無線基地局およびそれを用いた無線通信システム
【課題】消費電力の低減が可能であり、かつ、通常の無線通信の周波数帯を用いて活性化可能な無線基地局を提供する。
【解決手段】無線基地局１は、ウェイクアップ装置１３と、メイン装置１４とを含む。ウェイクアップ装置１３は、メイン装置１４がスリープ状態にあるとき、アンテナ１１と接続される。そして、ウェイクアップ装置１３は、無線基地局１に帰属する端末装置から無線基地局１を起動させるためのウェイクアップ信号を端末装置との間の無線通信に用いられる通信帯域で受信すると、その受信したウェイクアップ信号に含まれる起動させたい無線基地局を示す情報が無線基地局１の識別情報に一致するとき、起動信号をメイン装置１４へ出力する。メイン装置１４は、ウェイクアップ装置１３からの起動信号に応じて、スリープ状態から起動状態へ移行する。
【解決手段】無線基地局１は、ウェイクアップ装置１３と、メイン装置１４とを含む。ウェイクアップ装置１３は、メイン装置１４がスリープ状態にあるとき、アンテナ１１と接続される。そして、ウェイクアップ装置１３は、無線基地局１に帰属する端末装置から無線基地局１を起動させるためのウェイクアップ信号を端末装置との間の無線通信に用いられる通信帯域で受信すると、その受信したウェイクアップ信号に含まれる起動させたい無線基地局を示す情報が無線基地局１の識別情報に一致するとき、起動信号をメイン装置１４へ出力する。メイン装置１４は、ウェイクアップ装置１３からの起動信号に応じて、スリープ状態から起動状態へ移行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線基地局およびそれを用いた無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、省電力化を図る無線通信システムが知られている（特許文献１，２）。特許文献１における無線通信システムは、ホストと、ルータと、エンドデバイスとを備える。
【０００３】
ルータは、ホストとエンドデバイスとの間で無線通信を中継する。ルータおよびエンドデバイスの各々は、スリープモードとアクティブモードとを有する。スリープモードは、Ｚｉｇｂｅｅの通信機能が無効になっている状態であり、アクティブモードは、Ｚｉｇｂｅｅの通信機能が有効になっている状態である。
【０００４】
エンドデバイスは、スリープ状態において、自己に接続された温度センサーによって温度異常を検出すると、ＷＡＫＥ−ＵＰ信号をルータへ送信する。そして、ルータは、エンドデバイスからＷＡＫＥ−ＵＰ信号を受信すると、スリープモードからアクティブモードへ移行し、エンドデバイスとホストとの間で無線通信を中継する。
【０００５】
ルータは、スリープモードにおいては、通常の無線通信を行う無線回路部のうち、周波数変換回路と電波強度検出回路との２つの回路のみを起動させておき、この２つの回路でＷＡＫＥ−ＵＰ信号を検波する。
【０００６】
また、特許文献２における無線通信システムは、帯域内通信装置と、帯域外通信装置とを備える。帯域外通信装置は、帯域内通信装置に接続される。そして、帯域外通信装置は、帯域外無線通信情報を受信して帯域内通信装置をアクティブ化し、帯域内通信装置をスリープモードからアクティブモードへ遷移させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１０４１７４号公報
【特許文献２】特表２００７−５２６６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に開示された無線通信システムにおいては、通常の無線通信を行う無線回路部の一部を用いてＷＡＫＥ−ＵＰ信号を検波するので、エンドデバイスおよびルータにおける消費電力を十分に低減することが困難である。
【０００９】
また、特許文献２に開示された無線通信システムにおいては、帯域外通信装置が帯域外無線通信情報を受信して帯域内通信装置をアクティブ化するため、帯域内通信装置の通信帯域を用いて帯域内通信装置をアクティブ化できないという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、消費電力の低減が可能であり、かつ、通常の無線通信の周波数帯を用いて活性化可能な無線基地局を提供することである。
【００１１】
また、この発明の別の目的は、消費電力の低減が可能であり、かつ、通常の無線通信の周波数帯を用いて活性化可能な無線基地局を備えた無線通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の実施の形態によれば、無線基地局は、メイン装置と、ウェイクアップ装置とを備える。メイン装置は、端末装置を管理するための管理フレームを定期的に送信するとともに、端末装置と無線通信を行う起動状態と、端末装置と無線通信を行うことができないスリープ状態とを有し、一定の期間、端末装置と無線通信を行わなかったとき、または当該無線基地局に帰属する端末装置が存在しないとき、起動状態から前記スリープ状態へ移行する。ウェイクアップ装置は、メイン装置がスリープ状態にあるときに、メイン装置の状態をスリープ状態から起動状態に移行させるためのウェイクアップ信号をメイン装置へのアクセスを開始する第１の端末装置から受信すると、メイン装置をスリープ状態から起動状態に移行させる。そして、ウェイクアップ装置は、メイン装置が起動状態において送受信するデータの伝送レートよりも低い伝送レートを有する変調方式によって変調され、かつ、第１の端末装置が起動させる無線基地局を示す情報を含むウェイクアップ信号をメイン装置が無線通信に用いる周波数帯と同じ周波数帯で第１の端末装置から受信し、その受信したウェイクアップ信号の復調処理を実行してメイン装置をスリープ状態から起動状態に移行させる。
【００１３】
また、この発明の実施の形態によれば、無線基地局は、メイン装置と、ウェイクアップ装置とを備える。メイン装置は、端末装置を管理するための管理フレームを定期的に送信するとともに、端末装置と無線通信を行う起動状態と、端末装置と無線通信を行うことができないスリープ状態とを有し、一定の期間、端末装置と無線通信を行わなかったとき、または当該無線基地局に帰属する端末装置が存在しないとき、起動状態からスリープ状態へ移行する。ウェイクアップ装置は、メイン装置がスリープ状態にあるときに、メイン装置の状態をスリープ状態から起動状態に移行させるためのウェイクアップ信号をメイン装置へのアクセスを開始する第１の端末装置から受信すると、メイン装置をスリープ状態から起動状態に移行させる。そして、ウェイクアップ装置は、第１の端末装置が起動させる無線基地局を識別する識別情報を長さによって表した前記ウェイクアップ信号を前記第１の端末装置から受信し、その受信したウェイクアップ信号の復調処理を実行してメイン装置をスリープ状態から起動状態に移行させる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の実施の形態による無線基地局においては、メイン装置は、一定条件下で起動状態からスリープ状態へ移行する。ウェイクアップ装置は、メイン装置が起動状態において送受信するデータの伝送レートよりも低い伝送レートを有する変調方式によって変調されたウェイクアップ信号をメイン装置が無線通信に用いる周波数帯と同じ周波数帯で受信する。そして、ウェイクアップ装置は、ウェイクアップ信号の復調処理を実行してメイン装置をスリープ状態から起動状態へ移行させる。この場合、ウェイクアップ装置は、低い伝送レートを有する変調方式によって変調されたウェイクアップ信号を復調するので、ウェイクアップ装置の消費電力は、低い。
【００１５】
従って、消費電力を低減できるとともに、通常の無線通信の周波数帯を用いて無線基地局をスリープ状態から起動状態へ移行できる。
【００１６】
また、この発明の実施の形態による無線基地局においては、メイン装置は、一定条件下で起動状態からスリープ状態へ移行する。ウェイクアップ装置は、第１の端末装置が起動させる無線基地局を示す情報を長さによって表したウェイクアップ信号をメイン装置が無線通信に用いる周波数帯と同じ周波数帯で受信する。そして、ウェイクアップ装置は、ウェイクアップ信号の復調処理を実行してメイン装置をスリープ状態から起動状態へ移行させる。この場合、ウェイクアップ装置は、ウェイクアップ信号の長さを検出して、第１の端末装置が起動させる無線基地局を検出するので、ウェイクアップ装置の消費電力は、低い。
【００１７】
従って、消費電力を低減できるとともに、通常の無線通信の周波数帯を用いて無線基地局をスリープ状態から起動状態へ移行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態による無線通信システムの概略図である。
【図２】図１に示す無線基地局の構成図である。
【図３】図１に示す端末装置の構成図である。
【図４】図１に示す無線通信システムにおける動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１に示す端末装置の他の構成図である。
【図６】状態遷移図である。
【図７】他の状態遷移図である。
【図８】更に他の状態遷移図である。
【図９】更に他の状態遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２０】
図１は、この発明の実施の形態による無線通信システムの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による無線通信システム１０は、無線基地局１と、端末装置２とを備える。
【００２１】
無線基地局１は、通信範囲ＲＥＧを有する。また、無線基地局１は、有線ケーブル２０を介してネットワーク３０に接続される。
【００２２】
無線基地局１は、端末装置２を管理するためのビーコンフレームＢｅａｃｏｎ（＝管理フレーム）を定期的に送信するとともに、端末装置２と無線通信を行う起動状態と、端末装置２と無線通信（＝データの送受信）を行うことができないスリープ状態とを有する。
【００２３】
無線基地局１は、一定の期間、端末装置２と無線通信を行わなかったとき、または自己に帰属する端末装置が存在しないとき（即ち、通信範囲ＲＥＧ内に端末装置が存在しないとき）、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【００２４】
また、無線基地局１は、スリープ状態において、端末装置２から自己を起動させるためのウェイクアップ信号を受信すると、スリープ状態から起動状態へ移行する。そして、無線基地局１は、端末装置２と無線通信を行うとともに、有線ケーブル２０およびネットワーク３０を介して他の通信装置と通信を行う。この場合、無線基地局１は、例えば、２．４５ＧＨｚ帯で端末装置２と無線通信を行う。
【００２５】
端末装置２は、無線基地局１の通信範囲ＲＥＧ内に存在する。そして、端末装置２は、無線基地局１からビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信しないとき、無線基地局１がスリープ状態であると判定する。そして、端末装置２は、無線基地局１がスリープ状態にあるときに無線基地局１との間で無線通信を開始するとき、無線基地局１を起動させるためのウェイクアップ信号を生成し、その生成したウェイクアップ信号を２．４５ＧＨｚ帯で無線通信によって無線基地局１へ送信する。即ち、端末装置２は、無線基地局１との無線通信に用いる周波数帯と同じ周波数帯を用いてウェイクアップ信号を無線基地局１へ送信する。
【００２６】
また、端末装置２は、無線基地局１が起動状態であるとき、通常の無線通信を２．４５ＧＨｚ帯で無線基地局１と行う。
【００２７】
図２は、図１に示す無線基地局１の構成図である。図２を参照して、無線基地局１は、アンテナ１１と、切替器１２と、ウェイクアップ装置１３と、メイン装置１４と、電源１５とを含む。
【００２８】
アンテナ１１は、切替器１２を介してウェイクアップ装置１３またはメイン装置１４に接続される。
【００２９】
切替器１２は、アンテナ１１と、ウェイクアップ装置１３およびメイン装置１４との間に接続される。
【００３０】
アンテナ１１は、無線通信によって端末装置２からパケットを受信し、その受信したパケットを切替器１２を介してウェイクアップ装置１３またはメイン装置１４へ出力する。また、アンテナ１１は、メイン装置１４から受けたパケットを無線通信によって端末装置２へ送信する。
【００３１】
切替器１２は、メイン装置１４からの制御信号ＣＴＬに応じて、アンテナ１１をウェイクアップ装置１３またはメイン装置１４に接続する。
【００３２】
ウェイクアップ装置１３は、例えば、１００μＷの電力を電源１５から受け、その受けた電力によって駆動される。また、ウェイクアップ装置１３は、メイン装置１４がスリープ状態にあるとき、切替器１２を介してアンテナ１１に接続される。そして、ウェイクアップ装置１３は、アンテナ１１を介して端末装置２からウェイクアップ信号を受信すると、その受信したウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致するか否かを判定する。ウェイクアップ装置１３は、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致すると判定したとき、起動信号を生成し、その生成した起動信号をメイン装置１４へ出力する。
【００３３】
一方、ウェイクアップ装置１３は、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致しないとき、ウェイクアップ信号を破棄する。そして、ウェイクアップ装置１３は、ウェイクアップ信号の受信を待つ状態になる。
【００３４】
なお、ウェイクアップ装置１３は、ウェイクアップ信号等のパケットを受信する機能のみを有し、パケットを送信する機能を有しない。
【００３５】
メイン装置１４は、例えば、７Ｗの電力を電源１５から受け、その受けた電力によって駆動される。
【００３６】
メイン装置１４は、起動状態であるとき、アンテナ１１を介して端末装置２と無線通信を行い、有線ケーブル２０を介して他の通信装置と通信を行う。
【００３７】
また、メイン装置１４は、一定の期間Ｔ１、端末装置２と無線通信を行わなかったとき、または無線基地局１に帰属する端末装置が存在しないとき、起動状態からスリープ状態へ移行する。なお、一定の期間Ｔ１は、例えば、数十秒に設定される。
【００３８】
更に、メイン装置１４は、スリープ状態にあるときに、ウェイクアップ装置１３から起動信号を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。
【００３９】
電源１５は、１００μＷの電力をウェイクアップ装置１３へ供給し、７Ｗの電力をメイン装置１４へ供給する。
【００４０】
切替器１２は、スイッチ１２１と、端子１２２，１２３とを含む。ウェイクアップ装置１３は、ウェイクアップ信号受信器１３１と、ウェイクアップ判定器１３２とを含む。メイン装置１４は、無線通信モジュール１４１と、有線通信モジュール１４２と、ホストシステム１４３とを含む。
【００４１】
スイッチ１２１は、アンテナ１１に接続される。端子１２２は、ウェイクアップ信号受信器１３１に接続される。端子１２３は、無線通信モジュール１４１に接続される。
【００４２】
スイッチ１２１は、メイン装置１４のホストシステム１４３から制御信号ＣＴＬを受ける。そして、スイッチ１２１は、その制御信号ＣＴＬによってアンテナ１１を端子１２２または端子１２３に接続する。
【００４３】
この場合、制御信号ＣＴＬは、Ｌ（論理ロー）レベルの信号、またはＨ（論理ハイ）レベルの信号からなる。そして、スイッチ１２１は、制御信号ＣＴＬがＬレベルの信号からなる場合、アンテナ１１を端子１２２に接続し、制御信号ＣＴＬがＨレベルの信号からなる場合、アンテナ１１を端子１２３に接続する。
【００４４】
ウェイクアップ信号受信器１３１は、パケットを受信する機能のみを有し、パケットを送信する機能を有しない。
【００４５】
ウェイクアップ信号受信器１３１は、無線通信帯域（＝２．４５ＧＨｚ帯）の１つの周波数に設定されたチャネルＸを有する。そして、ウェイクアップ信号受信器１３１は、スイッチ１２１が端子１２２に接続されたとき、チャネルＸでウェイクアップ信号を待ち受ける。
【００４６】
ウェイクアップ信号受信器１３１は、ウェイクアップ信号をアンテナ１１を介して受信すると、その受信したウェイクアップ信号を復調し、その復調したウェイクアップ信号をウェイクアップ判定器１３２へ出力する。
【００４７】
ウェイクアップ判定器１３２は、無線基地局１のＩＤを予め保持している。ウェイクアップ判定器１３２は、ウェイクアップ信号をウェイクアップ信号受信器１３１から受ける。そして、ウェイクアップ判定器１３２は、その受けたウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップＩＤを抽出する。
【００４８】
そうすると、ウェイクアップ判定器１３２は、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致するか否かを判定する。ウェイクアップ判定器１３２は、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致すると判定したとき、起動信号を生成し、その生成した起動信号をメイン装置１４のホストシステム１４３へ出力する。一方、ウェイクアップ判定器１３２は、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致しないと判定したとき、その抽出したウェイクアップＩＤを破棄する。
【００４９】
無線通信モジュール１４１は、端末装置２との間のデータ通信に使用されるチャネルＺ（＝２．４５ＧＨｚ帯の１つの周波数を有する周波数チャネル）が予め設定されている。
【００５０】
無線通信モジュール１４１は、ホストシステム１４３からコマンド信号ＣＯＭ１を受けると、起動状態からスリープ状態へ移行し、ホストシステム１４３からコマンド信号ＣＯＭ２を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。なお、このスリープ状態は、無線通信モジュール１４１が動作を停止した状態である。
【００５１】
そして、無線通信モジュール１４１は、起動状態へ移行すると、無線基地局１が起動したことを端末装置２へ通知するためのパケット（起動通知）を生成し、その生成したパケット（起動通知）をチャネルＹ（＝２．４５ＧＨｚ帯の１つの周波数を周波数チャネル）で端末装置２へ送信する。
【００５２】
その後、無線通信モジュール１４１は、アンテナ１１を介してビーコンフレームＢｅａｃｏｎを定期的に送信し、周囲に自らの存在並びに起動状態であることを知らせる。その後、無線通信モジュール１４１は、端末装置２との間で無線通信リンクを確立する。そして、無線通信モジュール１４１は、端末装置２と無線通信を行う。この場合、無線通信モジュール１４１は、端末装置２から受信したパケットからデータを取り出してホストシステム１４３へ出力し、ホストシステム１４３から受けたデータを含むパケットを生成して端末装置２へ送信する。
【００５３】
有線通信モジュール１４２は、有線ケーブル２０を介して他の通信装置からデータを受信し、その受信したデータをホストシステム１４３へ出力する。
【００５４】
また、有線通信モジュール１４２は、ホストシステム１４３からデータを受け、その受けたデータを有線ケーブル２０を介して他の通信装置へ送信する。
【００５５】
更に、有線通信モジュール１４２は、ホストシステム１４３からコマンド信号ＣＯＭ１を受けると、起動状態からスリープ状態へ移行し、ホストシステム１４３からコマンド信号ＣＯＭ２を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。なお、このスリープ状態とは、マジックパケットを受信できるが、マジックパケット以外のパケットを受信できない状態である。
【００５６】
ホストシステム１４３は、一定の期間Ｔ１、端末装置２からのパケットを無線通信モジュール１４１を介して受けないとき、または通信範囲ＲＥＧ内に端末装置が存在しないとき、コマンド信号ＣＯＭ１を生成し、その生成したコマンド信号ＣＯＭ１を無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２へ出力するとともに、Ｌレベルの制御信号ＣＴＬを生成して切替器１２へ出力する。そして、ホストシステム１４３は、スリープ状態（＝停止状態）へ移行する。
【００５７】
また、ホストシステム１４３は、ウェイクアップ判定器１３２または有線通信モジュール１４２から起動信号を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。そして、ホストシステム１４３は、コマンド信号ＣＯＭ２を生成し、その生成したコマンド信号ＣＯＭ２を無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２へ出力するとともに、Ｈレベルの制御信号ＣＴＬを生成して切替器１２へ出力する。
【００５８】
更に、ホストシステム１４３は、無線通信モジュール１４１からデータを受けると、その受けたデータを有線通信モジュール１４２へ出力する。
【００５９】
更に、ホストシステム１４３は、有線通信モジュール１４２からデータを受けると、その受けたデータを無線通信モジュール１４１へ出力する。
【００６０】
更に、ホストシステム１４３は、通信範囲ＲＥＧ内に存在する端末装置を管理する。
【００６１】
図３は、図１に示す端末装置２の構成図である。図３を参照して、端末装置２は、アンテナ２１と、無線通信モジュール２２と、ウェイクアップ信号送信器２３と、ホストシステム２４とを含む。
【００６２】
無線通信モジュール２２は、無線基地局１との間のデータ通信に使用されるチャネルＹが予め設定されている。そして、無線通信モジュール２２は、アンテナ２１を介して無線基地局１から起動通知を受信すると、各通信チャネルをスキャンし、無線基地局１がデータ通信に使用するチャネルＺを特定する。そうすると、無線通信モジュール２２は、チャネルＺを用いて無線基地局１との間で無線通信リンクを確立し、無線基地局１との間で無線通信を行う。
【００６３】
この場合、無線通信モジュール２２は、アンテナ２１を介して無線基地局１からパケットを受信し、その受信したパケットを復調してデータを取り出し、その取り出したデータをホストシステム２４へ出力する。また、無線通信モジュール２２は、ホストシステム２４からデータを受け、その受けたデータを含むパケットを生成し、その生成したパケットを無線ＬＡＮによる変調方式によって変調し、その変調したパケットをチャネルＺでアンテナ２１を介して無線基地局１へ送信する。
【００６４】
なお、無線通信モジュール２２は、無線基地局１がデータ通信に使用するチャネルＺが起動通知に含まれている場合、即座に自己の通信チャネルをチャネルＺに設定し、その設定したチャネルＺを用いて無線基地局１との間で無線通信リンクを確立し、無線基地局１との間で無線通信を行う。
【００６５】
ウェイクアップ信号送信器２３は、コマンド信号ＣＯＭ３およびＥＳＳＩＤ（またはＢＳＳＩＤ）をホストシステム２４から受けると、ＥＳＳＩＤ、ＢＳＳＩＤ、およびそれらのハッシュ値等のいずれかからなるウェイクアップＩＤを生成し、その生成したウェイクアップＩＤを含むウェイクアップ信号を生成する。なお、ウェイクアップＩＤは、端末装置２が起動させる無線基地局を示す情報である。
【００６６】
そして、ウェイクアップ信号送信器２３は、ウェイクアップ信号をオンオフキーイングの変調方式によって変調し、その変調したウェイクアップ信号をアンテナ２１を介してチャネルＸで無線基地局１へ送信する。
【００６７】
このオンオフキーイングの変調方式は、伝送レートが数十ｋｂｐｓ〜数百ｋｂｐｓである変調方式であり、通常の無線ＬＡＮに用いられる変調方式よりも伝送レートが低い。このように伝送レートが低い変調方式によってウェイクアップ信号を変調するのは、１００μＷという非常に低い電力で動作するウェイクアップ装置１３によってウェイクアップ信号を復調できるようにするためである。
【００６８】
ホストシステム２４は、無線通信モジュール２２がアンテナ２１を介して受信したビーコンフレームＢｅａｃｏｎを無線通信モジュール２２から受ける。そして、ホストシステム２４は、その受けたビーコンフレームＢｅａｃｏｎに含まれるＥＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤを取り出して管理するとともに、ＥＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤに基づいて、端末装置２が帰属する無線基地局１を管理する。
【００６９】
また、ホストシステム２４は、無線基地局１からビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信しないとき、無線基地局１がスリープ状態であると判定し、コマンド信号ＣＯＭ３およびＥＳＳＩＤ（またはＢＳＳＩＤ）をウェイクアップ信号送信器２３へ出力する。
【００７０】
更に、ホストシステム２４は、無線通信モジュール２２からデータを受けるとともに、データを生成して無線通信モジュール２２へ出力する。
【００７１】
図４は、図１に示す無線通信システム１０における動作を説明するためのフローチャートである。
【００７２】
図４を参照して、一連の動作が開始されると、無線基地局１のホストシステム１４３は、スリープ状態へ移行するか否かを判定する（ステップＳ１）。より具体的には、無線基地局１のホストシステム１４３は、一定の期間Ｔ１、端末装置２との間で無線通信が行われていないとき、または無線基地局１に帰属する端末装置が存在しないとき、スリープ状態へ移行すると判定する。また、無線基地局１のホストシステム１４３は、一定の期間Ｔ１内に、端末装置２との間で無線通信が行われているとき、または無線基地局１に帰属する端末装置が存在するとき、スリープ状態へ移行しないと判定する。
【００７３】
ステップＳ１において、スリープ状態へ移行すると判定されたとき、無線基地局１のホストシステム１４３は、コマンド信号ＣＯＭ１を生成して無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２へ出力するとともに、Ｌレベルの信号からなる制御信号ＣＴＬを生成して切替器１２へ出力し、自己の動作を停止する。そして、無線基地局１の切替器１２は、Ｌレベルの制御信号ＣＴＬに応じてアンテナ１１を端子１２２に接続する。また、無線基地局１の無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２は、コマンド信号ＣＯＭ１に応じて、動作を停止する。即ち、ステップＳ１において、スリープ状態へ移行すると判定されたとき、メイン装置１４が停止する（ステップＳ２）。
【００７４】
そして、ウェイクアップ装置１３のウェイクアップ信号受信器１３１は、チャネルＸでウェイクアップ信号を待ち受ける（ステップＳ３）。
【００７５】
その後、端末装置２のホストシステム２４は、無線基地局１からビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信しないことを検知する（ステップＳ４）。即ち、端末装置２のホストシステム２４は、無線基地局１がスリープ状態であることを検知する。そして、端末装置２のホストシステム２４は、無線通信を開始するか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００７６】
ステップＳ５において、無線通信を開始すると判定されたとき、端末装置２のホストシステム２４は、起動させたい無線基地局１のＥＳＳＩＤ（またはＢＳＳＩＤ）とコマンド信号ＣＯＭ３とをウェイクアップ信号送信器２３へ出力する。そして、端末装置２のウェイクアップ信号送信器２３は、コマンド信号ＣＯＭ３を受けると、ＥＳＳＩＤ（またはＢＳＳＩＤ）に基づいて、上述した方法によってウェイクアップ信号を生成する。即ち、端末装置２は、起動させたい無線基地局１を示すウェイクアップＩＤを含むウェイクアップ信号を生成する（ステップＳ６）。
【００７７】
そして、端末装置２のウェイクアップ信号送信器２３は、オンオフキーイングの変調方式によってウェイクアップ信号を変調し、その変調したウェイクアップ信号をアンテナ２１を介してチャネルＸで無線基地局１へ送信する（ステップＳ７）。
【００７８】
そうすると、無線基地局１のウェイクアップ信号受信器１３１は、アンテナ１１を介してウェイクアップ信号をチャネルＸで受信し（ステップＳ８）、その受信したウェイクアップ信号を復調する。そして、無線基地局１のウェイクアップ信号受信器１３１は、その復調したウェイクアップ信号をウェイクアップ判定器１３２へ出力する。
【００７９】
無線基地局１のウェイクアップ判定器１３２は、復調されたウェイクアップ信号からウェイクアップＩＤを取り出し、その取り出したウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致するか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００８０】
ステップＳ９において、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致しないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ３へ戻る。
【００８１】
一方、ステップＳ９において、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致すると判定されたとき、無線基地局１のウェイクアップ判定器１３２は、起動信号を生成してホストシステム１４３へ出力する。そして、無線基地局１のホストシステム１４３は、ウェイクアップ判定器１３２からの起動信号に応じてスリープ状態から起動状態へ移行し、コマンド信号ＣＯＭ２を生成して無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２へ出力する。そして、無線基地局１の無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２は、コマンドＣＯＭ２に応じてスリープ状態から起動状態へ移行する。このように、無線基地局１のメイン装置１４は、ウェイクアップ装置１３からの起動信号に応じて、スリープ状態から起動状態へ移行する（ステップＳ１０）。
【００８２】
そうすると、無線基地局１の無線通信モジュール１４１は、チャネルＺを含む起動通知を生成し、その生成した起動通知をチャネルＹでアンテナ１１を介して端末装置２へ送信する（ステップＳ１１)。
【００８３】
そして、端末装置２の無線通信モジュール２２は、アンテナ２１を介してチャネルＹで起動通知を受信し（ステップＳ１２）、その受信した起動通知をホストシステム２４へ出力する。その後、端末装置２のホストシステム２４は、無線通信モジュール２２からの起動通知に応じて、無線基地局１がスリープ状態から起動状態へ移行したことを検知するとともに、起動通知に含まれるチャネルＺを取り出す。そして、端末装置２のホストシステム２４は、その取り出したチャネルＺを無線通信モジュール２２へ出力する。
【００８４】
そうすると、無線基地局１の無線通信モジュール１４１は、端末装置２との間で無線通信リンクを確立するための無線通信をチャネルＺで開始し、端末装置２は、チャネルＺを用いて無線基地局１との間で無線通信リンクを確立し、無線通信を行う（ステップＳ１３）。
【００８５】
なお、端末装置２の無線通信モジュール２２は、ウェイクアップ信号を無線基地局１へ送信した後、起動通知を無線基地局１から受信しないとき、チャネルをスキャンしてビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信することによって無線基地局１が起動したことを検知する。そして、ビーコンフレームＢｅａｃｏｎは、チャネルＺを含むので、端末装置２の無線通信モジュール２２は、チャネルＺを用いて無線基地局１との間で無線通信を行うことができる。
【００８６】
また、ステップＳ１において、スリープ状態へ移行しないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ１３へ移行する。
【００８７】
そして、ステップＳ１３の後、またはステップＳ５において、無線通信を開始しないと判定されたとき、一連の動作は、終了する。
【００８８】
上述したように、無線基地局１および端末装置２は、チャネルＺで相互に無線通信を行う。また、端末装置２は、チャネルＸでウェイクアップ信号を無線基地局１へ送信し、無線基地局１は、チャネルＸでウェイクアップ信号を受信する。そして、チャネルＸおよびチャネルＺは、両方とも、２．４５ＧＨｚ帯のチャネルである。従って、端末装置２は、無線基地局１のメイン装置１４が無線通信に用いる通信帯域と同じ通信帯域を用いてウェイクアップ信号を送信し、無線基地局１のウェイクアップ装置１３は、メイン装置１４が無線通信に用いる通信帯域と同じ通信帯域を用いてウェイクアップ信号を受信する。
【００８９】
その結果、無線基地局１において、ウェイクアップ装置１３およびメイン装置１４は、１つのアンテナ１１を共用できる。
【００９０】
また、無線基地局１がスリープ状態にあるときに、端末装置２がウェイクアップ信号を生成して無線基地局１へ送信することによって、無線基地局１は、スリープ状態から起動状態へ移行する（ステップＳ６〜Ｓ８，Ｓ９の“ＹＥＳ”，Ｓ１０参照）。
【００９１】
従って、端末装置２によって無線基地局１がスリープ状態から起動状態へ移行するのを遠隔操作できる。
【００９２】
更に、無線基地局１の通信範囲ＲＥＧ内に新たに入って来た端末装置は、無線基地局１からビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信しなければ、無線基地局１がスリープ状態であることを検知し、ウェイクアップ信号を生成して無線基地局１へ送信する（ステップＳ４，Ｓ５の“ＹＥＳ”，Ｓ６，Ｓ７参照）。
【００９３】
従って、無線基地局１の通信範囲ＲＥＧ内に新たに入って来た端末装置によっても、無線基地局１をスリープ状態から起動状態へ移行させることができる。
【００９４】
更に、端末装置２が無線基地局１の通信範囲ＲＥＧから別の無線基地局の通信範囲へ移動するとき（即ち、ハンドオーバーのとき）も、端末装置２は、ウェイクアップ信号を生成して別の無線基地局へ送信することによって別の無線基地局をスリープ状態から起動状態へ移行させることができる。その結果、ハンドオーバーをスムーズに行うことができる。
【００９５】
更に、無線通信システム１０が複数の無線基地局を備える場合、その複数の無線基地局の全てがスリープ状態であっても、端末装置は、起動させたい無線基地局をスリープ状態から起動状態へ移行させることができる。
【００９６】
更に、無線基地局１のウェイクアップ装置１３は、スリープ状態において、メイン装置１４が必要とする電力（＝７Ｗ）の約１０万分の１である１００μＷの電力で動作する。
【００９７】
従って、消費電力を非常に低減できる。
【００９８】
図５は、図１に示す端末装置２の他の構成図である。この発明の実施の形態においては、端末装置２は、図５に示す端末装置２Ａであってもよい。
【００９９】
図５を参照して、端末装置２Ａは、図３に示す端末装置２のウェイクアップ信号送信器２３を削除したものであり、その他は、端末装置２と同じである。
【０１００】
端末装置２Ａのホストシステム２４は、上述した方法によって、無線基地局１がスリープ状態にあることを検知すると、コマンド信号ＣＯＭ３を生成して無線通信モジュール２２へ出力する。
【０１０１】
そして、端末装置２Ａの無線通信モジュール２２は、コマンド信号ＣＯＭ３に応じて、長さによって表されたウェイクアップＩＤを生成し、その生成したウェイクアップＩＤを含むウェイクアップ信号を生成する。
【０１０２】
ここで、長さによって表わされたウェイクアップＩＤとは、例えば、無線基地局１を起動させるためのウェイクアップＩＤを８ビットで表現し、別の無線基地局を起動させるためのウェイクアップＩＤを１６ビットで表現する等、ウェイクアップＩＤの長さ自体が各無線基地局を表していることを言う。
【０１０３】
その後、端末装置２Ａの無線通信モジュール２２は、その生成したウェイクアップ信号を無線ＬＡＮによる変調方式によって変調し、その変調したウェイクアップ信号をチャネルＸで無線基地局１へ送信する。
【０１０４】
このように、端末装置２Ａは、無線ＬＡＮによる変調方式（即ち、伝送レートが速い変調方式）によってウェイクアップ信号を変調して無線基地局１へ送信するが、ウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップＩＤは、その長さによって各無線基地局を表すので、無線基地局１のウェイクアップ装置１３は、ウェイクアップ信号が速い伝送レートの変調方式によって変調されていても、ウェイクアップ信号の長さを検出してウェイクアップＩＤを検出できる。
【０１０５】
無線通信システム１０が端末装置２に代えて端末装置２Ａを備える場合も、無線通信システム１０における動作は、図４に示すフローチャートに従って実行される。
【０１０６】
上記においては、無線基地局１のメイン装置１４（無線通信モジュール１４１、有線通信モジュール１４２およびホストシステム１４３の全て）は、スリープ状態になると動作を停止すると説明した。即ち、無線基地局１のメイン装置１４のスリープ状態は、１つのスリープレベルからなる。
【０１０７】
しかし、この発明の実施の形態においては、これに限らず、無線基地局１は、複数のスリープレベルからなるスリープ状態を有していてもよい。
【０１０８】
以下、複数のスリープレベルについて説明する。
（ｉ）レベル０（通常動作）
無線通信モジュール１４１、有線通信モジュール１４２およびホストシステム１４３の全てが起動状態である。
（ｉｉ）レベル１
無線通信モジュール１４１は、電源がオフされ、有線通信モジュール１４２およびホストシステム１４３は、スリープ状態である。
【０１０９】
そして、このレベル１では、ホストシステム１４３は、無線基地局１に帰属する端末装置が存在する場合、その帰属情報を補助記憶装置に保持し、帰属を（無線基地局１の内部的に）維持したままスリープする。
（ｉｉｉ）レベル２
無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４は、電源がオフされ、ホストシステム１４３は、スリープ状態である。そして、このレベル２でも、ホストシステム１４３は、無線基地局１に帰属する端末装置が存在する場合、その帰属情報を補助記憶装置に保持し、帰属を（無線基地局の内部的に）維持したままスリープする。
（ｉｖ）レベル３
無線通信モジュール１４１およびホストシステム１４３は、電源がオフされ、有線通信モジュール１４２は、ホストがスリープ状態であるとき、稼働状態である。
【０１１０】
レベル３では、ウェイクアップ装置１３または有線通信モジュール１４２が起動用信号を受信することによってホストシステム１４３を起動状態にする。即ち、ウェイクアップ装置１３が端末装置２からウェイクアップ信号を起動用信号として受信し、有線通信モジュール１４２がホストから起動用信号を受信することによってホストシステム１４３を起動状態にする。
（ｖ）レベル４
無線通信モジュール１４１、有線通信モジュール１４２およびホストシステム１４３の全ての電源がオフされている。
【０１１１】
上述したレベル０は、起動状態を表し、レベル１〜レベル４が複数のスリープレベルを表す。
【０１１２】
この発明の実施の形態においては、上述したレベル１〜レベル４から任意のレベルを選択し、その選択したレベルをスリープ状態として無線基地局１へ設定する。この場合、無線基地局１のメイン装置１４は、一定の期間Ｔ１、端末装置２との間で無線通信を行わなかったとき、または無線基地局１に帰属する端末装置が存在しないとき、その設定されたスリープレベル（＝レベル１〜レベル４のいずれか）からなるスリープ状態へ移行する。
【０１１３】
また、この発明の実施の形態においては、通信の状態に応じて、状態が遷移するようにしてもよい。
【０１１４】
以下、状態が動的に遷移する状態遷移図について説明する。
【０１１５】
図６は、状態遷移図である。図６を参照して、状態遷移図は、レベル０、レベル１およびレベル３からなる。
【０１１６】
無線基地局１のメイン装置１４は、最初、電源がオフされた状態にあり、起動されると、レベル０へ移行する。そして、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル０で通常の起動状態における動作を行う。
【０１１７】
無線基地局１のメイン装置１４は、レベル０において、一定時間（Ｔ１）、端末装置２との間で無線通信が無くなると、レベル１へ移行する。そして、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル１において、ウェイクアップ装置１３が端末装置２から起動用信号（無線）を受けた時、またはホストから有線通信モジュール１４２が起動用信号（有線）を受けたとき、レベル０へ移行する。また、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル１において、帰属端末が無く、一定時間（Ｔ２）内に起動信号を受信しないとき、レベル３へ移行する。一定時間Ｔ２は、例えば、数十秒である。
【０１１８】
無線基地局１のメイン装置１４は、レベル３において、ウェイクアップ装置１３が端末装置２から起動用信号（無線）を受けた時、またはホストから有線通信モジュール１４２が起動用信号（有線）を受けたとき、レベル０へ移行する。
【０１１９】
図７は、他の状態遷移図である。図７を参照して、状態遷移図は、レベル０、レベル１およびレベル４からなる。
【０１２０】
図７に示す状態遷移図は、図６に示す状態遷移図のレベル３をレベル４に代えたものであり、その他は、図６に示す状態遷移図と同じである。
【０１２１】
無線基地局１のメイン装置１４は、レベル１において、帰属端末が無く、一定時間（Ｔ２）内に起動信号を受信しないとき、レベル４へ移行する。
【０１２２】
また、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル４において、ウェイクアップ装置１３が端末装置２から起動用信号（無線）を受けた時、レベル０へ移行する。
【０１２３】
その他の説明は、図６に示す状態遷移図の説明と同じである。
【０１２４】
図８は、更に他の状態遷移図である。図８を参照して、状態遷移図は、レベル０、レベル１、レベル２およびレベル４からなる。
【０１２５】
図８に示す状態遷移図は、図７に示す状態遷移図のレベル１とレベル４との間にレベル２を挿入したものであり、その他は、図７に示す状態遷移図と同じである。
【０１２６】
無線基地局１のメイン装置１４は、レベル１において、帰属端末が無く、一定時間（Ｔ２）内に起動信号を受信しないとき、レベル２へ移行する。
【０１２７】
そして、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル２において、ウェイクアップ装置１３が端末装置２から起動用信号（無線）を受けると、レベル０へ移行する。また、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル２において、一定時間（Ｔ３）内に起動信号を受信しないとき、レベル４へ移行する。一定時間Ｔ３は、例えば、数分である。
【０１２８】
その他の説明は、図６，７に示す状態遷移図の説明と同じである。
【０１２９】
図９は、更に他の状態遷移図である。図９を参照して、状態遷移図は、レベル０、レベル１、レベル３およびレベル４からなる。
【０１３０】
図９に示す状態遷移図は、図８に示す状態遷移図のレベル２をレベル３に代えたものであり、その他は、図８に示す状態遷移図と同じである。
【０１３１】
無線基地局１のメイン装置１４は、レベル１において、帰属端末が無く、一定時間（Ｔ２）内に起動信号を受信しないとき、レベル３へ移行する。
【０１３２】
そして、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル３において、ウェイクアップ装置１３が端末装置２から起動用信号（無線）を受けたとき、またはホストから有線通信モジュール１４２が起動用信号（有線）を受けたとき、レベル０へ移行する。また、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル２において、一定時間（Ｔ３）内に起動信号を受信しないとき、レベル４へ移行する。
【０１３３】
その他の説明は、図６〜８に示す状態遷移図の説明と同じである。
【０１３４】
従って、無線基地局１のメイン装置１４は、上述した図６から図９に示す状態遷移図のいずれかに従って状態が遷移するようにしてもよい。この場合、無線通信モジュール１４１、有線通信モジュール１４２およびホストシステム１４３は、複数のスリープレベルに応じて電源がオフされ、またはスリープ状態になる。
【０１３５】
なお、この発明の実施の形態においては、無線基地局１のメイン装置１４は、スリープ状態へ移行すると判定したときに、無線基地局１に帰属する端末装置が存在する場合、スリープ状態への移行の可否を端末装置へ問合せ、端末装置が許可した場合にスリープ状態へ移行するようにしてもよい。この場合、端末装置２は、問合信号を無線基地局１から受信すると、無線基地局１との間で無線通信を開始する予定がなければ、スリープ状態への移行を許可する信号を無線基地局１へ送信する。
【０１３６】
これによって、無線基地局１は、無線基地局１と端末装置２との間の無線通信が無いことを確認した後にスリープ状態へ移行できる。
【０１３７】
上記においては、ウェイクアップ信号は、オンオフキーイングの変調方式によって変調されると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、ウェイクアップ信号は、ＡＳＫおよびＦＳＫ等の変調方式によって変調されてもよい。
【０１３８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
この発明は、無線基地局およびそれを用いた無線通信システムに適用される。
【符号の説明】
【０１４０】
１ 無線基地局、２，２Ａ 端末装置、１０ 無線通信システム、１１，２１ アンテナ、１２ 切替器、１３ ウェイクアップ装置、１４ メイン装置、１５ 電源、２０ 有線ケーブル、２２，１４１ 無線通信モジュール、２３ ウェイクアップ信号送信器、２４，１４３ ホストシステム、３０ ネットワーク、１２１ スイッチ、１２２，１２３ 端子、１３１ ウェイクアップ信号受信器、１３２ ウェイクアップ判定器、１４２ 有線通信モジュール。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線基地局およびそれを用いた無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、省電力化を図る無線通信システムが知られている（特許文献１，２）。特許文献１における無線通信システムは、ホストと、ルータと、エンドデバイスとを備える。
【０００３】
ルータは、ホストとエンドデバイスとの間で無線通信を中継する。ルータおよびエンドデバイスの各々は、スリープモードとアクティブモードとを有する。スリープモードは、Ｚｉｇｂｅｅの通信機能が無効になっている状態であり、アクティブモードは、Ｚｉｇｂｅｅの通信機能が有効になっている状態である。
【０００４】
エンドデバイスは、スリープ状態において、自己に接続された温度センサーによって温度異常を検出すると、ＷＡＫＥ−ＵＰ信号をルータへ送信する。そして、ルータは、エンドデバイスからＷＡＫＥ−ＵＰ信号を受信すると、スリープモードからアクティブモードへ移行し、エンドデバイスとホストとの間で無線通信を中継する。
【０００５】
ルータは、スリープモードにおいては、通常の無線通信を行う無線回路部のうち、周波数変換回路と電波強度検出回路との２つの回路のみを起動させておき、この２つの回路でＷＡＫＥ−ＵＰ信号を検波する。
【０００６】
また、特許文献２における無線通信システムは、帯域内通信装置と、帯域外通信装置とを備える。帯域外通信装置は、帯域内通信装置に接続される。そして、帯域外通信装置は、帯域外無線通信情報を受信して帯域内通信装置をアクティブ化し、帯域内通信装置をスリープモードからアクティブモードへ遷移させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１０４１７４号公報
【特許文献２】特表２００７−５２６６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に開示された無線通信システムにおいては、通常の無線通信を行う無線回路部の一部を用いてＷＡＫＥ−ＵＰ信号を検波するので、エンドデバイスおよびルータにおける消費電力を十分に低減することが困難である。
【０００９】
また、特許文献２に開示された無線通信システムにおいては、帯域外通信装置が帯域外無線通信情報を受信して帯域内通信装置をアクティブ化するため、帯域内通信装置の通信帯域を用いて帯域内通信装置をアクティブ化できないという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、消費電力の低減が可能であり、かつ、通常の無線通信の周波数帯を用いて活性化可能な無線基地局を提供することである。
【００１１】
また、この発明の別の目的は、消費電力の低減が可能であり、かつ、通常の無線通信の周波数帯を用いて活性化可能な無線基地局を備えた無線通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の実施の形態によれば、無線基地局は、メイン装置と、ウェイクアップ装置とを備える。メイン装置は、端末装置を管理するための管理フレームを定期的に送信するとともに、端末装置と無線通信を行う起動状態と、端末装置と無線通信を行うことができないスリープ状態とを有し、一定の期間、端末装置と無線通信を行わなかったとき、または当該無線基地局に帰属する端末装置が存在しないとき、起動状態から前記スリープ状態へ移行する。ウェイクアップ装置は、メイン装置がスリープ状態にあるときに、メイン装置の状態をスリープ状態から起動状態に移行させるためのウェイクアップ信号をメイン装置へのアクセスを開始する第１の端末装置から受信すると、メイン装置をスリープ状態から起動状態に移行させる。そして、ウェイクアップ装置は、メイン装置が起動状態において送受信するデータの伝送レートよりも低い伝送レートを有する変調方式によって変調され、かつ、第１の端末装置が起動させる無線基地局を示す情報を含むウェイクアップ信号をメイン装置が無線通信に用いる周波数帯と同じ周波数帯で第１の端末装置から受信し、その受信したウェイクアップ信号の復調処理を実行してメイン装置をスリープ状態から起動状態に移行させる。
【００１３】
また、この発明の実施の形態によれば、無線基地局は、メイン装置と、ウェイクアップ装置とを備える。メイン装置は、端末装置を管理するための管理フレームを定期的に送信するとともに、端末装置と無線通信を行う起動状態と、端末装置と無線通信を行うことができないスリープ状態とを有し、一定の期間、端末装置と無線通信を行わなかったとき、または当該無線基地局に帰属する端末装置が存在しないとき、起動状態からスリープ状態へ移行する。ウェイクアップ装置は、メイン装置がスリープ状態にあるときに、メイン装置の状態をスリープ状態から起動状態に移行させるためのウェイクアップ信号をメイン装置へのアクセスを開始する第１の端末装置から受信すると、メイン装置をスリープ状態から起動状態に移行させる。そして、ウェイクアップ装置は、第１の端末装置が起動させる無線基地局を識別する識別情報を長さによって表した前記ウェイクアップ信号を前記第１の端末装置から受信し、その受信したウェイクアップ信号の復調処理を実行してメイン装置をスリープ状態から起動状態に移行させる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の実施の形態による無線基地局においては、メイン装置は、一定条件下で起動状態からスリープ状態へ移行する。ウェイクアップ装置は、メイン装置が起動状態において送受信するデータの伝送レートよりも低い伝送レートを有する変調方式によって変調されたウェイクアップ信号をメイン装置が無線通信に用いる周波数帯と同じ周波数帯で受信する。そして、ウェイクアップ装置は、ウェイクアップ信号の復調処理を実行してメイン装置をスリープ状態から起動状態へ移行させる。この場合、ウェイクアップ装置は、低い伝送レートを有する変調方式によって変調されたウェイクアップ信号を復調するので、ウェイクアップ装置の消費電力は、低い。
【００１５】
従って、消費電力を低減できるとともに、通常の無線通信の周波数帯を用いて無線基地局をスリープ状態から起動状態へ移行できる。
【００１６】
また、この発明の実施の形態による無線基地局においては、メイン装置は、一定条件下で起動状態からスリープ状態へ移行する。ウェイクアップ装置は、第１の端末装置が起動させる無線基地局を示す情報を長さによって表したウェイクアップ信号をメイン装置が無線通信に用いる周波数帯と同じ周波数帯で受信する。そして、ウェイクアップ装置は、ウェイクアップ信号の復調処理を実行してメイン装置をスリープ状態から起動状態へ移行させる。この場合、ウェイクアップ装置は、ウェイクアップ信号の長さを検出して、第１の端末装置が起動させる無線基地局を検出するので、ウェイクアップ装置の消費電力は、低い。
【００１７】
従って、消費電力を低減できるとともに、通常の無線通信の周波数帯を用いて無線基地局をスリープ状態から起動状態へ移行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態による無線通信システムの概略図である。
【図２】図１に示す無線基地局の構成図である。
【図３】図１に示す端末装置の構成図である。
【図４】図１に示す無線通信システムにおける動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１に示す端末装置の他の構成図である。
【図６】状態遷移図である。
【図７】他の状態遷移図である。
【図８】更に他の状態遷移図である。
【図９】更に他の状態遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２０】
図１は、この発明の実施の形態による無線通信システムの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による無線通信システム１０は、無線基地局１と、端末装置２とを備える。
【００２１】
無線基地局１は、通信範囲ＲＥＧを有する。また、無線基地局１は、有線ケーブル２０を介してネットワーク３０に接続される。
【００２２】
無線基地局１は、端末装置２を管理するためのビーコンフレームＢｅａｃｏｎ（＝管理フレーム）を定期的に送信するとともに、端末装置２と無線通信を行う起動状態と、端末装置２と無線通信（＝データの送受信）を行うことができないスリープ状態とを有する。
【００２３】
無線基地局１は、一定の期間、端末装置２と無線通信を行わなかったとき、または自己に帰属する端末装置が存在しないとき（即ち、通信範囲ＲＥＧ内に端末装置が存在しないとき）、起動状態からスリープ状態へ移行する。
【００２４】
また、無線基地局１は、スリープ状態において、端末装置２から自己を起動させるためのウェイクアップ信号を受信すると、スリープ状態から起動状態へ移行する。そして、無線基地局１は、端末装置２と無線通信を行うとともに、有線ケーブル２０およびネットワーク３０を介して他の通信装置と通信を行う。この場合、無線基地局１は、例えば、２．４５ＧＨｚ帯で端末装置２と無線通信を行う。
【００２５】
端末装置２は、無線基地局１の通信範囲ＲＥＧ内に存在する。そして、端末装置２は、無線基地局１からビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信しないとき、無線基地局１がスリープ状態であると判定する。そして、端末装置２は、無線基地局１がスリープ状態にあるときに無線基地局１との間で無線通信を開始するとき、無線基地局１を起動させるためのウェイクアップ信号を生成し、その生成したウェイクアップ信号を２．４５ＧＨｚ帯で無線通信によって無線基地局１へ送信する。即ち、端末装置２は、無線基地局１との無線通信に用いる周波数帯と同じ周波数帯を用いてウェイクアップ信号を無線基地局１へ送信する。
【００２６】
また、端末装置２は、無線基地局１が起動状態であるとき、通常の無線通信を２．４５ＧＨｚ帯で無線基地局１と行う。
【００２７】
図２は、図１に示す無線基地局１の構成図である。図２を参照して、無線基地局１は、アンテナ１１と、切替器１２と、ウェイクアップ装置１３と、メイン装置１４と、電源１５とを含む。
【００２８】
アンテナ１１は、切替器１２を介してウェイクアップ装置１３またはメイン装置１４に接続される。
【００２９】
切替器１２は、アンテナ１１と、ウェイクアップ装置１３およびメイン装置１４との間に接続される。
【００３０】
アンテナ１１は、無線通信によって端末装置２からパケットを受信し、その受信したパケットを切替器１２を介してウェイクアップ装置１３またはメイン装置１４へ出力する。また、アンテナ１１は、メイン装置１４から受けたパケットを無線通信によって端末装置２へ送信する。
【００３１】
切替器１２は、メイン装置１４からの制御信号ＣＴＬに応じて、アンテナ１１をウェイクアップ装置１３またはメイン装置１４に接続する。
【００３２】
ウェイクアップ装置１３は、例えば、１００μＷの電力を電源１５から受け、その受けた電力によって駆動される。また、ウェイクアップ装置１３は、メイン装置１４がスリープ状態にあるとき、切替器１２を介してアンテナ１１に接続される。そして、ウェイクアップ装置１３は、アンテナ１１を介して端末装置２からウェイクアップ信号を受信すると、その受信したウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致するか否かを判定する。ウェイクアップ装置１３は、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致すると判定したとき、起動信号を生成し、その生成した起動信号をメイン装置１４へ出力する。
【００３３】
一方、ウェイクアップ装置１３は、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致しないとき、ウェイクアップ信号を破棄する。そして、ウェイクアップ装置１３は、ウェイクアップ信号の受信を待つ状態になる。
【００３４】
なお、ウェイクアップ装置１３は、ウェイクアップ信号等のパケットを受信する機能のみを有し、パケットを送信する機能を有しない。
【００３５】
メイン装置１４は、例えば、７Ｗの電力を電源１５から受け、その受けた電力によって駆動される。
【００３６】
メイン装置１４は、起動状態であるとき、アンテナ１１を介して端末装置２と無線通信を行い、有線ケーブル２０を介して他の通信装置と通信を行う。
【００３７】
また、メイン装置１４は、一定の期間Ｔ１、端末装置２と無線通信を行わなかったとき、または無線基地局１に帰属する端末装置が存在しないとき、起動状態からスリープ状態へ移行する。なお、一定の期間Ｔ１は、例えば、数十秒に設定される。
【００３８】
更に、メイン装置１４は、スリープ状態にあるときに、ウェイクアップ装置１３から起動信号を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。
【００３９】
電源１５は、１００μＷの電力をウェイクアップ装置１３へ供給し、７Ｗの電力をメイン装置１４へ供給する。
【００４０】
切替器１２は、スイッチ１２１と、端子１２２，１２３とを含む。ウェイクアップ装置１３は、ウェイクアップ信号受信器１３１と、ウェイクアップ判定器１３２とを含む。メイン装置１４は、無線通信モジュール１４１と、有線通信モジュール１４２と、ホストシステム１４３とを含む。
【００４１】
スイッチ１２１は、アンテナ１１に接続される。端子１２２は、ウェイクアップ信号受信器１３１に接続される。端子１２３は、無線通信モジュール１４１に接続される。
【００４２】
スイッチ１２１は、メイン装置１４のホストシステム１４３から制御信号ＣＴＬを受ける。そして、スイッチ１２１は、その制御信号ＣＴＬによってアンテナ１１を端子１２２または端子１２３に接続する。
【００４３】
この場合、制御信号ＣＴＬは、Ｌ（論理ロー）レベルの信号、またはＨ（論理ハイ）レベルの信号からなる。そして、スイッチ１２１は、制御信号ＣＴＬがＬレベルの信号からなる場合、アンテナ１１を端子１２２に接続し、制御信号ＣＴＬがＨレベルの信号からなる場合、アンテナ１１を端子１２３に接続する。
【００４４】
ウェイクアップ信号受信器１３１は、パケットを受信する機能のみを有し、パケットを送信する機能を有しない。
【００４５】
ウェイクアップ信号受信器１３１は、無線通信帯域（＝２．４５ＧＨｚ帯）の１つの周波数に設定されたチャネルＸを有する。そして、ウェイクアップ信号受信器１３１は、スイッチ１２１が端子１２２に接続されたとき、チャネルＸでウェイクアップ信号を待ち受ける。
【００４６】
ウェイクアップ信号受信器１３１は、ウェイクアップ信号をアンテナ１１を介して受信すると、その受信したウェイクアップ信号を復調し、その復調したウェイクアップ信号をウェイクアップ判定器１３２へ出力する。
【００４７】
ウェイクアップ判定器１３２は、無線基地局１のＩＤを予め保持している。ウェイクアップ判定器１３２は、ウェイクアップ信号をウェイクアップ信号受信器１３１から受ける。そして、ウェイクアップ判定器１３２は、その受けたウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップＩＤを抽出する。
【００４８】
そうすると、ウェイクアップ判定器１３２は、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致するか否かを判定する。ウェイクアップ判定器１３２は、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致すると判定したとき、起動信号を生成し、その生成した起動信号をメイン装置１４のホストシステム１４３へ出力する。一方、ウェイクアップ判定器１３２は、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致しないと判定したとき、その抽出したウェイクアップＩＤを破棄する。
【００４９】
無線通信モジュール１４１は、端末装置２との間のデータ通信に使用されるチャネルＺ（＝２．４５ＧＨｚ帯の１つの周波数を有する周波数チャネル）が予め設定されている。
【００５０】
無線通信モジュール１４１は、ホストシステム１４３からコマンド信号ＣＯＭ１を受けると、起動状態からスリープ状態へ移行し、ホストシステム１４３からコマンド信号ＣＯＭ２を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。なお、このスリープ状態は、無線通信モジュール１４１が動作を停止した状態である。
【００５１】
そして、無線通信モジュール１４１は、起動状態へ移行すると、無線基地局１が起動したことを端末装置２へ通知するためのパケット（起動通知）を生成し、その生成したパケット（起動通知）をチャネルＹ（＝２．４５ＧＨｚ帯の１つの周波数を周波数チャネル）で端末装置２へ送信する。
【００５２】
その後、無線通信モジュール１４１は、アンテナ１１を介してビーコンフレームＢｅａｃｏｎを定期的に送信し、周囲に自らの存在並びに起動状態であることを知らせる。その後、無線通信モジュール１４１は、端末装置２との間で無線通信リンクを確立する。そして、無線通信モジュール１４１は、端末装置２と無線通信を行う。この場合、無線通信モジュール１４１は、端末装置２から受信したパケットからデータを取り出してホストシステム１４３へ出力し、ホストシステム１４３から受けたデータを含むパケットを生成して端末装置２へ送信する。
【００５３】
有線通信モジュール１４２は、有線ケーブル２０を介して他の通信装置からデータを受信し、その受信したデータをホストシステム１４３へ出力する。
【００５４】
また、有線通信モジュール１４２は、ホストシステム１４３からデータを受け、その受けたデータを有線ケーブル２０を介して他の通信装置へ送信する。
【００５５】
更に、有線通信モジュール１４２は、ホストシステム１４３からコマンド信号ＣＯＭ１を受けると、起動状態からスリープ状態へ移行し、ホストシステム１４３からコマンド信号ＣＯＭ２を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。なお、このスリープ状態とは、マジックパケットを受信できるが、マジックパケット以外のパケットを受信できない状態である。
【００５６】
ホストシステム１４３は、一定の期間Ｔ１、端末装置２からのパケットを無線通信モジュール１４１を介して受けないとき、または通信範囲ＲＥＧ内に端末装置が存在しないとき、コマンド信号ＣＯＭ１を生成し、その生成したコマンド信号ＣＯＭ１を無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２へ出力するとともに、Ｌレベルの制御信号ＣＴＬを生成して切替器１２へ出力する。そして、ホストシステム１４３は、スリープ状態（＝停止状態）へ移行する。
【００５７】
また、ホストシステム１４３は、ウェイクアップ判定器１３２または有線通信モジュール１４２から起動信号を受けると、スリープ状態から起動状態へ移行する。そして、ホストシステム１４３は、コマンド信号ＣＯＭ２を生成し、その生成したコマンド信号ＣＯＭ２を無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２へ出力するとともに、Ｈレベルの制御信号ＣＴＬを生成して切替器１２へ出力する。
【００５８】
更に、ホストシステム１４３は、無線通信モジュール１４１からデータを受けると、その受けたデータを有線通信モジュール１４２へ出力する。
【００５９】
更に、ホストシステム１４３は、有線通信モジュール１４２からデータを受けると、その受けたデータを無線通信モジュール１４１へ出力する。
【００６０】
更に、ホストシステム１４３は、通信範囲ＲＥＧ内に存在する端末装置を管理する。
【００６１】
図３は、図１に示す端末装置２の構成図である。図３を参照して、端末装置２は、アンテナ２１と、無線通信モジュール２２と、ウェイクアップ信号送信器２３と、ホストシステム２４とを含む。
【００６２】
無線通信モジュール２２は、無線基地局１との間のデータ通信に使用されるチャネルＹが予め設定されている。そして、無線通信モジュール２２は、アンテナ２１を介して無線基地局１から起動通知を受信すると、各通信チャネルをスキャンし、無線基地局１がデータ通信に使用するチャネルＺを特定する。そうすると、無線通信モジュール２２は、チャネルＺを用いて無線基地局１との間で無線通信リンクを確立し、無線基地局１との間で無線通信を行う。
【００６３】
この場合、無線通信モジュール２２は、アンテナ２１を介して無線基地局１からパケットを受信し、その受信したパケットを復調してデータを取り出し、その取り出したデータをホストシステム２４へ出力する。また、無線通信モジュール２２は、ホストシステム２４からデータを受け、その受けたデータを含むパケットを生成し、その生成したパケットを無線ＬＡＮによる変調方式によって変調し、その変調したパケットをチャネルＺでアンテナ２１を介して無線基地局１へ送信する。
【００６４】
なお、無線通信モジュール２２は、無線基地局１がデータ通信に使用するチャネルＺが起動通知に含まれている場合、即座に自己の通信チャネルをチャネルＺに設定し、その設定したチャネルＺを用いて無線基地局１との間で無線通信リンクを確立し、無線基地局１との間で無線通信を行う。
【００６５】
ウェイクアップ信号送信器２３は、コマンド信号ＣＯＭ３およびＥＳＳＩＤ（またはＢＳＳＩＤ）をホストシステム２４から受けると、ＥＳＳＩＤ、ＢＳＳＩＤ、およびそれらのハッシュ値等のいずれかからなるウェイクアップＩＤを生成し、その生成したウェイクアップＩＤを含むウェイクアップ信号を生成する。なお、ウェイクアップＩＤは、端末装置２が起動させる無線基地局を示す情報である。
【００６６】
そして、ウェイクアップ信号送信器２３は、ウェイクアップ信号をオンオフキーイングの変調方式によって変調し、その変調したウェイクアップ信号をアンテナ２１を介してチャネルＸで無線基地局１へ送信する。
【００６７】
このオンオフキーイングの変調方式は、伝送レートが数十ｋｂｐｓ〜数百ｋｂｐｓである変調方式であり、通常の無線ＬＡＮに用いられる変調方式よりも伝送レートが低い。このように伝送レートが低い変調方式によってウェイクアップ信号を変調するのは、１００μＷという非常に低い電力で動作するウェイクアップ装置１３によってウェイクアップ信号を復調できるようにするためである。
【００６８】
ホストシステム２４は、無線通信モジュール２２がアンテナ２１を介して受信したビーコンフレームＢｅａｃｏｎを無線通信モジュール２２から受ける。そして、ホストシステム２４は、その受けたビーコンフレームＢｅａｃｏｎに含まれるＥＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤを取り出して管理するとともに、ＥＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤに基づいて、端末装置２が帰属する無線基地局１を管理する。
【００６９】
また、ホストシステム２４は、無線基地局１からビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信しないとき、無線基地局１がスリープ状態であると判定し、コマンド信号ＣＯＭ３およびＥＳＳＩＤ（またはＢＳＳＩＤ）をウェイクアップ信号送信器２３へ出力する。
【００７０】
更に、ホストシステム２４は、無線通信モジュール２２からデータを受けるとともに、データを生成して無線通信モジュール２２へ出力する。
【００７１】
図４は、図１に示す無線通信システム１０における動作を説明するためのフローチャートである。
【００７２】
図４を参照して、一連の動作が開始されると、無線基地局１のホストシステム１４３は、スリープ状態へ移行するか否かを判定する（ステップＳ１）。より具体的には、無線基地局１のホストシステム１４３は、一定の期間Ｔ１、端末装置２との間で無線通信が行われていないとき、または無線基地局１に帰属する端末装置が存在しないとき、スリープ状態へ移行すると判定する。また、無線基地局１のホストシステム１４３は、一定の期間Ｔ１内に、端末装置２との間で無線通信が行われているとき、または無線基地局１に帰属する端末装置が存在するとき、スリープ状態へ移行しないと判定する。
【００７３】
ステップＳ１において、スリープ状態へ移行すると判定されたとき、無線基地局１のホストシステム１４３は、コマンド信号ＣＯＭ１を生成して無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２へ出力するとともに、Ｌレベルの信号からなる制御信号ＣＴＬを生成して切替器１２へ出力し、自己の動作を停止する。そして、無線基地局１の切替器１２は、Ｌレベルの制御信号ＣＴＬに応じてアンテナ１１を端子１２２に接続する。また、無線基地局１の無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２は、コマンド信号ＣＯＭ１に応じて、動作を停止する。即ち、ステップＳ１において、スリープ状態へ移行すると判定されたとき、メイン装置１４が停止する（ステップＳ２）。
【００７４】
そして、ウェイクアップ装置１３のウェイクアップ信号受信器１３１は、チャネルＸでウェイクアップ信号を待ち受ける（ステップＳ３）。
【００７５】
その後、端末装置２のホストシステム２４は、無線基地局１からビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信しないことを検知する（ステップＳ４）。即ち、端末装置２のホストシステム２４は、無線基地局１がスリープ状態であることを検知する。そして、端末装置２のホストシステム２４は、無線通信を開始するか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００７６】
ステップＳ５において、無線通信を開始すると判定されたとき、端末装置２のホストシステム２４は、起動させたい無線基地局１のＥＳＳＩＤ（またはＢＳＳＩＤ）とコマンド信号ＣＯＭ３とをウェイクアップ信号送信器２３へ出力する。そして、端末装置２のウェイクアップ信号送信器２３は、コマンド信号ＣＯＭ３を受けると、ＥＳＳＩＤ（またはＢＳＳＩＤ）に基づいて、上述した方法によってウェイクアップ信号を生成する。即ち、端末装置２は、起動させたい無線基地局１を示すウェイクアップＩＤを含むウェイクアップ信号を生成する（ステップＳ６）。
【００７７】
そして、端末装置２のウェイクアップ信号送信器２３は、オンオフキーイングの変調方式によってウェイクアップ信号を変調し、その変調したウェイクアップ信号をアンテナ２１を介してチャネルＸで無線基地局１へ送信する（ステップＳ７）。
【００７８】
そうすると、無線基地局１のウェイクアップ信号受信器１３１は、アンテナ１１を介してウェイクアップ信号をチャネルＸで受信し（ステップＳ８）、その受信したウェイクアップ信号を復調する。そして、無線基地局１のウェイクアップ信号受信器１３１は、その復調したウェイクアップ信号をウェイクアップ判定器１３２へ出力する。
【００７９】
無線基地局１のウェイクアップ判定器１３２は、復調されたウェイクアップ信号からウェイクアップＩＤを取り出し、その取り出したウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致するか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００８０】
ステップＳ９において、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致しないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ３へ戻る。
【００８１】
一方、ステップＳ９において、ウェイクアップＩＤが無線基地局１のＩＤに一致すると判定されたとき、無線基地局１のウェイクアップ判定器１３２は、起動信号を生成してホストシステム１４３へ出力する。そして、無線基地局１のホストシステム１４３は、ウェイクアップ判定器１３２からの起動信号に応じてスリープ状態から起動状態へ移行し、コマンド信号ＣＯＭ２を生成して無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２へ出力する。そして、無線基地局１の無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４２は、コマンドＣＯＭ２に応じてスリープ状態から起動状態へ移行する。このように、無線基地局１のメイン装置１４は、ウェイクアップ装置１３からの起動信号に応じて、スリープ状態から起動状態へ移行する（ステップＳ１０）。
【００８２】
そうすると、無線基地局１の無線通信モジュール１４１は、チャネルＺを含む起動通知を生成し、その生成した起動通知をチャネルＹでアンテナ１１を介して端末装置２へ送信する（ステップＳ１１)。
【００８３】
そして、端末装置２の無線通信モジュール２２は、アンテナ２１を介してチャネルＹで起動通知を受信し（ステップＳ１２）、その受信した起動通知をホストシステム２４へ出力する。その後、端末装置２のホストシステム２４は、無線通信モジュール２２からの起動通知に応じて、無線基地局１がスリープ状態から起動状態へ移行したことを検知するとともに、起動通知に含まれるチャネルＺを取り出す。そして、端末装置２のホストシステム２４は、その取り出したチャネルＺを無線通信モジュール２２へ出力する。
【００８４】
そうすると、無線基地局１の無線通信モジュール１４１は、端末装置２との間で無線通信リンクを確立するための無線通信をチャネルＺで開始し、端末装置２は、チャネルＺを用いて無線基地局１との間で無線通信リンクを確立し、無線通信を行う（ステップＳ１３）。
【００８５】
なお、端末装置２の無線通信モジュール２２は、ウェイクアップ信号を無線基地局１へ送信した後、起動通知を無線基地局１から受信しないとき、チャネルをスキャンしてビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信することによって無線基地局１が起動したことを検知する。そして、ビーコンフレームＢｅａｃｏｎは、チャネルＺを含むので、端末装置２の無線通信モジュール２２は、チャネルＺを用いて無線基地局１との間で無線通信を行うことができる。
【００８６】
また、ステップＳ１において、スリープ状態へ移行しないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ１３へ移行する。
【００８７】
そして、ステップＳ１３の後、またはステップＳ５において、無線通信を開始しないと判定されたとき、一連の動作は、終了する。
【００８８】
上述したように、無線基地局１および端末装置２は、チャネルＺで相互に無線通信を行う。また、端末装置２は、チャネルＸでウェイクアップ信号を無線基地局１へ送信し、無線基地局１は、チャネルＸでウェイクアップ信号を受信する。そして、チャネルＸおよびチャネルＺは、両方とも、２．４５ＧＨｚ帯のチャネルである。従って、端末装置２は、無線基地局１のメイン装置１４が無線通信に用いる通信帯域と同じ通信帯域を用いてウェイクアップ信号を送信し、無線基地局１のウェイクアップ装置１３は、メイン装置１４が無線通信に用いる通信帯域と同じ通信帯域を用いてウェイクアップ信号を受信する。
【００８９】
その結果、無線基地局１において、ウェイクアップ装置１３およびメイン装置１４は、１つのアンテナ１１を共用できる。
【００９０】
また、無線基地局１がスリープ状態にあるときに、端末装置２がウェイクアップ信号を生成して無線基地局１へ送信することによって、無線基地局１は、スリープ状態から起動状態へ移行する（ステップＳ６〜Ｓ８，Ｓ９の“ＹＥＳ”，Ｓ１０参照）。
【００９１】
従って、端末装置２によって無線基地局１がスリープ状態から起動状態へ移行するのを遠隔操作できる。
【００９２】
更に、無線基地局１の通信範囲ＲＥＧ内に新たに入って来た端末装置は、無線基地局１からビーコンフレームＢｅａｃｏｎを受信しなければ、無線基地局１がスリープ状態であることを検知し、ウェイクアップ信号を生成して無線基地局１へ送信する（ステップＳ４，Ｓ５の“ＹＥＳ”，Ｓ６，Ｓ７参照）。
【００９３】
従って、無線基地局１の通信範囲ＲＥＧ内に新たに入って来た端末装置によっても、無線基地局１をスリープ状態から起動状態へ移行させることができる。
【００９４】
更に、端末装置２が無線基地局１の通信範囲ＲＥＧから別の無線基地局の通信範囲へ移動するとき（即ち、ハンドオーバーのとき）も、端末装置２は、ウェイクアップ信号を生成して別の無線基地局へ送信することによって別の無線基地局をスリープ状態から起動状態へ移行させることができる。その結果、ハンドオーバーをスムーズに行うことができる。
【００９５】
更に、無線通信システム１０が複数の無線基地局を備える場合、その複数の無線基地局の全てがスリープ状態であっても、端末装置は、起動させたい無線基地局をスリープ状態から起動状態へ移行させることができる。
【００９６】
更に、無線基地局１のウェイクアップ装置１３は、スリープ状態において、メイン装置１４が必要とする電力（＝７Ｗ）の約１０万分の１である１００μＷの電力で動作する。
【００９７】
従って、消費電力を非常に低減できる。
【００９８】
図５は、図１に示す端末装置２の他の構成図である。この発明の実施の形態においては、端末装置２は、図５に示す端末装置２Ａであってもよい。
【００９９】
図５を参照して、端末装置２Ａは、図３に示す端末装置２のウェイクアップ信号送信器２３を削除したものであり、その他は、端末装置２と同じである。
【０１００】
端末装置２Ａのホストシステム２４は、上述した方法によって、無線基地局１がスリープ状態にあることを検知すると、コマンド信号ＣＯＭ３を生成して無線通信モジュール２２へ出力する。
【０１０１】
そして、端末装置２Ａの無線通信モジュール２２は、コマンド信号ＣＯＭ３に応じて、長さによって表されたウェイクアップＩＤを生成し、その生成したウェイクアップＩＤを含むウェイクアップ信号を生成する。
【０１０２】
ここで、長さによって表わされたウェイクアップＩＤとは、例えば、無線基地局１を起動させるためのウェイクアップＩＤを８ビットで表現し、別の無線基地局を起動させるためのウェイクアップＩＤを１６ビットで表現する等、ウェイクアップＩＤの長さ自体が各無線基地局を表していることを言う。
【０１０３】
その後、端末装置２Ａの無線通信モジュール２２は、その生成したウェイクアップ信号を無線ＬＡＮによる変調方式によって変調し、その変調したウェイクアップ信号をチャネルＸで無線基地局１へ送信する。
【０１０４】
このように、端末装置２Ａは、無線ＬＡＮによる変調方式（即ち、伝送レートが速い変調方式）によってウェイクアップ信号を変調して無線基地局１へ送信するが、ウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップＩＤは、その長さによって各無線基地局を表すので、無線基地局１のウェイクアップ装置１３は、ウェイクアップ信号が速い伝送レートの変調方式によって変調されていても、ウェイクアップ信号の長さを検出してウェイクアップＩＤを検出できる。
【０１０５】
無線通信システム１０が端末装置２に代えて端末装置２Ａを備える場合も、無線通信システム１０における動作は、図４に示すフローチャートに従って実行される。
【０１０６】
上記においては、無線基地局１のメイン装置１４（無線通信モジュール１４１、有線通信モジュール１４２およびホストシステム１４３の全て）は、スリープ状態になると動作を停止すると説明した。即ち、無線基地局１のメイン装置１４のスリープ状態は、１つのスリープレベルからなる。
【０１０７】
しかし、この発明の実施の形態においては、これに限らず、無線基地局１は、複数のスリープレベルからなるスリープ状態を有していてもよい。
【０１０８】
以下、複数のスリープレベルについて説明する。
（ｉ）レベル０（通常動作）
無線通信モジュール１４１、有線通信モジュール１４２およびホストシステム１４３の全てが起動状態である。
（ｉｉ）レベル１
無線通信モジュール１４１は、電源がオフされ、有線通信モジュール１４２およびホストシステム１４３は、スリープ状態である。
【０１０９】
そして、このレベル１では、ホストシステム１４３は、無線基地局１に帰属する端末装置が存在する場合、その帰属情報を補助記憶装置に保持し、帰属を（無線基地局１の内部的に）維持したままスリープする。
（ｉｉｉ）レベル２
無線通信モジュール１４１および有線通信モジュール１４は、電源がオフされ、ホストシステム１４３は、スリープ状態である。そして、このレベル２でも、ホストシステム１４３は、無線基地局１に帰属する端末装置が存在する場合、その帰属情報を補助記憶装置に保持し、帰属を（無線基地局の内部的に）維持したままスリープする。
（ｉｖ）レベル３
無線通信モジュール１４１およびホストシステム１４３は、電源がオフされ、有線通信モジュール１４２は、ホストがスリープ状態であるとき、稼働状態である。
【０１１０】
レベル３では、ウェイクアップ装置１３または有線通信モジュール１４２が起動用信号を受信することによってホストシステム１４３を起動状態にする。即ち、ウェイクアップ装置１３が端末装置２からウェイクアップ信号を起動用信号として受信し、有線通信モジュール１４２がホストから起動用信号を受信することによってホストシステム１４３を起動状態にする。
（ｖ）レベル４
無線通信モジュール１４１、有線通信モジュール１４２およびホストシステム１４３の全ての電源がオフされている。
【０１１１】
上述したレベル０は、起動状態を表し、レベル１〜レベル４が複数のスリープレベルを表す。
【０１１２】
この発明の実施の形態においては、上述したレベル１〜レベル４から任意のレベルを選択し、その選択したレベルをスリープ状態として無線基地局１へ設定する。この場合、無線基地局１のメイン装置１４は、一定の期間Ｔ１、端末装置２との間で無線通信を行わなかったとき、または無線基地局１に帰属する端末装置が存在しないとき、その設定されたスリープレベル（＝レベル１〜レベル４のいずれか）からなるスリープ状態へ移行する。
【０１１３】
また、この発明の実施の形態においては、通信の状態に応じて、状態が遷移するようにしてもよい。
【０１１４】
以下、状態が動的に遷移する状態遷移図について説明する。
【０１１５】
図６は、状態遷移図である。図６を参照して、状態遷移図は、レベル０、レベル１およびレベル３からなる。
【０１１６】
無線基地局１のメイン装置１４は、最初、電源がオフされた状態にあり、起動されると、レベル０へ移行する。そして、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル０で通常の起動状態における動作を行う。
【０１１７】
無線基地局１のメイン装置１４は、レベル０において、一定時間（Ｔ１）、端末装置２との間で無線通信が無くなると、レベル１へ移行する。そして、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル１において、ウェイクアップ装置１３が端末装置２から起動用信号（無線）を受けた時、またはホストから有線通信モジュール１４２が起動用信号（有線）を受けたとき、レベル０へ移行する。また、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル１において、帰属端末が無く、一定時間（Ｔ２）内に起動信号を受信しないとき、レベル３へ移行する。一定時間Ｔ２は、例えば、数十秒である。
【０１１８】
無線基地局１のメイン装置１４は、レベル３において、ウェイクアップ装置１３が端末装置２から起動用信号（無線）を受けた時、またはホストから有線通信モジュール１４２が起動用信号（有線）を受けたとき、レベル０へ移行する。
【０１１９】
図７は、他の状態遷移図である。図７を参照して、状態遷移図は、レベル０、レベル１およびレベル４からなる。
【０１２０】
図７に示す状態遷移図は、図６に示す状態遷移図のレベル３をレベル４に代えたものであり、その他は、図６に示す状態遷移図と同じである。
【０１２１】
無線基地局１のメイン装置１４は、レベル１において、帰属端末が無く、一定時間（Ｔ２）内に起動信号を受信しないとき、レベル４へ移行する。
【０１２２】
また、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル４において、ウェイクアップ装置１３が端末装置２から起動用信号（無線）を受けた時、レベル０へ移行する。
【０１２３】
その他の説明は、図６に示す状態遷移図の説明と同じである。
【０１２４】
図８は、更に他の状態遷移図である。図８を参照して、状態遷移図は、レベル０、レベル１、レベル２およびレベル４からなる。
【０１２５】
図８に示す状態遷移図は、図７に示す状態遷移図のレベル１とレベル４との間にレベル２を挿入したものであり、その他は、図７に示す状態遷移図と同じである。
【０１２６】
無線基地局１のメイン装置１４は、レベル１において、帰属端末が無く、一定時間（Ｔ２）内に起動信号を受信しないとき、レベル２へ移行する。
【０１２７】
そして、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル２において、ウェイクアップ装置１３が端末装置２から起動用信号（無線）を受けると、レベル０へ移行する。また、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル２において、一定時間（Ｔ３）内に起動信号を受信しないとき、レベル４へ移行する。一定時間Ｔ３は、例えば、数分である。
【０１２８】
その他の説明は、図６，７に示す状態遷移図の説明と同じである。
【０１２９】
図９は、更に他の状態遷移図である。図９を参照して、状態遷移図は、レベル０、レベル１、レベル３およびレベル４からなる。
【０１３０】
図９に示す状態遷移図は、図８に示す状態遷移図のレベル２をレベル３に代えたものであり、その他は、図８に示す状態遷移図と同じである。
【０１３１】
無線基地局１のメイン装置１４は、レベル１において、帰属端末が無く、一定時間（Ｔ２）内に起動信号を受信しないとき、レベル３へ移行する。
【０１３２】
そして、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル３において、ウェイクアップ装置１３が端末装置２から起動用信号（無線）を受けたとき、またはホストから有線通信モジュール１４２が起動用信号（有線）を受けたとき、レベル０へ移行する。また、無線基地局１のメイン装置１４は、レベル２において、一定時間（Ｔ３）内に起動信号を受信しないとき、レベル４へ移行する。
【０１３３】
その他の説明は、図６〜８に示す状態遷移図の説明と同じである。
【０１３４】
従って、無線基地局１のメイン装置１４は、上述した図６から図９に示す状態遷移図のいずれかに従って状態が遷移するようにしてもよい。この場合、無線通信モジュール１４１、有線通信モジュール１４２およびホストシステム１４３は、複数のスリープレベルに応じて電源がオフされ、またはスリープ状態になる。
【０１３５】
なお、この発明の実施の形態においては、無線基地局１のメイン装置１４は、スリープ状態へ移行すると判定したときに、無線基地局１に帰属する端末装置が存在する場合、スリープ状態への移行の可否を端末装置へ問合せ、端末装置が許可した場合にスリープ状態へ移行するようにしてもよい。この場合、端末装置２は、問合信号を無線基地局１から受信すると、無線基地局１との間で無線通信を開始する予定がなければ、スリープ状態への移行を許可する信号を無線基地局１へ送信する。
【０１３６】
これによって、無線基地局１は、無線基地局１と端末装置２との間の無線通信が無いことを確認した後にスリープ状態へ移行できる。
【０１３７】
上記においては、ウェイクアップ信号は、オンオフキーイングの変調方式によって変調されると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、ウェイクアップ信号は、ＡＳＫおよびＦＳＫ等の変調方式によって変調されてもよい。
【０１３８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
この発明は、無線基地局およびそれを用いた無線通信システムに適用される。
【符号の説明】
【０１４０】
１ 無線基地局、２，２Ａ 端末装置、１０ 無線通信システム、１１，２１ アンテナ、１２ 切替器、１３ ウェイクアップ装置、１４ メイン装置、１５ 電源、２０ 有線ケーブル、２２，１４１ 無線通信モジュール、２３ ウェイクアップ信号送信器、２４，１４３ ホストシステム、３０ ネットワーク、１２１ スイッチ、１２２，１２３ 端子、１３１ ウェイクアップ信号受信器、１３２ ウェイクアップ判定器、１４２ 有線通信モジュール。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置を管理するための管理フレームを定期的に送信するとともに、前記端末装置と無線通信を行う起動状態と、前記端末装置と無線通信を行うことができないスリープ状態とを有し、一定の期間、前記端末装置と無線通信を行わなかったとき、または当該無線基地局に帰属する端末装置が存在しないとき、前記起動状態から前記スリープ状態へ移行するメイン装置と、
前記メイン装置が前記スリープ状態にあるときに、前記メイン装置の状態を前記スリープ状態から前記起動状態に移行させるためのウェイクアップ信号を前記メイン装置へのアクセスを開始する第１の端末装置から受信すると、前記メイン装置を前記スリープ状態から前記起動状態に移行させるウェイクアップ装置とを備え、
前記ウェイクアップ装置は、前記メイン装置が前記起動状態において送受信するデータの伝送レートよりも低い伝送レートを有する変調方式によって変調され、かつ、前記第１の端末装置が起動させる無線基地局を示す情報を含む前記ウェイクアップ信号を前記メイン装置が無線通信に用いる周波数帯と同じ周波数帯で前記第１の端末装置から受信し、その受信したウェイクアップ信号の復調処理を実行して前記メイン装置を前記スリープ状態から前記起動状態に移行させる、無線基地局。
【請求項２】
端末装置を管理するための管理フレームを定期的に送信するとともに、前記端末装置と無線通信を行う起動状態と、前記端末装置と無線通信を行うことができないスリープ状態とを有し、一定の期間、前記端末装置と無線通信を行わなかったとき、または当該無線基地局に帰属する端末装置が存在しないとき、前記起動状態から前記スリープ状態へ移行するメイン装置と、
前記メイン装置が前記スリープ状態にあるときに、前記メイン装置の状態を前記スリープ状態から前記起動状態に移行させるためのウェイクアップ信号を前記メイン装置へのアクセスを開始する第１の端末装置から受信すると、前記メイン装置を前記スリープ状態から前記起動状態に移行させるウェイクアップ装置とを備え、
前記ウェイクアップ装置は、前記第１の端末装置が起動させる無線基地局を示す情報を長さによって表した前記ウェイクアップ信号を前記第１の端末装置から受信し、その受信したウェイクアップ信号の復調処理を実行して前記メイン装置を前記スリープ状態から前記起動状態に移行させる、無線基地局。
【請求項３】
前記メイン装置は、当該無線基地局に帰属する端末装置が存在するときに前記起動状態から前記スリープ状態へ移行する場合、前記スリープ状態への移行の可否を問い合わせる問合信号を当該無線基地局に帰属する全ての端末装置へ送信し、前記全ての端末装置が前記スリープ状態への移行を許可すると、前記スリープ状態へ移行する、請求項１または請求項２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記スリープ状態は、複数のスリープレベルからなり、
前記メイン装置は、
前記起動状態において前記端末装置と無線通信を行う無線通信モジュールと、
有線ケーブルを介してネットワークに接続された有線通信モジュールと、
前記無線通信モジュールおよび前記有線通信モジュールを制御するホストシステムとを含み、
前記無線通信モジュール、前記有線通信モジュールおよび前記ホストシステムは、前記複数のスリープレベルに応じて電源がオフされ、またはスリープ状態になる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線基地局。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線基地局と、
前記無線基地局が前記スリープ状態にあるときに前記無線基地局と無線通信を開始するとき、前記ウェイクアップ信号を前記無線基地局へ送信する端末装置とを備える無線通信システム。
【請求項６】
前記端末装置は、前記無線基地局を示す情報を長さによって表した前記ウェイクアップ信号を無線ＬＡＮの変調方式によって変調して前記無線基地局へ送信する、請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項１】
端末装置を管理するための管理フレームを定期的に送信するとともに、前記端末装置と無線通信を行う起動状態と、前記端末装置と無線通信を行うことができないスリープ状態とを有し、一定の期間、前記端末装置と無線通信を行わなかったとき、または当該無線基地局に帰属する端末装置が存在しないとき、前記起動状態から前記スリープ状態へ移行するメイン装置と、
前記メイン装置が前記スリープ状態にあるときに、前記メイン装置の状態を前記スリープ状態から前記起動状態に移行させるためのウェイクアップ信号を前記メイン装置へのアクセスを開始する第１の端末装置から受信すると、前記メイン装置を前記スリープ状態から前記起動状態に移行させるウェイクアップ装置とを備え、
前記ウェイクアップ装置は、前記メイン装置が前記起動状態において送受信するデータの伝送レートよりも低い伝送レートを有する変調方式によって変調され、かつ、前記第１の端末装置が起動させる無線基地局を示す情報を含む前記ウェイクアップ信号を前記メイン装置が無線通信に用いる周波数帯と同じ周波数帯で前記第１の端末装置から受信し、その受信したウェイクアップ信号の復調処理を実行して前記メイン装置を前記スリープ状態から前記起動状態に移行させる、無線基地局。
【請求項２】
端末装置を管理するための管理フレームを定期的に送信するとともに、前記端末装置と無線通信を行う起動状態と、前記端末装置と無線通信を行うことができないスリープ状態とを有し、一定の期間、前記端末装置と無線通信を行わなかったとき、または当該無線基地局に帰属する端末装置が存在しないとき、前記起動状態から前記スリープ状態へ移行するメイン装置と、
前記メイン装置が前記スリープ状態にあるときに、前記メイン装置の状態を前記スリープ状態から前記起動状態に移行させるためのウェイクアップ信号を前記メイン装置へのアクセスを開始する第１の端末装置から受信すると、前記メイン装置を前記スリープ状態から前記起動状態に移行させるウェイクアップ装置とを備え、
前記ウェイクアップ装置は、前記第１の端末装置が起動させる無線基地局を示す情報を長さによって表した前記ウェイクアップ信号を前記第１の端末装置から受信し、その受信したウェイクアップ信号の復調処理を実行して前記メイン装置を前記スリープ状態から前記起動状態に移行させる、無線基地局。
【請求項３】
前記メイン装置は、当該無線基地局に帰属する端末装置が存在するときに前記起動状態から前記スリープ状態へ移行する場合、前記スリープ状態への移行の可否を問い合わせる問合信号を当該無線基地局に帰属する全ての端末装置へ送信し、前記全ての端末装置が前記スリープ状態への移行を許可すると、前記スリープ状態へ移行する、請求項１または請求項２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記スリープ状態は、複数のスリープレベルからなり、
前記メイン装置は、
前記起動状態において前記端末装置と無線通信を行う無線通信モジュールと、
有線ケーブルを介してネットワークに接続された有線通信モジュールと、
前記無線通信モジュールおよび前記有線通信モジュールを制御するホストシステムとを含み、
前記無線通信モジュール、前記有線通信モジュールおよび前記ホストシステムは、前記複数のスリープレベルに応じて電源がオフされ、またはスリープ状態になる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線基地局。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線基地局と、
前記無線基地局が前記スリープ状態にあるときに前記無線基地局と無線通信を開始するとき、前記ウェイクアップ信号を前記無線基地局へ送信する端末装置とを備える無線通信システム。
【請求項６】
前記端末装置は、前記無線基地局を示す情報を長さによって表した前記ウェイクアップ信号を無線ＬＡＮの変調方式によって変調して前記無線基地局へ送信する、請求項５に記載の無線通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１７５５１６（Ｐ２０１２−１７５５１６Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３７０３１（Ｐ２０１１−３７０３１）
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２２年度、支出負担行為担当官、総務省大臣官房会計課企画官、研究テーマ「無駄な消費電力量を削減するＲａｄｉｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓの研究開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３９３０３１５８６）株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (905)
【出願人】（０００２３２２５４）日本電気通信システム株式会社 (586)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２２年度、支出負担行為担当官、総務省大臣官房会計課企画官、研究テーマ「無駄な消費電力量を削減するＲａｄｉｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓの研究開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３９３０３１５８６）株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (905)
【出願人】（０００２３２２５４）日本電気通信システム株式会社 (586)
【Ｆターム（参考）】
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