JP5287602B2

JP5287602B2 - 特定周波数監視による低待受電力型無線通信システム

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Publication number: JP5287602B2
Application number: JP2009195039A
Authority: JP
Inventors: 明冨岡
Original assignee: Nakayo Telecommunications Inc
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Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2013-09-11
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Description

本発明はアクセスポイントに帰属する携帯型無線端末の待受時の電力消費を低減できる無線ＬＡＮ通信システムに関する。

従来の携帯型無線端末における待受時（スリープ状態）の消費電力を低減する手段として、ビーコンを受信するためのウェイクアップ動作をＤＴＩＭ（Delivery Traffic Indication Message）の時間間隔にすることで省電力化を実現している。さらに、待受中の消費電力を低減する技術として、例えば、特許文献１に示す技術がある。

ここに、ＤＴＩＭとは、無線端末は待受状態のときに無線データを受信できないため、無線アクセスポイントは無線端末側へ直ぐにはデータを送信せず、ビーコンフレーム中に一定間隔でトラフィック配送通知メッセージ（ＤＴＩＭ）を含め、該当無線端末宛のデータを蓄えていることを通知する方式をいう。この一定間隔の事をＤＴＩＭ間隔とよび、ビーコンの回数で規定される。

例えば、ビーコン周期が１００ｍｓで、ＤＴＩＭ間隔が１０回の場合は、１秒に１回の割合で起動状態になるがあとの時間は待受状態を継続する。ＤＴＩＭ間隔が短いと待受中のバッテリー消費が大きくなるので一般的にＤＴＩＭ間隔は１Ｓ程度とする。尚、無線端末は待受状態でも受信回路は起動状態にあるため常時一定の電力を消費している。

例えば、特許文献１には、下記の機能を持つ端末が開示されている。無線ＬＡＮの各キャリアの周波数帯域を複数同時にキャリアセンスできるようにキャリアセンスする周波数と帯域の一部または全部を設定する機能を持つ携帯端末である。

キャリアセンスで検出した結果より無線アクセスポイントのチャネルを特定し、特定した無線アクセスポイントからのビーコンのみを確認することにより、キャリアセンスする回数を減らし待受時間の消費電力を削減する方式である。

特開２００５−１７５５６８号公報

しかしながら上記特許文献１に記載された従来技術には、システム導入時（初期／増設）やハンドオーバ／電波圏外時にはキャリアセンスする周波数と帯域の一部または全部を再検索し無線アクセスポイントを特定する必要がある。また、無線アクセスポイントが特定できなかった場合は、キャリアセンスを複数回繰り返す必要があり、その時間帯は消費電力を削減することが出来ない。さらに、無線アクセスポイントは帰属している複数の全端末宛に対しビーコンを送出する。帰属している無線端末は自端末宛の情報か他端末宛の情報か解析するために起動しなければならないため、その時間帯は消費電力を低減することが出来ない。

本発明は、待受中の無線端末は回路の給電を遮断し、無線アクセスポイントからの情報で起動することで待受中の低消費電力化することを目的とする。

本発明の特定周波数監視による低待受電力型無線通信システムは、ネットワークにつながる無線アクセスポイントと前記無線アクセスポイントに帰属する無線端末から構成される無線通信システムであって、前記無線アクセスポイントは、ネットワークまたは他無線アクセスポイントとの間でパケット形式により通信データを授受するパケット通信手段と、ビーコン信号を送信するビーコン信号送信手段と、前記ビーコン信号に同期して前記無線端末との間で無線パケット形式により通信データを授受する無線パケット通信手段と、スリープ状態の無線端末をウェイクアップさせるウェイクアップ信号を、前記ウェイクアップ信号と、ビーコン信号と無線パケット形式での通信データを含む無線ＬＡＮとを切替える切り替えスイッチにより選択して、前記無線ＬＡＮを送信するタイムスロットと異なるタイミングの期間に送信するウェイクアップ信号送信手段と、を具備し、前記パケット通信手段は、自無線アクセスポイントに帰属する無線端末宛の通信データを含むパケットを受信する毎に、前記ウェイクアップ信号送信手段を用いて当該無線端末をウェイクアップさせるウェイクアップ信号を送信し、前記無線端末は、ビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、前記ビーコン信号に同期して前記無線アクセスポイントとの間で無線パケット形式により通信データを授受する端末側無線パケット通信手段と、前記ビーコン信号受信手段または前記端末側無線パケット通信手段の一部また
全てを停止して自無線端末の待受時の電力消費を低減するスリープ状態に制御するスリープ制御手段と、自無線端末がスリープ状態の時に自無線端末宛の前記ウェイクアップ信号を監視するウェイクアップ信号監視手段と、自無線端末をスリープ状態からウェイクアップさせる制御を実行するウェイクアップ制御手段と、を具備し、前記ウェイクアップ信号監視手段は、自無線端末に対応する予め定められた特定周波数のウェイクアップ信号が存在しているか否かを監視し、自無線端末宛のウェイクアップ信号を検出した場合にのみ、前記ウェイクアップ制御手段は前記ビーコン信号受信手段または前記無線パケット通信手段の一部または全てを起動してビーコン信号の受信を開始することを特徴とする。

また、本発明の特定周波数監視による低待受電力型無線通信システムは、更に、前記無線端末は、前記ウェイクアップ信号監視手段が自無線端末宛か否かに係らず一定時間以上ウェイクアップ信号を検出できない場合に、前記無線パケット通信手段の一部または全てを起動して、ビーコン信号の受信を開始することを特徴とする。

本発明を実現することで、下記の消費電力が低減できる。例えば、従来では、他端末宛のビーコンでも起動し、自端末宛の信号かを判断するための消費電力が発生していたが、自端末宛のウェイクアップ信号のみで無線端末はスリープ状態から起動することで低消費電力化できる。

また、夜間および休日等の時間帯で自端末宛のウェイクアップ信号を受信しない場合、無線端末は起動する必要がなく、自端末宛のウェイクアップ信号を受信しない時間帯が長いほど低消費電力化できる。

図１は本発明の低待受電力型無線通信システムを構築する一般的なネットワーク構成図である。ウェイクアップ信号４１は、本発明の課題の解決手段である。図２は本発明の低待受電力型無線通信システムの無線アクセスポイントのブロック構成図である。図３は本発明の無線アクセスポイントの『ウェイクアップ信号用特定周波数通知処理』の動作フローチャートである。図４は本発明の無線アクセスポイントの『ウェイクアップ機能動作』の動作フローチャートである。図５は本発明の低待受電力型無線通信システムの無線端末のブロック構成図である。図６は本発明の無線端末の『ウェイクアップ信号用特定周波数通知処理』の動作フローチャートである。図７は本発明の無線端末の『ウェイクアップ機能動作』の動作フローチャートである。図８は本発明の低待受電力型無線通信システムの動作シーケンスである。

本発明は、前記課題を解決する為の無線アクセスポイントと無線アクセスポイントに帰属する無線端末から構成される無線通信システムで、ビーコンおよびＤＴＩＭ送信時間とは別のタイミングで送受信するウェイクアップ信号を生成、検出するための機能を持ち、無線端末は待受中に一定時間に自端末宛のデータを受信しなかった場合は無線ＬＡＮ回路への給電を遮断し、ウェイクアップ信号を検出した時にのみ無線ＬＡＮ回路へ給電することで、待受時の消費電力を低減できる低待受電力型無線通信システムとする。

図１は、本発明の低待受電力型無線通信システムを構築する一般的なネットワーク構成図を示している。図１において、１０は無線アクセスポイント、２０は無線端末、３０は有線ＬＡＮ、４０は無線ＬＡＮ、４１は無線端末がスリープ状態の時に無線アクセスポイントから送出する特定周波数のウェイクアップ信号を示している。

無線アクセスポイント１０と無線端末２０は、無線ＬＡＮ４０のデータ通信を行う装置である。無線ＬＡＮ４０にはビーコンフレームやＤＴＩＭやデータ通信パケットの情報要素を含む。ウェイクアップ信号４１は、本発明が解決する課題の手段を示し、端末を起動させるための信号である。

図２は本発明の低待受電力型無線通信システムの無線アクセスポイント１０のブロック図である。図２において、１００は全体回路の制御部、１０１は有線ＬＡＮ−ＩＦ（インタフェース）部、１０２は無線ＬＡＮ制御部、１０３は符号化部、１０４は変調部、１０５は切替ＳＷ（スイッチ）、１０６は復調部、１０７は復号化部、１０８は特定周波数電波発信部、１０９はスイッチ切替制御信号、１１０は特定周波数電波発信部１０８を備えたウェイクアップ信号送信部を示している。

具体的にはウェイクアップ信号４１の送信時、無線ＬＡＮ制御部１０２は無線ＬＡＮ４０とウェイクアップ信号４１を切り替えるよう、切替ＳＷ（スイッチ）１０５にスイッチ切替制御信号１０９を入力し、切替ＳＷ（スイッチ）１０５はスイッチ切替制御信号１０９により無線ＬＡＮ４０とウェイクアップ信号４１を切り替える。

制御部１００は、ネットワークまたは他無線アクセスポイントと接続された有線ＬＡＮ−ＩＦ（インタフェース）部１０１を介して行われるパケット形式による通信データを受信し、無線ＬＡＮ制御部１０２にビーコンを送信するよう命令して複数の無線端末２０と接続された無線ＬＡＮ制御部１０２を介して行われる無線パケット形式による通信データのパケット通信を制御する。また、制御部１００は、無線ＬＡＮ制御部１０２に決定されたウェイクアップ信号の周波数を固有の端末報知情報を通知してきた無線端末２０に通知するよう命令する。

ネットワークまたは他無線アクセスポイントからの有線ＬＡＮ３０は、有線ＬＡＮ−ＩＦ（インタフェース）部１０１を介して制御部１０３へ送信され。無線ＬＡＮ制御部１０２からの無線ＬＡＮ４０は、符号化部１０３において符号化処理が行われ、変調部１０４において変調処理が行われ、切替ＳＷ（スイッチ）１０５を介してアンテナから無線端末２０へ送信される。

また、ウェイクアップ信号の送信周波数通知命令を受信した無線ＬＡＮ制御部１０２は、符号化部１０３とウェイクアップ信号送信部１１０を経由して、ウェイクアップ信号の送信周波数通知を無線端末２０に送信する。符号化部１０３において符号化処理が行われた無線ＬＡＮ４０は、特定周波数電波発信部１０８を備えたウェイクアップ信号送信部１１０に入力され、特定周波数電波発信部１０８においてウェイクアップ信号が生成されて切替ＳＷ（スイッチ）１０５を介してアンテナから無線端末２０へ送信される。

無線ＬＡＮ制御部１０２は、スイッチ切替制御信号１０９を生成して切替ＳＷ（スイッチ）１０５に入力し、切替ＳＷ（スイッチ）１０５はスイッチ切替制御信号１０９に基づいてスイッチの切り替えを行う。特定周波数電波発信部１０８において生成されたウェイクアップ信号４１と、符号化部１０３において符号化処理が行われた無線ＬＡＮ４０とが、スイッチ切替制御信号１０９に基づく切替ＳＷ（スイッチ）１０５のスイッチの切替えにより選択され、アンテナを介して無線端末３０に送信される。

無線端末２０からの無線ＬＡＮ４０は、アンテナにより受信され切替ＳＷ（スイッチ）１０５において選択されて、復調部１０６において復調処理が行われ、復号化部１０７において復号化処理が行われ、無線ＬＡＮ制御部からの無線ＬＡＮ４０は制御部１０３から有線ＬＡＮ−ＩＦ（インタフェース）部１０１を介して有線ＬＡＮ３０がネットワークまたは他無線アクセスポイントへ送信される。

以下、無線アクセスポイント１０の『ウェイクアップ信号用特定周波数通知処理』について説明する。図３は無線アクセスポイントの動作フローチャートを示している。尚、本フローは無線アクセスポイント１０の電源が投入され、近隣にいる無線端末２０が帰属を開始する場合、または無線端末２０がハンドオーバして帰属を開始する場合、無線端末２０が再帰属してきた場合に本フローも開始される。尚、本フローにおける当該無線端末２０とのやりとりは、帰属処理のアソシエーション中の信号に付与されて送信または受信する。

図３において、無線アクセスポイント１０は無線端末２０が帰属を開始すると（Ｓ４０１）、無線ＬＡＮ４０を経由してＳＷ１０５から無線端末２０固有の報知情報（例えば、帰属処理の際に無線端末２０から送信される無線端末２０のＭＡＣアドレス）を取得するのを待つ（Ｓ４０２）。

報知情報を取得すると（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）、制御部１００は当該無線端末２０と特定周波数のウェイクアップ信号の送受信を可能にする特定周波数を決定する（Ｓ４０３）。

具体的には、無線ＬＡＮ制御部１００には図示しないが、無線空間上に飛び交う電波を監視する監視部および、当該監視部の無線環境から混信しない特定周波数を特定する特定周波数特定部を有し、ウェイクアップ信号で利用する特定周波数を決定する。

そして制御部１００は、無線ＬＡＮ制御部１０２に決定されたウェイクアップ信号の周波数を固有の端末報知情報を通知してきた無線端末２０に通知するよう命令する。

ウェイクアップ信号の送信周波数通知命令を受信した無線ＬＡＮ制御部１０２は、符号化部１０３とウェイクアップ信号送信部１１０を経由して、ウェイクアップ信号の送信周波数通知を無線端末２０に送信する（Ｓ４０４）。

つぎに、ウェイクアップ信号の送信周波数通知の応答として当該無線端末２０から確認メッセージを受信すると（Ｓ４０５：Ｙｅｓ）、制御部１００は当該無線端末２０固有の報知情報とウェイクアップ信号の送信周波数を対応付けて記憶し（Ｓ４０７）、無線端末２０の帰属を続行・完了する（Ｓ４０７）。

ｎ回（例えば５回）のウェイクアップ信号の送信周波数の送信に対し無線端末２０から確認メッセージが受信出来なかった場合（Ｓ４０５：Ｎｏ、Ｓ４０８：Ｎｏ）、Ｓ４０７において、無線端末２０の帰属を完了するが、このときに帰属完了した無線端末２０は低待受電力型無線通信システム機能を保有していない一般端末として取り扱われる。

つぎに、無線アクセスポイント１０の『ウェイクアップ機能動作』について説明する。図４は、無線アクセスポイント１０の『ウェイクアップ機能動作』の動作フローチャートを示している。尚、本フローは、無線アクセスポイント１０と無線端末２０の帰属処理が完了した状態で、有線ＬＡＮ３０からデータを受信した状態から開始される。

図４において、無線アクセスポイント１０は無線端末２０宛のデータを有線ＬＡＮ３０から受信すると（Ｓ５０１）、自無線アクセスポイント１０に帰属している端末宛のデータであるかを制御部１００で識別する（Ｓ５０２）。帰属している端末宛のデータがない場合は、データを破棄する（Ｓ５０３）。

自無線アクセスポイント１０に帰属している無線端末２０宛のデータがあった場合は（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、制御部１００は従来の無線アクセスポイントと同様に無線ＬＡＮ制御部１０２にビーコンを送信するよう命令する。

ビーコン送信命令を受信した無線ＬＡＮ制御部１０２は、符号化部１０３と変調部１０４とＳＷ１０５を経由して、無線ＬＡＮ４０でビーコンを送信する（Ｓ５０４）。尚、Ｓ５０５において、無線端末２０よりＡＣＫが返ってこなければビーコンの送信をｍ回繰り返す（例えば１０回）。

ビーコン送信に対し、無線端末２０からＡＣＫを受信した場合（Ｓ５０５：Ｙｅｓ）、制御部１００は「無線端末２０は起動中」と判断し、無線ＬＡＮ４０でデータを送信する（Ｓ５０６）。

ｍ回のビーコン送信に対し、無線端末２０からＡＣＫを受信出来なかった場合（Ｓ５０５：Ｎｏ）、制御部１００は「端末はスリープモード中」と判断し、無線端末２０固有の報知情報（例えばＭＡＣアドレス）を抽出する（Ｓ５０８）。そして、無線端末２０固有の報知情報をキーとしてウェイクアップ信号の送信周波数を参照する（Ｓ５０９）。尚、ここでウェイクアップ信号の送信周波数が参照できない場合は、低待受電力型無線通信システム機能を保有していない一般端末となる。

制御部１００は当該端末宛の無線ＬＡＮ制御部１０２にウェイクアップ信号４１を送信するよう命令する。ウェイクアップ信号送信命令を受信した無線ＬＡＮ制御部１０２と符号化部１０３は特定周波数電波発信部１０８の送信周波数をステップ５０９で参照した周波数に設定して（Ｓ５１０）、ウェイクアップ信号４１を送信する（Ｓ５１１）。

ウェイクアップ信号送信に対し、無線端末２０から無線ＬＡＮ４０で端末起動信号を受信した場合（Ｓ５１３：Ｙｅｓ）、制御部１００は「無線端末２０ウェイクアップ完了」と判断し、Ｓ５０４に移行し、無線ＬＡＮ４０でビーコンを送信する。

ウェイクアップ信号送信に対し、無線端末２０から無線ＬＡＮ４０で端末起動信号を受信しなかった場合（Ｓ５１３：Ｎｏ）、Ｓ５１１に戻りウェイクアップ信号を送信する。
また、ビーコン送信時、送信した回数をカウントしており、l回（例えば１０回）のビーコン送信に対し無線端末２０からＡＣＫを受信出来なかった場合（Ｓ５１２；Ｎｏ）、制御部１００は「端末が通信圏外」と判断し、本フローを終了する。

図５は、本発明の低待受電力型無線通信システムの無線端末２０のブロック図である。図５において、２００は制御部、２０１は無線ＬＡＮ制御部、２０２は符号化部、２０３は変調部、２０４は切替ＳＷ（スイッチ）、２０５は復調部、２０６は復号化部、２０７はビーコン監視部、２０８はＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、２０９は検波回路、２１０はＰＡ（パワーアンプ）、２１１は給電部、２１２は給電ＳＷ（スイッチ）、２１３はマン・マシン部、２１４はＳＷ切替制御信号、２１５は無線部の給電経路、２１６は無線部２１７はウェイクアップ信号検出部を示している。

無線端末２０の制御部２００は、ウェイクアップ信号の送信周波数を受信すると、送信周波数を抽出し、当該周波数を検出する検波回路２０９およびＢＰＦ２０８に設定し、無線ＬＡＮ制御部２０１へウェイクアップ信号割当情報要素確認メッセージの送信命令を出す。

無線ＬＡＮ制御部２０１がウェイクアップ信号４１を検出すると給電ＳＷ２１２は無線部２１６の給電信号２１５をＯＮにし、ＳＷ２０４はＳＷ制御２１４により無線部２１６に切り替える。

無線ＬＡＮ制御部２０１は、電源を起動すると、ウェイクアップしたことを無線アクセスポイント１０に連絡するため、符号化部２０２と変調部２０３とＳＷ２０４を経由して起動信号を無線ＬＡＮ４０で送信する。

起動信号送信後、無線アクセスポイント１０から無線ＬＡＮ４０でビーコンを受信すると、無線端末２０は自端末宛のビーコンか確認し、自端末宛のビーコンであった場合は、無線ＬＡＮ４０でＡＣＫを送信し、データを受信する。

また、無線アクセスポイント１０からのウェイクアップ信号受信を検出出来なかった場合、一定時間経過するのを待ち、一定時間経過すると、起動する。信号割当情報要素確認メッセージの送信命令を受けた符号化部２０２と変調部２０３と切替ＳＷ２０４を経由して、確認メッセージを無線アクセスポイント１０に無線ＬＡＮ４０で送信し。帰属を続行・完了する。

制御部２００は、ウェイクアップ信号の送信周波数を受信すると（Ｓ６０３：Ｙｅｓ）、送信周波数を抽出し、当該周波数を検出する検波回路２０９およびＢＰＦ２０８に設定する（Ｓ６０４）。制御部２００は無線ＬＡＮ制御部２０１へウェイクアップ信号割当情報要素確認メッセージの送信命令を出す。

信号割当情報要素確認メッセージの送信命令を受けた無線ＬＡＮ制御部２０１は、符号化部２０２と変調部２０３とＳＷ２０４を経由して、確認メッセージを無線アクセスポイント１０に無線ＬＡＮ４０で送信し、帰属を続行・完了する。

無線ＬＡＮ制御部２０１は、スリープモード時にウェイクアップ信号４１を受信できるようにＳＷ２０４にＳＷ制御２１４で受信経路の切替えを命令し、ＳＷ２０４はＳＷ制御２１４によりウェイクアップ信号４１用のウェイクアップ信号検出部２１７に切り替え、また、給電ＳＷ２１２は、無線部２１６の給電信号２１５をＯＦＦにする。

ウェイクアップ信号検出部２１７は給電部２１１から電源を供給されており、このウェイクアップ信号検出部２１７から無線端末２０は、切替ＳＷ２０４とＢＰＦ２０８と検波部２０９とＰＡ２１０を経由して当該端末宛のウェイクアップ信号を受信するのを待つ。

ウェイクアップ信号４１を検出すると、給電ＳＷ２１２は、無線部２１６の給電信号２１５をＯＮにし、ＳＷ２０４はＳＷ制御２１４により無線部２１６に切り替える。

無線ＬＡＮ制御部２０１は、電源を起動すると、ウェイクアップしたことを無線アクセスポイント１０に連絡するため、符号化部２０２と変調部２０３とＳＷ２０４を経由して起動信号を無線ＬＡＮ４０で送信し、起動信号送信後、無線アクセスポイント１０から無線ＬＡＮ４０でビーコンを受信すると、無線端末２０は自端末宛のビーコンか確認する。

自端末宛のビーコンであった場合は、無線ＬＡＮ４０でＡＣＫを送信し、データを受信する。無線アクセスポイント１０からのウェイクアップ信号受信を検出出来なかった場合、一定時間経過するのを待ち、一定時間経過（例えば３０分）すると、起動する。

以下、無線端末２０の『ウェイクアップ信号用特定周波数通知処理』について説明する。図６は無線端末の動作フローチャートである。尚、本フローは無線端末２０の電源を投入し、無線アクセスポイント１０に帰属する時点から開始する。本フローにおける無線アクセスポイント１０との通信は、帰属処理のアソシエーション中の信号に付与されて送信または受信する。

無線端末２０は、無線アクセスポイント１０に帰属処理を開始すると（Ｓ６０１）、無線端末２０は、端末固有の報知情報を無線ＬＡＮ制御部２０１と符号化部２０２と変調部２０３とＳＷ２０４を経由して、無線ＬＡＮ４０で送信する（Ｓ６０２）。

端末固有の報知情報を送信すると、無線ＬＡＮ４０を経由して、ＳＷ２０４と復調部２０５と復号化部２０６と無線ＬＡＮ制御部２０１と制御部２００で、無線アクセスポイント１０からのウェイクアップ信号の送信周波数通知を受信するのを待つ（Ｓ６０３）。

信号割当情報要素確認メッセージの送信命令を受けた無線ＬＡＮ制御部２０１は、符号化部２０２と変調部２０３とＳＷ２０４を経由して、確認メッセージを無線アクセスポイント１０に無線ＬＡＮ４０で送信し（Ｓ６０５）。帰属を続行・完了する（Ｓ６０６）。

以下に、無線端末２０の『ウェイクアップ機能動作』について説明する。図７は、無線端末２０の動作フローチャートである。尚、本フローは、無線アクセスポイント１０と無線端末２０の帰属処理が完了し、当該無線アクセスポイント１０からのビーコン待受け状態から開始される。

一定時間内に自端末宛のビーコンを受信しなかった場合（Ｓ７０１：Ｎｏ）、制御部２００は、給電ＳＷ２１２と無線ＬＡＮ制御部２０１に無線部の電源遮断を命令する。

尚、無線ＬＡＮ制御部２０１は、スリープモード時にウェイクアップ信号４１を受信できるようにＳＷ２０４にＳＷ制御２１４で受信経路の切替えを命令する。ＳＷ２０４はＳＷ制御２１４によりウェイクアップ信号４１用のウェイクアップ信号検出部２１７に切り替える（Ｓ７０２）。また、給電ＳＷ２１２は、無線部２１６の給電信号２１５をＯＦＦにする（Ｓ７０３）。これにより、無線部２１６は給電されない為、一切の電力を消費しない。

このとき、ウェイクアップ信号検出部２１７は給電部２１１から電源を供給されている。このウェイクアップ信号検出部２１７から無線端末２０は、切替ＳＷ２０４とＢＰＦ２０８と検波部２０９とＰＡ２１０を経由して当該端末宛のウェイクアップ信号を受信するのを待つ（Ｓ７０４）。

ウェイクアップ信号４１を検出すると（Ｓ７０４：Ｙｅｓ）、給電ＳＷ２１２は、無線部２１６の給電信号２１５をＯＮにする（Ｓ７０５）。そしてＳＷ２０４はＳＷ制御２１４により無線部２１６に切り替える（Ｓ７０７）。

具体的に、無線ＬＡＮ制御部２０１は、ウェイクアップ信号４１の受信経路から無線ＬＡＮ４０用の通信経路へ切り替えるためにＳＷ２０４にＳＷ切替制御信号２１４で命令する。ＳＷ２０４はＳＷ切替制御信号２１４によりウェイクアップ信号４１の受信経路から無線部２１６の通信経路へ切り替える。

無線ＬＡＮ制御部２０１は、電源を起動すると、ウェイクアップしたことを無線アクセスポイント１０に連絡するため、符号化部２０２と変調部２０３とＳＷ２０４を経由して起動信号を無線ＬＡＮ４０で送信する（Ｓ７０８）。

起動信号送信後、無線アクセスポイント１０から無線ＬＡＮ４０でビーコンを受信すると（Ｓ７０９）、無線端末２０は自端末宛のビーコンか確認する（Ｓ７１０）。

自端末宛のビーコンであった場合（Ｓ７１０：Ｙｅｓ）は、無線ＬＡＮ４０でＡＣＫを送信し（Ｓ７１１）、データを受信し（Ｓ７１２）、Ｓ７０１に戻る。自端末宛のビーコンではなかった場合（Ｓ７１０：Ｎｏ）、Ｓ７０２に移行する。

また、無線アクセスポイント１０からのウェイクアップ信号受信を検出出来なかった場合（Ｓ７０４：Ｎｏ）、一定時間経過するのを待つ（Ｓ７１４）一定時間経過（例えば３０分）すると（Ｓ７１４：Ｙｅｓ）、ステップ７０５に移行し起動する。これは、給電スイッチオフしている間に、他の無線アクセスポイントにハンドオーバすると、起動しなくなることを防ぐためである。

図８は、無線アクセスポイント１０と３台の無線端末２０をシステム構成例とした動作シーケンスを示す図である。無線アクセスポイント１０と複数の無線端末２０は、図１に示された全体ブロックに構成されている。

そして、図２の無線アクセスポイント１０は、図３の『ウェイクアップ信号用特定周波数通知処理』と図４の『ウェイクアップ機能動作』のフローチャートによる動作を実行し、また、図５の無線端末２０は、それぞれ、図６の『ウェイクアップ信号用特定周波数通知処理』と図７の『ウェイクアップ機能動作』のフローチャートによる動作を実行して、図７に示された無線アクセスポイント１０と３台をシステム構成例とした無線端末２０間の動作シーケンスを実施する。

図８の動作シーケンス図において、シーケンス８０１において、無線アクセスポイント（ＡＰ）１０は無線端末（ＳＴＡ１〜３）２０が帰属を開始すると、シーケンス８０２において、無線端末（ＳＴＡ１〜３）２０は、無線端末２０固有の端末報知情報（例えば、帰属処理の際に無線端末２０から送信される無線端末２０のＭＡＣアドレス）を送信する。

端末報知情報を取得すると、シーケンス８０３において、無線アクセスポイント（ＡＰ）１０はウェイクアップ信号割当を開始し、制御部１００は無線端末２０と特定周波数のウェイクアップ信号の送受信を可能にする特定周波数を決定して、無線ＬＡＮ制御部１０２に決定されたウェイクアップ信号の周波数を固有の端末報知情報を通知してきた無線端末２０に通知するよう命令する。

シーケンス８０４において、ウェイクアップ信号の送信周波数通知命令を受信した無線ＬＡＮ制御部１０２は、符号化部１０３とウェイクアップ信号送信部１１０を経由して、ウェイクアップ信号の送信周波数通知を無線端末２０に送信する。

シーケンス８０５において、ウェイクアップ信号の送信周波数通知の応答として無線端末（ＳＴＡ１〜３）２０から確認メッセージを受信すると、シーケンス８０６において、制御部１００は当該無線端末２０固有の報知情報とウェイクアップ信号の送信周波数を対応付けて記憶してウェイクアップ信号割当の管理情報更新を行い、シーケンス８０７において、無線端末２０の帰属を完了する。

次に、無線アクセスポイント（ＡＰ）１０の『ウェイクアップ機能動作』については、無線アクセスポイント（ＡＰ）１０と無線端末（ＳＴＡ１〜３）２０の帰属処理が完了した状態で、無線端末（ＳＴＡ１〜３）が待ち受け状態で、無線アクセスポイント（ＡＰ）１０が有線ＬＡＮ３０からデータを受信したシーケンス８０８の状態から開始される。

シーケンス８０８において、無線アクセスポイント（ＡＰ）１０は無線端末２０宛のデータを有線ＬＡＮ３０から受信すると、シーケンス８０９において、自無線アクセスポイント１０に帰属している無線端末（ＳＴＡ１〜３）宛のデータであるかを制御部１００で識別する。

自無線アクセスポイント１０に帰属している無線端末（ＳＴＡ１〜３）２０宛のデータがあった場合は、制御部１００は従来の無線アクセスポイントと同様に無線ＬＡＮ制御部１０２にビーコンを送信するよう命令する。

シーケンス８１０において、ビーコン送信命令を受信した無線ＬＡＮ制御部１０２は、符号化部１０３と変調部１０４とＳＷ１０５を経由して、無線ＬＡＮ４０でビーコンを送信する。シーケンス８１１において、無線端末（ＳＴＡ１）２０よりＡＣＫが返ってくれば、シーケンス８１２において、データで通信を開始する。

シーケンス８１３において、無線ＬＡＮ４０で無線端末（ＳＴＡ２）２０ビーコンを送信しても、無線端末（ＳＴＡ２）２０よりＡＣＫが返ってこなければビーコンの送信をｍ回繰り返し（例えば１０回）、シーケンス８１４において、一定間隔でトラフィック配送通知メッセージ（ＤＴＩＭ）を送信する。

シーケンス８１５において、無線端末（ＳＴＡ２）２０からＡＣＫを受信した場合、制御部１００は「無線端末（ＳＴＡ２）２０は起動中」と判断し、シーケンス８１６において、無線ＬＡＮ４０でデータを送信し、データ通信を開始する。

シーケンス８１７において、無線端末（ＳＴＡ３）２０がスリープモードであって、シーケンス８１８において、ｍ回のビーコンを送信し、シーケンス８１９において、一定間隔でトラフィック配送通知メッセージ（ＤＴＩＭ）を送信しても、シーケンス８２０において、無線端末（ＳＴＡ３）２０からＡＣＫを受信出来なかった場合、制御部１００は「端末はスリープモード中」と判断し、シーケンス８２１において、ウェイクアップ信号を生成する。

シーケンス８２２において、制御部１００は当該端末宛の無線ＬＡＮ制御部１０２にウェイクアップ信号４１を送信するよう命令し、ウェイクアップ信号送信命令を受信した無線ＬＡＮ制御部１０２と符号化部１０３は特定周波数電波発信部１０８の送信周波数をステップ５０９で参照した周波数に設定して、無線端末（ＳＴＡ３）２０にウェイクアップ信号４１を送信する。

ウェイクアップ信号送信に対し、シーケンス８２３において、無線端末（ＳＴＡ３）２０は起動し、シーケンス８２４において、起動信号を送信する。無線アクセスポイント（ＡＰ）１０は、無線ＬＡＮ４０で無線端末（ＳＴＡ３）２０からの起動信号を受信した場合、制御部１００は「無線端末（ＳＴＡ３）２０のウェイクアップ完了」と判断し、シーケンス８２５において、ビーコンを送信する。

シーケンス８２５において、ビーコン送信に対し、起動している無線端末（ＳＴＡ３）２０はシーケンス８２６においてＡＣＫを送信し、シーケンス８２７において、データ通信を開始する。

１０無線アクセスポイント
２０無線端末
３０有線ＬＡＮ
４０無線ＬＡＮ
４１ウェイクアップ信号
１００制御部
１０１有線ＬＡＮ−ＩＦ部
１０２無線ＬＡＮ制御部
１０３符号化部
１０４変調部
１０５切替ＳＷ
１０６変調部
１０７復号化部
１０８特定周波数電波発信部
１０９ＳＷ切替制御信号
１１０ウェイクアップ信号送信部
２００制御部
２０１無線ＬＡＮ制御部
２０２符号化部
２０３変調部
２０４切替ＳＷ
２０５変調部
２０６復号化部
２０７ビーコン監視部
２０８ＢＰＦ
２０９検波回路
２１０ＰＡ
２１１給電部
２１２給電切替ＳＷ
２１３マン・マシン部
２１４ＳＷ切替制御信号
２１５給電経路

Claims

ネットワークにつながる無線アクセスポイントと前記無線アクセスポイントに帰属する無線端末から構成される無線通信システムであって、
前記無線アクセスポイントは、
ネットワークまたは他無線アクセスポイントとの間でパケット形式により通信データを授受するパケット通信手段と、ビーコン信号を送信するビーコン信号送信手段と、前記ビーコン信号に同期して前記無線端末との間で無線パケット形式により通信データを授受する無線パケット通信手段と、スリープ状態の無線端末をウェイクアップさせるウェイクアップ信号を、前記ウェイクアップ信号と、ビーコン信号と無線パケット形式での通信データを含む無線ＬＡＮとを切替える切り替えスイッチにより選択して、前記無線ＬＡＮを送信するタイムスロットと異なるタイミングの期間に送信するウェイクアップ信号送信手段と、を具備し、
前記パケット通信手段は、自無線アクセスポイントに帰属する無線端末宛の通信データを含むパケットを受信する毎に、前記ウェイクアップ信号送信手段を用いて当該無線端末をウェイクアップさせるウェイクアップ信号を送信し、
前記無線端末は、
ビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、前記ビーコン信号に同期して前記無線アクセスポイントとの間で無線パケット形式により通信データを授受する端末側無線パケット通信手段と、前記ビーコン信号受信手段または前記端末側無線パケット通信手段の一部また
全てを停止して自無線端末の待受時の電力消費を低減するスリープ状態に制御するスリープ制御手段と、自無線端末がスリープ状態の時に自無線端末宛の前記ウェイクアップ信号を監視するウェイクアップ信号監視手段と、自無線端末をスリープ状態からウェイクアップさせる制御を実行するウェイクアップ制御手段と、を具備し、
前記ウェイクアップ信号監視手段は、自無線端末に対応する予め定められた特定周波数のウェイクアップ信号が存在しているか否かを監視し、自無線端末宛のウェイクアップ信号を検出した場合にのみ、前記ウェイクアップ制御手段は前記ビーコン信号受信手段または前記無線パケット通信手段の一部または全てを起動してビーコン信号の受信を開始することを特徴とする特定周波数監視による低待受電力型無線通信システム。
請求項１に記載の特定周波数監視による低待受電力型無線通信システムにおいて、
前記無線端末は、
前記ウェイクアップ信号監視手段が自無線端末宛か否かに係らず一定時間以上ウェイクアップ信号を検出できない場合に、前記無線パケット通信手段の一部または全てを起動して、ビーコン信号の受信を開始することを特徴とする特定周波数監視による低待受電力型無線通信システム。