(57)【要約】【課題】  低消費電力とネットワークの柔軟性を実現することができる無線通信方法、無線通信システム、及び無線端末を提供する。【解決手段】  基地局２及び各無線端末３〜７が、マルチホップ無線ネットワークの特性に基づいて、間欠送受信周期とデータのプリアンブル長とを変更し、間欠受信することにより、データ中継を行う無線端末が確実にデータを受信することができると共に、無駄に受信部を立ち上げて待機する時間が減少するので消費電力の低減を行うことができる。【選択図】  図１
2005217548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末から構成されるマルチホップ無線ネットワークの無線通信方法であって、
受信側無線端末は、前記マルチホップ無線ネットワークの特性に基づいて、間欠受信周期を変更し、送信側無線端末は、データのデータプリアンブル長を変更し、間欠送受信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記特性は、トラフィック、ネットワークトポロジー、時刻、端末のバッテリ残量、イベントによる状態のうちのいずれかの変化に基づくことを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、基地局となる無線端末がトラフィックを観測し、トラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項４】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、受信側無線端末が受信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項５】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、送信側無線端末が送信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、基地局となる無線端末がトポロジーの変化を検出し、トポロジーの変化によって予測されるトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化によって変化する受信側無線端末が受信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化によって変化する送信側無線端末が送信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、基地局となる無線端末が時刻を検出し、あらかじめ指定された時刻になると、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末が時刻を検出し、あらかじめ指定された時刻になると、間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、時刻によって変化する受信側無線端末が受信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項１２】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、時刻によって変化する送信側無線端末が送信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項１３】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、送信側無線端末でイベントの検出を行い、検出されたイベントから予測される、送信側無線端末が送信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項１４】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、前記無線端末は、バッテリ残量を基地局となる無線端末に通知し、前記基地局となる無線端末は、通知されたバッテリ残量に応じて前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１５】
請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、前記受信側無線端末は、前記受信側無線端末のバッテリ残量の変化に応じて、前記バッテリ残量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の無線通信方法であって、ひとつの無線端末が、時刻、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化、前記マルチホップ無線ネットワーク構成する１つ以上の無線端末の受信トラフィック、送信トラフィック、イベント、バッテリ残量の少なくとも1つを監視し、各無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１７】
複数の無線端末から構成されるマルチホップ無線ネットワークの無線通信システムであって、
受信側無線端末は、前記マルチホップ無線ネットワークの特性を検出するネットワーク特性検出手段と、間欠受信周期設定手段とを有し、前記ネットワーク特性検出手段がネットワークの特性の変化を検出すると、前記間欠受信周期設定手段によって間欠受信周期を変更し、
送信側無線端末は、データプリアンブル長変更手段を有し、前記データプリアンブル長変更手段によってデータプリアンブル長を変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の無線通信システムであって、前記特性は、トラフィック、ネットワークトポロジー、時刻、端末のバッテリ残量、イベントによる状態のうちのいずれかの変化に基づくことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、基地局となる無線端末は、
前記マルチホップ無線ネットワークのトラフィックを観測する手段と、
観測されたトラフィックから前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、
決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有し、
前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、前記基地局から前記間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を受信する手段を有し、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、受信した間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報に基づいて、間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２０】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、受信側無線端末は受信するトラフィック量を計測する手段を有し、受信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２１】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、送信信側無線端末は送信するトラフィック量を計測する手段を有し、送信側無線端末が送信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２２】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、基地局となる無線端末は、
前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化を検出する手段と、
変化したトポロジーからトラフィックを予測する手段と、
予測されたトラフィックから前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、
決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有し、
前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、前記基地局から前記間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を受信する手段を有し、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、受信した間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報に基づいて、間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２３】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、前記受信側無線端末は、
前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化を検出する手段と、検出した前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化から前記受信側無線端末が受信するトラフィック量を予測する手段を有し、前記予測されたトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２４】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、前記送信側無線端末は、
前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化を検出する手段と、検出した前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化から前記送信側無線端末が送信するトラフィック量を予測する手段を有し、前記予測されたトラフィック量が、あらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２５】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、基地局となる無線端末は、
時刻を計時する手段と、
計時された時刻から前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、
決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有し、
前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、
前記基地局から前記間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を受信する手段を有し、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、受信した間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報に基づいて、間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２６】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、
時刻を計時する手段と、
計時された時刻からの間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と有し、
時刻に応じて、間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２７】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、受信側無線端末は、
時計と、時刻によって変化する受信側無線端末が受信するトラフィック量を予測する手段を有し、現在時刻から前記受信側無線端末が受信するトラフィック量を予測する手段を有し、前記予測されたトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２８】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、送信側無線端末は、
時計と、時刻によって変化する前記送信側無線端末が送信するトラフィック量を予測する手段を有し、現在時刻から前記送信側無線端末が送信するトラフィック量を予測する手段を有し、前記予測されたトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２９】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、送信側無線端末は、
イベントを検出手段と、検出されたイベントから前記送信側無線端末が送信するトラフィック量を予測する手段を有し、予測された送信側無線端末が送信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項３０】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、前記無線端末は、
バッテリ残量を検出する手段と、バッテリ残量から間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段を有し、
前記検出されたバッテリ残量に応じて間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３１】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、前記受信側無線端末は、
前記受信側無線端末のバッテリ残量を検出する手段を有し、前記バッテリ残量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項３２】
請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、それぞれの無線端末は、
時刻、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する１つ以上の無線端末の受信トラフィック、送信トラフィック、イベント、バッテリ残量の少なくとも1つを監視する監視手段と、
前記監視手段で検出された変化情報を、前記マルチホップ無線ネットワーク内の特定の無線端末に送信する手段と、
前記特定の無線端末から、間欠受信周期およびデータプリアンブル長の少なくとも一方の設定情報を受信する手段を有し、
前記特定の無線端末は、前記それぞれの無線端末から変化情報を受信する変化受信情報を受信する手段と、変化情報をもとに、前記それぞれの無線端末の間欠受信周期とデータプリアンブル長の少なくとも一方の設定情報を決定する手段と、前記設定情報を、前記それぞれの無線端末に送信する手段を有し、
前記記設定情報に基づき、前記それぞれの無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３３】
マルチホップ無線ネットワークの無線通信システムを構成する無線端末であって、
前記無線端末は、前記マルチホップ無線ネットワークの特性を検出するネットワーク特性検出手段と、間欠受信周期設定手段と、データプリアンブル長変更手段とを有し、
前記ネットワーク特性検出手段がネットワークの特性の変化を検出すると、前記間欠受信周期設定手段によって間欠受信周期を変更し、前記データプリアンブル長変更手段によってデータプリアンブル長を変更することを特徴とする無線通信端末。
【請求項３４】
請求項３３に記載の無線通信端末であって、
前記特性は、トラフィック、ネットワークトポロジー、時刻、端末のバッテリ残量、イベントによる状態のうちのいずれかの変化に基づくことを特徴とする無線通信端末。
【請求項３５】
請求項３４に記載の無線通信端末であって、さらに、
前記マルチホップ無線ネットワークのトラフィックを観測する手段と、
観測されたトラフィックから前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、
決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項３６】
請求項３６に記載の無線通信端末であって、さらに、
前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化を検出する手段と、
変化したトポロジーからトラフィックを予測する手段と、
予測されたトラフィックから前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、
決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項３７】
請求項３６に記載の無線通信端末であって、さらに、
時刻を計時する手段と、
計時された時刻から前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、
決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項３８】
請求項３６に記載の無線通信端末であって、さらに、
他の無線端末からバッテリ残量の通知を受信する手段と、
他の無線端末のバッテリ残量から前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、
決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項３９】
請求項３６に記載の無線通信端末であって、さらに、
他の無線端末からのイベントの通知を受信する手段と、
他の無線端末からのベントの通知から前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、
決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項４０】
請求項３６に記載の無線通信端末であって、さらに、
他の無線端末から、間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を受信する手段を有し、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、受信した間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報に基づいて、間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする無線通信端末。
【請求項４１】
請求項４０に記載の無線通信端末であって、さらに、
トラフィック、トポロジーの変化、バッテリ残量、イベントのうち少なくとも１つを検出する手段と、検出された情報を、他の端末に通知することを特徴とする無線通信端末。
【請求項４２】
請求項３６に記載の無線通信端末であって、さらに、間欠受信周期の変更に伴って、他の無線端末にデータプリアンブル長の変更を要求するデータプリアンブル長変更要求通知手段を有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項４３】
請求項３６から４３のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、データプリアンブル長の変更にともなって、他の無線端末に間欠受信周変更要求を通知する間欠受信周変更要求通知手段を有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項４４】
請求項３６から４３のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、他の端末から、データプリアンブル長変更要求を受信する手段を有し、受信したデータプリアンブル長変更要求に基づいて、データプリアンブル長を変更することを特徴とする無線通信端末。
【請求項４５】
請求項３６から４４のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、他の端末から、間欠受信周変更要求を受信する手段を有し、受信した間欠受信周変更要求に基づいて、間欠受信周期を変更することを特徴とする無線通信端末。
【請求項４６】
請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、受信するトラフィック量を計測する手段を有し、受信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、間欠受信周期を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、間欠受信周期長くすることを特徴とする無線通信端末。
【請求項４７】
請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、送信するトラフィック量を計測する手段を有し、送信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、データプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、データプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４８】
請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、トポロジーの変化を検出する手段を有し、トポロジーの変化に応じて受信するトラフィック量を予測する手段を有し、予測した受信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、間欠受信周期を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、間欠受信周期長くすることを特徴とする無線通信端末。
【請求項４９】
請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、トポロジーの変化を検出する手段を有し、トポロジーの変化に応じて送信するトラフィック量を予測する手段を有し、予測したトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、データプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、データプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信端末。
【請求項５０】
請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、時刻を計測する手段を有し、時刻の変化に応じて受信するトラフィック量を予測する手段を有し、予測した受信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、間欠受信周期を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、間欠受信周期長くすることを特徴とする無線通信端末。
【請求項５１】
請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、時刻を計測する手段を有し、時刻の変化に応じて送信するトラフィック量を予測する手段を有し、予測したトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、データプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、データプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信端末。
【請求項５２】
請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、イベントを検出手段と、検出されたイベントから前記送信側無線端末が送信するトラフィック量を予測する手段を有し、予測された送信側無線端末が送信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信端末。
【請求項５３】
請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに前記受信側無線端末のバッテリ残量を検出する手段を有し、前記バッテリ残量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする無線通信端末。
【請求項５４】
請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、特定の無線端末から、間欠受信周期とデータプリアンブル長の少なくとも一方の設定情報を受信する手段を有し、
前記特定の無線端末から受信した間欠受信周期とデータプリアンブル長の少なくとも一方の設定情報から間欠受信周期およびデータプリアンブル長の少なくとも一方を決定することを特徴とする無線通信端末。
【請求項５５】
請求項５４に記載の無線通信端末であって、さらに、
時刻、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する１つ以上の無線端末の受信トラフィック、送信トラフィック、イベント、バッテリ残量の少なくとも1つを監視する監視手段と、
前記監視手段で検出された変化情報を、前記マルチホップ無線ネットワーク内の特定の無線端末に送信する手段とを有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項５６】
請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、時刻情報から、前記無線端末以外の無線端末の間欠受信周期とデータプリアンブル長の少なくとも一方の設定情報を決定する手段と、前記設定情報を前記無線端末以外の無線端末に前記設定情報を送信する手段を有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項５７】
請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、前記無線通信端末以外の無線端末から、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化、受信トラフィック、送信トラフィック、イベント、バッテリ残量の少なくとも1つの変化情報を受信する変化受信情報受信手段と、変化情報をもとに、前記それぞれの無線端末の間欠受信周期とデータプリアンブル長の少なくとも一方の設定情報を決定する手段と、前記設定情報を、前記それぞれの無線端末に送信する手段とを有することを特徴とする無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線端末で構成され、データを送信元無線端末から送信先無線端末へ他の無線端末を介してバケツリレー的に転送するマルチホップ無線ネットワークの無線通信方法、無線通信システム、及び無線端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線センサーネットワークなどの代表されるマルチホップ無線ネットワークにおいては、データ通信時に消費する電力は受信待ち受け時のそれに比べて大きいが、時間的に見ると受信待ち受け時間が大部分を占めるため、全体の消費電力は受信待ち受け時の消費電力に大きく影響される。そこで、データ通信時だけでなく、受信待ち受け時における無線端末の消費電力をできる限り抑えることが重要とある。その実現方法としては、間欠的に受信すること（例えば、特許文献１、特願２００３−３６７５７７号参照）や時計を用いた低消費電力動作（特願２００３−１０９４９３号参照）が考えられる。
【特許文献１】特開昭６１−３３０２７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、単純な間欠受信動作を用いた場合、ある程度は消費電力を低減できるものの、トラフィックが少ないときにも無駄に電力を消費していることが多い。
一方、時計を用いた低消費電力動作を用いた場合、消費電力の低減は期待できるが、通信可能時間以外は全く通信ができない。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、低消費電力とネットワークの柔軟性を実現することができる無線通信方法、無線通信システム、及び無線端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の発明は、複数の無線端末から構成されるマルチホップ無線ネットワークの無線通信方法であって、受信側無線端末は、前記マルチホップ無線ネットワークの特性に基づいて、間欠受信周期を変更し、送信側無線端末は、データのデータプリアンブル長を変更し、間欠送受信することを特徴とする。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記特性は、トラフィック、ネットワークトポロジー、時刻、端末のバッテリ残量、イベントによる状態のうちのいずれかの変化に基づくことを特徴とする。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、基地局となる無線端末がトラフィックを観測し、トラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、受信側無線端末が受信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、送信側無線端末が送信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、基地局となる無線端末がトポロジーの変化を検出し、トポロジーの変化によって予測されるトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００１０】
請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化によって変化する受信側無線端末が受信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化によって変化する送信側無線端末が送信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００１２】
請求項９に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、基地局となる無線端末が時刻を検出し、あらかじめ指定された時刻になると、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００１３】
請求項１０に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末が時刻を検出し、あらかじめ指定された時刻になると、間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００１４】
請求項１１に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、時刻によって変化する受信側無線端末が受信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００１５】
請求項１２に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、時刻によって変化する送信側無線端末が送信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００１６】
請求項１３に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、送信側無線端末でイベントの検出を行い、検出されたイベントから予測される、送信側無線端末が送信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００１７】
請求項１４に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、前記無線端末は、バッテリ残量を基地局となる無線端末に通知し、前記基地局となる無線端末は、通知されたバッテリ残量に応じて前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００１８】
請求項１５に記載の発明は、請求項２に記載の無線通信方法であって、さらに、前記受信側無線端末は、前記受信側無線端末のバッテリ残量の変化に応じて、前記バッテリ残量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００１９】
請求項１６に記載の発明は、請求項１２に記載の無線通信方法であって、ひとつの無線端末が、時刻、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化、前記マルチホップ無線ネットワーク構成する１つ以上の無線端末の受信トラフィック、送信トラフィック、イベント、バッテリ残量の少なくとも1つを監視し、各無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定することを特徴とする。
【００２０】
請求項１７に記載の発明は、複数の無線端末から構成されるマルチホップ無線ネットワークの無線通信システムであって、受信側無線端末は、前記マルチホップ無線ネットワークの特性を検出するネットワーク特性検出手段と、間欠受信周期設定手段とを有し、前記ネットワーク特性検出手段がネットワークの特性の変化を検出すると、前記間欠受信周期設定手段によって間欠受信周期を変更し、送信側無線端末は、データプリアンブル長変更手段を有し、前記データプリアンブル長変更手段によってデータプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００２１】
請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の無線通信システムであって、前記特性は、トラフィック、ネットワークトポロジー、時刻、端末のバッテリ残量、イベントによる状態のうちのいずれかの変化に基づくことを特徴とする。
【００２２】
請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、基地局となる無線端末は、前記マルチホップ無線ネットワークのトラフィックを観測する手段と、観測されたトラフィックから前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有し、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、前記基地局から前記間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を受信する手段を有し、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、受信した間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報に基づいて、間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００２３】
請求項２０に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、受信側無線端末は受信するトラフィック量を計測する手段を有し、受信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００２４】
請求項２１に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、送信信側無線端末は送信するトラフィック量を計測する手段を有し、送信側無線端末が送信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００２５】
請求項２２に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、基地局となる無線端末は、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化を検出する手段と、変化したトポロジーからトラフィックを予測する手段と、予測されたトラフィックから前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有し、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、前記基地局から前記間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を受信する手段を有し、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、受信した間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報に基づいて、間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００２６】
請求項２３に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、前記受信側無線端末は、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化を検出する手段と、検出した前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化から前記受信側無線端末が受信するトラフィック量を予測する手段を有し、前記予測されたトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００２７】
請求項２４に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、前記送信側無線端末は、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化を検出する手段と、検出した前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化から前記送信側無線端末が送信するトラフィック量を予測する手段を有し、前記予測されたトラフィック量が、あらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００２８】
請求項２５に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、基地局となる無線端末は、時刻を計時する手段と、計時された時刻から前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有し、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、前記基地局から前記間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を受信する手段を有し、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、受信した間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報に基づいて、間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００２９】
請求項２６に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、時刻を計時する手段と、計時された時刻からの間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と有し、時刻に応じて、間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００３０】
請求項２７に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、受信側無線端末は、時計と、時刻によって変化する受信側無線端末が受信するトラフィック量を予測する手段を有し、現在時刻から前記受信側無線端末が受信するトラフィック量を予測する手段を有し、前記予測されたトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００３１】
請求項２８に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、送信側無線端末は、時計と、時刻によって変化する前記送信側無線端末が送信するトラフィック量を予測する手段を有し、現在時刻から前記送信側無線端末が送信するトラフィック量を予測する手段を有し、前記予測されたトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００３２】
請求項２９に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、送信側無線端末は、イベントを検出手段と、検出されたイベントから前記送信側無線端末が送信するトラフィック量を予測する手段を有し、予測された送信側無線端末が送信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００３３】
請求項３０に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、前記無線端末は、バッテリ残量を検出する手段と、バッテリ残量から間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段を有し、前記検出されたバッテリ残量に応じて間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００３４】
請求項３１に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、前記受信側無線端末は、前記受信側無線端末のバッテリ残量を検出する手段を有し、前記バッテリ残量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００３５】
請求項３２に記載の発明は、請求項１８に記載の無線通信システムであって、さらに、それぞれの無線端末は、時刻、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する１つ以上の無線端末の受信トラフィック、送信トラフィック、イベント、バッテリ残量の少なくとも1つを監視する監視手段と、前記監視手段で検出された変化情報を、前記マルチホップ無線ネットワーク内の特定の無線端末に送信する手段と、前記特定の無線端末から、間欠受信周期およびデータプリアンブル長の少なくとも一方の設定情報を受信する手段を有し、前記特定の無線端末は、前記それぞれの無線端末から変化情報を受信する変化受信情報を受信する手段と、変化情報をもとに、前記それぞれの無線端末の間欠受信周期とデータプリアンブル長の少なくとも一方の設定情報を決定する手段と、前記設定情報を、前記それぞれの無線端末に送信する手段を有し、前記記設定情報に基づき、前記それぞれの無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定することを特徴とする。
【００３６】
請求項３３に記載の発明は、マルチホップ無線ネットワークの無線通信システムを構成する無線端末であって、前記無線端末は、前記マルチホップ無線ネットワークの特性を検出するネットワーク特性検出手段と、間欠受信周期設定手段と、データプリアンブル長変更手段とを有し、前記ネットワーク特性検出手段がネットワークの特性の変化を検出すると、前記間欠受信周期設定手段によって間欠受信周期を変更し、前記データプリアンブル長変更手段によってデータプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００３７】
請求項３４に記載の発明は、請求項３３に記載の無線通信端末であって、前記特性は、トラフィック、ネットワークトポロジー、時刻、端末のバッテリ残量、イベントによる状態のうちのいずれかの変化に基づくことを特徴とする。
【００３８】
請求項３５に記載の発明は、請求項３４に記載の無線通信端末であって、さらに、前記マルチホップ無線ネットワークのトラフィックを観測する手段と、観測されたトラフィックから前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有することを特徴とする。
【００３９】
請求項３６に記載の発明は、請求項３６に記載の無線通信端末であって、さらに、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化を検出する手段と、変化したトポロジーからトラフィックを予測する手段と、予測されたトラフィックから前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有することを特徴とする。
【００４０】
請求項３７に記載の発明は、請求項３６に記載の無線通信端末であって、さらに、時刻を計時する手段と、計時された時刻から前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有することを特徴とする。
【００４１】
請求項３８に記載の発明は、請求項３６に記載の無線通信端末であって、さらに、他の無線端末からバッテリ残量の通知を受信する手段と、他の無線端末のバッテリ残量から前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有することを特徴とする。
【００４２】
請求項３９に記載の発明は、請求項３６に記載の無線通信端末であって、さらに、他の無線端末からのイベントの通知を受信する手段と、他の無線端末からのベントの通知から前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末の間欠受信周期およびデータプリアンブル長を決定する手段と、決定された間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末に通知する手段を有することを特徴とする。
【００４３】
請求項４０に記載の発明は、請求項３６に記載の無線通信端末であって、さらに、他の無線端末から、間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報を受信する手段を有し、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する無線端末は、受信した間欠受信周期およびデータプリアンブル長設定情報に基づいて、間欠受信周期およびデータプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００４４】
請求項４１に記載の発明は、請求項４０に記載の無線通信端末であって、さらに、トラフィック、トポロジーの変化、バッテリ残量、イベントのうち少なくとも１つを検出する手段と、検出された情報を、他の端末に通知することを特徴とする。
【００４５】
請求項４２に記載の発明は、請求項３６に記載の無線通信端末であって、さらに、間欠受信周期の変更に伴って、他の無線端末にデータプリアンブル長の変更を要求するデータプリアンブル長変更要求通知手段を有することを特徴とする。
【００４６】
請求項４３に記載の発明は、請求項３６から４３のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、データプリアンブル長の変更にともなって、他の無線端末に間欠受信周変更要求を通知する間欠受信周変更要求通知手段を有することを特徴とする。
【００４７】
請求項４４に記載の発明は、請求項３６から４３のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、他の端末から、データプリアンブル長変更要求を受信する手段を有し、受信したデータプリアンブル長変更要求に基づいて、データプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００４８】
請求項４５に記載の発明は、請求項３６から４４のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、他の端末から、間欠受信周変更要求を受信する手段を有し、受信した間欠受信周変更要求に基づいて、間欠受信周期を変更することを特徴とする。
【００４９】
請求項４６に記載の発明は、請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、受信するトラフィック量を計測する手段を有し、受信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、間欠受信周期を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、間欠受信周期長くすることを特徴とする。
【００５０】
請求項４７に記載の発明は、請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、送信するトラフィック量を計測する手段を有し、送信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、データプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、データプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００５１】
請求項４８に記載の発明は、請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、トポロジーの変化を検出する手段を有し、トポロジーの変化に応じて受信するトラフィック量を予測する手段を有し、予測した受信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、間欠受信周期を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、間欠受信周期長くすることを特徴とする。
【００５２】
請求項４９に記載の発明は、請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、トポロジーの変化を検出する手段を有し、トポロジーの変化に応じて送信するトラフィック量を予測する手段を有し、予測したトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、データプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、データプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００５３】
請求項５０に記載の発明は、請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、時刻を計測する手段を有し、時刻の変化に応じて受信するトラフィック量を予測する手段を有し、予測した受信するトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、間欠受信周期を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、間欠受信周期長くすることを特徴とする。
【００５４】
請求項５１に記載の発明は、請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、時刻を計測する手段を有し、時刻の変化に応じて送信するトラフィック量を予測する手段を有し、予測したトラフィック量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、データプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、データプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００５５】
請求項５２に記載の発明は、請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、イベントを検出手段と、検出されたイベントから前記送信側無線端末が送信するトラフィック量を予測する手段を有し、予測された送信側無線端末が送信するトラフィック量の予測値があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００５６】
請求項５３に記載の発明は、請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに前記受信側無線端末のバッテリ残量を検出する手段を有し、前記バッテリ残量があらかじめ定められた上限値より大きい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を短くし、前記トラフィック量があらかじめ定められた下限値より小さい場合には、前記受信側無線端末の間欠受信周期および前記送信側無線端末のデータプリアンブル長を長くすることを特徴とする。
【００５７】
請求項５４に記載の発明は、請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、特定の無線端末から、間欠受信周期とデータプリアンブル長の少なくとも一方の設定情報を受信する手段を有し、前記特定の無線端末から受信した間欠受信周期とデータプリアンブル長の少なくとも一方の設定情報から間欠受信周期およびデータプリアンブル長の少なくとも一方を決定することを特徴とする。
【００５８】
請求項５５に記載の発明は、請求項５４に記載の無線通信端末であって、さらに、時刻、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化、前記マルチホップ無線ネットワークを構成する１つ以上の無線端末の受信トラフィック、送信トラフィック、イベント、バッテリ残量の少なくとも1つを監視する監視手段と、前記監視手段で検出された変化情報を、前記マルチホップ無線ネットワーク内の特定の無線端末に送信する手段とを有することを特徴とする。
【００５９】
請求項５６に記載の発明は、請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、時刻情報から、前記無線端末以外の無線端末の間欠受信周期とデータプリアンブル長の少なくとも一方の設定情報を決定する手段と、前記設定情報を前記無線端末以外の無線端末に前記設定情報を送信する手段を有することを特徴とする。
【００６０】
請求項５７に記載の発明は、請求項３６から４５のいずれか１項に記載の無線通信端末であって、さらに、前記無線通信端末以外の無線端末から、前記マルチホップ無線ネットワークのトポロジーの変化、受信トラフィック、送信トラフィック、イベント、バッテリ残量の少なくとも1つの変化情報を受信する変化受信情報受信手段と、変化情報をもとに、前記それぞれの無線端末の間欠受信周期とデータプリアンブル長の少なくとも一方の設定情報を決定する手段と、前記設定情報を、前記それぞれの無線端末に送信する手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００６１】
本発明によれば、マルチホップ無線ネットワークにおいて、トラフィックの変化、ネットワークトポロジーの変化、時刻の変化、バッテリ残量の変化、イベントの発生（「特性の変化」とも言う。）により、各無線端末間における間欠受信周期とデータのプリアンブル長を変更することにより、ネットワークの特性に合わせて消費電力を低減し、柔軟性の高いネットワークを構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
低消費電力とネットワークの柔軟性を実現することができる無線通信方法、無線通信システム、及び無線端末を提供するという目的を実現した。
【実施例１】
【００６３】
（発明の特徴）
本発明は無線端末から無線端末へデータをバケツリレー的に転送するマルチホップ無線ネットワークにおいて、データ量の増減やデータ種別の変化などによるトラフィックの変化、無線端末の追加／削除などによるネットワークトポロジーの変化、タイマなどによる時刻の変化、バッテリ残量の変化、アラーム信号などによるイベントの発生により、各無線端末間における間欠受信周期とデータのプリアンブル長を変更することを特徴とする。
【００６４】
（実施例の構成）
図１にマルチホップ無線ネットワークの構成例を示す。
マルチホップ無線ネットワークは、基地局２と複数（図では５台であるが限定されない。）の無線端末３〜７とで構成され、実線で示されている部分（ネットワーク１〜基地局２）は有線で接続されており、点線で示されている部分（基地局２〜無線端末３〜７）はそれぞれ無線で接続されており、無線端末３〜７間はバケツリレー的にデータが転送される。例えば、無線端末５が基地局２にデータを転送する場合、必ず無線端末３を中継する。また、無線端末３〜７は基地局２に対してツリー状またはメッシュ状に接続されることを前提とする。なお、本明細書における基地局とは、マルチホップネットワークと他のネットワークを接続する無線端末、またはマルチホップ無線ネットワークのルートとして機能する無線端末である。
【００６５】
無線端末３〜７はそれぞれ配備された地点でデータ通信を行うため、データの送受信を行うが、中間に位置する無線端末３、４については基地局２と無線端末５〜７との間のデータ通信を実現するために、データの中継を行う必要がある。つまり、末端に配備された無線端末５〜７はその地点でのデータ送受信のみを行い、中間に配備された無線端末３、４はその地点でのデータ送受信だけでなく、データの中継も行う。
【００６６】
このようにマルチホップにより広範囲のエリアをカバーすることができるが、中間に配備された無線端末３、４は他の無線端末と比べると中継動作をするため、その分だけ消費電力が大きくなる。また、基地局２はＡＣ（交流）電源のような外部給電を使用し、無線端末３〜７はＡＣ電源を使用せず、太陽電池、一次電池、二次電池、燃料電池、キャパシタ（例えば、電気二重層コンデンサ）のような内部給電を想定しているが、基地局２は内部給電でも構わないし、無線端末３〜７は外部給電でも構わない。
【００６７】
基地局２及び無線端末３〜７の特徴としては、消費電力を極力抑えるために間欠受信動作を行うことである。つまり、基地局２及び無線端末３〜７の受信側は、周期Ｔ（例えば、１００ミリ秒、１秒、１０秒など）単位に起動され、無線信号を受信しない場合には受信動作を止め、無線信号を受信する場合は相手側の無線信号の送信が終わるまでは受信動作を継続する。
【００６８】
一方、基地局２及び無線端末３〜７の送信側は相手側の受信側で無線信号を取りこぼす（傍受し損なう）ことのないように無線信号のプリアンブルをＴ以上にする。周期Ｔは基地局２または無線端末３〜７の各リンク間でそれぞれ可変であり、通信前に受信側の間欠受信周期と送信側のプリアンブル長について整合を取っておく必要がある。
【００６９】
図２に無線端末３〜７の構成を示す。
同図に示す無線端末３〜７は、アンテナ１０、送受信切り替えスイッチ１１、無線送信部１２、変調部１３、データ解析部１４、パターン識別部１５、電源制御部１６、無線間欠受信部１７、復調部１８、データ解析部１９、及びタイミング生成部２０を備えている。
また、同無線端末３〜７は、中継動作を行うため受信したデータを一時的に保持するためのメモリ（図示せず。）を有する。
【００７０】
無線端末３〜７の送信側は無線送信部１２、変調部１３、及びデータ解析部１４を有し、受信側は無線間欠受信部１７、復調部１８、データ解析部１９、タイミング生成部２０、及びメモリを有する。
無線端末３〜７は、データ受信時には送受信切り替えスイッチ１１が受信側（図では下側）に接続され、アンテナ１０から受信した無線信号が送受信切り替えスイッチ１１を経由し、無線間欠受信部１７に送られる。
【００７１】
無線間欠受信部１７は、タイミング生成部２０からの周期的な起動信号により周期Ｔ単位に起動され、無線信号の受信を検出し、無線信号を受信しない場合には受信動作を止める。無線間欠受信部１７は、無線信号を受信する場合には受信信号をパターン識別部１５に送る。
【００７２】
パターン識別部１５は、受信した信号の電圧（信号値）と予め設定された期待値とを比較することにより、受信した無線信号が有効であるか否かを判定する。例えば、パターン識別部１５は、１ビット単位に同期を取るためのプリアンブルやフレーム同期を取るための同期符合をそれぞれの期待値と比較する必要がある。パターン識別部１５は、パターン識別部１５で受信した無線信号が有効であると判断した場合には、電源制御部１６に電源投入の指示を行う。また、パターン識別部１５は、相手側からの無線信号の受信が終わった時点で電源制御部１６に電源遮断の指示を行う。
【００７３】
電源制御部１６は、パターン識別部１５やデータ解析部１４からの指示により無線送信部１２、変調部１３、復調部１８の電源投入や電源遮断を行う。電源制御部１６は有効な無線信号を受信した場合には復調部１８の電源を投入する。復調部１８は無線間欠無線部１７から無線信号を受信すると、復調を行い、データ解析部１９にフレームを送信する。
【００７４】
データ解析部１９は、受信したフレームが自分宛（自無線端末宛、例えば無線端末３とする）か否かの判定を行い、そのフレームが自分宛以外の場合は基地局２や他の無線端末（この場合、基地局２または無線端末５、６）に転送するためにデータ解析部１４にフレーム送信する。
【００７５】
データ解析部１９は、受信したフレームが自分宛の場合にはそのフレームに含まれるデータの解析を行い、ユーザデータであれば後段に送信し、フレームが制御データの場合にはその内容により次の処理を行う。制御データとしては、受信した無線端末（この場合、無線端末３）の各リンク間の間欠受信周期の変更を指示する間欠受信周期変更指示データ、送信フレームのプリアンブル長の変更を指示するプリアンブル長変更指示データ、無線端末（この場合、無線端末５または６）が追加または削除されたことを通知する無線端末追加通知データまたは無線端末削除通知データ、バッテリの残量を通知するバッテリ残量通知データ、無線端末（この場合、無線端末５または６）で検出したアラーム信号を通知するアラーム通知データが挙げられる。
【００７６】
データ解析部１９は、自分宛の制御データが間欠受信周期変更指示データの場合には間欠受信周期変更信号をタイミング生成部２０に送信し、自分宛の制御データがプリアンブル長変更指示データの場合にはプリアンブル長変更信号をデータ解析部１４に送信し、無線端末追加通知データ、無線端末削除通知データ、バッテリ残量通知データの場合は基地局２または無線端末３〜７間やネットワーク全体で適切な周期Ｔを算出し直し、タイミング生成部２０に間欠受信周期変更信号を送信したり、データ解析部１４にプリアンブル長変更信号を送信したりする。
【００７７】
また、データ解析部１９は、受信する全てのフレームの宛先及び送信元とデータ種別（ユーザデータ、制御データ）とをチェックし、それぞれのデータの頻度または回数を測定する。データ解析部１９は、ここで求められた、あるデータの頻度と回数とにより周期Ｔを算出し直し、自分の周期Ｔを変更する場合には、タイミング生成部２０に間欠受信周期変更信号を送信したり、データ解析部１４にプリアンブル長変更信号を送信したりする。また、データ解析部１９は、基地局２や他の無線端末３〜７に周期Ｔの変更を指示する場合には、データ解析部１４に間欠受信周期変更指示またはプリアンブル長変更指示を送信する。
【００７８】
データ解析部１４は、その地点で受信するユーザデータ、その地点で検出するアラーム信号、ある時刻を通知するタイマ信号、無線端末４〜７に搭載されている電池などの電源の残量を通知するバッテリ残量信号を、データ解析部１９より自分宛以外のフレーム、自分が送信する際に使用するプリアンブル長を変更するためのプリアンブル長変更信号、基地局２や他の無線端末４〜７にプリアンブル長の変更を指示するためのプリアンブル長変更信号、基地局２や他の無線端末４〜７に間欠受信周期の変更を指示するための間欠受信周期変更信号を受信する。その地点で受信するユーザデータ、その地点で検出するアラーム信号、バッテリ残量信号、プリアンブル長変更指示、間欠受信周期変更指示）や宛先情報を付与して変調部１３に送る。
【００７９】
また、データ解析部１４は、フレーム送信が終わった時点で電源制御部１６に電源遮断の指示を行う。データ解析部１４は、自分宛以外のフレームを受信する場合も上記と同様であるが、宛先情報を変更せずにフレームをそのまま送信する。
【００８０】
データ解析部１４は、タイマ信号を受信する場合は、時刻毎にスケジューリングされた周期Ｔを変更するためにタイミング生成部２０に間欠受信周期変更信号を送ったり、それ以後に送信するフレームのプリアンブル長を変更したりする。ただし、基地局２または無線端末３〜７の各リンク間において事前に時刻毎に周期Ｔがそれぞれ決められているものとする。
【００８１】
データ解析部１４は、プリアンブル長変更信号を受信する場合には、それ以後に送信するフレームのプリアンブル長を変更する。また、データ解析部１４は、その地点で検出するアラーム信号やバッテリ残量信号などの各種信号をチェックし、それぞれの頻度を監視する。データ解析部１４は、その頻度により周期Ｔを算出し直し、自分の周期Ｔを変更する場合には、タイミング生成部２０に間欠受信周期変更信号を送信したり、それ以後に送信するフレームのプリアンブル長を変更したりする。
【００８２】
ここで述べたユーザデータと制御データとは独立したフレームで送受信する必要はなく、同一のフレームに定義しても構わない。変調部１３は、電源投入後にデータ解析部１４から受信したフレームを変調し、無線送信部１２に無線信号を送る。データ送信時は送受信切り替えスイッチ１１は送信側（図では右側）に接続され、無線送信部１２から送られた無線信号は送受信切り替えスイッチ１１を経由し、アンテナ１０から送信される。
【００８３】
タイミング生成部２０は、データ解析部１４、１９から受ける間欠受信周期変更信号を基にして周期Ｔを変更して、無線間欠無線部１７に間欠受信動作のタイミングを通知する。
【００８４】
図３に基地局２の構成を示す。
基本的に基地局２の構成と無線端末３〜７の構成とは同じであるが、違いは基地局２にはユーザデータの中継機能がないことである。つまり、基地局２の場合はデータ解析部１９がユーザデータをデータ解析部１４に送ることはない。また、基地局２は無線端末３〜７の状態を全て把握することが容易であるため、これらの状態を考慮して各リンク間の周期Ｔを算出することによりネットワーク全体の最適化を図ることが可能である。
【００８５】
図４（ａ）に送信タイミング例を示し、（ｂ）に受信タイミング例を示す。
図４（ａ）の縦軸は無線送信部の出力であり、図４（ｂ）の縦軸は間欠無線受信部の入力であり、両図の横軸は時間をそれぞれ示す。
途中で受信側（図４（ｂ））の間欠受信周期がＴ１からＴ２に変更されており、送信側（図４（ａ））はプリアンブルをそれぞれＴ１＋Ｘ１からＴ２＋Ｘ２に変更している。Ｘ１とＸ２とは受信側で必ず受信できるためのマージンであり、基地局２や無線端末３〜７が持つそれぞれのクロックのジッタを吸収するのに十分な値にする必要がある。フレームは、１ビット単位に同期を取るためのプリアンブル、フレーム同期を取るための同期符号、ユーザデータ、制御データ、宛先情報、送信元情報などを含むデータが含まれるものとする。
【００８６】
（実施例１の動作の説明）
データ量の増減やデータ種別の変化などによるトラフィック量の変化で周期Ｔを変更する場合について考える。
基地局２または無線端末３〜７がフレームの送受信を行うためには、各リンク間において受信側の間欠受信周期と送信側のプリアンブル長とを対応させる必要がある。無線端末３、５、６に着目すると、無線端末３は、その地点におけるデータの送受信や基地局２及び無線端末５、６との無線信号の送受信を行う。また、無線端末５及び６は、それぞれの地点におけるデータの送受信や無線端末３との無線信号の送受信を行う。以下、全ての実施例において無線端末５が無線端末３に無線信号を送信する場合について述べる。この場合、無線端末３で間欠受信周期を変更し、基地局２及び無線端末５、６でそれぞれ送信フレームのプリアンブル長を間欠受信周期以上（基地局２及び無線端末５、６のプリアンブル長が無線端末３の間欠受信周期よりも長ければ、それぞれ異なるプリアンブル長にしても通信する上で問題はない）に変更する必要があるが、ここでは無線端末３で間欠受信周期を変更し、無線端末５で送信フレームのプリアンブル長を変更する場合についてのみ述べる。
もちろん、無線端末３が無線端末５に無線信号を送信する場合や基地局２やその他の無線端末での通信でも同様に考えることができる。
【００８７】
図５にトラフィックの変化による基地局を利用した周期Ｔ変更手順を示す。
基地局２で受信する全てのフレームの宛先及び送信元とデータ種別（ユーザデータ、制御データ）をチェックし、それぞれのデータの頻度または回数を宛先及び送信元の組合せで測定する。あるデータの頻度または回数がある閾値を超える場合に周期Ｔを算出し直し、無線端末３に間欠受信周期変更信号を送り、無線端末５、６にプリアンブル長変更信号を送る。その結果、無線端末３は指定された周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末５、６は指定された周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
なお、無線端末３が複数の無線端末から受信を行なう場合であって、上記複数の無線端末が異なる間欠信号受信周期を要求する場合、無線端末３は、上記複数の無線端末の要求する間欠信号受信周期を保存しておき、その最小値を、間欠信号受信周期として設定しなければならない。また、無線端末５、６が複数の無線端末に対してデータの送信を行なう場合、複数の無線端末で、要求するプリアンブル長が異なる場合がある。このときは、上記複数の無線端末ごとに、要求するプリアンブル長を記憶して置き、その最大値をプリアンブル長として採用する方法と、送り先の無線端末ごとに、プリアンブル長を変更する方法とがあり、どちらを採用してもよい。また、ここでは、無線端末５が無線端末３に無線信号を送信する方向について考えているので、基地局２はマルチホップ無線センサーネットワークより受信する全てのフレームをチェックすることにより、マルチホップ無線センサーネットにおけるトラフィック量を知ることができる。一方、無線端末３が無線端末５に無線信号を送信する方向については、基地局２はネットワーク１より受信する全てのフレームをチェックすることにより、マルチホップ無線センサーネットワークにおけるトラフィック量を知ることができる。
【００８８】
図６にトラフィックの変化による受信側主導の周期Ｔ変更手順を示す。
無線端末３は、基地局２及び無線端末５、６より受信する全てのフレームの宛先及び送信元とデータ種別（ユーザデータ、制御データ）をチェックし、それぞれのデータの頻度または回数を宛先及び送信元の組合せで測定する。あるデータの頻度または回数がある閾値を超える場合に周期Ｔを算出し直し、無線端末３の間欠受信周期を変更し、無線端末５、６にプリアンブル長変更信号を送信する。その結果、無線端末３は、算出された周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末５、６は指定された周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
【００８９】
図７にトラフィックの変化による送信側主導の周期Ｔ変更手順を示す。
無線端末５は、その地点で受信するユーザデータ、その地点で検出するアラーム信号やバッテリ残量信号などの各種信号、配下にある無線端末（図示せず。）より受信する全てのフレームの宛先及び送信元とデータ種別（ユーザデータ、制御データ）をチェックし、それぞれのデータの頻度または回数を宛先及び送信元の組合せで測定する。
【００９０】
あるデータの頻度または回数がある閾値を超える場合には周期Ｔを算出し直し、無線端末３に間欠受信周期変更指示信号を送信し、無線端末５のプリアンブル長を変更する。そして、無線端末３は無線端末６にプリアンブル長変更指示信号を送信する。その結果、無線端末３は、算出された周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末５、６は指定された周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
【００９１】
ここで、トラフィックの変化による周期Ｔの算出例としては次のものが考えられる。
基地局２または無線端末３、４がその地点でアラーム信号などの各種信号を一度検出したり、無線端末５〜７で検出したアラーム信号を載せたフレームを一度受信した場合、受信動作の感度を上げて、送信元と宛先との間における遅延時間を小さくするために、アラーム信号が基地局２または無線端末３、４にできるだけ早く通知されるように周期Ｔを短くする。また、無線端末５〜７から基地局２または無線端末３、４に送信されるユーザデータが増加した場合、ユーザデータが途中で廃棄されずにできるだけ基地局２または無線端末３、４で受信できるように周期Ｔを短くしてもよい。また、無線端末５〜７から基地局局２または無線端末３、４に送信されるユーザデータが減少した場合、基地局２の間欠受信の頻度を小さくして消費電力をできるだけ抑えるために周期Ｔを長くしてもよい。
【実施例２】
【００９２】
無線端末の追加／削除などによるネットワークトポロジーの変化によりトラフィック量の予想値が変化する際に周期Ｔを変更する場合について考える。
図８に無線端末の追加による基地局を利用した周期Ｔ変更手順を示す。
無線端末５が新規にマルチホップ無線ネットワークに追加された場合、無線端末５は無線端末追加通知信号を基地局２に送信する。
基地局２は、無線端末追加通知信号を受信すると周期Ｔを算出し直し、無線端末３に間欠受信周期変更指示信号を送信し、無線端末５、６にプリアンブル長変更指示信号を送信する。その結果、無線端末３は、指定された周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末５、６は指定された周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
【００９３】
図９に無線端末の追加による基地局を利用しない周期Ｔ変更手順を示す。ここでは、無線端末５が無線端末３に無線信号を送信する場合を考えているので、受信側主導で周期Ｔを変更することになる。一方、無線端末３が無線端末５に無線信号を送信する場合については、送信側主導で周期Ｔを変更することになる。
無線端末５が新規にマルチホップ無線ネットワークに追加された場合、無線端末５は無線端末追加通知信号を無線端末３に送信する。上流の無線端末３は、無線端末追加通知信号を受信すると周期Ｔを算出し直し、無線端末３の間欠受信周期を変更し、無線端末５及び６にプリアンブル長変更指示信号を送信する。その結果、無線端末３は算出された周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末５及び６は指定された周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
【００９４】
図１０に無線端末の削除による基地局を利用した周期Ｔ変更手順を示す。
無線端末５がマルチホップ無線ネットワークから削除される場合、無線端末５は無線端末削除通知信号を基地局２に送信する。基地局２は、無線端末削除通知信号を受信すると周期Ｔを算出し直し、無線端末３に間欠受信周期変更信号を送信し、無線端末６にプリアンブル長変更信号を送信する。その結果、無線端末３は指定された周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末６は指定された周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
【００９５】
図１１に無線端末の削除による基地局を利用しない周期Ｔ変更手順を示す。
ここでは、無線端末５が無線端末３に無線信号を送信する場合を考えているので、受信側主導で周期Ｔを変更することになる。一方、無線端末３が無線端末５に無線信号を送信する場合については、送信側主導で周期Ｔを変更することになる。
無線端末５がマルチホップ無線ネットワークから削除される場合、無線端末５は無線端末削除通知信号を無線端末３に送信する。上流の無線端末３は、無線端末削除通知信号を受信すると周期Ｔを算出し直し、無線端末３の間欠受信周期を変更し、無線端末６にプリアンブル長変更指示信号を送信する。その結果、無線端末３は、算出された周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末６は指定された周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
【００９６】
ネットワークトポロジーの変化による周期Ｔの算出例としては次のものが考えられる。
無線端末５がマルチホップ無線ネットワークに追加される場合は、無線端末３に接続される無線端末の数が増えるので無線端末３から無線端末５、６へのトラフィックが増加することを想定して周期Ｔを短くする。また、無線端末５がマルチホップ無線ネットワークから削除される場合は、無線端末３に接続される無線端末の数が減るので無線端末３から無線端末５、６へのトラフィックが減少することを想定して周期Ｔを長くする。
【実施例３】
【００９７】
タイマなどによる時刻の変化で周期Ｔを変更する場合について考える。
図１２に時刻の変化による基地局を利用した周期Ｔ変更手順を示す。
基地局２はタイマを内蔵するか、または、タイマ信号を外部から取得するものとし、時刻毎に周期Ｔの値がスケジューリングされているものとする。ある時刻になると基地局２はスケジューリングされている周期Ｔの情報をもとに、無線端末３に間欠受信周期変更信号を送信し、無線端末５、６にプリアンブル長変更指示信号を送信する。その結果、無線端末３は指定された周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末５、６は指定された周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
【００９８】
図１３に時刻の変化による受信側主導の周期Ｔ変更手順を示す。
無線端末５はタイマを内蔵、または、タイマ信号を外部から取得するものとし、時刻毎に周期Ｔの値がスケジューリングされているものとする。ある時刻になると、無線端末５はスケジューリングされている周期Ｔの情報をもとに、無線端末３の間欠受信周期を変更し、無線端末５、６にプリアンブル長変更指示信号を送信する。その結果、無線端末３はスケジューリングされた周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末５、６はスケジューリングされた周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
【００９９】
図１４に時刻の変化による送信側主導の周期Ｔ変更手順を示す。
無線端末５はタイマを内蔵、または、タイマ信号を外部からそれぞれ取得するものとし、時刻毎に周期Ｔの値がスケジューリングされているものとする。ある時刻になると、無線端末５はスケジューリングされている周期Ｔの情報をもとに、無線端末３に間欠受信周期変更指示信号を送信し、無線端末５のプリアンブル長を変更する。そして、無線端末３は無線端末６にプリアンブル長変更指示信号を送信する。その結果、無線端末３は、算出された周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末５、６は指定された周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
【０１００】
図１５に時刻の変化による無線端末自律の周期Ｔ変更手順を示す。
無線端末３、５、６はタイマをそれぞれ内蔵、または、タイマ信号を外部からそれぞれ取得するものとし、時刻毎に周期Ｔの値がそれぞれ同様にスケジューリングされているものとする。ある時刻になると、無線端末３、５、６はそれぞれスケジューリングされている周期Ｔの情報をもとに、自律的に無線端末３の間欠受信周期を変更し、無線端末５、６のプリアンブル長を変更する。その結果、無線端末３はスケジューリングされた周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末５、６はスケジューリングされた周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
【０１０１】
時刻の変化による周期Ｔの算出例としては次のものが考えられる。
データ流量が多いと予想される時間帯は周期Ｔを短くし、少ないと予想される時間帯は周期Ｔを長くする。これにより通信頻度が低い場合には間欠受信の頻度を小さくして基地局２及び無線端末３〜７の消費電力をできるだけ抑えることができる。
【実施例４】
【０１０２】
バッテリ残量などによる消費電力の変化で周期Ｔを変更する場合について考える。
図１６に消費電力の変化による基地局２を利用した周期Ｔ変更手順を示す。
基地局２は無線端末３、５、６からバッテリ残量通知信号を受信すると、バッテリ残量やバッテリ消費率がある閾値を超える場合に周期Ｔを算出し直し、無線端末３に間欠受信周期変更指示信号を、無線端末５、６にプリアンブル長変更指示信号を送信する。その結果、無線端末３は指定された周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末５、６は指定された周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
【０１０３】
図１７に消費電量の変化による基地局を利用しない周期Ｔ変更手順を示す。
ここでは、無線端末５が無線端末３に無線信号を送信する方向について考えているので、受信側主導で周期Ｔを変更することになる。一方、無線端末３が無線端末５に無線信号を送信する方向については、送信側主導で周期Ｔを変更することになる。
上流の無線端末３が無線端末５、６からバッテリ残量通知を受信すると、バッテリ残量やバッテリ消費率がある閾値を超える場合に周期Ｔを算出し直し、無線端末３の間欠受信周期を変更し、無線端末５、６にプリアンブル長変更指示信号を送信する。その結果、無線端末３は算出された周期Ｔで間欠受信を行い、無線端末５、６は指定された周期Ｔをもとにプリアンブル長を変更する。
【０１０４】
消費電力の変化による周期Ｔの算出例としては次のものが考えられる。
無線端末３〜７のバッテリ残量が少なかったり、バッテリ消費率が極端に高かったりする場合は、該当する無線端末の下流の無線端末５〜７のバッテリ残量が少なかったり、バッテリ消費率が極端に高かったりする場合は、バッテリの消耗をできるだけ避けるために周期Ｔを長くする。
以上において、本実施例によれば、低消費電力とネットワークの柔軟性を実現することができる無線通信方法、無線通信システム、基地局、及び無線端末の提供を実現することができる。さらに、両方向同時に実施することも可能である。
尚、上記実施例１〜４ではデータが基地局２から無線端末３〜７へ流れる場合（基地局２←無線端末３←無線端末５、６）で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、無線端末３〜７から基地局２へ流れるように構成してもよい（例えば、基地局２→無線端末３→無線端末５、６）。後者の場合、送信側（例えば、無線端末３）がプリアンブル長を変更し、受信側（例えば、無線端末５、６）が間欠受信周期を変更することになる。
無線端末３〜７のバッテリ残量が少なかったり、バッテリ消費率が極端に高かったりする場合は、該当する無線端末の下流の無線端末５〜７のバッテリ残量が少なかったり、バッテリ消費率が極端に高かったりする場合は、バッテリの消耗をできるだけ避けるために周期Ｔを長くする。
以上において、本実施例によれば、低消費電力とネットワークの柔軟性を実現することができる無線通信方法、無線通信システム、及び無線端末の提供を実現することができる。さらに、両方向同時に実施することも可能である。
尚、上記実施例１〜４ではデータが基地局２から無線端末３〜７へ流れる場合（基地局２←無線端末３←無線端末５、６）で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、無線端末３〜７から基地局２へ流れるように構成してもよい（例えば、基地局２→無線端末３→無線端末５、６）。後者の場合、送信側（例えば、無線端末３）がプリアンブル長を変更し、受信側（例えば、無線端末５、６）が間欠受信周期を変更することになる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】マルチホップ無線ネットワークの構成例を示す図である。
【図２】無線端末３〜７の構成を示す図である。
【図３】基地局２の構成を示す図である。
【図４】（ａ）は送信タイミング例を示す図であり、（ｂ）は受信タイミング例を示す図である。
【図５】トラフィックの変化による基地局を利用した周期Ｔ変更手順を示す図である。
【図６】トラフィックの変化による受信側主導の周期Ｔ変更手順を示す図である。
【図７】トラフィックの変化による送信側主導の周期Ｔ変更手順を示す図である。
【図８】無線端末の追加による基地局を利用した周期Ｔ変更手順を示す図である。
【図９】無線端末の追加による基地局を利用しない周期Ｔ変更手順を示す図である。
【図１０】無線端末の削除による基地局を利用した周期Ｔ変更手順を示す図である。
【図１１】無線端末の削除による基地局を利用しない周期Ｔ変更手順を示す図である。
【図１２】時刻の変化による基地局を利用した周期Ｔ変更手順を示す図である。
【図１３】時刻の変化による受信側主導の周期Ｔ変更手順を示す図である。
【図１４】時刻の変化による送信側主導の周期Ｔ変更手順を示す図である。
【図１５】時刻の変化による無線端末自律の周期Ｔ変更手順を示す図である。
【図１６】消費電力の変化による基地局を利用した周期Ｔ変更手順を示す図である。
【図１７】消費電力の変化による基地局を利用しない周期Ｔ変更手順を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１    ネットワーク
２    基地局
３〜７    無線端末
【図１】
2005217548.tif 000003
【図２】
2005217548.tif 000004
【図３】
2005217548.tif 000005
【図４】
2005217548.tif 000006
【図５】
2005217548.tif 000007
【図６】
2005217548.tif 000008
【図７】
2005217548.tif 000009
【図８】
2005217548.tif 000010
【図９】
2005217548.tif 000011
【図１０】
2005217548.tif 000012
【図１１】
2005217548.tif 000013
【図１２】
2005217548.tif 000014
【図１３】
2005217548.tif 000015
【図１４】
2005217548.tif 000016
【図１５】
2005217548.tif 000017
【図１６】
2005217548.tif 000018
【図１７】
2005217548.tif 000019