(57)【要約】【課題】無駄な消費電力を削減することが可能な無線通信装置、無線ネットワークシステム、通信方法、およびプログラムを提供することにある。【解決手段】データ送信通知期間とそれに続くデータ送信期間を含み一定時間間隔で周期的に繰り返されるタイムフレームを使用して通信する無線ネットワーク５に参加する無線端末２〜４は、動作状態として低消費電力状態と通常電力状態を持ち、自己で両動作を切り替える動作切り替え機能を有し、かつ、無線端末は電力管理モードとして通常電力モードと低消費電力モードを有し、通常電力モードで動作する無線端末は通常電力状態で動作し、低消費電力モードで動作する無線端末は基本的にデータ送信通知期間では通常電力状態で動作し、データ送信期間では低消費電力状態で動作する。【選択図】図１
2006303888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信対象装置との間で、データ送信通知期間と当該通知期間に続くデータ送信期間を含むデータフレームを用いて無線通信を行う無線通信装置であって、
動作状態として低消費電力状態と通常電力状態を持ち、自己で両動作を切り替える動作切り替え機能を有し、かつ、電力管理モードとして通常電力モードと低消費電力モードを有し、
前記通常電力モード時には前記通常電力状態で動作するように電力を管理し、前記低消費電力モードで動作する際には、前記データ送信通知期間では通常電力状態で動作し、データ送信期間では低消費電力状態で動作するように電力を管理する処理部を有する
無線通信装置。
【請求項２】
フレームの送信処理部と受信処理部と、を有し、
前記処理部は、前記通常電力状態にはフレームの送信動作および受信動作を実行可能であるように前記送信処理部と受信処理部との電力管理を行い、前記低消費電力状態には、フレームの送信動作および受信動作が不可であるが前記通常電力状態より消費電力が少ないように前記送信処理部と受信処理部との電力管理を行う
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記データ送信通知期間の開始時において、前記電力管理モードおよび直前の動作状態に関わらず前記通常電力状態で動作を開始するように電力管理を行い、
当該装置は、規定された送信手順に従ってビーコンを送信する
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記低消費電力モードで動作する前記無線通信装置に対し送信するデータを保持し、該当タイムフレーム期間中に該当のデータ送信を希望する前記無線通信装置が存在する場合であって、データ送信先となる場合には送信先無線端末として機能し、データ送信元となる場合には送信元無線端末として機能し、
前記送信元無線端末として機能する場合は、前記ビーコン送信後から前記データ送信通知期間が終了するまでに無線メディアへの送信権を獲得し送信通知フレームを前記送信先無線端末に送信する
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記送信先無線端末として機能する場合は、前記送信通知フレームのうちユニキャスト送信通知フレームを受信した前記送信先無線端末は受信応答フレームを前記送信元無線端末に返信し、マルチキャスト送信通知フレーム受信した前記送信先無線端末は受信応答フレームを返信しない
請求項４記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記送信先無線端末として機能する場合、前記受信応答フレームを返信した前記ユニキャスト送信通知フレームの送信元アドレスと前記マルチキャスト送信通知フレームの送信元アドレスとその有効性を示す一覧である送信通知フレーム送信元アドレス一覧を内部に保持し、
前記送信元無線端末として機能する場合は、前記送信応答フレームを返信された前記ユニキャスト送信通知フレームの送信先アドレスと前記マルチキャスト送信通知フレームの送信先アドレスとその有効性を示す一覧である送信通知フレーム送信先アドレス一覧を内部に保持し、
前記送信元無線端末と前記送信先無線端末の両方で有り得る
請求項５記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記データ送信期間では前記ユニキャスト送信通知フレームに対して前記受信応答フレームを送信した前記送信先無線端末と、前記マルチキャスト送信通知フレームを受信した前記送信先無線端末と、前記ユニキャスト送信通知フレームを送信して対応する前記受信応答フレームを受信した前記送信元無線端末と、前記マルチキャスト送信通知フレームを送信した前記送信元無線端末と、前記通常電力モードの前記無線端末のみが通常電力状態で動作を行い、それ以外の前記無線端末は低消費電力状態で動作を行う
請求項６記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記無線端末間で送受信されるデータフレームには前記送信元無線端末が該当データフレームの宛先と同一の前記送信先端末に対して該当データ送信期間の中で引き続きデータフレームを送信するかどうかを示す送信継続情報が含まれ、
前記送信元無線端末が該当データ送信間隔の中で同一送信先無線端末に対して複数データフレームを送信する場合は、該当送信先無線端末に対する前記データフレームのうち、最後に送信するデータフレーム以外のデータフレームには前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信することを示す情報を付加して送信し、最後のデータフレームには前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報を記入して送信し、
前記送信元無線端末が該当データ送信間隔の中で同一送信先無線端末に対してデータフレームをひとつ送信する場合は、該当送信先無線端末に対する前記データフレームの前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報を付加して送信する
請求項７記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記データ送信通知期間において前記送信通知フレームを送受信し、前記データフレーム送信および前記データフレーム受信のために前記通常電力状態で動作を行う前記低消費電力モードの前記無線端末のうち、前記送信元無線端末として機能する場合は、前記送信通知フレーム送信先アドレス一覧で有効な送信先アドレスに対して前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報を付加したユニキャストデータフレームの送信と対応する送信応答フレームの受信およびマルチキャストデータフレームの送信を行った場合、前記送信通知フレーム送信先アドレス一覧に含まれる該当送信先アドレスを無効化し、すべての送信先アドレスが無効化されると送信完了条件を満たし次に存在する前記データ送信通知期間開始まで前記低消費電力状態で動作を行い、
前記送信先無線端末として機能する場合は、前記送信通知フレーム送信元アドレス一覧に掲載される有効な送信元アドレスより前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報が付加されたユニキャストデータフレームの受信と対応する送信応答フレームの送信およびマルチキャストデータフレームの受信を行った場合、前記送信通知フレーム送信元アドレス一覧に含まれる該当送信元アドレスを無効化し、全ての送信元アドレスが無効化されると受信完了条件を満たし次に存在する前記データ送信通知期間開始まで前記低消費電力状態で動作を行う
請求項８記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記送信元無線端末と前記送信先無線端末の両方として機能する場合は、前記送信完了条件と前記受信完了条件を満たすと次に存在する前記データ送信通知期間開始まで前記低消費電力状態で動作を行う
請求項９記載の無線通信装置。
【請求項１１】
データ送信通知期間と当該通知期間に続くデータ送信期間を含むデータフレームを用いて複数の無線通信装置間で無線通信を行う無線ネットワークシステムであって、
上記各無線通信装置は、
動作状態として低消費電力状態と通常電力状態を持ち、自己で両動作を切り替える動作切り替え機能を有し、かつ、電力管理モードとして通常電力モードと低消費電力モードを有し、
前記通常電力モード時には前記通常電力状態で動作するように電力を管理し、前記低消費電力モードで動作する際には、前記データ送信通知期間では通常電力状態で動作し、データ送信期間では低消費電力状態で動作するように電力を管理する処理部を有する
無線ネットワークシステム。
【請求項１２】
前記無線通信装置は、フレームの送信処理部と受信処理部と、を有し、
前記処理部は、前記通常電力状態にはフレームの送信動作および受信動作を実行可能であるように前記送信処理部と受信処理部との電力管理を行い、前記低消費電力状態には、フレームの送信動作および受信動作が不可であるが前記通常電力状態より消費電力が少ないように前記送信処理部と受信処理部との電力管理を行う
請求項１１記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１３】
前記処理部は、前記データ送信通知期間の開始時において、前記電力管理モードおよび直前の動作状態に関わらず前記通常電力状態で動作を開始するように電力管理を行い、
当該装置は、規定された送信手順に従ってビーコンを送信する
請求項１１記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１４】
前記低消費電力モードで動作する前記無線通信装置に対し送信するデータを保持し、該当タイムフレーム期間中に該当のデータ送信を希望する前記無線通信装置が存在する場合であって、データ送信先となる場合には送信先無線端末として機能し、データ送信元となる場合には送信元無線端末として機能し、
前記送信元無線端末は、前記ビーコン送信後から前記データ送信通知期間が終了するまでに無線メディアへの送信権を獲得し送信通知フレームを前記送信先無線端末に送信する
請求項１１記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１５】
前記送信先無線端末は、前記送信通知フレームのうちユニキャスト送信通知フレームを受信した前記送信先無線端末は受信応答フレームを前記送信元無線端末に返信し、マルチキャスト送信通知フレーム受信した前記送信先無線端末は受信応答フレームを返信しない
請求項１４記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１６】
前記送信先無線端末は、前記受信応答フレームを返信した前記ユニキャスト送信通知フレームの送信元アドレスと前記マルチキャスト送信通知フレームの送信元アドレスとその有効性を示す一覧である送信通知フレーム送信元アドレス一覧を内部に保持し、
前記送信元無線端末は、前記送信応答フレームを返信された前記ユニキャスト送信通知フレームの送信先アドレスと前記マルチキャスト送信通知フレームの送信先アドレスとその有効性を示す一覧である送信通知フレーム送信先アドレス一覧を内部に保持し、
前記送信元無線端末と前記送信先無線端末の両方で有り得る
請求項１５記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１７】
前記データ送信期間では前記ユニキャスト送信通知フレームに対して前記受信応答フレームを送信した前記送信先無線端末と、前記マルチキャスト送信通知フレームを受信した前記送信先無線端末と、前記ユニキャスト送信通知フレームを送信して対応する前記受信応答フレームを受信した前記送信元無線端末と、前記マルチキャスト送信通知フレームを送信した前記送信元無線端末と、前記通常電力モードの前記無線端末のみが通常電力状態で動作を行い、それ以外の前記無線端末は低消費電力状態で動作を行う
請求項１６記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１８】
前記無線端末間で送受信されるデータフレームには前記送信元無線端末が該当データフレームの宛先と同一の前記送信先端末に対して該当データ送信期間の中で引き続きデータフレームを送信するかどうかを示す送信継続情報が含まれ、
前記送信元無線端末が該当データ送信間隔の中で同一送信先無線端末に対して複数データフレームを送信する場合は、該当送信先無線端末に対する前記データフレームのうち、最後に送信するデータフレーム以外のデータフレームには前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信することを示す情報を付加して送信し、最後のデータフレームには前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報を記入して送信し、
前記送信元無線端末が該当データ送信間隔の中で同一送信先無線端末に対してデータフレームをひとつ送信する場合は、該当送信先無線端末に対する前記データフレームの前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報を付加して送信する
請求項１７記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１９】
前記データ送信通知期間において前記送信通知フレームを送受信し、前記データフレーム送信および前記データフレーム受信のために前記通常電力状態で動作を行う前記低消費電力モードの前記無線端末のうち、前記送信元無線端末として機能する場合は、前記送信通知フレーム送信先アドレス一覧で有効な送信先アドレスに対して前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報を付加したユニキャストデータフレームの送信と対応する送信応答フレームの受信およびマルチキャストデータフレームの送信を行った場合、前記送信通知フレーム送信先アドレス一覧に含まれる該当送信先アドレスを無効化し、すべての送信先アドレスが無効化されると送信完了条件を満たし次に存在する前記データ送信通知期間開始まで前記低消費電力状態で動作を行い、
前記送信先無線端末として機能する場合は、前記送信通知フレーム送信元アドレス一覧に掲載される有効な送信元アドレスより前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報が付加されたユニキャストデータフレームの受信と対応する送信応答フレームの送信およびマルチキャストデータフレームの受信を行った場合、前記送信通知フレーム送信元アドレス一覧に含まれる該当送信元アドレスを無効化し、全ての送信元アドレスが無効化されると受信完了条件を満たし次に存在する前記データ送信通知期間開始まで前記低消費電力状態で動作を行う
請求項１８記載の無線ネットワークシステム。
【請求項２０】
前記無線通信装置が前記送信元無線端末と前記送信先無線端末の両方として機能する場合は、前記送信完了条件と前記受信完了条件を満たすと次に存在する前記データ送信通知期間開始まで前記低消費電力状態で動作を行う
請求項１９記載の無線ネットワークシステム。
【請求項２１】
前記マルチキャストは前記無線ネットワーク内の全無線通信装置を宛先とする場合と前記無線ネットワーク内の選択された無線通信装置を宛先とする場合が存在する
請求項１９記載の無線ネットワークシステム。
【請求項２２】
通信対象装置との間で、データ送信通知期間と当該通知期間に続くデータ送信期間を含むデータフレームを用いて無線通信を行う無線通信装置の通信方法であって、
動作状態として低消費電力状態と通常電力状態を有し、電力管理モードとして通常電力モードと低消費電力モードを有し、
前記通常電力モード時には前記通常電力状態で動作するステップと、
前記低消費電力モードで動作する際には、前記データ送信通知期間では通常電力状態で動作するステップと、
データ送信期間では低消費電力状態で動作するステップと
を有する無線通信装置の通信方法。
【請求項２３】
通信対象装置との間で、データ送信通知期間と当該通知期間に続くデータ送信期間を含むデータフレームを用いて無線通信処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
動作状態として低消費電力状態と通常電力状態を有し、電力管理モードとして通常電力モードと低消費電力モードを有し、
前記通常電力モード時には前記通常電力状態で動作するステップと、
前記低消費電力モードで動作する際には、前記データ送信通知期間では通常電力状態で動作するステップと、
データ送信期間では低消費電力状態で動作するステップと
を有するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ）システム等において、通信装置間で通信を行う無線通信装置、無線ネットワークシステム、通信方法、およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、IEEE 802.11規格で定義されるWLANネットワークはマーケットおよび利用ケースを拡大している（特許文献１〜３参照）。
以前はアクセスポイントと呼ばれる中央制御端末を中心としたインフラストラクチャネットワークを構築するケースが中心であったが、近年はアクセスポイントが存在せず各無線端末が対等に接続するアドホックネットワークの使用ケースが増えている。
【０００３】
アドホックネットワークはバッテリ駆動の製品が無線端末となって形成されることが多く、その低消費電力効率は重要な要素となる。
IEEE 802.11規格は”11.2.2 Power management in an IBSS”において、アドホックネットワークにおける低消費電力状態の動作を次のように定義している。
【０００４】
無線端末は低消費動作モードであるパワーセーブ（Power Save：PS)モードで動作する無線端末(PSモード無線端末)とアクティブ（Active）モードで動作する無線端末(Activeモード無線端末)に分類される。
各ターゲットビーコン送信時刻（Target Beacon Transmission Time: TBTT)間隔は、トラフィック発生通知メッセージ（Announcement Traffic Indication Message: ATIM）ウィンドウ（Window）とそれ以降の期間に分離される。
【０００５】
ユニキャストの送信フレームの宛先がPSモード無線端末の場合、無線端末は該当フレームを一旦バッファリングし、ATIMウィンドウにおいて該当PSモード無線端末宛てにトラフィック通知メッセージ(ATIM)フレームを送信し、フレームをバッファリングしていることを通知する。
ブロードキャストおよびマルチキャストの送信フレームの宛先端末にPSモード無線端末が含まれる場合、無線端末は該当フレームを一旦バッファリングし、ATIMウィンドウにおいてトラフィック発生通知メッセージ(ATIM)フレームをブロードキャストまたはマルチキャストで送信し、フレームをバッファリングしていることを通知する。
【０００６】
PSモード無線端末は、ATIMウィンドウにおいてアウェイク（Awake）状態となりフレーム受信が可能となる。
PSモード無線端末はATIM ウィンドウにおいて自分宛のユニキャストATIMフレームを受信すると応答フレームを送信元に返信し次TBTTまでアウェイク（Awake）状態を保つ。また、ブロードキャストおよび関連するマルチキャストのATIMフレームを受信したケースでも次TBTTまでアウェイク（Awake）状態を保つ。自身が関連するATIMフレームを受信しないPSモード端末はATIM ウィンドウが終了すると次TBTTまでドーズ（Doze）状態に移行する。
ブロードキャストおよびマルチキャストのATIMフレームを送信した無線端末と応答フレームが返信されたユニキャストATIMフレームを送信した無線端末は、ATIM ウィンドウ終了後から次TBTTまでの間でそれぞれ意図したアドレス宛てにバッファリングしているフレームを送信する。
【０００７】
また、各TBTTにおいてアドホックネットワークに参加する全無線端末は所定の範囲でランダムな遅延値を選択し、最小の遅延値を選択した無線端末が選択遅延後にビーコン（Beacon）を送信する。
PSモード無線端末がビーコン（Beacon）を送信した場合は、ATIMフレームの送信および受信に関わらず次TBTTまでアウェイク状態を保持する。Activeモード無線端末は常にアウェイク状態を保持する。
【０００８】
以上の様にIEEE 802.11規格ではTBTTの先頭に存在するATIM ウィンドウで送信フレームの有無を通知し、送信フレームが存在するときだけアウェイク状態を継続し、それ以外はドーズ（Doze）状態とすることで低消費電力を実現している。
【特許文献１】特開２００４−３１２６９１号公報
【特許文献２】特開２００５−５７６０１号公報
【特許文献３】特開２００５−２７２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以下にIEEE 802.11規格で定義されるアドホックネットワークにおける問題点を説明する。
【００１０】
IEEE 802.11規格において、ATIMフレームにより自分宛てのフレームがバッファリングされていることを通知されたPSモード無線端末は送信されるフレーム数に関係なく次TBTTまでアウェイク（Awake）状態を保持する。
たとえば、バッファリングされているフレームがひとつだけであった場合、ATIMウィンドウ終了直後の早い段階でフレーム送信が終了することが予想されるが、次TBTTまでアウェイク状態を保持する。この場合、受信するフレームが無い状態でアウェイク状態を保持することになり無駄な電力を消費することになる。
このように、バッファリングされているフレームを送信するために必要な時間が、ATIM ウィンドウ終了後から次TBTTまでの期間に比べて短期間である場合は無駄な電力を消費することになる。
IEEE 802.11規格で定められた仕様はATIM ウィンドウの効率を高めること、具体的には直接ATIMフレームをやり取りしなくても隣接無線端末間の通信を受信することで目的のPSモード無線端末のアウェイク（Awake）状態を認識すること、を想定していると考えられるがネットワークに参加する端末が2台等少ない場合には効率の向上は得られない。
【００１１】
また、PSモード無線端末であってもビーコン（Beacon）を送信すると次TBTTまでアウェイク（Awake）状態を保持するのはアクティブスキャン（Active Scan）に対応するためであるが、パッシブスキャン（Passive Scan）のみを想定する場合はアウェイク状態を保持する必要は無い。
この場合、ビーコンを送信したPSモード無線端末がATIMウィンドウ終了後から次TBTTまでアウェイク状態を保持するのは無駄な電力を消費することになる。
【００１２】
本発明は、無駄な消費電力を削減することが可能な無線通信装置、無線ネットワークシステム、通信方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の観点は、通信対象装置との間で、データ送信通知期間と当該通知期間に続くデータ送信期間を含むデータフレームを用いて無線通信を行う無線通信装置であって、動作状態として低消費電力状態と通常電力状態を持ち、自己で両動作を切り替える動作切り替え機能を有し、かつ、電力管理モードとして通常電力モードと低消費電力モードを有し、前記通常電力モード時には前記通常電力状態で動作するように電力を管理し、前記低消費電力モードで動作する際には、前記データ送信通知期間では通常電力状態で動作し、データ送信期間では低消費電力状態で動作するように電力を管理する処理部を有する。
【００１４】
本発明の第２の観点は、データ送信通知期間と当該通知期間に続くデータ送信期間を含むデータフレームを用いて複数の無線通信装置間で無線通信を行う無線ネットワークシステムであって、上記各無線通信装置は、動作状態として低消費電力状態と通常電力状態を持ち、自己で両動作を切り替える動作切り替え機能を有し、かつ、電力管理モードとして通常電力モードと低消費電力モードを有し、前記通常電力モード時には前記通常電力状態で動作するように電力を管理し、前記低消費電力モードで動作する際には、前記データ送信通知期間では通常電力状態で動作し、データ送信期間では低消費電力状態で動作するように電力を管理する処理部を有する。
【００１５】
好適には、前記無線通信装置は、フレームの送信処理部と受信処理部と、を有し、前記処理部は、前記通常電力状態にはフレームの送信動作および受信動作を実行可能であるように前記送信処理部と受信処理部との電力管理を行い、前記低消費電力状態には、フレームの送信動作および受信動作が不可であるが前記通常電力状態より消費電力が少ないように前記送信処理部と受信処理部との電力管理を行う。
【００１６】
好適には、前記処理部は、前記データ送信通知期間の開始時において、前記電力管理モードおよび直前の動作状態に関わらず前記通常電力状態で動作を開始するように電力管理を行い、当該装置は、規定された送信手順に従ってビーコンを送信する。
【００１７】
好適には、前記低消費電力モードで動作する前記無線通信装置に対し送信するデータを保持し、該当タイムフレーム期間中に該当のデータ送信を希望する前記無線通信装置が存在する場合であって、データ送信先となる場合には送信先無線端末として機能し、データ送信元となる場合には送信元無線端末として機能し、前記送信元無線端末は、前記ビーコン送信後から前記データ送信通知期間が終了するまでに無線メディアへの送信権を獲得し送信通知フレームを前記送信先無線端末に送信する。
【００１８】
好適には、前記送信先無線端末は、前記送信通知フレームのうちユニキャスト送信通知フレームを受信した前記送信先無線端末は受信応答フレームを前記送信元無線端末に返信し、マルチキャスト送信通知フレーム受信した前記送信先無線端末は受信応答フレームを返信しない。
【００１９】
好適には、前記送信先無線端末は、前記受信応答フレームを返信した前記ユニキャスト送信通知フレームの送信元アドレスと前記マルチキャスト送信通知フレームの送信元アドレスとその有効性を示す一覧である送信通知フレーム送信元アドレス一覧を内部に保持し、前記送信元無線端末は、前記送信応答フレームを返信された前記ユニキャスト送信通知フレームの送信先アドレスと前記マルチキャスト送信通知フレームの送信先アドレスとその有効性を示す一覧である送信通知フレーム送信先アドレス一覧を内部に保持し、前記送信元無線端末と前記送信先無線端末の両方で有り得ることができる。
【００２０】
好適には、前記データ送信期間では前記ユニキャスト送信通知フレームに対して前記受信応答フレームを送信した前記送信先無線端末と、前記マルチキャスト送信通知フレームを受信した前記送信先無線端末と、前記ユニキャスト送信通知フレームを送信して対応する前記受信応答フレームを受信した前記送信元無線端末と、前記マルチキャスト送信通知フレームを送信した前記送信元無線端末と、前記通常電力モードの前記無線端末のみが通常電力状態で動作を行い、それ以外の前記無線端末は低消費電力状態で動作を行う。
【００２１】
好適には、前記無線端末間で送受信されるデータフレームには前記送信元無線端末が該当データフレームの宛先と同一の前記送信先端末に対して該当データ送信期間の中で引き続きデータフレームを送信するかどうかを示す送信継続情報が含まれ、前記送信元無線端末が該当データ送信間隔の中で同一送信先無線端末に対して複数データフレームを送信する場合は、該当送信先無線端末に対する前記データフレームのうち、最後に送信するデータフレーム以外のデータフレームには前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信することを示す情報を付加して送信し、最後のデータフレームには前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報を記入して送信し、前記送信元無線端末が該当データ送信間隔の中で同一送信先無線端末に対してデータフレームをひとつ送信する場合は、該当送信先無線端末に対する前記データフレームの前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報を付加して送信する。
【００２２】
好適には、前記データ送信通知期間において前記送信通知フレームを送受信し、前記データフレーム送信および前記データフレーム受信のために前記通常電力状態で動作を行う前記低消費電力モードの前記無線端末のうち、前記送信元無線端末として機能する場合は、前記送信通知フレーム送信先アドレス一覧で有効な送信先アドレスに対して前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報を付加したユニキャストデータフレームの送信と対応する送信応答フレームの受信およびマルチキャストデータフレームの送信を行った場合、前記送信通知フレーム送信先アドレス一覧に含まれる該当送信先アドレスを無効化し、すべての送信先アドレスが無効化されると送信完了条件を満たし次に存在する前記データ送信通知期間開始まで前記低消費電力状態で動作を行い、前記送信先無線端末として機能する場合は、前記送信通知フレーム送信元アドレス一覧に掲載される有効な送信元アドレスより前記送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報が付加されたユニキャストデータフレームの受信と対応する送信応答フレームの送信およびマルチキャストデータフレームの受信を行った場合、前記送信通知フレーム送信元アドレス一覧に含まれる該当送信元アドレスを無効化し、全ての送信元アドレスが無効化されると受信完了条件を満たし次に存在する前記データ送信通知期間開始まで前記低消費電力状態で動作を行う。
【００２３】
好適には、前記無線通信装置が前記送信元無線端末と前記送信先無線端末の両方として機能する場合は、前記送信完了条件と前記受信完了条件を満たすと次に存在する前記データ送信通知期間開始まで前記低消費電力状態で動作を行う。
【００２４】
好適には、前記マルチキャストは前記無線ネットワーク内の全無線通信装置を宛先とする場合と前記無線ネットワーク内の選択された無線通信装置を宛先とする場合が存在する。
【００２５】
本発明の第３の観点は、通信対象装置との間で、データ送信通知期間と当該通知期間に続くデータ送信期間を含むデータフレームを用いて無線通信を行う無線通信装置の通信方法であって、動作状態として低消費電力状態と通常電力状態を有し、電力管理モードとして通常電力モードと低消費電力モードを有し、前記通常電力モード時には前記通常電力状態で動作するステップと、前記低消費電力モードで動作する際には、前記データ送信通知期間では通常電力状態で動作するステップと、データ送信期間では低消費電力状態で動作するステップとを有する。
【００２６】
本発明の第４の観点は、通信対象装置との間で、データ送信通知期間と当該通知期間に続くデータ送信期間を含むデータフレームを用いて無線通信処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、動作状態として低消費電力状態と通常電力状態を有し、電力管理モードとして通常電力モードと低消費電力モードを有し、前記通常電力モード時には前記通常電力状態で動作するステップと、前記低消費電力モードで動作する際には、前記データ送信通知期間では通常電力状態で動作するステップと、データ送信期間では低消費電力状態で動作するステップとを有する。
【００２７】
本発明によれば、無線通信装置は、たとえば通常電力モード時には通常電力状態で動作する。
無線通信装置は、低消費電力モードで動作する際には、データフレームに含まれるデータ送信通知期間では通常電力状態で動作する。
また、無線通信装置は、低消費電力モードで動作する際であって、データ送信期間では低消費電力状態で動作する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、無駄な消費電力を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
【００３０】
図１は、本実施形態に係る無線ネットワークシステムの構成例を示す図である。
【００３１】
本実施形態の無線ネットワークは複数の無線通信端末（図１の例では３台）により構成される。
図１の無線ネットワークシステム１は、３台の無線通信装置としての無線端末（ステーション）２（STA1）、３（STA2）、および４（STA3）により、アドホックネットワーク５を形成し、無線端末２〜４は無線チャネルを介して無線通信を行う。
【００３２】
図２は、図１の無線ネットワークを形成する無線端末の具体的な構成例を示すブロック図である。なお、図２においては、無線端末２〜４の同一構成、機能を有することから符号１００をもって示している。
【００３３】
無線端末100は、図２に示すように、PHY層プロトコル処理を行うPHY層プロトコル処理ブロック101、MAC層プロトコル処理を行うMAC層プロトコル処理ブロック102、アプリケーションおよびネットワークスタックの処理を行うアプリケーションおよびネットワークスタック103を有している。なお、本実施形態においては、たとえばPHY層プロトコル処理ブロック101は、データフレームの送信処理部および受信処理部としての機能を併せ持つ。
【００３４】
次に、無線端末100のMAC層プロトコル処理ブロック102の内部構成を説明する。
MAC層プロトコル処理ブロック102は、メディアアクセス処理ブロック201、送信通知フレーム送信元アドレス一覧202および送信通知フレーム送信先アドレス一覧203を含むアドレス一覧管理ブロック20４、電力管理ブロック205、および電力管理モード設定ブロック206を有している。
【００３５】
メディアアクセス処理ブロック201は、IEEE 802.11規格に代表される無線通信規格のメディアアクセス処理を行い、アプリケーションフレームと管理・制御フレームの送受信処理を含む。送信通知フレームの送信時および受信時は送信通知フレームの内容をアドレス一覧管理ブロック204に通知する。アドレス一覧管理ブロック204では送信通知フレームの内容をもとに送信通知フレーム送信元アドレス一覧202と送信通知フレーム送信先アドレス一覧203の内容を更新する。
電力管理ブロック205は、IEEE 802.11規格で定められた通常電力管理モードと本実施形態で示す独自電力管理モードを実現する。使用する電力管理モードは電力管理モード設定ブロック206より与えられる。独自電力管理モード時の電力管理ブロック205はアドレス一覧管理ブロック204より送信通知フレーム送信元アドレス一覧202と送信通知フレーム送信先アドレス一覧203の状態をアドレス一覧管理ブロック204より取得し、その情報を元に動作を行う。
電力管理ブロック205は、メディアアクセス処理ブロック201、アドレス一覧管理ブロック204、およびPHY層プロトコル処理ブロック101に対して電力管理を行う。
【００３６】
図３は、送信通知フレーム送信元アドレス一覧の実装例を示す図である。
送信通知フレーム送信元アドレス一覧202は複数の要素を含み、図３に示すように、各要素は、送信通知フレーム送信元アドレス301と対応する有効性情報302により構成される。
【００３７】
図４は、送信通知フレーム送信先アドレス一覧の実装例を示す図である。
送信通知フレーム送信先アドレス一覧203は複数の要素を含み、図４に示すように、各要素は、送信通知フレーム送信先アドレス303と対応する有効性情報304により構成される。
【００３８】
以降ではアドホックネットワークに参加する無線端末が独自電力管理モードを選択するときの動作を説明する。
【００３９】
図５は、アドホックネットワークの時間的構成を説明するための図である。
図５に示すように、ネットワークは一定期間のタイムフレームＴＦによって分割される。タイムフレームＴＦは図中でタイムフレーム（ＴＦ0）400、タイムフレーム（ＴＦ1）401、タイムフレーム（ＴＦ2）402、タイムフレーム（ＴＦ3）403で示される。
さらに、各タイムフレームＴＦ（0〜3、・・・）はデータ送信通知期間404とデータ送信期間405により構成される。
【００４０】
独自電力管理モードを実行する無線端末の電力状態を説明する。
該当無線端末100は電力状態として通常電力状態と低消費電力状態を持つ。通常電力状態は通常の電力が供給されフレームの送受信が可能な状態を示す。低消費電力状態はフレームの送受信が不可能であるが通常電力状態より消費電力の少ない状態を示す。
独自電力管理モードの無線端末100はデータ送信通知期間404では常に通常電力状態で動作する。
一方、データ送信期間では送信通知フレーム送信元アドレス一覧202および送信通知フレーム送信先アドレス一覧203に有効な要素が含まれるときだけ通常電力状態で動作し、それ以外の場合は低消費電力状態で動作する。
【００４１】
無線端末100における電力管理ブロック205は、通常電力状態時にはメディアアクセス処理ブロック201、アドレス一覧管理ブロック204、およびPHY層プロトコル処理ブロック101に対して駆動電力を供給するような電力管理を行う。
一方、電力管理ブロック205は、低消費電力状態時にはたとえばメディアアクセス処理ブロック201、アドレス一覧管理ブロック204、およびPHY層プロトコル処理ブロック101に対して駆動電力を供給しないような電力管理を行う。
【００４２】
送信通知フレーム送信元アドレス一覧202および送信通知フレーム送信先アドレス一覧203の前記要素を有効にするためにはデータ送信通知期間404に送信通知フレームを交換する必要がある。
無線端末100は、ユニキャストの送信通知フレームを送信した場合は対応する受信応答フレームを受信すると送信通知フレームの送信先アドレス用の要素を、存在しなければ作成して、有効性情報304を有効にする。ブロードキャストまたはマルチキャストの送信通知フレームを送信した場合は送信を完了した時点で送信通知フレームの送信先アドレス用の要素を、存在しなければ作成して、有効性情報304を有効にする。
【００４３】
無線端末100は、ユニキャストの送信通知フレームを受信した場合は対応する受信応答フレームを送信すると送信通知フレームの送信元アドレス用の要素を、存在しなければ作成して、有効性情報302を有効にする。ブロードキャストまたはマルチキャストの送信通知フレームを受信し送信先に自身が含まれる場合は受信を完了した時点で送信通知フレームの送信元アドレス用の要素を、存在しなければ作成して、有効性情報を有効302にする。
【００４４】
つまり、独自電力管理モードで動作する無線端末100に対してデータフレームの送信を行う場合はデータ送信通知期間404に送信通知フレームを交換して、送信先無線端末の送信通知フレーム送信元アドレス一覧202の自身のアドレスに関する要素を有効化しておく必要がある。
【００４５】
有効化された要素を無効化する仕組みを以下に説明する。
まず、データフレームに送信継続情報を付加する。この目的のためにIEEE 802.11規格で定義されるMACフレームの中のMACヘッダ領域のフレームコントロールフィールド（Frame Control Field）のモアデータフィールド（More Data Field）を使用する。
【００４６】
図６は、IEEE 802.11規格においてアプリケーションデータ転送用に使用されるデータタイプフレームの構造とモアデータフィールド（More Data Field: MDF）の関係を示す図である。
【００４７】
データタイプフレームは、図６示すように、MACヘッダ（Header）410、フレームボディ（Frame Body）420、およびFCS430を含んで構成される。
そして、MACヘッダ410は、フレームコントロールフィールド(Frame Control Field: FCF)411を含み、このフレームコントロールフィールド411にモアデータフィールド(MDF)412が含まれている。
【００４８】
無線端末100は、送信通知フレーム送信先アドレス一覧203に掲載される要素のうち有効なマルチキャストまたはブロードキャストアドレスに対してモアデータフィールド412を0にセットしたフレームを送信した場合に該当要素を無効化する。
また、送信通知フレーム送信先アドレス一覧203に掲載される要素のうち有効なユニキャストアドレスに対してモアデータフィールド412を0にセットしたフレームを送信し、対応する受信応答フレームを受信した場合に該当要素を無効化する。
【００４９】
無線端末100は、送信通知フレーム送信元アドレス一覧202に掲載される要素のうち有効なマルチキャストまたはブロードキャストアドレスからモアデータフィールド412を0にセットしたフレームを受信した場合に該当要素を無効化する。
また、送信通知フレーム送信元アドレス一覧202に掲載される要素のうち有効なユニキャストアドレスからモアデータフィールド412を0にセットしたフレームを受信し、対応する受信応答フレームを送信した場合に該当要素を無効化する。
また、任意のデータ送信期間が終了するそのときに有効な要素は全て無効化される。
【００５０】
無線ネットワークに参加する無線端末はタイムフレームＴＦの開始時においてビーコン送信のための遅延時間をランダムに選択する。
その後IEEE 802.11規格に従ってビーコンを送信する。
IEEE 802.11規格においては各タイムフレーム（400，401,402，403、・・)の開始時間はTBTT、データ送信通知期間(044)はATIMウィンドウ、通常電力状態はアウェイク（Awake）状態、低消費電力状態はドーズ（Doze）状態、データ送信通知フレームはATIM フレーム、受信応答フレームは受信確認フレームであるACK フレームとして定義されている。
【００５１】
以上の構成を有する本実施形態における無線ネットワークシステムにおいては、送信元無線端末、送信先無線端末は以下のように位置付けられ、ユニキャスト、マルチキャスト送信時の各無線端末は、基本的に既に説明した機能を含めて以下のような機能を有する。
【００５２】
低消費電力モードで動作する無線端末100に対し送信するデータを保持し、該当タイムフレーム期間中に該当のデータ送信を希望する無線端末100が存在する場合、データ送信先となる無線端末が送信先無線端末と位置付けられ、データ送信元となる無線端末が送信元無線端末として位置付けられる。この送信元無線端末はビーコン送信後からデータ送信通知期間404が終了するまでに無線メディアへの送信権を獲得し送信通知フレームを送信先無線端末に送信する。
送信通知フレームのうちユニキャスト送信通知フレームを受信した送信先無線端末は受信応答フレームを送信元無線端末に返信し、マルチキャスト送信通知フレーム受信した送信先無線端末は受信応答フレームを返信しない。
送信先無線端末は受信応答フレームを返信したユニキャスト送信通知フレームの送信元アドレスとマルチキャスト送信通知フレームの送信元アドレスとその有効性を示す一覧である送信通知フレーム送信元アドレス一覧202を内部に保持し、送信元無線端末は送信応答フレームを返信されたユニキャスト送信通知フレームの送信先アドレスとマルチキャスト送信通知フレームの送信先アドレスとその有効性を示す一覧である送信通知フレーム送信先アドレス一覧203を内部に保持し、無線端末は送信元無線端末と送信先無線端末の両方で有り得ることができる。
これに対応して、本実施形態においては、上述したように、各無線端末100には、送信通知フレーム送信元アドレス一覧202および送信通知フレーム送信先アドレス一覧203の両方が設けられている。
【００５３】
データ送信期間405においては、ユニキャスト送信通知フレームに対して受信応答フレームを送信した送信先無線端末と、マルチキャスト送信通知フレームを受信した送信先無線端末と、ユニキャスト送信通知フレームを送信して対応する受信応答フレームを受信した送信元無線端末と、マルチキャスト送信通知フレームを送信した送信元無線端末と、通常電力モードの無線端末のみが通常電力状態で動作を行い、それ以外の前記無線端末は低消費電力状態で動作を行う。
【００５４】
無線端末間で送受信されるデータフレームには、送信元無線端末が該当データフレームの宛先と同一の送信先無線端末に対して該当データ送信期間の中で引き続きデータフレームを送信するかどうかを示す送信継続情報が含まれる。
送信元無線端末が該当データ送信間隔の中で同一送信先無線端末に対して複数データフレームを送信する場合は、該当送信先無線端末に対するデータフレームのうち、最後に送信するデータフレーム以外のデータフレームには送信継続情報に引き続きデータフレームを送信することを示す情報を付加（記入）して送信し、最後のデータフレームには送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報を付加して送信する。
一方、送信元無線端末が該当データ送信間隔の中で同一送信先無線端末に対してデータフレームをひとつ送信する場合は、該当送信先無線端末に対するデータフレームの送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報を付加して送信する。
【００５５】
データ送信通知期間404において、送信通知フレームを送受信し、データフレーム送信およびデータフレーム受信のために通常電力状態で動作を行う低消費電力モードの無線端末のうち、送信元無線端末は送信通知フレーム送信先アドレス一覧203で有効な送信先アドレスに対して送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報を付加したユニキャストデータフレームの送信と対応する送信応答フレームの受信およびマルチキャストデータフレームの送信を行った場合、送信通知フレーム送信先アドレス一覧203に含まれる該当送信先アドレスを無効化し、すべての送信先アドレスが無効化されると送信完了条件を満たし次に存在するデータ送信通知期間404の開始まで低消費電力状態で動作を行う。
同様に、送信先無線端末は送信通知フレーム送信元アドレス一覧202に掲載される有効な送信元アドレスより送信継続情報に引き続きデータフレームを送信しないことを示す情報が付加されたユニキャストデータフレームの受信と対応する送信応答フレームの送信およびマルチキャストデータフレームの受信を行った場合、前記送信通知フレーム送信元アドレス一覧202に含まれる該当送信元アドレスを無効化し、全ての送信元アドレスが無効化されると受信完了条件を満たし次に存在するデータ送信通知期間404の開始まで低消費電力状態で動作を行う。
送信元無線端末と送信先無線端末の両方で有る無線端末は、送信完了条件と受信完了条件を満たすと次に存在するデータ送信通知期間404の開始まで低消費電力状態で動作を行う。
【００５６】
そして、本実施形態においては、マルチキャストは無線ネットワーク内の全無線端末を宛先とすると無線ネットワーク内の選択された無線端末を宛先とする場合が存在する。
【００５７】
以下に、前述した機能を有する無線端末により形成されるアドホックネットワークにおける、より具体的な無線通信動作について説明する。
【００５８】
図７は、無線端末が形成するアドホックネットワークの時間軸で見たフェーズ構成を示す図である。
【００５９】
図7において、アドホックネットワーク開始フェーズFS1において、無線端末はアドホックネットワーク通信を開始し、電力管理モードとして独自電力管理モードを使用することを決定する。本例ではアドホックネットワークは無線端末２（STA1）、３（STA2）、および４（STA3)の3台により構成され、無線端末２（STA1）がネットワーク開始端末とする。
【００６０】
図８は、アドホックネットワーク開始フェーズにおいてアドホックネットワークの開始前に各端末が独自電力管理モードを選択するフローを示す図である。
図８において、フローの左側はネットワーク開始端末２（STA1）の動作フローを示し、右側は無線端末３（STA2）、４（STA3）の動作フローを示す。
【００６１】
各無線端末２〜４は独自動作モード開始ステップSTP10,STP11において、独自電力管理モードを開始する。その後、無線端末２（STA1）がアドホックネットワークスタートステップSTP12においてアドホックネットワークを開始する。
無線端末３（STA2）および４（STA3）は、ビーコン受信ステップSTP13によりアドホックネットワークからのビーコンを受信し、必要なパラメータを取得しアドホックネットワークに参加する。その後各無線端末２〜４はアプリケーション通信フェーズFS2に移行する。
【００６２】
図９は、アドホックネットワーク開始フェーズにおいてアドホックネットワークの開始後に各端末が独自電力管理モードを選択するフローを示す図である。
図９において、フローの左側はネットワーク開始端末２（STA1）の動作フローを示し、右側は無線端末３（STA2）、４（STA3）の動作フローを示す。
【００６３】
まず、無線端末２（STA1）がアドホックネットワークスタートステップSTP20においてアドホックネットワークを開始する。無線端末３（STA2）および４（STA3）はビーコン受信ステップSTP21によりアドホックネットワークからのビーコンを受信し、必要なパラメータを取得しアドホックネットワークに参加する。
その後、使用電力管理モード選択ステップSTP22において端末間でデータフレームを交換して使用する電力管理モードを決定し、独自電力管理モード開始ステップSTP33,STP34において同時電力管理モードを開始する。その後各無線端末はアプリケーション通信フェーズFS２に移行する。
【００６４】
アドホックネットワーク開始手順、参加手順、ビーコン送信手順、データ交換手順は基本的にIEEE 802.11規格で規定された手順を使用する。
アプリケーション通信フェーズFS2においては、無線端末２，３，４間でアプリケーションデータの送受信が行われる。
【００６５】
以下には、アプリケーションデータを送受信しない場合と送受信する場合の動作について説明する。
【００６６】
図１０は、アプリケーションデータが送受信されないタイムフレームでの無線端末の動作を示す図である。
【００６７】
図１０において、550、551はタイムフレームの開始を示し、552は550で開始するタイムフレームにおけるデータ送信通知期間404の終了を示す。570、571、572、573、574、575は各無線端末２〜４の通常電力動作期間を示し、それ以外は低消費電力状態に有ることを示す。
図１０においては、開始されるタイムフレームにおいて無線端末４（STA3）がビーコンを送信する例を示す。
【００６８】
タイムフレームの開始時間550になると全無線端末2(STA1),３(STA2),４(STA3)が低消費電力状態から通常電力状態に移行する。無線端末４（STA3）のビーコン553送信後、データ送信通知期間404の終了552までデータ送信通知フレームは送信されない。
この場合、有効な要素を持つ送信通知フレーム送信元アドレス一覧202および送信通知フレーム送信先アドレス一覧203を持つ無線端末は存在せず、データ送信通知期間終了後に全端末は低消費電力状態に移行する。ビーコン553が送信されるためアドホックネットワークは維持される。
【００６９】
図１１は、図１０と同じ状況において通常電力管理モードで動作するアドホックネットワークのフレーム送信と電力状態の推移を示す図である。
図１１は図１０の場合と無線端末４（STA3）の電力状態576のみ異なる。
無線端末４（STA3）はビーコン送信端末であるため該当タイムフレームの間、通常電力状態を保持する。
図１０および図１１からわかるように、独自電力管理モードでは通常電力管理モードに比較して電力消費量が少ない。
【００７０】
図１２は、無線端末３（STA2）から無線端末２（STA1）に対してアプリケーションデータが送受信されるタイムフレームでの無線端末の動作を示す図である。
【００７１】
図１２において、500、501はタイムフレームの開始を示し、502は500で開始するタイムフレームにおけるデータ送信通知期間404の終了を示す。520、521、522、523、524、525は各無線端末の通常電力動作期間を示し、それ以外は低消費電力状態に有ることを示す。
図１２においては、500で開始されるタイムフレームにおいて無線端末４（STA3）がビーコンを送信する例を示す。
【００７２】
タイムフレームの開始時間500になると全無線端末2(STA1),３(STA2),４(STA3)が低消費電力状態から通常電力状態に移行する。無線端末４（STA3）のビーコン503送信後、無線端末３（STA2）は無線端末２（STA1）に対してデータ送信通知フレーム504-1)を送信する。無線端末２（STA1）はそれに対して受信応答フレーム504-2を無線端末３（STA2）に対して送信する。
これにより、無線端末２（STA1）の送信通知フレーム送信元アドレス一覧202(図２)に無線端末３（STA2）用要素を作成し、送信通知フレーム送信元アドレス301(図３)に無線端末３（STA2）のアドレスを記録し、対応する有効性情報302(図３)に有効を示す情報を記録する。また、無線端末３（STA2）の送信通知フレーム送信先アドレス一覧203(図２)に無線端末２（STA1）用の要素を作成し、送信通知フレーム送信先アドレス303(図４)に無線端末２（STA1）のアドレスを記録し、対応する有効性情報304(図４)に有効を示す情報を記録する。
データ送信通知期間404の終了502以降、無線端末２（STA1）の送信通知フレーム送信元アドレス一覧202と無線端末３（STA2）の送信通知フレーム送信先アドレス一覧203は有効な要素を持つため通常電力状態を保持し、無線端末４（STA3）は低消費電力状態に移行する。続くデータ送信期間405において無線端末２（STA1）から無線端末３（STA2）へのデータ送信が行われる。
図１２の例では３つのデータフレーム505、507、509が送信され、それぞれの受信応答フレーム506、508、510が送信される様子を示している。
データフレーム505と507はモアデータフィールド412を1にセットして送信される。これにより、無線端末２（STA1）の送信通知フレーム送信元アドレス一覧202と無線端末３（STA2）の送信通知フレーム送信先アドレス一覧203の要素の有効性は維持される。
【００７３】
データフレーム509はモアデータフィールド412が0にセットされて送信される。対応する受信確認フレーム510が無線端末３（STA2）によって受信された段階で、無線端末２（STA1）の送信通知フレーム送信元アドレス一覧202(図２)の無線端末３（STA2）用の要素の有効性情報302(図３)および無線端末３（STA2）の送信通知フレーム送信先アドレス一覧203(図２)の無線端末２（STA1）用の要素の有効性情報304(図４)には無効である情報が記入される。この時点で、無線端末２（STA1）および無線端末３（STA2）には有効な要素を持つ送信通知フレーム送信元アドレス一覧202と送信通知フレーム送信先アドレス一覧203を持たないため低消費電力状態に移行する。
【００７４】
図１３は、図１２と同じ状況において通常電力管理モードで動作するアドホックネットワークのフレーム送信と電力状態の推移を示す図である。
図１３は図１２と無線端末２（STA1）、３（STA2）、４（STA3）の電力状態526、527、528のみ異なる。
無線端末４（STA3）はビーコン送信端末であるため該当タイムフレームの間、通常電力状態を保持する。無線端末２（STA1）と無線端末３（STA2）は送信通知フレーム(ATIM Frame)を交換したため次のタイムフレームの開始(TBTT)まで通常電力状態を保持する。
図１２および図１３からわるように、独自電力管理モードでは通常電力管理モードに比較して電力消費量が少ない。
【００７５】
図１４は、無線端末３（STA2）から無線端末２（STA1）に対してアプリケーションデータが送受信され、無線端末４（STA3）から無線端末２（STA1）と無線端末３（STA2）を宛先に含むマルチキャストデータが送信されるタイムフレームでの無線端末の動作を示す図である。
図１４において、600、601はタイムフレームの開始を示し、602は600で開始するタイムフレームにおけるデータ送信通知期間の終了を示す。620、621、622、623、624、625は各無線端末の通常電力動作期間を示し、それ以外は低消費電力状態に有ることを示す。
図１４においては、600で開始されるタイムフレームにおいて無線端末４（STA3）がビーコンを送信する例を示す。
【００７６】
タイムフレームの開始時間600になると全無線端末2(STA1),３(STA2),４(STA3)が低消費電力状態から通常電力状態に移行する。
無線端末４（STA3）のビーコン603送信後、無線端末３（STA2）は無線端末２（STA1）に対してデータ送信通知フレーム604を送信する。無線端末２（STA1）はそれに対して受信応答フレーム605を無線端末３（STA2）に対して送信する。それに続いて無線端末４（STA3）は無線端末２（STA1）と無線端末３（STA2）を宛先に含むマルチキャストアドレス宛てにデータ送信通知フレーム606を送信する。
これにより、無線端末（STA1）の送信通知フレーム送信元アドレス一覧202(図２)に無線端末３（STA2）用要素と無線端末４（STA3）用要素を作成し、各要素の送信通知フレーム送信元アドレス301(図３)に無線端末３（STA2）と無線端末４（STA3）のアドレスを記録し、対応する有効性情報302(図３)に有効を示す情報を記録する。また無線端末３（STA2）の送信通知フレーム送信先アドレス一覧203(図２)に無線端末２（STA1）用の要素を作成し、送信通知フレーム送信先アドレス303(図４)に無線端末２（STA1）のアドレスを記録し、対応する有効性情報304(図４)に有効を示す情報を記録し、送信通知フレーム送信元アドレス一覧202(図２)に無線端末４（STA3）用要素を作成し、該当要素の送信通知フレーム送信元アドレス301(図３)に無線端末４（STA3）のアドレスを記録し、対応する有効性情報302(図３)に有効を示す情報を記録する。
また、無線端末４（STA3）の送信通知フレーム送信先アドレス一覧203(図２)に前記のマルチキャスト送信通知フレームの宛先アドレス用の要素を作成し、送信通知フレーム送信先アドレス303(図４)に該当アドレスを記録し、対応する有効性情報304(図４)に有効を示す情報を記録する。
【００７７】
データ送信通知期間404の終了502以降、無線端末２（STA1）、３（STA2）、４（STA3）は送信通知フレーム送信元アドレス一覧202または送信通知フレーム送信先アドレス一覧203に有効な要素を持つため通常電力状態を保持する。
続くデータ送信期間405において、無線端末（STA1）から無線端末３（STA2）へのデータ送信と無線端末４（STA3）からのマルチキャストデータ送信が行われる。
図14の例においては、２つのユニキャストデータフレーム607、609が送信され、それれぞれの受信応答フレーム608、610が送信される様子と無線端末４（STA3）から1つのマルチキャストデータフレーム611が送信される様子を示している。データフレーム607はモアデータフィールド412を1にセットして送信される。データフレーム609と611はモアデータフィールドを0にセットして送信される。
【００７８】
データフレーム609に対応する受信確認フレーム(ACKフレーム)610が無線端末３（STA2）によって受信された段階で、無線端末２（STA1）の送信通知フレーム送信元アドレス一覧202(図２)の無線端末３（STA2）用の要素および無線端末３（STA2）の送信通知フレーム送信先アドレス一覧203(図２)の無線端末２（STA1）用の要素は無効となるが、それぞれの送信通知フレーム送信元アドレス一覧202の無線端末４（STA3）用の要素が有効性を継続するため通常消費電力状態を保持する。
データフレーム611が送信されると、無線端末４（STA3）の送信通知フレーム送信先アドレス一覧203の前記のマルチキャスト送信通知フレームの宛先アドレス用の要素と、無線端末２（STA1）と無線端末３（STA2）の送信通知フレーム送信元アドレス一覧202の無線端末４（STA3）用の要素が無効となる。この時点で無線端末２（STA1）と無線端末３（STA2）と無線端末４（STA3）は有効な要素を持つ送信通知フレーム送信元アドレス一覧202と送信通知フレーム送信先アドレス一覧203を持たないため低消費電力状態に移行する。
【００７９】
図１５は、図１４と同じ状況において通常電力管理モードで動作するアドホックネットワークのフレーム送信と電力状態の推移を示す図である。
図１５は図１４と無線端末２（STA1）、３（STA2）、４（STA3）の電力状態626、627、628のみ異なる。
無線端末２（STA1）、３（STA2）、４（STA3）は送信通知フレーム(ATIM Frame)を交換したため次のタイムフレームの開始(TBTT)まで通常電力状態を保持する。独自電力管理モードでは通常電力管理モードに比較して電力消費量が少ない。
【００８０】
以上説明したように、本実施形態によれば、データ送信通知期間とそれに続くデータ送信期間を含み一定時間間隔で周期的に繰り返されるタイムフレームを使用して通信する無線ネットワーク５に参加する無線端末２〜４は、動作状態として低消費電力状態と通常電力状態を持ち、自己で両動作を切り替える動作切り替え機能を有し、かつ、無線端末は電力管理モードとして通常電力モードと低消費電力モードを有し、通常電力モードで動作する無線端末は通常電力状態で動作し、低消費電力モードで動作する無線端末は基本的にデータ送信通知期間では通常電力状態で動作し、データ送信期間では低消費電力状態で動作する。
また、送信元無線端末はビーコン送信後からデータ送信通知期間404が終了するまでに無線メディアへの送信権を獲得し送信通知フレームを送信先無線端末に送信し、送信通知フレームのうちユニキャスト送信通知フレームを受信した送信先無線端末は受信応答フレームを送信元無線端末に返信し、マルチキャスト送信通知フレーム受信した送信先無線端末は受信応答フレームを返信しない。送信先無線端末は受信応答フレームを返信したユニキャスト送信通知フレームの送信元アドレスとマルチキャスト送信通知フレームの送信元アドレスとその有効性を示す一覧である送信通知フレーム送信元アドレス一覧202を内部に保持し、送信元無線端末は送信応答フレームを返信されたユニキャスト送信通知フレームの送信先アドレスとマルチキャスト送信通知フレームの送信先アドレスとその有効性を示す一覧である送信通知フレーム送信先アドレス一覧203を内部に保持し、無線端末は送信元無線端末と送信先無線端末の両方で有り得ることができる。
そして、データ送信期間405においては、ユニキャスト送信通知フレームに対して受信応答フレームを送信した送信先無線端末と、マルチキャスト送信通知フレームを受信した送信先無線端末と、ユニキャスト送信通知フレームを送信して対応する受信応答フレームを受信した送信元無線端末と、マルチキャスト送信通知フレームを送信した送信元無線端末と、通常電力モードの無線端末のみが通常電力状態で動作を行い、それ以外の前記無線端末は低消費電力状態で動作を行う。
【００８１】
したがって、本実施形態によれば、通常のアドホックネットワークに比較して以下の効果を奏する。
端末間でデータ通信が行われない状況においてアドホックネットワークを維持するための消費電力を削減する
端末間でデータ通信が行われる状況において、データ通信全体で使用する消費電力を削減する。
【００８２】
なお、以上の処理はコンピュータで処理可能なプログラムとして、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、半導体メモリ等に記録され、端末装置で読み出されて実行される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本実施形態に係る無線ネットワークシステムの構成例を示す図である。
【図２】図１の無線ネットワークを形成する無線端末の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図３】送信通知フレーム送信元アドレス一覧の実装例を示す図である。
【図４】送信通知フレーム送信先アドレス一覧の実装例を示す図である。
【図５】アドホックネットワークの時間的構成を説明するための図である。
【図６】IEEE 802.11規格においてアプリケーションデータ転送用に使用されるデータタイプフレームの構造とモアデータフィールド（More Data Field: MDF）の関係を示す図である。
【図７】無線端末が形成するアドホックネットワークの時間軸で見たフェーズ構成を示す図である。
【図８】アドホックネットワーク開始フェーズにおいてアドホックネットワークの開始前に各端末が独自電力管理モードを選択するフローを示す図である。
【図９】アドホックネットワーク開始フェーズにおいてアドホックネットワークの開始後に各端末が独自電力管理モードを選択するフローを示す図である。
【図１０】アプリケーションデータが送受信されないタイムフレームでの無線端末の動作を示す図である。
【図１１】図１０と同じ状況において通常電力管理モードで動作するアドホックネットワークのフレーム送信と電力状態の推移を示す図である。
【図１２】無線端末３（STA2）から無線端末２（STA1）に対してアプリケーションデータが送受信されるタイムフレームでの無線端末の動作を示す図である。
【図１３】図１２と同じ状況において通常電力管理モードで動作するアドホックネットワークのフレーム送信と電力状態の推移を示す図である。
【図１４】無線端末３（STA2）から無線端末２（STA1）に対してアプリケーションデータが送受信され、無線端末４（STA3）から無線端末２（STA1）と無線端末３（STA2）を宛先に含むマルチキャストデータが送信されるタイムフレームでの無線端末の動作を示す図である。
【図１５】図１４と同じ状況において通常電力管理モードで動作するアドホックネットワークのフレーム送信と電力状態の推移を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１・・・無線ネットワークシステム、２（STA1）、３（STA2）、および４（STA3）・・・無線通信装置としての無線端末（ステーション）、５・・・アドホックネットワーク(無線ネットワーク)、１００・・・無線端末、１０１・・・PHY層プロトコル処理ブロック、１０２・・・MAC層プロトコル処理ブロック、１０３・・・アプリケーションおよびネットワークスタック、２０１・・・メディアアクセス処理ブロック、２０２・・・送信通知フレーム送信元アドレス一覧、２０３・・・送信通知フレーム送信先アドレス一覧、２０４・・・アドレス一覧管理ブロック、２０５・・・電力管理ブロック、２０６・・・電力管理モード設定ブロック、４０４・・・データ送信通知期間、４０５・・・データ送信期間、４１２・・・モアデータフィールド。
【図１】
2006303888.tif 000003
【図２】
2006303888.tif 000004
【図３】
2006303888.tif 000005
【図４】
2006303888.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006303888.tif 000009
【図８】
2006303888.tif 000010
【図９】
2006303888.tif 000011
【図１０】
2006303888.tif 000012
【図１１】
2006303888.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2006303888.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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