JP5399569B2 - ワイヤレス端末をアクセスポイントとして動作させる方法およびワイヤレス端末 - Google Patents

Description

本発明は、１つ以上のクライアント端末のセットを外部ネットワークに接続するアクセスポイント、すなわちアクセスポイント端末としてワイヤレス端末を動作させる方法に関する。前記接続されたクライアント端末が前記アクセスポイント端末へデータを送信することが許可されない不在期間のスケジュールが設定され、不在期間は、対応する存在期間とともに、定期的間隔でスケジュールされ、ある一定の継続時間を有する。

また、本発明は、１つ以上のクライアント端末のセットを外部ネットワークに接続するアクセスポイント、すなわちアクセスポイント端末として動作するワイヤレス端末に関する。前記アクセスポイント端末は、前記接続されたクライアントが前記アクセスポイント端末へデータを送信することが許可されない不在期間のスケジュールを設定することが可能であり、不在期間は、対応する存在期間とともに、定期的間隔でスケジュールされ、ある一定の継続時間を有する。

近年、例えば携帯電話、ラップトップコンピュータ、カメラあるいはタブレット端末等のワイヤレスあるいはハンドヘルドデバイスを、他のデバイス（クライアント端末）のためのアクセスポイントとして作用するように動作させ、それら他のデバイスに外部ネットワークへのアクセスを提供することが一般的に知られるようになっている。代表的な応用例として、例えば、３ＧインタフェースおよびＷｉ−Ｆｉインタフェースを備えた携帯電話がある。この例において、携帯電話はＷｉ−Ｆｉネットワークにおけるアクセスポイントとして作用し、アタッチされたＷｉ−Ｆｉクライアントに３Ｇネットワークへのアクセスを提供することが可能である。

従来の静止基地局は、電源に常時接続されているのでエネルギー供給に関しては問題ないのに対して、ワイヤレス端末の場合、通常はバッテリ駆動であるため、アクセスポイントとして作用すると、デバイスのバッテリを急速に消耗するという問題が生じる。したがって、すべてのこのようなデバイスは、ＡＰ（アクセスポイント）として作用する際には電源効率が高い必要がある。しかし、アクセスポイントとして（例えばＷｉ−Ｆｉ ＡＰとして）作用するワイヤレス端末を省電力のためにスリープ状態にすると、接続されたクライアントによって経験されるＱｏＳの劣化を引き起こすおそれがある。

関連する従来技術の手法として、Ｗｉ−Ｆｉアライアンスによって策定されたＰ２Ｐ技術仕様がある。これは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト（Wi-Fi Direct）の名称で商用化され、２０１０年後半に開始されると期待されている（非特許文献１参照）。この新しいＷｉ−Ｆｉダイレクト技術によれば、ソフトＡＰ（Soft-AP）の概念を用いて、容易なデバイス間接続が可能となる。ここで、ソフトＡＰとは、デュアルＳＴＡ／ＡＰスタックを実装したデバイスを表す。

この仕様は、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰの節電を可能とする省電力プロトコルを規定している（非特許文献１）。省電力プロトコルは、「不在通知（Notice of Absence, ＮｏＡ）」と呼ばれる。これによれば、ＡＰは、関連するクライアントがネットワーク内で送信不可能となる不在スケジュールを設定することができる。これにより、設定された不在期間は、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰによって、節電のために使用されることが可能である。しかし、Ｐ２Ｐ技術仕様は、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰにおける節電を達成するために必要なシグナリングプロトコルを規定しているが、このような不在スケジュールをどのようにして作成するかは規定していない。

ワイヤレスアクセスポイントにおける電力消費を低減するためのもう１つの手法が特許文献１に記載されている。この仕事の主要な寄与は、「非競合期間（Contention Free Period, ＣＦＰ）」を用いることによりＷｉ−Ｆｉ ＡＰにおいて電力を節減する方法である。ＣＦＰは、８０２．１１標準に規定されたもう１つのシグナリングメカニズムである。しかし、このメカニズムは、上記のＮｏＡプロトコルよりもはるかにフレキシビリティが低い。というのは、ＣＦＰは、２つのビーコンの間に１つの不在期間をシグナリングすることしかできないからである。さらに、ＣＦＰメカニズムは、市場に広く普及してはいない。

米国特許第７４３６７９０Ｂ２号明細書

Wi-Fi Alliance Technical Committee, P2P Technical Group, "Wi-Fi Peer-to-Peer (P2P) Technical Specification v1.0", Section 3.3.3.2 "P2P Group Owner Notice of Absence Procedure"

したがって、本発明の目的は、頭書のような方法およびワイヤレス端末において、実施の容易なメカニズムを使用することにより、接続されたクライアント端末によって経験されるパフォーマンスおよびＱｏＳを大きく劣化させることなく、効率的かつフレキシブルな省電力がワイヤレスアクセスポイントにおいて達成されるような改良およびさらなる展開を行うことである。

本発明によれば、上記の目的は、請求項１の構成を備えた方法によって達成される。この請求項に記載の通り、本方法は、不在／存在期間の継続時間および／または間隔のパラメータの適応が、前記外部ネットワークで利用可能な帯域幅、および、前記アクセスポイント端末と前記接続されたクライアント端末との間で送信されるトラフィックの量に基づいて実行されることを特徴とする。

また、上記の目的は、請求項１７の構成を備えたワイヤレス端末によって達成される。この請求項に記載の通り、本方法は、前記アクセスポイント端末が、不在／存在期間の継続時間および／または間隔のパラメータの適応を、前記外部ネットワークで利用可能な帯域幅、および、前記アクセスポイント端末と前記接続されたクライアント端末との間で送信されるトラフィックの量に基づいて実行するように構成されることを特徴とする。

本発明によって初めて認識されたこととして、アクセスポイント端末が外部接続を提供するほとんどの使用例において、ボトルネックは外部ネットワークへのリンク、例えば３Ｇリンクである。本発明は、クライアント端末をアクセスポイント端末と接続するネットワーク技術の帯域幅が通常、外部ネットワーク帯域幅よりも大きいことを利用する。結果として、クライアント端末によって経験されるパフォーマンスに影響を及ぼさずに、アクセスポイント端末においてある期間電波をオフにすることができるはずであるという結論を導いている。すなわち、本発明は、不在／存在期間の継続時間および／または間隔のパラメータの動的適応を実行するために、少なくとも外部ネットワーク帯域幅および（アクセスポイント端末およびクライアント端末からなる）「内部」ネットワークの帯域幅を考慮することを提案する。これにより、最適なＱｏＳ／エネルギーのトレードオフが得られる。

結果として、本発明による方法によれば、ワイヤレスアクセスポイントは、それに接続されたクライアントのＱｏＳパフォーマンスに生じる劣化を最小にしながら、エネルギーを節減することが可能である。また、本発明によれば、ＱｏＳと電力消費のトレードオフを可能にする動作パラメータのセット、例えば、不在／存在期間の継続時間および間隔の最小値および最大値、を設定することが可能となる。その結果、本発明によれば、例えば携帯電話を、ワイヤレスアクセスポイントまたはモバイルホットスポットとして集中的に使用することが可能となる。

好ましい実施形態によれば、アクセスポイント端末は、アクセスポイント（あるいは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトの用語では、Ｐ２Ｐグループオーナー（P2P Group Owner））として作用するＷｉ−Ｆｉダイレクトデバイスとして動作可能である。すなわち、アクセスポイント端末は、そのアクセスポイント端末とともにＰ２Ｐグループを構成する関連するクライアント端末と通信するためのＷｉ−Ｆｉインタフェースを備える。Ｗｉ−Ｆｉ技術の普及は着実に拡大しているので、これは、その良好な相互接続性によって、かなりフレキシブルであるという利点を有する。しかし、当業者には明らかなように、アクセスポイント端末は、関連するクライアント端末に外部ネットワークへのアクセスを提供するために、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標）のような他のワイヤレス通信技術を含んでもよい。

さらに好ましい実施形態によれば、アクセスポイント端末は携帯電話であり、外部ネットワークは広域ネットワーク、特に３Ｇネットワーク、ＷｉＭＡＸネットワーク（ＩＥＥＥ８０２．１６および８０２．１６ｍ標準による）、またはＬＴＥもしくはＬＴＥアドバンスト（LTE Advanced）ネットワークである。このような実施態様において、例えば外部ネットワークが３Ｇネットワークである場合、携帯電話は、アタッチされたＷｉ−Ｆｉクライアントに３Ｇネットワークへのアクセスを提供するために、３Ｇインタフェースおよび追加インタフェース、例えばＷｉ−Ｆｉインタフェース、を備える。さらに、本方法は、「アクセスポイント／基地局／フェムトセル」が外部ネットワークへの接続を提供し、それに関連するクライアントに不在／存在スケジュールをアドバタイズすることができるような他のワイヤレス技術でも実施可能である。８０２．１６ｍは、本明細書執筆時点で、「低デューティモード（Low Duty Mode）」と呼ばれる、フェムトセルに対する類似の技術を検討している。ＬＴＥおよびＬＴＥアドバンストは、本発明の提案を適用可能な他の候補技術となり得る。

アクセスポイント端末がＷｉ−Ｆｉアクセスポイントとして動作する場合、不在／存在期間のスケジュールをＷｉ−Ｆｉダイレクトの不在通知（ＮｏＡ）省電力プロトコルの形式で設定すると特に有利であることがわかる。「不在通知（ＮｏＡ）」省電力プロトコルは、非特許文献１の仕様に記載されている。これによれば、ＡＰは、関連するクライアントがネットワーク内で送信不可能となる不在スケジュールを設定することができる。これにより、設定された不在期間は、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰによって、節電のために使用されることが可能である。仕様によれば、不在スケジュールは、「開始時刻／継続時間／間隔／カウント」の４−タプルによって規定される。なお、ＮｏＡプロトコルは「不在」スケジュールを設定し、不在期間は定期的間隔でスケジュールされ、ある一定の継続時間を有するが、「存在」スケジュールについて論じることもできる。「存在」スケジュールでは、存在期間は単に不在間隔どうしの間の時間としてシグナリングされる。その結果、本明細書全体で、「不在」および「存在」スケジュールという両方の用語が個々の文脈に応じて使われる。

有利な態様として、アクセスポイント端末は、少なくとも不在／存在期間の継続時間および間隔によって規定される不在／存在期間のスケジュールを公開でアドバタイズするように構成される。これにより、関連するクライアント端末は、アクセスポイント端末の活動について常時通知され、それに従って自己の活動をスケジュールすることが可能となる。不在／存在期間のスケジュールをアドバタイズするための適当なシグナリングプロトコルとして、広く普及することが期待される上記のＰ２Ｐ技術仕様に含まれるプロトコルを考えることができる。

外部ネットワークで利用可能な帯域幅に関する情報は、さまざまな方法で取得可能である。例えば、ある一定の状況および条件下で期待される帯域幅を、適応プロセスの基準としてもよい。さらに、帯域幅を推定してもよい。推定は、さまざまな入力および／または外部情報ならびに特定の定数、公式等に基づいてもよい。別法として、またはこれに加えて、特定の実施形態によれば、アクセスポイント端末は、外部ネットワークで（すなわち、例えばアクセスポイント端末が携帯電話である場合には３Ｇネットワークで）利用可能な帯域幅を測定するように構成される。このような測定を実行するためにいくつかの方法が適用可能である。例えば、携帯電話の場合、１つの可能性は、３ＧドライバとＷｉ−Ｆｉドライバとの間の（すなわち、レイヤ２の）インタフェースを実装することにより、利用可能帯域幅に関して３ＧドライバがＷｉ−Ｆｉドライバに通知することである。別の可能性は、例えばプローブパケット（例えばパケットのペア）を送信するか、あるいはＷｉ−Ｆｉドライバでパケット間の到着時刻間隔を測定することで、３Ｇネットワークで利用可能な帯域幅を推定する能動／受動測定アルゴリズムを規定することである。

不在／存在期間の継続時間および／または間隔のパラメータを動的に調節するために必要なすべての情報を収集するため、外部ネットワークとワイヤレスネットワークとの間を流れるトラフィックの量を測定する方法を確立しなければならない。これは、外部ネットワークと、アクセスポイント端末に接続されたクライアント端末との間で転送されるトラフィックの量を測定することで、アクセスポイント端末自身において容易に実施することができる。

特定の実施形態によれば、ワイヤレスアクセスポイントによってアドバタイズされる不在／存在期間の継続時間は、以下のようにして、過去の測定値に従って調節してもよい。例えば、携帯電話の場合において、３ＧネットワークとＷｉ−Ｆｉネットワークとの間を流れるトラフィックの量が３Ｇネットワークで利用可能な帯域幅の量を下回る場合、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰはその存在期間の継続時間を増大させ（またはその不在期間の継続時間を減少させ）てもよい。他方、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰを通って流れるトラフィックの量が３Ｇネットワークで利用可能な帯域幅の量に匹敵する（または相当近い）場合、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰはその存在期間の継続時間を減少させ（またはその不在期間の継続時間を増大させ）てもよい。所定のしきい値を使用することによって特定の条件を規定してもよい。後者の状況において、（通常はＴＣＰ上の）データコネクションは、３Ｇ基地局で飽和する。したがって、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰは、データコネクションのエンドツーエンドパフォーマンスに影響を及ぼさずに、エネルギーを節減するために、その存在期間の継続時間を減少させる（またはその不在期間の継続時間を増大させる）ことが可能である。

別法として、またはこれに加えて、不在／存在期間の継続時間に関する上記と同じメカニズムを、ワイヤレスアクセスポイントによってアドバタイズされる不在／存在期間どうしの間隔を過去の測定値に従って調節するために適用してもよい。例えば、携帯電話の場合において、３ＧネットワークとＷｉ−Ｆｉネットワークとの間を流れるトラフィックの量が３Ｇネットワークで利用可能な帯域幅の量を下回る場合、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰは、より頻繁に存在するように、不在／存在期間どうしの間隔を減少させてもよい。他方、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰを通って流れるトラフィックの量が３Ｇネットワークで利用可能な帯域幅の量に匹敵する（または相当近い）場合、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰは不在／存在期間どうしの間隔を増大させてもよい。

さらに最適化するため、外部ネットワークで利用可能な帯域幅に匹敵するほど十分なトラフィックをアプリケーションが提供できない場合に、適当な省電力スケジュールを設定するようにしてもよい。例えば、ウェブ等のアプリケーションは、外部ネットワークによって提供される帯域幅を十分に利用できない可能性がある。したがって、外部ネットワークで利用可能なすべての帯域幅を利用するのに十分な負荷をアプリケーションが提供しない場合に、アクセスポイント端末において、長すぎる存在期間継続時間（もしくは短すぎる不在期間継続時間）または短すぎる不在／存在期間間隔を設定しないようにするメカニズムが有益である。このメカニズムの可能な実施態様として、アクセスポイント端末を通って流れるトラフィックの量が省電力スケジュールの変化にどのように反応するかを測定することが挙げられる。

有利な実施形態によれば、実施者がその個々の必要に応じてＱｏＳパフォーマンスと電力消費とのトレードオフをとることを可能にするパラメータのセットを規定してもよい。例えば、一実施態様として、最小継続時間（ｍｉｎ＿ｄｕｒａｔｉｏｎ、例えば１０ｍｓ）と最大継続時間（ｍａｘ＿ｄｕｒａｔｉｏｎ、例えば１００ｍｓ）との間の不在／存在期間の継続時間と、最小間隔長さ（ｍｉｎ＿ｉｎｔｅｒｖａｌ、例えば２０ｍｓ）と最大間隔長さ（ｍａｘ＿ｉｎｔｅｒｖａｌ、例えば１００ｍｓ）との間の不在／存在期間どうしの間隔とを適応させてもよい。フレキシビリティを高めるため、外部ネットワークで利用可能な帯域幅のうちアクセスポイント端末がそれに接続されたクライアントに提供してもよい割合（例えば８０％）である別のパラメータを導入するようにしてもよい。このパラメータもまた、ＱｏＳパフォーマンスと電力消費とのトレードオフをとるために使用可能である。これらの動作パラメータを操作することで、実施者は、ワイヤレスアクセスポイントにおいて、より省エネルギーの挙動またはよりＱｏＳ指向の挙動に向かうことができる。これらのパラメータは、アクセスポイント端末に残るバッテリ電力量に応じて動的に調節してもよい。

本発明を好ましい態様で実施するにはいくつもの可能性がある。このためには、一方で請求項１に従属する諸請求項を参照しつつ、他方で図面により例示された本発明の好ましい実施形態についての以下の説明を参照されたい。図面を用いて本発明の好ましい実施形態を説明する際には、本発明の教示による好ましい実施形態一般およびその変形例について説明する。

本発明の一実施形態による方法の適用事例の模式図である。 Ｗｉ−Ｆｉアライアンスによって策定された省電力プロトコル「不在通知（ＮｏＡ）」の模式図である。 本発明の一実施形態による省電力プロトコル適応メカニズムの模式図である。 本発明の一実施形態による存在期間の継続時間の適応の結果として得られる挙動を例示する図である。 本発明の一実施形態による存在期間の継続時間および間隔の適応の結果として得られるスループットに関する利益を例示する図である。 本発明の一実施形態による存在期間の継続時間および間隔の適応の結果として得られる省エネルギーに関する利益を例示する図である。

図１に示す可能な適用事例は、ワイヤレスアクセスポイント端末２として作用する携帯電話１を例示している。携帯電話１は、ノードＢ３とワイヤレスコネクションを確立するための３Ｇインタフェースと、接続されたワイヤレスＷｉ−Ｆｉクライアント端末４に外部ネットワークへのアクセスを提供するためのＷｉ−Ｆｉインタフェースとを備える。図１の実施形態において、外部ネットワークは３Ｇネットワーク５であると仮定する。Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰ２とノードＢ３との間に確立される３Ｇリンクは点線で示され、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰ２とＷｉ−Ｆｉクライアント端末４との間に確立されるＷｉ−Ｆｉリンクは破線で示されている。

例示した実施形態において、アプリケーションサーバ６からＷｉ−Ｆｉ ＡＰ２を経由して接続Ｗｉ−Ｆｉクライアント端末４への（通常はＴＣＰ上の）データコネクション（図１では実線矢印で示す）は、３Ｇリンクで飽和する可能性が高い。したがって、このコネクションが実現可能な最大スループットは、３Ｇリンクで利用可能な帯域幅に依存するが、これは大きく変動する傾向がある。さらに、Ｗｉ−Ｆｉネットワークで利用可能な帯域幅は３Ｇリンクで利用可能な帯域幅より大きいと仮定するのが適当である（例えば、従来の８０２．１１ｇ Ｗｉ−Ｆｉネットワークが５４Ｍｂｐｓまでのデータレートを提供可能であるのに対して、最新のＨＳＤＰＡ方式のピークレートは７．２Ｍｂｐｓである）。３ＧおよびＷｉ−Ｆｉネットワークで利用可能なデータレート間の上記の不一致の下では、データコネクションのエンドツーエンドパフォーマンスに影響を及ぼさずに、エネルギーを節減するためにＷｉ−Ｆｉ ＡＰ２をスリープモードにすることが理論的に可能であると考えられる。

図２は、Ｗｉ−Ｆｉアライアンスによって策定された省電力プロトコル「不在通知（ＮｏＡ）」（非特許文献１に記載）の模式図である。仕様によれば、不在スケジュールは、「開始時刻／継続時間／間隔／カウント」の４−タプルによって規定される。図２において、図１の実施形態と同じ要素には同じ番号を用い、その詳細な説明は省略する。

図２からわかるように、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰ２によってブロードキャストされ１つ以上の接続Ｗｉ−Ｆｉクライアント端末４によって受信される最初に例示したビーコン（縦矢印）は、インデックスが１で、２個の不在期間（カウント＝２）を有するＮｏＡを示している。各不在期間の継続時間は４０ｍｓであり、間隔長さは５０ｍｓである。なお、この不在スケジュールは、継続時間１０ｍｓおよび間隔５０ｍｓの存在期間のスケジュールを暗黙的にシグナリングしている。次のビーコンは、パラメータが変化した別のＮｏＡを示している。今度は、不在期間数は４であり、各不在期間は、継続時間が２０ｍｓ、間隔は５０ｍｓである。なお、（図２に例示したような）周期的なＮｏＡにおいては、不在／存在継続時間および２つのビーコン間の間隔の長さは変化しない。

本発明によれば、外部ネットワークへのアクセスを提供するワイヤレスアクセスポイント端末における省電力スケジュール（例えばＮｏＡ、またはＮｏＡに類似の省電力スケジュール）を規定するパラメータは、関連するクライアント端末へのデータコネクションのエンドツーエンドパフォーマンスに影響を及ぼさずに、アクセスポイント端末においてエネルギーを節減するために動的に適応される。提案するアイデアの背後にある基本的考え方は、このような省電力スケジュールは外部ネットワークで測定された利用可能帯域幅と、ワイヤレスネットワークで送信されるトラフィックの量に従って適応されることである。図３に例示した実施形態を例として、この考え方を詳細に説明する。

図３からわかるように、本発明による省電力スケジュール適応メカニズムを実行するために必要な入力パラメータは、少なくとも、外部ネットワーク帯域幅と、アクセスポイント端末と関連クライアント端末との間を流れるトラフィックとを含む。両方の入力パラメータとも、アクセスポイント端末自身によって測定可能である。なお言うまでもなく、より高度な実施態様では、上記よりも多くの入力パラメータを考慮することが可能である。

図３において、入力パラメータに基づいて実行される動作を一般にＦ（＊）で表す。３ＧネットワークへのアクセスをＷｉ−Ｆｉクライアント端末に提供する携帯電話の場合、Ｆ（＊）は以下の基本ルールによって規定されてもよい。
１．３Ｇ帯域幅が増大した場合、不在／存在期間間隔を減少させ、存在期間継続時間を増大させる（または不在期間継続時間を減少させる）ことが可能である。
２．３Ｇ帯域幅が減少した場合、不在／存在期間間隔を増大させ、存在期間継続時間を減少させる（または不在期間継続時間を増大させる）ことが可能である。
３．３Ｇ⇔Ｗｉ−Ｆｉトラフィックが増大した場合、不在／存在期間間隔を減少させ、存在期間継続時間を増大させる（または不在期間継続時間を減少させる）ことが可能である。
４．３Ｇ⇔Ｗｉ−Ｆｉトラフィックが減少した場合、不在／存在期間間隔を増大させ、存在期間継続時間を減少させる（または不在期間継続時間を増大させる）ことが可能である。
５．上記のルールは、複数が同時に生じたときに組み合わせることが可能である。

なお、上記の一般ルールに基づく多くの具体的実施態様の可能性がある。例えば、３Ｇ帯域幅が１０％増大した場合、存在間隔を２０％減少させ、存在継続時間を８０％増大させてもよいし、存在間隔を８０％減少させ、存在継続時間を２０％増大させてもよい。

上記ですでに述べたように、本発明の一実施形態として、継続時間および間隔の両方を同時に調節することが可能である。例えば、これは、以下のようにして実現可能である。
１．Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰドライバにおける３Ｇ帯域幅（３ｇ＿ｂｗ）を推定する。
２．３Ｇ⇔Ｗｉ−Ｆｉトラフィック（ｔｈｒ）を測定する。
３．ｒａｔｉｏ＝ｔｈｒ／３ｇ＿ｂｗを求め、
・ｒａｔｉｏ＜ｒａｔｉｏ＿ｍｉｎの場合、特定のポリシーに従って、不在／存在間隔を減少させ、および／または、存在期間継続時間を増大させる（もしくは不在期間継続時間を減少させる）。
・ｒａｔｉｏ＞ｒａｔｉｏ＿ｍｉｎの場合、特定のポリシーに従って、不在／存在間隔を増大させ、および／または、存在期間継続時間を減少させる（もしくは不在期間継続時間を増大させる）。
ここで、ｒａｔｉｏ＿ｍｉｎは、ワイヤレスＡＰにおける電力消費とそれに関連するクライアントのＱｏＳパフォーマンスとの間の最適なトレードオフのために、実施者の現実の関心および／または必要に応じて実施者が設定可能なしきい値を表す。
４．提供される負荷が十分でないかどうかを検出するメカニズムを規定し、十分でない場合、特定のポリシーに従って、不在／存在期間間隔を増大させ、および／または、存在期間継続時間を減少させる（もしくは不在期間継続時間を増大させる）。

図４は、本発明による方法の適用の結果として得られる挙動を例示している。提示した例では、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰに接続されたクライアント端末が、３Ｇネットワークを通じて５０ＭＢのファイルを取得する。Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰは、３Ｇネットワークで利用可能な帯域幅に従って、ビーコン間隔あたり１つの存在期間の継続時間を１０ｍｓと１００ｍｓとの間で適応させる。３Ｇリンクで利用可能な帯域幅が減少すると（下側のグラフにおける実線および点線）、より多くのエネルギーを節減するために、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰによってアドバタイズされる存在期間（上側のグラフにおける線）も減少する。他方、３Ｇネットワークで利用可能な帯域幅が増大すると、接続されたクライアントが３Ｇネットワークで利用可能な帯域幅から利益を受けることができるように、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰによってアドバタイズされる存在期間も増大する。このようにして、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰは、下側のグラフにおいて破線で示すデータ転送のスループットに影響を及ぼさずに、自己のエネルギー消費を最小化する。

本発明による方法の重要な側面として、省電力スケジュールの継続時間および間隔の両方のパラメータが調節可能である。この可能性の結果として得られる利益を示すため、図５および図６に例示したグラフは、ビーコン間隔ごとに１つの存在期間の継続時間のみを調節する方法、および、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰがアクティブモードにある方法と、継続時間および間隔の両方の調節を比較した実験の結果を示している。

実行された実験は次の通りである。Ｗｉ−Ｆｉクライアントが、ＴＣＰを用いて３ＧネットワークおよびＷｉ−Ｆｉ ＡＰを通じて５０ＭＢのファイル（例えばＹｏｕＴｕｂｅ動画）をダウンロードする。コネクションのいくつかのパラメータ（ＲＴＴ（Round Trip Time, 往復時間）および利用可能バッファリング）を変更し、コネクションスループット（図５に例示したグラフ）およびＷｉ−Ｆｉ ＡＰにおけるエネルギー消費（図６に例示したグラフ）に関してパフォーマンスを測定する。

Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰがファイル転送の継続時間中に常時アクティブモードに留まる場合（ラインＡ）、スループットに関して最適なパフォーマンスが得られるが、消費されるエネルギーは最大になる。２つのビーコン間で１つの存在期間の継続時間のみを適応させる方法を考慮した場合（ラインＢ）、エネルギーに関して良好なパフォーマンスが得られるが、スループットはひどく劣化する可能性がある。しかし、存在期間の継続時間および間隔の両方を適応させれば、Ｗｉ−Ｆｉ ＡＰにおけるコネクションのスループットとエネルギー消費との間の最適に近いトレードオフが得られる（ラインＣおよびＤ）。

上記の説明および添付図面の記載に基づいて、当業者は本発明の多くの変形例および他の実施形態に想到し得るであろう。したがって、本発明は、開示した具体的実施形態に限定されるものではなく、変形例および他の実施形態も、添付の特許請求の範囲内に含まれるものと解すべきである。本明細書では特定の用語を用いているが、それらは総称的・説明的意味でのみ用いられており、限定を目的としたものではない。

Claims (17)

1. １つ以上のクライアント端末（４）のセットを外部ネットワークに接続するアクセスポイント、すなわちアクセスポイント端末（２）としてワイヤレス端末を動作させる方法において、前記接続されたクライアント端末（４）が前記アクセスポイント端末（２）へデータを送信することが許可されない不在期間のスケジュールが設定され、不在期間は、対応する存在期間とともに、定期的間隔でスケジュールされ、ある一定の継続時間を有し、
   不在／存在期間の継続時間および間隔のパラメータの適応が、前記外部ネットワークで利用可能な帯域幅、および、前記アクセスポイント端末（２）と前記接続されたクライアント端末（４）との間で送信されるトラフィックの量に基づいて実行されることを特徴とする、ワイヤレス端末をアクセスポイントとして動作させる方法。
2. 前記アクセスポイント端末（２）が、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイントとして動作することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記アクセスポイント端末（２）が携帯電話（１）であり、前記外部ネットワークが広域ネットワーク、特に３Ｇネットワーク（５）、ＷｉＭＡＸネットワーク、またはＬＴＥネットワークであることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記不在／存在期間のスケジュールが、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトの不在通知省電力プロトコルの形式で設定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記アクセスポイント端末（２）が、少なくとも不在／存在期間の継続時間および間隔によって規定される不在／存在期間のスケジュールをアドバタイズするように構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記アクセスポイント端末（２）が、前記外部ネットワークで利用可能な帯域幅を測定するように構成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記アクセスポイント端末（２）の外部ネットワークドライバと、前記接続されたクライアント端末（４）との通信用の前記アクセスポイント端末（２）のドライバとの間のインタフェースを用いて、前記外部ネットワークにおける帯域幅が測定されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
8. 能動および／または受動測定アルゴリズムを用いて、特に、プローブパケットを送信すること、または、パケット間の到着時刻間隔を測定することにより、前記外部ネットワークにおける帯域幅が測定されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記アクセスポイント端末（２）が、前記外部ネットワークと前記接続されたクライアント端末（４）との間で転送されるトラフィックの量を測定するように構成されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記アクセスポイント端末（２）と前記接続されたクライアント端末（４）との間で転送されるトラフィックの量が前記外部ネットワークで利用可能な帯域幅の所定量を下回る場合、前記アクセスポイント端末（２）の存在期間の継続時間を増大させ、および／または、その不在期間の継続時間を減少させることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記アクセスポイント端末（２）と前記接続されたクライアント端末（４）との間で転送されるトラフィックの量が前記外部ネットワークで利用可能な帯域幅の所定量に相当近いかまたはそれを上回る場合、前記アクセスポイント端末（２）の存在期間の継続時間を減少させ、および／または、その不在期間の継続時間を増大させることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記アクセスポイント端末（２）と前記接続されたクライアント端末（４）との間で転送されるトラフィックの量が前記外部ネットワークで利用可能な帯域幅の所定量を下回る場合、前記アクセスポイント端末（２）の不在／存在期間どうしの間隔を減少させることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記アクセスポイント端末（２）と前記接続されたクライアント端末（４）との間で転送されるトラフィックの量が前記外部ネットワークで利用可能な帯域幅の所定量に相当近いかまたはそれを上回る場合、前記アクセスポイント端末（２）の不在／存在期間どうしの間隔を増大させることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記アクセスポイント端末（２）は、前記外部ネットワークで利用可能な帯域幅の所定量に達するほど十分なトラフィックをアプリケーションが提供しない場合、適応した省電力スケジュールを設定するように構成されることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 不在／存在期間の継続時間および／または間隔のパラメータの適応は、前記外部ネットワークで利用可能な帯域幅のうち、前記アクセスポイント端末（２）が前記接続されたクライアント端末（４）に提供してもよい割合を考慮することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 不在／存在期間の継続時間および／または間隔のパラメータの適応が、前記アクセスポイント端末（２）に残るバッテリ電力量を考慮することを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の方法。
17. ワイヤレス端末、特に請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の方法を実行するワイヤレス端末において、該端末は、１つ以上のクライアント端末（４）のセットを外部ネットワークに接続するアクセスポイント、すなわちアクセスポイント端末（２）として動作し、前記アクセスポイント端末（２）は、前記接続されたクライアント端末（４）が前記アクセスポイント端末（２）へデータを送信することが許可されない不在期間のスケジュールを設定することが可能であり、不在期間は、対応する存在期間とともに、定期的間隔でスケジュールされ、ある一定の継続時間を有し、
    前記アクセスポイント端末（２）が、不在／存在期間の継続時間および間隔のパラメータの適応を、前記外部ネットワークで利用可能な帯域幅、および、前記アクセスポイント端末（２）と前記接続されたクライアント端末（４）との間で送信されるトラフィックの量に基づいて実行するように構成されることを特徴とするワイヤレス端末。
    

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