(57)【要約】【課題】アドホックネットワークでの電力消耗減少装置及び方法を提供する。【解決手段】起動周期ごとに非活性状態から非活性状態より電力消耗が多くの活性状態に変換する周期的活性状態変換部、周期的活性状態変換部で変換された活性状態でビーコンフレームを受信するビーコンフレーム受信部、ビーコンフレーム受信部がビーコンフレームを受信した場合において、受信されたビーコンフレームのフィールド値のうち、活性状態が所定の期間保持される状態である起動ウインドウの期間値が有効な場合、起動ウインドウと設定する起動ウインドウ設定部、起動ウインドウ設定部で設定された起動ウインドウで期間値についてカウントする起動ウインドウ期間カウント部、及び起動ウインドウカウント部でカウントを終了した場合、起動ウインドウから非活性状態に変換する非活性状態変換部より構成される電力消耗減少装置である。【選択図】図６
2004312691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
起動周期ごとに非活性状態から前記非活性状態より電力消耗の多い活性状態に変換する周期的活性状態変換部と、
前記周期的活性状態変換部で変換された活性状態でビーコンフレームを受信するビーコンフレーム受信部と、
前記ビーコンフレーム受信部が前記ビーコンフレームを受信した場合において、前記受信されたビーコンフレームのフィールド値のうち、前記活性状態が所定の期間保持される状態である起動ウインドウの期間値が有効な場合、前記起動ウインドウと設定する起動ウインドウ設定部と、
前記起動ウインドウ設定部で設定された起動ウインドウで前記期間値に対してカウントする起動ウインドウ期間カウント部と、
前記起動ウインドウカウント部でカウントを終了した場合、前記起動ウインドウから前記非活性状態に変換する非活性状態変換部とを含むことを特徴とする電力消耗減少装置。
【請求項２】
前記起動ウインドウ設定部は、前記ビーコンフレーム受信部で所定の時間内に前記ビーコンフレームを受信できないか、所定の時間内に前記ビーコンフレームを受信し、前記受信されたビーコンフレームに含まれた起動ウインドウの長さ値が有効でない場合、前記活性状態から前記非活性状態に変換することを特徴とする請求項１に記載の電力消耗減少装置。
【請求項３】
前記起動ウインドウカウント部は、前記起動ウインドウの期間値からカウント周期ごとに所定の単位値ほど反復的に減ずることによりカウントすることを特徴とする請求項１に記載の電力消耗減少装置。
【請求項４】
前記活性状態は全電力が供給されている状態であり、前記非活性状態は前記活性状態への変換に必要な最小の電力が供給されている状態であることを特徴とする請求項１に記載の電力消耗減少装置。
【請求項５】
前記起動ウインドウ設定部で設定された前記起動ウインドウで所定のデータフレームを送受信するデータフレーム送受信部を含むことを特徴とする請求項１に記載の電力消耗減少装置。
【請求項６】
前記電力消耗減少装置は、所定の無線アドホックネットワーク上の第１ステーションの装置であることを特徴とする請求項５に記載の電力消耗減少装置。
【請求項７】
前記ビーコンフレームは、前記起動周期ごとに前記ビーコンフレームを送信したステーションを除外した、前記無線アドホックネットワーク上の全てのステーションに所定のチャンネルを介して送信されるフレームであることを特徴とする請求項６に記載の電力消耗減少装置。
【請求項８】
前記データフレーム送受信部は、
前記チャンネルに対する使用競争を通じ、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、前記第１ステーションを除外した、前記無線アドホックネットワーク上の全てのステーションに前記データフレームのうち、第１データフレームを前記チャンネルを介して送信するデータフレーム送信部と、
前記ビーコンフレームを受信して前記起動ウインドウにある第２ステーションが前記第１データフレームを前記チャンネルを介して受信した場合、前記データフレーム送信部から送信された第１データフレームに対する肯定応答フレームを前記第２ステーションから前記チャンネルを介して受信する肯定応答フレーム受信部とを含むことを特徴とする請求項７に記載の電力消耗減少装置。
【請求項９】
前記データフレーム送信部は、前記第１データフレームをブロードキャスト方式で送信することを特徴とする請求項８に記載の電力消耗減少装置。
【請求項１０】
前記データフレーム送信部は、前記データフレーム送信部で独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できない場合において、または前記肯定応答フレーム受信部から前記肯定応答フレームを受信していない場合において、前記起動ウインドウ以後に設定された起動ウインドウで前記チャンネルに対する使用競争を通じて独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、前記第１ステーションを除外した前記無線アドホックネットワーク上の全てのステーションに前記データフレームのうち、前記第１データフレームを前記チャンネルを介して再び送信することを特徴とする請求項８に記載の電力消耗減少装置。
【請求項１１】
前記非活性状態変換部は、前記起動ウインドウカウント部でカウントを終了していない場合において、前記データフレーム送信部で独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できない場合、または前記肯定応答フレーム受信部から前記肯定応答フレームを受信した場合、前記起動ウインドウから前記非活性状態に変換することを特徴とする請求項８に記載の電力消耗減少装置。
【請求項１２】
前記非活性状態変換部は、前記起動ウインドウカウント部でカウントを終了する直前に、前記データフレーム送信部で前記第１データフレームに対する送信を完了できない場合、前記期間値を所定値ほど増加させることを特徴とする請求項８に記載の電力消耗減少装置。
【請求項１３】
前記データフレーム送受信部は、
前記ビーコンフレームを受信して前記起動ウインドウにおいて、前記チャンネルに対する使用権を獲得した第３ステーションから前記データフレームのうち、第２データフレームを前記チャンネルを介して受信するデータフレーム受信部と、
前記データフレーム受信部で前記第２データフレームを受信し、前記第２データフレームの目的地フィールドが前記第１ステーションを示す場合において、前記チャンネルに対する使用競争を通じ、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、前記第３ステーションから受信された第２データフレームに対する肯定応答フレームを前記チャンネルを介して送信する肯定応答フレーム送信部とを含むことを特徴とする請求項７に記載の電力消耗減少装置。
【請求項１４】
前記肯定応答フレーム送信部は、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できない場合において、前記起動ウインドウ以後に設定された起動ウインドウで前記チャンネルに対する使用競争を通じ、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、前記第３ステーションに前記肯定応答フレームを前記チャンネルを介して再び送信することを特徴とする請求項１３に記載の電力消耗減少装置。
【請求項１５】
前記非活性状態変換部は、前記起動ウインドウカウント部でカウントを終了していない場合において、前記データフレーム受信部で前記第２データフレームを受信できないか、前記第２データフレームを受信し、前記第２データフレームの目的地フィールドが前記第１ステーションを示さない場合、または前記肯定応答フレーム送信部で独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できないか、前記肯定応答フレームを送信した場合、前記起動ウインドウから前記非活性状態に変換することを特徴とする請求項１３に記載の電力消耗減少装置。
【請求項１６】
前記非活性状態変換部は、前記起動ウインドウカウント部でカウントを終了する直前に、前記データフレーム受信部で前記第２データフレームに対する受信を完了できない場合、前記期間値を所定値ほど増加させることを特徴とする請求項１３に記載の電力消耗減少装置。
【請求項１７】
（ａ）起動周期ごとに非活性状態から前記非活性状態より電力消耗の多い活性状態に変換する段階と、
（ｂ）前記変換された活性状態でビーコンフレームを受信する段階と、
（ｃ）前記（ｂ）段階で前記ビーコンフレームを受信した場合において、前記受信されたビーコンフレームのフィールド値のうち、前記活性状態が所定の期間保持される状態である起動ウインドウの期間値が有効な場合、前記起動ウインドウと設定する段階と、
（ｄ１）前記設定された起動ウインドウで前記期間値に対してカウントする段階と、
（ｅ）前記（ｄ１）段階でカウントを終了した場合、前記起動ウインドウから前記非活性状態に変換する段階とを含むことを特徴とする電力消耗減少方法。
【請求項１８】
前記（ｃ）段階は、前記（ａ）段階で所定の時間内に前記ビーコンフレームを受信できないか、所定の時間内に前記ビーコンフレームを受信し、前記受信されたビーコンフレームに含まれた起動ウインドウの長さ値が有効でない場合、前記活性状態から前記非活性状態に変換することを特徴とする請求項１７に記載の電力消耗減少方法。
【請求項１９】
前記（ｄ）段階は、前記起動ウインドウの期間値からカウント周期ごとに所定の単位値ほど反復的に減ずることによりカウントすることを特徴とする請求項１７に記載の電力消耗減少方法。
【請求項２０】
前記活性状態は全電力が供給されている状態であり、前記非活性状態は前記活性状態への変換に必要な最小の電力が供給されている状態であることを特徴とする請求項１７に記載の電力消耗減少方法。
【請求項２１】
（ｄ２）前記（ｃ）段階で設定された前記起動ウインドウで所定のデータフレームを送受信する段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の電力消耗減少方法。
【請求項２２】
前記電力消耗減少方法は、所定の無線アドホックネットワーク上の第１ステーションで使われる方法であることを特徴とする請求項２１に記載の電力消耗減少方法。
【請求項２３】
前記ビーコンフレームは、前記起動周期ごとに前記ビーコンフレームを送信したステーションを除外した前記無線アドホックネットワーク上の全てのステーションに所定のチャンネルを介して送信されるフレームであることを特徴とする請求項２２に記載の電力消耗減少方法。
【請求項２４】
前記（ｄ２）段階は、
（ｄ２１）前記チャンネルに対する使用競争を通じ、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、前記第１ステーションを除外した、前記無線アドホックネットワーク上の全てのステーションに前記データフレームのうち、第１データフレームを前記チャンネルを介して送信する段階と、
（ｄ２２）前記ビーコンフレームを受信して前記起動ウインドウにある第２ステーションが前記第１データフレームを前記チャンネルを介して受信した場合、前記送信された第１データフレームに対する肯定応答フレームを前記第２ステーションから前記チャンネルを介して受信する段階とを含むことを特徴とする請求項２３に記載の電力消耗減少方法。
【請求項２５】
前記（ｄ２１）段階は、前記第１データフレームをブロードキャスト方式で送信することを特徴とする請求項２４に記載の電力消耗減少方法。
【請求項２６】
前記（ｄ２１）段階は、前記（ｄ２１）段階で独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できない場合において、または前記（ｄ２２）段階で前記肯定応答フレームを受信していない場合において、前記起動ウインドウ以後に設定された起動ウインドウで前記チャンネルに対する使用競争を通じて独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、前記第１ステーションを除外した前記無線アドホックネットワーク上の全てのステーションに前記データフレームのうち、前記第１データフレームを前記チャンネルを介して再び送信することを特徴とする請求項２４に記載の電力消耗減少方法。
【請求項２７】
前記（ｅ）段階は、前記（ｄ１）段階でカウントを終了していない場合において、前記（ｄ２１）段階で独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できない場合、または前記（ｄ２２）段階で前記肯定応答フレームを受信した場合、前記起動ウインドウから前記非活性状態に変換することを特徴とする請求項２４に記載の電力消耗減少方法。
【請求項２８】
前記（ｅ）段階は、前記（ｄ１）段階でカウントを終了する直前に、前記（ｄ２１）段階で前記第１データフレームに対する送信を完了できない場合、前記期間値を所定値ほど増加させることを特徴とする請求項２４に記載の電力消耗減少方法。
【請求項２９】
前記（ｄ２）段階は、
（ｄ２１）前記ビーコンフレームを受信して前記起動ウインドウにおいて、前記チャンネルに対する使用権を獲得した第３ステーションから前記データフレームのうち、第２データフレームを前記チャンネルを介して受信する段階と、
（ｄ２２）前記（ｄ２１）段階で前記第２データフレームを受信し、前記第２データフレームの目的地フィールドが前記第１ステーションを示す場合において、前記チャンネルに対する使用競争を通じて独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、前記第３ステーションから受信された第２データフレームに対する肯定応答フレームを前記チャンネルを介して送信する段階とを含むことを特徴とする請求項２３に記載の電力消耗減少方法。
【請求項３０】
前記（ｄ２２）段階は、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できない場合において、前記起動ウインドウ以後に設定された起動ウインドウで前記チャンネルに対する使用競争を通じて独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、前記第３ステーションに前記肯定応答フレームを前記チャンネルを介して再び送信することを特徴とする請求項２９に記載の電力消耗減少方法。
【請求項３１】
前記（ｅ）段階は、前記（ｄ１）段階でカウントを終了していない場合において、前記（ｄ２１）段階で前記第２データフレームを受信できないか、前記第２データフレームを受信し、前記第２データフレームの目的地フィールドが前記第１ステーションを示さない場合、または前記（ｄ２２）段階で独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できないか、前記肯定応答フレームを送信した場合、前記起動ウインドウから前記非活性状態に変換することを特徴とする請求項２９に記載の電力消耗減少方法。
【請求項３２】
前記（ｅ）段階は、前記（ｄ１）段階でカウントを終了する直前に、前記（ｄ２１）段階で前記第２データフレームに対する受信を完了できない場合、前記期間値を所定値ほど増加させることを特徴とする請求項２９に記載の電力消耗減少方法。
【請求項３３】
請求項１７ないし３２のうちいずれの１項に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み込める記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力消耗減少装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力管理は全種の無線ネットワーク環境で最も争点になっている事項のうちの１つである。それは、そのようなネットワークを構成している装置がバッテリにより作動する移動端末機であるためである。しかし、従来にはネットワークの作業処理量を極大化させるために電力消耗を多少無視し、全電力状態でだけ作動する製品を開発してきた。今後、その使用が幾何級数的に増えるマルチメディアデータの送信、このような大容量データはさらに速い送信速度を要求しており、送信速度が速くなりつつそれによる電力消耗が比例的に増加するために、弱電力プロトコルの開発がいつの時より重要になった。
【０００３】
図１はビーコンフレームのエレメントＴＩＭ（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｓａａｇｅ）のフォーマットである。
【０００４】
無線ネットワークはインフラネットワークとアドホックネットワークとに分類される。インフラネットワークはＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）を構築して既存の有線ＬＡＮを無線ＬＡＮに拡張させたものであり、アドホックネットワークは純粋に無線端末機だけでＬＡＮが構成されたものを言う。インフラネットワークでは、非活性状態にある全てのステーションはビーコンフレームを受けるために、一時的に活性状態に変わる。示されたＴＩＭのｐａｒｔｉａｌ ｖｉｒｔｕａｌ ｂｉｔｍａｐ（部分仮想ビットマップ）というフィールドの情報を通じ、ビーコンフレームを受けたステーションはＡＰが自体に送られるデータを有しているか否かを確認する。例えば、このフィールドが１にセットされているならば、ＡＰがバッファリングされたデータであるということである。これを通じ、バッファリングされたデータをＡＰが有していると確認すれば、ステーションはそのデータを受けるために、活性状態を保持する。また、ＡＰがバッファリングされたデータを有していないならば、該ステーションはネットワーク情報を`セットした後、再び非活性状態に戻り、電力消耗を減らす。一方、アドホックネットワークの場合はＡＰが存在しないので、ＡＴＩＭ（Ａｄ−ｈｏｃ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｒ Ｍｅｓｓａｇｅ）ウインドウとＡＴＩＭメッセージとは管理フレームを利用して電力消耗を減らす。
【０００５】
図２はビーコンフレームのエレメントＩＢＳＳ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）のフォーマットである。
【０００６】
ＡＴＩＭウインドウは全てのステーションが活性状態に保持される一定期間であり、ビーコンフレームに含まれているＩＢＳＳエレメントのＡＴＩＭウインドウフィールドにその期間が定義されている。
【０００７】
図３はＡＴＩＭメッセージのフォーマットである。
【０００８】
ＡＴＩＭウインドウ期間には、ＡＴＩＭメッセージという管理フレームが交換されるが、これは非活性状態にあるステーションに源泉地（ソース）ステーションが送るデータがあることを知らせるのに使用する。図示されたＡＴＩＭメッセージのフォーマットを見れば分かるように（ＡＴＩＭメッセージは一般的な管理フレームのフレームボディ部分がヌル（ｎｕｌｌ）になった場合）、そのフレーム自体は特別の意味を有しておらず、ただ目的地（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）ステーションにバッファリングされたデータがあるということを知らせ、ＡＴＩＭウインドウが終了した後でもステーションを活性状態としておく。
【０００９】
図４は従来のＡＴＩＭウインドウによる電力消耗減少装置で使われる信号の波形図である。
【００１０】
それぞれのビーコンフレーム送信周期のＴＢＴＴ（Ｔａｒｇｅｔ Ｂｅａｃｏｎ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ）から送信されるビーコンフレームを手始めに、全てのステーションはネットワーク情報を受けて新しくセットするために活性状態に変わり、これと同時にＡＴＩＭウインドウが始まる（４１）。
【００１１】
第１ステーションはＡＴＩＭウインドウ期間中にＡＴＩＭメッセージを第２ステーションに送信し、バッファリングされたデータがあるということを第２ステーションに知らせ（４２）、この事実を知った第２ステーションは次のＡＴＩＭウインドウが終了するまで活性状態としておく（４３）。従って、第１ステーションは第２ステーションにデータを送る。ＡＴＩＭメッセージを受けられていない第３ステーションはＡＴＩＭウインドウが終了すれば、非活性状態に戻って電力消耗を減らす（４４）。
【００１２】
ＡＴＩＭメッセージの送信は肯定応答フレーム（ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ標準ではＡＣＫフレーム）の受信いかんで成功した送信を確認する。もし、肯定応答フレームを受信できていないならば、送信失敗と見なし、バックオフアルゴリズムによりバックオフタイマが割り当てる期間、待っていて再び送信を試みる。もし、与えられたＡＴＩＭウインドウで送信できないならば、次のＡＴＩＭウインドウで試み続ける。マルチキャストされるＡＴＩＭメッセージの場合には、ＡＣＫフレームを要求しない。ＡＴＩＭメッセージの送信はＩＥＥＥ ８０２．１１の基本であるＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）方式を通じて媒体に接近するので、チャンネル競争を基本とする。従って、ステーションとのチャンネル競争を通じてなされ、競争で失敗したステーションはバックオフタイマにより割り当てられた時間ほど待っていて、再びチャンネル競争を行う。与えられたＡＴＩＭウインドウが終了すれば、基本的にステーションは非活性状態に戻り、電力消耗を減らすが、ＡＴＩＭメッセージを受けたステーションだけＡＴＩＭウインドウが終了した後でも続けて活性状態となっており、実際のデータ送信を受ける。ＡＴＩＭウインドウが終了すれば、実質的なデータ送信のための期間が図示されたように存在するが（４２、４３）、ＡＴＩＭメッセージを受けたステーションは実質的なデータ送信のための送信期間だけでデータ交換が可能である。そして、次のＡＴＩＭウインドウが終了する時点まで活性状態となっている。一般的に、ＡＴＩＭウインドウと実際データ送信がなされる期間との比は１：４ほどである。実際にデータをやりとりする期間でもＩＥＥＥ ８０２．１１標準の基本であるＤＣＦ方式を使用してチャンネル競争を行う。従って、競争で勝ったステーションだけ選択されたチャンネルを介してデータ送信を行い、競争に敗れたステーションはバックオフアルゴリズムにより、一定期間待っていて再びチャンネル競争を行う。打ち続くチャンネル競争の失敗により与えられた期間、データ送信の不可能名場合は、次に来るＡＴＩＭウインドウが率いるデータ送信期間でデータ送信を行う。
【００１３】
従って、従来のＡＴＩＭウインドウを利用した電力消耗減少方法の場合、ＡＴＩＭウインドウ期間で送信されるＡＴＩＭメッセージフレームの場合、フレームペイロードがヌル値としていなかるデータ情報も有してあらず、ただＡＴＩＭメッセージを受けたステーションを活性状態に保持させるためであるから、これは明確なネットワークオーバヘッドになるという問題点があった。
【００１４】
図５はＩＥＥＥ ８０２．１１ａの物理的階層のさまざまなモードについての表を示す図面である。
【００１５】
ネットワークの性能を分析する時、一般的にネットワーク作業処理量を計算する。作業処理量を計算する時、管理と制御フレームとは考慮しないので、実質的なデータに該当するデータフレームだけを利用して計算する。
【００１６】
［数式１］
作業処理量＝ＭＰＤＵペイロード長さ／成功したデータ送信のために使われた期間
ここで、ＭＰＤＵはＭａｃ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔの略語であり、実際データフレームを指す。ＩＥＥＥ ８０２．１１ａを使用する時、データ送信のための全体期間を知るためには、データシンボルの個数を知らねばならない。求められたシンボルにＩＥＥＥ ８０２．１１ａで使われるシンボル間のインターバルである４ｕｓを掛け合わせれば長さが分かる。
【００１７】
［数式２］
シンボルの個数＝Ｃｅｉｌｉｎｇ（（１６＋８＊ＭＰＤＵの長さ＋６）／ＢＰＳ）
数式２のＢＰＳは図示された表を利用して求める。データ送信率を５４Ｍｂｐｓとし、全ての条件を理想的な場合に合わせ、数式１を利用してネットワーク作業処理量を求めれば、最大作業処理量が３０．８０８７Ｍｂｐｓまで出てくる。
【００１８】
［数式３］
平均バックオフ間隔Ｉ＝（２＾Ｉ＊（ＣＷｍｉｎ＋１）−１）／２＊ＳｌｏｔＴｉｍｅ，０＜＝Ｉ＜＝６
＝（ＣＷｍａｘ）／２＊ＳｌｏｔＴｉｍｅ，Ｉ＞＝６
ここで、Ｉはチャンネル競争の失敗で連続的に再トライした送信の回数である。
【００１９】
ネットワーク作業処理量に影響を与える要因として最も一般的な場合はエラー発生による送信遅延である。バックオフタイマと再送信とが最も代表的な場合と言える。まず、バックオフタイマの場合、チャンネル競争で失敗するたびに、バックオフ間隔を新しく付与するが、数式３を利用してそれぞれの失敗によるバックオフ間隔を計算する。最大作業処理量が３０．８０８７Ｍｂｐｓである理想的の場合は、ネットワーク衝突を考慮してはならないので、平均バックオフインターバル値を０回試みた時として計算する。すなわち、数式３でＩ値を０として求める。衝突が一回起きた時、すなわちＩ値を１として作業処理量を求めれば、上述の最大作業処理量より４．８０６５Ｍｂｐｓほど減少し、全体の１５．６０％ほど作業処理量が減少する。再送信の場合を見れば、１０個のフレームを送ろうとする時、このうち１つのフレームでエラーが発生し、全体の１０％の再送信が起こるとすれば、最大作業処理量より２．５０３５Ｍｂｐｓほど減り、全体の８．１３％ほど作業処理量が減少する。従って、ネットワーク作業処理量に最も大きい影響を与えるもののうちの１つがバックオフ間隔であるということが分かる。
【００２０】
従って、従来のＡＴＩＭウインドウを利用した電力消耗減少方法の場合、ＡＴＩＭウインドウ期間とデータ送信期間の2ヵ所でこのようなバックオフ間隔を使用するので、それだけネットワーク作業処理量に大きい影響を与えるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明がなそうとする技術的課題は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ標準によるアドホックネットワーク環境で従来のＡＴＩＭウインドウ方式より効果的な電力減少装置及び方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前記技術的課題を解決するための本発明による電力消耗減少装置は、起動周期ごとに非活性状態から前記非活性状態より電力消耗が多くの活性状態に変換する周期的活性状態変換部と、前記周期的活性状態変換部で変換された活性状態でビーコンフレームを受信するビーコンフレーム受信部と、前記ビーコンフレーム受信部が前記ビーコンフレームを受信した場合において、前記受信されたビーコンフレームのフィールド値のうち、前記活性状態が所定の期間保持される状態である起動ウインドウの期間値が有効な場合、前記起動ウインドウと設定する起動ウインドウ設定部と、前記起動ウインドウ設定部で設定された起動ウインドウで前記期間値に対してカウントする起動ウインドウ期間カウント部と、前記起動ウインドウカウント部でカウントを終了した場合、前記起動ウインドウから前記非活性状態に変換する非活性状態変換部とより構成される。
【００２３】
前記技術的課題を解決するための本発明による電力消耗減少方法、は（ａ）起動周期ごとに非活性状態から前記非活性状態より電力消耗が多くの活性状態に変換する段階と、（ｂ）前記変換された活性状態でビーコンフレームを受信する段階と、（ｃ）前記（ｂ）段階で前記ビーコンフレームを受信した場合において、前記受信されたビーコンフレームのフィールド値のうち、前記活性状態が所定の期間保持される状態である起動ウインドウの期間値が有効な場合、前記起動ウインドウと設定する段階と、（ｄ１）前記設定された起動ウインドウで前記期間値に対してカウントをする段階と、（ｅ）前記（ｄ１）段階でカウントを終了した場合、前記起動ウインドウから前記非活性状態に変換する段階とより構成される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、起動ウインドウ期間だけ、活性状態にあればよいために、非活性状態の期間ほど電力消耗を減らせるという効果がある。また、本発明では起動ウインドウ期間だけでバックオフアルゴリズムを使用することにより、ネットワーク作業処理量に最も大きい影響を与える要因であるバックオフアルゴリズムを１つ除去し、ネットワーク作業処理量を増やせるという効果がある。また本発明によれば、ＡＴＩＭウインドウを起動ウインドウに置き換えることにより、ネットワークオーバヘッドと見なされてきたＡＴＩＭメッセージとそれに対する肯定応答フレームとを除去する、すなわちネットワークオーバヘッドを除去する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。
【００２６】
図６は本発明による電力消耗減少装置の構成図である。
【００２７】
電力消耗減少装置は、周期的活性状態変換部６１、ビーコンフレーム受信部６２、起動ウインドウ設定部６３、起動ウインドウ期間カウント部６４、データフレーム送受信部６５、及び非活性状態変換部６６より構成される。
【００２８】
周期的活性状態変換部６１は起動周期ごとに非活性状態から非活性状態より電力消耗の多い活性状態に変換する。ここで、活性状態は全電力が供給されている状態であり、非活性状態は活性状態への変換に必要な最小の電力が供給されている状態である。非活性状態にはドーズ状態、スリップ状態などさまざまな状態が該当する。本発明が主に適用されるＩＥＥＥ ８０２．１１ａスペック（５ＧＨｚ無線バンドでの無線ＬＡＮに関する物理的階層標準）では、非活性状態をドーズ状態と特定している。
【００２９】
ビーコンフレーム受信部６２は周期的活性状態変換部６１で変換された活性状態でビーコンフレームを受信する。一般的に、無線ネットワークはそれぞれのステーションが分離されて離れているために、ネットワーク情報を共有する必要がある。このために、インフラネットワークではＡＰが自体が有しているネットワーク情報を周辺の全てのステーションに伝達し、アドホックネットワークではさまざまなステーションのうち、１つがマスターになって自体が有しているネットワーク情報を周辺の全てのステーションに伝達する。ネットワーク情報のうち、代表的なものが同期化情報であり、同期化情報が載ったビーコンフレームを周囲の全てのステーションに送信し、無線ネットワーク上の全てのステーションを同期化させる。無線ネットワーク上のステーションは一般的に移動端末機であるから、電力消耗を最小化するために、電力消耗の少ない非活性状態とする。ビーコンフレームを受信しようとするなら、ビーコンフレームが送信される周期ごとに無線ネットワーク上の全てのステーションはアウェーク（ａｗａｋｅ）状態になければならないが、すなわち活性状態になければならないが、この周期がまさに起動周期であり、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａではＴＢＴＴと定義している。換言すれば、ＴＢＴＴ時点でマスターステーションが周期的にビーコンフレームを送信する。この時、ビーコンフレームを受信するステーションはその内部にあるローカルタイマの作動でＴＢＴＴ時点で活性状態におかれ、またビーコンフレームによりローカルタイマが同期化される。従って、常に一定の時点、すなわちＴＢＴＴ時点で無線ネットワーク上の全てのステーションは同時に活性状態におかれる。
【００３０】
起動ウインドウ設定部６３はビーコンフレーム受信部６２がビーコンフレームを受信した場合において、受信されたビーコンフレームのフィールド値のうち、活性状態が所定の期間保持される状態である起動ウインドウの期間値が有効な場合、起動ウインドウと設定する。
【００３１】
前記の起動ウインドウはＩＥＥＥ ８０２．１１ａスペック上のＡＴＩＭウインドウの場に新しいウインドウを定義したものであると言える。起動ウインドウ期間には、従来のＡＴＩＭウインドウ期間のように全てのステーションが起動しており（すなわち、活性状態にあり）、起動ウインドウもＡＴＩＭウインドウのようにビーコンフレームで始まる。この時、起動ウインドウの期間値は既存のＡＴＩＭウインドウ期間値と同じでなければならないが、これはそれぞれのウインドウ期間には全てのステーションが全電力モードに戻る活性状態であるゆえに、その期間値が同じであってこそ、従来のＡＴＩＭウインドウに比べて電力消耗の減少を期待できる。起動ウインドウが始まれば、全てのステーションはデータフレームをいつでもやりとりできる状態になるために、実際データをやりとりできる環境になる。それで、本発明では従来のＡＴＩＭメッセージのような管理フレームを送らずに、起動ウインドウで実際データを直接送る方法を考慮する。すなわち、従来のＡＴＩＭメッセージがデータをやりとりすることができるように、ウインドウ期間が終了した後にもステーションが活性状態となっているように保持させる役割だけを果たすのみ、それ以外の機能がないために、実際に全てのステーションが活性状態になっている起動ウインドウから直ちにデータを送ることにより、ＡＴＩＭメッセージのようなネットワークオーバヘッドを除去できる。このように、ＡＴＩＭメッセージのような管理フレームを送らずに、直ちに実際データを目的地に送れるのは起動ウインドウ期間中に全てのステーションが起動しているために可能である。
【００３２】
また、電力消耗を最小化するために、起動ウインドウ設定部６３はビーコンフレーム受信部６２で所定の時間内にビーコンフレームを受信できないか、所定の時間内にビーコンフレームを受信し、受信されたビーコンフレームに含まれた起動ウインドウの期間値が有効でない場合（例えば、起動ウインドウの期間値＝０）、直ちに活性状態から非活性状態に変換する。同期化フレームに過ぎないビーコンフレームを受信するために、ステーションシステムを全電力状態で駆動させるか、受信されたビーコンフレームに含まれた起動ウインドウの期間値が有効でなく、起動ウインドウが必要ない期間にもステーションシステムを全電力状態で駆動させることは電力浪費となる。
【００３３】
起動ウインドウ期間カウント部６４は起動ウインドウ設定部６３で設定された起動ウインドウで前記期間値に対してカウントをする。前記のように、従来のＡＴＩＭウインドウの場に新しい起動ウインドウを定義し、この期間に実際データを送信する。そして、この期間が終われば全てのステーションは再び非活性状態に戻る方式の電力管理を使用する。起動ウインドウ期間が終了する時点は全てのステーションが受けるビーコンフレームで具現し、前記のようにビーコンフレームのうちに起動ウインドウの期間を示す情報が入っている。
【００３４】
一般的に、起動ウインドウの期間値からカウント周期ごとに所定の単位値（普通、数μｓ）ほど反復的に減ずることによりカウントする。すなわち、全てのステーションは自体だけのローカルタイマであるので、ローカルタイマを有して起動ウインドウの期間値をカウントする。起動ウインドウ期間が終了する時点は起動ウインドウの期間値が０になる時点である。
【００３５】
データフレーム送受信部６５は起動ウインドウ設定部６３で設定された前記起動ウインドウで所定のデータフレームを送受信する。非活性状態変換部６６は起動ウインドウカウント部６４でカウントを終了した場合、起動ウインドウから非活性状態に変換する。
【００３６】
電力消耗減少装置がＩＥＥＥ ８０２．１１ａスペック上の無線アドホックネットワーク上のあるステーションの装置である場合、前記起動周期ごとにマスターになるステーションがビーコンフレームを無線アドホックネットワーク上の全てのステーションにあるチャンネル（ＩＥＥＥ ８０２．１１ａスペックによれば、５ＧＨｚ）を介して送信する。
【００３７】
図７は前記図６のデータ送受信部の詳細構成図である。
【００３８】
データフレームを送信する方向（源泉地ステーション）の電力消耗減少装置のデータフレーム送受信部６５はデータフレーム送信部７１、及び肯定応答フレーム受信部７２より構成される。
【００３９】
データフレーム送信部７１は前記チャンネルに対する使用競争を通じ、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、第１ステーションを除外した、無線アドホックネットワーク上の全てのステーションにデータフレームのうち、第１データフレーム（第１ステーションが第２ステーションに送信しようとするデータフレーム）を前記チャンネルを介して送信する。ここで、前記チャンネルに対する使用競争を通じて独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合というのは前記チャンネルを他のステーションが使用しているかを調べ、この時チャンネルが未使用中ならば、優先的に使用することを言う。未使用中のチャンネルにまず第一に接近（ａｃｃｅｓｓ）するステーションがそのチャンネルを使用するようになるという意味で、「競争」という用語を使用し、ＩＥＥＥ ８０２．１１の標準用語である。
【００４０】
この時、データフレーム送信部７１は第１データフレームをブロードキャスト方式で送信する。これは第１データフレームを第１ステーション周囲の全てのステーションに同時に送信することを言う。第１データフレームを受信した第１ステーション周囲の全てのステーションのうち、第１データフレームの目的地フィールドが示すアドレスを有するステーションだけ第１データフレームを受信して処理し、残りのステーションは第１データフレームを廃棄する。
【００４１】
肯定応答フレーム受信部７２はビーコンフレームを受信して起動ウインドウにある第２ステーションが第１データフレームを前記チャンネルを介して受信した場合、データフレーム送信部７１から送信された第１データフレームに対する肯定応答フレームを第２ステーションから前記チャンネルを介して受信する。
【００４２】
データフレーム送信部７１はデータフレーム送信部７１で独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できない場合において、または肯定応答フレーム受信部７２で肯定応答フレームを受信していない場合において、現在起動ウインドウ以後に設定された後で起動ウインドウで前記チャンネルに対する使用競争を通じて独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、第１ステーションを除外した無線アドホックネットワーク上の全てのステーションにデータフレームのうち、第１データフレームを前記チャンネルを介して再び送信する。
【００４３】
ここで、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できない場合というのは他のステーションに使用権を先取りされた場合、または他のステーションと同時に使用権を獲得することにより送信衝突が発生し、いかなるステーションでも前記チャンネルを使用できない場合を言う。このような場合、次の起動ウインドウで再トライを行う。衝突の場合にはバックオフアルゴリズムを使用して再トライを行う。すなわち、衝突現象が起きれば、乱数発生により順序を決定して一定の遅延待機時間ほど待った後、送信を再トライする。再衝突する可能性は乱数発生により時間が調整されるためにはるかに減る。
【００４４】
起動ウインドウ期間中に実際データ送信の成功いかんは肯定応答フレーム（一般的にＡＣＫフレームと呼ぶ）の受信いかんで決定する。従って、肯定応答フレーム受信部７２で現在の起動ウインドウ期間内に肯定応答フレームを受信できていない場合、非活性状態変換部６６は起動ウインドウカウント部６４でカウントを終了した時点で、起動ウインドウから非活性状態に変換し、次の起動ウインドウで再トライを行う。
【００４５】
非活性状態変換部６６は起動ウインドウカウント部６４でカウントを終了していない場合において、データフレーム送信部７１で独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できていない場合、または肯定応答フレーム受信部７２で肯定応答フレームを受信した場合、起動ウインドウから非活性状態に変換する。カウントが終了していない場合でも、前期のような場合は続けて活性状態に留まる必要がないために、電力消耗減少ために、起動ウインドウから非活性状態に変換する。また、非活性状態変換部６６は起動ウインドウカウント部６４でカウントを終了する直前に、データフレーム送信部６５で第１データフレームに対する送信を完了できていない場合、期間値を所定値ほど増加させる。すなわち、起動ウインドウ期間、データを全部送信したならば、データ送信が完了した時点で、すなわち肯定応答フレームを受信した時点で非活性状態に戻り、一方で起動ウインドウ期間は終了するが、ステーションが送ろうとするデータが残っているならば、ステーションは自体が送るデータの送信時間を計算し、起動ウインドウ期間を延長させる。
【００４６】
データフレームを受信する方向（目的地ステーション）の電力消耗減少装置のデータフレーム送受信部６５はデータフレーム受信部７３、及び肯定応答フレーム送信部７４より構成される。
【００４７】
データフレーム受信部７３はビーコンフレームを受信して起動ウインドウにあり、前記チャンネルに対する使用権を獲得した第３ステーションからデータフレームのうち、第２データフレーム（第３ステーションが第１ステーションに送信したデータフレーム）を前記チャンネルを介して受信する。
【００４８】
肯定応答フレーム送信部７４で第２データフレームを受信し、第２データフレームの目的地フィールドが第１ステーションを示す場合において、前記チャンネルに対する使用競争を通じ、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、第３ステーションから受信された第２データフレームに対する肯定応答フレームを前記チャンネルを介して送信する。この時、肯定応答フレーム送信部７４は独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できない場合ならば、現在起動ウインドウ以後に設定された次の起動ウインドウで前記チャンネルに対する使用競争を通じ、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得し、第３ステーションで肯定応答フレームを前記チャンネルを介して再び送信する。
【００４９】
この時、非活性状態変換部６６は起動ウインドウカウント部６４でカウントを終了していない場合でも、データフレーム受信部７３で第２データフレームを受信できないか、第２データフレームを受信したが、第２データフレームの目的地フィールドが第１ステーションを示さない場合、または前記肯定応答フレーム送信部７４で独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できないか、すでに肯定応答フレームを送信した場合、電力消耗を減らすために、起動ウインドウから非活性状態に変換する。また、非活性状態変換部６６は起動ウインドウカウント部６４でカウントを終了する直前に、データフレーム受信部７３で第２データフレームに対する受信を完了できない場合、起動ウインドウ期間値を所定値ほど増加させる。すなわち、起動ウインドウの期間、データを全部受信したならば、データ受信が完了した時点で、すなわち肯定応答フレームを送信した時点で非活性状態に戻り、一方で起動ウインドウ期間は終了するが、ステーションが受けようとするデータが残っているならば、ステーションは自体が受けるデータの送信時間を計算し、起動ウインドウ期間を延長させる。
【００５０】
図８は本発明による電力消耗減少装置で使われる信号の波形図である。
【００５１】
起動周期ごとに、すなわちＴＢＴＴ時点で同期化情報が載せられたビーコンフレームを周囲の全てのステーションに送信し、無線ネットワーク上の全てのステーションを同期化する（８１）。ビーコンフレームを受信した第１ステーションと第２ステーションとはビーコンフレームのフィールド値のうち、起動ウインドウの期間値ほど、起動ウインドウを設定する（８２、８３）。本発明では電力消耗を減らすために、従来のＡＴＩＭメッセージのような管理フレームを送らずに、起動ウインドウで実際データを直接やりとりし、期間ウインドウ期間が終了すれば、活性状態から非活性状態に変換する（８２、８３）。
【００５２】
図示されたように、本発明では従来に実際データを送って受けるために、ステーションが起動している期間は実際に使用せず非活性状態にあるので、この部分のバックオフアルゴリズムを除去した。すなわち、従来にはＡＴＩＭメッセージを送る期間と実際データを送る期間の２期間でチャンネル競争を行うので、２期間に使われるそれぞれのバックオフタイマがネットワークの作業処理量に多くの影響を与えることがあった。しかし、本発明では実際データを直ちにやりとりすることにより、実質的なチャンネル競争を一回に減らし、これを通じてネットワーク作業処理量に与える影響を最小化した。さらに、ＡＴＩＭメッセージとそのＡＣＫメッセージのようなネットワークオーバヘッドをなくすことにより生じるネットワークの性能向上も期待できる。ＡＴＩＭウインドウが終了すれば、ステーションが非活性状態に入っていったように、起動ウインドウが終了すれば実際データを送っているステーションを除外した全てのステーションは非活性状態に戻るので、浪費される電力消耗を減らす。例えば、従来には非常に少量のデータを送る時、ステーションは実際にデータを全て送ったにもかかわらず、次のＡＴＩＭウインドウが終了するまで活性状態に残っていて不必要な電力を消耗していた。しかし、本発明ではデータを全部送受信し、起動ウインドウが終了した状態ならば非活性状態に戻るので、不必要な電力消耗を最小化できる。
【００５３】
図９は本発明による電力消耗減少方法のフローチャートである。
【００５４】
起動周期ごとに非活性状態から非活性状態より電力消耗の多い活性状態に変換する（９１）。ここで、活性状態は全電力が供給されている状態であり、非活性状態は活性状態への変換に必要な最小の電力が供給されている状態である。
【００５５】
次に、変換された活性状態でビーコンフレームを受信する（９２）。
【００５６】
次に、ビーコンフレームを受信した場合において、受信されたビーコンフレームのフィールド値のうち、活性状態が所定の期間保持される状態である起動ウインドウの期間値が有効な場合（９３）、起動ウインドウと設定する（９４）。もし、一定の時間内にビーコンフレームを受信できないか、所定の時間内にビーコンフレームを受信し、受信されたビーコンフレームに含まれた起動ウインドウの長さ値が有効でない場合、活性状態から非活性状態に変換する。
【００５７】
次に、設定された起動ウインドウで期間値に対してカウントをする（９５１）。一般的に、起動ウインドウの期間値からカウント周期ごとに所定の単位値（普通、１秒）ほど反復的に減ずることによりカウントする。次に、設定された起動ウインドウで所定のデータフレームを送受信する（９５２）。次に、カウントを終了した場合（９６）、起動ウインドウから非活性状態に変換する（９７）。
【００５８】
電力消耗減少方法が無線アドホックネットワーク上の第１ステーションで使われる方法の場合、ビーコンフレームは起動周期ごとにビーコンフレームを送信したステーションを除外した、無線アドホックネットワーク上の全てのステーションに所定のチャンネルを介して送信されるフレームである。
【００５９】
図１０は源泉地ステーションでデータフレームを送信する方法のフローチャートである。
【００６０】
チャンネルに対する使用競争を通じ、独占的にチャンネルに対する使用権を獲得した場合（１０１）、第１ステーションを除外した、無線アドホックネットワーク上の全てのステーションにデータフレームのうち、第１データフレーム（第１ステーションが第２ステーションに送信しようとするデータフレーム）を前記チャンネルを介して送信する（１０２）。ここで、第１データフレームをブロードキャスト方式で送信する。次に、ビーコンフレームを受信して起動ウインドウにある第２ステーションが第１データフレームを前記チャンネルを介して受信した場合（１０３）、送信された第１データフレームに対する肯定応答フレームを第２ステーションから前記チャンネルを介して受信する（１０４）。
【００６１】
ここで、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できていない場合（１０１）において、または肯定応答フレームを受信できていない場合において（１０４）、現在起動ウインドウ以後に設定された次の起動ウインドウで前記チャンネルに対する使用競争を通じ、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、第１ステーションを除外した、無線アドホックネットワーク上の全てのステーションにデータフレームのうち、第１データフレームを前記チャンネルを介して再び送信する（１０１２）。
【００６２】
ここで、カウントを終了していない場合において、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できていない場合（１０１）、または肯定応答フレームを受信した場合（１０４）、起動ウインドウから非活性状態に変換する（１０１１、１０５）。また、カウントを終了する直前に、第１データフレームに対する送信を完了できていない場合（１０３１）、期間値を所定値ほど増加させる（１０３２）。
【００６３】
図１１は目的地ステーションでデータフレームを受信する方法のフローチャートである。
【００６４】
ビーコンフレームを受信して起動ウインドウにおいて、前記チャンネルに対する使用権を獲得した第３ステーションからデータフレームのうち、第２データフレームを前記チャンネルを介して受信する（１１１）。次に、第２データフレームを受信し（１１３）、第２データフレームの目的地フィールドが第１ステーションを示す場合において（１１２）、前記チャンネルに対する使用競争を通じ、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合（１１４）、第３ステーションから受信された第２データフレームに対する肯定応答フレームを前記チャンネルを介して送信する（１１５）。
【００６５】
ここで、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できない場合において（１１４）、現在起動ウインドウ以後に設定された次の起動ウインドウで前記チャンネルに対する使用競争を通じ、独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得した場合、第３ステーションに肯定応答フレームを前記チャンネルを介して再び送信する。
【００６６】
ここで、カウントを終了していない場合において、第２データフレームを受信できないか（１１１）、前記第２データフレームを受信し、前記第２データフレームの目的地フィールドが前記第１ステーションを示さない場合（１１２）、または独占的に前記チャンネルに対する使用権を獲得できないか（１１４）、肯定応答フレームを送信した場合（１１５）、起動ウインドウから前記非活性状態に変換する（１１６、１１４１）。また、カウントを終了する直前に、第２データフレームに対する受信を完了できていない場合、期間値を所定値ほど増加させる（１１４２）。
【００６７】
図１２は従来方式による波形図と本発明による波形図とを比較した図面である。
【００６８】
それぞれのビーコンフレーム送信周期のＴＢＴＴで送信されるビーコンフレームを始めに、全てのステーションはネットワーク情報を受けて新しくセットするために活性状態に変わり、これと同時にＡＴＩＭウインドウ、または起動ウインドウが始まる（１２１）。
【００６９】
従来方式の場合、ＡＴＩＭメッセージは単純にデータを受けるように目的地ステーションを起動状態にしておくだけ、重要な役割はしないでいる（１２２）。従って、このようなＡＴＩＭメッセージはネットワークオーバヘッドと見なされてきたゆえに、本発明ではＡＴＩＭウインドウを起動ウインドウに置き換えることにより、ＡＴＩＭメッセージとそれに対する肯定応答フレームを除去した（１２３）。すなわち、ネットワークオーバヘッドを除去した。
【００７０】
従来の場合、実際データをやりとりするデータ伝送期間には活性状態となっていなければならないので、図示されたようにデータをやりとりする源泉地ステーションと目的地ステーションとは常に活性状態になければならない（１２２）。一方、本発明では起動ウインドウ期間だけ、活性状態にあればよいために、図示されたように非活性状態の期間ほど電力消耗を減らせる（１２３）。
【００７１】
従来の場合、ＡＴＩＭウインドウ期間と実際データをやりとりする期間であるデータ伝送期間とで、それぞれ２つのバックオフアルゴリズムを使用する（１２２）。一方、本発明では前記のように、起動ウインドウ期間でだけバックオフアルゴリズムを使用することにより、ネットワーク作業処理量に最も大きい影響を与える要因であるバックオフアルゴリズム１つを除去し、ネットワーク作業処理量を増やせる（１２１）。
【００７２】
図１３は従来方式及び本発明による作業処理量についての模擬試験結果を示す図面である。
【００７３】
数式３を利用し、作業処理量を計算する方法を使用し、実験条件はエネルギーと関連し、送信中のステーションは全電力を使用し、非活性状態のステーションは電力を使用しないと仮定した。また、ビーコンフレーム間隔は１０ｍｓとし、ＡＴＩＭウインドウと起動ウインドウの大きさは２．５ｍｓとした。従って、ＡＴＩＭウインドウを使用する方法では実際にデータを送信できる期間が７．５ｍｓとなる。また、あるフレームの大きさはイザーネット標準である１５００バイトとし、１５００バイトサイズのフレーム１つを送信するのにかかる時間は平均バックオフ間隔を含んで３８９．５ｓであるから、１つのステーションが既存のＡＴＩＭウインドウを使用すれば、理論的には最高１９個までのフレームを送れ、起動ウインドウでは最高６個まで送れる。しかし、実際には起動ウインドウにはさまざまなウインドウ長さ概念が入るので、理論的な数値より多くのフレームを送れる。従って、１つのステーションだけ送ると仮定すれば、ＡＴＩＭウインドウで送れる量ほど送れる。
【００７４】
このような模擬実験は２種の模擬実験群を通じて結果を誘導した。全ての実験群は理想的な場合と仮定し、ステーション間の衝突を考えずに実験をした。すなわち、それぞれのステーションはチャンネル競争を通じて送ろうとするデータを連続的に全て送れると仮定した。最初の実験は６個のステーションがデータ送信を願い、このステーションはそれぞれ１５００バイトサイズのフレーム２個を送ろうとすると仮定した。２番目の実験は６個のステーションがそれぞれ１５００バイトサイズのフレームを１つずつ送ろうとすると仮定した。
【００７５】
実験結果：２個のフレームを送ろうとする時は図示されたように、ＡＴＩＭウインドウを使用する時が起動ウインドウを使用する時より良好な作業処理量を得られた。一方、１個のフレームを送ろうとする時は作業処理量において、２方法に差がなかった。しかし、この実験は全ての条件を理想的な場合と仮定したゆえに、実際にはより多くのチャンネル競争とネットワークオーバヘッドとがあるＡＴＩＭウインドウを使用する方に作業処理量がより多くの影響を受けるものと見られる。
【００７６】
図１４は従来方式及び本発明による電力消耗量に関する模擬試験結果を示す図面である。
【００７７】
電力消耗を見れば、ＡＴＩＭウインドウを使用する時に実際データを送信する区間が全体ビーコン間隔の７５％を占めるので、長さが同じ起動ウインドウが終了した後で、全てのステーションがドーズ状態に入る場合より、７５％の電力がより使用されると見られる。図示されたように、２方法の電力消耗について示されており、結論的に起動ウインドウはデータ送信に関係した２ステーションがＡＴＩＭウインドウを使用する時より電力消耗を７５％ほどさらに減らせることを示す。
【００７８】
一方、前述の本発明の実施例はコンピュータで実行できるプログラムで作成可能であり、コンピュータで読み込める記録媒体を利用して前記プログラムを動作させる汎用ディジタルコンピュータで具現できる。
【００７９】
また、前述の本発明の実施例で使われたデータの構造はコンピュータで読み込める記録媒体にいくつかの手段を介して書き込める。
【００８０】
前記コンピュータで読み込める記録媒体はマグネチック貯蔵媒体（例えば、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光学的判読媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、及びキャリアウェーブ（例えば、インターネットを介した伝送）のような貯蔵媒体を含む。
【００８１】
今まで本発明についてその望ましい実施例を中心に述べた。本発明が属する技術分野で当業者は本発明が本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態に具現できることが理解できるであろう。従って、開示された実施例は限定的な観点でなくして説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は前述した説明でなくして特許請求の範囲に示され、それと同等な範囲内にある全ての差異点は本発明に含まれたものと解釈されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、例えば移動端末機の電力消耗を減少させるための移動端末機内部の回路製造に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】ビーコンフレームのエレメントＴＩＭのフォーマットである。
【図２】ビーコンフレームのエレメントＩＢＳＳのフォーマットである。
【図３】ＡＴＩＭメッセージのフォーマットである。
【図４】従来のＡＴＩＭウインドウによる電力消耗減少装置で使われる信号の波形図である。
【図５】ＩＥＥＥ ８０２．１１ａの物理的階層のさまざまなモードについての表を示す図面である。
【図６】本発明による電力消耗減少装置の構成図である。
【図７】図６のデータ送受信部の詳細構成図である。
【図８】本発明による電力消耗減少装置で使われる信号の波形図である。
【図９】本発明による電力消耗減少方法のフローチャートである。
【図１０】源泉地ステーションでデータフレームを送信する方法のフローチャートである。
【図１１】目的地ステーションでデータフレームを受信する方法のフローチャートである。
【図１２】従来方式による波形図と本発明による波形図とを比較した図面である。
【図１３】従来方式及び本発明による作業処理量についての模擬試験結果を示す図面である。
【図１４】従来方式及び本発明による電力消耗量についての模擬試験結果を示す図面である。
【符号の説明】
【００８４】
６１    周期的活性状態変換部
６２    ビーコンフレーム受信部
６３    起動ウインドウ設定部
６４１    起動ウインドウカウント部
６４２    データ送受信部
６５    非活性状態変換部
【図１】
2004312691.tif 000003
【図２】
2004312691.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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