無線通信装置、無線通信方法および通信制御プログラム
【課題】複数の無線通信網に接続可能な無線通信装置の消費電力を抑制する。
【解決手段】無線部１１は、無線通信網２１に接続するとビーコン信号を継続的に受信する。無線部１２は、無線部１１が無線通信網２１に接続していないとき、無線通信網２２を介して間欠的にデータ通信を行う。制御部１３は、無線部１１がビーコン信号を受信する場合の受信間隔についてのパラメータを、無線通信網２１の信号から検出し、検出したパラメータに基づいて、無線通信網２１との接続を解除するか否か制御する。
【解決手段】無線部１１は、無線通信網２１に接続するとビーコン信号を継続的に受信する。無線部１２は、無線部１１が無線通信網２１に接続していないとき、無線通信網２２を介して間欠的にデータ通信を行う。制御部１３は、無線部１１がビーコン信号を受信する場合の受信間隔についてのパラメータを、無線通信網２１の信号から検出し、検出したパラメータに基づいて、無線通信網２１との接続を解除するか否か制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信装置、無線通信方法および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話システムや無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの無線通信システムが広く利用されている。無線通信装置の中には、複数の種類の無線通信網を利用可能なものがある。例えば、移動通信網に接続して無線通信を行う無線部と無線ＬＡＮに接続して無線通信を行う無線部の両方を備えた携帯電話機がある。このような無線通信装置を用いることで、場所に応じて利用する無線通信網を選択することができ、複数の種類の無線通信網それぞれの利点を享受することができる。例えば、無線ＬＡＮが利用可能な場所では無線ＬＡＮを利用し、それ以外の場所では移動通信網を利用することで、通信の高速性などの前者の利点と通信可能エリアの広さなどの後者の利点とを享受できる。
【０００３】
なお、携帯電話通信部と無線ＬＡＮ通信部を備え、電源が投入されると各無線通信部を初期化して待ち受け状態または休止状態に移行させることで、通信開始までの時間を短縮できるようにした携帯電話機が提案されている。また、アクセスポイントに設定されている省電力パラメータに基づいて、自装置が省電力状態と非省電力状態の何れの状態で動作するか判定し、判定した状態を表示部に表示する端末装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６３５２０号公報
【特許文献２】特開２００９−１１８１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、無線通信網には、無線通信装置に動的にＩＰ（Internet Protocol）アドレスを割り当て、一定時間通信が行われないとＩＰアドレスの割り当てを解除するものがある。ＩＰアドレスが割り当てられている状態では、無線通信装置は自装置宛てのメッセージがあると無線通信網から通知されるサービス（いわゆるプッシュ型サービス）を利用することができる。そこで、無線通信装置は、待ち受け状態でもＩＰアドレスの割り当てを維持するよう動作する（例えば、定期的に通信を行う）ことが考えられる。しかし、複数の種類の無線通信網を利用可能な無線通信装置の場合、複数の無線部をどの様に動作させれば、消費電力の抑制に有利になるかという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、複数の無線通信網に接続可能な無線通信装置の消費電力を抑制することができる無線通信装置、無線通信方法および通信制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の無線部と第２の無線部と制御部とを有する無線通信装置が提供される。第１の無線部は、第１の無線通信網に接続するとビーコン信号を継続的に受信する。第２の無線部は、第１の無線部が第１の無線通信網に接続していないとき、第２の無線通信網を介して間欠的にデータ通信を行う。制御部は、第１の無線部がビーコン信号を受信する場合の受信間隔についてのパラメータを、第１の無線通信網の信号から検出し、検出したパラメータに基づいて、第１の無線通信網との接続を解除するか否か制御する。
【０００８】
また、第１および第２の無線部を有する無線通信装置の無線通信方法が提供される。この無線通信方法では、ビーコン信号の受信間隔についてのパラメータを第１の無線通信網の信号から検出する。パラメータに基づいて、第１の無線通信網との接続を解除するか否か決定する。第１の無線通信網との接続を維持する場合、第１の無線部がビーコン信号を継続的に受信し、第１の無線通信網との接続を解除する場合、第２の無線部が第２の無線通信網を介して間欠的にデータ通信を行う。また、上記無線通信方法をコンピュータに実行させるための通信制御プログラムが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上記無線通信装置、無線通信方法および通信制御プログラムによれば、複数の無線通信網に接続可能な無線通信装置の消費電力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態の無線通信装置を示す図である。
【図２】第２の実施の形態の無線通信システムを示す図である。
【図３】端末装置を示すブロック図である。
【図４】制御サーバを示すブロック図である。
【図５】ビーコンフレームの構造例を示す図である。
【図６】待ち受け時の無線通信例を示す図である。
【図７】待ち受け時の消費電力例を示す図である。
【図８】ＤＴＩＭと消費電力の対応例を示すグラフである。
【図９】第２の実施の形態の端末装置の機能を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施の形態の待ち受け制御を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施の形態の端末装置の機能を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施の形態の待ち受け制御を示すフローチャートである。
【図１３】累積消費電力の変化例を示すグラフである。
【図１４】第４の実施の形態の端末装置の機能を示すブロック図である。
【図１５】第４の実施の形態の時間測定を示すフローチャートである。
【図１６】待ち受け時間テーブルの構造例を示す図である。
【図１７】第４の実施の形態の待ち受け制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態を、図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の無線通信装置を示す図である。無線通信装置１０は、無線部１１（第１の無線部）、無線部１２（第２の無線部）および制御部１３を有する。
【００１２】
無線部１１は、無線通信網２１（第１の無線通信網）に接続して無線通信が可能な無線通信部である。無線通信網２１としては、例えば、無線ＬＡＮが挙げられる。無線部１１は、無線通信網２１に接続すると、ビーコン信号を継続的に受信する。例えば、無線通信網２１のアクセスポイントから、ビーコン信号を周期的に受信する。ビーコン信号の受信間隔は、無線通信網２１から通知されるパラメータに基づいて決定される。
【００１３】
無線部１２は、無線通信網２２（第２の無線通信網）に接続して無線通信が可能な無線通信部である。無線通信網２２としては、例えば、移動通信網が挙げられる。無線部１２は、無線部１１が無線通信網２１に接続していない場合、無線通信装置１０が待ち受け状態の間、無線通信網２２を介して間欠的にデータ通信を行う（当該機能を、ＡｌｗａｙｓＯＮと呼ぶことがある）。一方、無線部１１が無線通信網２１に接続している場合、待ち受け状態の間の間欠的なデータ通信は行わない。
【００１４】
制御部１３は、ビーコン信号の受信間隔についてのパラメータを、無線通信網２１の信号から検出する。そして、検出したパラメータに基づいて、無線通信装置１０が待ち受け状態の間、無線通信網２１との接続を解除するか否か決定する。無線通信網２１との接続が維持される場合、無線部１１はビーコン信号を受信し、無線部１２は間欠的なデータ通信を行わないことになる。一方、無線通信網２１との接続が解除される場合、無線部１１はビーコン信号を受信せず、無線部１２は間欠的にデータ通信を行うことになる。制御部１３は、例えば、ビーコン信号の受信間隔が大きくなる場合は無線通信網２１との接続を維持し、受信間隔が小さくなる場合は接続を解除すると決定することが考えられる。
【００１５】
なお、本出願の発明者は、待ち受け状態の間、無線ＬＡＮの接続を解除する場合は移動通信網を介して間欠的にデータ通信を行い、無線ＬＡＮの接続を維持する場合は当該ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行わない無線通信装置があることを、製品調査により発見した。例えば、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信が行われることで、移動通信網から割り当てられたＩＰアドレスが待ち受け中に解放されることを抑制できる。ただし、無線ＬＡＮから割り当てられたＩＰアドレスが維持されていれば、移動通信網から割り当てられたＩＰアドレスが解放されてもよく、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行わなくてよい。そこで、ＡｌｗａｙｓＯＮ機能と無線ＬＡＮの接続維持とを選択適用することが考えられる。
【００１６】
上記の無線通信装置１０は、ビーコン信号の受信間隔についてのパラメータを無線通信網２１の信号から検出し、パラメータに基づいて、無線通信網２１との接続を解除するか否か決定する。無線通信網２１との接続を維持する場合、無線部１１がビーコン信号を継続的に受信し、無線通信網２１との接続を解除する場合、無線部１２が無線通信網２２を介して間欠的にデータ通信を行うよう制御する。
【００１７】
無線通信装置１０によれば、無線部１１によるビーコン信号の受信と無線部１２による間欠的なデータ通信のうち、待ち受け中の消費電力の抑制に有利な方法を選択することが可能となる。例えば、アクセスポイントに設定されたパラメータに基づいて決定されるビーコン信号の受信間隔が大きい場合は、無線部１１がビーコン信号を受信した方が有利であると判断し、ビーコン信号の受信間隔が小さい場合は、無線部１２が間欠的にデータ通信を行った方が有利であると判断することが可能となる。
【００１８】
以下に説明する第２〜４の実施の形態では、無線ＬＡＮと３Ｇ（3rd Generation）網などの移動通信網とを利用可能な端末装置の例を挙げる。ただし、第１の実施の形態で述べた無線通信網２１，２２は、無線ＬＡＮや移動通信網に限定されない。
【００１９】
［第２の実施の形態］
図２は、第２の実施の形態の無線通信システムを示す図である。第２の実施の形態の無線通信システムは、端末装置１００、アクセスポイント２１０、基地局２２０、制御サーバ３００、ＬＡＮ４１、移動通信網４２およびＩＰネットワーク４３を含む。
【００２０】
端末装置１００は、無線ＬＡＮおよび移動通信網４２を利用して無線通信を行うことができる無線通信装置であり、例えば、携帯電話機や携帯情報端末装置などである。端末装置１００は、第１の実施の形態の無線通信装置１０の一例である。端末装置１００は、アクセスポイント２１０にアクセスして無線ＬＡＮに接続し、基地局２２０にアクセスして移動通信網４２に接続する。端末装置１００は、通話やＷｅｂブラウジングなどのアプリケーション処理が行われていない待ち受け中は、省電力化が図られるように動作する。
【００２１】
アクセスポイント２１０は、有線のＬＡＮ４１に接続された無線通信装置である。アクセスポイント２１０は、端末装置１００と無線通信を行い、端末装置１００とＬＡＮ４１との間でデータを転送する。アクセスポイント２１０は、予め設定されたパラメータを含むビーコンフレームを定期的に送信している。ＬＡＮ４１は、端末装置１００が接続すると、端末装置１００にＩＰアドレスを割り当てる。なお、ＬＡＮ４１およびアクセスポイント２１０は、第１の実施の形態の無線通信網２１の一例である。
【００２２】
基地局２２０は、有線の移動通信網４２に接続された無線通信装置である。基地局２２０は、端末装置１００と無線通信を行い、端末装置１００と移動通信網４２との間でデータを中継する。移動通信網４２は、端末装置１００が接続すると、端末装置１００にＩＰアドレスを割り当てる。ただし、データ通信が一定時間行われないと、端末装置１００に割り当てたＩＰアドレスを解放する。なお、移動通信網４２および基地局２２０は、第１の実施の形態の無線通信網２２の一例である。
【００２３】
制御サーバ３００は、ＩＰネットワーク４３を介してＬＡＮ４１および移動通信網４２と接続されたサーバコンピュータである。制御サーバ３００は、ＬＡＮ４１または移動通信網４２を介して端末装置１００と通信を行い、端末装置１００に割り当てられたＩＰアドレスを登録する。そして、登録されているＩＰアドレスを用いて、端末装置１００へのプッシュ型メッセージの送信（例えば、電子メールの到着通知など）を行う。また、制御サーバ３００は、端末装置１００の機能を拡張するためのプログラムを配信する。なお、第２の実施の形態では、メッセージ送信とプログラム配信とを同一サーバが実行することとしたが、異なるサーバが実行するようにしてもよい。
【００２４】
図３は、端末装置を示すブロック図である。端末装置１００は、無線部１１１，１１２、制御部１１３、音声信号処理部１１４、ディスプレイ１１５、キーパッド１１６、メモリ１１７、スピーカ１１８およびマイクロホン１１９を有する。
【００２５】
無線部１１１は、無線ＬＡＮの規格に従って、アクセスポイント２１０と無線通信を行う。無線部１１１は、第１の実施の形態の無線部１１の一例である。無線部１１２は、移動無線通信の規格に従って、基地局２２０と無線通信を行う。無線部１１２は、第１の実施の形態の無線部１２の一例である。無線部１１１，１１２は、例えば、受信信号をダウンコンバートし、復調・誤り訂正復号を行って、抽出したデータを制御部１１３に出力する。また、制御部１１３から取得するデータを誤り訂正符号化・変調し、無線信号にアップコンバートしてアンテナから出力する。
【００２６】
制御部１１３は、無線通信や画面表示などの端末装置１００の動作を制御する。制御部１１３は、第１の実施の形態の制御部１３の一例である。制御部１１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１３ａおよびＲＡＭ（Random Access Memory）１１３ｂを有する。ＣＰＵ１１３ａは、メモリ１１７に記憶されたプログラムやデータの少なくとも一部を読み出してＲＡＭ１１３ｂに展開しプログラムを実行する。ＲＡＭ１１３ｂは、ＣＰＵ１１３ａが読み出したプログラムやデータを一時的に記憶する揮発性メモリである。制御部１１３は、待ち受け状態では、アプリケーションプログラムの実行を停止する。
【００２７】
音声信号処理部１１４は、制御部１１３の制御のもと、音声信号処理を行う。音声信号処理部１１４は、制御部１１３から取得するデジタルの音声データを処理し、音声信号をスピーカ１１８に出力する。また、マイクロホン１１９から取得する音声信号を処理し、デジタルの音声データとして制御部１１３に出力する。
【００２８】
ディスプレイ１１５は、制御部１１３から取得する画像信号に従って、操作画面を表示する。ディスプレイ１１５として、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイを用いることができる。キーパッド１１６は、複数の入力キーを備えている。キーパッド１１６は、ユーザにより何れかの入力キーが押下されると、押下された入力キーを示す入力信号を制御部１１３に出力する。なお、端末装置１００は、ディスプレイ１１５に対するタッチ操作を検出するタッチパネルを備えてもよい。
【００２９】
メモリ１１７は、ＯＳ（Operating System）プログラムやアプリケーションプログラムなどのプログラム、および、制御部１１３の処理に用いられるデータを記憶する不揮発性メモリである。メモリ１１７として、例えば、フラッシュメモリを用いることができる。記憶されるプログラムには、待ち受け時の無線通信の方法を制御するための通信制御プログラムが含まれる。制御部１１３は、制御サーバ３００が配信するプログラムを取得してメモリ１１７に格納することで、端末装置１００の機能を拡張することも可能である。
【００３０】
スピーカ１１８は、音声信号処理部１１４から取得する音声信号としての電気信号を物理振動に変換して音を再生する。例えば、ユーザが通話を行っているとき、通話相手の声や背景雑音がスピーカ１１８から出力される。マイクロホン１１９は、音の物理振動を電気信号に変換することで音声入力を受け付け、音声信号としての電気信号を音声信号処理部１１４に出力する。例えば、ユーザが通話を行っているとき、ユーザの声や背景雑音がマイクロホン１１９から入力される。
【００３１】
図４は、制御サーバを示すブロック図である。制御サーバ３００は、ＣＰＵ３１１、ＲＡＭ３１２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３１３、画像信号処理部３１４、入力信号処理部３１５、ディスクドライブ３１６および通信部３１７を有する。上記ユニットは、制御サーバ３００内でバスに接続されている。
【００３２】
ＣＰＵ３１１は、ＨＤＤ３１３に記憶されたプログラムやデータの少なくとも一部を読み出してＲＡＭ３１２に展開しプログラムを実行する。ＲＡＭ３１２は、ＣＰＵ３１１が読み出したプログラムやデータを一時的に記憶する揮発性メモリである。ＨＤＤ３１３は、ＯＳプログラムやアプリケーションプログラムなどのプログラム、および、ＣＰＵ３１１の処理に用いられるデータを記憶する。ＨＤＤ３１３は、内蔵の磁気ディスクに対し読み書きを行う。なお、他の種類の不揮発性記憶装置を制御サーバ３００に設けてもよい。
【００３３】
画像信号処理部３１４は、ＣＰＵ３１１の命令に従って、制御サーバ３００に接続されたディスプレイ３２１に操作画面を表示させる。ディスプレイ３２１として、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイを用いることができる。入力信号処理部３１５は、制御サーバ３００に接続された入力デバイス３２２から入力信号を取得し、ＣＰＵ３１１に通知する。入力デバイス３２２としては、例えば、マウスなどのポインティングデバイスやキーボードを用いることができる。
【００３４】
ディスクドライブ３１６は、記録媒体３２３に記録されたプログラムやデータを読み取る駆動装置である。記録媒体３２３として、例えば、フレキシブルディスク（ＦＤ：Flexible Disk）などの磁気ディスク、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスク、光磁気ディスク（ＭＯ：Magneto-Optical disk）を用いることができる。通信部３１７は、ＩＰネットワーク４３に接続して有線通信を行う。例えば、通信部３１７は、端末装置１００の接続時に通信を行い端末装置１００に割り当てられたＩＰアドレスを取得する。また、端末装置１００の待ち受け中に通信を行う場合がある。
【００３５】
なお、記録媒体３２３に、端末装置１００に実行させるプログラムを記録しておくこともできる。その場合、ディスクドライブ３１６は、記録媒体３２３に記録されたプログラムを読み込み、ＨＤＤ３１３に格納してもよい。制御サーバ３００は、例えば、ＨＤＤ３１３に格納されたプログラムを端末装置１００に配信する。
【００３６】
図５は、ビーコンフレームの構造例を示す図である。図５に示すようなビーコンフレームが、アクセスポイント２１０から定期的（例えば、１００ミリ秒毎）に送信される。ビーコンフレームは、ＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ、フレームボディおよびＦＣＳ（Frame Check Sequence）を含む。ＭＡＣヘッダは、フレームに付加されるＭＡＣ層のヘッダである。ＦＣＳは、フレームの誤り検出に用いられる検査ビットである。
【００３７】
フレームボディは、ビーコンインターバル、サポートレート、ＤＴＩＭ（Delivery Traffic Indication Message）ピリオドなどのパラメータの値を含む。ビーコンフレームで送信されるパラメータの値は、アクセスポイント２１０に予め設定されている。ビーコンインターバルは、ビーコンフレームの送信間隔を示す。サポートレートは、アクセスポイント２１０がサポートしている伝送レートを示す。ＤＴＩＭピリオドは、送信されるビーコンフレームのうち少なくとも受信すべきビーコンフレームの間隔を示す。例えば、ビーコンインターバル＝１００ミリ秒，ＤＴＩＭピリオド＝１０の場合、端末装置１００は、少なくとも１００ミリ秒×１０＝１秒に１回、ビーコンフレームを受信する。
【００３８】
図６は、待ち受け時の無線通信例を示す図である。端末装置１００は、待ち受け中は基地局２２０との無線レイヤの同期を維持するため、例えば、２．５６秒毎に基地局２２０と無線通信を行う。更に、端末装置１００は、ＩＰアドレスの割り当てを維持するため、無線ＬＡＮの接続を維持するか、または、移動通信網４２を介して制御サーバ３００と間欠的にデータ通信を行う（ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信）。
【００３９】
例えば、端末装置１００は、無線ＬＡＮの接続を解除して無線部１１１の動作を停止させた場合、２８分毎に移動通信網４２を介して制御サーバ３００とデータ通信を行う（図６（Ａ））。一方、無線ＬＡＮの接続を維持する場合、アクセスポイント２１０から通知されるパラメータの値に応じた間隔でビーコンフレームを受信する。パラメータの値は、接続先のアクセスポイントによって異なる可能性がある（図６（Ｂ）（Ｃ））。
【００４０】
図７は、待ち受け時の消費電力例を示す図である。端末装置１００は、待ち受け状態を維持するためのベース電力および基地局２２０との同期を維持するための電力として、例えば、３．２８ｍＡを消費する。更に、端末装置１００は、ビーコンフレームを受信するための電力、または、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信のための電力を消費する。
【００４１】
例えば、端末装置１００は、無線ＬＡＮの接続を解除してＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う場合、平均で２．７２ｍＡを消費する（図７（Ａ））。無線ＬＡＮの接続を維持し、ビーコンインターバル＝１００ミリ秒，ＤＴＩＭ＝１（受信間隔が１００ミリ秒）の場合、０．６６ｍＡの無線部１１１のベース電力と、５．０６ｍＡの受信電力とを消費する（図７（Ｂ））。無線ＬＡＮの接続を維持し、ビーコンインターバル＝１００ミリ秒，ＤＴＩＭ＝１０（受信間隔が１秒）の場合、０．６６ｍＡの無線部１１１のベース電力と、０．５１ｍＡの受信電力とを消費する（図７（Ｃ））。
【００４２】
このように、端末装置１００の消費電力が低くなる待ち受け方法は、アクセスポイント２１０から通知されるパラメータの値に依存する。図７の例の場合、ビーコンインターバル＝１００ミリ秒，ＤＴＩＭ＝１であれば、無線部１１１の動作を停止させた方が消費電力が低くなる。一方、ビーコンインターバル＝１００ミリ秒，ＤＴＩＭ＝１０であれば、無線部１１１の動作を維持した方が消費電力が低くなる。
【００４３】
図８は、ＤＴＩＭと消費電力の対応例を示すグラフである。図８のグラフの横軸はアクセスポイント２１０から通知されるＤＴＩＭ、縦軸は待ち受け中の端末装置１００の平均消費電力を示している。なお、ビーコンインターバルは１００ミリ秒に固定されているとする。無線ＬＡＮの接続を維持する待ち受け方法の消費電力は、ＤＴＩＭに反比例する。図８の例では、ＤＴＩＭが３以上のとき、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う待ち受け方法より消費電力が低くなる。一方、ＤＴＩＭが２以下のときは、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う待ち受け方法より消費電力が高くなる。
【００４４】
以下、端末装置１００における待ち受け時の通信方法の制御について説明する。なお、第２の実施の形態では、ビーコンインターバルが一定（例えば、ビーコンインターバル＝１００ミリ秒）であると想定する。よって、ビーコンフレームの受信間隔を決定するためのパラメータとして、主にＤＴＩＭを考慮する。
【００４５】
図９は、第２の実施の形態の端末装置の機能を示すブロック図である。端末装置１００には、制御部１１３がプログラムを実行することで、パラメータ検出部１２１、待ち受け選択部１２２、無線ＬＡＮ接続部１２３および移動通信網接続部１２４が実現される。なお、パラメータ検出部１２１および待ち受け選択部１２２は、前述の通信制御プログラムにより実現されてもよく、無線ＬＡＮ接続部１２３および移動通信網接続部１２４はＯＳプログラムにより実現されてもよい。
【００４６】
パラメータ検出部１２１は、端末装置１００が無線ＬＡＮに接続したとき、無線部１１１が受信したビーコンフレームに含まれるパラメータを検出する。これにより、アクセスポイント２１０に設定されているＤＴＩＭの値が検出される。
【００４７】
待ち受け選択部１２２は、パラメータ検出部１２１で検出されたＤＴＩＭの値とメモリ１１７に予め記憶されているＤＴＩＭ閾値とを比較する。待ち受け選択部１２２は、比較結果に応じて、端末装置１００が待ち受け状態になったときに無線ＬＡＮの接続を維持するか解除するか決定する。
【００４８】
無線ＬＡＮ接続部１２３は、制御部１１３がアプリケーションプログラムを実行している状態から実行を停止した待ち受け状態に移行するとき、待ち受け選択部１２２の決定に従って、無線部１１１の動作を制御する。無線ＬＡＮの接続を解除する場合、無線部１１１の動作を停止させる（例えば、無線部１１１への電力供給を停止させる）。
【００４９】
移動通信網接続部１２４は、制御部１１３が待ち受け状態に移行するとき、無線ＬＡＮの接続が維持されるか否かに応じて、無線部１１２の動作を制御する。無線ＬＡＮの接続が解除される場合、メモリ１１７に予め記憶された周期情報が示す周期（例えば、２８分）で、無線部１１２がＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行うよう制御する。
【００５０】
ここで、メモリ１１７に記憶されたＤＴＩＭ閾値は、端末装置１００を出荷する前や、通信制御プログラムを配布する前などに、端末装置１００以外のコンピュータで予め算出しておいてもよい。ＤＴＩＭ閾値は、例えば、以下の手順により算出することができる。
【００５１】
まず、式（１）に従って、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う場合の端末装置１００の平均消費電力ＩOFFを算出する。式（１）において、ＩａはＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う間の消費電力、ｔａは１回のデータ通信の時間、Ｔは周期（例えば、２８分）を示す。図７の例の場合ＩOFF＝６ｍＡである。次に、ビーコンフレームを受信する場合の端末装置１００の消費電力を、ＤＴＩＭの値を１から増加させて測定する。例えば、図８のプロットが示すような消費電力を測定する。そして、消費電力がＩOFF未満となる最小のＤＴＩＭを、ＤＴＩＭ閾値とする。図８の例の場合、ＤＴＩＭ閾値＝３となる。
【００５２】
【数１】
【００５３】
図１０は、第２の実施の形態の待ち受け制御を示すフローチャートである。以下、図１０に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
（ステップＳ１１）無線部１１１は、無線ＬＡＮに接続すると、アクセスポイント２１０からビーコンフレームを受信する。
【００５４】
（ステップＳ１２）パラメータ検出部１２１は、ステップＳ１１で受信したビーコンフレームに含まれるＤＴＩＭを検出する。
（ステップＳ１３）待ち受け選択部１２２は、ステップＳ１２で検出されたＤＴＩＭの値が、メモリ１１７に記憶されたＤＴＩＭ閾値以上であるか判断する。閾値以上の場合、処理をステップＳ１４に進める。閾値未満の場合、処理をステップＳ１６に進める。
【００５５】
（ステップＳ１４）待ち受け選択部１２２は、無線ＬＡＮの接続を維持した方が消費電力が低いと判断し、待ち受け中に無線部１１１の動作を維持すると決定する。
（ステップＳ１５）端末装置１００が待ち受け状態に移行すると、無線部１１１は、ＤＴＩＭから決まる間隔で、アクセスポイント２１０からビーコンフレームを受信する。無線部１１２は、定期的（例えば、２．５６秒毎）に基地局２２０と無線通信を行う。
【００５６】
（ステップＳ１６）待ち受け選択部１２２は、無線ＬＡＮの接続を解除した方が消費電力が低いと判断し、待ち受け中に無線部１１１の動作を停止すると決定する。
（ステップＳ１７）端末装置１００が待ち受け状態に移行すると、無線部１１１は、ビーコンフレームの受信を停止する。無線部１１２は、定期的に基地局２２０と無線通信を行う。また、周期情報が示す周期（例えば、２８分）で、制御サーバ３００とＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う。
【００５７】
端末装置１００によれば、無線部１１１によるビーコンフレームの受信と無線部１１２によるＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信のうち、待ち受け中の消費電力が低くなる方を選択することが可能となる。接続先のアクセスポイント２１０に設定されたＤＴＩＭが閾値以上の場合は、無線部１１１がビーコンフレームを受信した方が有利と判断し、ＤＴＩＭが閾値より小さい場合は、無線部１１２がＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行った方が有利と判断することができる。従って、端末装置１００の消費電力が抑制される。
【００５８】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態を説明する。第２の実施の形態との差異を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第３の実施の形態では、無線ＬＡＮのビーコンインターバルがアクセスポイントによって異なる可能性がある場合を考える。第３の実施の形態の無線通信システムは、図２〜４に示した第２の実施の形態と同様のシステム構成によって実現できる。ただし、第３の実施の形態では、通信制御プログラムによって実現される機能が、第２の実施の形態と異なる。
【００５９】
図１１は、第３の実施の形態の端末装置の機能を示すブロック図である。第３の実施の形態の端末装置１００ａには、制御部１１３がプログラムを実行することで、パラメータ検出部１２１、待ち受け選択部１２２ａ、無線ＬＡＮ接続部１２３、移動通信網接続部１２４および電力算出部１２５が実現される。
【００６０】
待ち受け選択部１２２ａは、パラメータ検出部１２１で検出されたビーコンインターバルおよびＤＴＩＭの値を、電力算出部１２５に通知する。そして、無線ＬＡＮの接続を維持した場合の予想消費電力を電力算出部１２５から取得し、メモリ１１７に予め記憶された電力閾値と比較する。待ち受け選択部１２２ａは、比較結果に応じて、端末装置１００ａが待ち受け状態になったときに無線ＬＡＮの接続を維持するか解除するか決定する。
【００６１】
電力算出部１２５は、待ち受け選択部１２２ａから通知されたビーコンインターバルおよびＤＴＩＭの値と、メモリ１１７に予め記憶された電力パラメータとを用いて、無線ＬＡＮの接続を維持した場合の予想消費電力を算出する。そして、算出した予想消費電力を待ち受け選択部１２２ａに回答する。
【００６２】
ここで、メモリ１１７に記憶された電力閾値は、端末装置１００ａを出荷する前や、通信制御プログラムを配布する前などに、端末装置１００ａ以外のコンピュータで予め算出しておいてもよい。電力閾値ＩThは、例えば、式（２）に従って算出できる。式（２）において、ＩａはＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う間の消費電力、Ｉｂは待ち受け状態を維持するためのベース電力および基地局２２０との同期のための電力の合計、ｔａは１回のデータ通信の時間、Ｔは周期を示す。図７の例の場合、Ｉｂ＝３．２８ｍＡ，（Ｉａ−Ｉｂ）×ｔａ／Ｔ＝２．７２ｍＡ，ＩTh＝６ｍＡである。
【００６３】
【数２】
【００６４】
図１２は、第３の実施の形態の待ち受け制御を示すフローチャートである。以下、図１２に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
（ステップＳ２１）無線部１１１は、無線ＬＡＮに接続すると、アクセスポイント２１０からビーコンフレームを受信する。
【００６５】
（ステップＳ２２）パラメータ検出部１２１は、ステップＳ１１で受信したビーコンフレームに含まれるビーコンインターバルおよびＤＴＩＭを検出する。
（ステップＳ２３）電力算出部１２５は、ステップＳ２２で検出されたビーコンインターバル（ＢＩ）およびＤＴＩＭと、メモリ１１７に記憶された電力パラメータを用いて、予想消費電力を算出する。予想消費電力ＩONは、例えば、式（３）に従って算出する。
【００６６】
式（３）において、Ｉｂは待ち受け状態を維持ためのベース電力および基地局２２０との同期のための電力の合計、Ｉｗは無線部１１１のベース電力、Ｉｃはビーコンインターバル＝１００ミリ秒，ＤＴＩＭ＝１の場合のビーコンフレームの受信電力を示す。図７の例の場合、Ｉｂ＝３．２８ｍＡ，Ｉｗ＝０．６６ｍＡ，Ｉｃ＝５．０６ｍＡである。メモリ１１７に記憶される電力パラメータには、Ｉｂ，Ｉｗ，Ｉｃが含まれる。
【００６７】
【数３】
【００６８】
（ステップＳ２４）待ち受け選択部１２２ａは、ステップＳ２３で算出された予想消費電力が、メモリ１１７に記憶された電力閾値以下であるか判断する。閾値以下の場合、処理をステップＳ２５に進める。閾値を超える場合、処理をステップＳ２７に進める。
【００６９】
（ステップＳ２５）待ち受け選択部１２２ａは、無線ＬＡＮの接続を維持した方が消費電力が低いと判断し、待ち受け中に無線部１１１の動作を維持すると決定する。
（ステップＳ２６）端末装置１００ａが待ち受け状態に移行すると、無線部１１１は、ビーコンインターバルとＤＴＩＭから決まる間隔で、アクセスポイント２１０からビーコンフレームを受信する。無線部１１２は、定期的に基地局２２０と無線通信を行う。
【００７０】
（ステップＳ２７）待ち受け選択部１２２ａは、無線ＬＡＮの接続を解除した方が消費電力が低いと判断し、待ち受け中に無線部１１１の動作を停止すると決定する。
（ステップＳ２８）端末装置１００ａが待ち受け状態に移行すると、無線部１１１は、ビーコンフレームの受信を停止する。無線部１１２は、定期的に基地局２２０と無線通信を行う。また、周期情報が示す周期で、制御サーバ３００とデータ通信を行う。
【００７１】
端末装置１００ａによれば、第２の実施の形態と同様、端末装置１００ａの消費電力が抑制される。また、端末装置１００ａによれば、アクセスポイントによってビーコンインターバルの設定が異なる場合でも、消費電力が低い待ち受け方法を選択できる。
【００７２】
なお、端末装置１００ａは、待ち受け中にビーコンフレームの受信を継続したまま、無線ＬＡＮの圏外に移動する可能性がある。そこで、制御部１１３は、アクセスポイント２１０からの受信電力が低下して無線ＬＡＮの圏外に移動したことを検出すると、一定時間経過後または即時に、無線部１１２がＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を開始するよう制御してもよい。端末装置１００ａは、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を開始することで、移動通信網４２からＩＰアドレスが割り当てられた状態を維持でき、移動通信網４２経由でプッシュ型メッセージを受信できるようになる。この待ち受け方法の切り替え制御は、第２の実施の形態の端末装置１００が実行してもよい。
【００７３】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態を説明する。第２および第３の実施の形態との差異を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第４の実施の形態では、待ち受け時間の長さを更に考慮して、消費電力が低くなる待ち受け方法を選択する。第４の実施の形態の無線通信システムは、図２〜４に示した第２の実施の形態と同様のシステム構成によって実現できる。ただし、第４の実施の形態では、通信制御プログラムによって実現される機能が、第２および第３の実施の形態と異なる。
【００７４】
図１３は、累積消費電力の変化例を示すグラフである。図１３のグラフの横軸は待ち受け状態に移行してからの経過時間、縦軸は端末装置の累積消費電力を示している。なお、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信の周期は２８分であるとする。また、待ち受け状態を維持するためのベース電力および基地局との同期を維持するための電力は無視している。
【００７５】
無線ＬＡＮの接続を維持する待ち受け方法では、累積消費電力は経過時間に比例する。一方、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う待ち受け方法では、累積消費電力は２８分毎に増加する。よって、平均消費電力が前者の方が低いとしても、待ち受け時間がＡｌｗａｙｓＯＮの周期である２８分より短いときは、後者の方が累積消費電力が低くなる。そこで、第４の実施の形態では、待ち受け時間を予測して、待ち受け方法を選択する。
【００７６】
図１４は、第４の実施の形態の端末装置の機能を示すブロック図である。第４の実施の形態の端末装置１００ｂには、制御部１１３がプログラムを実行することで、パラメータ検出部１２１、待ち受け選択部１２２ｂ、無線ＬＡＮ接続部１２３、移動通信網接続部１２４、電力算出部１２５および時間測定部１２６が実現される。
【００７７】
待ち受け選択部１２２ｂは、パラメータ検出部１２１で検出されたビーコンインターバルおよびＤＴＩＭの値を電力算出部１２５に通知する。そして、無線ＬＡＮの接続を維持した場合の予想消費電力を電力算出部１２５から取得し、メモリ１１７に予め記憶された電力閾値と比較する。また、待ち受け選択部１２２ｂは、メモリ１１７に記憶された待ち受け時間データから、現在の曜日および時間帯に対応する平均待ち受け時間を検索する。待ち受け選択部１２２ｂは、比較結果および平均待ち受け時間に基づいて、端末装置１００ｂが待ち受け状態になったときに無線ＬＡＮの接続を維持するか解除するか決定する。
【００７８】
時間測定部１２６は、端末装置１００ｂが待ち受け状態へ移行したタイミングおよび待ち受け状態が解除されたタイミングを検出し、実績としての待ち受け時間を算出する。また、算出された待ち受け時間を集計し、曜日および時間帯毎の平均待ち受け時間を算出する。そして、メモリ１１７に記憶された待ち受け時間データを更新する。
【００７９】
図１５は、第４の実施の形態の時間測定を示すフローチャートである。以下、図１５に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
（ステップＳ３１）時間測定部１２６は、制御部１１３がアプリケーションプログラムの実行を停止する待ち受け状態に移行することを検出したか判断する。検出した場合、処理をステップＳ３２に進める。検出しない場合、処理をステップＳ３３に進める。
【００８０】
（ステップＳ３２）時間測定部１２６は、待ち受け状態に移行する際に現在時刻を取得して、メモリ１１７に記憶しておく。そして、処理を終了する。
（ステップＳ３３）時間測定部１２６は、制御部１１３が待ち受け状態を解除してアクティブ状態に移行したことを検出したか判断する。検出した場合、処理をステップＳ３４に進める。検出しない場合、処理を終了する。
【００８１】
（ステップＳ３４）時間測定部１２６は、現在時刻を取得し、ステップＳ３２でメモリ１１７に記憶された時刻との差分を、待ち受け時間として算出する。
（ステップＳ３５）時間測定部１２６は、ステップＳ３４で算出した待ち受け時間を、現在の曜日および時間帯に対応付けて、メモリ１１７に記憶された待ち受け時間データに追加する。なお、時間測定部１２６は、待ち受け時間データに最新のＮ個（Ｎは２以上の整数）の待ち受け時間が登録されているように、古い待ち受け時間を削除してもよい。
【００８２】
（ステップＳ３６）時間測定部１２６は、メモリ１１７に記憶された待ち受け時間データから、現在の曜日および時間帯に対応付けられている過去の待ち受け時間を取得し、当該曜日および時間帯の平均待ち受け時間を算出する。そして、待ち受け時間データに登録されている平均待ち受け時間を更新する。
【００８３】
図１６は、待ち受け時間テーブルの構造例を示す図である。例えば、図１６に示すような待ち受け時間テーブルが、時間測定部１２６によって生成され、待ち受け時間データとしてメモリ１１７に記憶される。ただし、図１６のデータ構造は一例であり、待ち受け時間データの構造はこれに限定されない。
【００８４】
待ち受け時間テーブルには、曜日および時間帯と対応付けて、平均時間および時間＃１〜＃１０が登録される。時間＃１〜＃１０は、曜日および時間帯毎に算出された直近の１０回の待ち受け時間の実績値である。新たな待ち受け時間が１つ登録されると、古い方から待ち受け時間が１つ削除される。平均時間は、時間＃１〜＃１０の平均値である。
【００８５】
図１７は、第４の実施の形態の待ち受け制御を示すフローチャートである。以下、図１７に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
（ステップＳ４１）無線部１１１は、無線ＬＡＮに接続すると、アクセスポイント２１０からビーコンフレームを受信する。
【００８６】
（ステップＳ４２）パラメータ検出部１２１は、ステップＳ４１で受信したビーコンフレームに含まれるビーコンインターバルおよびＤＴＩＭを検出する。
（ステップＳ４３）電力算出部１２５は、ステップＳ４２で検出されたビーコンインターバルおよびＤＴＩＭと、メモリ１１７に記憶された電力パラメータを用いて、予想消費電力を算出する。予想消費電力の算出には、例えば、前述の式（３）を用いる。
【００８７】
（ステップＳ４４）待ち受け選択部１２２ｂは、ステップＳ４３で算出された予想消費電力が、メモリ１１７に記憶された電力閾値以下であるか判断する。閾値以下の場合、処理をステップＳ４５に進める。閾値を超える場合、処理をステップＳ４９に進める。
【００８８】
（ステップＳ４５）待ち受け選択部１２２ｂは、メモリ１１７に記憶された待ち受け時間データから、現在の曜日および時間帯に対応する平均待ち受け時間を検索する。
（ステップＳ４６）待ち受け選択部１２２ｂは、ステップＳ４５で検索された平均待ち受け時間が、周期情報が示す周期（例えば、２８分）より長いか判断する。長い場合、処理をステップＳ４７に進める。それ以外の場合、処理をステップＳ４９に進める。
【００８９】
（ステップＳ４７）待ち受け選択部１２２ｂは、無線ＬＡＮの接続を維持した方が消費電力が低いと判断し、待ち受け中に無線部１１１の動作を維持すると決定する。
（ステップＳ４８）端末装置１００ｂが待ち受け状態に移行すると、無線部１１１は、ビーコンインターバルとＤＴＩＭから決まる間隔で、アクセスポイント２１０からビーコンフレームを受信する。無線部１１２は、定期的に基地局２２０と無線通信を行う。
【００９０】
（ステップＳ４９）待ち受け選択部１２２ｂは、無線ＬＡＮの接続を解除した方が消費電力が低いと判断し、待ち受け中に無線部１１１の動作を停止すると決定する。
（ステップＳ５０）端末装置１００ｂが待ち受け状態に移行すると、無線部１１１は、ビーコンフレームの受信を停止する。無線部１１２は、定期的に基地局２２０と無線通信を行う。また、周期情報が示す周期で、制御サーバ３００とデータ通信を行う。
【００９１】
端末装置１００ｂによれば、第２および第３の実施の形態と同様、端末装置１００ｂの消費電力が抑制される。また、端末装置１００ｂによれば、過去の待ち受け時間の統計から予測される待ち受け時間が短い場合には、無線ＬＡＮのビーコンフレームの受信を継続しない。よって、短時間の待ち受けの消費電力が抑制される。なお、第４の実施の形態では、ビーコンインターバルおよびＤＴＩＭから算出される予想消費電力と電力閾値とを比較したが、第２の実施の形態と同様に、ＤＴＩＭとＤＴＩＭ閾値とを比較してもよい。
【００９２】
なお、前述の通り、端末装置１００，１００ａ，１００ｂの通信制御機能は、コンピュータを用いて実現できる。その場合、端末装置１００，１００ａ，１００ｂに実行させる処理を示す通信制御プログラムが提供される。通信制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体（例えば、記録媒体３２３）に記録することができる。記録媒体として、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリを使用できる。磁気ディスクには、ＨＤＤおよびＦＤが含まれる。光ディスクには、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤおよびＤＶＤ−Ｒ／ＲＷが含まれる。
【００９３】
通信制御プログラムを流通させる場合、例えば、当該プログラムを記録した可搬記録媒体が提供される。または、当該プログラムを他のコンピュータの記憶装置（例えば、制御サーバのＨＤＤ３１３）に格納しておき、ネットワーク経由で当該プログラムを端末装置１００，１００ａ，１００ｂに配布することもできる。端末装置１００，１００ａ，１００ｂは、例えば、可搬記録媒体に記録されたプログラムまたは他のコンピュータから受信したプログラムを記憶装置（例えば、メモリ１１７）に格納する。そして、記憶装置からプログラムを読み込んで実行する。ただし、可搬型記録媒体からプログラムを直接読み込んで実行することもできる。または、他のコンピュータからプログラムを受信する毎に逐次、受信したプログラムを実行することもできる。
【符号の説明】
【００９４】
１０ 無線通信装置
１１，１２ 無線部
１３ 制御部
２１，２２ 無線通信網
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信装置、無線通信方法および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話システムや無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの無線通信システムが広く利用されている。無線通信装置の中には、複数の種類の無線通信網を利用可能なものがある。例えば、移動通信網に接続して無線通信を行う無線部と無線ＬＡＮに接続して無線通信を行う無線部の両方を備えた携帯電話機がある。このような無線通信装置を用いることで、場所に応じて利用する無線通信網を選択することができ、複数の種類の無線通信網それぞれの利点を享受することができる。例えば、無線ＬＡＮが利用可能な場所では無線ＬＡＮを利用し、それ以外の場所では移動通信網を利用することで、通信の高速性などの前者の利点と通信可能エリアの広さなどの後者の利点とを享受できる。
【０００３】
なお、携帯電話通信部と無線ＬＡＮ通信部を備え、電源が投入されると各無線通信部を初期化して待ち受け状態または休止状態に移行させることで、通信開始までの時間を短縮できるようにした携帯電話機が提案されている。また、アクセスポイントに設定されている省電力パラメータに基づいて、自装置が省電力状態と非省電力状態の何れの状態で動作するか判定し、判定した状態を表示部に表示する端末装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６３５２０号公報
【特許文献２】特開２００９−１１８１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、無線通信網には、無線通信装置に動的にＩＰ（Internet Protocol）アドレスを割り当て、一定時間通信が行われないとＩＰアドレスの割り当てを解除するものがある。ＩＰアドレスが割り当てられている状態では、無線通信装置は自装置宛てのメッセージがあると無線通信網から通知されるサービス（いわゆるプッシュ型サービス）を利用することができる。そこで、無線通信装置は、待ち受け状態でもＩＰアドレスの割り当てを維持するよう動作する（例えば、定期的に通信を行う）ことが考えられる。しかし、複数の種類の無線通信網を利用可能な無線通信装置の場合、複数の無線部をどの様に動作させれば、消費電力の抑制に有利になるかという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、複数の無線通信網に接続可能な無線通信装置の消費電力を抑制することができる無線通信装置、無線通信方法および通信制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の無線部と第２の無線部と制御部とを有する無線通信装置が提供される。第１の無線部は、第１の無線通信網に接続するとビーコン信号を継続的に受信する。第２の無線部は、第１の無線部が第１の無線通信網に接続していないとき、第２の無線通信網を介して間欠的にデータ通信を行う。制御部は、第１の無線部がビーコン信号を受信する場合の受信間隔についてのパラメータを、第１の無線通信網の信号から検出し、検出したパラメータに基づいて、第１の無線通信網との接続を解除するか否か制御する。
【０００８】
また、第１および第２の無線部を有する無線通信装置の無線通信方法が提供される。この無線通信方法では、ビーコン信号の受信間隔についてのパラメータを第１の無線通信網の信号から検出する。パラメータに基づいて、第１の無線通信網との接続を解除するか否か決定する。第１の無線通信網との接続を維持する場合、第１の無線部がビーコン信号を継続的に受信し、第１の無線通信網との接続を解除する場合、第２の無線部が第２の無線通信網を介して間欠的にデータ通信を行う。また、上記無線通信方法をコンピュータに実行させるための通信制御プログラムが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上記無線通信装置、無線通信方法および通信制御プログラムによれば、複数の無線通信網に接続可能な無線通信装置の消費電力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態の無線通信装置を示す図である。
【図２】第２の実施の形態の無線通信システムを示す図である。
【図３】端末装置を示すブロック図である。
【図４】制御サーバを示すブロック図である。
【図５】ビーコンフレームの構造例を示す図である。
【図６】待ち受け時の無線通信例を示す図である。
【図７】待ち受け時の消費電力例を示す図である。
【図８】ＤＴＩＭと消費電力の対応例を示すグラフである。
【図９】第２の実施の形態の端末装置の機能を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施の形態の待ち受け制御を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施の形態の端末装置の機能を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施の形態の待ち受け制御を示すフローチャートである。
【図１３】累積消費電力の変化例を示すグラフである。
【図１４】第４の実施の形態の端末装置の機能を示すブロック図である。
【図１５】第４の実施の形態の時間測定を示すフローチャートである。
【図１６】待ち受け時間テーブルの構造例を示す図である。
【図１７】第４の実施の形態の待ち受け制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態を、図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の無線通信装置を示す図である。無線通信装置１０は、無線部１１（第１の無線部）、無線部１２（第２の無線部）および制御部１３を有する。
【００１２】
無線部１１は、無線通信網２１（第１の無線通信網）に接続して無線通信が可能な無線通信部である。無線通信網２１としては、例えば、無線ＬＡＮが挙げられる。無線部１１は、無線通信網２１に接続すると、ビーコン信号を継続的に受信する。例えば、無線通信網２１のアクセスポイントから、ビーコン信号を周期的に受信する。ビーコン信号の受信間隔は、無線通信網２１から通知されるパラメータに基づいて決定される。
【００１３】
無線部１２は、無線通信網２２（第２の無線通信網）に接続して無線通信が可能な無線通信部である。無線通信網２２としては、例えば、移動通信網が挙げられる。無線部１２は、無線部１１が無線通信網２１に接続していない場合、無線通信装置１０が待ち受け状態の間、無線通信網２２を介して間欠的にデータ通信を行う（当該機能を、ＡｌｗａｙｓＯＮと呼ぶことがある）。一方、無線部１１が無線通信網２１に接続している場合、待ち受け状態の間の間欠的なデータ通信は行わない。
【００１４】
制御部１３は、ビーコン信号の受信間隔についてのパラメータを、無線通信網２１の信号から検出する。そして、検出したパラメータに基づいて、無線通信装置１０が待ち受け状態の間、無線通信網２１との接続を解除するか否か決定する。無線通信網２１との接続が維持される場合、無線部１１はビーコン信号を受信し、無線部１２は間欠的なデータ通信を行わないことになる。一方、無線通信網２１との接続が解除される場合、無線部１１はビーコン信号を受信せず、無線部１２は間欠的にデータ通信を行うことになる。制御部１３は、例えば、ビーコン信号の受信間隔が大きくなる場合は無線通信網２１との接続を維持し、受信間隔が小さくなる場合は接続を解除すると決定することが考えられる。
【００１５】
なお、本出願の発明者は、待ち受け状態の間、無線ＬＡＮの接続を解除する場合は移動通信網を介して間欠的にデータ通信を行い、無線ＬＡＮの接続を維持する場合は当該ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行わない無線通信装置があることを、製品調査により発見した。例えば、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信が行われることで、移動通信網から割り当てられたＩＰアドレスが待ち受け中に解放されることを抑制できる。ただし、無線ＬＡＮから割り当てられたＩＰアドレスが維持されていれば、移動通信網から割り当てられたＩＰアドレスが解放されてもよく、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行わなくてよい。そこで、ＡｌｗａｙｓＯＮ機能と無線ＬＡＮの接続維持とを選択適用することが考えられる。
【００１６】
上記の無線通信装置１０は、ビーコン信号の受信間隔についてのパラメータを無線通信網２１の信号から検出し、パラメータに基づいて、無線通信網２１との接続を解除するか否か決定する。無線通信網２１との接続を維持する場合、無線部１１がビーコン信号を継続的に受信し、無線通信網２１との接続を解除する場合、無線部１２が無線通信網２２を介して間欠的にデータ通信を行うよう制御する。
【００１７】
無線通信装置１０によれば、無線部１１によるビーコン信号の受信と無線部１２による間欠的なデータ通信のうち、待ち受け中の消費電力の抑制に有利な方法を選択することが可能となる。例えば、アクセスポイントに設定されたパラメータに基づいて決定されるビーコン信号の受信間隔が大きい場合は、無線部１１がビーコン信号を受信した方が有利であると判断し、ビーコン信号の受信間隔が小さい場合は、無線部１２が間欠的にデータ通信を行った方が有利であると判断することが可能となる。
【００１８】
以下に説明する第２〜４の実施の形態では、無線ＬＡＮと３Ｇ（3rd Generation）網などの移動通信網とを利用可能な端末装置の例を挙げる。ただし、第１の実施の形態で述べた無線通信網２１，２２は、無線ＬＡＮや移動通信網に限定されない。
【００１９】
［第２の実施の形態］
図２は、第２の実施の形態の無線通信システムを示す図である。第２の実施の形態の無線通信システムは、端末装置１００、アクセスポイント２１０、基地局２２０、制御サーバ３００、ＬＡＮ４１、移動通信網４２およびＩＰネットワーク４３を含む。
【００２０】
端末装置１００は、無線ＬＡＮおよび移動通信網４２を利用して無線通信を行うことができる無線通信装置であり、例えば、携帯電話機や携帯情報端末装置などである。端末装置１００は、第１の実施の形態の無線通信装置１０の一例である。端末装置１００は、アクセスポイント２１０にアクセスして無線ＬＡＮに接続し、基地局２２０にアクセスして移動通信網４２に接続する。端末装置１００は、通話やＷｅｂブラウジングなどのアプリケーション処理が行われていない待ち受け中は、省電力化が図られるように動作する。
【００２１】
アクセスポイント２１０は、有線のＬＡＮ４１に接続された無線通信装置である。アクセスポイント２１０は、端末装置１００と無線通信を行い、端末装置１００とＬＡＮ４１との間でデータを転送する。アクセスポイント２１０は、予め設定されたパラメータを含むビーコンフレームを定期的に送信している。ＬＡＮ４１は、端末装置１００が接続すると、端末装置１００にＩＰアドレスを割り当てる。なお、ＬＡＮ４１およびアクセスポイント２１０は、第１の実施の形態の無線通信網２１の一例である。
【００２２】
基地局２２０は、有線の移動通信網４２に接続された無線通信装置である。基地局２２０は、端末装置１００と無線通信を行い、端末装置１００と移動通信網４２との間でデータを中継する。移動通信網４２は、端末装置１００が接続すると、端末装置１００にＩＰアドレスを割り当てる。ただし、データ通信が一定時間行われないと、端末装置１００に割り当てたＩＰアドレスを解放する。なお、移動通信網４２および基地局２２０は、第１の実施の形態の無線通信網２２の一例である。
【００２３】
制御サーバ３００は、ＩＰネットワーク４３を介してＬＡＮ４１および移動通信網４２と接続されたサーバコンピュータである。制御サーバ３００は、ＬＡＮ４１または移動通信網４２を介して端末装置１００と通信を行い、端末装置１００に割り当てられたＩＰアドレスを登録する。そして、登録されているＩＰアドレスを用いて、端末装置１００へのプッシュ型メッセージの送信（例えば、電子メールの到着通知など）を行う。また、制御サーバ３００は、端末装置１００の機能を拡張するためのプログラムを配信する。なお、第２の実施の形態では、メッセージ送信とプログラム配信とを同一サーバが実行することとしたが、異なるサーバが実行するようにしてもよい。
【００２４】
図３は、端末装置を示すブロック図である。端末装置１００は、無線部１１１，１１２、制御部１１３、音声信号処理部１１４、ディスプレイ１１５、キーパッド１１６、メモリ１１７、スピーカ１１８およびマイクロホン１１９を有する。
【００２５】
無線部１１１は、無線ＬＡＮの規格に従って、アクセスポイント２１０と無線通信を行う。無線部１１１は、第１の実施の形態の無線部１１の一例である。無線部１１２は、移動無線通信の規格に従って、基地局２２０と無線通信を行う。無線部１１２は、第１の実施の形態の無線部１２の一例である。無線部１１１，１１２は、例えば、受信信号をダウンコンバートし、復調・誤り訂正復号を行って、抽出したデータを制御部１１３に出力する。また、制御部１１３から取得するデータを誤り訂正符号化・変調し、無線信号にアップコンバートしてアンテナから出力する。
【００２６】
制御部１１３は、無線通信や画面表示などの端末装置１００の動作を制御する。制御部１１３は、第１の実施の形態の制御部１３の一例である。制御部１１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１３ａおよびＲＡＭ（Random Access Memory）１１３ｂを有する。ＣＰＵ１１３ａは、メモリ１１７に記憶されたプログラムやデータの少なくとも一部を読み出してＲＡＭ１１３ｂに展開しプログラムを実行する。ＲＡＭ１１３ｂは、ＣＰＵ１１３ａが読み出したプログラムやデータを一時的に記憶する揮発性メモリである。制御部１１３は、待ち受け状態では、アプリケーションプログラムの実行を停止する。
【００２７】
音声信号処理部１１４は、制御部１１３の制御のもと、音声信号処理を行う。音声信号処理部１１４は、制御部１１３から取得するデジタルの音声データを処理し、音声信号をスピーカ１１８に出力する。また、マイクロホン１１９から取得する音声信号を処理し、デジタルの音声データとして制御部１１３に出力する。
【００２８】
ディスプレイ１１５は、制御部１１３から取得する画像信号に従って、操作画面を表示する。ディスプレイ１１５として、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイを用いることができる。キーパッド１１６は、複数の入力キーを備えている。キーパッド１１６は、ユーザにより何れかの入力キーが押下されると、押下された入力キーを示す入力信号を制御部１１３に出力する。なお、端末装置１００は、ディスプレイ１１５に対するタッチ操作を検出するタッチパネルを備えてもよい。
【００２９】
メモリ１１７は、ＯＳ（Operating System）プログラムやアプリケーションプログラムなどのプログラム、および、制御部１１３の処理に用いられるデータを記憶する不揮発性メモリである。メモリ１１７として、例えば、フラッシュメモリを用いることができる。記憶されるプログラムには、待ち受け時の無線通信の方法を制御するための通信制御プログラムが含まれる。制御部１１３は、制御サーバ３００が配信するプログラムを取得してメモリ１１７に格納することで、端末装置１００の機能を拡張することも可能である。
【００３０】
スピーカ１１８は、音声信号処理部１１４から取得する音声信号としての電気信号を物理振動に変換して音を再生する。例えば、ユーザが通話を行っているとき、通話相手の声や背景雑音がスピーカ１１８から出力される。マイクロホン１１９は、音の物理振動を電気信号に変換することで音声入力を受け付け、音声信号としての電気信号を音声信号処理部１１４に出力する。例えば、ユーザが通話を行っているとき、ユーザの声や背景雑音がマイクロホン１１９から入力される。
【００３１】
図４は、制御サーバを示すブロック図である。制御サーバ３００は、ＣＰＵ３１１、ＲＡＭ３１２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３１３、画像信号処理部３１４、入力信号処理部３１５、ディスクドライブ３１６および通信部３１７を有する。上記ユニットは、制御サーバ３００内でバスに接続されている。
【００３２】
ＣＰＵ３１１は、ＨＤＤ３１３に記憶されたプログラムやデータの少なくとも一部を読み出してＲＡＭ３１２に展開しプログラムを実行する。ＲＡＭ３１２は、ＣＰＵ３１１が読み出したプログラムやデータを一時的に記憶する揮発性メモリである。ＨＤＤ３１３は、ＯＳプログラムやアプリケーションプログラムなどのプログラム、および、ＣＰＵ３１１の処理に用いられるデータを記憶する。ＨＤＤ３１３は、内蔵の磁気ディスクに対し読み書きを行う。なお、他の種類の不揮発性記憶装置を制御サーバ３００に設けてもよい。
【００３３】
画像信号処理部３１４は、ＣＰＵ３１１の命令に従って、制御サーバ３００に接続されたディスプレイ３２１に操作画面を表示させる。ディスプレイ３２１として、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイを用いることができる。入力信号処理部３１５は、制御サーバ３００に接続された入力デバイス３２２から入力信号を取得し、ＣＰＵ３１１に通知する。入力デバイス３２２としては、例えば、マウスなどのポインティングデバイスやキーボードを用いることができる。
【００３４】
ディスクドライブ３１６は、記録媒体３２３に記録されたプログラムやデータを読み取る駆動装置である。記録媒体３２３として、例えば、フレキシブルディスク（ＦＤ：Flexible Disk）などの磁気ディスク、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスク、光磁気ディスク（ＭＯ：Magneto-Optical disk）を用いることができる。通信部３１７は、ＩＰネットワーク４３に接続して有線通信を行う。例えば、通信部３１７は、端末装置１００の接続時に通信を行い端末装置１００に割り当てられたＩＰアドレスを取得する。また、端末装置１００の待ち受け中に通信を行う場合がある。
【００３５】
なお、記録媒体３２３に、端末装置１００に実行させるプログラムを記録しておくこともできる。その場合、ディスクドライブ３１６は、記録媒体３２３に記録されたプログラムを読み込み、ＨＤＤ３１３に格納してもよい。制御サーバ３００は、例えば、ＨＤＤ３１３に格納されたプログラムを端末装置１００に配信する。
【００３６】
図５は、ビーコンフレームの構造例を示す図である。図５に示すようなビーコンフレームが、アクセスポイント２１０から定期的（例えば、１００ミリ秒毎）に送信される。ビーコンフレームは、ＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ、フレームボディおよびＦＣＳ（Frame Check Sequence）を含む。ＭＡＣヘッダは、フレームに付加されるＭＡＣ層のヘッダである。ＦＣＳは、フレームの誤り検出に用いられる検査ビットである。
【００３７】
フレームボディは、ビーコンインターバル、サポートレート、ＤＴＩＭ（Delivery Traffic Indication Message）ピリオドなどのパラメータの値を含む。ビーコンフレームで送信されるパラメータの値は、アクセスポイント２１０に予め設定されている。ビーコンインターバルは、ビーコンフレームの送信間隔を示す。サポートレートは、アクセスポイント２１０がサポートしている伝送レートを示す。ＤＴＩＭピリオドは、送信されるビーコンフレームのうち少なくとも受信すべきビーコンフレームの間隔を示す。例えば、ビーコンインターバル＝１００ミリ秒，ＤＴＩＭピリオド＝１０の場合、端末装置１００は、少なくとも１００ミリ秒×１０＝１秒に１回、ビーコンフレームを受信する。
【００３８】
図６は、待ち受け時の無線通信例を示す図である。端末装置１００は、待ち受け中は基地局２２０との無線レイヤの同期を維持するため、例えば、２．５６秒毎に基地局２２０と無線通信を行う。更に、端末装置１００は、ＩＰアドレスの割り当てを維持するため、無線ＬＡＮの接続を維持するか、または、移動通信網４２を介して制御サーバ３００と間欠的にデータ通信を行う（ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信）。
【００３９】
例えば、端末装置１００は、無線ＬＡＮの接続を解除して無線部１１１の動作を停止させた場合、２８分毎に移動通信網４２を介して制御サーバ３００とデータ通信を行う（図６（Ａ））。一方、無線ＬＡＮの接続を維持する場合、アクセスポイント２１０から通知されるパラメータの値に応じた間隔でビーコンフレームを受信する。パラメータの値は、接続先のアクセスポイントによって異なる可能性がある（図６（Ｂ）（Ｃ））。
【００４０】
図７は、待ち受け時の消費電力例を示す図である。端末装置１００は、待ち受け状態を維持するためのベース電力および基地局２２０との同期を維持するための電力として、例えば、３．２８ｍＡを消費する。更に、端末装置１００は、ビーコンフレームを受信するための電力、または、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信のための電力を消費する。
【００４１】
例えば、端末装置１００は、無線ＬＡＮの接続を解除してＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う場合、平均で２．７２ｍＡを消費する（図７（Ａ））。無線ＬＡＮの接続を維持し、ビーコンインターバル＝１００ミリ秒，ＤＴＩＭ＝１（受信間隔が１００ミリ秒）の場合、０．６６ｍＡの無線部１１１のベース電力と、５．０６ｍＡの受信電力とを消費する（図７（Ｂ））。無線ＬＡＮの接続を維持し、ビーコンインターバル＝１００ミリ秒，ＤＴＩＭ＝１０（受信間隔が１秒）の場合、０．６６ｍＡの無線部１１１のベース電力と、０．５１ｍＡの受信電力とを消費する（図７（Ｃ））。
【００４２】
このように、端末装置１００の消費電力が低くなる待ち受け方法は、アクセスポイント２１０から通知されるパラメータの値に依存する。図７の例の場合、ビーコンインターバル＝１００ミリ秒，ＤＴＩＭ＝１であれば、無線部１１１の動作を停止させた方が消費電力が低くなる。一方、ビーコンインターバル＝１００ミリ秒，ＤＴＩＭ＝１０であれば、無線部１１１の動作を維持した方が消費電力が低くなる。
【００４３】
図８は、ＤＴＩＭと消費電力の対応例を示すグラフである。図８のグラフの横軸はアクセスポイント２１０から通知されるＤＴＩＭ、縦軸は待ち受け中の端末装置１００の平均消費電力を示している。なお、ビーコンインターバルは１００ミリ秒に固定されているとする。無線ＬＡＮの接続を維持する待ち受け方法の消費電力は、ＤＴＩＭに反比例する。図８の例では、ＤＴＩＭが３以上のとき、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う待ち受け方法より消費電力が低くなる。一方、ＤＴＩＭが２以下のときは、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う待ち受け方法より消費電力が高くなる。
【００４４】
以下、端末装置１００における待ち受け時の通信方法の制御について説明する。なお、第２の実施の形態では、ビーコンインターバルが一定（例えば、ビーコンインターバル＝１００ミリ秒）であると想定する。よって、ビーコンフレームの受信間隔を決定するためのパラメータとして、主にＤＴＩＭを考慮する。
【００４５】
図９は、第２の実施の形態の端末装置の機能を示すブロック図である。端末装置１００には、制御部１１３がプログラムを実行することで、パラメータ検出部１２１、待ち受け選択部１２２、無線ＬＡＮ接続部１２３および移動通信網接続部１２４が実現される。なお、パラメータ検出部１２１および待ち受け選択部１２２は、前述の通信制御プログラムにより実現されてもよく、無線ＬＡＮ接続部１２３および移動通信網接続部１２４はＯＳプログラムにより実現されてもよい。
【００４６】
パラメータ検出部１２１は、端末装置１００が無線ＬＡＮに接続したとき、無線部１１１が受信したビーコンフレームに含まれるパラメータを検出する。これにより、アクセスポイント２１０に設定されているＤＴＩＭの値が検出される。
【００４７】
待ち受け選択部１２２は、パラメータ検出部１２１で検出されたＤＴＩＭの値とメモリ１１７に予め記憶されているＤＴＩＭ閾値とを比較する。待ち受け選択部１２２は、比較結果に応じて、端末装置１００が待ち受け状態になったときに無線ＬＡＮの接続を維持するか解除するか決定する。
【００４８】
無線ＬＡＮ接続部１２３は、制御部１１３がアプリケーションプログラムを実行している状態から実行を停止した待ち受け状態に移行するとき、待ち受け選択部１２２の決定に従って、無線部１１１の動作を制御する。無線ＬＡＮの接続を解除する場合、無線部１１１の動作を停止させる（例えば、無線部１１１への電力供給を停止させる）。
【００４９】
移動通信網接続部１２４は、制御部１１３が待ち受け状態に移行するとき、無線ＬＡＮの接続が維持されるか否かに応じて、無線部１１２の動作を制御する。無線ＬＡＮの接続が解除される場合、メモリ１１７に予め記憶された周期情報が示す周期（例えば、２８分）で、無線部１１２がＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行うよう制御する。
【００５０】
ここで、メモリ１１７に記憶されたＤＴＩＭ閾値は、端末装置１００を出荷する前や、通信制御プログラムを配布する前などに、端末装置１００以外のコンピュータで予め算出しておいてもよい。ＤＴＩＭ閾値は、例えば、以下の手順により算出することができる。
【００５１】
まず、式（１）に従って、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う場合の端末装置１００の平均消費電力ＩOFFを算出する。式（１）において、ＩａはＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う間の消費電力、ｔａは１回のデータ通信の時間、Ｔは周期（例えば、２８分）を示す。図７の例の場合ＩOFF＝６ｍＡである。次に、ビーコンフレームを受信する場合の端末装置１００の消費電力を、ＤＴＩＭの値を１から増加させて測定する。例えば、図８のプロットが示すような消費電力を測定する。そして、消費電力がＩOFF未満となる最小のＤＴＩＭを、ＤＴＩＭ閾値とする。図８の例の場合、ＤＴＩＭ閾値＝３となる。
【００５２】
【数１】
【００５３】
図１０は、第２の実施の形態の待ち受け制御を示すフローチャートである。以下、図１０に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
（ステップＳ１１）無線部１１１は、無線ＬＡＮに接続すると、アクセスポイント２１０からビーコンフレームを受信する。
【００５４】
（ステップＳ１２）パラメータ検出部１２１は、ステップＳ１１で受信したビーコンフレームに含まれるＤＴＩＭを検出する。
（ステップＳ１３）待ち受け選択部１２２は、ステップＳ１２で検出されたＤＴＩＭの値が、メモリ１１７に記憶されたＤＴＩＭ閾値以上であるか判断する。閾値以上の場合、処理をステップＳ１４に進める。閾値未満の場合、処理をステップＳ１６に進める。
【００５５】
（ステップＳ１４）待ち受け選択部１２２は、無線ＬＡＮの接続を維持した方が消費電力が低いと判断し、待ち受け中に無線部１１１の動作を維持すると決定する。
（ステップＳ１５）端末装置１００が待ち受け状態に移行すると、無線部１１１は、ＤＴＩＭから決まる間隔で、アクセスポイント２１０からビーコンフレームを受信する。無線部１１２は、定期的（例えば、２．５６秒毎）に基地局２２０と無線通信を行う。
【００５６】
（ステップＳ１６）待ち受け選択部１２２は、無線ＬＡＮの接続を解除した方が消費電力が低いと判断し、待ち受け中に無線部１１１の動作を停止すると決定する。
（ステップＳ１７）端末装置１００が待ち受け状態に移行すると、無線部１１１は、ビーコンフレームの受信を停止する。無線部１１２は、定期的に基地局２２０と無線通信を行う。また、周期情報が示す周期（例えば、２８分）で、制御サーバ３００とＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う。
【００５７】
端末装置１００によれば、無線部１１１によるビーコンフレームの受信と無線部１１２によるＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信のうち、待ち受け中の消費電力が低くなる方を選択することが可能となる。接続先のアクセスポイント２１０に設定されたＤＴＩＭが閾値以上の場合は、無線部１１１がビーコンフレームを受信した方が有利と判断し、ＤＴＩＭが閾値より小さい場合は、無線部１１２がＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行った方が有利と判断することができる。従って、端末装置１００の消費電力が抑制される。
【００５８】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態を説明する。第２の実施の形態との差異を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第３の実施の形態では、無線ＬＡＮのビーコンインターバルがアクセスポイントによって異なる可能性がある場合を考える。第３の実施の形態の無線通信システムは、図２〜４に示した第２の実施の形態と同様のシステム構成によって実現できる。ただし、第３の実施の形態では、通信制御プログラムによって実現される機能が、第２の実施の形態と異なる。
【００５９】
図１１は、第３の実施の形態の端末装置の機能を示すブロック図である。第３の実施の形態の端末装置１００ａには、制御部１１３がプログラムを実行することで、パラメータ検出部１２１、待ち受け選択部１２２ａ、無線ＬＡＮ接続部１２３、移動通信網接続部１２４および電力算出部１２５が実現される。
【００６０】
待ち受け選択部１２２ａは、パラメータ検出部１２１で検出されたビーコンインターバルおよびＤＴＩＭの値を、電力算出部１２５に通知する。そして、無線ＬＡＮの接続を維持した場合の予想消費電力を電力算出部１２５から取得し、メモリ１１７に予め記憶された電力閾値と比較する。待ち受け選択部１２２ａは、比較結果に応じて、端末装置１００ａが待ち受け状態になったときに無線ＬＡＮの接続を維持するか解除するか決定する。
【００６１】
電力算出部１２５は、待ち受け選択部１２２ａから通知されたビーコンインターバルおよびＤＴＩＭの値と、メモリ１１７に予め記憶された電力パラメータとを用いて、無線ＬＡＮの接続を維持した場合の予想消費電力を算出する。そして、算出した予想消費電力を待ち受け選択部１２２ａに回答する。
【００６２】
ここで、メモリ１１７に記憶された電力閾値は、端末装置１００ａを出荷する前や、通信制御プログラムを配布する前などに、端末装置１００ａ以外のコンピュータで予め算出しておいてもよい。電力閾値ＩThは、例えば、式（２）に従って算出できる。式（２）において、ＩａはＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う間の消費電力、Ｉｂは待ち受け状態を維持するためのベース電力および基地局２２０との同期のための電力の合計、ｔａは１回のデータ通信の時間、Ｔは周期を示す。図７の例の場合、Ｉｂ＝３．２８ｍＡ，（Ｉａ−Ｉｂ）×ｔａ／Ｔ＝２．７２ｍＡ，ＩTh＝６ｍＡである。
【００６３】
【数２】
【００６４】
図１２は、第３の実施の形態の待ち受け制御を示すフローチャートである。以下、図１２に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
（ステップＳ２１）無線部１１１は、無線ＬＡＮに接続すると、アクセスポイント２１０からビーコンフレームを受信する。
【００６５】
（ステップＳ２２）パラメータ検出部１２１は、ステップＳ１１で受信したビーコンフレームに含まれるビーコンインターバルおよびＤＴＩＭを検出する。
（ステップＳ２３）電力算出部１２５は、ステップＳ２２で検出されたビーコンインターバル（ＢＩ）およびＤＴＩＭと、メモリ１１７に記憶された電力パラメータを用いて、予想消費電力を算出する。予想消費電力ＩONは、例えば、式（３）に従って算出する。
【００６６】
式（３）において、Ｉｂは待ち受け状態を維持ためのベース電力および基地局２２０との同期のための電力の合計、Ｉｗは無線部１１１のベース電力、Ｉｃはビーコンインターバル＝１００ミリ秒，ＤＴＩＭ＝１の場合のビーコンフレームの受信電力を示す。図７の例の場合、Ｉｂ＝３．２８ｍＡ，Ｉｗ＝０．６６ｍＡ，Ｉｃ＝５．０６ｍＡである。メモリ１１７に記憶される電力パラメータには、Ｉｂ，Ｉｗ，Ｉｃが含まれる。
【００６７】
【数３】
【００６８】
（ステップＳ２４）待ち受け選択部１２２ａは、ステップＳ２３で算出された予想消費電力が、メモリ１１７に記憶された電力閾値以下であるか判断する。閾値以下の場合、処理をステップＳ２５に進める。閾値を超える場合、処理をステップＳ２７に進める。
【００６９】
（ステップＳ２５）待ち受け選択部１２２ａは、無線ＬＡＮの接続を維持した方が消費電力が低いと判断し、待ち受け中に無線部１１１の動作を維持すると決定する。
（ステップＳ２６）端末装置１００ａが待ち受け状態に移行すると、無線部１１１は、ビーコンインターバルとＤＴＩＭから決まる間隔で、アクセスポイント２１０からビーコンフレームを受信する。無線部１１２は、定期的に基地局２２０と無線通信を行う。
【００７０】
（ステップＳ２７）待ち受け選択部１２２ａは、無線ＬＡＮの接続を解除した方が消費電力が低いと判断し、待ち受け中に無線部１１１の動作を停止すると決定する。
（ステップＳ２８）端末装置１００ａが待ち受け状態に移行すると、無線部１１１は、ビーコンフレームの受信を停止する。無線部１１２は、定期的に基地局２２０と無線通信を行う。また、周期情報が示す周期で、制御サーバ３００とデータ通信を行う。
【００７１】
端末装置１００ａによれば、第２の実施の形態と同様、端末装置１００ａの消費電力が抑制される。また、端末装置１００ａによれば、アクセスポイントによってビーコンインターバルの設定が異なる場合でも、消費電力が低い待ち受け方法を選択できる。
【００７２】
なお、端末装置１００ａは、待ち受け中にビーコンフレームの受信を継続したまま、無線ＬＡＮの圏外に移動する可能性がある。そこで、制御部１１３は、アクセスポイント２１０からの受信電力が低下して無線ＬＡＮの圏外に移動したことを検出すると、一定時間経過後または即時に、無線部１１２がＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を開始するよう制御してもよい。端末装置１００ａは、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を開始することで、移動通信網４２からＩＰアドレスが割り当てられた状態を維持でき、移動通信網４２経由でプッシュ型メッセージを受信できるようになる。この待ち受け方法の切り替え制御は、第２の実施の形態の端末装置１００が実行してもよい。
【００７３】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態を説明する。第２および第３の実施の形態との差異を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第４の実施の形態では、待ち受け時間の長さを更に考慮して、消費電力が低くなる待ち受け方法を選択する。第４の実施の形態の無線通信システムは、図２〜４に示した第２の実施の形態と同様のシステム構成によって実現できる。ただし、第４の実施の形態では、通信制御プログラムによって実現される機能が、第２および第３の実施の形態と異なる。
【００７４】
図１３は、累積消費電力の変化例を示すグラフである。図１３のグラフの横軸は待ち受け状態に移行してからの経過時間、縦軸は端末装置の累積消費電力を示している。なお、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信の周期は２８分であるとする。また、待ち受け状態を維持するためのベース電力および基地局との同期を維持するための電力は無視している。
【００７５】
無線ＬＡＮの接続を維持する待ち受け方法では、累積消費電力は経過時間に比例する。一方、ＡｌｗａｙｓＯＮのデータ通信を行う待ち受け方法では、累積消費電力は２８分毎に増加する。よって、平均消費電力が前者の方が低いとしても、待ち受け時間がＡｌｗａｙｓＯＮの周期である２８分より短いときは、後者の方が累積消費電力が低くなる。そこで、第４の実施の形態では、待ち受け時間を予測して、待ち受け方法を選択する。
【００７６】
図１４は、第４の実施の形態の端末装置の機能を示すブロック図である。第４の実施の形態の端末装置１００ｂには、制御部１１３がプログラムを実行することで、パラメータ検出部１２１、待ち受け選択部１２２ｂ、無線ＬＡＮ接続部１２３、移動通信網接続部１２４、電力算出部１２５および時間測定部１２６が実現される。
【００７７】
待ち受け選択部１２２ｂは、パラメータ検出部１２１で検出されたビーコンインターバルおよびＤＴＩＭの値を電力算出部１２５に通知する。そして、無線ＬＡＮの接続を維持した場合の予想消費電力を電力算出部１２５から取得し、メモリ１１７に予め記憶された電力閾値と比較する。また、待ち受け選択部１２２ｂは、メモリ１１７に記憶された待ち受け時間データから、現在の曜日および時間帯に対応する平均待ち受け時間を検索する。待ち受け選択部１２２ｂは、比較結果および平均待ち受け時間に基づいて、端末装置１００ｂが待ち受け状態になったときに無線ＬＡＮの接続を維持するか解除するか決定する。
【００７８】
時間測定部１２６は、端末装置１００ｂが待ち受け状態へ移行したタイミングおよび待ち受け状態が解除されたタイミングを検出し、実績としての待ち受け時間を算出する。また、算出された待ち受け時間を集計し、曜日および時間帯毎の平均待ち受け時間を算出する。そして、メモリ１１７に記憶された待ち受け時間データを更新する。
【００７９】
図１５は、第４の実施の形態の時間測定を示すフローチャートである。以下、図１５に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
（ステップＳ３１）時間測定部１２６は、制御部１１３がアプリケーションプログラムの実行を停止する待ち受け状態に移行することを検出したか判断する。検出した場合、処理をステップＳ３２に進める。検出しない場合、処理をステップＳ３３に進める。
【００８０】
（ステップＳ３２）時間測定部１２６は、待ち受け状態に移行する際に現在時刻を取得して、メモリ１１７に記憶しておく。そして、処理を終了する。
（ステップＳ３３）時間測定部１２６は、制御部１１３が待ち受け状態を解除してアクティブ状態に移行したことを検出したか判断する。検出した場合、処理をステップＳ３４に進める。検出しない場合、処理を終了する。
【００８１】
（ステップＳ３４）時間測定部１２６は、現在時刻を取得し、ステップＳ３２でメモリ１１７に記憶された時刻との差分を、待ち受け時間として算出する。
（ステップＳ３５）時間測定部１２６は、ステップＳ３４で算出した待ち受け時間を、現在の曜日および時間帯に対応付けて、メモリ１１７に記憶された待ち受け時間データに追加する。なお、時間測定部１２６は、待ち受け時間データに最新のＮ個（Ｎは２以上の整数）の待ち受け時間が登録されているように、古い待ち受け時間を削除してもよい。
【００８２】
（ステップＳ３６）時間測定部１２６は、メモリ１１７に記憶された待ち受け時間データから、現在の曜日および時間帯に対応付けられている過去の待ち受け時間を取得し、当該曜日および時間帯の平均待ち受け時間を算出する。そして、待ち受け時間データに登録されている平均待ち受け時間を更新する。
【００８３】
図１６は、待ち受け時間テーブルの構造例を示す図である。例えば、図１６に示すような待ち受け時間テーブルが、時間測定部１２６によって生成され、待ち受け時間データとしてメモリ１１７に記憶される。ただし、図１６のデータ構造は一例であり、待ち受け時間データの構造はこれに限定されない。
【００８４】
待ち受け時間テーブルには、曜日および時間帯と対応付けて、平均時間および時間＃１〜＃１０が登録される。時間＃１〜＃１０は、曜日および時間帯毎に算出された直近の１０回の待ち受け時間の実績値である。新たな待ち受け時間が１つ登録されると、古い方から待ち受け時間が１つ削除される。平均時間は、時間＃１〜＃１０の平均値である。
【００８５】
図１７は、第４の実施の形態の待ち受け制御を示すフローチャートである。以下、図１７に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
（ステップＳ４１）無線部１１１は、無線ＬＡＮに接続すると、アクセスポイント２１０からビーコンフレームを受信する。
【００８６】
（ステップＳ４２）パラメータ検出部１２１は、ステップＳ４１で受信したビーコンフレームに含まれるビーコンインターバルおよびＤＴＩＭを検出する。
（ステップＳ４３）電力算出部１２５は、ステップＳ４２で検出されたビーコンインターバルおよびＤＴＩＭと、メモリ１１７に記憶された電力パラメータを用いて、予想消費電力を算出する。予想消費電力の算出には、例えば、前述の式（３）を用いる。
【００８７】
（ステップＳ４４）待ち受け選択部１２２ｂは、ステップＳ４３で算出された予想消費電力が、メモリ１１７に記憶された電力閾値以下であるか判断する。閾値以下の場合、処理をステップＳ４５に進める。閾値を超える場合、処理をステップＳ４９に進める。
【００８８】
（ステップＳ４５）待ち受け選択部１２２ｂは、メモリ１１７に記憶された待ち受け時間データから、現在の曜日および時間帯に対応する平均待ち受け時間を検索する。
（ステップＳ４６）待ち受け選択部１２２ｂは、ステップＳ４５で検索された平均待ち受け時間が、周期情報が示す周期（例えば、２８分）より長いか判断する。長い場合、処理をステップＳ４７に進める。それ以外の場合、処理をステップＳ４９に進める。
【００８９】
（ステップＳ４７）待ち受け選択部１２２ｂは、無線ＬＡＮの接続を維持した方が消費電力が低いと判断し、待ち受け中に無線部１１１の動作を維持すると決定する。
（ステップＳ４８）端末装置１００ｂが待ち受け状態に移行すると、無線部１１１は、ビーコンインターバルとＤＴＩＭから決まる間隔で、アクセスポイント２１０からビーコンフレームを受信する。無線部１１２は、定期的に基地局２２０と無線通信を行う。
【００９０】
（ステップＳ４９）待ち受け選択部１２２ｂは、無線ＬＡＮの接続を解除した方が消費電力が低いと判断し、待ち受け中に無線部１１１の動作を停止すると決定する。
（ステップＳ５０）端末装置１００ｂが待ち受け状態に移行すると、無線部１１１は、ビーコンフレームの受信を停止する。無線部１１２は、定期的に基地局２２０と無線通信を行う。また、周期情報が示す周期で、制御サーバ３００とデータ通信を行う。
【００９１】
端末装置１００ｂによれば、第２および第３の実施の形態と同様、端末装置１００ｂの消費電力が抑制される。また、端末装置１００ｂによれば、過去の待ち受け時間の統計から予測される待ち受け時間が短い場合には、無線ＬＡＮのビーコンフレームの受信を継続しない。よって、短時間の待ち受けの消費電力が抑制される。なお、第４の実施の形態では、ビーコンインターバルおよびＤＴＩＭから算出される予想消費電力と電力閾値とを比較したが、第２の実施の形態と同様に、ＤＴＩＭとＤＴＩＭ閾値とを比較してもよい。
【００９２】
なお、前述の通り、端末装置１００，１００ａ，１００ｂの通信制御機能は、コンピュータを用いて実現できる。その場合、端末装置１００，１００ａ，１００ｂに実行させる処理を示す通信制御プログラムが提供される。通信制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体（例えば、記録媒体３２３）に記録することができる。記録媒体として、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリを使用できる。磁気ディスクには、ＨＤＤおよびＦＤが含まれる。光ディスクには、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤおよびＤＶＤ−Ｒ／ＲＷが含まれる。
【００９３】
通信制御プログラムを流通させる場合、例えば、当該プログラムを記録した可搬記録媒体が提供される。または、当該プログラムを他のコンピュータの記憶装置（例えば、制御サーバのＨＤＤ３１３）に格納しておき、ネットワーク経由で当該プログラムを端末装置１００，１００ａ，１００ｂに配布することもできる。端末装置１００，１００ａ，１００ｂは、例えば、可搬記録媒体に記録されたプログラムまたは他のコンピュータから受信したプログラムを記憶装置（例えば、メモリ１１７）に格納する。そして、記憶装置からプログラムを読み込んで実行する。ただし、可搬型記録媒体からプログラムを直接読み込んで実行することもできる。または、他のコンピュータからプログラムを受信する毎に逐次、受信したプログラムを実行することもできる。
【符号の説明】
【００９４】
１０ 無線通信装置
１１，１２ 無線部
１３ 制御部
２１，２２ 無線通信網
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線通信網に接続するとビーコン信号を継続的に受信する第１の無線部と、
前記第１の無線部が前記第１の無線通信網に接続していないとき、第２の無線通信網を介して間欠的にデータ通信を行う第２の無線部と、
前記第１の無線部が前記ビーコン信号を受信する場合の受信間隔についてのパラメータを、前記第１の無線通信網の信号から検出し、検出した前記パラメータに基づいて、前記第１の無線通信網との接続を解除するか否か制御する制御部と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記パラメータの値と所定の閾値とを比較して、前記第１の無線通信網との接続を解除するか否か決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記パラメータの値から前記第１の無線部が前記ビーコン信号を受信する場合の消費電力を推定し、推定した前記消費電力と所定の閾値とを比較して、前記第１の無線通信網との接続を解除するか否か決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記無線通信装置が過去に待ち受け状態であった時間についてのデータをメモリに記録し、前記メモリに記録されたデータを更に参照して、前記第１の無線通信網との接続を解除するか否か決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記メモリに記録されたデータによって示される平均待ち受け時間が、前記第２の無線部が間欠的にデータ通信を行う周期以下である場合は、前記第１の無線通信網との接続を解除すると決定することを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１の無線通信網との接続を維持すると決定した後、前記無線通信装置が前記第１の無線通信網の圏外に移動したことを検出すると、前記第２の無線部が間欠的にデータ通信を行うよう制御することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項７】
第１および第２の無線部を有する無線通信装置の無線通信方法であって、
ビーコン信号の受信間隔についてのパラメータを第１の無線通信網の信号から検出し、
前記パラメータに基づいて、前記第１の無線通信網との接続を解除するか否か決定し、
前記第１の無線通信網との接続を維持する場合、前記第１の無線部が前記ビーコン信号を継続的に受信し、前記第１の無線通信網との接続を解除する場合、前記第２の無線部が第２の無線通信網を介して間欠的にデータ通信を行う、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
第１および第２の無線部を有する無線通信装置を制御するための通信制御プログラムであって、前記無線通信装置が有するコンピュータに、
ビーコン信号の受信間隔についてのパラメータを第１の無線通信網の信号から検出し、
前記パラメータに基づいて、前記第１の無線通信網との接続を解除するか否か決定し、
前記第１の無線通信網との接続を維持する場合、前記第１の無線部が前記ビーコン信号を継続的に受信し、前記第１の無線通信網との接続を解除する場合、前記第２の無線部が第２の無線通信網を介して間欠的にデータ通信を行うよう制御する、
処理を実行させることを特徴とする通信制御プログラム。
【請求項１】
第１の無線通信網に接続するとビーコン信号を継続的に受信する第１の無線部と、
前記第１の無線部が前記第１の無線通信網に接続していないとき、第２の無線通信網を介して間欠的にデータ通信を行う第２の無線部と、
前記第１の無線部が前記ビーコン信号を受信する場合の受信間隔についてのパラメータを、前記第１の無線通信網の信号から検出し、検出した前記パラメータに基づいて、前記第１の無線通信網との接続を解除するか否か制御する制御部と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記パラメータの値と所定の閾値とを比較して、前記第１の無線通信網との接続を解除するか否か決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記パラメータの値から前記第１の無線部が前記ビーコン信号を受信する場合の消費電力を推定し、推定した前記消費電力と所定の閾値とを比較して、前記第１の無線通信網との接続を解除するか否か決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記無線通信装置が過去に待ち受け状態であった時間についてのデータをメモリに記録し、前記メモリに記録されたデータを更に参照して、前記第１の無線通信網との接続を解除するか否か決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記メモリに記録されたデータによって示される平均待ち受け時間が、前記第２の無線部が間欠的にデータ通信を行う周期以下である場合は、前記第１の無線通信網との接続を解除すると決定することを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１の無線通信網との接続を維持すると決定した後、前記無線通信装置が前記第１の無線通信網の圏外に移動したことを検出すると、前記第２の無線部が間欠的にデータ通信を行うよう制御することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項７】
第１および第２の無線部を有する無線通信装置の無線通信方法であって、
ビーコン信号の受信間隔についてのパラメータを第１の無線通信網の信号から検出し、
前記パラメータに基づいて、前記第１の無線通信網との接続を解除するか否か決定し、
前記第１の無線通信網との接続を維持する場合、前記第１の無線部が前記ビーコン信号を継続的に受信し、前記第１の無線通信網との接続を解除する場合、前記第２の無線部が第２の無線通信網を介して間欠的にデータ通信を行う、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
第１および第２の無線部を有する無線通信装置を制御するための通信制御プログラムであって、前記無線通信装置が有するコンピュータに、
ビーコン信号の受信間隔についてのパラメータを第１の無線通信網の信号から検出し、
前記パラメータに基づいて、前記第１の無線通信網との接続を解除するか否か決定し、
前記第１の無線通信網との接続を維持する場合、前記第１の無線部が前記ビーコン信号を継続的に受信し、前記第１の無線通信網との接続を解除する場合、前記第２の無線部が第２の無線通信網を介して間欠的にデータ通信を行うよう制御する、
処理を実行させることを特徴とする通信制御プログラム。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１５１６５７（Ｐ２０１２−１５１６５７Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８７５８（Ｐ２０１１−８７５８）
【出願日】平成２３年１月１９日（２０１１．１．１９）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１９日（２０１１．１．１９）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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