(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリープ状態から起動状態へ移行させたい無線基地局の識別情報のビット数を低減するビット数低減手段と、
前記スリープ状態から前記起動状態へ移行させる無線基地局を示すウェイクアップＩＤと前記無線基地局と異なる無線基地局のＩＤとの間のハミング距離が一定値以上になるように、前記ビット数低減手段によって低減された無線基地局の識別情報を符号化する符号化手段と、
前記符号化手段によって符号化された無線基地局の識別情報を前記ウェイクアップＩＤとして前記無線基地局へ送信する送信手段とを備え、
前記スリープ状態は、前記無線基地局が当該端末装置と無線通信を行うことができない状態であり、
前記起動状態は、前記無線基地局が当該端末装置と無線通信を行う状態である、端末装置。
【請求項２】
前記ビット数低減手段は、前記無線基地局の識別情報のハッシュ値を演算する第１の処理と、前記無線基地局の識別情報を構成するビット列から一定数のビットを間引く第２の処理との少なくとも一方を実行して前記無線基地局の識別情報のビット数を低減する、請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
端末装置を管理するための管理フレームを定期的に送信するとともに、前記端末装置と無線通信を行う起動状態と、前記端末装置と無線通信を行うことができないスリープ状態とを有し、一定の期間、前記端末装置と無線通信を行わなかったとき、または当該無線基地局に帰属する端末装置が存在しないとき、前記起動状態から前記スリープ状態へ移行するメイン装置と、
請求項１または請求項２に記載の端末装置から送信された電波を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された電波に基づいてビット判定するビット判定手段と、
前記ビット判定手段によってビット判定された受信ビット列と当該無線基地局のＩＤとの間のハミング距離が閾値以下であるとき、前記メイン装置を前記スリープ状態から前記起動状態へ移行させるための起動信号を生成して前記メイン装置へ出力する起動手段とを備え、
前記メイン装置は、前記起動信号に応じて、前記スリープ状態から前記起動状態へ移行する、無線基地局。
【請求項４】
端末装置と、
前記端末装置と無線通信を行う無線基地局とを備え、
前記端末装置は、請求項１または請求項２に記載の端末装置からなり、
前記無線基地局は、請求項３に記載の無線基地局からなる、無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、端末装置、それと無線通信を行う無線基地局およびそれらを用いた無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、家庭やオフィスなどで広く使われている。無線ＬＡＮが普及するとともに、多くのアクセスポイント（ＡＰ）が設置されるが、これらのＡＰは、たとえ、通信データが発生しなくても、通常、電源がオンされたままで使用される。
【０００３】
このような、“つけっぱなし”になっているＡＰが過半数の時間で使用されていないため、電力は、無駄に消費される。
【０００４】
センサーネットワークでは、ウェイクアップ受信機を用いて通信が必要となっているときだけ、データの送信先をウェイクアップする手法が検討されている。
【０００５】
非特許文献１では、無線ＬＡＮカードよりも低い電力を消費する８０２．１５．４sensor motesを用いて同じ周波数である無線ＬＡＮチャネルを観測し、送信元からの電波を検知すると、自端末の無線ＬＡＮカードをウェイクアップする手法が提案されている。
【０００６】
また、特許文献１〜３および非特許文献２では、より低い電力を消費するウェイクアップ受信機を用いてデータ通信用無線インターフェースをウェイクアップする手法が提案されている。
【０００７】
更に、特許文献１，２および非特許文献２では、ウェイクアップ信号の周波数が無線ＬＡＮの周波数と異なるので、２つのアンテナが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００７−５２６６５５号公報
【特許文献２】国際公開第０４／１００５０３号パンフレット
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７／０２５３４６８号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Nilesh Mishra, Kameswari Chebrolu, Bhaskaran Raman, Abhinav Pathak, Wakeon WLAN, WWW 2006.
【非特許文献２】石田繁己、鈴木誠、森戸貴、森川博之，低受信待機電力無線通信のための多段ウェイクアップ機構，IEICE technical report, information networks 107(525), 355-360, 2008-02-28.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来技術においては、アクセスポイントを識別する識別ＩＤとしては、ＥＳＳＩＤが用いられることが想定される。ＥＳＳＩＤは、最大で３２バイトの長さを有するが、ウェイクアップを試みる端末装置の周囲に存在するアクセスポイントの数を考えると、３２バイトのウェイクアップＩＤは、冗長である。ウェイクアップ信号のデータ転送速度は、低速であるため、長いウェイクアップＩＤは、帯域占有時間の増大に繋がるという問題がある。
【００１１】
また、ウェイクアップＩＤ中のビットに誤りが発生すると、ウェイクアップさせたいアクセスポイントをウェイクアップさせることができないという問題がある。この問題を解決するために、受信機において誤り訂正処理を行うことが想定されるが、ウェイクアップＩＤの受信機の省電力化のために受信機において誤り訂正処理を行うことはできない。
【００１２】
更に、アクセスポイント自身のＩＤと異なるＩＤを含むウェイクアップ信号が送信された場合にビット誤りが発生すると、誤って、ウェイクアップさせたくないアクセスポイントをウェイクアップさせてしまうという問題が発生する。
【００１３】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ウェイクアップ信号の帯域占有時間の減少が可能であり、無線基地局を正確に起動可能な端末装置を提供することである。
【００１４】
また、この発明の別の目的は、ウェイクアップＩＤが一定値以下のビット誤りを有する場合でも起動可能な無線基地局を提供することである。
【００１５】
更に、この発明の別の目的は、ウェイクアップ信号の帯域占有時間の減少が可能であり、無線基地局を正確に起動可能な端末装置を備える無線通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明の実施の形態によれば、端末装置は、ビット数低減手段と、符号化手段と、送信手段とを備える。ビット数低減手段は、スリープ状態から起動状態へ移行させたい無線基地局の識別情報のビット数を低減する。符号化手段は、スリープ状態から起動状態へ移行させる無線基地局を示すウェイクアップＩＤと無線基地局と異なる他の無線基地局のＩＤとの間のハミング距離が一定値以上になるように、ビット数低減手段によって低減された無線基地局の識別情報を符号化する。送信手段は、符号化手段によって符号化された無線基地局の識別情報をウェイクアップＩＤとして無線基地局へ送信する。スリープ状態は、無線基地局が当該端末装置と無線通信を行うことができない状態である。起動状態は、無線基地局が当該端末装置と無線通信を行う状態である。
【００１７】
また、この発明の実施の形態によれば、無線基地局は、メイン装置と、受信手段と、ビット判定手段と、起動手段とを備える。メイン装置は、端末装置を管理するための管理フレームを定期的に送信するとともに、端末装置と無線通信を行う起動状態と、端末装置と無線通信を行うことができないスリープ状態とを有し、一定の期間、端末装置と無線通信を行わなかったとき、または当該無線基地局に帰属する端末装置が存在しないとき、起動状態からスリープ状態へ移行する。受信手段は、請求項１または請求項２に記載の端末装置から送信された電波を受信する。ビット判定手段は、受信手段によって受信された電波に基づいてビット判定し、受信ビット列を得る。起動手段は、ビット判定手段によってビット判定された受信ビット列と当該無線基地局のＩＤとの間のハミング距離が閾値以下であるとき、メイン装置をスリープ状態から起動状態へ移行させるための起動信号を生成してメイン装置へ出力する。そして、メイン装置は、起動信号に応じて、スリープ状態から起動状態へ移行する。
【００１８】
更に、この発明の実施の形態によれば、無線通信システムは、端末装置と、無線基地局とを備える。無線基地局は、端末装置と無線通信を行う。そして、端末装置は、請求項１または請求項２に記載の端末装置からなり、無線基地局は、請求項３に記載の無線基地局からなる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の実施の形態による端末装置は、スリープ状態から起動状態へ移行させたい無線基地局の識別情報のビット数を低減し、スリープ状態から起動状態へ移行させる無線基地局を示すウェイクアップＩＤと他の無線基地局のＩＤとの間のハミング距離が一定値以上になるように、ビット数が低減された無線基地局の識別情報を符号化する。そして、端末装置は、その符号化した識別情報をウェイクアップＩＤとして無線基地局へ送信する。
【００２０】
従って、ウェイクアップ信号の帯域占有時間を減少でき、無線基地局を正確に起動できる。
【００２１】
また、この発明の実施の形態による無線基地局は、ウェイクアップＩＤと無線基地局のＩＤとの間のハミング距離が閾値以下であるとき、メイン装置を起動する。即ち、無線基地局は、ウェイクアップＩＤのビット誤りを許容してメイン装置を起動する。
【００２２】
従って、ウェイクアップＩＤが一定値以下のビット誤りを有する場合でも無線基地局を起動できる。そして、ウェイクアップさせたい無線基地局と異なる他の無線基地局のＩＤとの間のハミング距離が一定値以上になるようにウェイクアップＩＤを符号化しているため、誤ってウェイクアップさせたくない無線基地局をウェイクアップさせる確率を低減できる。また、ウェイクアップＩＤと無線基地局のＩＤとの間のハミング距離を計算し、閾値の判定を行なうといった単純な処理のみでこれを実現するため、誤り訂正を行う場合のような処理負荷を必要とせず、処理の負荷を低減できる。
【００２３】
更に、この発明の実施の形態による無線通信システムは、上述した端末装置と無線基地局とを備える。
【００２４】
従って、ウェイクアップ信号の帯域占有時間を減少でき、無線基地局を正確に起動できる。また、ウェイクアップＩＤが一定値以下のビット誤りを有する場合でも無線基地局を起動できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施の形態による無線通信システムの概略図である。
【図２】図１に示す無線基地局の構成図である。
【図３】図２に示すウェイクアップ信号受信機の構成図である。
【図４】図１に示す端末装置の構成図である。
【図５】図４に示すウェイクアップ信号生成部の構成図である。
【図６】図１に示す無線通信システムにおける動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】無線基地局をウェイクアップさせる確率に関するシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２７】
図１は、この発明の実施の形態による無線通信システムの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による無線通信システム１０は、無線基地局１と、端末装置２とを備える。
【００２８】
無線基地局１は、通信範囲ＲＥＧを有する。また、無線基地局１は、有線ケーブル２０を介してネットワーク３０に接続される。
【００２９】
無線基地局１は、端末装置２を管理するためのビーコンフレームＢｅａｃｏｎ（＝管理フレーム）を定期的に送信するとともに、端末装置２と無線通信を行う起動状態と、端末装置２と無線通信（＝データの送受信）を行うことができないスリープ状態とを有する。
【００３０】
無線基地局１は、一定の期間、端末装置２と無線通信を行わなかったとき、または自己に帰属する端末装置が存在しないとき（即ち、通信範囲ＲＥＧ内に端末装置が存在しないとき）、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【００３１】
また、無線基地局１は、スリープ状態において、端末装置２から自己を起動させるためのウェイクアップ信号を受信すると、スリープ状態から起動状態へ移行する。そして、無線基地局１は、端末装置２と無線通信を行うとともに、有線ケーブル２０およびネットワーク３０を介して他の通信装置と通信を行う。この場合、無線基地局１は、例えば、２．４５ＧＨｚ帯で端末装置２と無線通信を行う。
【００３２】
端末装置２は、無線基地局１の通信範囲ＲＥＧ内に存在する。そして、端末装置２は、無線基地局１からビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信しないとき、無線基地局１がスリープ状態であると判定する。そして、端末装置２は、無線基地局１がスリープ状態にあるときに無線基地局１との間で無線通信を開始するとき、無線基地局１を起動させるためのウェイクアップ信号を生成し、その生成したウェイクアップ信号を２．４５ＧＨｚ帯で無線通信によって無線基地局１へ送信する。即ち、端末装置２は、無線基地局１との無線通信に用いる周波数帯と同じ周波数帯を用いてウェイクアップ信号を無線基地局１へ送信する。
【００３３】
また、端末装置２は、無線基地局１が起動状態であるとき、通常の無線通信を２．４５ＧＨｚ帯で無線基地局１と行う。
【００３４】
図２は、図１に示す無線基地局１の構成図である。図２を参照して、無線基地局１は、アンテナ１１と、切替器１２と、ウェイクアップ信号受信機１３と、メイン装置１４と、電源１５とを含む。
【００３５】
アンテナ１１は、切替器１２を介してウェイクアップ信号受信機１３またはメイン装置１４に接続される。
【００３６】
切替器１２は、アンテナ１１と、ウェイクアップ信号受信機１３およびメイン装置１４との間に接続される。
【００３７】
アンテナ１１は、無線通信によって端末装置２から無線フレームを受信し、その受信した無線フレームを切替器１２を介してウェイクアップ信号受信機１３またはメイン装置１４へ出力する。また、アンテナ１１は、メイン装置１４から受けた無線フレームを無線通信によって端末装置２へ送信する。
【００３８】
切替器１２は、メイン装置１４からの制御信号ＣＴＬに応じて、アンテナ１１をウェイクアップ信号受信機１３またはメイン装置１４に接続する。
【００３９】
ウェイクアップ信号受信機１３は、例えば、１００μＷの電力を電源１５から受け、その受けた電力によって駆動される。また、ウェイクアップ信号受信機１３は、メイン装置１４がスリープ状態にあるとき、切替器１２を介してアンテナ１１に接続される。そして、ウェイクアップ信号受信機１３は、アンテナ１１を介して端末装置２から無線フレームを受信すると、その受信した無線フレームを用いてビット判定を行い、受信ビット列と無線基地局１のＩＤとの間のハミング距離が閾値以下であるか否かを判定する。ウェイクアップ信号受信機１３は、ウェイクアップＩＤと無線基地局１のＩＤとの間のハミング距離が閾値以下であると判定したとき、起動信号を生成し、その生成した起動信号をメイン装置１４へ出力する。
【００４０】
一方、ウェイクアップ信号受信機１３は、ウェイクアップＩＤと無線基地局１のＩＤとの間のハミング距離が閾値以下でないとき、ウェイクアップＩＤを破棄する。そして、ウェイクアップ信号受信機１３は、無線フレームの受信を待つ状態になる。
【００４１】
なお、ウェイクアップ信号受信機１３は、無線基地局１をウェイクアップさせるための無線フレームを受信する機能のみを有し、無線フレームを送信する機能を有しない。
【００４２】
メイン装置１４は、例えば、７Ｗの電力を電源１５から受け、その受けた電力によって駆動される。
【００４３】
メイン装置１４は、起動状態であるとき、アンテナ１１を介して端末装置２と無線通信を行い、有線ケーブル２０を介して他の通信装置と通信を行う。
【００４４】
また、メイン装置１４は、一定の期間Ｔ１、端末装置２と無線通信を行わなかったとき、または無線基地局１に帰属する端末装置が存在しないとき、起動状態からスリープ状態へ移行する。なお、一定の期間Ｔ１は、例えば、数十秒に設定される。
【００４５】
更に、メイン装置１４は、スリープ状態にあるときに、ウェイクアップ信号受信機１３から起動信号を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。
【００４６】
電源１５は、１００μＷの電力をウェイクアップ信号受信機１３へ供給し、７Ｗの電力をメイン装置１４へ供給する。
【００４７】
切替器１２は、スイッチ１２１と、端子１２２，１２３とを含む。メイン装置１４は、無線通信モジュール１４１と、有線通信モジュール１４２と、ホストシステム１４３とを含む。
【００４８】
スイッチ１２１は、アンテナ１１に接続される。端子１２２は、ウェイクアップ信号受信機１３に接続される。端子１２３は、無線通信モジュール１４１に接続される。
【００４９】
スイッチ１２１は、メイン装置１４のホストシステム１４３から制御信号ＣＴＬを受ける。そして、スイッチ１２１は、その制御信号ＣＴＬによってアンテナ１１を端子１２２または端子１２３に接続する。
【００５０】
この場合、制御信号ＣＴＬは、Ｌ（論理ロー）レベルの信号、またはＨ（論理ハイ）レベルの信号からなる。そして、スイッチ１２１は、制御信号ＣＴＬがＬレベルの信号からなる場合、アンテナ１１を端子１２２に接続し、制御信号ＣＴＬがＨレベルの信号からなる場合、アンテナ１１を端子１２３に接続する。
【００５１】
無線通信モジュール１４１は、ホストシステム１４３からコマンド信号ＣＯＭ１を受けると、起動状態からスリープ状態へ移行し、ホストシステム１４３からコマンド信号ＣＯＭ２を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。なお、このスリープ状態は、無線通信モジュール１４１が動作を停止した状態である。
【００５２】
そして、無線通信モジュール１４１は、起動状態へ移行すると、無線基地局１が起動したことを端末装置２へ通知するための無線フレーム（起動通知）を生成し、その生成した無線フレーム（起動通知）を端末装置２へ送信する。
【００５３】
その後、無線通信モジュール１４１は、アンテナ１１を介してビーコンフレームＢｅａｃｏｎを定期的に送信し、端末装置２との間で無線通信リンクを確立する。そして、無線通信モジュール１４１は、端末装置２と無線通信を行う。この場合、無線通信モジュール１４１は、端末装置２から受信した無線フレームからデータを取り出してホストシステム１４３へ出力し、ホストシステム１４３から受けたデータを含む無線フレームを生成して端末装置２へ送信する。
【００５４】
有線通信モジュール１４２は、有線ケーブル２０を介して他の通信装置からデータを受信し、その受信したデータをホストシステム１４３へ出力する。
【００５５】
また、有線通信モジュール１４２は、ホストシステム１４３からデータを受け、その受けたデータを有線ケーブル２０を介して他の通信装置へ送信する。
【００５６】
更に、有線通信モジュール１４２は、ホストシステム１４３からコマンド信号ＣＯＭ１を受けると、起動状態からスリープ状態へ移行し、ホストシステム１４３からコマンド信号ＣＯＭ２を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。なお、このスリープ状態は、有線通信モジュール１４２が動作を停止した状態である。
【００５７】
ホストシステム１４３は、一定の期間Ｔ１、端末装置２からのパケットを無線通信モジュール１４１を介して受けないとき、または通信範囲ＲＥＧ内に端末装置が存在しないとき、コマンド信号ＣＯＭ１を生成し、その生成したコマンド信号ＣＯＭ１を無線通信モジュール１４１へ出力するとともに、Ｌレベルの制御信号ＣＴＬを生成して切替器１２へ出力する。そして、ホストシステム１４３は、スリープ状態（＝停止状態）へ移行する。この場合、ホストシステム１４３は、有線通信モジュール１４２へもコマンドＣＯＭ１を出力してもよい。
【００５８】
また、ホストシステム１４３は、ウェイクアップ信号受信機１３から起動信号を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。そして、ホストシステム１４３は、コマンド信号ＣＯＭ２を生成し、その生成したコマンド信号ＣＯＭ２を無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２へ出力するとともに、Ｈレベルの制御信号ＣＴＬを生成して切替器１２へ出力する。
【００５９】
更に、ホストシステム１４３は、無線通信モジュール１４１からデータを受けると、その受けたデータを有線通信モジュール１４２へ出力する。
【００６０】
更に、ホストシステム１４３は、有線通信モジュール１４２からデータを受けると、その受けたデータを無線通信モジュール１４１へ出力する。
【００６１】
更に、ホストシステム１４３は、通信範囲ＲＥＧ内に存在する端末装置を管理する。
【００６２】
図３は、図２に示すウェイクアップ信号受信機１３の構成図である。図３を参照して、ウェイクアップ信号受信機１３は、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）１３１と、ビット判定器１３２と、ＩＤ識別器１３３とを含む。
【００６３】
ＢＰＦ１３１は、アンテナ１１および切替器１２を介して電波を受信し、その受信した受信電波から無線フレームの周波数を有する信号を抽出する。そして、ＢＰＦ１３１は、その抽出した信号をビット判定器１３２へ出力する。
【００６４】
ビット判定器１３２は、ＢＰＦ１３１から受けた無線フレームを用いてビット判定を行なう。そして、ビット判定器１３２は、その取得した受信ビット列をＩＤ識別器１３３へ出力する。
【００６５】
ＩＤ識別器１３３は、受信ビット列をビット判定器１３２から受ける。そして、ＩＤ識別器１３３は、受信ビット列と無線基地局１のＩＤとの間のハミング距離を演算する。そうすると、ＩＤ識別器１３３は、その演算したハミング距離が閾値以下であるか否かを判定する。なお、閾値は、ｋ（ｋは正の整数）ビットに設定される。
【００６６】
ＩＤ識別器１３３は、ハミング距離が閾値ｋ以下であると判定したとき、起動信号を生成してメイン装置１４へ出力する。
【００６７】
一方、ＩＤ識別器１３３は、ハミング距離が閾値ｋ以下でないと判定したとき、ウェイクアップＩＤを破棄する。
【００６８】
図４は、図１に示す端末装置２の構成図である。図４を参照して、端末装置２は、アンテナ２１と、無線通信モジュール２２と、ホストシステム２３とを含む。ホストシステム２３は、ウェイクアップ信号生成部２３１を含む。
【００６９】
無線通信モジュール２２は、アンテナ２１を介して無線基地局１から起動通知を受信すると、無線基地局１との間で無線通信リンクを確立し、無線基地局１との間で無線通信を行う。
【００７０】
この場合、無線通信モジュール２２は、アンテナ２１を介して無線基地局１から無線フレームを受信し、その受信した無線フレームを復調してデータを取り出し、その取り出したデータをホストシステム２３へ出力する。また、無線通信モジュール２２は、ホストシステム２３からデータを受け、その受けたデータを含む無線フレームを生成し、その生成した無線フレームを送信する。
【００７１】
無線通信モジュール２２は、ホストシステム２３のウェイクアップ信号生成部２３１からウェイクアップさせる無線基地局１を示すウェイクアップＩＤを受けると、ウェイクアップＩＤを含む無線フレームを生成し、その生成した無線フレームをアンテナ２１を介して無線基地局１へ送信する。
【００７２】
ホストシステム２３は、無線通信モジュール２２がアンテナ２１を介して受信したビーコンフレームＢｅａｃｏｎを無線通信モジュール２２から受ける。そして、ホストシステム２３は、その受けたビーコンフレームＢｅａｃｏｎに含まれるＥＳＳＩＤを取り出して管理するとともに、ＥＳＳＩＤに基づいて、端末装置２が帰属する無線基地局１を管理する。
【００７３】
また、ホストシステム２３は、無線基地局１からビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信しないとき、無線基地局１がスリープ状態であると判定し、コマンド信号ＣＯＭ３およびＥＳＳＩＤをウェイクアップ信号生成部２３１へ出力する。
【００７４】
更に、ホストシステム２３は、無線通信モジュール２２からデータを受けるとともに、データを生成して無線通信モジュール２２へ出力する。
【００７５】
ウェイクアップ信号生成部２３１は、コマンド信号ＣＯＭ３およびＥＳＳＩＤをホストシステム２３から受けると、ＥＳＳＩＤに基づいて後述する方法によってウェイクアップＩＤを生成し、その生成したウェイクアップＩＤを無線通信モジュール２２へ出力する。なお、ウェイクアップＩＤは、端末装置２が起動させる無線基地局を示す情報である。
【００７６】
図５は、図４に示すウェイクアップ信号生成部２３１の構成図である。図５を参照して、ウェイクアップ信号生成部２３１は、ハッシュ演算器２３１１と、間引き演算器２３１２と、符号化手段２３１３とを含む。
【００７７】
ハッシュ演算器２３１１は、ホストシステム２３からＥＳＳＩＤを受ける。このＥＳＳＩＤは、最大で３２バイト（２５６ビット）の長さを有する。
【００７８】
ハッシュ演算器２３１１は、ＥＳＳＩＤを受けると、ＥＳＳＩＤのハッシュ値を演算し、ｎ（ｎは、例えば、１５）ビットのビット列を生成する。そして、ハッシュ演算器２３１１は、その演算したｎビットのビット列を間引き演算器２３１２へ出力する。
【００７９】
間引き演算器２３１２は、ｎビットのビット列をハッシュ演算器２３１１から受け、その受けたｎビットのビット列から任意にビットを間引きしてｐ（ｐは、ｎ＞ｐを満たす整数）ビットのビット列を生成する。そして、間引き演算器２３１２は、その生成したｐビットのビット列を符号化手段２３１３へ出力する。
【００８０】
符号化手段２３１３は、間引き演算器２３１２からｐビットのビット列を受け、その受けたｐビットのビット列をＢＣＨ（Ｂｏｓｅ  Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ  Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ）符号化する。このＢＣＨ符号化は、無線基地局１のウェイクアップＩＤと他の無線基地局に割り当てられているＩＤとの間のハミング距離が一定値以上になるようにｐビットのビット列を符号化するものである。
【００８１】
そして、符号化手段２３１３は、その符号化したｍ（ｍは正の整数であり、例えば、３０である）ビットのビット列をウェイクアップＩＤとして無線通信モジュール２２へ出力する。
【００８２】
図６は、図１に示す無線通信システム１０における動作を説明するためのフローチャートである。
【００８３】
図６を参照して、一連の動作が開始されると、無線基地局１のホストシステム１４３は、スリープ状態へ移行するか否かを判定する（ステップＳ１）。より具体的には、無線基地局１のホストシステム１４３は、一定の期間Ｔ１、端末装置２との間で無線通信が行われていないとき、または無線基地局１に帰属する端末装置が存在しないとき、スリープ状態へ移行すると判定する。また、無線基地局１のホストシステム１４３は、一定の期間Ｔ１内に、端末装置２との間で無線通信が行われているとき、または無線基地局１に帰属する端末装置が存在するとき、スリープ状態へ移行しないと判定する。
【００８４】
ステップＳ１において、スリープ状態へ移行すると判定されたとき、無線基地局１のホストシステム１４３は、コマンド信号ＣＯＭ１を生成して無線通信モジュール１４１へ出力するとともに、Ｌレベルの信号からなる制御信号ＣＴＬを生成して切替器１２へ出力し、自己の動作を停止する。ここで、ホストシステム１４３がコマンドＣＯＭ１を有線通信モジュール１４２へも出力し、有線通信モジュール１４２の動作を停止するようにしてもよい。そして、無線基地局１の切替器１２は、Ｌレベルの制御信号ＣＴＬに応じてアンテナ１１を端子１２２に接続する。また、無線基地局１の無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２は、コマンド信号ＣＯＭ１に応じて、動作を停止する。即ち、ステップＳ１において、スリープ状態へ移行すると判定されたとき、メイン装置１４が停止する（ステップＳ２）。
【００８５】
そして、ウェイクアップ信号受信機１３は、ウェイクアップ信号を待ち受ける（ステップＳ３）。
【００８６】
その後、端末装置２のホストシステム２３は、無線基地局１からビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信しないことを検知する（ステップＳ４）。即ち、端末装置２のホストシステム２３は、無線基地局１がスリープ状態であることを検知する。そして、端末装置２のホストシステム２３は、無線通信を開始するか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００８７】
ステップＳ５において、無線通信を開始すると判定されたとき、端末装置２のホストシステム２３は、起動させたい無線基地局１のＥＳＳＩＤとコマンド信号ＣＯＭ３とをウェイクアップ信号生成部２３１へ出力する。そして、端末装置２のウェイクアップ信号生成部２３１は、コマンド信号ＣＯＭ３を受けると、ＥＳＳＩＤに基づいて、上述した方法によってウェイクアップＩＤを生成する。即ち、端末装置２は、起動させたい無線基地局１を示すウェイクアップＩＤを生成する（ステップＳ６）。
【００８８】
より具体的には、端末装置２のウェイクアップ信号生成部２３１において、ハッシュ演算器２３１１は、ホストシステム２３からＥＳＳＩＤを受け、その受けたＥＳＳＩＤのハッシュ値を演算し、ｎビットのビット列を生成する。そして、ハッシュ演算器２３１１は、その演算したｎビットのビット列を間引き演算器２３１２へ出力する。間引き演算器２３１２は、ｎビットのビット列をハッシュ演算器２３１１から受け、その受けたｎビットのビット列から任意にビットを間引きしてｐビットのビット列を生成する。その後、間引き演算器２３１２は、その生成したｐビットのビット列を符号化手段２３１３へ出力する。符号化手段２３１３は、間引き演算器２３１２からｐビットのビット列を受け、その受けたｐビットのビット列をＢＣＨ符号化してウェイクアップＩＤを生成する。
【００８９】
そして、端末装置２のウェイクアップ信号生成部２３１は、その生成したウェイクアップＩＤを無線通信モジュール２２へ出力する。
【００９０】
端末装置２の無線通信モジュール２２は、ウェイクアップＩＤをウェイクアップ信号生成部２３１から受けると、ウェイクアップＩＤを含む無線フレームを生成し、その生成した無線フレームをアンテナ２１を介して無線基地局１へ送信する（ステップＳ７）。
【００９１】
無線基地局１のウェイクアップ信号受信機１３において、ＢＰＦ１３１は、アンテナ１１を介して電波を受信し、その受信した電波に基づいて無線フレームの周波数を有する信号を検出し、その検出した信号をビット判定器１３２へ出力する。そして、ビット判定器１３２は、ＢＰＦ１３１から受けた信号を用いてビット判定を行い、受信ビット列を取得する。即ち、無線基地局１のウェイクアップ信号受信機１３は、アンテナ１１を介して無線フレームを受信し、その受信した無線フレームからビット判定により受信ビット列を取得する（ステップＳ８）。
【００９２】
そして、無線基地局１のウェイクアップ信号受信機１３において、ＩＤ識別器１３３は、その受信ビット列と無線基地局１のＩＤとの間のハミング距離を演算する（ステップＳ９）。
【００９３】
そうすると、無線基地局１のウェイクアップ信号受信機１３において、ＩＤ識別器１３３は、ハミング距離が閾値ｋ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００９４】
ステップＳ１０において、ハミング距離が閾値ｋ以下でないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ３へ戻る。
【００９５】
一方、ステップＳ１０において、ハミング距離が閾値ｋ以下であると判定されたとき、無線基地局１のウェイクアップ信号受信機１３において、ＩＤ識別器１３３は、起動信号を生成してホストシステム１４３へ出力する。そして、無線基地局１のホストシステム１４３は、ウェイクアップ信号受信機１３からの起動信号に応じてスリープ状態から起動状態へ移行し、コマンド信号ＣＯＭ２を生成して無線通信モジュール１４１へ出力する。有線通信モジュール１４２がスリープしている場合には、ホストシステム１４３は、有線通信モジュール１４２へもコマンドＣＯＭ２を出力する。そして、無線基地局１の無線通信モジュール１４１は、コマンドＣＯＭ２に応じてスリープ状態から起動状態へ移行する。有線通信モジュール１４２がスリープしている場合には、有線通信モジュール１４２は、コマンドＣＯＭ２に応じてスリープ状態から起動状態へ移行する。このように、無線基地局１のメイン装置１４は、ウェイクアップ信号受信機１３からの起動信号に応じて、スリープ状態から起動状態へ移行する（ステップＳ１１）。
【００９６】
そうすると、無線基地局１の無線通信モジュール１４１は、起動通知を生成し、その生成した起動通知をアンテナ１１を介して端末装置２へ送信する（ステップＳ１２)。
【００９７】
そして、端末装置２の無線通信モジュール２２は、アンテナ２１を介して起動通知を受信し（ステップＳ１３）、その受信した起動通知をホストシステム２３へ出力する。その後、端末装置２のホストシステム２３は、無線通信モジュール２２からの起動通知に応じて、無線基地局１がスリープ状態から起動状態へ移行したことを検知する。
【００９８】
そして、無線基地局１の無線通信モジュール１４１は、端末装置２との間で無線通信リンクを確立するための無線通信を開始し、端末装置２との間で無線通信リンクを確立し、無線通信を行う（ステップＳ１４）。
【００９９】
なお、ステップＳ１において、スリープ状態へ移行しないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ１４へ移行する。
【０１００】
そして、ステップＳ１４の後、またはステップＳ５において、無線通信を開始しないと判定されたとき、一連の動作は、終了する。
【０１０１】
上述したように、端末装置２のウェイクアップ信号生成部２３１は、ウェイクアップＩＤを生成する場合、３２バイト（＝２５６ビット）のＥＳＳＩＤのハッシュ値を演算することによって、ｎ＝１５ビットのビット列を生成し、更に、間引き演算によってｐ（＜ｎ）ビットのビット列を生成し、更に、ＢＣＨ符号化によって、ｍ＝３０ビットのビット列を生成してウェイクアップＩＤを生成する（ステップＳ６参照）。
【０１０２】
その結果、ＥＳＳＩＤをウェイクアップＩＤとして用いる場合に比べ、冗長ビットを大幅に削減できる。従って、長いウェイクアップＩＤを送信することによる帯域占有時間の増大を大幅に抑制できる。
【０１０３】
また、無線基地局１のウェイクアップ信号受信機１３は、受信した受信ビット列と無線基地局１のＩＤとの間のハミング距離が閾値ｋ以下であれば、起動信号を生成してメイン装置１４へ出力する（ステップＳ１０の“ＹＥＳ”，ステップＳ１１参照）。即ち、ウェイクアップ信号受信機１３は、ウェイクアップＩＤと無線基地局１のＩＤとの間で一致しないビットがｋビット以下であれば、ウェイクアップＩＤと無線基地局１のＩＤとが一致したものとみなし、起動信号を生成してメイン装置１４へ出力する。つまり、ウェイクアップ信号受信機１３は、ｋビットを限度としてウェイクアップＩＤと無線基地局１のＩＤとの不一致を許容し、メイン装置１４を起動する。
【０１０４】
従って、ビット誤りによって、ウェイクアップさせたい無線基地局１と異なる無線基地局をウェイクアップさせるという問題を解決できる。
【０１０５】
更に、端末装置２のウェイクアップ信号生成部２３１は、ＢＣＨ符号化を行ってウェイクアップＩＤを生成する（ステップＳ６参照）。このＢＣＨ符号化は、ハミング距離を保持するために行われるものである。
【０１０６】
従って、ビット誤りによって、ウェイクアップさせたくない無線基地局をウェイクアップさせるという問題を解決できる。
【０１０７】
このように、この発明の実施の形態による無線基地局１および端末装置２は、従来の３個の問題点を解決できる。
【０１０８】
なお、上記においては、ウェイクアップ信号生成部２３１は、ＥＳＳＩＤのハッシュ値を演算する第１の処理と、間引き演算を行う第２の処理との両方を行うと説明したが、この発明の実施の形態によれば、これに限らず、ウェイクアップ信号生成部２３１は、この第１および第２の処理のうち、少なくとも一方の処理を行ってＥＳＳＩＤのビット数を低減してもよい。
【０１０９】
この場合、ウェイクアップ信号生成部２３１は、その実行する処理の内容に応じて、ハッシュ演算器２３１１および間引き演算器２３１２のうち、少なくとも一方を備える。
【０１１０】
図７は、無線基地局をウェイクアップさせる確率に関するシミュレーション結果を示す図である。
【０１１１】
図７において、縦軸は、ウェイクアップさせたい無線基地局をウェイクアップできない確率と、ウェイクアップさせたくない無線基地局をウェイクアップさせる確率とを表す。また、横軸は、許容誤りビット数を表す。更に、曲線ｋ１は、この発明による方式と比較方式とを用いたときのウェイクアップさせたい無線基地局をウェイクアップできない確率を示す。更に、曲線ｋ２は、この発明による方式を用いたときのウェイクアップさせたくない無線基地局をウェイクアップさせる確率を示す。更に、曲線ｋ３は、比較方式を用いたときのウェイクアップさせたくない無線基地局をウェイクアップさせる確率を示す。
【０１１２】
なお、この発明による方式においては、間引き演算器２３１から出力されるビット数ｐを１５ビットとし、符号化手段２３１３は、（１５，３１，７）のＢＣＨ符号化を行い、３１ビットのウェイクアップＩＤを出力するようにした。この（１５，３１，７）のＢＣＨ符号化は、７ビットの誤りを訂正できる符号化である。
【０１１３】
また、比較方式においては、２１５個のウェイクアップＩＤを用意した。この２１５個のウェイクアップＩＤは、ウェイクアップＩＤの長さを３１ビットとし、２３１個のビットパターンから任意に選択されたものである。つまり、比較方式においては、ＢＣＨ符号化は、行われていない。
【０１１４】
図７を参照して、この発明による方式および比較方式においては、ウェイクアップさせたい無線基地局をウェイクアップできない確率は、同じであり、許容誤りビット数の増加に伴って急激に低下する（曲線ｋ１参照）。
【０１１５】
一方、ウェイクアップさせたくない無線基地局をウェイクアップさせる確率は、許容誤りビット数の増加に伴って大きくなり、許容誤りビット数が２０ビット以上では、１００％である（曲線ｋ２，ｋ３参照）。
【０１１６】
また、この発明による方式を用いたときのウェイクアップさせたくない無線基地局をウェイクアップさせる確率は、許容誤りビット数が７ビット以下では、比較方式の場合よりも低くなる（曲線ｋ２，ｋ３参照）。従って、許容誤りビット数ｋは、７ビット以下に設定される。
【０１１７】
このように、この発明による方式を用いることによって、無線基地局を正確にウェイクアップさせることができる。
【０１１８】
上記においては、符号化手段２３１３は、ＢＣＨ符号化を行うと説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、ウェイクアップＩＤと無線基地局のＩＤとの間のハミング距離を一定値に保持できる符号化方式であれば、どのような符号化方式を用いてビット列を符号化してもよい。そして、符号化手段２３１３による符号化と、ハミング距離がｋ以下である場合にウェイクアップさせる技術とは、センサーネットワーク等の他の無線システムにおけるウェイクアップ方式としても使用可能である。
【０１１９】
なお、この発明の実施の形態においては、アンテナ１１およびＢＰＦ１３１は、「受信手段」を構成し、ビット判定器１３２は、「ビット判定手段」を構成し、ＩＤ識別器１３３は、「起動手段」を構成する。
【０１２０】
また、この発明の実施の形態においては、無線通信モジュール２２は、「送信手段」を構成する。
【０１２１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
この発明は、端末装置、それと無線通信を行う無線基地局およびそれらを用いた無線通信システムに適用される。
【符号の説明】
【０１２３】
１、２  端末装置、１０  無線通信システム、１１，２１  アンテナ、１２  切替器、１３  ウェイクアップ信号受信機、１４  メイン装置、１５  電源、２０  有線ケーブル、２２，１４１  無線通信モジュール、２３，１４３  ホストシステム、３０  ネットワーク、１２１  スイッチ、１２２，１２３  端子、１３１  ＢＰＦ、１３２  ビット判定器、１３３  ＩＤ識別器、１４２  有線通信モジュール、２３１  ウェイクアップ信号生成部、２３１１  ハッシュ演算器、２３１２  間引き演算器、２３１３  符号化手段。
【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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