(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する通信装置と無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部を用いて間欠的に前記対向する通信装置と通信させるように制御処理を行う制御処理部とを備える通信装置であって、
前記制御処理部は、
前記無線通信部を用いて受信したフレーム数をカウントする受信フレームカウンタと、
前記受信フレームカウンタに応じて、少なくとも、第１のフレーム受信方式と、第２のフレーム受信方式とを含む複数のフレーム受信方式の内から一のフレーム受信方式を選択して、前記無線通信部を制御する通信制御部とを有し、
前記第１のフレーム受信方式は、前記第２のフレーム受信方式に比べて、前記無線通信部と前記制御処理部の消費電力が少ない方式であり、
前記第２のフレーム受信方式は、前記第１のフレーム受信方式に比べて、前記無線通信部が受信するフレームの受信確率が高い方式であり、
前記通信制御部は、前記対向する通信装置からフレームを受信する度に受信信号強度を計測する受信信号強度測定部をさらに有し、
前記受信フレームカウンタは、前記受信信号強度測定部を用いて測定した受信信号強度が、予め定められた閾値以上であれば、受信フレーム有りとしてカウントする
ことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記制御処理部は、プロセッサを用いて構成され、
前記第１のフレーム受信方式、又は前記第２のフレーム受信方式により前記無線通信部が制御されている場合には、前記制御処理部に供給するクロックの周波数を変換するクロック変換部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信制御部は、前記対向する通信装置に対して、フレーム受信方式の変更を指示する情報を含んだフレームを生成するフレーム生成部をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記第１のフレーム受信方式は、少なくとも、間欠受信時に、前記受信信号強度測定部により受信信号強度を検知することで、フレームの受信を推測する機能を利用する方式であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項５】
前記第２のフレーム受信方式は、少なくとも、間欠受信時には毎回フレーム受信可能状態になる方式であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の通信装置。
【請求項６】
対向する通信装置と無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部を用いて間欠的に前記対向する通信装置と通信させるように制御処理を行う制御処理部とを備える通信装置を構成する前記制御処理部に搭載されたコンピュータを、
前記無線通信部を用いて受信したフレーム数をカウントする受信フレームカウンタと、
前記受信フレームカウンタに応じて、少なくとも、第１のフレーム受信方式と、第２のフレーム受信方式とを含む複数のフレーム受信方式の内から一のフレーム受信方式を選択して、前記無線通信部を制御する通信制御部と
して機能させ、
前記第１のフレーム受信方式は、前記第２のフレーム受信方式に比べて、前記無線通信部と前記制御処理部の消費電力が少ない方式であり、
前記第２のフレーム受信方式は、前記第１のフレーム受信方式に比べて、前記無線通信部が受信するフレームの受信確率が高い方式であり、
前記通信制御部は、前記対向する通信装置からフレームを受信する度に受信信号強度を計測する受信信号強度測定部をさらに有し、
前記受信フレームカウンタは、前記受信信号強度測定部を用いて測定した受信信号強度が、予め定められた閾値以上であれば、受信フレーム有りとしてカウントする
ことを特徴とする通信プログラム。
【請求項７】
対向する通信装置と無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部を用いて間欠的に前記対向する通信装置と通信させるように制御処理を行う制御処理部とを備える通信装置を構成する前記制御処理部が行う通信制御方法であって、
前記制御処理部は、受信フレームカウンタ手段と、通信制御手段とを備え、
前記受信フレームカウンタ手段は、前記無線通信部を用いて受信したフレーム数をカウントし、
前記通信制御手段は、前記受信フレームカウンタ手段に応じて、少なくとも、第１のフレーム受信方式と、第２のフレーム受信方式とを含む複数のフレーム受信方式の内から一のフレーム受信方式を選択して、前記無線通信部を制御し、
前記第１のフレーム受信方式は、前記第２のフレーム受信方式に比べて、前記無線通信部と前記制御処理部の消費電力が少ない方式であり、
前記第２のフレーム受信方式は、前記第１のフレーム受信方式に比べて、前記無線通信部が受信するフレームの受信確率が高い方式であり、
前記通信制御部は、前記対向する通信装置からフレームを受信する度に受信信号強度を計測する受信信号強度測定部をさらに有し、
前記受信フレームカウンタは、前記受信信号強度測定部を用いて測定した受信信号強度が、予め定められた閾値以上であれば、受信フレーム有りとしてカウントする
ことを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信プログラム、及び通信制御方法に関し、例えば、間欠受信型の無線通信装置に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、センサネットワークを構成する通信装置（以下、「送信装置」又は「受信装置」とも呼ぶ）は、省電力通信を行うようになされている。省電力通信の代表的な方法として通信装置が間欠動作する方法があり、例えば、ＣＳＬ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  Ｓａｍｐｌｅｄ  Ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ）は、この通信装置の間欠動作方法を採用している通信規格である（非特許文献１を参照）。
【０００３】
ＣＳＬを採用する通信装置には、ＣＳＬ受信周期（ＣＳＬＰｅｒｉｏｄ）、最大ＣＳＬ受信周期（ＣＳＬＭａｘＰｅｒｉｏｄ）、ウェイクアップフレームを間欠受信することができる起動時間（ウェイクアップ受信時間）等を通信装置毎に設定しておく。
【０００４】
データを送信しようとする送信装置Ｓは、まず、非同期送信モードでデータの送信動作を実行する。非同期送信モードとは以下のようなものである。送信装置Ｓは、ウェイクアップフレームを最大ＣＳＬ受信周期、受信装置Ｒに対し連続送信する。ウェイクアップフレームにはデータ送信までの残り時間を表すランデブー時刻（ＲＺＴｉｍｅ）を記述する。ウェイクアップフレームを、１最大ＣＳＬ受信周期、送信し終われば、引き続きデータフレームを受信装置Ｒに送信する。
【０００５】
受信装置Ｒは、１回のＣＳＬ受信周期の内、起動時間の間だけ受信待機状態となり、それ以外の時間は受信動作を行わない。受信待機中に送信装置Ｓからのウェイクアップフレームを受信すれば、フレーム中のランデブー時刻を取得する。そして、ランデブー時刻の直前までスリープした後起動し（受信待機状態）、送信装置Ｓからデータフレームを受信する。
【０００６】
受信装置Ｒは、データフレームを受信すれば、受信応答信号（ＡＣＫ）を送信装置Ｓに返送する。ＡＣＫには受信装置ＲのＣＳＬ受信周期と、ウェイクアップフレーム中の同期情報の時刻と受信時刻とのずれを表すフェーズ（ＣＳＬＰｈａｓｅ）を挿入する。
【０００７】
送信装置Ｓは、受信装置ＲからＡＣＫを受信しなければ、次のデータフレーム送信時も再び非同期送信モードで受信装置Ｒに対しウェイクアップフレーム、データフレームの送信を実行する。
【０００８】
送信装置Ｓは、受信装置ＲからＡＣＫを受信すれば同期送信モードとなる。送信装置Ｓは、ＡＣＫ中の受信周期、ＣＳＬフェーズを保持し受信装置Ｒとの同期の補正を行う。そして、次のデータフレーム送信時において、送信装置Ｓは、補正後の送信タイミングでウェイクアップフレーム、及びデータフレームの送信を実行する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１５．４ｅＴＭ−２０１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述のＣＳＬを採用する通信装置でも、起動時間が長くなると、その分だけ電力消費量が増加する。例えば、周囲の通信装置の数が増える等によりネットワークの総トラフィックが多くなると、受信側の通信装置は、受信確認のために起動時間を長くしておく必要があり、その結果、消費電力が増加することになる。
【００１１】
そのため、通信装置の消費電力を低減させつつ、効率的に通信を行うことができる通信装置、通信プログラム、及び通信制御方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の本発明は、対向する通信装置と無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部を用いて間欠的に前記対向する通信装置と通信させるように制御処理を行う制御処理部とを備える通信装置であって、前記制御処理部は、（１）前記無線通信部を用いて受信したフレーム数をカウントする受信フレームカウンタと、（２）前記受信フレームカウンタに応じて、少なくとも、第１のフレーム受信方式と、第２のフレーム受信方式とを含む複数のフレーム受信方式の内から一のフレーム受信方式を選択して、前記無線通信部を制御する通信制御部とを有し、（３）前記第１のフレーム受信方式は、前記第２のフレーム受信方式に比べて、前記無線通信部と前記制御処理部の消費電力が少ない方式であり、前記第２のフレーム受信方式は、前記第１のフレーム受信方式に比べて、前記無線通信部が受信するフレームの受信確率が高い方式であり、（４）前記通信制御部は、前記対向する通信装置からフレームを受信する度に受信信号強度を計測する受信信号強度測定部をさらに有し、前記受信フレームカウンタは、前記受信信号強度測定部を用いて測定した受信信号強度が、予め定められた閾値以上であれば、受信フレーム有りとしてカウントすることを特徴とする。
【００１３】
第２の本発明の通信プログラムは、対向する通信装置と無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部を用いて間欠的に前記対向する通信装置と通信させるように制御処理を行う制御処理部とを備える通信装置を構成する前記制御処理部に搭載されたコンピュータを、（１）前記無線通信部を用いて受信したフレーム数をカウントする受信フレームカウンタと、（２）前記受信フレームカウンタに応じて、少なくとも、第１のフレーム受信方式と、第２のフレーム受信方式とを含む複数のフレーム受信方式の内から一のフレーム受信方式を選択して、前記無線通信部を制御する通信制御部として機能させ、（３）前記第１のフレーム受信方式は、前記第２のフレーム受信方式に比べて、前記無線通信部と前記制御処理部の消費電力が少ない方式であり、前記第２のフレーム受信方式は、前記第１のフレーム受信方式に比べて、前記無線通信部が受信するフレームの受信確率が高い方式であり、（４）前記通信制御部は、前記対向する通信装置からフレームを受信する度に受信信号強度を計測する受信信号強度測定部をさらに有し、前記受信フレームカウンタは、前記受信信号強度測定部を用いて測定した受信信号強度が、予め定められた閾値以上であれば、受信フレーム有りとしてカウントすることを特徴とする。
【００１４】
第３の本発明は、対向する通信装置と無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部を用いて間欠的に前記対向する通信装置と通信させるように制御処理を行う制御処理部とを備える通信装置を構成する前記制御処理部が行う通信制御方法であって、前記制御処理部は、受信フレームカウンタ手段と、通信制御手段とを備え、（１）前記受信フレームカウンタ手段は、前記無線通信部を用いて受信したフレーム数をカウントし、（２）前記通信制御手段は、前記受信フレームカウンタ手段に応じて、少なくとも、第１のフレーム受信方式と、第２のフレーム受信方式とを含む複数のフレーム受信方式の内から一のフレーム受信方式を選択して、前記無線通信部を制御し、（３）前記第１のフレーム受信方式は、前記第２のフレーム受信方式に比べて、前記無線通信部と前記制御処理部の消費電力が少ない方式であり、前記第２のフレーム受信方式は、前記第１のフレーム受信方式に比べて、前記無線通信部が受信するフレームの受信確率が高い方式であり、（４）前記通信制御部は、前記対向する通信装置からフレームを受信する度に受信信号強度を計測する受信信号強度測定部をさらに有し、前記受信フレームカウンタは、前記受信信号強度測定部を用いて測定した受信信号強度が、予め定められた閾値以上であれば、受信フレーム有りとしてカウントすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、通信装置の消費電力を低減させつつ、効率的に通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る無線通信装置の機能的構成例について示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る無線通信システムの全体構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る無線通信装置（受信側）のＲＳＳＩ検知モードの動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る無線通信装置（受信側）のフレーム受信モードの切り替え制御（動作）を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係る無線通信装置が、時間経過に伴い受信するフレーム数を視覚的にメージした説明図である。
【図７】第１の実施形態に係る無線通信装置のＲＳＳＩ検知モード及びＣＳＬ間欠受信モードにおける受信数と、消費電力との関係を示す説明図である。
【図８】第２の実施形態の無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明に係る通信装置、通信プログラム、及び通信制御方法の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【００１８】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図２は、第１の実施形態に係る無線通信システム１の全体構成例を示すブロック図である。
【００１９】
図２では、説明を容易にするために、無線通信システム１が、２台の無線通信装置１０（１０−１、１０−２）を有する場合を例示する。勿論、無線通信装置１０の数は特に限定されるものではない。
【００２０】
なお、無線通信装置１０（１０−１、１０−２）の通信方式は、限定されるものではなく、例えば、種々の無線ＬＡＮインタフェースを適用することができる。例えば、無線通信装置１０（１０−１、１０−２）は、ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１５．４ｅＴＭ−２０１２の無線通信方式を採用する。
【００２１】
図３は、第１の実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【００２２】
図３において、無線通信装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１、クロック発振部１２、クロック変換部１３、メモリ１４、及び無線通信部１５を有する。
【００２３】
ＣＰＵ１１は、メモリ１４に展開された種々の処理プログラム（通信制御プログラム等）を実行するプロセッサである。
【００２４】
メモリ１４は、ＣＰＵ１１が直接アクセス可能な一次記憶領域である。
【００２５】
クロック発振部１２は、ＣＰＵ１１へ供給するある特定の周波数のクロックを生成（発振）する。クロック発振部１２は、クロック変換部１３に、生成したクロックを供給する。
【００２６】
クロック変換部１３は、クロック発振部１２から供給されたクロックを所望する周波数のクロックに変換する。クロック変換部１３は、ＣＰＵ１１に変換されたクロックを供給する。
【００２７】
無線通信部１５は、アンテナを介して無線信号の送受信を行う構成部である。
【００２８】
図１は、第１の実施形態に係る無線通信装置の機能的構成例について示すブロック図である。
【００２９】
図１において、無線通信装置１０は、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）計測部１１１、フレーム検出部１１２、フレーム解析部１１３、受信カウンタ部１１４、通信制御部１１５、フレーム生成部１１６、フレーム送信部１１７、及びクロック制御部１１８を有する。なお、図１に示す無線通信装置１０の各構成は、一部、又は全てについてソフトウェア的に構成しても良い。例えば、無線通信装置１０は、図１に示す各構成を含む制御処理部をプログラムとして、メモリ１４に展開し、ＣＰＵ１１が当該プログラムを実行することにより、図３で示す各構成を制御して良い。
【００３０】
無線通信装置１０は、間欠受信型の無線通信装置である。無線通信装置１０は、フレーム送受信の処理を行う間欠受信期間（起動時間）と、フレーム送受信の処理を停止するスリープ期間により動作する。なお、無線通信装置１０は、スリープ期間では、無線通信部１５及びＣＰＵ１１等への電力供給を停止し、又は供給量を削減する制御を行う。
【００３１】
ＲＳＳＩ計測部１１１は、間欠受信期間中において、無線通信部１５が無線信号を受信する度に、無線信号受信時の受信信号強度（ＲＳＳＩ値）を計測する。ＲＳＳＩ計測部１１１は、フレーム検出部１１２及び通信制御部１１５（受信カウンタ部１１４）に計測したＲＳＳＩ値を供給する。
【００３２】
フレーム検出部１１２は、ＲＳＳＩ値が所定の閾値（キャリアセンスレベル）以上ならば、受信した電波（無線信号受信ビット情報）からフレームを抽出する。そして、フレーム検出部１１２は、フレーム解析部１１３に受信フレームを供給する。
【００３３】
フレーム解析部１１３は、受信フレームを受け取ると、受信フレームのヘッダ部を解析する。フレーム解析部１１３は、ヘッダ部の宛先が自身であるならば、当該フレームを通信制御部１１５に供給する。
【００３４】
受信カウンタ部１１４は、フレーム受信回数（又はキャリアセンス回数）をカウントし、単位時間あたりの受信回数（受信回数カウンタＣ１）を保持する。
【００３５】
通信制御部１１５は、無線通信装置１０内の通信処理を統括制御するものである。例えば、通信制御部１１５は、上位レイヤ（図示せず）からフレームの送信要求があると、ウェイクアップフレームの送信完了通知を受信後、フレーム生成部１１６に対しフレーム（データフレーム）を生成する指示を行う。また、通信制御部１１５は、受信フレームや受信カウンタ部１１４からの情報に基き、受信モードや送信タイミングを決定する機能を有する。また、通信制御部１１５は、送信結果や、受信フレームについての情報を上位レイヤに引き渡す機能を有する。なお、受信モードについては、動作の項において、詳述する。
【００３６】
フレーム生成部１１６は、通信制御部１１５からの指示に基づき、送信フレームを生成する。フレーム生成部１１６は、生成したフレームをフレーム送信部１１７に供給する。
【００３７】
フレーム送信部１１７は、無線通信部１５を介し、送信フレームをネットワーク上に送信する機能を有する。
【００３８】
クロック制御部１１８は、該当周波数のクロックを選択してＣＰＵ１１に供給するためにクロック変換部１３を制御する機能を有する。
【００３９】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有するこの実施形態の無線通信システム１の動作を、図面を参照しながら説明する。まず、無線通信システム１における受信側の無線通信装置１０の受信モードについて説明を行う。この実施形態では、無線通信装置１０（通信制御部１１５）は、間欠受信モード、事前ＲＳＳＩ検知式ＣＳＬ間欠受信モード（以下、「ＲＳＳＩ検知モード」と呼ぶ）、及び通常受信待機モードの三つの受信モードを有する。
【００４０】
ＣＳＬ間欠受信モードは、非特許文献１に記載のＣＳＬモードにおける受信モードである。
【００４１】
通常受信待機モードは、常に無線通信部１５を起動し、送信時以外は受信待機状態になる受信モードである。
【００４２】
ＲＳＳＩ検知モードは、ＣＳＬ間欠受信モードを発展させたモードである。以下、図４を例に挙げて説明を行う。図４は、第１の実施形態に係る無線通信装置（受信側）のＲＳＳＩ検知モードの動作を示すフローチャートである。
【００４３】
無線通信装置１０は、起動後、ＲＳＳＩ計測部１１１により、ＲＳＳＩ値を測定する（Ｓ１１）。無線通信装置１０は、ＲＳＳＩ値が閾値以上ならば、後述するステップＳ１２の処理を行い、閾値未満ならば受信スリープ状態に戻る。
【００４４】
無線通信装置１０は、ＲＳＳＩ値が閾値以上ならば、ウェイクアップフレームを受信するために起動時間を延長し受信待ち状態にする（Ｓ１２）。
【００４５】
無線通信装置１０は、自無線通信装置宛てのウェイクアップフレームを受信すれば、後述するステップＳ１４の処理を実行し、受信しなければ受信スリープ状態に戻る（Ｓ１３）。
【００４６】
無線通信装置１０は、非特許文献１と同様に、ウェイクアップフレーム中のランデブータイムＲＺＴｉｍｅを参照し、起動時間を決定し、データフレームを受信する（Ｓ１４）。無線通信装置１０は、データフレームを受信すれば、ＡＣＫを返送する。無線通信装置１０は、ＡＣＫ送信後、受信スリープ状態に戻る。
【００４７】
無線通信装置１０は、受信モードをＲＳＳＩ検知モードにすることで、フレーム受信時以外は間欠受信時間を大幅に短縮でき、これにより消費電力を減少させることができる。特に、ＲＳＳＩ検知モードは、低頻度の受信回数の時に有効である。
【００４８】
次に、無線通信装置１０が動的に受信モードを切り替える動作について説明を行う。閾値Ｌ１は、ＣＳＬ間欠受信モードからＲＳＳＩ検知モードへ切り替えるための、受信カウンタ部１１４での受信回数の閾値である。閾値Ｌ２は、ＲＳＳＩ検知モードからＣＳＬ間欠受信モードへ切り替えるための閾値である。なお、閾値Ｌ１及び閾値Ｌ２は、予め受信カウンタ部１１４に設定されているものとする（閾値Ｌ１＜閾値Ｌ２）。
【００４９】
図５は、第１の実施形態に係る無線通信装置（受信側）の受信モードの切り替え制御（動作）を示すフローチャートである。
【００５０】
無線通信装置１０は、ＣＳＬ間欠受信モード、又はＲＳＳＩ検知モードの場合には、間欠受信時刻になると無線通信部１５を起動してスリープ状態を解除し受信待機状態に移行する（Ｓ２１）。
【００５１】
無線通信装置１０は、ＣＳＬ間欠受信モード、又はＲＳＳＩ検知モードの場合には、フレームの受信確認を行う（Ｓ２２）。具体的に、無線通信装置１０は、ＣＳＬ間欠受信モードの場合には、ウェイクアップフレームの受信確認を行う。また、無線通信装置１０は、ＲＳＳＩ検知モードの場合には、ＲＳＳＩ計測部１１１によりＲＳＳＩ値の計測を行う。無線通信装置１０（通信制御部１１５）は、ＲＳＳＩ値がキャリアセンスレベル（受信信号強度が高い状態か又は低い状態かを判別する基準レベル）を超えている場合は、起動時間を延長しウェイクアップフレームの受信確認を行う。一方、無線通信装置１０（通信制御部１１５）は、ＲＳＳＩ値がキャリアセンスレベルを下回っている、又はウェイクアップフレームを受信しなければステップＳ２４の処理に移行する。
【００５２】
無線通信装置１０は、対向する無線通信装置１０からデータフレームの受信を行う（Ｓ２３）。
【００５３】
無線通信装置１０は、単位時間あたりの受信回数カウンタＣ１を更新（受信すればカウントアップ）する（Ｓ２４）。また、無線通信装置１０は、ＲＳＳＩ検知モードの場合には、ＲＳＳＩ検知回数も更新する。なお、ＲＳＳＩ検知モード以外について、自身の無線通信装置１０宛てのフレームだけでなく、他の無線通信装置宛てやノイズ等を含めた値をＲＳＳＩ検知回数としてもよい。なお、受信回数カウンタＣ１は、単位時間あたりの受信数となるように、所定時間ごとにカウンタ値を減算する。
【００５４】
無線通信装置１０は、受信回数カウンタＣ１と、閾値（閾値Ｌ１又は閾値Ｌ２）との比較を行う（Ｓ２５）。無線通信装置１０は、現在の受信モードがＣＳＬ間欠受信モードの場合には、受信回数カウンタＣ１が閾値Ｌ１を下回れば、受信モードを切り替えると判定する。一方、無線通信装置１０は、現在の受信モードがＲＳＳＩ検知モードの場合には、受信回数カウンタＣ１が閾値Ｌ２を上回れば、受信モードを切り替えると判定する。無線通信装置１０は、受信モードを切り替える場合には、次のステップＳ２６の処理を実行し、受信モードを切り替えない場合には、処理を終了する（スリープする）。
【００５５】
無線通信装置１０は、先述のステップＳ２５の処理で、受信モードを切り替えると判定された場合には、実際に受信モードの切り替えを行う（Ｓ２６）。具体的に、無線通信装置１０は、現在の受信モードがＣＳＬ間欠受信モードの場合には、ＲＳＳＩ検知モードに切り替える。また、無線通信装置１０は、現在の受信モードがＲＳＳＩ検知モードの場合には、ＣＳＬ間欠受信モードに切り替える。なお、無線通信装置１０は、通常受信待機モードとそれ以外のモード（ＣＳＬ間欠受信モード又はＲＳＳＩ検知モード）の切り替えについては、上位レイヤからの指示により行うものとする。
【００５６】
無線通信装置１０は、先述のステップＳ２６の処理で、受信モードを切り替えた場合には、クロック制御部１１８によりＣＰＵ１１に供給するクロックの変更（変換）を行う（Ｓ２７）。具体的に、無線通信装置１０（クロック制御部１１８）は、ＲＳＳＩ検知モードの場合には高周波数のクロック、ＣＳＬ間欠受信モードの場合は低周波数のクロックに切り替える制御を行う。なお、変形例として、無線通信装置１０は、ＲＳＳＩ検知モードの場合も低周波数のクロックに切り替えても良い。ただし、その場合には、無線通信装置１０は、ＲＳＳＩ計測部１１１により行うＲＳＳＩ計測時間が長くなる。また、同期精度も下がるため、無線通信装置１０は、同期ずれに対応するため、起動時間を長くして受信待機しておく必要が生じる。よって、この実施形態では、無線通信装置１０は、ＲＳＳＩ検知モードの場合、高周波数のクロックに切り替えて、ＲＳＳＩ計測時間を短くする。
【００５７】
無線通信装置１０は、受信回数が多いと、ＲＳＳＩ検知モードでも、フレーム受信のために起動時間が長くなってしまう。そのため、この実施形態の無線通信装置１０は、受信モードをＲＳＳＩ検知モードからＣＳＬ間欠受信モードに切り替え、クロックの周波数を下げることで、省電力化を図ることとしている。なお、無線通信装置１０は、受信モードが通常受信待機モードについては低周波数のクロックに切り替えるが、高速処理を行いたい場合は高周波数のクロックに切り替えても良い。
【００５８】
無線通信装置１０は、起動時間が過ぎれば無線通信部１５を停止しスリープ状態に移行して処理を終了する。
【００５９】
次に、具体例（図６）を用いて、無線通信装置１０の動作（受信モードの切り替え）の説明を行う。なお、この例では、受信カウンタ部１１４に保持される閾値Ｌ１には、「３回／分」、閾値Ｌ２には、「７回／分」が予め設定されているものとする。また、ＣＳＬ間欠受信モードの、１回のウェイクアップフレーム受信のための間欠受信の起動時間は３０ミリ秒、ＲＳＳＩ検知モードの１回のＲＳＳＩ検知時間は５ミリ秒、ウェイクアップフレーム受信のための間欠受信時間は３０ミリ秒とする。また、データ受信時間は１００ミリ秒とし、間欠受信周期は１秒とする。また、ＣＳＬ間欠受信モードでは、ＲＳＳＩ検知モードに比べ、低周波数のクロックを選択することにより起動中の消費電力は２分の１になるものとする。
【００６０】
なお、閾値Ｌ１と閾値Ｌ２に設定した値は、説明のために割り当てた値であり、種々様々な値を適用することができる。図７は、無線通信装置のＲＳＳＩ検知モード及びＣＳＬ間欠受信モードにおける受信数と、消費電力との関係を示す説明図である。図７では、当初、ＲＳＳＩ検知モードの方がＣＳＬ間欠受信モードよりも消費電力が低いが、ある一定のフレーム受信数から、ＣＳＬ間欠受信モードの方がＲＳＳＩ検知モードよりも消費電力が低くなることが示されている。このように、受信数の増加に伴い消費電力が途中で逆転するのは、クロック周波数の差のためである。また、ウェイクアップフレームを受信するか否かにかわらず、ウェイクアップフレームの受信待機を１間欠受信周期毎にするので消費電力増加の傾きは小さい。閾値Ｌ１及び閾値Ｌ２に設定する値は、図７の関係を考慮して定められる。
【００６１】
図６は、無線通信装置が、時間経過に伴い受信するフレーム数を視覚的にメージした説明図である。
【００６２】
時刻ｔ１における受信回数（受信回数カウンタＣ１）は、２０回／分である。この場合、受信回数カウンタＣ１は、閾値Ｌ１より大きいので、無線通信装置１０は、ＣＳＬ間欠受信モードで間欠受信を行う。
【００６３】
時刻ｔ２における受信回数（受信回数カウンタＣ１）は、２０回／分である。先と同様に、受信回数カウンタＣ１は、閾値Ｌ１より大きいので、無線通信装置１０は、ＣＳＬ間欠受信モードで間欠受信を行う。
【００６４】
以降、受信回数が３回／分以上である間、無線通信装置１０は、ＣＳＬ間欠受信モードで間欠受信を行う。受信回数が多い間、無線通信装置１０は、起動時間をＲＳＳＩ検知モードに比べ長くしておくことで受信しやすくなる。以下、ＣＳＬ間欠受信モード及びＲＳＳＩ検知モードにおける無線通信装置１０の起動時間と消費電力との関係を計算により示す。
【００６５】
１分間のＣＳＬ間欠受信モードの起動時間は、「（１秒あたり間欠受信の起動時間×秒数＋データフレーム受信時間×回数）＝３０×６０＋１００×２０＝３８００」である。
【００６６】
１分間のＲＳＳＩ検知モードの起動時間は、「（１秒あたりＲＳＳＩ時間×秒数＋ウェイクアップフレーム受信時間×回数＋データフレーム受信時間×回数）＝５×６０＋３０×２０＋１００×２０＝２９００」である。
【００６７】
起動中のＣＳＬ間欠受信モードは、ＲＳＳＩ検知モードの２分の１の消費電力であるので、１分あたりの消費電力の比は、「１９００（＝３８００／２）：２９００」である。
【００６８】
以上より、ＣＳＬ間欠受信モードの方が、ＲＳＳＩ検知モードよりも消費電力が小さいことが分かる。
【００６９】
時刻ｔ３における受信回数（受信回数カウンタＣ１）は、２回／分である。この場合、受信回数カウンタＣ１は、閾値Ｌ１を下回ったので、無線通信装置１０は、ＣＳＬ間欠受信モードからＲＳＳＩ検知モードに受信モードを切り替える。ＲＳＳＩ検知モードに切り替え以降、無線通信装置１０は、閾値Ｌ２を参照し、受信モードの切り替えを行うか否か判定する。
【００７０】
時刻ｔ４における受信回数（受信回数カウンタＣ１）は、２回／分である。この場合、受信回数カウンタＣ１は、閾値Ｌ２より小さいので、無線通信装置１０は、ＲＳＳＩ検知モードで間欠受信を行う。以降、受信回数が７回／分未満である間、無線通信装置１０は、ＲＳＳＩ検知モードで間欠受信を行う。以下、先と同様に、ＣＳＬ間欠受信モード及びＲＳＳＩ検知モードにおける無線通信装置１０の起動時間と消費電力との関係を計算により示す。
【００７１】
１分間のＣＳＬ間欠受信モードの起動時間は、「３０×６０＋１００×２＝２０００」である。
【００７２】
１分間のＲＳＳＩ検知モードの起動時間は、「５×６０＋３０×２＋１００×２＝５６０」である。
【００７３】
１分あたりの消費電力の比は、「１０００（＝２０００／２）：５６０」である。
【００７４】
以上より、ＲＳＳＩ検知モードの方が、ＣＳＬ間欠受信モードよりも消費電力が小さいことが分かる。このように、ＲＳＳＩ検知モードは、ＲＳＳＩ計測時とＲＳＳＩ検知時のフレーム確認時のみ間欠受信のために起動するので、受信回数（検知回数）が少ないと、起動時間（消費電力）を抑えることができる。
【００７５】
時刻ｔ５における受信回数（受信回数カウンタＣ１）は、２０回／分である。この場合、受信回数カウンタＣ１は、閾値Ｌ１を上回ったので、無線通信装置１０は、ＲＳＳＩ検知モードからＣＳＬ間欠受信モードに受信モードを切り替える。ＣＳＬ間欠受信モードに切り替え以降、無線通信装置１０は、閾値Ｌ１を参照し、受信モードの切り替えを行うか否か判定する。
【００７６】
時刻ｔ６における受信回数（受信回数カウンタＣ１）は、２０回／分である。この場合、受信回数カウンタＣ１は、閾値Ｌ１より大きいので、無線通信装置１０は、ＣＳＬ間欠受信モードで間欠受信を行う。以降、閾値Ｌ１を上回っている間、無線通信装置１０は、ＣＳＬ間欠受信モードにより間欠受信を行う。
【００７７】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００７８】
無線通信装置１０は、受信回数が多い時はＣＳＬ間欠受信モード、受信回数が少ない時はＲＳＳＩ検知モードに切り替えることで、消費電力を抑えることができる。ＲＳＳＩ検知モードでは、起動時間を短くするため、その分だけ、無線通信装置１０は、電力消費量を削減できる。ＣＳＬ間欠受信モードでは、無線通信装置１０は、起動時間を長くし、他の無線通信装置からのフレームを受信し易くすることにより、効率的に通信を行うことができる。
【００７９】
また、ＲＳＳＩ検知モードでは、無線通信装置１０は、クロック周波数を上げることで、受信検知時間を短縮でき、同期精度を上がることができる。なお、送信側の無線通信装置１０もクロック周波数を上げることでウェイクアップフレームの送信間隔も狭まり、受信側の無線通信装置１０において短時間の検知時間でも検知しやすくなる。これにより、無線通信装置１０は、起動時間を短縮することができるという効果が得られる。無線通信装置１０は、受信時間が長い時は、クロック周波数を下げることで電力消費量を削減できる。
【００８０】
以上のように、無線通信装置１０は、受信頻度により受信モードを変更し、クロック周波数を制御することで、低消費電力を保ち、又通信エラーを起こること無く効率的に通信を行うことができる。
【００８１】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明に係る通信装置、通信プログラム、及び通信制御方法の第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００８２】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第２の実施形態の無線通信装置１０及び無線通信システム１の構成についても、第１の実施形態と同様に図１〜図３を用いて示すことができる。第１の実施形態では、受信側の無線通信装置１０の状態（受信数）に応じて、受信モードを切り替えていた。一方、第２の実施形態では、送信側の無線通信装置１０の要素（後述する送信モード）も加味して、受信側の無線通信装置１０の受信モードが決定される。
【００８３】
以下では、第２の実施形態の無線通信装置１０の構成について、第１の実施形態との差異を中心に説明する。
【００８４】
フレーム生成部１１６は、クロック周波数を高くして、フレームの送信を行うモードと、クロック周波数を低くして、フレームの送信を行うモードの２種類の送信モードを有する。また、フレーム生成部１１６は、送信するフレーム（例えば、ウェイクアップフレーム、データフレーム）中に受信モードを識別する「受信モード識別子」を設ける。受信モード識別子は、各モードを識別できれば、種々様々な値を用いても良いが、例えば、通常受信待機モードは「１」、ＣＳＬ間欠受信モードは「２」、ＲＳＳＩ検知モードは「３」、受信モードを指定しない時は「０」として良い。
【００８５】
無線通信装置１０が受信側の場合には、フレーム生成部１１６は、自身の受信モード（受信モード識別子）をフレーム（ＡＣＫ）に記述する。なお、送信側の無線通信装置１０は、データ受信側に受信モードの変更を指示したい場合に、送信フレームに受信モード識別子を記述することになる。
【００８６】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有するこの実施形態の無線通信システム１の動作を、図面を参照しながら説明する。図８は、第２の実施形態の無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。図８において、送信側は、無線通信装置１０−１である。また、受信側は、無線通信装置１０−２である。
【００８７】
無線通信装置１０−１は、ウェイクアップフレーム、データフレームを無線通信装置１０−２に対し送信する（Ｓ１０１）。なお、無線通信装置１０−１は、無線通信装置１０−２に対し、受信モードの切り替えを依頼しない場合には、送信するフレームに受信モード識別子を記述しない。一方、無線通信装置１０−１は、無線通信装置１０−２に対し、受信モードの切り替えを依頼する場合には、送信フレームに受信モード識別子を記述して送信する。
【００８８】
無線通信装置１０−２は、受信したフレームの受信モード識別子に記述された値が「０」以外の値で、自装置の現在の受信モードと異なる場合には、受信モードを切り替える（Ｓ１０２）。なお、無線通信装置１０−２は、受信フレームの受信モード識別子に記述された値が「０」の場合でも、例えば、先述の第１の実施形態で説明した方法により受信モードを切り替えても良い。
【００８９】
無線通信装置１０−２は、ＡＣＫ内の受信モード識別子に自装置の受信モードを記述し、無線通信装置１０−１に対しＡＣＫを送信する（Ｓ１０３）。
【００９０】
無線通信装置１０−１は、先述のステップＳ１０１の処理で送信したフレームに対する無線通信装置１０−２からのＡＣＫの確認を行う。（Ｓ１０４）。
【００９１】
無線通信装置１０−１は、無線通信装置１０−１の現在の送信モードと、ＡＣＫ中の受信モード、及び送信成功情報を加味して、送信モードを決定する（Ｓ１０５）。例えば、無線通信装置１０−１は、ＡＣＫを受信し、無線通信装置１０−２がＣＳＬ間欠受信モードならば低周波数のクロックによる送信モードと、ＲＳＳＩ検知方式ならば高周波数のクロックによる送信モードと決定する。そして、無線通信装置１０−１は、次回の無線通信装置１０−２へのフレーム送信時の受信モードは「０」（受信モード変更を指示しない）と記述して送信する。また、無線通信装置１０−１は、ＡＣＫを受信しなければ、高周波数のクロックによる送信モードと決定する。そして、無線通信装置１０−１は、次回の無線通信装置１０−２へのフレーム送信時の受信モードは「３」（ＲＳＳＩ検知モード）と記述して送信する。なお、無線通信装置１０−１は、１回ＡＣＫを受信しなければすぐにクロックを変更するのではなく、所定回数連続すれば、クロックを変更する送信モードとして良い。
【００９２】
また、無線通信装置１０−１は、自通信装置のクロック変更後、すぐに無線通信装置１０−２に対し、送信フレームに受信モードを記述するのではなく、所定回数失敗すれば受信モードを記述するようにしても良い。
【００９３】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果と共に、新たに以下の効果を奏する。無線通信装置１０は、送信フレーム中に受信モード識別子を設け、受信側の無線通信装置１０は、このフレーム中の受信モード（受信モード識別子）から、自装置の受信モード、又は送信モードを変更するかを決定することが可能となった。これにより、両者（送受信側）の通信モードが合致する確率が高くなり、受信側の無線通信装置１０がＲＳＳＩ検知モードで起動時間が短くても、同期ずれが起きにくく、データフレームを受信しやすくなる。
【００９４】
以上により、無線通信装置１０は、過剰な起動や処理を防ぐことで、低省電力を保つことができる。
【００９５】
（Ｃ）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【００９６】
（Ｃ−１）上記の各実施形態では、本発明の通信装置を、ＣＳＬ通信を行う無線通信装置に適用する例について説明したが、これに限らず、種々様々な通信方式により通信を行う通信装置に適用することができる。
【００９７】
（Ｃ−２）上記の各実施形態では、通常受信待機モードと、ＣＳＬ間欠受信モード及びＲＳＳＩ検知モードとの切り替えについては、上位レイヤに任せるとして、説明を省略したが、例えば、新たな閾値を定義し、フレーム受信数に応じて、第１の実施形態と同様の手法により、受信モードを切り替えても良い。
【００９８】
（Ｃ−３）上記の各実施形態では、受信時間を変化することにより、省電力を図りながら通信を効率的に行う例を示したが、例えば、受信時間を変化させるのではなく、間欠受信周期を長くして、間欠受信時間とスリープ時間との比率を変化させるようにしても良い。
【００９９】
（Ｃ−４）第１の実施形態では、受信数と閾値とを比較することにより、受信モードを切り替える例を示したが、例えば、フレーム受信周期、もしくは送信周期がわかっているならば、受信数の代わりに、この周期がある値以上ならばＲＳＳＩ検知モード、それ以外はＣＳＬ間欠受信モードとして、受信モードを切り替えても良い。
【０１００】
（Ｃ−５）上記の各実施形態において、無線通信装置１０のフレーム送信時、間欠受信時は、クロック周波数を同一、又は別にするかについては限定するものでは無い。
【符号の説明】
【０１０１】
１…無線通信システム、１０（１０−１、１０−２）…無線通信装置、１１…ＣＰＵ、１２…クロック発振部、１３…クロック変換部、１４…メモリ、１５…無線通信部、１１１…ＲＳＳＩ計測部、１１２…フレーム検出部、１１３…フレーム解析部、１１４…受信カウンタ部、１１５…通信制御部、１１６…フレーム生成部、１１７…フレーム送信部、１１８…クロック制御部、Ｃ１…受信回数カウンタ、Ｌ１…閾値、Ｌ２…閾値。
【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】
0006610282.tif 000008
【図８】
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