JP5997661B2 - 中継器装置及び中継器のスリープ制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおいて、アクセスポイント装置と端末装置の間で中継処理を行う中継器装置、中継器のスリープ制御方法に関する。

近年、無線ＬＡＮ(Local Area Network)が家庭やオフィスで普及し、無線ＬＡＮ機能が多数の情報機器に搭載されてインターネットアクセスの一手段として広く利用されている。一般的に利用されている無線ＬＡＮの仕様は、ＩＥＥＥ(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)８０２．１１規格として標準化されている。

一般に、インフラストラクチャモードで動作する無線ＬＡＮでは、無線ＬＡＮアクセスポイント装置（以下、「アクセスポイント装置」と称する）と無線ＬＡＮ端末（以下、「端末」と称する）とが接続して通信する。しかし、アクセスポイント装置と端末とが遠隔に配置された場合、一方の機器が発する電波信号を他方の機器が受信できないという問題が生じる。この問題を改善するために、無線ＬＡＮ中継器（以下、「中継器」と称する）を利用して、電波信号を中継することができる。中継器は、アクセスポイントに対して端末のように振る舞って接続し、通信する。また、中継器は、端末に対してアクセスポイントにように振る舞って接続し、通信する。中継器は、アクセスポイント装置から受信するＳＳＩＤ(Service Set IDentifier)等の情報を利用して端末と通信する。中継器の通信方法としては、アクセスポイント装置相手の通信と端末相手の通信との双方を一つの無線機で処理する方法と、アクセスポイント装置相手の通信と端末相手の通信とを異なる二つの無線機で処理する方法がある。後者の場合には、双方の通信は異なる周波数を使用するが、前者の場合には、双方の通信は一般的に同じ周波数を時分割して利用する。

無線ＬＡＮ機器の省電力化技術について説明する。一般に、通信機器に対する省電力化が求められている。ＩＥＥＥ８０２．１１規格においても、端末の省電力化機能として、アクティブ状態とスリープ状態との切り替えに基づくパワーセーブモードの運用が規定されている。アクティブ状態の端末は、送信、受信、リスニングの全機能を実行可能である。これに対して、スリープ状態の端末では、一部回路への電源供給を断つことにより、送信、受信、リスニングの一部機能の実行が制限される。スリープ状態では、アクティブ状態と比較して、端末の消費電力が小さくなる。

端末は、アクセスポイントが送信するビーコンフレーム上のＴＩＭ(Traffic Indication Map)要素を利用してデータ受信の必要の有無を確認し、データ受信する必要がある場合には、データ受信が全て完了するまでアクティブ状態で動作する。データ受信の必要がない場合においては、ＤＴＩＭ(Delivery Traffic Indication Message)カウントが０となるビーコンフレームの受信時にのみアクティブ状態で運用される。端末は、ＤＴＩＭカウントが０となるビーコンフレームの受信時以外の時にはスリープ状態に移行することによって、省電力化を図る。端末は、バッテリで駆動される機器であり得るし、バッテリ駆動においては省電力化がより重要となる。そのため、端末の省電力化機能に関しては、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格によって規定されている（例えば、非特許文献１）。

他方、アクセスポイント装置は、常時の電源供給を前提として設計されている。そのため、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格は、アクセスポイント装置の省電力化機能について規定していない。端末側の機能変更を伴わずに、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格に則って実現するアクセスポイント装置の省電力化機能として、使用チャネルのチャネル予約期間を設定した予約信号であるＮＡＶ(Network Allocation Vector)を利用したパワーセーブモードが提案されている（例えば、非特許文献２）。

ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１ＴＭ−２００７ Feng Zhang, et al, "Power saving Access Points for IEEE 802.11 Wireless Network Infrastructure", WCNC, 2004.

前述のように、中継器は、アクセスポイント装置に対する端末としての役割と、端末に対するアクセスポイント装置としての二つの役割を果たす。二つの役割を二つの無線機で各々実装する場合、つまり一台の中継器に二台の無線機を搭載した場合であれば、中継器においても、端末のパワーセーブモードとアクセスポイント装置のパワーセーブモードの両機能を適用することが可能である。しかし、二台の無線機を搭載することによって、無線機の消費電力は二倍となるため、パワーセーブモードによって消費電力を抑制するという目的を達成しえない。

図９は、中継器が、アクセスポイント装置に対する端末としての役割と、端末に対するアクセスポイント装置としての役割と、の二つの役割を一つの無線機で果たす場合の構成例を示す図である。図９に示すように、中継器１００とアクセスポイント装置２００、中継器１００と端末３００が、各々インフラストラクチャモードで接続している。中継器１００は、アンテナ１０１、無線通信処理部１０２、対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１０３、対端末用パワーマネジメント管理部１０４を備えているとする。

中継器１００は、無線通信処理部１０２からアンテナ１０１を介して、アクセスポイント装置２００と通信する。中継器１は、アクセスポイント装置２に対して端末の役割を果たして、インフラストラクチャモードで接続する。アクセスポイント装置２に対する関係では、対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１０３によって、スリープ制御が実行される。中継器１は、無線通信処理部１０２からアンテナ１０１を介して、端末３００と通信する。中継器１は、端末３に対してアクセスポイント装置の役割を果たして、インフラストラクチャモードで接続する。端末３に対する関係では、対端末用パワーマネジメント管理部１０４によって、スリープ制御が実行される。

図１０は、中継器１００が、アクセスポイント装置２００に対して端末としての役割を果たし、端末のスリープ制御を実行した場合のフレーム送受信の一例を示す図である。ここでは、中継器１００は、対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１０３によってスリープ制御を行う。
アクセスポイント装置２００のＴＢＴＴ_ＡＰ(Target Beacon Transmit Time)８０１において、アクセスポイント装置２００はビーコンフレーム８１０１を送信する。ビーコンフレーム８１０１を受信した中継器１００は、ビーコンフレーム８１０１上のＴＩＭ要素を利用してデータ受信の必要の有無を確認する。データ受信の必要がなく、かつ、送信バッファにフレームを保持していない場合には、ＴＢＴＴ_ＲＳ８０２まで、中継器１（無線通信処理部１０２）は、対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１０３によって、スリープ状態に移行する。このスリープ状態は、中継器１００から端末３００に通知されていないため、端末３００においてデータフレーム１１０２が生起した場合、端末３００はＣＳＭＡ(Carrier Sense Multiple Access)／ＣＳ手順に従って、データフレーム１１０２を送信する。しかし、スリープ状態の中継器１００は、データフレーム１１０２を受信することができないため、データ送受信に失敗するという問題が発生する。

図１１は、中継器１００が、端末３に対してアクセスポイント装置としての役割を果たし、アクセスポイント装置のスリープ制御を実行した場合のフレーム送受信の一例を示す図である。ここでは、中継器１００は、対端末用パワーマネジメント管理部１０４によって、スリープ制御を行う。
中継器１００のＴＢＴＴ_ＲＳ９０１時点において、送信バッファにフレームを保持していない、かつ、ＴＢＴＴ_ＲＳ９０１直前の一定期間において端末３００からフレームを受信していない場合、中継器１００はビーコンフレーム９１０１の送信を通して、チャネル予約期間を端末３００に通知する。中継器１００（無線通信処理部１０２）は、ビーコンフレーム２１０１の送信後に対端末用パワーマネジメント管理部１０４によってスリープ状態に移行し、チャネル予約期間が終了するまでスリープ状態を維持する。チャネル予約期間を通知された端末３００は、チャネル予約期間において、データフレームが生起したとしても、そのデータフレームを送信しない。中継器１００がスリープ状態となっている場合に、アクセスポイント装置２００が、ＴＢＴＴ_ＡＰ９０２時点においてビーコンフレーム９１０２を送信したとしても、中継器１００はビーコンフレーム９１０２を受信することができない。そのため、アクセスポイント装置２００がビーコンフレーム９１０２のＴＩＭ要素を利用して送信データフレーム９１０３の存在を通知したとしても、中継器２００は認知することができず、送信データフレーム９１０３を受信することができない。この結果、データ送受信に失敗するという問題が発生する。

上記事情に鑑み、本発明は、無線機の数を増やすことなくスリープ制御をしながら、スリープ制御に伴うアクセスポイント装置及び端末との間のデータ送受信の失敗を低減する中継器装置、中継器のスリープ制御方法を提供することにある。

本発明の一態様は、無線機を備え、端末装置及びアクセスポイント装置との間で前記無線機を時分割利用して無線通信する中継器装置において、前記端末装置との通信状況に応じて、前記中継器装置のアクティブ状態とスリープ状態との間の切替を制御する第１の管理部と、前記アクセスポイント装置との通信状況に応じて、前記中継器装置のアクティブ状態とスリープ状態との間の切替を制御する第２の管理部とを備え、前記第１の管理部は、判定時から一定の期間内に前記端末装置との第１のデータ通信が生じると判定された場合には、当該第１のデータ通信が完了するまで前記中継器装置をアクティブ状態とするとともに、前記第２の管理部は、判定時から一定の期間内に前記アクセスポイント装置との第２のデータ通信が生じると判定された場合には、当該第２のデータ通信が完了するまで前記中継器装置をアクティブ状態とする。

また、本発明の一態様においては、前記第１の管理部は、判定時から遡った一定の期間内に前記端末装置からのデータ受信があったか、または、バッファメモリに前記端末装置に送信すべきデータが存在する場合に、前記第１のデータ通信が生じると判定する。

また、本発明の一態様においては、前記第２の管理部は、前記アクセスポイント装置から受信したビーコンのＴＩＭ(Traffic Indication Map)要素に基づいて、前記第２のデータ通信が生じるか否かを判定する。

また、本発明の一態様は、無線機を備え、端末装置及びアクセスポイント装置との間で前記無線機を時分割利用して無線通信する中継器のアクティブ状態とスリープ状態との間の切替を制御する中継器のスリープ制御方法において、判定時から一定の期間内に前記端末装置との第１のデータ通信が生じると判定された場合には、当該第１のデータ通信が完了するまで前記中継器装置をアクティブ状態とする段階と、前記第２の管理部は、判定時から一定の期間内に前記アクセスポイント装置との第２のデータ通信が生じると判定された場合には、当該第２のデータ通信が完了するまで前記中継器装置をアクティブ状態とする段階とを有する。

本発明によれば、無線機の数を増やすことなくスリープ制御をしながら、スリープ制御に伴うアクセスポイント装置及び端末との間のデータ送受信の失敗を低減することができる。

本発明の一実施形態による中継器の構成を示す機能ブロック図である。 対端末用パワーマネジメント管理部によるアクティブ状態／スリープ状態の状態切替動作の手順を示すフローチャートである。 対端末用パワーマネジメント管理部によるアクティブ状態／スリープ状態の状態切替動作の手順を示すフローチャートである。 対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部によるアクティブ状態／スリープ状態の状態切替動作の手順を示すフローチャートである。 対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部によるアクティブ状態／スリープ状態の状態切替動作の手順を示すフローチャートである。 中継器によるフレーム送受信動作の一例を示す図である。 アクセスポイント装置からのデータフレームの送信がある場合の中継器によるフレーム送受信動作の例を示す図である。 端末からのデータフレームの送信がある場合の中継器によるフレーム送受信動作の例を示す図である。 中継器が二つの役割を一つの無線機で果たす場合の構成例を示す図である。 中継器がアクセスポイント装置に対して端末としての役割を果たし、端末のスリープ制御を実行した場合のフレーム送受信の一例を示す図である。 中継器が端末に対してアクセスポイント装置としての役割を果たし、アクセスポイント装置のスリープ制御を実行した場合のフレーム送受信の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による無線ＬＡＮ中継器装置（以下、「中継器」と称する）を説明する。本説明では、一実施形態として無線ＬＡＮアクセスポイント装置と中継器との間及び中継器と無線ＬＡＮ端末（以下、「端末」と称する）との間の通信をＩＥＥＥ８０２．１１規格に準じて行う場合について記す。

図１は、本発明の一実施形態による中継器１（中継器装置）の構成を示す機能ブロック図である。図１において、中継器１は、アクセスポイント装置２と端末３（端末装置）との間において、各々インフラストラクチャモードで接続している。中継器１は、アンテナ１１、無線通信処理部１２、パワーマネジメント管理部１３、情報保管部１４を備えている。

無線通信処理部１２は、アンテナ１１を介して、アクセスポイント装置２と通信する。中継器１は、アクセスポイント装置２に対して端末の役割を果たして、インフラストラクチャモードで接続する。また、無線通信処理部１２は、アンテナ１１を介して、端末３と通信する。中継器１は、端末３に対してアクセスポイント装置の役割を果たして、インフラストラクチャモードで接続する。
中継器１において、アンテナ１１と無線通信処理部１２とは、アクセスポイント装置２に対する通信と端末３に対する通信との双方に対して共通して利用される。一般的には、時分割して利用される。
無線通信処理部１２は送信予定データを一時的に格納するバッファ１２ａを備えている。
パワーマネジメント管理部１３は、対端末用パワーマネジメント管理部１５（第１の管理部）、対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１６（第２の管理部）を含み、各々の機能によって、無線通信処理部１２におけるアクティブ状態とスリープ状態との切り替えの管理を行っている。

パワーマネジメント管理部１３における状態の切替判断を行う手順について説明する。 まず、ＩＥＥＥ８０２．１１の標準規格に従い、パワーマネジメント管理部１３は、アクセスポイント装置２に帰属する際に端末のパワーセーブモードであることを通知する。そのため、アクセスポイント装置２から中継器１に送信されるフレームは、必ずＰＳ＿ＰＯＬＬフレームをアクセスポイント装置２が受信した後でなければ送信されない。

図２は、中継器１の対端末用パワーマネジメント管理部１５によるアクティブ状態／スリープ状態の状態切替動作の手順を示すフローチャートである。

図２のフローは、ＴＢＴＴ_ＲＳ−Ｔ_{Ａｗａｋｅ}のタイミングをトリガとして開始する。ＴＢＴＴ_ＲＳとは、中継器１のＴＢＴＴである。Ｔ_{Ａｗａｋｅ}は、新規端末の帰属信号や、端末３宛のバッファ１２ａに保持されているデータフレームを確実に受信することを目的として、必ずアクティブ状態となるように定めた時間である。Ｔ_{Ａｗａｋｅ}を小さな値とすると、省電力化効果は大きくなる。

対端末用パワーマネジメント管理部１５は、Ｆ_ＳＴＡを１に設定する（Ｓ１）。Ｆ_ＳＴＡは、中継器１がチャネル予約を行って、端末３からのフレームを受け付けないようにするか否かを示す変数である。Ｆ_ＳＴＡが０の場合、中継器１がチャネル予約を行って、フレームを受け付けない状態を示し、Ｆ_ＳＴＡが１の場合、中継器１がチャネル予約を行わず、フレームを受け付け可能な状態を示している。
次に、対端末用パワーマネジメント管理部１５は、無線通信処理部１２がスリープ状態であるか否かを判定する（Ｓ２）。
無線通信処理部１２がスリープ状態である場合（Ｓ２−Ｙｅｓ）、対端末用パワーマネジメント管理部１５は無線通信処理部１２をアクティブ状態に移行させ、フレームを受信できる状態へ変更する（Ｓ３）。他方、無線通信処理部１２がアクティブ状態である場合（Ｓ２−Ｎｏ）、対端末用パワーマネジメント管理部１５は、無線通信処理部１２をアクティブ状態のまま待機させる。
アクティブ状態の無線通信処理部１２は、ＴＢＴＴ_ＲＳまで自由に送受信を実施する（Ｓ４）。

図３に続いて、対端末用パワーマネジメント管理部１５は、ＴＢＴＴ_ＲＳのタイミングで、変数Ｆ_ＡＰが１であるか否かを判定する（Ｓ５）。Ｆ_ＡＰは、アクセスポイント装置２が中継器１に対してスリープ状態となることを許可しているか否かを示す変数である。Ｆ_ＡＰが０の場合は、アクセスポイント装置２が中継器１に対してスリープ状態となることを許可している状態を示している。Ｆ_ＡＰが１の場合は、アクセスポイント装置２が中継器１に対してスリープ状態となることを許可していない状態を示している。Ｆ_ＡＰは情報保管部１４に保存されている。対端末用パワーマネジメント管理部１５からのＦ_ＡＰの値の問合せに対し、情報保管部１４は回答する。なお、Ｆ_ＡＰの値の変更手順については後述する。

変数Ｆ_ＡＰが１である場合（Ｓ５−Ｙｅｓ）、つまりアクセスポイント装置２が中継器１に対してスリープ状態となることを許可していない場合には、無線通信処理部１２は、ＴＢＴＴ_ＲＳのタイミングで送信するビーコンにチャネル予約期間を設定せず（Ｓ９）、アクティブ状態を継続する（Ｓ１１）。
他方、変数Ｆ_ＡＰが０である場合（Ｓ５−Ｎｏ）、つまりアクセスポイント装置２が中継器１に対してスリープ状態となることを許可している場合、Ｔ_{Ａｗａｋｅ}の時間内に端末３からのデータフレームを無線通信処理部１２が受信したか否かを判定する（Ｓ６）。
中継器１がＴ_{Ａｗａｋｅ}の時間内に端末３からのデータフレームを受信した場合（Ｓ６−Ｙｅｓ）、無線通信処理部１２は、ＴＢＴＴ_ＲＳのタイミングで送信するビーコンにチャネル予約期間を設定せず（Ｓ９）、アクティブ状態を維持する（Ｓ１１）。

中継器１がＴ_{Ａｗａｋｅ}間に端末３からのデータフレームを受信しなかった場合（Ｓ６−Ｎｏ）、ＴＢＴＴ_ＲＳのタイミングで無線通信処理部１２のバッファ１２ａに端末３宛のデータフレームが存在するかどうかを判定する（Ｓ７）。

無線通信処理部１２のバッファ１２ａに端末３宛のデータフレームが存在する場合（Ｓ７−Ｙｅｓ）、無線通信処理部１２は、ＴＢＴＴ_ＲＳのタイミングで送信するビーコンにチャネル予約期間を設定せず（Ｓ９）、アクティブ状態を継続する（Ｓ１１）。Ｓ６とＳ７では、次のＴＢＴＴ_ＲＳまでの間に端末３からの送信データがあるか否かの予測を行っている。Ｓ６またはＳ７の結果がＹｅｓの場合、端末３から送信されるデータが存在すると予測し、アクティブ状態による待機を選択している。

無線通信処理部１２のバッファ１２ａに端末３宛のデータフレームが存在しない場合（Ｓ７−Ｎｏ）、ＴＢＴＴ_ＲＳのタイミングで送信するビーコンにチャネル予約期間Ｔ_{Ｒｅｓｅｒｖｅ}を設定する（Ｓ８）。なお、Ｔ_{Ｒｅｓｅｒｖｅ}の値は、下記の数式（１）で表すことができる。

数式（１）において、ＢＩはＴＢＴＴとＴＢＴＴとの間隔を示すビーコンインターバル、Ｂはビーコンの送信に要する時間である。Ｔ_{Ｒｅｓｅｒｖｅ}とＴ_{Ａｗａｋｅ}との値によって、スリープ効率が定まる。前述の通り、Ｔ_{Ａｗａｋｅ}の時間内は、無線通信処理部１２は、必ずアクティブ状態となる。また、Ｔ_{Ｒｅｓｅｒｖｅ}の値は、端末３からのフレーム送信を禁止する期間である。Ｔ_{Ｒｅｓｅｒｖｅ}の値は、必ず無線通信処理部１２がスリープ状態となる期間ではない。
次に、対端末用パワーマネジメント管理部１５は、無線通信処理部１２をスリープ状態に移行させ（Ｓ１０）、情報保管部１４に保存されている変数Ｆ_ＳＴＡに０を代入する（Ｓ１２）。

図４は、中継器１の対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１６によるアクティブ状態／スリープ状態の状態切替動作の手順を示すフローチャートである。
図４のフローは、ＴＢＴＴ_ＡＰのタイミングをトリガとして開始する。ＴＢＴＴ_ＡＰとは、アクセスポイント装置２のＴＢＴＴである。

対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１６は、無線通信処理部１２がスリープ状態であるか否かを判定する（Ｓ１４）。
無線通信処理部１２がスリープ状態である場合（Ｓ１４−Ｙｅｓ）、対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１６は、無線通信処理部１２をアクティブ状態に移行させ、フレームを受信できる状態へ変更する（Ｓ１５）。Ｓ１５は、直前のＴＢＴＴ_ＲＳでＳ９を実行した場合に発生する。
他方、無線通信処理部１２がアクティブ状態である場合（Ｓ１４−Ｎｏ）、対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１６は、無線通信処理部１２をアクティブ状態のまま待機させる。

アクティブ状態の無線通信処理部１２は、アクセスポイント装置２からのビーコンを受信する（Ｓ１６）。受信したビーコンフレームのＴＩＭ要素には、中継器１宛のデータフレームやブロードキャストのデータフレームをアクセスポイント装置２が保持しているか否かを示す情報が記載されている。

図５に移って、対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１６は、無線通信処理部１２が受信したビーコンフレームのＴＩＭ要素の情報を基に、中継器１宛のデータフレームをアクセスポイント装置２が保持しているか否かを判定する（Ｓ１７）。
中継器１宛のデータフレームをアクセスポイント１が保持していない場合（Ｓ１７−Ｎｏ）、対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１６は、無線通信処理部１２が受信したビーコンフレームのＴＩＭ要素の情報を基に、ブロードキャストのデータフレームをアクセスポイント１が保持しているか否かを判定する（Ｓ１８）。

中継器１宛のデータフレームをアクセスポイント１が保持している場合（Ｓ１７−Ｙｅｓ）、または、ブロードキャストのデータフレームをアクセスポイント１が保持している場合（Ｓ１８−Ｙｅｓ）には、対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１６は、無線通信処理部１２のアクティブ状態を維持したまま、情報保管部１４に保存されている変数Ｆ_ＡＰに１を代入する（Ｓ１９）。

対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１６は、無線通信処理部１２からＰＳ−Ｐｏｌｌフレームをアクセスポイント装置２に対して送信させる（Ｓ２０）。そして、無線通信処理部１２は、アクセスポイント装置２から送信されたデータフレームを受信する（Ｓ２１）。無線通信処理部１２は、受信したデータフレームを確認し、ＭｏｒｅＤａｔａフィールドが１となっているか否かを確認する（Ｓ２２）。

受信したデータフレームのＭｏｒｅＤａｔａフィールドが１の場合（Ｓ２２−Ｙｅｓ）、つまり、アクセスポイント装置２から中継器１へ送信するフレームがまだ存在する場合には、ステップ２１に戻って処理を繰り返す。
他方、受信したデータフレームのＭｏｒｅＤａｔａフィールドが０の場合（Ｓ２２−Ｎｏ）、つまり、アクセスポイント装置２から中継器１へ送信するフレームが存在しない場合、情報保管部１４に保存されている変数Ｆ_ＡＰに０を代入する（Ｓ２３）。そして、変数Ｆ_ＳＴＡが１であるかどうかを判定する（Ｓ２４）。
Ｓ１８の判定で、ブロードキャストのデータフレームをアクセスポイント２が保持していない場合、同様に変数Ｆ_ＳＴＡが１であるかどうかを判定する（Ｓ２４）。
Ｆ_ＳＴＡが０である場合（Ｓ２４−Ｎｏ）、無線通信処理部１２をスリープ状態に移行する（Ｓ２５）。逆に、Ｆ_ＳＴＡが１である場合（Ｓ２４−Ｙｅｓ）、無線通信処理部１２のアクティブ状態を維持する（Ｓ２６）。

図６は、中継器１によるフレーム送受信動作の一例を示す図である。図６では、ビーコンフレーム以外のフレームの送受信がない例について示している。対端末用パワーマネジメント管理部１５によって、ＴＢＴＴ_ＲＳ１０１よりＴ_{Ｊｕｄｇｅ}前のタイミングで、中継器１はアクティブ状態に移行する。情報保管部１４に保存されているＦ_ＡＰは０、Ｆ_ＳＴＡは１となる。Ｔ_{Ｊｕｄｇｅ}間に端末３とデータフレームの送受信がなかったため、ＴＢＴＴ_ＲＳ１０１にてビーコンフレーム１１０１を送信した後、無線通信処理部１２は、スリープ状態に移行する。情報保管部１４に保存されているＦ_ＡＰは０、Ｆ_ＳＴＡは０となる。

次に、ＴＢＴＴ_ＡＰ１０２のタイミングで、対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１６によって、無線通信処理部１２は、アクティブ状態に移行し、ＴＢＴＴ_ＡＰ１０２のタイミングでビーコンフレーム１１０２を受信する。無線通信処理部１２は、アクセスポイント２から受信するフレームが存在しないため、再びスリープ状態に移行する。情報保管部１４に保存されているＦ_ＡＰは０、Ｆ_ＳＴＡは０のままである。そして、対端末用パワーマネジメント管理部１５によって、ＴＢＴＴ_ＲＳ１０３よりＴ_{Ｊｕｄｇｅ}前のタイミングで、無線通信処理部１２はアクティブ状態に再度移行する。情報保管部１４に保存されているＦ_ＡＰは０、Ｆ_ＳＴＡは１となる。

図７は、アクセスポイント装置２からのデータフレームの送信がある場合の中継器１によるフレーム送受信動作の例を示す図である。対端末用パワーマネジメント管理部１５によって、ＴＢＴＴ_ＲＳ２０１よりＴ_{Ｊｕｄｇｅ}前のタイミングで、無線通信処理部１２は、アクティブ状態に移行する。情報保管部１４に保存されているＦ_ＡＰは０、Ｆ_ＳＴＡは１となる。Ｔ_{Ｊｕｄｇｅ}の時間内に端末３とデータフレームの送受信がなかったため、無線通信処理部１２は、ＴＢＴＴ_ＲＳ２０１でビーコンフレーム２１０１を送信した後、スリープ状態に移行する。情報保管部１４に保存されているＦ_ＡＰは０、Ｆ_ＳＴＡは０となる。

次に、ＴＢＴＴ_ＡＰ２０２のタイミングで、対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部１６によって、無線通信処理部１２は、アクティブ状態に移行し、ＴＢＴＴ_ＡＰ２０２のタイミングでビーコンフレーム２１０２を受信する。ビーコンフレーム２１０２のＴＩＭ要素に記載されている情報により、中継器１は、アクセスポイント装置２が送信したいフレームが存在すると判断できる。そのため、無線通信処理部１２は、アクティブ状態を維持し、ＰＳ＿ＰＯＬＬフレーム２２０１をアクセスポイント装置２に対して送信する。情報保管部１４に保存されているＦ_ＡＰは１、Ｆ_ＳＴＡは０となる。ＰＳ＿ＰＯＬＬフレーム２２０１を受信したアクセスポイント装置２は、データフレーム２３０１を中継器１に対して送信する。データフレーム２３０１を受信した中継器１はＡＣＫフレーム２４０１をアクセスポイント装置２に対して送信する。データフレーム２３０１のＭｏｒｅＤａｔａフィールドが０となっており、かつ、Ｆ_ＳＴＡが０となっているため、無線通信処理部１２は、スリープ状態に移行する。その後、対端末用パワーマネジメント管理部１５によって、ＴＢＴＴ_ＲＳ１０３よりＴ_{Ｊｕｄｇｅ}前のタイミングで、無線通信処理部１２はアクティブ状態に再度移行する。情報保管部１４に保存されているＦ_ＡＰは０、Ｆ_ＳＴＡは１となる。

図８は、端末３からのデータフレームの送信がある場合の中継器１によるフレーム送受信動作の例を示す図である。対端末用パワーマネジメント管理部１５によって、ＴＢＴＴ_ＲＳ２０１よりＴ_{Ｊｕｄｇｅ}前のタイミングで、無線通信処理部１２は、アクティブ状態に移行する。情報保管部１４に保存されているＦ_ＡＰは０、Ｆ_ＳＴＡは１となる。Ｔ_{Ｊｕｄｇｅ}の時間内に、端末３との間でデータフレーム３２０１とＡＣＫフレーム３３０１との送受信が生じたため、無線通信処理部１２は、ＴＢＴＴ_ＲＳ２０１にてビーコンフレーム３１０１を送信した後も、アクティブ状態を維持する。情報保管部１４に保存されているＦ_ＡＰは０、Ｆ_ＳＴＡは１を維持する。次のＴＢＴＴ_ＲＳ３０３までは、アクティブ状態が継続されるので、中継器１は、自由にフレームの送受信が可能となる。

上記の中継器１によれば、無線機の数を増やすことなくスリープ制御をしながら、スリープ制御に伴うアクセスポイント装置及び端末との間のデータ送受信の失敗を低減することができる。

上記の説明では、中継器１の上位の接続対象をアクセスポイント装置２として説明した。しかし、中継器１の上位の接続対象は、アクセスポイント装置２に限定されない。例えば、中継器１の上位の接続対象は、アクセスポイント機能を有する中継器であってもよい。この場合、複数の中継器を連続して接続することになる。

また、上記の説明では、中継器１とアクセスポイント装置２との間、中継器１と端末３との間の無線通信はＩＥＥＥ８０２．１１規格に準じて行う場合について示した。しかし、これら無線通信の無線通信規格は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に限定されない。

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。

１…中継器（中継器装置）， ２…アクセスポイント装置， ３…端末（端末装置）， １１…アンテナ， １２…無線通信処理部， １２ａ…バッファ， １３…パワーマネジメント管理部， １４…情報保管部， １５…対端末用パワーマネジメント管理部（第１の管理部）， １６…対アクセスポイント装置用パワーマネジメント管理部（第２の管理部）

Claims (2)

1. 無線機を備え、端末装置及びアクセスポイント装置との間において各々インフラストラクチャモードで接続し、前記端末装置及び前記アクセスポイント装置との間で前記無線機を時分割利用して無線通信する中継器装置において、
   前記端末装置との通信状況に応じて、自装置のアクティブ状態とスリープ状態との間の切替を制御する第１の管理部と、
   前記アクセスポイント装置との通信状況に応じて、自装置のアクティブ状態とスリープ状態との間の切替を制御する第２の管理部とを備え、
   前記第１の管理部は、必ずアクティブ状態となるように定めた所定の期間内に前記端末装置からのデータ受信があったと判定された場合、またはバッファメモリに前記端末装置に送信すべきデータが存在すると判定された場合に、判定時から一定の期間内に前記端末装置との第１のデータ通信が生じると予測し、当該第１のデータ通信が完了するまで前記中継器装置をアクティブ状態とするとともに、
   前記第２の管理部は、前記アクセスポイント装置から受信したビーコンフレームの情報に基づいて前記アクセスポイント装置が自装置宛のデータフレームまたはブロードキャストのデータフレームを保持していると判定された場合に、判定時から一定の期間内に前記アクセスポイント装置との第２のデータ通信が生じると予測し、当該第２のデータ通信が完了するまで前記中継器装置をアクティブ状態とする中継器装置。
2. 無線機を備え、端末装置及びアクセスポイント装置との間において各々インフラストラクチャモードで接続し、前記端末装置及び前記アクセスポイント装置との間で前記無線機を時分割利用して無線通信する中継器装置のアクティブ状態とスリープ状態との間の切替を制御する中継器装置のスリープ制御方法において、
   前記中継器装置は、
   前記端末装置との通信状況に応じて、自装置のアクティブ状態とスリープ状態との間の切替を制御する第１の管理部と、
   前記アクセスポイント装置との通信状況に応じて、自装置のアクティブ状態とスリープ状態との間の切替を制御する第２の管理部とを備え、
   前記第１の管理部が、必ずアクティブ状態となるように定めた所定の期間内に前記端末装置からのデータ受信があったと判定された場合、またはバッファメモリに前記端末装置に送信すべきデータが存在すると判定された場合に、判定時から一定の期間内に前記端末装置との第１のデータ通信が生じると予測し、当該第１のデータ通信が完了するまで前記中継器装置をアクティブ状態とする段階と、
   前記第２の管理部が、前記アクセスポイント装置から受信したビーコンフレームの情報に基づいて前記アクセスポイント装置が自装置宛のデータフレームまたはブロードキャストのデータフレームを保持していると判定された場合に、判定時から一定の期間内に前記アクセスポイント装置との第２のデータ通信が生じると予測し、当該第２のデータ通信が完了するまで前記中継器装置をアクティブ状態とする段階とを有する中継器装置のスリープ制御方法。

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