JP2004165791A - Apparatus for wireless base station capable of communicating with a plurality of wireless terminals, wireless terminal making communication with wireless base station, and program and method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ランダムアクセス・ネットワークに関し、特にIEEE802.11準拠の無線LANを構成する例えば携帯端末のような端末、基地局およびサーバのような装置、およびプログラムおよびその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1は、IEEE802.11標準による、基地局(アクセス・ポイント=AP)からデータを受信する無線端末における非省電力モードと省電力モードの消費電力管理を示している。IEEE802.11の非省電力モードでは、無線端末は、送信機および受信機に給電して常に送受信可能な起動状態にある。IEEE802.11の省電力モードでは、通常、無線端末は送信機および受信機への電力供給をできるだけ抑えた休止(ドーズ)状態(モード)となる。無線端末は、受信すべきデータの有無を確認するために、定期的に一定時間、送受信可能な起動状態になって、受信すべきデータの有無を表す情報を含んでいるパケットを受信する。無線端末が基地局を介して通信を行うインフラストラクチャ・モードでは、基地局によって全ての端末宛てに周期的に送信されるビーコン中のTIMに、基地局から端末に送信すべきデータの有無を表す情報が含まれている。端末間で直接通信を行うアドホック・モードでは、ビーコンの直後の全ての端末が起動している瞬間に、データの送信元端末から受信先端末に送信されるATIMパケットに、送信端末から受信端末に送信すべきデータの有無を表す情報が含まれている。
【0003】
インフラストラクチャ・モードでは、端末は、データを受信するとき、基地局にデータ送信の要求を送信して受信待機状態に入る。端末からデータ送信の要求を受信した基地局は、バファリングされたデータをその受信待機状態の端末に送信する。端末は、バファリングされたデータの全てを受信し終わった後、再び休止状態に戻る。或る端末から基地局または他の端末への送信は随時行われる。アドホック・モードでは、ATIMパケットを受信した端末が、ATIMを送信した端末に送信確認(ACK)を送信し、ATIMを送信した端末にデータ送信を要求する。アドホック・モードにおいて、一度起動した省電力状態の端末は、次のATIM受信区間の終了まで起動状態(モード)を継続する。特にインフラストラクチャ・モードにおいて、IEEE802.11標準の省電力モードでは、ビーコンごとにしかデータの送受信がなく、データの転送効率が悪い。IEEE802.11標準の省電力方式によれば、アドホック・モードでは、データが発生しない時間にも、1ビーコン区間は起動状態を継続するので、消費電力効率が悪い。
【0004】
図2は、そのデータの転送効率を改良した既知のデータ受信方法を示している。端末は、例えば、▲1▼のビーコン受信で基地局に自端末宛てのデータがバファリングされているという通知を受けたとき、一時的に非省電力モードに移行し、その後、非省電力モードを維持して、基地局にバファリングされているデータを順次受信する。端末は、▲2▼に示されているように最後(前回)のデータ送信から受信データが無い状態で所定の待機期間が経過した後、▲3▼に示されているように非省電力モードを解除し休止状態に戻る。その改良された方式では転送効率の低下は防げるが、送受信データがまばらにしか発生しない場合でも、端末は少なくとも一定期間だけ起動状態を継続するので消費電力効率が悪い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
発明者は、無線ネットワークを構成する、例えば携帯電話機、PDAおよびノートブック型パーソナル・コンピュータのようなモバイル機器において、バッテリの電力消費をできるだけ抑えた消費電力効率の高いデータ転送方法が必要であると認識した。
【0006】
本発明の目的は、消費電力を低くする必要があるときに、消費電力効率を優先させるようなデータ転送を行う無線ネットワーク・システムを実現することである。本発明の別の目的は、消費電力を低くする必要があるときに、入力データを蓄積し、その蓄積されたデータを短い時間で連続的に送信または受信することができる無線ネットワーク・システムを実現することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の1つの特徴によれば、複数の無線端末と通信可能な無線基地局用の装置は、バッファメモリと、そのバッファメモリの制御手段と、送信手段と、受信手段と、を具えている。その制御手段は、その複数の無線端末の中の或る端末との間の通信が、送信も受信も行わない休止状態とデータの送信または受信が可能な起動状態とで構成される省電力モード、特に前述の改良された省電力モードであるときに、その或る端末に送信すべきデータの受け取りに応答して、その送信すべきデータをそのバッファメモリのその或る端末用の領域に蓄積させる。その制御手段は、その或る端末との間の通信がその省電力モードであるときに、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに、そのバッファメモリのその領域からそのバッファメモリ内のデータがなくなるまでその送信すべきデータを連続的に読み出して、その送信手段にその送信すべきデータを連続的に送信させる。
【0008】
本発明の別の特徴によれば、無線基地局と通信する無線端末は、送信手段と、受信手段とを具えている。その送信手段および受信手段は、送信も受信も行わない休止状態とデータの送信または受信が可能な起動状態とで構成される省電力モードを有する。その制御手段の制御は、送信すべきデータの受け取りに応答して、その送信すべきデータをそのバッファメモリに蓄積する。その送信手段は、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに起動状態に移行して、そのバッファメモリからそのバッファメモリ内のデータがなくなるまでその送信すべきデータを読み出して連続的に送信し、所定の時間の間に送信と受信のいずれも生じなかったときはその休止状態に移行する。その所定のタイミングの間隔はその所定の時間より長い。
【0009】
本発明のさらに別の特徴によれば、複数の無線端末と通信可能な装置用のプログラムは、その複数の無線端末の中の或る端末との間の通信が、送信も受信も行わない休止状態とデータの送信または受信が可能な起動状態とで構成される省電力モードであるときに、その或る端末に送信すべきデータの受け取りに応答して、その送信すべきデータをバッファメモリのその或る端末用の領域に蓄積させるステップと、その或る端末との間の通信がその省電力モードであるときに、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに、そのバッファメモリのその領域からそのバッファメモリ内のデータがなくなるまでその送信すべきデータを連続的に読み出してその送信すべきデータを連続的に送信するステップと、を実行させるよう動作可能である。
【0010】
本発明のさらに別の特徴によれば、送信すべきデータの受け取りに応答して、前記送信すべきデータをバッファメモリに蓄積するステップと、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに、データの送信が可能な起動状態に移行して、前記バッファメモリから前記バッファメモリ内のデータがなくなるまで前記送信すべきデータを読み出して連続的に送信し、所定の時間の間に送信と受信のいずれも生じなかったときは、送信も受信も行わない休止状態に移行するステップと、を実行させるよう動作可能である。その所定のタイミングの間隔はその所定の時間より長い。
【0011】
本発明のさらに別の特徴によれば、複数の無線端末と通信可能な装置における通信方法は、その複数の無線端末の中の或る端末との間の通信が省電力モードであるときに、その或る端末に送信すべきデータの受け取りに応答して、その送信すべきデータをバッファメモリのその或る端末用の領域に蓄積させるステップと、その或る端末との間の通信がその省電力モードであるときに、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに、そのバッファメモリのその領域からそのバッファメモリ内のデータがなくなるまでその送信すべきデータを連続的に読み出してその送信すべきデータを連続的に送信するステップと、を含んでいる。
【0012】
本発明によれば、消費電力を低くする必要があるときに、消費電力効率を優先させるようなデータ転送を行う無線ネットワーク・システムを実現でき、また、消費電力を低くする必要があるときに、入力データを蓄積し、その蓄積されたデータを短い時間で連続的に送信または受信することができる無線ネットワーク・システムを実現できる。さらに、本発明によれば、以上の機能を安価で容易に、例えば制御プログラムの変更のみで既存のシステムに実装することが可能である。
【0013】
図面において同じ要素には同じ参照番号が付されている。
【0014】
【発明の実施の形態】
図3は本発明の原理を示している。無線ネットワークを構成する無線端末および無線基地局(AP)は、予め基地局がビーコンを各無線端末に送信することによって、互いに同期状態にある。従って、各無線端末は、基地局からビーコンが送信されるタイミングを知っている。各無線端末は、無線回線にランダムにアクセスしてデータを送受信する。
【0015】
図3の上側の図は図2に示した既知のデータ受信方法の動作を示している。前述のように送受信データがまばらにしか発生しない場合でも、端末は少なくとも一定期間だけ起動状態を継続するので消費電力効率が悪い。
【0016】
一方、或る無線端末が本発明による省電力モードで動作しているとき、無線ネットワークを構成する無線基地局またはサーバまたは別の無線端末は、その或る無線端末に宛てられた送信データ・パケットをバッファメモリに蓄積し、その或る無線端末が周期的にまたは所定のタイミングで起動し、その起動状態に移行するとき、バッファメモリに蓄積された送信データ・パケットを連続的に読み出してその或る無線端末に連続的に送信する。また、その或る無線端末は、本発明による省電力モードで動作しているとき、送信データ・パケットをバッファメモリに蓄積し、周期的にまたは所定のタイミングで起動状態に移行して、基地局または別の端末に連続的にデータ・パケットを送信する。無線端末は、そのデータ・パケットの送受信後、最後(前回)のデータ・パケットの送信または受信から送信も受信も無い状態で所定の待機期間が経過した後、起動状態から休止状態に戻る。従って、無線端末は、休止状態においてその消費電力が最小限に抑えられ、起動状態におけるデータの送受信の時間の比率が大きく、データ転送に対する消費電力の効率が高くなる。
【0017】
本発明による省電力モードは、図1(下側)および/または図2に例示した従来技術の省電力モードと組み合わせて、第2または第3の省電力モードとして用いることもできる。
【0018】
図4は、本発明の実施形態による、無線LANを構成するnM個の端末100〜106および無線基地局(AP)200、および有線LAN50を介して無線基地局200と通信するアプリケーション・サーバ300の構成を示している。基地局200は、n個の端末100〜106宛ての送信データのバッファ制御を行うことができる。
【0019】
図4を参照すると、端末100は、プロセッサ102と、送信部(TX)182および受信部(RX)184とを具えている。プロセッサ102上で、受信データを受け取るアプリケーション132aおよび134aと、ユーザによる端末100の設定操作によって発生するユーザ要求および/または端末100におけるバッテリの電力残量に従って端末100と基地局200の間の通信を省電力モードに設定し、その省電力モードに関する設定状態(命令)、ユーザ要求および/またはバッテリ電力残量を示す情報を基地局200に供給するアプリケーション136と、が実装される。送信部182および受信部184は、送信バッファ制御を行う送信処理部と、無線送信機とを含んでいる。受信部184は、無線受信機を含んでいる。
【0020】
アプリケーション136は、端末100における省電力モードに関する設定状態、ユーザ要求またはバッテリ電力残量が変化すると、送信するパケットに乗せて基地局200にその現在の設定状態(命令)、ユーザ要求および/または電力残量を示す情報を通知する。アプリケーション136は、省電力モードに関するユーザの要求に従って、端末100と基地局200の間の通信を省電力モードに設定する。また、アプリケーション136は、省電力モードに関するユーザの要求に従って、そのバッテリの電力残量が或る閾値より少なくなったときだけ端末100と基地局200の間の通信を省電力モードに設定してもよい。また、アプリケーション136は、省電力モードに関するユーザの要求に関係なく、そのバッテリの電力残量が或る閾値より少なくなったときに端末100と基地局200の間の通信を省電力モードに設定してもよい。
【0021】
アプリケーション・サーバ300はプロセッサ302を具えている。プロセッサ302上で、基地局200に送信データを供給するアプリケーション332aおよび334aが実装される。アプリケーション332aは、例えば電話またはVoIP等のための、少ない遅延で送信されることを要するデータを生成する。一方、アプリケーション334aは、例えばファイル転送またはストリーミング放送のためのデータで、バッファリングされて送信されるデータを生成する。アプリケーション332aは、アプリケーション132aに対応し、アプリケーション132a用のデータを供給する。アプリケーション334aは、アプリケーション134aに対応し、アプリケーション134a用のデータを供給する。
【0022】
基地局200は、省電力判定機構220と、バッファメモリ制御部224およびバッファメモリ226を含むトラフィック制御部222と、端末100〜106と通信するための送信部(TX)282および受信部(RX)284とを具えている。
【0023】
省電力判定機構220は、端末100から、省電力モードに関する設定の状態(命令)、省電力モードに関するユーザの要求および/またはバッテリの残量を示す情報を受け取って、その情報に従って端末100との通信を省電力モードでトラフィック制御すべきかどうかを判定して、その判定結果、即ちバッファメモリ336内の端末100宛てのバッファメモリ領域の制御モードをトラフィック制御部222に通知する。省電力判定機構220は、省電力モードに関する設定の状態(命令)に従って、バッファメモリ226内の端末100宛ての領域の制御モードを省電力モードでトラフィック制御すべきと判定する。また、省電力判定機構220は、ユーザの要求に従って、バッファメモリ226内の端末100宛ての領域の制御モードを省電力モードでトラフィック制御すべきと判定する。また、省電力判定機構220は、省電力モードに関する所定のルールに従って、端末100のバッテリの電力残量が或る閾値より少ないとき、バッファメモリ336内の端末100宛てのバッファメモリ領域の制御モードを省電力モードでトラフィック制御すべきと判定する。
【0024】
バッファメモリ制御部222は、省電力判定機構220による判定結果、即ち端末100〜106との間の通信の制御モードに従って、nM個の端末100〜106の各々宛ての送信データのバッファリングを制御する。
【0025】
図7は、図3のタイムチャートに従って基地局200におけるバッファ制御部224によって実行されるバッファ制御のための処理フローを示している。n番目の端末を端末nと表す。ここで、nの初期値は1に設定される。
【0026】
ステップ702において、バッファ制御部224は、アプリケーション332aまたは334a等からLAN50を介して基地局200に供給された入力データ・パケットが存在するかどうかを判定する。入力データ・パケットがないと判定された場合は、手順はステップ716に進む。
【0027】
ステップ702において入力データ・パケットがあると判定された場合は、ステップ704において、バッファ制御部224は、省電力判定装置200からの各端末宛てのバッファメモリ領域の省電力モードに関する判定結果に従って、その入力データ・パケットがトラフィック制御が必要な省電力モードの端末宛てかどうかを判定する。その入力データ・パケットがトラフィック制御が必要な省電力モードの端末宛てでないと判定された場合は、手順はステップ708に進む。その入力データ・パケットがトラフィック制御が必要な省電力モードの端末宛てであると判定された場合、バッファ制御部224は、ステップ706において、その入力データ・パケットが低遅延データ・パケットかどうか、即ちアプリケーション332aからの直ぐに送信すべきデータ・パケットかまたはアプリケーション334aからのバッファリングして送信すべきデータ・パケットかどうか、を判定する。その入力データ・パケットが低遅延データ・パケットであると判定された場合は、手順はステップ708に進む。
【0028】
ステップ708において、バッファ制御部224は、その入力データ・パケットを送信部282に渡す。その後、手順はステップ702に戻る。送信部282は、その入力データ・パケットを端末n宛ての送信バッファに格納する。端末nが省電力モードの場合、次のビーコンを介してその端末に受信すべきデータ・パケットがあることを通知し、その端末からのポーリングに応答してまたはパケット受信の後、そのデータ・パケットをその端末nに送信する。端末nが省電力モードでない場合、送信部282は、無線回線が利用可能になりしだいそのデータ・パケットをその端末nに送信する。
【0029】
ステップ706においてその入力データ・パケットが低遅延データ・パケットでない、即ちバッファリングして送信すべきデータ・パケットであると判定された場合は、バッファ制御部224は、ステップ710において、バッファメモリ226における対応する端末別(n)の領域にその入力データ・パケットを蓄積し、ステップ712においてバッファメモリ226における対応する端末別の現在のデータ・パケット量を表すインジケータにその入力データ・パケットの量を加算する。
【0030】
ステップ714において、バッファ制御部224は、バッファメモリ224内の端末n宛てのバッファメモリ領域のデータ・パケット量のインジケータが所定の閾値を超えたかどうかを判定する。そのインジケータが所定の閾値を超えたと判定された場合は、手順はステップ718に進む。そのインジケータが所定の閾値を超えていないと判定された場合は、ステップ716において、バッファ制御部224は、タイマの現在の時間を監視して、現在の時間が、バッファメモリ226内の端末n向けのデータ・パケットを送出すべきタイミングを表す送出時間を経過したかどうかを判定する。その送出時間を経過したと判定された場合は、手順はステップ718に進む。
【0031】
ステップ718において、バッファ制御部222は、バッファメモリ226内の端末n向けのバッファメモリ領域におけるデータ・パケットを送信部282へ渡し、ステップ716での判定結果がYESであったときのみ端末n向けのタイマをクリアする。その後、手順はステップ702に戻る。送信部282は、その入力データ・パケットを端末nの送信バッファに格納する。端末nが省電力モードの場合、次のビーコンを介してその端末に受信すべきデータ・パケットがあることを通知し、その端末からのポーリングに応答してまたはパケット受信の後、そのデータ・パケットをその端末nに送信する。端末nが省電力モードでない場合、送信部282は、無線回線が利用可能になりしだいそのデータ・パケットをその端末nに送信する。
【0032】
ステップ716においてその送出時間を経過していないと判定された場合は、ステップ720において、nが端末の数と1の和(nM+1)より小さいかどうかを判定する。nがnM+1より小さいと判定された場合は、n=n+1と設定されて、手順はステップ716に戻る。nがnM+1より小さくないと判定された場合は、n=1と設定されて、手順はステップ702に戻る。
【0033】
図5は、本発明の別の実施形態による、無線LANを構成するnM個の端末100〜106および無線基地局(AP)210、および有線LAN50を介して無線基地局210と通信するアプリケーション・サーバ310の構成を示している。アプリケーション・サーバ310は、n個の端末100〜106の中の省電力モードの端末宛ての送信データ・パケットのバッファ制御を行うことができる。
【0034】
図5を参照すると、アプリケーション・サーバ310は、省電力判定機構320と、バッファメモリ制御部324およびバッファメモリ326を含むトラフィック制御部322と、基地局210と通信するための送受信部(図示せず)とプロセッサ302を具えている。プロセッサ302上で、送信データ・パケットを供給するアプリケーション332aおよび334aとが実装される。アプリケーション332aは、少ない遅延で送信されることを要するデータ・パケットを生成する。アプリケーション334aは、バッファリングされて送信されるデータ・パケットを生成する。
【0035】
省電力判定機構320は、基地局210を介して端末100から、端末100の省電力モードに関する設定の状態(命令)、省電力モードに関するユーザの要求、および/またはバッテリの残量を示す情報を受け取って、その情報に従って端末100に対して省電力モードでトラフィック制御すべきか否かを判定して、その判定結果、即ちバッファメモリ326内の端末100宛ての領域の制御モードをトラフィック制御部322に通知する。省電力判定機構320は、省電力モードに関する設定の状態(命令)に従って、バッファメモリ326内の端末100宛ての領域の制御モードを省電力モードでトラフィック制御すべきと判定する。省電力判定機構320は、ユーザの要求に従って、バッファメモリ326内の端末100宛ての領域の制御モードを省電力モードでトラフィック制御すべきと判定する。また、省電力判定機構320は、省電力モードに関する所定のルールに従って、端末100のバッテリの電力残量が或る閾値より少ないとき、バッファメモリ326内の端末100宛ての領域の制御モードを省電力モードでトラフィック制御すべきと判定する。
【0036】
バッファメモリ制御部324は、省電力判定機構320の判定結果、即ち端末100〜106との間の通信の制御モードに従って、nM個の端末100〜106の各々宛ての送信データ・パケットのバッファリングを制御する。
【0037】
基地局210は、サーバ310からデータ・パケットを受信すると、その受信パケットをその宛先である端末100(106)に、次の送信タイミングで送信する。
【0038】
端末100は、図4のものと同様の構成を有し、再び説明することはしない。
【0039】
バッファメモリ制御部324は、図7の処理フローに従って、図4の基地局のバッファメモリ制御部224と同様の形態で動作し、再び説明することはしない。基地局210は、アプリケーション・サーバ310から供給されたデータ・パケットを送信バッファメモリに格納し、それを端末n宛ての次の送信タイミングで端末nに送信する。
【0040】
図8は、図3のタイムチャートに従って図4および5の基地局200および210における送信部282によって実行される送信バッファ制御のための処理フローを示している。
【0041】
基地局200および210の送信部282は、ステップ802においてトラフィック制御部222またはサーバ300からの入力データ・パケットを待つ。送信部282は、トラフィック制御部222またはサーバ300から端末に送信すべき入力データ・パケットを受け取ると、ステップ804において、端末の現在の状態によりその入力データ・パケットが省電力モードの端末宛てかどうかを判定する。その入力データ・パケットが省電力モードであり一時的な非省電力モードでない端末宛てであると判定された場合は、送信部282は、ステップ806においてその入力データ・パケットを端末n宛ての省電力(PS)送信バッファに蓄積して、端末nが起動状態になっているときに、ビーコンを介してその端末に受信すべきデータ・パケットがあることを通知し、その端末からのポーリングに応答してまたはパケット受信の後、そのデータ・パケットをその端末に送信する。その入力データ・パケットが省電力モードの端末宛てでないかまたは一時的な非省電力モードの端末宛てであると判定された場合は、送信部282は、ステップ808においてその入力データ・パケットを端末nの送信バッファに格納して、次に無線回線が利用可能になったときにそのデータ・パケットをその端末に送信する。
【0042】
図9は、IEEE802.11による、図4の基地局200の受信部284によって実行される省電力モードの端末宛てのバッファメモリの管理およびデータ・パケットの送受信のための処理フローを示している。
【0043】
ステップ902において、基地局200の受信部284は、端末100〜106からのパケットの受信を待つ。受信パケットがあると、ステップ904において、受信部284は、その受信パケットが省電力モードの端末からのものかどうかを判定する。その受信パケットが一時的な非省電力モードの端末も含めて省電力モードの端末からのものでないと判定された場合は、ステップ912において、省電力判定機構220は、その端末から受信したパケット中の省電力モードのフラグがオンであるかどうかを判定する。省電力モードのフラグがオンであると判定された場合は、ステップ914において、送信部282および受信部284の端末管理テーブル内の端末nの省電力設定を省電力モードに設定する。その後、手順はステップ918に進む。ステップ912において省電力モードのフラグがオンでないと判定された場合は、手順はステップ918に進む。ステップ918において、受信部284は、受信パケットを処理する。その後、手順はステップ902に戻る。
【0044】
ステップ904においてその受信パケットが一時的な非省電力モードの端末を除く省電力端末からのものであると判定された場合は、ステップ922において、省電力判定機構220は、その端末から受信したパケット中の省電力モードのフラグがオフであるかどうかを判定する。省電力モードのフラグがオフであると判定された場合は、ステップ924において、送信部282および受信部284の端末管理テーブル内の端末nの省電力設定の省電力モードを解除する。ステップ926において、受信部284は、受信パケットが端末からのポーリングを示す信号を含んでいるかを判定する。ポーリングを示す信号を含んでいないと判定された場合は、ステップ928において、受信部284は受信パケットを受信処理する。その後、手順はステップ930に進む。ステップ926においてポーリングを示す信号を含んでいないと判定された場合は、手順はステップ930に進む。ステップ930において、送信部282は、省電力送信バッファメモリ内の端末n宛てのバッファメモリ領域から全てのデータ・パケットを送信バッファに供給して、そのパケットをその端末へと送信する。その後、手順はステップ902に戻る。
【0045】
ステップ922において省電力モードのフラグがオフでないと判定された場合は、受信部284は、ステップ936において、受信パケットが端末からのポーリングを示す信号を含んでいるかどうかを判定する。ポーリングを示す信号を含んでいないと判定された場合は、ステップ938において、受信部284は受信パケットを受信処理する。その後、手順はステップ902に戻る。ステップ936においてポーリングを示す信号を含んでいると判定された場合は、ステップ940において、送信部282は省電力バッファメモリ内の端末n宛てのバッファメモリ領域から1つのパケットを送信部282の送信バッファに供給して、そのパケットをその端末へと送信する。その後、手順はステップ902に戻る。
【0046】
図5の基地局210の受信部284も、図4の基地局200と同様の形態で、図9に従って省電力モードの端末用のバッファメモリの管理およびデータ・パケットの送受信ための処理を行う。
【0047】
図6は、本発明のさらに別の実施形態による、無線LANを構成するnM個の端末110〜116および無線基地局210、および有線LAN50を介して無線基地局210と通信するアプリケーション・サーバ300の構成を示している。
【0048】
図6を参照すると、端末110は、プロセッサ102と、省電力判定機構120と、バッファメモリ制御部124およびバッファメモリ126を含むトラフィック制御部122と、送信部(TX)182および受信部(RX)184とを具えている。プロセッサ102上で、送信データ・パケットを供給するアプリケーション132bおよび134bと、省電力モードに関する設定状態(命令)、省電力モードに関するユーザの要求および/またはバッテリの電力残量を示す情報を供給するアプリケーション136と、が実装される。アプリケーション132bは、少ない遅延で送信されることを要するデータ・パケットを生成する。アプリケーション134bは、バッファされて送信されるデータ・パケットを生成する。送信部182は、送信バッファ制御を行う送信処理部と、無線送信機とを含んでいる。受信部184は、送受信バッファ制御を行う受信処理部と、無線受信機とを含んでいる。
【0049】
省電力判定機構120は、アプリケーション136から、端末110の省電力モードに関する設定の状態(命令)、省電力モードに関するユーザの要求、および/またはバッテリの電力残量を示す情報を受け取って、その情報に従って端末100に対して省電力モードでトラフィック制御すべきか否かを判定して、その判定結果、即ちバッファメモリ124の制御モードをトラフィック制御部322に通知する。省電力判定機構120は、省電力モードに関する設定の状態に従って、バッファメモリ126の制御モードを省電力モードでトラフィック制御すべきと判定する。また、省電力判定機構120は、ユーザの要求に従って、バッファメモリ126の制御モードを省電力モードでトラフィック制御すべきと判定する。また、省電力判定機構120は、省電力モードに関する所定のルールに従って、端末100のバッテリの電力残量が或る閾値より少ないとき、バッファメモリ126の制御モードを省電力モードでトラフィック制御すべきであると判定する。
【0050】
バッファメモリ制御部122は、省電力判定機構120の判定結果、即ち端末100との間の通信の制御モードに従って、基地局210または他の端末(〜116)宛ての送信データ・パケットのバッファリングを制御する。
【0051】
基地局210は、端末110〜116と通信するための送信部(TX)282および受信部(RX)284を具えている。基地局210は、端末110〜116からデータ・パケットを受信すると、その受信パケットをLAN50を介してその宛先であるアプリケーション・サーバ310に送信する。
【0052】
アプリケーション・サーバ300はプロセッサ302を具えている。プロセッサ302上で、受信データ・パケットを受信するアプリケーション332bおよび334bが実装される。アプリケーション332bは、アプリケーション132bに対応し、アプリケーション132bによって生成されたデータ・パケットを受け取る。アプリケーション334bは、アプリケーション134bに対応し、アプリケーション134bによって生成されバッファリングされたデータ・パケットを受け取る。
【0053】
図10は、図3のタイムチャートに従って図6の端末110〜116におけるバッファ制御部122によって実行されるバッファ制御のための処理フローを示している。
【0054】
ステップ1004において、バッファ制御部124は、アプリケーション132bまたは134b等から供給された入力データ・パケットが存在するかどうかを判定する。入力データ・パケットがないと判定された場合は、手順はステップ1014に進む。
【0055】
ステップ1004において入力データ・パケットがあると判定された場合は、ステップ1006において、その入力データ・パケットが低遅延データ・パケットかどうか、即ちアプリケーション132bからの直ぐに送信すべきデータ・パケットかまたはアプリケーション134bからのバッファリングして送信すべきデータ・パケットかどうか、を判定する。その入力データ・パケットが低遅延データ・パケットであると判定された場合は、ステップ1008において、バッファ制御部124は、直ぐにその入力データ・パケットを送信部182に渡す。送信部182は、次のタイミングでそのデータ・パケットを基地局210に送信する。その後、手順はステップ1002に戻る。
【0056】
その入力データ・パケットが低遅延データ・パケットでない、即ちバッファリングして送信すべきデータ・パケットであると判定された場合には、ステップ1010において、バッファ制御部124は、バッファメモリ126にその入力データ・パケットを蓄積し、バッファメモリ126のデータ・パケット量のインジケータの入力データ・パケットの量を加算する。ステップ1012において、バッファ制御部124は、端末110用のバッファメモリ126のデータ・パケット量のインジケータが所定の閾値を超えたかどうかを判定する。そのインジケータが所定の閾値を超えたと判定された場合は、手順はステップ1016に進む。
【0057】
ステップ1012においてデータ・パケット量のインジケータが所定の閾値を超えていないと判定された場合は、バッファ制御部124は、ステップ1014において、タイマの現在の時間を監視して、現在の時間が、バッファメモリ124内のデータ・パケットを送信する送出時間を経過したかどうかを判定する。送出時間を経過したと判定されたときは、手順はステップ1016に進む。ステップ1016において、バッファ制御部122は、バッファメモリ126内のデータ・パケットを送信部182へ渡し、現在の時間が送出時間を経過していた場合にはタイマをクリアする。送信部182は、次のタイミングでそのデータ・パケットを基地局210に送信する。その後、手順はステップ1004に戻る。ステップ1014において、バッファメモリ124内のデータ・パケットを送信する送出時間を経過していないと判定された場合には、手順はステップ1004に戻る。
【0058】
基地局210は、端末110からデータ・パケットを受信すると、その受信パケットをLAN50を介してその宛先であるサーバ300に転送する。
【0059】
図4と図6は組み合わせて用いることができ、図4の端末100は図6の端末110の機能を含み、図6の基地局210は図4の基地局200の機能を含んでいてもよい。また、図5と図6は組み合わせて用いることができ、図5の端末100は図6の機能を含み、図6のアプリケーション・サーバ300は図5のアプリケーション・サーバ310の機能を含んでいてもよい。
【0060】
図11は、図4の基地局200または図5の基地局210におけるバッファメモリ226または326に、連続する4つのビーコンの期間だけデータ・パケットを蓄積した後、またはパケット蓄積量が6つに達したときに、その蓄積されたデータ・パケットを送信部182の送信バッファに供給して3つの端末100〜106(ここで、A、BおよびCとする)に送信する場合のタイムチャートを示している。基地局200またはサーバ300のトラフィック制御部222または322は、前回の或る端末宛ての省電力バッファメモリ領域から4ビーコン期間毎に、または或る端末宛てのバッファメモリ領域に蓄積されたデータ・パケットの量が6パケットに達したときに、そのデータ・パケットを基地局200または300の送信部282の送信バッファメモリに転送するものとする。各端末の待機時間は、1ビーコン期間に設定されているものとする。
【0061】
図11を参照すると、端末A、BおよびC宛ての入力データが発生して省電力端末向けバッファメモリ226または326内の端末A、BおよびC宛てのバッファメモリ領域に蓄積される。その蓄積されたデータ・パケットは、4つのビーコン期間の後の次のビーコン期間に読み出されて送信部182の送信バッファメモリに格納される。送信部182は、次のビーコン中のTIMで端末A宛てのデータ・パケットの存在を端末Aに通知する。端末Aは、そのビーコンを受信する直前に起動状態に移行して、そのビーコンを受信し、ポーリングを送信する(図示せず)。すると、基地局200または210から端末A宛てのデータ・パケットが端末Aに送信される。端末Aはそれを受信する。端末Aは、最後のパケットを受信した後、1ビーコン期間待機状態を維持して、その期間にパケットが受信されないときは、休止状態に移行する。基地局200または210と端末BおよびCは、同様の動作を、1ビーコン期間ずつずらして実行する。このようにして、各端末A、BおよびCは、基地局側でバッファリングされたパケットを連続的に受信し、1ビーコン期間だけ待機した後、休止状態に移行する。従って、端末の消費電力が節減できる。
【0062】
図12は、図11において、基地局200またはアプリケーション・サーバ300における端末Aに対するトラフィックが大きい場合のタイムチャートを示している。
【0063】
端末Aに対するトラフィックが大きいために、省電力バッファメモリ226または326内の端末A宛てのバッファメモリ領域は、6個のデータ・パケットが発生する毎に、その6個のデータ・パケットを送信部182の送信バッファメモリに転送することになる。送信部182は、バッファに蓄積された順にその送信バッファメモリから連続的に各端末宛てに送信する。もし、送信宛先の端末が起動状態にない場合はそのパケットはその端末宛ての省電力バッファへ一時的に待避され、起動している端末宛てのパケットが優先的に送信される。図12において、端末Aは、待機時間の経過前に次のデータ・パケットを受信し、その結果、6つのビーコン期間の間、起動状態を維持している。このように、端末Aは、待機時間経過前にデータ・パケットを受信する限り起動状態を維持してデータ・パケットを受信する。端末BおよびCは休止期間が長く、消費電力は小さくなっている。
【0064】
図13は、本発明による図11と比較するための従来技術による端末A、BおよびCの起動状態を示している。端末A、BおよびCは相対的に長い時間起動状態を維持する。端末A、BおよびCの各々に対してデータ・パケットは連続的には送信されない。
【0065】
図14は、本発明による図11と比較するための別の従来技術による端末A、BおよびCの起動状態を示している。端末A、BおよびCは、4つのビーコン期間毎に起動するよう設定されているが、それでも相対的に長い時間起動状態を維持する。端末A、BおよびCの各々に対してデータ・パケットは連続的には送信されない。
【0066】
図15は、本発明による図12と比較するための従来技術による端末A、BおよびCの起動状態を示している。端末A、BおよびCは相対的に長い時間起動状態を維持する。特に、端末Aは、長時間の間、起動状態を維持する。端末A、BおよびCの各々に対してデータ・パケットは連続的には送信されない。
【0067】
以上説明した実施形態は典型例として挙げたに過ぎず、その変形およびバリエーションは当業者にとって明らかであり、当業者であれば本発明の原理および請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく上述の実施形態の種々の変形を行えることは明らかである。
【0068】
(付記1) 複数の無線端末と通信可能な無線基地局用の装置であって、
バッファメモリと、前記バッファメモリの制御手段と、送信手段と、受信手段と、を具え、
前記制御手段は、前記複数の無線端末の中の或る端末との間の通信が送信も受信も行わない休止状態とデータの送信または受信が可能な起動状態で構成される省電力モードであるときに、前記或る端末に送信すべきデータの受け取りに応答して、前記送信すべきデータを前記バッファメモリの前記或る端末用の領域に蓄積させ、
前記制御手段は、前記或る端末との間の通信が前記省電力モードであるときに、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに、前記バッファメモリの前記領域から前記バッファメモリ内のデータがなくなるまで前記送信すべきデータを連続的に読み出して、前記送信手段に前記送信すべきデータを連続的に送信させることを特徴とする、装置。
(付記2) 前記制御手段は、さらに、前記バッファメモリの前記領域に蓄積された前記送信すべきデータの量が所定の閾値を超えたとき、前記バッファメモリの前記領域から前記送信すべきデータを連続的に読み出して前記送信手段に送信させることを特徴とする、付記1に記載の装置。
(付記3) 前記所定のタイミングの周期が、前記複数の端末に送信されるデータの有無を表す情報の送信間隔の2以上の整数倍である、付記1または2に記載の装置。
(付記4) 前記制御手段が、ユーザの要求および/またはバッテリの残量等の前記或る無線端末から受信した情報に従って、前記或る端末との間の通信を前記省電力モードを設定することを特徴とする、付記1乃至3のいずれかに記載の装置。
(付記5) 前記制御手段は、前記送信すべきデータが遅延送信可能なタイプのデータである場合には、前記送信すべきデータを前記バッファメモリの前記領域に蓄積し、前記送信すべきデータが低遅延で送信すべきタイプのデータであるときは、前記バッファメモリに蓄積させることなく前記送信手段に前記送信すべきデータを送信させることを特徴とする、付記1乃至4のいずれかに記載の装置。
(付記6) 複数の無線端末と通信する装置であって、
バッファメモリと、前記バッファメモリの制御手段と、送信手段と、受信手段と、を具え、
前記制御手段は、前記複数の無線端末の中の或る端末との間の通信が省電力モードであるときに、前記或る端末に送信すべきデータの受け取りに応答して、前記送信すべきデータを前記バッファメモリの前記或る端末用の領域に蓄積し、
前記制御手段は、前記或る端末との間の通信が前記省電力モードであるときに、前記バッファメモリの前記領域に蓄積された前記送信すべきデータの量が所定の閾値を超えたとき、前記バッファメモリの前記領域から前記バッファメモリ内のデータがなくなるまで前記送信すべきデータを連続的に読み出して前記送信手段に前記送信すべきデータを送信させることを特徴とする、装置。
(付記7) 無線基地局と通信する無線端末であって、
バッファメモリと、前記バッファメモリの制御手段と、送信手段と、受信手段と、を具え、
前記送信手段および受信手段は、送信も受信も行わない休止状態とデータの送信または受信が可能な起動状態で構成される省電力モードを有し、
前記制御手段の制御は、送信すべきデータの受け取りに応答して、前記送信すべきデータを前記バッファメモリに蓄積し、
前記送信手段は、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに起動状態に移行して、前記バッファメモリから前記バッファメモリ内のデータがなくなるまで前記送信すべきデータを読み出して連続的に送信し、所定の時間の間に送信と受信のいずれも生じなかったときは前記休止状態に移行し、
前記所定のタイミングの間隔は前記所定の時間より長いことを特徴とする、無線端末。
(付記8) 前記制御手段は、さらに、前記バッファメモリの前記領域に蓄積された前記送信すべきデータの量が所定の閾値を超えたとき、前記バッファメモリの前記領域から前記送信すべきデータを連続的に読み出して前記送信手段に送信させることを特徴とする、付記7に記載の無線端末。
(付記9) 複数の無線端末と通信可能な装置用のプログラムであって、
前記複数の無線端末の中の或る端末との間の通信が、送信も受信も行わない休止状態とデータの送信または受信が可能な起動状態とで構成される省電力モードであるときに、前記或る端末に送信すべきデータの受け取りに応答して、前記送信すべきデータをバッファメモリの前記或る端末用の領域に蓄積させるステップと、
前記或る端末との間の通信が前記省電力モードであるときに、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに、前記バッファメモリの前記領域から前記バッファメモリ内のデータがなくなるまで前記送信すべきデータを連続的に読み出して前記送信すべきデータを連続的に送信するステップと、
を実行させるよう動作可能なプログラム。
(付記10) 複数の無線端末と通信する装置用のプログラムであって、
前記複数の無線端末の中の或る端末との間の通信が省電力モードであるときに、前記或る端末に送信すべきデータの受け取りに応答して、前記送信すべきデータをバッファメモリの前記或る端末用の領域に蓄積するステップと、
前記或る端末との間の通信が前記省電力モードであるときに、前記バッファメモリの前記領域に蓄積された前記送信すべきデータの量が所定の閾値を超えたとき、前記バッファメモリの前記領域から前記送信すべきデータを連続的に読み出して前記送信すべきデータを送信するステップと、
を実行させるよう動作可能なプログラム。
(付記11) 送信すべきデータの受け取りに応答して、前記送信すべきデータをバッファメモリに蓄積するステップと、
所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに、データの送信が可能な起動状態に移行して、前記バッファメモリから前記バッファメモリ内のデータがなくなるまで前記送信すべきデータを読み出して連続的に送信し、所定の時間の間に送信と受信のいずれも生じなかったときは、送信も受信も行わない休止状態に移行するステップと、
を実行させるよう動作可能な、無線基地局と通信する無線端末用のプログラムであって、
前記所定のタイミングの間隔は前記所定の時間より長いことを特徴とする、プログラム。
(付記12) 複数の無線端末と通信可能な装置における通信方法であって、
前記複数の無線端末の中の或る端末との間の通信が省電力モードであるときに、前記或る端末に送信すべきデータの受け取りに応答して、前記送信すべきデータをバッファメモリの前記或る端末用の領域に蓄積させるステップと、
前記或る端末との間の通信が前記省電力モードであるときに、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに、前記バッファメモリの前記領域から前記バッファメモリ内のデータがなくなるまで前記送信すべきデータを連続的に読み出して前記送信すべきデータを連続的に送信するステップと、
を含む通信方法。
【0069】
【発明の効果】
本発明は、前述の特徴によって、消費電力を低くする必要があるときに、消費電力効率を優先させるようなデータ転送を行う無線ネットワーク・システムを実現でき、また、消費電力を低くする必要があるときに、入力データを蓄積し、その蓄積されたデータを短い時間で連続的に送信または受信することができる無線ネットワーク・システムを、既存のシステムを大幅に変更することなしに、例えば制御プログラムの改変のみで実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、IEEE802.11標準による、基地局からデータを受信する無線端末における非省電力モードと省電力モードの電力管理を示している。
【図2】図2は、そのデータの転送効率を改良した既知のデータ受信方法を示している。
【図3】図3は本発明の原理を示している。
【図4】図4は、本発明の実施形態による、無線LANを構成する端末および無線基地局、および有線LANを介して無線基地局と通信するアプリケーション・サーバの構成を示している。
【図5】図5は、本発明の別の実施形態による、無線LANを構成する端末および無線基地局、および有線LANを介して無線基地局と通信するアプリケーション・サーバの構成を示している。
【図6】図6は、本発明のさらに別の実施形態による、無線LANを構成する端末および無線基地局、および有線LANを介して無線基地局と通信するアプリケーション・サーバの構成を示している。
【図7】図7は、図3のタイムチャートに従って基地局におけるバッファ制御部によって実行されるバッファ制御のための処理フローを示している。
【図8】図8は、図3のタイムチャートに従って図5の基地局における送信部によって実行される送信バッファ制御のための処理フローを示している。
【図9】図9は、IEEE802.11による、図4の基地局の送受信部によって実行される省電力モードの端末宛てのバッファメモリの管理およびデータ・パケットの送受信のための処理フローを示している。
【図10】図10は、図3のタイムチャートに従って端末におけるバッファ制御部によって実行されるバッファ制御のための処理フローを示している。
【図11】図11は、図4の基地局または図5の基地局におけるバッファメモリに、連続する4つのビーコンの期間だけデータ・パケットを蓄積した後、またはパケット蓄積量が6つに達したときに、その蓄積されたデータ・パケットを送信部の送信バッファに供給して3つの端末に送信する場合におけるタイムチャートを示している。
【図12】図12は、図11において、基地局またはアプリケーション・サーバにおける端末Aに対するトラフィックが大きい場合のタイムチャートを示している。
【図13】図13は、本発明による図11と比較するための従来技術による端末の起動状態を示している。
【図14】図14は、本発明による図11と比較するための別の従来技術による端末の起動状態を示している。
【図15】図15は、本発明による図12と比較するための従来技術による端末の起動状態を示している。
【符号の説明】
50 有線LAN
100〜106 無線端末
200 無線基地局
220 省電力判定部
222 トラフィック制御部
300 アプリケーション・サーバ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless random access network, and more particularly, to a terminal such as a portable terminal, a device such as a base station and a server, and a program and a method for configuring a wireless LAN compliant with IEEE 802.11.
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 shows power management in a non-power saving mode and a power saving mode in a wireless terminal receiving data from a base station (access point = AP) according to the IEEE 802.11 standard. In the non-power saving mode of IEEE 802.11, the wireless terminal is in an active state in which power can be always transmitted and received by supplying power to the transmitter and the receiver. In the IEEE 802.11 power saving mode, the wireless terminal is normally in a dormant (dose) state (mode) in which power supply to the transmitter and the receiver is suppressed as much as possible. In order to confirm the presence / absence of data to be received, the wireless terminal periodically enters a transmission / reception active state for a certain period of time and receives a packet including information indicating the presence / absence of data to be received. In the infrastructure mode in which the wireless terminal communicates via the base station, the TIM in the beacon periodically transmitted to all the terminals by the base station indicates whether there is data to be transmitted from the base station to the terminal. Contains information. In the ad hoc mode in which direct communication is performed between terminals, at the moment when all terminals are activated immediately after a beacon, the ATIM packet transmitted from the data transmission source terminal to the reception destination terminal and the transmission terminal transmits the ATIM packet to the reception terminal. Information indicating the presence or absence of data to be transmitted is included.
[0003]
In the infrastructure mode, when receiving data, the terminal transmits a data transmission request to the base station and enters a reception standby state. The base station that has received the data transmission request from the terminal transmits the buffered data to the terminal in a reception standby state. After the terminal has received all of the buffered data, it returns to the dormant state again. Transmission from a certain terminal to a base station or another terminal is performed at any time. In the ad hoc mode, the terminal that has received the ATIM packet transmits a transmission confirmation (ACK) to the terminal that has transmitted the ATIM, and requests the terminal that has transmitted the ATIM to transmit data. In the ad hoc mode, the terminal in the power saving state that has been activated once continues the activated state (mode) until the end of the next ATIM reception section. In particular, in the infrastructure mode, in the IEEE 802.11 standard power saving mode, data is transmitted and received only for each beacon, and the data transfer efficiency is poor. According to the power saving method of the IEEE802.11 standard, in the ad hoc mode, the power-on efficiency is low because the active state continues for one beacon section even during a time when no data is generated.
[0004]
FIG. 2 shows a known data receiving method in which the data transfer efficiency is improved. For example, when the terminal receives a notification that data addressed to itself is buffered by the base station in the reception of the beacon in (1), the terminal temporarily shifts to the non-power saving mode. , And sequentially receive the data buffered by the base station. After a predetermined standby period has elapsed with no received data since the last (previous) data transmission as shown in (2), the terminal performs the non-power saving mode as shown in (3). And return to hibernation. Although the transfer efficiency can be prevented from being reduced by the improved system, even when transmission / reception data is sparsely generated, the power consumption efficiency is low because the terminal continues to be in the active state for at least a certain period.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The inventor of the present invention has stated that there is a need for a power-efficient data transfer method that minimizes the power consumption of a battery in mobile devices such as a mobile phone, a PDA, and a notebook personal computer that constitute a wireless network. Recognized.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize a wireless network system that performs data transfer that prioritizes power consumption efficiency when power consumption needs to be reduced. Another object of the present invention is to provide a wireless network system capable of storing input data and continuously transmitting or receiving the stored data in a short time when it is necessary to reduce power consumption. It is to be.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, an apparatus for a wireless base station capable of communicating with a plurality of wireless terminals includes a buffer memory, control means for the buffer memory, transmitting means, and receiving means. . The control means includes a power saving mode in which communication with a certain terminal among the plurality of wireless terminals includes a sleep state in which neither transmission nor reception is performed, and an activation state in which data can be transmitted or received. Storing the data to be transmitted in an area for the terminal in the buffer memory in response to receiving the data to be transmitted to the terminal, especially in the above-described improved power saving mode. Let it. When the communication with the certain terminal is in the power saving mode, when a predetermined timing or a predetermined buffer storage amount is reached, the control means reads the area from the buffer memory into the buffer memory. Until there is no more data, the data to be transmitted is continuously read, and the transmission means is made to continuously transmit the data to be transmitted.
[0008]
According to another feature of the present invention, a wireless terminal communicating with a wireless base station comprises transmitting means and receiving means. The transmitting means and the receiving means have a power saving mode composed of a sleep state in which neither transmission nor reception is performed, and an activation state in which data can be transmitted or received. The control of the control means stores the data to be transmitted in the buffer memory in response to receiving the data to be transmitted. The transmission means shifts to an activated state when a predetermined timing or a predetermined buffer storage amount is reached, and reads out the data to be transmitted from the buffer memory until there is no more data in the buffer memory, and continuously reads the data. Transmit, and if neither transmission nor reception occurs during a predetermined time, the mobile terminal shifts to the sleep state. The predetermined timing interval is longer than the predetermined time.
[0009]
According to yet another aspect of the invention, a program for a device capable of communicating with a plurality of wireless terminals is provided, wherein the communication with a terminal among the plurality of wireless terminals is a pause in which neither transmission nor reception is performed. In a power saving mode composed of a state and an active state capable of transmitting or receiving data, in response to receiving data to be transmitted to the certain terminal, the data to be transmitted is stored in the buffer memory. Storing the data in the area for the certain terminal; and, when communication with the certain terminal is in the power saving mode, when a predetermined timing or a predetermined buffer storage amount is reached, the buffer memory is used. Continuously reading the data to be transmitted and continuously transmitting the data to be transmitted until there is no more data in the buffer memory from the area of the buffer memory. Possible it is.
[0010]
According to yet another aspect of the invention, in response to receiving the data to be transmitted, storing the data to be transmitted in a buffer memory, and when a predetermined timing or a predetermined buffer storage amount is reached. Then, the system shifts to an activation state in which data transmission is possible, reads out the data to be transmitted from the buffer memory until there is no more data in the buffer memory, continuously transmits the data, and performs transmission and reception during a predetermined time. If none of the above occur, the step of shifting to a sleep state in which neither transmission nor reception is performed is operable. The predetermined timing interval is longer than the predetermined time.
[0011]
According to still another feature of the present invention, a communication method in a device capable of communicating with a plurality of wireless terminals, when communication with a terminal among the plurality of wireless terminals is in a power saving mode, Storing the data to be transmitted in an area for the terminal in the buffer memory in response to receiving the data to be transmitted to the terminal; and eliminating communication with the terminal. In the power mode, when a predetermined timing or a predetermined buffer storage amount is reached, the data to be transmitted is continuously read from the area of the buffer memory until there is no more data in the buffer memory. Transmitting the data to be transmitted continuously.
[0012]
According to the present invention, when it is necessary to reduce power consumption, it is possible to realize a wireless network system that performs data transfer such that power consumption efficiency is prioritized, and when it is necessary to reduce power consumption, A wireless network system that can store input data and continuously transmit or receive the stored data in a short time can be realized. Further, according to the present invention, it is possible to implement the above functions at low cost and easily, for example, by changing only a control program in an existing system.
[0013]
In the drawings, the same elements have the same reference numerals.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 3 illustrates the principle of the present invention. A wireless terminal and a wireless base station (AP) constituting a wireless network are in a mutually synchronized state by the base station transmitting a beacon to each wireless terminal in advance. Therefore, each wireless terminal knows the timing of transmitting a beacon from the base station. Each wireless terminal randomly accesses a wireless line to transmit and receive data.
[0015]
The upper part of FIG. 3 shows the operation of the known data receiving method shown in FIG. As described above, even when transmission / reception data is sparsely generated, the power consumption efficiency is poor because the terminal continues to be in the active state for at least a certain period.
[0016]
On the other hand, when a certain wireless terminal is operating in the power saving mode according to the present invention, a wireless base station or a server or another wireless terminal constituting a wireless network transmits a transmission data packet addressed to the certain wireless terminal. Is stored in a buffer memory, and when the certain wireless terminal starts periodically or at a predetermined timing, and shifts to the starting state, the transmission data packet stored in the buffer memory is continuously read out and the certain wireless terminal is read out. Continuously to the wireless terminal. Also, when the wireless terminal is operating in the power saving mode according to the present invention, the wireless terminal accumulates transmission data packets in a buffer memory and shifts to an active state periodically or at a predetermined timing, and Alternatively, continuously transmit data packets to another terminal. After transmitting and receiving the data packet, the wireless terminal returns from the active state to the dormant state after a predetermined standby period has elapsed with no transmission or reception after transmission or reception of the last (previous) data packet. Therefore, the power consumption of the wireless terminal is minimized in the sleep state, the ratio of data transmission / reception time in the active state is large, and the efficiency of power consumption for data transfer is high.
[0017]
The power saving mode according to the present invention can be used as the second or third power saving mode in combination with the conventional power saving mode illustrated in FIG. 1 (lower side) and / or FIG.
[0018]
FIG. 4 is a diagram illustrating a wireless LAN according to an embodiment of the present invention. M 1 shows the configuration of a plurality of terminals 100 to 106, a wireless base station (AP) 200, and an application server 300 that communicates with the
[0019]
Referring to FIG. 4, the terminal 100 includes a
[0020]
When the setting state related to the power saving mode, the user request, or the remaining battery power in the terminal 100 changes, the
[0021]
The application server 300 includes a
[0022]
The
[0023]
The power
[0024]
The buffer
[0025]
FIG. 7 shows a processing flow for buffer control executed by the
[0026]
In
[0027]
When it is determined in
[0028]
In step 708, the
[0029]
If it is determined in
[0030]
In step 714, the
[0031]
In
[0032]
If it is determined in step 716 that the transmission time has not elapsed, in step 720, n is the sum of the number of terminals and 1 (n M +1) is determined. n is n M If it is determined that it is smaller than +1, n = n + 1 is set, and the procedure returns to step 716. n is n M If it is determined that it is not smaller than +1, n = 1 is set, and the procedure returns to step 702.
[0033]
FIG. 5 is a block diagram illustrating a wireless LAN according to another embodiment of the present invention. M 1 shows a configuration of each of the terminals 100 to 106, a wireless base station (AP) 210, and an
[0034]
Referring to FIG. 5, the
[0035]
The power
[0036]
The buffer
[0037]
Upon receiving the data packet from
[0038]
Terminal 100 has a configuration similar to that of FIG. 4 and will not be described again.
[0039]
The buffer
[0040]
FIG. 8 shows a processing flow for transmission buffer control executed by the
[0041]
The
[0042]
FIG. 9 shows a processing flow for managing a buffer memory and transmitting / receiving a data packet to a terminal in the power saving mode, which is executed by the receiving
[0043]
In step 902, receiving
[0044]
If it is determined in
[0045]
If it is determined in
[0046]
The receiving
[0047]
FIG. 6 is a block diagram illustrating a wireless LAN according to still another embodiment of the present invention. M 1 shows the configurations of the terminals 110 to 116, the
[0048]
Referring to FIG. 6, terminal 110 includes
[0049]
The power
[0050]
The buffer
[0051]
The
[0052]
The application server 300 includes a
[0053]
FIG. 10 shows a processing flow for buffer control executed by the
[0054]
In
[0055]
If it is determined in
[0056]
If it is determined that the input data packet is not a low-latency data packet, that is, a data packet to be buffered and transmitted, in step 1010, the
[0057]
If it is determined in step 1012 that the data packet amount indicator does not exceed the predetermined threshold, the
[0058]
Upon receiving the data packet from terminal 110,
[0059]
4 and 6 can be used in combination, terminal 100 in FIG. 4 includes the functions of terminal 110 in FIG. 6, and
[0060]
FIG. 11 shows the case where data packets are stored in the
[0061]
Referring to FIG. 11, input data addressed to terminals A, B and C is generated and stored in buffer memory areas addressed to terminals A, B and C in
[0062]
FIG. 12 is a time chart when the traffic to the terminal A in the
[0063]
Since the traffic to the terminal A is large, the buffer memory area addressed to the terminal A in the power saving
[0064]
FIG. 13 shows the activation states of the terminals A, B and C according to the prior art for comparison with FIG. 11 according to the invention. Terminals A, B, and C remain active for a relatively long time. Data packets are not transmitted continuously for each of terminals A, B and C.
[0065]
FIG. 14 shows the activation state of terminals A, B and C according to another prior art for comparison with FIG. 11 according to the invention. Terminals A, B, and C are set to wake up every four beacon periods, but still stay awake for a relatively long time. Data packets are not transmitted continuously for each of terminals A, B and C.
[0066]
FIG. 15 shows the activation states of the terminals A, B and C according to the prior art for comparison with FIG. 12 according to the present invention. Terminals A, B, and C remain active for a relatively long time. In particular, the terminal A maintains the active state for a long time. Data packets are not transmitted continuously for each of terminals A, B and C.
[0067]
The embodiments described above are given only as typical examples, modifications and variations thereof will be apparent to those skilled in the art, and those skilled in the art may depart from the principle of the present invention and the scope of the invention described in the claims. Obviously, various modifications of the above-described embodiment can be made.
[0068]
(Supplementary Note 1) An apparatus for a wireless base station capable of communicating with a plurality of wireless terminals,
A buffer memory, a control unit for the buffer memory, a transmission unit, and a reception unit,
The control unit is a power saving mode configured to include a sleep state in which communication with a certain terminal among the plurality of wireless terminals does not transmit or receive, and an active state in which data can be transmitted or received. When, in response to receiving the data to be transmitted to the certain terminal, the data to be transmitted is accumulated in the area for the certain terminal in the buffer memory,
When the communication with the certain terminal is in the power saving mode, when a predetermined timing or a predetermined buffer storage amount is reached, the control unit may change the area of the buffer memory into the buffer memory. An apparatus for continuously reading the data to be transmitted until there is no more data, and causing the transmitting means to continuously transmit the data to be transmitted.
(Supplementary Note 2) When the amount of the data to be transmitted accumulated in the area of the buffer memory exceeds a predetermined threshold, the control unit further stores the data to be transmitted from the area of the buffer memory. 2. The apparatus according to
(Supplementary note 3) The apparatus according to
(Supplementary Note 4) The control unit sets the power saving mode for communication with the certain terminal according to information received from the certain wireless terminal such as a user request and / or a remaining battery level. The apparatus according to any one of
(Supplementary Note 5) When the data to be transmitted is data of a type that can be delayedly transmitted, the control unit stores the data to be transmitted in the area of the buffer memory, and stores the data to be transmitted in the buffer memory. The data according to any one of
(Supplementary Note 6) An apparatus that communicates with a plurality of wireless terminals,
A buffer memory, a control unit for the buffer memory, a transmission unit, and a reception unit,
The control means, when communication with a certain terminal among the plurality of wireless terminals is in a power saving mode, in response to reception of data to be sent to the certain terminal, Storing data in the area for the certain terminal in the buffer memory;
The control means, when the communication with the certain terminal is in the power saving mode, when the amount of data to be transmitted accumulated in the area of the buffer memory exceeds a predetermined threshold, An apparatus for continuously reading the data to be transmitted from the area of the buffer memory until there is no more data in the buffer memory, and causing the transmission means to transmit the data to be transmitted.
(Supplementary Note 7) A wireless terminal communicating with a wireless base station,
A buffer memory, a control unit for the buffer memory, a transmission unit, and a reception unit,
The transmission unit and the reception unit have a power saving mode configured of a sleep state in which neither transmission nor reception is performed and an activation state in which data transmission or reception can be performed,
The control of the control means, in response to receiving the data to be transmitted, stores the data to be transmitted in the buffer memory,
The transmission means shifts to an activated state when a predetermined timing or a predetermined buffer accumulation amount is reached, and reads out the data to be transmitted from the buffer memory until there is no more data in the buffer memory, and continuously reads the data. Transmit, when neither transmission nor reception occurs during a predetermined time, shift to the sleep state,
The wireless terminal according to
(Supplementary Note 8) The control unit may further include, when the amount of the data to be transmitted accumulated in the area of the buffer memory exceeds a predetermined threshold, the data to be transmitted from the area of the buffer memory. 8. The wireless terminal according to
(Supplementary Note 9) A program for a device capable of communicating with a plurality of wireless terminals,
When the communication between a certain terminal among the plurality of wireless terminals is in a power saving mode including a sleep state in which neither transmission nor reception is performed and an activation state in which data transmission or reception is possible, In response to receiving the data to be transmitted to the certain terminal, storing the data to be transmitted in an area for the certain terminal in a buffer memory;
When the communication with the certain terminal is in the power saving mode, when a predetermined timing or a predetermined buffer storage amount is reached, the data in the buffer memory is depleted from the area of the buffer memory. Continuously reading the data to be transmitted and continuously transmitting the data to be transmitted,
A program operable to execute
(Supplementary Note 10) A program for a device that communicates with a plurality of wireless terminals,
When communication with a terminal among the plurality of wireless terminals is in a power saving mode, the data to be transmitted is stored in a buffer memory in response to reception of data to be transmitted to the terminal. Storing in an area for the certain terminal;
When the communication with the certain terminal is in the power saving mode, when the amount of the data to be transmitted accumulated in the area of the buffer memory exceeds a predetermined threshold, the buffer memory Transmitting the data to be transmitted by continuously reading the data to be transmitted from the area,
A program operable to execute
(Supplementary Note 11) storing the data to be transmitted in a buffer memory in response to receiving the data to be transmitted;
When a predetermined timing or a predetermined buffer accumulation amount is reached, the state shifts to an activation state in which data transmission is possible, and the data to be transmitted is read out continuously from the buffer memory until data in the buffer memory is exhausted. Transmitting, when neither transmission nor reception occurs during a predetermined time, a step of shifting to a sleep state in which neither transmission nor reception is performed;
A program for a wireless terminal communicating with a wireless base station, operable to execute
The program is characterized in that the predetermined timing interval is longer than the predetermined time.
(Supplementary Note 12) A communication method in a device capable of communicating with a plurality of wireless terminals,
When communication with a terminal among the plurality of wireless terminals is in a power saving mode, the data to be transmitted is stored in a buffer memory in response to reception of data to be transmitted to the terminal. Accumulating in the area for the certain terminal;
When the communication with the certain terminal is in the power saving mode, when a predetermined timing or a predetermined buffer storage amount is reached, the data in the buffer memory is depleted from the area of the buffer memory. Continuously reading the data to be transmitted and continuously transmitting the data to be transmitted,
Communication method including.
[0069]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to realize a wireless network system that performs data transfer with priority on power consumption efficiency when power consumption needs to be reduced due to the above-described features, and it is necessary to reduce power consumption. Sometimes, a wireless network system capable of accumulating input data and continuously transmitting or receiving the accumulated data in a short period of time can be used, for example, in a control program without significantly changing an existing system. An effect is achieved that can be realized only by modification.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows power management in a non-power-saving mode and a power-saving mode in a wireless terminal receiving data from a base station according to the IEEE 802.11 standard.
FIG. 2 shows a known data receiving method in which the data transfer efficiency is improved.
FIG. 3 shows the principle of the present invention.
FIG. 4 illustrates a configuration of a terminal and a wireless base station configuring a wireless LAN, and an application server that communicates with the wireless base station via a wired LAN, according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 illustrates a configuration of a terminal and a wireless base station configuring a wireless LAN, and an application server that communicates with the wireless base station via a wired LAN, according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 illustrates a configuration of a terminal and a wireless base station configuring a wireless LAN, and an application server that communicates with the wireless base station via a wired LAN, according to still another embodiment of the present invention. .
FIG. 7 shows a processing flow for buffer control executed by the buffer control unit in the base station according to the time chart of FIG. 3;
FIG. 8 shows a processing flow for transmission buffer control executed by the transmission unit in the base station of FIG. 5 according to the time chart of FIG. 3;
FIG. 9 shows a processing flow for managing a buffer memory and transmitting / receiving a data packet to a terminal in a power saving mode, which is executed by the transmitting / receiving unit of the base station of FIG. 4 according to IEEE 802.11. I have.
FIG. 10 shows a processing flow for buffer control executed by the buffer control unit in the terminal according to the time chart of FIG. 3;
FIG. 11 is a diagram illustrating a case where data packets are accumulated in the buffer memory of the base station of FIG. 4 or the base station of FIG. 5 for a period of four consecutive beacons, or the amount of accumulated packets reaches six. A time chart is shown in a case where the stored data packet is supplied to a transmission buffer of a transmission unit and transmitted to three terminals.
FIG. 12 is a time chart in the case where traffic to the terminal A in the base station or the application server in FIG. 11 is large.
FIG. 13 shows an activation state of a terminal according to the prior art for comparison with FIG. 11 according to the present invention.
FIG. 14 shows another prior art terminal activation state for comparison with FIG. 11 according to the present invention.
FIG. 15 shows an activation state of a terminal according to the prior art for comparison with FIG. 12 according to the present invention.
[Explanation of symbols]
50 Wired LAN
100-106 wireless terminal
200 wireless base station
220 Power saving judgment unit
222 Traffic control unit
300 Application Server
Claims (5)
バッファメモリと、前記バッファメモリの制御手段と、送信手段と、受信手段と、を具え、
前記制御手段は、前記複数の無線端末の中の或る端末との間の通信が、送信も受信も行わない休止状態とデータの送信または受信が可能な起動状態とで構成される省電力モードであるときに、前記或る端末に送信すべきデータの受け取りに応答して、前記送信すべきデータを前記バッファメモリの前記或る端末用の領域に蓄積させ、
前記制御手段は、前記或る端末との間の通信が前記省電力モードであるときに、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに、前記バッファメモリの前記領域から前記バッファメモリ内のデータがなくなるまで前記送信すべきデータを連続的に読み出して、前記送信手段に前記送信すべきデータを連続的に送信させることを特徴とする、装置。An apparatus for a wireless base station capable of communicating with a plurality of wireless terminals,
A buffer memory, a control unit for the buffer memory, a transmission unit, and a reception unit,
The control means includes a power saving mode in which communication with a certain terminal among the plurality of wireless terminals includes a sleep state in which neither transmission nor reception is performed, and an activation state in which data can be transmitted or received. In response to receiving the data to be transmitted to the certain terminal, the data to be transmitted is accumulated in the area for the certain terminal in the buffer memory,
When the communication with the certain terminal is in the power saving mode, when a predetermined timing or a predetermined buffer storage amount is reached, the control unit may change the area of the buffer memory into the buffer memory. An apparatus for continuously reading the data to be transmitted until there is no more data, and causing the transmitting means to continuously transmit the data to be transmitted.
バッファメモリと、前記バッファメモリの制御手段と、送信手段と、受信手段と、を具え、
前記送信手段および受信手段は、送信も受信も行わない休止状態とデータの送信または受信が可能な起動状態とで構成される省電力モードを有し、
前記制御手段の制御は、送信すべきデータの受け取りに応答して、前記送信すべきデータを前記バッファメモリに蓄積し、
前記送信手段は、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに起動状態に移行して、前記バッファメモリから前記バッファメモリ内のデータがなくなるまで前記送信すべきデータを読み出して連続的に送信し、所定の時間の間に送信と受信のいずれも生じなかったときは前記休止状態に移行し、
前記所定のタイミングの間隔は前記所定の時間より長いことを特徴とする、無線端末。A wireless terminal communicating with a wireless base station,
A buffer memory, a control unit for the buffer memory, a transmission unit, and a reception unit,
The transmission unit and the reception unit have a power saving mode configured of a sleep state in which neither transmission nor reception is performed and an activation state in which data transmission or reception can be performed,
The control of the control means, in response to receiving the data to be transmitted, stores the data to be transmitted in the buffer memory,
The transmission means shifts to an activated state when a predetermined timing or a predetermined buffer accumulation amount is reached, and reads out the data to be transmitted from the buffer memory until there is no more data in the buffer memory, and continuously reads the data. Transmit, when neither transmission nor reception occurs during a predetermined time, shift to the sleep state,
The wireless terminal according to claim 1, wherein the predetermined timing interval is longer than the predetermined time.
前記或る端末との間の通信が前記省電力モードであるときに、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに、前記バッファメモリの前記領域から前記バッファメモリ内のデータがなくなるまで前記送信すべきデータを連続的に読み出して前記送信すべきデータを連続的に送信するステップと、
を実行させるよう動作可能なプログラム。A program for a device capable of communicating with a plurality of wireless terminals, wherein communication with a terminal among the plurality of wireless terminals is capable of transmitting or receiving data in a suspended state in which neither transmission nor reception is performed. In the power saving mode configured with the active state, in response to reception of data to be transmitted to the certain terminal, the data to be transmitted is stored in the area for the certain terminal in the buffer memory. The step of causing
When the communication with the certain terminal is in the power saving mode, when a predetermined timing or a predetermined buffer storage amount is reached, the data in the buffer memory is depleted from the area of the buffer memory. Continuously reading the data to be transmitted and continuously transmitting the data to be transmitted,
A program operable to execute
所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに、データの送信が可能な起動状態に移行して、前記バッファメモリから前記バッファメモリ内のデータがなくなるまで前記送信すべきデータを読み出して連続的に送信し、所定の時間の間に送信と受信のいずれも生じなかったときは、送信も受信も行わない休止状態に移行するステップと、
を実行させるよう動作可能な、無線基地局と通信する無線端末用のプログラムであって、
前記所定のタイミングの間隔は前記所定の時間より長いことを特徴とする、プログラム。Storing the data to be transmitted in a buffer memory in response to receiving the data to be transmitted;
When a predetermined timing or a predetermined buffer accumulation amount is reached, the state shifts to an activation state in which data transmission is possible, and the data to be transmitted is read out continuously from the buffer memory until data in the buffer memory is exhausted. Transmitting, when neither transmission nor reception occurs during a predetermined time, a step of shifting to a sleep state in which neither transmission nor reception is performed;
A program for a wireless terminal communicating with a wireless base station, operable to execute
The program is characterized in that the predetermined timing interval is longer than the predetermined time.
前記複数の無線端末の中の或る端末との間の通信が省電力モードであるときに、前記或る端末に送信すべきデータの受け取りに応答して、前記送信すべきデータをバッファメモリの前記或る端末用の領域に蓄積させるステップと、
前記或る端末との間の通信が前記省電力モードであるときに、所定のタイミングまたは所定のバッファ蓄積量に達したときに、前記バッファメモリの前記領域から前記バッファメモリ内のデータがなくなるまで前記送信すべきデータを連続的に読み出して前記送信すべきデータを連続的に送信するステップと、
を含む通信方法。A communication method in a device capable of communicating with a plurality of wireless terminals,
When communication with a terminal among the plurality of wireless terminals is in a power saving mode, the data to be transmitted is stored in a buffer memory in response to reception of data to be transmitted to the terminal. Accumulating in the area for the certain terminal;
When the communication with the certain terminal is in the power saving mode, when a predetermined timing or a predetermined buffer storage amount is reached, the data in the buffer memory is depleted from the area of the buffer memory. Continuously reading the data to be transmitted and continuously transmitting the data to be transmitted,
Communication method including.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060207 |