(57)【要約】【課題】省電力を実現するとともに、支障のないリアルタイム通信を実現可能な無線ネットワークシステムを提供する。【解決手段】無線基地局１はマルチメディアサーバ３及びマルチメディア端末装置４とともにＬＡＮまたはＷＡＮ回線１００に接続され、無線移動端末２−１〜２−Ｎとの無線通信を行う。無線移動端末２−１〜２−Ｎはその一部を起動する省電力モードと常に起動している通常モードとに切替えられる。無線基地局１は無線移動端末２−１〜２−Ｎがその一部を起動する省電力モードである時または常に起動している通常モードである時を識別管理し、無線移動端末２−１〜２−Ｎがその一部を起動する省電力モードである時に、無線移動端末２−１〜２−Ｎの一部の処理の代理処理を行う。【選択図】      図１
2004312069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信回線に接続されかつ伝送媒体に無線を利用する無線基地局と、前途無線基地局を介して前記無線を利用して前記通信回線に接続する無線移動端末とからなる無線ネットワークシステムであって、
前記無線移動端末における間欠的に受信して電力を抑える省電力モードと常に起動している通常モードとを所定のプロトコルを用いて識別管理する手段と、前記省電力モードで動作する無線移動端末宛の同報パケットを受信識別しかつその同報パケットが物理アドレスの問合せである場合に前記無線移動端末に代って応答することで前記物理アドレスの問合せを解決する手段と、前記物理アドレスの問合せを受けた旨を前記省電力モードで動作する無線移動端末へ通知して当該無線移動端末に前記通常モードへ動作を切替えを促す手段とを前記無線基地局に有することを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項２】
外部制御装置を介して通信回線に接続されかつ伝送媒体に無線を利用する無線基地局と、前途無線基地局を介して前記無線を利用して前記通信回線に接続する無線移動端末とからなる無線ネットワークシステムであって、
前記無線移動端末における間欠的に受信して電力を抑える省電力モードと常に起動している通常モードとを所定のプロトコルを用いて識別管理する手段と、前記省電力モードで動作する無線移動端末宛の同報パケットを受信識別しかつその同報パケットが物理アドレスの問合せである場合に前記無線移動端末に代って応答することで前記物理アドレスの問合せを解決する手段と、前記物理アドレスの問合せを受けた旨を前記省電力モードで動作する無線移動端末へ通知して当該無線移動端末に前記通常モードへ動作を切替えを促す手段とを前記外部制御装置に有することを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項３】
前記物理アドレスの問合せを解決する手段は、前記同報パケットを自局内の保持することなく、当該同報パケットに対して前記無線移動端末に代って応答することを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線ネットワークシステム。
【請求項４】
前記物理アドレスの問合せを解決する手段は、前記同報パケットを無線伝送回線側へ送出することなく、当該同報パケットに対して前記無線移動端末に代って応答することを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線ネットワークシステム。
【請求項５】
無線移動端末を伝送媒体に無線を利用して通信回線に接続させる無線基地局であって、
前記無線移動端末における間欠的に受信して電力を抑える省電力モードと常に起動している通常モードとを所定のプロトコルを用いて識別管理する手段と、前記省電力モードで動作する無線移動端末宛の同報パケットを受信識別しかつその同報パケットが物理アドレスの問合せである場合に前記無線移動端末に代って応答することで前記物理アドレスの問合せを解決する手段と、前記物理アドレスの問合せを受けた旨を前記省電力モードで動作する無線移動端末へ通知して当該無線移動端末に前記通常モードへ動作を切替えを促す手段とを有することを特徴とする無線基地局。
【請求項６】
前記物理アドレスの問合せを解決する手段は、前記同報パケットを自局内の保持することなく、当該同報パケットに対して前記無線移動端末に代って応答することを特徴とする請求項５記載の無線基地局。
【請求項７】
前記物理アドレスの問合せを解決する手段は、前記同報パケットを無線伝送回線側へ送出することなく、当該同報パケットに対して前記無線移動端末に代って応答することを特徴とする請求項５記載の無線基地局。
【請求項８】
通信回線に接続されかつ伝送媒体に無線を利用する無線基地局と、前途無線基地局を介して前記無線を利用して前記通信回線に接続する無線移動端末とからなる無線ネットワークシステムの無線移動端末代理処理方法であって、前記無線基地局側に、前記無線移動端末における間欠的に受信して電力を抑える省電力モードと常に起動している通常モードとを所定のプロトコルを用いて識別管理する処理と、前記省電力モードで動作する無線移動端末宛の同報パケットを受信識別しかつその同報パケットが物理アドレスの問合せである場合に前記無線移動端末に代って応答することで前記物理アドレスの問合せを解決する処理と、前記物理アドレスの問合せを受けた旨を前記省電力モードで動作する無線移動端末へ通知して当該無線移動端末に前記通常モードへ動作を切替えを促す処理とを有することを特徴とする無線移動端末代理処理方法。
【請求項９】
外部制御装置を介して通信回線に接続されかつ伝送媒体に無線を利用する無線基地局と、前途無線基地局を介して前記無線を利用して前記通信回線に接続する無線移動端末とからなる無線ネットワークシステムの無線移動端末代理処理方法であって、前記外部制御装置側に、前記無線移動端末における間欠的に受信して電力を抑える省電力モードと常に起動している通常モードとを所定のプロトコルを用いて識別管理する処理と、前記省電力モードで動作する無線移動端末宛の同報パケットを受信識別しかつその同報パケットが物理アドレスの問合せである場合に前記無線移動端末に代って応答することで前記物理アドレスの問合せを解決する処理と、前記物理アドレスの問合せを受けた旨を前記省電力モードで動作する無線移動端末へ通知して当該無線移動端末に前記通常モードへ動作を切替えを促す処理とを有することを特徴とする無線移動端末代理処理方法。
【請求項１０】
前記物理アドレスの問合せを解決する処理は、前記同報パケットを自局内の保持することなく、当該同報パケットに対して前記無線移動端末に代って応答することを特徴とする請求項８または請求項９記載の無線移動端末代理処理方法。
【請求項１１】
前記物理アドレスの問合せを解決する処理は、前記同報パケットを無線伝送回線側へ送出することなく、当該同報パケットに対して前記無線移動端末に代って応答することを特徴とする請求項８または請求項９記載の無線移動端末代理処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線ネットワークシステム、無線基地局及びそれらに用いる無線移動端末代理処理方法に関し、特にインタネットまたはイントラネットに接続してＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によるデータ通信（特に音声や動画を扱うリアルタイム通信）を利用する無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信技術の普及とともに、携帯電話機、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、小型のノート型パーソナルコンピュータ等の無線移動端末が広く使用されるようになってきている。このような無線移動端末では、通信ケーブルを用いずにアクセスポイントを介してインタネットに接続したり、ＬＡＮ、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ネットワーク上の他の情報処理装置とデータ通信を行うことができる。
【０００３】
近年、この種のデータ通信では、ホットスポットと呼ばれる無線ＬＡＮ通信設備が駅構内や喫茶店等の各所に配置されており、上記の無線移動端末に無線機能を持たせることで、外出時にホットスポットを介してインタネットに接続し、ホームページを閲覧したり、電子メールを送受信することが可能となっている。
【０００４】
また、企業あるいは店舗、オフィスではこのような無線通信システムを使用すると、フロア変更にともってＬＡＮケーブル等の通信ケーブルを敷設し直す手間や経費を節減することができる。また、各部署や建物を移動することの多い人の端末を固定ケーブルに直接接続するという処理を行うことなく、簡易かつ迅速に通信が可能になるという利点がある。
【０００５】
しかしながら、上記の無線通信システムでは、無線移動端末がアクセスポイントとしての無線基地局とワイヤレスで接続されることになるので、電源線は無線移動端末と直結しない場合が通常となる。すなわち、無線移動端末は電池駆動を原則とすることになり、例外的に机等の固定的な場所の近くに位置している時に充電スタンド等の充電装置や電源アダプタを使用することができるに過ぎない。そこで、従来から無線移動端末の電力消費を低減させてこれを長時間使用できるようにしたり、電池の重量をできるだけ軽減するための電力消費の低減についての工夫が行われている。
【０００６】
例えば、電力消費の低減方法としては、移動電話機が通話の圏外にある状態での電力消費の低減を図る方法がある（第１の技術）（例えば、特許文献１参照）。この方法では移動電話機が通話の圏外にあると、通話ができないだけでなく、待ち受けるチャンネルがないため、移動電話機が待ち受けチャンネルを探すチャンネルスキャンを行うこととなり、電池の消耗の度合いが大きくなる。そこで、第１の技術では、圏外となっている状態が所定時間を越えた時に電源を一時的に遮断し、通話ができない状態での電力消費を防止している。
【０００７】
また、他の電力消費の低減方法としては、所定の条件下で無線移動端末の回路装置の一部の機能を変更することで消費電力を節減する方法（第２の技術）も提案されている（例えば、特許文献２参照）。第２の技術では、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）方式の携帯電話装置における電力消費の低減について示している。
【０００８】
つまり、第２の技術では、通話の待ち受け時と通話時とでＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部におけるＡ／Ｄ変換ビット数を異ならせ、通話の待ち受け時にＡ／Ｄ変換ビット数を通話時のＡ／Ｄ変換ビット数よりも低下させることで、Ａ／Ｄ変換部及び拡散処理演算部における消費電力を低くし、待ち受け時の消費電力を低減している。
【０００９】
さらに、別の電力消費の低減方法としては、無線移動端末の待機中に無線部をオン・オフ制御して、オフ時に電力消費を節約するようにした方法（第３の技術）もある（例えば、特許文献３参照）。第３の技術では、待機中にその使用者が無線部のオンオフ設定機能を起動させると、無線移動端末はその無線部が現在起動中であるかどうかを判別する。
【００１０】
起動中の場合には、使用者が無線部を停止する操作を行ったかどうかを監視し、停止する操作を行った場合に、無線部を停止する旨をネットワークに通知し、無線部を停止させ、この状態で通話の待機状態に戻る。一方、無線部の停止操作が行われなければ、無線部が停止されない状態で、上記と同様に、通話の待機状態に戻ることになる。
【００１１】
また、使用者が無線部のオンオフ設定機能を起動させた時に無線部が起動中でなければ、使用者による起動操作が行われるかどうかの監視が行われる。使用者が起動操作を行えば、無線部を起動させ、無線部が起動したことをネットワークに通知することとなり、この状態で通話の待機状態に戻る。一方、使用者による無線部の起動操作が行われなければ、通話の待機状態に戻ることになる。
【００１２】
第３の技術では、無線移動端末の使用者が無線部をマニュアルでオンオフ制御することにしたので、操作が面倒であるという問題と、操作ミスが発生するという問題がある。そこで、このような無線部のオン・オフ操作を自動的に行うようにした技術（第４の技術）も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１３】
第４の技術では、着信が予想される時刻を予め予定時刻として無線移動端末に入力して記憶させておくとともに、夜間等の使用が予定されない時刻を不使用予定時刻として同様に記憶させておく。使用予定時刻では受信タイミング信号の発生周期を短くし、着信情報を迅速に検出可能にするとともに、不使用予定時刻では受信タイミング信号の発生周期を長くし、この時の電池の消耗を少なくしている。
【００１４】
しかしながら、第４の技術では、予め明確に定められた不使用予定時刻に対して節電効果があるものの、企業における就業時間帯というような無線移動端末の使用が想定される比較的長期の期間内では節電が行われないことになり、その期間の節電効果は全く期待できない。
【００１５】
そこで、上記の各技術とは異なる技術として、省電力を意図した無線通信システムが実用化されている。この無線通信システムは無線ＬＡＮシステムと呼ばれるもので、各無線移動端末はその消費電力を節約するための省電力モードとそれ以外の通常モードの選択を行うことができるようになっている。省電力モードを採用するか否かは、個々の無線移動端末が無線基地局側に通知するようになっている。
【００１６】
この伝送媒体に無線を利用した無線ＬＡＮシステムにおいては、無線移動端末が無線基地局からの報知情報（Ｂｅａｃｏｎ）を間欠受信することによって、省電力モードを利用している。つまり、無線移動端末は省電力モードを設定すると、所定のプロトコルを用いて、無線基地局に省電力モードで動作していることを通知し、報知情報を間欠的に受信する動作を行う。
【００１７】
無線基地局は無線移動端末からの通知を受け、省電力モードで動作する無線移動端末宛のパケットを自局内のメモリにバッファし、報知情報のトラフィック表示マップ（ＴＩＭ）を用いて無線移動端末へ、無線移動端末宛のパケットをバッファしている旨を通知する。
【００１８】
無線移動端末は無線基地局からの報知情報を受信し、トラフィック表示マップを確認し、自宛のパケットがバッファされていることを認識すると、無線基地局に対して、配送を促す制御メッセージを送信する。無線基地局は無線移動端末からの配送を促す制御メッセージを受信すると、バッファしていたパケットを無線移動端末へ送信する動作を行う。また、帰属している無線移動端末すべてへの同報パケットは、配送トラフィック表示メッセージ（ＤＴＩＭ）付きの報知情報の後に送信される。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００２−２０８８８７号公報（第４〜６頁、図１）
【特許文献２】
特開２０００−２７８１６５号公報（第８〜１４頁、図１）
【特許文献３】
特開２００２−１１８８７４号公報（第４〜６頁、図１）
【特許文献４】
特開平７−１３１４０４号公報（第４，５頁、図２）
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の無線ＬＡＮシステムでは、無線基地局が上記のように省電力モードで動作する無線移動端末宛のパケットを自局内のメモリに一時的にバッファし、無線移動端末からの配送を促す制御パケットを受信するまで蓄えておく必要がある。
【００２１】
この動作の場合、例えば、無線移動端末がパケットを受信後、すぐ再生が必要なリアルタイム通信においては、一時的に無線基地局にパケットが蓄えられ、無線移動端末の次の受信周期で無線移動端末からのポーリングによって配送されるため、パケットに大きく遅延が発生し、再生に支障が生じるという問題がある。
【００２２】
また、従来の無線ＬＡＮシステムでは、無線移動端末の省電力を考慮し、ブロードキャストパケットが配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報の後に続けて送信されるため、無線移動端末がブロードキャストパケットを受信するために、必ず配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報を受信する必要があり、省電力を実現するための長期間の間欠受信ができなくなる。
【００２３】
無線移動端末の物理アドレスを解決する、物理アドレス問合せプロトコルはブロードキャストパケットで送信される。そのため、配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報を受信しない無線移動端末では、物理アドレスを解決することができないという問題が発生する。
【００２４】
従来の無線ＬＡＮシステムでは、無線移動端末が消費電力を低減するために、間欠受信周期を長くすると、接続呼処理のパケットの受信に遅延が発生し、相手端末のタイムアウトによって接続することができない等の問題が生じる。
【００２５】
従来の無線ＬＡＮシステムでは、無線移動端末が省電力モードである時に、上記のリアルタイム通信パケットの生成周期が無線移動端末の間欠受信周期よりも相対的に早いため、無線基地局のバッファがあふれるという問題がある。
【００２６】
従来の無線ＬＡＮシステムでは、無線基地局に省電力モードで動作する無線移動端末が多数、帰属すると、無線移動端末宛のパケットを蓄えるために非常に多くのメモリを必要とする。
【００２７】
従来の無線ＬＡＮシステムでは、ネットワーク内に物理アドレス解決プロトコルメッセージが生起した場合、同報パケットのため、無線移動端末宛の有無に関わらず、そのパケットを無線回線へ送出して限られた帯域を消費するという問題がある。
【００２８】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、省電力を実現することができるとともに、支障のないリアルタイム通信を実現することができる無線ネットワークシステム、無線基地局及びそれらに用いる無線移動端末代理処理方法を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明による無線ネットワークシステムは、通信回線に接続されかつ伝送媒体に無線を利用する無線基地局と、前途無線基地局を介して前記無線を利用して前記通信回線に接続する無線移動端末とからなる無線ネットワークシステムであって、
前記無線移動端末における間欠的に受信して電力を抑える省電力モードと常に起動している通常モードとを所定のプロトコルを用いて識別管理する手段と、前記省電力モードで動作する無線移動端末宛の同報パケットを受信識別しかつその同報パケットが物理アドレスの問合せである場合に前記無線移動端末に代って応答することで前記物理アドレスの問合せを解決する手段と、前記物理アドレスの問合せを受けた旨を前記省電力モードで動作する無線移動端末へ通知して当該無線移動端末に前記通常モードへ動作を切替えを促す手段とを前記無線基地局に備えている。
【００３０】
本発明による他の無線ネットワークシステムは、外部制御装置を介して通信回線に接続されかつ伝送媒体に無線を利用する無線基地局と、前途無線基地局を介して前記無線を利用して前記通信回線に接続する無線移動端末とからなる無線ネットワークシステムであって、
前記無線移動端末における間欠的に受信して電力を抑える省電力モードと常に起動している通常モードとを所定のプロトコルを用いて識別管理する手段と、前記省電力モードで動作する無線移動端末宛の同報パケットを受信識別しかつその同報パケットが物理アドレスの問合せである場合に前記無線移動端末に代って応答することで前記物理アドレスの問合せを解決する手段と、前記物理アドレスの問合せを受けた旨を前記省電力モードで動作する無線移動端末へ通知して当該無線移動端末に前記通常モードへ動作を切替えを促す手段とを前記外部制御装置に備えている。
【００３１】
本発明による無線基地局は、無線移動端末を伝送媒体に無線を利用して通信回線に接続させる無線基地局であって、
前記無線移動端末における間欠的に受信して電力を抑える省電力モードと常に起動している通常モードとを所定のプロトコルを用いて識別管理する手段と、前記省電力モードで動作する無線移動端末宛の同報パケットを受信識別しかつその同報パケットが物理アドレスの問合せである場合に前記無線移動端末に代って応答することで前記物理アドレスの問合せを解決する手段と、前記物理アドレスの問合せを受けた旨を前記省電力モードで動作する無線移動端末へ通知して当該無線移動端末に前記通常モードへ動作を切替えを促す手段とを備えている。
【００３２】
本発明による無線移動端末代理処理方法は、通信回線に接続されかつ伝送媒体に無線を利用する無線基地局と、前途無線基地局を介して前記無線を利用して前記通信回線に接続する無線移動端末とからなる無線ネットワークシステムの無線移動端末代理処理方法であって、前記無線基地局側に、前記無線移動端末における間欠的に受信して電力を抑える省電力モードと常に起動している通常モードとを所定のプロトコルを用いて識別管理する処理と、前記省電力モードで動作する無線移動端末宛の同報パケットを受信識別しかつその同報パケットが物理アドレスの問合せである場合に前記無線移動端末に代って応答することで前記物理アドレスの問合せを解決する処理と、前記物理アドレスの問合せを受けた旨を前記省電力モードで動作する無線移動端末へ通知して当該無線移動端末に前記通常モードへ動作を切替えを促す処理とを備えている。
【００３３】
本発明による他の無線移動端末代理処理方法は、外部制御装置を介して通信回線に接続されかつ伝送媒体に無線を利用する無線基地局と、前途無線基地局を介して前記無線を利用して前記通信回線に接続する無線移動端末とからなる無線ネットワークシステムの無線移動端末代理処理方法であって、前記外部制御装置側に、前記無線移動端末における間欠的に受信して電力を抑える省電力モードと常に起動している通常モードとを所定のプロトコルを用いて識別管理する処理と、前記省電力モードで動作する無線移動端末宛の同報パケットを受信識別しかつその同報パケットが物理アドレスの問合せである場合に前記無線移動端末に代って応答することで前記物理アドレスの問合せを解決する処理と、前記物理アドレスの問合せを受けた旨を前記省電力モードで動作する無線移動端末へ通知して当該無線移動端末に前記通常モードへ動作を切替えを促す処理とを備えている。
【００３４】
すなわち、本発明の無線基地局は、無線移動端末の一部の処理を、無線移動端末に代わって行うことによって、省電力を実現することが可能になるとともに、支障のないリアルタイム通信を実現することが可能になる。
【００３５】
具体的に説明すると、本発明の無線基地局では、省電力モードと通常モードとをリアルタイム通信が必要なプロトコルの有無を契機に動的に切替える無線移動端末の状態を管理し、省電力モードである場合に当該無線移動端末宛の物理アドレス解決プロトコルに対して代理応答し、当該無線移動端末に代理応答した旨を通知している。
【００３６】
また、本発明の無線基地局では、自局に帰属していない無線移動端末宛の物理アドレス解決プロトコルの無線回線への送出を抑止することによって、限られた無線帯域を無駄に消費しないように抑えることが可能となる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による無線ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。図１においては、伝送媒体に無線を利用した無線移動端末２−１〜２−Ｎと、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）またはＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）回線１００に接続された無線基地局１とを配置し、音声や動画等のリアルタイム通信を提供するマルチメディア無線ネットワークシステムの構成例を示している。
【００３８】
無線移動端末２−１〜２−Ｎは無線基地局１及び外部制御装置５を介して、ＬＡＮまたはＷＡＮ回線１００に接続されたマルチメディアサーバ３またはマルチメディア端末装置４との間でＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いた通信が可能となっている。
【００３９】
尚、無線移動端末２−１〜２−Ｎがマルチメディアサーバ３またはマルチメディア端末装置４と接続するための手順は、ＩＴＵ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ）の勧告Ｈ．３２３やＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）のＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）（ＲＦＣ３２６１）等の規格が策定されているが、本実施例では特にその手順を問わないので、それらの説明については省略する。
【００４０】
マルチメディア端末装置４は音声、映像等のマルチメディアデータを作成、編集する装置である。マルチメディアサーバ３はマルチメディア端末装置４の作成、編集したマルチメディアデータを無線移動端末２−１〜２−Ｎのいずれかに送信し、無線移動端末２−１〜２−Ｎのいずれかから送られてきたマルチメディアデータをＬＡＮまたはＷＡＮ回線１００を介して受信先のマルチメディア端末装置４または他の装置に配信する役割を持っている。マルチメディアサーバ３はマルチメディア端末装置４以外の図示せぬ装置が作成、編集したマルチメディアデータに代表されるリアルタイムデータを扱うことも可能である。
【００４１】
外部制御装置５はＬＡＮまたはＷＡＮ回線１００と無線基地局１との間に配置されており、同報パケットの制御を行う。尚、外部制御装置５はこれを省略し、無線基地局１がＬＡＮまたはＷＡＮ回線１００に直接接続されていてもよい。また、本実施例では無線基地局１がＬＡＮまたはＷＡＮ回線１００に接続されているが、他の通信ネットワークに接続するようにしてもよい。
【００４２】
無線移動端末２−１〜２−Ｎは無線基地局１と無線物理層を用いて接続ネゴシエーションを行い本ネットワークの一端末として動作する。無線移動端末２−１〜２−Ｎはネゴシエーションが完了すると、無線基地局１の報知情報を受信した後、各情報要素を展開し、報知情報間隔を取得し、初期設定のカウンタ値にて長い周期の間欠受信にて消費電力を抑える省電力モードで動作する。
【００４３】
無線移動端末２−１〜２−Ｎは省電力モードへ遷移する際、無線基地局１に対してフレーム制御フィールドを用いて、これから省電力モードへ遷移し、間欠受信を行う旨の制御パケットを送出する。
【００４４】
無線基地局１は無線移動端末２−１〜２−Ｎが省電力モードへ遷移したことを制御パケットの受信をもって認識し、以後、無線移動端末２−１〜２−Ｎ宛のパケットを自局内のメモリ（図示せず）へバッファし、無線移動端末２−１〜２−Ｎ宛のパケットの有無を報知情報のトラフィック表示マップにて通知する動作を行う。
【００４５】
無線移動端末２−１〜２−Ｎは無線基地局１の報知情報を間欠受信し、受信した報知情報のＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ：受信信号レベル）及びＦＥＲ（Ｆｒａｍｅ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ：フレーム誤り率）を基に、その間欠受信周期を調整する。
【００４６】
また、無線移動端末２−１〜２−Ｎは無線基地局１の報知情報を受信することができないサービスエリア外へ移動し、サービスエリア圏外と判定した場合に、非常に長い間欠受信周期を行い、より省電力となるように動作する。
【００４７】
図２は図１の無線基地局１の構成を示すブロック図である。図２において、無線基地局１はアンテナ１１と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：無線）部１２と、ＲＦ／ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）変換部１３と、ベースバンドモデム（変復調装置）１４と、通信制御部１５と、イーサネット（Ｒ）インタフェース部２１とを含んで構成されている。
【００４８】
通信制御部１５はＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理部１６と、ＣＰＵ（中央処理装置）１７と、代理応答部１８と、キャッシュ１９と、メモリ２０とを備え、イーサネット（Ｒ）インタフェース部２１を介して外部制御装置５に接続され、ＬＡＮまたはＷＡＮ回線１００との間でパケット信号の入出力を行う。
【００４９】
ＣＰＵ１７は通信制御部１５内の各種制御を行い、メモリ２０はＣＰＵ１７が各種制御を行うための制御プログラムを格納している。キャッシュ１９はリアルタイムデータ等のデータを一時的に格納する。
【００５０】
ＭＡＣ処理部１６はＭＡＣアドレスを処理し、代理応答部１８は同報通信に対して無線移動端末２−１〜２−Ｎのうちの該当するもののために代理で応答する。ＭＡＣ処理部１６及び代理応答部１８は実際の回路装置として構成されている必要はなく、例えば、メモリ２０に格納されている制御プログラムによってソフトウェア的に実現できるものであってもよい。
【００５１】
また、通信制御部１５はベースバンドモデム１４、ＲＦ／ＩＦ変換部１３、ＲＦ部１２からなる直列回路におけるベースバンドモデム１４側に接続されている。この直列回路のＲＦ部１２側にはアンテナ１１が接続されている。
【００５２】
すなわち、イーサネット（Ｒ）インタフェース部２１から通信制御部１５に送られてきたパケット信号はここで宛先のアドレスが付与され、ベースバンドモデム１４で変調された後、ＲＦ／ＩＦ変換部１３で送信のための高周波信号に変換される。そして、ＲＦ部１２からアンテナ１１を経て空中に送出され、無線移動端末２−１〜２−Ｎのうちの該当する宛先で受信されることなる。
【００５３】
また、無線移動端末２−１〜２−Ｎのいずれかから送出された無線信号はアンテナ１１を経てＲＦ部１２で受信され、ＲＦ／ＩＦ変換部１３で中間周波数の信号に変換され、ベースバンドモデム１４で復調され、通信制御部１５で所定の処理が行われた後に、イーサネット（Ｒ）インタフェース部２１からＬＡＮまたはＷＡＮ回線１００を介してマルチメディア端末装置４等の宛先に送られることになる。
【００５４】
図３は図１の無線移動端末２−１〜２−Ｎの構成を示すブロック図である。図３において、無線移動端末２−１〜２−Ｎは携帯電話機、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ノート型パーソナルコンピュータ（以下、パソコンとする）等の携帯可能で通信機能を備えた情報機器で構成されている。
【００５５】
無線移動端末２−１〜２−ＮはＣＰＵ３１と、メモリ３２と、第１のインタフェース回路３３と、ＭＡＣ処理部３４と、ベースバンド回路３５と、ＲＦ部３６と、アンテナ３７と、電池３８と、電源部３９と、スイッチ４０と、Ｉ／Ｏ（入出力）回路４１と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）４２と、キーボード４３と、バイブレータ４４と、照明ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）４５と、第２のインタフェース回路４６と、スピーカ４７と、マイク（マイクロフォン）４８と、リンガ４９とから構成されている。
【００５６】
ＣＰＵ３１は無線移動端末２−１〜２−Ｎ内の各種制御の中枢的な機能を有し、メモリ４２はＣＰＵ３１が実行する制御プログラムを格納するとともに、作業用にデータを一時的に格納する。ＣＰＵ３１とメモリ３２と第１のインタフェース回路３３とはバス２０１によって相互に接続されている。
【００５７】
第１のインタフェース回路３３にはＬＡＮのＭＡＣアドレスを処理するＭＡＣ処理部３４と、ベースバンド信号の処理を行うベースバンド回路３５と、ＲＦ部３６とからなる直列回路の一端が接続されている。ＲＦ部３６は無線の送受信を行うためのアンテナ３７に接続されている。
【００５８】
第１のインタフェース回路３３と、ＭＡＣ処理部３４と、ベースバンド回路３５と、ＲＦ部３６とは、それぞれ電池３８が接続される電源部３９からスイッチ回路４０を介してオン・オフ制御可能な形で電源の供給を受けるようになっている。
【００５９】
ＣＰＵ３１はバス２０１の他に、Ｉ／Ｏ回路４１及びＤＳＰ４２に接続されている。Ｉ／Ｏ回路４１には文字等の入力のためのキーボード４３、振動で報知するためのバイブレータ４４、通信時等に図示せぬディスプレイの照明を行うための照明ＬＥＤ４５等の各種デバイスが接続されている。
【００６０】
また、ＤＳＰ４２には第２のインタフェース回路４６を介してスピーカ４７、（マイク）４８、リンガ４９に接続されている。ここで、リンガ４９は通話相手を呼び出したりする場合に音を鳴動させるための回路である。
【００６１】
ＣＰＵ３１、メモリ３２、Ｉ／Ｏ回路４１、ＤＳＰ４２、第２のインタフェース回路４６は電源部３９に電源ライン２０２によって直接接続されており、図示せぬメインスイッチによって電源部３９の電源出力がオフとならない限り、これらの各部には電源が常に供給されるようになっている。
【００６２】
これに対して、スイッチ回路４０は無線移動端末２−１〜２−Ｎが省電力モード時で、かつ送受信を行う状態の時のみ、電源部３９から電源を供給するためにオンとなり、それ以外の時間帯ではオフとなるようになっている。
【００６３】
無線移動端末２−１〜２−Ｎは上記のような構成とすることで、省電力モードと通常モードとを、リアルタイム通信が必要なプロトコルの有無を契機に動的に切替える。
【００６４】
すなわち、音声や動画等のリアルタイム通信を行う場合、省電力モードにある無線移動端末２−１〜２−Ｎは呼処理パケットの受信によってこれを認識し、無線基地局１側に省電力モードから通常モードに遷移することを通知するようになっている。
【００６５】
したがって、無線移動端末２−１〜２−Ｎはこれ以後、リアルタイム通信のパケット信号を遅延なく受信することができる。また、無線移動端末２−１〜２−Ｎはリアルタイム通信が終了したら、その際に再び省電力モードに動的に切替え、それ以後は省電力動作が可能になる。
【００６６】
リアルタイム通信以外の通信が行われる場合には、無線移動端末２−１〜２−Ｎが受信した呼処理パケットからリアルタイム以外の通信が行われることを判別する。よって、無線移動端末２−１〜２−Ｎは省電力モードの状態を保持したままで、無線基地局１のキャッシュ１９に格納されたパケット信号を逐次受信することになる。
【００６７】
図４及び図５は本発明の一実施例による無線ネットワークシステムの動作を示すシーケンスチャートである。これら図１〜図４を参照して本発明の一実施例による無線ネットワークシステムの動作について説明する。以下、無線移動端末２−１〜２−Ｎ宛にマルチメディア端末装置４からの音声を伝送する場合の動作例、無線移動端末２−１〜２−Ｎと、無線基地局１と、ＬＡＮ回線またはＷＡＮ回線１００に接続されたマルチメディア端末装置４との間の信号の授受について説明する。
【００６８】
無線移動端末２−１〜２−Ｎは上述したネゴシエーションが完了すると、ネットワーク上の一端末として動作し、省電力モードにて長周期の間欠受信中となる（図４のａ１）。
【００６９】
マルチメディア端末装置４は省電力モードで動作中の無線移動端末２−１〜２−Ｎとの間の通信のための呼制御パケットを無線基地局１に送出する（図４のａ２）。マルチメディア端末装置４からの呼制御パケットは一度、無線基地局１内のキャッシュ１９に格納され、報知情報のトラフィック表示マップにて、無線移動端末２−１〜２−Ｎへ通知する（図４のａ３）。
【００７０】
無線移動端末２−１〜２−Ｎは、次の受信タイミングで報知情報を受信し（図４のａ４）、各情報要素を展開して識別判定した後、トラフィック表示マップにて自宛のパケットがある旨を認識し、配送を促す制御パケットを無線基地局１へ送出する（図４のａ５）。
【００７１】
無線基地局１は無線移動端末２−１〜２−Ｎからの配送を促す制御パケットを受信した後、キャッシュ１９に格納していたマルチメディア端末装置４からのパケットを無線移動端末２−１〜２−Ｎへ配送する（図４のａ６）。
【００７２】
無線移動端末２−１〜２−Ｎは無線基地局１からのパケットを受信して展開し、リアルタイム通信が必要となるメッセージ（音声の呼制御パケット）であることを認識すると（図４のａ７）、呼制御パケットの応答を送信する際にフレーム制御フィールドを用いて省電力モードから通常モードへと遷移する旨を無線基地局１へ通知し（図４のａ８）、連続送受信動作を行う（図４のａ９）。
【００７３】
無線基地局１は無線移動端末２−１〜２−Ｎからの応答パケットのフレーム制御フィールドにて無線移動端末２−１〜２−Ｎが通常モードへと遷移した旨を認識し、以後のマルチメディア端末装置４から無線移動端末２−１〜２−Ｎ宛のパケットをキャッシュ１９に格納せずに送信する動作を行う。
【００７４】
これによって、無線移動端末２−１〜２−Ｎとマルチメディア端末装置４とはリアルタイム通信中となる。
【００７５】
無線移動端末２−１〜２−Ｎはマルチメディア端末装置４からの音声通信を完了する呼制御パケットを受信すると、切断完了メッセージのフレーム制御フィールドにて、無線基地局１に省電力モードで間欠受信を行う旨を通知し（図４のａ１０）、再び長い周期の間欠受信動作へと遷移する（図４のａ１１）。
【００７６】
また、無線移動端末２−１〜２−Ｎは自ら切断した場合、マルチメディア端末装置４からの切断完了メッセージを受信した後、フレーム制御フィールドにて、無線基地局１に再び省電力モードで間欠受信を行う旨を通知し、長い周期の間欠受信動作へと遷移して消費電力を抑える動作を行う。
【００７７】
このように、本実施例では、音声や動画等のリアルタイム通信を行う際に、呼処理パケットを無線移動端末２−１〜２−Ｎで認識し、無線基地局１にフレーム制御フィールドで通知して通常モードで連続送受信を行うことによって、リアルタイム通信のパケット遅延なく受信することができる。
【００７８】
また、本実施例では、リアルタイム通信が完了する際に、無線移動端末２−１〜２−Ｎが省電力モードへと動的に切替えることで、省電力動作を行うことができる。さらに、本実施例では、その状態に応じて無線基地局１が最適なトラフィックの配送を行うことによって、無線移動端末２−１〜２−Ｎにおけるリアルタイム通信と省電力動作との両立が達成される。
【００７９】
次に、省電力モードで動作中の無線移動端末２−１〜２−Ｎの処理の一部を無線基地局１が代理して処理する場合の動作について説明する。
【００８０】
無線移動端末２−１〜２−Ｎが省電力モードで動作する時に、ＬＡＮまたはＷＡＮ回線１００に無線移動端末２−１〜２−Ｎの物理アドレスを解決するためのブロードキャストパケットが生起した場合、無線移動端末２−１〜２−Ｎはより電力の消費を抑えるために、配送トラフィック表示メッセージ（ＤＴＩＭ）付き報知情報（Ｂｅａｃｏｎ）を必ず受信するとは限らない。つまり、物理アドレスを解決するためのブロードキャストパケットを受信することができない場合が発生する。
【００８１】
無線基地局１は上述したように、無線移動端末２−１〜２−Ｎからのフレーム制御フィールドの通知にて無線移動端末２−１〜２−Ｎの状態を認識し、その状態を記憶している。
【００８２】
図５には無線移動端末２−１〜２−Ｎと無線基地局１とを含んで構成されるマルチメディア無線ネットワークシステムにおいて、無線移動端末２−１〜２−Ｎと、無線基地局１と、物理アドレスを解決するためのブロードキャストパケットを生起させるマルチメディア端末装置４との間の信号の授受を示している。
【００８３】
マルチメディア端末装置４は物理アドレスを解決するためのブロードキャストパケットを、省電力モードで長い周期の間欠受信中の無線移動端末２−１〜２−Ｎに送出する（図５のｂ１）。
【００８４】
この時、無線移動端末２−１〜２−Ｎは長周期の間欠受信中であるので、配送トラフィック表示メッセージ（ＤＴＩＭ）付き報知情報（Ｂｅａｃｏｎ）を必ず受信することができるとは限らない。マルチメディア端末装置４からのマルチキャストパケットはマルチメディア無線ネットワークを構成する各ノードへ同報（ブロードキャスト）される。
【００８５】
無線基地局１は無線移動端末２−１〜２−Ｎが省電力モードで、間欠受信中であることを知っており、無線移動端末２−１〜２−Ｎの物理アドレスを認識して記憶しているため、マルチメディア端末装置４からのブロードキャストパケットに対して無線移動端末２−１〜２−Ｎの代理で応答する（図５のｂ２）。これによって、マルチメディア端末装置４から無線移動端末２−１〜２−Ｎへの物理アドレス問い合わせが解決する。
【００８６】
同時に、無線基地局１は無線移動端末２−１〜２−Ｎに対してマルチメディア端末装置４から物理アドレスの問い合わせがあったため、次に無線移動端末２−１〜２−Ｎに受信すべきパケットが発生することを報知情報のトラフィック表示マップにて予め通知する動作を行う（図５のｂ４）。
【００８７】
無線移動端末２−１〜２−Ｎは次の受信タイミングで無線基地局１からの報知情報を取得し（図５のｂ５）、各情報要素を展開した後、トラフィック表示マップにて自局宛にパケットが存在することを認識し、配送を促す制御パケットを無線基地局１へ送信し（図５のｂ６）、無線基地局１がユニキャストとして生成したマルチメディア端末装置４の物理アドレスを取得する（図５のｂ７）。
【００８８】
無線移動端末２−１〜２−Ｎは無線基地局１からマルチメディア端末装置４の物理アドレスを取得すると、省電力モードの間欠受信間隔を無線基地局１からの報知情報周期へと短くし、短間隔間欠受信動作を行い、次に続く自局宛のパケットを早く受信するために備える動作が行える（図５のｂ８）。
【００８９】
これによって、本実施例では、無線移動端末２−１〜２−Ｎが省電力モードで動作する際に、配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報を受信しない場合でも、物理アドレスを解決することができ、間欠受信周期を長くすることで接続呼処理のパケットの受信に遅延が発生し、相手端末のタイムアウトによる接続不可となるのを防ぐことができる。
【００９０】
また、本実施例では、無線移動端末２−１〜２−Ｎの状態に応じて、リアルタイム通信時のパケットを無線基地局１内のキャッシュ１９に格納しないため、無線基地局１のキャッシュ１９があふれるという課題を解決することができる。
【００９１】
さらに、本実施例では、無線基地局１にリアルタイム通信を行う無線移動端末２−１〜２−Ｎが増えたとしても、上記のように、リアルタイム通信時のパケットを無線基地局１内のキャッシュ１９に格納しないため、無線基地局１に省電力モードで動作する無線移動端末２−１〜２−Ｎが多数、帰属すると、無線移動端末宛のパケットを蓄えるために非常に多くのメモリを必要とするという課題を解決することができる。
【００９２】
さらにまた、本実施例では、帰属する無線移動端末２−１〜２−Ｎの物理アドレスの問合せを行うブロードキャストパケットが、問合せを受ける無線移動端末以外には不要な情報であるので、このブロードキャストパケットに対して無線基地局１にて代理で応答して無線回線へと送信しないため、ネットワーク内に物理アドレス解決プロトコルメッセージが生起した場合、同報パケットのため、無線移動端末宛の有無に関わらず、そのパケットを無線回線へ送出して限られた帯域が消費されるという課題を解決することができる。
【００９３】
尚、本実施例では、マルチメディア端末装置４に対する動作について述べたが、マルチメディアサーバ３に対しても、マルチメディア端末装置４と同様に動作させることができる。
【００９４】
また、本実施例では、上述したように、無線移動端末２−１〜２−Ｎと無線基地局１との間の動作について述べたが、無線基地局１の動作を外部制御装置５で行うようにすることも可能である。
【００９５】
このように、本発明では、ＬＡＮまたはＷＡＮ回線１００に接続しかつ伝送媒体に無線を利用した無線基地局１と、無線基地局１を介してＬＡＮまたはＷＡＮ回線１００に接続しかつ伝送媒体に無線を利用した無線移動端末２−１〜２−Ｎとを含む無線ネットワークシステムにおいて、省電力モードと通常モードとをリアルタイム通信が必要なプロトコルの有無を契機に動的に切替える無線移動端末２−１〜２−Ｎの状態を管理し、省電力モードである場合に当該無線移動端末宛の物理アドレス解決プロトコルに対して代理応答し、当該無線移動端末に代理応答した旨を通知する手段を無線基地局１または無線基地局１とＬＡＮまたはＷＡＮ回線１００との間に配設された外部制御装置５に設けることで、省電力を実現することができるとともに、支障のないリアルタイム通信を実現することができる。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、省電力を実現することができるとともに、支障のないリアルタイム通信を実現することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の一実施例による無線ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の無線基地局の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の無線移動端末の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例による無線ネットワークシステムの動作を示すシーケンスチャートである。
【図５】本発明の一実施例による無線ネットワークシステムの動作を示すシーケンスチャートである。
【符号の説明】
１  無線基地局
２−１〜２−Ｎ  無線移動端末
３  マルチメディアサーバ
４  マルチメディア端末装置
５  外部制御装置
１１，３７  アンテナ
１２，３６  ＲＦ部
１３  ＲＦ／ＩＦ変換部
１４  ベースバンドモデム
１５  通信制御部
１６，３４  ＭＡＣ処理部
１７，３１  ＣＰＵ
１８  代理応答部
１９  キャッシュ
２０，３２  メモリ
２１  イーサネット（Ｒ）インタフェース部
３３  第１のインタフェース回路
３５  ベースバンド回路
３８  電池
３９  電源部
４０  スイッチ
４１  Ｉ／Ｏ回路
４２  ＤＳＰ
４３  キーボード
４４  バイブレータ
４５  照明ＬＥＤ
４６  第２のインタフェース回路
４７  スピーカ
４８  マイク
４９  リンガ
１００  ＬＡＮまたはＷＡＮ回線
【図１】
2004312069.tif 000003
【図２】
2004312069.tif 000004
【図３】
2004312069.tif 000005
【図４】
2004312069.tif 000006
【図５】
2004312069.tif 000007