(57)【要約】【課題】電力効果の向上とスループットの低下防止を両立して実現できる無線通信装置、通信システム、無線通信方法、およびプログラムを提供する。【解決手段】受信したデータフレームの時間情報の履歴の統計を取り、その統計結果からトラフィックが定期的(ストリーム)か連続的(バースト)かを判別することによって電力制御方法を切り替え、起動状態と省電力状態に遷移する際に専用のフレームを送ることによって、電力管理状態を通知し、バーストトラフィック時、データフレームの転送直後にある一定期間は起動状態のままでフレームを待ち、スループットの低下を防ぎ、ストリームトラフィック時、アクセスポイントAPとの連携をとり、ビーコン間隔を変更する無線部２８８を有する。【選択図】図１
2006238320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
起動状態と省電力状態とを遷移可能で、通信対象装置とデータフレームの無線通信を行う無線通信装置であって、
ストリームトラフィック対応の処理を行うストリームモードとバーストトラフィック対応の処理を行うバーストモードとを有し、
受信したデータフレームの時間情報の履歴の統計を取る統計処理部と、
上記統計処理部の統計結果に基づいて、トラフィックがストリームかバーストかを判別し、判別結果に応じて処理すべきモードをストリームモードとバーストモードとを選択的に切り替える切替部と、
上記切替部により選択されたストリームモードまたはバーストモードに応じて電力制御を切り替えて制御する制御部と
を有する無線通信装置。
【請求項２】
専用フレームを送信可能な送信部を有し、
上記制御部は、起動状態と省電力状態に遷移する際に、上記送信部により専用フレームを送信して電力管理状態を通知する
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
上記制御部は、起動状態になると、起動状態を示すデータをセットしたフレームサイズがゼロのNULLフレームを送信部により送信する
請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
上記制御部は、省電力状態になると、省電力状態を示すデータをセットしたフレームサイズがゼロのNULLフレームを送信部により送信する
請求項２記載の無線通信装置。
【請求項５】
上記制御部は、バーストトラフィック時には、データフレームの転送直後に一定期間は起動状態のままでフレーム待ちを行う
請求項１から４のいずれか一に記載の無線通信装置。
【請求項６】
ストリームトラフィック時には、通信対象装置と連携をとり、送信するビーコン信号の間隔を変更する連携処理部をさらに有する
請求項１から５のいずれか一に記載の無線通信装置。
【請求項７】
複数の無線通信装置間で通信可能な通信システムであって、
上記無線通信装置は、
ストリームトラフィック対応の処理を行うストリームモードとバーストトラフィック対応の処理を行うバーストモードとを有し、
受信したデータフレームの時間情報の履歴の統計を取る統計処理部と、
上記統計処理部の統計結果に基づいて、トラフィックがストリームかバーストかを判別し、判別結果に応じて処理すべきモードをストリームモードとバーストモードとを選択的に切り替える切替部と、
上記切替部により選択されたストリームモードまたはバーストモードに応じて電力制御を切り替えて制御する制御部と、を有する
通信システム。
【請求項８】
専用フレームを送信可能な送信部を有し、
上記制御部は、起動状態と省電力状態に遷移する際に、上記送信部により専用フレームを送信して電力管理状態を通知する
請求項７記載の通信システム。
【請求項９】
上記制御部は、バーストトラフィック時には、データフレームの転送直後に一定期間は起動状態のままでフレーム待ちを行う
請求項７または８に記載の通信システム。
【請求項１０】
ストリームトラフィック時には、通信対象装置と連携をとり、送信するビーコン信号の間隔を変更する連携処理部をさらに有する
請求項７から９のいずれか一に記載の通信システム。
【請求項１１】
他の無線通信装置との間で無線通信を行う通信方法であって、
上記無線通信装置においては、
ストリームトラフィック対応の処理を行うストリームモードとバーストトラフィック対応の処理を行うバーストモードとを有し、
受信したデータフレームの時間情報の履歴の統計を取るステップと、
上記統計結果に基づいて、トラフィックがストリームかバーストかを判別し、判別結果に応じて処理すべきモードをストリームモードとバーストモードとを選択的に切り替えるステップと、
選択されたストリームモードまたはバーストモードに応じて電力制御を切り替えて制御するステップと
を有する通信方法。
【請求項１２】
他の通信端末装置との間で無線通信を行う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、
各無線通信装置の処理においては、
ストリームトラフィック対応の処理を行うストリームモードとバーストトラフィック対応の処理を行うバーストモードとを有し、
受信したデータフレームの時間情報の履歴の統計を取るステップと、
上記統計結果に基づいて、トラフィックがストリームかバーストかを判別し、判別結果に応じて処理すべきモードをストリームモードとバーストモードとを選択的に切り替えるステップと、
選択されたストリームモードまたはバーストモードに応じて電力制御を切り替えて制御するステップと
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、たとえばワイヤレスＬＡＮ（ＷＬＡＮ）システム等において、通信装置の間で通信を行う無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラムに関するものである。詳細には、たとえばIEEE802.11MAC仕様のインフラストラクチャモードで無線通信している移動ステーションでの電力管理を改善する手法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既存のWLAN装置においては、一般的に、WLAN装置が起動してからアクセスポイント（今後APと言うときもある）または、通信したい対象となるWLAN装置と通信を行うには、IEEE802.11で既定された全てのチャネルに対して、アクセスポイントAPが存在するかどうかを検索（スキャン）した後で、接続を確立し通信が可能になる。
【０００３】
アクセスポイントAPは、同じ無線ネットワークを構築しているBSS内に電力制御モードに移行している移動ステーションSTAがある場合には、そのステーションSTA宛のデータフレームをバッファリングする。なお、ここでは、電力制御に関する詳細な一般的なアクセスポイントAPの役割に関しては省略する。
ステーションSTAはある一定のビーコンタイミング間隔で起動状態になり、ステーションAPから転送されるビーコン内のトラフィック発生通知メッセージ(Traffic Indication Message: TIM)情報から自分宛のデータがあることを察知すると、PS-Pollフレームと云う特別な制御フレームを送信することにより、アクセスポイントAPに蓄えられたデータフレームを受け取ることができる。
また、テーションSTAはアクセスポイントAPにバッファリングされたデータフレームをすべて受信するとすぐに省電力状態になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、IEEE802.11MAC仕様におけるインフラストラクチャモードの電力制御では、大幅な電力の削減を実現している一方で、スループットの低下を招くという副作用がある。理由としては以下のようである。
【０００５】
上述したように、アクセスポイントAPにバッファリングされているデータフレームが複数ある場合にはその個数分、先のPS-Pollフレームによってデータフレームを受け取るというシーケンスを繰り返すことから、アクセスポイントAPにバッファリングされているデータフレームが多いと、PS-Pollフレームをデータフレーム個数分転送するオーバーヘッドが発生するためにスループットが低下する。
かつ、ステーションSTAはアクセスポイントAPにバッファリングされたデータフレームをすべて受信するとすぐに省電力状態になるため、データフレームのトラフィックがバースト的な場合にはステーションSTAの省電力状態直後にアクセスポイントAPが送信するはずであったデータフレームは再びバッファリングされ、次にステーションSTAが起動状態になるまで転送されないというようなことが発生する。その結果、その分の遅延が発生することから、さらなるスループットの低下を招く。
【０００６】
そこで、スループットの低下に繋がるオーバーヘッドや遅延なくすために、データフレーム毎のPS-Pollフレームを省略し、データ転送完了してもすぐに省電力状態にならずにある一定期間データフレームを待つという技術がある。
その技術を実現した場合、スループットの低下を防ぐ効果があるが、ストリームトラフィックのようなデータトラフィックが常に発生する場合には「データフレームを待つ」という動作分の起動状態時間が発生するので、逆に省電力効果が低くなってしまうという欠点がある。
【０００７】
以上のように、本来の関連技術では“省電力の効果を上げる”ということと、“スループットの低下を防ぐ”ということはトレードオフの関係にあり、一長一短で、両立させることは難しい。
【０００８】
本発明の目的は、省電力効果の向上とスループットの低下防止を両立して実現できる無線通信装置、通信システム、無線通信方法、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】
【０００９】
本発明の第１の観点は、起動状態と省電力状態とを遷移可能で、通信対象装置とデータフレームの無線通信を行う無線通信装置であって、ストリームトラフィック対応の処理を行うストリームモードとバーストトラフィック対応の処理を行うバーストモードとを有し、受信したデータフレームの時間情報の履歴の統計を取る統計処理部と、上記統計処理部の統計結果に基づいて、トラフィックがストリームかバーストかを判別し、判別結果に応じて処理すべきモードをストリームモードとバーストモードとを選択的に切り替える切替部と、上記切替部により選択されたストリームモードまたはバーストモードに応じて電力制御を切り替えて制御する制御部とを有する。
【００１０】
本発明の第２の観点は、複数の無線通信装置間で通信可能な通信システムであって、上記無線通信装置は、ストリームトラフィック対応の処理を行うストリームモードとバーストトラフィック対応の処理を行うバーストモードとを有し、受信したデータフレームの時間情報の履歴の統計を取る統計処理部と、上記統計処理部の統計結果に基づいて、トラフィックがストリームかバーストかを判別し、判別結果に応じて処理すべきモードをストリームモードとバーストモードとを選択的に切り替える切替部と、上記切替部により選択されたストリームモードまたはバーストモードに応じて電力制御を切り替えて制御する制御部と、を有する。
【００１１】
好適には、専用フレームを送信可能な送信部を有し、上記制御部は、起動状態と省電力状態に遷移する際に、上記送信部により専用フレームを送信して電力管理状態を通知する。
【００１２】
好適には、上記制御部は、バーストトラフィック時には、データフレームの転送直後に一定期間は起動状態のままでフレーム待ちを行う。
【００１３】
好適には、ストリームトラフィック時には、通信対象装置と連携をとり、送信するビーコン信号の間隔を変更する連携処理部をさらに有する。
【００１４】
本発明の第３の観点は、他の無線通信装置との間で無線通信を行う通信方法であって、上記無線通信装置においては、ストリームトラフィック対応の処理を行うストリームモードとバーストトラフィック対応の処理を行うバーストモードとを有し、受信したデータフレームの時間情報の履歴の統計を取るステップと、上記統計結果に基づいて、トラフィックがストリームかバーストかを判別し、判別結果に応じて処理すべきモードをストリームモードとバーストモードとを選択的に切り替えるステップと、選択されたストリームモードまたはバーストモードに応じて電力制御を切り替えて制御するステップとを有する。
【００１５】
本発明の第４の観点は、他の通信端末装置との間で無線通信を行う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、各無線通信装置の処理においては、ストリームトラフィック対応の処理を行うストリームモードとバーストトラフィック対応の処理を行うバーストモードとを有し、受信したデータフレームの時間情報の履歴の統計を取るステップと、上記統計結果に基づいて、トラフィックがストリームかバーストかを判別し、判別結果に応じて処理すべきモードをストリームモードとバーストモードとを選択的に切り替えるステップと、選択されたストリームモードまたはバーストモードに応じて電力制御を切り替えて制御するステップとを有する。
【００１６】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、省電力効果の向上とスループットの低下防止を両立して実現できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態における通信システムの構成例を示すブロック図である。
本実施形態は、IEEE802.11規格を例にして説明をする。
【００２０】
本実施形態の通信システム１は、図１に示すように、IEEE802.11規格準拠の無線通信端末装置としてのステーション(STA)２とIEEE802.11規格準拠のアクセスポイント(AP)３とを有し、ステーション２とアクセスポイント３とがIEEE802.11規格準拠の無線通信を行う。
【００２１】
ステーション２は、図１に示すように、ステーション２のアプリケーションやWLANなどを制御するためのシステムCPU２１、ROM２２、SRAM２３、不揮発性記憶装置２４、ＬＣＤ等の表示装置２５、入力部としてのキーデバイス２６、インターフェース回路２７、および無線モジュールとしてのWLANモジュール２８を主構成要素として有している。
システムCPU２１、ROM２２、SRAM２３、不揮発性記憶装置２４、ＬＣＤ等の表示装置２５、およびキーデバイス２６がバスＢＳ１によりインターエース回路２７に接続されており、インターフェース回路２７がWLANモジュール２８に接続されている。
【００２２】
WLANモジュール２８は、図１に示すように、WLANモジュール２８内の動作を制御する無線制御部としてのWCPU２８１、ROM２８２、SRAM２８３、不揮発性メモリまたは常に電力が供給されているSRAMからなるメモリ部２８４、電源部２８５、キー検出回路２８６、インターフェース回路２７を通してシステムCPU２１とやり取りをするためのホストインタフェース(Host I/F)２８７、アクセスポイント３と無線通信を行うため変復調処理等を行う無線部２８８、電波を送受信するためのアンテナ２８９を有している。
そして、WCPU２８１、ROM２８２、SRAM２８３、メモリ部２８４、キー検出回路２８６、ホストインタフェース(Host I/F)２８７、および無線部２８８がバスＢＳ２により接続されている。
メモリ部２８４は、インストラクション用メモリ２８４１、およびスキャン(Scan)情報用メモリ２８４２を含んで構成されている。
【００２３】
本実施形態の通信システム１は、図１のようにステーション２とアクセスポイント３は無線通信を行うが、本実施形態においては、IEEE802.11MAC仕様のインフラストラクチャモードで無線通信している移動ステーション２での電力管理を改善することにより、“省電力効果の向上”と“スループットの低下を防ぐこと”とを両立ができるように構成されている。
【００２４】
本実施形態においては、以下のような手法で電力制御を行う。
・ステーション(STA)２はある一定のビーコン間隔の周期で起動状態になる。
・ステーション２は、起動状態になるとMACヘッダの電力制御ビットを“1”にしたフレームサイズがゼロのNULLフレームをアクセスポイントAPに対して送信し、起動状態になったことを伝える。
・ステーション２は省電力状態になる前にMACヘッダの電力制御ビットを“0”にしたフレームサイズがゼロのNULLフレームをアクセスポイントAPに対して送信し、省電力状態になることを伝える。
・ステーション２はストリームトラフィック対応の処理を行う専用のモード(以下、ストリームモード)とバーストトラフィック対応の処理を行う専用のモード(以下、バーストモード)のそれぞれを持つ。
【００２５】
本実施形態においては、以上の電力制御を無線モジュール２８の無線部２８８において行う。
後で詳述するように、無線部２８８は、“省電力効果の向上”と“スループットの低下を防ぐこと”との両立を実現するために、基本的に次のような通信方式を採用して電力制御を行う。
【００２６】
無線部２８８は、受信したデータフレームの時間情報の履歴の統計を取り、その統計結果からトラフィックが定期的(ストリーム)か連続的(バースト)かを判別することによって電力制御方法を切り替える。
無線部２８８は、起動状態と省電力状態に遷移する際に専用のフレームを送ることによって、電力管理状態を通知する。
無線部２８８は、バーストトラフィック時、データフレームの転送直後にある一定期間は起動状態のままでフレームを待ち、スループットの低下を防ぐ。
無線部２８８は、ストリームトラフィック時、アクセスポイントAPとの連携をとり、ビーコン間隔を変更することで、フレームの遅延を防ぎ、より効率的な省電力制御を実現する。
【００２７】
図２は、本実施形態に係る無線部における電力制御系の構成例を示すブロック図である。
【００２８】
この電力制御系３００は、図２に示すように、受信フレーム解析部３０１、受信時間保存部３０２、統計情報処理部３０３、バーストモード切替部３０４、ストリームモード切替部３０５、AP（アクセスポイント）連携処理部３０６、NULLフレーム送信部３０７、電力制御部３０８、およびタイミング制御部３０９を主構成要素として有している。
【００２９】
受信フレーム解析部３０１は、アンテナ２８９を通してデータフレームを受信すると受信フレームを解析して、受信した時間情報を受信時間情報データベースとしての受信時間保存部３０２に保存する。
【００３０】
受信時間保存部３０２は、受信時間情報データベースとしての機能し、タイミング制御部３０９の制御の下、所定のタイミングで保存した受信時間情報を統計情報処理部３０３に出力する。
【００３１】
統計情報処理部３０３は、タイミング制御部３０９の制御の下、受信時間保存部３０２に保存された受信時間情報から、後で詳述するような処理により時間情報の履歴の統計をとり、その統計結果を信号Ｓ３０３としてバーストモード切替部３０４およびロームモード切替部３０５に出力する。
【００３２】
バーストモード切替部３０４は、統計情報処理部３０３の統計信号Ｓ３０３を受けて、
トラフィックが連続的なバーストモードであるか否を判別し、バーストモードである場合にバーストモードの処理に切り替えように信号３０４を電力制御部３０８に出力する。
【００３３】
ストリームモード切替部３０５は、統計情報処理部３０３の統計信号Ｓ３０３を受けて、トラフィックが定期的なストリームモードであるか否を判別し、ストリームモードである場合にストリームモードの処理に切り替えように信号３０５を電力制御部３０８およびAP連携処理部３０６に出力する。
【００３４】
バーストモード切替部３０４およびストリームモード切替部３０５の統計結果に基づくモード判別は、たとえば次のようにして行う。
ストリームトラフィックの定義としては受信するデータフレーム間隔にばらつきがない(少ない)ということであるので、受信間隔の標準偏差の閾（しきい）値をあらかじめ持っておき、その閾値を超えるようなばらつきのあるデータをバーストトラフィックと判別し、閾値以下のデータトラフィックをストリームトラフィックと判別する。
【００３５】
AP連携処理部３０６は、ストリームモード切替部３０５の信号Ｓ３０５を受けて、ストリームトラフィック時として、アクセスポイントAPとの連携をとり、たとえばビーコン間隔を変更することで、フレームの遅延を抑止する。
【００３６】
NULLフレーム送信部３０７は、電力制御部３０８の制御の従って、フレームサイズがゼロのNULLフレームを送信する。
NULLフレーム送信部３０７は、電力制御部３０８の制御の下、ステーション２のWLANモジュール２８が起動状態になるとMACヘッダの電力制御ビットを“1”にしたフレームサイズがゼロのNULLフレームをアクセスポイントAPに対して送信し、起動状態になったことを伝える。
NULLフレーム送信部３０７は、ステーション２のWLANモジュール２８が省電力状態になる前にMACヘッダの電力制御ビットを“0”にしたフレームサイズがゼロのNULLフレームをアクセスポイントAPに対して送信し、省電力状態になることを伝える。
【００３７】
電力制御部３０８は、バーストモード切替部３０４による信号Ｓ３０４とストリームモード切替部３０５により信号Ｓ３０５により、トラフィックの状態を把握した上で、タイミング制御部３０９により制御される所定のタイミングをもってNULLフレーム送信部３０７のNULLフレームの送信を制御する。
【００３８】
タイミング制御部３０９は、受信時間保存部３０２の保存、読み出しタイミング、統計情報処理部３０３の統計タイミング、および電力制御部３０８のNULLフレーム送信の制御タイミングを制御する。
以下に、本実施形態の通信システムの全体シーケンス、並びに電力制御動作について説明する。
【００３９】
＜全体のシーケンス＞
まず、全体シーケンスについて説明する。
基本的に、ステーション２においては、システムCPU２１が起動してからWLANモジュール２８の起動が開始され、たとえばＳＲＡＭ２３あるいはＲＯＭ２２に格納されているWLANファームウェアのダウンロードが行われる。
【００４０】
図３は、本実施形態におけるシステム起動からアクセスポイント３との接続が確立するまでの処理を示すフローチャートである。
【００４１】
WLANモジュール以外のシステムが起動される（ＳＴ１１）。具体的には、最初にシステムCPU２１が起動して、WLANモジュール２８用を制御するドライバをメモリ、たとえばＳＲＡＭ２３に格納する（ＳＴ１２）。
次に、WLANモジュール２８の電源をオンし（ＳＴ１３）、WLANのファームウェアをWLANモジュール２８のメモリ部２８４のインストラクション用メモリ（ＳＲＡＭ）２８４１に格納する（ＳＴ１４）。
メモリ２８４１へのファームウェアのダウンロードが終了すると、そのファームウェアでWLANモジュール２８が起動する（ＳＴ１５）。
ステーション２のWLANモジュール２８が起動状態になると、無線部２８８において、MACヘッダの電力制御ビットを“1”にしたフレームサイズがゼロのNULLフレームがアクセスポイントAPに対して送信され、起動状態になったことが報知される。
【００４２】
起動後は、アクセスポイント(AP)３のスキャン(SCAN)を行い、全チャネルに存在するアクセスポイントAPの情報を収集する。
次にホストは、収集されたアクセスポイント(AP)３の中に、接続を所望するアクセスポイントAPの存在を確認する。
所望するアクセスポイントAPが存在すれば、そのアクセスポイントAPの情報を、システム側のＳＲＡＭ２３または不揮発性記憶装置２４格納したり、WLANモジュール２８のメモリ部２８４におけるスキャン情報用メモリ２８４２に格納する（ＳＴ１６）。
最後に、接続待ちモードに移る（ＳＴ１７）。接続待ちモードは、WLANモジュール２８がスリープ状態になっていて、ホストからの接続命令を待っている。
【００４３】
接続待ちモード中に、システムCPU２１が、キーデバイス２６でキーが操作されたことを検出して（ＳＴ１８）、ホストインタフェース２８７経由で、WLANモジュール２８にAPとの接続命令パケット送信の命令を転送する（ＳＴ１９）。
次に、WLANモジュール２８内のWCPU２８１は、WLANモジュールをアウェイク(Awake)させる。
次に、ホストから接続命令が、WLANモジュール２８に送られる。命令には、接続したいアクセスポイントAPのSSID(Service Set IDentity)と送信したいパケットの選択情報が載っている。これを受け、WCPU２８１は、接続シーケンスに移る。
WCPU２８１は、メモリ部２８４におけるインストラクション用メモリ(SRAM)２８４１に格納されていたアクセスポイントAPのスキャン(Scan)のプログラムを読み出し（ＳＴ２０）、アクセスポイントAPのスキャンを行う（ＳＴ２１）。
最後に、アクセスポイントAPの接続（Association）が行われる（ＳＴ２２）。
接続を確立すると、通信が可能となり、パケットの送受信が行われる。
＜電力制御＞
【００４４】
ステーション２のWLANモジュール２８は、無線部２８８の受信フレーム解析部３０１においてデータフレームを受信すると、受信した時間の情報を自身の持つ受信時間情報データベースとしての受信時間保存部３０２に保存する。
そして、タイミング制御部３０９の制御の下、統計情報処理部３０３において、ある一定のタイミングで保存された受信時間情報から統計をとる。
バーストモード切替部３０４とストリームモード切替部３０５において、統計結果から現時点でトラフィックのタイプがストリームなのか、バーストなのかを判別する。その判別結果からストリームモードかバーストモードのいずれかに処理を切り替える。
【００４５】
統計結果からトラフィックを判断する手法として、上述したような手法が適用される。
すなわち、ストリームトラフィックの定義としては受信するデータフレーム間隔にばらつきがない(少ない)ということであるので、受信間隔の標準偏差の閾値をあらかじめ持っておき、その閾値を超えるようなばらつきのあるデータをバーストトラフィックと識別し、閾値以下のデータトラフィックをストリームトラフィックとする。
具体的な例を以下に挙げる。
【００４６】
ある一定期間の受信データフレームの時間情報を取得し、各受信データフレーム間の時間をそれぞれに求める。
【００４７】
図４および図５はバーストトラフィック時のサンプルデータを示す図であり、図６および図７はストリームトラフィック時のサンプルデータを示す図である。図４および図６はサンプルデータを時系列的に示し、図５および図７は統計的な表として示している。
【００４８】
どちらのサンプルも平均の受信間隔は200msとなるようなデータトラフィックである。  図４および図５に示すサンプルデータにおいては、受信間隔のばらつきが大きいため標準偏差が高く、あらかじめ決めておいた閾値を超えるとしてバーストトラフィックと判断する。
一方、図６および図７に示すサンプルでは受信間隔のばらつきが小さいため標準偏差が低く、あらかじめ決めておいた閾値を超えないとしてストリームトラフィックと判断する。同様の方法で、アクセスポイント(AP)３も送信データ間隔を用いてトラフィックの種類を判別することが可能である。
【００４９】
バーストモードにおいては、データフレームが連続的に続く期間と、転送がしばらくない期間があることを前提としている。
基本的な動作はスループットが低下しないための技術を適用し、ステーション２側は起動状態と省電力状態の切り替え時には先に述べたNULLフレームという専用のフレームを使ってアクセスポイントAPに通知する方法をとる。
【００５０】
このように構成することで、起動状態になると省電力状態中にアクセスポイント(AP)３のバッファに蓄えられていたデータフレームを受け取ることができる。
アクセスポイント(AP)３にバッファリングされていたデータフレームを受信した後もステーション２のWLANモジュール２８は起動状態のままなので、引き続き、アクセスポイント(AP)３に蓄えられていた後続のデータフレームを受け取ることができる。
ステーション２のWLANモジュール２８は必要十分な待ち時間を経て、先で述べたNULLフレームをアクセスポイント(AP)３に送信し、省電力状態になることを伝える。
必要十分な待ち時間として、以下のような例を挙げることができる。
固定回数分のビーコンを受信するまでトラフィック状態によって待ち時間を計算し、その待ち時間が経過するまでの時間である。
【００５１】
図８（Ａ）〜（Ｃ）は、バーストモード時のフレーム交換のイメージを示す図である。
図において、ＢＣＮはビーコを示し、図８（Ｂ）に示すように、アクセスポイントAPはすぐに省電力状態にならないことから、遅延が無くデータを受け取ることができる。また、必要十分な時間を待つ。
ステーションSTAは、起動タイミングでNULLフレームを送信する。
【００５２】
また、図９（Ａ）〜（Ｅ）は、ストリームモード時のフレーム交換のイメージを示す図である。
【００５３】
ストリームモードでは、データフレームはある一定の周期で転送されることを前提としている。基本的な動作は前述のバーストモードを踏襲しているため、STAは起動状態か省電力状態かであることをアクセスポイント(AP)３に通知する手段として、NULLフレームをアクセスポイント(AP)３に送信する。
このように構成することで、起動状態になると省電力中にアクセスポイント(AP)３に蓄えられていたデータフレームを受け取ることができる。
アクセスポイント(AP)３にバッファリングされていたデータフレームを受信した後もステーション２のWLANモジュール２８は起動状態のままなので、引き続き、アクセスポイント(AP)３に蓄えられていた後続のデータフレームを受け取ることができる。
しかし、バーストモードと同じ起動時間であった場合にはストリームトラフィック時は一定の間隔で来るデータフレームを受信するためにわざわざ起動状態であり続けなくてはならないため、省電力の効率がおちることもあるため、もっと適切な起動周期で起動状態になり、転送完了後は速やかに省電力状態になるような電力制御を行ったほうが好ましい。
【００５４】
ステーション２のWLANモジュール２８における無線部２８８は、先に述べたように受信データフレームからトラフィックの統計情報を取っているため、最適な起動周期を把握することができる。
そこで、ステーション２はアクセスポイント(AP)３と連携をとることで、アクセスポイント(AP)３から転送されるビーコン間隔を最低でもビーコン間隔に一度はデータフレームが入るように変更する。
このように構成することで、ステーション２側の起動周期が最適になるので、図９（Ａ）〜（Ｅ）からもわかるように、受信の遅延が改善されリアルタイム性を保った通信が可能になり、省電力効果も高まる。
逆に、アクセスポイント(AP)３も送信データフレーム間隔を使って、先のトラフィックの判別方法を取り入れることにより、最適なビーコン間隔を把握することができる。
そのため、アクセスポイント(AP)３からステーション３に確認をとらずにビーコン間隔を変更するという手法も採用することができる。
【００５５】
以上説明したように、受信したデータフレームの時間情報の履歴の統計を取り、その統計結果からトラフィックが定期的(ストリーム)か連続的(バースト)かを判別することによって電力制御方法を切り替え、起動状態と省電力状態に遷移する際に専用のフレームを送ることによって、電力管理状態を通知し、バーストトラフィック時、データフレームの転送直後にある一定期間は起動状態のままでフレームを待ち、スループットの低下を防ぎ、ストリームトラフィック時、アクセスポイントAPとの連携をとり、ビーコン間隔を変更する無線部２８８を有することから、電力効果の向上とスループットの低下防止を両立して実現できる。
その結果、さらに以下のような効果を得ることができる。
【００５６】
ネットワークのトラフィックの状態を把握し、様々なトラフィックに最適な処理モードを選択することができる。
バーストのトラフィックの時、バースト専用のモードで動作するため、スループットの低下がほとんどない状態で効率的な省電力化ができる。
ストリームのトラフィックの時、ストリーム専用のモードで動作するため、スループットの低下がほとんどない状態で効率的な省電力化ができる。
ストリームのトラフィックの時、ストリーム専用のモードで動作するために、転送の遅延の幅を縮小できる。
【００５７】
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】
【００５８】
【図１】本実施形態における通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る無線部における電力制御系の構成例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態におけるシステム起動からアクセスポイントとの接続が確立するまでの処理を示すフローチャートである。
【図４】バーストトラフィック時のサンプルデータを時系列的に示す図である。
【図５】バーストトラフィック時のサンプルデータを統計的に示す図である。
【図６】ストリームトラフィック時のサンプルデータを時系列的に示す図である。
【図７】ストリームトラフィック時のサンプルデータを統計的に示す図である。
【図８】バーストモード時のフレーム交換のイメージを示す図である。
【図９】ストリームモード時のフレーム交換のイメージを示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・通信システム、２・・・ステーション、２１・・・システムCPU、２２・・・ROM、２３・・・SRAM、２４・・・不揮発性記憶装置、２５・・・表示装置、２６・・・キーデバイス、２７・・・インターフェース回路、２８・・・WLANモジュール、２８１・・・WCPU、２８２・・・ROM、２８３・・・SRAM、２８４・・・メモリ部、２８５・・・電源部、２８６・・・キー検出回路、２８７・・・インターフェース回路、２８８・・・ホストインタフェース(Host I/F)、２８８・・・無線部、２８９・・・アンテナ、３・・・アクセスポイント（ＡＰ）、３００・・・電力制御系、３０１・・・受信フレーム解析部、３０２・・・受信時間保存部、３０３・・・統計情報処理部、３０４・・・バーストモード切替部、３０５・・・ストリームモード切替部、３０６・・・AP（アクセスポイント）連携処理部、３０７・・・NULLフレーム送信部、３０８・・・電力制御部、３０９・・・タイミング制御部。
【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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