(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを無線伝送路に送出するための電気的な変換を行う物理層と
前記物理層を利用して、物理的な通信路を確保するデータリンク層と、
前記データリンク層にデータを受け渡しするネットワーク層と、
前記ネットワーク層を利用して、効率よくデータを伝送するトランスポート層と、
前記トランスポート層を利用して、データを送受信するセッション層／アプリケーション層と
前記物理層／データリンク層の電源を管理する電源制御部を持つ無線伝送装置であって、前記物理層／データリンク層は送信データがない場合に消費電力を少なくする省電力モードとデータを送信する場合のアクティブモードを持ち、
前記セッション層／アプリケーション層はデータを一定のレートで転送する場合は、転送レートを前記電源制御部に報告し、
前記トランスポート層はデータを受信する場合は、受信データを格納する受信バッファの空き容量を送信側デバイスに対して送信し、データを送信する場合は受信側デバイスより送信される前記受信バッファの空き容量を受信して、前記電源制御部に対して報告し、
前記電源制御部は前記受信バッファの空き容量および前記転送レートから、前記物理層／データリンク層を省電力モードにするか、アクティブモードにするかを決定し、省電力モードに決定する場合は、省電力モードにする時間を決定することを特徴とする無線伝送装置。
【請求項２】
ネットワーク層においてIPを使用し、トランスポート層においてＴＣＰまたはＵＤＰを使用することを特徴とする請求項１記載の無線伝送装置の省電力駆動方法。
【請求項３】
データリンク層にIEEE802.11規格を使用することを特徴とする請求項１記載の無線伝送装置。
【請求項４】
ネットワーク層において、送信デバイスに対して報告される受信バッファの空き容量を、トランスポート層におけるウインドウサイズで代用することを特徴とする請求項２記載の無線伝送装置。
【請求項５】
データの送受信を行う無線伝送装置の省電力駆動方法であって、
前記無線伝送装置は、データを受信する場合は、受信データを格納する受信バッファの空き容量を送信側デバイスに送信し、データを送信する場合は、前記受信バッファの空き容量と送信するデータの転送レートより、消費電力を少なくする省電力モードと、データを送信するアクティブモードのいずれかを選択することを特徴とする無線伝送装置の省電力駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線伝送を利用したデータ送受信を行う際に、省電力運用ができる無線伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話／PDA(Personal Digital Assistance)などバッテリー駆動されるモバイルデバイスにIEEE802.11規格の無線伝送方式を利用してデータの送受信を行うようなデバイスが提案されている。このようなデバイスの中には映像データや音声データなどのメディアデータをリアルタイムに送受信するようなデバイスがあり、一定の伝送レートで長時間データを伝送するものがある（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−３３７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のバッテリー駆動されるモバイルデバイスでは、無線機能、特に、物理層／データリンク層による消費電力が機器のバッテリー容量に与える影響が大きく、使用時間が限られるという問題があった。
【０００４】
また、メディアデータのストリームにおいては、時間当たり一定量のストリームデータが長時間にわたって伝送される場合があり、受信機器において、受信バッファの制限を越えるデータを受信した場合には、受信データが破棄されるという問題があった。
【０００５】
さらに、データの送受信がない場合は電力を消費しない省電力モードを内蔵するデバイスは存在するが、省電力起動を利用しようとしても、機器が省電力モードから起動（アクティブ）モードに戻るためのスタンバイ時間が必要であり、アプリケーション層から次のデータ送信の要求がいつ発生するかわからないために省電力モードにモード変更するタイミングを決定できないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、送信側の電源制御部が受信器の受信能力を逐一モニタして、受信器側がストリーム伝送を受信できるタイミングでデータを送信し、送信タイミング以外の時間には機器を省電力モードにする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の無線伝送装置によれば、メディアデータのように一定のレートでデータを転送する場合に、物理層／データリンク層の消費電力を削減することができ、バッテリー駆動のデバイスなどにおいては使用時間を延長することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態における無線伝送装置間の関係を示すブロック図である。
【００１０】
図１に示すように、送信機器５０１は受信機器５０２より、データ送信要求を受けると、要求されたデータ５０３を受信機器５０２に送信する。送信側デバイス５０１は受信側デバイス５０２が持つ受信バッファの残りサイズについての報告５０４を常に受ける。
【００１１】
図２に本発明の実施の形態における無線伝送装置の構成を示す。
【００１２】
図２は本発明の実施の形態１における無線伝送の通信機能を階層構造化し、各階層間で送受信されるデータを示すブロック図である。
【００１３】
図２において、階層は左から右にいくに従って上の層となり、層は下から物理層／データリンク層１０１、ネットワーク層１０２、トランスポート層１０３、セッション層／アプリケーション層１０４に分割されている。例えば、ネットワーク層においては、IP(Internet Protocol)、トランスポート層においてはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）またはＵＤＰ（User Datagram Protocol）、データリンク層においてはIEEE802.11規格を使用する。
【００１４】
以下、図２を使用してリモートデバイス（送信側デバイス）から映像データ、音声データなどのメディアデータを受信した際の動作を説明する。
【００１５】
リモートデバイスから送信された無線信号は物理層／データリンク層１０１の物理層において受信／復調される。復調されたデータは、物理層／データリンク層１０１のデータリンク層に渡され、エラーの検出、データが本デバイスに向けられたものなのかを判断され、ネットワーク層１０２に渡される。図２に示すように、ネットワーク層１０２に渡されたデータはネットワーク層のヘッダー１０５、トランスポート層のヘッダー１０６、データ１０７で構成される。ネットワーク層１０２においては、受信したデータがトランスポート１０３層に渡すべきデータなのか、ネットワーク層１０２をコントロールするコントロールデータなのかを判断し、トランスポート層１０３に渡すべきデータならば、トランスポート層１０３にネットワーク層のヘッダー１０５を削除した上で渡す。
【００１６】
トランスポート層１０３では、ネットワーク層１０２から渡されたデータからトランスポート層のヘッダー１０６を削除し、データ１０７を内部の受信バッファに格納する。この際、トランスポート層１０３は２つの作業を行う。１つは上位のセッション層／アプリケーション層１０４に対してリモートデバイスからデータ１０７を受信したことを通知する。もう１つは、受信バッファの空き容量を算出し、受信バッファ空き容量報告データ１０８を作成して、トランスポート層のヘッダー１０６を付加したデータをトランスポート層１０３に送信することで、ネットワーク層１０２に、リモートデバイスに対して受信バッファ空き容量報告データを送信することを依頼する。ネットワーク層１０２はトランスポート層１０３より受信した受信バッファ空き容量報告データにネットワーク層のヘッダー１０５を付加したデータを物理層／データリンク層１０１に渡し、物理層／データリンク層で必要な処理を施され、リモートデバイスに対して送信される。
【００１７】
受信データ１０７の到着を通知されたセッション層／アプリケーション層１０４はトランスポート層１０３に対してセッション層／アプリケーション層１０４が受け取れるだけの長さのデータを要求する。トランスポート層１０３はセッション層／アプリケーション層１０４から要求された長さ分の受信データ１０９を受信バッファから取り出し、セッション層／アプリケーション層１０４に渡す。
【００１８】
ここで、トランスポート層における受信バッファの空き容量の増減を、図３を用いて説明する。
【００１９】
図３の上段に示すように、トランスポート層２０２における受信バッファ２０４の空き容量はネットワーク層２０１から受信データ２０５を受け取ると減少し、同図下段に示すように、セッション層／アプリケーション層２０３からの受信データ読み取り要求により、受信データ２０５を渡すと増加する。
【００２０】
次に、図４を用いて映像データ、音声データなどのメディアデータを送信する際の動作を説明する。図４においては、図２と同様に、左から右に向かって下位の層となる。
【００２１】
送信データ３０７はセッション層／アプリケーション層３０４において作成され、トランスポート層３０３に渡される。トランスポート層３０３はセッション層／アプリケーション層３０４から渡されたデータ３０７をトランスポート層３０３が決定した長さに分割、結合し、トランスポート層３０３が必要とするヘッダー３０６をデータの前後に付加してネットワーク層３０２に渡す。ネットワーク層３０２はトランスポート層３０３から渡されたデータをネットワーク層３０２が決定した長さに分割、結合し、ネットワーク層３０２が必要とするヘッダー３０５をデータの前後に付加してデータリンク層３０１に渡す。データリンク層３０１はデータ送信先リモートデバイスとの通信路を物理層３０１において確保し、その通信路を利用してデータを転送する。物理層３０１はデータを無線伝送路へ送出するための変調および電気的な変換を行い、データを送信する。
【００２２】
図５を使用して受信側デバイスから受信バッファ空き容量報告データを受信した際の動作を説明する。
【００２３】
受信側デバイスから送信された受信バッファ空き容量報告データは、先に述べた通常の受信データにおける処理と同様に物理層／データリンク層４０１、ネットワーク層４０２で処理され、トランスポート層４０３に渡される。トランスポート層４０３は受信したデータがリモートデバイスの受信バッファ空き容量報告データであることを判断し、受信側デバイスの受信バッファ空き容量を電源制御部４０５へ報告する。この場合、ＩＥＥＥ８０２．１１のような比較的近距離を対象とする無線通信の場合、伝送の遅れは無視することができ、リモートデバイスからの受信バッファ空き容量報告はほぼリアルタイムであると考えることができる。
【００２４】
電源制御部４０５はトランスポート層４０３より受信する受信側デバイスからの受信バッファ空き容量報告データと、リモートデバイスに対して、ＡＶデータのような送信するデータのレートが一定している場合に、セッション層／アプリケーション層４０４から受信するデータの転送レートに従って、物理層／データリンク層を省電力モードにするか、アクティブモードにするかを制御する。また、電源制御部４０５には、予め物理層／データリンク層４０１が省電力モードからアクティブモードへ移行するためのスタンバイ時間がセットされている。
【００２５】
電源制御部４０５は受信側デバイスの受信バッファ空き容量と送信データの伝送レートより物理層／データリンク層４０１を省電力モードにするかどうか、省電力モードにするとすればその時間を決定する。
【００２６】
図６を用いて、受信バッファと省電力モードについて説明する。
【００２７】
図６に示すように、受信側デバイス（受信機器）の受信バッファ空き容量が増加すると送信側デバイス（送信機器）はアクティブモードとなり、データを受信側デバイスへ送信し、受信側デバイスの受信バッファ空き容量が減少すると、送信側デバイスは省電力モードとなる。
【００２８】
なお、本実施の形態では、トランスポート層から電源制御部には受信バッファの空き容量報告データを報告しているが、図７に示すように、トランスポート層７０３におけるウィンドウサイズで代用してもよい。この場合は、制御部７０５はトランスポート層７０３から入力されるウィンドウサイズに従って、物理層／データリンク層７０１の省電力モードの制御と、セッション層／アプリケーション層７０４の送信データ量を制御する。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の無線伝送装置および無線伝送装置の省電力駆動方法は、無線伝送を利用したデータ送受信を行う際に、省電力運用の用途として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明における無線伝送装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明における通信機能の階層構造を示すブロック図
【図３】本発明におけるトランスポート層の受信バッファの増減を説明する図
【図４】本発明における通信機能の階層構造とデータを送信する動作を説明するブロック図
【図５】本発明における通信機能の階層構造と電源制御部の動作を示すブロック図
【図６】本発明における受信バッファと省電力モードの関係を示す図
【図７】本発明における通信機能の階層構造と電源制御部の他の動作を示すブロック図
【符号の説明】
【００３１】
１０１、３０１、４０１、７０１  物理層／データリンク層
１０２、３０２、４０２、７０２  ネットワーク層
１０３、３０３、４０３、７０３  トランスポート層
１０４、３０４、４０４、７０４  セッション層／アプリケーション層
４０５，７０５  電源制御部
５０１  送信側デバイス
５０２  受信側デバイス
【図１】
0004639603.tif 000002
【図２】
0004639603.tif 000003
【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】
0004639603.tif 000008