(57)【要約】【課題】消費電力を低減する。【解決手段】無線通信装置は、無線局装置と情報の送受信を行う複数の無線通信部と、他の無線通信部に対して非同期かつ独立に、無線通信部が個別のポートを介して情報の書き込み及び読み出し可能な記憶部とを備え、複数の無線通信部のうちの少なくともひとつは、アクティブ状態及び省電力動作のためのスリープ状態を定期的に繰り返す間欠動作を実施可能であり、無線通信部は、無線局装置から受信した情報を記憶部に記憶させ、他の無線通信部が記憶させた情報を記憶部から読み出し該情報を無線局装置に送信することが可能である。【選択図】図１
2014030115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線局装置と、前記無線局装置と通信が可能な無線通信装置とを具備する無線通信システムにおける無線通信装置であって、
前記無線局装置と情報の送受信を行う複数の無線通信部と、
他の前記無線通信部に対して非同期かつ独立に、前記無線通信部が個別のポートを介して情報の書き込み及び読み出し可能な記憶部と
を備え、
前記複数の無線通信部のうちの少なくともひとつは、アクティブ状態及び省電力動作のためのスリープ状態を定期的に繰り返す間欠動作を実施可能であり、
前記無線通信部は、前記無線局装置から受信した情報を前記記憶部に記憶させ、他の前記無線通信部が記憶させた情報を前記記憶部から読み出し該情報を前記無線局装置に送信することが可能である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記無線通信部が前記無線局装置から受信する情報に対してアドレスの変換、上位レイヤの信号終端処理、各種制御情報の終端処理の少なくとも何れかひとつを実施可能な第１の通信制御部を更に備え、
前記第１の通信制御部は、アクティブ状態及び省電力動作のためのスリープ状態を定期的に繰り返す間欠動作を実施可能であり、前記無線通信部に対して非同期かつ独立に、個別のポートを介して前記記憶部に情報の書き込み及び読み出しが可能である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記無線通信部は、該無線通信部の通信制御にかかわる情報を終端する第２の通信制御部を有し、
前記第２の通信制御部は、他の前記無線通信部または他の前記第２の通信制御部に対して非同期かつ独立に、個別のポートを介して前記記憶部に情報の書き込み及び読み出しが可能である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線通信装置であって、
前記記憶部が有する記憶領域は、
情報の書き込み元、情報の読み出し先、又は、情報の書き込み元と読み出し先との組み合わせに応じて複数の領域に分割されており、
前記無線通信部は、
対応する前記領域に対して情報の書き込み及び読み出しを行う
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線通信装置であって、
前記無線通信部は、
情報の書き込み元、情報の読み出し先、又は、情報の書き込み元と読み出し先との組み合わせを示す付加情報を付与して前記記憶部に情報を記憶させ、
前記記憶部から情報を読み出す際には前記付加情報に応じて情報を読み出す
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
複数の無線局装置と情報の送受信を行う複数の無線通信部と記憶部とを備える無線通信装置が行う無線通信方法であって、
前記無線通信部が、前記無線局装置から受信した情報を前記記憶部に記憶させるステップと、
前記無線通信部が、他の前記無線通信部が記憶させた情報を前記記憶部から読み出し該情報を前記無線局装置に送信するステップと
を有し、
前記複数の無線通信部のうちの少なくとも一つは、アクティブ状態及び省電力動作のためのスリープ状態を定期的に繰り返す間欠動作を実施し、
前記記憶部は、他の前記無線通信部に対して非同期かつ独立に、前記無線通信部が個別のポートを介して情報の書き込み及び読み出し可能である
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】
本発明は、新規の無線アクセスシステムの基地局を多数設置する際の消費電力量の増大を抑えるための無線通信装置、及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のインターネットの普及と共に、光回線やＡＤＳＬ等の有線回線に加え、スマートフォンを中心とするモバイル環境でのインターネット利用が増大している。これらは、第３世代携帯電話（３Ｇ）や次世代携帯電話と位置づけられるＬＴＥ（Long Term Evolution）などの回線を利用することで、いつでも何処でもインターネット利用を可能とするものである。これらのシステムは、無線アクセスに利用される様々な周波数帯の中でも、比較的使い勝手の良いマイクロ波帯を利用するものであり、この周波数帯の性質を利用して、ひとつの基地局で広範囲のエリアを一括してサービスエリアにすることが出来ている。
【０００３】
しかし、この様な使い勝手の良いマイクロ波帯はその他のシステムにおいても利用が期待されており、既に周波数資源の枯渇の問題に直面している。特に、動画などを含むブロードバンドのアプリケーションが増加し、ユーザ毎の通信速度が以前に比べ急速に増加中で、ＬＥＴなどではより広い周波数帯域の割り当てが必要になるが、全体の帯域を複数の事業者が分け合うことになり、１事業者に割り当てられる帯域は非常に限定されたものとなっているのが現状である。一方で、スマートフォンやノートＰＣからのモバイル環境でのインターネット利用は留まるところを知らぬ勢いで増加し、周波数資源の枯渇、パンク状態は目前の状態である。
【０００４】
この様な状況の中で３ＧおよびＬＴＥ等の回線を流れるトラヒックを迂回させる無線システムが必要となる。最も現実的なシステムは２．４ＧＨｚ帯および５ＧＨｚ帯を利用するＷｉＦｉ（登録商標、以下同様）である。ＩＥＥＥ８０２．１１系の規格（８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ等の全ての規格を含む）に準拠するＷｉＦｉでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）と呼ばれるアクセス技術を用い、同一の周波数チャネルを用いて非計画的に乱立する無線局が混在した中でも、効率的かつ安定的に無線アクセスを利用可能である。さらに、各家庭内のホームネットワーク、携帯型ゲーム機間、ノートＰＣや携帯電話等への実装など、爆発的に普及したこれらのシステムは既に基地局装置（ＡＰ：アクセスポイントとも呼ぶ）および端末装置の双方の価格が非常に安価になり、既に社会的な地位を確立している状態である。
【０００５】
このＷｉＦｉにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ技術では、基地局の置局設計を特に意識しなくてもシステムが破綻することなく運用可能であり、比較的送信電力を抑えることによるサービスエリア半径を小さく抑えたマイクロセル化を行うと、個々のマイクロセル毎に所定のスループットを実現可能になり、結果的に単位面積当たりの伝送容量は増大する。この様にして、３ＧおよびＬＴＥ等の回線から溢れたトラヒックを効率的にＷｉＦｉネットワークにより吸収することが可能になる。
【０００６】
しかし、ほとんど何処でも利用可能な３Ｇ回線などからの迂回を想定するならば、少なくとも人口の密集する市街地、住宅地などの大部分を広範囲にカバーするために、膨大な数の基地局を設置する必要がある。もともと屋内での利用を前提に設計された無線規格であることもあり、ひとつの基地局で広範囲をカバーすることは困難である。さらに、与干渉エリアを必要最小限に限定することで周波数繰り返し利用を実現し、システム全体の伝送容量を増大させるためには、個々のセル半径を小さく設定するマイクロセル化が非常に有効なアプローチである。しかし、この結果として設置が必要な基地局の台数は膨大となってしまう。したがって、個々の基地局の消費電力はそれほど大きくなくても、それらシステム全体の消費電力量は膨大となり、環境問題の観点からは好ましくない。つまり、伝送容量を増やしながらも環境に対する負荷が小さなシステムが求められている。
【０００７】
これに対して、いわゆる環境発電と呼ばれる技術の活用が期待されている。環境発電のうち太陽光発電は発電可能な電力量も他の発電技術よりも比較的大きいため、最も有力な方法として期待される。この太陽電池により給電される基地局の構想は、上述の消費電力削減とは別の観点からも期待される向きがある。例えば地震などの災害時に、その災害を受けたエリア内で停電が発生することがある。この様な場合、主要なネットワークも同時に被害を受けることは予想されるが、多くの主要な重要設備は自家発電やバッテリーなどのバックアップを備えており、仮に一時的に稼動をストップすることになっても、短時間に集中的に復旧作業が行われるため、比較的早期に通常運用に戻ることが期待される。しかし、被災地の停電は数日から１週間程度に及ぶことも珍しくなく、これらの一般電源から給電されている無線基地局などは、災害発生時の重要なときに長期に渡り運用休止となることも予想され、その時に太陽電池給電の基地局装置は災害復旧のために重要な役割を果たすと期待される。
【０００８】
この様な理由から、太陽電池で給電可能な無線インフラの基地局装置は急激に注目を集めているのが現状である。しかし、ここに大きな問題が残されている。まず、太陽光発電は太陽光が降り注ぐ昼間、さらには晴天時に多くの発電量が期待される一方で、夜間や雨天時には発電が期待できない。このため、通常はバッテリーを太陽電池に接続し、夜間や雨天時にも運用可能な状態としている。しかし、例えば電柱などの上方や専用の支柱に基地局を設置する場合を考えると、平面状の太陽電池パネルは風が吹いた時にその大きさに比例した風圧を受けることになり、強度上の観点からあまり大きなサイズの太陽電池パネルを設置することは出来ない。
【０００９】
仮に３０ｃｍ四方のサイズの太陽電池パネルを想定して、運用時の課題を整理してみる。現在、一般的な太陽電池パネルの発電能力は、１ｍ２あたり１８０Ｗといわれている。３０ｃｍ四方の場合には、この９％の発電量に相当する。さらに、昼間と夜間を含めた晴天率（太陽が出ている率）は年間日照時間が約１０００時間であることから１０００／（３６５×２４）の１１．４％程度の低い割合である。したがって、３０ｃｍ四方の太陽電池パネルの発電能力は長時間平均すると１８０Ｗ×０．０９×０．１１４＝１．８５Ｗ程度となる。さらに、一旦バッテリーに蓄電した電力を利用する場合の蓄電効率も考慮すると、利用可能な電力はさらに低い値となることが予想される。また、晴天や雨天の間隔や周期はランダムであり、発電量が低い日々が長く続けば、数日平均で見たときの発電量にも波があり、通信用のインフラとしての利用においては、当然ながらさらなるマージンが必要となる。
【００１０】
もともと環境に考慮した社会的な取り組みの中でも、様々な電子機器の消費電力削減は広く進められているところであるが、上述の様な太陽電池給電の基地局装置を想定すると更に、基地局装置の省電力化が重要な課題となる。そこで、従来技術における基地局装置の省電力化技術を以下に紹介する。
例えば、特許文献１には、基地局装置にスリープを導入する技術が記載されている。通常、基地局装置はＡＣ１００Ｖの電源に接続される一方、携帯型の端末装置は内蔵するバッテリーで駆動されていることが多く、その様なバッテリー駆動の端末装置では、スリープと呼ばれるメカニズムを利用して一定の周期で自らの回路の動作を停止させ、バッテリーセービングを図るのが一般的である。ＡＣ１００Ｖの電源に接続された基地局装置は本来であればスリープの必要はないのであるが、消費電力の削減のため、ないしはバッテリーを搭載した特殊な基地局装置などにおいて、基地局装置も所定の周期で自らの回路を停止させ、スリープ状態に入ることで消費電力を削減する。この様にして無線回線に関する部分は省電力化を図るための検討が進められている。
【００１１】
図７は、従来技術における無線基地局装置１０１ａの構成を示す概略ブロック図である。同図において、１０１ａは無線基地局装置、１０２はアンテナ、１０３は第１の無線通信部、１０４は第１のスリープ管理部、１０８はＮＷインタフェース回路、１０９はバッテリー、１１０は電源回路、１１１は給電部を表す。
例えばＷｉＦｉの無線ＬＡＮルーター、アクセスポイントなどの装置を例に取れば、ＷｉＦｉの通信を行なう第１の無線通信部１０３と、有線ネットワークとのデータの送受信を行なうＮＷインタフェース回路１０８とがひとつの筐体の中に内蔵される。この無線基地局装置１０１ａと無線回線を介して通信を行なう端末装置が有線ネットワーク側と通信を行なうために、第１の無線通信部１０３とＮＷインタフェース回路１０８とは相互にデータの交換を行なう。このＮＷインタフェース回路１０８の機能としては、単なるスイッチ的な機能のほかに、ルーターとしての機能を備えていたり、無線基地局装置１０１ａ全体の各種設定を行なうための制御機能なども備えていても構わない。特にルーター機能を備える場合には、ＮＷインタフェース回路１０８は、ＩＰレイヤの信号処理を行なうためのＩＰパケットの信号終端処理などを併せて行なうことになる。
【００１２】
なお、通常の無線ＬＡＮルーター、アクセスポイントなどであれば、バッテリー１０９などを持たずに、電源回路１１０にＡＣ１００Ｖの交流電源が接続され、この電源回路１１０が第１の無線通信部１０３とＮＷインタフェース回路１０８とに給電を行う。ただし、一般的には例を見ないが、例えば太陽電池パネルなどを用いて給電を行なう場合には、給電部１１１として太陽電池パネル等を備え、通常は給電部１１１により発電された電力を一旦バッテリー１０９に蓄える。そして、必要に応じてバッテリー１０９ないしは給電部１１１からの給電を電源回路１１０で受け、電源回路１１０が給電元の切り替えや電圧の調整などを行い、第１の無線通信部１０３とＮＷインタフェース回路１０８とに給電を行う。特に、無線基地局装置であってもこの様に潤沢な電力供給が保証されていない場合には、第１の無線通信部１０３も第１のスリープ管理部１０４を備え、これにより無線基地局装置１０１ａの消費電力削減を図ることになる。
【００１３】
以上の従来技術に関する説明は、太陽電池パネル等の給電部１１１とバッテリー１０９とを組み合わせて無線アクセスのサービスを提供する場合を中心に行なってきたが、この様に無線基地局装置に十分な電力供給がなされずに、バッテリーを用いてサービス提供を行なう例は他にもある。例えば、最近利用者が増えてきたモバイル・ルーターなどもその良い例である。
【００１４】
図８は、従来技術における無線基地局装置１０１ｂの構成を示す概略ブロック図である。同図において、図７と共通な構成には同一の符号をつけて示している。同図において、１０１ｂは無線基地局装置、１０５はアンテナ、１０６は第２の無線通信部、１０７は第２のスリープ管理部を表す。図７との差分は、第２の無線通信部１０６とそれに付随するアンテナ１０５、第２のスリープ管理部１０７を備えている点である。
【００１５】
例えばモバイル・ルーターを例に取れば、第１の無線通信部１０３はＷｉＦｉの機能を備え、第２の無線通信部１０６は３Ｇ回線、ＷｉＭＡＸ（登録商標、以下同様）回線、ＬＴＥ回線等の別の無線規格による無線回線での通信を行なうための無線通信部である。通常、ＮＷインタフェース回路１０８が有線で有線ネットワークと接続している場合には、ネットワークと無線基地局装置１０１ａと無線回線を介して通信を行なう端末装置が、第１の無線通信部１０３とＮＷインタフェース回路１０８とを介して有線ネットワーク側と通信を行なう。
【００１６】
ただし、ユーザが無線基地局装置１０１ｂを有線ネットワークから切り離して利用する場合には、第２の無線通信部１０６が接続する無線ネットワークを経由して、第１の無線通信部１０３が通信を行なう相手の端末装置とネットワーク側とが、第１の無線通信部１０３、ＮＷインタフェース回路１０８、第２の無線通信部１０６を介して通信を行なうことができる。この際、第２の無線通信部１０６にも第２のスリープ管理部１０７が実装されている場合には、適宜、第２の無線通信部１０６の省電力化を図り、バッテリー１０９の持ちを良くして運用することが可能である。
【００１７】
なお、モバイル・ルーターの場合には通常は太陽電池パネル等の給電部１１１は実装しておらず、屋内利用などでは電源回路１１０（ないしは便宜上は給電部１１１と考えても良い）にＡＣ１００Ｖ電源が供給され、電力の余力があればバッテリー１０９に充電が行なわれる。
また、ここでの説明ではモバイル・ルーターを無線基地局装置として説明を行ったが、有線ネットワークから切り離して利用する場合には、ＷｉＦｉ接続を行う端末装置に対しては基地局的な振る舞いをする一方、３Ｇ回線、ＷｉＭＡＸ回線、ＬＴＥ回線等の別の無線回線での通信においては端末装置として振る舞い、その装置全体で見れば中継局装置として動作することになる。
【００１８】
以上が本発明に関連した従来技術の説明である。ただし、上述のモバイル・ルーターとは本質的に違う用途の装置ではあるが、中継機能を備えているという点で類似性をもった従来技術における無線中継局装置についても合わせて説明を加えておく。
図９は、従来技術における無線中継局装置１２１の構成を示す概略ブロック図である。同図において、同図において、図８と共通な構成には同一の符号をつけて示している。同図において、１１２は無線中継手段、１１３は第１の無線通信部、１１４は第２の無線通信部、１１５は信号処理部、１２１は無線中継局装置を表す。
【００１９】
通常、無線中継局装置１２１とは、直接的には信号の届かない領域に対し無線のサービスを提供するために、複数段に中継局を経由させて信号の転送を行う。ここでは、特性的に優れた再生中継を行なう装置と、特性的には劣るが簡易な構成の非再生中継を行なう装置が存在する。例えば、再生中継を行なう場合には、個別のアンテナ１０２で受信した信号を第１の無線通信部１１３で増幅、周波数変換、フィルター処理などのＲＦ信号処理を行ない、信号処理部１１５にて一旦復調処理および誤り訂正などを行ない、再生されたデータを更に変調処理して、これを再度第２の無線通信部１１４にて周波数変換、フィルター処理、信号増幅などのＲＦ信号処理を行ない、これを個別のアンテナ１０５より送信する。
【００２０】
通常は第１の無線通信部１１３および第２の無線通信部１１４の扱う周波数は異なるチャネルを使用し、それぞれの相互の与被干渉がないように設計されている。これに対して非再生中継の場合には、個別のアンテナ１０２で受信した信号を第１の無線通信部１１３で信号増幅、フィルター処理などのＲＦ信号処理を行ない、これをベースバンド信号に落とさずにアナログ信号のまま第２の無線通信部１１４に転送し、第２の無線通信部１１４にて信号増幅などのＲＦ信号処理を行ない、これを個別のアンテナ１０５より送信する。
【００２１】
以上の説明では第１の無線通信部１１３と第２の無線通信部１１４とは同一の周波数チャネルを用いる例として、周波数変換を行なわない場合の説明を行なったが、いずれかの回路にて周波数変換を行なうことで、第１の無線通信部１１３と第２の無線通信部１１４がそれぞれの相互の与被干渉がないように設計することも可能である。以上の非再生中継の場合には、信号処理部１１５は実質的には周波数変換用の回路ないしは単なる信号伝達の信号線などと解釈することも可能であるが、ポイントとしては第１の無線通信部１１３の信号を連続的に第２の無線通信部１１４に転送している点である。
【００２２】
また、図９に記載の無線中継局装置１２１では第１の無線通信部１１３から第２の無線通信部１１４への片方向の信号の伝送のみを説明したが、当然ながら逆方向の信号伝送を含む構成とすることも可能である。また、第１の無線通信部１１３および第２の無線通信部１１４は、全体として一つの機能を実現する無線中継部１１２の部分回路として位置づけられ、すなわち第１の無線通信部１１３および第２の無線通信部１１４は一元管理されている。この無線中継局装置１２１は、ＡＣ１００Ｖが常時給電される給電部１１１、および無線中継部１１２の動作する電源の条件に適合させて常時電力供給を行う電源回路１１０を備え、スリープ管理を行なうことなく、常時、信号を中継し続ける動作を行なうものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２０１０−１９３２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
以上の従来技術では、基本的に無線基地局装置はＡＣ１００Ｖの電源に接続されたり、ないしはプライベートな無線ネットワークの無線基地局装置であるためにバッテリーを使いきって運用停止状態になった場合には、再度、ＡＣ１００Ｖの電源に接続すれば良いなど、楽観的な条件を想定していた。さらに言えば、無線回線上を流れるトラヒック量の大小は考慮せず、バッテリーで駆動している（ＡＣ１００ＶやＤＣ電源の供給がない）場合にはバッテリーの残量のみに応じて強制的に省電力モードとすることも可能であった。
【００２５】
しかし、上述の３ＧやＬＴＥのトラヒックを迂回させるためのＷｉＦｉネットワークを想定するならば、公衆無線インフラとしての責任上、バッテリーを使いきったからと言って運用停止状態になるのは極力避けなければならない。また、従来技術は上述の様に言わばベストエフォート型の「省電力制御」であったが、３ＧやＬＴＥのトラヒックを迂回させるためのＷｉＦｉネットワークを安定的に運用するためには、太陽電池給電の無線基地局装置を利用する際により高度な省電力制御を行うことが求められる。だが、実際のところは第１の無線通信部１０３や第２の無線通信部１０６の消費電力は、無線基地局装置１０１ａ、１０１ｂの全体の消費電力の中のごく一部であり、この無線通信におけるスリープ機能による節電効果は非常に限られたものとなる。
【００２６】
実際、インターネット上での報告の中で、様々なユーザが行なった節電のための実験結果を目にすることができる。これらの報告では、例えば市販の無線ＬＡＮルーターの無線機能をＯＦＦに設定した場合とＯＮに設定した場合の消費電力の比較などが掲載されていたが、その記述によれば、ＯＮの場合に４〜５Ｗ程度の消費電力に対し、ＯＦＦとすることでの消費電力削減量はたったの１Ｗ以下であったという。
【００２７】
この結果は妥当なものであり、ＮＷインタフェース回路１０８には常に電力が供給され、いつ何時、有線ネットワークより、ないしは第１の無線通信部１０３または第２の無線通信部１０６より信号が入力されても大丈夫なように、少なくともいずれかの入力ルートでの信号入力がありうる環境ではＮＷインタフェース回路１０８は常に起動している必要があった。そして、このＮＷインタフェース回路１０８の消費電力が、スリープ機能を伴う第１の無線通信部１０３や第２の無線通信部１０６に比べて相対的に大きいという事実がこの結果をもたらしている。すなわち、特にバッテリーに蓄電された電力で動作する必要があるような無線基地局装置においては、単に無線通信手段に対してスリープ機能を実装するだけではなく、さらに消費電力を低減するための工夫を実装し、大幅な消費電力削減を実現できる機能が求められている。
【００２８】
本発明の目的は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、消費電力を低減できる無線通信装置、及び無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記の課題を解決するために、本発明は、複数の無線局装置と、前記無線局装置と通信が可能な無線通信装置とを具備する無線通信システムにおける無線通信装置であって、前記無線局装置と情報の送受信を行う複数の無線通信部と、他の前記無線通信部に対して非同期かつ独立に、前記無線通信部が個別のポートを介して情報の書き込み及び読み出し可能な記憶部とを備え、前記複数の無線通信部のうちの少なくともひとつは、アクティブ状態及び省電力動作のためのスリープ状態を定期的に繰り返す間欠動作を実施可能であり、前記無線通信部は、前記無線局装置から受信した情報を前記記憶部に記憶させ、他の前記無線通信部が記憶させた情報を前記記憶部から読み出し該情報を前記無線局装置に送信することが可能であることを特徴とする無線通信装置である。
【００３０】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記無線通信部が前記無線局装置から受信する情報に対してアドレスの変換、上位レイヤの信号終端処理、各種制御情報の終端処理の少なくとも何れかひとつを実施可能な第１の通信制御部を更に備え、前記第１の通信制御部は、アクティブ状態及び省電力動作のためのスリープ状態を定期的に繰り返す間欠動作を実施可能であり、前記無線通信部に対して非同期かつ独立に個別のポートを介して前記記憶部に情報の書き込み及び読み出しが可能であることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記無線通信部は、該無線通信部の通信制御にかかわる情報を終端する第２の通信制御部を有し、前記第２の通信制御部は、他の前記無線通信部または他の前記第２の通信制御部に対して非同期かつ独立に個別のポートを介して前記記憶部に情報の書き込み及び読み出しが可能であることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記記憶部が有する記憶領域は、情報の書き込み元、情報の読み出し先、又は、情報の書き込み元と読み出し先との組み合わせに応じて複数の領域に分割されており、前記無線通信部は、対応する前記領域に対して情報の書き込み及び読み出しを行うことを特徴とする。
【００３３】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記無線通信部は、情報の書き込み元、情報の読み出し先、又は、情報の書き込み元と読み出し先との組み合わせを示す付加情報を付与して前記記憶部に情報を記憶させ、前記記憶部から情報を読み出す際には前記付加情報に応じて情報を読み出すことを特徴とする。
【００３４】
また、本発明は、複数の無線局装置と情報の送受信を行う複数の無線通信部と記憶部とを備える無線通信装置が行う無線通信方法であって、前記無線通信部が、前記無線局装置から受信した情報を前記記憶部に記憶させるステップと、前記無線通信部が、他の前記無線通信部が記憶させた情報を前記記憶部から読み出し該情報を前記無線局装置に送信するステップとを有し、前記複数の無線通信部のうち少なくとも一つは、アクティブ状態及び省電力動作のためのスリープ状態を定期的に繰り返す間欠動作を実施し、前記記憶部は、他の前記無線通信部に対して非同期かつ独立に、前記無線通信部が個別のポートを介して情報の書き込み及び読み出し可能であることを特徴とする無線通信方法である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、複数の無線通信部が非同期かつ独立に読み書きできる記憶部を備えることにより、複数の無線通信部が間欠的に動作してもそれぞれの間で情報を失うことなく受け渡しすることができる。これにより、複数の無線通信部は互いの動作に依存することなく間欠的に動作することができるので、平均消費電力を低減することが可能になる。
その結果、同一の蓄電量であればバッテリーによるサービス提供時間を大幅に伸ばすことが可能となる。例えばモバイル・ルーター等の利用形態においては、１回の充電でユーザは長い時間継続して無線アクセスを利用することが可能となる。また、太陽電池パネル等を利用した中継型の無線アクセスサービスへの適用においては、その無線基地局に実装すべきバッテリーの容量を抑えることが可能となると共に、夜間や雨天などで発電量が継続的に落ちる場合であっても、比較的安定的にサービスを提供し続けることが可能となる。さらには、給電手段として設置する太陽電池パネルのサイズを小さくして運用することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る第1の実施形態における無線通信装置１ａの構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同実施形態においてマルチポートＲＡＭ１０の記憶領域を複数の領域に分けて利用する一例を示す図である。
【図３】同実施形態における、ＮＷインタフェース回路８の第３のスリープ管理部９が行うスリープ管理の処理フローを示す。
【図４】第２の実施形態における無線通信装置１ｂの構成を示す概略ブロック図である。
【図５】第２の実施形態における無線通信装置１ｂの変形例としての無線通信装置１ｃの構成を示す概略ブロック図である。
【図６】第３の実施形態における無線通信装置１ｄの構成を示す概略ブロック図である。
【図７】従来技術における無線基地局装置１０１ａの構成を示す概略ブロック図である。
【図８】従来技術における無線基地局装置１０１ｂの構成を示す概略ブロック図である。
【図９】従来技術における無線中継局装置１２の構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に、本発明の実施形態における無線通信装置、及び無線通信方法を図面をもとに説明を行なう。なお、以下の実施形態の説明においては無線回線の中継伝送を行う際に、無線通信装置の通信相手は端末装置の場合（すなわち、無線通信装置が基地局ないしアクセスポイントとして動作）に加えて有線ネットワーク側の基地局装置と通信を行う場合（すなわち、この基地局装置の配下の端末局として動作）もある。本実施形態の説明では、特に端末装置と基地局装置の区別をつける必要がない場合に、その両者を含めたものとして「無線局装置」との表記を用いて説明を行うこととする。
【００３８】
（第１の実施形態）
図１に、本発明に係る第1の実施形態における無線通信装置１ａの構成を示す概略ブロック図である。同図において、１ａは無線通信装置、３は第１の無線通信部、４は第１のスリープ管理部、６は第２の無線通信部、７は第２のスリープ管理部、８はＮＷインタフェース回路、９は第３のスリープ管理部、１０はマルチポートＲＡＭ、１０２および１０５はアンテナ、１０９はバッテリー、１１０は電源回路、１１１は給電部を表す。無線通信装置１ａは、給電部１１１、電源回路１１０、バッテリー１０９、第１のスリープ管理部４を有する第１の無線通信部３、第２のスリープ管理部７を有する第２の無線通信部６、第３のスリープ管理部９を有するＮＷインタフェース回路８、マルチポートＲＡＭ１０、及び、アンテナ１０２、１０５を備えている。
【００３９】
図１に記載されている無線通信装置１ａにおいて、図７および図８に対し、アンテナ１０２、１０５、バッテリー１０９、電源回路１１０、給電部１１１について変更はない。第１の無線通信部３、第２の無線通信部６、ＮＷインタフェース回路８には、それぞれ第１のスリープ管理部４、第２のスリープ管理部７、第３のスリープ管理部９が内在しており、それぞれが省電力化のために間欠動作としてのスリープ制御を非同期で行う。
通常、図７および図８のＮＷインタフェース回路１０８は、常に電源が入りアクティブ状態を継続するが、実際にはデータの入出力がある時間率は低い。ただ、どのタイミングで入力があるかが分からないため、常にアクティブ状態であることが求められていた。
【００４０】
第１の実施形態における無線通信装置１ａは、有線のネットワークとの有線接続はなされておらず、第１の無線通信部３、第２の無線通信部６の備える無線通信機能によってのみネットワークとの接続が図られている。
したがって、ＮＷインタフェース回路８により実現されるアドレス変換や上位レイヤの信号処理などは従来と同様に提供されながらも、予期せぬタイミングで入力される信号を定常的に待ち受けする必要はなく、第１の無線通信部３、第２の無線通信部６と同様に、流れるトラヒックの量ないしは処理すべき情報の量（制御情報を含む）に依存して、間欠的な動作をすることが可能である。特に、提供するサービスがベストエフォート型のサービスであれば、多少の遅延時間は許容可能であるため、例えば適当な周期（例えば１０ミリ秒）で定期的に動作を停止（スリープ）させ、その後起床（スリープ状態からアクティブ状態へ移行）し、処理すべき信号を処理した後に、再度スリープ状態に遷移する動作を繰り返せば良い。このスリープの管理を第３のスリープ管理部９により実現する。
【００４１】
次に、第１の無線通信部３、第２の無線通信部６に関しては、スリープ制御の詳細は特に限定せず、一般的なスリープ制御ないしはスリープ制御と等価な省電力制御（もともとのＭＡＣ制御が省電力運用可能なものであれば、別途、スリープ制御のための手段を必ずしも実装する必要はない）であっても良い。
【００４２】
例えば、第１の無線通信部３がアンテナ１０２を介して信号を受信した際には、所定の信号処理により情報を再生し、そのデータをマルチポートＲＡＭ１０の書き込みポートを介してマルチポートＲＡＭ１０に記憶させる。マルチポートＲＡＭ１０への書き込みタイミングは、特に第２の無線通信部６およびＮＷインタフェース回路８の起床時（スリープしておらず、アクティブ動作中の意味）を意識する必要はなく、任意のタイミングで書き込みを行なうことが出来る。すなわち、非同期かつ独立にマルチポートＲＡＭ１０に対して読み書きすることができる。
【００４３】
なお、ここでいう「非同期かつ独立」という言葉は、メモリ構成法に起因した制約を除く範囲で任意のタイミングで非同期かつ独立にアクセス可能であること、及び第１の無線通信部３、第２の無線通信部６およびＮＷインタフェース回路８が、それぞれ他の回路がアクティブ状態かスリープ状態かに依存せず、その状態が自らの回路によるマルチポートＲＡＭ１０へのアクセスに制限を与えないことを意味する。
【００４４】
例えば、マルチポートＲＡＭ１０へのアクセス権が周期的に第１の無線通信部３→ＮＷインタフェース回路８→第２の無線通信部６→第１の無線通信部３→ＮＷインタフェース回路８→第２の無線通信部６→・・・といった順番で回され、これにより相互のアクセスの衝突を回避するようなメモリ構成の場合であれば、（このアクセス権の受け渡し処理としては相互に同期状態にあるかも知れないが）非同期でアクティブ状態／スリープ状態間で状態が変化する他の回路の影響を受けずに独自のタイミングで安定的にアクセス権を確保できるという意味で、非同期かつ独立にアクセス可能であると理解することができる。また「任意のタイミング」でのアクセスについても、上述の例に加えて例えば書き込みと読み出しのアクセスを交互に行うことで同一アドレスへのアクセス衝突を回避するメモリ構成であったとすれば、書き込み時には読み出しを行うことが制限されることになるが、この様なメモリ構成法に起因した制約の範囲内では任意のタイミングでのアクセスが可能である。
【００４５】
ＮＷインタフェース回路８は、アクティブ状態の任意のタイミングにおいてマルチポートＲＡＭ１０の読み出しポートより第１の無線通信部３が書き込んだデータを読み出し、必要に応じて処理を行なう。例えば、ＮＷインタフェース回路８がルーター機能を有する場合には、第１の無線通信部３が書き込みポートから書き込んだデータを読み出し、レイヤ２及びまたはレイヤ３の処理を行ない、新たなデータをマルチポートＲＡＭ１０への書き込みポートから任意のタイミングで書き込みを行なう。
【００４６】
ここで、場合によっては、マルチポートＲＡＭ１０の読み出しポートより読み出したデータがＮＷインタフェース回路８宛てである場合もある。一例としては、各種設定やモニタリングなどの情報を交換する場合には、ＮＷインタフェース回路８内の制御機能を用いてデータの処理を行ない、必要に応じて返信のためのデータ生成を行なう。この場合にも、生成したデータをマルチポートＲＡＭ１０への書き込みポートから任意のタイミングで書き込みを行なう。
【００４７】
第２の無線通信部６は、同様にアクティブな任意のタイミングでマルチポートＲＡＭ１０の読み出しポートよりデータの読み出しを行い、その読み出したデータを第２の無線通信部６の通信機能を用いて、アンテナ１０５を介して通信相手となる無線局装置に対して信号送信する。
【００４８】
情報（信号）の流れとしては、第１の無線通信部３が配下の無線局装置から受信した情報をマルチポートＲＡＭ１０に書き込む。ＮＷインタフェース回路８は、マルチポートＲＡＭ１０に書き込まれた情報を必要に応じて読み出し、読み出した情報に対して所定の処理を施す。ＮＷインタフェース回路８は、所定の処理により得られた情報をマルチポートＲＡＭ１０に書き込む。第２の無線通信部６は、ＮＷインタフェース回路８により書き込まれた情報をマルチポートＲＡＭ１０から読み出し、読み出した情報を無線局装置に送信する。すなわち、第１の無線通信部３→マルチポートＲＡＭ１０→ＮＷインタフェース回路８→マルチポートＲＡＭ１０→第２の無線通信部６と経由して、第２の無線通信部６の通信相手の無線局装置へと転送する。
なお、第１の無線通信部３から第２の無線通信部６に転送するデータのうち、ＮＷインタフェース回路８にて情報の更新（例えばアドレスの変換など）が必要なければ、ＮＷインタフェース回路８が介在せずに第１の無線通信部３→マルチポートＲＡＭ１０→第２の無線通信部６と経由して、第２の無線通信部６の通信相手の無線局装置へと転送しても構わない。
【００４９】
以上の逆方向に関しても、第２の無線通信部６→マルチポートＲＡＭ１０→ＮＷインタフェース回路８→マルチポートＲＡＭ１０→第１の無線通信部３（ないしは第２の無線通信部６→マルチポートＲＡＭ１０→第１の無線通信部３）の様に順番に信号を転送する。以上が基本的なデータの流れであるが、場合によっては第１の無線通信部３→マルチポートＲＡＭ１０→ＮＷインタフェース回路８や、ＮＷインタフェース回路８→マルチポートＲＡＭ１０→第１の無線通信部３、第２の無線通信部６→マルチポートＲＡＭ１０→ＮＷインタフェース回路８、ＮＷインタフェース回路８→マルチポートＲＡＭ１０→第２の無線通信部６などの様に、一方通行的な動作となることも可能である。
【００５０】
この様に、無線通信装置１ａは、アンテナ１０２にて無線局装置から受信した信号を第１の無線通信部３が所定の信号処理により情報を再生し、再生した情報をマルチポートＲＡＭ１０を介して第２の無線通信部６が取得し、第２の無線通信部６が取得した情報に対して所定の信号処理を行いアンテナ１０５から他の無線局装置に送信する。すなわち、無線通信装置１ａと複数の無線局装置とを具備する無線通信システムにおいて、無線通信装置１ａは複数の無線局装置間において送受信される情報を中継伝送する。
【００５１】
また、第１の無線通信部３は、第１のスリープ管理部４の制御を受けて、各種信号処理回路や送信用のパワーアンプ等における電力消費を低減させたり、一部への電力供給を止めることにより動作を停止させたりするスリープ状態に入る。第２の無線通信部６も同様に、第２のスリープ管理部７の制御を受けて、各種信号処理回路や送信用のパワーアンプ等における無駄な消費電力を低減させたり、一部への電力供給を止めることにより動作を停止させたりするスリープ状態に入る。これにより、第１の無線通信部３と第２の無線通信部６とは、各無線通信部の通信相手となる無線局装置との無線通信を間欠的に行う。
【００５２】
ＮＷインタフェース回路８も同様に、第３のスリープ管理部９の制御を受けて、一部への電力供給を止めることにより、動作を停止させたりするスリープ状態に入る。これにより、ＮＷインタフェース回路８は、無線局装置間で転送される情報に含まれるアドレスの変換や上位レイヤの信号の信号終端処理を間欠的に行う。
マルチポートＲＡＭ１０には、第１の無線通信部３と第２の無線通信部６とＮＷインタフェース回路８とそれぞれが異なる個別のポートで接続されている。第１の無線通信部３と第２の無線通信部６とＮＷインタフェース回路８とは、それぞれがマルチポートＲＡＭ１０に対して非同期かつ独立に情報を読み書きすることができる。
【００５３】
また、ＮＷインタフェース回路８は、第１の無線通信部３及び第２の無線通信部６と非同期に動作する。第１の無線通信部３及び第２の無線通信部６は、それぞれが間欠的な無線通信及びマルチポートＲＡＭ１０に対する情報の読み書きを非同期に行う。
【００５４】
なお、ここではＮＷインタフェース回路８がルーターの機能を備えるなど、第１の無線通信部３と第２の無線通信部６との間の情報の交換の際にアドレス変換等の処理が必要となる場合を想定した。しかし、ルーター機能のないアクセスポイントの場合には、いわばスイッチングハブ的な動作としてアドレス変換は行なう必要はなく、その場合にはＮＷインタフェース回路８は関与せずに、第１の無線通信部３がマルチポートＲＡＭ１０に書き込んだデータを第２の無線通信部６が直接マルチポートＲＡＭ１０から読み出したり、その逆で第２の無線通信部６がマルチポートＲＡＭ１０に書き込んだデータを第１の無線通信部３が直接マルチポートＲＡＭ１０から読み出したりする動作となることもあり得る。
【００５５】
これらのマルチポートＲＡＭ１０を介した情報交換に、マルチポートＲＡＭ１０内の記憶領域を論理的（または物理的）に複数の領域に分けて、情報の特性に応じて領域を使い分けるようにしてもよい。図２は、本実施形態においてマルチポートＲＡＭ１０の記憶領域を複数の領域に分けて利用する一例を示す図である。
図２に示すように、マルチポートＲＡＭ１０の記憶領域を６つの領域に分けて利用するようにしてもよい。６つの領域は、例えば、第１の無線通信部３からＮＷインタフェース回路８宛てに受け渡す情報を記憶させる第１の領域、ＮＷインタフェース回路８から第２の無線通信部６宛てに受け渡す情報を記憶させる第２の領域、第２の無線通信部６から第１の無線通信部３宛てに受け渡す情報を記憶させる第３の領域、第２の無線通信部６からＮＷインタフェース回路８宛てに受け渡す情報を記憶させる第４の領域、ＮＷインタフェース回路８から第１の無線通信部３宛てに受け渡す情報を記憶させる第５の領域、及び、第１の無線通信部３から第２の無線通信部６宛てに受け渡す情報を記憶させる第６の領域である。
【００５６】
マルチポートＲＡＭ１０に対して情報を書き込む際には、書き込み元が受け渡し先を意識して書き込み先アドレスを選択しても良い。場合によっては、例えば第１の領域と第４の領域、第３の領域と第５の領域、第２の領域と第６の領域などは読み出す側が共通であるので、同一の論理的な領域として区別せずにメモリ内の記憶領域を確保しても良い。更には、各種制御情報に関しては、書き込み元および読み出し先が同一であっても、ユーザ情報と制御情報などの種別により異なる記憶領域に分けて管理しても構わない。
【００５７】
また、マルチポートＲＡＭ１０の記憶領域を、情報に対するＱｏＳクラスや優先順位に応じて複数の領域に分けてもよい。この場合、第１の無線通信部３、第２の無線通信部６、及びＮＷインタフェース回路８がマルチポートＲＡＭ１０に情報を記憶させる際に当該情報に対するＱｏＳクラスや優先順位に対応する領域に記憶させる。また、第１の無線通信部３、第２の無線通信部６、及びＮＷインタフェース回路８は、マルチポートＲＡＭ１０から情報を読み出す際に、ＱｏＳクラスや優先順位の高い領域に記憶されている情報から順に読み出すようにしてもよい。これにより、スリープ状態を用いて消費電力を低減させつつ、優先度の高い情報を滞らせることなく中継することができる。なお、それぞれの領域は先に書き込まれたデータが先に処理されるように、ＦＩＦＯ型のアクセス管理が行なわれることも好ましい。
なお、マルチポートＲＡＭ１０内の記憶領域を論理的に分けて管理する方法については、如何なる方法で実現しても構わない。
【００５８】
また、マルチポートＲＡＭ１０から記憶領域をＱｏＳクラスや優先順位に応じて複数の領域に分けることに代えて、マルチポートＲＡＭ１０は、記憶する情報に対してＱｏＳクラスや優先順位等を示す優先情報を付加して記憶するようにしてもよい。この場合、第１の無線通信部３、第２の無線通信部６、及びＮＷインタフェース回路８は、付加された優先情報に基づいて読み出す順序を定めるようにしてもよい。また、マルチポートＲＡＭ１０は、書き込み元が受け渡し先を示す付加情報とともに情報を記憶するようにしてもよい。
【００５９】
更には、第１の無線通信部３、ＮＷインタフェース回路８、および第２の無線通信部６間での各種情報の交換は個々の回路が起床状態で行われる訳ではないので、マルチポートＲＡＭ１０内に情報を書き込む際に、付随した情報をデータと共にマルチポートＲＡＭ１０内にセットで記録しても構わない。例えば、図２を用いて説明したように記憶領域を分けることでどの回路からどの回路宛に受け渡す情報であるかを判断できる構成であっても構わない。この付随した情報の内訳としては、書き込み元の識別情報、読み出し先の識別情報、制御情報とユーザデータの種別、ＱｏＳクラス情報、データに付与されたシーケンス番号（処理すべき順番の把握に利用可能）、ユーザデータの送信元／宛先情報（ソースアドレス／デスティネーションアドレス）など、様々な情報を用いることができる。第１の無線通信部３、ＮＷインタフェース回路８、および第２の無線通信部６は、それらの付随情報を参照することで、自回路が読み出すべき情報ないしは読み出しの順番を把握することができる。
【００６０】
図３に、本実施形態における、ＮＷインタフェース回路８の第３のスリープ管理部９が行うスリープ管理の処理フローを示す。
スリープ管理の処理を開始すると（ステップＳ１０）、ＮＷインタフェース回路８はマルチポートＲＡＭ１０から情報の読み出しを行い（ステップＳ１１）、処理すべき情報の有無を確認し（ステップＳ１２）、処理すべき情報がある場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）にはその情報の処理を実施する（ステップＳ１３）。
ここでの情報の処理には、例えばレイヤ２、レイヤ３の処理などを含むことができる。したがって、ルーチングに伴うアドレスの変換であったりＩＰパケットの終端であったり、さらには最終的な転送先に対応したマルチポートＲＡＭ１０内のメモリ領域への書き込みなど、様々な処理を必要に応じて行う。ここで、データの宛先がＮＷインタフェース回路８自身である場合には、ＮＷインタフェース回路８内のメモリ領域にこれを記憶する。場合によっては、例えば第２の無線通信部６からのデータの宛先が、第１の無線通信部３の配下に含まれる無線局装置の中に含まれない場合もあり得るが、ブロードキャストやマルチキャストなどの必要な情報を除き、この様な転送不要であることが明らかであるデータは廃棄して対処する。ＮＷインタフェース回路８は、この様な処理の実施後はステップＳ１１の処理に戻り、一連の処理を繰り返して行う。なお、転送不要なデータの廃棄は、第１の無線通信部３および第２の無線通信部６にて行うものとし、ＮＷインタフェース回路８では廃棄は行わないものとしても構わない。
【００６１】
ステップＳ１１において、処理すべきデータがない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ＮＷインタフェース回路８は、自らのメモリ領域内にＮＷインタフェース回路８内の処理すべきデータの有無を判断する（ステップＳ１４）。例えば、ＮＷインタフェース回路８がルーター機能を持つ場合などは分かり易いが、ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）等のアドレス解決のメッセージや、場合によってはＤＨＣＰによるＩＰアドレスの新規割り当てなど、ＮＷインタフェース回路８自体が起点（または終点）となる様々なメッセージを発出する（または受信する）場合がある。これは、ルーター機能を持たない場合でも、何らかのメッセージを発出し得る場合には同様である。本図には明示的に示していないが、例えばバッテリーの残量のモニタ結果をネットワーク側に通知したり、無線通信装置１ａ全体の管理に関するメッセージの処理を行なうことも可能である。
【００６２】
この様な処理すべき情報（メッセージ）がある場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ＮＷインタフェース回路８は、そのデータの処理を実施し（ステップＳ１５）、処理をステップＳ１４に戻し、一連の処理を継続する。ここでステップＳ１５の処理としては、ＮＷインタフェース回路８の機能として行う様々な処理に加えて、必要に応じて処理された結果をマルチポートＲＡＭ１０内のメモリ領域へ書き込む処理も含まれている。
一方、ステップＳ１４においてＮＷインタフェース回路８が処理すべき情報がなくなった場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、ＮＷインタフェース回路８は、タイマーをリセット（ｔ＝０）し（ステップＳ１６）、スリープ状態として処理を休止し（ステップＳ１７）、タイムアウトか否かの判定（ステップＳ１８）だけを行う。
【００６３】
タイムアウトでなければ（ステップＳ１８：ＮＯ）、ＮＷインタフェース回路８は、処理をステップＳ１７に戻してスリープ状態を継続する。
タイムアウトであれば（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、ＮＷインタフェース回路８は、処理をステップＳ１１に戻し、さらに一連の処理を継続する。
【００６４】
以上の一連の処理は継続的に実施され、ＮＷインタフェース回路８はステップＳ１７のスリープ状態において消費電力の削減を行なう。また、この一連の処理の管理を、ＮＷインタフェース回路８内の第３のスリープ管理部９が管理する。また、バッテリー１０９、電源回路１１０、給電部１１１に関しては従来技術での説明と同様である。
なお、第１の無線通信部３および第２の無線通信部６にとっては、このマルチポートＲＡＭ１０は送信バッファないしは受信バッファないしはデータ入出力の緩衝バッファにも対応している。
【００６５】
また、ステップＳ１３での処理は第１の無線通信部３、ＮＷインタフェース回路８、および第２の無線通信部６の間のデータの受け渡しを中心とした処理を意図しているのに対し、ステップＳ１５での処理は上述の様にＮＷインタフェース回路８が起点ないしは終点となる上位レイヤでの処理を意図して敢えて区別して表記した。つまり、ＮＷインタフェース回路８宛のデータは、ステップＳ１３でマルチポートＲＡＭ１０からＮＷインタフェース回路８内のメモリ領域に移動され、ステップＳ１５において最終的な処理が行われることになるが、実際にはステップＳ１３でマルチポートＲＡＭ１０から読み出した時点で即座にステップＳ１５の処理を行ったとしても全く問題はない。この場合、処理が完了したものに関しては、ＮＷインタフェース回路８内の処理としてステップＳ１５で再度実施する必要はないため、ＮＷインタフェース回路８内のメモリ領域に移動する必要はない。
【００６６】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態における無線通信装置１ｂの構成を示す概略ブロック図である。無線通信装置１ｂにおいて、図１と同一の回路には同一の番号を付与している。図１との差分は、ＮＷインタフェース回路８を通信制御回路１１に置き換えた点、第３のスリープ管理部９を第４のスリープ管理部１２に置き換えた点である。すなわち、無線通信装置１ｂは、給電部１１１、電源回路１１０、バッテリー１０９、第１のスリープ管理部４を有する第１の無線通信部３、第２のスリープ管理部７を有する第２の無線通信部６、第４のスリープ管理部１２を有する通信制御回路１１、マルチポートＲＡＭ１０、及び、アンテナ１０２、１０５を備えている。
本実施形態における無線通信装置１ｂは、第１の実施形態の無線通信装置１ａの特殊な構成と位置づけられており、ルーター機能を含まない。
【００６７】
つまり、第１の無線通信部３および第２の無線通信部６というふたつのアクセス用のポートを備えた特殊なスイッチングハブ的な動作を行なうことを想定している。ルーター機能を備えていないことから、基本的には第１の無線通信部３および第２の無線通信部６にて入出力されるデータのアドレス変換を行なう必要はない。ただし機能的にはスイッチングハブと同等であるから、例えば第２の無線通信部６からのデータの宛先が、第１の無線通信部３の配下の無線局装置の中に含まれない場合には、ブロードキャストやマルチキャストなどの必要な情報を除き、この様なデータは廃棄して対処する。この廃棄処理は、第１の無線通信部３ないしは第２の無線通信部６がマルチポートＲＡＭ１０よりデータを読み出した際に必要に応じて行う。
【００６８】
本実施形態のもうひとつの特徴は、例えば第２の無線通信部６などを介してネットワーク側から無線通信装置１ｂを制御する場合に、その制御メッセージを終端して所定の無線局管理を実施できる構成とした点である。第１の実施形態では、ＮＷインタフェース回路８は上位レイヤまでの終端機能を備えていたため、ユーザデータを転送するＵ（User）プレーン上にて無線通信装置１ａの制御のための情報交換を行うことが出来たが、本実施形態の場合には、無線通信装置１ｂの制御は第１の無線通信部３ないしは第２の無線通信部６などの制御回線を介してＣ（Control）プレーン上の制御メッセージの交換により実現する。
【００６９】
なお、第１の実施形態では、基本的にはＣプレーン上の制御メッセージは第１の無線通信部３ないしは第２の無線通信部６内に閉じて終端されるものであり、外部であるマルチポートＲＡＭ１０側には出力されるべきものではなかった。しかし、第２の実施形態では、例えば制御メッセージに付与されるＭＡＣヘッダ等に記載の識別子などにより指定される一部の情報に対し、第１の無線通信部３ないしは第２の無線通信部６がマルチポートＲＡＭ１０側への出力を行う構成とすることで、通信制御回路１１とネットワーク側との間で通信を行うことが可能になる。また逆に、通信制御回路１１がマルチポートＲＡＭ１０の所定のメモリ領域に記憶した情報を第１の無線通信部３ないしは第２の無線通信部６がマルチポートＲＡＭ１０より読み出し、ＭＡＣヘッダ等の識別子に所定の情報を記載し制御メッセージとしてネットワーク側ないしは通信相手の無線局装置に情報を通知することも可能になる。これらの通信において、外部からの遠隔操作やメンテナンス用の情報交換などを行うことが可能になる。
【００７０】
これらのメッセージは、第１の実施形態と同様に、マルチポートＲＡＭ１０内のメモリ内の記憶領域を論理的に分けて管理することで、ＵプレーンおよびＣプレーンの情報を区別して、相互に交換することが可能になる。ないしは、メモリ内の記憶領域とは別に、マルチポートＲＡＭ１０内へのデータの記録時に、付随情報を付与して記録することでＵプレーンおよびＣプレーンの情報を区別しても構わない。第１の実施形態と同様に、本図には明示的に示していないが、例えばバッテリーの残量のモニタ結果をネットワーク側に通知したり、例えば制御パラメータの設定やファームウエアのバージョンアップなど無線通信装置１ｂ全体の様々な管理に関するメッセージの交換を行なうことも可能である。
【００７１】
なお、通信制御回路１１のスリープ管理の処理フローについては基本的に図３に示すものと等価である。図３のステップＳ１１でのマルチポートＲＡＭ１０からのデータ読み出しは、Ｕプレーンに対するデータ領域とＣプレーンに対応したデータ領域について特に言及していなかったが、第１の実施形態ではＮＷインタフェース回路８宛のデータは無線システム的には全てＵプレーン上のデータであり、第２の実施形態では通信制御回路１１宛のデータは全てＣプレーン上のデータである。一方、スイッチングハブ的な動作であることから、アドレス変換等を伴わないＵプレーン上のデータは通信制御回路１１が直接関与することなしに、第１の無線通信部３と第２の無線通信部６の間で直接的にデータ交換が可能である。このため、第２の実施形態では、図３のステップＳ１１からステップＳ１３の処理は、実質的にＣプレーン上の通信制御回路１１宛の制御メッセージの読み出し（ステップＳ１１）及び通信制御回路１１内のメモリ領域への書き込み処理（ステップＳ１３）のみを含み、第１の無線通信部３と第２の無線通信部６の間で交換されるデータはここには含まれない。したがって、ここでもステップＳ１１で読み出した情報に対し、通信制御回路１１内のメモリ領域への書き込みを省略して直接ステップＳ１５の処理を実施する構成としても何ら問題はない。
また、一連のスリープ管理（特にステップＳ１６からステップＳ１８までの処理）については、第４のスリープ管理部１２にて管理・実施する。
【００７２】
図５に、第２の実施形態における無線通信装置１ｂの変形例としての無線通信装置１ｃの構成を示す概略ブロック図である。無線通信装置１ｃにおいて、図４と同一の回路には同一の番号を付与している。図５において、１ｃは無線通信装置、１３は第１の無線通信部、１４は第１のスリープ管理部、１５は第１の通信制御回路、１６は第２の無線通信部、１７は第２のスリープ管理部、１８は第２の通信制御回路を表す。無線通信装置１ｃは、給電部１１１、電源回路１１０、バッテリー１０９、第１のスリープ管理部１４及び第１の通信制御回路１５を有する第１の無線通信部１３、第２のスリープ管理部１７及び第２の通信制御回路１８を有する第２の無線通信部１６、マルチポートＲＡＭ１０、及び、アンテナ１０２、１０５を備えている。
【００７３】
無線通信装置１ｃにおける図４との差分は、図４の通信制御回路１１を第１の無線通信部１３および第２の無線通信部１６の中に第１の通信制御回路１５および第２の通信制御回路１８として内在させている点、図３の第１の無線通信部３及び第２の無線通信部６のスリープ制御を管理する第１のスリープ管理部４及び第２のスリープ管理部７のそれぞれと、図４の通信制御回路１１のスリープ制御を管理する第４のスリープ管理部１２を組み合わせたものを、それぞれ第１の無線通信部１３および第２の無線通信部１６に内在する第１のスリープ管理部１４および第２のスリープ管理部１７にて行なう点である。
【００７４】
ハードウエア構成上は図４と図５は別の構成として位置づけられるが、論理的には第１の通信制御回路１５および第２の通信制御回路１８の機能の一部を抽出して図４の通信制御回路１１を構成し、同様に第１のスリープ管理部１４および第２のスリープ管理部１７の機能の一部を抽出して図４の第４のスリープ管理部１２を構成したものが無線通信装置１ｂと理解することも可能である。
【００７５】
重要なのは、第１の無線通信部１３および第２の無線通信部１６の間でＵプレーン上のデータをマルチポートＲＡＭ１０を介して受け渡しを行う中継伝送とは異なり、第１のスリープ管理部１４および第２のスリープ管理部１７により間欠動作可能な第１の通信制御回路１５および第２の通信制御回路１８において、Ｃプレーン上のデータに関しても第１の通信制御回路１５と第２の通信制御回路１８の間でマルチポートＲＡＭ１０を介して受け渡しを行うことである。これにより、例えば第２の無線通信部１６が無線回線を介して接続する無線局装置の管理のもと、第１の無線通信部１３およびまたは第２の無線通信部１６の状態監視などのオペレーション情報（例えば正常動作の可否など）を第２の通信制御回路１８と無線通信装置とでやり取りできる。
【００７６】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態における無線通信装置１ｄの構成を示す概略ブロック図である。無線通信装置１ｄにおいて、図１と同一の回路には同一の番号を付与している。図６において、１ｄは無線通信装置である。図１との差分は、ＮＷインタフェース回路８および第３のスリープ管理部９を省略した点である。同様に、図４との差分は、通信制御回路１１および第４のスリープ管理部１２を省略した点である。すなわち、無線通信装置１ｄは、給電部１１１、電源回路１１０、バッテリー１０９、第１のスリープ管理部４を有する第１の無線通信部３、第２のスリープ管理部７を有する第２の無線通信部６、マルチポートＲＡＭ１０、及び、アンテナ１０２、１０５を備えている。
【００７７】
機能的には、無線通信装置１ｄは、第２の実施形態と同様に、第１の無線通信部３および第２の無線通信部６というふたつのアクセス用のポートを備えた特殊なスイッチングハブ的な動作を行なう。ルーター機能を備えていないことから、基本的には第１の無線通信部３および第２の無線通信部６にて入出力される情報のアドレス変換は行なわない。更に同様に、例えば第２の無線通信部６からの情報の宛先が、第１の無線通信部３の配下の無線局装置の中に含まれない場合には、ブロードキャストやマルチキャストなどの必要な情報を除き、この様な情報を廃棄して対処する点も同様である。
【００７８】
ただし、通信制御回路１１ないしはＮＷインタフェース回路８などを実装していないため、無線回線を介して無線通信装置１ｄ全体のオペレーション情報を管理する機能は備えていない。あくまでも、第１の無線通信部３の無線通信機能を介して第１の無線通信部３を第１の無線通信部３の通信相手の無線局装置より管理すること、ないしは第２の無線通信部６の無線通信機能を介して第２の無線通信部６を第２の無線通信部６の通信相手の無線局装置より管理することに対応できるのみである。
【００７９】
図９に示した従来技術に近い構成ではあるが、第１のスリープ管理部４および第２のスリープ管理部７により第１の無線通信部３および第２の無線通信部６がそれぞれ独立にかつ非同期で間欠動作できる点、およびその間の情報の交換をマルチポートＲＡＭ１０を介して行なう点、マルチポートＲＡＭ１０においてはその記憶領域や付随情報などを利用して、データの受け渡しの流れの方向性や優先順位等を管理する点などで、従来技術とは異なっている。
【００８０】
なお、以上の説明において、各無線通信部、ＮＷインタフェース回路、通信制御回路等は、マルチポートＲＡＭ１０を介して情報の受け渡しを行うものと説明をしたが、それぞれの回路同士がアクティブ状態／スリープ状態に依存せずに非同期かつ独立に情報の書き込み及び読み出しが出来る構成であれば、他の構成の記憶手段を用いても構わない。例えば、それぞれの回路が時間的にアクセスする権限を棲み分けることでメモリ領域へのアクセスの衝突を回避できるのであれば、その様な構成の記憶手段にマルチポートＲＡＭ１０を置き換えて運用することも可能である。また、この様な運用が可能であれば、その記憶手段にアクセスするポートが物理的に個別に用意されていなくても、それは論理的には「個別のポート」とみなすことが可能であり、本発明ではこれらの物理的および論理的な意味で区別されたものを統一的に「個別のポート」として扱う。
【００８１】
なお、ここでいう「非同期かつ独立」という言葉は、メモリ構成法に起因した制約を除く範囲で任意のタイミングで非同期かつ独立にアクセス可能であること、及び第１の無線通信部３および１３、第２の無線通信部６および１６、ＮＷインタフェース回路８および通信制御回路１１の全てまたはいずれかが、それぞれ他の回路がアクティブ状態かスリープ状態かに依存せず、その状態が自らの回路によるマルチポートＲＡＭ１０へのアクセスに制限を与えないことを意味する。
【００８２】
また、ＮＷインタフェース回路８（ないしは通信制御回路１１も同様）が行うスリープ制御を示す図３の説明では、スリープ制御を所定の時間のタイマーを設定することで管理していたが、例えば、１０ミリ秒程度の周期を設定し、その周期の前半で必要な処理を実施後に、残りの時間だけスリープを実施しても構わない。仮にタイマーを設定する場合でも、毎回、同じ値にする必要もなく、状況に応じてスリープ期間を変更することも可能である。したがって、以上で説明した以外の如何なる既存の方法でスリープ制御を実施しても、同様の効果を得ることは可能であるので構わない。
【００８３】
また、各実施形態において、無線通信装置１ａ〜１ｄが２つの無線通信部を備える構成について説明した。しかし、これの構成に限ることなく、無線通信装置は３つ以上の無線通信部を備える構成としても良い。この場合、全ての無線通信部がアクティブ状態と省電力動作のためのスリープ状態とを定期的に繰り返す間欠動作をしても良いし、間欠動作をする無線通信部と間欠動作をしない無線通信部とが混在しても良い。
【００８４】
以上説明したように、マルチポートＲＡＭ１０を介した情報の交換を利用することにより、常時通電が必要だった回路を省略ないしは間欠動作させることが可能になり、その結果として大幅な省電力化を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【００８５】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…無線通信装置
３…第１の無線通信部
４…第１のスリープ管理部
６…第２の無線通信部
７…第２のスリープ管理部
８…ＮＷインタフェース回路（通信制御部）
９…第３のスリープ管理部
１０…マルチポートＲＡＭ（記憶部）
１１…通信制御回路（通信制御部）
１２…第４のスリープ管理部
１３…第１の無線通信部
１４…第１のスリープ管理部
１５…第１の通信制御回路
１６…第２の無線通信部
１７…第２のスリープ管理部
１８…第２の通信制御回路
１０１ａ，１０１ｂ…無線基地局装置
１０２…アンテナ
１０３…第１の無線通信部
１０４…第１のスリープ管理部
１０５…アンテナ
１０６…第２の無線通信部
１０７…第２のスリープ管理部
１０８…ＮＷインタフェース回路
１０９…バッテリー
１１０…電源回路
１１１…給電部
１１２…無線中継部
１１３…第１の無線通信部
１１４…第２の無線通信部
１１５…信号処理部
１２１…無線中継局装置
【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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