(57)【要約】【課題】  比較的低ビットレート時等、移動局各々での低消費電力化、したがって、システム全体としての低消費電力化を図ること。【解決手段】  移動局ＭＴ１〜ＭＴ３のうち、特定条件を満たす移動局各々に対しては、Ｎ（Ｎ：２以上の整数）フレーム周期分の時間間隔をおいて、基地局から通信スロット割当てを行うようにした。これにより、それら移動局は、Ｎフレーム周期分の時間間隔毎に各種制御信号が受信可能、データが送受信可能な非パワーセーブ状態におかれるが、Ｎの値が大なる程に、長期間に亘ってパワーセーブ状態におかれることから、システム全体としての低消費電力化が図れることになる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と１以上の移動局各々との間で、フレームフォーマット上の割当て通信スロットでデータが送受信可能とされてなる無線通信システムであって、
フレームフォーマット上の制御信号により、１以上の移動局のうち、特定の条件を満たす移動局各々に対し、Ｎ（Ｎ：２以上の整数）フレーム周期分の時間間隔をおいて通信スロット割当てを行う基地局と、
Ｎフレーム周期分の時間間隔をおいて各種制御信号が受信可能、データが送受信可能な非パワーセーブ状態におかれ、且つ連続する（Ｎ−１）フレーム周期分の間、パワーセーブ状態におかれる移動局各々と
を含む無線通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信システムにおいて、
上記制御信号に含まれる、次回通信スロット割当てが行われる予定のフレーム情報に基づき、パワーセーブ状態におかれている移動局の非パワーセーブ状態への自動復帰が行われる無線通信システム。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信システムにおいて、
１以上の移動局のうち、フレームフォーマット上の、通信スロット割当てを行う制御信号を含む各種制御信号のシンボル数に対し、１フレーム当りの送受信データのシンボル数が所定比率以下の条件に該当する移動局各々に対し、Ｎフレーム周期分の時間間隔をおいて通信スロット割当てが行われる無線通信システム。
【請求項４】
請求項２記載の無線通信システムにおいて、
次回通信スロット割当てが行われる予定のフレーム情報とは無関係に、パワーセーブ状態におかれている移動局各々は非パワーセーブ状態へ自動復帰された上、フレーム先頭を示す、同期信号及びフレーム番号を含む制御信号が受信可能な状態におかれる無線通信システム。
【請求項５】
基地局と１以上の移動局各々との間で、フレームフォーマット上の割当て通信スロットでデータが送受信可能とされてなる無線通信システムにおける無線通信方法であって、
フレームフォーマット上の制御信号により、１以上の移動局のうち、特定の条件を満たす移動局各々に対し、Ｎ（Ｎ：２以上の整数）フレーム周期分の時間間隔をおいて通信スロット割当てを基地局から行う通信スロット割当てステップと、
Ｎフレーム周期分の時間間隔をおいて各種制御信号が受信可能、データが送受信可能な非パワーセーブ状態におかれ、且つ連続する（Ｎ−１）フレーム周期分の間、パワーセーブ状態におかれる移動局各々と基地局との間でデータ送受信を行うデータ送受信ステップと
を含む無線通信方法。
【請求項６】
請求項５記載の無線通信方法において、
上記制御信号に含まれる、次回通信スロット割当てが行われる予定のフレーム情報に基づき、パワーセーブ状態におかれている移動局の非パワーセーブ状態への自動復帰が行われる無線通信方法。
【請求項７】
請求項５記載の無線通信方法において、
１以上の移動局のうち、フレームフォーマット上の、通信スロット割当てを行う制御信号を含む各種制御信号のシンボル数に対し、１フレーム当りの送受信データのシンボル数が所定比率以下の条件に該当する移動局に対し、Ｎフレーム周期分の時間間隔をおいて通信スロット割当てが行われる無線通信方法。
【請求項８】
請求項６記載の無線通信方法において、
次回通信スロット割当てが行われる予定のフレーム情報とは無関係に、パワーセーブ状態におかれている移動局各々は非パワーセーブ状態へ自動復帰された上、フレーム先頭を示す、同期信号及びフレーム番号を含む制御信号が受信可能な状態におかれる無線通信方法。
【請求項９】
ともに無線通信システムを構成している１以上の移動局各々との間で、フレームフォーマット上の割当て通信スロットでデータが送受信可能とされてなる基地局であって、
フレームフォーマット上の、通信スロット割当てを行う制御信号を含む各種制御信号のシンボル数に対し、１フレーム当りの送受信データのシンボル数が所定比率以下の条件に該当する移動局各々に対し、直前次回通信スロット割当て予定フレーム情報で規定される時間間隔をおいて、割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報を通知する割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報通知手段と、
直前次回通信スロット割当て予定フレーム情報で規定される時間間隔をおいて各種制御信号が受信可能、データが送受信可能な非パワーセーブ状態におかれる移動局各々との間でデータ送受信を行うデータ送受信手段と
を含む基地局。
【請求項１０】
請求項９記載の基地局において、
上記割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報通知手段からは、該当する移動局各々についての許容最大データ遅延量をＴｄ、フレーム周期をＴとして、Floor（Floor：小数点以下切捨てを示す記号）Ｔｄ／（αＴ）、（但し、αは１以上、４以下の値）として求められる整数以下の任意整数をＮ（Ｎ：２以上の整数）として、Ｎフレーム周期分の時間間隔をおいて割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報の通知が行われる基地局。
【請求項１１】
ともに無線通信システムを構成している１以上の移動局各々との間で、フレームフォーマット上の割当て通信スロットでデータが送受信可能とされてなる基地局におけるデータ送受信方法であって、
フレームフォーマット上の、通信スロット割当てを行う制御信号を含む各種制御信号のシンボル数に対し、１フレーム当りの送受信データのシンボル数が所定比率以下の条件に該当する移動局各々に対し、直前次回通信スロット割当て予定フレーム情報で規定される時間間隔をおいて、割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報を通知する割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報通知ステップと、
直前次回通信スロット割当て予定フレーム情報で規定される時間間隔をおいて各種制御信号が受信可能、データが送受信可能な非パワーセーブ状態におかれる移動局各々との間でデータ送受信を行うデータ送受信ステップと
を含むデータ送受信方法。
【請求項１２】
請求項１１記載のデータ送受信方法において、
上記割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報通知ステップからは、該当する移動局各々についての許容最大データ遅延量をＴｄ、フレーム周期をＴとして、Floor（Floor：小数点以下切捨てを示す記号）Ｔｄ／（αＴ）、（但し、αは１以上、４以下の値）として求められる整数以下の任意整数をＮ（Ｎ：２以上の整数）として、Ｎフレーム周期分の時間間隔をおいて割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報の通知が行われるデータ送受信方法。
【請求項１３】
ともに無線通信システムを構成している１以上の移動局各々との間で、フレームフォーマット上の割当て通信スロットでデータが送受信可能とされてなる基地局で実行されるデータ送受信プログラムであって、
フレームフォーマット上の、通信スロット割当てを行う制御信号を含む各種制御信号のシンボル数に対し、１フレーム当りの送受信データのシンボル数が所定比率以下の条件に該当する移動局各々に対し、直前次回通信スロット割当て予定フレーム情報で規定される時間間隔をおいて、割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報を通知する割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報通知ステップと、
直前次回通信スロット割当て予定フレーム情報で規定される時間間隔をおいて各種制御信号が受信可能、データが送受信可能な非パワーセーブ状態におかれる移動局各々との間でデータ送受信を行うデータ送受信ステップと
を含むデータ送受信プログラム。
【請求項１４】
請求項１３記載のデータ送受信プログラムにおいて、
上記割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報通知ステップからは、該当する移動局各々についての許容最大データ遅延量をＴｄ、フレーム周期をＴとして、Floor（Floor：小数点以下切捨てを示す記号）Ｔｄ／（αＴ）、（但し、αは１以上、４以下の値）として求められる整数以下の任意整数をＮ（Ｎ：２以上の整数）として、Ｎフレーム周期分の時間間隔をおいて割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報の通知が行われるデータ送受信プログラム。
【請求項１５】
ともに無線通信システムを構成している基地局との間で、フレームフォーマット上の割当て通信スロットでデータが送受信可能とされ、且つ通信スロット割当てを行う制御信号を含む各種制御信号のシンボル数に対し、１フレーム当りの送受信データのシンボル数が所定比率以下の条件に該当する移動局であって、
非パワーセーブ状態で、割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報を受信する割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報受信手段と、
該割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報受信手段で受信された割当て通信スロットに基づき、基地局との間でデータの送受信を行うデータ送受信手段と、
上記割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報受信手段で受信された次回通信スロット割当て予定フレーム情報に基づき、データの送受信終了に伴いパワーセーブ状態におかれている自身を非パワーセーブ状態に自動復帰させる自動復帰手段と
を含む移動局。
【請求項１６】
請求項１５記載の移動局において、
上記自動復帰手段により、次回通信スロット割当て予定フレーム情報とは無関係に、自身を非パワーセーブ状態へ自動復帰させた上、フレーム先頭を示す、同期信号及びフレーム番号を含む制御信号が受信可能な状態におかれる移動局。
【請求項１７】
ともに無線通信システムを構成している基地局との間で、フレームフォーマット上の割当て通信スロットでデータが送受信可能とされ、且つ通信スロット割当てを行う制御信号を含む各種制御信号のシンボル数に対し、１フレーム当りの送受信データのシンボル数が所定比率以下の条件に該当する移動局におけるデータ送受信方法であって、
非パワーセーブ状態で、割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報を受信する割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報受信ステップと、
該割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報受信ステップで受信された割当て通信スロットに基づき、基地局との間でデータの送受信を行うデータ送受信ステップと、
上記割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報受信ステップで受信された次回通信スロット割当て予定フレーム情報に基づき、データの送受信終了に伴いパワーセーブ状態におかれている自身を非パワーセーブ状態に自動復帰させる自動復帰ステップと
を含むデータ送受信方法。
【請求項１８】
請求項１７記載のデータ送受信方法において、
上記自動復帰ステップにより、次回通信スロット割当て予定フレーム情報とは無関係に、自身を非パワーセーブ状態へ自動復帰させた上、フレーム先頭を示す、同期信号及びフレーム番号を含む制御信号が受信可能な状態におかれるデータ送受信方法。
【請求項１９】
ともに無線通信システムを構成している基地局との間で、フレームフォーマット上の割当て通信スロットでデータが送受信可能とされ、且つ通信スロット割当てを行う制御信号を含む各種制御信号のシンボル数に対し、１フレーム当りの送受信データのシンボル数が所定比率以下の条件に該当する移動局で実行されるデータ送受信プログラムであって、
非パワーセーブ状態で、割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報を受信する割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報受信ステップと、
該割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報受信ステップで受信された割当て通信スロットに基づき、基地局との間でデータの送受信を行うデータ送受信ステップと、
上記割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報受信ステップで受信された次回通信スロット割当て予定フレーム情報に基づき、データの送受信終了に伴いパワーセーブ状態におかれている自身を非パワーセーブ状態に自動復帰させる自動復帰ステップと
を含むデータ送受信プログラム。
【請求項２０】
請求項１９記載のデータ送受信プログラムにおいて、
上記自動復帰ステップにより、次回通信スロット割当て予定フレーム情報とは無関係に、自身を非パワーセーブ状態へ自動復帰させた上、フレーム先頭を示す、同期信号及びフレーム番号を含む制御信号が受信可能な状態におかれるデータ送受信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局と１以上の移動局各々との間で、フレームフォーマット上の割当て通信スロットでデータが送受信可能とされてなる無線通信システムに係わり、特に低消費電力化が図られるべく、特定の条件を満たす移動局各々が間欠動作状態におかれつつ、データ送受信が行われる無線通信システム及び方法、並びに基地局、移動局、データ送受信方法及びデータ送受信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域無線通信システムとしての無線ＬＡＮ、具体的には、欧州無線ＬＡＮ規格としてのＨＩＰＥＲＬＡＮ／２（HIgh PErformans Radio LAN type 2）等、フレーム構造をもった時分割無線通信システムでは、基地局により各フレームの帯域割当て（通信スロット割当て）が行われており、移動局としての各端末では、その割当てに従ってデータの送受信が行われている。この帯域割当ての情報はブロードキャスト情報として、フレーム先頭のフレーム同期信号ＢＣＨに引続くＦＣＨにて送信される。各端末では、その情報を受信することで、初めて自端末に割当てされた通信スロットの数やその時間位置が知れた上、これら通信スロット上で基地局との間でデータ送受信が行われている。
【０００３】
ここで、より具体的にそのＨＩＰＥＲＬＡＮ／２について簡単ながら説明すれば、図１０にそのフレーム構造を示す。図示のように、フレーム周期Ｔが２msであるとして、そのフレームフォーマットは、ＢＣＨ（Broadcast Channel：フレーム先頭を示すパケット）、ＦＣＨ（Frame Channel：当該フレーム内のリソース割当て（何時どんな送受信が行われるか）を示すパケット）、ＡＣＨ（Access feedback Channel：前フレームのＲＣＨに対する受信確認を示すパケット）、ダウンリンク（ＤＬ）（Down Link）、アップリンク（ＵＬ）（Up Link）及びＲＣＨ（Random Channel:端末から基地局への制御信号送信用パケットであり、基地局に対し何等かの通知を行う場合に使用される）から構成されている。因みに、ＵＬとＤＬの比率はフレーム毎に可変とされており、また、ＲＣＨ（ＵＬの一部を構成）に用意されているシンボル数は１〜３１の何れかとされ、ＢＣＨによりそのシンボル数が定義されている（本例では、そのＲＣＨのシンボル数は４に設定）。
【０００４】
以上のように、そのフレーム内の帯域割当て情報はＦＣＨにより基地局ＡＰから端末ＭＴ各々に送信されているが、図１１に基地局ＡＰから端末ＭＴへのデータ送受信動作の概要を、また、図１２に端末ＭＴから基地局ＡＰへのデータ送受信動作の概要を示す。図示のように、端末ＭＴ各々では、自端末への帯域割当てがあった場合のみ、基地局ＡＰに自端末宛てのデータが存在する場合、そのデータは基地局ＡＰから送信された上、自端末で受信とされており、また、基地局ＡＰ宛てのデータが存在する場合には、そのデータが自端末から基地局ＡＰに送信されている。
【０００５】
因みに、特許文献１には、通常、無線端末は第１のフレームの受信可能期間だけ、電源をオンにして受信待受け態勢をとっているが、無線端末が着呼表示信号や自端末番号を含む第１のフレームを受信した場合には、初めて自端末宛てのデータを含む第２のフレームを受信する態勢に移行されるようになっている。
【特許文献１】特開平１―２０２９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のＨＩＰＥＲＬＡＮ／２でのデータ送受信動作からも判るように、各端末では、自局に係るデータ送受信に加えて、フレーム先頭に位置されているブロードキャスト情報（２１シンボル（プリアンブルを含む）分の、ＢＣＨ、ＦＣＨ及びＡＣＨ）も常時、受信しなくてはならない。したがって、自端末に係る送受信データパケットが多い場合には、ブロードキャスト情報が受信される上での消費電力は相対的にみて小さく、問題とされることはないが、比較的伝送レートの低い通信では、そのオーバーヘッドは無視され得ないことになる。
【０００７】
また、Ｗｅｂブラウザのように、リクエストのある場合のみデータ伝送を行うようなアプリケーションでは、実際にデータ送受信を行わずに、ブロードキャスト情報を受信しているだけの状態になることが多い。このような状態は、低消費電力化といった観点からは無駄なことであると考えられるが、かといって、ネットワークとの接続を切断してしまうと、データ送受信が必要になった際に、再度、無線ネットワークとの接続が必要となり、アソシエーションから再開することが必要となる。
【０００８】
本発明の目的は、比較的低ビットレート時や、データ伝送に間断のあるアプリケーションが実行されている場合に、各移動局での低消費電力化、したがって、システム全体としての低消費電力化が図れる無線通信システムや無線通信方法、更には、その無線通信システムを構成している基地局や移動局、更にはまた、その基地局や移動局でのデータ送受信方法やデータ送受信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】
本発明の無線通信システムは、基地局と１以上の移動局各々との間で、フレームフォーマット上の割当て通信スロットでデータが送受信可能とされているが、特に特定の条件を満たす移動局各々に対しては基地局から、Ｎ（Ｎ：２以上の整数）フレーム周期分の時間間隔をおいて通信スロット割当てが行われることによって、それら移動局は、Ｎフレーム周期分の時間間隔をおいて各種制御信号が受信可能、データが送受信可能な非パワーセーブ状態におかれた上、割当て通信スロットで基地局との間でデータ送受信が行われるようにした。
【００１０】
即ち、特定の条件を満たす移動局各々は間欠動作状態におかれるべく、Ｎフレーム周期分の時間間隔をおいて、各種制御信号が受信可能、データが送受信可能な非パワーセーブ状態（アクティブ状態）におかれる。その際、Ｎの値が大なる程に、その移動局は各種制御信号やデータが受信不可能なパワーセーブ状態におかれる割合が多くなる結果として、その移動局での低消費電力化が図れるものである。したがって、より多くの移動局が間欠動作状態におかれる場合には、その分、無線通信システム全体としての消費電力は低減化されることになる。
【発明の効果】
【００１１】
比較的低ビットレート時や、データ伝送に間断のあるアプリケーションが実行されている場合に、各移動局での低消費電力化、したがって、システム全体としての低消費電力化が図れることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１から図９により説明する。
先ず本発明の概要について説明すれば、本発明による無線通信システムの一例での概要を図１に示す。図示のように、その無線通信システムは、基地局ＡＰと３つの移動局ＭＴ１〜ＭＴ３とから構成された上、基地局ＡＰと移動局ＭＴ１〜ＭＴ３各々との間で、フレームフォーマット上の割当て通信スロットでデータが送受信可能とされているが、それら移動局ＭＴ１〜ＭＴ３のうち、特定の条件を満たしている移動局ＭＰは間欠動作状態におかれるようになっている。
【００１３】
ここで、例えば移動局ＭＴに対し、基地局ＡＰから２フレーム周期分の時間間隔をおいて通信スロット割当てが行われる場合を想定の上、基地局ＡＰから移動局ＭＴへのデータ送受信動作の概要を図２に、移動局ＭＴから基地局ＡＰへのデータ送受信動作の概要を図３に、それぞれ示す。図示のように、移動局ＭＴは２フレーム周期毎に非パワーセーブ状態（アクティブ状態）におかれた上、基地局ＡＰから通知された割当通信スロットにより、ＤＬの期間内で基地局ＡＰからのデータが受信可能とされ、また、ＵＬの期間内で基地局ＡＰにデータが送信可能とされており、データ送受信終了後は、速やかにパワーセーブ状態に移行されるようになっている。
【００１４】
ところで、以上のような移動局ＭＴの間欠動作を可能ならしめるには、移動局ＭＴ自体は２フレーム周期毎に非パワーセーブ状態に自律的におかれることを前提として、基地局ＡＰに具備されている割当て通信スロット通知手段１１により、基地局ＡＰからはＦＣＨにより割当て通信スロットが２フレーム周期毎に通知されるようになっている。移動局ＭＴが非パワーセーブ状態にある間に、あるフレームでＢＣＨやＦＣＨ等が受信されれば、基地局ＡＰに具備されているデータ送受信手段１２により、ＦＣＨに含まれている割当て通信スロットで基地局ＡＰとの間でデータが送受信可能とされているものである。このデータの送受信が終了すれば、移動局ＭＴは一旦、パワーセーブ状態に自動的に移行されるが、次フレーム終了直前に自動的にパワーセーブ状態から非パワーセーブ状態に自動復帰されることで、２フレーム周期での間欠動作が可能となっている。一般に、移動局ＭＴ自体がＮ（Ｎ：２以上の整数）フレーム周期毎に非パワーセーブ状態に自律的におかれる場合には、Ｎフレーム周期での間欠動作が可能となる。
【００１５】
移動局ＭＴ自体が間欠動作、即ち、Ｎフレーム周期毎に非パワーセーブ状態に自律的におかれる場合に、その移動局ＭＴと基地局ＡＰ間での無線通信方法を図４に示す。これによる場合、基地局ＡＰから非パワーセーブ状態にある間欠動作移動局に対しては、通信スロットの割当て・通知が行われる（処理４１）。この通知に基づき、間欠動作移動局では、その割当て通信スロットで基地局ＡＰとの間でデータの送受信が行われる（処理４２）。その後、間欠動作移動局はほぼ（Ｎ−１）フレーム周期分の間、パワーセーブ状態におかれた上、自動復帰状態におかれるが、この状態で、基地局ＡＰから間欠動作移動局に対しては、通信スロットの割当て・通知が行われるようになっている（処理４３，４１）。
【００１６】
ここで、遅ればせながら、移動局を間欠動作させることの必要性や有用性について説明すれば、送受信されるデータ量とシンボル（symbol）数との関係を、ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２・１６ＱＡＭ（Quadrature Ampltude Modulation）、符号化率Ｒ＝３／４で伝送する場合を例に採り具体的に計算してみれば、以下のようである。
１）100kbps 200bit/frame    0.5LCH  1.5symbol
２）1Mbps   2kbit/frame     5LCH    15symbol
３）10Mbps  20kbit/frame    50LCH   150symbol
因みに、LCH（Long CHannel）とは、データが送信される際での単位とされ、1LCHは432bitに相当する。
【００１７】
既述のように、ブロードキャスト情報は２１シンボル分とされているが、これを毎フレーム受信するとすれば、総受信データ中に占める有効データの比は、それぞれ100kbps：6.6（＝{1.5／（21＋1.5）}×100）%、1Mbps：42%、10Mbps：88%となり、伝送速度が１Mbpsや100kbpsでは非常に効率の悪い伝送になることが判る。そこで、本発明では、移動局への通信スロット割当てを複数フレーム単位で行うことで、上記１）や２）の場合のように、比較的ビットレートが低い場合には、何フレームかに1回の割合で通信スロット割当てが行われるようにしたものである。
【００１８】
具体的には、以下のような方法が採用されている。
即ち、基地局の判断により移動局各々に対する間欠動作態様を随時、変更することが考えられる。基地局から移動局各々への割当て通信スロットの通知に際しては、従来のように、そのフレーム内での通信スロット割当て情報だけでなく、次回にその通知が行われる予定のフレーム情報も併せてＦＣＨにより通知されるようにするものである。このことは、必ずしも一定周期毎に割当て通信スロットの通知が移動局に行われなく、したがって、移動局と基地局との間では、必ずしも一定周期毎にデータの送受信が行われないことを意味する。その際に、通知されるフレーム情報としては、既述のＢＣＨに含まれているフレーム番号が直接使用されてもよいが、現フレーム番号に対して、例えば１０フレーム後、といった具合に、相対的に指定されてもよい。
【００１９】
また、基地局が移動局に通信スロット割当てを行うに際しては、ブロードキャスト情報を含む全送受信データ中に占める有効なデータの割合が所定条件を満たすように、通信スロット割当ての間隔が最適に決定される。
【００２０】
更に、移動局は、現フレームでのデータの送受信後から、その後のあるフレームでのデータの送受信が開始されるまでの間、基地局からのブロードキャスト情報が受信不可能、基地局との間のデータ送受信が不可能なパワーセーブ状態におかれた上、その内部でフレーム番号の更新が自律的に行われているが、このパワーセーブ状態におかれている期間が非常に長い場合には、その更新と基地局でのそれの更新との間に次第に大きな時間ずれが生じるようになる。換言すれば、パワーセーブ状態からの自動復帰がタイミングよく行われず、あるフレームでデータの送受信を行おうとしても、そのフレームでのデータ送受信が不可能となる虞がある。このような不具合を回避するには、その期間内で、何回かに亘って、移動局をパワーセーブ状態から自動復帰させることが考えられる。自動復帰の度に、少なくとも、ＢＣＨが受信されれば、この受信タイミングとそれに含まれているフレーム番号とに基づき、フレーム番号の更新状態が容易に修正される結果として、正確な自動復帰タイミングが得られることになる。因みに、その期間内でのパワーセーブ状態からの自動復帰タイミングについてであるが、そのタイミングは基地局から指定されてもよいが、移動局側で自律的に発生されるようにしてもよい。
【００２１】
更にまた、伝送データ量が多い場合や、アプリケーションの伝送遅延に対する要求が厳しい場合は、従来の場合と同様に、毎フレーム、通信スロット割当てが行われるようにする。しかしながら、伝送データ量が少ない場合には、複数フレームのうちの幾つかのフレームに通信スロット割当てが行われるようにするが、この際に、移動局側で必要とされる伝送遅延に対する要求を考慮の上、割当てされるフレーム周期と1回当りの伝送データ量は基地局で決定される。
【００２２】
例えば前述の100kbpsの例で、５０フレームの間に1フレームのデータ伝送を行い、この間に、２回、ブロードキャスト情報が受信されるとすれば、総受信データ中に占める伝送データの割合は７８％となり、無効な消費電力は大幅に減少することになる。しかしながら、その反面、伝送遅延は少なくとも１００msとなり、もしも、伝送エラーによる再送が必要となれば、伝送遅延は２００msとなる。音楽ストリーム等では、バッファメモリの容量を大きめに確保しておけば、その程度の伝送遅延は大きな問題とはならない。一方、VoIPのようなアプリケーションでは、大きな伝送遅延があると、自然な会話を行えなくなってしまう。仮に、無線区間に割当てされた伝送遅延が５０msであれば、１２フレームの間に1フレームのデータ伝送が必要となり、総受信データ中の伝送データの割合は４６％となる。
【００２３】
ここで、間欠的なデータ送受信が行われる上での最大許容フレーム間隔をＮ、要求される伝送遅延をＴｄ(ms)、１フレームの間隔、即ち、フレーム周期をＴ(ms)として、再送処理が行われる場合も考慮して、Ｎの値は以下のように求められることになる。但し、式中におけるαは、１以上、４以下の値であり、想定される再送の最大値によって選択される。以降では、αの値は２であるとして説明する。
【００２４】
(数１)
Ｎ＝floor{Ｔｄ／（αＴ）}
但し、floorは、小数点以下切捨て記号を示す。
【００２５】
上記数式より、一般に、間欠的なデータ送受信が行われる上でのフレーム間隔は、２以上、Ｎ以下として、半固定的に、あるいは随時、可変として設定されればよいことになるが、ここで、移動局に対する動作フレーム間隔決定処理の一例でのフローを図５に示す。但し、このフロー中に出現するＮは、必ずしも上記数式により求められるものと一致しないことに注意されたい。図５に示すように、先ず間欠動作パラメータＳO、最大休止間隔ＮOが設定される（処理５０１）。ブロードキャスト情報だけでも２１シンボル分、受信されることから、１フレーム当りのデータ受信シンボル数が１００シンボル程度、あったならば、間欠動作させる程でもないと判断すれば、間欠動作パラメータＳOは、ＳO＝１００として設定されればよい。その後、移動局からは、アプリケーションの種類に応じた伝送遅延Ｔｄが取込みされた上、１フレーム当りの送受信シンボル数Ｓが計算される（処理５０２，５０３）。この送受信シンボル数Ｓは伝送帯域に従って計算されるが、例えば１０Ｍｂｐｓならば、Ｓ＝１５０として設定される。
【００２６】
更に、その後は、送受信シンボル数Ｓよりも間欠動作パラメータＳOが大きいか否かが判断されるが、もしも、この判断で、Ｓ≧ＳOであったならば、その移動局に対する間欠動作は不要であるとして、処理は終了されるようになっている（処理５０４，５１０）。しかしながら、Ｓ＜ＳOであるならば、動作フレーム間隔Ｎが以下のように、求められるものとなっている（処理５０４，５０５）。
【００２７】
(数２)
Ｎ＝floor（ＳO／Ｓ）
【００２８】
その後は、その動作フレーム間隔Ｎよりも最大休止間隔ＮOが大きいか否かが判断される（処理５０６）。この判断で、Ｎ＜ＮOならば、次の処理に進むが、もしも、Ｎ≧ＮOであるならば、ＮはＮ＝ＮOと新たに設定された上、次の処理に進むようになっている（処理５０６，５０８）。その次の処理では、以上のようにして求められた動作フレーム間隔Ｎよりもfloor{Ｔｄ／（２Ｔ）}が大きいか否かが判断される（処理５０７）。その動作フレーム間隔Ｎよりも大きくなければ、フレーム動作間隔Ｎはfloor{Ｔｄ／（２Ｔ）}として求められるが、そうでない場合は、フレーム動作間隔Ｎはfloor{Ｔｄ／（２Ｔ）}よりも小さい値として求められるようになっている（処理５０７，５０９）。
【００２９】
以上、本発明による無線通信システムや無線通信方法について説明したが、基地局から移動局への割当て通信スロットの通知に際して、次回にその通知が行われる予定のフレーム情報が併せて通知される場合での基地局、移動局それぞれの構成や、それぞれでのデータ送受信方法等について説明すれば、以下のようである。
【００３０】
即ち、先ず基地局の一例での構成を図６に示す。図示のように、その基地局６には、直前次回通信スロット割当て予定フレーム情報で規定される時間間隔をおいて、割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報を通知する割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報通知手段６１と、直前次回通信スロット割当て予定フレーム情報で規定される時間間隔をおいて各種制御信号が受信可能、データが送受信可能な非パワーセーブ状態におかれる、少なくとも、１つの移動局との間でデータ送受信を行うデータ送受信手段６２とが具備されている。具体的に、割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報通知手段６１からは、該当する移動局各々についての許容最大データ遅延量をＴｄ、フレーム周期をＴとして、FloorＴｄ／（２Ｔ）として求められる整数以下の任意整数をＮ（Ｎ：２以上の整数）として、Ｎフレーム周期分の時間間隔をおいて割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報の通知が行われるようになっている。
【００３１】
また、その基地局６における一例でのデータ送受信処理のフロー、あるいはその基地局６で実行されるデータ送受信処理プログラムの一例での処理フローについて説明すれば、図７に示すようである。これによる場合、先ず直前次回通信スロット割当て予定フレーム情報で規定される時間間隔をおいて、非パワーセーブ状態から復帰した移動局に対しては、割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報が通知される（処理７１）。
次に、その移動局との間でデータが送受信される（処理７２）。この後は、その移動局は次回通信スロット割当て予定フレーム情報に基づく期間の間、パワーセーブ状態におかれることから、その期間の間、時間待ちが行われた上、その移動局に対し割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報が通知されるようになっている（処理７３，７１）。具体的に、処理７１では、移動局各々についての許容最大データ遅延量をＴｄ、フレーム周期をＴとして、FloorＴｄ／（２Ｔ）として求められる整数以下の任意整数をＮ（Ｎ：２以上の整数）として、Ｎフレーム周期分の時間間隔をおいて割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報の通知が行われる。
【００３２】
次に、移動局の一例での構成を図８に示す。図示のように、その移動局８には、非パワーセーブ状態で、割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報を受信する割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報受信手段８１と、受信された割当て通信スロットに基づき、基地局との間でデータの送受信を行うデータ送受信手段８２と、受信された次回通信スロット割当て予定フレーム情報に基づき、データの送受信終了に伴いパワーセーブ状態におかれている自身を非パワーセーブ状態に自動復帰させる自動復帰手段８３とが具備されている。また、その自動復帰手段８３によって、移動局８自身は、次回通信スロット割当て予定フレーム情報とは無関係に、非パワーセーブ状態に自動復帰された上、少なくとも、フレーム先頭を示す、同期信号及びフレーム番号を含む制御信号が受信可能な状態におかれるようになっている。
【００３３】
また、その移動局８における一例でのデータ送受信処理のフロー、あるいはその移動局８で実行されるデータ送受信処理プログラムの一例での処理フローについて説明すれば、図９に示すようである。これによる場合、先ず非パワーセーブ状態で、割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報が受信される（処理９１）。次に、その受信された割当て通信スロットに基づき、基地局との間でデータの送受信が行われる（処理９２）。その後、移動局８自身はパワーセーブ状態に移行された上、次回通信スロット割当て予定フレーム情報に応じた期間、時間待ち状態におかれる（処理９３，９４）。やがて、その期間経過を待ってパワーセーブ状態から自動的に復帰された上、再び割当て通信スロットと次回通信スロット割当て予定フレーム情報が受信されるようになっている（処理９５，９１）。移動局８自身は、次回通信スロット割当て予定フレーム情報に応じた期間、パワーセーブ状態におかれるが、この期間内であっても、非パワーセーブ状態に自動復帰された上、フレーム先頭を示す、同期信号及びフレーム番号を含む制御信号が受信可能とされる。
【００３４】
以上、説明したように、比較的低伝送レートのアプリケーションを実行中の移動局に対して、必要最小限のオーバーヘッドでの無線通信が提供される。また、従来通りのフレーム毎に伝送帯域を割当てる方法と、数フレーム、または数十フレーム毎に伝送帯域を割当てる方法を連続的に切替えすることも可能であり、この結果、同一アプリケーションの実行であっても、必要とする伝送帯域の時間的な変化に対して、常に消費電力の観点から最適な動作が提供されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による無線通信システムの一例での概要を示す図である。
【図２】その無線通信システムにおける、基地局から移動局へのデータ送受信動作の概要を示す図である。
【図３】同じく、その無線通信システムにおける、移動局から基地局へのデータ送受信動作の概要を示す図である。
【図４】その無線通信システムにおける間欠動作移動局と基地局との間の無線通信方法を示す図である。
【図５】移動局に対する動作フレーム間隔決定処理一例でのフローを示す図である。
【図６】本発明による基地局の一例での構成を示す図である。
【図７】その基地局における一例でのデータ送受信処理のフローを示す図である。
【図８】本発明による移動局の一例での構成を示す図である。
【図９】その移動局における一例でのデータ送受信処理のフローを示す図である。
【図１０】ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２におけるフレーム構造を示す図である。
【図１１】ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２における、基地局から端末へのデータ送受信動作の概要を示す図である。
【図１２】ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２における、端末から基地局へのデータ送受信動作の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
ＡＰ，６…基地局、ＭＴ１〜ＭＴ３，８…移動局、６１…割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報通知手段、６２，８２…データ送受信手段、８１…割当て通信スロット・次回割当て予定フレーム情報受信手段、８３…自動復帰手段
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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