(57)【要約】      （修正有）【課題】データ通信をしている以外の期間で端末側の消費電力を減らす。【解決手段】無線端末に無線ＬＡＮ送受信部と、これよりも低電力で動作する省電力無線受信部と、無線ＬＡＮ送受信部へ電力を供給する無線ＬＡＮ用電源と、省電力無線受信部へ電力を供給する省電力無線用電源とを備え、基地局と省電力無線受信部との間で通信を行う省電力モード時に無線ＬＡＮ用電源を停止し省電力無線用電源を動作させるように制御し、省電力モード時に基地局から無線端末宛のユーザデータが存在することを通知する通知フレームを省電力無線受信部で受信したら、無線ＬＡＮ用電源を起動し、無線ＬＡＮ送受信部を介してユーザデータの取得要求を送信して基地局からユーザデータを取得する。【選択図】図２
2010130096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の送受信を行う基地局側無線通信部と、前記基地局側無線通信部よりも低電力で動作し信号を送信する無線送信部とを有する基地局と通信する無線端末であって、
前記基地局側無線通信部と通信する端末側無線通信部と、
前記端末側無線通信部へ電力を供給する第１の電源と、
前記無線送信部から送信される信号を受信し、前記端末側無線通信部よりも低電力で動作する無線受信部と、
前記無線受信部へ電力を供給する第２の電源と、
前記基地局側無線通信部および前記端末側無線通信部間で通信を行う非省電力モード時に前記第１の電源を動作し前記第２の電源を停止させるように制御する第１の制御手段と、
前記無線送信部および前記無線受信部間で通信を行う省電力モード時に前記第１の電源を停止し前記第２の電源を動作させるように制御する第２の制御手段と、
前記非省電力モード時に、前記端末側無線通信部を介して基地局に省電力モードへの移行要求フレームを送信する移行要求フレーム送信部と、
前記基地局からの前記省電力モードへの移行を許可する許可フレームが前記端末側無線通信部で受信されたとき前記省電力モードに移行する省電力モード移行部と、
前記省電力モード時に前記無線受信部で前記基地局から無線端末宛のユーザデータが存在することを通知する通知フレームが受信されたとき、前記第１の電源を起動し、前記端末側無線通信部を介して前記ユーザデータの取得要求フレームを送信して前記基地局から前記ユーザデータを取得する通信処理部と、
を備えた無線端末。
【請求項２】
前記通信処理部は、前記ユーザデータの取得が終わった後、前記第１の電源を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線端末。
【請求項３】
前記通信処理部は、前記取得要求フレームとして、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で定められたＰＳ−Ｐｏｌｌメッセージを前記基地局に送信する
ことを特徴とする請求項２に記載の無線端末。
【請求項４】
前記通信処理部は、前記通知フレームが受信されたとき、前記取得要求フレームとして前記非省電力モードへの移行要求フレームを送信し、前記非省電力モードへの移行を許可する許可フレームが受信されたら、前記非省電力モードに移行し、前記基地局から送られるユーザデータを取得する
をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の無線端末。
【請求項５】
前記無線受信部は、前記省電力モード時に前記基地局から所定間隔で存在確認フレームを受信し、
前記通信処理部は、前記存在確認フレームが前記所定間隔で受信されなくなったとき、前記省電力モードから前記非省電力モードへ移行するための処理を行う
ことを特徴とする請求項４に記載の無線端末。
【請求項６】
前記端末側無線通信部および前記基地局側無線通信部間の通信に必要なパラメータを記憶した不揮発性の第１の記憶部と、
前記無線受信部および前記基地局の前記無線送信部間による通信に必要なパラメータを記憶した不揮発性の第２の記憶部と、
をさらに備え、
前記第１の制御手段は、前記非省電力モードでは、前記第１の電源から前記第１の記憶部に電力を供給し、前記第２の電源から前記第１の記憶部への電力の供給を停止するように制御し、
前記第２の制御手段は、前記省電力モードでは、前記第１の電源から前記第１の記憶部への電力の供給を停止し、前記第２の電源から前記第２の記憶部に電力を供給するように制御する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の無線端末。
【請求項７】
信号の送受信を行う端末側無線通信部と、前記端末側無線通信部よりも低電力で動作し信号を受信する無線受信部を有する無線端末と通信する基地局であって、
前記端末側無線通信部と通信を行う基地局側無線通信部と、
前記無線端末の前記無線受信部に信号を送信する、前記基地局側無線通信部よりも低電力で動作する無線送信部と、
前記基地局側無線通信部および前記端末側無線通信部間で通信を行う非省電力モード時に、前記無線送信部および前記無線受信部間で通信を行う省電力モードへの移行要求フレームを前記基地局側無線通信部を介して前記無線端末から受信する移行要求フレーム受信部と、
前記移行要求フレームを送信した前記無線端末の識別情報を記憶するテーブルと、
前記テーブルに記憶された無線端末宛のユーザデータが存在するとき、前記無線送信部を介して前記無線端末宛のユーザデータが存在することを通知する通知フレームを送信する通知フレーム送信部と、
前記ユーザデータの取得要求フレームが前記基地局側無線通信部を介して前記無線端末から受信されたとき、前記ユーザデータを前記基地局側無線通信部を介して前記無線端末に送信するユーザデータ送信部と、
を備えた基地局。
【請求項８】
信号の送受信を行う基地局側無線通信部と、前記基地局側無線通信部よりも低電力で動作し信号を送信する無線送信部とを有する基地局と、
前記基地局側無線通信部と通信を行う端末側無線通信部と、前記端末側無線通信部よりも低電力で動作し前記無線送信部から送信される信号を受信する無線受信部と、前記第１の端末側無線通信部へ電力を供給する第１の電源と、前記無線受信部へ電力を供給する第２の電源とを有する無線端末と、
を備え、
前記無線端末は、前記基地局側無線通信部および前記端末側無線通信部間で通信を行う非省電力モード時に前記第１の電源を動作し前記第２の電源を停止させるように制御し、  前記無線送信部および前記無線受信部間で通信を行う省電力モード時に前記第１の電源を停止し前記第２の電源を動作させるように制御し、
前記無線端末は、前記非省電力モード時に、前記端末側無線通信部を介して基地局に省電力モードへの移行要求フレームを送信し、
前記基地局は、前移行要求フレームを送信した前記無線端末の識別情報を記憶部に記憶し、前記無線端末に前記省電力モードへの移行を許可する許可フレームを前記基地局側無線通信部を介して送信し、
前記無線端末は、前記許可フレームを受信したとき前記省電力モードに移行し、
前記基地局は、前記記憶部に記憶された無線端末宛のユーザデータが存在するとき、前記無線送信部を介して前記無線端末宛のユーザデータが存在することを通知する通知フレームを送信し、
前記無線端末は、前記無線受信部で前記通知フレームが受信されたとき、前記第１の電源を起動し、前記端末側無線通信部を介して前記ユーザデータの取得要求フレームを送信し、
前記基地局は、前記取得要求フレームが前記基地局側無線通信部を介して受信されたとき、前記ユーザデータを前記基地局側無線通信部を介して前記無線端末に送信する
ことを無線通信システム。
【請求項９】
信号の送受信を行う基地局側無線通信部と、前記基地局側無線通信部よりも低電力で動作し信号を送信する無線送信部とを有する基地局と、
前記基地局側無線通信部と通信を行う端末側無線通信部と、前記端末側無線通信部よりも低電力で動作し前記無線送信部から送信される信号を受信する無線受信部と、前記第１の端末側無線通信部へ電力を供給する第１の電源と、前記無線受信部へ電力を供給する第２の電源とを有する無線端末との間で行う無線通信方法であって、
前記無線端末は、前記基地局側無線通信部および前記端末側無線通信部間で通信を行う非省電力モード時に前記第１の電源を動作し前記第２の電源を停止させるように制御し、  前記無線送信部および前記無線受信部間で通信を行う省電力モード時に前記第１の電源を停止し前記第２の電源を動作させるように制御し、
前記無線端末は、前記非省電力モード時に、前記端末側無線通信部を介して基地局に省電力モードへの移行要求フレームを送信し、
前記基地局は、前移行要求フレームを送信した前記無線端末の識別情報を記憶部に記憶し、前記無線端末に前記省電力モードへの移行を許可する許可フレームを前記基地局側無線通信部を介して送信し、
前記無線端末は、前記許可フレームを受信したとき前記省電力モードに移行し、
前記基地局は、前記記憶部に記憶された無線端末宛のユーザデータが存在するとき、前記無線送信部を介して前記無線端末宛のユーザデータが存在することを通知する通知フレームを送信し、
前記無線端末は、前記無線受信部で前記通知フレームが受信されたとき、前記第１の電源を起動し、前記端末側無線通信部を介して前記ユーザデータの取得要求フレームを送信し、
前記基地局は、前記取得要求フレームが前記基地局側無線通信部を介して受信されたとき、前記ユーザデータを前記基地局側無線通信部を介して前記無線端末に送信する
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線端末、基地局、無線通信システムおよび無線通信プ方法に関し、特に無線端末の省電力化に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線LAN（Local Area Network）端末には、消費電力を抑えるための、パワーセーブモード（ＰＳモード）が存在する。通常のモードでは、端末側は、常に無線LANの送受信用の電力がオンとなっており、いつでも無線通信が可能な状態である。ＰＳモードでは、端末側は、送信データが無ければ、通信用の電力をオフにするが、アクセスポイントからのビーコンを受信し、自分当てのデータの有無を検出するために、ビーコン間隔、または複数のビーコン間隔で定期的に、受信用の電力をオンにする。ビーコンには、アクセスポイントに端末宛のデータが存在するかを示す情報が含まれており、端末はこれを検出してデータを受信する。これにより、ＰＳモードは、ビーコンを受信する以外の電力が低い分だけ、通常のモードよりも消費電力が抑えるようにしている（参照、特許文献１）。
【特許文献１】特許第4081679号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記ＰＳモードを用いた方法でも、端末は、端末宛のデータがアクセスポイントにあるか否かに関わらず、ビーコンの受信のために定期的に受信用の電力をオンにし、電力を消費する。よって、長時間受信データが存在しない場合でも、端末側に電力供給が無ければ、電力を使い果たす。
【０００４】
特許文献１では、アクセスポイントや移動端末に非接触で電力供給を行う電力供給信号を用いて、データ通信時以外は消費電力を削減する方法を提案しているが、距離が数ｍと短く、例えば無線ＬＡＮを利用した電話サービスの利用は困難である。
【０００５】
本発明は、データ通信をしている以外の期間で端末側の消費電力を減らすことを可能とした無線端末、基地局、無線通信システムおよび無線通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様としての無線端末は、信号の送受信を行う基地局側無線通信部と、前記基地局側無線通信部よりも低電力で動作し信号を送信する無線送信部とを有する基地局と通信する無線端末であって、前記基地局側無線通信部と通信する端末側無線通信部と、前記端末側無線通信部へ電力を供給する第１の電源と、前記無線送信部から送信される信号を受信し、前記端末側無線通信部よりも低電力で動作する無線受信部と、前記無線受信部へ電力を供給する第２の電源と、前記基地局側無線通信部および前記端末側無線通信部間で通信を行う非省電力モード時に前記第１の電源を動作し前記第２の電源を停止させるように制御する第１の制御手段と、前記無線送信部および前記無線受信部間で通信を行う省電力モード時に前記第１の電源を停止し前記第２の電源を動作させるように制御する第２の制御手段と、前記非省電力モード時に、前記端末側無線通信部を介して基地局に省電力モードへの移行要求フレームを送信する移行要求フレーム送信部と、前記基地局からの前記省電力モードへの移行を許可する許可フレームが前記端末側無線通信部で受信されたとき前記省電力モードに移行する省電力モード移行部と、前記省電力モード時に前記無線受信部で前記基地局から無線端末宛のユーザデータが存在することを通知する通知フレームが受信されたとき、前記第１の電源を起動し、前記端末側無線通信部を介して前記ユーザデータの取得要求フレームを送信して前記基地局から前記ユーザデータを取得する通信処理部と、を備える。
【０００７】
本発明の一態様としての基地局は、信号の送受信を行う端末側無線通信部と、前記端末側無線通信部よりも低電力で動作し信号を受信する無線受信部を有する無線端末と通信する基地局であって、前記端末側無線通信部と通信を行う基地局側無線通信部と、前記無線端末の前記無線受信部に信号を送信する、前記基地局側無線通信部よりも低電力で動作する無線送信部と、前記基地局側無線通信部および前記端末側無線通信部間で通信を行う非省電力モード時に、前記無線送信部および前記無線受信部間で通信を行う省電力モードへの移行要求フレームを前記基地局側無線通信部を介して前記無線端末から受信する移行要求フレーム受信部と、前記移行要求フレームを送信した前記無線端末の識別情報を記憶するテーブルと、前記テーブルに記憶された無線端末宛のユーザデータが存在するとき、前記無線送信部を介して前記無線端末宛のユーザデータが存在することを通知する通知フレームを送信する通知フレーム送信部と、前記ユーザデータの取得要求フレームが前記基地局側無線通信部を介して前記無線端末から受信されたとき、前記ユーザデータを前記基地局側無線通信部を介して前記無線端末に送信するユーザデータ送信部と、を備える。
【０００８】
また、本発明の一態様として上記無線端末及び基地局とで実行できる無線通信システム及び無線通信方法がある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、無線端末の消費電力を減らすことができ、よって長時間通信が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
以下の説明では、データ通信用の無線として、無線ＬＡＮを用いて説明するが、無線ＬＡＮだけでなく、ＷｉＭＡＸや他の無線にも本発明は適用可能である。
【００１２】
また以下では、本発明の省電力方式を行う状態を、「省電力モード」と呼び、無線ＬＡＮの「ＰＳモード」と区別する。省電力無線で用いられる無線は、無線ＬＡＮよりも省電力であり、たとえば、送信ビット長が短く、誤り率が高く、利用される周波数帯は１種類であることを想定する。無線ＬＡＮの「ＰＳモード」「通常モード」はたとえば本発明の非省電力モードに相当する。
【００１３】
図１に無線基地局の構成を示す。無線基地局１は内部にデータ処理部（移行要求フレーム受信部、通知フレーム送信部、ユーザデータ送信部）１１、無線ＬＡＮ処理部（基地局側無線通信部）１２、省電力無線送信部（無線送信部）１３を備える。データ処理部１１は、有線のＬＡＮ１４に接続され、ＬＡＮ１４に対するデータの送受信を行うとともに、無線基地局１の制御処理を行う。無線ＬＡＮ送受信部１２には無線ＬＡＮ用のアンテナ１５が接続され、省電力無線送信部１３には省電力無線用のアンテナ１６が接続されている。
【００１４】
図２に無線端末の構成を示す。無線端末２は、省電力無線用電源（第２の電源）２１、無線ＬＡＮ用電源（第１の電源）２２、記憶部２３、識別子判別部２４、無線ＬＡＮ送受信部（端末側無線通信部）２５、省電力無線受信部（無線受信部）２６、無線端末の本発明に係わる部分の制御を行う制御部（第１の制御手段、第２の制御手段、移行要求フレーム送信部、省電力モード移行部、非省電力モード移行部）２７を備える。本発明の通信処理部は、たとえば識別子判別部２４の機能と制御部２７の一機能とを有する。記憶部２３は、例えば、ＭＲＡＭ等、不揮発でかつ高速な読み書きが可能で、何度も更新が可能なメモリである。無線ＬＡＮ送受信部２５には無線ＬＡＮ用のアンテナ２９が接続され、省電力無線受信部２６には省電力無線用のアンテナ３０が接続されている。無線ＬＡＮ用電源２２は無線ＬＡＮ送受信部２５に電力を供給し、省電力無線用電源２１は省電力無線受信部２６と識別子判別部２４に電力を供給する。制御部２７への電力は別途用意する電源から供給する。なお識別子判別部２４への電力を省電力無線用電源２１ではなく、別途設けた電源から供給してもよく、この場合識別子判別部２４の機能を制御部２７に組み込んでも良い。
【００１５】
図１２は、図１の無線基地局１と図２の無線端末２間で送受信されるメッセージ（制御データ）のシーケンスを示す図である。最初、無線端末２は、無線基地局１とリンクを確立していない状態にあり、このとき無線端末２では、無線ＬＡＮ用電源２２が起動し、省電力無線用電源２１は停止している。
【００１６】
無線基地局１の無線ＬＡＮ送受信部１２からは、定期的にビーコンが送信され、無線端末２の無線ＬＡＮ送受信部２５はビーコンを検出して無線基地局１を発見し、リンク確立を行う（Ａ１〜Ａ３）。なお図１２では簡単のためビーコンの送信を１回のみ示しているが、実際には、以降のシーケンスＡ２〜Ａ９の間も、定期的にビーコンを送信しているものとする。
【００１７】
図４に、ビーコンのフレーム形式４を示す。このビーコンフレームは末尾に本発明用に省電力タグを追加したことを特徴とする。省電力タグ４１は、タイプ、長さで構成され、長さの値は０である。省電力タグ４１が付加された場合は、無線基地局１が本発明の省電力モードを可能であることを示す。省電力タグ４１が付加されない場合は、本発明の省電力モードを利用しないことを示す。
【００１８】
上述したように、無線基地局１は省電力タグを追加したビーコンを定期的に送信する（Ａ１）。
【００１９】
無線端末２の無線ＬＡＮ送受信部１２は、通信用のリンクを確立するために、無線ＬＡＮを用いて無線基地局１へＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信する（Ａ２）。リンク確立の際、本例では、無線端末２および基地局１間でＰＳモードの設定を行うとともに、及び省電力モード用の設定（省電力モードを利用可能か否かの設定）を行う。具体的には、無線端末が送信するＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔのＬｉｓｔｅｎ  Ｉｎｔｅｒｖａｌフィールドの値に、ＰＳモードの際に受信する、無線基地局が送信するビーコンの間隔を設定し、フレームの最後には、本発明の省電力タグを追加する。すなわち、フレームの最後には、必要に応じてＶｅｎｄｏｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃタグの付加が可能であり、本実施形態ではＶｅｎｄｏｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃタグとして、省電力タグをフレームの最後に追加する。
【００２０】
図３に、本発明に省電力タグを追加したＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔのフレーム形式３を示す。省電力タグ３１は、タイプ、長さで構成され、長さの値は０である。省電力タグ３１が付加された場合は、無線端末２は本発明の省電力モードが可能であることを示す。省電力タグ３１が付加されない場合は、本発明の省電力モードを利用しないことを示す。
【００２１】
無線基地局１のデータ処理部１１は、無線ＬＡＮ送受信部１２を介してＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信し、無線端末２にＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤと呼ばれる識別子を割り当てるとともに、無線端末２をＰＳモードに設定し（Ｂ１）、無線ＬＡＮ送受信部１２から無線端末２へＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信する（Ａ３）。図５に、Ａｓｓｏｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅのフレーム形式５を示す。Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤは、無線基地局１内でユニークな識別子で、たとえば１６ビット範囲の１つ以上の値が割り当てられる。
【００２２】
無線基地局１のデータ処理部１１ではＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤと無線端末２のＭＡＣアドレスと無線端末２のモードとを対応付けるテーブルを管理し、識別子を割り当てた無線端末２についてレコードを登録する。
【００２３】
図６に、無線基地局１のデータ処理部１１で管理しているテーブル６を示す。このテーブル６はＭＡＣアドレスと、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤと、モード（通常モード、ＰＳモード、省電力モード）との対応を管理する。図６の例では、基地局１は、ＭＡＣアドレスａａ．ｂｂ．ｃｃ．ｄｄ．ｅｅ．ｆｆの無線端末２と無線リンクを確立しており、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤとして０ｘ０００１を割り当て、モードとして省電力モードを設定している。また基地局１は、別の無線端末２とリンクを確立しており、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤとして０ｘ０００２を割り当て、別の無線端末２のＭＡＣアドレス（ここではａｂ．ｃｄ．ｅｆ．１１．２２．３３）と対応付け、モードとして通常モード（ノーマルモード）を設定している。また基地局１は、さらに別の無線端末２とリンクを確立しており、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤとして０ｘ０００３を割り当て、この無線端末２のＭＡＣアドレス（ここではａｃ．ｂｄ．ａｆ．４４１．５５．６６）と対応付け、モードとしてＰＳモードを設定している。
【００２４】
無線端末２の制御部２７は、基地局１から無線ＬＡＮ送受信部２５を介してＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信したら（Ａ３）、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤを記憶部２３へ保存し、自身をＰＳモードに設定する（Ｃ１）。ＰＳモードでは、無線端末２側は、送信データが無ければ、通信用の電力（無線ＬＡＮ用電源２２）をオフにするが、自分当てのデータの有無を検出するために、ビーコン間隔、または複数のビーコン間隔で定期的に、無線ＬＡＮ用電源２２をオンにして、無線基地局１からのビーコンを受信する。ビーコンには、無線基地局に、どの端末宛のデータが受信されたかを示す情報である、Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｓｓａｇｅ（ＴＩＭ）が含まれており（図４参照）、無線端末はこれを検出してデータを受信する。
【００２５】
図７に、ＴＩＭの形式を示す。ＴＩＭはＥｌｅｍｅｎｔ  ＩＤ、Ｌｅｎｇｔｈ、ＤＴＩＭ  Ｃｏｕｎｔ、ＤＴＩＭ  Ｐｅｒｉｏｄ、Ｐａｒｔｉａｌ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｂｉｔｍａｐで構成されている。Ｅｌｅｍｅｎｔ  ＩＤは、５、ＬｅｎｇｔｈはＴＩＭの値の長さ、ＤＴＩＭ  ＣｏｕｎｔはＤＴＩＭ（Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｓｓａｇｅ）が最後に送信されてからの番号を示す。ＤＴＩＭとは、ブロードキャストデータやマルチキャストデータが無線基地局１に存在する場合に、ビーコンに含まれて無線端末２へ通知するパラメータで、Ｐａｒｔｉａｌ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｂｉｔｍａｐに含まれる。例えば、ＤＴＩＭ  Ｃｏｕｎｔ値がゼロの場合は、ＤＴＩＭが送信されていることを示す。ＤＴＩＭ  Ｐｅｒｉｏｄは、無線基地局１がＤＴＩＭを送信するビーコンの間隔である。Ｐａｒｔｉａｌ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｂｉｔｍａｐは、無線端末宛のデータが無線基地局１へ届いた場合に利用される。例えば、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤが１の無線端末２へデータが届いた場合には、Ｐａｒｔｉａｌ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｂｉｔｍａｐの１ビット目の値が１となる。複数の無線端末２へデータが届いた場合には、それぞれのＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤの値に対応するビット目の値が１となる。ゼロビット目は、ブロードキャストやマルチキャストメッセージが届いた場合に１となる。
【００２６】
なお、無線端末２が、ＰＳモードから通常のモードに変更したい場合には、制御部２７により、無線ＬＡＮ送受信部２５から無線基地局１へ、パワーマネジメントビットを０にしたデータフレームを送信する。また通常のモードからＰＳモードに変更する場合には、制御部２７により、無線ＬＡＮ送受信部２５から無線基地局１へ、フレームコントロールフィールドのフラグにある、パワーマネジメントビットを１にしたデータフレームを送信する。これにより、無線基地局１のデータ処理部１１は無線端末２がＰＳモードになったことを検出する。
【００２７】
ここで、無線端末２が、本発明の省電力モードに変更する場合には、制御部２７により、無線ＬＡＮ送受信部２５から省電力リクエストメッセージ８を無線基地局１へ送信する（Ａ４）。
【００２８】
図８に省電力リクエストメッセージ８のフレーム形式を示す。Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（フレームコントロール）フィールドは、バージョン、タイプ、サブタイプ、フラグで構成されている。タイプの値は制御フレームを表す１であり、サブタイプは、省電力リクエストメッセージを表す固有の値である。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準ではＲｅｓｅｒｖｅｄとなって無視されている値を用いることも可能である。フレームコントロールフィールドのフラグにある、パワーマネジメントビットを１にすることで、これから省電力モードに入ることを示す。なおフレームコントロールフィールドは無線ＬＡＮで用いられる各種のフレームに共通に付加されるものである。パワーマネジメントビットを１にした省電力リクエストメッセージは、本発明の省電力モードへの移行を要求する移行要求フレームに相当する。
【００２９】
無線基地局１のデータ処理部１１は、無線ＬＡＮ送受信部１２を介して省電力リクエストメッセージ８を受信すると、この省電力リクエストメッセージ８を送信した無線端末のモードをテーブル６において省電力モードへ更新し（Ｂ２）、省電力レスポンスメッセージ９を、無線ＬＡＮ送受信部１２を介して無線端末２へ送信する（Ａ５）。
【００３０】
図９に省電力レスポンスメッセージ９のフレーム形式を示す。Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌのタイプは制御フレームを表す１で、サブタイプは、例えばＩＥＥＥ８０２．１１標準ではＲｅｓｅｒｖｅｄとなっている値２を用いる。Ｓｔａｔｕｓ  Ｃｏｄｅの値は、省電力モードが成功した場合は、成功を表す値である０、失敗であれば１を値とする。成功を表す０が設定された省電力レスポンスメッセージ９はたとえば本発明の省電力モードへの移行を許可する許可フレームに相当する。
【００３１】
無線端末２の制御部２７は、無線ＬＡＮ送受信部２５を介して省電力レスポンスメッセージ９を受信すると、リンク接続をしている無線基地局１と通信するために必要なパラメータを記憶部２３に保存し、無線ＬＡＮ用電源２２をオフにし、省電力無線用電源２１をオンにすることで、省電力モードへ移行する（Ｃ２）。記憶部２３に保存するパラメータは、例えば、無線基地局１のＢＳＳＩＤ、ＥＳＳＩＤ、チャンネル番号、暗号化に用いる鍵等である。なお、パラメータの記憶は、これより前、たとえばＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを受けた時点で行ってもよい。
【００３２】
無線ＬＡＮ用電源２２がオフにされことで、無線ＬＡＮ送受信部２５への電力供給が無くなり、また省電力無線用電源２１がオンにされることで、省電力無線受信部２６へ電力が供給される。無線ＬＡＮ送受信部２５よりも省電力無線受信部２６の方が少ない電力消費量である。そのために、無線ＬＡＮのＰＳモードよりも、本発明の省電力モードの方が小さい消費電力で済む。省電力無線用電源２１から識別子判別部２４に電力を供給する場合もこの値は十分小さいため、全体として小さい消費電力で済む。
【００３３】
無線基地局１のデータ処理部１１は、無線ＬＡＮ送受信部１２を介して省電力レスポンスメッセージ９を送信した後、ＬＡＮ１４からデータ処理部１１にユーザデータが受信された場合、テーブル６を参照し、もしこのユーザデータの宛先が省電力モードの無線端末２でないとき（通常モードまたはＰＳモードの無線端末のとき）は、通常のＩＥＥＥ８０２．１１の動作を行う。もし省電力モードの無線端末２であり、ユーザデータがユニキャストまたはブロードキャストのときまたはマルチキャストで無線端末２がマルチキャストのグループに属しているときは、省電力無線送信部１３から、本実施形態で新たに定義したデータ到着メッセージ１００を送信する（Ａ６）。もデータ到着メッセージ１００は本発明の無線端末２宛のユーザデータが存在することを通知する通知フレームの一例に相当する。
【００３４】
図１０にデータ到着メッセージ１００を示す。データ到着メッセージ１００はＢＳＳＩＤ、Ｌｅｎｇｔｈ、Ｐａｒｔｉａｌ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｂｉｔｍａｐで構成されている。ＢＳＳＩＤの値は無線基地局１のＢＳＳＩＤ、ＬｅｎｇｔｈはＰａｒｔｉａｌ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｂｉｔｍａｐの長さ、Ｐａｒｔｉａｌ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｂｉｔｍａｐの内容は、ＩＥＥＥ８０２．１１同様、無線端末２のＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤと同じビット番目が１であるビットマップである。このとき、省電力無線の特性により、誤り率が高く、長いビット列を送受信できない場合は、Ｐａｒｔｉａｌ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｂｉｔｍａｐを圧縮し、または短いビット長になるようなハッシュ値を用いることも可能である。または、誤り率が高いことを考慮し、パリティビットを設けることも可能である。
【００３５】
省電力モード中の無線端末２は、無線基地局１からのデータ着信メッセージ１００のみを受信可能な状態である。無線端末２においてデータ着信メッセージ１００を受信した場合、データ着信メッセージ１００は省電力無線受信部２６にて処理がされ、識別子判別部２４へ送られる。
【００３６】
識別子判別部２４では、データ着信メッセージ１００に自分宛の情報が含まれているかを判別する。記憶部２３からＢＳＳＩＤの値とＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤの値を読み込み、データ着信メッセージ１００の値と同一か否かを判別し、もし違っていたら何も行わない。もし同一であるか、ブロードキャストメッセージであるか、メンバであるマルチキャストメッセージである場合、識別子判別部２４は、無線ＬＡＮ用電源２２をオンする。
【００３７】
無線ＬＡＮ用電源２２をオンすると、無線ＬＡＮ送受信部２５は記憶部２３から必要な無線ＬＡＮのパラメータを読み込み、再び無線基地局１へ省電力リクエストフレーム８を送信する（Ａ７）。この際、省電力リクエストフレーム８のフレームコントロールのフラグの、パワーマネジメントビットをゼロにし、これにより省電力モードから通常のモードに復活することを通知する。
【００３８】
無線基地局１のデータ処理部１１は、無線ＬＡＮ送受信部１２を介して省電力リクエストフレーム８を無線端末２から受信すると、テーブル６を参照し、該当するレコードのモード（フレームを送った無線端末２のモード）を省電力モードから通常モードに更新する（Ｂ３）。そして、データ処理部１１は、省電力レスポンスフレーム９を、無線ＬＡＮ送受信部１２を介して無線端末２へ、送信する（Ａ８）。このとき省電力レスポンスフレーム９のＳｔａｔｕｓ  Ｃｏｄｅの値は成功を表すゼロである。この後、無線基地局１のデータ処理部１１は、無線端末２宛のデータ（ユーザデータ）を、無線ＬＡＮ送受信部１２を介して送信する（Ａ９）。
【００３９】
無線端末２の制御部２７は、ステップＡ９において無線ＬＡＮ送受信部２５を介して省電力レスポンスフレーム９を受信したら、無線基地局１における通常モードへの変更が成功したことを認識し、省電力無線用電源２１をオフして、省電力無線受信部２６への電源供給を終了し、これにより通常モードへ移行する（Ｃ３）。
【００４０】
なお本例では、省電力モードから通常モードへ移行してユーザデータを受信する例を示したが、ＰＳモードへ移行してユーザデータを受信するようにしてもよい。無線端末２は上記省電力リクエスト８を送ったことにより前記無線基地局１からユーザデータを受信することから、省電力リクエスト８は本発明のユーザデータの取得要求フレームの一形態に相当する。
【００４１】
以上に説明したように、本実施形態によれば、無線端末が通信を行わない間には、省電力であることを特徴とするもう一つの無線を用いて、省電力化を図ることができる。従って、無線端末のバッテリ消費を抑えるため、無線端末の駆動期間の長期化が可能となる。
【００４２】
（第２の実施形態）
図２の無線端末２における記憶部２３は、ＤＲＡＭのように揮発性で、常に電源がオンである必要があるものでもかまわないが、さらに省電力の効果をあげるために、図１１のように、保存する情報によって最適なメモリに分割されていても良い。図１１に示す記憶部２３は、内部が、識別子記憶部２３ａ（第２の記憶部）、無線ＬＡＮパラメータ記憶部２３ｂ（第１の記憶部）に分かれている。この場合、識別子記憶部２３ａに用いられるメモリ、無線ＬＡＮパラメータ記憶部２３ｂに用いられるメモリは共にＭＲＡＭのような、不揮発性で、何度でも書き換えが可能であるメモリである。
【００４３】
このような構成の記憶部２３を用いた場合、通常モード（またはＰＳモード）により省電力無線用電源２１がオフになっている場合では、識別子記憶部２３ａは電源供給がされておらず、無線ＬＡＮパラメータ記憶部２３ｂのみが、無線ＬＡＮ用電源２２により、電源供給されている。無線基地局１とリンク接続された状態では、無線ＬＡＮパラメータ記憶部２３ｂへ無線ＬＡＮ通信に必要なパラメータが保存される。通常モード（またはＰＳモード）から省電力モードになる場合、無線基地局１から省電力レスポンスが受信され、省電力モードのリクエストが成功したことが判断されると、省電力無線用電源２１をオンし、識別子記憶部２３ａへ電力供給を行い、識別子記憶部２３ａへ無線基地局のＢＳＳＩＤとＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤを記憶し、無線ＬＡＮ用電源２２をオフし、無線ＬＡＮパラメータ記憶部２３ｂの電力供給を止める。
【００４４】
無線基地局１からのデータ到着メッセージ１００（図１０参照）を受信した場合では、識別子判別部２４は識別子記憶部２３ａからＢＳＳＩＤとＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤを読み込み、読み込んだ値が、該メッセージ内の情報と同一か否かを判定する。
【００４５】
省電力モードから通常モード（またはＰＳモード）へ戻る場合、無線端末２が無線ＬＡＮ用電源２２をオンすると、無線ＬＡＮパラメータ記憶部２３ｂへ電源が供給される。同様に電源が供給された無線ＬＡＮ送受信部２５は無線ＬＡＮパラメータ記憶部２３ｂから必要なパラメータを読み込み、再び無線基地局１と無線ＬＡＮによる通信を開始する。通常モード（ＰＳモード）に戻ったら、省電力用無線用電源２１をオフすることで、識別子記憶部２３ａは再び電源供給が止まる。
【００４６】
以上のように、本実施形態によれば省電力効果をさらに高めることが可能になる。
【００４７】
（第３の実施形態）
第１の実施形態では、無線端末２は、省電力モード時に無線基地局１へ自分宛のデータが受信されたことを省電力無線により検出し、通常モードに戻ってデータを受信したが（Ａ５〜Ａ９）、この後、再び省電力モードになる場合は、より単純な方法により高速に動作するような実施が可能である。本実施形態に係わるシーケンスを図１３に示す。ステップＡ６より後のシーケンスが図１２と異なっている。
【００４８】
例えば、識別子判別部２４が、ステップＡ６で自分宛のデータが無線基地局１にあることを検出すると、無線ＬＡＮ用電源２２をオンし（Ｃ４）、無線ＬＡＮ送受信部２５、無線ＬＡＮパラメータ記憶部２３ｂへ電源を供給し、無線ＬＡＮ送受信部２５は無線ＬＡＮパラメータ記憶部２３ｂから必要な無線ＬＡＮのパラメータを読み込む。この際、省電力無線用電源２１はオンにしたままとする。そして、無線基地局１へは、省電力リクエストフレーム８ではなく、ＩＥＥＥ８０２．１１標準で用いるＰＳ−Ｐｏｌｌメッセージ（取得要求フレーム）を送信し（Ａ１０）、無線基地局１からユーザデータを受信する（Ａ１１）。データ受信後は、再び省電力モードに移行するために、無線ＬＡＮ用電源２２をオフし（Ｃ５）、無線ＬＡＮ送受信部２５と無線ＬＡＮパラメータ記憶部２３ｂの電源供給を止め、省電力無線受信部２６と識別子記憶部２３ａ、識別子判別部２４への電源供給のみを行い、無線基地局１からのデータ到着メッセージ１００を待つ。
【００４９】
一方、ＰＳ−Ｐｏｌｌを受信した無線基地局１は、標準的な方式を用いて、対応する無線端末２へユーザデータを送信する（Ａ１１）。再び省電力モード中の無線端末２へのユーザデータがＬＡＮ１４または他の無線端末から受信された場合、省電力無線を用いてデータ到着メッセージを送信する。
【００５０】
無線端末２が、ＰＳ−Ｐｏｌｌを用いてユーザデータを受信した結果、通常モードになる必要が生じた場合、図１３のシーケンスの一部を図１４のように変更することも可能である。すなわち、ステップＡ１１でユーザデータを受信した後、無線ＬＡＮ用電源２２をオフにせず、省電力リクエストフレーム８を、パワーマネジメントビットをゼロにして無線基地局１へ送信し（Ａ１２）、無線基地局１からの省電力レスポンスフレーム９が成功であれば（Ａ１３）、省電力無線用電源をオフにし（Ｃ６）、そのまま通常モードになることも可能である。
【００５１】
この場合、無線基地局１は、省電力リクエストフレーム８を受信したら、テーブル６を参照し、該当する無線端末２のモードを省電力モードから通常モードへ更新する（Ｂ４）。
【００５２】
以上のように、本実施形態によればユーザデータ受信後、所望のモードに高速に遷移することが可能になる。
【００５３】
（第４の実施形態）
無線端末２が省電力モード中に移動するなどして、無線基地局１から離れ無線基地局１からの省電力無線を受信できなくなった場合を検出するために、無線基地局１のデータ処理部１１は、省電力無線送受信部１３を介して定期的に空のデータ到着メッセージ１００（存在確認メッセージ）を送信することも可能である。
【００５４】
空のデータ到着メッセージとは、無線基地局１に全くデータが到着していない場合でも、無線基地局１が省電力モード中の無線端末２へ、無線基地局１の省電力無線のカバレージエリアから外へ出ていないことを通知するための役割を担うメッセージである。空のデータ到着メッセージは、データ到着メッセージ１００（図１０参照）と形式は同じだが、ＢＳＳＩＤのみを送信する。空のデータ到着メッセージを受信した無線端末２は、該メッセージを識別子判別部２４へ送るが、ＬｅｎｇｔｈやＰａｒｔｉａｌ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｂｉｔｍａｐが存在しないため、何も行わない。
【００５５】
無線基地局１は空のデータ到着メッセージまたは、データ到着メッセージの間隔は、固定であってもよいしまたは設定可能であってもよい。固定の場合は、例えばビーコン間隔と同じである。設定可能である場合では、無線基地局１で予め設定し、ビーコンにメッセージの間隔を付加することが可能である。その場合、たとえば、Ｖｅｎｄｏｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃタグを用いて、メッセージの間隔を無線端末２に通知することで実現が可能である。
【００５６】
図１５は本実施形態に係わる無線端末２の動作を説明するフローチャートである。
【００５７】
無線端末２の識別子判別部２４は、データ到着メッセージ１００が予め分かっている間隔で受信されたか否かを判断する（Ｓ１）。当該予め分かっている間隔で受信されたときは処理を終了し（Ｓ１のＹＥＳ）、この間隔で受信されなくなったときは（Ｓ１のＮＯ）、無線端末２が無線基地局１の省電力無線のカバレージエリアから外へ移動したと判定し、一旦無線ＬＡＮ用電源２２をオンして無線ＬＡＮ送受信部２５へ電源を供給し（Ｓ２）、無線ＬＡＮ送受信部２５を用いてスキャンを行う（Ｓ３）。もし今までリンク接続していた無線基地局１が発見された場合には（Ｓ４のＹＥＳ）、省電力無線のカバレージエリアから外へ出たと判定し、たとえばＰＳモードに切り替えるための処理を行う（Ｓ５）。もし発見されなかった場合には、例えば他に接続可能な無線基地局へリンク接続し、適切なモードへ移行する（Ｓ６）。
【００５８】
無線基地局１はもしデータ到着メッセージ１００を送信しても、受信したデータの宛て先である無線端末２からＰＳ−Ｐｏｌｌまたは省電力リクエストフレーム８を受信しなかった場合、あるタイムアウト時間が経ったら、データ処理部１１は、あきらめてデータを消去する。タイムアウト時間は、例えばＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔのＬｉｓｔｅｎ  Ｉｎｔｅｒｖａｌにあらかじめ設定を行うか、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔフレームのＶｅｎｄｏｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃタグに新たにタイムアウト値を付加して送信することにより設定が可能である。
【００５９】
以上に説明した第１〜第４の実施形態は、全てのＩＥＥＥ８０２．１１標準機能と独立して動作するため、標準的な無線ＬＡＮ端末と、本発明の無線端末２と、標準的な無線ＬＡＮ基地局と、本発明の無線基地局１は共存が可能で、互換性が保たれる。さらに、無線ＬＡＮのセキュリティ機能などの有り無しに関わらず、本発明は独立して動作する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る無線基地局の構成を示す図。
【図２】本発明の一実施の形態に係る無線端末の構成を示す図。
【図３】Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム形式を示す図。
【図４】ビーコンフレーム形式を示す図。
【図５】Ａｓｓｏｃｉａｔｉｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム形式を示す図。
【図６】基地局で管理するテーブルを示す図。
【図７】Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｍａｐ（ＴＩＭ）を示す図。
【図８】省電力リクエストフレーム形式を示す図。
【図９】省電力レスポンスフレーム形式を示す図。
【図１０】データ到着メッセージ形式を示す図。
【図１１】記憶部２３の構成例を示す図。
【図１２】第１の実施形態に係わる無線端末および基地局間のシーケンスを示す図。
【図１３】第３の実施形態に係わる無線端末および基地局間のシーケンスを示す図。
【図１４】図１３のシーケンスの一部変更例を示す図。
【図１５】第４の実施形態に係わる無線端末の動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００６１】
１  無線基地局
１１  データ処理部
１２  無線ＬＡＮ送受信部
１３  省電力無線送信部
１４：ＬＡＮ
１５：無線ＬＡＮ用アンテナ
１６：省電力用アンテナ
２  無線端末
２１  省電力無線用電源
２２  無線ＬＡＮ用電源
２３  記憶部
２３ａ  識別子記憶部
２３ｂ  無線ＬＡＮパラメータ記憶部
２４  識別子判別部
２５  無線ＬＡＮ送受信部
２６  省電力無線受信部
２９：無線ＬＡＮ用アンテナ
３０：省電力用アンテナ
３  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム
４  ビーコンフレーム
５  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム
６  テーブル
７  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｍａｐ（ＴＩＭ）
８  省電力リクエストフレーム
９  省電力レスポンスフレーム
１０  データ到着メッセージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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