WO2006088135A1

WO2006088135A1 - 通信装置および通信方法

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Publication number: WO2006088135A1
Application number: PCT/JP2006/302835
Authority: WO
Inventors: Hidemi Usuba
Original assignee: Pioneer Corporation
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2006-08-24
Also published as: JPWO2006088135A1; US7944867B2; US20090040954A1; JP4438013B2

Abstract

　無線通信システムにおいてＡＰとして動作し、当該システムにおける各ＳＴＡに対してＢＳＳの存在を通知する通信装置であって、たとえば、動作モード（通常動作モードおよび低消費電力動作モード）の設定に関する制御を行う制御部（８）と、ＢＳＳの存在を通知するためのビーコンの送信周期を決定するタイマー（２３）と、前記送信周期に基づいてビーコンを送信するビーコン送信部（２２）と、を備え、制御部（８）が通常動作モードから低消費電力動作モードへの移行を指示した場合、タイマー（２３）は、ビーコンの送信周期を通常動作モード時の送信周期よりも長くなるように設定する。

Description

明細書

通信装置および通信方法

技術分野

[0001] 本発明は、無線通信システムを構成するアクセスポイントまたはステーションとして動作する通信装置に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、 TV放送やアナログの映像信号を AZD変換した後、無線でデジタル伝送し、モニタで視聴する、というシステムが製品化されている。このようなシステムでは、データの送信機がアクセスポイント (AP)として動作し、モニタがステーション（STA)として動作している。

[0003] ここで、上記システムにおける APと STAの動作を簡単に説明する。まず、 APは、電源 ON状態のときに、ビーコンを周期的に送信し、 STAからのアソシエーションを待つ。一方、 STAは、ビーコンを検出することにより APの存在を認識し、 APに対してアソシエーション信号を送信し、自装置の登録を促す。その後、所望のデータの送信開始を要求する信号を送信する。 APは、この信号に基づいて、指定のデータの送信を開始する。

[0004] また、 APに対してデータ送信の停止を要求する場合、 STAは、データ送信の停止指示を要求する信号を送信した後、自装置の登録を抹消するためのディスァソシェーシヨン信号を送信する。

[0005] ただし、上記システムにお、て、 APは、たとえば、 STAが電源 OFF状態であっても、ビーコンを周期的に送信し続け、常に STAからのアソシエーションを待っための待機状態となっているため、低消費電力の実現が困難である。

[0006] 一方、下記特許文献 1には、上記システムでは実現困難な、アクセスポイント (AP) における消費電力の低減方法が開示されている。ここでは、無線 LANアクセスポイントの消費電力を低減するために、受信レベルと予め規定された所定の受信レベルとを比較する受信レベル検出比較ブロックを備え、この受信レベル検出比較ブロックの比較結果に応じて、スリープモード (低消費電力動作モード)またはアクティブモード（

、ずれか一方の動作モードで動作する場合につ、て記載されて!、る。また、アクティブモード動作時に、所定時間にわたってデータの送受信がない場合は、 APが、スリープモードへ移行することが記載されている。

[0007] また、下記特許文献 1にお、て、 APは、スリープモード時、受信レベル検出比較ブロックにのみ電源供給を行っている。すなわち、スリープモード時は、信号の復調処理ゃフレームの解析処理等の受信処理を行っていない。また、 APは、スリープモード時、送信処理も行っていない。これにより、低消費電力を実現している。

[0008] 特許文献 1 :特開 2001— 156788号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] し力しながら、上記特許文献 1に記載の方法にお!、ては、受信レベルの比較結果に応じてスリープモードとアクティブモードを切り替えているだけなので、たとえば、不必要な信号によってスリープモードが解除されてしまう可能性がある。たとえば、電子レンジから輻射される電波や、同一もしくは隣接するチャネルを利用している他の BS S (Basic Service Set)の信号の影響で、スリープモードからアクティブモードへ移行してしまう場合がある。すなわち、上記特許文献 1の方法では、スリープモードを安定して維持することができない、という問題があった。

[0010] また、上記特許文献 1に記載の方法では、スリープモード時に、サービスの提供を受ける受信側の装置（STA)に対してビーコン等の信号を送信していないため、ァクティブモードに移行するまで、 BSSの存在を認識する機会がない、という問題もあつた。

[0011] 本発明が解決しょうとする課題には、不要な信号によってスリープモードが解除される可能性がある、および APが管理する BSSの存在を STAが認識できなヽ場合がある、といった問題が一例として挙げられる。

課題を解決するための手段

[0012] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項 1に記載の発明は、無線通信システムにて APとして動作し、当該システムにおける各 STAに対してネットワークの存在を報知する通信装置であって、動作モード (通常動作モードおよび低消費電力動作モード)の設定に関する制御を行う制御部と、ネットワークの存在を報知するためのビーコンの送信周期を決定するタイマーと、前記送信周期に基づいてビーコンを送信するビーコン送信部と、を備え、前記制御部が通常動作モードから低消費電力動作モードへの移行を指示した場合、前記タイマーは、ビーコンの送信周期を通常動作モード時の送信周期よりも長くなるように設定することを特徴とする。

[0013] また、請求項 4に記載の発明は、無線通信システムにてアクセスポイントとして動作し、当該システムにおける各ステーション（STA)に対してネットワークの存在を報知する通信装置であって、動作モード (通常動作モードおよび低消費電力動作モード）の設定に関する制御を行う制御部と、ネットワークの存在を報知するためのビーコンの送信周期を決定するタイマーと、前記送信周期に基づいてビーコンを送信するビーコン送信部と、前記制御部が通常動作モードから低消費電力動作モードへの移行を指示した場合に、前記タイマー以外のデータ送受信にかかわるすべての回路 (制御部およびビーコン送信部を含む)をスリープ状態 (電源供給停止状態）に設定するスリープ制御部と、を備え、低消費電力動作モードにて動作中、前記タイマーは、前記スリープ制御部に対して、ビーコンの送信タイミングよりも第 1の時間だけ早、タイミングで起床要求を通知し、さらに、ビーコンの送信タイミング力第 2の時間経過後にスリープ要求を通知し、前記スリープ制御部は、起床要求を受信した場合に、ネットヮーク参加要求の受信処理に力かわる回路に電源を供給し、また、スリープ要求を受信した場合に、当該回路を再度スリープ状態に移行させることを特徴とする。

[0014] また、請求項 6に記載の発明は、無線通信システムにて APとして動作し、当該システムにおける各 STAに対してネットワークを提供する通信装置であって、動作モード (通常動作モードおよび低消費電力動作モード)の設定に関する制御を行う制御部と、所定の送信周期で、ネットワークの存在を報知するためのビーコンを送信するビーコン送信部と、を備え、前記制御部が通常動作モードから低消費電力動作モードへの移行を指示した場合は、通常モードと同様の電源供給状態で、前記ビーコン送信部がビーコンの送信を停止することを特徴とする。

[0015] また、請求項 10に記載の発明は、無線通信システムにて STAとして動作し、当該システムにおける AP力のビーコンによりネットワークの存在を認識する通信装置であって、ネットワークへの参加を制御する制御部と、前記 APが送信するビーコンを受信するビーコン受信部と、前記制御部力のネットワーク参加手続き開始要求に基づいて、ネットワーク参加要求を送信するネットワーク参加手続き制御部と、を備え、前記ネットワーク参加手続き制御部は、前記 APが低消費電力動作モードで動作中、 A Pにてネットワーク参加要求を受信可能なビーコン受信後の所定時間内で、ネットヮーク参加要求を送信することを特徴とする。

[0016] また、請求項 11に記載の発明は、無線通信システムにて STAとして動作し、当該システムにおける APが管理するネットワークに参加する通信装置であって、過去に参加したネットワークの IDおよび周波数チャンネルを保持し、当該保持した情報に基づヽてネットワークへの参加を制御する制御部と、前記制御部からのネットワーク参加手続き開始要求に基づいて、ネットワーク参加要求を送信するネットワーク参加要求送信部と、を備えることを特徴とする。

[0017] また、請求項 14に記載の発明は、無線通信システムにおいて、 APとして動作する通信装置が、 STAとして動作する通信装置に対して、ビーコンによりネットワークの存在を報知する場合の、 APの通信方法であって、通常動作モードで動作中、ネットヮークに参加している STAの総数がゼロになった場合、またはネットワークに参加しているどの STAからも特定時間にわたって信号を受信しな力つた場合に、低消費電力動作モードへ移行し、ビーコンの送信周期を通常動作モード時の送信周期よりも長くなるように設定し、タイマー以外のデータ送受信にかかわるすべての回路をスリープ状態 (電源供給停止状態）に設定する第 1のステップと、低消費電力動作モードで動作中、ビーコンの送信タイミングよりも第 1の時間だけ早、タイミングでネットワーク参加要求の受信処理に力かわる回路に電源を供給し、ビーコンの送信タイミング力第 2の時間経過後に当該回路を再度スリープ状態に移行させる第 2のステップと、低消費電力動作モードで動作中、ビーコンの送信タイミング力前記第 2の時間が経過するまでの間に、前記 STAからネットワーク参加要求を受け取った場合、通常動作モードに移行し、ビーコンの送信周期を通常動作モード時の送信周期に戻す第 3のステツプと、を含むことを特徴とする。

[0018] また、請求項 15に記載の発明は、無線通信システムにおいて、 APとして動作する通信装置が、 STAとして動作する通信装置に対して、ビーコンによりネットワークの存在を報知する場合の、 APの通信方法であって、通常動作モードで動作中、ネットヮークに参加している STAの総数がゼロになった場合、またはネットワークに参加しているどの STAからも特定時間にわたって信号を受信しな力つた場合に、低消費電力動作モードへ移行し、ビーコンの送信周期を通常動作モード時の送信周期よりも長くなるように設定する第 1のステップと、低消費電力動作モードで動作中、前記 STAからネットワーク参加要求を受け取った場合、通常動作モードに移行し、ビーコンの送信周期を通常動作モード時の送信周期に戻す第 2のステップと、を含むことを特徴とする。

[0019] また、請求項 16に記載の発明は、無線通信システムにおいて、 APとして動作する通信装置が、 STAとして動作する通信装置に対してネットワークを提供する場合の、 APの通信方法であって、通常動作モードで動作中、ネットワークに参加している ST Aの総数がゼロになった場合、またはネットワークに参加しているどの STA力もも特定時間にわたって信号を受信しな力つた場合に、低消費電力動作モードへ移行し、ネットワークの存在を報知するためのビーコンの送信を停止する第 1のステップと、低消費電力動作モードで動作中、前記 STA力ネットワーク参カ卩要求を受け取った場合、通常動作モードに移行し、ビーコンの送信を再開する第 2のステップと、を含むことを特徴とする。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1]図 1は、実施の形態 1のアクセスポイントの構成例を示す図である。

[図 2]図 2は、実施の形態 1のステーションの構成例を示す図である。

[図 3-1]図 3— 1は、通常動作モード時における、ビーコン送信タイミングと、送信処理部，受信処理部，ベースバンドブロックへの電源供給タイミングと、を示す図である。

[図 3-2]図 3— 2は、低消費電力動作モード時における、ビーコン送信タイミングと、送信処理部，受信処理部，ベースバンドブロックへの電源供給タイミングと、を示す図である。

[図 4]図 4は、アクセスポイントにおける制御部の処理を示すフローチャートである。

[図 5]図 5は、ステーションにおける制御部の処理を示すフローチャートである。 [図 6]図 6は、実施の形態 2のアクセスポイントの構成例を示す図である。

[図 7]図 7は、低消費電力動作モード時における、ビーコン送信タイミングと、送信処理部，受信処理部，ベースバンドブロックへの電源供給タイミングと、を示す図である

[図 8]図 8は、アクセスポイントにおける制御部の処理を示すフローチャートである。

[図 9]図 9は、実施の形態 3のステーションの構成例を示す図である。

[図 10]図 10は、ステーションにおける制御部の処理を示すフローチャートである。符号の説明

[0021] 1 アンテナ

2 切り替えスィッチ

3 受信処理部

4 送信処理部

5 PLL/VCO

6 ベースバンド処理部

7, 7a, 11, 11a MAC部

8, 8a, 12, 12a 制御部

9 スリープ制御部

10, 10a ベースバンドブロック

21, 31 データ送受信部

22 ビーコン送信部

23, 23a タイマー

32 ビーコン受信部

33 BSS参加手続き制御部

34 BSS参加信号送信部

41 不揮発性メモリ

発明を実施するための最良の形態

[0022] 以下に、本発明にかかる通信装置および通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない [0023] (実施の形態 1)

図 1は、本発明にかかる通信装置として動作する、実施の形態 1のアクセスポイント（ AP)の構成例を示す図である。この APは、アンテナ 1と、送受信の切り替えスィッチ 2 と、所定の受信処理を行う受信処理部 3と、所定の送信処理を行う送信処理部 4と、受信処理部 3と送信処理部 4に対してクロックを供給するための PLLZVC05と、所定のベースバンド処理を行うベースバンド処理部 6と、データ送受信部 21,ビーコン送信部 22,およびビーコンの送信周期を決定するタイマー 23等を有する MAC部 7 と、 APにおける実施の形態 1の通信方法 (動作モード (通常動作モード、低消費電力動作モード)設定方法)を制御する CPU,およびプログラムや処理の過程で発生するデータ等を記憶する ROM, RAM等を有する制御部 8と、 MAC部 7からの起床要求，スリープ要求， BSS参加要求受信通知に基づいてスリープ状態を制御するスリーブ制御部 9と、を備えている。

[0024] なお、図示のその他のブロックにつ、ては、本実施の形態の APが送信（配信）するデータによって構成が異なり、たとえば、上記 APが映像を配信する装置であれば、有線 IZFの代わりにテレビチューナや MPEGエンコーダ等を備えることになる。また、ベースバンドブロック 10は、ベースバンド処理部 6,データ送受信部 21,ビーコン送信部 22等から構成され、スリープ制御部 9によるスリープ状態の制御の対象となる。また、上記タイマー 23は、スリープ制御部 9に対して起床要求およびスリープ要求を通知するタイミングを決定するためにも用いられる。

[0025] また、上記受信処理部 3は、アンテナの入力を増幅するローノイズアンプ (LNA)と、受信周波数を中間周波数に変換するダウンコンバータと、中間周波数からベースバンドの IQ信号へ復調する復調回路と、から構成されている。また、送信処理部 4は、ベースバンドの IQ信号力中間周波数へ変調する変調回路と、中間周波数を送信周波数に変換するアップコンバータと、送信出力を上げるためのパワーアンプ (PA) と、から構成されている。

[0026] 図 2は、実施の形態 1のステーション（STA)の構成例を示す図である。上記 APと同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。この STAは、上記 APと同様の、アンテナ 1と切り替えスィッチ 2と受信処理部 3と送信処理部 4と PLL ZVC05とベースバンド処理部 6、にカロえ、さらに、データ送受信部 31,ビーコン受信部 32,およびビーコン受信部 32からのビーコン受信通知に基づいて APが管理する BSSへ参加するための制御を行う BSS参カ卩手続き制御部 33等を有する MAC部 1 1と、 STAにおける通信方法を制御する CPU,およびプログラムや処理の過程で発生するデータ等を記憶する ROM, RAM等を有する制御部 12と、を備えている。

[0027] つづいて、上記のように構成される APの動作を説明する。本実施の形態における APは、通常動作モードおよび低消費電力動作モードにて動作する機能を備え、通信状況に応じていずれか一つの動作モードで動作する。

[0028] 通常動作モード時、 APでは、制御部 8の制御により、スリープ制御部 9が、制御部 8 およびベースバンドブロック 10に常時電源を供給する。また、図示しないスィッチメカ -ズムにより、データを送信する場合には送信処理部 4に電源を供給し、データを送信しない場合には受信処理部 3に電源を供給する。

[0029] そして、 MAC部 7内のビーコン送信部 22では、ビーコンを周期的に送信する。ビーコン送信の周期は、 MAC部 7内のタイマー 23によって決定される。このビーコン送信は、 APが管理する BSSに参加しょうとする STAに対して、 BSSの存在を通知するために行う。また、このビーコン送信は、 BSS〖こ参カロしている STA間で、システムクロック同期を確立するためにも用いられる。ビーコンの送信周期は、通常、 100msec 程度に設定されている。

[0030] また、 APでは、 STAから、自装置が管理する BSSに参加するためのァソシエーシヨンフレームを所定の受信処理で受信した場合、 MAC部 7内のデータ送受信部 21 力制御部 8に対して新規の STAが BSSに参加したこと（STA参加通知）を通知する。通常動作モードでは、このアソシエーションフレーム、および BSSに参加している STAからのデータフレームを受信する必要がある。したがって、受信処理部 3にはフレーム送信時以外の時間帯に電源が供給され、ベースバンドブロック 10には常時電源が供給されている。

[0031] また、 STA力ら、 BSSから離脱するためのディスアソシエーションフレーム（あるいはデオーセンティケーシヨンフレーム）を受信した場合、 APでは、 MAC部 7内のデータ送受信部 21が、制御部 8に対して STAが離脱したこと（STA離脱通知）を通知する。制御部 8では、データ送受信部 21から通知される上記 STA参加通知および ST A離脱通知を受け取ることによって、 BSSに参加している STAの総数を管理する。

[0032] 一方、通常動作モードで動作中に、 BSSに参加している STAの総数がゼロになつた場合、 APは、低消費電力動作モードへ移行する。

[0033] 低消費電力動作モードへ移行すると、制御部 8は、 MAC部 7およびスリープ制御部 9に対して、低消費電力動作モード時の動作を行うように指示する。また、参加して V、た STAに対して何らかのデータ送信を行って、た場合には、それらのデータ送信を停止する。

[0034] ここで、低消費電力動作モード時の MAC部 7の動作を以下に示す。 MAC部 7では、ビーコンの送信間隔を決定しているタイマー 23の周期を、通常動作モードの設定値より長くなるように設定する（たとえば、 2秒)。また、ビーコンの送信タイミングよりも所定の時間だけ早いタイミングでスリープ制御部 9に対して起床要求を通知するように、タイマー 23を設定する。さらに、ビーコンの送信タイミング力も所定の時間経過後（たとえば、 100msec後）にスリープ制御部 9に対してスリープ要求を通知するように、タイマー 23を設定する。

[0035] つぎに、低消費電力動作モード時のスリープ制御部 9の動作を以下に示す。スリープ制御部 9では、低消費電力動作モードに移行すると、全ブロック（図示の受信処理部 3、送信処理部 4、ベースバンドブロック 10、制御部 8に相当）をスリープ状態にする（電源供給を停止する）。そして、スリープ制御部 9では、 MAC部 7内のタイマー 23 から起床要求を受信した場合に、受信処理部 3、送信処理部 4、およびベースバンドブロック 10を起床させる（電源供給を開始する）。また、 MAC部 7内のタイマー 23からスリープ要求を受信した場合、受信処理部 3、送信処理部 4、およびベースバンドブロック 10をスリープ状態に移行させる。また、受信処理部 3、送信処理部 4、およびベースバンドブロックが起床されて、る状態では、図示しな!、スィッチメカニズムにより、ビーコン等のなんらかのフレームを送信する場合には送信処理部 4に電源が供給され、フレームを送信しない場合には受信処理部 3に電源が供給される。

[0036] なお、上記 APにおいて、上記 RAMに記憶されたデータまたは有線 IZFからのデータ,ビーコンを送信する場合、およびアソシエーションフレーム，ディスァソシエーシヨンフレームを受信する場合、上記制御部 8では、たとえば、無線 LANのプロトコルに従って送受信処理を制御する。一例として、 RAMに記憶されたデータまたは有線 IZFからのデータ等を送信する場合、制御部 8は、 MAC部 7のデータ送受信部 21, ベースバンド処理部 6,送信処理部 4,および切り替えスィッチ 2を経由して、アンテナ 1から電波として放射するための制御を行う。一方で、アンテナ 1で受信した電波を、切り替えスィッチ 2,受信処理部 3,ベースバンド処理部 6, MAC部 7のデータ送受信部 21を経由して、受信データ（アソシエーションフレームおよびディスァソシエーシヨンフレームに相当）として CPUに通知するための制御を行う。

[0037] つづいて、上記のように構成される STAの動作を説明する。 APからビーコンを受信した場合、 STAでは、 MAC部 11内のビーコン受信部 32が、 BSS参加手続き制御部 33および制御部 12に対してビーコン受信を通知し、制御部 12が、必要に応じて BSSへの参カ卩手続きの開始を要求する（BSS参カ卩手続き開始要求)。 BSS参カロ手続き制御部 33では、 BSS参加手続き開始要求を受けると、ビーコン受信部 32からのビーコン受信通知を待ち、ビーコン受信通知を受けた時点でアソシエーションフレームを APに対して送信する（WEP暗号が使われている場合には、アソシエーション前にオーセンティケーシヨンフレームを APに送信し、認証を行う）。

[0038] ただし、上記で説明したように、本実施の形態の APは、低消費電力動作モードで動作中は、ビーコンの送信から所定の時間内でしか、 STAからのアソシエーションフレームを受信することができない。したがって、本実施の形態の STAは、上記時間内にアソシエーション (必要な場合は認証も）を行うことになる。

[0039] 一方、 STAが BSSから離脱する場合、 BSS参加手続き制御部 33では、制御部 12 の指示で APに対してデイスアソシエーションフレームを送信する（WEP暗号化が使用されている場合には、デイスアソシエーションフレームを送信した後にデ才ーセンティケーシヨンフレームを送信する）。

[0040] なお、上記 STAにおいて、アソシエーションフレーム，デイスアソシエーションフレームを送信する場合、および APから配信されるデータ，ビーコンを受信する場合、制御部 12では、たとえば、無線 LANのプロトコルに従って送受信処理を制御する。一例として、アソシエーションフレームを送信する場合、制御部 12は、 MAC部 11のデータ送受信部 31,ベースバンド処理部 6,送信処理部 4,および切り替えスィッチ 2を経由して、アンテナ 1から電波として放射するための制御を行う。一方で、アンテナ 1 で受信した電波を、切り替えスィッチ 2,受信処理部 3,ベースバンド処理部 6, MAC 部 11のデータ送受信部 31を経由して、受信データ（たとえば、 APから配信されるデータに相当）として CPUに通知するための制御を行う。

[0041] つづいて、上記で説明した APにおける一連の動作を時系列的に説明する。図 3— 1は、通常動作モード時における、ビーコン送信タイミングと、送信処理部 4,受信処理部 3,ベースバンドブロック 10への電源供給タイミングと、を示す図である。図 3— 2 は、低消費電力動作モード時における、ビーコン送信タイミングと、送信処理部 4,受信処理部 3,ベースバンドブロック 10への電源供給タイミングと、を示す図である。

[0042] なお、図 3— 1においては、通常動作モード時のビーコン周期を T とし、図 3— 2

normal

においては、低消費電力動作モード時のビーコン周期を T とし、ビーコン送信後

stanby

にタイマー 23がスリープ要求を通知するまでの時間を tとし、タイマー 23が起床要求

a

を通知するビーコン送信前の時間を tとする。

b

[0043] たとえば、上記時間帯 tにアソシエーションフレームを受信した場合、 MAC部 7で

a

は、スリープ制御部 9に対して BSS参加要求受信を通知する。また、上記時間帯 tに

a オーセンティケーシヨンフレームを受信し、その認証が正当であると判断した場合、 M AC部 7では、スリープ制御部 9に対して BSS参カ卩要求受信を通知する。この通知を受け、スリープ制御部 9では、制御部 8を起床させる（同時にその他のブロックを起床させてもよい）。起床後の制御部 8は、 MAC部 7のデータ送受信部 21から STA参カロ通知を受信し、 MAC部 7とスリープ制御部 9とを通常動作モードに設定する。 MAC 部 7は、通常動作モードに設定されると、ビーコン送信周期を通常動作モードの設定値に変更する。

[0044] なお、通常動作モードから低消費電力動作モードに移行するための判定条件は、上記 STAがゼロになった場合に限らず、 BSSに参加しているどの STA力も特定時間にわたって信号を受信しな力つた場合であってもよい。これは、 BSSに参カ卩していた STAが移動し、ディスコネクションフレームの送信に失敗してしまうほど、 APとの距離が大きくなつた場合を想定している。たとえば、 STAが APから遠く離れた場所で電源 OFFされた場合、ディスコネクションフレームの送信が失敗してしまうため、制御部 8で管理している STAの総数はゼロにならない。そこで、制御部 8では、 BSSに参カロしているどの STAからも特定時間にわたって信号を受信しな力つた場合、 BSSに参加してヽる STAが存在しなヽものとみなし、低消費電力動作モードへ移行する。

[0045] つづいて、上記 APにおける制御部 8の処理および上記 STAにおける制御部 12の処理の一例を、図面を用いて説明する。図 4は、 APにおける制御部 8の処理を示すフローチャートであり、図 5は、 STAにおける制御部 12の処理を示すフローチャートである。

[0046] まず、 APの制御部 8では、現在自装置が管理する BSSに参カ卩している STA数がゼロかどうか、または BSSに参加する STAとの間で特定時間にわたって通信が行われていないかどうか、を確認する（図 4、ステップ Sl、ステップ S2)。たとえば、 BSSに参加している STAが存在し (ステップ SI, No)、かつ BSSに参加する STAとの間で通信が行われている場合 (ステップ S2, No)、制御部 8では、上記確認処理を繰り返し実行する。

[0047] また、上記確認処理において、 BSSに参加している STA数がゼロになった場合 (ステツプ SI, Yes)、または BSSに参加する STAとの間で特定時間にわたって通信が行われていない場合 (ステップ S2, Yes)、制御部 8では、 MAC部 7およびスリープ制御部 9を低消費電力動作モードに設定する (ステップ S3)。そして、制御部 8は、スリーブ制御部 9からの指示により、スリープ状態へ移行する (ステップ S4)。

[0048] その後、制御部 8は、 BSSへの新規参カ卩があった場合に、スリープ制御部 9の指示により起床し (ステップ S5, Yes)、 MAC部 7およびスリープ制御部 9を通常動作モードに設定する (ステップ S6)。以降、制御部 8は、上記ステップ S1〜S6の処理を繰り返し実行する。

[0049] 一方、 STAの制御部 12は、必要に応じて MAC部 11に対して BSS参カ卩手続き開始を指示する（図 5、ステップ S 11)。

[0050] このように、本実施の形態においては、低消費電力動作モード時、タイマーとスリープ制御部にのみ常時電源を供給し、ベースバンドブロックと受信処理部には周期的に電源を供給し、電源が供給されている時間帯に受信した信号を復調し、受信フレームを解析することとした。これにより、ベースバンドブロックおよび受信処理部に電源が供給されている時間帯については、低消費電力動作モード時であっても確実にアソシエーションフレームを認識でき、従来のように雑音の影響で低消費電力動作モードから通常動作モードに移行することがなくなるので、低消費電力動作モードを安定的に維持することができる。

[0051] また、本実施の形態においては、低消費電力動作モード時であっても、 STAに対して定期的にビーコンを送信しているため、常時、 STAに対して BSSの存在を知らせることができる。

[0052] (実施の形態 2)

図 6は、本発明に力かる通信装置として動作する、実施の形態 2のアクセスポイン HAP)の構成例を示す図である。なお、前述した実施の形態 1と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態では、前述した実施の形態 1と異なる構成および処理についてのみ説明する。

[0053] 本実施の形態の APは、前述した実施の形態 1のアンテナ 1と切り替えスィッチ 2と受信処理部 3と送信処理部 4と PLLZVC05とベースバンド処理部 6、に加え、ビーコンの送信周期を決定する（前述した実施の形態 1とは異なり、起床要求およびスリープ要求を通知するタイミングを決定しな、）タイマー 23a等を有する MAC部 7aと、 APにおける実施の形態 2の通信方法を制御する CPU,および ROM, RAM等を有する制御部 8aと、を備えている。また、ベースバンドブロック 10aは、ベースバンド処理部 6,データ送受信部 21,ビーコン送信部 22,タイマー 23a等力も構成されている

[0054] ここで、上記のように構成される APの動作を説明する。本実施の形態における AP は、通常動作モード (実施の形態 1と同様:図 3—1参照)で動作中に、たとえば、 BS Sに参加している STAの総数がゼロになった場合、または、 BSSに参カロする STAとの間で特定時間にわたって通信が行われていない場合に、低消費電力動作モードへ移行する。低消費電力動作モードへ移行すると、制御部 8aは、 MAC部 7aに対して、低消費電力動作モード時の動作を行うように指示する。そして、 MAC部 7aでは、ビーコンの送信間隔を決定しているタイマー 23aの周期を、通常動作モードの設定値より長くなるように設定する（たとえば、 2秒)。

[0055] 図 7は、低消費電力動作モード時における、ビーコン送信タイミングと、送信処理部 4,受信処理部 3,ベースバンドブロック 10aへの電源供給タイミングと、を示す図である。ここでは、低消費電力動作モード時のビーコン周期を T ( >T )とする。

stanby normal

[0056] また、図 8は、 APにおける制御部 8aの処理を示すフローチャートであり、ステップ S 1およびステップ S2の確認処理において、 BSSに参加している STA数がゼロになつた場合 (ステップ SI, Yes)、または BSSに参加する STAとの間で特定時間にわたつて通信が行われていない場合 (ステップ S2, Yes)、制御部 8aでは、 MAC部 7aを低消費電力動作モードに設定する (ステップ S21)。

[0057] なお、ステーション (STA)については、基本的に前述した実施の形態 1と同様に動作する。ただし、本実施の形態の APは、低消費電力動作モードであっても、 STAからのアソシエーションフレームを!、つでも受信できるので、本実施の形態の STAは、任意のタイミングでアソシエーション (必要な場合は認証も）を行う。

[0058] このように、本実施の形態においては、より簡易な構成で、前述した実施の形態 1と同様の効果を得ることができるとともに、単位時間当たりのビーコンの送信頻度が減つているので、消費電力を低減できる。

[0059] (実施の形態 3)

つづいて、実施の形態 3の処理について説明する。なお、実施の形態 3の APの構成は、前述した実施の形態 2の図 6と同様である。本実施の形態では、実施の形態 1 または 2と異なる処理にっ、てのみ説明する。

[0060] 実施の形態 3の APは、低消費電力動作モード時、 MAC部 7aにおけるビーコンの送信を停止する。すなわち、ここでは、タイマー 23aの動作を停止させる。一方、 BSS への新規参加があった場合に、タイマー 23aの動作を再開させる。なお、低消費電力動作モード時における電源供給状態は、通常モードと同様であり、受信処理部 3 およびベースバンドブロック 10aに電源が供給されている。

[0061] また、本実施の形態においては、 STAが以下の構成となる。図 9は、実施の形態 3 のステーション (STA)の構成例を示す図である。なお、前述した実施の形態 1と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

[0062] 本実施の形態の STAは、 APが管理する BSSへ参加するための信号を送信する B SS参加信号送信部 34等を有する MAC部 11aと、 STAにおける実施の形態 3の通信方法を制御する CPU,および ROM, RAM,不揮発性メモリ 41等を有する制御部 12aと、を備えている。

[0063] また、図 10は、 STAにおける制御部 12aの処理を示すフローチャートである。本実施の形態の STAは、制御部 12aが、一度アソシエーションした BSSの ID,周波数チヤンネルを、不揮発性メモリ 41に記憶しておき、 BSSに参加したい場合は、ビーコンを受信することなぐ不揮発性メモリ 41の内容を読み出し (ステップ S31)、その内容に基づいて、 BSS参加信号送信部 34に対して BSSの参加手続き開始を指示する（ステップ S32)。そして、 STAは、 BSS参加信号送信部 34が BSSを管理している AP に対してアソシエーションフレームを送信することによって、所望の BSSに参加する。

[0064] このように、本実施の形態においては、低消費電力動作モード時にビーコンを停止する場合であっても、簡易な構成で、前述した実施の形態 1または 2と同様の効果を得ることができる。

[0065] なお、上記各実施の形態にお!、ては、ネットワークシステムとして無線 LANシステムを想定した場合について記載したが、これに限らず、本発明にかかる通信装置および通信方法は、親局が周期的にビーコンを送信することによって提供するネットヮ一クサ一ビスの存在を、親局周辺に存在する子局に対して報知するようなシステムに適用することができる。たとえば、 Bluetoothや UWB (Ultra Wide Band)等の無線 P AN (Personal Area Network)に適用することも可能である。ただし、無線 PANの場合は、「ピコネット」が上記 BSSに相当する言葉となる。

Claims

請求の範囲

[1] 無線通信システムにてアクセスポイントとして動作し、当該システムにおける各ステーシヨン（STA)に対してネットワークの存在を報知する通信装置において、

動作モード (通常動作モードおよび低消費電力動作モード)の設定に関する制御を行う制御部と、

ネットワークの存在を報知するためのビーコンの送信周期を決定するタイマーと、前記送信周期に基づいてビーコンを送信するビーコン送信部と、

を備え、

前記制御部が通常動作モードから低消費電力動作モードへの移行を指示した場合、前記タイマーは、ビーコンの送信周期を通常動作モード時の送信周期よりも長くなるように設定することを特徴とする通信装置。

[2] さらに、前記制御部が通常動作モードから低消費電力動作モードへの移行を指示した場合に、前記タイマー以外のデータ送受信にかかわるすべての回路 (制御部およびビーコン送信部を含む)をスリープ状態 (電源供給停止状態）に設定するスリープ制御部、

を備え、

低消費電力動作モードにて動作中、

前記タイマーは、前記スリープ制御部に対して、ビーコンの送信タイミングよりも第 1 の時間だけ早いタイミングで起床要求を通知し、さらに、ビーコンの送信タイミングから第 2の時間経過後にスリープ要求を通知し、

前記スリープ制御部は、起床要求を受信した場合に、ネットワーク参加要求の受信処理に力かわる回路に電源を供給し、また、スリープ要求を受信した場合に、当該回路を再度スリープ状態に移行させることを特徴とする請求項 1に記載の通信装置。

[3] 前記スリープ制御部は、

低消費電力動作モードにて動作中、ビーコンの送信タイミング力前記第 2の時間が経過するまでの間に、自装置が前記 STAからネットワーク参カ卩要求を受け取った場合、前記制御部に電源を供給し、

さらに、前記制御部が低消費電力動作モードから通常動作モードへの移行を指示した場合、ビーコンの送信周期を通常動作モード時の送信周期に戻すための制御を行うことを特徴とする請求項 2に記載の通信装置。

[4] 無線通信システムにてアクセスポイントとして動作し、当該システムにおける各ステーシヨン（STA)に対してネットワークの存在を報知する通信装置において、

前記制御部が通常動作モードから低消費電力動作モードへの移行を指示した場合に、前記タイマー以外のデータ送受信にかかわるすべての回路 (制御部およびビーコン送信部を含む)をスリープ状態 (電源供給停止状態）に設定するスリープ制御部と、

を備え、

低消費電力動作モードにて動作中、

前記スリープ制御部は、起床要求を受信した場合に、ネットワーク参加要求の受信処理に力かわる回路に電源を供給し、また、スリープ要求を受信した場合に、当該回路を再度スリープ状態に移行させることを特徴とする通信装置。

[5] 前記スリープ制御部は、

前記制御部は、低消費電力動作モードから通常動作モードへの移行を指示することを特徴とする請求項 4に記載の通信装置。

[6] 無線通信システムにてアクセスポイントとして動作し、当該システムにおける各ステーシヨン（STA)に対してネットワークサービスを提供する通信装置にお、て、動作モード (通常動作モードおよび低消費電力動作モード)の設定に関する制御を行う制御部と、

所定の送信周期で、ネットワークの存在を報知するためのビーコンを送信するビーコン送信部と、

を備え、

前記制御部が通常動作モードから低消費電力動作モードへの移行を指示した場合は、通常モードと同様の電源供給状態で、前記ビーコン送信部がビーコンの送信を停止することを特徴とする通信装置。

[7] 前記制御部は、

通常動作モードで動作中において、ネットワークに参加している STAの総数がゼロになった場合、またはネットワークに参加しているどの STAからも特定時間にわたつて信号を受信しな力つた場合に、低消費電力動作モードへの移行を指示することを特徴とする請求項 1に記載の通信装置。

[8] 前記制御部は、

通常動作モードで動作中において、ネットワークに参加している STAの総数がゼロになった場合、またはネットワークに参加しているどの STAからも特定時間にわたつて信号を受信しな力つた場合に、低消費電力動作モードへの移行を指示することを特徴とする請求項 4に記載の通信装置。

[9] 前記制御部は、

通常動作モードで動作中において、ネットワークに参加している STAの総数がゼロになった場合、またはネットワークに参加しているどの STAからも特定時間にわたつて信号を受信しな力つた場合に、低消費電力動作モードへの移行を指示することを特徴とする請求項 6に記載の通信装置。

[10] 無線通信システムにてステーションとして動作し、当該システムにおけるアクセスポイント (AP)からのビーコンによりネットワークの存在を認識する通信装置において、ネットワークへの参加を制御する制御部と、

前記 APが送信するビーコンを受信するビーコン受信部と、

前記制御部力ものネットワーク参加手続き開始要求に基づいて、ネットワーク参カロ要求を送信するネットワーク参加手続き制御部と、

を備え、

前記ネットワーク参加手続き制御部は、前記 APが低消費電力動作モードで動作中、 APにてネットワーク参加要求を受信可能なビーコン受信後の所定時間内で、ネットワーク参加要求を送信することを特徴とする通信装置。

[11] 無線通信システムにてステーションとして動作し、当該システムにおけるアクセスポイント (AP)が管理するネットワークに参加する通信装置にお、て、

過去に参カ卩したネットワークの IDおよび周波数チャンネルを保持し、当該保持した情報に基づいてネットワークへの参加を制御する制御部と、

前記制御部力ものネットワーク参加手続き開始要求に基づいて、ネットワーク参カロ要求を送信するネットワーク参加要求送信部と、

を備えることを特徴とする通信装置。

[12] 前記ネットワークは、無線 LANシステムにおける BSS (Basic Service Set)であることを特徴とする請求項 1〜11のいずれか一つに記載の通信装置。

[13] 前記ネットワークは、無線 PANシステムにおけるピコネットであることを特徴とする請求項 1〜： L 1のいずれか一つに記載の通信装置。

[14] 無線通信システムにお、て、アクセスポイント (AP)として動作する通信装置が、ステーシヨン（STA)として動作する通信装置に対して、ビーコンによりネットワークの存在を報知する場合の、 APの通信方法であって、

通常動作モードで動作中、ネットワークに参カ卩している STAの総数がゼロになった場合、またはネットワークに参加しているどの STAからも特定時間にわたって信号を受信しな力つた場合に、低消費電力動作モードへ移行し、ビーコンの送信周期を通常動作モード時の送信周期よりも長くなるように設定し、タイマー以外のデータ送受信に力かわるすべての回路をスリープ状態 (電源供給停止状態）に設定する第 1のステツプと、

低消費電力動作モードで動作中、ビーコンの送信タイミングよりも第 1の時間だけ早いタイミングでネットワーク参加要求の受信処理にかかわる回路に電源を供給し、ビ一コンの送信タイミング力第 2の時間経過後に当該回路を再度スリープ状態に移行させる第 2のステップと、

低消費電力動作モードで動作中、ビーコンの送信タイミング力前記第 2の時間が経過するまでの間に、前記 STAからネットワーク参加要求を受け取った場合、通常動作モードに移行し、ビーコンの送信周期を通常動作モード時の送信周期に戻す第 3のステップと、

を含むことを特徴とする通信方法。

[15] 無線通信システムにおいて、アクセスポイント (AP)として動作する通信装置が、ステーシヨン（STA)として動作する通信装置に対して、ビーコンによりネットワークの存在を報知する場合の、 APの通信方法であって、

通常動作モードで動作中、ネットワークに参カ卩している STAの総数がゼロになった場合、またはネットワークに参加しているどの STAからも特定時間にわたって信号を受信しな力つた場合に、低消費電力動作モードへ移行し、ビーコンの送信周期を通常動作モード時の送信周期よりも長くなるように設定する第 1のステップと、

低消費電力動作モードで動作中、前記 STAからネットワーク参加要求を受け取つた場合、通常動作モードに移行し、ビーコンの送信周期を通常動作モード時の送信周期に戻す第 2のステップと、

を含むことを特徴とする通信方法。

[16] 無線通信システムにおいて、アクセスポイント (AP)として動作する通信装置が、ステーシヨン (STA)として動作する通信装置に対してネットワークサービスを提供する場合の、 APの通信方法であって、

通常動作モードで動作中、ネットワークに参カ卩している STAの総数がゼロになった場合、またはネットワークに参加しているどの STAからも特定時間にわたって信号を受信しな力つた場合に、低消費電力動作モードへ移行し、ネットワークの存在を報知するためのビーコンの送信を停止する第 1のステップと、

低消費電力動作モードで動作中、前記 STAからネットワーク参加要求を受け取つた場合、通常動作モードに移行し、ビーコンの送信を再開する第 2のステップと、を含むことを特徴とする通信方法。

[17] 前記ネットワークは、無線 LANシステムにおける BSS (Basic Service Set)であることを特徴とする請求項 14、 15または 16に記載の通信方法。

前記ネットワークは、無線 PANシステムにおけるピコネットであることを特徴とする請求項 14、 15または 16に記載の通信方法。