JP4889290B2 - Wireless communication terminal and wireless communication method - Google Patents
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Description
本発明は、無線LAN(Local Area Network)等による無線通信を行う無線通信端末、及びその通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication terminal that performs wireless communication using a wireless local area network (LAN) or the like, and a communication method therefor.
近年、コンピュータ通信ネットワークの一つとして、無線LANが普及し、オフィス、家庭、市街地(例えば、駅、空港、ファーストフード店)等において、盛んに利用されている。周知のように、このような無線LANでは、AP(Access Point)と呼ばれる中継装置と無線通信端末間で無線通信を行う。 In recent years, wireless LANs have become widespread as one of computer communication networks, and are actively used in offices, homes, urban areas (for example, stations, airports, fast food restaurants) and the like. As is well known, in such a wireless LAN, wireless communication is performed between a relay device called an AP (Access Point) and a wireless communication terminal.
この無線LANは、一般的に、データ類リンク層のプロトコルとして、国際標準の一つであるIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11に準拠し、ネットワーク層のプロトコルとして、IP(Internet Protocol)に準拠している。なお、IEEE802.11に関しては、以下の非特許文献1に記載されている。
This wireless LAN generally conforms to IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11, which is one of the international standards, as a data link layer protocol, and conforms to IP (Internet Protocol) as a network layer protocol. It is compliant. Note that IEEE 802.11 is described in Non-Patent
無線通信端末は、移動を容易とするために、電池で動作する場合が多い。電池の消費を節減するために、上記IEEE802.11では節電モードを定めている。この節電モードでは、データや音声(以降データ類と称す)を無線で送受信しない時は無線送受信機能を停止して節電するスリープ状態と、無線で送受信する時のみ無線送受信機能を動作させるアクティブ状態とに、無線送受信機能を切替える。 Wireless communication terminals often operate on batteries in order to facilitate movement. In order to save battery consumption, IEEE802.11 defines a power saving mode. In this power saving mode, when data and voice (hereinafter referred to as data) are not transmitted / received wirelessly, a sleep state in which the wireless transmission / reception function is stopped to save power, and an active state in which the wireless transmission / reception function is activated only when wireless transmission / reception is performed. Next, the wireless transmission / reception function is switched.
ここで、APと複数の無線通信端末との無線通信手順について、図9に示すシーケンスに従って説明する。なお、ここでは、中継装置の管理下には、3台の無線通信端末a,b,cが存在するとする。 Here, the wireless communication procedure between the AP and the plurality of wireless communication terminals will be described according to the sequence shown in FIG. Here, it is assumed that there are three wireless communication terminals a, b, and c under the management of the relay device.
節電モードの各端末a,b,cは、APからのビーコン信号の受信予定時刻直前まで、スリープ状態を維持し(S1)、ビーコン信号の受信予定時刻直前になると、アクティブ状態に移行する(S2)。一方、APは、ビーコン信号の送信時刻になると、ビーコン信号を無線送信し(S3)、この時点からDIFS(DCF Inter Frame Space)+乱数(乱数は装置毎に異なる値)の時間、信号の送出を待つ。 Each terminal a, b, c in the power saving mode maintains the sleep state until immediately before the scheduled reception time of the beacon signal from the AP (S1), and shifts to the active state immediately before the scheduled reception time of the beacon signal (S2). ). On the other hand, when the beacon signal transmission time comes, the AP wirelessly transmits the beacon signal (S3), and the signal is transmitted for a time of DIFS (DCF Inter Frame Space) + random number (the random number is different for each device) from this point. Wait for.
アクティブ状態の各端末a,b,cは、APからビーコン信号を受信すると、このビーコン信号を解析して、自端末宛のデータの有無を把握する。自端末宛のデータがある場合、各端末a,b,cは、ビーコン信号の受信から(DIFS+乱数)時間待ってから、APに対して自端末宛にデータを送信することを求めるPS Poll信号を送信しようとする。すなわち、中継装置及び各端末a,b,cは、各装置からの信号送出が競合しないよう、各装置毎に異なる(DIFS+乱数)時間待ってから、信号の送出を行おうとする。仮に、端末aの乱数が最も小さい場合、端末aが送信権を取得し、PS Poll信号aを送出する(S4)。 When the terminals a, b, and c in the active state receive a beacon signal from the AP, they analyze the beacon signal and grasp the presence / absence of data addressed to their own terminal. When there is data addressed to the own terminal, each terminal a, b, c waits for (DIFS + random number) time from reception of the beacon signal and then requests the AP to send data to the own terminal. Try to send. That is, the relay device and each terminal a, b, c try to send a signal after waiting for a different (DIFS + random number) time for each device so that signal transmission from each device does not compete. If the random number of the terminal “a” is the smallest, the terminal “a” acquires the transmission right and transmits the PS Poll signal “a” (S4).
APは、端末aからのPS Poll信号aを受信すると、DIFS時間より短いSIFS(Short Inter Frame Space)時間後に端末a宛のデータAaを送出する(S5)。 Upon receiving the PS Poll signal a from the terminal a, the AP transmits data Aa addressed to the terminal a after a SIFS (Short Inter Frame Space) time shorter than the DIFS time (S5).
端末aは、APからのデータAaを正常に受信すると、SIFS時間後にACKaを送出して、APに正常受信した旨を通知し(S6)、再び、(DIFS+乱数)時間待つ。また、APや各端末b,cも、このACKaを受信すると、各々の(DIFS+乱数)時間待つ。そして、各々の(DIFS+乱数)時間中に他の装置から無線信号を受信しない装置のみが送信権を取得する。ここでは、端末aが送信権を取得し、端末aがAP宛にデータTaを送出する(S7)。 When the terminal a normally receives the data Aa from the AP, the terminal a sends out ACKa after SIFS time, notifies the AP that it has been normally received (S6), and again waits for (DIFS + random number) time. Further, upon receiving this ACKa, the AP and the terminals b and c also wait for each (DIFS + random number) time. Then, only a device that does not receive a radio signal from another device during each (DIFS + random number) time acquires a transmission right. Here, the terminal a acquires the transmission right, and the terminal a sends data Ta to the AP (S7).
APは、端末aからのデータTaを正常に受信すると、SIFS時間後にACKを返送し(S8)、(DIFS+乱数)時間待つ。端末aは、APからのACKを受信すると、APとの間の送受信を終了したと判定し、次のビーコン受信予定時刻までスリープ状態に移行する(S9)。 When the AP normally receives the data Ta from the terminal a, it returns an ACK after SIFS time (S8) and waits for (DIFS + random number) time. Upon receiving the ACK from the AP, the terminal a determines that the transmission / reception with the AP has been completed, and shifts to the sleep state until the next scheduled beacon reception time (S9).
端末aを除く端末b,cは、APからのACKを受信すると、各々の(DIFS+乱数)時間待つ。そして、各々の(DIFS+乱数)時間中に他の装置から無線信号を受信しない装置のみが送信権を取得する。ここでは、APが送信権を取得し、APがデータADを送出して(S10)、それから(DIFS+乱数)時間待つ。 When the terminals b and c except the terminal a receive the ACK from the AP, they wait for each (DIFS + random number) time. Then, only a device that does not receive a radio signal from another device during each (DIFS + random number) time acquires a transmission right. Here, the AP acquires the transmission right, the AP sends out the data AD (S10), and then waits for (DIFS + random number) time.
端末aを除く端末b,cは、APからデータADを受信すると、各々の(DIFS+乱数)時間待つ。そして、各々の(DIFS+乱数)時間中に他の装置から無線信号を受信しない装置のみが送信権を取得する。ここでは、端末bが送信権を取得し、AP宛にPS Poll信号bを送出する(S11)。 When the terminals b and c except the terminal a receive the data AD from the AP, they wait for each (DIFS + random number) time. Then, only a device that does not receive a radio signal from another device during each (DIFS + random number) time acquires a transmission right. Here, the terminal b obtains the transmission right and sends the PS poll signal b to the AP (S11).
以下は、以上と同様に、APから端末b宛にデータAbの送出(S12)、端末bからAP宛にACKb送出(S13)、端末cからAP宛にPS Poll信号c送出(S14)、APから端末c宛にデータAc送出(S15)、端末cからAP宛にACKc送出(S16)、端末bからAP宛にデータTb送出(S17)、 APから端末b宛にACK送出(S18)、端末bのスリーブ状態へ移行(S19)、端末cからAP宛にデータTc送出(S20)、APから端末c宛にACK送出(S21)、端末cのスリーブ状態への移行(S22)、が実行される。 In the same manner as described above, the data Ab is transmitted from the AP to the terminal b (S12), the ACK b is transmitted from the terminal b to the AP (S13), the PS Poll signal c is transmitted from the terminal c to the AP (S14), the AP Data Ac sent from terminal c to terminal c (S15), ACKc sent from terminal c to AP (S16), data Tb sent from terminal b to AP (S17), ACK sent from AP to terminal b (S18), terminal b transitions to the sleeve state (S19), terminal C sends data Tc to the AP (S20), AP sends terminal ACK to the terminal c (S21), and terminal c transitions to the sleeve state (S22). The
なお、APの管理下にある端末が端末aの一台のみの場合、端末aがAPからのビーコン信号の受信後にPS Poll信号aを送出するまでの待ち時間、及び、端末aがACKaを送出してからデータTaを送出するまでの待ち時間は、いずれもSIFS時間となる。 When only one terminal a is managed by the AP, the waiting time until the terminal a sends the PS Poll signal a after receiving the beacon signal from the AP, and the terminal a sends ACKa. The waiting time from when the data Ta is sent out is SIFS time.
上記従来技術では、節電モードで且つAPがデータ送信すべき端末(以下、節電端末とする)が1台しかない場合には、極めて良好にAPと端末との間で通信を行うことができるものの、節電端末が複数存在する場合には、節電端末間での競合を回避するために送信権制御が必要になり、伝送効率が低下するという問題点がある。 In the above prior art, when there is only one terminal (hereinafter referred to as a power saving terminal) in which the AP is to transmit data in the power saving mode, communication between the AP and the terminal can be performed very well. When there are a plurality of power saving terminals, transmission right control is required to avoid contention between the power saving terminals, and there is a problem that transmission efficiency is lowered.
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、伝送効率を向上させることができる無線通信端末及び無線通信方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a wireless communication terminal and a wireless communication method capable of improving transmission efficiency.
前記問題点を解決するための無線通信端末に係る発明は、
各無線通信端末毎に該無線通信端末宛の通信データがあるか否かを示す制御データを含むビーコン信号を送信する中継装置を介して、他の通信端末と通信する無線通信端末において、
前記中継装置との間で各種信号を送受信する送受信手段と、
前記送受信手段で受信した前記中継装置からの前記ビーコン信号に含まれている制御データを解析して、自端末が受信すべき通信データがあると判断した場合に、該制御データに基づいて、前記中継装置の管理下にある1以上の無線通信端末中での通信順番を定める信号解析手段と、
前記信号解析手段により定められた自端末の通信順番に応じて、該自端末と前記無線中継装置との間で通信時間帯のタイミングを定め、該通信時間帯中に前記中継装置との間で前記通信データの信号を前記送受信手段で送受信させ、該通信時間帯を除く時間帯での該中継装置への該通信データの信号の送信を控えさせる通信制御手段と、
を備えていることを特徴とする。
An invention relating to a wireless communication terminal for solving the above problems
In a wireless communication terminal that communicates with another communication terminal via a relay device that transmits a beacon signal including control data indicating whether there is communication data addressed to the wireless communication terminal for each wireless communication terminal,
Transmitting and receiving means for transmitting and receiving various signals to and from the relay device;
When analyzing the control data contained in the beacon signal from the relay device received by the transmission / reception means and determining that there is communication data to be received by the terminal, based on the control data, A signal analysis means for determining a communication order in one or more wireless communication terminals under the control of the relay device;
In accordance with the communication order of the own terminal determined by the signal analysis means, the timing of the communication time zone is determined between the own terminal and the wireless relay device, and between the relay device during the communication time zone Communication control means for causing the transmission / reception means to transmit / receive the communication data signal, and to refrain from transmitting the communication data signal to the relay device in a time period excluding the communication time period;
It is characterized by having.
ここで、以上の無線通信端末は、
前記送受信手段の少なくとも一部への供給電力を制御して、該送受信手段を送受信動作可能なアクティブ状態と送受信動作不能なスリープ状態とに状態変化させる電力供給制御手段を備え、前記通信制御手段は、前記電力供給制御手段に対して、前記ビーコン信号を受信する時間帯及び自端末の前記通信時間帯に、前記電力供給制御手段で前記送受信手段を前記アクティブ状態にさせ、該ビーコン信号を受信する時間帯及び自端末の該通信時間帯を除く時間帯に、前記電力供給制御手段で前記スリープ状態にさせる、ものであってもよい。
Here, the above wireless communication terminals are
Power supply control means for controlling power supplied to at least a part of the transmission / reception means to change the state of the transmission / reception means between an active state capable of transmission / reception operation and a sleep state where transmission / reception operation is disabled; The power supply control means causes the power supply control means to make the transmission / reception means in the active state and receive the beacon signal in the time zone for receiving the beacon signal and the communication time zone of the terminal itself. The power supply control means may be set to the sleep state in a time zone other than the time zone and the communication time zone of the terminal itself.
また、前記目的を達成するための無線通信方法は、
無線通信端末と、各無線通信端末毎に該無線通信端末宛の通信データがあるか否かを示す制御データを含む制御信号を送信すると共に無線通信端末と他の通信端末との間を中継する中継装置とを備えている無線通信システムの無線通信方法において、
前記無線通信端末は、
前記中継装置からの前記制御信号を受信する制御信号受信工程と、
前記制御信号受信工程で受信した前記制御信号に含まれている前記制御データを解析して、自端末が受信すべき通信データがあると判断した場合に、該制御データに基づいて、前記中継装置から送信すべき通信データがある1以上の無線通信端末中での通信順番を定める信号解析工程と、
前記信号解析手段により定められた自端末の通信順番に応じて、該自端末と前記無線中継装置との間で通信時間帯のタイミングを定める通信時間設定工程と、
自端末の前記通信時間帯中に前記中継装置との間で前記通信データの信号を送受信させ、該通信時間を除く時間帯での該中継装置への前記通信データの信号の送信を控えさせる通信制御工程と、
を実行することを特徴とする。
In addition, a wireless communication method for achieving the above object is as follows:
A control signal including control data indicating whether there is communication data addressed to the wireless communication terminal and the wireless communication terminal for each wireless communication terminal is transmitted and relayed between the wireless communication terminal and another communication terminal In a wireless communication method of a wireless communication system comprising a relay device,
The wireless communication terminal is
A control signal receiving step for receiving the control signal from the relay device;
When the control data included in the control signal received in the control signal receiving step is analyzed and it is determined that there is communication data to be received by the terminal, the relay device is based on the control data. A signal analysis step for determining a communication order in one or more wireless communication terminals having communication data to be transmitted from;
A communication time setting step for determining the timing of a communication time zone between the terminal and the wireless relay device according to the communication order of the terminal determined by the signal analysis unit,
Communication that causes the communication data signal to be transmitted to and received from the relay device during the communication time zone of its own terminal, and to refrain from transmitting the communication data signal to the relay device in a time zone other than the communication time. Control process;
It is characterized by performing.
本発明によれば、中継装置から送出すべきデータがある無線通信端末が複数存在する場合、中継装置からのビーコン信号等に含まれる制御データに基づいて、各端末が自端末の通信時間帯を定め、この通信時間帯で中継装置と通信データを送受信するので、伝送効率を向上させることができる。 According to the present invention, when there are a plurality of wireless communication terminals having data to be transmitted from the relay device, each terminal determines its own communication time zone based on control data included in a beacon signal or the like from the relay device. Since the communication data is transmitted / received to / from the relay device in this communication time zone, the transmission efficiency can be improved.
以下、本発明に係る無線通信システムの各種実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, various embodiments of a wireless communication system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、図1〜図5,図8を用いて、無線通信システムの第一の実施形態について説明する。 First, the first embodiment of the wireless communication system will be described with reference to FIGS.
本実施形態の無線通信システムは、図1に示すように、LAN(A),(B)にルータ2A,2Bを介して接続されている複数のAP30及び複数のコンピュータ3と、AP10を介して他の端末と通信する無線通信端末10a,10b,10cとを備えている。LAN(A)とLAN(B)とはIP(Internet Protocol)網1によって接続されている。各無線通信端末10a,10b,10cは、IEEE802.11に準拠して動作する無線LAN通信機能を有する情報通信端末で、例えば、無線IP電話機等の電話端末、又はパソコンやPDA(Personal Digital Assistant)等の情報端末に接続される無線LANカード等である。
As shown in FIG. 1, the wireless communication system according to the present embodiment includes a plurality of
各AP30は、IEEE802.11に準拠して動作する無線LAN通信機能と、IEEE802.3に準拠して動作するイーサネット(登録商標)等の有線LAN通信機能とを有し、無線通信端末10a,10b,10cとの間で無線LAN通信を行い、LAN(A)又は(B)に接続されている他の装置(コンピュータ3及びルータ2A又は2B等)と有線LAN通信を行う。
Each
ルータ2A,2Bは、LAN(A),(B)とIP網1との間に介在し、LAN(A),(B)上に流れるIPパケット及びIP網1から得たIPパケットを監視し、このIPパケットのIPヘッダ情報(宛先IPアドレス情報やポート番号情報など)に基づきIPパケットをルーティングする通信装置であり、LAN(A),(B)上に流れるIPパケットがIP網1側にルーティングすべきものであると判断した場合は、これをIP網1側に送出し、また、IP網1から得たIPパケットがLAN(A),(B)側にルーティングすべきものであると判断した場合には、これをLAN(A),(B)側に送出する。
The
各コンピュータ3は、通常の有線用LANボードを有するものであり、LAN(A),(B)に接続されてIPパケットの送受信を行い、IP通信(LAN通信)を行う。
Each
以上の構成により、LAN(A)側の無線通信端末10a,10b,10cは、AP30を介して、LAN(A)側の他の無線通信端末やコンピュータ3とIP通信を行い、また、ルータ2A、IP網1、及びルータ2Bを経由して、LAN(B)側の無線通信端末10a,10b,10cやコンピュータ3とIP通信を行うことが可能である。また、同様に、LAN(B)側の無線通信端末10a,10b,10cは、AP30を介して、LAN(B)側の他の無線通信端末やコンピュータ3とIP通信を行い、また、ルータ2B、IP網1、及びルータ2Aを経由して、LAN(A)側の無線通信端末10a,10b,10cやコンピュータ3とIP通信を行うことが可能である。
With the above configuration, the
各AP30は、いずれも、図2に示すように、アンテナ31と、RF(Radio Frequency)部32と、ベースバンド部33と、MAC(Media Access Controller)層処理部34と、ルータ部35と、通信処理部40と、プログラムメモリ44と、ワークメモリ45とを備えている。RF部32とベースバンド部33とMAC層処理部34は、バス38を介して通信処理部40に接続される。
As shown in FIG. 2, each
通信処理部40は、プログラムメモリ44内の制御プログラムや設定データに従い、ワークメモリ45を使用しつつ、RF部32とベースバンド部33とMAC層処理部34とを制御する。この通信処理部40は、ビーコン信号に含ませるビーコンデータを生成するビーコンデータ生成部41と、アンテナ31又はルータ部35から入力した信号を解析する解析部42と、この解析部42での解析結果等に応じてRF部32とベースバンド部33とMAC層処理部34とを制御する制御部43とを有している。
The
ルータ部35は、ネットワーク(LAN(A)又は(B))から受信したIPパケットのIPアドレスや、TCP(Transmission Control Protocol)ポート番号又はUDP(User Datagram Protocol)ポート番号を含むIPヘッダを参照して、予め設定された規則に基づいて当該IPパケットをルーティングする。
The
MAC層処理部34は、イーサネット(登録商標)規格であるIEEE802.3のデータリンク層と無線LAN規格であるIEEE802.11のデータリンク層との間で、IPパケットのMAC層の変換処理を行う。ベースバンド部33は、IEEE802.11用にMAC処理されたIPパケットをベースバンド信号に変調し、又は、ベースバンド信号を復調して元のIPパケットに復元する。RF部32は、ベースバンド部33から受け取ったベースバンド信号をIEEE802.11に従って、例えば、DS−SS(Direct Sequence Spread Spectrum)方式やFH−SS方式(Frequency Hopping Spread Spectrum)により規定される搬送無線周波数に載せてアンテナ31から無線信号として送出する。逆に、アンテナ31から受信した無線信号から搬送無線周波数を除去して元のベースバンド信号に復元し、ベースバンド部33に送出する。
The MAC
次に、以下、IPパケットをネットワーク(LAN(A)又はLAN(B))からアンテナ31経由で送出する場合のAP30の基本的な動作を説明する。
Next, the basic operation of the
MAC層処理部34は、ネットワーク(LAN(A)又はLAN(B))からルータ部35を介して受信したIPパケットのMAC層を、イーサネット(登録商標)用のIEEE802.3から無線LAN用のIEEE802.11に変換処理し、ベースバンド部33に送出する。ベースバンド部33は、受信したIPパケットを無線LAN用のIEEE802.11に従って変調してベースバンド信号を生成し、RF部32に送出する。RF部32は、ベースバンド部33からのベースバンド信号を搬送無線周波数に載せ、アンテナ31から無線信号として無線端末10a,10b,10cへ送出する。
The MAC
次に、無線通信端末10a,10b,10cから無線信号を受信した場合のAP30の基本的な動作を説明する。
Next, a basic operation of the
アンテナ31は、無線通信端末10a,10b,10cからの無線信号を受信すると、RF部32に送出する。RF部32は、アンテナ31が受信した無線信号から搬送無線周波数を除去して元のベースバンド信号に復元し、ベースバンド部33に送出する。ベースバンド部33は、ベースバンド信号を復調して元のIPパケットに復元し、MAC層処理部34に送出する。MAC層処理部34は、IPパケットのMAC層を、無線用のIEEE802.11からイーサネット(登録商標)用のIEEE802.3に変換処理し、ルータ部34へ送る。ルータ部34は、受け取ったIPパケットのIPアドレスなどを用いて、LANなどに転送する。
When the antenna 31 receives radio signals from the
無線通信端末10a,10b,10cは、いずれも、図3に示すように、アンテナ11と、RF部12と、ベースバンド部13と、MAC層処理部14と、上位層処理部15と、入出力インタフェース部16と、入出力部17と、通信処理部20と、プログラムメモリ24と、ワークメモリ25と、電源26と、電力供給制御部27とを備えている。
As shown in FIG. 3, each of the
RF部12と、ベースバンド13と、MAC層処理部14と、上位層処理部15と、入出力インタフェース部16は、いずれも、バス18を介して通信処理部20に接続されている。なお、請求項に記載した“送受信手段”は、当該実施形態においては、アンテナ11とRF部12とベースバンド部13とを有して構成される。
The
通信処理部20は、プログラムメモリ24内の制御プログラムや設定データに従い、ワークメモリ25を使用しつつ、RF部12と、ベースバンド処理部13と、MAC層処理部14と、上位層処理部15と、入出力インタフェース部16とを制御する。通信制御部20は、入出力部17又はアンテナ11が受信した信号の内容を解析する解析部21と、この解析部21での解析結果等に応じて、RF部12とベースバンド処理部13とMAC層処理部14と上位層処理部15と電力供給制御部27を制御する制御部22とを有している。
The
電力供給制御部27は、電源26からの電力を適正電圧に変換して、各部へ電力を供給する。また、電力供給制御部27は、通信処理部20の制御部22からの指示に従って、RF部12への電力供給をオン/オフする。すなわち、電力供給制御部27は、無線送受信機能を動作させるアクティブ状態と無線送受信機能を停止してスリープ状態とに、同機能を状態変化させる節電モードの実行部位である。
The power
入出力部17は、例えば、当該無線通信端末が無線IP電話機である場合には、音声やデータの入出力部、具体的には、スピーカー、マイク、入力キー等である。また、当該無線通信端末が無線LANカードである場合には、この入出力部17は、コンピュータからのデータ信号や音声信号等の入出力部である。
For example, when the wireless communication terminal is a wireless IP phone, the input /
入出力インタフェース部16は、入出力部17から上位層処理部15へ、又は上位層処理部15から入出力部17へデータ信号や音声符号化信号を転送するためのインタフェースに係る処理を行う。上位層処理部15は、ネットワーク層/トランスポート層に係るIPパケット処理を行う。具体的には、IPアドレスやTCPポート番号又はUDPポート番号を含むIPヘッダの付与・削除の処理を行う。MAC層処理部14は、データリンク層に係るIPパケット処理を行う。具体的には、IEEE802.11に従って、データや音声バケットデータが格納されたIPパケットを組立て又は分解し、データリンク層間を伝送させるためにMACアドレスの付与・削除の処理を行う。ベースバンド部13は、IPパケットを変調してベースバンド信号を生成し、又は、ベースバンド信号を復調して元のIPパケットに復元する。RF部12は、ベースバンド部13から受信したベースバンド信号をIEEE802.11に従って搬送無線周波数に載せ、アンテナ11から無線信号として送出させる。逆に、アンテナ11から受信した無線信号から搬送無線周波数を除去してベースバンド信号に復元し、ベースバンド部13に送出する。
The input /
次に、入出力部17が受け付けた又は生成したデータ信号や音声符号化信号をアンテナ11から無線信号として送出する場合の無線通信端末10a,10b,10cの基本的な動作を説明する。
Next, the basic operation of the
入出力インタフェース部16は、入出力部17からのデータ信号や音声符号化信号を上位層処理部15に送る。上位層処理部15は、IPアドレス付与・TCP/UDPポート番号の付与等のIPヘッダ処理を施して、IPパケットを生成した後、このIPパケットをMAC層処理部14に送出する。MAC層処理部14は、上位層処理部15からのIPパケットにIEEE802.11に準拠したMACアドレス付与等のMAC処理を施し、このIPパケットをベースバンド部13に送出する。ベースバンド部13は、このIPパケットをIEEE802.11に従って変調してベースバンド信号を生成し、RF部12に送出する。RF部12は、ベースバンド部13からのベースバンド信号をIEEE802.11に従って搬送無線周波数に載せ、アンテナ11から無線信号としてAP30へ送出する。
The input /
次に、AP30から伝送された無線信号を受信し、入出力部17へ信号を出力する場合の無線通信端末10a,10b,10cの基本的な動作を説明する。
Next, a basic operation of the
アンテナ11は、AP30からの無線信号を受信し、これをRF部12に送出する。RF部12は、この無線信号から搬送無線周波数を除去して元のベースバンド信号に復元し、ベースバンド部13に送出する。ベースバンド部13は、このベースバンド信号を復調して元のIPパケットに復元し、MAC層処理部14に送出する。MAC層処理部14は、このIPパケットからIEEE802.11に従ってMACアドレスを削除し、上位層処理部15に送出する。上位層処理部15は、MAC層処理部14からのIPパケットから設定データに基づきTCP・UDPヘッダやIPヘッダの削除し、得られたデータや音声符号化信号を入出力インタフェース部16を介して入出力部17に送る。
The antenna 11 receives a radio signal from the
次に、AP30から送出されるビーコン信号のデータ構成について、図8を用いて説明する。
Next, the data structure of the beacon signal transmitted from the
AP30は、節電モードの無線通信端末へ送出するデータ類があるか否か等を、各無線通信端末へ通知するために、一定周期でビーコン信号を送出する。この周期は例えば100ms程度である場合が多い。
The
このビーコン信号は、IEEE802.11で規定されており、ビーコン信号であることを示すための信号種別のデータが入るフレーム制御部61と、無線の通信時間のデータが入るデュレーション/ID部62と、送信先のアドレスが入るDA部63と、送信元のアドレスが入るSA部64と、AP30のアドレスが入るBSSID部65と、一連のシーケンス中のシーケンス番号が入るシーケンス制御部66と、実際に通知すべきデータが入るデータ本体部67と、伝送誤り検出用のデータが入るFCS部68とを有している。
This beacon signal is defined in IEEE 802.11, a
本体データ部67は、予め定められた長さの管理・制御用のデータが入る固定長フィールド69と、可変長の管理・制御用のデータが入る可変長フィールド70がある。
The main body data section 67 has a fixed
可変長フィールド70は、エレメントのIDが入るエレメントID部71と、このエレメントの長さのデータが入るエレメント長部72と、節電モード中の端末宛にブロードキャストやマルチキャストで通知するデータの有無を示すDTIM(Dトラフィック通知マップ)を含むビーコンが送出されるまでに、一般のビーコン(TIMを含むビーコン)が送出される個数が入るDTIMカウント部72と、上記のDTIMと次のDTIM間に送出される一般ビーコンの個数が入るDTIM間隔部73と、後述のビットマップ制御部75及び部分仮想ビットマップ部76(これらの部分75,76に入るデータが請求項に記載した制御データとなる)とを有する。
The
エレメントID部71には、このエレメントがTIM(トラフィック通知マップ)であることを示す“5”が入る。ビットマップ制御部75及び部分仮想ビットマップ部76には、APから節電モード中の端末宛にユニキャストアドレスで通知するデータの有無を示すためのデータが入る。
The
このデータの有無を示すデータは、各端末に割当てられたAIDと呼ばれる端末識別用のID毎に、データがある場合に“1”が設定され、データが無い場合に“0”が設定される。このデータが入る部分仮想ビットマップ部76は、1〜251バイトの可変長で、例えば、同図に示すように、端末c及び端末hに関して“1”が設定され、つまり、端末c及び端末h宛てに送信データがあり、他の端末には送信データがない場合、全仮想ビットマップデータ中、有意なデータが入っているビット、つまり3ビット目の端末cから、予め定めたビット数、例えば、端末jまでの8ビット分の部分仮想ビットマップのデータのみが入る。ビットマップ制御部75には、全仮想ビットマップ中で部分仮想ビットマップの開始ビット(ビットマップオフセット)と、この部分仮想ビットマップのビット数(ビットマップ長)とが入る。
In the data indicating the presence or absence of data, “1” is set when there is data and “0” is set when there is no data for each ID for terminal identification called AID assigned to each terminal. . The partial
以上のビーコン信号内に含まれる各データは、各端末から受信したデータや予め設定されているデータに基づいて、AP30のビーコンデータ生成部41が生成する。
Each data included in the above beacon signal is generated by the beacon
次に、AP30と複数の無線通信端末10a,10b,10cとの無線通信手順について、図5に示すタイミングチャートに従って説明する。なお、以下の説明でAP30と複数の無線通信端末10a,10b,10cとの間で送受信するデータ類の信号は、いずれも音声信号であるとする。
Next, a wireless communication procedure between the
各無線通信端末10a,10b,10cは、節電モードになるときに、AP30に対してその旨を通知する。AP30は、この通知により、無線通信端末10a,10b,10c毎に上記AIDを割り当て、このAIDを端末識別用のIDとし、節電モードの無線通信端末10a,10b,10cを管理する。そして、いずれかの無線通信端末10a,10b,10cに対して、他の端末等からデータ等が送信されてきた場合、この節電モードの端末宛に送信すべきデータ等がある旨を、この端末のIDに対応させて記憶しておく。この記憶内容が、図8を用いて前述したビーコン信号のビットマップ制御部75及び部分仮想ビットマップ部76に格納される。
Each
節電モードの各端末10a,10b,10cは、AP30からのビーコン信号の受信予定時刻直前まで、スリープ状態を維持し(S1)、ビーコン信号の受信予定時刻直前になると、アクティブ状態に移行する(S2)。一方、AP30は、ビーコン信号の送信時刻になると、ビーコン信号を無線送信し(S3)、この時点から(DIFS+乱数)時間、信号の送出を待つ。
Each terminal 10a, 10b, 10c in the power saving mode maintains the sleep state until immediately before the scheduled reception time of the beacon signal from the AP 30 (S1), and shifts to the active state immediately before the scheduled reception time of the beacon signal (S2). ). On the other hand, when the beacon signal transmission time comes, the
アクティブ状態の各端末10a,10b,10cは、APからビーコン信号を受信すると、このビーコン信号を解析する。仮に、図8を用いて前述したビーコン信号中のビットマップ制御部75には、開始ビットとして「第1番目のビット」が示されており、部分仮想ビットマップのビット数として「8」が示されており、部分仮想ビットマップ部76に“11100000”のデータが入っていた場合、各端末10a,10b,10cは、自端末宛の通信データがあること、AP30から受信すべきデータがある端末が全部で3台あること、さらに、AP30に対する自端末の通信順番を把握する。
When receiving the beacon signal from the AP, each of the
ここで、重要なことは、従来技術において、部分仮想ビットマップ部76に入っているデータは、自端末宛の通信データが有るか否かの判断データのみにしか利用されていないことである。本実施形態では、部分仮想ビットマップ部76に入っているデータの“1(データ有り)”の数量から、前述したように、AP30から受信すべきデータがある端末が全部で3台あることを把握する。さらに、本実施形態では、部分仮想ビットマップ部76に入っているデータで“1”が設定されている端末のうち、自身の端末IDに基づいて自端末が何番目であるかを把握し、このX番目を、AP30に対する自端末の通信順番Xとする。具体的には、端末10aの場合、部分仮想ビットマップ部76に入っているデータで自身の端末IDに対応する第1番目に“1”が設定されているので、自端末の通信順番が第1番目であることを認識し、端末10cの場合、部分仮想ビットマップ部76に入っているデータで自身の端末IDに対応する第三番目に“1”が設定されており、その前の第1番目及び第二番目にそれぞれ“1”が設定されているので、自端末の通信順番が第3番目であることを認識する。なお、ここでは、部分仮想ビットマップ部76に入っているデータで何番目に“1”が設定されているかにより、このX番目をそのまま、自端末の通信順番としているが、予め定められた関数等に、このX番目のXを代入して、自端末の通信順番を定めるようにしてもよい。つまり、ビットマップ制御部75及び部分仮想ビットマップ部76に格納されているデータを用いて、予め定められたルールに従って自端末の通信順番を定めるようにしてもよい。
Here, what is important is that, in the prior art, the data contained in the partial
仮に、前述したように、ビーコン信号中の部分仮想ビットマップ部76に“11100000”が入っている場合、各端末10a,10b,10cは、データ有りの全端末数が3台で、通信順番が端末10a、端末10b、端末10cの順であると認識する。
As described above, when “11100000” is included in the partial
この場合、通信順番が第1番目の端末10aは、ビーコン信号を受信してからSIFS時間後に、AP30に対して自端末宛のデータを送信することを求めるPS Poll信号aを送信する(S4a)。
In this case, the terminal 10a with the first communication order transmits a PS Poll signal a for requesting the
AP30は、端末10aからのPS Poll信号aを受信すると、SIFS時間後に端末a宛のデータAaを送出する(S5)。端末10aは、AP30からのデータAaを正常に受信すると、SIFS時間後にACKaを送出して、APに正常受信した旨を通知する(S6)。そして、端末10aは、自端末からAP30へ送るデータが有る場合には、SIFS時間後に、AP30宛にデータTaを送出する(S7a)。
Upon receiving the PS Poll signal a from the terminal 10a, the
AP30は、端末10aからのデータTaを正常に受信すると、SIFS時間後にACKを返送し(S8)、(DIFS+乱数)時間待つ。端末10aは、AP30からのACKを受信すると、AP30との間の送受信を終了したと判定し、次のビーコン受信予定時刻までスリープ状態に移行する(S9)。
When the
以上の端末10aとAP30との間の無線通信で重要なことは、端末10aが、ビーコン信号を受信してからSIFS時間後に、PS Poll信号aを送信(S4a)している点と、端末10aが、ACKaを送出してからSIFS時間後に、AP30宛にデータTaを送出(S7a)している点である。これに対して、図9に示す従来技術では、いずれの場合(S4,S7)も、他装置との競合を避けるために(DIFS+乱数)時間に信号を送出している。本実施形態において、いずれの場合(S4a,S7a)も、SIFS時間後に信号を送出しているのは、全端末10a,10b,10cが、端末10aとAP30との間で無線通信している通信時間帯が端末10aとAP30との間の専用無線通信時間帯であることを認識しており、他装置との間で競合が生じず、他の無線通信端末が存在しないものとして扱えるからである。
What is important in the wireless communication between the terminal 10a and the
一方、通信順番が第2,3番目の端末10b,10cは、AP30からのビーコン信号受信後(S3)、自端末の通信時間帯タイマの値を(n−1)Tにセットしてタイマを起動すると共に、スリーブ状態に移行する(S23)。なお、以上でnは通信順番である。また、Tは、ビーコン信号間隔pより短い固定時間で、例えば、ビーコン信号間隔pをAP30が収容できる最大端末数で割った時間であり、自端末の通信時間帯の時間である。
On the other hand, after receiving the beacon signal from the AP 30 (S3), the second and
通信順番が第2,3番目の端末10b,10cは、AP30からのビーコン信号受信後(S3)、自端末の通信時間帯タイマ値が0になると、自端末の通信時間帯になったとしてアクティブ状態に移行し(S24,S25)、それからさらに(DIFS+乱数)時間待ってから、AP30に対してPS Poll信号b,PS Poll信号cを送出する(S11a,S14a)。なお、通信順番が第2番目の端末10bは、ビーコン信号を受信してから(S3)通信順番が第1番目の端末10aの通信時間帯が終了したT(=(2−1)T)時間後に自端末の通信時間帯になり、通信順番が第3番目の端末10bは、ビーコン信号を受信してから(S3)通信順番が第2番目の端末10bの通信時間帯が終了した2T(=(3−1)T)時間後に自端末の通信時間帯になる。
After receiving the beacon signal from the AP 30 (S3), the second and
AP30は、端末10b,10cからのPS Poll信号b,PS Poll信号cを受信すると、SIFS時間後に端末10b,10c宛のデータAb,Acを送出する(S12,S15a)。端末10b,10cは、AP30からのデータAb,Acを正常に受信すると、SIFS時間後にACKb、ACKcを送出して、AP30に正常受信した旨を通知する(S13,S16)。そして、端末10b,10cは、自端末からAP30へ送るデータが有る場合には、ACKb、ACKcを送出してからSIFS時間後に、AP30宛にデータTb,Tcを送出する(S17a,S20a)。なお、この場合も、ACKb、ACKcを送出してから(DIFS+乱数)時間後ではなく、SIFS時間後にAP30宛にデータTb,Tcを送出しているのは、他の装置との無線競合が生じないからである。
Upon receiving the PS Poll signal b and PS Poll signal c from the
AP30は、端末10b,10cからのデータTb,Tcを正常に受信すると、SIFS時間後にACKを返送する(S18a,S21)。端末10b,10cは、AP30からのACKを受信すると、AP30との間の送受信を終了したと判定し、次のビーコン受信予定時刻までスリープ状態に移行する(S19a,S22)。
When the
次に、無線通信端末10a,10b,10cのみに着目し、この無線通信端末10a,10b,10cの動作について、図5に示すフローチャートに従って説明する。なお、同図中、引出し線で示す符号のうち( )内の符号は、図5中の対応処理の符号である。
Next, focusing on only the
無線通信端末の制御部22は、ビーコン信号の受信時刻を認識するためのビーコンタイマがセットされているか否かを判断し(S30)、ビーコンタイマがセットされていなければ次のビーコン信号の受信時刻までの時間をセットして、このビーコンタイマを起動させる(S31)。ビーコンタイマが既にセットされている場合、及びビーコンタイマをセットしてこれを起動させた場合(S31)、制御部22は、電力供給制御部27に対して、RF部12への電力供給を断つよう指示し、送受信機能をスリーブ状態にさせる(S32)。
The
制御部22は、ビーコンタイマが0になったか否か、つまりビーコン信号の受信予定時刻直前になったか否かを判断し(S33)、ビーコン受信予定時刻直前になるまで待ち、ビーコン予定時刻直前になると、電力供給制御部27に対してRF部12への電力供給を開始するように指示し、送受信機能をアクティブ状態にさせる(S34)。無線通信端末の送受信機能がアクティブ状態になり、アンテナ11がAP30からのビーコン信号を受信すると(S35)、制御部22がビーコンタイマをセットしてこれを起動させた後(S36)、解析部21がビーコン信号を正常に受信したか否かを判断し(S37)、ビーコン信号を正常に受信していなければステップ30に戻り、ビーコン信号を正常に受信していれば、このビーコン信号をさらに解析して、
a.自端末宛のデータ等があるか否か
b.自端末宛のデータ等がある場合に、受信すべきデータ等がある全端末数N
c.全端末N中の自端末の通信順番n
について、前述した方法で把握する(S38)。
The
a. Whether there is data addressed to own terminal, etc. b. If there is data, etc. addressed to own terminal, N
c. Communication order n of all terminals N
(S38).
続いて、制御部22は、自端末の通信順序nが第1番目であるか否かを判断し(S39)、自端末の通信順番nが第1番目である場合には、送信待ち時間タイマをSIFS時間にセットし、これを起動させ(S40)、ステップ46に進む。また、自端末の通信順番nが第1番目でない場合には、自通信時間帯タイマを前述の(n−1)T(nは通信順番、Tは固定時間)にセットし、これを起動してから、送受信機能をスリーブ状態に移行させる(S41)。
Subsequently, the
制御部22は、自通信時間帯タイマを起動させると、このタイマが0になったか否か、つまり自端末の通信時間帯になったか否かを判断し(S42)、自端末の通信時間帯になったと判断した場合には、送受信機能をアクティブ状態に移行させる(S43)。そして、現在、無線受信中でなければ(S44)、送信待ち時間タイマを(DIFS+乱数)時間にセットし、これを起動させる(S45)。
When starting the own communication time zone timer, the
制御部22は、送信待ち時間タイマを起動させると(S40,S45)、無線信号の受信中か否かを判断し、受信中であればステップ45に戻り、受信中でなければ送信待ち時間タイマの終了までまって、PS Poll信号を送出させ、AP30からのデータ類の送出を要求する(S48)。解析部21は、このPS Poll信号に対する無線信号を正常に受信したか否かを判断し(S49)、正常に受信していれば、制御部22がACKを送出させると共に、本実施形態の特徴である、送信待ち時間タイマをSIFS時間にセットし、これを起動させる(S50)。SIFS時間経過後、つまり待ち時間タイマが0になった時点では、本実施形態の各端末10a,10b,10cのうち、ステップ50でACKを送出した端末は自通信時間帯であり、残りの端末は自通信時間帯ではないので、無線信号を送出しない。また、AP30や本実施形態ではない端末(例えば、従来技術で説明した端末)は、ACKを受信してから、SIFS時間よりも長い(DIFS+乱数時間)待つので、ステップ50でACKを送出した端末は、必ず次の送信権を確保する。
When starting the transmission waiting time timer (S40, S45), the
送信待ち時間タイマが0になると(S51)、前述したように、当該端末は送信権を確保しているので、制御部22は、必要に応じてAP30宛てにデータ類を送出させると共に、送信待ち時間タイマをSIFS時間にセットし、これを起動させる(S52)。
When the transmission waiting time timer becomes 0 (S51), as described above, since the terminal secures the transmission right, the
そして、解析部21はAP30からのACKを受信したか否かを判断し、受信していればステップ30に戻る。この場合、ステップ36でビーコンタイマを既にセットしているので、直ちに、制御部22は、送受信機能を直ちにスリーブ状態に移行させる(S32)。ACKを受信しなければ、送信待ち時間タイマが終了するまで待って、ステップ52に戻る。
And the
以上、本実施形態では、図9に示す従来技術と比較して、複数の無線通信端末10a,10b,10cがある場合、各端末10a,10b,10cは、自端末の通信時間帯及びビーコン信号を受信するときのみ、送受信機能をアクティブ状態にしているので、各端末10a,10b,10cの消費電力を削減することができる。さらに、本実施形態では、複数の無線通信端末10a,10b,10cがある場合、自端末に割り与えられた通信時間帯でのみ、AP30との間でデータ類の送受信を行うので、他の端末等と競合することが極めて少なく、伝送効率が向上する。
As described above, in the present embodiment, when there are a plurality of
具体的には、以下の2つの理由で伝送効率が向上する。 Specifically, transmission efficiency is improved for the following two reasons.
(1)第1の理由
複数の無線通信端末やAPが同時に無線を送出して混信しないように、IEEE802.11では、無線信号を受信しなくなってから(DIFS+乱数)時間待ってから無線信号の送出を開始するように規定している。この乱数が各無線通信端末やAPでは一般に異なるので、同時に送受信を開始して混信する危険性を軽減している。ある無線通信端末において、(DIFS+乱数)時間が終了する前に、他の無線通信端末やAPが無線送信を開始すると、無線伝送路が混雑しているとして、この無線通信端末は次に発生する乱数を先に発生させた乱数より大きな値とし、同時に無線を送信する危険性を軽減する。そして、次に無線信号を受信してから(DIFS+乱数)時間が終了する前に、再び、他の無線通信端末やAPからの無線信号を受信すると、上記の乱数をさらに大きくしている。すなわち、(DIFS+乱数)時間が終了する前に、他の無線通信端末やAPからの無線信号の受信を繰り返すと、乱数が次第に大きくなり、当該無線通信端末の送出待ち時間が長くなる。
(1) First reason In order to prevent multiple wireless communication terminals and APs from transmitting and transmitting radio signals simultaneously, IEEE802.11 waits for (DIFS + random number) time after receiving no radio signal and waits for the radio signal. It is specified to start sending. Since this random number is generally different for each wireless communication terminal and AP, the risk of interference by starting transmission / reception at the same time is reduced. In a certain wireless communication terminal, when another wireless communication terminal or AP starts wireless transmission before the (DIFS + random number) time expires, this wireless communication terminal is next generated because the wireless transmission path is congested. The random number is set to a value larger than the previously generated random number, and the risk of transmitting radio at the same time is reduced. Then, when a radio signal is received from another radio communication terminal or AP again before the (DIFS + random number) time has elapsed since the next radio signal was received, the above random number is further increased. That is, if the reception of radio signals from other radio communication terminals or APs is repeated before the (DIFS + random number) time ends, the random numbers gradually increase and the transmission waiting time of the radio communication terminals becomes longer.
一方、本実施形態では、各無線通信端末10a,10b,10c毎に専用の通信時間帯が定められるので、各無線通信端末10a,10b,10cは、待ち時間中に他の無線通信端末からの無線信号を受信することが基本的に無くなり、乱数待ち時間が長くなるケースが極めて少なくなる。しかも、本実施形態では、送出待ち時間として、(DIFS+乱数)時間を設定する回数が従来技術より少なくなるので、無線通信システム全体として送出待ち時間を短くすることができる。
On the other hand, in the present embodiment, since a dedicated communication time zone is determined for each
ところで、仮に、AP30の管理下に、本実施形態の無線通信端末10a,10b,10cの他に、従来技術の無線通信端末が存在していると、この無線通信端末と本実施形態の無線通信端末10a,10b,10cのいずれかと競合するおそれが生じる。しかしながら、このような場合でも、この無線通信端末と本実施形態の無線通信端末10a,10b,10cのいずれか1台とが競合し合うだけで、競合する台数が少なく、全てが従来技術の端末である場合よりも、先に述べた送出待ち時間が長くなることによる伝送効率の低下を抑えることができる。
By the way, if there is a wireless communication terminal of the prior art in addition to the
すなわち、本実施形態では、送出待ち時間を短くすることができるという観点から、伝送効率を向上させることができる。 That is, in this embodiment, transmission efficiency can be improved from the viewpoint that the transmission waiting time can be shortened.
(2)第2の理由
無線通信端末は、他の無線通信端末の送信を検知できない場合がある。これは、APが一般的に見通しの良い天井近くに設置されるのに対し、端末は、机上等に置かれたり、柱や壁傍等に置かれることがあるため、各無線端末は、APの送信は検知できるものの、他の無線通信端末の送信を受信できない場合があるからである。一般に、このような場合の他の無線通信端末を隠れ端末と呼ぶ。
(2) Second reason A wireless communication terminal may not be able to detect transmissions of other wireless communication terminals. This is because an AP is generally installed near a ceiling with a good view, but a terminal may be placed on a desk or near a pillar or wall. This is because the transmission of can be detected, but the transmission of other wireless communication terminals may not be received. In general, another wireless communication terminal in such a case is called a hidden terminal.
隠れ端末相互間は、前述したように、他方の無線通信端末の送信を検知できないことから、2台の無線通信端末がAP宛に同時に送信して混信する場合がある。APは、混信した信号を正常には受信できないので、両者に対する受信確認信号ACKを返送しない。すると、両無線通信端末はACKを受信できないので無線信号を再送する。以下、混信が解消するまで、両無線通信端末の無線信号の送信が繰り返される。この結果、従来技術のような無線通信端末では、伝送効率が低下する。 As described above, since the transmission of the other wireless communication terminal cannot be detected between the hidden terminals, two wireless communication terminals may simultaneously transmit to the AP and interfere with each other. Since the AP cannot normally receive the interfering signal, the AP does not return a reception confirmation signal ACK for both. Then, since both wireless communication terminals cannot receive ACK, they retransmit the wireless signal. Thereafter, transmission of radio signals of both radio communication terminals is repeated until interference is eliminated. As a result, the transmission efficiency is reduced in the wireless communication terminal as in the prior art.
一方、本実施形態では、一般的に見通しのよい場所に設置されるAPからのビーコン信号に基づいて、このビーコン信号中の部分仮想ビットマップから自身に割当てられた通信時間帯を把握し、各無線通信端末が自通信時間帯にのみAPと無線通信するので、仮に、隠れ端末があったとしても、2台の無線通信端末がAP宛に同時に送信してしまう確率を大幅に軽減できる。 On the other hand, in this embodiment, based on a beacon signal from an AP generally installed in a place with a good view, the communication time zone assigned to itself is grasped from a partial virtual bitmap in this beacon signal, Since the wireless communication terminal wirelessly communicates with the AP only during its own communication time zone, even if there is a hidden terminal, the probability that two wireless communication terminals transmit to the AP at the same time can be greatly reduced.
すなわち、本実施形態では、隠れ端末による混信を軽減できるという観点から、伝送効率を向上させることができる。 That is, in this embodiment, transmission efficiency can be improved from the viewpoint that interference due to hidden terminals can be reduced.
また、本実施形態では、AP30の仕様を一切変えることなく、AP30と各端末10a,10b,10cとの間の伝送効率を高めているので、本実施形態の実施にあたり、設備コストを抑えることができる。 Moreover, in this embodiment, since the transmission efficiency between AP30 and each terminal 10a, 10b, 10c is raised without changing the specification of AP30 at all, in implementing this embodiment, equipment cost can be suppressed. it can.
次に、図6を用いて、本発明に係る第二の実施形態としての無線通信システムについて説明する。なお、本実施形態では、基本的なシステム構成は図1に示す第一の実施形態のシステム構成と同じであり、また、AP30の構成も図2に示す第一の実施形態のAP30と同一であり、異なる点は、無線通信端末10a,10b,10cの制御部22が設定する自端末の通信時間帯の時間のみである。
Next, the radio | wireless communications system as 2nd embodiment which concerns on this invention is demonstrated using FIG. In this embodiment, the basic system configuration is the same as the system configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, and the configuration of the
すなわち、第一の実施形態では、各端末10a,10b,10cの通信時間帯を固定時間Tとしたが、本実施形態では、AP30によるビーコン信号の送信間隔pを、AP30がビーコン信号を送信する際に把握しているデータ有りの全端末数Nで割った時間(p/N)を自端末の通信時間帯の時間としている。従って、AP30がビーコン信号を送信する際に把握しているデータ有りの全端末数Nが変化すれば、自端末の通信時間帯の時間も変化する。なお、AP30から送信すべきデータ等が有る端末の数は、前述したように、ビーコン信号中の部分仮想ビットマップ部76に入っているデータの“1(データ有り)”の数量から、解析部21が求める。
That is, in the first embodiment, the communication time zone of each of the
具体的に、図6に示すように、AP30から送信すべきデータ等が有る端末10a,10b,10cの数が3の場合、各端末10a,10b,10cの通信時間帯は、p/3となる。このため、通信順番が第2番目の端末10bに関して、ビーコン信号を受信した後に再び送受信機能がアクティブ状態(S24b)になるタイミングは、ビーコン信号を受信してからp/3時間後になり、通信順番が第3番目の端末10cに関して、ビーコン信号を受信した後に再び送受信機能がアクティブ状態(S25b)になるタイミングは、ビーコン信号を受信してから2p/3時間後になる。なお、図6に示すタイミングチャートは、以上で説明したアクティブ状態(24b,25b)になるタイミング、及び通信時間帯の時間以外、図5のタイミングチャートと基本的に同じである。
Specifically, as shown in FIG. 6, when the number of
本実施形態では、AP30から送信すべきデータがある端末の数に応じて、各端末の通信時間帯の間隔が定められるので、端末数が多くなった場合でも、各端末の通信時間帯を確保することができる。また、逆に、端末数が少ない場合には、各端末の通信時間帯の時間が長くなるので、第一の実施形態よりも、各端末からのPS Pollやデータ類が互いに離れた間隔で送出されるので、混信する確率が低くなり、伝送効率を高めることができる。
In this embodiment, the communication time zone of each terminal is determined according to the number of terminals that have data to be transmitted from the
次に、図7を用いて、本発明に係る第三の実施形態としての無線通信システムについて説明する。なお、本実施形態でも、基本的なシステム構成は図1に示す第一の実施形態のシステム構成と同じであり、また、AP30の構成も図2に示す第一の実施形態のAP30と同一であり、異なる点は、無線通信端末10a,10b,10cの制御部22が設定する自端末の通信時間帯の開始タイミングのみである。
Next, the radio | wireless communications system as 3rd embodiment which concerns on this invention is demonstrated using FIG. In this embodiment, the basic system configuration is the same as the system configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, and the configuration of the
以上の各実施形態は、いずれも、ビーコン受信時刻を基準にして各端末10a,10b,10cの通信時間帯の開始タイミングを定めているが、本実施形態では、ビーコン信号に含まれているタイムスタンプに同期する時計の時刻を基準にして、各端末10a,10b,10cの通信時間帯の開始タイミングを定めている。 In each of the above embodiments, the start time of the communication time zone of each terminal 10a, 10b, 10c is determined based on the beacon reception time. In this embodiment, the time included in the beacon signal is determined. The start timing of the communication time zone of each terminal 10a, 10b, 10c is determined with reference to the time of the clock synchronized with the stamp.
ビーコン信号中には、IEEE802.11の規定により、図8で示す固定長フィールド69中に64ビットのタイムスタンプが常に含まれている。このタイムスタンプは1マイクロ秒の整数倍の時刻を表している。ビーコン信号は、各端末10a,10b,10cが共通に受信可能なので、端末10a,10b,10cがこのタイムスタンプに同期する時計を生成すれば、各端末10a,10b,10cの時計は互いにほぼ同等の時刻を示すことになる。
In the beacon signal, a 64-bit time stamp is always included in the fixed-
そこで、例えば、通信順番が第1番目の端末10aの通信時間帯の開始タイミングを、
時計の時刻=20ms×m (mは任意の整数)
となる時刻にする。なお、この端末10aの通信時間帯の開始タイミングが他の端末10b,10cの通信時間帯開始タイミングの基準時刻となる。
Therefore, for example, the start timing of the communication time zone of the terminal 10a whose communication order is the first is
Clock time = 20 ms x m (m is an arbitrary integer)
The time becomes. The start time of the communication time zone of the terminal 10a becomes the reference time of the communication time zone start timing of the
また、通信順番が第2番目の端末10bの通信時間帯の開始タイミングを、
時計の時刻=20ms×m+T
(Tは第一の実施形態における通信時間帯の時間と同じ値)
となる時刻にする。
Also, the start timing of the communication time zone of the
Clock time = 20ms × m + T
(T is the same value as the time of the communication time zone in the first embodiment)
The time becomes.
通信順番が第3番目の端末10cの通信時間帯の開始タイミングを、
時計の時刻=20ms×m+2T
となる時刻にする。すなわち、通信順番が第2番目及び第3番目の端末10b,10cの各通信時間帯開始タイミングは、それぞれ、前述の基準時刻に+T、+2T加えた時刻になる。また、各端末10a,10b,10cの通信時間帯の時間は、第一の実施形態と同じTである。
The start timing of the communication time zone of the third terminal 10c whose communication order is
Clock time = 20ms × m + 2T
The time becomes. That is, the communication time zone start timings of the second and
以上のように、各端末10a,10b,10cが自端末の通信時間帯を設定すると、以下のように動作することになる。 As described above, when each terminal 10a, 10b, 10c sets the communication time zone of its own terminal, it operates as follows.
各端末10a,10b,10cは、以上の実施形態と同様に、AP30からのビーコン信号の受信予定時刻直前まで、スリープ状態を維持し(S1)、ビーコン信号の受信予定時刻直前になると、アクティブ状態に移行する(S2)。一方、AP30は、ビーコン信号の送信時刻になると、ビーコン信号を無線送信し(S3)、この時点から(DIFS+乱数)時間、信号の送出を待つ。アクティブ状態の各端末10a,10b,10cは、APからビーコン信号を受信すると、このビーコン信号を解析し、前述したように、タイムスタンプから生成した時計に基づいて定めた自端末の通信時間帯を把握すると共に、スリープ状態に移行する(S23)。
Each terminal 10a, 10b, 10c maintains the sleep state until just before the scheduled reception time of the beacon signal from the AP 30 (S1), as in the above embodiment, and becomes active when just before the scheduled reception time of the beacon signal. (S2). On the other hand, when the beacon signal transmission time comes, the
そして、各端末10a,10b,10cは、自端末の通信時間帯の開始タイミングになると、それぞれ、アクティブ状態に移行する(S2c,S24c,S25c)。通信順序が第1番目の端末10aは、アクティブ状態になったとき、この例では、AP30がデータ類ADを送信中なので(S10c)、その送信終了を待ち、送信が終了したら、(DIFS+乱数)時間待ち、その間に他からの無線信号を受信しない場合はPS Pollaを送出する(S4c)。これ以降、各端末10a,10b,10cは、基本的に、以上の実施形態と同様の動作を行う。但し、繰り返すことになるが、端末10bは、基準時刻(20ms×m)に+Tを加えた時刻にアクティブ状態に移行し(S24c)、端末10cは、基準時刻+2T加えた時刻にアクティブ状態に移行する(S25c)。
And each terminal 10a, 10b, 10c will each transfer to an active state, if it becomes the start timing of the communication time slot | zone of an own terminal (S2c, S24c, S25c). When the
ビーコン信号の受信予定時刻は、他の信号との干渉により、正確な周期のタイミングで受信できない場合がある。このため、AP30と各端末10a,10b,10cとの間で送受信するデータ類信号が音声信号である場合、ジッタが生じて音声信号に遅延が生じ、またはパケットが消失することもある。そこで、本実施形態では、ビーコン信号に含まれるタイムスタンプから基準時刻を生成し、この基準時刻に基づいて通信時間帯を定めるようにしている。 The scheduled reception time of the beacon signal may not be received at an accurate cycle timing due to interference with other signals. For this reason, when the data signal transmitted / received between AP30 and each terminal 10a, 10b, 10c is a voice signal, a jitter will arise and a delay may arise in a voice signal, or a packet may be lost. Therefore, in this embodiment, a reference time is generated from a time stamp included in the beacon signal, and a communication time zone is determined based on the reference time.
以上、本発明に係る各種実施形態について説明したが、本発明は、以上の実施形態に限られるものではなく、例えば、以下の(1)〜(6)の変形例も含まれる。
(1)以上の実施形態では、いずれも、節電モード中で且つAP30から送出すべきデータ類がある端末数Nや各端末の通信順番は、AP30から受信したビーコン信号の部分仮想ビットマップ中のデータから把握しているが、APが独自の手順で以上の情報を各端末に通知するようにしてもよい。この場合も、基本的には、ビーコン信号中のいずれかの箇所に以上の情報を含ませることが好ましい。
(2)以上の実施形態では、アクティブ状態の際に、送信機能及び受信機能をアクティブにしているが、場合により、送信機能のみ又は受信機能のみをアクティブにして、より節電を図るようにしてもよい。例えば、ビーコン信号の受信予定時刻では、受信機能のみをアクティブにしてもよい。
(3)データ類の信号が音声信号である場合には、以下のa)〜d)の工夫をしてもよい。
As mentioned above, although various embodiment which concerns on this invention was described, this invention is not restricted to the above embodiment, For example, the modification of the following (1)-(6) is also included.
(1) In the above embodiments, the number N of terminals having data to be transmitted from the
(2) In the above embodiment, the transmission function and the reception function are activated in the active state. However, in some cases, only the transmission function or only the reception function is activated to further save power. Good. For example, only the reception function may be activated at the scheduled reception time of the beacon signal.
(3) When the data signal is an audio signal, the following a) to d) may be made.
音声信号は、遅延時間を短くするため、言い換えると、リアルタイム性を有る程度確保するために、通常は20〜40ms程度の短い周期で音声パケットを伝送する。これに対してビーコン信号は、前述したように、通常100ms程度の周期で伝送する。このため、1周期のビーコン信号の間に複数の音声パケットを伝送することができる。 In order to shorten the delay time of the voice signal, in other words, in order to secure the real-time level, the voice signal is usually transmitted in a short cycle of about 20 to 40 ms. On the other hand, as described above, the beacon signal is normally transmitted at a cycle of about 100 ms. For this reason, a plurality of voice packets can be transmitted during one period of the beacon signal.
そこで、
a)音声信号を伝送する複数のパケットを統合して、例えば、20ms周期の音声パケット5個を統合して1つの大パケットとし、それを1周期のビーコン信号の間に1個送出しても良い。
Therefore,
a) Even if a plurality of packets transmitting voice signals are integrated, for example, five voice packets with a period of 20 ms are integrated into one large packet, and one packet is transmitted during one period of a beacon signal. good.
大パケットへの統合の方法としては、複数のパケットのMAC層を1つとし、IP層のIPヘッダ類はそのままにして統合しても良いし、IP層やUDP層のIPヘッダやUDPヘッダまで統合して音声信号のみをそのままとして統合しても良い。 As a method of integration into a large packet, a plurality of packets may be integrated with one MAC layer, and the IP headers of the IP layer may be integrated as they are, or the IP header and UDP header of the IP layer and UDP layer may be integrated. It is also possible to integrate and integrate only the audio signal as it is.
b) ビーコン信号の周期と、音声パケットの周期を双方とも40msに統一して、1ビーコン周期に1個の音声パケットを伝送しても良い。
c) ビーコン信号の周期と音声パケットの周期は異なるので、1つのビーコン周期の中でAPが各無線端末宛に送出すべき音声パケットの個数が0個の場合、1個の場合、2個以上の場合が有り得る。それに対しては、以下のようにしても良い。
b) Both the beacon signal period and the voice packet period may be unified to 40 ms, and one voice packet may be transmitted in one beacon period.
c) Since the cycle of the beacon signal and the cycle of the voice packet are different, the number of voice packets that the AP should send to each wireless terminal in one beacon cycle is 0, or 2 or more in the case of 1 There may be cases. For that, it may be as follows.
0個の場合:ビーコン信号には自無線端末宛のデータ類が無いと表示されるので、このビーコン周期には、PS Pollを送出せず、また、自身の音声信号もAP宛に送出しない。 In the case of 0: Since the beacon signal indicates that there is no data addressed to its own wireless terminal, PS Poll is not transmitted in this beacon period, and its own audio signal is not transmitted to the AP.
1個の場合:ビーコン信号には自無線端末宛のデータ類が有りと表示されるので、PS Pollを送出して、APからデータ類を受信し、自身の音声信号もAP宛に送出する。自無線端末から送出すべき音声パケットが2個以上ある場合は、SIFS時間の待ち時間で送出することにより、2個とも優先して送出する。 In the case of one: Since the beacon signal indicates that there is data for the own wireless terminal, PS Poll is transmitted, the data is received from the AP, and its own audio signal is also transmitted to the AP. When there are two or more voice packets to be transmitted from the own wireless terminal, both packets are preferentially transmitted by transmitting with a waiting time of SIFS time.
2個以上の場合:ビーコン信号には自無線端末宛のデータ類が有りと表示されるので、PS Pollを送出して、APからデータ類を受信する。2個以上ある場合は、802.11の規格に従い、APから送出されるデータ類のパケットヘッダのフレーム制御信号にある「モアデータ」ビットが“1”となるので、最初のデータ類を読み取り、ACKを返答した後に、SIFS時間の待ち時間で再びPS Pollを送出する事により、2個目以降のデータ類をAPから優先的に送出させる。APからのデータ類の受信が完了したら、1個の場合と同様に、自身の音声信号をAP宛に送出する。 When there are two or more: Since the beacon signal indicates that there is data or the like addressed to the own wireless terminal, PS Poll is transmitted and the data or the like is received from the AP. When there are two or more, the “more data” bit in the frame control signal in the packet header of the data header transmitted from the AP is “1” in accordance with the 802.11 standard, so the first data is read, After returning ACK, by sending PS Poll again during the SIFS time waiting time, the second and subsequent data are preferentially sent from the AP. When the reception of data from the AP is completed, its own audio signal is sent to the AP as in the case of one.
d) 上記のモアデータを見ずに自身宛のデータが有ると予測し、ビーコン信号の受信時刻を基準とし、節電通信無線端末間で互いに異なる位相にて、例えば音声パケットの一般的な周期である20ms毎にPS PollをAPに送出し、データ類の送出を要求しても良い。
(4)無線では、伝送誤りなどにより、無線信号の受信をしばしば失敗する。ビーコン信号も無線信号の1つなので、伝送誤りにより、無線端末が受信できない場合がある。この場合、つまり、ビーコン信号の受信予定時刻にビーコン信号を正常に受信できない場合、以上の実施形態では、次のビーコン信号を正常に受信するまで、自身宛のデータをPS Poll信号によりAPに要求することができず、遅延が発生する。そこで、ビーコン信号の受信予定時刻にビーコン信号を正常に受信できない場合、前回受信したビーコン信号の部分仮想ビットマップの内容にしたがい、全端末数や自端末の通信順番を定め、これにより自端末の通信時間帯を定めてもよい。具体的には、図4のフローチャート中のステップS38で把握した全端末数や自端末の通信順番を一旦記憶しておき、その後のビーコン受信予定時刻に、ビーコン信号を正常受信できなかったと判断された場合(ステップ37)、ステップ30に戻らず、先に記憶しておいた全端末数や自端末の通信順番を呼び出して、ステップ39に移動する。
(5)以上の実施形態では、いずれも、ビーコン信号の受信予定時刻を含む時間帯及び自端末の通信時間帯のみをアクティブ状態にしているが、ビーコン信号の受信予定時刻から自端末の通信時間帯が終了するまでの間、アクティブ状態にしていてもよい。すなわち、アクティブ状態の維持時間を従来技術と実質的に同じにしてもよい。但し、以上の実施形態のように、ビーコン信号の受信予定時刻を含む時間帯及び自端末の通信時間帯のみをアクティブ状態にした方が消費電力を抑えることができることは言うまでもない。
(6)以上の実施形態は、APと各端末との間で送受信するデータ類の信号を音声信号としたが、音声信号以外の信号、例えば、画像データ、文字データ等のデータを扱ってもよい。この場合、これらのデータは、音声信号のようにデータ長が一定でないため、自通信時間帯に通信できない可能性がある。このため、このようなデータを扱う際には、APと各端末との間で、端末とAPとの間で送受信するデータの長さを予め定めておくことが好ましい。
d) Predicting that there is data addressed to itself without looking at the above-mentioned more data, with the reception time of the beacon signal as a reference, at different phases between the power-saving communication wireless terminals, for example, in a general cycle of a voice packet PS Poll may be sent to the AP every 20 ms to request transmission of data.
(4) In radio, reception of radio signals often fails due to transmission errors or the like. Since the beacon signal is also a radio signal, the radio terminal may not be able to receive due to a transmission error. In this case, that is, when the beacon signal cannot be normally received at the scheduled reception time of the beacon signal, in the above embodiment, the data addressed to itself is requested to the AP by the PS Poll signal until the next beacon signal is normally received. Can not be done and delays occur. Therefore, if the beacon signal cannot be received normally at the scheduled reception time of the beacon signal, the number of all terminals and the communication order of the own terminal are determined according to the contents of the partial virtual bitmap of the beacon signal received last time, and this A communication time zone may be determined. Specifically, the number of all terminals grasped in step S38 in the flowchart of FIG. 4 and the communication order of the own terminal are temporarily stored, and it is determined that the beacon signal has not been normally received at the subsequent beacon reception scheduled time. If this is the case (step 37), without returning to step 30, the number of previously stored terminals and the communication order of the own terminal are called and the process moves to step 39.
(5) In the above embodiments, only the time zone including the scheduled reception time of the beacon signal and the communication time zone of the own terminal are activated, but the communication time of the own terminal from the scheduled reception time of the beacon signal. It may be in an active state until the band ends. In other words, the active state maintenance time may be substantially the same as that of the prior art. However, it goes without saying that the power consumption can be reduced if only the time zone including the scheduled reception time of the beacon signal and the communication time zone of the own terminal are in the active state as in the above embodiment.
(6) In the above embodiment, the data signal transmitted / received between the AP and each terminal is an audio signal, but signals other than the audio signal, for example, data such as image data and character data may be handled. Good. In this case, since the data length of these data is not constant like an audio signal, there is a possibility that communication cannot be performed in the own communication time zone. For this reason, when handling such data, it is preferable that the length of data transmitted and received between the terminal and the AP is determined in advance between the AP and each terminal.
10a,10b,10c:無線通信端末、11:アンテナ、12:RF部、13:ベースバンド部、14:MAC層処理部、15:上位層処理部、16:入出力インタフェース部、17:入出力部、20:通信処理部、21:解析部、22:制御部、26:電源、27:電力供給制御部、30:AP(中継装置)、31:アンテナ、32:RF部、33:ベースバンド部、34:MAC層処理部、35:ルータ部、40:通信処理部、41:ビーコンデータ生成部、42:解析部、43:制御部
10a, 10b, 10c: wireless communication terminal, 11: antenna, 12: RF unit, 13: baseband unit, 14: MAC layer processing unit, 15: upper layer processing unit, 16: input / output interface unit, 17: input / output Unit: 20: communication processing unit, 21: analysis unit, 22: control unit, 26: power supply, 27: power supply control unit, 30: AP (relay device), 31: antenna, 32: RF unit, 33: baseband 34: MAC layer processing unit 35: Router unit 40: Communication processing unit 41: Beacon data generation unit 42: Analysis unit 43: Control unit
Claims (9)
前記中継装置との間で各種信号を送受信する送受信手段と、
前記送受信手段で受信した前記中継装置からの前記ビーコン信号に含まれている制御データを解析して、自端末が受信すべき通信データがあると判断した場合に、該制御データに基づいて、前記中継装置の管理下にある1以上の無線通信端末中での通信順番を定める信号解析手段と、
前記信号解析手段により定められた自端末の通信順番に応じて、該自端末と前記無線中継装置との間で通信時間帯のタイミングを定め、該通信時間帯中に前記中継装置との間で前記通信データの信号を前記送受信手段で送受信させ、該通信時間帯を除く時間帯での該中継装置への該通信データの信号の送信を控えさせる通信制御手段と、
を備え、
前記中継装置と無線通信端末間の通信は、IEEE802.11に準拠して行われるものであり、
前記制御データは、IEEE802.11にて規定されるビーコン信号の可変長フィールドの部分仮想ビットマップに、端末識別用ID毎に通信データがあるか否かを示す情報が2値情報で設定されており、
前記信号解析手段は、
あらかじめ自無線通信端末に割り当てられた端末識別用のIDに基づいて、当該端末識別用のIDに対応する前記2値情報により通信データがあるか否かを把握するとともに、前記部分仮想ビットマップに、自無線通信端末の端末識別用のIDより前に設定された通信データありを示す情報の数量を解析することにより通信順番を定める、
ことを特徴とする無線通信端末。 In a wireless communication terminal that communicates with another communication terminal via a relay device that transmits a beacon signal including control data indicating whether there is communication data addressed to the wireless communication terminal for each wireless communication terminal,
Transmitting and receiving means for transmitting and receiving various signals to and from the relay device;
When analyzing the control data contained in the beacon signal from the relay device received by the transmission / reception means and determining that there is communication data to be received by the terminal, based on the control data, A signal analysis means for determining a communication order in one or more wireless communication terminals under the control of the relay device;
In accordance with the communication order of the own terminal determined by the signal analysis means, the timing of the communication time zone is determined between the own terminal and the wireless relay device, and between the relay device during the communication time zone Communication control means for causing the transmission / reception means to transmit / receive the communication data signal, and to refrain from transmitting the communication data signal to the relay device in a time period excluding the communication time period;
Equipped with a,
Communication between the relay device and the wireless communication terminal is performed in conformity with IEEE 802.11,
In the control data, information indicating whether there is communication data for each terminal identification ID is set as binary information in the partial virtual bitmap of the variable-length field of the beacon signal defined in IEEE 802.11. And
The signal analysis means includes
Based on the terminal identification ID assigned to the wireless communication terminal in advance, it is determined whether there is communication data based on the binary information corresponding to the terminal identification ID, and the partial virtual bitmap is stored in the partial virtual bitmap. The communication order is determined by analyzing the quantity of information indicating the presence of communication data set before the terminal identification ID of the own wireless communication terminal.
A wireless communication terminal characterized by the above.
前記通信制御手段は、自端末の前記通信時間帯になったら、前記中継装置へ前記通信データの送信を要求する要求信号を前記送受信手段から送信させる、
ことを特徴とする無線通信端末。 The wireless communication terminal according to claim 1,
The communication control means causes the transmission / reception means to transmit a request signal for requesting transmission of the communication data to the relay device when the communication time zone of the own terminal comes.
A wireless communication terminal characterized by the above.
前記通信制御手段は、自端末から前記中継装置へ送信する通信データがある場合、自端末の前記通信時間帯中に、他の無線通信端末が存在しないものとして、該通信データを含む信号を該他の無線通信端末からの送信に優先して前記送受信手段で送信させる、
ことを特徴とする無線通信端末。 The wireless communication terminal according to any one of claims 1 and 2,
When there is communication data to be transmitted from the own terminal to the relay device, the communication control means determines that no other wireless communication terminal exists during the communication time zone of the own terminal, and transmits a signal including the communication data. Preferentially transmitting from the other wireless communication terminal by the transmission / reception means,
A wireless communication terminal characterized by the above.
前記通信制御手段は、前記ビーコン信号の受信時刻を基準にして、前記通信時間帯のタイミングを定める、
ことを特徴とする無線通信端末。 In the radio | wireless communication terminal as described in any one of Claim 1 to 3,
The communication control means determines the timing of the communication time zone on the basis of the reception time of the beacon signal.
A wireless communication terminal characterized by the above.
前記送受信手段の少なくとも一部への供給電力を制御して、該送受信手段を送受信動作可能なアクティブ状態と送受信動作不能なスリープ状態とに状態変化させる電力供給制御手段を備え、
前記通信制御手段は、前記電力供給制御手段に対して、前記ビーコン信号を受信する時間帯及び自端末の前記通信時間帯に、前記電力供給制御手段で前記送受信手段を前記アクティブ状態にさせ、該ビーコン信号を受信する時間帯及び自端末の該通信時間帯を除く時間帯に、前記電力供給制御手段で前記スリープ状態にさせる、
ことを特徴とする無線通信端末。 In the radio | wireless communication terminal as described in any one of Claim 1 to 4,
Power supply control means for controlling power supplied to at least a part of the transmission / reception means to change the state of the transmission / reception means between an active state capable of transmission / reception operation and a sleep state where transmission / reception operation is disabled,
The communication control means causes the power supply control means to make the transmission / reception means in the active state by the power supply control means in a time zone for receiving the beacon signal and the communication time zone of the terminal itself. In the time zone other than the time zone for receiving the beacon signal and the communication time zone of the terminal itself, the power supply control means causes the device to enter the sleep state.
A wireless communication terminal characterized by the above.
前記通信制御手段は、前記中継装置による前記ビーコン信号の送信間隔を予め定められた固定数で割った時間を前記通信時間帯の時間とする、
ことを特徴とする無線通信端末。 In the radio | wireless communication terminal as described in any one of Claim 1 to 5,
The communication control means sets a time obtained by dividing the transmission interval of the beacon signal by the relay device by a predetermined fixed number as the time of the communication time zone.
A wireless communication terminal characterized by the above.
前記信号解析手段は、前記ビーコン信号に含まれている前記制御データを解析して、現時点で、前記中継装置から送信すべき通信データがある無線通信端末の数を求め、
前記通信制御手段は、前記中継装置による前記ビーコン信号の送信間隔を、前記信号解析手段により求められた前記無線通信端末の数で定まる値で割った時間を前記通信時間帯の時間とする、
ことを特徴とする無線通信端末。 In the radio | wireless communication terminal as described in any one of Claim 1 to 5,
The signal analyzing means analyzes the control data included in the beacon signal, and obtains the number of wireless communication terminals having communication data to be transmitted from the relay device at the present time,
The communication control means is a time obtained by dividing the transmission interval of the beacon signal by the relay device by a value determined by the number of the wireless communication terminals obtained by the signal analysis means, as the time of the communication time zone.
A wireless communication terminal characterized by the above.
前記無線通信端末は、
前記中継装置からの前記制御信号を受信する制御信号受信工程と、
前記制御信号受信工程で受信した前記制御信号に含まれている前記制御データを解析して、自端末が受信すべき通信データがあると判断した場合に、該制御データに基づいて、前記中継装置から送信すべき通信データがある1以上の無線通信端末中での通信順番を定める信号解析工程と、
前記信号解析手段により定められた自端末の通信順番に応じて、該自端末と前記無線中継装置との間で通信時間帯のタイミングを定める通信時間設定工程と、
自端末の前記通信時間帯中に前記中継装置との間で前記通信データの信号を送受信させ、該通信時間を除く時間帯での該中継装置への前記通信データの信号の送信を控えさせる通信制御工程と、
を実行し、
前記中継装置と無線通信端末間の通信は、IEEE802.11に準拠して行われるものであり、
前記制御データは、IEEE802.11にて規定されるビーコン信号の可変長フィールドの部分仮想ビットマップに、端末識別用ID毎に通信データがあるか否かを示す情報が2値情報で設定されており、
前記信号解析工程において、
あらかじめ自無線通信端末に割り当てられた端末識別用のIDに基づいて、当該端末識別用のIDに対応する前記2値情報により通信データがあるか否かを把握するとともに、前記部分仮想ビットマップに、自無線通信端末の端末識別用のIDより前に設定された通信データありを示す情報の数量を解析することにより通信順番を定める、
ことを特徴とする無線通信方法。 A control signal including control data indicating whether there is communication data addressed to the wireless communication terminal and the wireless communication terminal for each wireless communication terminal is transmitted and relayed between the wireless communication terminal and another communication terminal In a wireless communication method of a wireless communication system comprising a relay device,
The wireless communication terminal is
A control signal receiving step for receiving the control signal from the relay device;
When the control data included in the control signal received in the control signal receiving step is analyzed and it is determined that there is communication data to be received by the terminal, the relay device is based on the control data. A signal analysis step for determining a communication order in one or more wireless communication terminals having communication data to be transmitted from;
A communication time setting step for determining the timing of a communication time zone between the terminal and the wireless relay device according to the communication order of the terminal determined by the signal analysis unit,
Communication that causes the communication data signal to be transmitted to and received from the relay device during the communication time zone of its own terminal, and to refrain from transmitting the communication data signal to the relay device in a time zone other than the communication time. Control process;
The execution,
Communication between the relay device and the wireless communication terminal is performed in conformity with IEEE 802.11,
In the control data, information indicating whether there is communication data for each terminal identification ID is set as binary information in the partial virtual bitmap of the variable-length field of the beacon signal defined in IEEE 802.11. And
In the signal analysis step,
Based on the terminal identification ID assigned to the wireless communication terminal in advance, it is determined whether there is communication data based on the binary information corresponding to the terminal identification ID, and the partial virtual bitmap is stored in the partial virtual bitmap. The communication order is determined by analyzing the quantity of information indicating the presence of communication data set before the terminal identification ID of the own wireless communication terminal.
A wireless communication method.
前記無線通信端末は、前記中継装置との間で各種信号を送受信する送受信手段と、該送受信手段への供給電力を制御して、該送受信手段を送受信動作可能なアクティブ状態と送受信動作不能なスリープ状態とに状態変化させる電力供給制御手段と、を備え、
前記電力供給制御手段に対して、前記ビーコン信号を受信する時間帯及び自端末の前記通信時間帯に、前記電力供給制御手段で前記送受信手段を前記アクティブ状態にさせ、該ビーコン信号を受信する時間帯及び自端末の該通信時間帯を除く時間帯に、前記電力供給制御手段で前記スリープ状態にさせる節電モード制御工程を実行する、
ことを特徴とする無線通信方法。 The wireless communication method according to claim 8, wherein
The wireless communication terminal is configured to transmit / receive various signals to / from the relay device, and to control power supplied to the transmission / reception means so that the transmission / reception means can perform a transmission / reception operation and sleep incapable of transmission / reception operation Power supply control means for changing the state to a state,
The time for the power supply control means to receive the beacon signal in the time zone for receiving the beacon signal and the communication time zone of the terminal itself, causing the power supply control means to activate the transmission / reception means in the active state. Performing a power saving mode control step of causing the power supply control means to enter the sleep state in a time zone excluding the communication time zone of the zone and the own terminal;
A wireless communication method.
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