(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親機と子機との間でリンクを確立し、親機が保持しているコンテンツデータの中から子機が要求するコンテンツデータをダウンロードする無線通信システムにおいて、
前記親機は、
保持しているコンテンツデータのテーブルを含むビーコンをブロードキャスト送信する手段と、
前記子機から送信された要求コンテンツデータを示すコンテンツインデックスを含むアソシエーション要求を受信する手段と、
前記アソシエーション要求を検証し、要求されたコンテンツデータの送信が可能である場合にはその容量およびデータ分割数等を含むアソシエーション応答を送信し、要求されたコンテンツデータの送信が不可能である場合にはアソシエーション拒絶を送信する手段と、
前記アソシエーション応答の送信後に前記子機との間のリンク確立を確認し、前記子機に前記コンテンツデータを送信する手段とを備え、
前記子機は、
前記ビーコンを受信する手段と、
前記ビーコンを検証し、ビーコンに含まれるコンテンツデータテーブルに要求するコンテンツデータがある場合には前記コンテンツインデックスを含むアソシエーション要求を送信し、要求するコンテンツデータがない場合には次のビーコンの受信に移行する手段と、
前記アソシエーション要求の送信後の所定の期間Ｔresw内に前記親機から送信された前記アソシエーション応答を受信し、また当該期間Ｔresw内に前記アソシエーション応答を受信できない場合あるいは前記アソシエーション拒絶を受信した場合には次のビーコンの受信に移行する手段と、
前記アソシエーション応答の受信後に前記親機との間のリンク確立を確認し、前記親機から送信されたコンテンツデータを受信する手段とを備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記親機と前記子機は、前記アソシエーション応答に対応するアソシエーション応答ＡＣＫを送受信してから前記データの送受信を開始する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記親機は、前記ビーコンに対する前記アソシエーション要求を受信するためのアソシエーション要求受信開始時間Ｔreq とアソシエーション要求受信ウィンドウ長Ｔreqwを設定し、Ｔreq およびＴreqwを含むビーコンを前記子機に送信する構成であり、
前記子機は、前記ビーコンに対する前記アソシエーション要求を送信する際に、前記アソシエーション要求が前記親機のアソシエーション要求受信ウィンドウで受信されるためのアソシエーション要求送信調整時間Ｔreqs（Ｔreq ＜Ｔreqs＜Ｔreq ＋Ｔreqw）を設定し、前記ビーコンを受信してＴreqs後にアソシエーション要求を送信する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信システムにおいて、
前記親機は、前記ビーコンを送信してからアソシエーション要求受信開始時間Ｔreq まで、前記子機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させる構成であり、
前記子機は、前記アソシエーション要求送信調整時間Ｔreqsに、前記親機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させる構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記子機は、前記アソシエーション要求に対する前記アソシエーション応答を受信するためのアソシエーション応答受信開始時間Ｔres とアソシエーション応答受信ウィンドウ長Ｔreswを設定し、Ｔres およびＴreswを含むアソシエーション要求を前記親機に送信する構成であり、
前記親機は、前記アソシエーション要求に対する前記アソシエーション応答を送信する際に、前記アソシエーション応答が前記子機のアソシエーション応答受信ウィンドウで受信されるためのアソシエーション応答送信調整時間Ｔress（Ｔres ＜Ｔress＜Ｔres ＋Ｔresw）を設定し、前記アソシエーション要求を受信してＴress後にアソシエーション応答を送信する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信システムにおいて、
前記子機は、前記アソシエーション要求を送信してからアソシエーション応答受信開始時間Ｔres まで、前記親機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させる構成であり、
前記親機は、前記アソシエーション応答送信調整時間Ｔressに、前記子機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させる構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記親機は、前記アソシエーション応答を送信してから時間Ｔd が経過し、かつその間に前記アソシエーション応答ＡＣＫを受信したときに前記コンテンツデータの送信を開始し、前記アソシエーション応答ＡＣＫの受信から前記コンテンツデータの送信までの間に、前記子機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させる構成であり、
前記子機は、前記アソシエーション応答ＡＣＫを送信してから前記コンテンツデータを受信するための受信ウィンドウを開くまでの間に、前記親機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させる構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記子機は、前記親機からのビーコンを受信するためのビーコン受信ウィンドウ長Ｔbwとして、前記親機のビーコン送信間隔Ｔb 以上の時間を設定し、Ｔbw以内に前記ビーコンを受信しない場合に所定の期間（Ｔpd）だけ前記親機との間で無線信号の送受信を行う前記無線送受信部の動作を停止させ、その経過後にビーコン受信に戻る処理を繰り返す構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
親機と子機との間でリンクを確立し、親機が保持しているコンテンツデータの中から子機が要求するコンテンツデータをダウンロードする無線通信システムの親機において、
保持しているコンテンツデータのテーブルを含むビーコンをブロードキャスト送信する手段と、
前記子機から送信された要求コンテンツデータを示すコンテンツインデックスを含むアソシエーション要求を受信する手段と、
前記アソシエーション要求を検証し、要求されたコンテンツデータの送信が可能である場合にはその容量およびデータ分割数等を含むアソシエーション応答を送信し、要求されたコンテンツデータの送信が不可能である場合にはアソシエーション拒絶を送信する手段と、
前記アソシエーション応答の送信後に前記子機との間のリンク確立を確認し、前記子機に前記コンテンツデータを送信する手段と
を備えたことを特徴とする無線通信システムの親機。
【請求項１０】
親機と子機との間でリンクを確立し、親機が保持しているコンテンツデータの中から子機が要求するコンテンツデータをダウンロードする無線通信システムの子機において、
前記親機が送信するビーコンを受信する手段と、
前記ビーコンを検証し、ビーコンに含まれるコンテンツデータテーブルに要求するコンテンツデータがある場合には前記コンテンツインデックスを含むアソシエーション要求を送信し、要求するコンテンツデータがない場合には次のビーコンの受信に移行する手段と、
前記アソシエーション要求の送信後の所定の期間Ｔresw内に前記親機から送信されたアソシエーション応答を受信し、また当該期間Ｔresw内にアソシエーション応答を受信できない場合あるいはアソシエーション拒絶を受信した場合には次のビーコンの受信に移行する手段と、
前記アソシエーション応答の受信後に前記親機との間のリンク確立を確認し、前記親機から送信されたコンテンツデータを受信する手段と
を備えたことを特徴とする無線通信システムの子機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親機と子機との間で無線通信を行う無線ＬＡＮシステムなどにおいて、親機と子機との間でリンク確立に要する時間を短縮する無線通信システム、無線通信システムの親機および子機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信システム（例えば特許文献１）では、親機と子機との間のリンクを確立する手順として、親機と子機との間の通信チャネルの設定と、アプリケーション間の接続の２段階に分けて行われている。その概要を図１９(1) を参照して説明する。
【０００３】
親機は、子機との通信チャネルの設定に際して、まず親機ＩＤを含むビーコンをブロードキャスト送信する。子機は、ビーコンを受信し、ビーコンの親機ＩＤに対応する親機に接続可能であればアソシエーション要求を送信する。アソシエーション要求には、宛先である親機ＩＤ（ビーコンを送信した親機ＩＤ）と、送信元である子機ＩＤが含まれる。
【０００４】
親機は、子機からのアソシエーション要求を受信し、親機自身宛てのアソシエーション要求であるか、子機ＩＤが親機に登録済みであるかどうかを検証し、アソシエーション応答を送信する。アソシエーション応答には、送信元である親機ＩＤ、宛先である子機ＩＤ（アソシエーション要求を送信した子機ＩＤ）、接続許可または接続不可を示す情報が含まれる。親機は接続許可を含むアソシエーション応答を送信することにより、子機との間に通信チャネルが設定される。
【０００５】
親機は、通信チャネルの設定により、対応する子機にデータ情報を送信する。データ情報には、宛先である子機ＩＤ、送信元である親機ＩＤ、親機がもっているデータの情報（コンテンツテーブル）が含まれる。子機は、データ情報を受信し、対応するデータ要求を送信する。データ要求には、宛先である親機ＩＤ、送信元である子機ＩＤ、子機が要求するデータの情報（コンテンツインデックス）が含まれる。
【０００６】
親機は、子機からのデータ要求を受信し、対応するデータ要求応答を送信する。データ要求応答には、送信元である親機ＩＤ、宛先である子機ＩＤ、要求許可または要求不可を示す情報、要求許可の場合にデータサイズおよびデータ分割数などが含まれる。親機は要求許可のデータ要求応答を送信し、子機との間にアプリケーション間の接続を完了し、続いてデータフレームの送信を開始する。
【特許文献１】特開２０００−２３６３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、公共無線ＬＡＮサービスエリアに無線ＬＡＮ機器を持ち込み、公共無線ＬＡＮサービスエリア内のアクセスポイントから新聞記事や路線検索、英会話等の学習ソフトウェア、電子書籍ソフトウェアなどのコンテンツデータをダウンロードできるサービスが普及しつつある。さらに、ユーザが公共無線ＬＡＮサービスエリアを通過するだけで、自動的に必要なコンテンツデータのダウンロードが可能なサービスも提供されている。ここで、ユーザが公共無線ＬＡＮサービスエリアを通過している短時間にコンテンツデータの受信を完了するためには、アクセスポイント（親機）と移動無線端末（子機）との間の高速リンク確立が不可欠になっている。
【０００８】
しかし、従来の無線通信システムでは、図１９(1) に示すように、親機と子機との間の通信チャネルの設定と、アプリケーション間の接続の２段階に分けて行われているために、親機と子機との間のリンク確立に時間がかかって使いにくい。例えば、通信が終了する前にユーザがサービスエリア外に出てしまうこともあり、リンク確立の高速化が望まれている。
【０００９】
本発明は、親機と子機との間でリンク確立に要する時間を短縮することができる無線通信システム、無線通信システムの親機および子機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、親機と子機との間でリンクを確立し、親機が保持しているコンテンツデータの中から子機が要求するコンテンツデータをダウンロードする無線通信システムにおいて、親機は、保持しているコンテンツデータのテーブルを含むビーコンをブロードキャスト送信する手段と、子機から送信された要求コンテンツデータを示すコンテンツインデックスを含むアソシエーション要求を受信する手段と、アソシエーション要求を検証し、要求されたコンテンツデータの送信が可能である場合にはその容量およびデータ分割数等を含むアソシエーション応答を送信し、要求されたコンテンツデータの送信が不可能である場合にはアソシエーション拒絶を送信する手段と、アソシエーション応答の送信後に子機との間のリンク確立を確認し、子機にコンテンツデータを送信する手段とを備える。
【００１１】
子機は、ビーコンを受信する手段と、ビーコンを検証し、ビーコンに含まれるコンテンツデータテーブルに要求するコンテンツデータがある場合にはコンテンツインデックスを含むアソシエーション要求を送信し、要求するコンテンツデータがない場合には次のビーコンの受信に移行する手段と、アソシエーション要求の送信後の所定の期間Ｔresw内に親機から送信されたアソシエーション応答を受信し、また当該期間Ｔresw内にアソシエーション応答を受信できない場合あるいはアソシエーション拒絶を受信した場合には次のビーコンの受信に移行する手段と、アソシエーション応答の受信後に親機との間のリンク確立を確認し、親機から送信されたコンテンツデータを受信する手段とを備える。
【００１２】
また、本発明の無線通信システムの親機と子機は、アソシエーション応答に対応するアソシエーション応答ＡＣＫを送受信してからデータの送受信を開始する構成である。
【００１３】
また、本発明の無線通信システムの親機は、ビーコンに対するアソシエーション要求を受信するためのアソシエーション要求受信開始時間Ｔreq とアソシエーション要求受信ウィンドウ長Ｔreqwを設定し、Ｔreq およびＴreqwを含むビーコンを子機に送信する構成であり、子機は、ビーコンに対するアソシエーション要求を送信する際に、アソシエーション要求が親機のアソシエーション要求受信ウィンドウで受信されるためのアソシエーション要求送信調整時間Ｔreqs（Ｔreq ＜Ｔreqs＜Ｔreq ＋Ｔreqw）を設定し、ビーコンを受信してＴreqs後にアソシエーション要求を送信する構成である。
【００１４】
このとき、親機は、ビーコンを送信してからアソシエーション要求受信開始時間Ｔreq まで、子機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させる構成であり、子機は、アソシエーション要求送信調整時間Ｔreqsに、親機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させる構成としてもよい。
【００１５】
また、本発明の無線通信システムの子機は、アソシエーション要求に対するアソシエーション応答を受信するためのアソシエーション応答受信開始時間Ｔres とアソシエーション応答受信ウィンドウ長Ｔreswを設定し、Ｔres およびＴreswを含むアソシエーション要求を親機に送信する構成であり、親機は、アソシエーション要求に対するアソシエーション応答を送信する際に、アソシエーション応答が子機のアソシエーション応答受信ウィンドウで受信されるためのアソシエーション応答送信調整時間Ｔress（Ｔres ＜Ｔress＜Ｔres ＋Ｔresw）を設定し、アソシエーション要求を受信してＴress後にアソシエーション応答を送信する構成である。
【００１６】
このとき、子機は、アソシエーション要求を送信してからアソシエーション応答受信開始時間Ｔres まで、親機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させる構成であり、親機は、アソシエーション応答送信調整時間Ｔressに、子機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させる構成としてもよい。
【００１７】
また、本発明の無線通信システムの親機は、アソシエーション応答を送信してから時間Ｔd が経過し、かつその間にアソシエーション応答ＡＣＫを受信したときにコンテンツデータの送信を開始し、アソシエーション応答ＡＣＫの受信からコンテンツデータの送信までの間に、子機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させる構成であり、子機は、アソシエーション応答ＡＣＫを送信してからコンテンツデータを受信するための受信ウィンドウを開くまでの間に、親機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させる構成である。
【００１８】
また、本発明の無線通信システムの子機は、親機からのビーコンを受信するためのビーコン受信ウィンドウ長Ｔbwとして、親機のビーコン送信間隔Ｔb 以上の時間を設定し、Ｔbw以内にビーコンを受信しない場合に所定の期間（Ｔpd）だけ親機との間で無線信号の送受信を行う無線送受信部の動作を停止させ、その経過後にビーコン受信に戻る処理を繰り返す構成である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の無線通信システムは、図１９(2) に示すように、親機と子機との間で送受信されるビーコン、アソシエーション要求、アソシエーション応答に、それぞれデータ情報、データ要求、データ要求応答を含めることにより、親機と子機との間に無線チャネルの設定と同時にリンクの確立が可能になり、コンテンツデータの親機から子機へのダウンロードが可能になる。
【００２０】
なお、本発明では、既存のビーコン、アソシエーション要求、アソシエーション応答にデータ情報等が追加されるためにフレーム長が長くなるが、ヘッダの長さも考慮すると従来のように２段階方式でリンクを確立する場合に比べて大幅に短縮することができる。例えば、IEEE802.11ｂ（ビットレート11Ｍbit/s ）のビーコンの場合では、
ヘッダ長：約 170μ秒
ＭＡＣフレームボディ長：約30μ秒
ＦＣＳ長：３μ秒
であり、ヘッダ長の占める割合が大きいことから、親機と子機との間で送受信するフレームの数を減らすことも効果は大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における親機の処理手順を示すフローチャートである。図２は、本発明の第１の実施形態における子機の処理手順を示すフローチャートである。図３は、本発明の第１の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。
【００２２】
（親機の処理手順）
図１および図３を参照して親機の処理手順について説明する。なお、図３において、破線で示す枠は、ビーコン、アソシエーション要求、アソシエーション応答、データ、ＡＣＫなどの受信ウィンドウである。
【００２３】
親機は、子機に対してビーコンをブロードキャスト送信する（Ｓ１）。このビーコンには、
(a-1) 送信元である親機ＩＤ、
(a-2) 親機が保持しているコンテンツデータのテーブル
が含まれる。
【００２４】
親機は、ビーコンの送信完了後に子機から送信されるアソシエーション要求の待ち状態に遷移し、ビーコン送信間隔Ｔb のタイマ計測を開始する（Ｓ２）。このＴb は、一定値または一定範囲内でランダムに設定される値である。親機は、アソシエーション要求待ち状態に遷移してからＴb 以内に子機からのアソシエーション要求を受信しない場合に、ビーコンの送信に戻る（Ｓ３，Ｓ４，Ｓ１）。一方、親機は、アソシエーション要求待ち状態に遷移してからＴb 以内に子機からのアソシエーション要求を受信した場合には、アソシエーション要求を検証する（Ｓ４，Ｓ５）。子機からのアソシエーション要求には、
(b-1) 送信元である子機ＩＤ、
(b-2) 宛先である親機ＩＤ（ビーコンを送信した親機ＩＤ）、
(b-3) ビーコンのコンテンツデータテーブルの中から子機が要求するコンテンツデータ        を示すコンテンツインデックス
が含まれる。
【００２５】
親機におけるアソシエーション要求の検証（Ｓ５）では、子機からのアソシエーション要求に設定されている内容 (b-1)〜(b-3) について、以下の確認処理を行う。(1) 宛先として設定された親機ＩＤが親機自身のＩＤかどうか、(2) 子機ＩＤが親機に登録済みのＩＤかどうか、(3) 子機が要求するコンテンツインデックスを親機が保持しているかどうか（ビーコンで通知したコンテンツデータテーブルに含まれるかどうか）。
【００２６】
親機は、アソシエーション要求の検証（Ｓ５）において、上記の３つの要件の中に１でも該当しない要件があれば（判定：No) 、子機にアソシエーション拒絶を送信してビーコンの送信に戻る（Ｓ６，Ｓ１）。一方、親機は、アソシエーション要求の検証（Ｓ５）において、上記の３つの要件のすべてに該当すれば（判定：Yes)、子機にアソシエーション応答を送信する（Ｓ７）。アソシエーション応答には、
(c-1) 送信元である親機ＩＤ、
(c-2) 宛先である子機ＩＤ（アソシエーション要求を送信した子機ＩＤ）、
(c-3) 親機が送信するコンテンツデータの容量、
(c-4) コンテンツデータ容量が大きい場合にコンテンツデータを複数に分割して送信す        るためのデータ分割数
が含まれる。
【００２７】
このアソシエーション応答の送信後に、規定時間内に子機からのアソシエーション応答ＡＣＫを受信したときに（Ｓ８）、親機と子機との間のリンク確立を確認し、親機から子機へのコンテンツデータの送信が行われる（Ｓ９）。そして、コンテンツデータの送信完了後にビーコンの送信に戻る（Ｓ９，Ｓ１）。なお、規定時間内に子機からのアソシエーション応答ＡＣＫを受信しなければ、コンテンツデータの送信をキャンセルしてビーコンの送信に戻る（Ｓ８，Ｓ１）。ただし、子機から親機へのアソシエーション応答ＡＣＫは省略可能であり、その場合には親機はアソシエーション応答の送信後の所定時間後にコンテンツデータの送信を開始すればよい。以上の親機の処理を状態遷移図にしたものを図４に示す。
【００２８】
（子機の処理手順）
図２および図３を参照して子機の処理手順について説明する。子機は、受信ウィンドウで親機からブロードキャスト送信されるビーコンを待ち受け（Ｓ11）、ビーコンを受信した場合にそのビーコンを検証する（Ｓ12）。子機は、ビーコンの検証（Ｓ12）において、ビーコンに設定されている上記の (a-1)親機ＩＤおよび (a-2)コンテンツデータテーブルについて、以下の確認処理を行う。(1) 親機ＩＤに対応する親機に接続可能かどうか、(2) 子機が要求するコンテンツデータがコンテンツデータテーブルにあるかどうか（親機の記憶部に存在するかどうか）。
【００２９】
子機は、ビーコンの検証（Ｓ12）において、上記の２つの要件の１つでも該当しない要件があれば（判定：No) 、ビーコンの待ち受け状態に戻る（Ｓ11）。一方、子機は、ビーコンの検証（Ｓ12）において、上記の２つの要件のすべてに該当すれば（判定：Yes)、親機にアソシエーション要求を送信する（Ｓ13）。アソシエーション要求には、上記の(b-1) 子機ＩＤ、(b-2) 親機ＩＤ、(b-3) コンテンツインデックスが含まれる。したがって、子機はビーコンのコンテンツデータテーブルの中に要求するコンテンツデータがなければ、そのビーコンに対するアソシエーション要求をせずに次のビーコンを待つ。なお、子機は、アソシエーション要求に、コンテンツデータテーブルの中からコンテンツインデックスを選択しているため、親機のアソシエーション要求の検証（Ｓ５）における「(3) 子機が要求するコンテンツインデックスを親機が保持しているかどうか」の検証は冗長ではあるが、エラー等による誤確認を防ぐために行っている。
【００３０】
子機は、このアソシエーション要求の送信後に親機からのアソシエーション応答の待ち状態に遷移し、アソシエーション応答受信ウィンドウ長Ｔreswのタイマ計測を開始する（Ｓ14）。このＴresw以内に、アソシエーション応答を受信しない場合、またはアソシエーション拒絶を受信した場合は、ビーコンの待ち受け状態に戻る（Ｓ15，Ｓ16，Ｓ17，Ｓ11）。
【００３１】
一方、子機は、アソシエーション応答待ち状態に遷移してからＴresw以内に親機からのアソシエーション応答を受信した場合には、アソシエーション応答を検証する（Ｓ17，Ｓ18）。親機からのアソシエーション応答には、上記の(c-1) 親機ＩＤ、(c-2) 子機ＩＤ、(c-3) コンテンツデータの容量、(c-4) データ分割数が含まれる。アソシエーション応答の検証（Ｓ18）では、親機からのアソシエーション応答に設定されている内容 (c-1)〜(c-4) について、以下の確認処理を行う。(1) 親機ＩＤがビーコンを送信した親機ＩＤかどうか、(2) 宛先として設定された子機ＩＤが子機自身のＩＤかどうか、(3) コンテンツデータの容量が所定の範囲かどうか、(4) データ分割数が所定の範囲かどうか。
【００３２】
子機は、アソシエーション応答の検証（Ｓ18）において、上記の４つの要件の１つでも該当しない要件があれば（判定：No) 、ビーコンの待ち受け状態に戻る（Ｓ11）。一方、子機は、アソシエーション応答の検証（Ｓ18）において、上記の４つの要件のすべてに該当すれば（判定：Yes)、アソシエーション応答ＡＣＫを親機に送信し（Ｓ19）、さらに親機と子機との間のリンク確立を確認し、親機から送信されるコンテンツデータの受信を行う（Ｓ20）。そして、コンテンツデータの受信完了後にビーコンの待ち受け状態に戻る（Ｓ20，Ｓ11）。以上の子機の処理を状態遷移図にしたものを図５に示す。
【００３３】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態における親機の処理手順を示すフローチャートである。図７は、本発明の第２の実施形態における子機の処理手順を示すフローチャートである。図８は、本発明の第２の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。
【００３４】
（親機の処理手順）
図６および図８を参照して親機の処理手順について説明する。なお、図８において、破線で示す枠は、ビーコン、アソシエーション要求、アソシエーション応答、データ、ＡＣＫなどの受信ウィンドウである。
【００３５】
親機は、子機に対してビーコンをブロードキャスト送信する（Ｓ21）。このビーコンには、
(a-1) 送信元である親機ＩＤ、
(a-2) 親機が保持しているコンテンツデータテーブル、
(a-3) ビーコン送信を基準としたアソシエーション要求受信開始時間Ｔreq 、
(a-4) アソシエーション要求受信ウィンドウ長Ｔreqw
が含まれる。
【００３６】
親機は、ビーコンの送信完了後にアソシエーション要求受信開始の待ち状態に遷移し、Ｔreq のタイマ計測を開始してその経過後に（Ｓ22）、子機から送信されるアソシエーション要求の待ち状態に遷移し、Ｔreqwのタイマ計測を開始する（Ｓ23）。第１の実施形態のビーコン送信間隔Ｔb と、本実施形態のＴreq 、Ｔreqwの関係は、
Ｔb ＝Ｔreq ＋Ｔreqw
である。ただし、Ｔreqwは、一定値または一定範囲内でランダムに設定される値である。
【００３７】
親機は、アソシエーション要求待ち状態に遷移してからＴreqw以内に子機からのアソシエーション要求を受信しない場合に、ビーコンの送信に戻る（Ｓ24，Ｓ25，Ｓ21）。一方、親機は、アソシエーション要求待ち状態に遷移してからＴreqw以内に子機からのアソシエーション要求を受信した場合には、アソシエーション要求を検証する（Ｓ25，Ｓ26）。子機からのアソシエーション要求には、
(b-1) 送信元である子機ＩＤ、
(b-2) 宛先である親機ＩＤ（ビーコンを送信した親機ＩＤ）、
(b-3) ビーコンのコンテンツデータテーブルの中から子機が要求するコンテンツデータ        を示すコンテンツインデックス、
(b-4) アソシエーション要求送信を基準としたアソシエーション応答受信開始時間
Ｔres 、
(b-5) アソシエーション応答受信ウィンドウ長Ｔresw
が含まれる。
【００３８】
親機におけるアソシエーション要求の検証（Ｓ26）では、子機からのアソシエーション要求に設定されている内容 (b-1)〜(b-3) について、以下の確認処理を行う。(1) 宛先として設定された親機ＩＤが親機自身のＩＤかどうか、(2) 子機ＩＤが親機に登録済みのＩＤかどうか、(3) 子機が要求するコンテンツインデックスを親機が保持しているかどうか（ビーコンで通知したコンテンツデータテーブルに含まれるかどうか）。
【００３９】
親機は、アソシエーション要求の検証（Ｓ26）において、上記の３つの要件の中に１でも該当しない要件があれば（判定：No) 、子機にアソシエーション拒絶を送信する処理に入る（Ｓ27）。アソシエーション拒絶送信処理（Ｓ27）では、アソシエーション応答／拒絶送信調整時間Ｔressのタイマ計測を開始し、その経過後にアソシエーション拒絶を送信してビーコンの送信に戻る（Ｓ27，Ｓ21）。一方、親機は、アソシエーション要求の検証（Ｓ26）において、上記の３つの要件のすべてに該当すれば（判定：Yes)、子機にアソシエーション応答を送信する処理に入る（Ｓ28）。アソシエーション応答送信処理（Ｓ28）では、アソシエーション応答／拒絶送信調整時間Ｔressのタイマ計測を開始し、その経過後にアソシエーション応答を送信する。ここで、アソシエーション応答／拒絶送信調整時間Ｔressは、子機から送信されたアソシエーション要求に含まれる(b-4) Ｔres 、(b-5) Ｔreswに応じて、
Ｔres ＜Ｔress＜Ｔres ＋Ｔresw
となるように設定される。すなわち、親機は、アソシエーション拒絶またはアソシエーション応答が、アソシエーション応答受信ウィンドウ長Ｔreswの間に子機に受信されるように時間調整して送信される。
【００４０】
アソシエーション応答には、
(c-1) 送信元である親機ＩＤ、
(c-2) 宛先である子機ＩＤ（アソシエーション要求を送信した子機ＩＤ）、
(c-3) 親機が送信するコンテンツデータの容量、
(c-4) コンテンツデータ容量が大きい場合にコンテンツデータを複数に分割して送信す        るためのデータ分割数、
(c-5) コンテンツデータの送信開始時間Ｔd 
が含まれる。
【００４１】
親機は、アソシエーション要求を受信してからＴressの経過後にアソシエーション応答を送信し、そしてアソシエーション応答ＡＣＫを受信し、親機と子機との間のリンク確立を確認して送信開始時間Ｔd の経過後に、親機から子機へのコンテンツデータの送信を行う（Ｓ29，Ｓ30）。なお、アソシエーション応答送信後にＴd を経過してもアソシエーション応答ＡＣＫを受信しない場合には、ビーコンの送信に戻る（Ｓ29，Ｓ21）。そして、コンテンツデータの送信完了後にビーコンの送信に戻る（Ｓ30，Ｓ21）。以上の親機の処理を状態遷移図にしたものを図９に示す。
【００４２】
（子機の処理手順）
図７および図８を参照して子機の処理手順について説明する。子機は、受信ウィンドウで親機からブロードキャスト送信されるビーコンを待ち受け（Ｓ31）、ビーコンを受信した場合にそのビーコンを検証する（Ｓ32）。子機は、ビーコンの検証（Ｓ32）の検証において、ビーコンに設定されている上記の (a-1)親機ＩＤおよび (a-2)コンテンツデータテーブルについて、以下の確認処理を行う。(1) 親機ＩＤに対応する親機に接続可能かどうか、(2) 子機が要求するコンテンツデータがコンテンツデータテーブルにあるかどうか（親機の記憶部に存在するかどうか）。
【００４３】
子機は、ビーコンの検証（Ｓ32）において、上記の２つの要件の１つでも該当しない要件があれば（判定：No) 、ビーコンの待ち受け状態に戻る（Ｓ31）。一方、子機は、ビーコンの検証（Ｓ32）において、上記の２つの要件のすべてに該当すれば（判定：Yes)、親機にアソシエーション要求を送信する処理に入る（Ｓ33）。アソシエーション要求送信処理（Ｓ33）では、アソシエーション要求送信調整時間Ｔreqsのタイマ計測を開始し、その経過後にアソシエーション要求を送信する（Ｓ34）。ここで、アソシエーション要求送信調整時間Ｔreqsは、親機から送信されたビーコンに含まれる(a-3) Ｔreq 、(a-4) Ｔreqwに応じて、
Ｔreq ＜Ｔreqs＜Ｔreq ＋Ｔreqw
となるように設定される。すなわち、子機は、アソシエーション要求がアソシエーション要求受信ウィンドウ長Ｔreqwの間に親機に受信されるように時間調整して送信される。
【００４４】
アソシエーション要求には、上記の(b-1) 子機ＩＤ、(b-2) 親機ＩＤ、(b-3) コンテンツインデックス、(b-4) Ｔres 、(b-5) Ｔreswが含まれる。子機は、このアソシエーション要求の送信後に親機からのアソシエーション応答受信開始の待ち状態に遷移し、Ｔres のタイマ計測を開始してその経過後に（Ｓ34）、親機から送信されるアソシエーション応答の待ち状態に遷移し、Ｔreswのタイマ計測を開始する（Ｓ35）。このＴresw以内に、アソシエーション応答を受信しない場合、またはアソシエーション拒絶を受信した場合は、ビーコンの待ち受け状態に戻る（Ｓ36，Ｓ37，Ｓ38，Ｓ31）。
【００４５】
一方、子機は、アソシエーション応答待ち状態に遷移してからＴresw以内に親機からのアソシエーション応答を受信した場合には、アソシエーション応答を検証する（Ｓ38，Ｓ39）。親機からのアソシエーション応答には、上記の(c-1) 親機ＩＤ、(c-2) 子機ＩＤ、(c-3) コンテンツデータの容量、(c-4) データ分割数、(c-5) コンテンツデータの送信開始時間Ｔd が含まれる。アソシエーション応答の検証（Ｓ39）では、親機からのアソシエーション応答に設定されている内容 (c-1)〜(c-4) について、以下の確認処理を行う。(1) 親機ＩＤがビーコンを送信した親機ＩＤかどうか、(2) 宛先として設定された子機ＩＤが子機自身のＩＤかどうか、(3) コンテンツデータの容量が所定の範囲かどうか、(4) データ分割数が所定の範囲かどうか。
【００４６】
子機は、アソシエーション応答の検証（Ｓ39）において、上記の４つの要件の１つでも該当しない要件があれば（判定：No) 、ビーコンの待ち受け状態に戻る（Ｓ31）。一方、子機は、アソシエーション応答の検証（Ｓ39）において、上記の４つの要件のすべてに該当すれば（判定：Yes)、アソシエーション応答ＡＣＫを親機に送信し（Ｓ40）、さらに親機と子機との間のリンク確立を確認し、親機から送信されるコンテンツデータの受信を行う（Ｓ41）。そして、コンテンツデータの受信完了後にビーコンの待ち受け状態に戻る（Ｓ41，Ｓ31）。以上の子機の処理を状態遷移図にしたものを図１０に示す。
【００４７】
以上説明した第２の実施形態では、図８のタイムチャートに示すように、親機が送信したビーコンを子機が受信し、子機が親機にアソシエーション要求を送信する時間としてＴreqs（＞Ｔreq ）が設定されている。したがって、親機ではビーコンを送信してから少なくともＴreq の時間は無線送受信部のパワーダウンが可能になる。一方、子機でも、ビーコンを受信してからＴreqs後にアソシエーション要求を送信するので、その間は無線送受信部のパワーダウンが可能になる。これにより、親機および子機においてリンク確立までの低電力化が可能になる。
【００４８】
同様に、子機が送信したアソシエーション要求を親機が受信し、親機が子機にアソシエーション応答を送信する時間としてＴress（＞Ｔres ）が設定されている。したがって、子機ではアソシエーション要求を送信してから少なくともＴres の時間は無線送受信部のパワーダウンが可能になる。一方、親機でも、アソシエーション要求を受信してからＴress後にアソシエーション応答を送信するので、その間は無線送受信部のパワーダウンが可能になる。
【００４９】
さらに、親機では、アソシエーション応答の送信後からコンテンツデータを送信するまでの時間Ｔd 中において、アソシエーション応答ＡＣＫの受信後からコンテンツデータ送信までの間についても無線送受信部のパワーダウンが可能になる。また、子機では、アソシエーション応答ＡＣＫの送信後からコンテンツデータを受信するための受信ウィンドウを開けるまでの間に、無線送受信部のパワーダウンが可能になる。これにより、親機および子機においてリンク確立までの低電力化が可能になる。なお、図８では、以上示したパワーダウンが可能な期間について、白抜き矢印で示している。
【００５０】
（第３の実施形態）
図１１は、本発明の第３の実施形態における子機の処理手順を示すフローチャートである。図１２は、本発明の第３の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。図１３は、本発明の第３の実施形態における子機の状態遷移図である。
【００５１】
本実施形態は、第１の実施形態に対応する子機の処理において、ビーコンの待ち受け期間中にパワーダウン時間Ｔpdを設けるところに特徴がある。
【００５２】
子機はビーコン受信ウィンドウ長Ｔbwとして、親機のビーコン送信間隔Ｔb 以上の時間を設定する。子機は、ビーコン待ち受け状態でＴbwのタイマ計測を開始し（Ｓ51）、Ｔbw以内にビーコンを受信しない場合にパワーダウンする（Ｓ52，Ｓ31，Ｓ53）。ビーコンを受信できずにパワーダウンした場合には、Ｔpdの経過後にウェイクアップし、ビーコン待ち受け状態に戻ってＴbwのタイマ計測を開始する（Ｓ54，Ｓ55，Ｓ51）。その他の処理は第１の実施形態と同様である。
【００５３】
このように、ビーコン待ち受け時にビーコン受信ウィンドウでビーコンを受信できなければ、パワーダウン時間Ｔpdを経て、ビーコン受信ウィンドウでビーコンの受信を再度試みる。これにより、子機においてビーコン待ち受け時の低電力化が可能になる。
【００５４】
（第４の実施形態）
図１４は、本発明の第４の実施形態における子機の処理手順を示すフローチャートである。図１５は、本発明の第４の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。図１６は、本発明の第４の実施形態における子機の状態遷移図である。
【００５５】
本実施形態は、第２の実施形態に対応する子機の処理において、ビーコンの待ち受け期間中にパワーダウン時間Ｔpdを設けるところに特徴がある。
【００５６】
子機はビーコン受信ウィンドウ長Ｔbwとして、親機のビーコン送信間隔Ｔb 以上の時間を設定する。子機は、ビーコン待ち受け状態でＴbwのタイマ計測を開始し（Ｓ61）、Ｔbw以内にビーコンを受信しない場合にパワーダウンする（Ｓ62，Ｓ31，Ｓ63）。ビーコンを受信できずにパワーダウンした場合には、Ｔpdの経過後にウェイクアップし、ビーコン待ち受け状態に戻ってＴbwのタイマ計測を開始する（Ｓ64，Ｓ65，Ｓ61）。その他の処理は第２の実施形態と同様である。これにより、子機においてビーコン待ち受け時の低電力化が可能になる。
【００５７】
（親機の構成例）
図１７は、親機の構成例を示す。図において、親機は、無線送受信部１１、信号処理用ハードウェア部１２、信号処理用ソフトウェア部１３、メモリ部１４、表示部１５および操作部１６により構成される。
【００５８】
無線送受信部１１は、無線電波を受信し、受信無線信号に変換して信号処理用ハードウェア部１２に出力する。また、無線送受信部１１は、信号処理用ハードウェア部１２から入力する送信無線信号を無線電波に変換して送信する。
【００５９】
信号処理用ハードウェア部１２は、上記の各実施形態に示した親機の状態遷移判断などの無線制御信号処理を行い、生成されたビーコン、アソシエーション応答、アソシエーション拒絶などの送信無線制御信号を無線送受信部１１に出力する。また、無線送受信部から入力する受信無線信号のうち、アソシエーション要求およびアソシエーション応答ＡＣＫに対して無線制御信号処理を行う。また、信号処理用ソフトウェア部１３から入力する接続中の子機への送信データに対して無線データ信号処理を施し、送信無線信号として無線送受信部１１に出力する。
【００６０】
信号処理用ソフトウェア部１３は、メモリ部１４から入力するコンテンツデータを分割し、送信データとして信号処理用ハードウェア部１２に出力する。また、各種アプリケーション機能を実現する。
【００６１】
メモリ部１４は、１または複数のコンテンツデータ、親機ＩＤ、接続可能な子機ＩＤなどを保持する。また、子機との間でリンクが確立した場合に、保持しているコンテンツデータのうち子機が要求したコンテンツデータを信号処理用ソフトウェア部１３に出力する。
【００６２】
表示部１５は、ユーザが装置の設定や操作を行う際に使用するディスプレイ等である。  操作部１６は、ユーザが装置の設定や操作を行う際に使用するキーボード等である。
【００６３】
（子機の構成例）
図１８は、子機の構成例を示す。図において、子機は、無線送受信部２１、信号処理用ハードウェア部２２、信号処理用ソフトウェア部２３、メモリ部２４、表示部２５および操作部２６により構成される。
【００６４】
無線送受信部２１は、無線電波を受信し、受信無線信号に変換して信号処理用ハードウェア部２２に出力する。また、無線送受信部２１は、信号処理用ハードウェア部２２から入力する送信無線信号を無線電波に変換して送信する。また、パワーダウンを指示するパワーダウン信号が入力されるときに、無線電波の送受信を停止し、無線送受信部の消費電力を低減する。
【００６５】
信号処理用ハードウェア部２２は、上記の各実施形態に示した子機の状態遷移判断などの無線制御信号処理を行い、無線送受信部２１から入力するビーコン、アソシエーション応答、アソシエーション拒絶などの受信無線制御信号を処理する。また、無線送受信部２１から送信する送信無線信号のアソシエーション要求、アソシエーション応答ＡＣＫを生成し、無線送受信部２１に出力する。また、無線送受信部２１から入力する受信無線信号のうち、受信データ信号に対して無線データ信号処理を施し、受信データとして信号処理用ソフトウェア部２３に出力する。また、無線通信の状態に応じてパワーダウン信号を生成し、無線送受信部２１のパワーダウン制御を行う。
【００６６】
信号処理用ソフトウェア部２３は、信号処理用ハードウェア部２２から入力された受信データを再構成し、受信コンテンツデータとしてメモリ部２４に出力する。また、各種アプリケーション機能を実現する。
【００６７】
メモリ部２４は、信号処理用ソフトウェア部２３から入力する受信コンテンツデータを格納する。また、子機ＩＤ、接続可能な親機ＩＤなどを保持する。
【００６８】
表示部２５は、ユーザが装置の設定や操作を行う際に使用するディスプレイ等である。  操作部２６は、ユーザが装置の設定や操作を行う際に使用するキーボード等である。
【００６９】
なお、親機および子機の基本的な装置構成は同じであるので、共通の装置構成において設定により親機または子機として使用するようにしても可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施形態における親機の処理手順を示すフローチャート。
【図２】本発明の第１の実施形態における子機の処理手順を示すフローチャート。
【図３】本発明の第１の実施形態の動作例を示すタイムチャート。
【図４】本発明の第１の実施形態における親機の状態遷移を示す図。
【図５】本発明の第１の実施形態における子機の状態遷移を示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態における親機の処理手順を示すフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施形態における子機の処理手順を示すフローチャート。
【図８】本発明の第２の実施形態の動作例を示すタイムチャート。
【図９】本発明の第２の実施形態における親機の状態遷移を示す図。
【図１０】本発明の第２の実施形態における子機の状態遷移を示す図。
【図１１】本発明の第３の実施形態における子機の処理手順を示すフローチャート。
【図１２】本発明の第３の実施形態の動作例を示すタイムチャート。
【図１３】本発明の第３の実施形態における子機の状態遷移を示す図。
【図１４】本発明の第４の実施形態における子機の処理手順を示すフローチャート。
【図１５】本発明の第４の実施形態の動作例を示すタイムチャート。
【図１６】本発明の第４の実施形態における子機の状態遷移を示す図。
【図１７】親機の構成例を示す図。
【図１８】子機の構成例を示す図。
【図１９】親機・子機間のリンク確立までの通信形態を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【００７１】
１１  無線送受信部
１２  信号処理用ハードウェア部
１３  信号処理用ソフトウェア部
１４  メモリ部
１５  表示部
１６  操作部
２１  無線送受信部
２２  信号処理用ハードウェア部
２３  信号処理用ソフトウェア部
２４  メモリ部
２５  表示部
２６  操作部
【図１】
0004476888.tif 000002
【図２】
0004476888.tif 000003
【図３】
0004476888.tif 000004
【図４】
0004476888.tif 000005
【図５】
0004476888.tif 000006
【図６】
0004476888.tif 000007
【図７】
0004476888.tif 000008
【図８】
0004476888.tif 000009
【図９】
0004476888.tif 000010
【図１０】
0004476888.tif 000011
【図１１】
0004476888.tif 000012
【図１２】
0004476888.tif 000013
【図１３】
0004476888.tif 000014
【図１４】
0004476888.tif 000015
【図１５】
0004476888.tif 000016
【図１６】
0004476888.tif 000017
【図１７】
0004476888.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
0004476888.tif 000020