JP5280444B2 - 無線通信装置、端末、システム、プログラム、集積回路、及び方法 - Google Patents

無線通信装置、端末、システム、プログラム、集積回路、及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5280444B2
JP5280444B2 JP2010518909A JP2010518909A JP5280444B2 JP 5280444 B2 JP5280444 B2 JP 5280444B2 JP 2010518909 A JP2010518909 A JP 2010518909A JP 2010518909 A JP2010518909 A JP 2010518909A JP 5280444 B2 JP5280444 B2 JP 5280444B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
beacon
sub
communication
active period
period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010518909A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2010001577A1 (ja
Inventor
幸司 今村
裕司 林野
亨宗 白方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2010518909A priority Critical patent/JP5280444B2/ja
Publication of JPWO2010001577A1 publication Critical patent/JPWO2010001577A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5280444B2 publication Critical patent/JP5280444B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0212—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave
    • H04W52/0216—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave using a pre-established activity schedule, e.g. traffic indication frame
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/28—Discontinuous transmission [DTX]; Discontinuous reception [DRX]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

本発明は、省電力メディアアクセス制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を実現する無線通信システムに関し、より特定的には、通信端末の消費電力を削減するための技術に関する。
近年、ＷＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やセンサーネットワークといった小型低消費電力の無線通信システムが注目されている。またこれに類似するシステムとして、自ら無線信号を発信するアクティブＲＦタグを用いるシステムがある。
上記システムにおいて用いられる通信端末は、例えばガス、電気、水道等のメータ検針、大気汚染の濃度、花粉量、温度等の野外モニタリング、火災報知器、進入検知センサ等のホームセキュリティ、児童や高齢者の位置管理などの用途が考えられるので、小型である必要があり、また伝送速度や通信距離に関する性能はあまり高くなくてよいかわりに、小型電池により数年間駆動が可能な程の超低消費電力性能が求められる。
例えば上記システムにおいては、伝送速度は数ｋｂｐｓから数百ｋｂｐｓ程度と比較的低速であり、かつ無線信号の到達距離は数ｍから数十ｍ程度と比較的短いのが一般的なので、出力が小さくてよいため消費電力を低く抑えることができる。しかしながら、このように伝送速度を低速にし到達距離を短く設計しただけでは、上記通信端末を小型電池だけで長期間駆動させるのには限界があり、またさらなる小型化及び長寿命化のために、様々な消費電力を削減するための技術が提案されている。
従来の上記通信端末の消費電力を削減するための技術としては、例えば、センサーネットワークなどの低トラフィックネットワークにおいて、予めデータの送受信を行う時間帯を定めておき、この時間帯以外は無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止めるというものがある（特許文献１、及び「ＩＥＥＥ８０２．１５．４」規格を参照）。またこのような従来の技術においては、装置間でデータの送受信を行う時間帯を合わせるために、ビーコンモードと呼ばれる同期モードを用いている。
図１４は、特許文献１に記載された従来の無線通信システムにおける、ビーコンモードの概略を示す図である。
図１４において、時間が左から右の方向へ進んでおり、アクティブ期間とインアクティブ期間とが交互に繰り返すように設定されている。基地局は、自ら設定したアクティブ期間の先頭に、ビーコンと呼ばれる無線パケットを送信した後、アクティブ期間においてのみデータの送受信を行い、自ら設定したインアクティブ期間においてはデータの送受信を行わない。ここでビーコンとは、データ部分に、各装置が同期するために必要な同期情報が記載された無線パケットであり、例えば同期情報は、次以降のビーコンが送信されるまでのビーコン周期Ｔ＿ｂを示す情報である。通信端末は、基地局から発信されたビーコンを受信すると、当該ビーコンを先頭にアクティブ期間が存在することを知り、アクティブ期間において必要な送受信を行った後、受信したビーコンに含まれるビーコン周期Ｔ＿ｂを示す情報から次のビーコンの送信タイミングとインアクティブ期間とを知り、インアクティブ期間において無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止める。
国際公開第２００８/０２３６３８号パンフレット
しかしながら、前記従来の削減方法では、最初に通信端末がシステムに参加するときや、受信状態の異常等によりビーコンの受信に失敗した直後など、通信端末が、次のビーコンの送信タイミングを認知していないときには、次のビーコンがいつ送信されるかがわからないので、インアクティブ期間において無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止めることができず、ビーコンを受信するために無線受信機能を維持し続けなくてはならない。例えば、一回１０分のアクティブ期間を一日に３回、８時間おきに実施するようなシステムの場合には、最大で一回のアクティブ期間の４８倍（６０分／１０分×８時間）もの間、無線受信機能を維持するために電力を無駄に消費することになり、これは単純に計算すると、正常な通常の動作時の実に１６日分に相当する。また例えば、公共料金の検針を行うためのシステムにおいては、アクティブ期間は１ヶ月か２ヶ月に一度でよいので、一回のアクティブ期間を同じく１０分とすると、アクティブ期間が１ヶ月の場合には、最大で一回のアクティブ期間の４４６４倍（６０分／１０分×２４時間×３１日、２ヶ月の場合には、ほぼこの倍）もの間、無線受信機能を維持するために電力を無駄に消費することになり、これは正常な通常の動作時の実に３２年分（２ヶ月の場合には、ほぼこの４倍の１２８年分）に相当する。したがって、何らかの対策を施さなければ、電力を大幅に無駄に消費してしまい、電池寿命を大きく縮めることとなり、また小型化の妨げとなる。
それ故に、本発明の目的は、小型低消費電力の無線通信システムにおいて、通信端末の消費電力を削減することであり、特にビーコンモードを用いている場合に、通信端末が、次のビーコンの送信タイミングを認知していないときであっても、電力を大幅に無駄に消費せず、電池寿命を大きく縮めてしまうことのない無線通信装置、通信端末、無線通信システム、無線通信装置プログラム、通信端末プログラム、無線通信装置に用いられる集積回路、通信端末に用いられる集積回路、及び無線通信方法を提供することである。
本発明は、無線通信装置に向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の無線通信装置は、通信端末との間で、アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない無線通信装置であって、前記アクティブ期間と前記インアクティブ期間とを交互に設定する期間設定部と、前記期間設定部により設定されたアクティブ期間中において前記通信端末との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記期間設定部により設定された次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを前記通信端末へ送信する基地局通信部と、前記インアクティブ期間において前記基地局通信部により送信される次のビーコンの送信タイミングを通知する情報を含むサブビーコンを前記通信端末へ送信するサブビーコン送信部とを備える。
好ましくは、前記サブビーコン送信部は、前記インアクティブ期間において、複数回、前記サブビーコンを送信し、当該サブビーコンの各々は、自身が送信される送信タイミングから次のビーコンの送信タイミングまでの時間を示す情報を含む。
好ましくは、前記サブビーコンは、前記次のビーコンの送信タイミングまでの時間を示す情報として複数の桁を持つ時間情報を含み、前記サブビーコン送信部は、前記時間情報を送信するにあたり、桁の大きい方を小さい方よりも後に送信する。
好ましくは、前記サブビーコン送信部は、前記インアクティブ期間だけでなく前記アクティブ期間においても、前記サブビーコンを、前記通信端末へ送信する。
本発明は、通信端末に向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の通信端末は、アクティブ期間とインアクティブ期間とを交互に設定する基地局との間で、当該アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、当該インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない通信端末であって、前記アクティブ期間中において前記基地局との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記基地局から次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを受信して次回のアクティブ期間の開始タイミングを得る端末通信部と、前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に前記基地局から次のビーコンの送信タイミングを通知するサブビーコンを受信して次のビーコンが送信される送信タイミングを得るサブビーコン受信部と、前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ている場合に前記所定のデータ通信の終了後において当該開始タイミングまで前記端末通信部、及び前記サブビーコン受信部を含む無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止め、前記サブビーコン受信部により次のビーコンが送信される送信タイミングを得た場合に当該送信タイミングまで当該無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める電力供給制御部とを備える
好ましくは、前記サブビーコンは、前記基地局から前記インアクティブ期間において複数回送信され、当該サブビーコンの各々は自身が送信される送信タイミングから次のビーコンの送信タイミングまでの時間を示す情報を含み、前記サブビーコン受信部は、前記サブビーコンを受信すると当該サブビーコンより次のビーコンの送信タイミングまでの時間を得、前記電力供給制御部は、前記サブビーコン受信部により得られた次のビーコンの送信タイミングまでの時間前記無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める。
好ましくは、前記サブビーコンは、前記次のビーコンの送信タイミングを通知する情報として、複数の桁を持つ時間情報を含み、当該時間情報の桁の大きい方が小さい方よりも後に送信され、前記サブビーコン受信部は、前記サブビーコンを受信し当該サブビーコンより前記時間情報を得る際に当該時間情報の桁の小さい方に桁落ちが生じたが桁の大きい方が正常に受信されている場合には、桁落ちが生じた箇所を所定の値に置き換え前記次のビーコンが送信される送信タイミングとして可能性がある期間のうちの最も早いタイミングを当該次のビーコンが送信される送信タイミングとする。
好ましくは、前記端末通信部は、さらに、前記前記アクティブ期間中において所定のデータ通信を行う際に前記サブビーコンを送信し、前記サブビーコン受信部は、さらに、前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に他の通信端末から次のビーコンの送信タイミングを通知するサブビーコンを受信して、次のビーコンが送信される送信タイミングを得る。
本発明は、無線通信システムに向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の無線通信システムは、基地局及び通信端末から構成され、当該基地局と当該通信端末との間でアクティブ期間において所定のデータ通信を行い、インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない無線通信システムであって、前記基地局は、前記アクティブ期間と前記インアクティブ期間とを交互に設定する期間設定部と、前記期間設定部により設定されたアクティブ期間中において前記通信端末との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記期間設定部により設定された次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを前記通信端末へ送信する基地局通信部と、前記インアクティブ期間において前記基地局通信部により送信される次のビーコンの送信タイミングを通知する情報を含むサブビーコンを前記通信端末へ送信するサブビーコン送信部とを備え、前記通信端末は、前記アクティブ期間中において前記基地局との間で前記所定のデータ通信を行うとともに前記基地局から前記ビーコンを受信して次回のアクティブ期間の開始タイミングを得る端末通信部と、前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に前記基地局から前記サブビーコンを受信して次のビーコンが送信される送信タイミングを得るサブビーコン受信部と、前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ている場合に前記所定のデータ通信の終了後において当該開始タイミングまで、前記端末通信部及び前記サブビーコン受信部を含む無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止め、前記サブビーコン受信部により次のビーコンが送信される送信タイミングを得た場合に当該送信タイミングまで当該無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める電力供給制御部とを備える。
本発明は、無線通信装置におけるプログラムに向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の無線通信装置におけるプログラムは、通信端末との間でアクティブ期間において所定のデータ通信を行い、インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない無線通信装置により実行される無線通信プログラムであって、前記無線通信装置に、前記アクティブ期間と前記インアクティブ期間とを交互に設定する期間設定ステップと、前記期間設定ステップにより設定されたアクティブ期間中において前記通信端末との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記期間設定ステップにより設定された次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを前記通信端末へ送信する基地局通信ステップと、前記インアクティブ期間において前記基地局通信ステップにより送信される次のビーコンの送信タイミングを通知する情報を含むサブビーコンを前記通信端末へ送信するサブビーコン送信ステップとを実行させる。
本発明は、通信端末におけるプログラムに向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の通信端末におけるプログラムは、アクティブ期間とインアクティブ期間とを交互に設定する基地局との間で当該アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、当該インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない通信端末により実行される通信端末プログラムであって、前記通信端末に、前記アクティブ期間中において前記基地局との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記基地局から次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを受信して次回のアクティブ期間の開始タイミングを得る端末通信ステップと、前記端末通信ステップにおいて次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に前記基地局から次のビーコンの送信タイミングを通知するサブビーコンを受信して次のビーコンが送信される送信タイミングを得るサブビーコン受信ステップと、前記端末通信ステップにおいて次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ている場合に前記所定のデータ通信の終了後において、当該開始タイミングまで無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止め、前記サブビーコン受信ステップにより次のビーコンが送信される送信タイミングを得た場合に当該送信タイミングまで当該無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める電力供給制御ステップとを実行させる。
本発明は、無線通信装置に用いられる集積回路に向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の無線通信装置に用いられる集積回路は、通信端末との間でアクティブ期間において所定のデータ通信を行い、インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない無線通信装置に用いられる集積回路であって、前記アクティブ期間と前記インアクティブ期間とを交互に設定する期間設定部、前記期間設定部により設定されたアクティブ期間中において前記通信端末との間で所定のデータ通信を行うとともに前記期間設定部により設定された次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを、前記通信端末へ送信する基地局通信部、及び、前記インアクティブ期間において前記基地局通信部により送信される次のビーコンの送信タイミングを通知する情報を含むサブビーコンを前記通信端末へ送信するサブビーコン送信部として機能する回路を集積する。
本発明は、通信端末に用いられる集積回路に向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の通信端末に用いられる集積回路は、アクティブ期間とインアクティブ期間とを交互に設定する基地局との間で当該アクティブ期間において所定のデータ通信を行い当該インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない通信端末に用いられる集積回路であって、前記アクティブ期間中において前記基地局との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記基地局から次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを受信して次回のアクティブ期間の開始タイミングを得る端末通信部、前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に、前記基地局から次のビーコンの送信タイミングを通知するサブビーコンを受信して次のビーコンが送信される送信タイミングを得るサブビーコン受信部、前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ている場合に、前記所定のデータ通信の終了後において当該開始タイミングまで前記端末通信部及び前記サブビーコン受信部を含む無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止め、前記サブビーコン受信部により次のビーコンが送信される送信タイミングを得た場合に、当該送信タイミングまで当該無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める電力供給制御部として機能する回路を集積する。
本発明は、無線通信方法に向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の無線通信方法は、通信端末との間でアクティブ期間において所定のデータ通信を行い、インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない無線通信装置における無線通信方法であって、前記アクティブ期間と前記インアクティブ期間とを交互に設定する期間設定ステップと、前記期間設定ステップにより設定されたアクティブ期間中において前記通信端末との間で所定のデータ通信を行うとともに前記期間設定ステップにより設定された次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを前記通信端末へ送信する基地局通信ステップと、前記インアクティブ期間において前記基地局通信ステップにより送信される次のビーコンの送信タイミングを通知する情報を含むサブビーコンを前記通信端末へ送信するサブビーコン送信ステップとを含む。
本発明は、無線通信方法に向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の無線通信方法は、アクティブ期間とインアクティブ期間とを交互に設定する基地局との間で当該アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、当該インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない通信端末における無線通信方法であって、前記アクティブ期間中において前記基地局との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記基地局から次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを受信して次回のアクティブ期間の開始タイミングを得る端末通信ステップと、前記端末通信ステップにおいて次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に、前記基地局から次のビーコンの送信タイミングを通知するサブビーコンを受信して次のビーコンが送信される送信タイミングを得るサブビーコン受信ステップと、前記端末通信ステップにおいて次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ている場合に、前記所定のデータ通信の終了後において当該開始タイミングまで無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止め、前記サブビーコン受信ステップにより次のビーコンが送信される送信タイミングを得た場合に、当該送信タイミングまで当該無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める電力供給制御ステップとを含む。
本発明は、無線通信方法に向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の無線通信方法は、基地局、及び通信端末から構成され、当該基地局と当該通信端末との間でアクティブ期間において所定のデータ通信を行い、インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記基地局により前記アクティブ期間と前記インアクティブ期間とを交互に設定する期間設定ステップと、前記期間設定ステップにより設定されたアクティブ期間中において、前記基地局により前記通信端末との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記期間設定ステップにより設定された次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを前記通信端末へ送信する基地局通信ステップと、前記基地局により、前記インアクティブ期間において前記基地局通信ステップにより送信される次のビーコンの送信タイミングを通知する情報を含むサブビーコンを前記通信端末へ送信するサブビーコン送信ステップと、前記通信端末により前記アクティブ期間中において前記基地局との間で前記所定のデータ通信を行うとともに前記基地局から前記ビーコンを受信して次回のアクティブ期間の開始タイミングを得る端末通信ステップと、前記端末通信ステップにより次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に、前記通信端末により前記基地局から前記サブビーコンを受信して次のビーコンが送信される送信タイミングを得るサブビーコン受信ステップと、前記端末通信ステップにより次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ている場合に、前記通信端末により前記所定のデータ通信の終了後において当該開始タイミングまで無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止め、前記サブビーコン受信ステップにより次のビーコンが送信される送信タイミングを得た場合に、当該送信タイミングまで当該無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める電力供給制御ステップを含む。
以上のように、本発明においては、基地局がインアクティブ期間において、次のビーコンの送信タイミングを示すサブビーコンを送信することによって、ビーコン周期に同期していない通信端末を迅速にスリープ状態にすることができる。よって、通信端末における無駄な電力の消費が抑えられ、消費電力を低減することができる。
第１の実施形態に係る無線通信システム１００の概略を示す図 基地局１１０の概略を示す図 本実施形態の無線通信システムにおける、ビーコンモードの概略を示す図 通信端末１２０の概略を示す図 サブビーコンのフォーマットの一例を示す図 電波干渉や信号劣化等の影響で、データの欠損が起こった場合の受信状態を示す図 サブビーコンのフォーマットの他の一例を示す図 本実施形態の基地局１１０における送受信処理の動作手順を示す図 本実施形態の通信端末１２０における送受信処理の動作手順を示す図 第１の実施形態に係る無線通信システム１００における同期シーケンスの一例を示す図 本実施形態の無線通信システムにおける、ビーコンモードの概略を示す図 図１１に示した無線パケットのフォーマットの一例を示す図 第２の実施形態に係る無線通信システム２００における同期シーケンスの一例を示す図 特許文献１に記載された従来の無線通信システムにおける、ビーコンモードの概略を示す図
［第１の実施形態］
＜概要＞
本実施形態は、小型低消費電力の無線通信システムにおいて、ビーコンモードを用いている場合に、基地局がインアクティブ期間において、次のビーコンの送信タイミングを通知するサブビーコンを送信し、通信端末が、次回のアクティブ期間の開始タイミングを認知していないときに、インアクティブ期間においてサブビーコンを受信すると、次のビーコンの送信タイミングまで、無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止めるものである。
＜構成＞
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システム１００の概略を示す図である。
図１に示すように、無線通信システム１００は、基地局１１０、及び通信端末１２０、１４０、１５０、及び１６０から構成される。
ここで、無線通信システム１００では、通常の所定のデータ通信を行うアクティブ期間と、基本的にデータ通信を行わず、無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止めるインアクティブ期間とを交互に発生させるように設計されている。
基地局１１０は、通信端末に比べ多機能を有する無線通信装置であり、通信端末１２０、１４０、１５０、及び１６０との間でデータ通信を行う。
なお、本明細書では、各実施形態に係る無線通信システムの構成要素を、基地局、及び通信端末と表現しているが、例えば、基地局として、無線通信機能を持つパーソナルコンピュータを用い、通信端末として、センサが取り付けられるか、あるいはセンサを内蔵するアクティブＲＦタグを用いて構成することができる。しかしながら、このような構成に限定されるものではなく、親機と子機との関係や、マスターとスレーブとの関係を構成できる機器であれば、どのような機器を用いても構わない。
また、基地局は、通信端末に対して通信制御を行うので、例えば、商用電源、充電可能なバッテリー、あるいは太陽電池等を用いることで、通信端末に比べて余裕を持った電源供給がなされることが望ましい。
通信端末１２０、１４０、１５０、及び１６０は、各種計測器やセンサ等と組み合わせて計測データを送信するなどの用途に用いられる携帯性に優れた無線通信端末であり、原則小型であり、小型電池で駆動し、基地局１１０との間、もしくは同期した通信端末間でデータ通信を行う。本実施形態では、通信端末１２０、１４０が基地局１１０と同期しており、通信端末１５０、１６０が基地局１１０と同期していない状態であるものとする。
各構成間の同期をとるために、次回のアクティブ期間の開始タイミングをはじめ、データ通信の条件やとりきめ等の次回のアクティブ期間における通信に関する詳細な情報を含むビーコンを、基地局１１０が通信端末１２０、１４０、１５０、及び１６０へ向けて送信している。
図２は、基地局１１０の概略を示す図である。
図２に示すように、基地局１１０は、アンテナ１１１、高周波部１１２、同期復調部１１３、同期変調部１１４、サブビーコン変調部１１５、及び通信制御部１１６を備え、通信制御部１１６は、期間設定部１１７、同期通信制御部１１８、及びサブビーコン送信制御部１１９を含む。
アンテナ１１１は、通常のデータ、ビーコン、及びサブビーコンが、各通信端末との間で送受信される際に用いられる。
高周波部１１２は、アンテナ１１１を用いて無線信号を受信すると、所定の周波数変換処理無線周波数からベースバンド周波数に周波数変換を行ってベースバンド信号を生成し、同期復調部１１３へ出力する。
同期復調部１１３は、高周波部１１２により出力されたベースバンド信号を復調し、復調信号を通信制御部１１６へ出力する。
通信制御部１１６は、同期復調部１１３から復調信号を入手し、復調信号のデータ部分を上位層へ出力する。
通信制御部１１６中の期間設定部１１７は、ユーザによる選択や、予め定めたルールに基づいて、アクティブ期間とインアクティブ期間とを交互に設定して、次回のアクティブ期間の開始タイミングを決定するとともに、次回のアクティブ期間までの間に送信すべきサブビーコンの送信タイミングを決定するとともに、主にインアクティブ期間において、次回のアクティブ期間までの間に送信すべきサブビーコンの送信タイミングを設定する。
通信制御部１１６中の同期通信制御部１１８は、上位層から送信制御情報、及び送信データ（ビーコンを含む）を入手し、期間設定部１１７により設定されたアクティブ期間において、送信データ、データ変調要求、及び変調パラメータを同期変調部１１４に出力して、通信端末１２０、１４０、１５０、及び１６０との間で通常のデータ通信、及びビーコンの送信を行わせる。
通信制御部１１６中のサブビーコン送信制御部１１９は、主に期間設定部１１７により設定されたインアクティブ期間において、サブビーコン変調要求、及びビーコン時間情報をサブビーコン変調部１１５へ出力して、期間設定部１１７により設定されたサブビーコンの送信タイミングにサブビーコンの送信が行われるように制御する。
同期変調部１１４は、通信制御部１１６中の同期通信制御部１１８から送信データ、データ変調要求、及び変調パラメータを入手して、入手した送信データに対して、入手したデータ変調要求に応じて、入手した変調パラメータに合わせた変調を行い、送信データ信号を高周波部１１２へ出力する。
サブビーコン変調部１１５は、通信制御部１１６中のサブビーコン送信制御部１１９からサブビーコン変調要求、及びビーコン時間情報を入手して、入手したサブビーコン変調要求に応じて、入手したビーコン時間情報に対して変調を行ってサブビーコン信号を生成し、高周波部１１２へ出力する。ここでサブビーコン変調部１１５は、同期変調部１１４の変調方式よりも簡易な変調方式を用いているので、通信端末１２０、１４０、１５０、及び１６０におけるサブビーコンの復調の際に必要となる電力を低減することができる。
高周波部１１２は、同期変調部１１４から送信データ信号を入手するか、又はサブビーコン変調部１１５からサブビーコン信号を入手すると、送信データ信号（ビーコン信号を含む）、又はサブビーコン信号に所定の周波数変換処理を施すことによって、ベースバンド周波数から無線周波数に周波数変換を行って無線周波数信号を生成し、アンテナ１１１を用いて送信する。
図３は、本実施形態の無線通信システムにおける、ビーコンモードの概略を示す図である。
図３において、時間が左から右の方向へ進んでおり、アクティブ期間とインアクティブ期間とが交互に繰り返すように設定されている。
図３を、図１４に示した従来のビーコンモードの概略と比較すると、インアクティブ期間に、間隔を空けて定期的または不定期に複数回、サブビーコンが送信されている点が異なっている。
図３において、サブビーコン１〜５は、次に送信予定のビーコン１１の送信タイミングを示す情報を含んでいる。同様にサブビーコン６〜１０は、次に送信予定のビーコン１２の送信タイミングを示す情報を含んでいる。例えばサブビーコン１〜５の各々は、自身が送信される送信タイミングから、次のビーコン１１の送信タイミングまでの時間を示す情報である。具体的に列挙すると、サブビーコン１は、図３中に示した自身の送信開始からビーコン１１の送信開始までの時間を示すビーコン時間情報Ｔｂ＿１を含む。以下同様に、サブビーコン２は、図３中に示した自身の送信開始からビーコン１１の送信開始までの時間を示すビーコン時間情報Ｔｂ＿２を含む。サブビーコン３は、図３中に示した自身の送信開始からビーコン１１の送信開始までの時間を示すビーコン時間情報Ｔｂ＿３を含む。サブビーコン４は、図３中に示した自身の送信開始からビーコン１１の送信開始までの時間を示すビーコン時間情報Ｔｂ＿４を含む。サブビーコン５は、図３中に示した自身の送信開始からビーコン１１の送信開始までの時間を示すビーコン時間情報Ｔｂ＿５を含む。
なお無線通信システムにおいて各構成要素が絶対時刻を共有しているような場合には、例えばビーコン１１の送信タイミングは、ビーコン１１の送信開始時刻を示す時刻情報であってもよい。
また、サブビーコンの送信間隔は、等時間間隔でも良いし、ばらばらでもよい。例えばインアクティブ期間の開始直後は、サブビーコンの送信間隔を短くし、インアクティブ期間の終了が近づくにつれて送信間隔を長くしてもよい。
またビーコンの送信タイミングは、アクティブ期間中であればよいので、必ずしもアクティブ期間の先頭でなくてもよい。
また、次回のアクティブ期間までの時間を特定するビーコン周期Ｔ＿ｂは、頻繁に変更される必要はないが、毎回同じであってもよいし、異なっていても良い。例えば毎日同時刻にアクティブ期間を設定するような場合にはビーコン周期Ｔ＿ｂは毎回同じであるが、毎月同日の同時刻にアクティブ期間を設定するような場合には、ひと月の日数が月によって異なるので、ビーコン周期Ｔ＿ｂは頻繁に変更される。ここで、各通信端末において、ビーコン周期Ｔ＿ｂが毎回同じということがわかっていれば、ビーコンの受信に失敗した直後であっても、次回のアクティブ期間までの時間や次のビーコンの送信タイミングを知ることが出来る。しかしながら、ビーコンにはビーコン周期Ｔ＿ｂを示す情報が記載されているだけでなく、実際には変更事項が含まれたり、今回のアクティブ期間における通信のための諸条件や規則等が記載されているため、ビーコン周期Ｔ＿ｂが毎回同じであるか異なっているかに関わらず、最新のビーコンを取得してその情報に従うことが基本である。
図４は、通信端末１２０の概略を示す図である。
図４に示すように、通信端末１２０は、アンテナ１２１、高周波部１２２、同期復調部１２３、同期変調部１２４、サブビーコン復調部１２５、通信制御部１２６、電源制御部１２７、及び電源部１２８を備え、通信制御部１２６は、同期通信制御部１２９、及びサブビーコン受信制御部１３０を含む。
なお、通信端末１４０、１５０、及び１６０は、通信端末１２０と同様の構成を備えるため、詳細な説明を省略する。
アンテナ１２１は、通常のデータ、ビーコン、及びサブビーコンが、各通信端末との間で送受信される際に用いられる。
高周波部１２２は、アンテナ１２１を用いて無線信号を受信すると、所定の周波数変換処理無線周波数からベースバンド周波数に周波数変換を行ってベースバンド信号を生成し、同期復調部１２３、及びサブビーコン復調部１２５へ出力する。
同期復調部１２３は、高周波部１２２により出力されたベースバンド信号を復調し、送信データ信号（ビーコン信号を含む）の復調信号が得られた場合には、それを通信制御部１２６中の同期通信制御部１２９へ出力する。
サブビーコン復調部１２５は、高周波部１２２により出力されたベースバンド信号を復調し、サブビーコン信号の復調信号が得られた場合には、それを通信制御部１２６中のサブビーコン受信制御部１３０へ出力する。
通信制御部１２６中の同期通信制御部１２９は、同期復調部１２３から送信データ信号の復調信号を入手し、当該復調信号のデータ部分を上位層へ出力する。また同期通信制御部１２９は、復調信号がビーコン信号であるときには、そのデータ部分に含まれる基地局１１０と同期するために必要な同期情報を抽出し、当該同期情報に基づいて次回のアクティブ期間の開始タイミングを得て、電源制御部１２７へ出力する。ここで同期情報は、図３中のビーコン周期Ｔ＿ｂを示す情報であり、次回のアクティブ期間までの時間を示すとともに、次のビーコンの送信タイミングを示している。
通信制御部１２６中のサブビーコン受信制御部１３０は、サブビーコン復調部１２５からサブビーコン信号の復調信号を入手し、当該復調信号のデータ部分に含まれるサブビーコン情報を抽出し、当該サブビーコン情報に基づいて次のビーコンが送信される送信タイミングを得て、電源制御部１２７へ出力する。ここでサブビーコン情報は、図３中のビーコン時間情報Ｔｂ＿１〜Ｔｂ＿５等であり、各々が次のビーコンの送信タイミングを示している。
電源制御部１２７は、同期通信制御部１２９から次回のアクティブ期間の開始タイミングを入手すると、通常のデータ通信の終了後において、当該開始タイミングまでがインアクティブ期間であると認識して、無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止めるように電源部１２８へ指示し、当該開始タイミングからアクティブ期間であると認識して、電力供給を再開するように電源部１２８へ指示する。また電源制御部１２７は、サブビーコン受信制御部１３０から次のビーコンが送信される送信タイミングを入手すると、当該送信タイミングまで、高周波部１２２、同期復調部１２３、同期変調部１２４、サブビーコン復調部１２５、及び通信制御部１２６等の無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止めるように電源部１２８へ指示する。
ここで無線通信機能に関わるユニットとは、図４に示した高周波部１２２、同期復調部１２３、同期変調部１２４、サブビーコン復調部１２５、及び通信制御部１２６である。
電源部１２８は、各構成要素に電力を供給し、電源制御部１２７による指示に従って、無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止めたり、再開したりする。
同期変調部１２４は、通信制御部１２６中の同期通信制御部１２９から送信データ、データ変調要求、及び変調パラメータを入手して、入手した送信データに対して、入手したデータ変調要求に応じて、入手した変調パラメータに合わせた変調を行い、送信データ信号を高周波部１２２へ出力する。
高周波部１２２は、同期変調部１２４から送信データ信号を入手し、送信データ信号に所定の周波数変換処理を施すことによって、ベースバンド周波数から無線周波数に周波数変換を行って無線周波数信号を生成し、アンテナ１２１を用いて送信する。
なお、本実施形態では、インアクティブ期間において、通信端末１２０が無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止めることにより、消費電力の削減を行っているが、基地局１１０においても、インアクティブ期間中のサブビーコン送信時以外には、高周波部１１２、同期復調部１１３、同期変調部１１４、サブビーコン変調部１１５を含む無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止め、インアクティブ期間中のサブビーコン送信時には、当該無線通信機能に関わるユニットからサブビーコンの送信機能に関わるユニットを除いた同期復調部１１３、同期変調部１１４への電力供給を止めることにより、消費電力の削減を行ってもよい。
図５は、サブビーコンのフォーマットの一例を示す図である。図５では、時間が左から右の方向へ進んでいる。
図５に示すように、本実施形態のサブビーコンは、特定のシンボルパターン「Ａ」と、その逆位相のシンボルパターン「−Ａ」との組み合わせによって表される。
サブビーコンの先頭には同期用シンボルが置かれ、その後ろに、次のビーコンが到来するまでの時間を示すビーコン時間情報がＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ：最下位ビット）から順に、ＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ：最上位ビット）まで並べられている。
図５の例では、サブビーコンには４個の同期用シンボルが置かれ、以下「Ａ」が０、「−Ａ」が１を示しているので、ビーコン時間情報は"１１００１０１０"である。ここでビーコン時間情報によって示すことのできる最小の時間の単位（分解能）を０．１ｍｓｅｃとすると、二進法の"１１００１０１０"は、十進法の"２０２"なので、次のビーコンが到来するまでの時間は、２０２×０．１ｍｓｅｃ．＝２０．２ｍｓｅｃ．である。なお、ビーコン時間情報の桁数を増やしたり、分解能を変更することにより、ビーコン時間情報によりあらゆる時間を自由に表現できる。また、ビーコン時間情報の桁数や分解能は予め送信側と受信側で同じものを登録しておいてもよいし、サブビーコンの送信の度に毎回ＭＳＢの後に付け加えて送信してもよいし、別のタイニングで別途送信してもよい。
このように、簡易な構成で変復調が可能なサブビーコンを送信することによって、ビーコン周期に同期していない通信端末を迅速にスリープ状態にすることができる。
ここで、ビーコン時間情報を、ＭＳＢからではなくＬＳＢから順に並べた理由を以下に説明する。
図６は、電波干渉や信号劣化等の影響で、データの欠損が起こった場合の受信状態を示す図である。図６では、時間が左から右の方向へ進んでいる。
本発明では、シンボル判定を行うための同期に必要なパターンを、通常のデータ通信のプリアンブルに比べて簡易なものにしている。これは、通信端末におけるサブビーコンの受信は、できるだけ受信のための電力を使用しないように構成することが望ましいからである。
ところが、通常、電波干渉や信号劣化等の影響でデータの欠損が起こる場合には、先頭から起こることが多い。
図６に示すように、"１１００１０ＸＸ"のビーコン時間情報を受信した場合（ここでＸはデータの欠損により不明）、を例に挙げる。先頭から６個のシンボルに相当する部分のデータが受信できなかったために、８ビットのビーコン時間情報のうち、上６桁が受信でき、下２桁が不明であるとする。この場合、次のビーコンが到来するまでの時間は、２０ｍｓｅｃ．以上、２０．３ｍｓｅｃ．以下であると推定できる。従って、少なくとも２０ｍｓｅｃ．の間はインアクティブ期間であるとみなすことができるので、不明な下２桁の部分を０とし、ビーコン時間情報を２０ｍｓｅｃ．として処理を進めればよい。
上記したように、データの欠損は、送信されるデータの先頭から起こることが多いので、複数の桁を持つビーコン時間情報を桁の小さいほうから送信すれば、データの欠損が生じても、欠損は桁の小さい部分で止まる。そこで、欠損した桁を０とすれば、少ない誤差で（例示のケースでは、誤差は最大で０．３ｍｓｅｃ．）、無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止めることができる。また、このような方法は、サブビーコンが送信されている途中から通信端末が受信を開始した場合においても有効である。
図７は、サブビーコンのフォーマットの他の一例を示す図である。図７では、時間が左から右の方向へ進んでいる。
図７に示すサブビーコンは、図５の例と同様に、特定のシンボルパターン「Ａ」と、その逆位相のシンボルパターン「−Ａ」との組み合わせによって表される。
また、図５の例と同様に、サブビーコンの先頭には同期用シンボルが置かれ、その後ろに、次のビーコンが到来するまでの時間を示すビーコン時間情報がＬＳＢから順に、ＭＳＢまで並べられている。
図７の例では、サブビーコンには４個の同期用シンボルが置かれ、以下は差動符号化されており、同じシンボルパターンが連続すると０、シンボルパターンが変わると１を示すので、ビーコン時間情報は"１１００１０１０"となる。
なお、サブビーコン信号の変調方式を送信データの変調方式と等しくすることもできる。このような場合には、基地局１１０において、サブビーコン変調部１１５が不要となり、ビーコン時間情報に対する変調を同期変調部１１４が行ってサブビーコン信号を生成して高周波部１１２へ出力することになり、また、通信端末１２０において、サブビーコン復調部１２５が不要となり、同期復調部１２３がサブビーコン信号を復調し、それを通信制御部１２６中のサブビーコン受信制御部１３０へ出力することになる。
＜動作＞
図８は、本実施形態の基地局１１０における送受信処理の動作手順を示す図である。
なお、ここではインアクティブ期間において、無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める場合の動作手順を示す。
（１）期間設定部１１７が、ユーザによる選択や、予め定めたルールに基づいて、次回のアクティブ期間の開始タイミングを決定するとともに、サブビーコンの送信タイミングを決定する（ステップＳ１）。このとき無線通信機能に関わるユニットへの電力の供給は行われていない。
（２）アクティブ期間の開始タイミングになるまで待つ（ステップＳ２）。
（３）サブビーコンの送信タイミングになるまで待つ（ステップＳ３）。
（４）アクティブ期間の開始タイミングになると、無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を開始し、同期通信制御部１１８、同期変調部１１４、及び高周波部１１２が、アンテナ１１１を用いてビーコンを送信する（ステップＳ４）。
（５）ビーコンの送信に引き続き、高周波部１１２、同期復調部１１３、同期変調部１１４、通信制御部１１６、及び同期通信制御部１１８が、アクティブ期間が終了するまで、通常のデータ通信を行う（ステップＳ５）。
（６）アクティブ期間が終了するまで待つ（ステップＳ６）。
（７）アクティブ期間が終了すると、無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止め、期間設定部１１７による設定処理に戻る（ステップＳ７）。
（８）サブビーコンの送信タイミングになると、サブビーコンの送信機能に関わるユニットへの電力供給を開始し、高周波部１１２、サブビーコン変調部１１５、サブビーコン送信制御部１１９が、アンテナ１１１を用いてサブビーコンを生成して送信する（ステップＳ８）。
（９）サブビーコンの送信が終了すると、サブビーコンの送信機能に関わるユニットへの電力供給を止め、アクティブ期間の開始タイミング、及びサブビーコンの送信タイミング待ちに戻る（ステップＳ９）。
図９は、本実施形態の通信端末１２０における送受信処理の動作手順を示す図である。
（１）高周波部１２２が、アンテナ１２１を用いて無線信号を受信するまで待つ（ステップＳ１１）。このとき無線通信機能に関わるユニットへの電力の供給は行われている。
（２）高周波部１２２により無線信号が受信されると、同期復調部１２３、及び同期通信制御部１２９により、ビーコン信号が得られたか否かが判定される（ステップＳ１２）。
（３）ビーコン信号が得られた場合には、ビーコン信号から、次回のアクティブ期間の開始タイミングを得て、電源制御部１２７へ出力する（ステップＳ１３）。
（４）ビーコンの受信が終わると、アンテナ１２１、高周波部１２２、同期復調部１２３、同期変調部１２４、通信制御部１２６、及び同期通信制御部１２９が、アクティブ期間が終了するまで、通常のデータ通信を行う（ステップＳ１４）。
（５）アクティブ期間が終了するまで待つ（ステップＳ１５）。
（６）アクティブ期間が終了すると、無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める（ステップＳ１６）。
（７）インアクティブ期間が終了するまで待つ（ステップＳ１７）。
（８）インアクティブ期間が終了すると、無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を再開し、無線信号の受信待ちに戻る（ステップＳ１８）。
（９）ビーコン信号が得られていない場合には、サブビーコン復調部１２５、及びサブビーコン受信制御部１３０により、サブビーコン信号が得られたか否かが判定される（ステップＳ１９）。サブビーコン信号が得られない場合は、無線信号の受信待ちに戻る。
（１０）サブビーコン信号が得られた場合には、サブビーコン信号から、次のビーコンの送信タイミングを得て、電源制御部１２７へ出力する（ステップＳ２０）。
（１１）サブビーコンの受信が終わると、無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める（ステップＳ２１）。
（１２）次のビーコンの送信タイミングまで待つ（ステップＳ２２）。
（１３）次のビーコンの送信タイミングになると、無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を再開し、無線信号の受信待ちに戻る（ステップＳ２３）。
図１０は、第１の実施形態に係る無線通信システム１００における同期シーケンスの一例を示す図である。図１０では、時間が上から下の方向へ進んでいる。また、縦方向の実線は無線通信機能に関わるユニットへ電力供給が行われている状態を表し、縦方向の破線は、通信機能に関わるユニットの全部、又は一部へ電力供給が行われていない状態を表す。また横方向の実線は有効な通信を表し、横方向の破線は有効でない通信を表す。
ここで基地局１１０を「ＡＰ」と記す。ＡＰはＡｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔの略語である。
また、ビーコンをまだ受信しておらず基地局１１０と同期していない通信端末１５０、１６０を「ＳＴＡ３」、「ＳＴＡ４」と記す。ＳＴＡはＳｔａｔｉｏｎの略語である。
また、ビーコンを既に受信して基地局１１０と同期している通信端末１２０、１４０を「ＡＳＴＡ１」、「ＡＳＴＡ２」と記す。ＡＳＴＡはＡｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ｓｔａｔｉｏｎの略語である。
（１）アクティブ期間の開始とともに、ＡＳＴＡ１及びＡＳＴＡ２は無線通信機能に関わるユニットへ電力供給を再開する（Ｔ１）。
（２）アクティブ期間の開始直後に、ＡＰが周辺のＡＳＴＡ、及びＳＴＡに対してビーコンを送信する。この時、ＡＳＴＡ１及びＡＳＴＡ２は無線通信機能に関わるユニットへ電力の供給が行われているので、ビーコンを受信することができ、ビーコンに含まれる制御データが取得される。ＳＴＡ３及びＳＴＡ４はこの時点ではまだ装置自体の電源が入っていない等、システムに参加していないのでビーコンを受信しない（Ｔ２）。
（３）ＡＳＴＡ１は、ビーコンに含まれる制御データによって、アクティブ期間において無線信号が送信可能な時間帯を把握する。そして、ＡＳＴＡ１は通信可能時間帯においてＡＰへデータパケット送信する（Ｔ３）。
（４）ＡＳＴＡ１によるデータパケット送信後、ＡＰはＡＳＴＡ１へデータパケットの正常受信を通知するＡＣＫパケットを送信する（Ｔ４）。
（５）ＡＳＴＡ１と同様に、ＡＳＴＡ２は通信可能時間帯においてＡＰへデータパケット送信する（Ｔ５）。
（６）ＡＳＴＡ２によるデータパケット送信後、ＡＰがＡＳＴＡ２へデータパケットの正常受信を通知するＡＣＫパケットを送信する（Ｔ６）。
以上のように、アクティブ期間においてはビーコンに含まれる制御データによって、ＡＰと各ＡＳＴＡの送信タイミングが制御される。
（７）インアクティブ期間の開始とともに、ＡＳＴＡ１とＡＳＴＡ２は次のアクティブ期間の開始まで無線通信機能に関わるユニットへ電力供給を止める（Ｔ７）。
（８）インアクティブ期間において、ＡＰはサブビーコンを送信する（Ｔ８〜）。
（９）ここで、１つ目のサブビーコンが送信されてから（Ｔ８）２つ目のサブビーコンが送信されるまで（Ｔ１０）の間に、ＳＴＡ３がシステムに参加するために、ビーコン、及びサブビーコンの受信を開始するものとする（Ｔ９）。
（１０）ＳＴＡ３はＡＰが送信する２つめのサブビーコンを受信する（Ｔ１０）。
（１１）ＳＴＡ３は受信したサブビーコンから、ビーコン時間情報を抽出して、次のビーコンの送信タイミングまで、無線通信機能に関わるユニットへ電力供給を止める（Ｔ１１）。
（１２）ここで、２つ目のサブビーコンが送信されてから（Ｔ１０）３つ目のサブビーコンが送信されるまで（Ｔ１３）の間に、ＳＴＡ４がシステムに参加するために、ビーコン、及びサブビーコンの受信を開始するものとする（Ｔ１２）。
（１３）ＳＴＡ４はＡＰが送信する３つめのサブビーコンを受信する（Ｔ１３）。
（１４）ＳＴＡ４は受信したサブビーコンから、ビーコン時間情報を抽出して、次のビーコンの送信タイミングまで、無線通信機能に関わるユニットへ電力供給を止める（Ｔ１４）。
（１５）ＡＰが送信する４つめのサブビーコンの送信時には、周辺のＡＳＴＡ、及びＳＴＡの全ての無線通信機能が休止しているため、このサブビーコンは受信されない（Ｔ１５）。
（１６）２つめのアクティブ期間の開始とともに、ＡＳＴＡ１、ＡＳＴＡ２、ＳＴＡ３、及びＳＴＡ４は無線通信機能に関わるユニットへ電力供給を再開する（Ｔ１６）。
（１７）２つめのアクティブ期間の開始直後に、ＡＰが周辺のＡＳＴＡ、及びＳＴＡに対してビーコンを送信する。この時、ＡＳＴＡ１及びＡＳＴＡ２は無線通信機能に関わるユニットへ電力の供給が行われているので、ビーコンを受信することができ、ビーコンに含まれる制御データが取得される。また、ＳＴＡ３及びＳＴＡ４においても無線通信機能に関わるユニットへ電力の供給が行われているので、ビーコンを受信することができ、ビーコンに含まれる制御データが取得される（Ｔ１７）。
（１８）ＳＴＡ３及びＳＴＡ４は、ビーコンに含まれる制御データを取得することにより、基地局１１０と同期しＡＳＴＡ３・ＡＳＴＡ４となる（Ｔ１８）。
（１９）前述のアクティブ期間と同様に、各ＡＳＴＡはビーコンに含まれる制御データによって、アクティブ期間において無線通信が送信可能な時間帯を把握し、通信可能時間帯においてＡＰへデータパケット送信し、ＡＰはＡＣＫパケットを返信する（Ｔ１９〜）。
＜まとめ＞
以上説明したように、ＡＰがインアクティブ期間において、次のビーコンの送信タイミングを示すサブビーコンを送信することによって、ビーコン周期に同期していないＳＴＡを迅速にスリープ状態にすることができる。また、簡易な構成で変復調が可能なサブビーコンを送信することによって、ビーコン周期に同期していない通信端末を迅速にスリープ状態にすることができる。よって、ＳＴＡにおける無駄な電力の消費が抑えられ、消費電力を低減することができる。
［第２の実施形態］
＜概要＞
本実施形態は、第１の実施形態と同様に、小型低消費電力の無線通信システムにおいて、ビーコンモードを用いている場合に、基地局がインアクティブ期間において、次のビーコンの送信タイミングを通知するサブビーコンを送信するのに加えて、アクティブ期間においてもサブビーコンを送信し、通信端末が、アクティブ期間中においてもサブビーコンを受信できるようにするものである。
＜構成＞
第２の実施形態に係る無線通信システムの構成は、第１の実施形態に係る無線通信システム１００と同様である。
図１１は、本実施形態の無線通信システムにおける、ビーコンモードの概略を示す図である。
図１１において、時間が左から右の方向へ進んでおり、アクティブ期間とインアクティブ期間とが交互に繰り返すように設定されている。
図１１を、図３に示した第１の実施形態のビーコンモードの概略と比較すると、アクティブ期間において送信される各無線パケットの先頭に、サブビーコンが付加されている点が異なっている。
図１２は、図１１に示した無線パケットのフォーマットの一例を示す図である。
図１２に示すように、無線パケットはサブビーコン２１、プリアンブル２２、ＰＨＹ（ＰＨＹｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）ヘッダ２３、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダ２４、及びデータ２５で構成される。
サブビーコン２１は、第１の実施形態の図５に示したものと同様の構成であるので、その説明を省略する。
プリアンブル２２は既知の信号であり、主に無線パケットのシンボル同期を行うために用いられる。
ＰＨＹヘッダ２３は、主に無線パケットのＭＡＣヘッダ２４とデータ２５とを復調する際に用いる変調方式に関する情報、及びデータの開始位置とデータ長とを示す情報を含む。
ＭＡＣヘッダ２４は、主に無線パケットの送信元ＩＤ情報、送信先ＩＤ情報、及び制御コマンドなどのアクセスに必要なパラメータを含み、またデータ２５がどういう種類のデータであるかを示す情報を含む。
データ２５は、主に送信データ、及び制御データを含む。
なお、全ての無線パケットにサブビーコンを付加せずに、適度な間隔を空けて定期的または不定期にサブビーコンを付加してもよい。
また、ビーコンの無線パケットには、サブビーコンは必要ないので、図１２に示す無線パケットからサブビーコン２１を除いた残りの、プリアンブル２２、ＰＨＹヘッダ２３、ＭＡＣヘッダ２４、及びデータ２５で構成された無線パケットを用いてもよい。
また、サブビーコン２１により無線パケットのシンボル同期を実施するようにしてもよい。またこのようにした場合には、プリアンブル２２は必要ないので、図１２に示す無線パケットからプリアンブル２２を除いた残りの、サブビーコン２１、ＰＨＹヘッダ２３、ＭＡＣヘッダ２４、及びデータ２５で構成された無線パケットを用いればよい。
＜動作＞
送受信処理の動作手順は、第１の実施形態に係る無線通信システム１００と同様である。
図１３は、第２の実施形態に係る無線通信システムにおける同期シーケンスの一例を示す図である。図１３では、時間が上から下の方向へ進んでいる。また、縦方向の実線は無線通信機能に関わるユニットへ電力供給が行われている状態を表し、縦方向の破線は、通信機能に関わるユニットの全部、又は一部へ電力供給が行われていない状態を表す。また横方向の実線は有効な通信を表し、横方向の破線は有効でない通信を表す。
ここで基地局１１０を「ＡＰ」と記す。
また、ビーコンをまだ受信しておらず基地局１１０と同期していない通信端末１５０、１６０を「ＳＴＡ３」、「ＳＴＡ４」と記す。
また、ビーコンを既に受信して基地局１１０と同期している通信端末１２０、１４０を「ＡＳＴＡ１」、「ＡＳＴＡ２」と記す。
（１）アクティブ期間の開始とともに、ＡＳＴＡ１及びＡＳＴＡ２は無線通信機能に関わるユニットへ電力供給を再開する（Ｔ１）。
（２）アクティブ期間の開始直後に、ＡＰが周辺のＡＳＴＡ、及びＳＴＡに対してビーコンを送信する。この時、ＡＳＴＡ１及びＡＳＴＡ２は無線通信機能に関わるユニットへ電力の供給が行われているので、ビーコンを受信することができ、ビーコンに含まれる制御データが取得される。ＳＴＡ３及びＳＴＡ４はこの時点ではまだ装置自体の電源が入っていない等、システムに参加していないのでビーコンを受信しない（Ｔ２）。
（３）ここで、ビーコンが送信されてから（Ｔ２）他のデータ通信がなされるまで（Ｔ４）の間に、ＳＴＡ３がシステムに参加するために、ビーコン、及びサブビーコンの受信を開始するものとする（Ｔ３）。
（４）ＡＳＴＡ１は、ビーコンに含まれる制御データによって、アクティブ期間において無線信号が送信可能な時間帯を把握する。そして、ＡＳＴＡ１は通信可能時間帯においてＡＰへデータパケット送信する（Ｔ４）。この時、ＡＳＴＡ１が送信するデータパケットの先頭には、次のビーコンの送信タイミングであるビーコン時間情報が含まれたサブビーコンが付加される。
（５）ＳＴＡ３はＡＳＴＡ１が送信するデータパケットの先頭に付加されたサブビーコンを受信すると、受信したサブビーコンから、ビーコン時間情報を抽出し、次のビーコンの送信タイミングまで無線通信機能に関わるユニットへ電力供給を止める（Ｔ５）。
（６）ＡＳＴＡ１によるデータパケット送信後、ＡＰはＡＳＴＡ１へデータパケットの正常受信を通知するＡＣＫパケットを送信する（Ｔ６）。この時、ＡＰが送信するＡＣＫパケットの先頭にはサブビーコンが付加される。
（７）ＡＳＴＡ１と同様に、ＡＳＴＡ２は通信可能時間帯においてＡＰへデータパケットを送信する（Ｔ７）。この時、ＡＰへ送信するデータパケットの先頭にはサブビーコンが付加される。
（８）ここで、データパケットが送信されてから（Ｔ７）ＡＣＫパケットが送信されるまで（Ｔ９）の間に、ＳＴＡ４がシステムに参加するために、ビーコン、及びサブビーコンの受信を開始するものとする（Ｔ８）。
（９）ＡＳＴＡ２によるデータパケット送信後、ＡＰがＡＳＴＡ２へデータパケットの正常受信を通知するＡＣＫパケットを送信する（Ｔ９）。この時、ＡＰが送信するＡＣＫパケットの先頭にはサブビーコンが付加される。
（１０）ＳＴＡ４はＡＰが送信するＡＣＫパケットの先頭に付加されたサブビーコンを受信すると、受信したサブビーコンから、ビーコン時間情報を抽出し、次のビーコンの送信タイミングまで、無線通信機能に関わるユニットへ電力供給を止める（Ｔ１０）。
以上のように、アクティブ期間においてはビーコンに含まれる制御データによって、ＡＰと各ＡＳＴＡの送信タイミングが制御される。
（１１）インアクティブ期間の開始とともに、ＡＳＴＡ１とＡＳＴＡ２は次のアクティブ期間の開始まで無線通信機能に関わるユニットへ電力供給を止める（Ｔ１１）。
（１２）インアクティブ期間において、ＡＰはサブビーコンを送信する（Ｔ１２〜）。
ＡＰが送信する４つのサブビーコンの送信時には、周辺のＡＳＴＡ、及びＳＴＡの全ての無線通信機能が休止しているため、これらのサブビーコンは受信されない。
（１３）２つめのアクティブ期間の開始とともに、ＡＳＴＡ１、ＡＳＴＡ２、ＳＴＡ３、及びＳＴＡ４は無線通信機能に関わるユニットへ電力供給を再開する（Ｔ１３）。
（１４）２つめのアクティブ期間の開始直後に、ＡＰが周辺のＡＳＴＡ、及びＳＴＡに対してビーコンを送信する。この時、ＡＳＴＡ１及びＡＳＴＡ２は無線通信機能に関わるユニットへ電力の供給が行われているので、ビーコンを受信することができ、ビーコンに含まれる制御データが取得される。また、ＳＴＡ３及びＳＴＡ４においても無線通信機能に関わるユニットへ電力の供給が行われているので、ビーコンを受信することができ、ビーコンに含まれる制御データが取得される（Ｔ１４）。
（１５）ＳＴＡ３及びＳＴＡ４は、ビーコンに含まれる制御データを取得することにより、基地局１１０と同期しＡＳＴＡ３・ＡＳＴＡ４となる（Ｔ１５）。
（１６）前述のアクティブ期間と同様に、各ＡＳＴＡはビーコンに含まれる制御データによって、アクティブ期間において無線通信が送信可能な時間帯を把握し、通信可能時間帯においてＡＰへデータパケット送信し、ＡＰはＡＣＫパケットを返信する（Ｔ１６〜）。
＜まとめ＞
以上説明したように、ＡＰがインアクティブ期間において、次のビーコンの送信タイミングを示すサブビーコンを送信することによって、ビーコン周期に同期していないＳＴＡを迅速にスリープ状態にすることができる。また、簡易な構成で変復調が可能なサブビーコンを送信することによって、ビーコン周期に同期していない通信端末を迅速にスリープ状態にすることができる。さらに、アクティブ期間において、ＡＰおよびＡＳＴＡから送信される無線パケットの先頭にサブビーコンを付加することによって、無線パケットに対する通常の復調処理を行うことなく、無線パケットの先頭に位置するサブビーコンのみを復調することにより、アクティブ期間においてもＳＴＡをすばやくスリープ状態にすることができる。よって、ＳＴＡにおける無駄な電力の消費が抑えられ、消費電力を低減することができる。
なお、上述の実施形態は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述の処理手順をＣＰＵに実行させることができるプログラムを、ＣＰＵに実行させることによっても実現できる。この場合、当該プログラムは、記録媒体を介して記憶装置内に格納された上で実行されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。ここでの記録媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスク、メモリカード等の記録媒体をいう。また、記録媒体は、電話回線や搬送路等の通信媒体も含む概念である。
以上、本発明の実施の形態を示したが、無線通信機能に関わるユニット、基地局、及び通信端末等は、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。または、自システム内での通信に関与する部分と共存信号の送受信に関与する部分を、それぞれ個別のＬＳＩとしてチップ化されても良い。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
本願の発明を含む通信システムは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インタフェース、ＩＥＥＥ１３９４インタフェース、ＵＳＢインタフェース等の信号インタフェースを電力線通信のインタフェースに変換するアダプタの形態を取ることによって、各種のインタフェースを有するパーソナルコンピュータ、ＤＶＤレコーダ、デジタルテレビ、及びホームサーバシステム等のマルチメディア機器に接続することができる。これによって、電力線を媒体としたマルチメディアデータ等のデジタルデータを高速伝送するネットワークシステムを構築することが可能となる。この結果、従来の有線ＬＡＮのようにネットワークケーブルを新たに敷設することなく、家庭、オフィス等に既に設置されている電力線をそのままネットワーク回線として利用できるので、コスト面、設置の容易性からその利便性は大きい。
また、将来的にはパーソナルコンピュータ、ＤＶＤレコーダ、デジタルテレビ、及びホームサーバシステム等のマルチメディア機器が本発明を含む機能を内蔵することにより、マルチメディア機器の電源コードを介して機器間のデータ伝送が可能になる。この場合、アダプタやＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブル、ＩＥＥＥ１３９４ケーブル、ＵＳＢケーブルなどが不要になり、配線が簡略化される。また、ルータを介してインターネットへの接続や、無線ＬＡＮや従来の有線ケーブルのＬＡＮにハブ等を用いて接続することができるので、本発明の拡張に何らの問題も生じない。
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。従って、本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができる。
本発明の無線通信システムは、センサーネットワーク、例えばガス、電気、水道等のメータ検針、大気汚染の濃度、花粉量、温度等の野外モニタリング、火災報知器、進入検知センサ等のホームセキュリティ、児童や高齢者の位置管理などに用いる小型低消費電力の無線通信システムとして利用可能である。また、基地局がインアクティブ期間において、次のビーコンの送信タイミングを示すサブビーコンを送信し、通信端末がサブビーコンを受信して、次のビーコンの送信タイミングまで通信機能への電力供給を止めることにより、通信端末が、次のビーコンの送信タイミングを認知していないときの消費電力を大幅に削減できるので、その産業的利用価値は極めて高い。
１００ 無線通信システム
１１０ 基地局
１１１ アンテナ
１１２ 高周波部
１１３ 同期復調部
１１４ 同期変調部
１１５ サブビーコン変調部
１１６ 通信制御部
１１７ 期間設定部
１１８ 同期通信制御部
１１９ サブビーコン送信制御部
１２０ 通信端末
１２１ アンテナ
１２２ 高周波部
１２３ 同期復調部
１２４ 同期変調部
１２５ サブビーコン復調部
１２６ 通信制御部
１２７ 電源制御部
１２８ 電源部
１２９ 同期通信制御部
１３０ サブビーコン受信制御部
１４０、１５０、１６０ 通信端末
２００ 無線通信システム

Claims (15)

  1. 通信端末との間で、アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない無線通信装置であって、
    前記アクティブ期間と前記インアクティブ期間とを交互に設定する期間設定部と、
    前記期間設定部により設定されたアクティブ期間中において、前記通信端末との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記期間設定部により設定された次回のアクティブ期間の、開始タイミングを示す情報を含むビーコンに対して第１変調を行って、前記通信端末へ送信する基地局通信部と、
    前記インアクティブ期間において、前記基地局通信部により送信される次のビーコンの、送信タイミングを通知する時間情報と、同期用シンボルとから構成されるサブビーコンに対して、前記第１変調の変調方式よりも簡易な変調方式を用いている第２変調を行って、前記通信端末へ送信するサブビーコン送信部とを備えることを特徴とする、無線通信装置。
  2. 前記サブビーコン送信部は、
    前記インアクティブ期間において、複数回、前記サブビーコンを送信し、当該サブビーコンの各々は、自身が送信される送信タイミングから、次のビーコンの送信タイミングまでの時間を示す情報を、前記時間情報として含むことを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 前記サブビーコンを構成する前記時間情報は、複数の桁を持つ情報であり、
    前記サブビーコン送信部は、
    前記時間情報を送信するにあたり、桁の大きい方を小さい方よりも後に送信することを特徴とする、請求項１記載の無線通信装置。
  4. 前記サブビーコン送信部は、
    前記インアクティブ期間だけでなく、前記アクティブ期間においても、前記サブビーコンを、前記通信端末へ送信することを特徴とする、請求項１記載の無線通信装置。
  5. アクティブ期間とインアクティブ期間とを交互に設定する基地局との間で、当該アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、当該インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない通信端末であって、
    前記アクティブ期間中において、前記基地局との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記基地局から、次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを受信して、次回のアクティブ期間の開始タイミングを得る端末通信部と、
    前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に、前記基地局から、次のビーコンの送信タイミングを通知するサブビーコンを受信して、次のビーコンが送信される送信タイミングを得るサブビーコン受信部と、
    前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ている場合に、前記所定のデータ通信の終了後において、当該開始タイミングまで、前記端末通信部、及び前記サブビーコン受信部を含む無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止め、前記サブビーコン受信部により、次のビーコンが送信される送信タイミングを得た場合に、当該送信タイミングまで、当該無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める電力供給制御部とを備え、
    前記サブビーコンは、前記次のビーコンの送信タイミングを通知する情報として、複数の桁を持つ時間情報を含み、当該時間情報の桁の大きい方が小さい方よりも後に送信され、
    前記サブビーコン受信部は、
    前記サブビーコンを受信し、当該サブビーコンより前記時間情報を得る際に、当該時間情報の桁の小さい方に桁落ちが生じたが、桁の大きい方が正常に受信されている場合には、桁落ちが生じた箇所を所定の値に置き換え、前記次のビーコンが送信される送信タイミングとして可能性がある期間のうちの最も早いタイミングを、当該次のビーコンが送信される送信タイミングとすることを特徴とする、通信端末。
  6. 前記サブビーコンは、前記基地局から、前記インアクティブ期間において、複数回送信され、当該サブビーコンの各々は、自身が送信される送信タイミングから、次のビーコンの送信タイミングまでの時間を示す情報を含み、
    前記サブビーコン受信部は、
    前記サブビーコンを受信すると、当該サブビーコンより、次のビーコンの送信タイミングまでの時間を得、
    前記電力供給制御部は、
    前記サブビーコン受信部により得られた次のビーコンの送信タイミングまでの時間、前記無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止めることを特徴とする、請求項５に記載の通信端末。
  7. 前記端末通信部は、さらに、
    前記前記アクティブ期間中において、所定のデータ通信を行う際に、前記サブビーコンを送信し、
    前記サブビーコン受信部は、さらに、
    前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に、他の通信端末から、次のビーコンの送信タイミングを通知するサブビーコンを受信して、次のビーコンが送信される送信タイミングを得ることを特徴とする、請求項５記載の通信端末。
  8. 基地局、及び通信端末から構成され、当該基地局と当該通信端末との間で、アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない無線通信システムであって、
    前記基地局は、
    前記アクティブ期間と前記インアクティブ期間とを交互に設定する期間設定部と、
    前記期間設定部により設定されたアクティブ期間中において、前記通信端末との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記期間設定部により設定された次回のアクティブ期間の、開始タイミングを示す情報を含むビーコンに対して第１変調を行って、前記通信端末へ送信する基地局通信部と、
    前記インアクティブ期間において、前記基地局通信部により送信される次のビーコンの、送信タイミングを通知する時間情報と、同期用シンボルとから構成されるサブビーコンに対して、前記第１変調の変調方式よりも簡易な変調方式を用いている第２変調を行って、前記通信端末へ送信するサブビーコン送信部とを備え、
    前記通信端末は、
    前記アクティブ期間中において、前記基地局との間で前記所定のデータ通信を行うとともに、前記基地局から前記ビーコンを受信して、第１復調を行って、次回のアクティブ期間の開始タイミングを得る端末通信部と、
    前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に、前記基地局から前記サブビーコンを受信して、第２復調を行って、次のビーコンが送信される送信タイミングを得るサブビーコン受信部と、
    前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ている場合に、前記所定のデータ通信の終了後において、当該開始タイミングまで、前記端末通信部、及び前記サブビーコン受信部を含む無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止め、前記サブビーコン受信部により次のビーコンが送信される送信タイミングを得た場合に、当該送信タイミングまで、当該無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める電力供給制御部とを備え、
    前記サブビーコンは、前記次のビーコンの送信タイミングを通知する情報として、複数の桁を持つ時間情報を含み、当該時間情報の桁の大きい方が小さい方よりも後に送信され、
    前記サブビーコン受信部は、
    前記サブビーコンを受信し、当該サブビーコンより前記時間情報を得る際に、当該時間情報の桁の小さい方に桁落ちが生じたが、桁の大きい方が正常に受信されている場合には、桁落ちが生じた箇所を所定の値に置き換え、前記次のビーコンが送信される送信タイミングとして可能性がある期間のうちの最も早いタイミングを、当該次のビーコンが送信される送信タイミングとすることを特徴とする、無線通信システム。
  9. 通信端末との間で、アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない無線通信装置により実行される無線通信プログラムであって、
    前記無線通信装置に、
    前記アクティブ期間と前記インアクティブ期間とを交互に設定する期間設定ステップと、
    前記期間設定ステップにより設定されたアクティブ期間中において、前記通信端末との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記期間設定ステップにより設定された次回のアクティブ期間の、開始タイミングを示す情報を含むビーコンに対して第１変調を行って、前記通信端末へ送信する基地局通信ステップと、
    前記インアクティブ期間において、前記基地局通信ステップにより送信される次のビーコンの、送信タイミングを通知する時間情報と、同期用シンボルとから構成されるサブビーコンに対して、前記第１変調の変調方式よりも簡易な変調方式を用いている第２変調を行って、前記通信端末へ送信するサブビーコン送信ステップとを実行させることを特徴とする、無線通信プログラム。
  10. アクティブ期間とインアクティブ期間とを交互に設定する基地局との間で、当該アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、当該インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない通信端末により実行される通信端末プログラムであって、
    前記通信端末に、
    前記アクティブ期間中において、前記基地局との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記基地局から、次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを受信して、次回のアクティブ期間の開始タイミングを得る端末通信ステップと、
    前記端末通信ステップにおいて次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に、前記基地局から、次のビーコンの送信タイミングを通知するサブビーコンを受信して、次のビーコンが送信される送信タイミングを得るサブビーコン受信ステップと、
    前記端末通信ステップにおいて次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ている場合に、前記所定のデータ通信の終了後において、当該開始タイミングまで、無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止め、前記サブビーコン受信ステップにより、次のビーコンが送信される送信タイミングを得た場合に、当該送信タイミングまで、当該無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める電力供給制御ステップとを実行させ、
    前記サブビーコンは、前記次のビーコンの送信タイミングを通知する情報として、複数の桁を持つ時間情報を含み、当該時間情報の桁の大きい方が小さい方よりも後に送信され、
    前記サブビーコン受信ステップは、
    前記サブビーコンを受信し、当該サブビーコンより前記時間情報を得る際に、当該時間情報の桁の小さい方に桁落ちが生じたが、桁の大きい方が正常に受信されている場合には、桁落ちが生じた箇所を所定の値に置き換え、前記次のビーコンが送信される送信タイミングとして可能性がある期間のうちの最も早いタイミングを、当該次のビーコンが送信される送信タイミングとすることを特徴とする、端末通信プログラム。
  11. 通信端末との間で、アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない無線通信装置に用いられる集積回路であって、
    前記アクティブ期間と前記インアクティブ期間とを交互に設定する期間設定部、
    前記期間設定部により設定されたアクティブ期間中において、前記通信端末との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記期間設定部により設定された次回のアクティブ期間の、開始タイミングを示す情報を含むビーコンに対して第１変調を行って、前記通信端末へ送信する基地局通信部、及び、
    前記インアクティブ期間において、前記基地局通信部により送信される次のビーコンの、送信タイミングを通知する時間情報と、同期用シンボルとから構成されるサブビーコンに対して、前記第１変調の変調方式よりも簡易な変調方式を用いている第２変調を行って、前記通信端末へ送信するサブビーコン送信部として機能する回路を集積する。
  12. アクティブ期間とインアクティブ期間とを交互に設定する基地局との間で、当該アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、当該インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない通信端末に用いられる集積回路であって、
    前記アクティブ期間中において、前記基地局との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記基地局から、次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを受信して、次回のアクティブ期間の開始タイミングを得る端末通信部、
    前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に、前記基地局から、次のビーコンの送信タイミングを通知するサブビーコンを受信して、次のビーコンが送信される送信タイミングを得るサブビーコン受信部、
    前記端末通信部において次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ている場合に、前記所定のデータ通信の終了後において、当該開始タイミングまで、前記端末通信部、及び前記サブビーコン受信部を含む無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止め、前記サブビーコン受信部により、次のビーコンが送信される送信タイミングを得た場合に、当該送信タイミングまで、当該無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める電力供給制御部として機能する回路を集積し、
    前記サブビーコンは、前記次のビーコンの送信タイミングを通知する情報として、複数の桁を持つ時間情報を含み、当該時間情報の桁の大きい方が小さい方よりも後に送信され、
    前記サブビーコン受信部は、
    前記サブビーコンを受信し、当該サブビーコンより前記時間情報を得る際に、当該時間情報の桁の小さい方に桁落ちが生じたが、桁の大きい方が正常に受信されている場合には、桁落ちが生じた箇所を所定の値に置き換え、前記次のビーコンが送信される送信タイミングとして可能性がある期間のうちの最も早いタイミングを、当該次のビーコンが送信される送信タイミングとする。
  13. 通信端末との間で、アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない無線通信装置における無線通信方法であって、
    前記アクティブ期間と前記インアクティブ期間とを交互に設定する期間設定ステップと、
    前記期間設定ステップにより設定されたアクティブ期間中において、前記通信端末との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記期間設定ステップにより設定された次回のアクティブ期間の、開始タイミングを示す情報を含むビーコンに対して第１変調を行って、前記通信端末へ送信する基地局通信ステップと、
    前記インアクティブ期間において、前記基地局通信ステップにより送信される次のビーコンの、送信タイミングを通知する時間情報と、同期用シンボルとから構成されるサブビーコンに対して、前記第１変調の変調方式よりも簡易な変調方式を用いている第２変調を行って、前記通信端末へ送信するサブビーコン送信ステップとを含むことを特徴とする、無線通信方法。
  14. アクティブ期間とインアクティブ期間とを交互に設定する基地局との間で、当該アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、当該インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない通信端末における無線通信方法であって、
    前記アクティブ期間中において、前記基地局との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記基地局から、次回のアクティブ期間の開始タイミングを示す情報を含むビーコンを受信して、次回のアクティブ期間の開始タイミングを得る端末通信ステップと、
    前記端末通信ステップにおいて次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に、前記基地局から、次のビーコンの送信タイミングを通知するサブビーコンを受信して、次のビーコンが送信される送信タイミングを得るサブビーコン受信ステップと、
    前記端末通信ステップにおいて次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ている場合に、前記所定のデータ通信の終了後において、当該開始タイミングまで、無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止め、前記サブビーコン受信ステップにより、次のビーコンが送信される送信タイミングを得た場合に、当該送信タイミングまで、当該無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める電力供給制御ステップとを含み、
    前記サブビーコンは、前記次のビーコンの送信タイミングを通知する情報として、複数の桁を持つ時間情報を含み、当該時間情報の桁の大きい方が小さい方よりも後に送信され、
    前記サブビーコン受信ステップは、
    前記サブビーコンを受信し、当該サブビーコンより前記時間情報を得る際に、当該時間情報の桁の小さい方に桁落ちが生じたが、桁の大きい方が正常に受信されている場合には、桁落ちが生じた箇所を所定の値に置き換え、前記次のビーコンが送信される送信タイミングとして可能性がある期間のうちの最も早いタイミングを、当該次のビーコンが送信される送信タイミングとすることを特徴とする、無線通信方法。
  15. 基地局、及び通信端末から構成され、当該基地局と当該通信端末との間で、アクティブ期間において所定のデータ通信を行い、インアクティブ期間において所定のデータ通信を行わない無線通信システムにおける無線通信方法であって、
    前記基地局により、前記アクティブ期間と前記インアクティブ期間とを交互に設定する期間設定ステップと、
    前記期間設定ステップにより設定されたアクティブ期間中において、前記基地局により、前記通信端末との間で所定のデータ通信を行うとともに、前記期間設定ステップにより設定された次回のアクティブ期間の、開始タイミングを示す情報を含むビーコンに対して第１変調を行って、前記通信端末へ送信する基地局通信ステップと、
    前記基地局により、前記インアクティブ期間において、前記基地局通信ステップにより送信される次のビーコンの、送信タイミングを通知する時間情報と、同期用シンボルとから構成されるサブビーコンに対して、前記第１変調の変調方式よりも簡易な変調方式を用いている第２変調を行って、前記通信端末へ送信するサブビーコン送信ステップと、
    前記通信端末により、前記アクティブ期間中において、前記基地局との間で前記所定のデータ通信を行うとともに、前記基地局から前記ビーコンを受信して、第１復調を行って、次回のアクティブ期間の開始タイミングを得る端末通信ステップと、
    前記端末通信ステップにより次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ていない場合に、前記通信端末により、前記基地局から前記サブビーコンを受信して、第２復調を行って、次のビーコンが送信される送信タイミングを得るサブビーコン受信ステップと、
    前記端末通信ステップにより次回のアクティブ期間の開始タイミングを得ている場合に、前記通信端末により、前記所定のデータ通信の終了後において、当該開始タイミングまで、無線通信機能に関わるユニットへの電源供給を止め、前記サブビーコン受信ステップにより次のビーコンが送信される送信タイミングを得た場合に、当該送信タイミングまで、当該無線通信機能に関わるユニットへの電力供給を止める電力供給制御ステップとを含含み、
    前記サブビーコンは、前記次のビーコンの送信タイミングを通知する情報として、複数の桁を持つ時間情報を含み、当該時間情報の桁の大きい方が小さい方よりも後に送信され、
    前記サブビーコン受信ステップは、
    前記サブビーコンを受信し、当該サブビーコンより前記時間情報を得る際に、当該時間情報の桁の小さい方に桁落ちが生じたが、桁の大きい方が正常に受信されている場合には、桁落ちが生じた箇所を所定の値に置き換え、前記次のビーコンが送信される送信タイミングとして可能性がある期間のうちの最も早いタイミングを、当該次のビーコンが送信される送信タイミングとすることを特徴とする、無線通信方法。
JP2010518909A 2008-06-30 2009-06-29 無線通信装置、端末、システム、プログラム、集積回路、及び方法 Expired - Fee Related JP5280444B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010518909A JP5280444B2 (ja) 2008-06-30 2009-06-29 無線通信装置、端末、システム、プログラム、集積回路、及び方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008171816 2008-06-30
JP2008171816 2008-06-30
JP2010518909A JP5280444B2 (ja) 2008-06-30 2009-06-29 無線通信装置、端末、システム、プログラム、集積回路、及び方法
PCT/JP2009/002988 WO2010001577A1 (ja) 2008-06-30 2009-06-29 無線通信装置，端末，システム，プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2010001577A1 JPWO2010001577A1 (ja) 2011-12-15
JP5280444B2 true JP5280444B2 (ja) 2013-09-04

Family

ID=41465685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010518909A Expired - Fee Related JP5280444B2 (ja) 2008-06-30 2009-06-29 無線通信装置、端末、システム、プログラム、集積回路、及び方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8295218B2 (ja)
EP (1) EP2293627B1 (ja)
JP (1) JP5280444B2 (ja)
CN (1) CN101843150B (ja)
WO (1) WO2010001577A1 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5488062B2 (ja) 2010-03-10 2014-05-14 株式会社リコー 無線通信装置及び無線通信方法
WO2011112849A1 (en) * 2010-03-10 2011-09-15 Interdigital Patent Holdings, Inc. Location determination of infrastructure device and terminal device
JP2012004881A (ja) * 2010-06-17 2012-01-05 Ricoh Co Ltd 無線通信装置及び方法
US8804536B2 (en) * 2010-08-16 2014-08-12 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for facilitating sensing in cognitive radio communications
JP5786867B2 (ja) * 2010-12-22 2015-09-30 富士通株式会社 移動局、基地局、無線通信システムおよび無線通信方法
EP2688358A4 (en) * 2011-03-17 2014-11-26 Panasonic Corp CONTROL DEVICE, TERMINAL DEVICE, AND COMMUNICATION SYSTEM
EP2523369A1 (en) * 2011-05-12 2012-11-14 Mikko Väänänen Broadband base station comprising means for free space optical communications
JP5846633B2 (ja) * 2011-11-07 2016-01-20 国立研究開発法人情報通信研究機構 無線通信方法
US20130262654A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 Sony Corporation Resource management system with resource optimization mechanism and method of operation thereof
JP5983035B2 (ja) * 2012-05-29 2016-08-31 株式会社リコー 通信装置及び通信システム
WO2014001294A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 Thomson Licensing Low power consumption mode for wlan access point
WO2015045061A1 (ja) * 2013-09-26 2015-04-02 富士通株式会社 無線通信システム、無線端末、無線基地局、及び、制御方法
US9681407B2 (en) * 2013-12-28 2017-06-13 Qualcomm Incorporated Time synchronization function rollover solution
US9585097B2 (en) 2014-03-21 2017-02-28 Apple Inc. Synchronized low-energy detection technique
US9954787B2 (en) 2014-06-23 2018-04-24 Huawei Technologies Co., Ltd. Intelligent terminal power-saving management method and apparatus
CN104035543B (zh) * 2014-06-23 2018-06-19 华为技术有限公司 一种智能终端的省电管理方法及装置
KR101988861B1 (ko) * 2016-03-02 2019-06-13 한국전자통신연구원 네트워크 접속 방법 및 네트워크 장치
WO2018170194A1 (en) 2017-03-15 2018-09-20 Carrier Corporation A wireless event notification system having a wireless device configured to communicate at dynamically configurable frequencies
JP6832794B2 (ja) * 2017-06-05 2021-02-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 無線通信システム
EP3481091B1 (en) * 2017-11-07 2020-11-25 Oulun Yliopisto Neighbour wireless sensor network discovery mechanism
CN111835372B (zh) * 2019-04-18 2023-06-30 北京小米移动软件有限公司 一种射频电路及无线通信设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09162798A (ja) * 1995-12-08 1997-06-20 Fujitsu Ltd 無線通信システム，無線通信システム用基地局および間欠電源投入型移動局
JP2004128654A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Sony Corp 無線通信システム
JP2005057633A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Ntt Electornics Corp データレート選択回路、電子装置およびデータレート選択方法
JP2005253038A (ja) * 2004-02-06 2005-09-15 Sony Corp 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6570857B1 (en) 1998-01-13 2003-05-27 Telefonaktiebolaget L M Ericsson Central multiple access control for frequency hopping radio networks
US7106814B2 (en) 2003-04-30 2006-09-12 Motorola, Inc. Method and wireless device employing a preamble to initiate communications
US7664130B2 (en) * 2004-03-01 2010-02-16 Sony Corporation Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method and computer program
US7286859B2 (en) 2004-11-19 2007-10-23 Lear Corporation Adaptive radio frequency wakeup detection
JP4779691B2 (ja) * 2006-02-15 2011-09-28 ミツミ電機株式会社 チャンネルサーチ方法、及び、それを用いた通信装置
JP2007221393A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Mitsumi Electric Co Ltd 通信方法、及び、通信システム、並びに、通信装置
US8325686B2 (en) * 2006-04-20 2012-12-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for channel time allocation and access control in wireless network for high-definition video transmission
US20070279228A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 Jaalaa, Inc. Media access control and signaling protocol for low power, large-scale wireless networks
WO2007145836A2 (en) * 2006-05-31 2007-12-21 Jaalaa, Inc. Media access control and signaling protocol for low power, large-scale wireless networks
WO2008023638A1 (fr) 2006-08-21 2008-02-28 Panasonic Corporation Système de communication sans fil, procédé de commande de communication et nœud de communication
JP5106013B2 (ja) * 2006-09-15 2012-12-26 パナソニック株式会社 無線通信装置および無線通信方法
TWI326542B (en) * 2006-11-23 2010-06-21 Inst Information Industry Apparatus, method, application program, and computer readable medium thereof for dividing a beacon interval
KR100867990B1 (ko) * 2006-12-07 2008-11-10 한국전자통신연구원 비컨충돌 방지를 위한 비컨 스케쥴링 시스템 및 방법
US8374159B2 (en) * 2008-05-21 2013-02-12 Microsoft Corporation Wireless network host in silent mode

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09162798A (ja) * 1995-12-08 1997-06-20 Fujitsu Ltd 無線通信システム，無線通信システム用基地局および間欠電源投入型移動局
JP2004128654A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Sony Corp 無線通信システム
JP2005057633A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Ntt Electornics Corp データレート選択回路、電子装置およびデータレート選択方法
JP2005253038A (ja) * 2004-02-06 2005-09-15 Sony Corp 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6013020515; 通常時（毎時１５分、４５分以外）のタイムコード（例） , 20090721 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2293627B1 (en) 2018-04-18
EP2293627A4 (en) 2016-02-10
WO2010001577A1 (ja) 2010-01-07
EP2293627A1 (en) 2011-03-09
CN101843150B (zh) 2013-08-14
US8295218B2 (en) 2012-10-23
JPWO2010001577A1 (ja) 2011-12-15
CN101843150A (zh) 2010-09-22
US20100260084A1 (en) 2010-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5280444B2 (ja) 無線通信装置、端末、システム、プログラム、集積回路、及び方法
US20220007283A1 (en) Apparatus and method for integrating short-range wireless personal area networks for a wireless local area network infrastructure
CN101971675B (zh) 包括后组播时间的无线网络
US8547982B2 (en) Wireless sensor network with energy efficient protocols
US9544848B2 (en) Methods and apparatus for communicating short paging messages in a wireless communication network
US10420072B2 (en) Methods and apparatus for low power wireless communication
WO2018192374A1 (zh) 一种站点唤醒方法及站点
CN103733690B (zh) 用于传送无线通信的信标的系统、方法和设备
TWI626856B (zh) 喚醒信號發送與接收之方法、存取點以及Wi-Fi裝置
JP5190569B2 (ja) 端末装置、それと無線通信を行う無線基地局およびそれらを用いた無線通信システム
CN110383899A (zh) 用于通过带外通信的唤醒触发的方法和系统
US20080232373A1 (en) System and method for extending battery life
GB2506367A (en) Transmitting data between VVi-Fi RTM stations without them being fully connected to a Wi-Fi network
WO2016106730A1 (zh) 主从网络休眠及唤醒的方法、装置及主从网络省电系统
JP2019535152A (ja) オンデマンドモバイルデバイススアクセスのための方法及び装置
US20090295546A1 (en) Method and apparatus for performing wireless sensor network communicating selectively using infrared and radio frequency communication
JP2011525057A (ja) 超低電力無線ネットワークに対する多重分解能パケット通信のためのシステム及び方法
US20100172275A1 (en) Energy Efficient Device Discovery with Short-Range Radios
KR101240966B1 (ko) 개별적인 전원 관리가 가능한 센서노드
Kim et al. Bird-MAC: Energy-efficient MAC for quasi-periodic IoT applications by avoiding early wake-up
Wang et al. Adaptive energy saving algorithms for Internet of Things devices integrating end and edge strategies
WO2012031542A1 (zh) 一种无线传感网建立通信的方法、系统及装置
Ait Aoudia et al. SNW-MAC: An asynchronous protocol leveraging wake-up receivers for data gathering in star networks
JP2015177284A (ja) 無線装置およびそれにおいて実行されるプログラム
JP2013009431A (ja) 端末装置、それと無線通信を行う無線基地局およびそれらを用いた無線通信システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120426

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130430

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130522

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5280444

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees