JP2009005389A - 通信システム及び通信装置並びに通信方法 - Google Patents

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秀夫 瀬山
Tomoaki Hirota
智章 廣田
Wataru Watanabe
渉 渡辺
Yoshifusa Majima
▲吉▼英 馬島
Masahito Kuwabara
雅人 桑原
Kiyonari Tanaka
聖也 田中
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Abstract

【課題】主局と従局とがポーリング方式により通信を行う通信システム及び通信装置並びに通信方法に関し、効率よく通信を行える通信システム及び通信装置並びに通信方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、通信要求を送信する主局側通信装置(11)と、該主局側通信装置(11)からの要求に応じて情報を該主局側通信装置(11)に送信する従局側通信装置(12)とを含む通信システム(1)において、前記主局側通信装置(11)は、前記従局側通信装置(12)のすべてに対して通信を許可する装置を識別する識別情報及び通信を許可する時間情報を含む通信要求を送信し、前記従局側通信装置(12)は、前記主局側通信装置(11)からの前記通信要求に応じて前記主局側通信装置(11)に情報を送信することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は通信システム及び通信装置並びに通信方法に係り、特に、主局と従局とがポーリング方式により通信を行う通信システム及び通信装置並びに通信方法に関する。
従来のポーリング通信方式では、主局が予め登録された従局に対して順次にポールすることにより主局が従局から情報を取得していた。
図10はポーリング通信方式のシステム構成図を示す。
ポーリング通信システム1は、主局側通信装置11と、主局側通信装置11に予め登録された複数の従局側通信装置12とがネットワーク13を介して通信可能な構成とされている。
図11は従来のポーリング通信方式の動作説明図を示す。図11は主局側通信装置11が予め登録された♯0〜♯7の8つの従局側通信装置12とポーリング方式の通信を行う場合の動作を説明するための図である。なお、図11においてAP(access point)は主局側通信装置11を示し、STA(station)は従局側通信装置12を示している。
まず、時間T10で主局側通信装置11は、♯0〜♯7のうちの♯0の従局側通信装置12に送信要求Pollを送信する。♯0の従局側通信装置12は、時間T10で主局側通信装置11に送信要求Pollを受信すると、時間T11で主局側通信装置11にデータを送信する。また、主局側通信装置11は、時間T11で従局側通信装置12から送信されたデータを受信する。
次に、時間T12で主局側通信装置11は、♯0〜♯7のうちの♯1の従局側通信装置12に送信要求Pollを送信する。♯1の従局側通信装置12は、時間T12で主局側通信装置11に送信要求Pollを受信すると、時間T13で主局側通信装置11にデータを送信する。また、主局側通信装置11は、時間T13で従局側通信装置12から送信されたデータを受信する。
次に、時間T14で主局側通信装置11は、♯0〜♯7のうちの♯2の従局側通信装置12に送信要求Pollを送信する。♯2の従局側通信装置12は、時間T14で主局側通信装置11に送信要求Pollを受信すると、時間T15で主局側通信装置11にデータを送信する。また、主局側通信装置11は、時間T15で従局側通信装置12から送信されたデータを受信する。主局側通信装置11は、同様にして、♯7の従局側通信装置12まで順次に送信要求Pollを送信し、対応する従局側通信装置12からのデータを受信する。
特開平8−288955号公報(第3図)
しかるに、従来のこの種の通信方式では、主局が予め登録された従局に対して順次にポールを与えていたため、各従局に各々ポールを与える必要があるので、従局数が増加するに伴い、ポールを送る時間が増加し、通信効率が低下する。
また、従局側では、主局から何時ポールが送られてくるかわからないため、常に受信状態と保つ必要があるため、消費電力を押えることが困難である。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、効率よく通信を行える通信システム及び通信装置並びに通信方法を提供することを目的とする。
本発明は、通信要求を送信する主局側通信装置(11)と、該主局側通信装置(11)からの要求に応じて情報を該主局側通信装置(11)に送信する従局側通信装置(12)とを含む通信システム(1)において、前記主局側通信装置(11)は、前記従局側通信装置(12)のすべてに対して通信を許可する装置を識別する識別情報及び通信を許可する時間情報を含む通信要求を送信し、前記従局側通信装置(12)は、前記主局側通信装置(11)からの前記通信要求に応じて前記主局側通信装置(11)に情報を送信することを特徴とする。
本発明によれば、従局側通信装置(12)のすべてに対して通信を許可する装置を識別する識別情報及び通信を許可する時間情報を含む通信要求を送信し、従局側通信装置(12)が主局側通信装置(11)からの通信要求に応じて主局側通信装置(11)に情報を送信することにより、従局側通信装置(12)は予め通信許可の有無及び通信時間を認識しているので、自装置の通信時間だけ通信動作を行えばよいので、効率よく通信を行える。また、主局側通信装置(11)は、情報と取得すべき従局側通信装置(12)からの情報をだけ受信すればよいので、無用な通信時間を設ける必要がなく、よって、効率よく通信を行える。
本発明によれば、従局側通信装置のすべてに対して通信を許可する装置を識別する識別情報及び通信を許可する時間情報を含む通信要求を送信し、従局側通信装置が主局側通信装置からの通信要求に応じて主局側通信装置に情報を送信することにより、従局側通信装置は予め通信許可の有無及び通信時間を認識しているので、自装置の通信時間だけ通信動作を行えばよいので、効率よく通信を行える。また、主局側通信装置は、情報と取得すべき従局側通信装置からの情報をだけ受信すればよいので、無用な通信時間を設ける必要がなく、よって、効率よく通信を行える等の特長を有する。
〔システム構成〕
図1は本発明の一実施例のシステム構成図を示す。
本実施例の通信システム100は、複数の端末装置111、112−1〜112−nの間でネットワーク113を介して通信を行うシステムである。
端末装置111は、アクセスポイント、すなわち、主局として機能する通信装置121を有する。また、端末装置112−1〜112−nは、ステーション、すなわち、従局として機能する通信装置122を有する。
〔主局側通信装置121〕
図2は主局側通信装置121のブロック構成図を示す。
主局側通信装置121は、インタフェース部131、通信コントローラ132、メモリ133、ドライバ134、アンテナ135から構成されている。
インタフェース部131は、端末装置111内部の上位装置とのインタフェースをとる。通信コントローラ132は、上位装置と情報の授受を行うとともに、送信要求の発行などの処理を行う。メモリ133は、RAM、ROMなどから構成され、通信コントローラ132のプログラムメモリ、送受信データのバッファ、作業用記憶領域として用いられる。
ドライバ134は、送信要求や送信データを変調し、増幅して、アンテナ135に供給するとともに、アンテナ135で受信した従局側通信装置122からの受信信号を増幅し、復調して、通信コントローラ132に供給する。
次に主局側通信装置121の処理について説明する。
図3は主局側通信装置121の処理フローチャートを示す。
主局側通信装置121は、ステップS1−1で従局側通信装置122に送信要求を送信する。
ここで、従局側通信装置122に送信される送信要求のデータ構造について説明する。
図4は送信要求のデータ構成図を示す。図4(A)は送信要求のデータ構成、図4(B)は送信要求ビットマップ情報214のデータ構成を示す。
送信要求210は、ヘッダ211、送信許可時間情報212、ビットマップカウント値213、送信要求ビットマップ情報214から構成される。
ヘッダ211は、送信先アドレスなどを指示するための情報であり、ここでは、すべての従局側通信装置122が指示される。送信許可時間情報212は、各従局側通信装置122に割り当てられた送信許可時間を示す情報である。ビットマップカウント値213は、次に現れる送信要求ビットマップ情報214のデータ長を示す情報であり、オクテット(octet)数を示す。なお、1オクテットは、例えば、8ビットであり、ビットマップカウント値213の値「n」に「8」をかけた数「n*8」が次の送信要求ビットマップ情報214のビット数となる。
送信要求ビットマップ情報214はビットマップカウント値213の値「n」に「8」をかけたビット数から構成されており、図4(B)に示すように先頭のビットからそのビット順にAID(association ID)が順次に割り当てられている。すなわち、送信要求ビットマップ情報214の第1ビット(先頭ビット)にはAID♯0、第2ビットにはAID♯1、第3ビットにはAID♯2が割り当て、以下同様に順次にAIDが割り当てられている。
この送信要求ビットマップ情報214のビットの値が「1」のとき、そのビットに対応するAIDの従局側通信装置122に送信が許可され、ビットの値が「0」のとき、そのビットに対応するAIDの従局側通信装置122の送信は不許可となる。従局側通信装置122は、送信要求ビットマップ情報214を参照することにより、送信が許可されているか否かを判定する。また、送信が許可された従局側通信装置122は、送信要求ビットマップ情報214で自装置の前のビットまでの「1」の数をカウントし、そのカウント値に、送信許可時間情報212に設定された送信許可時間を乗算することにより送信要求を受信した後の待機時間を算出する。従局側通信装置122は、送信要求を受信した後、算出された待機時間、待機した後に、送信許可時間情報212に設定された送信許可時間の間に主局側通信装置121に情報を送信する。なお、従局側通信装置122は送信許可時間の間に情報を送信しきれない場合には、情報を送信しないように制御される。
また、送信許可時間情報212に設定された送信許可時間と送信要求ビットマップ情報214に設定された「1」のビットの総数とを乗算することにより次に送信要求が送信されるまでの待機時間を算出できる。
なお、送信要求ビットマップ情報214は、ビットマップカウント値213の値によりそのビット長が管理されており、ビットマップカウント値213の値が「1」増減することにより、8ビット毎にそのビット数が増減する。ビットマップカウント値213は、送信要求ビットマップ情報214のビット数が従局側通信装置122の数以上となるように設定される。
図3に戻って説明を続ける。
主局側通信装置121は、ステップS1−1で送信要求を従局側通信装置122に送信し、ステップS1−2で、送信要求により送信を許可した従局側通信装置122からの情報を受信し終わり、ステップS1−3で従局側通信装置122との通信を終了するか否かを判定する。主局側通信装置121は、ステップS1−3で通信が終了しない場合には、ステップS1−1に戻って、再び送信要求を従局側通信装置122に送信する。上記主局側通信装置121は、ステップS1−1〜S1−3を繰り返すことにより、従局側通信装置122から情報を取得する。
なお、このとき、主局側通信装置121は、上位装置側からの指示に基づいて送信許可時間及び送信対象となる従局側通信装置122を決定し、上記図4に示すような送信要求を作成している。
〔従局側通信装置122−1〜122−n〕
次に従局側通信装置122−1〜122−nについて説明する。なお、従局側通信装置122−1〜122−nは同じ構成であり、AIDが互いに異なる装置であるので、ここでは、従局側通信装置122−1〜122−nのうちの所定の従局側通信装置122−iについて説明する。
図5は従局側通信装置122―iのブロック構成図を示す。
従局側通信装置122−iは、アンテナ141、ドライバ142、通信コントローラ143、メモリ144、インタフェース部145、パワー制御部146、電池147から構成されている。
ドライバ142は、アンテナ141で受信された信号を増幅し、復調して、通信コントローラ143に供給するとともに、通信コントローラ143からの送信情報を変調し、増幅してアンテナ141に供給する。通信コントローラ143は、主局側通信装置121からの送信要求を受信して、送信要求を解析し、その解析結果に基づいて自装置から主局側通信装置121への送信制御及びパワーコントロールを行う。
メモリ144は、RAM、ROMなどから構成され、通信コントローラ143のプログラムメモリ、送受信データのバッファ、作業用記憶領域として用いられる。インタフェース部145は、通信コントローラ143と装置内部の上位装置とのインタフェースをとる。パワー制御部146は、通信コントローラ143からの制御信号に応じて電池147からドライバ142などへのパワーサプライを制御する。
図6は従局側通信装置122―iの処理フローチャートを示す。
従局側通信装置122−iは、ステップS2−1で主局側通信装置121から送信要求を受信すると、ステップS2−2でその内容を解析する。なお、送信要求か否かは、送信要求のヘッダ211を解析することにより認識できる。
従局側通信装置122−iは、ステップS2−2で送信要求210を解析し、送信許可時間情報212から送信許可時間を取得するとともに、送信要求ビットマップ214から「1」のビットのAID及びその総数を取得する。従局側通信装置122−iでは、送信許可時間と送信要求ビットマップ214の「1」のビットの総数とを乗算することにより次の送信要求210を受信するまでの待機時間を算出するとともに、送信許可時間と送信要求ビットマップ214の自装置AIDより前のAIDまでの「1」のビットの和とを乗算することにより自装置が送信を行うまでの待機時間を算出する。
従局側通信装置122−iは、ステップS2−3で内蔵タイマをスタートさせ、上記待機時間の計時を開始する。従局側通信装置122−iは、ステップS2−4でスリープモードに移行する。従局側通信装置122−iは、スリープモードになると、パワー制御部146を制御してドライバ142への給電を停止させるとともに、内蔵タイマの計時機能などを除く他の機能を停止させる。これにより、消費電力を大幅に低減できる。
従局側通信装置122−iは、ステップS2−5で内蔵タイマの計時時間が自装置の送信時間に達すると、ステップS2−6で通信モードに移行する。従局側通信装置122−iは、通信モードになると、通信コントローラ143の少なくとも情報を送信させるための機能を動作させるとともに、ドライバ142に電池147から電源が供給されるようにパワー制御部146を制御する。以上により従局側通信装置122−iから情報が送信可能となる。
従局側通信装置122−iは、ステップS2−7で主局側通信装置121に情報を送信する。従局側通信装置122−iは、ステップS2−8で送信許可時間が完了するまでの間に情報を送信し、送信許可時間が完了すると、ステップS2−10で、ステップS2−9で送信要求受信時刻になるまで再びスリープモードに移行する。従局側通信装置122−iは、ステップS2−9で送信要求受信時刻になると、ステップS2−1に戻って再び送信要求を受信し、送信要求に応じて送信制御を行う。
本実施例の従局側通信装置122−iでは、主局側通信装置121から送信要求210を受信するとき、及び、送信要求210に基づいて自装置が送信許可されている所定の時間だけ動作を行い、残りの時間はスリープ状態とすることができるため、消費電力を大幅に低減できる。
〔動作説明〕
次に、通信システム全体動作を説明する。
図7は本発明の一実施例の動作説明図を示す。同図中、横軸は時間を示す。なお、本実施例では、説明を簡単にするために、AID♯0〜♯7の8つの従局側通信装置が主局側通信装置121と通信可能とされており、そのうちのAID♯1、♯4、♯5に送信許可が通知された場合について説明する。
時刻t11でアクセスポイント(AP)である主局側通信装置121から送信要求120が送信されると、ステーション(STA)であるAID♯0〜♯7のすべての従局側通信装置がこれを受信する。次に時刻t12で、従局側通信装置のうちAID♯1は送信要求の受信が終了すると、送信許可時間T0の間、情報を送信する。このとき、他のAID♯0、♯2〜♯7の従局側通信装置は、スリープ状態となる。
次に時刻t13で従局側通信装置のうちAID♯4が送信許可時間T0の間、情報を送信する。このとき、他のAID♯0〜♯3、♯5〜♯7の従局側通信装置は、スリープ状態となる。次に時刻t14で従局側通信装置のうちAID♯5が送信許可時間T0の間、情報を送信する。このとき、他のAID♯0〜♯4、♯6、♯7の従局側通信装置は、スリープ状態となる。
次に時刻t15で送信要求ビットマップ情報214に「1」が設定されたビットに対応するAID♯1、♯4、♯5の従局側通信装置からの情報送信が完了すると、主局側通信装置121からAID♯0〜♯7に対して送信要求が送信される。
以上のように本実施例によれば、主局側通信装置121は、1回の通信要求(poll)で情報の送信を要求できる。また、従局側通信装置122−iは、主局側通信装置121からの通信要求に応じて自装置の送信タイミング及び次回の主局側通信装置121から送信される送信要求タイミングを予測できるので、その他の時間をスリープ状態とすることができるため、消費電力を低減できる。
このように本実施例によれば、送信フレームのオーバーヘッドを削減することができるため、パフォーマンスを向上させることができる。
〔変形例〕
なお、上記実施例では、従局側通信装置によらず一定の送信許可時間を与えるようにしたが、送信を許可する従局側通信装置毎に別々に送信許可時間を設定するようにしてもよい。
図8は送信要求210の変形例のデータ構成図を示す。同図中、図4と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本変形例の送信要求210は、送信時間情報212が情報時間情報カウント値311及び送信時間情報群312から構成されている。
送信時間カウント値311には、送信時間情報群312のオクテッド数が設定される。オクテッド数は、例えば、送信要求ビットマップ情報214に設定される値が「1」のビットの総数に相当する。図8に示すようにAID♯1、♯4、♯5の従局側通信装置に対して送信を許可する場合には、その総数「3」が設定される。
送信時間情報群312には、送信時間カウント値数分の送信時間が設定される。図8に示すようにAID♯1、♯4、♯5の従局側通信装置に対して送信を許可する場合には、3つの送信時間情報312−1〜312−3が設定される。送信時間情報312−1は、送信要求ビットマップ情報214のうち最初に値が「1」となるビットに対応するAID♯1の従局側通信装置に設定された送信時間となる。また、送信時間情報312−2は、送信要求ビットマップ情報214のうち2番目に値が「1」となるビットに対応するAID♯4の従局側通信装置に設定された送信時間となる。さらに、送信時間情報312−3は、送信要求ビットマップ情報214のうち3番目に値が「1」となるビットに対応するAID♯5の従局側通信装置に設定された送信時間となる。
以上のように本変形例の送信要求210によれば、送信許可された従局側通信装置毎に送信時間を設定できる。
図9は本発明の一実施例の変形例の動作説明図を示す。なお、本実施例では、説明を簡単にするために、AID♯0〜♯7の8つの従局側通信装置が主局側通信装置121と通信可能とされており、そのうちAID♯1、♯4、♯5に送信許可が通知された場合について説明する。
時刻t21でアクセスポイント(AP)である主局側通信装置121から送信要求120が送信されると、ステーション(STA)であるAID♯0〜♯7のすべての従局側通信装置がこれを受信する。次に時刻t22で送信要求の受信が終了すると、従局側通信装置のうちAID♯1は送信時間情報312−1に設定された送信許可時間T1の間、情報を送信する。このとき、他のAID♯0、♯2〜♯7の従局側通信装置は、スリープ状態となる。
次に時刻t23で従局側通信装置のうちAID♯4が送信時間情報312−2に設定された送信許可時間T2の間、情報を送信する。このとき、他のAID♯0〜♯3、♯5〜♯7の従局側通信装置は、スリープ状態となる。次に時刻t24で従局側通信装置のうちAID♯5が送信時間情報312−3に設定された送信許可時間T3の間、情報を送信する。このとき、他のAID♯0〜♯4、♯6、♯7の従局側通信装置は、スリープ状態となる。
次に時刻t25で送信要求ビットマップ情報214に「1」が設定されたビットに対応するAID♯1、♯4、♯5の従局側通信装置からの情報送信が完了すると、主局側通信装置121からAID♯0〜♯7に対して再び送信要求が送信される。 以上のように本実施例によれば、主局側通信装置121からの設定により従局側通信装置毎に異なる送信時間を設定でき、各従局側通信装置からの送信情報に適した送信時間を設定できるため、さらに、効率よく情報の送信を行うことができ、よって、更に消費電力の低減が図れる。
本発明の一実施例のシステム構成図である。 主局側通信装置121のブロック構成図である。 主局側通信装置121の処理フローチャートである。 送信要求210のデータ構成図である。 従局側通信装置122のブロック構成図である。 従局側通信装置122の処理フローチャートである。 本発明の一実施例の動作説明図である。 送信要求210の変形例のデータ構成図である。 本発明の一実施例の変形例の動作説明図である。 ポーリング通信方式のシステム構成図である 従来のポーリング通信方式の動作説明図である。
符号の説明
100 通信システム
111、112−1〜112−n 端末装置、113 ネットワーク
121 主局側通信装置
122−1〜122−n、122−i 従局側通信装置
131、145 インタフェース部、132、143 通信コントローラ
133、144 メモリ、134、142 ドライバ
135、141 アンテナ
146 パワー制御部、147 電池
210 送信要求
211 ヘッダ、212 送信時間情報、213 ビットマップカウント値
214 送信要求ビットマップ情報
311 送信時間情報カウント値、312 送信時間情報群
312−1〜312−3 送信時間情報

Claims (6)

  1. 送信要求を送信する主局側通信装置と、該主局側通信装置からの送信要求に応じて情報を該主局側通信装置に送信する従局側通信装置とを含む通信システムにおいて、
    前記主局側通信装置は、前記従局側通信装置のすべてに対して送信を許可する従局側通信装置を識別する識別情報及び通信を許可する時間情報を含む送信要求を一括して送信し、
    前記従局側通信装置は、前記主局側通信装置からの前記送信要求に基づいて前記主局側通信装置に情報を送信することを特徴とする通信システム。
  2. 前記送信要求には、前記識別情報により送信が許可されたすべての従局側通信装置に対して共通の送信時間情報が設定されたことを特徴とする請求項1記載の通信システム。
  3. 前記送信要求には、前記識別情報により送信が許可された従局側通信装置毎に異なる送信時間情報が設定されたことを特徴とする請求項1記載の通信システム。
  4. 従局側通信装置に送信要求を送信し、該送信要求に基づいて該従局側通信装置から情報を取得する通信装置において、
    前記従局側通信装置のすべてに対して通信を許可する装置を識別する識別情報及び通信を許可する時間情報を含む送信要求を生成する送信要求生成手段と、
    前記送信要求生成手段で生成された前記送信要求を前記従局側通信装置に一括して送信する送信制御手段とを有することを特徴とする通信装置。
  5. 主局側通信装置から送信された送信要求に基づいて該主局側通信装置に情報を送信する通信装置において、
    前記主局側通信装置から通信を許可する装置を識別する識別情報及び送信を許可する時間情報を含む送信要求を受信して、
    前記送信要求に含まれる前記識別情報及び前記時間情報に基づいて通信休止時間を算出する通信休止時間算出手段と、
    前記通信休止時間算出手段と算出された通信休止時間に通信動作を休止させる通信休止制御手段とを有することを特徴とする通信装置。
  6. 主局側通信装置から通信要求を送信し、該主局側通信装置からの要求に応じて従局側通信装置から情報を該主局側通信装置に送信する通信方法において、
    前記主局側通信装置から、前記従局側通信装置のすべてに対して通信を許可する装置を識別する識別情報及び通信を許可する時間情報を含む通信要求を一括して送信する手順と、
    前記主局側通信装置からの前記通信要求に応じて前記従局側通信装置から前記主局側通信装置に情報を送信する手順とを有することを特徴とする通信方法。
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