(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の無線通信装置を含み、前記第１の無線通信装置が前記第２の無線通信装置にデータを送信する無線通信システムの無線通信方法であって、
前記第１の無線通信装置が、前記第２の無線通信装置との間に接続が確立されていないとき、接続を確立する処理に用いられる制御情報を送信できるタイミングで、送信元の無線通信装置を示す送信元情報および前記制御情報と異なるデータを含むメッセージを前記第２の無線通信装置に送信し、
前記第２の無線通信装置が、前記第１の無線通信装置から、前記制御情報を前記第１の無線通信装置が送信できるタイミングで送信された前記メッセージを受信し、
前記第２の無線通信装置が、受信した前記メッセージに含まれる前記送信元情報によって示される送信元の無線通信装置が自装置に登録されているか否かに応じて、前記メッセージから前記制御情報と異なるデータを抽出するかまたは送信元の無線通信装置と接続を確立する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記第２の無線通信装置は、受信した前記メッセージから前記制御情報と異なるデータを抽出した場合は、前記接続を確立する処理を行わないことを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記第１の無線通信装置は、前記制御情報に代えて、前記制御情報と異なるデータを前記メッセージに挿入することを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記メッセージは、前記制御情報と異なるデータの有無を示すフラグ情報を含み、
前記第２の無線通信装置は、前記フラグ情報に基づいて、前記メッセージに前記制御情報と異なるデータが含まれると判断すると、前記制御情報と異なるデータを抽出する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
【請求項５】
前記メッセージは、前記第１の無線通信装置が前記第２の無線通信装置に対してランダムアクセスを行った後、接続が確立される前に送信されるメッセージであることを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
【請求項６】
他の無線通信装置からデータを受信する無線通信装置であって、
自装置との間に接続が確立されていない前記他の無線通信装置から、接続を確立する処理に用いられる制御情報を前記他の無線通信装置が送信できるタイミングで送信された、送信元の無線通信装置を示す送信元情報および前記制御情報と異なるデータを含むメッセージを受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記メッセージに含まれる前記送信元情報によって示される送信元の無線通信装置が自装置に登録されているか否かに応じて、前記メッセージから前記制御情報と異なるデータを抽出するかまたは送信元の無線通信装置と接続を確立するデータ処理部と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
第１および第２の無線通信装置を含み、前記第１の無線通信装置が前記第２の無線通信装置にデータを送信する無線通信システムであって、
前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置との間に接続が確立されていないとき、接続を確立する処理に用いられる制御情報を前記第２の無線通信装置に送信できるタイミングを判断する制御部と、前記制御部が判断したタイミングで、送信元の無線通信装置を示す送信元情報および前記制御情報と異なるデータを含むメッセージを前記第２の無線通信装置に送信する送信部と、を有し、
前記第２の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置から、前記制御情報を前記第１の無線通信装置が送信できるタイミングで送信された前記メッセージを受信する受信部と、前記受信部が受信した前記メッセージに含まれる前記送信元情報によって示される送信元の無線通信装置が自装置に登録されているか否かに応じて、前記メッセージから前記制御情報と異なるデータを抽出するかまたは送信元の無線通信装置と接続を確立するデータ処理部と、を有する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信方法、無線通信装置および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話システムなどの無線通信システムが広く利用されている。また、無線通信の更なる高速化・広帯域化を図るべく、次世代の無線通信技術について、継続的に活発な議論が行われている。例えば、標準化団体の１つである３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と呼ばれる無線通信システムや、ＬＴＥを発展させたＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution - Advanced）と呼ばれる無線通信システムが提案されている（例えば、非特許文献１，２参照）。【０００３】
このような無線通信技術は、携帯電話機などユーザが操作する端末装置による無線通信だけでなく、計測機器などその他の様々な装置による無線通信にも利用し得る。例えば、ガスメータや電気メータなどの計測機器が、無線通信ネットワークを介してサーバに計測データを報告するシステムを実現することが考えられる。３ＧＰＰでは、ユーザとのインタラクションを伴わない無線通信の形態として、ＭＴＣ（Machine Type Communication）が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3rd Generation Partnership Project, “Requirements for Evolved UTRA (E-UTRA) and Evolved UTRAN (E-UTRAN)”, 3GPP TR 25.913 V7.3.0, 2006-03.
【非特許文献２】3rd Generation Partnership Project, “Requirements for further advancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)”, 3GPP TR 36.913 V8.0.1, 2009-03.
【非特許文献３】3rd Generation Partnership Project, "Service requirements for machine-type communications", 3GPP TS 22.368 V1.0.0, 2009-08.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、無線通信装置は、データ送受信を行わないとき、無線通信に関する接続を解放した状態（アイドル状態）に移行することができる。アイドル状態の無線通信装置は、通信相手の無線通信装置との間で、所定の手続き（メッセージの送受信）を行うことで、再度、接続を確立することができる。【０００６】
しかし、無線通信装置が間欠的にデータ送信を行う場合、データ送信の度に接続の確立および解放を行うと、接続の確立および解放の手続きによるオーバヘッドが大きくなり、データ送信の効率が低下するという問題がある。特に、ＭＴＣシステムのように、１回に送信するデータの量が比較的小さいと想定される無線通信システムでは、データ送信効率への上記オーバヘッドの影響が大きくなる。【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、無線通信のオーバヘッドを抑制して効率的にデータ送信を行うことができる無線通信方法、無線通信装置および無線通信システ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】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１および第２の無線通信装置を含み、第１の無線通信装置が第２の無線通信装置にデータを送信する無線通信システムの無線通信方法が提供される。この無線通信方法では、第１の無線通信装置が、第２の無線通信装置との間に接続が確立されていないとき、接続を確立する処理に用いられる制御情報を送信できるタイミングで、制御情報と異なるデータを含むメッセージを第２の無線通信装置に送信する。第２の無線通信装置が、第１の無線通信装置から、制御情報を第１の無線通信装置が送信できるタイミングで送信されたメッセージを受信する。第２の無線通信装置が、受信したメッセージに含まれるデータを抽出する。【０００９】
また、上記課題を解決するために、第１および第２の無線通信装置を含み、第１の無線通信装置が第２の無線通信装置にデータを送信する無線通信システムが提供される。第１の無線通信装置は、第２の無線通信装置との間に接続が確立されていないとき、接続を確立する処理に用いられる制御情報を第２の無線通信装置に送信できるタイミングを判断する制御部と、制御部が判断したタイミングで、制御情報と異なるデータを含むメッセージを第２の無線通信装置に送信する送信部と、を有する。第２の無線通信装置は、第１の無線通信装置から、制御情報を第１の無線通信装置が送信できるタイミングで送信されたメッセージを受信する受信部と、受信部が受信したメッセージに含まれるデータを抽出するデータ処理部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
上記無線通信方法、無線通信装置および無線通信システムによれば、無線通信のオーバヘッドを抑制して効率的にデータ送信を行うことができる。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態の無線通信システムを示す図である。
【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】ＭＴＣデバイスを示すブロック図である。
【図４】基地局を示すブロック図である。
【図５】端末登録の流れを示すシーケンス図である。
【図６】Ｍｓｇ３のデータ構造を示す図である。
【図７】データ送信処理を示すフローチャートである。
【図８】データ受信処理を示すフローチャートである。
【図９】ＲＲＣ接続を確立しないデータ送信の流れを示すシーケンス図である。
【図１０】ＲＲＣ接続を確立するデータ送信の流れを示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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システムを示す図である。第１の実施の形態の無線通信システムは、無線通信装置１，２を有する。例えば、無線通信装置２を基地局として実装し、無線通信装置１を無線通信装置２にアクセスする加入者局として実装することが考えられる。無線通信装置１は、無線通信により無線通信装置２にデータを送信する。無線通信装置１，２は、適宜、無線通信の接続の確立および解放を行うことができる。
【００１３】
無線通信装置１は、制御部１ａと送信部１ｂを有する。制御部１ａは、無線通信装置１，２の間に接続が確立されていないとき、接続を確立する処理に用いられる制御情報を無線通信装置２に送信できるタイミングを判断する。送信部１ｂは、制御部１ａが判断したタイミングで、制御情報と異なるデータを含むメッセージを無線通信装置２に送信する。
【００１４】
無線通信装置２は、受信部２ａとデータ処理部２ｂを有する。受信部２ａは、自装置との間に接続が確立されていない無線通信装置１から、接続を確立する処理に用いられる制御情報を無線通信装置１が送信できるタイミングで送信されたメッセージを受信する。データ処理部２ｂは、受信部２ａが受信したメッセージから制御情報と異なるデータを抽出する。データ処理部２ｂは、例えば、抽出したデータを所定の通信装置に転送する。
【００１５】
ここで、無線通信装置１，２の間に確立される接続は、レイヤ３プロトコルである無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）プロトコルで定義される接続であってもよい。上記の制御情報は、ＲＲＣ制御情報であってもよい。無線通信装置１が制御情報を送信できるタイミングには、例えば、無線通信装置１が無線通信装置２に対してランダムアクセスを行った後、接続が確立される前のタイミングが含まれる。
【００１６】
また、無線通信装置１が送信する上記のメッセージは、制御情報および制御情報と異なるデータの両方を含んでもよいし、制御情報および制御情報と異なるデータの何れか一方を選択的に含んでもよい。無線通信装置２は、受信したメッセージから制御情報と異なるデータを抽出したときは、接続を確立する処理を行わずに、無線通信装置１との間の無線通信を終了するようにしてもよい。
【００１７】
また、上記のタイミングで制御情報と異なるデータを送信する可能性のある無線通信装置の識別情報を、無線通信装置２に予め登録しておくと共に、無線通信装置１がメッセージに自装置の識別情報を挿入してもよい。その場合、無線通信装置２は、受信したメッセージに含まれる識別情報が予め登録されたものである場合のみ、制御情報と異なるデータを当該メッセージから抽出することが考えられる。また、無線通信装置１は、制御情報と異なるデータが含まれているか否かを示すフラグ情報を、メッセージに挿入してもよい。その場合、無線通信装置２は、フラグ情報に基づいて、受信したメッセージから制御情報と異なるデータを抽出する処理を行うか否かを判断することができる。
【００１８】
このような第１の実施の形態の無線通信システムでは、無線通信装置１が、無線通信装置２との間に接続が確立されていないとき、接続を確立する処理に用いられる制御情報を送信できるタイミングで、制御情報と異なるデータを含むメッセージを無線通信装置２に送信する。無線通信装置２が、無線通信装置１から、制御情報を無線通信装置１が送信できるタイミングで送信されたメッセージを受信する。そして、無線通信装置２が、受信したメッセージに含まれるデータを抽出する。
【００１９】
これにより、無線通信装置１，２の間に接続が確立される前に、無線通信装置１から無線通信装置２にデータを送信することができる。また、無線通信装置２は、データを受信後、接続を確立する処理を行わずに、無線通信装置１との間の無線通信を終了することも可能である。よって、無線通信のオーバヘッドを抑制して効率的にデータ送信を行うことが可能となる。上記の無線通信方法は、無線通信装置１が間欠的にデータを送信する場合や、１回に送信されるデータの量が比較的小さい場合に、特に有効である。
【００２０】
なお、第１の実施の形態の無線通信システムは、ＬＴＥやＬＴＥ−Ａの無線通信技術を用いて実現することができる。また、ＭＴＣシステムとして実現することもできる。以下に説明する第２の実施の形態では、ＬＴＥまたはＬＴＥ−Ａの無線通信技術を用いて実現したＭＴＣシステムの例を挙げる。
【００２１】
［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、ＭＴＣデバイス１０，１０ａ、基地局２０、ＭＴＣサーバ３０およびネットワーク４０を含む。基地局２０は、ネットワーク４０を介してＭＴＣサーバ３０とデータ通信を行うことができる。
【００２２】
ＭＴＣデバイス１０，１０ａは、家庭やオフィスに設けられているメータに接続された無線通信装置である。メータとしては、ガスメータ・電気メータ・水道メータなどが考えられる。ＭＴＣデバイス１０，１０ａは、基地局２０にアクセスし、メータの測定値を示すＭＴＣデータを含む各種のデータを、基地局２０経由でＭＴＣサーバ３０に送信する。ＭＴＣデバイス１０，１０ａが１回に送信するＭＴＣデータの量は、小さいことが想定される。また、ＭＴＣデータを送信する周期は、１ヶ月周期など、長いことが想定される。
【００２３】
なお、ＭＴＣデバイス１０は、後述するように、基地局２０との間にＲＲＣ接続を確立せずにＭＴＣデータを送信する機能を有する。一方、ＭＴＣデバイス１０ａは、ＲＲＣ接続を確立せずにＭＴＣデータを送信する機能をもたない。ここで、ＲＲＣプロトコルは、無線通信に関するレイヤ３プロトコルであり、移動性（モビリティ）管理の機能を含む。
【００２４】
基地局２０は、ＭＴＣデバイス１０，１０ａと無線通信を行うと共に、ＭＴＣサーバ３０と有線通信を行う通信装置である。基地局２０は、ＭＴＣデバイス１０，１０ａからのアクセスを受け付け、ＭＴＣデバイス１０，１０ａからデータを無線で受信する。基地局２０は、ＭＴＣデータを無線で受信すると、ＭＴＣデータをネットワーク４０経由でＭＴＣサーバ３０に転送する。なお、ネットワーク４０には、例えば、通信事業者が管理するコアネットワークやインターネットが含まれる。
【００２５】
ＭＴＣサーバ３０は、ＭＴＣデバイス１０，１０ａからＭＴＣデータを収集し、メータを監視するサーバコンピュータである。収集されたＭＴＣデータは、例えば、課金管理に用いられる。ＭＴＣサーバ３０は、メータを設置した事業者（例えば、ガス会社・電力会社・水道会社など）のネットワーク内に設けることができる。
【００２６】
図３は、ＭＴＣデバイスを示すブロック図である。ＭＴＣデバイス１０は、受信部１１、メータ管理部１２、送信データ生成部１３、送信部１４および制御部１５を有する。
受信部１１は、アンテナを介して基地局２０から受信した信号を無線信号処理し、高周波数の無線信号から低周波数のベースバンド信号にダウンコンバートする。そして、受信部１１は、ベースバンド信号を復調および誤り訂正復号し、基地局２０が送信したユーザデータおよび制御情報を抽出する。受信部１１は、抽出したユーザデータをメータ管理部１２に出力し、抽出した制御情報を制御部１５に出力する。ユーザデータには、例えば、ＭＴＣサーバ３０が送信した、メータを管理・操作するためのコマンドが含まれる。制御情報には、後述するランダムアクセス応答やＲＲＣ制御情報が含まれる。
【００２７】
メータ管理部１２は、受信部１１から取得したユーザデータに基づいて、メータを管理する。メータ管理部１２は、メータの測定値を監視し、所定の周期またはＭＴＣサーバ３０から指定されたタイミングで、測定値を示すＭＴＣデータを送信データ生成部１３に出力する。メータの測定値には、ガス・電気・水などの「もの」の使用量が含まれ得る。
【００２８】
送信データ生成部１３は、制御部１５の制御に従い、基地局２０に送信するメッセージを生成して送信部１４に出力する。送信データ生成部１３は、メータ管理部１２から取得したＭＴＣデータや、制御部１５から取得したＲＲＣ制御情報を、メッセージに挿入することがある。また、後述する端末ＩＤやフラグをメッセージに挿入することもある。
【００２９】
送信部１４は、送信データ生成部１３から取得したメッセージであるデータを、誤り訂正符号化および変調し送信信号を生成する。また、送信部１４は、ＭＴＣデバイス１０がアイドル状態のときに基地局２０に送信するデータが発生すると、送信信号としてランダムアクセスプリアンブルを生成する。ランダムアクセスプリアンブルは、ランダムアクセスチャネルで送信される。そして、送信部１４は、送信信号を無線信号処理し、低周波数のベースバンド信号から高周波数の無線信号にアップコンバートする。送信部１４は、アンテナを介して無線信号である送信信号を基地局２０に送信する。
【００３０】
制御部１５は、ＭＴＣデバイス１０と基地局２０との間のＲＲＣ接続、および、ＭＴＣデバイス１０から基地局２０へのデータ送信（上りリンク通信）を制御する。制御部１５は、端末情報管理部１６、フラグ設定部１７およびＲＲＣ処理部１８を有する。
【００３１】
端末情報管理部１６は、ＭＴＣデバイス１０に予め付与された識別情報である端末ＩＤを管理する。端末情報管理部１６は、メッセージに端末ＩＤを挿入する場合、送信データ生成部１３に端末ＩＤを出力する。
【００３２】
フラグ設定部１７は、メッセージにフラグを挿入する場合、フラグの値を決定して送信データ生成部１３に出力する。フラグは、ＲＲＣ接続が確立される前のメッセージに、ＭＴＣサーバ３０宛てのＭＴＣデータが含まれているか否かを示す。フラグ設定部１７は、例えば、ＲＲＣ接続が確立される前のメッセージにＭＴＣデータを挿入する場合、フラグ＝１、ＭＴＣデータを挿入しない場合、フラグ＝０と決定する。
【００３３】
ＲＲＣ処理部１８は、基地局２０との間でＲＲＣ制御情報を送受信し、ＲＲＣ接続を確立する処理およびＲＲＣ接続を解放する処理を行う。例えば、ＲＲＣ処理部１８は、ＲＲＣ接続が確立されていないとき、受信部１１から取得する制御情報に基づいて、基地局２０にＲＲＣ接続要求を送信できるタイミングを判断する。そして、ＲＲＣ制御情報であるＲＲＣ接続要求を、送信データ生成部１３に出力する。ただし、ＲＲＣ接続が確立される前のメッセージにＭＴＣデータを挿入する場合は、ＲＲＣ接続要求を出力しない。
【００３４】
図４は、基地局を示すブロック図である。基地局２０は、受信部２１、受信データ処理部２２、有線通信部２３、送信部２４および制御部２５を有する。
受信部２１は、アンテナを介してＭＴＣデバイス１０，１０ａから受信した信号を無線信号処理し、高周波数の無線信号から低周波数のベースバンド信号にダウンコンバートする。そして、ベースバンド信号を復調および誤り訂正復号し、ＭＴＣデバイス１０，１０ａが送信したメッセージを受信データ処理部２２に出力する。また、受信部２１は、ＭＴＣデバイス１０，１０ａが送信したランダムアクセスプリアンブルを検出する。
【００３５】
受信データ処理部２２は、制御部２５の制御に従い、受信部２１から取得したメッセージに含まれるユーザデータ（ＭＴＣデータを含む）および制御情報を抽出する。受信データ処理部２２は、抽出したユーザデータを有線通信部２３に出力し、抽出した制御情報を制御部２５に出力する。制御情報には、ＲＲＣ制御情報が含まれる。
【００３６】
ここで、受信データ処理部２２は、ＭＴＣデバイス１０がＲＲＣ接続要求を送信できるタイミングで送信されたメッセージを取得すると、メッセージにＲＲＣ制御情報とＭＴＣデータの何れが挿入されているか判断する。この判断は、メッセージに含まれる端末ＩＤが端末情報記憶部２６に登録されているか、メッセージに含まれるフラグが所定の値であるか、を確認することで行う。判断方法の詳細は後述する。
【００３７】
有線通信部２３は、ネットワーク４０に接続されており、有線通信を行う通信インタフェースである。有線通信部２３は、受信データ処理部２２から取得したＭＴＣデータ、および、制御部２５から取得したＭＴＣサーバ３０宛ての制御情報を、ネットワーク４０経由でＭＴＣサーバ３０に送信する。また、有線通信部２３は、ＭＴＣサーバ３０から受信したＭＴＣデバイス１０，１０ａ宛てのユーザデータを、送信部２４に出力する。
【００３８】
送信部２４は、有線通信部２３から取得したユーザデータや制御部２５から取得した制御情報を、誤り訂正符号化および変調し送信信号を生成する。また、送信部２４は、受信部２１でランダムアクセスプリアンブルが検出されると、送信信号としてランダムアクセス応答を生成する。そして、送信部２４は、送信信号を無線信号処理し、低周波数のベースバンド信号から高周波数の無線信号にアップコンバートする。送信部２４は、アンテナを介して無線信号である送信信号をＭＴＣデバイス１０，１０ａに送信する。
【００３９】
制御部２５は、ＭＴＣデバイス１０，１０ａから基地局２０へのアクセス、および、ＭＴＣデバイス１０，１０ａからのＭＴＣデータの受信を制御する。制御部２５は、端末情報記憶部２６およびＲＲＣ処理部２７を有する。
【００４０】
端末情報記憶部２６は、基地局２０にアクセスする無線通信装置（ＭＴＣデバイス１０，１０ａを含む）のうち、ＲＲＣ接続が確立される前にＭＴＣデータを送信する可能性のある装置（ＭＴＣデバイス１０を含む）の端末ＩＤを記憶する。ＭＴＣデバイス１０の端末ＩＤは、予め登録しておいてもよいし、ＭＴＣデバイス１０と基地局２０との間のシグナリングを通して登録してもよい。後者の場合、制御部２５は、端末情報記憶部２６に登録した端末ＩＤを示す制御情報を、有線通信部２３経由でＭＴＣサーバ３０に送信する。
【００４１】
ＲＲＣ処理部２７は、ＭＴＣデバイス１０，１０ａとの間でＲＲＣ制御情報を送受信して、ＲＲＣ接続を確立する処理およびＲＲＣ接続を解放する処理を行う。例えば、ＲＲＣ処理部２７は、ＲＲＣ接続要求を受信データ処理部２２から取得すると、ＲＲＣプロトコル処理を行い、受信したＲＲＣ接続要求に対する応答のＲＲＣ制御情報（ＲＲＣ接続設定情報）を送信部２４に出力する。
【００４２】
次に、第２の実施の形態の無線通信システムで実行される処理を説明する。まず、ＭＴＣデバイス１０の端末ＩＤを基地局２０に登録する処理を説明し、その後、ＭＴＣデバイス１０が基地局２０経由でＭＴＣサーバ３０にＭＴＣデータを送信する処理を説明する。
【００４３】
図５は、端末登録の流れを示すシーケンス図である。図５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）ＭＴＣデバイス１０は、基地局２０にランダムアクセスプリアンブルを送信する。送信されるランダムアクセスプリアンブルは、予め定義された複数の信号系列の候補から選択されたものである。ステップＳ１１で送信されるメッセージは、メッセージ１（Ｍｓｇ１）と呼ばれることがある。なお、Ｍｓｇ１には競合、すなわち、複数の無線通信装置が同一の信号系列を同一タイミングで送信することが発生し得る。
【００４４】
（ステップＳ１２）基地局２０は、受信信号に含まれるＭｓｇ１を検出すると、ランダムアクセス応答メッセージを自局セル内に送信する。ただし、基地局２０は、この時点ではまだＭｓｇ１の送信元を認識していない。ステップＳ１２で送信されるメッセージは、メッセージ２（Ｍｓｇ２）と呼ばれることがある。
【００４５】
（ステップＳ１３）ＭＴＣデバイス１０は、基地局２０からＭｓｇ２を受信すると、ＲＲＣ接続要求メッセージを基地局２０に送信する。ＲＲＣ接続要求メッセージには、ＭＴＣデバイス１０の識別情報が含まれている。ステップＳ１３で送信されるメッセージは、Ｍｓｇ３と呼ばれることがある。
【００４６】
（ステップＳ１４）基地局２０は、Ｍｓｇ３を受信すると、Ｍｓｇ３に含まれる識別情報から送信元のＭＴＣデバイス１０を認識する。そして、ＲＲＣ接続を確立する処理を進め、ＲＲＣ接続設定メッセージを、受信した識別情報と共にＭＴＣデバイス１０に送信する。ステップＳ１４で送信されるメッセージは、メッセージ４（Ｍｓｇ４）と呼ばれることがある。なお、ランダムアクセスに競合が発生していた場合、基地局２０は、競合した複数の送信元のうち何れか１つの送信元に対してＭｓｇ４を送信する。Ｍｓｇ４に自身の識別情報が含まれていなかった場合、ＭＴＣデバイス１０は、ステップＳ１１に戻って、Ｍｓｇ１を基地局２０に再度送信する。
【００４７】
（ステップＳ１５）ＭＴＣデバイス１０は、基地局２０からＭｓｇ４を受信すると、ＲＲＣ接続を確立する処理を行い、ＲＲＣ接続設定完了メッセージを返信する。
（ステップＳ１６）ＭＴＣデバイス１０は、基地局２０との間にＲＲＣ接続が確立されると、端末登録要求メッセージを基地局２０に送信する。この端末登録要求メッセージには、ＭＴＣデバイス１０の端末ＩＤが含まれている。
【００４８】
（ステップＳ１７）基地局２０は、ＭＴＣデバイス１０から端末登録要求メッセージを受信すると、ＭＴＣデバイス１０の端末ＩＤを自局に登録する。
（ステップＳ１８）基地局２０は、ネットワーク４０経由でＭＴＣサーバ３０に、端末登録要求メッセージを送信する。この端末登録要求メッセージには、ＭＴＣデバイス１０の端末ＩＤが含まれている。
【００４９】
（ステップＳ１９）ＭＴＣサーバ３０は、基地局２０から端末登録要求メッセージを受信すると、ＭＴＣデバイス１０の端末ＩＤを自装置に登録する。
（ステップＳ２０）ＭＴＣサーバ３０は、端末登録要求メッセージに対する応答として基地局２０に、端末登録完了メッセージを送信する。
【００５０】
（ステップＳ２１）基地局２０は、ＭＴＣサーバ３０から端末登録完了メッセージを受信すると、ＭＴＣデバイス１０に端末登録完了メッセージを送信する。
（ステップＳ２２）ＭＴＣデバイス１０は、基地局２０から端末登録完了メッセージを受信すると、ＲＲＣ接続解放メッセージを基地局２０に送信し、ＲＲＣ接続を解放する処理を行う。基地局２０は、ＭＴＣデバイス１０からＲＲＣ接続解放メッセージを受信すると、ＲＲＣ接続を解放する処理を行う。
【００５１】
このように、ＭＴＣデバイス１０と基地局２０との間でシグナリングを行うことで、基地局２０にＭＴＣデバイス１０の端末ＩＤを登録することができる。なお、上記のシグナリングは、ＭＴＣデバイス１０が最初に基地局２０に接続したときのみ行うようにしてもよい。また、セキュリティなどの観点から、基地局２０に登録した端末ＩＤに有効期限を設け、定期的にシグナリングを実行するようにしてもよい。
【００５２】
図６は、Ｍｓｇ３のデータ構造を示す図である。ＲＲＣ接続を確立せずにＭＴＣデータを送信する機能をもつＭＴＣデバイス１０は、図６に示すタイプＡまたはタイプＢのＭｓｇ３を送信する。一方、ＲＲＣ接続を確立せずにＭＴＣデータを送信する機能をもたないＭＴＣデバイス１０ａは、タイプＣのＭｓｇ３を送信する。
【００５３】
タイプＡのＭｓｇ３は、端末ＩＤとフラグとＭＴＣデータとを含む。タイプＡのフラグは、ＭＴＣデータが含まれることを示す値（例えば、フラグ＝１）に設定される。タイプＢのＭｓｇ３は、端末ＩＤとフラグとＲＲＣ接続の確立に用いられるＲＲＣ制御情報とを含む。タイプＢのフラグは、ＲＲＣ制御情報が含まれることを示す値（例えば、フラグ＝０）に設定される。タイプＣのＭｓｇ３は、端末ＩＤとＲＲＣ制御情報とを含む。
【００５４】
ここで、基地局２０は、ＭＴＣデバイス１０，１０ａの両方と無線通信を行うため、タイプＡ，Ｂ，Ｃの何れのＭｓｇ３も受信する可能性がある。そこで、基地局２０は、まずＭｓｇ３に含まれる端末ＩＤが基地局２０に登録されているか確認し、登録されている場合のみフラグを確認することで、Ｍｓｇ３に含まれるデータの種類を判断する。
【００５５】
図７は、データ送信処理を示すフローチャートである。図７に示す処理が、ＭＴＣデバイス１０で実行される。以下、図７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）制御部１５は、基地局２０に送信するユーザデータ（ＭＴＣデータを含む）があるか否か判断する。送信するユーザデータがある場合、処理をステップＳ３２に進める。送信するユーザデータがない場合、処理を終了する。
【００５６】
（ステップＳ３２）送信部１４は、ランダムアクセスプリアンブル（Ｍｓｇ１）を基地局２０に送信する。受信部１１は、ランダムアクセス応答メッセージ（Ｍｓｇ２）を基地局２０から受信する。なお、ここではＭｓｇ１の競合は発生しないと想定する。
【００５７】
（ステップＳ３３）制御部１５は、基地局２０からＭｓｇ２を受信することで、Ｍｓｇ３を基地局２０に送信するタイミングを特定する。また、制御部１５は、基地局２０に送信するユーザデータが、ＲＲＣ接続なしで送信できるものか否か判断する。例えば、所定のサイズ以下のＭＴＣデータをＲＲＣ接続なしで送信できると判断し、それ以外のユーザデータをＲＲＣ接続なしで送信できないと判断する。ＲＲＣ接続なしで送信できる場合、処理をステップＳ３４に進める。それ以外の場合、処理をステップＳ３５に進める。
【００５８】
（ステップＳ３４）送信データ生成部１３は、端末ＩＤとフラグとＭＴＣデータとを含むメッセージ（前述のタイプＡのＭｓｇ３）を生成する。送信部１４は、Ｍｓｇ３を基地局２０に送信する。受信部１１は、Ｍｓｇ３に対する応答としてのＭｓｇ４を基地局２０から受信する。これにより、ＭＴＣデータの送信処理が終了し、アイドル状態に戻る。
【００５９】
（ステップＳ３５）送信データ生成部１３は、端末ＩＤとフラグとＲＲＣ制御情報とを含むメッセージ（前述のタイプＢのＭｓｇ３）を生成する。送信部１４は、Ｍｓｇ３を基地局２０に送信する。受信部１１は、ＲＲＣ接続設定メッセージとしてのＭｓｇ４を基地局２０から受信する。
【００６０】
（ステップＳ３６）制御部１５は、ＭＴＣデバイス１０と基地局２０の間にＲＲＣ接続を確立する処理を行う。送信データ生成部１３は、ＲＲＣ接続設定完了メッセージを生成する。送信部１４は、ＲＲＣ接続設定完了メッセージを基地局２０に送信する。
【００６１】
（ステップＳ３７）送信データ生成部１３は、ユーザデータを含むメッセージを生成する。送信部１４は、生成されたメッセージを基地局２０に送信する。
（ステップＳ３８）送信データ生成部１３は、ＲＲＣ接続解放メッセージを生成する。送信部１４は、ＲＲＣ接続解放メッセージを基地局２０に送信する。制御部１５は、ＲＲＣ接続を解放する処理を行う。これにより、アイドル状態に戻る。
【００６２】
このように、ＭＴＣデバイス１０は、ＲＲＣ接続なしでＭＴＣデータを基地局２０に送信することができる。また、ＭＴＣデバイス１０は、Ｍｓｇ３にフラグを設けることで、ＲＲＣ接続を確立しないで行うデータ送信と、ＲＲＣ接続を確立して行うデータ送信とを使い分けることが可能となる。
【００６３】
ここで、ＲＲＣプロトコルは、移動性管理の機能をもち、無線通信装置が移動するときの通信品質の向上に寄与する。一方、メータに接続されたＭＴＣデバイス１０は、移動しないことが想定される。また、ＭＴＣデバイス１０が送信するＭＴＣデータは、サイズが比較的小さいことが想定される。よって、第２の実施の形態では、ＲＲＣ接続が確立されていないことによる通信品質への影響は小さいと期待できる。
【００６４】
図８は、データ受信処理を示すフローチャートである。図８に示す処理が、基地局２０で実行される。以下、図８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）受信データ処理部２２は、ＭＴＣデバイス１０からＭｓｇ３が受信されたか否か判断する。Ｍｓｇ３が受信された場合、処理をステップＳ４２に進める。Ｍｓｇ３が受信されていない場合、処理を終了する。
【００６５】
（ステップＳ４２）受信データ処理部２２は、Ｍｓｇ３に含まれる端末ＩＤが、端末情報記憶部２６に登録されているか否か判断する。登録されている場合、処理をステップＳ４３に進める。登録されていない場合、処理をステップＳ４６に進める。
【００６６】
（ステップＳ４３）受信データ処理部２２は、Ｍｓｇ３に含まれるフラグが、ＭＴＣデータが含まれることを示す所定値（例えば、フラグ＝１）であるか否か判断する。フラグが所定値の場合、処理をステップＳ４４に進める。フラグが所定値でない場合（例えば、フラグ＝０の場合）、処理をステップＳ４６に進める。
【００６７】
（ステップＳ４４）受信データ処理部２２は、受信されたＭｓｇ３からＭＴＣデータを抽出する。有線通信部２３は、抽出されたＭＴＣデータをＭＴＣサーバ３０に転送する。
（ステップＳ４５）制御部２５は、Ｍｓｇ４としてデータ受信応答メッセージを生成する。送信部２４は、ＭＴＣデバイス１０にＭｓｇ４を送信する。これにより、ＭＴＣデータの受信処理が終了する。
【００６８】
（ステップＳ４６）制御部２５は、ＲＲＣ接続を確立する処理を進め、Ｍｓｇ４としてＲＲＣ接続設定メッセージを生成する。送信部２４は、ＭＴＣデバイス１０にＭｓｇ４を送信する。
【００６９】
（ステップＳ４７）受信部２１は、ユーザデータを含むメッセージをＭＴＣデバイス１０から受信する。受信データ処理部２２は、メッセージからユーザデータを抽出する。有線通信部２３は、抽出されたユーザデータをネットワーク４０に出力する。
【００７０】
（ステップＳ４８）受信部２１は、ＲＲＣ接続解放メッセージをＭＴＣデバイス１０から受信する。受信データ処理部２２は、ＲＲＣ接続解放メッセージに含まれるＲＲＣ制御情報を抽出する。制御部２５は、ＲＲＣ接続を解放する処理を行う。
【００７１】
図９は、ＲＲＣ接続を確立しないデータ送信の流れを示すシーケンス図である。図９に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
（ステップＳ５１）ＭＴＣデバイス１０は、Ｍｓｇ１を基地局２０に送信する。
【００７２】
（ステップＳ５２）基地局２０は、Ｍｓｇ２をＭＴＣデバイス１０に送信する。
（ステップＳ５３）ＭＴＣデバイス１０は、ＭＴＣデータを含むＭｓｇ３（前述のタイプＡのＭｓｇ３）を基地局２０に送信する。
【００７３】
（ステップＳ５４）基地局２０は、受信したＭｓｇ３に含まれる端末ＩＤおよびフラグを確認し、Ｍｓｇ３にＭＴＣデータが含まれていると判断する。
（ステップＳ５５）基地局２０は、受信したＭｓｇ３からＭＴＣデータを抽出し、ＭＴＣサーバ３０に転送する。
【００７４】
（ステップＳ５６）基地局２０は、Ｍｓｇ４としてデータ受信応答メッセージをＭＴＣデバイス１０に送信する。これにより、ＭＴＣデバイス１０と基地局２０との間にＲＲＣ接続が確立されずに、ＭＴＣデバイス１０から基地局２０へのデータ送信が終了する。
【００７５】
図１０は、ＲＲＣ接続を確立するデータ送信の流れを示すシーケンス図である。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Ｓ６１）ＭＴＣデバイス１０は、Ｍｓｇ１を基地局２０に送信する。
【００７６】
（ステップＳ６２）基地局２０は、Ｍｓｇ２をＭＴＣデバイス１０に送信する。
（ステップＳ６３）ＭＴＣデバイス１０は、ＲＲＣ制御情報を含むＭｓｇ３（前述のタイプＢのＭｓｇ３）を基地局２０に送信する。
【００７７】
（ステップＳ６４）基地局２０は、受信したＭｓｇ３に含まれる端末ＩＤおよびフラグを確認し、Ｍｓｇ３にＲＲＣ制御情報が含まれていると判断する。
（ステップＳ６５）基地局２０は、ＲＲＣ接続を確立する処理を進め、Ｍｓｇ４としてＲＲＣ接続設定メッセージをＭＴＣデバイス１０に送信する。
【００７８】
（ステップＳ６６）ＭＴＣデバイス１０は、ＲＲＣ接続を確立する処理を行い、ＲＲＣ接続設定完了メッセージを基地局２０に送信する。
（ステップＳ６７）ＭＴＣデバイス１０は、ユーザデータを基地局２０に送信する。ここで送信されるユーザデータには、ＭＴＣデータが含まれていてもよい。
【００７９】
（ステップＳ６８）基地局２０は、受信したユーザデータにＭＴＣデータが含まれている場合、ＭＴＣデータをＭＴＣサーバ３０に転送する。
（ステップＳ６９）ＭＴＣデバイス１０は、ＲＲＣ接続解放メッセージを基地局２０に送信する。これにより、ＭＴＣデバイス１０から基地局２０へのデータ送信が終了する。
【００８０】
このような第２の実施の形態の無線通信システムによれば、ＲＲＣ接続を確立する処理を行わず、ＭＴＣデバイス１０から基地局２０にＭＴＣデータを送信することができる。従って、ＭＴＣデバイス１０が比較的サイズの小さいＭＴＣデータを間欠的に送信する場合であっても、ＲＲＣ接続の確立・解放に伴う無線通信のオーバヘッドを削減し、効率的にＭＴＣデータを送信することが可能となる。また、第２の実施の形態の無線通信システムでは、基地局２０が端末ＩＤの認証を行うため、ＲＲＣ接続を確立せずにデータ送信を行えるＭＴＣデバイスと行えないＭＴＣデバイスとを混在させることも可能である。
【００８１】
なお、以上の第２の実施の形態の説明では、ＭＴＣデータを挿入するメッセージとしてＭｓｇ３を使用した。しかし、ＭＴＣデータの送信に使用できるメッセージはＭｓｇ３に限定されず、ＭＴＣデバイス１０が基地局２０にＲＲＣ制御情報を送信できるタイミングのその他のメッセージも使用することが可能である。
【００８２】
上記については単に本発明の原理を示すものである。更に多数の変形や変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応する全ての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【符号の説明】
【００８３】
１，２  無線通信装置
１ａ  制御部
１ｂ  送信部
２ａ  受信部
２ｂ  データ処理部
【図１】
0005545368.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005545368.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005545368.tif 000006
【図６】
0005545368.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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