(57)【要約】  本発明のシステムは、予め割り当てられた、制限された時間帯と制限された周波数帯とを含む制限された無線リソースを介して通信する第１無線局と複数の第２無線局とを有し、第１無線局は、複数の第２無線局から第１無線局への送信データの受信エラーを検出した場合、複数の第２無線局に対して再送信を要求しないように制御し、複数の第２無線局のいずれの第２無線局も、第１無線局から第２無線局への送信データの受信エラーを検出した場合、第１無線局に対して再送信を要求せずに、受信エラーとなった送信データを、上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送する。
2012108105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信システムであって、
予め割り当てられた、制限された時間帯と制限された周波数帯とを含む前記制限された無線リソースを介して通信する第１無線局と複数の第２無線局とを有し、
前記第１無線局は、前記複数の第２無線局から前記第１無線局への送信データの受信エラーを検出した場合、前記複数の第２無線局に対して再送信を要求しないように制御する第１制御手段を備え、
前記複数の第２無線局のいずれの第２無線局も、前記第１無線局から前記第２無線局への送信データの受信エラーを検出した場合、前記第１無線局に対して再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった送信データを、上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送するよう制御する第２制御手段を備える、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１制御手段は、前記第２無線局から前記第１無線局への送信データを正しく受信すると、確認メッセージを前記第２無線局に送信し、
前記第２制御手段は、前記第２無線局から前記第１無線局への送信の場合、前記確認メッセージを所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第１無線局は無線基地局であり、前記第２無線局は前記無線基地局により通信を制御される無線局であることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記通信は、マシン間通信（Ｍ２Ｍ）を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１無線局と複数の前記第２無線局との複数の組みを備え、
複数の前記第１無線局を介して、前記複数の第２無線局からの送信データを収集して、前記複数の第２無線局を制御するデータサーバをさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
制限された無線リソースを使用して第１無線局と第２無線局とが通信を行なう無線通信方法であって、
前記第１無線局が、
前記第２無線局から前記第１無線局への送信データを正しく受信すると、確認メッセージを前記第２無線局に送信し、
前記第２無線局から前記第１無線局への送信データの受信エラーを検出した場合であっても、前記第２無線局に対して再送信を要求しないよう制御され、
前記第２無線局が、
前記第２無線局から前記第１無線局への送信の場合、前記確認メッセージを所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信し、
前記第１無線局から前記第２無線局への送信データの受信エラーを検出した場合であっても、前記第１無線局に対して再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった送信データを、上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御される、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
無線基地局により制御されて、制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信装置であって、
前記無線基地局への送信の場合、送信データを前記無線基地局が正しく受信したことを確認する確認メッセージを、前記無線基地局から所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信する送信手段と、
前記無線基地局からの受信データの受信エラーを検出する検出手段と、
前記検出手段が受信エラーを検出した場合であっても、前記無線基地局に対して前記受信エラーとなった受信データの再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった受信データを上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御する受信手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
無線基地局により制御されて、制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信装置の制御方法であって、
前記無線基地局への送信の場合、送信データを前記無線基地局が正しく受信したことを確認する確認メッセージを、前記無線基地局から所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信する送信ステップと、
前記無線基地局からの受信データの受信エラーを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて受信エラーを検出した場合であっても、前記無線基地局に対して前記受信エラーとなった受信データの再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった受信データを上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御する受信ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信装置の制御方法。
【請求項９】
無線基地局により制御されて、制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信装置の制御プログラムを格納した記憶媒体であって、
前記無線基地局への送信の場合、送信データを前記無線基地局が正しく受信したことを確認する確認メッセージを、前記無線基地局から所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信する送信ステップと、
前記無線基地局からの受信データの受信エラーを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて受信エラーを検出した場合であっても、前記無線基地局に対して前記受信エラーとなった受信データの再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった受信データを上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御する受信ステップと、
をコンピュータに実行させる制御プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制限された無線リソースを使用する無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話ネットワークへの加入者普及率は、先進諸国では全人口の90％以上に達している。そして、先進諸国内の一部の国においては120％近くの普及率へ到達し、すでに一般ユーザへの普及は飽和状態となっている。また、異なる通信機器や異なる通信リソースが混在する通信状況も今後ますます増加の傾向がある。このような通信環境の変化に対応して、例えば、特許文献１においては、異なる周波数帯を使用する複数の通信方式に対応するために、無線ＬＡＮ方式において周波数帯を自動的に切り替えられるアクセスポイントの処理が開示されている。また、特許文献２には、無線環境の変化に対応してパケット通信での衝突をできるだけ避けるために、パケット送信後に所定時間ＡＣＫ信号の受信がない場合に、送信間隔を変更して再送信をすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０８７８５６号公報
【特許文献２】特開２００５−０７２６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献記載の技術は、下記のように、現在注目されてきているマシン（Machine）とマシンとが通信を行うマシン間通信（Ｍ２Ｍ：Machine to Machine）に対して充分に対応することができない。かかるＭ２Ｍ市場は、携帯電話サービス業における売上高アップのためには加入者数の増加が必要であり、新たな加入者として注目されている。この場合のマシンとして想定されるものには、自動販売機、自動車（カーナビゲーション）、信号機、工作機器、各種センサ等が含まれる。特に、次世代無線ネットワークとして注目されているＬＴＥ（Long Term Evolution）は、無線使用効率が高く、Ｍ２Ｍ通信においても有効なネットワークと考えられる。【０００５】
これらマシン無線局は、将来的には、一般ユーザ数と同等、もしくはそれ以上となると予想されている。特に都市部に置いてはマシン無線局数の増加は顕著となることが想定される。そのため、無線基地局配下に在圏するマシン無線数が急激に増大し、従来の一般ユーザを対象とした無線基地局の処理性能では処理しきれなくなる可能性がある。この結果、増大したマシン無線局数を処理するために、無線基地局を増強することが必要となる。ここで注意すべきことは、各通信事業者が、マシン無線局の１台当たりに徴収する通信料金は、一般ユーザ１人当たりから徴収する通信料金に比べて、数分の１から１０分の１程度と極めて低いことである。そのため、マシン無線局の増加を一般ユーザの増加と同じと考えて設備増強した場合には、増強した設備に見合った売上を得ることができず、ＲＯＡ（Revenue Over Assets）を悪化させる可能性がある。そのため、マシン無線局の増加時には、できる限り無線基地局におけるデータ処理を簡略化して、無線基地局での設備増強を抑える、もしくは設備増強のタイミングを遅らせる施策が必要となる。【０００６】
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るシステムは、
制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信システムであって、
予め割り当てられた、制限された時間帯と制限された周波数帯とを含む前記制限された無線リソースを介して通信する第１無線局と複数の第２無線局とを有し、
前記第１無線局は、前記複数の第２無線局から前記第１無線局への送信データの受信エラーを検出した場合、前記複数の第２無線局に対して再送信を要求しないように制御する第１制御手段を備え、
前記複数の第２無線局のいずれの第２無線局も、前記第１無線局から前記第２無線局への送信データの受信エラーを検出した場合、前記第１無線局に対して再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった送信データを、上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送するよう制御する第２制御手段を備える、
ことを特徴とする。【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
制限された無線リソースを使用して第１無線局と第２無線局とが通信を行なう無線通信方法であって、
前記第１無線局が、
前記第２無線局から前記第１無線局への送信データを正しく受信すると、確認メッセージを前記第２無線局に送信し、
前記第２無線局から前記第１無線局への送信データの受信エラーを検出した場合であっても、前記第２無線局に対して再送信を要求しないよう制御され、
前記第２無線局が、
前記第２無線局から前記第１無線局への送信の場合、前記確認メッセージを所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信し、
前記第１無線局から前記第２無線局への送信データの受信エラーを検出した場合であっても、前記第１無線局に対して再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった送信データを、上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御される、
ことを特徴とする。【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
無線基地局により制御されて、制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信装置であって、
前記無線基地局への送信の場合、送信データを前記無線基地局が正しく受信したことを確認する確認メッセージを、前記無線基地局から所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信する送信手段と、
前記無線基地局からの受信データの受信エラーを検出する検出手段と、
前記検出手段が受信エラーを検出した場合であっても、前記無線基地局に対して前記受信エラーとなった受信データの再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった受信データを上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御する受信手段と、
を備えることを特徴とする。【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
無線基地局により制御されて、制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信装置の制御方法であって、
前記無線基地局への送信の場合、送信データを前記無線基地局が正しく受信したことを確認する確認メッセージを、前記無線基地局から所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信する送信ステップと、
前記無線基地局からの受信データの受信エラーを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて受信エラーを検出した場合であっても、前記無線基地局に対して前記受信エラーとなった受信データの再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった受信データを上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御する受信ステップと、
を含むことを特徴とする。【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る記憶媒体は、
無線基地局により制御されて、制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信装置の制御プログラムを格納した記憶媒体であって、
前記無線基地局への送信の場合、送信データを前記無線基地局が正しく受信したことを確認する確認メッセージを、前記無線基地局から所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信する送信ステップと、
前記無線基地局からの受信データの受信エラーを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて受信エラーを検出した場合であっても、前記無線基地局に対して前記受信エラーとなった受信データの再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった受信データを上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御する受信ステップと、
をコンピュータに実行させる制御プログラムを格納したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第２無線局へ割り当てる無線リソースを制限すると共に、第１無線局においてできる限り第２無線局に関係するデータ処理を簡略化して、第２無線局数の増加による第１無線局の負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るリソースブロックの割当てを説明する図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る無線通信システムにおける無線基地局からマシン無線局へのデータ送信処理を示す遷移図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る無線通信システムにおける無線基地局からマシン無線局へのデータ送信処理を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る無線通信システムにおけるマシン無線局から無線基地局へのデータ送信処理を示す遷移図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る無線通信システムにおけるマシン無線局から無線基地局へのデータ送信処理を示すシーケンス図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る無線基地局の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係るマシン無線局の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るマシン無線局の上位層での処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての無線通信システム１００について、図１を用いて説明する。無線通信システム１００は、制限された無線リソースを使用して通信を行なうシステムである。
【００１６】
図１に示すように、無線通信システム１００は、予め割り当てられた、制限された時間帯と制限された周波数帯とを含む前記制限された無線リソース１４０を介して通信する第１無線局１１０と複数の第２無線局１２０とを含む。第１無線局１１０は、複数の第２無線局１２０から第１無線局１１０への送信データの受信エラーを検出した場合、複数の第２無線局１２０に対して再送信を要求しないように制御する第１制御部１１１を備える。複数の第２無線局１２０のいずれの第２無線局も、第１無線局１１０から第２無線局１２０への送信データの受信エラーを検出した場合、第１無線局１１０に対して再送信を要求せずに、受信エラーとなった送信データを、上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局１３０との上位プロトコルに従って再送するよう制御する第２制御部１２１を備える。
【００１７】
本実施形態によれば、第２無線局へ割り当てる無線リソースを制限すると共に、第１無線局においてできる限り第２無線局に関係するデータ処理を簡略化して、第２無線局数の増加による第１無線局の負荷を低減することができる。
【００１８】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、無線基地局により制御されるセル内に、無線移動局（携帯電話を含む）と共に多数のマシン間通信Ｍ２Ｍを行なうマシン無線局がある無線通信システムである。そして、無線移動局には制限無しにシステムに割り当てられた無線リソースが使用可能であるが、マシン無線局には一部の制限された無線リソースが専用に割り当てられて、無線移動局への影響が回避される。一部の制限された無線リソースを多数のマシン無線局で共有するために、無線基地局のデータ処理をできるだけ簡略化する。本実施形態によれば、無線基地局では、無線移動局向けの通信のように、マシン無線局に対するデータの送信量や送信タイミング、またマシン無線局から受信するデータ量や受信タイミング等のスケジューリングは行わない。従って、マシン無線局数増加に伴う無線基地局の処理負荷を軽減可能となる。
【００１９】
《本実施形態の無線通信システムの構成》
図２は、本実施形態の無線通信システム２００の構成を示すブロック図である。なお、図２には、マシン無線局が通信する相手の無線局は図示していない。図２には、本実施形態の主要な構成である無線基地局が制御するセル内の構成について図示する。また、本実施形態ではＬＴＥ方式を前提として説明するが、他の方式においても共通の課題を有しておりＬＴＥ方式に限定されない。
【００２０】
図２の２０１は、無線基地局２１０により制御されるエリアを示すセルである。無線基地局２１０は、セル２０１内の無線局（マシン無線局２２０と無線移動局２５０を含む）との通信を制御すると共に、上位ノードとの通信を制御する通信制御部２１１を備える。また、セル２０１内の無線局から受信した受信データから受信エラーを検出する受信エラー検出部２１３を含む、データの受信を制御する受信部２１２を備える。また、セル２０１内の無線局へのデータの送信を制御する送信部２１４を備える。
【００２１】
無線基地局２１０と通信するマシン無線局２２０は、マシン２４０の動作を制御するマシン制御部２３０に接続されて、マシン制御のための情報を無線基地局２１０から受信すると共に、無線基地局２１０を介してマシンステータスを上位装置（不図示）に送信する。マシン無線局２２０は、無線基地局２１０との通信を制御する通信制御部２２１を備える。また、無線基地局２１０から受信した受信データから受信エラーを検出する受信エラー検出部２２３を含む、データの受信を制御する受信部２２２を備える。また、無線基地局２１０へデータを再送するための再送制御部２２５を含む、無線基地局２１０へのデータの送信を制御する送信部２２４を備える。無線移動局２５０は、携帯電話や他の携帯端末を含む。
【００２２】
２６０は、無線基地局２１０が通信に使用可能な全体の無線リソースである周波数と時間とを示している。２７０は、全体の無線リソース２６０の中からマシン無線局２２０に割り当てられた、制限された周波数帯と時間帯とを示している。セル２０１内の全てのマシン無線局２２０は、この制限された無線リソース２７０を使用してデータの送受信を行なう。一方、無線移動局２５０は、無線基地局２１０が通信に使用可能な全体の無線リソース２６０を使用して、通話及びデータの送受信を行なう。
【００２３】
図２には、制限された無線リソース２７０を使用するマシン無線局２２０の送受信には、再送信要求が無いことが太字“Ｘ”で示されている。また、マシン無線局２２０と通信相手の無線局との上位層での上位プロトコルによるデータ再送が破線により示されている。
【００２４】
《マシン無線局へ割り当てる無線リソース》
図３は、本実施形態に係るリソースブロックの割当てを説明する図である。
【００２５】
図３のように、無線基地局２１０が使用可能な無線リソースは一定の周波数幅と一定の時間幅とからなるリソースブロックに分割される。無線基地局２１０では、図３に示すように、マシン無線局２２０に所定数のリソースブロックを含む割り当てる無線リソース２７０を予約し、無線移動局２５０による一般ユーザ向けには利用しないように確保する。いずれのマシン無線局２２０も、この予約され割り当てられた無線リソース２７０を利用して、無線基地局２１０と通信を行うように動作させる。そのために、無線基地局２１０は、報知情報にて、当該無線リソース２７０の範囲をセル内の全てのマシン無線局２２０へ通知する。以後、割り当てられた無線リソース２７０は、無線基地局２１０とマシン無線局２２０との通信においてのみ利用することになる。
【００２６】
《無線基地局からマシン無線局へのデータ送信処理》
図２の無線通信システム２００における、本実施形態の無線基地局２１０からマシン無線局２２０へのデータ送信処理を説明する。
【００２７】
（遷移図）
図４は、無線基地局２１０からマシン無線局２２０へのデータ送信の遷移４００を示す遷移図である。
【００２８】
無線基地局２１０は、送信データに送信先（宛先）のマシン無線局２２０の識別子（ＩＤ）を付けて送信する。マシン無線局２２０においては、割り当てられた無線リソース２７０を監視し、自身の識別子（ＩＤ）が付与されたデータを受信した場合には、当該データのデコードを実施する。この際、マシン無線局２２０は、当該データを正しく受信（デコード）できた場合にも、正しく受信（デコード）できなかった場合にも、データを受信したことに伴う、確認応答メッセージ（ＡＣＫやＮＡＣＫ）の送信を行わない。
【００２９】
これにより、マシン無線局２２０からの確認応答メッセージを待機するための処理、および確認応答メッセージの内容に応じて再送データを送信するための処理を、無線基地局２１０において省略することが可能となる。仮に、無線基地局２１０からの送信データがマシン無線局にて正しく受信（デコード）できなかった場合の再送処理は、より上位層の上位プロトコルである、無線基地局２１０が直接関与しないＴＣＰ(Transmission Control Protocol)等で実施することになる。なお、より上位層の上位プロトコルとしてはＴＣＰに限ることはなく、無線基地局２１０が直接関与しないプロトコルであればよい。
【００３０】
（シーケンス図）
図５は、無線基地局２１０からマシン無線局２２０へのデータ送信のシーケンス５００を示すシーケンス図である。
【００３１】
まず、無線基地局２１０は、ステップＳ５０１において、図３のリソースブロックからなる無線リソースをマシン無線局２２０に割り当てる。マシン無線局２２０は、ステップＳ５０３において、自分が使用できるリソースブロックを記憶する。
【００３２】
その後、マシン無線局２２０と通信相手の無線局との通信確立手順（不図示）があって、ステップＳ５０５において、通信相手の無線局からデータ送信要求があると、無線基地局２１０は、ステップＳ５０７においてそのデータをマシン無線局２２０に送信する。マシン無線局２２０は、ステップＳ５０９において、受信データのチェックを行なう。ステップＳ５１１において受信エラーの有無を判定する。受信エラーが無ければステップＳ５１３に進んで、受信データを記憶する。そして、ステップＳ５１５において、マシン制御部２３０に対してデータを受信したことを通知する。
【００３３】
一方、受信エラーがあっても無線基地局２１０には再送要求はしない。その後、ステップＳ５１７において、上位層での上位プロトコルに従いデータの再送を実現する。かかる再送は、マシン無線局２２０から通信相手に要求して行なっても、通信相手がマシン無線局２２０からの正常受信の通知を待って正常受信の通知が無い場合に行なっても良い。この上位プロトコルによる再送手順は本実施形態では限定されない。
【００３４】
《マシン無線局から無線基地局へのデータ送信処理》
図２の無線通信システム２００における、本実施形態のマシン無線局２２０から無線基地局２１０へのデータ送信処理を説明する。
【００３５】
（遷移図）
図６は、マシン無線局２２０から無線基地局２１０へのデータ送信の遷移６００を示す遷移図である。
【００３６】
マシン無線局２２０は、自身の識別子（ＩＤ）を付与したデータを予め報知情報で割り当てられた無線リソース２７０を利用して送信する。この場合、複数のマシン無線局２２０が同一タイミングでデータを送信して無線基地局２１０が受信する際に、データの衝突が発生する可能性がある。無線基地局２１０では、当該無線リソース２７０にて受信したデータが正しく受信（デコード）できた場合には、当該データに付与されたマシン無線局の識別子（ＩＤ）を付与して、正常受信完了の確認メッセージ（ＡＣＫ）を通知する。正常受信完了（ＡＣＫ）を受信したマシン無線局２２０は送信完了と判断し、次のデータ送受信状態へと移行する。
【００３７】
一方、無線基地局２１０において、当該無線リソース２７０にて受信したデータが正しく受信（デコード）できなかった場合においては、無線基地局２１０はマシン無線局２２０に対してデータ再送を要求するためのメッセージ等の通知は行わない。この場合、マシン無線局２２０側において、データ送信後の所定期間内（数10ms〜100ms程度）に無線基地局２１０より正常受信完了（ＡＣＫ）が通知されたかを監視する。所定期間内に正常受信完了（ＡＣＫ）が通知されない場合に、無線基地局２１０において正常受信できなかったと判断し、マシン無線局２２０はデータ再送処理へと移行する。この際、各マシン無線局２２０では、｛(自身の識別ＩＤ Modulo 100)×10｝msの経過後に無線基地局２１０にデータを再送する。これにより、各マシン無線局２２０の再送タイミングをずらして、データ衝突を引き起こしたすべてのマシン無線局２２０が再び同一タイミングで再送データを送信することを避けることで、再送データの衝突を回避できる。
【００３８】
（シーケンス図）
図７は、マシン無線局２２０から無線基地局２１０へのデータ送信のシーケンス７００を示すシーケンス図である。
【００３９】
まず、図５と同様に、無線基地局２１０は、ステップＳ５０１において、図３のリソースブロックからなる無線リソースをマシン無線局２２０に割り当てる。マシン無線局２２０は、ステップＳ５０３において、自分が使用できるリソースブロックを記憶する。
【００４０】
その後、マシン無線局２２０と通信相手の無線局との通信確立手順（不図示）がある。そして、ステップＳ７０７において、マシン無線局２２０から通信相手の無線局へのデータ送信の要求が無線基地局２１０に対してあると、無線基地局２１０は、ステップＳ７０９において、受信データのチェックを行なう。ステップＳ７１１において受信エラーの有無を判定する。受信エラーが無ければステップＳ７１３に進んで、通信相手の無線局にデータを送信する。また、ステップＳ７１５においてマシン無線局２２０に対して正常受信の応答（ＡＣＫ）を返す。
【００４１】
マシン無線局２２０ｎでは、ステップＳ７１７において無線基地局２１０からの正常受信の応答（ＡＣＫ）を待ち、ステップＳ７１９においてデータ送信後の正常受信の応答が無い時間をタイムアウト（数10ms〜100msほど）により計測する。ステップＳ７１７において正常受信の応答があれば送信処理は終了する。
【００４２】
一方、正常受信の応答が無くタイムアウトするとステップＳ７２１に進んで、各マシン無線局２２０に対応した再送タイミングを計算する。計算式は、上述の｛(自身の識別ＩＤ Modulo 100)×10｝msであり、これにより再送時にデータ送信の衝突を避けることが可能になる。なお、この計算式は一例であって、再送時にデータ送信の衝突を避けるものであればこれに限定されない。算出時間を待って、ステップＳ７２３において、マシン無線局２２０から無線基地局２１０にデータを再送する。再送された送信データは、ステップＳ７２５において無線基地局２１０に送られ、更に。ステップＳ７２７において無線基地局２１０から通信相手の無線局に送られる。
【００４３】
《無線基地局の構成及び動作》
（構成）
無線基地局２１０の機能構成は図２に示した。これらの機能構成の各部は、ＲＡＭをデータの一次記憶領域として使用しながら、ディスクなどのストレージに格納されたプログラムをＣＰＵで実行することにより実現される。これら機能構成部はハードウェア構成部を制御することで、無線基地局２１０を実現する。
【００４４】
（動作）
図８は、本実施形態に係る無線基地局２１０の処理手順を示すフローチャートである。かかるフローチャートは、ＲＡＭをデータの一次記憶領域として使用しながら、ＣＰＵによって実行されて図２の無線基地局２１０の各機能構成部を実現する。
【００４５】
まず、ステップＳ８１０において、初期化であるか否かを判断する。初期化は無線基地局２１０の電源ＯＮ時やリセット時などを含む。初期化であればステップＳ８１２に進んで、予約して割り当てたリソースブロックからなる無線リソース２７０を、セル内のマシン無線局２２０にマルチキャストする。なお、ここでは、全てのマシン無線局２２０にマルチキャストする例を示したが、マシン無線局２２０をグループ分けして各グループにリソースブロックの１つずつを割り当てても良い。その場合は、グループ単位のマルチキャストとなる。
【００４６】
ステップＳ８２０においては、マシン無線局２２０へのデータ送信であるか否かを判断する。マシン無線局２２０へのデータ送信であればステップＳ８２２に進んで、全体のマシン無線局２２０への共通のデータ送信（マルチキャスト）か、各マシン無線局２２０の特有のデータ送信（ユニキャスト）かを判断する。マルチキャストの場合はステップＳ８２４に進んで、セル内の全てのマシン無線局２２０に割り当てたリソースブロックを使ってマルチキャストでデータを送信する。一方、ユニキャストの場合はステップＳ８２６に進んで、特定のマシン無線局２２０に対してセル内の全てのマシン無線局２２０に割り当てたリソースブロックを使ってユニキャストでデータを送信する。
【００４７】
ステップＳ８３０においては、マシン無線局２２０からのデータ受信であるか否かを判断する。マシン無線局２２０からのデータ受信であればステップＳ８３２に進んで、受信したデータに受信エラーが無いかをチェックする。受信エラーが無ければ、ステップＳ８３４からＳ８３６に進んで、受信データを更に送信宛先に送信する。一方、受信エラーの場合は、何もせずに処理を終了する。
【００４８】
ステップＳ８４０においては、マシン無線局２２０ではなく、一般の無線移動局２５０との通信であるか否かを判断する。一般の無線移動局２５０との通信であればステップＳ８４２に進んで、無線移動局２５０とのデータ送受信処理を行なう。かかる無線移動局２５０とのデータ送受信処理は本実施形態の主要な処理ではないので詳細な説明は省略する。
【００４９】
《マシン無線局の構成及び動作》
（構成）
マシン無線局２２０の機能構成は図２に示した。これらの機能構成の各部は、ＲＡＭをデータの一次記憶領域として使用しながら、ディスクなどのストレージに格納されたプログラムをＣＰＵで実行することにより実現される。これら機能構成部はハードウェア構成部を制御することで、マシン無線局２２０を実現する。
【００５０】
（下位層の動作）
図９は、本実施形態に係るマシン無線局２２０の下位層での処理手順を示すフローチャートである。かかるフローチャートは、ＲＡＭをデータの一次記憶領域として使用しながら、ＣＰＵによって実行されて図２のマシン無線局２２０の各機能構成部を実現する。
【００５１】
まず、ステップＳ９１０において、初期化であるか否かを判断する。初期化はマシン無線局２２０の電源ＯＮ時やリセット時などを含む。初期化であればステップＳ９１２に進んで、無線基地局２１０から割り当てたリソースブロックからなる無線リソース２７０を受信して送受信のため記憶する。
【００５２】
ステップＳ９２０においては、無線基地局２１０からのデータ受信であるか否かを判断する。無線基地局２１０からのデータ受信であればステップＳ９２２に進んで、受信したデータに受信エラーが無いかをチェックする。受信エラーが無ければ、ステップＳ９２４からＳ９２６に進んで、受信データをマシン制御部２３０に渡す。一方、受信エラーの場合は、無線基地局２１０に対して再送要求などの処理は一切せずに、ステップＳ９２８において上位層に受信エラーを通知するのみで処理を終了する。
【００５３】
ステップＳ９３０においては、無線基地局２１０へのデータ送信であるか否かを判断する。無線基地局２１０へのデータ送信であればステップＳ９３２に進んで、割り当てられたリソースブロックを使って無線基地局２１０へのデータ送信を行なうと同時に、タイムアウトを測定するためにタイマ（不図示）をスタートする。ステップＳ９３４において無線基地局２１０からの正常受信の応答（ＡＣＫ）を待ち、ステップＳ９３６において正常受信の応答（ＡＣＫ）無しのタイムアウトを測定する。正常受信の応答（ＡＣＫ）があれば処理は終了する。一方、正常受信の応答（ＡＣＫ）が無くタイムアウトするとステップＳ９３８に進んで、上述の式｛(自身の識別ＩＤ Modulo 100)×10｝msにより再送遅延時間を算出する。そして、ステップＳ３４０において、再送遅延時間懸架後にデータを無線基地局２１０に再送する。
【００５４】
（上位層の動作）
図１０は、本実施形態に係るマシン無線局の上位層での処理手順を示すフローチャートである。かかるフローチャートは、ＲＡＭをデータの一次記憶領域として使用しながら、ＣＰＵによって実行されて図２のマシン無線局２２０の各機能構成部、特に上位層の通信相手の無線局との送受信処理を実現する。
【００５５】
まず、ステップＳ１０１０においては、通信相手の無線局からのデータ受信であるか否かを判断する。通信相手の無線局からのデータ受信であればステップＳ１０１２に進んで、受信したデータに受信エラーがあったか否かの下位層からの通知を待つ。下位層から正常受信の通知があれば（受信エラーが無ければ）ステップＳ１０１４に進んで、通信相手の無線局に上位プロトコルに従って正常受信（ＡＣＫ）を応答する。ステップＳ１０１６においては、受信データの処理を行なう。一方、下位層から受信エラーの通知がある場合はステップＳ１０１８に進んで、通信相手の無線局に上位プロトコルに従って受信エラー（ＮＡＣＫ）を応答する。なお、上位プロトコルによっては、受信エラー（ＮＡＣＫ）を応答せずに通信相手の無線局からタイムアウトで再送を実行することも可能である。
【００５６】
ステップＳ１０２０においては、通信相手の無線局へのデータ送信であるか否かを判断する。通信相手の無線局へのデータ送信であればステップＳ１０２２に進んで、通信相手の無線局へのデータ送信を行なう。次に、ステップＳ１０２４において通信相手の無線局からの正常受信の応答（ＡＣＫ）を待つ。正常受信の応答（ＡＣＫ）があれば処理は終了する。一方、受信エラーの応答（ＮＡＣＫ）があれば（正常受信の応答が無ければ）ステップＳ１０２６に進んで、データを通信相手の無線局に再送する。なお、かかるデータの再送も、受信エラーの応答（ＮＡＣＫ）でなく、タイムアウトで判定してもよい。
【００５７】
［第３実施形態］
第２実施形態においては、無線基地局とマシン無線局との間の通信に注目して本発明の無線通信システムを説明した。本実施形態においては、多数のマシン無線局からの情報を収集して、収集された情報に基づいて多数のマシン無線局を制御するデータサーバを有する無線通信システムを説明する。本実施形態によれば、制限された無線リソースを使用しながら、無線基地局への負荷を削減して多数のマシンを適切に制御できる。
【００５８】
《本実施形態に係る無線通信システムの構成》
図１１は、本実施形態に係る無線通信システム１１００の構成を示すブロック図である。
【００５９】
図１１は、複数の無線基地局２１０−１１〜２１０−１ｍ及び２１０−２１〜２１０−２ｎにより制御される、複数のセル２０１−１１〜２０１−１ｍ及び２０１−２１〜２０１−２ｍの多数のマシン無線局２２０がある無線通信システム１１００である。そして、無線通信システム１１００は、この多数のマシン無線局２２０からノード１１２０−１〜１１２０−ｋ及びネットワーク１１３０を介して情報を収集して解析し、多数のマシン無線局２２０の制御を行なうデータサーバ１１１０を備える。それぞれのセルの内の４つを代表して、それぞれのマシン無線局２２０に割り当てられたリソースブロックからなる無線リソース２７０Ａ〜２７０Ｄが図示されている。ネットワーク１１３０から下に示す構成要素の構成及び操作は上述の実施形態から明らかであるので、ここでは、データサーバ１１１０の構成と動作を説明する。
【００６０】
《データサーバの構成》
データサーバ１１１０は、サーバ全体の処理を司るＣＰＵ１１１１と、固定データやプログラムを記憶するＲＯＭ１１１２とを有する。また、ネットワーク１１３０を介する通信を制御する通信制御部１１１３を有する。また、データサーバ１１１０が情報収集と制御の対象とするマシン無線局ＩＤに対応付けて、マシン無線局２２０までの通信ルートを記憶するテーブル１１１４を有する。そして、各マシン無線局ＩＤに対応して通信制御部１１１３により送受信される送信情報及び受信情報１１１５を蓄積している。送信情報及び受信情報１１１５の内、マシン無線局２２０からの受信情報は情報解析部１１１６において解析され、その解析結果からマシン無線局２２０を制御するための送信情報が生成される。なお、情報解析は本実施形態を特徴付けるものではないが、例えば、自動販売機のマシン無線局２２０からの情報からヒストグラムを作成して、販売傾向からマシン制御部２３０の制御を変更するものであってもよい。あるいは、センサのマシン無線局２２０からの情報に対応した情報の通知やプログラム変更などであってもよい。
【００６１】
［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステム又は装置も、本発明の範疇に含まれる。
【００６２】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されても良いし、単体の装置に適用されても良い。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する制御プログラムが、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされる制御プログラム、或いはその制御プログラムを格納した媒体、その制御プログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。
【００６３】
［実施形態の他の表現］
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００６４】
（付記１）
制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信システムであって、
予め割り当てられた、制限された時間帯と制限された周波数帯とを含む前記制限された無線リソースを介して通信する第１無線局と複数の第２無線局とを有し、
前記第１無線局は、前記複数の第２無線局から前記第１無線局への送信データの受信エラーを検出した場合、前記複数の第２無線局に対して再送信を要求しないように制御する第１制御手段を備え、
前記複数の第２無線局のいずれの第２無線局も、前記第１無線局から前記第２無線局への送信データの受信エラーを検出した場合、前記第１無線局に対して再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった送信データを、上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送するよう制御する第２制御手段を備える、
ことを特徴とする無線通信システム。
（付記２）
前記第１制御手段は、前記第２無線局から前記第１無線局への送信データを正しく受信すると、確認メッセージを前記第２無線局に送信し、
前記第２制御手段は、前記第２無線局から前記第１無線局への送信の場合、前記確認メッセージを所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信することを特徴とする付記１に記載の無線通信システム。
（付記３）
前記第１無線局は無線基地局であり、前記第２無線局は前記無線基地局により通信を制御される無線局であることを特徴とする付記１または２に記載の無線通信システム。
（付記４）
前記通信は、マシン間通信（Ｍ２Ｍ）を含むことを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記５）
前記第１無線局と複数の前記第２無線局との複数の組みを備え、
複数の前記第１無線局を介して、前記複数の第２無線局からの送信データを収集して、前記複数の第２無線局を制御するデータサーバをさらに有することを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記６）
制限された無線リソースを使用して第１無線局と第２無線局とが通信を行なう無線通信方法であって、
前記第１無線局が、
前記第２無線局から前記第１無線局への送信データを正しく受信すると、確認メッセージを前記第２無線局に送信し、
前記第２無線局から前記第１無線局への送信データの受信エラーを検出した場合であっても、前記第２無線局に対して再送信を要求しないよう制御され、
前記第２無線局が、
前記第２無線局から前記第１無線局への送信の場合、前記確認メッセージを所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信し、
前記第１無線局から前記第２無線局への送信データの受信エラーを検出した場合であっても、前記第１無線局に対して再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった送信データを、上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御される、
ことを特徴とする無線通信方法。
（付記７）
無線基地局により制御されて、制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信装置であって、
前記無線基地局への送信の場合、送信データを前記無線基地局が正しく受信したことを確認する確認メッセージを、前記無線基地局から所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信する送信手段と、
前記無線基地局からの受信データの受信エラーを検出する検出手段と、
前記検出手段が受信エラーを検出した場合であっても、前記無線基地局に対して前記受信エラーとなった受信データの再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった受信データを上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御する受信手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
（付記８）
無線基地局により制御されて、制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信装置の制御方法であって、
前記無線基地局への送信の場合、送信データを前記無線基地局が正しく受信したことを確認する確認メッセージを、前記無線基地局から所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信する送信ステップと、
前記無線基地局からの受信データの受信エラーを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて受信エラーを検出した場合であっても、前記無線基地局に対して前記受信エラーとなった受信データの再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった受信データを上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御する受信ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信装置の制御方法。
（付記９）
無線基地局により制御されて、制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信装置の制御プログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記無線基地局への送信の場合、送信データを前記無線基地局が正しく受信したことを確認する確認メッセージを、前記無線基地局から所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信する送信ステップと、
前記無線基地局からの受信データの受信エラーを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて受信エラーを検出した場合であっても、前記無線基地局に対して前記受信エラーとなった受信データの再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった受信データを上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御する受信ステップと、
をコンピュータに実行させる制御プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
【００６５】
この出願は、２０１１年２月７日に出願された日本国特許出願  特願２０１１−０２３７５５号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2012108105.tif 000003
【図２】
2012108105.tif 000004
【図３】
2012108105.tif 000005
【図４】
2012108105.tif 000006
【図５】
2012108105.tif 000007
【図６】
2012108105.tif 000008
【図７】
2012108105.tif 000009
【図８】
2012108105.tif 000010
【図９】
2012108105.tif 000011
【図１０】
2012108105.tif 000012
【図１１】
2012108105.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月11日(2013.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
無線基地局により制御されて、制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信装置の制御プログラムであって、  前記無線基地局への送信の場合、送信データを前記無線基地局が正しく受信したことを確認する確認メッセージを、前記無線基地局から所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信する送信ステップと、  前記無線基地局からの受信データの受信エラーを検出する検出ステップと、  前記検出ステップにおいて受信エラーを検出した場合であっても、前記無線基地局に対して前記受信エラーとなった受信データの再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった受信データを上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御する受信ステップと、  をコンピュータに実行させる制御プログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】  上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、  無線基地局により制御されて、制限された無線リソースを使用して通信を行なう無線通信装置の制御プログラムであって、  前記無線基地局への送信の場合、送信データを前記無線基地局が正しく受信したことを確認する確認メッセージを、前記無線基地局から所定期間内に受信できない時に、前記送信データを再送信する送信ステップと、  前記無線基地局からの受信データの受信エラーを検出する検出ステップと、  前記検出ステップにおいて受信エラーを検出した場合であっても、前記無線基地局に対して前記受信エラーとなった受信データの再送信を要求せずに、前記受信エラーとなった受信データを上位層において既に通信を確立している通信相手の無線局との上位プロトコルに従って再送信するよう制御する受信ステップと、  をコンピュータに実行させる。
【国際調査報告】
2012108105.tif 000014
2012108105.tif 000015
2012108105.tif 000016
2012108105.tif 000017