JP5990132B2

JP5990132B2 - 基地局装置、基地局のスリープ制御方法、及びプログラム

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Publication number: JP5990132B2
Application number: JP2013111043A
Authority: JP
Inventors: 俊翔黄; 後藤　弘明; 弘明後藤; 守秋元; 正孝飯塚
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2033-05-27
Also published as: JP2014230252A

Description

本発明は、アクティブ状態とスリープ状態との間で移行しながら無線チャネルを介して端末局との通信を行う基地局のスリープ制御技術に関する。

近年、ＩＥＥＥ(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.) ８０２．１１規格に準拠した無線ＬＡＮ(Local Area Network)通信機能を搭載する端末局が普及している。例えば、ノートパソコン、携帯電話、ゲーム機器等の端末局に無線ＬＡＮ通信機能が搭載されている。これら端末局は、無線ＬＡＮの基地局装置を介してインターネットにアクセスできる。

電池で駆動される端末局に適した省電力モードが標準規格として規定されている（例えば、非特許文献１参照）。省電力モードでは、端末局は、送信のデータフレームが発生しない場合、基地局装置に対して自らがスリープ状態に移行することを通知する。スリープ状態に移行する端末局は、内部回路の一部を休止させる。これにより、端末局は、消費電力を節減することが可能となる。また、端末局は、一定周期でスリープ状態からフレームを送受信可能なアウェイク状態に移行し、基地局装置からビーコンを受信する。

ビーコンには、端末局宛のデータフレームの有無に関する情報が含まれている。そのため、端末局は、ビーコンを受信することにより、自局宛てのデータフレームの有無を判断できる。端末局は、自局宛てのデータフレームが存在する場合には、基地局装置にＰｏｗｅｒＳａｖｅＰｏｌｌ（ＰＳ−Ｐｏｌｌ）を送信し、基地局装置との通信が終了するまでアウェイク状態を維持する。端末局は、自局宛てのデータフレームが存在しない場合には、再びスリープ状態に戻り消費電力の低減を図る。

このように端末局の省電力化モードは標準規格で規定されているのに対し、基地局装置の省電力化モードは標準規格では規定されていない。しかし、近年、電池により駆動できる可搬型無線ＬＡＮ基地局装置が普及しつつある。可搬型無線ＬＡＮ基地局装置は、長距離通信が可能な３Ｇ(3rd Generation)またはＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)システムの通信機能も備えている。そのため、端末局は、可搬型無線ＬＡＮ基地局装置を中継局として使用し、インターネットにアクセスできる。電源ケーブルと接続していないとき、可搬型無線ＬＡＮ基地局装置では、通信可能な時間が電池の蓄電残量により限られる。そのため、可搬型無線ＬＡＮ基地局装置の通信可能時間を延長させる省電力化方法が求められている。

従来、基地局装置の省電力化を図るためのスリープ制御方式が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。このスリープ制御方式の特徴は、基地局装置が、スリープモードに移行する前にCTS-to-self等の制御フレームによって送信禁止期間を端末局に設定しないことである。上記のスリープ制御方式では、基地局装置がスリープモードになっている期間内に、端末局が基地局装置に対してデータフレームを送信することがある。ただし、基地局装置がスリープモードになっている期間内は、そのデータフレームは受信されず、基地局装置が確認応答のＡＣＫ(ACKnowledgement)信号を端末局に送信することはない。このような場合、端末局においてＡＣＫ信号を受信できないため、データフレームの送信は失敗と判断され、データフレームが再送される。端末局は、ＡＣＫ信号を受信するまで、またはデータフレームの再送回数が上限値に達するまで、同一のデータフレームを繰り返し再送する。端末局による再送回数が上限値に達した場合、そのデータフレームは廃棄され、フレームロスが発生する。上記のスリープ制御方式では、このようなフレームロスの発生を防ぐために、基地局装置は、一定の周期で無線チャネルの状態をキャリアセンスによって監視する。基地局装置は、キャリアセンスの検出結果に応じて、スリープ制御を継続するか否かを判定する。

図９は、上記従来のスリープ制御方式における基地局装置の動作概要を示す図である。基地局装置は、ＴＩＭＥＲ（１）期間１１０１内において、無線チャネルの状態を検出する。ＴＩＭＥＲ（１）期間１１０１において、無線チャネルにて端末局との通信が発生せず、アイドル状態が続くと、基地局装置はスリープモードに移行する。スリープモードのスリープ期間１１０２内においては、基地局装置は一部の回路を休止させる。この休止期間内には、基地局装置は、端末局との通信が不可能となる。スリープ期間１１０２の経過後、基地局装置は、休止させた回路の電源を復旧して、キャリアセンス１１０３ａによって無線チャネルの状態を検出する。キャリアセンス１１０３ａにおいて、無線チャネルにて端末局との通信が発生せず、アイドル状態が続くと、基地局装置はスリープモードを継続する。基地局装置のスリープ期間中に、端末局が基地局装置にデータフレームを送信した場合、そのデータフレームの送信は失敗となる。前述のように、端末局は、データフレームの送信に失敗しても、再送回数の上限値に達するまでデータフレームを再送する。

図９に示したスリープ制御方式のパラメータ設定方法を説明する。例えば、図９におけるＴＩＭＥＲ（１）期間１１０１を、ＤＩＦＳ＋（ＣＷｍｉｎ＋１）×スロットタイムとして設定する。ＤＩＦＳ(Distributed Inter Frame Space)とは、搬送波の有無を認識する際に、ビジー状態のチャネルから信号電力が検出されなくなり、アイドル状態に変化したと判断されるまでの時間間隔である。ＣＷｍｉｎは、コンテンションウインドウサイズの最小値である。８０２．１１ａ規格（例えば、非特許文献１参照）では、ＤＩＦＳは３４μs、ＣＷｍｉｎは１５、スロットタイムは９μｓであるため、８０２．１１ａ規格を使用する基地局装置のＴＩＭＥＲ（１）期間１１０１は１７８μｓとなる。また、端末局との過去の通信履歴を記録して、スリープ期間を端末局のデータフレームの送信に要する期間より短く設定することが好ましい。キャリアセンス期間１１０３ａ、１１０３ｂは、８０２．１１ａ規格のスロットタイム（例えば、非特許文献１参照）を基に例えば９μｓに設定する。

図１０は、上記従来のスリープ制御方式において、基地局装置がキャリアセンス内で端末局の信号を検出した場合の動作を示す図である。基地局装置は、スリープ期間１２０２ｂ経過後のキャリアセンス１２０３ｂで無線チャネルから端末局の送信信号を検出したため（ビジー）、次のスリープ期間を開始せず、アクティブモードに復帰する。他方、端末局では、データフレーム１２０５ａの送信を完了した後、ＡＣＫ信号を受信する限度時間としてのＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ期間を待機する。端末局は、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ期間内にＡＣＫ信号を受信できなかった場合、データフレームの再送を準備する。基地局装置は、キャリアセンス１２０３ｂで端末局の送信信号を検出してから、送信信号が終了して無線チャネルがアイドルになるまで待機する。基地局装置は、アクティブモードでＴＩＭＥＲ（２）期間１２０４において端末局のデータフレーム再送１２０５ｂを受信してから、端末局にＡＣＫ信号を応答する。その後、基地局装置は、図９に示した手順でスリープモードに移行するか否かを判断する。

図１０に示したパラメータのうち、ＴＩＭＥＲ（１）期間１２０１、スリープ期間、キャリアセンス期間は、図９の場合と同様に設定する。ＴＩＭＥＲ（２）期間１２０４は、端末局のデータフレームの再送を受信できるように、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ期間＋ＤＩＦＳ＋（ＣＷｍｉｎ＋１）×２×スロットタイムとして設定する。ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ期間を６０μｓとする場合、図１０におけるＴＩＭＥＲ（２）期間１２０４は３８２μｓとなる。図１０に示したスリープ制御方式により、基地局装置は、スリープモードとアクティブモードとの間で状態を切り替えて省電力化を図りながら、端末局からのデータフレームを受信することが可能となる。

同様に、非特許文献２には、基地局装置をスリープモードとアクティブモードとの間で切り替えて省電力化を図るスリープ制御方式が開示されている。非特許文献２に記載のスリープ制御方式を用いる基地局装置は、スリープモードからアクティブモードに復帰した後に、端末局からデータフレームの再送を受信することにより、連続したフレーム送信の失敗に起因するフレームロスを防止している。

IEEE Standard 802.11, Wireless LAN medium access control (MAC) and Physical layer (PHY) specification, 12 June, 2007. 「無線LAN基地局装置における非予約型スリープ制御方式の検討」（黄、他），電子情報通信学会信学技報RCS2011-236

しかしながら、複数の端末局が基地局装置に接続し、端末局が干渉しあう環境下では、非特許文献２のようなスリープ制御方式ではフレームロスを防止できない。例えば、無線ＬＡＮのＣＳＭＡ/ＣＡプロトコルによる干渉回避機能が動作せず、複数の端末局が互いに送信信号で干渉しあう隠れ端末環境では、データフレームは基地局装置において受信に失敗する確率が高くなる。こうした干渉が頻繁に起きると、基地局装置においてデータフレームを正確に受信できず、基地局装置の省電力化動作に起因して端末局におけるフレームロスが発生する確率が増大する。

図１１は、データフレームを正確に受信できない場合の基地局装置の動作概要を示す図である。図１１において、基地局は、キャリアセンスタイム１３０２ａにおいて、無線チャネルから信号を検出したため、アクティブモードに復帰してＴＩＭＥＲ（２）期間１３０３ａにてデータフレームの再送を待ち受ける。しかし、端末局１と端末局２との間にデータフレームの送信干渉が起きていると、基地局は、データフレーム１３０３ｂまたはデータフレーム１３０４を受信できない。基地局は、ＴＩＭＥＲ（２）期間１３０３ｂにおいて無線チャネルから信号を検出しない場合、スリープモードに移行する。端末局１は、データフレーム１３０３ｃを送信するが、基地局がスリープモードで動作しているため、データフレーム１３０３ｃの送信は失敗となる。このような一連の動作により、スリープ制御方式を適用した基地局は、データフレームの受信に失敗する確率が高まり、ネットワーク内の通信遅延時間の増大が生じる。最終的には、フレームロスに起因するシステムスループット低下等の通信品質面における問題を招来する。

上記事情に鑑み、本発明は、複数の端末局と接続している場合に、スリープ制御によって基地局装置を省電力化したとしても、基地局装置の待ち受け時間を動的に設定してデータフレームの受信に失敗する確率を抑える基地局装置、基地局のスリープ制御方法、及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明の一態様は、アクティブ状態とスリープ状態との間で移行しながら無線チャネルを介して端末局と通信するとともに、前記スリープ状態から前記アクティブ状態に移行した後の所定の待ち受け時間中に前記端末局からのデータフレームの受信がなければ、前記スリープ状態に移行する基地局装置において、前記待ち受け時間内に、前記無線チャネルがビジーになり、かつ、前記データフレームの受信に失敗した場合には、当該待ち受け時間の残り時間を延長する時間調整部を備える。

また、本発明の一態様においては、前記時間調整部は、前記待ち受け時間内に、前記端末局から再送されたデータフレームの受信に成功した場合には、当該待ち受け時間の残り時間を短縮する。

また、本発明の一態様においては、前記時間調整部は、前記待ち受け時間内に、前記端末局から再送されたデータフレームの受信に所定の回数以上成功した場合には、当該待ち受け時間の残り時間を短縮する。

また、本発明の一態様は、アクティブ状態とスリープ状態との間で移行しながら無線チャネルを介して端末局と通信するとともに、前記スリープ状態から前記アクティブ状態に移行した後の所定の待ち受け時間中に前記端末局からのデータフレームの受信がなければ、前記スリープ状態に移行する基地局のスリープ制御方法において、前記待ち受け時間内に、前記無線チャネルがビジーになり、かつ、前記データフレームの受信に失敗した場合には、当該待ち受け時間の残り時間を延長する時間調整段階を有する。

また、本発明の一態様は、コンピュータを、上記の基地局装置として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、複数の端末局と接続している場合に、スリープ制御によって基地局装置を省電力化したとしても、データフレームの受信に失敗する確率を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。通信履歴情報部に保存された通信情報のパラメータの一例を示す図である。アクティブモードの基地局装置の動作を示すフローチャートである。アクティブモードからスリープモードに移行した際の基地局装置の動作を示すフローチャートである。スリープモードからアクティブモードに復帰した後の基地局装置の動作を示すフローチャートである。８０２．１１規格に準拠しているデータフレームのＭＡＣヘッダの構成例を示す図である。アクティブモードに復帰した後に、データフレームの受信に失敗した場合の基地局装置の動作を示すフローチャートである。基地局装置がデータの受信失敗の発生を回避する様子を示した図である。従来のスリープ制御方式における基地局装置の動作概要を示す図である。従来のスリープ制御方式において、基地局装置がキャリアセンス内で端末局の信号を検出した場合の動作を示す図である。データフレームを正確に受信できない場合の基地局装置の動作概要を示す図である。

＜１．基地局装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る基地局装置３０の構成を示すブロック図である。基地局装置３０は、アクティブモードとスリープモードとを移行しながら、無線チャネルを介して端末局との通信を行う。基地局装置３０は、アンテナ３０２と、送受信部３０３と、通信制御部３０４と、バッファ部３０５と、インタフェース部３０６と、スリープ制御管理部３０７と、通信履歴情報部３０８と、待受時間調整部３０９（時間調整部）とを備えている。

送受信部３０３は、無線チャネルを介した通信のための信号処理を行う。通信制御部３０４は、データフレームの送受信に関する全体動作を制御する。バッファ部３０５は、送受信の過程でデータフレームを一時的に蓄積する。インタフェース部３０６は、基地局装置３０と外部ネットワークとの間でデータフレームの入出力を行う。スリープ制御管理部３０７は、基地局装置３０がアクティブモードとスリープモードとの間で切り替えるために必要な制御を行う。通信履歴情報部３０８は、スリープ制御管理部３０７が制御を行うために必要な情報を格納する。待受時間調整部３０９は、スリープ制御管理部３０７と連携して、スリープモードからアクティブモードに移行した後に、端末局から送信されるデータフレームを待ち受ける待ち受け時間内のデータフレームの受信状態に応じて、待ち受け時間の長さを調整する。

スリープ制御管理部３０７は、送受信部３０３を介して、無線チャネルの使用状況に関する情報を取得する。所定期間内において、無線チャネルのアイドル状態が続いている場合、スリープ制御管理部３０７は、基地局装置３０をアクティブモードからスリープモードに移行させる。スリープモードでは、基地局装置３０は一部の回路を休止させて省電力化を図る。なお、上記の所定期間は、無線チャネルからのデータフレームの受信状況、または通信制御部３０４で受信したデータフレームのＭＡＣヘッダの情報を基に動的に設定される。スリープ制御管理部３０７は、スリープモードにおいて、周期的に送受信部３０３を介して、無線チャネルの状態に関する情報を取得する。無線チャネルがアイドル状態である場合、スリープ制御管理部３０７は、スリープモードを継続する。他方、無線チャネルがビジー状態であった場合、スリープ制御管理部３０７は、基地局装置３０をスリープモードからアクティブモードに復帰させる。

通信制御部３０４は、送受信部３０３を介して、無線チャネルから端末局の送信信号を検出して、データフレームとして復調できるか否かを判定する。通信制御部３０４は、データフレームのヘッダに記載されている情報を取得し、取得した情報を通信履歴情報部３０８に通知する。通信履歴情報部３０８は、基地局装置３０と端末局とが通信するときのパラメータを通信制御部３０４から取得し、取得したパラメータを保存する。通信履歴情報部３０８が保存する通信パラメータの例として、端末局から受信したデータフレームのＰＨＹ、ＭＡＣヘッダの情報やデータフレームのペイロード長に関する情報がある。通信履歴情報部３０８は、保存する通信パラメータをスリープ制御部３０７に通知する。

＜２．スリープ制御方式＞
次に、基地局装置３０のスリープ制御方式について説明する。基地局装置３０は、アクティブモードにおいて無線チャネルにおける信号をアンテナ３０２にて受信する。送受信部３０３は、アンテナ３０２にて受信された信号に対して、帯域外信号のフィルタリング、ローノイズアンプによる信号増幅、ＲＦ周波数からベースバンド帯への周波数変換、アナログ信号からデジタル信号へのＡ／Ｄ(Analog/Digital)変換等の信号処理を実施する。送受信部３０３は、デジタル化されたベースバンド信号に対して、タイミング検出、物理レイヤに関するヘッダ情報の終端、復調処理、誤り訂正等の信号処理を実施する。復調処理等の信号処理が施された信号は、送受信部３０３から通信制御部３０４に出力される。通信制御部３０４は、データフレームの受信に成功した場合、そのデータフレームをバッファ部３０５に出力する。インタフェース部３０６は、保存されているデータフレームをバッファ部３０５から取得して、基地局装置３０の外部にデータフレームを出力する。

上記の手順により、基地局装置３０が端末局からデータフレームを受信した場合、通信制御部３０４は、受信したデータフレームに含まれるペイロード長の情報とそのデータフレームのＰＨＹヘッダとＭＡＣヘッダとを取得して通信履歴情報部３０８に出力する。図２は、通信履歴情報部３０８に保存された通信情報のパラメータの一例を示す図である。

スリープ制御管理部３０７は、周期的または任意のタイミングで、スリープ制御に係わる情報を通信履歴情報部３０８から取得する。スリープ制御管理部３０７は、記録されたペイロード長及びＰＨＹヘッダに関する情報を基にスリープモードのスリープ期間を計算する。スリープ制御管理部３０７は、計算されたスリープ期間において基地局装置３０の回路を休止させる。また、スリープ制御管理部３０７は、スリープモードにおいて、スリープ期間が終了する前に、キャリアセンスを実施するのに必要な範囲の基地局装置３０内の回路の電源を投入する。

図３は、アクティブモードの基地局装置３０の動作を示すフローチャートである。基地局装置３０は、端末局との通信が行われていない期間にスリープモードに移行するか判定する。判定の手順は次の通りである。
スリープ制御管理部３０７は、ＴＩＭＥＲ（１）期間内の無線チャネルの状態を判定する（Ｓ２０１）。ＴＩＭＥＲ（１）期間は、ＤＩＦＳ＋（ＣＷｍｉｎ＋１）×スロットタイムである。８０２．１１ａ規格では、ＴＩＭＥＲ（１）期間は１７８μｓである。
Ｓ２０１における判定の結果、ＴＩＭＥＲ（１）期間内で無線チャネルがアイドル（ＩＤＬＥ）状態であれば、スリープ制御管理部３０７は、基地局装置３０をアクティブモードからスリープモードに移行させる（Ｓ２０２）。他方、Ｓ２０１における判定の結果、ＴＩＭＥＲ（１）期間内で無線チャネルから信号が検出された場合（ＢＵＳＹ）、スリープ制御管理部３０７は、前述の信号復調方法によってデータフレームは正しく受信されたか否か判定する（Ｓ２０３）。Ｓ２０３における判定の結果、データフレームの受信に失敗した場合には（Ｓ２０３−ＮＯ）、基地局装置３０は、Ｓ２０１以降の手順を繰り返す（Ｓ２０４）。他方、Ｓ２０３における判定の結果、データフレームが正しく受信された場合には（Ｓ２０３−ＹＥＳ）、基地局装置３０は、データフレームを送信した端末局に対してＡＣＫ信号を応答し（Ｓ２０５）、Ｓ２０１以降の手順を繰り返す（Ｓ２０４）。

図４は、アクティブモードからスリープモードに移行した際の基地局装置３０の動作を示すフローチャートである。
スリープモードのスリープ期間では、スリープ制御管理部３０７は、基地局装置３０内の一部の回路への電源供給を中止してスリープ処理を実行し、省電力化を図る（Ｓ３０１）。スリープ制御管理部３０７は、スリープ期間の長さを、通信履歴部３０８から取得した情報を用いて計算する。次に、スリープ制御管理部３０７は、キャリアセンスを実施するために必要な範囲の基地局装置３０内の回路の電源を投入して、キャリアセンス期間内の無線チャネルの状態を判定する（Ｓ３０２）。キャリアセンス期間は、例えば、８０２．１１ａ規格のスロットタイムを基に９μｓに設定する。Ｓ３０２における判定の結果、キャリアセンス期間内で無線チャネルはアイドル（ＩＤＬＥ）状態であれば、スリープ制御管理部３０７は、Ｓ３０１に戻ってスリープ処理を継続する。他方、キャリアセンス期間内に無線チャネルから信号が検出された場合（ＢＵＳＹ）、スリープ制御管理部３０７は、基地局装置３０をスリープモードからアクティブモードに復帰させて、データフレームの受信の準備を行う（Ｓ３０３）。

図５は、スリープモードからアクティブモードに復帰した後の基地局装置３０の動作を示すフローチャートである。スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、ＴＩＭＥＲ（２）期間内の無線チャネルの状態を判定する（Ｓ４０１）。ＴＩＭＥＲ（２）期間は、端末局のデータフレームの再送を受信できるように、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ期間＋ＤＩＦＳ＋（ＣＷｍｉｎ＋１）×２×スロットタイムとして設定する。ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ期間を６０μｓとする場合、ＴＩＭＥＲ（２）期間は３８２μｓとなる。
Ｓ４０１における判定の結果、ＴＩＭＥＲ（２）期間内で無線チャネルから信号が検出された場合（ＢＵＳＹ）、スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、前述の信号復調方法によってデータフレームは正しく受信されたか否か判定する（Ｓ４０２）。

Ｓ４０２における判定の結果、データフレームが正しく受信された場合には（Ｓ４０２−ＹＥＳ）、基地局装置３０は、データフレームを送信した端末局に対してＡＣＫ信号を応答する（Ｓ４０３）。次に、スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、受信したデータフレームにおけるＭＡＣヘッダを参照して、ＭＡＣヘッダ内のＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌＦｉｅｌｄのＲｅｔｒｙの値を読み取ることによって、再送信フレームであるか否かを判定する（Ｓ４０４）。図６は、８０２．１１規格に準拠しているデータフレームのＭＡＣヘッダの構成例を示す図である。図６（ａ）は、ＭＡＣヘッダの全体構成を示す図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌＦｉｅｌｄの詳細な構成を示す図である。

図５に戻って、Ｓ４０４における判定の結果、受信したデータフレームは再送信フレームであると判定すれば（Ｓ４０４−ＹＥＳ）、スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、アクティブモードを継続し、図３に示したＳ２０１の処理にジャンプする（Ｓ４０５）。他方、Ｓ４０４における判定の結果、受信したデータフレームは再送信フレームではないと判定すれば（Ｓ４０４−ＮＯ）、スリープ制御管理部３０７は、Ｓ４０１の処理にジャンプする（Ｓ４０６）。
また、Ｓ４０２における判定の結果、データフレームの受信に失敗した場合には（Ｓ４０２−ＮＯ）、スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、アクティブモードを継続し、図７に示すＳ５０１の処理にジャンプする（Ｓ４０７）。
また、Ｓ４０１における判定の結果、ＴＩＭＥＲ（２）期間内で無線チャネルがアイドル（ＩＤＬＥ）状態であれば、スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、基地局装置３０をアクティブモードからスリープモードに移行させる（Ｓ４０８）。

図７は、アクティブモードに復帰した後に、上記Ｓ４０２における判定の結果、データフレームの受信に失敗した場合の基地局装置３０の動作を示すフローチャートである。
スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、ＴＩＭＥＲ（３）期間内の無線チャネルの状態を判定する（Ｓ５０１）。ＴＩＭＥＲ（３）期間は、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ期間＋ＤＩＦＳ＋（ＣＷｍａｘ＋１）×２×スロットタイムとして設定する。ＣＷｍａｘは、コンテンションウインドウサイズの最大値である。ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ期間を６０μｓとする場合、ＴＩＭＥＲ（３）期間は９３１０μｓとなる。
Ｓ５０１における判定の結果、ＴＩＭＥＲ（３）期間内で無線チャネルから信号が検出された場合（ＢＵＳＹ）、スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、前述の信号復調方法によってデータフレームは正しく受信されたか否か判定する（Ｓ５０２）。

Ｓ５０２における判定の結果、データフレームが正しく受信された場合には（Ｓ５０２−ＹＥＳ）、基地局装置３０は、データフレームを送信した端末局に対してＡＣＫ信号を応答する（Ｓ５０３）。次に、スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、受信したデータフレームにおけるＭＡＣヘッダを参照して、ＭＡＣヘッダ内のＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌＦｉｅｌｄのＲｅｔｒｙの値を読み取ることによって、再送信フレームであるか否かを判定する（Ｓ５０４）。
Ｓ５０４における判定の結果、受信したデータフレームは再送信フレームであると判定すれば（Ｓ５０４−ＹＥＳ）、スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、累積カウンタの値は閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ５０５）。
Ｓ５０５における判定の結果、累積カウンタの値は閾値以上であれば（Ｓ５０５−ＹＥＳ）、スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、累積カウンタの値を０にし（Ｓ５０６）、アクティブモードを継続して図３に示したＳ２０１の処理にジャンプする（Ｓ５０７）。
他方、Ｓ５０５における判定の結果、累積カウンタの値は閾値未満であれば（Ｓ５０５−ＮＯ）、スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、累積カウンタの値に１を加え（Ｓ５０８）、アクティブモードを継続してＳ５０１の処理にジャンプする（Ｓ５０９）。

また、Ｓ５０２における判定の結果、データフレームの受信に失敗した場合には（Ｓ５０２−ＮＯ）、スリープ制御管理部３０７は、累積カウンタの値を０にし（Ｓ５１０）、アクティブモードを継続してＳ５０１の処理にジャンプする（Ｓ５０９）。
また、Ｓ５０１における判定の結果、ＴＩＭＥＲ（３）期間内で無線チャネルがアイドル（ＩＤＬＥ）状態であれば、スリープ制御管理部３０７は、基地局装置３０をアクティブモードからスリープモードに移行させる（Ｓ５１１）。

上記の基地局装置３０によれば、複数の端末局と接続している場合に、スリープ制御によって基地局装置を省電力化したとしても、データの受信失敗の発生を回避することができる。図８は、基地局装置３０がデータの受信失敗の発生を回避する様子を示した図である。図８において、端末局１と端末局２とが基地局装置３０に接続し、端末局１と端末局２との間で干渉が生じている。干渉のために、基地局１では１回目に再送されたデータフレーム＜Ｒｅｔｒｙ１＞は受信失敗となっているが、この失敗に応じて、スリープ制御管理部３０７および待受時間調整部３０９は、待ち受け時間をＴＩＭＥＲ（３）期間内と長く設定している。そのため、基地局装置３０は、ＴＩＭＥＲ（３）期間内に、端末局２からの１回目に再送されたデータフレーム＜Ｒｅｔｒｙ１＞と、端末局１からの２回目に再送されたデータフレーム＜Ｒｅｔｒｙ２＞との両方の受信に成功している。このようにして、基地局装置３０は、受信失敗の回数が増えるのを抑制し、ネットワーク内の通信遅延時間の増大やフレームロスに起因するシステムスループット低下を抑制している。

上記の構成において、Ｓ５０５の閾値は、固定値であってもよいし、通信状況に応じて設定されてもよい。また、ＴＩＭＥＲ（１）期間、ＴＩＭＥＲ（２）期間、ＴＩＭＥＲ（３）期間の設定値は、固定値であってもよいし、標準規格内のＩＦＳ数値または通信の状況に応じて、動的に変更されてもよい。ただし、ＴＩＭＥＲ（３）期間はＴＩＭＥＲ（２）期間より長く、ＴＩＭＥＲ（２）期間はＴＩＭＥＲ（１）期間より長く設定する。

また、図１の各機能ブロックを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより中継通信処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ(Operating System)や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計も含まれる。なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。

３０…基地局装置，３０２…アンテナ，３０３…送受信部，３０４…通信制御部，３０５…バッファ部，３０６…インタフェース部，３０７…スリープ制御管理部，３０８…通信履歴情報部，３０９…待受時間調整部（時間調整部）

Claims

アクティブ状態とスリープ状態との間で移行しながら無線チャネルを介して端末局と通信するとともに、前記スリープ状態から前記アクティブ状態に移行した後の所定の待ち受け時間内に端末局からのデータフレームの受信がなければ、前記スリープ状態に移行する基地局装置において、
前記待ち受け時間として第一の期間内に、前記無線チャネルがビジーになり、かつ、端末局からのデータフレームの受信に失敗した場合には、前記待ち受け時間を前記第一の期間より長い第二の期間に延長し、
その後、前記第二の期間内に、端末局からのデータフレームの受信がなければ、前記スリープ状態に移行し、端末局から再送信データフレームを正しく受信した場合には、前記待ち受け時間を前記第一の期間に短縮し、端末局から再送信でないデータフレームを正しく受信した場合には、前記待ち受け時間として前記第二の期間を継続し、前記無線チャネルがビジーになり、かつ、端末局からのデータフレームの受信に失敗した場合には、前記待ち受け時間を前記第二の期間より長い第三の期間に延長する時間調整部を備える基地局装置。
前記時間調整部は、
前記待ち受け時間を前記第三の期間に延長した後、
前記第三の期間内に、端末局からのデータフレームの受信がなければ、前記スリープ状態に移行し、端末局から再送信データフレームを正しく受信した場合には、前記待ち受け時間を前記第一の期間に短縮し、端末局から再送信でないデータフレームを正しく受信した場合、又は、前記無線チャネルがビジーになり、かつ、端末局からのデータフレームの受信に失敗した場合には、前記待ち受け時間として前記第三の期間を継続する請求項１に記載の基地局装置。
アクティブ状態とスリープ状態との間で移行しながら無線チャネルを介して端末局と通信するとともに、前記スリープ状態から前記アクティブ状態に移行した後の所定の待ち受け時間内に端末局からのデータフレームの受信がなければ、前記スリープ状態に移行する基地局のスリープ制御方法において、
前記待ち受け時間として第一の期間内に、前記無線チャネルがビジーになり、かつ、端末局からのデータフレームの受信に失敗した場合には、前記待ち受け時間を前記第一の期間より長い第二の期間に延長し、
その後、前記第二の期間内に、端末局からのデータフレームの受信がなければ、前記スリープ状態に移行し、端末局から再送信データフレームを正しく受信した場合には、前記待ち受け時間を前記第一の期間に短縮し、端末局から再送信でないデータフレームを正しく受信した場合には、前記待ち受け時間として前記第二の期間を継続し、前記無線チャネルがビジーになり、かつ、端末局からのデータフレームの受信に失敗した場合には、前記待ち受け時間を前記第二の期間より長い第三の期間に延長する時間調整段階を有する基地局のスリープ制御方法。
前記時間調整段階では、
前記待ち受け時間を前記第三の期間に延長した後、
前記第三の期間内に、端末局からのデータフレームの受信がなければ、前記スリープ状態に移行し、端末局から再送信データフレームを正しく受信した場合には、前記待ち受け時間を前記第一の期間に短縮し、端末局から再送信でないデータフレームを正しく受信した場合、又は、前記無線チャネルがビジーになり、かつ、端末局からのデータフレームの受信に失敗した場合には、前記待ち受け時間として前記第三の期間を継続する請求項３に記載の基地局のスリープ制御方法。
コンピュータを、請求項１又は請求項２に記載の基地局装置として機能させるためのプログラム。