間Ｔｗは、シンボル周期Ｔｓ、経過情報カウンタ値ｍ、経過情報カウンタ総数値Ｍに基づいて、下記の式（５）を用いて算出される。
Ｔｗ＝Ｔｓ×（Ｍ−ｍ） ・・・・（５）

制御部２０は、算出した報知情報受信待機時間を起動用タイマ２３にセットし（ステップＳ２５）、起動用タイマ２３による計時を開始させ、受信部２８ａ等の各部への電力供給を最低限に設定し、受信部２８ａ等の動作を停止させ、無線端末装置２をスリープ状態とする（ステップＳ２６）。

制御部２０は、報知情報受信待機時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ２７）。報知情報受信待機時間が経過していない場合（ステップＳ２７；ＮＯ）、制御部２０は、ステップＳ２７の処理に戻る。

報知情報受信待機時間が経過した場合（ステップＳ２７；ＹＥＳ）、制御部２０は、受信部２８ａ等を起動させ、報知情報を受信する（ステップＳ２８）。

制御部２０は、ＯＦＤＭ復調部２７ａにより受信した報知情報の解析を実行させる（ステプＳ２９）。制御部２０は、ステップＳ２９による解析結果から得られる標準送信時刻及び次回報知情報再送期間と、現在時刻とに基づいて報知情報受信時刻を算出し、算出した報知情報受信時刻を起動用タイマ２３にセットする（ステップＳ３０）。

制御部２０は、ステップＳ３０後、起動用タイマ２３による計時を開始させ、受信部２８ａ等の各部への電力供給を最低限に設定して受信部２８ａ等の動作を停止させ、無線端末装置２をスリープ状態とし（ステップＳ３１）、ステップＳ２１の処理に戻る。

図８に、本実施の形態において無線中継装置１が送信する報知情報と、当該報知情報を受信する無線端末装置の動作例を示す。
図８に示すように、報知情報は、予め設定された標準送信時刻ｔ（例えば、６:００）を含む報知情報繰り返し期間Ｔの間、繰り返し送信される。

無線中継装置は、報知情報送信開始時刻ｔｓ（例えば、６：００の１０秒前）になると、報知情報送信開始時刻ｔｓから報知情報送信終了時刻ｔｅ（例えば、６：００から１０秒後）までの報知情報繰り返し期間Ｔの間、報知情報繰り返し回数Ｎが示す数の報知情報を繰り返し送信する。
また、無線中継装置は、各回の報知情報を送信する際（報知情報周期Ｔｈの間）、経過情報カウンタ総数値Ｍが示す数の経過情報を多重化して送信する。

無線端末装置は、報知情報受信時刻近傍になると報知情報を受信する。
無線端末装置と、無線中継装置とのタイマの精度が異なっていることが多いため、必ずしも報知情報を最初から受信することができるとは限らない。そこで、無線端末装置は、報知情報を最初から受信できる時刻までに要する時間として、受信した報知情報に含まれている経過情報（経過情報カウンタ値ｍ及び経過情報カウンタ総数値Ｍ）に基づき、報知情報受信待機時間Ｔｗを算出する。

無線端末装置は、報知情報受信待機時間Ｔｗが経過するまでスリープ状態となり、報知情報受信待機時間Ｔｗが経過した時刻に受信部２８ａ等の各部を起動して、報知情報を最初から受信することができる。また、無線端末装置は、受信した報知情報に基づいて、次に報知情報を受信する時刻（報知情報受信時刻）を算出し、算出した報知情報受信時刻までスリープ状態となる。

このように、無線端末装置１は、所定の期間（報知情報繰り返し期間）の間、連続的に複数回繰り返して送信される報知情報を受信するため、無線端末装置のタイマ精度と無線中継装置のタイマ精度が異なっていても、報知情報の取りこぼしがなくなる。そのため、無線端末装置は、報知情報を受信すべき時刻よりも前に、予め受信状態になる必要が無くなるため、省電力化を図ることができる。

更に、無線端末装置２は、受信した報知情報の送信経過状態を示す経過情報に基づいて次回送信される報知情報の受信タイミング（報知情報受信待機時間）まで受信部２８ａの動作を停止でき、受信タイミングにて送信経過状態が初期状態である報知情報を受信することができる。従って、無線端末装置２は、中途半端な送信経過状態の報知情報の受信を防止できると共に、報知情報を受信するために受信部２８ａの動作を維持するための時間（報知情報受信待機時間）に要する電力を削減することができる。

無線通信システムの概略構成図である。 無線中継装置の概略構成図である。 報知情報のフォーマット例を示す図である。 ＯＦＤＭ変調を行なって報知情報に経過情報を多重化して生成したパケットのゾーンマップ例を示す図である。 無線端末装置の概略構成図である。 報知情報送信処理のフローチャートである。 報知情報受診処理のフローチャートである。 無線中継装置が送信する報知情報と、当該報知情報を受信する無線端末装置の動作例を示す図である。

符号の説明

１ 無線中継装置
２ 無線端末装置
３ 有線ネットワーク
１０ 制御部
１１ 記憶部
１２ タイマ
１３ａ 報知情報レジスタ
１３ｂ 経過情報カウンタ
１３ｃ 経過情報カウンタ総数値レジスタ
１３ｄ シンボルクロック発生部
１４ａ ＯＦＤＭ変調部
１４ｂ ＯＦＤＭ復調部
１５ａ 送信部
１５ｂ 受信部
１６ 有線Ｉ／Ｆ
１７ バッファ
１８ アンテナ
２０ 制御部
２１ 記憶部
２２ アドレス用メモリ
２３ 起動用タイマ
２４ 電源制御部
２５ａ 表示制御部
２５ｂ 表示部
２６ａ 報知情報レジスタ
２６ｂ 経過情報カウンタ値レジスタ
２６ｃ 経過情報カウンタ総数値レジスタ
２７ａ ＯＦＤＭ復調部
２７ｂ ＯＦＤＭ変調部
２８ａ 受信部
２８ｂ 送信部
２９ アンテナ
Ａ 無線通信システム
Ｂ バッテリ
Ｐ 報知情報
Ｐ１ 同期ヘッダ領域
Ｐ２ 長さ領域
Ｐ３ 報知情報識別ヘッダ領域
Ｐ４ 報知情報領域
Ｐ５ ＦＣＳ領域
ｔ 標準送信時刻
ｔｓ 報知情報送信開始時刻
ｔｅ 報知情報送信終了時刻
Ｔ 報知情報繰り返し期間
Ｔｈ 報知情報周期
Ｔｓ シンボル周期
Ｔｗ 報知情報受信待機時間
ｍ 経過情報カウンタ値
Ｍ 経過情報カウンタ総数値
Ｎ 報知情報繰り返し回数

Claims (5)

1. 無線中継装置からデータが送信される時刻を示す時刻情報が含まれる報知情報を受信する受信部と、
   時刻を計時する計時部と、
   前記計時部により計時された時刻が前記受信部により受信した報知情報に含まれる時刻情報が示す時刻近傍まで前記受信部による受信動作を停止させる制御部と、
   を備え、
   前記報知情報は、無線中継装置から前記時刻近傍に複数回繰り返して送信される報知情報であって、前記報知情報には、当該報知情報の送信経過状態を示す経過情報が多重化されており、
   前記制御部は、
   前記経過情報に基づいて次回送信される報知情報を受信する受信タイミングを算出し、算出された前記受信タイミングまで受信動作を停止させること、
   を特徴とする無線端末装置。
2. 前記経過情報は、前記報知情報を送信するために必要なシンボルの総シンボル数と、１シンボルごとにカウントアップされるカウンタ値であって、
   前記制御部は、
   前記シンボル数とカウンタ値に基づいて前記受信タイミングを算出すること、
   を特徴とする請求項１に記載の無線端末装置。
3. 無線端末装置に対し、前記無線端末装置がデータを受信すべき時刻を示す時刻情報を含む報知情報を送信する送信部と、
   前記報知情報を生成し、生成した前記報知情報を前記時刻近傍に複数回繰り返して送信させる制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記報知情報を前記送信部により送信させる際に、前記報知情報の送信経過状態を示す経過情報を前記報知情報に多重化して送信させること、
   を特徴とする無線中継装置。
4. 無線端末装置のコンピュータを、
   無線中継装置からデータが送信される時刻を示す時刻情報を含み、前記時刻近傍に複数回繰り返して送信され、送信経過状態を示す経過情報が多重化されている報知情報を受信する受信手段、
   時刻を計時する計時手段、
   前記経過情報に基づいて次回送信される報知情報を受信する受信タイミングを算出し、前記計時部により計時された時刻が前記受信部により受信した報知情報に含まれる時刻情報が示す時刻近傍の算出された前記受信タイミングまで前記受信部による受信動作を停止させる制御手段、
   として機能させるプログラム。
5. 無線中継装置のコンピュータを、
   無線端末装置に対し、前記無線端末装置がデータを受信すべき時刻を示す時刻情報を含む報知情報を送信する送信手段、
   前記報知情報を生成し、生成した前記報知情報を前記時刻近傍に複数回繰り返して送信させ、前記報知情報を前記送信部により送信させる際に、前記報知情報の送信経過状態を示す経過情報を前記報知情報に多重化して送信させる制御手段、
   として機能させるプログラム。

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