JP5733433B2 - 無線通信装置、無線通信システム、無線通信装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
無線通信では無線通信装置が空間に電波や音波を送出し伝搬を始め、次に伝搬途中で中継装置(無線通信装置)が波動を受け取り、この中継装置が受け取った波動を再び空間に送出し伝搬を始め、次に伝搬途中で別の中継装置が波動を受け取り、この別の中継装置が受け取った波動を再び空間に送出し伝搬を始め、こうして中継装置が波動を中継することで無線通信が行える地域を拡大している。
IEEE802.11は無線LAN(Local Area Network)、IEEE802.16−2004はWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、IEEE802.16eはMobile WiMAXとして知られおり、これらの無線通信においても中継が行われる。
例えば、具体的な中継として、無線LANとWiMAXの間の中継があり、無線LAN−WiMAX中継装置(以降、WW(Wireless LAN−WiMAX)中継装置と略す。)が中継を行う。
利用者はWW中継装置を自宅に設置することで、無線LANをWiMAXに中継(または、その逆の中継)ができるようになる。
このため、特許文献1の提案では、通信装置のバッテリー残量が不足していたとしても、通信装置と別の通信装置とが接続設定してからバッテリー残量不足の情報を受けなければならないので、通信装置と別の通信装置が接続設定する以前に、別の通信装置が接続先となる通信装置のバッテリー残量不足の情報を得ることができない、という問題点があった。
図1は実施の形態1に係る無線通信システムの構成図である。
図1において、本実施の形態1に係る無線通信システムは、基地局11と中継装置(無線通信装置)12と端末13とから構成される。
基地局11はアンテナ11aを有し、無線ネットワークに接続して通信する基地局である。
本実施の形態1では、基地局11はIEEE802.16−2004で規定されるWiMAXに基づいたプロトコルの通信をアンテナ11aにより電波伝搬するWiMAX基地局(BS:Base Station)として説明する。
基地局11はアンテナ11aを中心に、WiMAXに基づいて接続可能な無線エリアA(図1の実線内)を形成し、無線エリアA内に存在する、図示されていないWiMAX端末(SS:Subscriber Station)と通信をする。
また、無線エリアA内に複数のWiMAX端末が存在し、これらのWiMAX端末が相互に接続するときには、基地局11のアンテナ11aのWiMAX基地局を介して接続する。したがって、基地局11は複数のWiMAX端末に対する中継機能も有している。
中継装置12はアンテナ12aおよび12bを有し、無線ネットワークに接続して通信を中継し相互接続する中継装置である。また、中継装置12はバッテリーで動作可能で、バッテリーから電気を供給して動作する。
本実施の形態1では、中継装置12はアンテナ12aでWiMAXの通信をし、アンテナ12bで無線LANの通信をし、これら通信の中継機能を有する中継装置として説明する。
つまり、中継装置12は、WW中継装置といえる。
したがって、中継装置12は、IEEE802.16−2004で規定されるWiMAXに基づいたプロトコルの通信をアンテナ12aにより電波伝搬するWiMAX端末であり、IEEE802.11で規定される無線LANに基づいたプロトコルの通信をアンテナ12bにより電波伝搬する無線LANアクセスポイント(AP:Access Point)でもある。
以下の説明において、中継装置12は、アンテナ12aで得るWiMAXの通信を無線LANの通信に変換してアンテナ12bにより無線伝搬する中継をし、アンテナ12bで得る無線LANの通信をWiMAXの通信に変換しアンテナ12aにより電波伝搬する中継を行う中継装置として説明する。
また、無線LANは、本発明における「第2の無線ネットワーク」に相当する。
また、IEEE802.16−2004規格またはIEEE802.16e規格に準拠した無線通信方式は、本発明における「第一の無線通信方式」に相当する。
また、IEEE802.11規格に準拠した無線通信方式は、本発明における「第二の無線通信方式」に相当する。
中継装置12はアンテナ12bを中心に、無線LANに基づいて接続可能な無線エリアB(図1の破線内)を形成し、無線エリアB内に存在する無線LAN端末(STA:Station、以下「端末13」と称する。)と通信をする。
また、無線エリアB内に複数の端末13が存在し、これらの端末13が相互に接続するときには、中継装置12のアンテナ12bの無線LANアクセスポイントを介して接続する。したがって、中継装置12は端末13に対する中継機能も有している。
端末13はアンテナ13bを有し、無線ネットワークに接続して通信する端末である。
本実施の形態1では、端末13はIEEE802.11で規定される無線LANに基づいたプロトコルの通信をアンテナ13bにより電波伝搬する無線LAN端末として説明する。
端末13は無線LANに基づいて接続可能な無線エリアBに存在するとき、アンテナ13bで無線LAN端末として中継装置12と通信する。
図2は実施の形態1に係る中継装置12の構成図である。
図2において、本実施の形態1に係る中継装置12は、アンテナ12aと、アンテナ12bと、第一通信部21と、第二通信部22と、記憶部23と、バッテリー24と、制御部25とから構成される。
したがって、第一通信部21とアンテナ12aとでIEEE802.16−2004で規定されるWiMAXに基づいたプロトコルの通信をする。
また、第一通信部21は制御部25からメッセージを与えられると、アンテナ12aで送受する電波を制御し、メッセージに関するWiMAXの通信の電波を送出する。
したがって、第二通信部22とアンテナ12bとでIEEE802.11で規定される無線LANに基づいたプロトコルの通信をする。
また、第二通信部22は制御部25からメッセージを与えられると、アンテナ12bで送受する電波を制御し、メッセージに関する無線LANの通信の電波を送出する。
また、バッテリー24は給電線またはバスで制御部25に接続してバッテリーの残量に関するデータをやりとりする。
制御部25はバスにより第一通信部21および第二通信部22と接続され通信の中継の制御をする。
制御部25は、第一通信部21の電波の送受の制御で、アンテナ12aから得るWiMAXの通信を信号処理して無線LANの通信に変換し、第二通信部22に与えることで中継をする。
制御部25は、第二通信部22の電波の送受の制御で、アンテナ12bから得る無線LANの通信を信号処理しWiMAXの通信に変換し、第一通信部21に与えることで中継をする。
こうすることで、中継装置12のアンテナ12bを介して無線エリアB内の複数の無線LANの端末が相互に接続できるようになる。
また、制御部25は、バッテリー24の残量に応じて、第一通信部21および第二通信部22の少なくとも一方の通信動作を停止させる通信の制御を行う。
具体的な動作は後述する。
このチェック条件データと残量対比データのデータ構成を図3、図4により説明する。
図3は実施の形態1に係るチェック条件データの構成図である。
図3において、本実施の形態1に係るチェック条件データは、バッテリー残量条件31のデータと、通信を開始する通信部32のデータと、通信を閉塞する通信部33のデータと、閉塞するタイミング34のデータと、メッセージを送信する通信部35のデータと、メッセージタイプ36のデータとから構成される。
図3の下段では別のチェック条件データとして、バッテリー残量条件31を「10%」と設定し、通信を開始する通信部32を「第一通信部21および第二通信部22」と設定し、通信を閉塞する通信部33を「第一通信部21」と設定し、閉塞するタイミング34を「10秒後」と設定し、メッセージを送信する通信部35を「第一通信部21および第二通信部22」と設定し、メッセージタイプ36を「無線LANおよびWiMAX」と設定している。
なお、チェック条件データは適宜に設定・変更が可能である。
なお、図3のチェック条件データは上段と下段の二つの条件が設定されているが、これに限定されるものではなく、さらに複数の条件を設定してもよい。
図4は実施の形態1に係る残量対比データの構成図である。
図4において、本実施の形態1に係る残量対比データは、電圧範囲41のデータと、バッテリー残量42のデータとから構成される。
図4の最上段から1つ下の2段目では別の残量対比データとして、電圧範囲41を「6.5〜6.9」と設定し、バッテリー残量42を「80%」と設定している。
なお、残量対比データは適宜に設定・変更が可能である。
なお、図4の残量対比データは最上段から19段の条件が設定されているが、これに限定されるものではなく、さらに複数の条件を設定してもよい。
図5は実施の形態1に係る端末13の構成図である。
図5において、本実施の形態1に係る端末13は、アンテナ13bと通信部81と制御部82と表示部83とから構成される。
通信部81はアンテナ13bとバスで接続されており、アンテナ13bで送受する電波を制御する部分である。
制御部82はバスで通信部81と接続して通信の制御をする。
制御部82は通信部81が制御し送受する電波に関する信号処理をする。
制御部82は端末13の内部で処理する信号を信号処理して無線LANの通信に変換して通信部81に与える。また、通信部81の電波の送受の制御でアンテナ13bから得る無線LANの通信を信号処理して端末13の内部で処理する信号に変換をする。
送出された電波は中継装置12で中継され基地局11を介してWiMAX端末aに到達する。WiMAX端末aが接続要求に対する応答の接続応答の電波を送出すると、基地局11を介して中継装置12で中継され端末13に到達する。
通信部81は電波の送受の制御でアンテナ13bから得る接続応答の電波を信号処理しP2PASに与える。こうして、端末13とWiMAX端末aとの間でP2P接続にいたる。
表示部83はLCD(Liquid Crystal Display)などの機能を有し、制御部82から与えられる情報を表示する。
図6は実施の形態1に係る基地局11の構成図である。
図6において、本実施の形態1に係る基地局11は、アンテナ11aと第一通信部91と第二通信部92と制御部93とから構成される。
第一通信部91はアンテナ11aとバスで接続されており、アンテナ11aで送受する電波を制御する部分である。
IEEE802.16標準規格に関するシステムプロファイルの規定や仕様適合性と相互運用性の試験に基づく機器の認証などを行うWiMAXフォーラム(WiMAX Forum)は、ネットワークの各機能をまとめたネットワーク参照モデル(NRM:Network Reference Model)を策定している。ネットワーク参照モデルに基づくWiMAXのネットワークは図7のようになる。
CSN(Connectivity Service Network)102はIP接続機能を司るネットワークで、WiMAX端末にIP接続を提供する。
ASP(Application Service Network)103はASP(Application Service Provider)サービスやインターネット接続機能を司るネットワークで、WiMAX端末にASPサービスやインターネット接続を提供する。
また、ASN101にはASNゲートウェイ(ASN Gateway)などが配備され、CSNと接続し、CSN102にはDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバ、HA(Home Agent)サーバ、PollicyサーバおよびAAA(Authentication, Authorization, and Accounting)サーバなどが配備され、各機能を提供する。
本実施の形態においては、管理装置はASP103の中に配備されていることとして説明する。
制御部93はバスで第一通信部91と接続して通信の中継の制御をする。
制御部93は第一通信部91の電波の送受の制御でアンテナ11aから得るWiMAXの通信を信号処理して第一通信部91に与えることで、無線エリアA内に存在するWiMAX端末にWiMAXの通信を中継する。
こうすることで、基地局11を介して無線エリアA内の複数のWiMAX端末が相互に接続できるようになる。
具体的な動作は後述する。
管理装置は基地局11の第二通信部から情報を得ると表示および/または保存する。
こうして、管理装置は中継装置12のバッテリーの残量が減少していることを表示および/または保存できるようになる。
次に、中継装置12によるバッテリー残量減少情報の通知動作および通信の制御動作の概要と、メッセージの内容について説明する。
図8は実施の形態1に係るバッテリー残量減少情報の通知動作および通信の制御動作を示す図である。
図8において、本実施の形態1に係るバッテリーの残量情報の通知に関する制御の動作は、条件呼出の処理S51と、バッテリー残量取得の処理S52と、バッテリー残量判断の処理S53と、通信開始の処理S54と、メッセージ生成の処理S55と、メッセージ送出の処理S56と、通信閉塞の処理S57と、次バッテリー残量条件判断の処理S58とを有する。
具体的には、制御部25はバッテリー24における端子での測定電圧を測定し、バスで記憶部23と接続し残量対比データを参照し、測定電圧が合致する範囲を判断することで対応するバッテリー残量(割合:%)を取得する。
以降、バッテリー残量取得の処理S52からを繰り返す。
閉塞すると通信部は通信を止める。
別のチェック条件データがない場合は、動作を終了する。
呼び出すチェック条件データは図3の下段のである。
以降、バッテリー残量取得の処理S52からを繰り返す。
上述した、メッセージ生成の処理S55で生成するメッセージの説明をする。
このメッセージはバッテリー残量が減少したことを示すものである。
チェック条件データのメッセージタイプ36のデータの設定として「無線LAN」と「WiMAX」のメッセージタイプがある。
したがって、メッセージ生成の処理S55では、メッセージタイプが「無線LAN」の場合は無線LANのメッセージを生成し、メッセージタイプが「WiMAX」の場合はWiMAXのメッセージを生成する。
まず、メッセージ生成の処理S55で生成する無線LANのメッセージの説明をする。
無線LANにはビーコン(Beacon)のフレームが存在する。
ビーコンとは、無線LANのアクセスポイントが周期的に送出し、送出したビーコンのフレームを無線LANの端末が受信することで、無線LANの端末はビーコンのフレームを送出したアクセスポイントの存在を検知できるようにする制御情報である。
無線LANの端末はアクセスポイントの存在を検知すると、このアクセスポイントと通信することができるようになる。
本実施の形態1では、第二通信部22とアンテナ12bとでIEEE802.11で規定される無線LANに基づいたビーコンのフレームを周期的に送出する。
したがって、ビーコンのフレームは、MACヘッダのフレーム制御フィールドでフレームの種別をビーコンと設定し、フレームボディーにビーコン情報要素の情報を格納して送受する。
無線LANで送受するフレームにはFCS(Frame Check Sequence)などの誤り検出などの領域もあるが説明は省略する。
図9において、本実施の形態1に係る生成する無線LANのメッセージは、MACヘッダ61とフレーム制御フィールド62とフレームボディー63とビーコン情報要素64とバッテリー残量減少情報65とから構成される。
MACヘッダ61、フレーム制御フィールド62およびビーコン情報要素64は、第二通信部22とアンテナ12bとで送出するビーコンと同様であるが、フレームボディー63はバッテリー残量減少情報65を含める拡張がされている。
バッテリー残量減少情報65はバッテリー残量が減少したことを示す情報であり、例えば「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」の文字列の情報である。
次に、メッセージ生成の処理S55で生成するWiMAXのメッセージの説明をする。
WiMAXにはRNG−REQ(Ranging Request)のフレームが存在する。
RNG−REQとは、WiMAX端末がWiMAXの基地局に送出し、送出したRNG−REQのフレームをWiMAXの基地局が受信することで、WiMAXの基地局はRNG−REQのフレームを送出したWiMAX端末の存在を検知できるようにするものである。
WiMAX端末が送出するRNG−REQのフレームは、端末自身が適応できる運用能力の情報を含んでおり、WiMAXの基地局は検知したWiMAX端末の運用能力を把握できる。
WiMAXの基地局はWiMAX端末を検知し運用能力を把握すると、このWiMAX端末と通信することができるようになる。
本実施の形態1では、第一通信部21とアンテナ12aとでIEEE802.16−2004で規定されるWiMAXに基づいたRNG−REQのフレームを周期的に送出する。
したがって、RNG−REQのフレームは、ペイロードのマネジメントメッセージタイプでフレームの種別をRNG−REQと設定し、マネジメントメッセージペイロードにRNG−REQを構成する情報を格納して送受する。
WiMAXで送受するフレームにはCRC(Cyclic Redundancy Check)などの誤り検出などの領域もあるが説明は省略する。
図10において、本実施の形態1に係る生成するWiMAXのメッセージは、一般MACヘッダ71とペイロード72とマネジメントメッセージタイプ73とマネジメントメッセージペイロード74とから構成される。
一般MACヘッダ71およびマネジメントメッセージペイロード74は、第一通信部21とアンテナ12aとで送出するRNG−REQと同様であるが、ペイロード72はマネジメントメッセージタイプ73の空き領域にバッテリー残量が減少したことを示すバッテリー残量減少情報のフラグを設定する拡張がされている。このフラグはビット(bit)やバイト(byte)のフラグである。
図11は実施の形態1に係る無線通信システムの動作のシーケンスを示す図である。
以降、図に基づき説明する。
中継装置12はバッテリー24から電気を供給されると動作を開始する。
このときバッテリー24のバッテリー残量は90%以上であるとする。
中継装置12が動作を開始すると、まず制御部25は条件呼出の処理S51において、バスで記憶部23と接続しデータをやりとりし、最初のチェック条件データを呼び出す。呼び出すチェック条件データは図3の上段の最初のチェック条件データである。
すなわち、バッテリー残量条件31「20%」、通信を開始する通信部32「第一通信部21および第二通信部22」、通信を閉塞する通信部33無し、閉塞するタイミング34無し、メッセージを送信する通信部35「第二通信部22」、メッセージタイプ36「無線LAN」を呼び出す。
つづいて、制御部25はバッテリー残量取得の処理S52において、給電線またはバスでバッテリー24と接続しバッテリーの残量に関するデータをやりとりし残量「90%」を取得する。
このとき、制御部25はバッテリー24における端子での測定電圧を測定し、測定電圧「7.0V(ボルト)」を取得し、バスで記憶部23と接続し残量対比データを参照し、測定電圧「7.0V」が合致する範囲が「7.0〜7.4」であると判断することで対応するバッテリー残量「90%」を取得している。
つづいて、制御部25はバッテリー残量判断の処理S53において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データのバッテリー残量条件31「20%」とバッテリー残量取得の処理S52で取得した残量「90%」とを照合し一致するか判断する。
この場合、一致しないので、通信開始の処理S54において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データの通信を開始する通信部32「第二通信部22および第一通信部21」で適宜に通信を始める。
以降、バッテリー残量取得の処理S52からを繰り返す。
基地局11はRNG−REQを受信することで中継装置12の存在を検知し運用能力を把握することで中継装置12と通信することができるようになる。
この場合、マネジメントメッセージタイプ73の空き領域にバッテリー残量が減少したことを示す情報のフラグが設定されておらず、拡張されていないRNG−REQのフレームであるので、基地局11はすぐに中継装置12と通信をする。
端末13はビーコンを受信することで中継装置12の存在を検知することで中継装置12と通信することができるようになる。
この場合、ビーコン情報要素64の後にバッテリー残量減少情報65が含まれておらず、拡張されていないビーコンのフレームであるので、端末13はすぐに中継装置12と通信をする。
この場合の中継動作を図11により説明する。
端末13は制御部82でP2PASを実行し、P2PASからWiMAX端末aに対する接続要求を発生すると、制御部82は接続要求の信号を信号処理して無線LANの通信に変換して通信部81に与え、通信部81が電波の送受の制御でアンテナ13bからこの無線LANの通信の電波を送出する。
端末13から送出された無線LANの通信の電波はやがて無線エリアB内に存在する中継装置12に到達する。
中継装置12は第二通信部22の電波の送受の制御でアンテナ12bから得る無線LANの通信を信号処理しWiMAXの通信に変換し第一通信部21に与え、第一通信部21の電波の送受の制御でアンテナ12aからこのWiMAXの通信の電波を送出し中継をする。
中継装置12で中継されたWiMAXの通信の電波はやがて無線エリアA内に存在する基地局11に到達する。
基地局11で中継されたWiMAXの通信の電波はやがて無線エリアA内に存在するWiMAX端末aに到達する。
WiMAX端末aから送出されたWiMAXの通信の電波はやがて無線エリアA内に存在する基地局11に到達する。
基地局11は第一通信部91の電波の送受の制御でアンテナ11aから得るWiMAXの通信を信号処理して第一通信部91に与え、第一通信部91の電波の送受の制御でアンテナ11aからこのWiMAXの通信の電波を送出し中継をする。
基地局11で中継されたWiMAXの通信の電波はやがて無線エリアA内に存在する中継装置12に到達する。
中継装置12は第一通信部21の電波の送受の制御でアンテナ12aから得るWiMAXの通信を信号処理し無線LANの通信に変換し第二通信部22に与え、第二通信部22の電波の送受の制御でアンテナ12bからこの無線LANの通信の電波を送出し中継をする。
中継装置12で中継された無線LANの通信の電波はやがて無線エリアB内に存在する端末13に到達する。
こうして、端末13はP2PASでWiMAX端末aに接続要求を送信し、WiMAX端末aから接続応答を受信するので、WiMAX端末aとのあいだでP2P接続にいたる。
中継装置12が動作を続けるあいだ、制御部25がバッテリー残量取得の処理S52からを繰り返している。
このとき、制御部25はバッテリー24における端子での測定電圧を測定し、測定電圧「3.5V」を取得し、バスで記憶部23と接続し残量対比データを参照し、測定電圧「3.5V」が合致する範囲が「3.5〜3.9」であると判断することで対応するバッテリー残量「20%」を取得している。
つづいて、制御部25はバッテリー残量判断の処理S53において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データのバッテリー残量条件31「20%」とバッテリー残量取得の処理S42で取得した残量「20%」とを照合し一致するか判断する。
この場合、一致するので、メッセージ生成の処理S55において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データのメッセージタイプ36「無線LAN」のメッセージを生成し、さらに条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データの通信部35「第二通信部22」にメッセージを与える。
このとき、メッセージ生成の処理S55で生成するメッセージは「無線LAN」のメッセージタイプである。
無線LAN向けのメッセージは、図9に示すように、フレームの種別をビーコンと設定(Type value = 00,Subtype value = 1000)したフレーム制御フィールド62を含むMACヘッダ61を設定し、ビーコンとして必要な情報を設定したビーコン情報要素64を含むフレームボディー63を設定し、MACヘッダ61およびフレームボディー63を合わせてビーコンのフレームを形成し、さらにフレームボディー63にバッテリー残量減少情報65の「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」の文字列を含める拡張をしたフレームである。
つづいて、メッセージ送出の処理S56において、メッセージ生成の処理S55でメッセージを与えられた第二通信部22がアンテナ12bで送受する電波を制御し、メッセージに関わる無線LANの通信で電波を送出する。
中継装置12から送出されたメッセージに関わる無線LANの通信の電波はやがて無線エリアB内に存在する端末13に到達する。
端末13は通信部81の電波の送受の制御でアンテナ13bで無線LANの通信を得て、制御部82で拡張されたビーコンのフレームであるかを判断する。
具体的には、制御部82はアンテナ13bから得る無線LANの通信がビーコンのフレームである場合、ビーコン情報要素64の後にバッテリー残量減少情報65が含まれているか判断し、バッテリー残量減少情報65が含まれているときには拡張されたビーコンのフレームであると判断してバッテリー残量減少情報65の情報を取得し表示部83に与える。
例えば、端末13のOSがMicrosoft Windows(登録商標)の場合には、取得したバッテリー残量減少情報65を、バッテリー残量減少情報65の内容を含むウィンドウに変換する。
このとき、制御部82はバッテリー残量減少情報65の内容を含むウィンドウに変換した後に表示部83に与える。
このとき、端末13の表示部83のLCDには図12のようなウィンドウが表示される。
よって、端末13の利用者は中継装置12のバッテリーの電気がなくなる前に、中継装置12を介しての通信を継続するか否かを予め選択できるようになる。
つづいて、制御部25は通信閉塞の処理S57において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データの、通信を閉塞する通信部33のデータで設定してある通信部を、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データの、閉塞するタイミング34のデータで設定してあるタイミングで閉塞する。
この場合、図3の上段の通信を閉塞する通信部33は無し、閉塞するタイミング34は無しなので、通信閉塞の処理S57で閉塞の処理は行われない。
つづいて、制御部25は次バッテリー残量条件判断の処理S58において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データとは別のチェック条件データがあるか判断する。
ここでは、次のチェック条件データがあるため、制御部25は条件呼出の処理S51において、最初に呼び出したチェック条件データの次のチェック条件データを読み出す。呼び出すチェック条件データは図3の下段のチェック条件である。
すなわち、バッテリー残量条件31「10%」、通信を開始する通信部32「第一通信部21および第二通信部22」、通信を閉塞する通信部33「第一通信部21」、閉塞するタイミング34「10秒後」、メッセージを送信する通信部35「第一通信部21および第二通信部22」、メッセージタイプ36「WiMAXおよび無線LAN」を呼び出す。
あるとき、バッテリー24の残量が10%になる。
このとき、制御部25はバッテリー残量取得の処理S52において、給電線またはバスでバッテリー24と接続しバッテリーの残量に関するデータをやりとりし残量「10%」を取得する。
このとき、制御部25はバッテリー24における端子での測定電圧を測定し、測定電圧「2.5V」を取得し、バスで記憶部23と接続し残量対比データを参照し、測定電圧「2.5V」が合致する範囲が「2.5」であると判断することで対応するバッテリー残量「10%」を取得している。
つづいて、制御部25はバッテリー残量判断の処理S53において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データのバッテリー残量「10%」とを照合し一致するか判断する。
この場合、一致するので、メッセージ生成の処理S55において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データのメッセージタイプ36「WiMAXおよび無線LAN」のメッセージタイプのメッセージを生成し、さらに条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データの通信部35「第一通信部21および第二通信部22」にメッセージを与える。
WiMAX向けのメッセージは、図10に示すように、ヘッダタイプを一般MACヘッダと設定(Header Type = 0)した一般MACヘッダ71を設定し、フレームの種別をRNG−REQと設定(Management Message Type = 4)したマネジメントメッセージタイプ73とRNG−REQを構成する情報を設定したマネジメントメッセージペイロード74とを含むペイロード72を設定し、一般MACヘッダ71およびペイロード72を合わせてRNG−REQのフレームを形成し、さらにマネジメントメッセージタイプ73の空き領域にバッテリー残量が減少したことを示す情報のフラグを設定(Battery Warning Message = 1)する拡張をしたフレームである。
無線LAN向けのメッセージは、図9に示すように、フレームの種別をビーコンと設定(Type value =00、Subtype value = 1000)したフレーム制御フィールド62を含むMACヘッダ61を設定し、ビーコンとして必要な情報を設定したビーコン情報要素64を含むフレームボディー63を設定し、MACヘッダ61およびフレームボディー63を合わせてビーコンのフレームを形成し、さらにフレームボディー63にバッテリー残量減少情報65の「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」の文字列を含める拡張をしたフレームである。
つづいて、メッセージ送出の処理S56において、メッセージ生成の処理S55でメッセージを与えられた第一通信部21がアンテナ12aで送受する電波を制御し、メッセージに関わるWiMAXの通信で電波を送出する。
このとき、第一通信部21は、アンテナ12aで周期的に送出するRNG−REQのフレームをメッセージ生成の処理S55で与えられたメッセージに置き換えて送出する。
このとき、第二通信部22は、アンテナ12aで周期的に送出するビーコンのフレームをメッセージ生成の処理S55で与えられたメッセージに置き換えて送出する。
中継装置12から送出されたメッセージに関わるWiMAXの通信の電波はやがて無線エリアA内に存在する基地局11に到達する。
基地局11は第一通信部91の電波の送受の制御でアンテナ11aでWiMAXの通信を得る。制御部93はアンテナ11aから得るWiMAXの通信がRNG−REQのフレームである場合、マネジメントメッセージタイプ73の空き領域にバッテリー残量が減少したことを示す情報のフラグが設定されているか判断する。
例えば、管理装置が文字を表示できる場合は「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」の文字列の情報を生成し、画像が表示できる場合は「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」の意味を示す画像の情報を生成し、音声が鳴らせる場合は「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」の意味を示す音声の情報を生成する。
基地局11の第二通信部92は制御部93から与えられた「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」の情報を管理装置に送る。
こうして、管理装置は中継装置12のバッテリーの残量が減少していることを表示および/または保存できるようになる。
一方、中継装置12から送出されたメッセージに関わる無線LANの通信の電波はやがて無線エリアB内に存在する端末13に到達する。
端末13は通信部81の電波の送受の制御でアンテナ13bで無線LANの通信を得て、制御部82で拡張されたビーコンのフレームであるかを判断する。
この場合、ビーコン情報要素64の後にバッテリー残量減少情報65が含まれているので、拡張されたビーコンのフレームであると判断してバッテリー残量減少情報65「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」の情報を取得し表示部83に与える。
このとき、制御部82はバッテリー残量減少情報65をバッテリー残量減少情報65の内容を含むウィンドウに変換した後に表示部83に与えている。
端末13の表示部83は制御部82から与えられたバッテリー残量減少情報65「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」の情報をLCDに表示する。
このとき、端末13の表示部83のLCDには図12のようなウィンドウが表示される。
よって、端末13の利用者は中継装置12のバッテリーの電気がなくなる前に、中継装置12を介しての通信を継続するか否かを予め選択できるようになる。
つづいて、制御部25は通信閉塞の処理S57において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データの、通信を閉塞する通信部33のデータで設定してある通信部を、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データの、閉塞するタイミング34のデータで設定してあるタイミングで閉塞する。
この場合、通信を閉塞する通信部33「第一通信部21」、閉塞するタイミング34「10秒後」なので、通信閉塞の処理S57では、第一通信部21でメッセージ生成の処理S55で与えられたメッセージを送信後(周期的に送信するメッセージのうち一つ目のメッセージ(拡張されたRNG−REQ)を送信後)、10秒経過した後、第一通信部21の閉塞の処理を行う。
つまり端末13は中継装置12を中継してWiMAXの通信を利用できないことになる。
一方、中継装置12の第二通信部22は閉塞されていないので、中継装置12は無線エリアBの通信の中継は行える。
よって、端末13の利用者は、中継装置12のバッテリー24の残量が減少していることを知りつつ、端末13と無線エリアB内の別の端末13とのあいだの接続は接続可能となる。
つづいて、制御部25は次バッテリー残量条件判断の処理S58において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データとは別のチェック条件データがあるか判断する。
このため、中継装置12のバッテリー24の残量が減少したことを、中継機能の利用者に通知することができる。
このため、中継装置12のバッテリー24の残量が減少した際に、バッテリー24の電気の消費を抑えることができる。よって、中継装置12のバッテリー動作時間を延長できるようになる。
このため、中継装置12のバッテリー24の残量が減少したことを、中継機能の利用者に通知し、所定の時間経過した後に通信動作を停止させることが可能となる。
このため、端末13の利用者は中継装置12のバッテリー24の残量が減少していることを知りつつ、端末13と無線エリアB内の別の端末13とのあいだの接続は接続可能となる。
上記実施の形態1では、中継装置12と端末13とのあいだで通信が確立されている(端末13が中継装置12に帰属している)ときに、中継装置12がバッテリー残量減少情報を無線エリアBに送出し端末13に通知した。
検索方法として、アクティブスキャン(Active scan)方式、またはパッシブスキャン(Passive scan)方式が用いられる。
上述した実施の形態1では、中継装置12が特段にスキャン方式を意識した処理を示していない。
一方、本実施の形態2では、中継装置12がパッシブスキャンに対応するように第二通信部22には予めSSIDとして「SSID1」が設定されている。
したがって、第二通信部22はSSID「SSID1」を含めたビーコンを、定期的に、アンテナ12bで無線エリアBに送出する。
また、ビーコンは、本発明における「通信データ」の一例である。
また、SSIDは、本発明における「ネットワーク識別子」に相当する。
一方、本実施の形態2では図13に示す構成である。
したがって、図13に示す無線LANのメッセージは、MACヘッダ61とフレーム制御フィールド62とフレームボディー63とビーコン情報要素64とバッテリー残量減少情報131とから構成されている。
具体的には、実施の形態2におけるバッテリー残量減少情報131は「中継装置のバッテリーの残量が減少しています,connected_selection」の文字列が含まれており、「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」がバッテリー残量が減少したことを示す情報部分で、「connected_selection」が中継装置12に帰属し通信を行うか否かを選択させる命令となっている。
また、情報部分と命令部分のあいだの「,」は命令の始まりを示すものであって、例えば、バッテリー残量減少情報131を含むメッセージを受けた端末13が「,」以降が命令部分と判断できるようになっている。
上記実施の形態1では、端末13が特段にスキャン方式を意識した処理を示していない。
一方、本実施の形態2では、端末13がパッシブスキャンに対応するように通信部81には予めSSID「SSID1」が設定されている。
したがって、通信部81はSSIDを含めたビーコンをアンテナ13bから得ると、自信に設定されたSSIDと比較し、自身に設定されたSSIDと同じである場合は、SSIDを含めたビーコンを送出するアクセスポイントに接続処理を行う。
例えば、図14に示すウィンドウに変換する。つまり、本実施の形態2では、端末13が中継装置12から得るメッセージは、バッテリー残量減少情報131に「中継装置のバッテリーの残量が減少しています,connected_selection」の文字列が含まれるものなので、「connected_selection」の命令部分に基づいて、帰属し通信を行うか否かを選択させる図14に示すウィンドウに変換する。
したがって、図12と図14とを比べると、図14には「connected_selection」の命令部分に基づいて「通信を継続しますか?」の情報、通信を継続するか否かを選択する「はい(Y)」ボタンおよび「いいえ(N)」ボタンが追加されている。
図15は実施の形態2に係る無線通信システムの動作のシーケンスを示す図である。
以降、図に基づき説明する。なお、上記実施の形態1と同一の動作には同一のステップ番号を付する。
中継装置12はバッテリー24から電気を供給されると動作を開始する。
このときバッテリー24のバッテリー残量は90%以上であるとする。
このとき中継装置12が送出するビーコンにはSSID「SSID1」が設定されている。
具体的にはMACフレームのMACヘッダ中にSSID「SSID1」が設定されている。
中継装置12が動作を続けるあいだ、制御部25がバッテリー残量取得の処理S52からを繰り返している。
このとき、制御部25はバッテリー24における端子での測定電圧を測定し、測定電圧「3.5V」を取得し、バスで記憶部23と接続し残量対比データを参照し、測定電圧「3.5V」が合致する範囲が「3.5〜3.9」であると判断することで対応するバッテリー残量「20%」を取得している。
この場合、一致するので、メッセージ生成の処理S55において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データのメッセージタイプ36「無線LAN」のメッセージを生成し、さらに条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データの通信部35「第二通信部22」にメッセージを与える。
なお、MACヘッダ61にはSSID「SSID1」が設定されている。
図15を参照する。
ここで、利用者によって端末13が起動または移動することで無線エリアBに存在するようになると、中継装置12から送出されたメッセージに関わる無線LANの通信の電波はやがて無線エリアB内に存在し、中継装置12とのあいだで通信が確立されていない(中継装置12に帰属していない)端末13に到達する。
この場合、ビーコン情報要素64の後にバッテリー残量減少情報131が含まれているので、拡張されたビーコンのフレームであると判断してバッテリー残量減少情報131「中継装置のバッテリーの残量が減少しています,connected_selection」の情報から「,」以前の「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」を取得し表示部83に与える。
このとき、制御部82はバッテリー残量減少情報131「中継装置のバッテリーの残量が減少しています,connected_selection」の情報から「,」以降の「connected_selection」に基づいて、「connected_selection」の命令部分に基づいて、「通信を継続しますか?」の情報、通信を継続するか否かを選択する「はい(Y)」ボタンおよび「いいえ(N)」ボタンを追加した、帰属し通信を行うか否かを選択させるウィンドウに変換した後に表示部83に与えている。
端末13の表示部83は制御部82から与えられたバッテリー残量減少情報131「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」の情報をLCDに表示する。
このとき、端末13の表示部83のLCDには図14のようなウィンドウが表示される。
利用者がLCDにポップアップ表示されたメッセージに対して、中継装置12を介しての通信を確立する操作(「はい(Y)」を選択)をすると、端末13は中継装置12とのあいだで接続処理を開始し、通信を確立する(帰属する)。
このため、端末13が中継装置12との通信を確立する以前に、バッテリー残量不足の情報を通知することができる。
よって、中継装置12に帰属していない端末13の利用者は、中継装置12のバッテリー24の電気が減少していることを知った後、端末13を中継装置12に帰属させて中継装置12を介しての通信を行うか否かを選択できるようになる。
本実施の形態3では、アクティブスキャンに対応する中継装置12が、無線エリアBに存在する端末13と中継装置12とのあいだで通信が確立される以前(中継装置12に帰属する以前)に、端末13から受ける検索要求(Probe Request)に対して、応答としてバッテリー残量減少情報を含めた接続応答(Prove Response)を返送して、バッテリー残量減少情報を端末13に通知する形態について説明する。
上述した実施の形態1では、中継装置12が特段にスキャン方式を意識した処理を示していない。
一方、実施の形態3では、中継装置12がアクティブスキャンに対応するように第二通信部22には予めSSIDとして「SSID1」が設定されている。
したがって、第二通信部22はSSIDが含まれる接続要求信号(Probe Request)をアンテナ13bから得ると、自身に設定されたSSIDと比較し、自身に設定されたSSIDと同じである場合は、設定されているSSIDを含めた接続応答信号(Prove Response)を送出する。
また、接続応答信号は、本発明における「通信データ」の一例である。
また、SSIDは、本発明における「ネットワーク識別子」に相当する。
一方、本実施の形態3では図16に示す構成である。
したがって、図16に示す無線LANのメッセージは、MACヘッダ61とフレーム制御フィールド162とフレームボディー63と接続応答(Prove Response)情報要素164とバッテリー残量減少情報131とから構成されている。
ここで、本実施の形態3における図16のバッテリー残量減少情報131は、上記実施の形態2における図13のバッテリー残量減少情報131と同様である。
上記実施の形態1では、端末13が特段にスキャン方式を意識した処理を示していない。
一方、本実施の形態3では、端末13がアクティブスキャンに対応するように通信部81には予めSSID「SSID1」が設定されている。
したがって、通信部81は自身に設定されたSSIDを含む接続要求(Probe Request)をアンテナ13bから送出する。
また、通信部81はSSIDを含めた接続応答(Prove Response)をアンテナ13bから得ると、自身に設定されたSSIDと比較し、自身に設定されたSSIDと同じである場合は、当該接続応答(Prove Response)を送出する中継装置12(アクセスポイント)に接続処理を行う。
そして制御部82は、上記実施の形態2と同様に、バッテリー残量減少情報131の情報を、端末13のOSで取り扱える情報である図14に示すウィンドウに変換した後に表示部83に与える。
したがって、実施の形態3では実施の形態2と同様に図14に示すウィンドウに変換する。
図17は実施の形態3に係る無線通信システムの動作のシーケンスを示す図である。
以降、図に基づき説明する。なお、上記実施の形態1と同一の動作には同一のステップ番号を付する。
中継装置12はバッテリー24から電気を供給されると動作を開始する。
このときバッテリー24のバッテリー残量は90%以上であるとする。
このとき中継装置12が送出する接続応答(Prove Response)にはSSID「SSID1」が設定されている。
具体的にはMACフレームのMACヘッダ中にSSID「SSID1」が設定されている。
中継装置12が動作を続けるあいだ、制御部25がバッテリー残量取得の処理S52からを繰り返している。
このとき、制御部25はバッテリー24における端子での測定電圧を測定し、測定電圧「3.5V」を取得し、バスで記憶部23と接続し残量対比データを参照し、測定電圧「3.5V」が合致する範囲が「3.5〜3.9」であると判断することで対応するバッテリー残量「20%」を取得している。
この場合、一致するので、メッセージ生成の処理S55において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データのメッセージタイプ36「無線LAN」のメッセージを生成し、さらに条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データの通信部35「第二通信部22」にメッセージを与える。
なお、MACヘッダ61にはSSID「SSID1」が設定されている。
図17を参照する。
ここで、利用者によって端末13が起動することで、SSID「SSID1」を含む接続要求(Probe Request)をアンテナ13bから送出する。
また、利用者によって端末13が移動することで無線エリアBに存在するようになると、端末13から送出された接続要求(Probe Request)の電波はやがて無線エリアB内に存在し、端末13とのあいだで通信が確立されていない(端末13が帰属していない)中継装置12に到達する。
このとき、中継装置12の第二通信部22は、アンテナ12bで送出する接続応答(Prove Response)を制御部25から与えられたメッセージに置き換えて送出する。
この場合、接続応答(Prove Response)情報要素164の後にバッテリー残量減少情報131が含まれているので、拡張された接続応答(Prove Response)のフレームであると判断してバッテリー残量減少情報131「中継装置のバッテリーの残量が減少しています,connected_selection」の情報から「,」以前の「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」を取得し表示部83に与える。
このとき、制御部82はバッテリー残量減少情報131「中継装置のバッテリーの残量が減少しています,connected_selection」の情報から「,」以降の「connected_selection」に基づいて、「connected_selection」の命令部分に基づいて、「通信を継続しますか?」の情報、通信を継続するか否かを選択する「はい(Y)」ボタンおよび「いいえ(N)」ボタンを追加した、帰属し通信を行うか否かを選択させるウィンドウに変換した後に表示部83に与えている。
端末13の表示部83は制御部82から与えられたバッテリー残量減少情報131「中継装置のバッテリーの残量が減少しています」の情報をLCDに表示する。
このとき、端末13の表示部83のLCDには図14のようなウィンドウが表示される。
利用者がLCDにポップアップ表示されたメッセージに対して、中継装置12を介しての通信を確立する操作(「はい(Y)」を選択)をすると、端末13は中継装置12とのあいだで接続処理を開始し、通信を確立する(帰属する)。
このため、端末13が中継装置12との通信を確立する以前に、バッテリー残量不足の情報を通知することができる。
よって、中継装置12に帰属していない端末13の利用者は、中継装置12のバッテリー24の電気が減少していることを知った後、端末13を中継装置12に帰属させて中継装置12を介しての通信を行うか否かを選択できるようになる。
無線LANでは、無線局(無線LAN端末(STA)や無線LANアクセスポイント(AP))の送受信の間合いを規定する媒体アクセス制御(MAC:Media Access Control)として、分散的制御のDCF(Distributed Coordination Function)が知られている。DCFではCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)の手順が適用されている。
したがって、中継装置12の無線LANの通信において、アイドルを増大させることで電力の消費を抑えることができる。
例えば、100を単位時間とすると、1〜100のうち30(1〜30)がアイドルとなるときは70(31〜100)で送出となる可能性があり、一方、1〜100のうち70(1〜70)がアイドルとなるときは30(71〜100)で送出となる可能性がある。
IFSはフレームの送出を試みようとする無線局が最低限の送出見合わせ時間であり、バックオフ時間はランダム時間(可変)である。
したがって、無線LAN端末(STA)や無線LANアクセスポイント(AP)は、IFS時間経過後、さらにバックオフ時間経過した後にフレームの送出を試みる。
なお、バックオフ時間は無線局ごとに異なるバックオフ時間を生成するようにするから、送出の衝突を回避する確率を高め、衝突を低減する。
つまり、無線局でアイドル時間を増大することで、電波の送出しない時間が増え、結果として電波の送出の回数を減らすことができる。
なお、本発明の媒体アクセス制御方式はこれに限定されるものではない。
また、IFS時間は、本発明における「所定の固定時間」に相当する。
また、CWの範囲にスロットタイムを乗じた時間範囲が、本発明における「所定の時間範囲」に相当する。
上記実施の形態1では、中継装置12が特段にCSMA/CAを意識した処理を示していない。
一方、本実施の形態4では、中継装置12の第二通信部22は、アンテナ12bとバスで接続されアンテナ12bで送受する電波をCSMA/CAに基づいて制御する。
例えば、第二通信部22には、初期値として、CW=15〜1023、スロットタイム=9μsと予め設定され、この設定に基づいてフレームの送出を試みる。
つまり、第二通信部22は、キャリアセンスによって無線チャネルの空き状態を検出した後、送信待機時間を経過したとき、フレーム(通信データ)の送出が可能な状態となる。
第二通信部22は新たなCWが設定されると、新たなCWに基づいてフレームの送出を試みる。
具体的な動作は後述する。
上記実施の形態1では、中継装置12が通信閉塞の処理S57で無線LANおよび/またはWiMAXの通信を閉塞することで通信を行わないようにしてバッテリー24の電気の消費を抑えた。
一方、実施の形態4では、図18に示すように、中継装置12で通信閉塞の処理S57の代わりに、CW設定の処理S181を行うように変更されている。
なお、図18に示すバッテリー残量減少情報の通知の動作において、S51〜S56およびS58は実施の形態1と同様である。
また、実施の形態1では、中継装置12の記憶部23において、通信閉塞の処理S57で取り扱うデータを含むチェック条件データ(図3)を記憶していたが、実施の形態4では、中継装置12の記憶部23で図19に示すチェック条件データを記憶する。
CWmin191は乱数発生範囲CWの最小値(CWmin)を示し、CWmax192は乱数発生範囲CWの最大値(CWmax)を示すものである。
図19のCWmin191およびCWmax192はバッテリー残量に応じてバックオフ時間が増大する確率を高める乱数発生範囲CW(CWmin〜CWmax)となっている。
例えば、図19の上段ではCWmin191を「255」と設定し、CWmax192を「1023」と設定している。図19の下段ではCWmin191を「767」と設定し、CWmax192を「1023」と設定している。
なお、図19に示すバッテリー残量減少情報の通知の動作において、バッテリー残量条件31、通信を開始する通信部32、メッセージを送信する通信部35およびメッセージタイプ36は実施の形態1と同様である。
図19のチェック条件データは上段と下段の二つの条件が設定されているが、これに限定されるものではなく、さらに複数の条件を設定してもよい。
なお、無線LANにおいて、初期値としてCW=15〜1023と規定されている場合であっても、CWmin191とCWmax192はCW=15〜1023の範囲に合致する必要はなく、例えば、CWmin191を「120」と設定し、CWmax192を「8184」と設定することも可能である。
なお、実施の形態4の条件呼出の処理S51において呼び出すチェック条件データは図19である。
図20は実施の形態4に係る無線通信システムの動作のシーケンスを示す図である。
以降、図18と図20を参照して説明する。なお、上記実施の形態1と同一の動作には同一のステップ番号を付する。
このとき、制御部25はS52〜S56の処理を行い、S1105〜S1106の動作をする。
第二通信部22は、新たなCW(CWmin191「255」およびCWmax192「1023」)を設定されたことで、CW=255〜1023、スロットタイム=9μsの設定に基づき、「255〜1023の範囲の乱数値×9μs」からバックオフ時間を導出してアイドルし、フレームの送出を試みる。
よって、無線LANの送信回数を減らすことができ、バッテリー24の電気の消費を抑えることができる。
このとき、制御部25はS52〜S56の処理を行い、S1107〜S1108の動作をする。
つづいて、制御部25はCW設定の処理S181において、条件呼出の処理S51で呼び出したチェック条件データのCWmin191「767」およびCWmax192「1023」を新たなCWとして直ちに第二通信部22に設定する。
よって、無線LANの送信回数を、さらに減らすことができ、バッテリー24の電気の消費をさらに抑えることができる。
このため、中継装置のバッテリーの残量が減少した際に、フレームを送出しないアイドル時間を増加させることができ、結果としてフレームの送出の回数を減らすことができる。
よって、中継装置12のバッテリー24の残量が減少した際に、バッテリー24の電気の消費を抑えることができる。
このため、単位時間当たりにおけるアイドルの割合を増加させることが可能となる。
よって、無線LANの送信回数を減らすことができ、バッテリー24の電気の消費をさらに抑えることができる。
このため、バッテリー24の残量が少ない程、アイドル時間を増加することができる。
よって、バッテリー24の残量が少ない程、無線LANの送信回数を減らすことができ、バッテリー24の電気の消費をさらに抑えることができる。
本実施の形態5では、実施の形態4と同様に、中継装置12と端末13とのあいだで、中継装置12がバッテリー残量減少情報を無線エリアBに送出し端末13に通知し、無線LANの送信回数を減らすようにしてバッテリー24の電気の消費を抑える形態について説明する。
よって、図19で示すチェック条件データからCWmin191とCWmax192を除いたチェック条件データを中継装置12の記憶部23で記憶する。
つまり、本実施の形態5に係るチェック条件データは、バッテリー残量条件31のデータと、通信を開始する通信部32のデータと、メッセージを送信する通信部35のデータと、メッセージタイプ36のデータとから構成される。
以下、本実施の形態5の動作について、上記実施の形態4との相違点を説明する。
なお、実施の形態5の条件呼出の処理S51において呼び出すチェック条件データは図19で示すチェック条件データからCWmin191とCWmax192を除いたものである。
ここで、CW値とはCWmaxの値からCWminの値を差し引いた値である。
制御部25は第二通信部22に設定されている現在のCW設定を呼出し、CWmaxの値とCWminの値を減算(CWmax−CWmin)してCW値を算出する。
次に、バッテリー残量取得の処理S52で得たバッテリー残量(%)に100を除算し、さらに算出したCW値を乗算(CW値×バッテリー残量)して乱数発生範囲絞込値を算出する。
そして、算出したCW値から乱数発生範囲絞込値を減算(CW値−(CW値×バッテリー残量))してCWminを算出する。
なお、乱数発生範囲絞込値を算出した結果が実数である場合は小数点以下を四捨五入し整数化してからCWminを算出する。
つまり、バッテリー24の残量が少ない程、バックオフ時間の下限値を増加させることができる。
次に、バッテリー残量取得の処理S52で得たバッテリー残量(%)に100を除算しさらに算出したCW値を乗算(CW値×バッテリー残量)し、乱数発生範囲絞込値を算出する。
そして、算出したCW値から乱数発生範囲絞込値を減算(CW値−(CW値×バッテリー残量))してCWminを算出する。
乱数発生範囲絞込値を算出した結果が実数である場合は小数点以下を四捨五入し整数化してからCWminを算出する。
この場合、CW設定の処理S181において、算出したCWminと、所定倍したCWmaxとを新たなCWminおよびCWmaxの値として直ちに第二通信部22に設定するようになる。
以降、図18と図20を参照して説明する。なお、上記実施の形態1と同一の動作には同一のステップ番号を付する。
このとき、制御部25はS52〜S56の処理を行い、S1105〜S1106の動作をする。
制御部25は算出したCWmin=806を、新たなCWminの値として直ちに第二通信部22に設定する。
第二通信部22は、新たなCWmin(CWmin=806)を設定されたことで、CW=806〜1023、スロットタイム=9μsの設定に基づき、「806〜1023の範囲の乱数値×9μs」からバックオフ時間を導出してアイドルし、フレームの送出を試みる。
よって、無線LANの送信回数を減らすことができ、バッテリー24の電気の消費を抑えることができる。
このとき、制御部25はS52〜S56の処理を行い、S1107〜S1108の動作をする。
つづいて、制御部25はCW設定の処理S181において、制御部25は第二通信部22に設定されている現在のCW設定(CW=806〜1023)を呼出し、CWmaxの値とCWminの値を減算(1023−806)してCW値(217)を算出する。また、バッテリー残量取得の処理S52で得たバッテリー残量(%)に100を除算しさらに算出したCW値を乗算(10(%)÷100×217)し、乱数発生範囲絞込値(22(21.7の小数点以下を四捨五入))を算出する。そして、CW値から乱数発生範囲絞込値を減算(1008−22)してCWmin=986を算出する。
制御部25は算出したCWmin=986を、新たなCWminの値として直ちに第二通信部22に設定する。
よって、無線LANの送信回数を、さらに減らすことができ、バッテリー24の電気の消費をさらに抑えることができる。
このため、中継装置のバッテリーの残量が減少した際に、フレームを送出しないアイドル時間を増加させることができ、結果としてフレームの送出の回数を減らすことができる。
よって、中継装置12のバッテリー24の残量が減少した際に、バッテリー24の電気の消費を抑えることができる。
このため、単位時間当たりにおけるアイドルの割合を増加させることが可能となる。
よって、無線LANの送信回数を減らすことができ、バッテリー24の電気の消費をさらに抑えることができる。
このため、バッテリー24の残量が少ない程、アイドル時間を増加することができる。
よって、バッテリー24の残量が少ない程、無線LANの送信回数を減らすことができ、バッテリー24の電気の消費をさらに抑えることができる。
例えば、CWの範囲の上限値(CWmax)を増加させることによっても、バックオフ時間が長くなる期待値が大きくなるため、単位時間当たりのアイドル時間を増加することができる。
また、残量が少ないほど、スロットタイムを増加させるようにしても良い。
また、残量に応じてCW値を累乗または任意の値を乗算して、残量が少ないほどCW値(上限値および/または下限値)が大きくなるようにしても良い。
具体的には、図18に示す処理において、ステップS55、S56を省略し、図20に示す処理において、ステップS1105〜S1110を省略するようにしても良い。
このような動作によっても、中継装置12のバッテリー24の残量が減少した際に、バッテリー24の電気の消費を抑えることができる。
Claims (13)
- バッテリーにより動作し、第1の無線ネットワークと第2の無線ネットワークとに接続し通信する無線通信装置であって、
前記第1の無線ネットワークに接続し無線通信を行う第1通信部と、
前記第2の無線ネットワークに接続し無線通信を行う第2通信部と、
当該無線通信装置において設定または変更される前記バッテリーの残量条件に関する第1データおよび通信動作を停止させる通信部を特定する第2データを記憶する記憶部と、
前記バッテリーの残量を検出するバッテリー残量検出部と、
当該無線通信装置の動作開始に伴い前記第1データおよび前記第2データを呼び出し、前記バッテリー残量検出部の検出結果が前記第1データを満たす場合、前記第2データに応じて前記第1通信部または前記第2通信部の何れか一方の通信部について通信閉塞処理を行い、該通信閉塞処理を行った通信部における以降の通信動作を停止させる制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第1通信部または前記第2通信部の何れか一方の通信部について前記通信閉塞処理を行い、該通信閉塞処理を行った通信部における以降の通信動作を停止させた場合、他方の通信部における通信動作を継続させるものであり、
前記第1の無線ネットワークの無線通信方式と前記第2の無線ネットワークの無線通信方式とがそれぞれ異なることを特徴とする無線通信装置。 - 前記記憶部は、さらに通信動作を開始させる通信部を特定する第3データを記憶するものであり、
前記制御部は、前記無線通信装置の起動後、前記第3データに応じて前記第1通信部および前記第2通信部を前記第1の無線ネットワークおよび前記第2の無線ネットワークにそれぞれ接続させるものである
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 前記第1通信部が前記第1の無線ネットワークに接続された場合、第1の周期的無線通信が行われ、前記第2通信部が前記第2の無線ネットワークに接続された場合、第2の周期的無線通信が行われる
ことを特徴とする請求項2記載の無線通信装置。 - 前記第1の周期的無線通信は、前記第1の無線ネットワークにおける前記第1通信部からの制御信号の送信であり、前記第2の周期的無線通信は、前記第2の無線ネットワークにおける前記第2通信部からの制御信号の送信である
ことを特徴とする請求項3記載の無線通信装置。 - 前記第1の無線ネットワークと前記第2の無線ネットワークとの間の通信を中継する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の無線通信装置。 - 前記第2通信部は、前記第2の無線ネットワークに帰属する端末からの無線通信を、前記第2の無線ネットワークに帰属する他の端末に中継する
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の無線通信装置。 - 請求項1〜6の何れか1項に記載の無線通信装置と、
管理装置と、
を備え、
前記無線通信装置は、
前記バッテリー残量検出部の検出結果に基づく情報が付与された通信データを、前記第1の無線ネットワークに送出し、
前記管理装置は、
前記第1の無線ネットワークを介して前記通信データを取得する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記管理装置は、
取得した前記通信データを保存する
ことを特徴とする請求項7記載の無線通信システム。 - 前記管理装置は、
取得した前記通信データに含まれる、前記バッテリー残量検出部の検出結果に基づく情報を、表示および音声の少なくとも一方で報知する
ことを特徴とする請求項7または8記載の無線通信システム。 - 前記第1の無線ネットワークに接続し通信する基地局を備え、
前記管理装置は、
前記基地局と通信し前記通信データを取得する
ことを特徴とする請求項7〜9の何れか1項に記載の無線通信システム。 - 前記管理装置は、
インターネットを介して前記通信データを取得する
ことを特徴とする請求項7〜10の何れか1項に記載の無線通信システム。 - バッテリーにより動作し、第1の無線ネットワークに接続し無線通信を行う第1通信部と、前記第1の無線ネットワークの無線通信方式と異なる無線通信方式の第2の無線ネットワークに接続し無線通信を行う第2通信部とを有する無線通信装置の制御方法であって、
前記バッテリーの残量を検出するステップと、
前記無線通信装置の動作開始に伴い、前記バッテリーの残量条件に関する第1データおよび通信動作を停止させる通信部を特定する第2データを呼び出し、前記バッテリーの残量が、前記第1データを満たすか否かを判断するステップと、
前記バッテリーの残量が前記第1データを満たす場合、前記第2データに応じて、前記第1通信部または前記第2通信部の何れか一方の通信部について通信閉塞処理を行い、該通信閉塞処理を行った通信部における以降の通信動作を停止させるステップと、
前記第1通信部または前記第2通信部の何れか一方の通信部について前記通信閉塞処理を行い、該通信閉塞処理を行った通信部における以降の通信動作を停止させた場合、他方の通信部における通信動作を継続させるステップと、
を有し、
前記第1データおよび前記第2データは、当該無線通信装置において設定または変更されるものである
ことを特徴とする無線通信装置の制御方法。 - 第1の無線ネットワークに接続し無線通信を行う第1通信部と、前記第1の無線ネットワークの無線通信方式と異なる無線通信方式の第2の無線ネットワークに接続し無線通信を行う第2通信部とを有しバッテリーにより動作する無線通信装置を、
前記バッテリーの残量を検出するバッテリー残量検出部、および
当該無線通信装置の動作開始に伴い、前記バッテリーの残量条件に関する第1データおよび通信動作を停止させる通信部を特定する第2データを呼び出し、前記バッテリー残量検出部の検出に基づいて、前記バッテリーの残量が、前記第1データを満たすか否かを判断し、前記バッテリーの残量が前記第1データを満たす場合、前記第2データに応じて、前記第1通信部または前記第2通信部の何れか一方の通信部について通信閉塞処理を行い、該通信閉塞処理を行った通信部における以降の通信動作を停止させるとともに他方の通信部における通信動作を継続させる制御部、
として機能させ、
前記第1データおよび前記第2データは、当該無線通信装置において設定または変更されるものである
ことを特徴とするプログラム。
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