(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局及び複数の無線端末によって構成された無線通信システムにおいて、前記無線基地局と無線通信を行う無線インタフェースを備えた無線端末であって、
前記無線インタフェースの電源をオンにする起動状態と前記無線インタフェースの電源をオフにするスリープ状態との切り替えを制御する制御部と、
前記無線インタフェースに供給する電力を蓄積するバッテリと、
前記バッテリに蓄積された電力の残量であるバッテリ残量を取得する取得部と、
前記取得部によって取得されたバッテリ残量、及び前記無線基地局と無線通信を行っている他無線端末から受信した前記他無線端末の通信順序及びバッテリレベルに基づいて、自端末通信順序を設定する設定部と
を備え、
前記制御部は、自無線端末が無線通信を行う順序である自端末通信順序に従って、前記スリープ状態から前記起動状態への遷移を行うことを特徴とする無線端末。
【請求項２】
前記取得部は、前記バッテリ残量を量子化した値であるバッテリレベルを取得することを特徴とする請求項１に記載の無線端末。
【請求項３】
前記バッテリレベルをブロードキャストで送信する送信部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の無線端末。
【請求項４】
前記送信部は、前記無線基地局と新たに無線通信を開始する場合に、前記バッテリレベルをブロードキャストで送信することを特徴とする請求項３に記載の無線端末。
【請求項５】
前記送信部は、前記無線基地局と既に無線通信を行っており、前記バッテリレベルが新たなバッテリレベルに変化した場合に、前記新たなバッテリレベルをブロードキャストで送信することを特徴とする請求項３に記載の無線端末。
【請求項６】
前記自端末通信順序をブロードキャストで送信する送信部とをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の無線端末。
【請求項７】
前記送信部は、前記無線基地局と新たに無線通信を開始する場合に、前記自端末通信順序をブロードキャストで送信することを特徴とする請求項６に記載の無線端末。
【請求項８】
前記送信部は、前記無線基地局と既に無線通信を行っており、前記自端末通信順序が新たな自端末通信順序に変化した場合に、前記新たな自端末通信順序をブロードキャストで送信することを特徴とする請求項６に記載の無線端末。
【請求項９】
前記設定部は、前記他端末通信順序と前記自端末通信順序との比較結果に基づいて、前記自端末通信順序を再設定することを特徴とする請求項６に記載の無線端末。
【請求項１０】
前記他無線端末は、前記無線基地局と新たに無線通信を開始する他無線端末であり、
前記設定部は、前記他端末通信順序よりも前記自端末通信順序が小さくない場合に、前記自端末通信順序を大きい値に再設定することを特徴とする請求項９に記載の無線端末。
【請求項１１】
前記他無線端末は、前記無線基地局と既に無線通信を行っている他無線端末であり、
前記設定部は、
前記他無線端末から既に受信している前記他端末通信順序よりも前記自端末通信順序が小さく、かつ、前記他無線端末から新たに受信する前記他端末通信順序よりも前記自端末通信順序が小さくない場合に、前記自端末通信順序を大きい値に再設定し、
前記他無線端末から既に受信している前記他端末通信順序よりも前記自端末通信順序が大きく、かつ、前記他無線端末から新たに受信する前記他端末通信順序よりも前記自端末通信順序が大きくない場合に、前記自端末通信順序を小さい値に再設定することを特徴とする請求項９に記載の無線端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局及び複数の無線端末によって構成され、所定無線帯域を用いて無線通信を行う無線通信システムにおいて、無線基地局と無線通信を行う無線インタフェースを備えた無線端末、無線基地局及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線基地局及び複数の無線端末によって構成される無線ネットワークにおいて、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）を適用する無線通信方式が知られている。
【０００３】
各無線端末がパケットを送信する順序は、一般的にランダムに決定される。又は、各無線端末がパケットを送信する順序は、無線ネットワーク内でスケジューリングによって決定される。スケジューリング方法としては、無線端末がパケットを送信する時刻（以下、送信時刻）を無線端末毎に定める方法（時刻スケジューリング）が考えられる。これによって、各無線端末が送信するパケットの衝突確率が低減され、無線リソースが有効に活用される。
【０００４】
ところで、無線端末の消費電力を低減するために、省電力モードを有する無線端末が知られている。省電力モードでは、起動状態（Ｗａｋｅ−Ｕｐ状態）からスリープ状態（Ｓｌｅｅｐ状態）への遷移によって、無線端末の消費電力が低減される。起動状態は、パケットの送信又は受信を行うことが可能な状態である。スリープ状態は、無線端末に設けられた無線インタフェースの電源がオフとなった状態である。
【０００５】
上述したように、時刻スケジューリングでは、スリープ状態から起動状態への遷移を送信時刻において無線端末が行うため、無線端末の消費電力を効率的に低減することが可能である。
【０００６】
一方で、スケジューリング方法としては、無線端末がパケットを送信する順序（以下、通信順序）を無線端末毎に定める方法（以下、順序スケジューリング）も考えられる。順序スケジューリングでは、各無線端末は、パケットを送信する正確な時刻を把握していないため、自無線端末がパケットを送信する時刻を推定して、スリープ状態から起動状態への遷移を行う。
【０００７】
ここで、各無線端末は、他無線端末がパケットの送信を開始する時刻（送信開始時刻）や他無線端末がパケットの送信を終了する時刻（送信終了時刻）を把握していない。一方で、他無線端末がパケットの送信に用いる送信時間長（タイムスロット長）は可変である。また、他無線端末に割り当てられた送信時間（タイムスロット）が用いられないことも考えられる。
【０００８】
これに対して、他無線端末に割り当てられた送信時間（タイムスロット）に対して無線端末が割り込む機能（以下、割込み機能）が提案されている。このような割込み機能によって、各無線端末が送信するパケットの遅延を低減することができる。
【０００９】
割込み機能を実現する無線通信方式として、以下に示す技術が提案されている。
【００１０】
第１技術では、無線ＬＡＮにおける通信プロトコルであるＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が規定されている。無線基地局（ＡＰ；Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）は、ポーリングリストに含まれる無線端末に対して、ポーリングフレームを送信する。各無線端末は、ポーリングフレームの受信によって、パケットを送信する権限（送信権）を取得する。ＰＣＦでは、送信権を取得可能な期間として、ＣＦＰ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ｆｒｅｅ  Ｐｅｒｉｏｄ）とＣＰ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｏｄ）とが周期的に繰り返される。ＣＦＰでは、各無線端末は、ポーリングフレームによって送信権を取得する。一方で、ＣＰでは、各無線端末は、自律分散的に送信権を取得する。
【００１１】
第２技術では、ＩＥＥＥ８０２．１１のＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）をベースとして、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を利用する通信プロトコルが規定されている。各無線端末は、他無線端末の無線通信の状況を監視しており、自律分散的に通信順序を決定する。例えば、既に４つの無線端末が無線通信を行っている場合には、新たな無線端末の通信順序は５番目の通信順序となる。ｎ番目の無線端末がパケットを送信しながった場合には、ｎ＋１番目の無線端末は、ｎ番目の無線端末に割り当てられた送信時間（タイムスロット）に割り込む。
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ８０２．１１、１９９９  （Ｒ２００３）  ａｎｄ  ｉｔｓ  ａｍｅｎｄｍｅｎｔｓ，  ＩＥＥＥ  Ｐｒｅｓｓ
【非特許文献２】Ｉ．  Ａａｄ，  Ｐ．Ｈｏｆｍａｎｎ，  Ｌ．Ｌｏｙｏｌａ，  Ｊ．Ｗｄｍｅｒ，  “Ｓｅｌｆ−ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ  ８０２．１１−ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  ＭＡＣ  ｗｉｔｈ  Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ”，  ｉｎ  ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  ＭＡＳＳ  ２００７，  Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２００７，  Ｐｉｓａ，  Ｉｔａｌｙ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、第１技術では、各無線端末は、ＣＦＰの開始からパケットの送信終了までの間、起動状態からスリープ状態への遷移を行うことができない。
【００１３】
上述した第２技術では、各無線端末は、複数の無線端末がパケットの送信を行う期間（送信スケジュール期間）の開始からパケットの送信終了までの間、起動状態からスリープ状態への遷移を行うことができない。
【００１４】
特に、後方の通信順序が割り当てられた無線端末の起動状態が比較的長くなるため、このような無線端末の消費電力が増大する。無線端末のバッテリ寿命が短縮してしまう。
【００１５】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、無線端末のバッテリ寿命を長くすることを可能とする無線端末、無線基地局及び無線通信システム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】
【００１６】
第１の特徴に係る無線端末は、無線基地局及び複数の無線端末によって構成された無線通信システムにおいて、前記無線基地局と無線通信を行う無線インタフェースを備える。無線端末は、前記無線インタフェースの電源をオンにする起動状態と前記無線インタフェースの電源をオフにするスリープ状態との切り替えを制御する制御部と、前記無線インタフェースに供給する電力を蓄積するバッテリと、前記バッテリに蓄積された電力の残量であるバッテリ残量を取得する取得部とを備える。前記制御部は、自無線端末が無線通信を行う順序である自端末通信順序に従って、前記スリープ状態から前記起動状態への遷移を行う。前記自端末通信順序は、前記バッテリ残量に基づいてスケジュールされる。
【００１７】
かかる特徴によれば、無線端末の通信順序（自端末通信順序）がバッテリ残量に基づいてスケジュールされる。すなわち、バッテリ残量が少ない無線端末の通信順序を小さくする。従って、無線端末のバッテリ切れを抑制して、無線端末のバッテリ寿命を長くすることができる。
【００１８】
第１の特徴において、前記取得部は、前記バッテリ残量を量子化した値であるバッテリレベルを取得する。
【００１９】
第１の特徴において、無線端末は、前記バッテリレベルをブロードキャストで送信する送信部をさらに備える。
【００２０】
第１の特徴において、前記送信部は、前記無線基地局と新たに無線通信を開始する場合に、前記バッテリレベルをブロードキャストで送信する。
【００２１】
第１の特徴において、前記送信部は、前記無線基地局と既に無線通信を行っており、前記バッテリレベルが新たなバッテリレベルに変化した場合に、前記新たなバッテリレベルをブロードキャストで送信する。
【００２２】
第１の特徴において、無線端末は、前記バッテリレベルに基づいて、前記自端末通信順序を設定する設定部と、前記自端末通信順序をブロードキャストで送信する送信部とをさらに備える。
【００２３】
第１の特徴において、前記送信部は、前記無線基地局と新たに無線通信を開始する場合に、前記自端末通信順序をブロードキャストで送信する。
【００２４】
第１の特徴において、前記送信部は、前記無線基地局と既に無線通信を行っており、前記自端末通信順序が新たな自端末通信順序に変化した場合に、前記新たな自端末通信順序をブロードキャストで送信する。
【００２５】
第１の特徴において、無線端末は、他無線端末が無線通信を行う順序である他端末通信順序を前記他無線端末から受信する受信部をさらに備える。前記設定部は、前記他端末通信順序と前記自端末通信順序との比較結果に基づいて、前記自端末通信順序を再設定する。
【００２６】
第１の特徴において、前記他無線端末は、前記無線基地局と新たに無線通信を開始する他無線端末である。前記設定部は、前記他端末通信順序よりも前記自端末通信順序が小さくない場合に、前記自端末通信順序を大きい値に再設定する。
【００２７】
第１の特徴において、前記他無線端末は、前記無線基地局と既に無線通信を行っている他無線端末である。前記設定部は、前記他無線端末から既に受信している前記他端末通信順序よりも前記自端末通信順序が小さく、かつ、前記他無線端末から新たに受信する前記他端末通信順序よりも前記自端末通信順序が小さくない場合に、前記自端末通信順序を大きい値に再設定する。前記設定部は、前記他無線端末から既に受信している前記他端末通信順序よりも前記自端末通信順序が大きく、かつ、前記他無線端末から新たに受信する前記他端末通信順序よりも前記自端末通信順序が大きくない場合に、前記自端末通信順序を小さい値に再設定する。
【００２８】
第２の特徴に係る無線基地局は、無線インタフェースに供給する電力を蓄積するバッテリを有する複数の無線端末と無線通信を行う。無線基地局は、前記バッテリに蓄積された電力の残量であるバッテリ残量を、前記複数の無線端末のそれぞれから受信する受信部と、前記バッテリ残量に基づいて、前記複数の無線端末のそれぞれが無線通信を行う通信順序を設定するスケジューリング部と、前記通信順序を前記複数の無線端末に送信する送信部とを備える。
【００２９】
第３の特徴に係る無線端末は、無線インタフェースに供給する電力を蓄積するバッテリを有する複数の無線端末及び無線基地局によって構成された無線通信システムにおいて、前記複数の無線端末のいずれかである。無線端末は、前記バッテリに蓄積された電力の残量であるバッテリ残量を、前記複数の無線端末のそれぞれから受信する受信部と、前記バッテリ残量に基づいて、前記複数の無線端末のそれぞれが無線通信を行う通信順序を設定するスケジューリング機能を有するスケジューリング部と、前記通信順序を前記複数の無線端末に送信する送信部と、自無線端末に設けられた前記バッテリに蓄積された電力の残量である自端末バッテリ残量を取得する取得部と、前記自端末バッテリ残量が所定閾値よりも少ない場合に、前記複数の無線端末のうち、他無線端末にスケジューリング機能を引き継ぐ引継ぎ部とを備える。
【００３０】
第４の特徴に係る無線通信システムは、無線基地局及び前記無線基地局と無線通信を行う無線インタフェースを有する複数の無線端末によって構成される。無線通信システムは、前記無線インタフェースの電源をオンにする起動状態と前記無線インタフェースの電源をオフにするスリープ状態との切り替えを制御する制御部と、前記無線インタフェースに供給する電力を蓄積するバッテリと、前記バッテリに蓄積された電力の残量であるバッテリ残量を取得する取得部とを備える。前記制御部は、前記複数の無線端末のそれぞれが無線通信を行う順序である通信順序に従って、前記スリープ状態から前記起動状態への遷移を行う。前記通信順序は、前記バッテリ残量に基づいてスケジュールされる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、無線端末のバッテリ寿命を長くすることを可能とする無線端末、無線基地局及び無線通信システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下において、本発明の実施形態に係る無線通信システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００３３】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００３４】
［第１実施形態］
（無線通信システムの構成）
以下において、第１実施形態に係る無線通信システムの構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る無線通信システムを示す図である。
【００３５】
図１に示すように、無線通信システムは、複数の無線端末１０（無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｇ）及び無線基地局２０によって構成される。無線通信システムでは、所定無線帯域を用いて無線通信が行われる。なお、無線端末１０の数は任意であることは勿論である。
【００３６】
無線通信システムは、例えば、無線ＬＡＮ通信システムなどである。無線通信システムでは、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）を適用する無線通信方式が適用される。
【００３７】
無線端末１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成される端末である。無線端末１０は、携帯端末やＰＤＡなどであり、無線基地局２０と無線通信を行う機能を有する。
【００３８】
無線基地局２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成される装置である。無線基地局２０は、無線端末１０と無線通信を行う機能を有する。
【００３９】
（無線端末の構成）
以下において、第１実施形態に係る無線端末の構成について、図面を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態に係る無線端末１０を示すブロック図である。
【００４０】
図２に示すように、無線端末１０は、無線インタフェース１１と、バッテリ１２と、バッテリ残量取得部１３と、スケジューリング管理部１４と、制御部１５とを有する。
【００４１】
無線インタフェース１１は、無線基地局２０と無線通信を行う。具体的には、無線インタフェース１１は、電波の送信及び受信などを行う。無線インタフェース１１で受信する電波は、自無線端末１０宛の電波だけではなくて、他無線端末１０宛の電波を含む。
【００４２】
ここで、無線インタフェース１１の状態として、起動状態及びスリープ状態が挙げられる。起動状態は、無線インタフェース１１の電源がオンにされた状態である。スリープ状態は、無線インタフェース１１の電源がオフにされた状態である。
【００４３】
例えば、無線インタフェース１１は、後述するバッテリ残量データを含むパケットを無線基地局２０に送信する。無線インタフェース１１は、バッテリ残量データを含むパケットをブロードキャストで送信してもよい。無線インタフェース１１は、ユーザデータを含むパケットを無線基地局２０に送信する。
【００４４】
無線インタフェース１１は、スケジューリング情報を含むパケットを無線基地局２０から受信する。無線インタフェース１１は、スケジューリング情報を含むビーコンを無線基地局２０から受信してもよい。ビーコンは、所定周期で無線基地局２０から無線端末１０に送信される。無線インタフェース１１は、ユーザデータを含むパケットを無線基地局２０から受信する。
【００４５】
ここで、スケジューリング情報は、複数の無線端末１０が無線通信を行う期間（以下、無線通信サイクル）において、各無線端末１０が無線通信を行う順序（以下、通信順序）を含む。無線通信サイクルは、所定の周期で繰り返される。
【００４６】
バッテリ１２は、無線インタフェース１１に供給する電力を蓄積する。バッテリ１２は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池である。
【００４７】
バッテリ残量取得部１３は、バッテリ１２に蓄積された電力の残量（以下、バッテリ残量）を取得する。バッテリ残量取得部１３は、所定範囲（例えば、１〜４の整数）でバッテリ残量を量子化してもよい。以下においては、量子化されたバッテリ残量をバッテリレベルと称する。
【００４８】
スケジューリング管理部１４は、無線基地局２０から受信するスケジューリング情報を管理する。具体的には、スケジューリング管理部１４は、無線通信サイクルにおいて自無線端末１０に割り当てられた通信順序を管理する。
【００４９】
制御部１５は、無線端末１０の動作を統括的に制御する。例えば、制御部１５は、無線通信に用いる無線パラメータの設定などを行う。また、制御部１５は、バッテリ残量（第１実施形態では、バッテリレベル）を示すバッテリ残量データやユーザデータの送信を無線インタフェース１１に指示する。
【００５０】
ここで、制御部１５は、無線基地局２０と新たに無線通信を開始する場合に、バッテリ残量データの送信を無線インタフェース１１に指示する。なお、無線インタフェース１１は、バッテリ残量データを含むパケットを無線基地局２０に送信する。無線インタフェース１１は、バッテリ残量データを含むパケットをブロードキャストで送信してもよい。
【００５１】
制御部１５は、自無線端末１０のバッテリレベルが新たなバッテリレベルに変化した場合に、新たなバッテリレベルを示すバッテリ残量データの送信を無線インタフェース１１に指示する。なお、無線インタフェース１１は、バッテリ残量データを含むパケットを無線基地局２０に送信する。無線インタフェース１１は、バッテリ残量データを含むパケットをブロードキャストで送信してもよい。
【００５２】
制御部１５は、スケジューリング管理部１４で管理するスケジューリング情報に基づいて、ユーザデータを含むパケットの送信を無線インタフェース１１に指示する。制御部１５は、スリープ状態と起動状態との切り替えを制御する。具体的には、制御部１５は、無線通信サイクルの開始時点において、スリープ状態から起動状態への遷移を行う。一方で、制御部１５は、無線通信サイクル内においてパケットの送信が終了すると、起動状態からスリープ状態への遷移を行う。
【００５３】
（無線基地局の構成）
以下において、第１実施形態に係る無線基地局の構成について、図面を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係る無線基地局２０を示す図である。
【００５４】
図３に示すように、無線基地局２０は、受信部２１と、バッテリ残量管理部２２と、スケジューリング管理部２３と、送信部２４とを有する。
【００５５】
受信部２１は、各無線端末１０から電波を受信する。具体的には、受信部２１は、各無線端末１０からパケットを受信する。無線端末１０から受信するパケットは、バッテリ残量データを含むパケット、ユーザデータを含むパケットなどである。
【００５６】
バッテリ残量管理部２２は、バッテリ残量データに基づいて、各無線端末１０のバッテリ残量を管理する。第１実施形態では、バッテリ残量管理部２２は、各無線端末１０のバッテリレベルを管理する。例えば、バッテリ残量管理部２２は、各無線端末１０の識別子と、各無線端末１０のバッテリレベルとを対応付けるテーブルを有する。
【００５７】
スケジューリング管理部２３は、各無線端末１０の通信順序を決定する。具体的には、スケジューリング管理部２３は、バッテリ残量管理部２２によって管理されるバッテリレベルに基づいて、各無線端末１０の通信順序を決定する。例えば、スケジューリング管理部２３は、バッテリレベルが低い順に、小さい通信順序を無線端末１０に割り当てる。
【００５８】
送信部２４は、各無線端末１０に電波を送信する。具体的には、送信部２４は、スケジューリング情報を含むパケットを各無線端末１０に送信する。送信部２４は、スケジューリング情報を含むビーコンを各無線端末１０に送信してもよい。ビーコンは、所定周期で無線基地局２０から無線端末１０に送信される。送信部２４は、ユーザデータを含むパケットを各無線端末１０に送信する。
【００５９】
なお、スケジューリング情報は、スケジューリング管理部２３によって設定された通信順序を含むことに留意すべきである。
【００６０】
（スケジューリングの一例）
以下において、第１実施形態に係るスケジューリングの一例について、図面を参照しながら説明する。図４及び図５は、第１実施形態に係るスケジューリングの一例を示す図である。
【００６１】
ここでは、無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆが無線基地局２０と既に無線通信を行っており、無線端末１０Ｇが無線基地局２０と新たに無線通信を開始するケースについて考える。すなわち、無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆは、無線基地局２０とアソシエーションを行っており、無線基地局２０と接続済みである。一方で、無線端末１０Ｇは、無線基地局２０とアソシエーションを行っているが、無線基地局２０と未接続である。
【００６２】
無線基地局２０は、各無線端末１０のバッテリレベルを管理しており、各無線端末１０のバッテリレベルは、図４に示すバッテリレベルであると想定する。具体的には、無線端末１０Ａ及び無線端末１０Ｂのバッテリレベルが“１”である。無線端末１０Ｃのバッテリレベルが“２”である。無線端末１０Ｄ〜無線端末１０Ｆのバッテリレベルが“３”である。無線端末１０Ｇのバッテリレベルが“４”である。
【００６３】
ここで、無線基地局２０は、既存の無線端末１０（無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆ）のバッテリレベルと新たな無線端末１０（無線端末１０Ｇ）のバッテリレベルとを比較する。無線基地局２０は、バッテリレベルの高い無線端末１０をバッテリレベルの小さい無線端末１０の後にスケジューリングする。すなわち、無線基地局２０は、バッテリレベルが低い順に、小さい通信順序を無線端末１０に割り当てる。
【００６４】
従って、図５に示すように、新たな無線端末１０（無線端末１０Ｇ）の通信順序は、既存の無線端末１０（無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆ）の通信順序の後である。
【００６５】
（無線基地局の動作）
以下において、第１実施形態に係る無線基地局の動作について、図面を参照しながら説明する。図６は、第１実施形態に係る無線基地局２０の動作を示すフロー図である。
【００６６】
図６に示すように、ステップ１０において、無線基地局２０は、新たな無線端末１０（上述した例では、無線端末１０Ｇ）からバッテリ残量データを受信する。
【００６７】
ステップ１１において、無線基地局２０は、既存の無線端末１０（上述した例では、無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆ）のうち、新たな無線端末１０と同じバッテリレベルを有する無線端末１０が存在するか否かを判定する。無線基地局２０は、新たな無線端末１０と同じバッテリレベルを有する無線端末１０が存在する場合には、ステップ１２の処理に移る。無線基地局２０は、新たな無線端末１０と同じバッテリレベルを有する無線端末１０が存在しない場合には、ステップ１３の処理に移る。
【００６８】
ステップ１２において、無線基地局２０は、新たな無線端末１０の通信順序を設定する。具体的には、新たな無線基地局の通信順序は、新たな無線端末１０よりも小さいバッテリレベルを有する無線端末１０の数（Ａ）と、新たな無線端末１０と同じバッテリレベルを有する無線端末１０の数（Ｂ）との合計である。
【００６９】
ステップ１３において、無線基地局２０は、新たな無線端末１０の通信順序を設定する。具体的には、新たな無線基地局の通信順序は、新たな無線端末１０よりも小さいバッテリレベルを有する無線端末１０の数（Ａ）である。
【００７０】
ステップ１４において、無線基地局２０は、無線端末１０の通信順序を示すスケジューリング情報を各無線端末１０に送信する。具体的には、無線基地局２０は、スケジューリング情報を含むパケットを各無線端末１０に送信する。無線基地局２０は、スケジューリング情報を含むビーコンを各無線端末１０に送信してもよい。
【００７１】
（作用及び効果）
第１実施形態では、各無線端末１０は、自無線端末１０のバッテリレベルを示すバッテリ残量データを無線基地局２０に送信する。無線基地局２０は、バッテリレベルが少ない無線端末１０の通信順序が小さくなるように、通信順序のスケジューリングを行う。従って、無線端末１０のバッテリ切れを抑制して、無線端末１０のバッテリ寿命を長くすることができる。
【００７２】
［第２実施形態］
以下において、第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態と第２実施形態との相違点について主として説明する。
【００７３】
具体的には、第１実施形態では、通信順序のスケジューリングは、無線基地局２０によって行われる。これに対して、第２実施形態では、通信順序のスケジューリングは、複数の無線端末１０のいずれかである代表無線端末によって行われる。
【００７４】
なお、代表無線端末以外の無線端末１０は、第１実施形態と同様の構成を有することに留意すべきである。但し、代表無線端末以外の無線端末１０は、バッテリ残量データを代表無線端末に送信する。
【００７５】
また、代表無線端末以外の無線端末１０は、バッテリ残量データを代表無線端末に直接送信してもよい。代表無線端末以外の無線端末１０は、無線基地局２０を経由してバッテリ残量データを代表無線端末に送信してもよい。
【００７６】
（代表無線端末の構成）
以下において、第２実施形態に係る代表無線端末の構成について、図面を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る無線端末１０（代表無線端末）を示すブロック図である。なお、図７では、図２と同様の構成について同様の符号を付している。
【００７７】
図７に示すように、無線端末１０は、スケジューリング管理部１４及び制御部１５に代えて、バッテリ残量管理部１６と、スケジューリング管理部１７と、制御部１８とを有する。
【００７８】
バッテリ残量管理部１６は、各無線端末１０のバッテリ残量を管理する。第２実施形態では、バッテリ残量管理部１６は、各無線端末１０のバッテリレベルを管理する。例えば、バッテリ残量管理部１６は、各無線端末１０の識別子と、各無線端末１０のバッテリレベルとを対応付けるテーブルを有する。
【００７９】
ここで、バッテリ残量管理部１６は、代表無線端末以外の無線端末１０から受信するバッテリ残量データに基づいて、代表無線端末以外の無線端末１０のバッテリレベルを取得する。一方で、バッテリ残量管理部１６は、バッテリ残量取得部１３によって取得されたバッテリレベルを代表無線端末のバッテリレベルとして取得する。
【００８０】
スケジューリング管理部１７は、各無線端末１０の通信順序を決定する。具体的には、スケジューリング管理部１７は、バッテリ残量管理部１６によって管理されるバッテリレベルに基づいて、各無線端末１０の通信順序を決定する。例えば、スケジューリング管理部１７は、バッテリレベルが低い順に、小さい通信順序を無線端末１０に割り当てる。
【００８１】
制御部１８は、無線端末１０の動作を統括的に制御する。例えば、制御部１８は、無線通信に用いる無線パラメータの設定などを行う。また、制御部１８は、スケジューリング情報の送信を無線インタフェース１１に指示する。スケジューリング情報を含むパケットは、各無線端末１０宛にブロードキャストで送信される。なお、スケジューリング情報は、スケジューリング管理部１７によって設定された通信順序を含むことに留意すべきである。制御部１８は、ユーザデータの送信を無線インタフェース１１に指示する。
【００８２】
制御部１８は、バッテリ残量取得部１３によって取得されたバッテリレベルが所定閾値よりも少ない場合に、各無線端末１０の通信順序を決定するスケジューリング機能を他無線端末１０に引き継ぐ。具体的には、制御部１８は、スケジューリング機能を引き継ぐ他無線端末１０を選択し、選択された他無線端末１０にスケジューリング機能を引き継ぐ旨を通知する。
【００８３】
スケジューリング機能を引き継ぐ他無線端末１０は、代表無線端末として機能する意志を表明している無線端末１０であってもよい。このような場合には、各無線端末１０は、代表無線端末として機能する意志があるか否かを代表無線端末に通知する。スケジューリング機能を引き継ぐ他無線端末１０は、バッテリレベルが最も高い無線端末１０であってもよい。スケジューリング機能を引き継ぐ他無線端末１０は、代表無線端末として機能する意志を表明している無線端末１０のうち、バッテリレベルが最も高い無線端末１０であってもよい。
【００８４】
（スケジューリングの一例）
以下において、第２実施形態に係るスケジューリングの一例について、図面を参照しながら説明する。図８及び図９は、第２実施形態に係るスケジューリングの一例を示す図である。
【００８５】
ここでは、無線端末１０Ａが代表無線端末であるケースについて考える。また、無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆが無線基地局２０と既に無線通信を行っており、無線端末１０Ｇが無線基地局２０と新たに無線通信を開始するケースについて考える。すなわち、無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆは、無線基地局２０とアソシエーションを行っており、無線基地局２０と接続済みである。一方で、無線端末１０Ｇは、無線基地局２０とアソシエーションを行っているが、無線基地局２０と未接続である。
【００８６】
無線端末１０Ａ（代表無線端末）は、各無線端末１０のバッテリレベルを管理しており、各無線端末１０のバッテリレベルは、図８に示すバッテリレベルであると想定する。具体的には、無線端末１０Ａのバッテリレベルが“３”である。無線端末１０Ｂのバッテリレベルが“１”である。無線端末１０Ｃ及び無線端末１０Ｄのバッテリレベルが“２”である。無線端末１０Ｅ〜無線端末１０Ｆのバッテリレベルが“３”である。無線端末１０Ｇのバッテリレベルが“４”である。
【００８７】
ここで、無線端末１０Ａ（代表無線端末）は、既存の無線端末１０（無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆ）のバッテリレベルと新たな無線端末１０（無線端末１０Ｇ）のバッテリレベルとを比較する。無線端末１０Ａ（代表無線端末）は、バッテリレベルの高い無線端末１０をバッテリレベルの小さい無線端末１０の後にスケジューリングする。すなわち、無線基地局２０は、バッテリレベルが低い順に、小さい通信順序を無線端末１０に割り当てる。
【００８８】
従って、図９に示すように、新たな無線端末１０（無線端末１０Ｇ）の通信順序は、既存の無線端末１０（無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆ）の通信順序の後である。
【００８９】
（作用及び効果）
第２実施形態では、代表無線端末以外の各無線端末１０は、自無線端末１０のバッテリレベルを示すバッテリ残量データを代表無線端末に送信する。代表無線端末は、バッテリレベルが少ない無線端末１０の通信順序が小さくなるように、通信順序のスケジューリングを行う。従って、無線端末１０のバッテリ切れを抑制して、無線端末１０のバッテリ寿命を長くすることができる。
【００９０】
第２実施形態では、代表無線端末は、バッテリレベルが所定閾値よりも少ない場合に、各無線端末１０の通信順序を決定するスケジューリング機能を他無線端末１０に引き継ぐ。従って、代表無線端末のバッテリ切れに伴って、スケジューリング機能が停止することを抑制することができる。
【００９１】
［第３実施形態］
以下において、第３実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態と第３実施形態との相違点について主として説明する。
【００９２】
具体的には、第１実施形態では、通信順序のスケジューリングは、無線基地局２０によって行われる。これに対して、第３実施形態では、通信順序のスケジューリングは、各無線端末１０によって自律分散的に行われる。
【００９３】
なお、各無線端末１０は、バッテリ残量データに代えて、自無線端末１０が通信を行う順序（自端末通信順序）をブロードキャストで送信する。従って、各無線端末１０は、他無線端末１０が通信を行う順序（他端末通信順序）を受信する。自端末通信順序及び他端末通信順序は、各無線端末１０のバッテリレベルに基づいて設定される。
【００９４】
（無線端末の構成）
以下において、第３実施形態に係る無線端末の構成について、図面を参照しながら説明する。図１０は、第３実施形態に係る無線端末１０を示すブロック図である。なお、図１０では、図２と同様の構成について同様の符号を付している。
【００９５】
図１０に示すように、無線端末１０は、スケジューリング管理部１４及び制御部１５に代えて、スケジューリング管理部３１と、制御部３２とを有する。
【００９６】
スケジューリング管理部３１は、自無線端末１０が無線通信を行う順序である自端末通信順序を設定する。具体的には、スケジューリング管理部３１は、バッテリ残量取得部１３によって取得されたバッテリレベルに基づいて、自端末通信順序を設定する。
【００９７】
スケジューリング管理部３１は、自端末通信順序と他端末通信順序との比較結果に基づいて、自端末通信順序を再設定する。
【００９８】
第１に、無線基地局２０と新たに無線通信を開始する他無線端末１０から他端末通信順序（ｐ）を受信したケースについて考える。
【００９９】
スケジューリング管理部３１は、他端末通信順序（ｐ）よりも自端末通信順序が小さくない場合に、自端末通信順序を大きい値に再設定する。具体的には、スケジューリング管理部３１は、自端末通信順序を１つだけ大きくする。すなわち、自無線端末１０のバッテリレベルが他無線端末１０のバッテリレベル以上である場合に、スケジューリング管理部３１は、自端末通信順序を１つだけ大きくする。
【０１００】
第２に、無線基地局２０と既に無線通信を行っている他無線端末１０から他端末通信順序を受信したケースについて考える。
【０１０１】
スケジューリング管理部３１は、他無線端末１０から既に受信している他端末通信順序（ｑ＿ｏｌｄ）よりも自端末通信順序が小さく、かつ、他無線端末１０から新たに受信する他端末通信順序（ｑ）よりも自端末通信順序が小さくない場合に、自端末通信順序を大きい値に再設定する。具体的には、スケジューリング管理部３１は、自端末通信順序を１つだけ大きくする。すなわち、他無線端末１０のバッテリレベルが自無線端末１０のバッテリレベルを下回った場合に、スケジューリング管理部３１は、自端末通信順序を１つだけ大きくする。
【０１０２】
スケジューリング管理部３１は、他無線端末１０から既に受信している他端末通信順序（ｑ＿ｏｌｄ）よりも自端末通信順序が大きく、かつ、他無線端末１０から新たに受信する他端末通信順序（ｑ）よりも自端末通信順序が大きくない場合に、自端末通信順序を小さい値に再設定する。具体的には、スケジューリング管理部３１は、自端末通信順序を１つだけ小さくする。すなわち、他無線端末１０のバッテリレベルが自無線端末１０のバッテリレベルを上回った場合に、スケジューリング管理部３１は、自端末通信順序を１つだけ小さくする。
【０１０３】
制御部３２は、無線端末１０の動作を統括的に制御する。例えば、制御部３２は、無線通信に用いる無線パラメータの設定などを行う。また、制御部３２は、自端末通信順序やユーザデータの送信を無線インタフェース１１に指示する。
【０１０４】
ここで、制御部３２は、無線基地局２０と新たに無線通信を開始する場合に、自端末通信順序の送信を無線インタフェース１１に指示する。なお、無線インタフェース１１は、自端末通信順序を含むパケットを複数の無線端末１０に送信する。無線インタフェース１１は、無線基地局２０を介して自端末通信順序を含むパケットを複数の無線端末１０に送信してもよい。無線インタフェース１１は、自端末通信順序を含むパケットをブロードキャストで送信してもよい。
【０１０５】
制御部３２は、自端末通信順序が新たな自端末通信順序に変化した場合に、新たな自端末通信順序の送信を無線インタフェース１１に指示する。すなわち、制御部３２は、自無線端末１０のバッテリレベルが新たなバッテリレベルに変化した場合に、新たな自端末通信順序の送信を無線インタフェース１１に指示する。なお、無線インタフェース１１は、自端末通信順序を含むパケットを複数の無線端末１０に送信する。無線インタフェース１１は、無線基地局２０を介して自端末通信順序を含むパケットを複数の無線端末１０に送信してもよい。無線インタフェース１１は、自端末通信順序を含むパケットをブロードキャストで送信してもよい。
【０１０６】
制御部３２は、スケジューリング管理部３１で設定された自端末通信順序に基づいて、ユーザデータを含むパケットの送信を無線インタフェース１１に指示する。また、制御部３２は、スリープ状態と起動状態との切り替えを制御する。具体的には、制御部３２は、無線通信サイクルの開始時点において、スリープ状態から起動状態への遷移を行う。一方で、制御部３２は、無線通信サイクル内においてパケットの送信が終了すると、起動状態からスリープ状態への遷移を行う。
【０１０７】
（スケジューリングの一例）
以下において、第３実施形態に係るスケジューリングの一例について、図面を参照しながら説明する。図１１及び図１２は、第３実施形態に係るスケジューリングの一例を示す図である。
【０１０８】
ここでは、無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆが無線基地局２０と既に無線通信を行っており、無線端末１０Ｇが無線基地局２０と新たに無線通信を開始するケースについて考える。すなわち、無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆは、無線基地局２０とアソシエーションを行っており、無線基地局２０と接続済みである。一方で、無線端末１０Ｇは、無線基地局２０とアソシエーションを行っているが、無線基地局２０と未接続である。
【０１０９】
無線端末１０Ｇは、他無線端末１０（無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆ）から各無線端末１０のバッテリレベルを取得する。各無線端末１０のバッテリレベルは、図１１に示すバッテリレベルであると想定する。具体的には、無線端末１０Ａのバッテリレベルが“３”である。無線端末１０Ｂのバッテリレベルが“１”である。無線端末１０Ｃ及び無線端末１０Ｄのバッテリレベルが“２”である。無線端末１０Ｅのバッテリレベルが“３”である。無線端末１０Ｆのバッテリレベルが“４”である。なお、無線端末１０Ｇのバッテリレベルが“３”である。
【０１１０】
ここで、無線端末１０Ｇは、他無線端末１０（無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆ）のバッテリレベルと自無線端末１０（無線端末１０Ｇ）のバッテリレベルとを比較する。無線端末１０Ｇは、バッテリレベルの低い無線端末１０の通信順序が小さいという基準に従って、自端末通信順序を設定する。具体的には、無線端末１０Ｇの通信順序は、図１２に示すように、６番目である。無線端末１０Ｇは、自端末通信順序を含むパケットをブロードキャストで送信する。他無線端末１０（無線端末１０Ａ〜無線端末１０Ｆ）は、無線端末１０Ｇの通信順序に応じて、自端末通信順序を再設定する。
【０１１１】
（無線端末の動作）
以下において、第３実施形態に係る無線端末の動作について、図面を参照しながら説明する。図１３及び図１４は、第３実施形態に係る無線端末１０の動作を示すフロー図である。
【０１１２】
第１に、無線基地局２０と新たに無線通信を開始する他無線端末１０から他端末通信順序を受信するケースについて説明する。
【０１１３】
図１３に示すように、ステップ２０において、無線端末１０は、無線基地局２０と新たに無線通信を開始する他無線端末１０から他端末通信順序（ｐ）を受信する。
【０１１４】
ステップ２１において、無線端末１０は、自端末通信順序と他端末通信順序（ｐ）とを比較する。無線端末１０は、他端末通信順序（ｐ）よりも自端末通信順序が小さい場合に、他端末通信順序（ｐ）の受信待ち状態に遷移する。一方で、無線端末１０は、他端末通信順序（ｐ）よりも自端末通信順序が小さくない場合に、ステップ２２の処理に移る。
【０１１５】
ステップ２２において、無線端末１０は、自端末通信順序を大きい値に再設定する。具体的には、無線端末１０は、自端末通信順序を１つだけ大きくする。
【０１１６】
第２に、無線基地局２０と既に無線通信を開始する他無線端末１０から他端末通信順序を受信するケースについて説明する。
【０１１７】
図１４に示すように、ステップ３０において、無線端末１０は、無線基地局２０と既に無線通信を開始する他無線端末１０から他端末通信順序（ｑ）を受信する。
【０１１８】
ステップ３１において、無線端末１０は、他端末通信順序（ｑ）と他端末通信順序（ｏｌｄ＿ｑ）とを比較する。無線端末１０は、他端末通信順序（ｑ）が他端末通信順序（ｏｌｄ＿ｑ）よりも小さい場合には、ステップ３２の処理に移る。一方で、無線端末１０は、他端末通信順序（ｑ）が他端末通信順序（ｏｌｄ＿ｑ）よりも小さくない場合には、ステップ３４の処理に移る。
【０１１９】
なお、他端末通信順序（ｏｌｄ＿ｑ）は、他無線端末１０から既に受信している他端末通信順序である。
【０１２０】
ステップ３２において、無線端末１０は、他端末通信順序（ｏｌｄ＿ｑ）よりも自端末通信順序が小さく、かつ、他端末通信順序（ｑ）よりも自端末通信順序が小さくないか否かを判定する。無線端末１０は、このような条件が満たされている場合には、ステップ３３の処理に移る。一方で、無線端末１０は、このような条件が満たされていない場合には、他端末通信順序の受信待ち状態に遷移する。
【０１２１】
ステップ３３において、無線端末１０は、自端末通信順序を大きい値に再設定する。具体的には、無線端末１０は、自端末通信順序を１つだけ大きくする。
【０１２２】
ステップ３４において、無線端末１０は、他端末通信順序（ｑ）と他端末通信順序（ｏｌｄ＿ｑ）とを比較する。無線端末１０は、他端末通信順序（ｑ）が他端末通信順序（ｏｌｄ＿ｑ）よりも大きい場合には、ステップ３５の処理に移る。一方で、無線端末１０は、他端末通信順序（ｑ）が他端末通信順序（ｏｌｄ＿ｑ）よりも大きくない場合には、他端末通信順序の受信待ち状態に遷移する。
【０１２３】
ステップ３５において、無線端末１０は、他端末通信順序（ｏｌｄ＿ｑ）よりも自端末通信順序が大きく、かつ、他端末通信順序（ｑ）よりも自端末通信順序が大きくないか否かを判定する。無線端末１０は、このような条件が満たされている場合には、ステップ３５の処理に移る。一方で、無線端末１０は、このような条件が満たされていない場合には、他端末通信順序の受信待ち状態に遷移する。
【０１２４】
ステップ３６において、無線端末１０は、自端末通信順序を小さい値に再設定する。具体的には、無線端末１０は、自端末通信順序を１つだけ小さくする。
【０１２５】
（作用及び効果）
第３実施形態では、各無線端末１０は、自無線端末１０が無線通信を行う順序（自端末通信順序）をバッテリレベルに基づいて設定し、自端末通信順序を複数の無線端末１０に送信する。各無線端末１０は、自端末通信順序と他端末通信順序との比較結果に基づいて、自端末通信順序を再設定する。これによって、バッテリレベルが少ない無線端末１０の通信順序が小さくなる。従って、無線端末１０のバッテリ切れを抑制して、無線端末１０のバッテリ寿命を長くすることができる。
【０１２６】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１２７】
上述した第３実施形態では、各無線端末１０は、自端末通信順序を複数の無線端末１０に送信するが、各無線端末１０が送信する情報は、これに限定されるものではない。具体的には、各無線端末１０は、自無線端末１０のバッテリレベルを複数の無線端末１０に送信してもよい。各無線端末１０は、自無線端末１０のバッテリレベルと他無線端末１０のバッテリレベルとの比較結果に基づいて、自端末通信順序を再設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】第１実施形態に係る無線通信システムを示す図である。
【図２】第１実施形態に係る無線端末１０を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る無線基地局２０を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係るスケジューリングの一例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係るスケジューリングの一例を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る無線基地局２０の動作を示すフロー図である。
【図７】第２実施形態に係る無線端末１０を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態に係るスケジューリングの一例を示す図である。
【図９】第２実施形態に係るスケジューリングの一例を示す図である。
【図１０】第３実施形態に係る無線端末１０を示すブロック図である。
【図１１】第３実施形態に係るスケジューリングの一例を示す図である。
【図１２】第３実施形態に係るスケジューリングの一例を示す図である。
【図１３】第３実施形態に係る無線端末１０の動作を示すフロー図である。
【図１４】第３実施形態に係る無線端末１０の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１０・・・無線端末、１１・・・無線インタフェース、１２・・・バッテリ、１３・・・バッテリ残量取得部、１４・・・スケジューリング管理部、１５・・・制御部、１６・・・バッテリ残量管理部、１７・・・スケジューリング管理部、１８・・・制御部、２０・・・無線基地局、２１・・・受信部、２２・・・バッテリ残量管理部、２３・・・スケジューリング管理部、２４・・・送信部、３１・・・スケジューリング管理部、３２・・・制御部
【図１】
0005065977.tif 000002
【図２】
0005065977.tif 000003
【図３】
0005065977.tif 000004
【図４】
0005065977.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005065977.tif 000007
【図７】
0005065977.tif 000008
【図８】
0005065977.tif 000009
【図９】
0005065977.tif 000010
【図１０】
0005065977.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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