情報処理装置および方法、並びにプログラム
【課題】アドホックネットワークにおいて、スループットの低下を抑制しながら消費電力を低減させることができるようにする。
【解決手段】ATIM受信数カウント部１４１は、ATIMウィンドウ中に受信したATIMの数をカウントする。ATIMウィンドウ中にATIMが受信された場合、判断値算出部１４２は、今回のATIMウィンドウ中のATIM受信数Ａ、重みαおよび重みβ、並びに、前回の判断値Ｄｎ−１に基づいて今回の判断値Ｄｎを算出する。判断値Ｄｎ、並びに、閾値Ｓ１および閾値Ｓ２に基づいて、アウェイクレベルを決定する。電力供給設定部１３３は、アウェイクレベルに応じて、次のATIMウィンドウまでの電力供給設定を行う。本発明は、例えば、通信装置に適用することができる。
【解決手段】ATIM受信数カウント部１４１は、ATIMウィンドウ中に受信したATIMの数をカウントする。ATIMウィンドウ中にATIMが受信された場合、判断値算出部１４２は、今回のATIMウィンドウ中のATIM受信数Ａ、重みαおよび重みβ、並びに、前回の判断値Ｄｎ−１に基づいて今回の判断値Ｄｎを算出する。判断値Ｄｎ、並びに、閾値Ｓ１および閾値Ｓ２に基づいて、アウェイクレベルを決定する。電力供給設定部１３３は、アウェイクレベルに応じて、次のATIMウィンドウまでの電力供給設定を行う。本発明は、例えば、通信装置に適用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、アドホックネットワークにおいて、スループットの低下を抑制しながら、端末の消費電力を抑制することができるようにした情報処理装置および方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線LAN（Local Area Network）の通信方式として、端末同士がアクセスポイントを介して通信を行うインフラストラクチャモードと、端末同士がアクセスポイントを介さずに通信を行うアドホックモードがある。
【０００３】
複数の端末がそのアドホックモードで通信を行うことによって形成されるネットワークをアドホックネットワークと称する。アドホックネットワークでは、各端末が近隣の（通信可能範囲内の）他の端末とアドホックモードで通信を行うことにより、送信元の端末から送信された情報は、他の端末を介して送信先の端末に伝送される。つまり、アクセスポイントのような通信基盤が不要であるので、柔軟なネットワーク構成が可能であり、災害時等の非常用通信や、オフィスや家庭等の小規模なネットワークへの利用が容易である。
【０００４】
インフラストラクチャモードの場合、各端末はアクセスポイントの通信可能範囲内に位置する必要があるが、アドホックネットワークでは、このような通信基盤による端末の位置制限が無い。つまり、端末が例えば携帯電話機のような移動可能な通信装置である場合、アドホックネットワークの利点をより強く活かすことが出来る。
【０００５】
ただし、その場合、通信装置はバッテリを電源として駆動する場合が多い。したがって、アドホックネットワークにおいては、端末の電力消費を抑制することが重要となる。
【０００６】
IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）802.11無線LAN規格では端末に低消費動作モードであるPSM（Power Saving Mode）が規定されている
【０００７】
PSMではデータの送受信が可能なアウェイク状態（Awake）と、データの送受信はできないが、必要最小限の電力で動作し電力消費を抑えるスリープ状態（Sleep）の間を遷移する。PSMは、端末をより省電力化するために、アウェイク状態で過ごす時間をなるべく短くし、スリープ状態で過ごす時間をなるべく長くするように端末を制御する。
【０００８】
PSMの場合、データを送信する端末は、そのデータ送信前にアウェイク状態になり、ATIM（Announcement Traffic Indication Message）という送信予告信号を送る。そしてネットワークに参加する全ての端末は、同期信号であるビーコンの送信間隔（ビーコンインターバル（beacon interval））ごとに一定時間アウェイク状態を続けてこのATIMの送受信を行う。このATIMを送信または受信するための期間（予告期間）をATIMウィンドウ（ATIM window）と称する。
【０００９】
ATIMウィンドウの間にATIMを受け取った端末はアウェイク状態を続けてデータの受信を行う。ATIMを受け取らなかった端末は次のATIMウィンドウの期間までスリープ状態に遷移し、電力消費を抑制する。
【００１０】
端末の省電力化は、バッテリ駆動する端末の通信可能期間の長期化に寄与するので、アドホックネットワークにおいては、大変重要な検討事項である。したがって、さらなる省電力化について様々に検討されてきた。
【００１１】
例えば、周囲のノード間で情報を交換し、常に周囲の状態を把握することで送信相手のアウェイクウィンドウの期間を知り、ATIMを使わずに最小のアウェイク状態数で通信を行う手法が考えられた（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。
【００１２】
また、各々のノードがネットワーク状況を観察し、動的にATIMウィンドウの長さを調節する手法も考えられた（例えば、非特許文献３参照）。この場合、まず最少のATIMウィンドウサイズで開始し、規則に従って上下させながら必要最低限のATIMウィンドウサイズに調節することで省電力を行う。
【００１３】
さらに、シングルホップMANET（Mobile Ad hoc Network）において、ビーコンインターバル毎にATIMウィンドウを開くのではなく、各ノードが所定の規則に従って、一部のビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウを開くようにする方法が考えられた（例えば、非特許文献４参照）。つまり、各ビーコンインターバルにおいて、アウェイク状態となるノードの数を削減し、ネットワークに参加するノードが増大した際に生じるビーコンの競合を緩和するように制御される。この場合、ネットワーク全体で、アウェイク状態のノード数を減らすことにより、省電力化が行われている。
【００１４】
また、データの受信が終わった後に、そのビーコンインターバル中に、スリープ状態に遷移する手法が考えられた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】E.-S. Jung and N. H. Vaidya, An Energy Efficient MAC Protocol for Wireless LANs. In Proceedings of INFOCOM 2002, pp. 1756-1764, New York, NY, USA, Jun. 2002.
【非特許文献２】S. Takeuchi, K. Yamazaki, K. Sezaki, and Y. Yasuda, An Improved Power Saving Mechanism for MAC Protocol in Ad Hoc Networks, IEEE GLOBECOM 2004, vol.5, pp. 2791-2796, Dec. 2004.
【非特許文献３】T.-C. Huang, J.-H. Tan, and C.-C. Huang, A Traffic-Load Oriented Power Saving Mechanism for MAC Protocol in Ad Hoc Networks, IEEE Wireless Communications and Networking Conference, WCNC pp. 242-247, Mar. 2007.
【非特許文献４】C.-M. Chao, J.-P. Sheu, and I.-C. Chou, An Adaptive Quorum-Based Energy Conserving Protocol for IEEE 802.11 Ad Hoc Networks, IEEE Trans. Mobile Computing, vol.5, no.5, pp.560-570, May. 2006.
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００６−３０３８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、非特許文献１や非特許文献２に記載の方法では、全てのノードが、このATIMを用いずに通信する特殊なプロトコルを実装している必要があり、ノードの追加や削除が頻繁に行われるような、柔軟なネットワークを構築することが困難であった。
【００１８】
また、非特許文献３に記載の方法や特許文献１に記載の方法では、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが必ず開かれる。そのため、データの送受信が頻繁に行われない場合、不要なATIMウィンドウ（データの送受信が行われないビーコンインターバルにおけるATIMウィンドウ）が多発する恐れがあり、不要なエネルギー消費が増大する恐れがあった。
【００１９】
さらに、非特許文献４に記載の方法の場合、各ノードは全てのビーコンインターバルでATIMウィンドウを開くとは限らないので、図１に示されるように、通信可能範囲内のノード間（ノードＡとノードＢ）でATIMウィンドウを開くタイミングが一致しない場合（噛み合わない場合）がある。このように一方のノードがATIMウィンドウを開いても他方のノードがATIMウィンドウを開かないと、ATIMの授受が行われないので、そのビーコンインターバルにおいては、そのノード間でデータ送受信ができない。
【００２０】
つまり、非特許文献４に記載の方法の場合、通信効率が悪化し、通信のスループットが低下してしまい、結果的に消費電力も上昇してしまう恐れがあった。また、通信効率が悪いため、この方法では、ブロードキャストパケットの送信には不向きであった。
【００２１】
本発明は、このような状況に鑑みて提案されたものであり、スループットの低下を抑制しながら、端末の消費電力を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の一側面は、他の情報処理装置とデータを送受信する情報処理装置であって、前記他の情報処理装置と通信を行う通信手段と、前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段と、前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う動作設定手段とを備える情報処理装置である。
【００２３】
前記算出手段は、過去の前記判断値と所定の第１の重み係数との乗算結果と、前記受信数と所定の第２の重み係数との乗算結果とを加算して、前記判断値を算出することができる。
【００２４】
前記第１の重み係数および前記第２の重み係数を設定する重み設定手段をさらに備えることができる。
【００２５】
前記決定手段は、前記判断値を所定の第１の閾値および第２の閾値と比較して、前記予告期間の頻度をレベル分けして表すアウェイクレベルを決定し、前記動作設定手段は、前記決定手段により決定された前記アウェイクレベル毎に決められた前記パターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行うことができる。
【００２６】
前記第１の閾値および前記第２の閾値を設定する閾値設定手段をさらに備えることができる。
【００２７】
前記動作設定手段は、前記予告期間中に前記送信予告信号が受信されていない場合、次の前記予告期間まで間、前記情報処理装置の動作状態を、前記データの送受信が不可能なスリープ状態とし、前記予告期間中に前記送信予告信号が受信された場合、次の前記予告期間まで間、前記情報処理装置の動作状態を前記アウェイク状態とすることができる。
【００２８】
前記制御期間の長さを設定する制御期間長設定手段をさらに備えることができる。
【００２９】
前記通信手段は、前記他の情報処理装置とアドホックモードにより通信を行うことができる。
【００３０】
前記通信手段は、前記他の情報処理装置と無線通信を行うことができる。
【００３１】
本発明の一側面は、また、他の情報処理装置とデータを送受信する情報処理装置の情報処理方法であって、算出手段が、前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出し、決定手段が、算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定し、動作設定手段が、決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段の動作設定を行う情報処理方法である。
【００３２】
本発明の一側面は、さらに、他の情報処理装置とデータを送受信するコンピュータを、前記他の情報処理装置と通信を行う通信手段、前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段、前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出する算出手段、前記算出手段により算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定する決定手段、前記決定手段により決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う動作設定手段として機能させるためのプログラムである。
【００３３】
本発明の一側面においては、データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、データ送受信の頻度の傾向を示す判断値が算出され、算出される判断値に基づいて、送信予告信号を受信するための期間であって、情報処理装置の動作状態が、データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度が決定され、決定された予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の予告期間までの、情報処理装置内の電力供給が制御される。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、特に、アドホックネットワークにおいて、スループットの低下を抑制しながら、端末の消費電力を抑制するができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】所定の規則にしたがってATIMウィンドウの開閉を制御する場合の通信の例を説明する模式図である。
【図２】本発明を適用したアドホックネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
【図３】アドホックネットワークにおける基本的な通信の例を説明する図である。
【図４】図１の通信装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図５】アウェイクレベル毎のATIMウィンドウの開閉パターンを説明する図である。
【図６】開閉制御処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図７】電力供給設定処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図８】パラメータの値の例を示す図である。
【図９】重みを可変させたときの消費電力の変化の様子の例を示す図である。
【図１０】閾値を可変させたときの消費電力の変化の様子の例を示す図である。
【図１１】比較するATIMウィンドウパターンを説明する図である。
【図１２】実験結果の例を説明する図である。
【図１３】図１の通信装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図１４】本発明を適用したパーソナルコンピュータの主な構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について 説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（アドホックネットワーク）
２．第２の実施の形態（通信装置）
３．第３の実施の形態（パーソナルコンピュータ）
【００３７】
＜１．第１の実施の形態＞
［アドホックネットワークの説明］
図２は、本発明を適用したアドホックネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
【００３８】
図２に示されるアドホックネットワークシステム１００は、通信装置１０１−１乃至通信装置１０１−４を端末（ノード）とし、ノード同士がそのアドホックモードで無線通信を行うアドホックネットワークを形成するシステムである。
【００３９】
アドホックネットワークシステム１００では、通信装置１０１−１乃至通信装置１０１−４のそれぞれが、両矢印１０２−１乃至両矢印１０２−４に示されるように、それぞれの通信可能範囲内に存在する他のノードと無線通信を行う。両矢印１０２−１は、通信装置１０１−１と通信装置１０１−２との無線通信を示し、両矢印１０２−２は、通信装置１０１−１と通信装置１０１−３との無線通信を示し、両矢印１０２−３は、通信装置１０１−２と通信装置１０１−４との無線通信を示し、両矢印１０２−４は、通信装置１０１−３と通信装置１０１−４との無線通信を示している。
【００４０】
つまり、通信装置１０１−１の通信可能範囲内に通信装置１０１−２および通信装置１０１−３が存在し、通信装置１０１−２の通信可能範囲内に通信装置１０１−１および通信装置１０１−４が存在する。同様に、通信装置１０１−３の通信可能範囲内に通信装置１０１−１および通信装置１０１−４が存在し、通信装置１０１−４の通信可能範囲内に通信装置１０１−２および通信装置１０１−３が存在する。
【００４１】
このように、一般的にアドホックネットワークにおいては、情報がノードを介して伝送される。例えば、図２のアドホックネットワークシステム１００において、通信装置１０１−１から通信装置１０１−４に情報を伝送する場合、仮に通信装置１０１−１と通信装置１０１−４とが互いの通信可能範囲内に存在しなくても、その情報は、通信装置１０１−２や通信装置１０１−３を介して通信装置１０１−４に伝送される。
【００４２】
つまり、アドホックネットワークは、ノードのみで構成され、アクセスポイントのような通信基盤が不要である。したがって、アドホックネットワークは、ネットワークの構築が容易であるだけでなく、柔軟なネットワーク構成が可能である。
【００４３】
例えば、図２のアドホックネットワークシステム１００において、図２の通信装置１０１−２が通信装置１０１−３の通信可能範囲内に移動すれば、さらに通信装置１０１−２と通信装置１０１−３との間での無線通信も可能になり、新たな伝送路が形成される。また、例えば、通信装置１０１−４が通信装置１０１−３の通信可能範囲外に移動すれば、両矢印１０２−４に示される無線通信が不可能となる。
【００４４】
さらに、例えば、図示せぬ新たな通信装置をアドホックネットワークシステム１００に参加させれば、新たな伝送路が形成される。また、例えば、通信装置１０１−１をアドホックネットワークシステム１００から離脱させれば、ノード数だけでなく伝送路も減少する。
【００４５】
一般的に、このような特徴を有するアドホックネットワークは、例えば、通信基盤の信頼性が低下する災害時等の非常用通信のネットワーク、通信基盤の設置が困難な環境観測機器のネットワーク、または、通信基盤設置のコスト低減が求められるオフィスや家庭等の小規模なネットワーク等への利用に好適である。
【００４６】
図２のアドホックネットワークシステム１００の通信装置１０１−１乃至通信装置１０１−４は、どのような装置であっても良いが、例えば、携帯電話機若しくはスマートフォン、または、通信機能を有する、ネットブック、PDA（Personal Digital Assistants）、若しくはノート型パーソナルコンピュータ等のような移動可能な通信装置である。以下において、通信装置１０１−１乃至通信装置１０１−４を互いに区別して説明する必要の無い場合、通信装置１０１と称する。
【００４７】
インフラストラクチャモードで通信を行うネットワークの場合、各ノードはアクセスポイントの通信可能範囲内に位置する必要があるが、アドホックネットワークのノードは、一般的に、このような通信基盤による端末の位置制限が無い。つまり、アドホックネットワークは、例えば携帯電話機のような移動可能な通信装置をノードとするネットワークに好適であるという特徴を有する。
【００４８】
つまり、アドホックネットワークは、互いに無線通信を行い、バッテリを電源として駆動する通信装置をノードとする場合に好適であるとも言える。
【００４９】
図２の通信装置１０１は、例えば、IEEE802.11のような所定の通信方式により互いに無線通信を行う。もちろん、通信装置１０１同士の通信が有線通信であってもよいが、無線通信の方がより柔軟なネットワークを構築することができるのでアドホックネットワークに好適である。したがって、以下においては、通信装置１０１同士が無線通信により情報の授受を行うものとして説明する。以下の説明は基本的に有線通信にも適用可能であるので有線通信についての説明は省略し、必要な場合にのみ行う。
【００５０】
また、通信装置１０１は、バッテリを電源として駆動する。もちろん、通信装置１０１が商用電源等の外部電源を電源として駆動するようにしてもよいが、アドホックネットワークにおいては、上述したように柔軟なネットワークを構築するために、バッテリ駆動するノードの方が好適である。
【００５１】
このような移動可能な通信装置は、携帯性等の理由からバッテリを無限に大きくすることができず、事実上その容量に制限があるので、連続駆動時間の長期化、すなわち消費電力の低減が重要となる。
【００５２】
一般的にアドホックネットワークのノードは、消費電力を低減させるために、PSM（Power Saving Mode）を採用し、データの送受信が可能なアウェイク状態（Awake）と、データの送受信はできないが必要最小限の電力で動作し電力消費を抑えるスリープ状態（Sleep）との２つの状態を適宜切り替える制御を行っている。
【００５３】
アドホックネットワークシステム１００の通信装置１０１は、さらに消費電力を低減させるための電力制御を行う。
【００５４】
なお、アドホックネットワークシステム１００を構成する通信装置１０１の数は任意である。また、通信装置１０１同士の位置関係や通信相手（伝送路）も任意である。
【００５５】
次に、PSMが適用されるアドホックネットワークにおける電力制御について説明する。図３は、アドホックネットワークにおける基本的な通信の例を説明する図である。
【００５６】
図３は、ノードＡ乃至ノードＣの通信中の動作状態を示している。ノードＢは、ノードＡの通信可能範囲内に位置し、ノードＣは、ノードＡの通信可能範囲外に位置する。ノードＡ乃至ノードＣ間の通信は、同期をとるためのビーコンの送信間隔であるビーコンインターバル（Beacon interval）毎に制御される。両矢印１１１−１で示されるビーコンインターバルＡは、ノードＡからノードＢへ情報（DATA）が伝送される場合を示している。両矢印１１１−２で示されるビーコンインターバルＢは、ノードＡ乃至ノードＣのいずれも情報の伝送を行わない場合を示している。
【００５７】
最初に、ビーコンインターバルＡの場合について説明する。
【００５８】
各ノードは、ビーコンインターバル毎に、データ（DATA）の送受信する期間とは別に、所定期間、ATIM（Announcement Traffic Indication Message）を送受信するために、通信可能なアウェイク状態になる。この、両矢印１１２−１で示されるアウェイク状態の期間をATIMウィンドウと称する。このATIMウィンドウの長さは各ノード共通である。
【００５９】
送信すべきデータを有するノードＡは、このATIMウィンドウ中に、データの送信を事前に予告するATIMを通信可能範囲内の他のノード（つまりノードＢ）に送信する。ノードＡからATIMを受信し、ノードＡから送信されるデータを受信することを決定したノードＢは、そのATIMウィンドウ中に、ATIMを受け取りデータの受信を行うことを通知する応答信号（ACK）をノードＡに返す。
【００６０】
ACKを返したノードＢは、ノードＡから送信されるデータを受信するために、ATIMウィンドウ終了後もアウェイク状態を継続する。ACKを受信したノードＡも、データを送信するために、ATIMウィンドウの終了後もアウェイク状態を継続する。そしてそのアウェイク状態の間に、ノードＡがノードＢに対してデータ（DATA）を送信し、そのデータを受信したノードＢがノードＡに対して、データを受信したことを通知するACKを送信する。ノードＡがそのACKを受信すると、ノードＡとノードＢとの間の通信が終了する。この通信は、ビーコンインターバルＡの間に行なわれる。
【００６１】
このアウェイク状態は、ビーコンインターバルＡ終了まで継続する。ただし、実際には、ビーコンインターバルＡが終了すると、次のビーコンインターバルが開始されて次のATIMウィンドウが開始されるので、アウェイク状態はそのまま継続する。
【００６２】
これに対して、ノードＣは、ATIMウィンドウ期間中にATIMを受信しなかったので、ATIMウィンドウ終了後、ビーコンインターバルＡが終了するまで、スリープ状態に遷移し、電力消費を抑制する。ビーコンインターバルＡが終了すると、次のビーコンインターバルが開始されて次のATIMウィンドウが開始される。
【００６３】
このように、データを送信するノード、データを受信するノード、およびデータを送受信しないノードは、それぞれ、互いに異なる動作を行う。
【００６４】
次にビーコンインターバルＢの場合について説明する。
【００６５】
ビーコンインターバルＢのようにデータの送受信が行なわれない場合、ノードＡ乃至ノードＣは、互いに同様に動作し、両矢印１１２−２に示されるATIMウィンドウ中はアウェイク状態となり、ATIMウィンドウ終了後、ビーコンインターバルＢが終了するまでスリープ状態となる。
【００６６】
このように、データの送受信を行わないノードが、ATIMウィンドウ終了後アウェイク状態からスリープ状態に遷移し、そのビーコンインターバルが終了するまでスリープ状態が継続されることにより、各ノードの消費電力の低減が図られる。
【００６７】
通信装置１０１は、このATIMウィンドウの開閉を制御し、ATIMウィンドウの回数をより低減させることにより、更なる省電力化を図る。その際、単純にATIMウィンドウの回数を低減させると、通信不可能なノードが増大し、スループットが低減する恐れがある。通信装置１０１は、スループットの低下を抑制しながら、消費電力をさらに抑制する。
【００６８】
［デバイスの構成］
図４は、図１の通信装置１０１の主な構成例を示すブロック図である。
【００６９】
図４に示されるように、通信装置１０１は、制御部１２１、無線送受信部１２２、開閉制御部１２３、および電力供給部１２４を有する。
【００７０】
制御部１２１は、通信装置１０１全体を制御する。つまり、制御部１２１は、無線送受信部１２２、開閉制御部１２３、電力供給部１２４、および図示せぬその他の処理部等の動作を制御する。
【００７１】
無線送受信部１２２は、アンテナ１２２Ａを介して他の通信装置１０１と所定の方式で無線通信を行う。無線送受信部１２２は、その無線通信により、情報や信号を変調して送信したり、受信して復調したりする。例えば、無線送受信部１２２は、ATIMやACK等の信号を変調して送信したり、制御部１２１より供給される送信用のデータを変調して送信したりする。また、例えば、無線送受信部１２２は、アンテナ１２２Ａを介して受信した無線信号を復調し、得られたデータを制御部１２１に供給したり、ATIMやACK等の信号を取得したりする。さらに、無線送受信部１２２は、取得したATIMをアウェイクレベル設定部１３１や電力管理部１７１に供給したり、ビーコンをビーコンインターバルカウント部１３５に供給したりする。
【００７２】
開閉制御部１２３は、無線送受信部１２２において行なわれる無線通信のATIMウィンドウの開閉を制御し、重要でないアウェイク状態を適宜抑制するようにすることにより、消費電力の低減を図る。
【００７３】
データを送信するビーコンインターバルの場合、開閉制御部１２３は、図３を参照して説明した一般的なPSMの場合と同様に、ATIMウィンドウの開閉を制御する。データを受信するビーコンインターバルの場合も、開閉制御部１２３は、基本的に図３を参照して説明した一般的なPSMの場合と同様に、ATIMウィンドウの開閉を制御する。ただし、データの送受信を行わないビーコンインターバルの場合、開閉制御部１２３は、アウェイクレベルを決定し、そのレベルに応じた頻度でATIMウィンドウの開閉を行わせる。
【００７４】
アウェイクレベルは、ATIMウィンドウの頻度を示す（レベル化した）情報である。詳細については後述するが、開閉制御部１２３は、その通信装置１０１のデータ送受信の頻度の傾向に応じてこのアウェイクレベルを決定する。
【００７５】
開閉制御部１２３は、アウェイクレベル設定部１３１、閾値・重み供給部１３２、電力供給設定部１３３、制御区間長供給部１３４、およびビーコンインターバルカウント部１３５を有する。
【００７６】
アウェイクレベル設定部１３１は、ビーコンインターバル毎（ATIMウィンドウ毎）にアウェイクレベルを決定する。
【００７７】
アウェイクレベル設定部１３１は、ATIM受信数カウント部１４１、判断値算出部１４２、判断値保持部１４３、およびレベル決定部１４４を有する。
【００７８】
ATIM受信数カウント部１４１は、無線送受信部１２２においてATIMウィンドウ中に受信されたATIMの数をカウントし、そのカウント値を保持する。ATIM受信数カウント部１４１は、判断値算出部１４２の要求に応じて保持しているカウント値を判断値算出部１４２に提供する。
【００７９】
判断値算出部１４２は、アウェイクレベルの決定に用いられる判断値を算出する。詳細については後述するが、判断値は、そのノード（通信装置１０１）のデータ送受信の頻度の傾向を示すパラメータである。データ送受信の頻度の傾向は、ノードの性能や役割、ネットワーク構成、データ伝送のパターン、およびそれらの時間的変化等、様々な要因に基づいて生じる。換言するに、データ送受信の頻度の傾向は、これらのようなネットワークの特性を示すとも言える。つまり、判断値算出部１４２は、アドホックネットワークシステム１００の特性を示すパラメータである判断値を算出する。
【００８０】
判断値算出部１４２は、ATIM受信数カウント部１４１においてカウントされたATIM受信数（カウント値）、閾値・重み供給部１３２により供給される重み、および、判断値保持部１４３により保持されている過去の判断値をそれぞれ取得し、それらを用いて判断値を算出する。判断値算出部１４２は、算出した判断値を判断値保持部１４３およびレベル決定部１４４に供給する。
【００８１】
判断値保持部１４３は、判断値算出部１４２において算出された判断値を保持し、判断値算出部１４２の要求に応じて保持している判断値を判断値算出部１４２に提供する。また、判断値保持部１４３は、不要になった判断値を適宜削除することができる。
【００８２】
レベル決定部１４４は、アウェイクレベルの決定を行う。レベル決定部１４４は、判断値算出部１４２において算出された判断値、および、閾値・重み供給部１３２により供給される閾値を用いてアウェイクレベルを決定する。アウェイクレベルの決定方法については後述する。レベル決定部１４４は、決定したアウェイクレベルを電力供給設定部１３３に通知する。
【００８３】
閾値・重み供給部１３２は、判断値算出部１４２の要求に基づいて、判断値の算出に使用される係数である「重み（αおよびβ）」を判断値算出部１４２に供給する。また、閾値・重み供給部１３２は、レベル決定部１４４の要求に基づいて、レベルの決定に使用される「閾値（Ｓ１およびＳ２）」をレベル決定部１４４に供給する。
【００８４】
閾値・重み供給部１３２は、閾値保持部１５１および重み保持部１５２を有する。閾値保持部１５１は、例えばRAM（Random Access Memory）等の記憶媒体を有し、予め設定された閾値（Ｓ１およびＳ２）を保持する。重み保持部１５２は、例えばRAM等の記憶媒体を有し、予め設定された重み（αおよびβ）を保持する。閾値・重み供給部１３２は、それらの保持部より閾値や重みを読み出して供給する。
【００８５】
電力供給設定部１３３は、アウェイクレベル決定部１３１のレベル決定部１４４から通知されたアウェイクレベルに応じて、ATIMウィンドウの開閉を制御する設定を行う。ATIMウィンドウの開閉は、アウェイク状態とスリープ状態の切り替えにより行う。つまり、電力供給設定部１３３は、電力の供給を制御する。そのために、電力供給設定部１３３は、電力供給制御部１８２とタイマ１７２の動作を制御する。
【００８６】
電力供給設定部１３３は、制御区間長供給部１３４から、ATIMウィンドウの開閉制御の制御区間の長さを示すパラメータである制御区間長Ｎの値を取得する。制御区間の長さは、ビーコンインターバルの数で示される。つまり、制御区間長Ｎの値は正の整数である。
【００８７】
また、電力供給設定部１３３は、ビーコンインターバルカウント部１３５からカウント値、すなわち、現在のビーコンインターバルが、制御区間長Ｎの何番目のビーコンインターバルに相当するかを示す値を取得する。
【００８８】
さらに、電力供給設定部１３３は、電力管理部１７１の判定部１８１から、ATIMが受信されたか否かの判定結果を取得する。
【００８９】
電力供給設定部１３３は、これらの値を用いて、レベル決定部１４４において決定されたアウェイクレベルに応じたATIMウィンドウの開閉制御、すなわち、電力供給制御部１８２およびタイマ１７２の動作設定を行う。より具体的には、電力供給設定部１３３は、次のATIMウィンドウまでの時間や動作状態（アウェイク状態かスリープ状態か）を決定し、その決定にしたがって動作するように電力供給制御部１８２およびタイマ１７２の動作設定を行う。
【００９０】
制御区間長供給部１３４は、電力供給設定部１３３の要求に基づいて、制御区間長Ｎの値を電力供給設定部１３３に供給する。詳細については後述するが、この制御区間長Ｎの値は、電力供給設定に用いられる。
【００９１】
制御区間長供給部１３４は、制御区間長保持部１６１を有する。制御区間長保持部１６１は、例えばRAM（Random Access Memory）等の記憶媒体を有し、予め設定された制御区間長Ｎの値を保持する。制御区間長供給部１３４は、制御区間長保持部１６１より制御区間長Ｎの値を読み出して供給する。
【００９２】
ビーコンインターバルカウント部１３５は、無線送受信部１２２の動作を監視し、ビーコン（beacon）が送信された回数、すなわちビーコンインターバルをカウントする。なお、このカウント値は、電力供給設定部１３３が、現在のビーコンインターバルが制御区間長Ｎの何番目のビーコンインターバルに相当するかを把握するための情報である。したがって、現在のビーコンインターバルが制御区間長Ｎの何番目のビーコンインターバルに相当するかが示されるのであれば、カウント値は、どのような値であってもよい。例えば、カウント値が制御区間長Ｎ毎に初期化されるようにしてもよい。
【００９３】
電力供給部１２４は、通信装置１０１全体に電力を供給する。より具体的には、電力供給部１２４は、太線矢印で示されるように、制御部１２１、無線送受信部１２２、および開閉制御部１２３に電力を供給するとともに、その電力供給を制御する。もちろん、電力供給部１２４は、通信装置１０１のその他の処理部（図示せず）にも電力を供給する。
【００９４】
電力供給部１２４は、電力管理部１７１、タイマ１７２、およびバッテリ部１７３を有する。
【００９５】
電力管理部１７１は、バッテリ部１７３から供給される電力を、制御部１２１、無線送受信部１２２、および開閉制御部１２３に供給する。電力管理部１７１は、この各処理部への電力供給を制御する。
【００９６】
電力管理部１７１は、判定部１８１および電力供給制御部１８２を有する。
【００９７】
判定部１８１は、無線送受信部１２２から供給されるATIMに基づいて、ATIMウィンドウ中にATIMが受信されたか否かを判定する。判定部１８１は、その判定結果を開閉制御部１２３の電力供給設定部１３３に供給する。
【００９８】
電力供給制御部１８２は、電力供給設定部１３３の設定に基づいて動作し、各処理部への電力供給を制御する。つまり、電力供給制御部１８２は、アウェイク状態とスリープ状態の切り替えを行う。アウェイク状態の場合、電力供給制御部１８２は、例えば、各処理部に、通常動作を行うのに十分な電力を供給する。これに対して、スリープ状態の場合、電力供給制御部１８２は、各処理部への電力供給を必要最小限に抑制する。例えば、電力供給制御部１８２は、無線送受信部１２２への電力供給を遮断し、無線送受信部１２２が通信不可能な状態にする。さらに、電力供給制御部１８２は、制御部１２１内の、無線送受信部１２２を制御するモジュールへの電力供給を遮断する。このように電力供給制御部１８２が電力供給を抑制することにより、スリープ状態においては、通信装置１０１の消費電力が大幅に抑制される。
【００９９】
もちろん、電力供給制御部１８２が、これ以外の処理部への電力供給を制御するようにしてもよい。また、スリープ状態において、電力供給制御部１８２が、無線送受信部１２２や制御部１２１への電力供給を完全に遮断せずに、微小の電力を供給するようにしてもよい。さらに、電力供給制御部１８２による電力制御は、処理部単位で行う必要は無く、どのような単位で行うようにしてもよい。例えば、処理部の一部の電力供給を制御することもできる。
【０１００】
タイマ１７２は、計時処理を行う。例えば、タイマ１７２は、電力供給設定部１３３に設定された時間を計時し、その時間が経過したことを電力管理部１７１に通知する。
【０１０１】
バッテリ部１７３は、電力を供給する通信装置１０１の電源である。バッテリ部１７３は、電力管理部１７１を介して通信装置１０１の各部に電力を供給するとともに、タイマ１７２にも電力を供給する。なお、タイマ１７２への電力供給は、電力管理部１７１を介して行うようにしてもよい。
【０１０２】
［ATIMウィンドウ開閉制御の説明］
次に、開閉制御部１２３によるATIMウィンドウの開閉制御について説明する。
【０１０３】
一般的なPSMの場合、図３を参照して説明したように、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが設けられる。つまり、ノードはデータ送受信の有無に関わらず、ビーコンインターバルの度に１度はアウェイク状態となる。
【０１０４】
データを送信するノードはATIMを送信する必要があるのでATIMウィンドウを開く（アウェイク状態となる）必要がある。しかしながら、送信するデータを有していないノード、すなわち、ATIMを受信する側のノードの場合、ATIMを受信しないのであればATIMウィンドウは不要である。
【０１０５】
一般的に、全てのノードがデータを常に送受信しているような場合は、稀である。多くの場合、アドホックネットワークの伝送路（すなわち、各ノード間）の一部においてのみデータの送受信が行われる。つまり、通常の場合、各ノードにおいて、データの送信も受信もしないビーコンインターバルが存在する。ネットワーク全体においてデータの伝送回数が少ないほど、このようなビーコンインターバルの数は増大する。
【０１０６】
このようなATIMを受信しないビーコンインターバルのATIMウィンドウは不要であり、無駄に電力を消費しているのみであるので、ネットワーク全体においてデータの送受信が疎である程、各ノードの不要な消費電力が増大することになる。換言すれば、この不要なATIMウィンドウを低減させることにより、ノードの消費電力を低減させることができる。
【０１０７】
しかしながら、ノードは、ATIMを受信するまで、通信可能範囲内のノードがデータを送信するか否かを把握することはできない。したがって、何の情報も無しに、不要なATIMウィンドウを完全に無くすことは困難である。
【０１０８】
ただし、データの送受信は、完全にランダムに行われるのではなく、送信元から送信先へデータが伝送されるように行われる。従って、一般的に、ネットワーク全体で見れば、データの流れに傾向がある場合が多い。このような傾向によって、例えば、データの送受信の回数が少ないノードと多いノードとが生じる場合がある。また、１つのノードであっても、データの送受信が多い時期と、少ない時期とが生じる場合がある。
【０１０９】
通信装置１０１の開閉制御部１２３は、このようなデータの送受信の傾向に応じてATIMウィンドウの回数を制御することにより、消費電力の更なる低減を図る。
【０１１０】
より具体的に説明すると、開閉制御部１２３は、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウを開く（アウェイク状態に遷移する）のではなく、データ受信回数（実際にはATIMの受信数）が多い場合、ATIMウィンドウの頻度を増大させ、データ受信回数が少ない場合、ATIMウィンドウの頻度を低減させる（ATIMウィンドウを開かないビーコンインターバルを増やす）。
【０１１１】
さらに具体的に説明する。開閉制御部１２３の電力供給設定部１３３は、アウェイクレベル設定部１３１により決定されたアウェイクレベルに応じて、ATIMウィンドウの開閉パターンを決定し、そのように動作するように電力供給制御部１８２やタイマ１７２の動作設定を行う。
【０１１２】
図５は、アウェイクレベル毎のATIMウィンドウの開閉パターンを説明する図である。
【０１１３】
ATIMウィンドウの制御は、連続する複数のビーコンインターバルよりなる制御区間毎に行われる。このATIMウィンドウの制御単位である制御区間の長さ（ビーコンインターバル数）を示す制御区間長Ｎは、任意である。以下においては、制御区間長Ｎ＝３として説明する。すなわち、制御区間２０１は、ビーコンインターバル２１１乃至ビーコンインターバル２１３により構成され、制御区間２０２は、ビーコンインターバル２１４乃至ビーコンインターバル２１６により構成される。
【０１１４】
ATIMウィンドウ２２１乃至ATIMウィンドウ２２６は、ビーコンインターバル２１１乃至ビーコンインターバル２１６のそれぞれのATIMウィンドウを示す。
【０１１５】
アウェイクレベルが「１」である場合、矢印２３１および矢印２３４に示されるように、各制御区間の最初のビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１１およびビーコンインターバル２１４）においてのみATIMウィンドウ（ATIMウィンドウ２２１およびATIMウィンドウ２２４）が開かれる。換言するに、その他のビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１２およびビーコンインターバル２１３、並びに、ビーコンインターバル２１５およびビーコンインターバル２１６）においては、ATIMウィンドウは開かれず、スリープ状態が維持される。つまり、この場合、ATIMウィンドウ２２２、ATIMウィンドウ２２３、ATIMウィンドウ２２５、およびATIMウィンドウ２２６が省略される分、一般的なPSMの場合よりも消費電力が低減される。
【０１１６】
アウェイクレベルが「２」である場合、矢印２３２および矢印２３５に示されるように、各制御区間の最初のビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１１およびビーコンインターバル２１４）と、その次のビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１２およびビーコンインターバル２１５）のATIMウィンドウ（ATIMウィンドウ２２１およびATIMウィンドウ２２２、並びに、ATIMウィンドウ２２４およびATIMウィンドウ２２５）が開かれる。換言するに、各制御区間の最後のビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１３およびビーコンインターバル２１６）においては、ATIMウィンドウは開かれず、スリープ状態が維持される。つまり、この場合、ATIMウィンドウ２２３およびATIMウィンドウ２２６が省略される分、一般的なPSMの場合よりも消費電力が低減される。
【０１１７】
アウェイクレベルが「３」である場合、矢印２３３および矢印２３６に示されるように、各制御区間の全てのビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１１乃至ビーコンインターバル２１６）においてATIMウィンドウ（ATIMウィンドウ２２１乃至ATIMウィンドウ２２６）が開かれる。つまり、この場合、消費電力は、一般的なPSMの場合と同様である。
【０１１８】
アウェイクレベル設定部１３１は、ATIM受信数等に基づいて算出された判断値を求め、その判断値に基づいて、データの送受信の頻度が高い傾向にある場合、そのノードのアウェイクレベルを、ATIMウィンドウの頻度が高い「３」に設定する。
【０１１９】
また、アウェイクレベル設定部１３１は、データの送受信の頻度が中程度の傾向にある場合、そのノードのアウェイクレベルを、ATIMウィンドウの頻度が中程度の「２」に設定する。
【０１２０】
さらに、アウェイクレベル設定部１３１は、データの送受信の頻度が低い傾向にある場合、そのノードのアウェイクレベルを、ATIMウィンドウの頻度が低い「１」に設定する。
【０１２１】
データ送受信の頻度の傾向は、ノードの性能や役割、ネットワーク構成、データ伝送のパターン、およびそれらの時間的変化等、様々な要因に基づいて生じる。換言するに、データ送受信の頻度の傾向は、これらのようなネットワークの特性を示すとも言える。すなわち、アウェイクレベル設定部１３１は、アドホックネットワークシステム１００の特性に応じてアウェイクレベルを設定し、ATIMウィンドウの開閉を制御する。
【０１２２】
単純にATIMウィンドウの頻度を低減させると、消費電力は低減されるものの、データ伝送の機会も低減される恐れがある。つまり、スループットが低減する恐れがある。しかしながら、以上のように制御することにより、データ送受信の傾向に応じて適切にATIMウィンドウの頻度を制御することができる。つまり、通信装置１０１は、スループットの低下を抑制しながら、消費電力を低減させることができる。
【０１２３】
なお、各アウェイクレベルにおけるATIMウィンドウのパターンは任意であり、図５に示される以外のパターンでATIMウィンドウを開閉させるようにしてもよい。例えば、Ｎ＝６とし、図５において制御区間２０１と制御区間２０２が１つの制御区間であるとし、アウェイクレベル１の場合に、ATIMウィンドウ２２１およびATIMウィンドウ２２２が開かれ、アウェイクレベル２の場合に、ATIMウィンドウ２２１乃至ATIMウィンドウ２２４が開かれ、アウェイクレベル３の場合に、ATIMウィンドウ２２１乃至ATIMウィンドウ２２６が開かれるようにしてもよい。もちろん、これ以外のパターンであっても良い。また、アウェイクレベルの数も任意である。
【０１２４】
ただし、例えば、図５の矢印２３１乃至矢印２３６に示されるように、アウェイクレベルに関わらず、全ての通信装置１０１が、各制御区間の最初のビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１１およびビーコンインターバル２１４）においてATIMウィンドウを開くようにしてもよい。このように、制御区間の一部のビーコンインターバルにおいて全てのノードがATIMウィンドウを開くようにすることにより、つまり制御区間内において、少なくとも１度は、全てのノードが同時にATIMウィンドウ中となるようにすることにより、ノード間でATIMウィンドウのタイミングが噛み合わない状態が続くことを抑制し、スループットの低下を抑制することができる。
【０１２５】
［処理の流れ］
次に、以上のようなATIMウィンドウの開閉制御の処理の流れについて説明する。
【０１２６】
アドホックモードによる通信を行う場合、送信すべきデータを保持していない通信装置１０１は、他の通信装置１０１から送信されるデータを受信するために、所定のタイミングでATIMウィンドウを開く。このとき、通信装置１０１は、開閉制御処理を実行し、ATIMウィンドウの開閉制御を行う。図６のフローチャートを参照して、開閉制御処理の流れの例を説明する。
【０１２７】
開閉制御処理が開始されると、ステップＳ１０１において、電力供給制御部１８２は、タイマ１７２の計時結果に従って、例えばビーコンインターバルの開始時刻等の所定時刻にATIMウィンドウを開始する。その直前において通信装置１０１がスリープ状態である場合、電力供給制御部１８２は、無線送受信部１２２等への電力の供給を開始する。つまり、通信装置１０１は、スリープ状態からアウェイク状態に遷移する。また、所定時刻の直前において通信装置１０１がアウェイク状態である場合、電力供給制御部１８２は、無線送受信部１２２等への電力の供給を維持する。つまり、通信装置１０１は、アウェイク状態を維持する。
【０１２８】
ステップＳ１０２において、無線送受信部１２２は、ATIMを監視し、ATIMを受信したらそれをアウェイクレベル設定部１３１や電力管理部１７１に供給する。アウェイクレベル設定部１３１のATIM受信数カウント部１４１は、無線送受信部１２２によるATIMの受信数をカウントする。
【０１２９】
ステップＳ１０３において、電力供給制御部１８２は、タイマ１７２の計時結果に従って、例えばビーコンインターバルの開始時刻から所定時間経過した所定時刻にATIMウィンドウを終了する。
【０１３０】
ここで、ステップＳ１０４において、判断値算出部１４２は、今回の判断値Ｄｎを算出する。例えば、判断値算出部１４２は、ATIM受信数カウント部１４１からカウント値、すなわち、今回のATIMウィンドウ中のATIM受信数Ａを取得する。また、判断値算出部１４２は、閾値・重み供給部１３２に対して重み保持部１５２に保持されている重みαおよび重みβを要求し、取得する。さらに、判断値算出部１４２は、判断値保持部１４３に保持されている前回の判断値Ｄｎ−１を取得する。そして、判断値算出部１４２は、それらのATIM受信数Ａ、重みαおよび重みβ、並びに、前回の判断値Ｄｎ−１に基づいて今回の判断値Ｄｎを、以下の式（１）を用いて算出する。
【０１３１】
【数１】
【０１３２】
式（１）において、重みαは、前回の判断値Ｄｎ−１の重みを示す。つまり、重みαは、過去のデータの送受信の傾向（アウェイクレベル）の影響の度合いを制御するパラメータである。これに対して、重みβは、ATIM受信数Ａの重みを示す。つまり、重みβは、今回のATIM受信数の影響の度合いを制御するパラメータである。
【０１３３】
重みαの値が大きいほど、過去の状態（データ送受信の傾向）の影響を大きく受けることになる。つまり、データ送受信の傾向の変化に鈍感になり、アウェイクレベルが変化しづらくなる。これに対して、重みβの値が大きいほど、今回のATIM受信数の影響を大きく受けることになる。つまり、データ送受信の傾向の変化に敏感になり、アウェイクレベルが変化し易くなる。
【０１３４】
重みαと重みβの最適な値は、ネットワークの特性等によって異なる。なお、判断値の算出方法は、任意である。判断値算出部１４２は、上述した式（１）以外の式を用いて判断値を算出するようにしてもよい。ただし、上述した式（１）を用いることにより、過去の傾向や最近の状況変化量等を適切に判断値に反映させることができるので、判断値算出部１４２は、より多様なネットワークの特性に対して適切な判断値を算出することができる。
【０１３５】
以上のように再帰的な関数により今回の判断値が算出されると、ステップＳ１０５において、判断値保持部１４３は、ステップＳ１０４において算出された今回の判断値を保持する。また、ステップＳ１０６において、ATIM受信数カウント部１４１は、ATIM受信数を初期化する。例えば、ATIM受信数カウント部１４１は、カウント値を初期値である「０」にリセットする。
【０１３６】
ステップＳ１０７において、判定部１８１は、無線送受信部１２２より供給されるATIMに基づいて、今回のATIMウィンドウ中に無線送受信部１２２がATIMを受信したか否かを判定する。ATIMを受信したと判定された場合、通信装置１０１はビーコンインターバルの残りの期間中にデータの受信を行う必要がある。したがって、ATIMを受信したと判定された場合、ステップＳ１０８に進む。
【０１３７】
ステップＳ１０８において、電力供給制御部１８２は、データの受信を行うために、次のATIMウィンドウ（次のビーコンインターバル）まで、無線送受信部１２２等への電力の供給を継続し、アウェイク状態を維持する。ステップＳ１０８の処理を終了すると、開閉制御処理が終了される。
【０１３８】
この場合、通信装置１０１は、データを受信したので、次のビーコンインターバルにおいては、そのデータを送信するノードとして動作する。
【０１３９】
また、ステップＳ１０７において、ATIMウィンドウ中にATIMを受信していないと判定された場合、そのビーコンインターバルにおいては他の通信装置１０１からデータは送信されない。したがって、上述したようにネットワークの特性に従ってATIMウィンドウの開閉を制御するために、ステップＳ１０９に進む。
【０１４０】
ステップＳ１０９において、レベル決定部１４４は、判断値保持部１４３から（または判断値算出部１４２からでもよい）、ステップＳ１０４において算出された今回の判断値Ｄｎを取得する。また、レベル決定部１４４は、閾値・重み供給部１３２に対して閾値保持部１５１に保持されている閾値Ｓ１および閾値Ｓ２を要求し、取得する。そして、レベル決定部１４４は、それらの判断値Ｄｎ、並びに、閾値Ｓ１および閾値Ｓ２に基づいて、以下の式（２）を用いてアウェイクレベルを決定する。
【０１４１】
【数２】
【０１４２】
つまり、今回の判断値Ｄｎが閾値Ｓ１より小さい場合、アウェイクレベルは「１」に設定される。また、今回の判断値Ｄｎが、閾値Ｓ１以上であり、かつ、閾値Ｓ２以下である場合、アウェイクレベルは「２」に設定される。さらに、今回の判断値Ｄｎが閾値Ｓ２より大きい場合、アウェイクレベルは「３」に設定される。
【０１４３】
閾値Ｓ１および閾値Ｓ２の値は、正数であれば任意である。これらの最適な値は、ネットワークの特性等によって異なる。
【０１４４】
以上のように、レベル決定部１４４は、判断値Ｄｎの値の大きさによってアウェイクレベルを決定する。式（１）に示されるように、判断値Ｄｎの値は、ATIM受信数が多いほど、大きくなる。つまり、データ送受信の頻度が高いノード（通信装置１０１）程、アウェイクレベルが高く設定される。
【０１４５】
アウェイクレベルが決定されると、ステップＳ１１０において、電力供給設定部１３３は、電力供給設定を行う。電力供給設定処理の詳細については後述する。
【０１４６】
電力供給設定が終了すると、ステップＳ１１１において、電力供給制御部１８２は、その電力供給設定に従って、無線送受信部１２２等への電力供給を遮断し、アウェイク状態からスリープ状態に遷移し、次のATIMウィンドウまでスリープ状態を維持する。ステップＳ１１１の処理を終了すると、開閉制御処理が終了される。
【０１４７】
この場合、データは受信されないので、通信装置１０１は、次のビーコンインターバルにおいてもデータを受信するノードとして動作する。つまり、通信装置１０１は、次にATIMウィンドウを開くビーコンインターバルにおいて、この開閉制御処理を実行する。
【０１４８】
次に、図７のフローチャートを参照して、図６のステップＳ１１０において実行される電力供給設定処理の流れの例を説明する。
【０１４９】
電力供給設定処理が開始されると、電力供給設定部１３３は、まず、制御区間長供給部１３４に対して、制御区間長保持部１６１に保持されている制御区間長Ｎを要求し、取得する。また、電力供給設定部１３３は、ビーコンインターバルカウント部１３５に対してカウント値を要求し、取得する。
【０１５０】
ステップＳ１３１において、電力供給設定部１３３は、ビーコンインターバルカウント部１３５より取得したカウント値等に基づいて、今回のビーコンインターバルが、制御区間の１回目のビーコンインターバルであるか否かを判定する。
【０１５１】
図５を参照して説明したように、アウェイクレベル１乃至アウェイクレベル３のいずれの場合においても１回目のビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれる。そこで、１回目のビーコンインターバルであると判定された場合、ステップＳ１３２に進む。
【０１５２】
ステップＳ１３２において、電力供給設定部１３３は、図６のステップＳ１０９において決定されたアウェイクレベルが「１」であるか否かを判定する。アウェイクレベルが「１」であると判定された場合、ステップＳ１３３に進む。
【０１５３】
図５に示されるように、アウェイクレベル１の場合、制御区間の最初のビーコンインターバルのみATIMウィンドウが開かれる。したがって、ステップＳ１３３において、電力供給設定部１３３は、次のATIMウィンドウを現在から３回目のビーコンインターバル（次の次の次のビーコンインターバル）に決定する。この場合、図６を参照して説明したように（ステップＳ１１１）、次のATIMウィンドウまでの期間（今回のビーコンインターバルの残りの期間と２回のビーコンインターバル中）は全てスリープ状態が維持される。
【０１５４】
また、ステップＳ１３２において、アウェイクレベルが「１」でないと判定された場合、ステップＳ１３４に進む。図５を参照して説明したように、アウェイクレベル２またはアウェイクレベル３の場合、制御区間の２回目のビーコンインターバルにおいてもATIMウィンドウが開かれる。
【０１５５】
そこで、ステップＳ１３４において、電力供給設定部１３３は、次のATIMウィンドウを次のビーコンインターバルに決定する。この場合、図６を参照して説明したように（ステップＳ１１１）、次のATIMウィンドウまでの期間（今回のビーコンインターバルの残りの期間）は全てスリープ状態が維持される。
【０１５６】
また、ステップＳ１３１において、１回目のビーコンインターバルではないと判定された場合、ステップＳ１３５に進む。
【０１５７】
ステップＳ１３５において、電力供給設定部１３３は、ビーコンインターバルカウント部１３５より取得したカウント値等に基づいて、今回のビーコンインターバルが、制御区間の２回目のビーコンインターバルであるか否かを判定する。
【０１５８】
図５を参照して説明したように、２回目のビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれるのは、アウェイクレベルが「２」または「３」の場合である。そこで、２回目のビーコンインターバルであると判定された場合、ステップＳ１３６に進む。
【０１５９】
ステップＳ１３６において、電力供給設定部１３３は、図６のステップＳ１０９において決定されたアウェイクレベルが「２」であるか否かを判定する。アウェイクレベルが「２」であると判定された場合、ステップＳ１３７に進む。
【０１６０】
図５に示されるように、アウェイクレベル２の場合、制御区間の最後のビーコンインターバルにおいては、ATIMウィンドウが開かれない。したがって、ステップＳ１３７において、電力供給設定部１３３は、次のATIMウィンドウを現在から２回目のビーコンインターバル（次の次のビーコンインターバル）に決定する。この場合、図６を参照して説明したように（ステップＳ１１１）、次のATIMウィンドウまでの期間（今回のビーコンインターバルの残りの期間とその次のビーコンインターバル中）は全てスリープ状態が維持される。
【０１６１】
また、ステップＳ１３６において、アウェイクレベルが「２」ではない、すなわち、アウェイクレベル３であると判定された場合、ステップＳ１３４に進む。図５を参照して説明したように、アウェイクレベル３の場合、制御区間の最後のビーコンインターバルにおいてもATIMウィンドウが開かれる。
【０１６２】
そこで、上述したように、電力供給設定部１３３は、ステップＳ１３４において、次のATIMウィンドウを次のビーコンインターバルに決定する。
【０１６３】
また、ステップＳ１３５において、２回目のビーコンインターバルでない、すなわち、３回目のビーコンインターバルであると判定された場合、ステップＳ１３４に進む。図５を参照して説明したように、３回目のビーコンインターバルが制御区間の最後のビーコンインターバルである。また、この３回目のビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれるのは、アウェイクレベル３の場合のみである。そこで、上述したように、電力供給設定部１３３は、ステップＳ１３４において、次のATIMウィンドウを次のビーコンインターバルに決定する。
【０１６４】
ステップＳ１３３、ステップＳ１３４、またはステップＳ１３７の処理が終了すると、ステップＳ１３８に進む。
【０１６５】
ステップＳ１３８において、電力供給設定部１３３は、ステップＳ１３３、ステップＳ１３４、またはステップＳ１３７における決定に従って、電力管理部１７１およびタイマ１７２の動作設定を行う。つまり、電力供給設定部１３３は、次のATIMウィンドウまでの時間を計時するようにタイマ１７２を設定し、通信装置１０１が次のATIMウィンドウまでの期間スリープ状態を維持し、次のATIMウィンドウ開始の時刻においてアウェイク状態に遷移するように電力管理部１７１を設定する。
【０１６６】
ステップＳ１３８の処理が終了すると、電力供給設定処理が終了され、図６のステップＳ１１０に戻り、ステップＳ１１１以降の処理が行われる。
【０１６７】
以上のように、ATIMウィンドウの開閉を制御することにより、通信装置１０１は、スループットの低下を抑制しながら、消費電力を低減させることができる。
【０１６８】
［シミュレーション］
次に、このようなATIMウィンドウの開閉制御のシミュレーションについて説明する。
【０１６９】
シミュレーションは、ネットワークシミュレータQualNet（ver4.5）を用いて行う。ノードはシングルホップにするため、すべてのノードが無線通信可能な範囲に収まるように２００ｍ×２００ｍの範囲に移動しない固定ノードを３０個配置する。また、シミュレーション時間は３００ｓとし、ビーコンインターバル（beacon interval）を１００ｍｓとし、ATIMウィンドウの長さを３０ｍｓとする。さらに、ルーティングプロトコルは各ノードがデータをブロードキャストすることによって情報交換を行うBellman Fordを使用した。
【０１７０】
ビーコンと同期してCBR（Constant Bit Rate）パケットの通信をランダムに行うものとする。設定した値が取りうる範囲を図８Ａに示す。通信実行ノード数は１５組とし、PSMで動作する比較的通信頻度が低いネットワークとする。CBRパケットの通信は送信ノードと受信ノードの組を決め、送信ノードは受信ノードに送信開始時刻から送信時間の間、パケット送信間隔ごとに、送信パケット数がなくなるまでパケットを受信ノードに送信する。送信パケット数すべての送信が終わる前に送信時間が終わってしまった場合、未送信パケットは送信できない。
【０１７１】
各状態における電力消費を図８Ｂに示す．アウェイク状態は、データの転送を行う状態であるTransmit mode、データを受信する状態であるReceive mode、および、受信も送信もしていないがアウェイク状態であり無駄に電力を消費してしまっているIdle modeの３つに分けられる。これに対して、スリープ状態（Sleep mode）の消費電力は、４．５ｍＷと、１００ｍＷ以上のアウェイク状態に比べて大幅に少ない。
【０１７２】
なお、制御区間長Ｎ＝３とする。各アウェイクレベルのATIMウィンドウのパターンは、図５を参照して説明したパターンと同様である。シミュレーションにおいては、この制御手法を適用する場合と、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウを開く場合と、ビーコンインターバルの長さが３倍である場合とを比較する。
【０１７３】
次に、重みα、重みβ、閾値Ｓ１、および閾値Ｓ２の値を決定する。上述した設定条件に従ってランダムな値を設定した１つの通信環境を作成し、シミュレーションに参加する全ノードで共通の最も電力消費が少ない閾値と重みの値を決定する実験を行った。
【０１７４】
初めに重みαを決定する。重みβ＝８とし、閾値Ｓ１＝０．１とし、閾値Ｓ２＝１とし、重みαを変動させた結果を図９Ａのグラフに示す。重みαと重みβは、ATIMの受信数（つまりノードの通信頻度）によりATIMウィンドウを開く回数を決める値である。式（１）によると、重みαや重みβの値が大きい程、ATIMウィンドウの頻度が高くなる期間が長くなる。逆に、これらの値が小さい程、より早期にATIMウィンドウを開く回数が少なくなるように制御される。
【０１７５】
つまり、一般的に、重みαや重みβの値を小さくすることにより、ATIMウィンドウが開かれにくくなり、アウェイク状態に遷移する頻度が低減するので、スリープ状態が長期化し、消費電力が抑制される。しかしながら、重みαや重みβの値が小さすぎると、送信要求先のノードがスリープ状態である可能性が高くなる。この場合、データの送受信が不可能となるので、データを送信するノードがATIMウィンドウを開く回数が増大する。これによりデータを送信するノードの消費電力が増加してしまう恐れがあった。
【０１７６】
なお、重みαの値が「１」である場合、アウェイクレベルは最終的に「３」に収束し、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれるようになる。つまり、一般的なPSMの場合と同様になる。
【０１７７】
これに対して、重みαの値が「０」である場合、アウェイクレベルは最終的に「１」に収束する。つまり、ビーコンインターバル３回に１回、ATIMウィンドウが開かれるようになる。つまり、ビーコンインターバルの長さを３倍にした場合の一般的なPSMと同様になる。
【０１７８】
このシミュレーションにおいては、比較的通信頻度が低い環境でPSM が動作するよう設定してある。したがって、データを受信するノードの、スリープ状態である期間の増加による消費電力の減少が、データを送信するノードの、送信ミスによる送信試行回数の増加によっての消費電力の増大よりも勝るため、上述した制御手法の方が、一般的なPSMよりも、消費電力は低減される。
【０１７９】
重みαの値に応じて、消費電力は図９Ａのグラフに示されるように変化する。したがって、重みαの値は、最も消費電力が抑えられるときの「０．３」とする。
【０１８０】
次に、重みα＝０．３とし、閾値Ｓ１＝０．１とし、閾値Ｓ２＝１とするときの、重みβの値に応じた消費電力を図９Ｂのグラフに示す。
【０１８１】
なお、重みβの値が「０」の場合、アウェイクレベルは最終的に「１」に収束し、ビーコンインターバル３回に１回、ATIMウィンドウが開かれるようになる。つまり、ビーコンインターバルの長さを３倍にした場合の一般的なPSMと同様になる。
【０１８２】
図９Ｂに示されるように、重みβの値が「３」である場合、最も消費電力を抑制される。従って、重みβの値を「３」とする。
【０１８３】
次に重みα＝０．３とし、重みβ＝３とし、閾値Ｓ２＝１とするときの、閾値Ｓ１の値に応じた消費電力を図１０Ａのグラフに示す。なお、閾値Ｓ１と閾値Ｓ２は、判断値Ｄｎから、３回のビーコンインターバル中に何度ATIMウィンドウを開くかを表すアウェイクレベルを決定するための閾値である。閾値Ｓ１＝０のときはアウェイクレベル１の設定が存在しない（全てのノードが、アウェイクレベル２またはアウェイクレベル３に設定される）。したがって、この場合、アウェイクレベル１乃至アウェイクレベル３の設定が全て存在する場合よりも、ネットワーク全体の消費電力は増大する。
【０１８４】
図１０Ａに示されるように、消費電力は、閾値Ｓ１＝０．０７５のときに最も抑制されるので、閾値Ｓ１の値を「０．０７５」とする。
【０１８５】
最後に閾値Ｓ２を求める。重みα＝０．３とし、重みβ＝３とし、閾値Ｓ１＝０．０７５とするときの、閾値Ｓ２の値に応じた消費電力を図１０Ｂのグラフに示す。なお、閾値Ｓ２＝０．０７５、つまり閾値Ｓ１＝閾値Ｓ２である場合、アウェイクレベル２の設定が存在しない。したがって、消費電力は大きい。図１０Ｂに示されるように、消費電力は、閾値Ｓ２＝１のときに最も抑制されるので、閾値Ｓ２の値を「１」とする。
【０１８６】
上述したネットワークの特性に応じてATIMウィンドウの開閉を制御する手法（proposed）と、その手法とビーコンインターバルの長さが同一であるときの一般的なPSMの手法（802.11）と、ビーコンインターバルの長さが３倍であるときの一般的なPSMの手法（Interval*３）とのそれぞれの場合におけるATIMウィンドウパターンを図１１に示す。
【０１８７】
図１１に示されるように、制御区間３０１は、ビーコンインターバル３１１乃至ビーコンインターバル３１３よりなり、制御区間３０２は、ビーコンインターバル３１４乃至ビーコンインターバル３１６よりなるとする。
【０１８８】
第１の一般的なPSMの手法（802.11）の場合、ATIMウィンドウ３２１乃至ATIMウィンドウ３２６のように、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれる。また、第２の一般的なPSMの手法（Interval*３）の場合、ATIMウィンドウ３３１およびATIMウィンドウ３３２のように、ビーコンインターバル３回毎に１回、ATIMウィンドウが開かれる。
【０１８９】
さらに、ネットワークの特性に応じてATIMウィンドウの開閉を制御する本手法（proposed）の場合、ATIMウィンドウ３４１乃至ATIMウィンドウ３４６が、図５等を参照して上述したように、アウェイクレベルに応じて開かれる。
【０１９０】
上述したように、最終的な重みと閾値の値は、重みα＝０．３、重みβ＝３、閾値Ｓ１＝０．０７５、閾値Ｓ２＝１となった。図１２は、この場合のシミュレーション結果の例を説明する図である。
【０１９１】
図１２Ａは、各手法の消費電力の比較を示す図であり、図１２Ｂは、各手法のスループットの比較を示す図である。図１２Ａに示されるように、消費電力は、第２の一般的なPSMの手法（Interval*３）の場合が最も低く、第１の一般的なPSMの手法（802.11）の場合の約３７％削減される。これに対して本手法の消費電力は、第１の一般的なPSMの手法（802.11）の場合と比較して約３０％削減されている程度であり、第２の一般的なPSMの手法（Interval*３）の場合よりも大きい。
【０１９２】
ただし、図１２Ｂに示されるように、第２の一般的なPSMの手法（Interval*３）の場合、スループットが大幅に低下し、第１の一般的なPSMの手法（802.11）の場合よりも約３３％低下する。これに対して本手法の場合、スループットは、第１の一般的なPSMの手法（802.11）の場合よりも約２％低減する程度である。
【０１９３】
このように、本手法の場合、第１の一般的なPSMの手法（802.11）の場合と比較して、スループットの低減を約２％に抑制しながら、消費電力を約３０％削減することができる。
【０１９４】
以上のように、通信装置１０１は、スループットの低下を抑制しながら、消費電力を抑制することができる。なお、図４において、無線送受信部１２２は、送信部と受信部を別体としても良い。つまり、送信部に対する電源供給制御と、受信部に対する電源供給制御を互いに異なるようにしてもよい。
【０１９５】
また、以上においては、連続する複数のビーコンインターバルからなる制御区間に対するATIMウィンドウの回数を制御するように説明したが、これに限らず、制御区間を１回のビーコンインターバルとし、１回のビーコンインターバル中に複数回ATIMウィンドウを開くことが出来るようにし、その１回のビーコンインターバル中のATIMウィンドウの回数を制御するようにしてもよい。例えば、図５において、制御区間２０１や制御区間２０２がそれぞれビーコンインターバルとし、その中でATIMウィンドウを何回設けるかが、アウェイクレベルに応じて制御されるようにしてもよい。その場合の制御方法は、制御を行う単位（例えば期間の名称）等が変化するだけで、基本的に上述した場合と同様に行うことができる。
【０１９６】
つまり、この場合も各ビーコンインターバル中において、全てのノードがATIMウィンドウ中となるタイミングが少なくとも１回は設けられるようにするのが望ましい。
【０１９７】
＜２．第２の実施の形態＞
［デバイスの構成］
また、第１の実施の形態においては、重みα、重みβ、閾値Ｓ１、閾値Ｓ２、および制御区間長Ｎの各パラメータが予め設定されているように説明したが、例えば、ユーザの指示や通信状況に応じて可変であるようにしてもよい。
【０１９８】
図１３は、図１の通信装置の他の構成例を示すブロック図である。図１３に示される通信装置４０１は、図４の通信装置１０１に対応し、通信装置１０１と基本的に同様の構成を有する。
【０１９９】
ただし、図１３の通信装置４０１は、通信装置１０１の開閉制御部１２３の代わりに開閉制御部４２３を有する。また、通信装置４０１は、さらに、入力部４２５を有する。入力部４２５は、ユーザからの指示を受け付ける、例えばボタンやスイッチ等のユーザインタフェースである。入力部４２５は、受け付けたユーザ指示を開閉制御部４２３に供給する。
【０２００】
開閉制御部４２３は、基本的に開閉制御部１２３と同様の構成を有する。ただし、開閉制御部４２３は、閾値・重み供給部１３２の代わりに、閾値・重み供給部４３２を有し、制御区間長供給部１３４の代わりに制御区間長供給部４３４を有する。
【０２０１】
閾値・重み供給部４３２は、閾値保持部１５１および重み保持部１５２の他に、さらに、閾値設定部４５１および重み設定部４５２を有する。
【０２０２】
無線送受信部１２２は、例えば受信したATIM等、通信状況を表すパラメータとなる情報を、閾値・重み供給部４３２および制御区間長供給部４３４に供給する。
【０２０３】
閾値設定部４５１は、無線送受信部１２２から供給される情報や、入力部４２５より供給されるユーザ指示に基づいて、閾値Ｓ１および閾値Ｓ２を通信状況に応じた最適な値に設定する。例えば、閾値設定部４５１は、無線送受信部１２２から供給される情報や、入力部４２５より供給されるユーザ指示に基づいて、図１０Ａや図１０Ｂに示されるようなグラフを生成し、消費電力が最も低くなるように、閾値Ｓ１および閾値Ｓ２を設定する。閾値保持部１５１は、閾値設定部４５１により設定された閾値Ｓ１および閾値Ｓ２の値を保持する。
【０２０４】
重み設定部４５２は、無線送受信部１２２から供給される情報や、入力部４２５より供給されるユーザ指示に基づいて、重みαおよび重みβを通信状況に応じた最適な値に設定する。例えば、重み設定部４５２は、無線送受信部１２２から供給される情報や、入力部４２５より供給されるユーザ指示に基づいて、図９Ａや図９Ｂに示されるようなグラフを生成し、消費電力が最も低くなるように、重みαおよび重みβを設定する。重み保持部１５２は、重み設定部４５２により設定された重みαおよび重みβの値を保持する。
【０２０５】
制御区間長供給部４３４は、制御区間長保持部１６１の他に、さらに、制御区間長設定部４６１を有する。
【０２０６】
制御区間長設定部４６１は、無線送受信部１２２から供給される情報や、入力部４２５より供給されるユーザ指示に基づいて、制御区間長Ｎを通信状況に応じた最適な値に設定する。制御区間長保持部１６１は、制御区間長設定部４６１により設定された制御区間長Ｎの値を保持する。各アウェイクレベルのATIMウィンドウパターンは、例えば電力供給設定部１３３により、この制御区間長Ｎの値に応じて設定される。
【０２０７】
判断値算出部１４２、レベル決定部１４４、および電力供給設定部１３３は、このように設定された各種パラメータを用いて各種処理を行う。それぞれの処理内容は第１の実施の形態で説明した場合と同様であるので、その説明を省略する。
【０２０８】
このように、各パラメータを可変とすることにより、通信装置１０１は、ネットワークの特性に対してより適切なATIMウィンドウの制御を行うことができる。つまり、通信装置１０１は、より適切に、スループットの低下を抑制しながら消費電力の低減させることができる。
【０２０９】
＜３．第３の実施の形態＞
［パーソナルコンピュータ］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、図１４に示されるようなパーソナルコンピュータとして構成されるようにしてもよい。
【０２１０】
図１４において、パーソナルコンピュータ５００のCPU（Central Processing Unit）５０１は、ROM（Read Only Memory）５０２に記憶されているプログラム、または記憶部５１３からRAM（Random Access Memory）５０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM５０３にはまた、CPU５０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０２１１】
CPU５０１、ROM５０２、およびRAM５０３は、バス５０４を介して相互に接続されている。このバス５０４にはまた、入出力インタフェース５１０も接続されている。
【０２１２】
入出力インタフェース５１０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５１１、CRT（Cathode Ray Tube）やLCD（Liquid Crystal Display）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部５１２、ハードディスクなどより構成される記憶部５１３、モデムなどより構成される通信部５１４が接続されている。通信部５１４は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
【０２１３】
入出力インタフェース５１０にはまた、必要に応じてドライブ５１５が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア５２１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５１３にインストールされる。
【０２１４】
上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０２１５】
この記録媒体は、例えば、図１４に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM（Compact Disc - Read Only Memory）,DVD（Digital Versatile Disc）を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini Disc）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア５２１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM５０２や、記憶部５１３に含まれるハードディスクなどで構成される。
【０２１６】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０２１７】
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０２１８】
また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス（装置）により構成される装置全体を表すものである。
【０２１９】
また、以上において、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０２２０】
１００ アドホックネットワークシステム， １０１ 通信装置， １２２ 無線送受信部， １２３ 開閉制御部， １２４ 電力供給部， １３１ アウェイクレベル設定部， １３２ 閾値・重み供給部， １３３ 電力供給設定部， １３４ 制御区間長供給部， １３５ ビーコンインターバルカウント部， １４１ ATIM受信数カウント部， １４２ 判断値算出部， １４３ 判断値保持部， １４４ レベル決定部， １５１ 閾値保持部， １５２ 重み保持部， １６１ 制御区間長保持部， １７１ 電力管理部， １７２ タイマ， １７３ バッテリ部， １８１ 判定部， １８２ 電力供給制御部， ４０１ 通信装置， ４２３ 開閉制御部， ４２５ 入力部， ４３２ 閾値・重み供給部， ４３４ 制御区間長供給部， ４５１ 閾値設定部， ４５２ 重み設定部， ４６１ 制御区間長設定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、アドホックネットワークにおいて、スループットの低下を抑制しながら、端末の消費電力を抑制することができるようにした情報処理装置および方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線LAN（Local Area Network）の通信方式として、端末同士がアクセスポイントを介して通信を行うインフラストラクチャモードと、端末同士がアクセスポイントを介さずに通信を行うアドホックモードがある。
【０００３】
複数の端末がそのアドホックモードで通信を行うことによって形成されるネットワークをアドホックネットワークと称する。アドホックネットワークでは、各端末が近隣の（通信可能範囲内の）他の端末とアドホックモードで通信を行うことにより、送信元の端末から送信された情報は、他の端末を介して送信先の端末に伝送される。つまり、アクセスポイントのような通信基盤が不要であるので、柔軟なネットワーク構成が可能であり、災害時等の非常用通信や、オフィスや家庭等の小規模なネットワークへの利用が容易である。
【０００４】
インフラストラクチャモードの場合、各端末はアクセスポイントの通信可能範囲内に位置する必要があるが、アドホックネットワークでは、このような通信基盤による端末の位置制限が無い。つまり、端末が例えば携帯電話機のような移動可能な通信装置である場合、アドホックネットワークの利点をより強く活かすことが出来る。
【０００５】
ただし、その場合、通信装置はバッテリを電源として駆動する場合が多い。したがって、アドホックネットワークにおいては、端末の電力消費を抑制することが重要となる。
【０００６】
IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）802.11無線LAN規格では端末に低消費動作モードであるPSM（Power Saving Mode）が規定されている
【０００７】
PSMではデータの送受信が可能なアウェイク状態（Awake）と、データの送受信はできないが、必要最小限の電力で動作し電力消費を抑えるスリープ状態（Sleep）の間を遷移する。PSMは、端末をより省電力化するために、アウェイク状態で過ごす時間をなるべく短くし、スリープ状態で過ごす時間をなるべく長くするように端末を制御する。
【０００８】
PSMの場合、データを送信する端末は、そのデータ送信前にアウェイク状態になり、ATIM（Announcement Traffic Indication Message）という送信予告信号を送る。そしてネットワークに参加する全ての端末は、同期信号であるビーコンの送信間隔（ビーコンインターバル（beacon interval））ごとに一定時間アウェイク状態を続けてこのATIMの送受信を行う。このATIMを送信または受信するための期間（予告期間）をATIMウィンドウ（ATIM window）と称する。
【０００９】
ATIMウィンドウの間にATIMを受け取った端末はアウェイク状態を続けてデータの受信を行う。ATIMを受け取らなかった端末は次のATIMウィンドウの期間までスリープ状態に遷移し、電力消費を抑制する。
【００１０】
端末の省電力化は、バッテリ駆動する端末の通信可能期間の長期化に寄与するので、アドホックネットワークにおいては、大変重要な検討事項である。したがって、さらなる省電力化について様々に検討されてきた。
【００１１】
例えば、周囲のノード間で情報を交換し、常に周囲の状態を把握することで送信相手のアウェイクウィンドウの期間を知り、ATIMを使わずに最小のアウェイク状態数で通信を行う手法が考えられた（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。
【００１２】
また、各々のノードがネットワーク状況を観察し、動的にATIMウィンドウの長さを調節する手法も考えられた（例えば、非特許文献３参照）。この場合、まず最少のATIMウィンドウサイズで開始し、規則に従って上下させながら必要最低限のATIMウィンドウサイズに調節することで省電力を行う。
【００１３】
さらに、シングルホップMANET（Mobile Ad hoc Network）において、ビーコンインターバル毎にATIMウィンドウを開くのではなく、各ノードが所定の規則に従って、一部のビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウを開くようにする方法が考えられた（例えば、非特許文献４参照）。つまり、各ビーコンインターバルにおいて、アウェイク状態となるノードの数を削減し、ネットワークに参加するノードが増大した際に生じるビーコンの競合を緩和するように制御される。この場合、ネットワーク全体で、アウェイク状態のノード数を減らすことにより、省電力化が行われている。
【００１４】
また、データの受信が終わった後に、そのビーコンインターバル中に、スリープ状態に遷移する手法が考えられた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】E.-S. Jung and N. H. Vaidya, An Energy Efficient MAC Protocol for Wireless LANs. In Proceedings of INFOCOM 2002, pp. 1756-1764, New York, NY, USA, Jun. 2002.
【非特許文献２】S. Takeuchi, K. Yamazaki, K. Sezaki, and Y. Yasuda, An Improved Power Saving Mechanism for MAC Protocol in Ad Hoc Networks, IEEE GLOBECOM 2004, vol.5, pp. 2791-2796, Dec. 2004.
【非特許文献３】T.-C. Huang, J.-H. Tan, and C.-C. Huang, A Traffic-Load Oriented Power Saving Mechanism for MAC Protocol in Ad Hoc Networks, IEEE Wireless Communications and Networking Conference, WCNC pp. 242-247, Mar. 2007.
【非特許文献４】C.-M. Chao, J.-P. Sheu, and I.-C. Chou, An Adaptive Quorum-Based Energy Conserving Protocol for IEEE 802.11 Ad Hoc Networks, IEEE Trans. Mobile Computing, vol.5, no.5, pp.560-570, May. 2006.
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００６−３０３８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、非特許文献１や非特許文献２に記載の方法では、全てのノードが、このATIMを用いずに通信する特殊なプロトコルを実装している必要があり、ノードの追加や削除が頻繁に行われるような、柔軟なネットワークを構築することが困難であった。
【００１８】
また、非特許文献３に記載の方法や特許文献１に記載の方法では、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが必ず開かれる。そのため、データの送受信が頻繁に行われない場合、不要なATIMウィンドウ（データの送受信が行われないビーコンインターバルにおけるATIMウィンドウ）が多発する恐れがあり、不要なエネルギー消費が増大する恐れがあった。
【００１９】
さらに、非特許文献４に記載の方法の場合、各ノードは全てのビーコンインターバルでATIMウィンドウを開くとは限らないので、図１に示されるように、通信可能範囲内のノード間（ノードＡとノードＢ）でATIMウィンドウを開くタイミングが一致しない場合（噛み合わない場合）がある。このように一方のノードがATIMウィンドウを開いても他方のノードがATIMウィンドウを開かないと、ATIMの授受が行われないので、そのビーコンインターバルにおいては、そのノード間でデータ送受信ができない。
【００２０】
つまり、非特許文献４に記載の方法の場合、通信効率が悪化し、通信のスループットが低下してしまい、結果的に消費電力も上昇してしまう恐れがあった。また、通信効率が悪いため、この方法では、ブロードキャストパケットの送信には不向きであった。
【００２１】
本発明は、このような状況に鑑みて提案されたものであり、スループットの低下を抑制しながら、端末の消費電力を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の一側面は、他の情報処理装置とデータを送受信する情報処理装置であって、前記他の情報処理装置と通信を行う通信手段と、前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段と、前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う動作設定手段とを備える情報処理装置である。
【００２３】
前記算出手段は、過去の前記判断値と所定の第１の重み係数との乗算結果と、前記受信数と所定の第２の重み係数との乗算結果とを加算して、前記判断値を算出することができる。
【００２４】
前記第１の重み係数および前記第２の重み係数を設定する重み設定手段をさらに備えることができる。
【００２５】
前記決定手段は、前記判断値を所定の第１の閾値および第２の閾値と比較して、前記予告期間の頻度をレベル分けして表すアウェイクレベルを決定し、前記動作設定手段は、前記決定手段により決定された前記アウェイクレベル毎に決められた前記パターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行うことができる。
【００２６】
前記第１の閾値および前記第２の閾値を設定する閾値設定手段をさらに備えることができる。
【００２７】
前記動作設定手段は、前記予告期間中に前記送信予告信号が受信されていない場合、次の前記予告期間まで間、前記情報処理装置の動作状態を、前記データの送受信が不可能なスリープ状態とし、前記予告期間中に前記送信予告信号が受信された場合、次の前記予告期間まで間、前記情報処理装置の動作状態を前記アウェイク状態とすることができる。
【００２８】
前記制御期間の長さを設定する制御期間長設定手段をさらに備えることができる。
【００２９】
前記通信手段は、前記他の情報処理装置とアドホックモードにより通信を行うことができる。
【００３０】
前記通信手段は、前記他の情報処理装置と無線通信を行うことができる。
【００３１】
本発明の一側面は、また、他の情報処理装置とデータを送受信する情報処理装置の情報処理方法であって、算出手段が、前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出し、決定手段が、算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定し、動作設定手段が、決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段の動作設定を行う情報処理方法である。
【００３２】
本発明の一側面は、さらに、他の情報処理装置とデータを送受信するコンピュータを、前記他の情報処理装置と通信を行う通信手段、前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段、前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出する算出手段、前記算出手段により算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定する決定手段、前記決定手段により決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う動作設定手段として機能させるためのプログラムである。
【００３３】
本発明の一側面においては、データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、データ送受信の頻度の傾向を示す判断値が算出され、算出される判断値に基づいて、送信予告信号を受信するための期間であって、情報処理装置の動作状態が、データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度が決定され、決定された予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の予告期間までの、情報処理装置内の電力供給が制御される。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、特に、アドホックネットワークにおいて、スループットの低下を抑制しながら、端末の消費電力を抑制するができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】所定の規則にしたがってATIMウィンドウの開閉を制御する場合の通信の例を説明する模式図である。
【図２】本発明を適用したアドホックネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
【図３】アドホックネットワークにおける基本的な通信の例を説明する図である。
【図４】図１の通信装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図５】アウェイクレベル毎のATIMウィンドウの開閉パターンを説明する図である。
【図６】開閉制御処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図７】電力供給設定処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図８】パラメータの値の例を示す図である。
【図９】重みを可変させたときの消費電力の変化の様子の例を示す図である。
【図１０】閾値を可変させたときの消費電力の変化の様子の例を示す図である。
【図１１】比較するATIMウィンドウパターンを説明する図である。
【図１２】実験結果の例を説明する図である。
【図１３】図１の通信装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図１４】本発明を適用したパーソナルコンピュータの主な構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について 説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（アドホックネットワーク）
２．第２の実施の形態（通信装置）
３．第３の実施の形態（パーソナルコンピュータ）
【００３７】
＜１．第１の実施の形態＞
［アドホックネットワークの説明］
図２は、本発明を適用したアドホックネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
【００３８】
図２に示されるアドホックネットワークシステム１００は、通信装置１０１−１乃至通信装置１０１−４を端末（ノード）とし、ノード同士がそのアドホックモードで無線通信を行うアドホックネットワークを形成するシステムである。
【００３９】
アドホックネットワークシステム１００では、通信装置１０１−１乃至通信装置１０１−４のそれぞれが、両矢印１０２−１乃至両矢印１０２−４に示されるように、それぞれの通信可能範囲内に存在する他のノードと無線通信を行う。両矢印１０２−１は、通信装置１０１−１と通信装置１０１−２との無線通信を示し、両矢印１０２−２は、通信装置１０１−１と通信装置１０１−３との無線通信を示し、両矢印１０２−３は、通信装置１０１−２と通信装置１０１−４との無線通信を示し、両矢印１０２−４は、通信装置１０１−３と通信装置１０１−４との無線通信を示している。
【００４０】
つまり、通信装置１０１−１の通信可能範囲内に通信装置１０１−２および通信装置１０１−３が存在し、通信装置１０１−２の通信可能範囲内に通信装置１０１−１および通信装置１０１−４が存在する。同様に、通信装置１０１−３の通信可能範囲内に通信装置１０１−１および通信装置１０１−４が存在し、通信装置１０１−４の通信可能範囲内に通信装置１０１−２および通信装置１０１−３が存在する。
【００４１】
このように、一般的にアドホックネットワークにおいては、情報がノードを介して伝送される。例えば、図２のアドホックネットワークシステム１００において、通信装置１０１−１から通信装置１０１−４に情報を伝送する場合、仮に通信装置１０１−１と通信装置１０１−４とが互いの通信可能範囲内に存在しなくても、その情報は、通信装置１０１−２や通信装置１０１−３を介して通信装置１０１−４に伝送される。
【００４２】
つまり、アドホックネットワークは、ノードのみで構成され、アクセスポイントのような通信基盤が不要である。したがって、アドホックネットワークは、ネットワークの構築が容易であるだけでなく、柔軟なネットワーク構成が可能である。
【００４３】
例えば、図２のアドホックネットワークシステム１００において、図２の通信装置１０１−２が通信装置１０１−３の通信可能範囲内に移動すれば、さらに通信装置１０１−２と通信装置１０１−３との間での無線通信も可能になり、新たな伝送路が形成される。また、例えば、通信装置１０１−４が通信装置１０１−３の通信可能範囲外に移動すれば、両矢印１０２−４に示される無線通信が不可能となる。
【００４４】
さらに、例えば、図示せぬ新たな通信装置をアドホックネットワークシステム１００に参加させれば、新たな伝送路が形成される。また、例えば、通信装置１０１−１をアドホックネットワークシステム１００から離脱させれば、ノード数だけでなく伝送路も減少する。
【００４５】
一般的に、このような特徴を有するアドホックネットワークは、例えば、通信基盤の信頼性が低下する災害時等の非常用通信のネットワーク、通信基盤の設置が困難な環境観測機器のネットワーク、または、通信基盤設置のコスト低減が求められるオフィスや家庭等の小規模なネットワーク等への利用に好適である。
【００４６】
図２のアドホックネットワークシステム１００の通信装置１０１−１乃至通信装置１０１−４は、どのような装置であっても良いが、例えば、携帯電話機若しくはスマートフォン、または、通信機能を有する、ネットブック、PDA（Personal Digital Assistants）、若しくはノート型パーソナルコンピュータ等のような移動可能な通信装置である。以下において、通信装置１０１−１乃至通信装置１０１−４を互いに区別して説明する必要の無い場合、通信装置１０１と称する。
【００４７】
インフラストラクチャモードで通信を行うネットワークの場合、各ノードはアクセスポイントの通信可能範囲内に位置する必要があるが、アドホックネットワークのノードは、一般的に、このような通信基盤による端末の位置制限が無い。つまり、アドホックネットワークは、例えば携帯電話機のような移動可能な通信装置をノードとするネットワークに好適であるという特徴を有する。
【００４８】
つまり、アドホックネットワークは、互いに無線通信を行い、バッテリを電源として駆動する通信装置をノードとする場合に好適であるとも言える。
【００４９】
図２の通信装置１０１は、例えば、IEEE802.11のような所定の通信方式により互いに無線通信を行う。もちろん、通信装置１０１同士の通信が有線通信であってもよいが、無線通信の方がより柔軟なネットワークを構築することができるのでアドホックネットワークに好適である。したがって、以下においては、通信装置１０１同士が無線通信により情報の授受を行うものとして説明する。以下の説明は基本的に有線通信にも適用可能であるので有線通信についての説明は省略し、必要な場合にのみ行う。
【００５０】
また、通信装置１０１は、バッテリを電源として駆動する。もちろん、通信装置１０１が商用電源等の外部電源を電源として駆動するようにしてもよいが、アドホックネットワークにおいては、上述したように柔軟なネットワークを構築するために、バッテリ駆動するノードの方が好適である。
【００５１】
このような移動可能な通信装置は、携帯性等の理由からバッテリを無限に大きくすることができず、事実上その容量に制限があるので、連続駆動時間の長期化、すなわち消費電力の低減が重要となる。
【００５２】
一般的にアドホックネットワークのノードは、消費電力を低減させるために、PSM（Power Saving Mode）を採用し、データの送受信が可能なアウェイク状態（Awake）と、データの送受信はできないが必要最小限の電力で動作し電力消費を抑えるスリープ状態（Sleep）との２つの状態を適宜切り替える制御を行っている。
【００５３】
アドホックネットワークシステム１００の通信装置１０１は、さらに消費電力を低減させるための電力制御を行う。
【００５４】
なお、アドホックネットワークシステム１００を構成する通信装置１０１の数は任意である。また、通信装置１０１同士の位置関係や通信相手（伝送路）も任意である。
【００５５】
次に、PSMが適用されるアドホックネットワークにおける電力制御について説明する。図３は、アドホックネットワークにおける基本的な通信の例を説明する図である。
【００５６】
図３は、ノードＡ乃至ノードＣの通信中の動作状態を示している。ノードＢは、ノードＡの通信可能範囲内に位置し、ノードＣは、ノードＡの通信可能範囲外に位置する。ノードＡ乃至ノードＣ間の通信は、同期をとるためのビーコンの送信間隔であるビーコンインターバル（Beacon interval）毎に制御される。両矢印１１１−１で示されるビーコンインターバルＡは、ノードＡからノードＢへ情報（DATA）が伝送される場合を示している。両矢印１１１−２で示されるビーコンインターバルＢは、ノードＡ乃至ノードＣのいずれも情報の伝送を行わない場合を示している。
【００５７】
最初に、ビーコンインターバルＡの場合について説明する。
【００５８】
各ノードは、ビーコンインターバル毎に、データ（DATA）の送受信する期間とは別に、所定期間、ATIM（Announcement Traffic Indication Message）を送受信するために、通信可能なアウェイク状態になる。この、両矢印１１２−１で示されるアウェイク状態の期間をATIMウィンドウと称する。このATIMウィンドウの長さは各ノード共通である。
【００５９】
送信すべきデータを有するノードＡは、このATIMウィンドウ中に、データの送信を事前に予告するATIMを通信可能範囲内の他のノード（つまりノードＢ）に送信する。ノードＡからATIMを受信し、ノードＡから送信されるデータを受信することを決定したノードＢは、そのATIMウィンドウ中に、ATIMを受け取りデータの受信を行うことを通知する応答信号（ACK）をノードＡに返す。
【００６０】
ACKを返したノードＢは、ノードＡから送信されるデータを受信するために、ATIMウィンドウ終了後もアウェイク状態を継続する。ACKを受信したノードＡも、データを送信するために、ATIMウィンドウの終了後もアウェイク状態を継続する。そしてそのアウェイク状態の間に、ノードＡがノードＢに対してデータ（DATA）を送信し、そのデータを受信したノードＢがノードＡに対して、データを受信したことを通知するACKを送信する。ノードＡがそのACKを受信すると、ノードＡとノードＢとの間の通信が終了する。この通信は、ビーコンインターバルＡの間に行なわれる。
【００６１】
このアウェイク状態は、ビーコンインターバルＡ終了まで継続する。ただし、実際には、ビーコンインターバルＡが終了すると、次のビーコンインターバルが開始されて次のATIMウィンドウが開始されるので、アウェイク状態はそのまま継続する。
【００６２】
これに対して、ノードＣは、ATIMウィンドウ期間中にATIMを受信しなかったので、ATIMウィンドウ終了後、ビーコンインターバルＡが終了するまで、スリープ状態に遷移し、電力消費を抑制する。ビーコンインターバルＡが終了すると、次のビーコンインターバルが開始されて次のATIMウィンドウが開始される。
【００６３】
このように、データを送信するノード、データを受信するノード、およびデータを送受信しないノードは、それぞれ、互いに異なる動作を行う。
【００６４】
次にビーコンインターバルＢの場合について説明する。
【００６５】
ビーコンインターバルＢのようにデータの送受信が行なわれない場合、ノードＡ乃至ノードＣは、互いに同様に動作し、両矢印１１２−２に示されるATIMウィンドウ中はアウェイク状態となり、ATIMウィンドウ終了後、ビーコンインターバルＢが終了するまでスリープ状態となる。
【００６６】
このように、データの送受信を行わないノードが、ATIMウィンドウ終了後アウェイク状態からスリープ状態に遷移し、そのビーコンインターバルが終了するまでスリープ状態が継続されることにより、各ノードの消費電力の低減が図られる。
【００６７】
通信装置１０１は、このATIMウィンドウの開閉を制御し、ATIMウィンドウの回数をより低減させることにより、更なる省電力化を図る。その際、単純にATIMウィンドウの回数を低減させると、通信不可能なノードが増大し、スループットが低減する恐れがある。通信装置１０１は、スループットの低下を抑制しながら、消費電力をさらに抑制する。
【００６８】
［デバイスの構成］
図４は、図１の通信装置１０１の主な構成例を示すブロック図である。
【００６９】
図４に示されるように、通信装置１０１は、制御部１２１、無線送受信部１２２、開閉制御部１２３、および電力供給部１２４を有する。
【００７０】
制御部１２１は、通信装置１０１全体を制御する。つまり、制御部１２１は、無線送受信部１２２、開閉制御部１２３、電力供給部１２４、および図示せぬその他の処理部等の動作を制御する。
【００７１】
無線送受信部１２２は、アンテナ１２２Ａを介して他の通信装置１０１と所定の方式で無線通信を行う。無線送受信部１２２は、その無線通信により、情報や信号を変調して送信したり、受信して復調したりする。例えば、無線送受信部１２２は、ATIMやACK等の信号を変調して送信したり、制御部１２１より供給される送信用のデータを変調して送信したりする。また、例えば、無線送受信部１２２は、アンテナ１２２Ａを介して受信した無線信号を復調し、得られたデータを制御部１２１に供給したり、ATIMやACK等の信号を取得したりする。さらに、無線送受信部１２２は、取得したATIMをアウェイクレベル設定部１３１や電力管理部１７１に供給したり、ビーコンをビーコンインターバルカウント部１３５に供給したりする。
【００７２】
開閉制御部１２３は、無線送受信部１２２において行なわれる無線通信のATIMウィンドウの開閉を制御し、重要でないアウェイク状態を適宜抑制するようにすることにより、消費電力の低減を図る。
【００７３】
データを送信するビーコンインターバルの場合、開閉制御部１２３は、図３を参照して説明した一般的なPSMの場合と同様に、ATIMウィンドウの開閉を制御する。データを受信するビーコンインターバルの場合も、開閉制御部１２３は、基本的に図３を参照して説明した一般的なPSMの場合と同様に、ATIMウィンドウの開閉を制御する。ただし、データの送受信を行わないビーコンインターバルの場合、開閉制御部１２３は、アウェイクレベルを決定し、そのレベルに応じた頻度でATIMウィンドウの開閉を行わせる。
【００７４】
アウェイクレベルは、ATIMウィンドウの頻度を示す（レベル化した）情報である。詳細については後述するが、開閉制御部１２３は、その通信装置１０１のデータ送受信の頻度の傾向に応じてこのアウェイクレベルを決定する。
【００７５】
開閉制御部１２３は、アウェイクレベル設定部１３１、閾値・重み供給部１３２、電力供給設定部１３３、制御区間長供給部１３４、およびビーコンインターバルカウント部１３５を有する。
【００７６】
アウェイクレベル設定部１３１は、ビーコンインターバル毎（ATIMウィンドウ毎）にアウェイクレベルを決定する。
【００７７】
アウェイクレベル設定部１３１は、ATIM受信数カウント部１４１、判断値算出部１４２、判断値保持部１４３、およびレベル決定部１４４を有する。
【００７８】
ATIM受信数カウント部１４１は、無線送受信部１２２においてATIMウィンドウ中に受信されたATIMの数をカウントし、そのカウント値を保持する。ATIM受信数カウント部１４１は、判断値算出部１４２の要求に応じて保持しているカウント値を判断値算出部１４２に提供する。
【００７９】
判断値算出部１４２は、アウェイクレベルの決定に用いられる判断値を算出する。詳細については後述するが、判断値は、そのノード（通信装置１０１）のデータ送受信の頻度の傾向を示すパラメータである。データ送受信の頻度の傾向は、ノードの性能や役割、ネットワーク構成、データ伝送のパターン、およびそれらの時間的変化等、様々な要因に基づいて生じる。換言するに、データ送受信の頻度の傾向は、これらのようなネットワークの特性を示すとも言える。つまり、判断値算出部１４２は、アドホックネットワークシステム１００の特性を示すパラメータである判断値を算出する。
【００８０】
判断値算出部１４２は、ATIM受信数カウント部１４１においてカウントされたATIM受信数（カウント値）、閾値・重み供給部１３２により供給される重み、および、判断値保持部１４３により保持されている過去の判断値をそれぞれ取得し、それらを用いて判断値を算出する。判断値算出部１４２は、算出した判断値を判断値保持部１４３およびレベル決定部１４４に供給する。
【００８１】
判断値保持部１４３は、判断値算出部１４２において算出された判断値を保持し、判断値算出部１４２の要求に応じて保持している判断値を判断値算出部１４２に提供する。また、判断値保持部１４３は、不要になった判断値を適宜削除することができる。
【００８２】
レベル決定部１４４は、アウェイクレベルの決定を行う。レベル決定部１４４は、判断値算出部１４２において算出された判断値、および、閾値・重み供給部１３２により供給される閾値を用いてアウェイクレベルを決定する。アウェイクレベルの決定方法については後述する。レベル決定部１４４は、決定したアウェイクレベルを電力供給設定部１３３に通知する。
【００８３】
閾値・重み供給部１３２は、判断値算出部１４２の要求に基づいて、判断値の算出に使用される係数である「重み（αおよびβ）」を判断値算出部１４２に供給する。また、閾値・重み供給部１３２は、レベル決定部１４４の要求に基づいて、レベルの決定に使用される「閾値（Ｓ１およびＳ２）」をレベル決定部１４４に供給する。
【００８４】
閾値・重み供給部１３２は、閾値保持部１５１および重み保持部１５２を有する。閾値保持部１５１は、例えばRAM（Random Access Memory）等の記憶媒体を有し、予め設定された閾値（Ｓ１およびＳ２）を保持する。重み保持部１５２は、例えばRAM等の記憶媒体を有し、予め設定された重み（αおよびβ）を保持する。閾値・重み供給部１３２は、それらの保持部より閾値や重みを読み出して供給する。
【００８５】
電力供給設定部１３３は、アウェイクレベル決定部１３１のレベル決定部１４４から通知されたアウェイクレベルに応じて、ATIMウィンドウの開閉を制御する設定を行う。ATIMウィンドウの開閉は、アウェイク状態とスリープ状態の切り替えにより行う。つまり、電力供給設定部１３３は、電力の供給を制御する。そのために、電力供給設定部１３３は、電力供給制御部１８２とタイマ１７２の動作を制御する。
【００８６】
電力供給設定部１３３は、制御区間長供給部１３４から、ATIMウィンドウの開閉制御の制御区間の長さを示すパラメータである制御区間長Ｎの値を取得する。制御区間の長さは、ビーコンインターバルの数で示される。つまり、制御区間長Ｎの値は正の整数である。
【００８７】
また、電力供給設定部１３３は、ビーコンインターバルカウント部１３５からカウント値、すなわち、現在のビーコンインターバルが、制御区間長Ｎの何番目のビーコンインターバルに相当するかを示す値を取得する。
【００８８】
さらに、電力供給設定部１３３は、電力管理部１７１の判定部１８１から、ATIMが受信されたか否かの判定結果を取得する。
【００８９】
電力供給設定部１３３は、これらの値を用いて、レベル決定部１４４において決定されたアウェイクレベルに応じたATIMウィンドウの開閉制御、すなわち、電力供給制御部１８２およびタイマ１７２の動作設定を行う。より具体的には、電力供給設定部１３３は、次のATIMウィンドウまでの時間や動作状態（アウェイク状態かスリープ状態か）を決定し、その決定にしたがって動作するように電力供給制御部１８２およびタイマ１７２の動作設定を行う。
【００９０】
制御区間長供給部１３４は、電力供給設定部１３３の要求に基づいて、制御区間長Ｎの値を電力供給設定部１３３に供給する。詳細については後述するが、この制御区間長Ｎの値は、電力供給設定に用いられる。
【００９１】
制御区間長供給部１３４は、制御区間長保持部１６１を有する。制御区間長保持部１６１は、例えばRAM（Random Access Memory）等の記憶媒体を有し、予め設定された制御区間長Ｎの値を保持する。制御区間長供給部１３４は、制御区間長保持部１６１より制御区間長Ｎの値を読み出して供給する。
【００９２】
ビーコンインターバルカウント部１３５は、無線送受信部１２２の動作を監視し、ビーコン（beacon）が送信された回数、すなわちビーコンインターバルをカウントする。なお、このカウント値は、電力供給設定部１３３が、現在のビーコンインターバルが制御区間長Ｎの何番目のビーコンインターバルに相当するかを把握するための情報である。したがって、現在のビーコンインターバルが制御区間長Ｎの何番目のビーコンインターバルに相当するかが示されるのであれば、カウント値は、どのような値であってもよい。例えば、カウント値が制御区間長Ｎ毎に初期化されるようにしてもよい。
【００９３】
電力供給部１２４は、通信装置１０１全体に電力を供給する。より具体的には、電力供給部１２４は、太線矢印で示されるように、制御部１２１、無線送受信部１２２、および開閉制御部１２３に電力を供給するとともに、その電力供給を制御する。もちろん、電力供給部１２４は、通信装置１０１のその他の処理部（図示せず）にも電力を供給する。
【００９４】
電力供給部１２４は、電力管理部１７１、タイマ１７２、およびバッテリ部１７３を有する。
【００９５】
電力管理部１７１は、バッテリ部１７３から供給される電力を、制御部１２１、無線送受信部１２２、および開閉制御部１２３に供給する。電力管理部１７１は、この各処理部への電力供給を制御する。
【００９６】
電力管理部１７１は、判定部１８１および電力供給制御部１８２を有する。
【００９７】
判定部１８１は、無線送受信部１２２から供給されるATIMに基づいて、ATIMウィンドウ中にATIMが受信されたか否かを判定する。判定部１８１は、その判定結果を開閉制御部１２３の電力供給設定部１３３に供給する。
【００９８】
電力供給制御部１８２は、電力供給設定部１３３の設定に基づいて動作し、各処理部への電力供給を制御する。つまり、電力供給制御部１８２は、アウェイク状態とスリープ状態の切り替えを行う。アウェイク状態の場合、電力供給制御部１８２は、例えば、各処理部に、通常動作を行うのに十分な電力を供給する。これに対して、スリープ状態の場合、電力供給制御部１８２は、各処理部への電力供給を必要最小限に抑制する。例えば、電力供給制御部１８２は、無線送受信部１２２への電力供給を遮断し、無線送受信部１２２が通信不可能な状態にする。さらに、電力供給制御部１８２は、制御部１２１内の、無線送受信部１２２を制御するモジュールへの電力供給を遮断する。このように電力供給制御部１８２が電力供給を抑制することにより、スリープ状態においては、通信装置１０１の消費電力が大幅に抑制される。
【００９９】
もちろん、電力供給制御部１８２が、これ以外の処理部への電力供給を制御するようにしてもよい。また、スリープ状態において、電力供給制御部１８２が、無線送受信部１２２や制御部１２１への電力供給を完全に遮断せずに、微小の電力を供給するようにしてもよい。さらに、電力供給制御部１８２による電力制御は、処理部単位で行う必要は無く、どのような単位で行うようにしてもよい。例えば、処理部の一部の電力供給を制御することもできる。
【０１００】
タイマ１７２は、計時処理を行う。例えば、タイマ１７２は、電力供給設定部１３３に設定された時間を計時し、その時間が経過したことを電力管理部１７１に通知する。
【０１０１】
バッテリ部１７３は、電力を供給する通信装置１０１の電源である。バッテリ部１７３は、電力管理部１７１を介して通信装置１０１の各部に電力を供給するとともに、タイマ１７２にも電力を供給する。なお、タイマ１７２への電力供給は、電力管理部１７１を介して行うようにしてもよい。
【０１０２】
［ATIMウィンドウ開閉制御の説明］
次に、開閉制御部１２３によるATIMウィンドウの開閉制御について説明する。
【０１０３】
一般的なPSMの場合、図３を参照して説明したように、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが設けられる。つまり、ノードはデータ送受信の有無に関わらず、ビーコンインターバルの度に１度はアウェイク状態となる。
【０１０４】
データを送信するノードはATIMを送信する必要があるのでATIMウィンドウを開く（アウェイク状態となる）必要がある。しかしながら、送信するデータを有していないノード、すなわち、ATIMを受信する側のノードの場合、ATIMを受信しないのであればATIMウィンドウは不要である。
【０１０５】
一般的に、全てのノードがデータを常に送受信しているような場合は、稀である。多くの場合、アドホックネットワークの伝送路（すなわち、各ノード間）の一部においてのみデータの送受信が行われる。つまり、通常の場合、各ノードにおいて、データの送信も受信もしないビーコンインターバルが存在する。ネットワーク全体においてデータの伝送回数が少ないほど、このようなビーコンインターバルの数は増大する。
【０１０６】
このようなATIMを受信しないビーコンインターバルのATIMウィンドウは不要であり、無駄に電力を消費しているのみであるので、ネットワーク全体においてデータの送受信が疎である程、各ノードの不要な消費電力が増大することになる。換言すれば、この不要なATIMウィンドウを低減させることにより、ノードの消費電力を低減させることができる。
【０１０７】
しかしながら、ノードは、ATIMを受信するまで、通信可能範囲内のノードがデータを送信するか否かを把握することはできない。したがって、何の情報も無しに、不要なATIMウィンドウを完全に無くすことは困難である。
【０１０８】
ただし、データの送受信は、完全にランダムに行われるのではなく、送信元から送信先へデータが伝送されるように行われる。従って、一般的に、ネットワーク全体で見れば、データの流れに傾向がある場合が多い。このような傾向によって、例えば、データの送受信の回数が少ないノードと多いノードとが生じる場合がある。また、１つのノードであっても、データの送受信が多い時期と、少ない時期とが生じる場合がある。
【０１０９】
通信装置１０１の開閉制御部１２３は、このようなデータの送受信の傾向に応じてATIMウィンドウの回数を制御することにより、消費電力の更なる低減を図る。
【０１１０】
より具体的に説明すると、開閉制御部１２３は、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウを開く（アウェイク状態に遷移する）のではなく、データ受信回数（実際にはATIMの受信数）が多い場合、ATIMウィンドウの頻度を増大させ、データ受信回数が少ない場合、ATIMウィンドウの頻度を低減させる（ATIMウィンドウを開かないビーコンインターバルを増やす）。
【０１１１】
さらに具体的に説明する。開閉制御部１２３の電力供給設定部１３３は、アウェイクレベル設定部１３１により決定されたアウェイクレベルに応じて、ATIMウィンドウの開閉パターンを決定し、そのように動作するように電力供給制御部１８２やタイマ１７２の動作設定を行う。
【０１１２】
図５は、アウェイクレベル毎のATIMウィンドウの開閉パターンを説明する図である。
【０１１３】
ATIMウィンドウの制御は、連続する複数のビーコンインターバルよりなる制御区間毎に行われる。このATIMウィンドウの制御単位である制御区間の長さ（ビーコンインターバル数）を示す制御区間長Ｎは、任意である。以下においては、制御区間長Ｎ＝３として説明する。すなわち、制御区間２０１は、ビーコンインターバル２１１乃至ビーコンインターバル２１３により構成され、制御区間２０２は、ビーコンインターバル２１４乃至ビーコンインターバル２１６により構成される。
【０１１４】
ATIMウィンドウ２２１乃至ATIMウィンドウ２２６は、ビーコンインターバル２１１乃至ビーコンインターバル２１６のそれぞれのATIMウィンドウを示す。
【０１１５】
アウェイクレベルが「１」である場合、矢印２３１および矢印２３４に示されるように、各制御区間の最初のビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１１およびビーコンインターバル２１４）においてのみATIMウィンドウ（ATIMウィンドウ２２１およびATIMウィンドウ２２４）が開かれる。換言するに、その他のビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１２およびビーコンインターバル２１３、並びに、ビーコンインターバル２１５およびビーコンインターバル２１６）においては、ATIMウィンドウは開かれず、スリープ状態が維持される。つまり、この場合、ATIMウィンドウ２２２、ATIMウィンドウ２２３、ATIMウィンドウ２２５、およびATIMウィンドウ２２６が省略される分、一般的なPSMの場合よりも消費電力が低減される。
【０１１６】
アウェイクレベルが「２」である場合、矢印２３２および矢印２３５に示されるように、各制御区間の最初のビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１１およびビーコンインターバル２１４）と、その次のビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１２およびビーコンインターバル２１５）のATIMウィンドウ（ATIMウィンドウ２２１およびATIMウィンドウ２２２、並びに、ATIMウィンドウ２２４およびATIMウィンドウ２２５）が開かれる。換言するに、各制御区間の最後のビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１３およびビーコンインターバル２１６）においては、ATIMウィンドウは開かれず、スリープ状態が維持される。つまり、この場合、ATIMウィンドウ２２３およびATIMウィンドウ２２６が省略される分、一般的なPSMの場合よりも消費電力が低減される。
【０１１７】
アウェイクレベルが「３」である場合、矢印２３３および矢印２３６に示されるように、各制御区間の全てのビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１１乃至ビーコンインターバル２１６）においてATIMウィンドウ（ATIMウィンドウ２２１乃至ATIMウィンドウ２２６）が開かれる。つまり、この場合、消費電力は、一般的なPSMの場合と同様である。
【０１１８】
アウェイクレベル設定部１３１は、ATIM受信数等に基づいて算出された判断値を求め、その判断値に基づいて、データの送受信の頻度が高い傾向にある場合、そのノードのアウェイクレベルを、ATIMウィンドウの頻度が高い「３」に設定する。
【０１１９】
また、アウェイクレベル設定部１３１は、データの送受信の頻度が中程度の傾向にある場合、そのノードのアウェイクレベルを、ATIMウィンドウの頻度が中程度の「２」に設定する。
【０１２０】
さらに、アウェイクレベル設定部１３１は、データの送受信の頻度が低い傾向にある場合、そのノードのアウェイクレベルを、ATIMウィンドウの頻度が低い「１」に設定する。
【０１２１】
データ送受信の頻度の傾向は、ノードの性能や役割、ネットワーク構成、データ伝送のパターン、およびそれらの時間的変化等、様々な要因に基づいて生じる。換言するに、データ送受信の頻度の傾向は、これらのようなネットワークの特性を示すとも言える。すなわち、アウェイクレベル設定部１３１は、アドホックネットワークシステム１００の特性に応じてアウェイクレベルを設定し、ATIMウィンドウの開閉を制御する。
【０１２２】
単純にATIMウィンドウの頻度を低減させると、消費電力は低減されるものの、データ伝送の機会も低減される恐れがある。つまり、スループットが低減する恐れがある。しかしながら、以上のように制御することにより、データ送受信の傾向に応じて適切にATIMウィンドウの頻度を制御することができる。つまり、通信装置１０１は、スループットの低下を抑制しながら、消費電力を低減させることができる。
【０１２３】
なお、各アウェイクレベルにおけるATIMウィンドウのパターンは任意であり、図５に示される以外のパターンでATIMウィンドウを開閉させるようにしてもよい。例えば、Ｎ＝６とし、図５において制御区間２０１と制御区間２０２が１つの制御区間であるとし、アウェイクレベル１の場合に、ATIMウィンドウ２２１およびATIMウィンドウ２２２が開かれ、アウェイクレベル２の場合に、ATIMウィンドウ２２１乃至ATIMウィンドウ２２４が開かれ、アウェイクレベル３の場合に、ATIMウィンドウ２２１乃至ATIMウィンドウ２２６が開かれるようにしてもよい。もちろん、これ以外のパターンであっても良い。また、アウェイクレベルの数も任意である。
【０１２４】
ただし、例えば、図５の矢印２３１乃至矢印２３６に示されるように、アウェイクレベルに関わらず、全ての通信装置１０１が、各制御区間の最初のビーコンインターバル（ビーコンインターバル２１１およびビーコンインターバル２１４）においてATIMウィンドウを開くようにしてもよい。このように、制御区間の一部のビーコンインターバルにおいて全てのノードがATIMウィンドウを開くようにすることにより、つまり制御区間内において、少なくとも１度は、全てのノードが同時にATIMウィンドウ中となるようにすることにより、ノード間でATIMウィンドウのタイミングが噛み合わない状態が続くことを抑制し、スループットの低下を抑制することができる。
【０１２５】
［処理の流れ］
次に、以上のようなATIMウィンドウの開閉制御の処理の流れについて説明する。
【０１２６】
アドホックモードによる通信を行う場合、送信すべきデータを保持していない通信装置１０１は、他の通信装置１０１から送信されるデータを受信するために、所定のタイミングでATIMウィンドウを開く。このとき、通信装置１０１は、開閉制御処理を実行し、ATIMウィンドウの開閉制御を行う。図６のフローチャートを参照して、開閉制御処理の流れの例を説明する。
【０１２７】
開閉制御処理が開始されると、ステップＳ１０１において、電力供給制御部１８２は、タイマ１７２の計時結果に従って、例えばビーコンインターバルの開始時刻等の所定時刻にATIMウィンドウを開始する。その直前において通信装置１０１がスリープ状態である場合、電力供給制御部１８２は、無線送受信部１２２等への電力の供給を開始する。つまり、通信装置１０１は、スリープ状態からアウェイク状態に遷移する。また、所定時刻の直前において通信装置１０１がアウェイク状態である場合、電力供給制御部１８２は、無線送受信部１２２等への電力の供給を維持する。つまり、通信装置１０１は、アウェイク状態を維持する。
【０１２８】
ステップＳ１０２において、無線送受信部１２２は、ATIMを監視し、ATIMを受信したらそれをアウェイクレベル設定部１３１や電力管理部１７１に供給する。アウェイクレベル設定部１３１のATIM受信数カウント部１４１は、無線送受信部１２２によるATIMの受信数をカウントする。
【０１２９】
ステップＳ１０３において、電力供給制御部１８２は、タイマ１７２の計時結果に従って、例えばビーコンインターバルの開始時刻から所定時間経過した所定時刻にATIMウィンドウを終了する。
【０１３０】
ここで、ステップＳ１０４において、判断値算出部１４２は、今回の判断値Ｄｎを算出する。例えば、判断値算出部１４２は、ATIM受信数カウント部１４１からカウント値、すなわち、今回のATIMウィンドウ中のATIM受信数Ａを取得する。また、判断値算出部１４２は、閾値・重み供給部１３２に対して重み保持部１５２に保持されている重みαおよび重みβを要求し、取得する。さらに、判断値算出部１４２は、判断値保持部１４３に保持されている前回の判断値Ｄｎ−１を取得する。そして、判断値算出部１４２は、それらのATIM受信数Ａ、重みαおよび重みβ、並びに、前回の判断値Ｄｎ−１に基づいて今回の判断値Ｄｎを、以下の式（１）を用いて算出する。
【０１３１】
【数１】
【０１３２】
式（１）において、重みαは、前回の判断値Ｄｎ−１の重みを示す。つまり、重みαは、過去のデータの送受信の傾向（アウェイクレベル）の影響の度合いを制御するパラメータである。これに対して、重みβは、ATIM受信数Ａの重みを示す。つまり、重みβは、今回のATIM受信数の影響の度合いを制御するパラメータである。
【０１３３】
重みαの値が大きいほど、過去の状態（データ送受信の傾向）の影響を大きく受けることになる。つまり、データ送受信の傾向の変化に鈍感になり、アウェイクレベルが変化しづらくなる。これに対して、重みβの値が大きいほど、今回のATIM受信数の影響を大きく受けることになる。つまり、データ送受信の傾向の変化に敏感になり、アウェイクレベルが変化し易くなる。
【０１３４】
重みαと重みβの最適な値は、ネットワークの特性等によって異なる。なお、判断値の算出方法は、任意である。判断値算出部１４２は、上述した式（１）以外の式を用いて判断値を算出するようにしてもよい。ただし、上述した式（１）を用いることにより、過去の傾向や最近の状況変化量等を適切に判断値に反映させることができるので、判断値算出部１４２は、より多様なネットワークの特性に対して適切な判断値を算出することができる。
【０１３５】
以上のように再帰的な関数により今回の判断値が算出されると、ステップＳ１０５において、判断値保持部１４３は、ステップＳ１０４において算出された今回の判断値を保持する。また、ステップＳ１０６において、ATIM受信数カウント部１４１は、ATIM受信数を初期化する。例えば、ATIM受信数カウント部１４１は、カウント値を初期値である「０」にリセットする。
【０１３６】
ステップＳ１０７において、判定部１８１は、無線送受信部１２２より供給されるATIMに基づいて、今回のATIMウィンドウ中に無線送受信部１２２がATIMを受信したか否かを判定する。ATIMを受信したと判定された場合、通信装置１０１はビーコンインターバルの残りの期間中にデータの受信を行う必要がある。したがって、ATIMを受信したと判定された場合、ステップＳ１０８に進む。
【０１３７】
ステップＳ１０８において、電力供給制御部１８２は、データの受信を行うために、次のATIMウィンドウ（次のビーコンインターバル）まで、無線送受信部１２２等への電力の供給を継続し、アウェイク状態を維持する。ステップＳ１０８の処理を終了すると、開閉制御処理が終了される。
【０１３８】
この場合、通信装置１０１は、データを受信したので、次のビーコンインターバルにおいては、そのデータを送信するノードとして動作する。
【０１３９】
また、ステップＳ１０７において、ATIMウィンドウ中にATIMを受信していないと判定された場合、そのビーコンインターバルにおいては他の通信装置１０１からデータは送信されない。したがって、上述したようにネットワークの特性に従ってATIMウィンドウの開閉を制御するために、ステップＳ１０９に進む。
【０１４０】
ステップＳ１０９において、レベル決定部１４４は、判断値保持部１４３から（または判断値算出部１４２からでもよい）、ステップＳ１０４において算出された今回の判断値Ｄｎを取得する。また、レベル決定部１４４は、閾値・重み供給部１３２に対して閾値保持部１５１に保持されている閾値Ｓ１および閾値Ｓ２を要求し、取得する。そして、レベル決定部１４４は、それらの判断値Ｄｎ、並びに、閾値Ｓ１および閾値Ｓ２に基づいて、以下の式（２）を用いてアウェイクレベルを決定する。
【０１４１】
【数２】
【０１４２】
つまり、今回の判断値Ｄｎが閾値Ｓ１より小さい場合、アウェイクレベルは「１」に設定される。また、今回の判断値Ｄｎが、閾値Ｓ１以上であり、かつ、閾値Ｓ２以下である場合、アウェイクレベルは「２」に設定される。さらに、今回の判断値Ｄｎが閾値Ｓ２より大きい場合、アウェイクレベルは「３」に設定される。
【０１４３】
閾値Ｓ１および閾値Ｓ２の値は、正数であれば任意である。これらの最適な値は、ネットワークの特性等によって異なる。
【０１４４】
以上のように、レベル決定部１４４は、判断値Ｄｎの値の大きさによってアウェイクレベルを決定する。式（１）に示されるように、判断値Ｄｎの値は、ATIM受信数が多いほど、大きくなる。つまり、データ送受信の頻度が高いノード（通信装置１０１）程、アウェイクレベルが高く設定される。
【０１４５】
アウェイクレベルが決定されると、ステップＳ１１０において、電力供給設定部１３３は、電力供給設定を行う。電力供給設定処理の詳細については後述する。
【０１４６】
電力供給設定が終了すると、ステップＳ１１１において、電力供給制御部１８２は、その電力供給設定に従って、無線送受信部１２２等への電力供給を遮断し、アウェイク状態からスリープ状態に遷移し、次のATIMウィンドウまでスリープ状態を維持する。ステップＳ１１１の処理を終了すると、開閉制御処理が終了される。
【０１４７】
この場合、データは受信されないので、通信装置１０１は、次のビーコンインターバルにおいてもデータを受信するノードとして動作する。つまり、通信装置１０１は、次にATIMウィンドウを開くビーコンインターバルにおいて、この開閉制御処理を実行する。
【０１４８】
次に、図７のフローチャートを参照して、図６のステップＳ１１０において実行される電力供給設定処理の流れの例を説明する。
【０１４９】
電力供給設定処理が開始されると、電力供給設定部１３３は、まず、制御区間長供給部１３４に対して、制御区間長保持部１６１に保持されている制御区間長Ｎを要求し、取得する。また、電力供給設定部１３３は、ビーコンインターバルカウント部１３５に対してカウント値を要求し、取得する。
【０１５０】
ステップＳ１３１において、電力供給設定部１３３は、ビーコンインターバルカウント部１３５より取得したカウント値等に基づいて、今回のビーコンインターバルが、制御区間の１回目のビーコンインターバルであるか否かを判定する。
【０１５１】
図５を参照して説明したように、アウェイクレベル１乃至アウェイクレベル３のいずれの場合においても１回目のビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれる。そこで、１回目のビーコンインターバルであると判定された場合、ステップＳ１３２に進む。
【０１５２】
ステップＳ１３２において、電力供給設定部１３３は、図６のステップＳ１０９において決定されたアウェイクレベルが「１」であるか否かを判定する。アウェイクレベルが「１」であると判定された場合、ステップＳ１３３に進む。
【０１５３】
図５に示されるように、アウェイクレベル１の場合、制御区間の最初のビーコンインターバルのみATIMウィンドウが開かれる。したがって、ステップＳ１３３において、電力供給設定部１３３は、次のATIMウィンドウを現在から３回目のビーコンインターバル（次の次の次のビーコンインターバル）に決定する。この場合、図６を参照して説明したように（ステップＳ１１１）、次のATIMウィンドウまでの期間（今回のビーコンインターバルの残りの期間と２回のビーコンインターバル中）は全てスリープ状態が維持される。
【０１５４】
また、ステップＳ１３２において、アウェイクレベルが「１」でないと判定された場合、ステップＳ１３４に進む。図５を参照して説明したように、アウェイクレベル２またはアウェイクレベル３の場合、制御区間の２回目のビーコンインターバルにおいてもATIMウィンドウが開かれる。
【０１５５】
そこで、ステップＳ１３４において、電力供給設定部１３３は、次のATIMウィンドウを次のビーコンインターバルに決定する。この場合、図６を参照して説明したように（ステップＳ１１１）、次のATIMウィンドウまでの期間（今回のビーコンインターバルの残りの期間）は全てスリープ状態が維持される。
【０１５６】
また、ステップＳ１３１において、１回目のビーコンインターバルではないと判定された場合、ステップＳ１３５に進む。
【０１５７】
ステップＳ１３５において、電力供給設定部１３３は、ビーコンインターバルカウント部１３５より取得したカウント値等に基づいて、今回のビーコンインターバルが、制御区間の２回目のビーコンインターバルであるか否かを判定する。
【０１５８】
図５を参照して説明したように、２回目のビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれるのは、アウェイクレベルが「２」または「３」の場合である。そこで、２回目のビーコンインターバルであると判定された場合、ステップＳ１３６に進む。
【０１５９】
ステップＳ１３６において、電力供給設定部１３３は、図６のステップＳ１０９において決定されたアウェイクレベルが「２」であるか否かを判定する。アウェイクレベルが「２」であると判定された場合、ステップＳ１３７に進む。
【０１６０】
図５に示されるように、アウェイクレベル２の場合、制御区間の最後のビーコンインターバルにおいては、ATIMウィンドウが開かれない。したがって、ステップＳ１３７において、電力供給設定部１３３は、次のATIMウィンドウを現在から２回目のビーコンインターバル（次の次のビーコンインターバル）に決定する。この場合、図６を参照して説明したように（ステップＳ１１１）、次のATIMウィンドウまでの期間（今回のビーコンインターバルの残りの期間とその次のビーコンインターバル中）は全てスリープ状態が維持される。
【０１６１】
また、ステップＳ１３６において、アウェイクレベルが「２」ではない、すなわち、アウェイクレベル３であると判定された場合、ステップＳ１３４に進む。図５を参照して説明したように、アウェイクレベル３の場合、制御区間の最後のビーコンインターバルにおいてもATIMウィンドウが開かれる。
【０１６２】
そこで、上述したように、電力供給設定部１３３は、ステップＳ１３４において、次のATIMウィンドウを次のビーコンインターバルに決定する。
【０１６３】
また、ステップＳ１３５において、２回目のビーコンインターバルでない、すなわち、３回目のビーコンインターバルであると判定された場合、ステップＳ１３４に進む。図５を参照して説明したように、３回目のビーコンインターバルが制御区間の最後のビーコンインターバルである。また、この３回目のビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれるのは、アウェイクレベル３の場合のみである。そこで、上述したように、電力供給設定部１３３は、ステップＳ１３４において、次のATIMウィンドウを次のビーコンインターバルに決定する。
【０１６４】
ステップＳ１３３、ステップＳ１３４、またはステップＳ１３７の処理が終了すると、ステップＳ１３８に進む。
【０１６５】
ステップＳ１３８において、電力供給設定部１３３は、ステップＳ１３３、ステップＳ１３４、またはステップＳ１３７における決定に従って、電力管理部１７１およびタイマ１７２の動作設定を行う。つまり、電力供給設定部１３３は、次のATIMウィンドウまでの時間を計時するようにタイマ１７２を設定し、通信装置１０１が次のATIMウィンドウまでの期間スリープ状態を維持し、次のATIMウィンドウ開始の時刻においてアウェイク状態に遷移するように電力管理部１７１を設定する。
【０１６６】
ステップＳ１３８の処理が終了すると、電力供給設定処理が終了され、図６のステップＳ１１０に戻り、ステップＳ１１１以降の処理が行われる。
【０１６７】
以上のように、ATIMウィンドウの開閉を制御することにより、通信装置１０１は、スループットの低下を抑制しながら、消費電力を低減させることができる。
【０１６８】
［シミュレーション］
次に、このようなATIMウィンドウの開閉制御のシミュレーションについて説明する。
【０１６９】
シミュレーションは、ネットワークシミュレータQualNet（ver4.5）を用いて行う。ノードはシングルホップにするため、すべてのノードが無線通信可能な範囲に収まるように２００ｍ×２００ｍの範囲に移動しない固定ノードを３０個配置する。また、シミュレーション時間は３００ｓとし、ビーコンインターバル（beacon interval）を１００ｍｓとし、ATIMウィンドウの長さを３０ｍｓとする。さらに、ルーティングプロトコルは各ノードがデータをブロードキャストすることによって情報交換を行うBellman Fordを使用した。
【０１７０】
ビーコンと同期してCBR（Constant Bit Rate）パケットの通信をランダムに行うものとする。設定した値が取りうる範囲を図８Ａに示す。通信実行ノード数は１５組とし、PSMで動作する比較的通信頻度が低いネットワークとする。CBRパケットの通信は送信ノードと受信ノードの組を決め、送信ノードは受信ノードに送信開始時刻から送信時間の間、パケット送信間隔ごとに、送信パケット数がなくなるまでパケットを受信ノードに送信する。送信パケット数すべての送信が終わる前に送信時間が終わってしまった場合、未送信パケットは送信できない。
【０１７１】
各状態における電力消費を図８Ｂに示す．アウェイク状態は、データの転送を行う状態であるTransmit mode、データを受信する状態であるReceive mode、および、受信も送信もしていないがアウェイク状態であり無駄に電力を消費してしまっているIdle modeの３つに分けられる。これに対して、スリープ状態（Sleep mode）の消費電力は、４．５ｍＷと、１００ｍＷ以上のアウェイク状態に比べて大幅に少ない。
【０１７２】
なお、制御区間長Ｎ＝３とする。各アウェイクレベルのATIMウィンドウのパターンは、図５を参照して説明したパターンと同様である。シミュレーションにおいては、この制御手法を適用する場合と、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウを開く場合と、ビーコンインターバルの長さが３倍である場合とを比較する。
【０１７３】
次に、重みα、重みβ、閾値Ｓ１、および閾値Ｓ２の値を決定する。上述した設定条件に従ってランダムな値を設定した１つの通信環境を作成し、シミュレーションに参加する全ノードで共通の最も電力消費が少ない閾値と重みの値を決定する実験を行った。
【０１７４】
初めに重みαを決定する。重みβ＝８とし、閾値Ｓ１＝０．１とし、閾値Ｓ２＝１とし、重みαを変動させた結果を図９Ａのグラフに示す。重みαと重みβは、ATIMの受信数（つまりノードの通信頻度）によりATIMウィンドウを開く回数を決める値である。式（１）によると、重みαや重みβの値が大きい程、ATIMウィンドウの頻度が高くなる期間が長くなる。逆に、これらの値が小さい程、より早期にATIMウィンドウを開く回数が少なくなるように制御される。
【０１７５】
つまり、一般的に、重みαや重みβの値を小さくすることにより、ATIMウィンドウが開かれにくくなり、アウェイク状態に遷移する頻度が低減するので、スリープ状態が長期化し、消費電力が抑制される。しかしながら、重みαや重みβの値が小さすぎると、送信要求先のノードがスリープ状態である可能性が高くなる。この場合、データの送受信が不可能となるので、データを送信するノードがATIMウィンドウを開く回数が増大する。これによりデータを送信するノードの消費電力が増加してしまう恐れがあった。
【０１７６】
なお、重みαの値が「１」である場合、アウェイクレベルは最終的に「３」に収束し、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれるようになる。つまり、一般的なPSMの場合と同様になる。
【０１７７】
これに対して、重みαの値が「０」である場合、アウェイクレベルは最終的に「１」に収束する。つまり、ビーコンインターバル３回に１回、ATIMウィンドウが開かれるようになる。つまり、ビーコンインターバルの長さを３倍にした場合の一般的なPSMと同様になる。
【０１７８】
このシミュレーションにおいては、比較的通信頻度が低い環境でPSM が動作するよう設定してある。したがって、データを受信するノードの、スリープ状態である期間の増加による消費電力の減少が、データを送信するノードの、送信ミスによる送信試行回数の増加によっての消費電力の増大よりも勝るため、上述した制御手法の方が、一般的なPSMよりも、消費電力は低減される。
【０１７９】
重みαの値に応じて、消費電力は図９Ａのグラフに示されるように変化する。したがって、重みαの値は、最も消費電力が抑えられるときの「０．３」とする。
【０１８０】
次に、重みα＝０．３とし、閾値Ｓ１＝０．１とし、閾値Ｓ２＝１とするときの、重みβの値に応じた消費電力を図９Ｂのグラフに示す。
【０１８１】
なお、重みβの値が「０」の場合、アウェイクレベルは最終的に「１」に収束し、ビーコンインターバル３回に１回、ATIMウィンドウが開かれるようになる。つまり、ビーコンインターバルの長さを３倍にした場合の一般的なPSMと同様になる。
【０１８２】
図９Ｂに示されるように、重みβの値が「３」である場合、最も消費電力を抑制される。従って、重みβの値を「３」とする。
【０１８３】
次に重みα＝０．３とし、重みβ＝３とし、閾値Ｓ２＝１とするときの、閾値Ｓ１の値に応じた消費電力を図１０Ａのグラフに示す。なお、閾値Ｓ１と閾値Ｓ２は、判断値Ｄｎから、３回のビーコンインターバル中に何度ATIMウィンドウを開くかを表すアウェイクレベルを決定するための閾値である。閾値Ｓ１＝０のときはアウェイクレベル１の設定が存在しない（全てのノードが、アウェイクレベル２またはアウェイクレベル３に設定される）。したがって、この場合、アウェイクレベル１乃至アウェイクレベル３の設定が全て存在する場合よりも、ネットワーク全体の消費電力は増大する。
【０１８４】
図１０Ａに示されるように、消費電力は、閾値Ｓ１＝０．０７５のときに最も抑制されるので、閾値Ｓ１の値を「０．０７５」とする。
【０１８５】
最後に閾値Ｓ２を求める。重みα＝０．３とし、重みβ＝３とし、閾値Ｓ１＝０．０７５とするときの、閾値Ｓ２の値に応じた消費電力を図１０Ｂのグラフに示す。なお、閾値Ｓ２＝０．０７５、つまり閾値Ｓ１＝閾値Ｓ２である場合、アウェイクレベル２の設定が存在しない。したがって、消費電力は大きい。図１０Ｂに示されるように、消費電力は、閾値Ｓ２＝１のときに最も抑制されるので、閾値Ｓ２の値を「１」とする。
【０１８６】
上述したネットワークの特性に応じてATIMウィンドウの開閉を制御する手法（proposed）と、その手法とビーコンインターバルの長さが同一であるときの一般的なPSMの手法（802.11）と、ビーコンインターバルの長さが３倍であるときの一般的なPSMの手法（Interval*３）とのそれぞれの場合におけるATIMウィンドウパターンを図１１に示す。
【０１８７】
図１１に示されるように、制御区間３０１は、ビーコンインターバル３１１乃至ビーコンインターバル３１３よりなり、制御区間３０２は、ビーコンインターバル３１４乃至ビーコンインターバル３１６よりなるとする。
【０１８８】
第１の一般的なPSMの手法（802.11）の場合、ATIMウィンドウ３２１乃至ATIMウィンドウ３２６のように、全てのビーコンインターバルにおいてATIMウィンドウが開かれる。また、第２の一般的なPSMの手法（Interval*３）の場合、ATIMウィンドウ３３１およびATIMウィンドウ３３２のように、ビーコンインターバル３回毎に１回、ATIMウィンドウが開かれる。
【０１８９】
さらに、ネットワークの特性に応じてATIMウィンドウの開閉を制御する本手法（proposed）の場合、ATIMウィンドウ３４１乃至ATIMウィンドウ３４６が、図５等を参照して上述したように、アウェイクレベルに応じて開かれる。
【０１９０】
上述したように、最終的な重みと閾値の値は、重みα＝０．３、重みβ＝３、閾値Ｓ１＝０．０７５、閾値Ｓ２＝１となった。図１２は、この場合のシミュレーション結果の例を説明する図である。
【０１９１】
図１２Ａは、各手法の消費電力の比較を示す図であり、図１２Ｂは、各手法のスループットの比較を示す図である。図１２Ａに示されるように、消費電力は、第２の一般的なPSMの手法（Interval*３）の場合が最も低く、第１の一般的なPSMの手法（802.11）の場合の約３７％削減される。これに対して本手法の消費電力は、第１の一般的なPSMの手法（802.11）の場合と比較して約３０％削減されている程度であり、第２の一般的なPSMの手法（Interval*３）の場合よりも大きい。
【０１９２】
ただし、図１２Ｂに示されるように、第２の一般的なPSMの手法（Interval*３）の場合、スループットが大幅に低下し、第１の一般的なPSMの手法（802.11）の場合よりも約３３％低下する。これに対して本手法の場合、スループットは、第１の一般的なPSMの手法（802.11）の場合よりも約２％低減する程度である。
【０１９３】
このように、本手法の場合、第１の一般的なPSMの手法（802.11）の場合と比較して、スループットの低減を約２％に抑制しながら、消費電力を約３０％削減することができる。
【０１９４】
以上のように、通信装置１０１は、スループットの低下を抑制しながら、消費電力を抑制することができる。なお、図４において、無線送受信部１２２は、送信部と受信部を別体としても良い。つまり、送信部に対する電源供給制御と、受信部に対する電源供給制御を互いに異なるようにしてもよい。
【０１９５】
また、以上においては、連続する複数のビーコンインターバルからなる制御区間に対するATIMウィンドウの回数を制御するように説明したが、これに限らず、制御区間を１回のビーコンインターバルとし、１回のビーコンインターバル中に複数回ATIMウィンドウを開くことが出来るようにし、その１回のビーコンインターバル中のATIMウィンドウの回数を制御するようにしてもよい。例えば、図５において、制御区間２０１や制御区間２０２がそれぞれビーコンインターバルとし、その中でATIMウィンドウを何回設けるかが、アウェイクレベルに応じて制御されるようにしてもよい。その場合の制御方法は、制御を行う単位（例えば期間の名称）等が変化するだけで、基本的に上述した場合と同様に行うことができる。
【０１９６】
つまり、この場合も各ビーコンインターバル中において、全てのノードがATIMウィンドウ中となるタイミングが少なくとも１回は設けられるようにするのが望ましい。
【０１９７】
＜２．第２の実施の形態＞
［デバイスの構成］
また、第１の実施の形態においては、重みα、重みβ、閾値Ｓ１、閾値Ｓ２、および制御区間長Ｎの各パラメータが予め設定されているように説明したが、例えば、ユーザの指示や通信状況に応じて可変であるようにしてもよい。
【０１９８】
図１３は、図１の通信装置の他の構成例を示すブロック図である。図１３に示される通信装置４０１は、図４の通信装置１０１に対応し、通信装置１０１と基本的に同様の構成を有する。
【０１９９】
ただし、図１３の通信装置４０１は、通信装置１０１の開閉制御部１２３の代わりに開閉制御部４２３を有する。また、通信装置４０１は、さらに、入力部４２５を有する。入力部４２５は、ユーザからの指示を受け付ける、例えばボタンやスイッチ等のユーザインタフェースである。入力部４２５は、受け付けたユーザ指示を開閉制御部４２３に供給する。
【０２００】
開閉制御部４２３は、基本的に開閉制御部１２３と同様の構成を有する。ただし、開閉制御部４２３は、閾値・重み供給部１３２の代わりに、閾値・重み供給部４３２を有し、制御区間長供給部１３４の代わりに制御区間長供給部４３４を有する。
【０２０１】
閾値・重み供給部４３２は、閾値保持部１５１および重み保持部１５２の他に、さらに、閾値設定部４５１および重み設定部４５２を有する。
【０２０２】
無線送受信部１２２は、例えば受信したATIM等、通信状況を表すパラメータとなる情報を、閾値・重み供給部４３２および制御区間長供給部４３４に供給する。
【０２０３】
閾値設定部４５１は、無線送受信部１２２から供給される情報や、入力部４２５より供給されるユーザ指示に基づいて、閾値Ｓ１および閾値Ｓ２を通信状況に応じた最適な値に設定する。例えば、閾値設定部４５１は、無線送受信部１２２から供給される情報や、入力部４２５より供給されるユーザ指示に基づいて、図１０Ａや図１０Ｂに示されるようなグラフを生成し、消費電力が最も低くなるように、閾値Ｓ１および閾値Ｓ２を設定する。閾値保持部１５１は、閾値設定部４５１により設定された閾値Ｓ１および閾値Ｓ２の値を保持する。
【０２０４】
重み設定部４５２は、無線送受信部１２２から供給される情報や、入力部４２５より供給されるユーザ指示に基づいて、重みαおよび重みβを通信状況に応じた最適な値に設定する。例えば、重み設定部４５２は、無線送受信部１２２から供給される情報や、入力部４２５より供給されるユーザ指示に基づいて、図９Ａや図９Ｂに示されるようなグラフを生成し、消費電力が最も低くなるように、重みαおよび重みβを設定する。重み保持部１５２は、重み設定部４５２により設定された重みαおよび重みβの値を保持する。
【０２０５】
制御区間長供給部４３４は、制御区間長保持部１６１の他に、さらに、制御区間長設定部４６１を有する。
【０２０６】
制御区間長設定部４６１は、無線送受信部１２２から供給される情報や、入力部４２５より供給されるユーザ指示に基づいて、制御区間長Ｎを通信状況に応じた最適な値に設定する。制御区間長保持部１６１は、制御区間長設定部４６１により設定された制御区間長Ｎの値を保持する。各アウェイクレベルのATIMウィンドウパターンは、例えば電力供給設定部１３３により、この制御区間長Ｎの値に応じて設定される。
【０２０７】
判断値算出部１４２、レベル決定部１４４、および電力供給設定部１３３は、このように設定された各種パラメータを用いて各種処理を行う。それぞれの処理内容は第１の実施の形態で説明した場合と同様であるので、その説明を省略する。
【０２０８】
このように、各パラメータを可変とすることにより、通信装置１０１は、ネットワークの特性に対してより適切なATIMウィンドウの制御を行うことができる。つまり、通信装置１０１は、より適切に、スループットの低下を抑制しながら消費電力の低減させることができる。
【０２０９】
＜３．第３の実施の形態＞
［パーソナルコンピュータ］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、図１４に示されるようなパーソナルコンピュータとして構成されるようにしてもよい。
【０２１０】
図１４において、パーソナルコンピュータ５００のCPU（Central Processing Unit）５０１は、ROM（Read Only Memory）５０２に記憶されているプログラム、または記憶部５１３からRAM（Random Access Memory）５０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM５０３にはまた、CPU５０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０２１１】
CPU５０１、ROM５０２、およびRAM５０３は、バス５０４を介して相互に接続されている。このバス５０４にはまた、入出力インタフェース５１０も接続されている。
【０２１２】
入出力インタフェース５１０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５１１、CRT（Cathode Ray Tube）やLCD（Liquid Crystal Display）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部５１２、ハードディスクなどより構成される記憶部５１３、モデムなどより構成される通信部５１４が接続されている。通信部５１４は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
【０２１３】
入出力インタフェース５１０にはまた、必要に応じてドライブ５１５が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア５２１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５１３にインストールされる。
【０２１４】
上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０２１５】
この記録媒体は、例えば、図１４に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM（Compact Disc - Read Only Memory）,DVD（Digital Versatile Disc）を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini Disc）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア５２１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM５０２や、記憶部５１３に含まれるハードディスクなどで構成される。
【０２１６】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０２１７】
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０２１８】
また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス（装置）により構成される装置全体を表すものである。
【０２１９】
また、以上において、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０２２０】
１００ アドホックネットワークシステム， １０１ 通信装置， １２２ 無線送受信部， １２３ 開閉制御部， １２４ 電力供給部， １３１ アウェイクレベル設定部， １３２ 閾値・重み供給部， １３３ 電力供給設定部， １３４ 制御区間長供給部， １３５ ビーコンインターバルカウント部， １４１ ATIM受信数カウント部， １４２ 判断値算出部， １４３ 判断値保持部， １４４ レベル決定部， １５１ 閾値保持部， １５２ 重み保持部， １６１ 制御区間長保持部， １７１ 電力管理部， １７２ タイマ， １７３ バッテリ部， １８１ 判定部， １８２ 電力供給制御部， ４０１ 通信装置， ４２３ 開閉制御部， ４２５ 入力部， ４３２ 閾値・重み供給部， ４３４ 制御区間長供給部， ４５１ 閾値設定部， ４５２ 重み設定部， ４６１ 制御区間長設定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の情報処理装置とデータを送受信する情報処理装置であって、
前記他の情報処理装置と通信を行う通信手段と、
前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段と、
前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う動作設定手段と
を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記算出手段は、過去の前記判断値と所定の第１の重み係数との乗算結果と、前記受信数と所定の第２の重み係数との乗算結果とを加算して、前記判断値を算出する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記第１の重み係数および前記第２の重み係数を設定する重み設定手段をさらに備える
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記判断値を所定の第１の閾値および第２の閾値と比較して、前記予告期間の頻度をレベル分けして表すアウェイクレベルを決定し、
前記動作設定手段は、前記決定手段により決定された前記アウェイクレベル毎に決められた前記パターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記第１の閾値および前記第２の閾値を設定する閾値設定手段をさらに備える
請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記動作設定手段は、前記予告期間中に前記送信予告信号が受信されていない場合、次の前記予告期間まで間、前記情報処理装置の動作状態を、前記データの送受信が不可能なスリープ状態とし、前記予告期間中に前記送信予告信号が受信された場合、次の前記予告期間まで間、前記情報処理装置の動作状態を前記アウェイク状態とする
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記制御期間の長さを設定する制御期間長設定手段をさらに備える
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記通信手段は、前記他の情報処理装置とアドホックモードにより通信を行う
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記通信手段は、前記他の情報処理装置と無線通信を行う
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
他の情報処理装置とデータを送受信する情報処理装置の情報処理方法であって、
算出手段が、前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出し、
決定手段が、算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定し、
動作設定手段が、決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段の動作設定を行う
情報処理方法。
【請求項１１】
他の情報処理装置とデータを送受信するコンピュータを、
前記他の情報処理装置と通信を行う通信手段、
前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段、
前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出する算出手段、
前記算出手段により算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定する決定手段、
前記決定手段により決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う動作設定手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１】
他の情報処理装置とデータを送受信する情報処理装置であって、
前記他の情報処理装置と通信を行う通信手段と、
前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段と、
前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う動作設定手段と
を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記算出手段は、過去の前記判断値と所定の第１の重み係数との乗算結果と、前記受信数と所定の第２の重み係数との乗算結果とを加算して、前記判断値を算出する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記第１の重み係数および前記第２の重み係数を設定する重み設定手段をさらに備える
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記判断値を所定の第１の閾値および第２の閾値と比較して、前記予告期間の頻度をレベル分けして表すアウェイクレベルを決定し、
前記動作設定手段は、前記決定手段により決定された前記アウェイクレベル毎に決められた前記パターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記第１の閾値および前記第２の閾値を設定する閾値設定手段をさらに備える
請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記動作設定手段は、前記予告期間中に前記送信予告信号が受信されていない場合、次の前記予告期間まで間、前記情報処理装置の動作状態を、前記データの送受信が不可能なスリープ状態とし、前記予告期間中に前記送信予告信号が受信された場合、次の前記予告期間まで間、前記情報処理装置の動作状態を前記アウェイク状態とする
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記制御期間の長さを設定する制御期間長設定手段をさらに備える
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記通信手段は、前記他の情報処理装置とアドホックモードにより通信を行う
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記通信手段は、前記他の情報処理装置と無線通信を行う
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
他の情報処理装置とデータを送受信する情報処理装置の情報処理方法であって、
算出手段が、前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出し、
決定手段が、算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定し、
動作設定手段が、決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段の動作設定を行う
情報処理方法。
【請求項１１】
他の情報処理装置とデータを送受信するコンピュータを、
前記他の情報処理装置と通信を行う通信手段、
前記情報処理装置内の電力供給を制御する制御手段、
前記データの送信を予告する送信予告信号の受信数を用いて、前記通信手段による前記データ送受信の頻度の傾向を示す判断値を算出する算出手段、
前記算出手段により算出される前記判断値に基づいて、前記送信予告信号を受信するための期間であって、前記情報処理装置の動作状態が、前記データの送受信が可能なアウェイク状態となる予告期間の頻度を決定する決定手段、
前記決定手段により決定された前記予告期間の頻度に応じて、所定の制御期間内において少なくとも１回は全ての情報処理装置が同時に前記予告期間となるように予め定められた所定のパターンに従って、次の前記予告期間までの、前記制御手段の動作設定を行う動作設定手段
として機能させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１０１２１（Ｐ２０１１−１０１２１Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５２７４３（Ｐ２００９−１５２７４３）
【出願日】平成２１年６月２６日（２００９．６．２６）
【出願人】（５０４１３３１１０）国立大学法人電気通信大学 (383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２６日（２００９．６．２６）
【出願人】（５０４１３３１１０）国立大学法人電気通信大学 (383)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]