(57)【要約】  基地局は、無線端末装置から共用スロットを使用して送信され、無線端末装置で所定のイベントが発生したことを知らせる情報を受信する基地局受信部と、基地局受信部が受信した所定のイベントの発生に基づいて、ランダムアクセス区間内のランダムスロットのうち、所定のイベントに基づいた帯域要求情報を送信するためのランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を決定する基地局送受信管理部と、割り当てたランダムスロットの情報を、基地局装置が無線端末装置に送信する基地局送信部とを備える。
2009107413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末装置が共通の無線回線により基地局装置と接続され、前記基地局装置は、無線フレーム内の上り通信用帯域のうち帯域割り当て済みの区間をデマンドアサイン区間、残りの区間をランダムアクセス区間として管理し、前記無線端末装置からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用帯域を割り当て、前記無線端末装置は、送信するデータが発生した場合、前記帯域要求情報を前記ランダムアクセス区間内のランダムスロットに送信し、送信に成功した場合には前記基地局装置から割り当てられた帯域を用いて前記データを送信する無線通信方法において、
前記無線フレームはさらに所定のイベントの発生通知情報を送信するための共用スロットを備え、
前記無線端末装置が前記共用スロットを使用し、前記無線端末装置で前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報を前記基地局装置に送信するイベント発生送信ステップと、
前記基地局装置が、前記イベント発生送信ステップで送信された前記所定のイベントの発生に基づいて、前記ランダムアクセス区間内のランダムスロットのうち、前記所定のイベントに基づいた前記帯域要求情報を送信するためのランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を決定するランダムスロット割当ステップと、
前記割り当てたランダムスロットの情報を、前記基地局装置が前記無線端末装置に送信する割当情報送信ステップと、
前記割当情報送信ステップにより送信された前記割り当てたランダムスロットの情報に基づいて、前記無線端末装置は、前記ランダムスロット割当ステップで割り当てられた前記ランダムスロットを使用し、前記基地局装置に対して前記帯域要求情報を送信する帯域要求ステップと、
を備える無線通信方法。
【請求項２】
前記基地局装置は、前記ランダムスロット割当ステップにおいて、
前記イベント発生送信ステップで所定のイベントが発生したことを通知された場合には、前記無線端末装置に割り当てるランダムスロットの数を変化させる請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記基地局装置は、前記ランダムスロット割当ステップにおいて、
前記イベント発生送信ステップで前記無線端末装置から送信された前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、再送されたものであるか否かに基づいて、前記無線端末装置にランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を変化させる請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記共用スロットは、第１の共用スロットと第２の共用スロットを有しており、
前記無線端末装置は、前記イベント発生送信ステップにおいて、
前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、前記基地局装置への再送ではない場合には前記第１の共用スロットを用いて送信し、
前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、前記基地局装置への再送である場合には前記第２のスロットを用いて送信する請求項３に記載の無線通信方法。
【請求項５】
複数の無線端末装置を共通の無線回線により接続し、無線フレーム内の上り通信用帯域のうち帯域割り当て済みの区間をデマンドアサイン区間、残りの区間をランダムアクセス区間として管理し、前記無線端末装置からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用帯域を割り当てる基地局装置であって、
前記無線フレームはさらに所定のイベントの発生通知情報を送信するための共用スロットを備え、
前記無線端末装置から前記共用スロットを使用して送信され、前記無線端末装置で前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報を受信する基地局受信部と、
前記基地局受信部が受信した前記所定のイベントの発生に基づいて、前記ランダムアクセス区間内のランダムスロットのうち、前記所定のイベントに基づいた前記帯域要求情報を送信するためのランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を決定する基地局送受信管理部と、
前記割り当てたランダムスロットの情報を、前記基地局装置が前記無線端末装置に送信する基地局送信部と、
を備える基地局装置。
【請求項６】
前記基地局送受信管理部は、
所定のイベントが発生したことを前記無線端末装置から前記基地局受信部が受信した場合には、前記無線端末装置に割り当てるランダムスロットの数を変化させる請求項５に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記基地局送受信管理部は、
前記無線端末装置から送信され、前記基地局受信部が受信した前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、再送されたものであるか否かに基づいて、前記無線端末装置にランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を変化させる請求項５に記載の基地局装置。
【請求項８】
複数の無線端末装置が共通の無線回線により基地局装置と接続され、前記基地局装置は、無線フレーム内の上り通信用帯域のうち帯域割り当て済みの区間をデマンドアサイン区間、残りの区間をランダムアクセス区間として管理し、前記無線端末装置からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用帯域を割り当て、前記無線端末装置は、送信するデータが発生した場合、前記帯域要求情報を前記ランダムアクセス区間内のランダムスロットに送信し、送信に成功した場合には前記基地局装置から割り当てられた帯域を用いて前記データを送信する無線通信システムにおいて、
前記無線フレームはさらに所定のイベントの発生通知情報を送信するための共用スロットを備え、
前記無線端末装置は、
前記共用スロットを使用し、前記無線端末装置で前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報を前記基地局装置に送信するイベント発生通知部と、
前記基地局装置から送信されるランダムスロットの割り当て情報に基づいて、ランダムスロットを使用し、前記基地局装置に対して前記帯域要求情報を送信する帯域要求部とを備え、
前記基地局装置は、
前記無線端末装置から前記共用スロットを使用して送信され、前記無線端末装置で前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報を受信する基地局受信部と、
前記基地局受信部が受信した前記所定のイベントの発生に基づいて、前記ランダムアクセス区間内のランダムスロットのうち、前記所定のイベントに基づいた前記帯域要求情報を送信するためのランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を決定する基地局送受信管理部と、
前記割り当てたランダムスロットの情報を、前記基地局装置が前記無線端末装置に送信する基地局送信部と、
を備える無線通信システム。
【請求項９】
前記基地局送受信管理部は、
所定のイベントが発生したことを前記無線端末装置から前記基地局受信部が受信した場合には、前記無線端末装置に割り当てるランダムスロットの数を変化させる請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記基地局送受信管理部は、
前記無線端末装置から送信され、前記基地局受信部が受信した前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、再送されたものであるか否かに基づいて、前記無線端末装置にランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を変化させる請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記共用スロットは、第１の共用スロットと第２の共用スロットを有しており、
前記イベント発生通知部は、
前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、前記基地局装置への再送ではない場合には前記第１の共用スロットを用いて送信し、
前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、前記基地局装置への再送である場合には前記第２のスロットを用いて送信する請求項１０に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動的な帯域の割り当てを可能とする無線通信方法、基地局装置および無線通信システムに関する。
本願は、２００８年２月２７日に、日本に出願された特願２００８−０４６０１６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、設備制御、交通、流通、環境保全、飲食産業、農業、地震モニタリング、医療福祉などを中心とした分野において、無線タグ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の短距離および近距離の無線通信システムによるユビキタスネットワークが普及し始めている。また、今後、アプリケーションやサービスの開発に伴い、ネットワークの利用ユーザ数の増加が期待されている。そこで、様々なアプリケーションやサービスをより多くのユーザに提供し、サービスエリアを広域化できる広域ユビキタスネットワークが注目されている。【０００３】
このような状況におけるネットワークは、固定ネットワークに接続された基地局と、広域に点在する多数の無線端末とから構成され、無線端末は基地局に直接収容されている。また、このようなネットワーク内の無線端末は、バッテリ駆動であり、データの測定と、測定したデータの送信等の最小限の機能しか有していない低消費電力・低機能の端末である。このような無線端末から基地局へのトラヒックは、（１）データ量が少ない、（２）送信間隔が比較的長い、という特徴を有する。【０００４】
そして、このような無線端末が一つの基地局の配下に多数存在することから、そのトラヒック特性としては、アップリンクのトラヒックが多く存在し、全体のトラヒック量は増大する傾向にある。さらに、ネットワークでは、できるだけ多くの無線端末からのデータを収集するために、一台の基地局にできるだけ多くの無線端末を収容する必要がある。従って、これらのネットワークでは、一台の基地局で多数の低機能な無線端末を効率良く収容しつつ、高スループットであり、低伝送遅延時間を実現できるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）プロトコルが要求される。【０００５】
この要求条件を満たすＭＡＣプロトコルとしては、リソース利用効率が高い集中制御方法の一つである動的スロット割当（ＤＳＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｌｏｔ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）方法が用いられている。この方法では、アクセス方式としてＴＤＭＡ−ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ−Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）を用いている。この方法は、基地局が無線端末からの要求に応じたスロット（帯域）を動的に割り当てるものである。【０００６】
図２１に、ＭＡＣフレーム構成の一例を示す。ＭＡＣフレームは、上りリンクと下りリンクの２つに分割されており、下りリンクは報知区間とデマンドアサイン区間とで構成され、上りリンクはデマンドアサイン区間とランダムアクセス区間とで構成されている。【０００７】
また、データや制御情報を送受信するために、各区間には、Ｂｃｈ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｈａｎｎｅｌ：ブロードキャスト制御チャネル）、Ｆｃｈ（Ｆｒａｍｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｈａｎｎｅｌ：フレーム制御チャネル）、ＲＦｃｈ（Ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  ｃｈａｎｎｅｌ：ランダムアクセスフィードバックチャネル）、Ｃｃｈ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ：制御チャネル）、Ｄｃｈ（Ｄａｔａ  Ｃｈａｎｎｅｌ：データチャネル）、Ｒｃｈ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ランダムアクセスチャネル）のチャネルが使用されている。【０００８】
Ｂｃｈは、無線端末に基地局の属性の情報（基地局ＩＤ、フレーム番号等）を報知するために用いられる。Ｆｃｈは、無線端末単位で帯域割当を行うデマンドアサイン区間の帯域割当情報（割当を行った無線端末、割当開始位置、割当チャネル種別、割当帯域量等）を通知するために用いられる。【０００９】
ＲＦｃｈは、ランダムアクセス情報（前フレームのランダムアクセス結果、本フレームでのランダムアクセスの開始位置及びスロット数等）を通知するために用いられる。Ｃｃｈは、帯域要求（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ、ＲＲＥＱ）やＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ、自動再送要求）等の無線端末毎の制御情報を送受信するために用いられる。Ｄｃｈはユーザデータを送受信するために用いられる。Ｒｃｈは、ランダムアクセスのためのチャネルであり、無線端末が帯域要求（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ：ＲＲＥＱ）を送信するために使用される。【００１０】
動的スロット割当方法には、無線端末が基地局に対して帯域要求を行うためにランダムアクセスを用いるアクセス方法がある。本方法は、バースト的に発生する非周期性のデータを柔軟かつ効率よく収容できるため、上記要求条件を満たす動的スロット割当方法として広く適用されている。図２２は、本方法を用いたアクセスシーケンスの一例を示している。この例では、基地局は、ＭＡＣフレームの先頭から順にＢｃｈ、Ｆｃｈ、ＲＦｃｈを送信する。基地局配下の無線端末は、ＲＦｃｈを受信することで、そのフレームでのＲｃｈの開始位置、スロット数を知ることができる。無線端末が送信すべきデータを有する場合、データ送信のための帯域を基地局に要求する帯域要求情報（ＲＲＥＱ）をＲｃｈで送信するため、無線端末は、指数（Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ）バックオフアルゴリズムに基づいた送信待機時間であるバックオフ時間を他無線端末との衝突を回避するために自律的に決定する。【００１１】
無線端末は、バックオフ時間が完了した時点で、ＲＲＥＱを該当するＲｃｈで送信する（図２２のＭＡＣ  Ｆｒａｍｅ１）。他の無線端末からのＲｃｈと衝突した場合、再送を行う。基地局では、ＲＲＥＱを正しく受信できた場合、次のフレーム（図２２のＭＡＣ  Ｆｒａｍｅ２）のＲＦｃｈでＲＲＥＱの受信成功を通知し、ＲＲＥＱから帯域要求値に相当するＤｃｈを割り当てる。また、そのＤｃｈを割り当てた次のフレーム（図２２のＭＡＣ  Ｆｒａｍｅ３）において、データに対する到達確認を無線端末に送信するためにＡＲＱ用のＣｃｈを割り当てる。このような従来技術として、非特許文献１が知られている。【００１２】
しかしながら、上記のランダムアクセスによる動的スロット割当方法では、特に、基地局の配下に多数の無線端末が存在する場合に、Ｒｃｈが衝突する可能性が高くなり、衝突に伴うオーバーヘッドが生じるという問題がある。このオーバーヘッドは、指数（Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ）バックオフアルゴリズムに基づいた送信待機時間により生じており、これがスループット特性を劣化させる。したがって、即時性を要求されるイベントに使用する帯域要求メッセージを無線端末から基地局に対して送信する場合、低遅延時間で送信することは難しいという問題がある。【００１３】
また、低遅延時間伝送が要求されるトラヒックを優先クラスと規定し、ランダムアクセス領域のアクセスパラメータであるＩＢＷ（Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｂａｃｋ  ｏｆｆ  Ｗｉｎｄｏｗ）サイズを非優先クラスよりも小さい値に設定することで、両クラスで共用するランダムアクセス領域における優先送信を実現する方法があるが、非優先クラスのトラヒックの影響を排除することはできないので、常に低遅延時間での伝送を優先クラスに対して保証できるとは限らないという問題がある。
【非特許文献１】５ＧＨｚ帯アドバンスドワイヤレスアクセス（ＡＷＡ）システムの開発  −ＭＡＣ／ＤＣＬ機能−  ２０００年  電子情報通信学会ソサイエティ大会  Ｂ−５−３９  ｐｐ．３２７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、即時性を要求されるイベントのような所定のイベントに使用する帯域要求メッセージを、無線端末装置が基地局装置に対して低遅延時間で送信することができる無線通信方法、基地局装置および無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）  本発明の無線通信方法は、複数の無線端末装置が共通の無線回線により基地局装置と接続され、前記基地局装置は、無線フレーム内の上り通信用帯域のうち帯域割り当て済みの区間をデマンドアサイン区間、残りの区間をランダムアクセス区間として管理し、前記無線端末装置からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用帯域を割り当て、前記無線端末装置は、送信するデータが発生した場合、前記帯域要求情報を前記ランダムアクセス区間内のランダムスロットに送信し、送信に成功した場合には前記基地局装置から割り当てられた帯域を用いて前記データを送信する無線通信方法において、前記無線フレームはさらに所定のイベントの発生通知情報を送信するための共用スロットを備え、前記無線端末装置が前記共用スロットを使用し、前記無線端末装置で前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報を前記基地局装置に送信するイベント発生送信ステップと、前記基地局装置が、前記イベント発生送信ステップで送信された前記所定のイベントの発生に基づいて、前記ランダムアクセス区間内のランダムスロットのうち、前記所定のイベントに基づいた前記帯域要求情報を送信するためのランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を決定するランダムスロット割当ステップと、前記割り当てたランダムスロットの情報を、前記基地局装置が前記無線端末装置に送信する割当情報送信ステップと、前記割当情報送信ステップにより送信された前記割り当てたランダムスロットの情報に基づいて、前記無線端末装置は、前記ランダムスロット割当ステップで割り当てられた前記ランダムスロットを使用し、前記基地局装置に対して前記帯域要求情報を送信する帯域要求ステップと、を備える。【００１６】
（２）  本発明の無線通信方法において、前記基地局装置は、前記ランダムスロット割当ステップにおいて、前記イベント発生送信ステップで所定のイベントが発生したことを通知された場合には、前記無線端末装置に割り当てるランダムスロットの数を変化させても良い。【００１７】
（３）  本発明の無線通信方法において、前記基地局装置は、前記ランダムスロット割当ステップにおいて、前記イベント発生送信ステップで前記無線端末装置から送信された前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、再送されたものであるか否かに基づいて、前記無線端末装置にランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を変化させても良い。【００１８】
（４）  本発明の無線通信方法において、前記共用スロットは、第１の共用スロットと第２の共用スロットを有しており、前記無線端末装置は、前記イベント発生送信ステップにおいて、前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、前記基地局装置への再送ではない場合には前記第１の共用スロットを用いて送信し、前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、前記基地局装置への再送である場合には前記第２のスロットを用いて送信しても良い。【００１９】
（５）  本発明の基地局装置は、複数の無線端末装置を共通の無線回線により接続し、無線フレーム内の上り通信用帯域のうち帯域割り当て済みの区間をデマンドアサイン区間、残りの区間をランダムアクセス区間として管理し、前記無線端末装置からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用帯域を割り当てる基地局装置であって、前記無線フレームはさらに所定のイベントの発生通知情報を送信するための共用スロットを備え、前記無線端末装置から前記共用スロットを使用して送信され、前記無線端末装置で前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報を受信する基地局受信部と、前記基地局受信部が受信した前記所定のイベントの発生に基づいて、前記ランダムアクセス区間内のランダムスロットのうち、前記所定のイベントに基づいた前記帯域要求情報を送信するためのランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を決定する基地局送受信管理部と、前記割り当てたランダムスロットの情報を、前記基地局装置が前記無線端末装置に送信する基地局送信部と、を備える。【００２０】
（６）  本発明の基地局装置において、前記基地局送受信管理部は、所定のイベントが発生したことを前記無線端末装置から前記基地局受信部が受信した場合には、前記無線端末装置に割り当てるランダムスロットの数を変化させても良い。【００２１】
（７）  本発明の基地局装置において、前記基地局送受信管理部は、前記無線端末装置から送信され、前記基地局受信部が受信した前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、再送されたものであるか否かに基づいて、前記無線端末装置にランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を変化させても良い。【００２２】
（８）  本発明の無線通信システムは、複数の無線端末装置が共通の無線回線により基地局装置と接続され、前記基地局装置は、無線フレーム内の上り通信用帯域のうち帯域割り当て済みの区間をデマンドアサイン区間、残りの区間をランダムアクセス区間として管理し、前記無線端末装置からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用帯域を割り当て、前記無線端末装置は、送信するデータが発生した場合、前記帯域要求情報を前記ランダムアクセス区間内のランダムスロットに送信し、送信に成功した場合には前記基地局装置から割り当てられた帯域を用いて前記データを送信する無線通信システムにおいて、前記無線フレームはさらに所定のイベントの発生通知情報を送信するための共用スロットを備え、前記無線端末装置は、前記共用スロットを使用し、前記無線端末装置で前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報を前記基地局装置に送信するイベント発生通知部と、前記基地局装置から送信されるランダムスロットの割り当て情報に基づいて、ランダムスロットを使用し、前記基地局装置に対して前記帯域要求情報を送信する帯域要求部とを備え、前記基地局装置は、前記無線端末装置から前記共用スロットを使用して送信され、前記無線端末装置で前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報を受信する基地局受信部と、前記基地局受信部が受信した前記所定のイベントの発生に基づいて、前記ランダムアクセス区間内のランダムスロットのうち、前記所定のイベントに基づいた前記帯域要求情報を送信するためのランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を決定する基地局送受信管理部と、前記割り当てたランダムスロットの情報を、前記基地局装置が前記無線端末装置に送信する基地局送信部と、を備える。【００２３】
（９）  本発明の無線通信システムにおいて、前記基地局送受信管理部は、所定のイベントが発生したことを前記無線端末装置から前記基地局受信部が受信した場合には、前記無線端末装置に割り当てるランダムスロットの数を変化させても良い。【００２４】
（１０）  本発明の無線通信システムにおいて、前記基地局送受信管理部は、前記無線端末装置から送信され、前記基地局受信部が受信した前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、再送されたものであるか否かに基づいて、前記無線端末装置にランダムスロットとして割り当てるランダムスロットの数を変化させても良い。【００２５】
（１１）  本発明の無線通信システムにおいて、前記共用スロットは、第１の共用スロットと第２の共用スロットを有しており、前記イベント発生通知部は、前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、前記基地局装置への再送ではない場合には前記第１の共用スロットを用いて送信し、前記所定のイベントが発生したことを知らせる情報が、前記基地局装置への再送である場合には前記第２のスロットを用いて送信しても良い。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、即時性を要求されるイベントのような所定のイベントに使用する帯域要求メッセージを、無線端末装置が基地局装置に対して低遅延時間で送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態による無線通信システムを示した概略ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の基地局１の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の無線端末２の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における共用アクセススロットを含んだＭＡＣフレーム構成を示した構成図である。
【図５Ａ】本実施形態の共用スロットで送信される情報要素と内容を示した図である。
【図５Ｂ】本実施形態の共用スロットで送信される情報要素と内容を示した図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における共用スロット情報のイベント種別とスロット情報を示した図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における無線端末２での送信処理の流れを示したフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態における基地局１での受信処理の流れを示したフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態におけるランダムアクセス区間における優先クラスに属するＲｃｈと非優先クラスに属するＲｃｈの割合を基地局１が動的に変化させる手順を示したフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態における優先ＲＡ制御情報を示した図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態において、無線端末２がＲＲＥＱを送信する手順について示したフローチャートである。
【図１２】本発明の第１の実施形態におけるＲＲＥＱの送信タイミングを示したシーケンス図である。
【図１３】第一の具体例における基地局１での優先ＲＡ数の決定手順について示したフローチャートである。
【図１４】第一の具体例における基地局１での無線端末２に対するアクセス方法を決定する手順について示したフローチャートである。
【図１５】第一の具体例における無線端末２が基地局１に対してＲＲＥＱを送信する手順について示したフローチャートである。
【図１６】第二の具体例における基地局１での優先ＲＡ数の決定手順について示したフローチャートである。
【図１７】本発明の第１の実施形態による無線通信システムを用いた場合におけるトラヒックと優先クラスの伝送遅延時間との関係を示すシミュレーション結果である。
【図１８】本発明の第２の実施形態における共用アクセススロットを含んだＭＡＣフレーム構成を示した構成図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態における基地局１での優先ＲＡ数の決定手順について示したフローチャートである。
【図２０】本発明の第２の実施形態を用いた場合における非優先クラスの無線端末２のトラヒックと、優先クラスの無線端末２の遅延時間との関係を示すシミュレーション結果である。
【図２１】従来技術におけるフレーム構成を示した図である。
【図２２】従来技術におけるアクセスシーケンスを示した図である。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・基地局、２−１〜２−Ｎ・・・無線端末、１１・・・基地局送受信部（基地局送信部、基地局受信部）、１２・・・基地局フレーム生成・分解部、１３・・・基地局送受信管理部、１４・・・基地局共用スロット管理部、１５・・・基地局送受信制御部、１６・・・帯域管理部、２１・・・端末送受信部、２２・・・端末フレーム生成・分解部、２３・・・端末送受信管理部、２４・・・端末スロット管理部、２５・・・端末送受信制御部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。始めに、本発明の第１の実施形態について説明する。【００３０】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムを示した概略ブロック図である。無線通信システムは、基地局１と、無線端末２−１〜２−Ｎ（以下、無線端末を代表して記載する場合、無線端末２のように記載する）とを備えている。なお、基地局のことを、基地局装置とも称する。また、無線端末のことを、無線端末装置とも称する。また、基地局１は有線ネットワーク４に接続している。また、有線ネットワーク４にはサーバ３が接続している。また、基地局１は有線ネットワーク４を介してサーバ３と通信を行うことができる。【００３１】
次に、本実施形態の基地局１の構成について説明する。図２は本発明の第１の実施形態の基地局１の構成を示す機能ブロック図である。基地局１は、基地局送受信部１１と、基地局フレーム生成・分解部１２と、基地局送受信管理部１３と、基地局共用スロット管理部１４と、基地局送受信制御部１５と、帯域管理部１６とを備える。【００３２】
基地局送受信部１１は後述する無線端末２の端末送受信部２１とデータの送受信を行う。基地局フレーム生成・分解部１２は基地局送受信部１１が受信したデータが暗号化されている場合は暗号鍵を用いてデコードを行う。また、受信したフレーム（ＰＤＵ：Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）に対してＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ，巡回冗長検査）を用いて受信したデータが正しいか否か確認する。基地局送受信管理部１３は基地局でのデータの送受信を管理する。基地局共用スロット管理部１４は後述する共用スロットのＰＤＵの管理を行う。基地局送受信制御部１５はデータ送受信のタイミングを算出する。帯域管理部１６は通信に使用する無線の帯域を管理する。なお、図２において、実線の矢印はデータの流れを示しており、破線の矢印は制御信号の流れを示している。【００３３】
次に、本実施形態の無線端末２の構成について説明する。図３は本発明の第１の実施形態の無線端末２の構成を示す機能ブロック図である。無線端末２は、端末送受信部２１と、端末フレーム生成・分解部２２と、端末送受信管理部２３と、端末共用スロット管理部２４と、端末送受信制御部２５とを備える。【００３４】
端末送受信部２１は基地局１の基地局送受信部１１とデータの送受信を行う。端末送受信管理部２３は、無線端末２でのデータの送受信を管理する。端末共用スロット管理部２４は、共用スロット情報から送信に使用可能な共用スロット位置を特定する。端末送受信管理部２５は、端末共用スロット管理部２４が特定した共用スロット位置より送信タイミングを算出する。フレーム生成・分解部２２は、送信するデータからフレーム（ＰＤＵ）を生成する。なお、図３において、実線の矢印はデータの流れを示しており、破線の矢印は制御信号の流れを示している。【００３５】
次に、本実施形態のＭＡＣフレームの構成について説明する。図４は本発明の第１の実施形態における共用スロットを含んだＭＡＣフレーム構成を示した構成図である。ＭＡＣフレームは、上りリンクと下りリンクの２つに分割されており、下りリンクは報知区間とデマンドアサイン区間とで構成され、上りリンクはデマンドアサイン区間とランダムアクセス区間と共用区間とで構成されている。【００３６】
共用区間に含まれる共用スロットは、優先クラスに属するトラフィックが発生したことを基地局１が検知するために使用するスロットである。検知方法については後述する。共用区間に含まれる共用スロットの数は、１つの優先クラスに対して１つ以上とする。本実施形態では、優先クラス数を１とし、共用スロット数を１としている。【００３７】
また、本実施形態では、ランダムアクセス区間のうち、優先クラスに属するＲｃｈと、非優先クラスに属するＲｃｈとに分類される。優先クラスは、常に低遅延時間での伝送が要求されるイベント（即時性が要求されるイベント）で使用されるＲｃｈが属するクラスである。非優先クラスは、優先クラスに属するＲｃｈ以外のＲｃｈが属するクラスである。【００３８】
また、ランダムアクセス区間における優先クラスに属するＲｃｈと非優先クラスに属するＲｃｈの割合は、優先クラスに属するイベント（即時性が要求されるイベント）のトラヒックに応じて、基地局１が動的に変化させる。この動的に変化させる方法については後述する。【００３９】
なお、即時性が要求されるイベントとは、例えば、イベント情報を収集している基地局１に対して、無線端末２が直ちにイベントに関する情報を送信しなければならないイベントのことである。具体的には、無線端末２が監視や観測を行っている物体に異常が発生し、無線端末２が基地局１に対して直ちに異常状態を送信しなければならないイベントは、即時性が要求されるイベントである。【００４０】
また、データや制御情報を送受信するために、各区間には、Ｂｃｈ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｈａｎｎｅｌ：ブロードキャスト制御チャネル）、Ｆｃｈ（Ｆｒａｍｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｈａｎｎｅｌ：フレーム制御チャネル）、ＲＦｃｈ（Ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  ｃｈａｎｎｅｌ：ランダムアクセスフィードバックチャネル）、Ｃｃｈ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ：制御チャネル）、Ｄｃｈ（Ｄａｔａ  Ｃｈａｎｎｅｌ：データチャネル）、Ｒｃｈ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ランダムアクセスチャネル）のチャネルが使用されている。【００４１】
なお、本実施形態では共用区間をランダムアクセス区間の後ろに配置しているが、この位置に特定されるものではない。また、１つの優先クラスに対して１つの共用スロットが配置されているが、１つの優先クラスに対して複数の共用スロットを配置しても良い。また、共用スロットはＭＡＣフレーム中に分散して配置しても良い。また、共用スロットの配置情報は基地局１から報知されるものとする。【００４２】
以下、本実施形態において、優先クラスに属するトラフィック（即時性が要求されるイベント）が発生したことを基地局１が検知する方法について説明する。【００４３】
本実施形態において、共用スロットで送信するフレーム（ＰＤＵ，Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ，プロトコル  データ  ユニット）の構成について説明する。図５Ａは本実施形態の共用スロットで送信される情報要素と内容を示した図である。図示する例では二行あって、情報要素「Ｄａｔａ（データ）」の内容は「イベント毎に同一のビット系列」であり、情報要素「ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ，フレーム  チェック  シーケンス）」の内容は「ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ，巡回冗長検査）を用いる」である。ＦＣＳはＤａｔａに基づいて生成される。本実施形態では、ＰＤＵはＤａｔａとＦＣＳという二つの情報要素から構成されており、Ｄａｔａはイベント毎に識別可能なデータである。また、ＦＣＳはＤａｔａに基づいて生成されるため、ＦＣＳもイベント毎に共通となる。すなわち、ＰＤＵはイベント毎に共通である。また、基地局１と無線端末２間で同一の暗号鍵を使用することで、暗号化後のＰＤＵも同一となるため、ＰＤＵを暗号化して使用することも可能である。なお、ＰＤＵは本構成に特定されるものではない。【００４４】
なお、共用スロットで送信される情報要素に端末情報を含めてもよい。図５Ｂは共用スロットで送信される情報要素と内容を示した図である。図示する例では四行あって、情報要素「Ｄａｔａ（データ）」の内容は「イベント毎に同一のビット系列」であり、情報要素「ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ，フレーム  チェック  シーケンス）」の内容は「ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ，巡回冗長検査）を用いる」であり、ＦＣＳはＤａｔａに基づいて生成される。情報要素「端末Ｄａｔａ」の内容は「端末毎に異なるビット系列」であり、情報要素「端末ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ，フレーム  チェック  シーケンス）」の内容は「ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ，巡回冗長検査）を用いる」である。端末ＦＣＳは端末Ｄａｔａに基づいて生成される。情報要素に「端末Ｄａｔａ」が含まれる場合、共用スロットを介して「端末Ｄａｔａ」を受信した基地局１は、どの無線端末２からフレームが送られてきたか知ることができる。また、フレームを受信した基地局１が「端末Ｄａｔａ」をＣＲＣで確認することで、「端末Ｄａｔａ」が送信中に壊れたか否か確認することができる。また、「端末Ｄａｔａ」が送信中に壊れた場合、基地局１に到達したフレームを送信した無線端末２以外の無線端末２が同一の共用スロットにフレームを送信した可能性があることがわかる。【００４５】
次に、共用スロットとＰＤＵを用いて、即時性が要求されるイベントが発生したことを無線端末２から基地局１へ通知する通知方法について説明する。無線端末２は即時性が要求されるイベントが発生したことを基地局１に通知する場合、送信対象のイベントに該当する共用スロットに対してＰＤＵを送信する。ＭＡＣフレーム内の共用スロットに関する情報（共用スロット情報）は、基地局１がＲＦｃｈで無線端末２に報知する。無線端末２は基地局１が報知した共用スロット情報を取得し、送信対象のイベントに該当する共用スロットを特定し、特定した共用スロットを用いて即時性が要求されるイベントが発生したことを基地局１に通知する。【００４６】
図６は本発明の第１の実施形態における共用スロット情報のイベント種別とスロット情報を示した図である。図示する例ではＮ行あって、イベント種別が「イベント１」のスロット情報は「スロット情報１（開始位置）」であり、イベント種別が「イベントＮ」のスロット情報は「スロット情報Ｎ（開始位置）」である。イベントに対応した共用スロットを特定できるように、イベント種別とスロット情報がペアになっている。スロット情報は、例えばスロットの開始位置など、送信位置を特定できる情報である。なお、一つの即時性が要求されるイベントに対して複数の共用スロットが配置されている場合は、スロット情報に各共用スロットのスロット情報が記載される。また、共用スロット情報のフォーマットは本構成に特定されるものではない。【００４７】
図７は無線端末２が即時性を要求されるイベント（以下、即時イベントと記す。）が発生したことを基地局１に通知する場合での、無線端末２での送信処理の流れを示したフローチャートである。送受信を行うＭＡＣフレームと同期済みの無線端末２において、端末送受信管理部２３は端末送受信部１１が基地局１から受信したデータに基づいて共用スロット情報を取得する（ステップＳ１０１）。続いて、端末送受信管理部２３は共用スロット情報を端末共用スロット管理部２４に通知する。端末共用スロット管理部２４は共用スロット情報より即時イベントに対応した共用スロットの開始位置（以下共用スロット開始位置と記す。）を特定し、共用スロット開始位置と即時イベントの種類を端末送受信管理部２３に通知する（ステップＳ１０２）。【００４８】
続いて、端末送受信管理部２３は共用スロット開始位置を端末送受信制御部２５に通知する。端末送受信制御部２５は共用スロット開始位置から即時イベントが発生したことを通知するデータの送信タイミングを算出する。また、端末送受信管理部２３は即時イベントの種類を端末フレーム生成・分解部２２へ通知する。端末フレーム生成・分解部２２は即時イベントの種類からＰＤＵを生成し、端末送受信部２１に通知する（ステップＳ１０３）。続いて、端末送受信部２１はＰＤＵを端末送受信制御部２５が指示するタイミングで基地局１に対して送信し（ステップＳ１０４）処理を終了する。【００４９】
図８は無線端末２が、即時イベントが発生したことを基地局１に通知する場合での、基地局１での受信処理の流れを示したフローチャートである。基地局１において、基地局送受信部１１は、基地局送受信制御部１５の指示に基づいて、共用スロットのデータを受信する（ステップＳ２０１）。基地局フレーム生成・分解部１２は受信した共用スロットに含まれるＰＤＵが暗号化されている場合は暗号鍵を用いて復号化する。続いて受信したＰＤＵ内のＤａｔａに対してＣＲＣチェックを実施する（ステップＳ２０２）。ＣＲＣチェックが正しければステップＳ２０４に進み、正しくなければステップＳ２０８に進む（ステップＳ２０３）。【００５０】
ステップＳ２０４では、基地局フレーム生成・分解部１２は、基地局送受信管理部１３を介して基地局共用スロット管理部１４にＰＤＵ内のＤａｔａを通知する。基地局共用スロット管理部１４は通知されたＤａｔａと、受信した共用スロットに対応する即時イベントのＤａｔａとが同一であるか否か照合する（ステップＳ２０４）。通知されたＤａｔａと、受信した共用スロットに対応する即時イベントのＤａｔａとが同一であればステップＳ２０６に進み、同一でなければステップＳ２０８に進む（ステップＳ２０５）。【００５１】
ステップＳ２０６では、共用スロット管理部２４はＰＤＵを受信した共用スロットに対応する即時イベントが発生したことが通知されたと判定し、続いて、共用スロット管理部２４は、ＰＤＵを受信した共用スロットに対応する即時イベントが発生したことが通知された情報を基地局送受信管理部２３に通知する（ステップＳ２０６）。なお、共用スロットで送信される情報要素に端末情報が含まれている場合は、ここで受信した端末情報に対して端末ＦＣＳを用いてＣＲＣチェックを実施する。ＣＲＣチェックが正しければ共用スロットにデータを送信した無線端末２は１台であり、ＣＲＣチェックが正しくなければ共用スロットにデータを送信した無線端末２は複数台であることが分かる。【００５２】
ステップＳ２０７では、基地局送受信管理部２３は通知された即時イベントに対応する制御を起動し（ステップＳ２０７）処理を終了する。即時イベントに対応する制御は、本実施形態では後述するステップＳ９０１〜ステップＳ９０３の処理である。【００５３】
ステップＳ２０８では、基地局共用スロット管理部２４はＰＤＵを受信した共用スロットに対応する即時イベントは未通知であると判定し（ステップＳ２０８）処理を終了する。【００５４】
以上より、共用スロットとＰＤＵを用いて、優先クラスに属するトラフィック（即時性が要求されるイベント）が発生したことを無線端末２から基地局１へ通知することが可能となる。同時に基地局１ではどの即時イベントが発生したことを通知されたか知ることができる。【００５５】
以下、本実施形態において、ランダムアクセス区間における優先クラスに属するＲｃｈと非優先クラスに属するＲｃｈの割合を、基地局１が動的に変化させる方法について説明する。【００５６】
図９は本発明の第１の実施形態において、ランダムアクセス区間における優先クラスに属するＲｃｈと非優先クラスに属するＲｃｈの割合を基地局１が動的に変化させる手順を示したフローチャートである。【００５７】
（ステップＳ９０１）基地局１の基地局送受信管理部２３は、共用スロットにアクセスがあった場合、アクセスがあった共用スロットに対応する優先クラスのアクセスがあったと判断する。その後、ステップＳ９０２に進む。【００５８】
（ステップＳ９０２）基地局送受信管理部２３は、ステップＳ９０１で判定したトラヒック（アクセス）状況と優先ＲＡ（ランダムアクセス）制御情報とに基づいて、次フレームにおけるランダムアクセス領域の優先ＲＡ数を決定する。その後、ステップＳ９０３に進む。優先ＲＡ数の決定方法については、後述する第一の具体例および第二の具体例において説明する。【００５９】
（ステップＳ９０３）基地局送受信管理部２３は、ステップＳ９０２で決定した優先ＲＡ数に基づいて、優先クラスに属するアクセスを行った無線端末２に対するアクセス方法を指示する。その後、処理を終了する。本実施形態では、アクセス方法の種類として、１つのフレームを用いてＲＲＥＱを送信する方法と、複数のフレームを用いてＲＲＥＱを送信する方法の２種類の方法がある。【００６０】
なお、基地局１は、ステップＳ９０２で決定した優先ＲＡ数とステップＳ９０３で決定したアクセス方法とを優先ＲＡ制御情報として、基地局１に接続している全ての無線端末２に対して通知する。例えば、基地局１は、ＲＦｃｈを用いて、基地局１に接続している全ての無線端末２に対してブロードキャストにより優先ＲＡ制御情報を通知する。【００６１】
次に、優先ＲＡ制御情報について説明する。図１０は本発明の第１の実施形態における優先ＲＡ制御情報を示した図である。優先ＲＡ制御情報には属性として優先クラスと、ＲＡ個数と、アクセス指示とがある。図示する例では、１番からＮ番のＮ個の優先クラスが設定されている。各クラスは、ＲＡ中の当該優先クラスに対する割当スロット数であるＲＡ数と、アクセス指示とで構成されている。【００６２】
アクセス指示は２つの値で示されており、アクセス指示の値が「０」の場合、１つのフレームを用いてＲＲＥＱを送信する方法を指示すること示し、アクセス指示の値が「１」の場合、複数のフレームを用いてＲＲＥＱを送信する方法を指示することを示す。図示する例では、優先クラス１のＲＡ個数は「２」であり、アクセス指示は「０」である。他の行についても図示する通りである。【００６３】
なお、優先ＲＡ制御情報に含まれる優先クラスの記載順序を実際のＲＡ領域での配置順と同一としてもよい。この場合、無線端末２はＲＦｃｈを受信し、ＲＦｃｈからＲＡ領域の開始位置と総ＲＡ数を取得し、さらに、優先ＲＡ制御情報から自無線端末２が属するクラスのＲＡ領域の前に存在する全てのクラスの情報を用いることで、自無線端末２が属するクラスのＲＡ領域の開始スロット（位置）を特定することができる。【００６４】
例えば、図１０において、クラス１のスロット数が２であるため、クラス２に属する無線端末２は、３番目のスロットより８スロット（３番目のスロットから１０番目のスロット）がクラス２に属する無線端末２のＲＡ領域であることがわかる。一方、非優先クラスでは、優先クラスの後のＲＡ領域に存在するので、位置とスロット数は、全ての優先クラスの情報を加算することで求めることができる。【００６５】
以上より、優先クラスに属するトラフィックに応じて、基地局１はランダムアクセス区間における優先クラスに属するＲｃｈと非優先クラスに属するＲｃｈとの割合を動的に変化させることができる。【００６６】
以下、本実施形態において、無線端末２がＲＲＥＱを送信する手順について図１１を参照して説明する。【００６７】
（ステップＳ１１０１）優先クラスのトラヒック（通信）が発生した場合、無線端末２は共用スロットを用いて基地局１へ本優先クラスのトラヒックの発生を通知する（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理）。その後、ステップＳ１１０２に進む。具体的には、無線端末２は、ＲＦｃｈ中の共用スロット情報を取得し、共用スロットの位置と数を取得し、当該共用スロットに対して規定されたフォーマットに従いトラヒックの発生を通知する。【００６８】
（ステップＳ１１０２）無線端末２は、ＲＦｃｈに含まれる情報に基づいて、次に送信する際に使用するフレームにおいて自無線端末２が属する優先ＲＡについて規定された優先ＲＡ制御情報を取得する。また、無線端末２は、優先ＲＡ制御情報に含まれるアクセス指示に従ってアクセス制御を行う。その後、ステップＳ１１０３に進む。【００６９】
（ステップＳ１１０３）無線端末２は、ステップＳ１１０２で行ったアクセス制御に従い、該当する優先ＲＡへＲＲＥＱを送信する。その後、処理を終了する。【００７０】
上述した手順に従って、無線端末２はＲＲＥＱを送信する。なお、このとき無線端末２が送信するＲＲＥＱの送信タイミングについて図１２を参照して説明する。【００７１】
図１２は、本発明の第１の実施形態におけるＲＲＥＱの送信タイミングを示したシーケンス図である。優先クラスの無線端末２が送信すべきデータ（トラヒック）を有する場合、共用スロットヘ通知を送信する。図１２に示した例では、フレーム＃Ｎにおいて、無線端末２はＲＦｃｈから共用スロット情報を取得し、フレーム＃Ｎの共用スロットヘ通知を送信している。【００７２】
基地局１では、フレーム＃Ｎの共用スロットに含まれる通知結果に基づいて、フレーム＃Ｎの次のフレームであるフレーム＃（Ｎ＋１）の優先ＲＡ数とアクセス方法を決定する。また、基地局１は、フレーム＃（Ｎ＋１）のＲＦｃｈにおいて、決定した優先ＲＡ数とアクセス方法とが含まれる優先ＲＡ制御情報を無線端末２に対してブロードキャストする。【００７３】
無線端末２は、フレーム＃（Ｎ＋１）のＲＦｃｈに含まれる優先ＲＡ制御情報を取得し、取得した優先ＲＡ制御情報に基づいてフレーム＃（Ｎ＋１）のアクセス制御を実施し、フレーム＃（Ｎ＋１）の優先ＲＡへＲＲＥＱを送信する。【００７４】
上述したとおり、本発明の第１の実施形態によれば、基地局１は、無線端末２より即時イベントが発生した通知を受け取り、受け取った通知に基づいてＲＡ区間に含まれるＲｃｈの割り当てを動的に変更することで、即時イベントに対してＲｃｈを割り当てることができる。また、無線端末２は、割り当てられたＲｃｈを用いてＲＲＥＱを基地局１に対して送信することができる。これにより、即時性を要求されるイベントなどの所定のイベントに使用する帯域を要求するメッセージである帯域要求メッセージ（ＲＲＥＱ）を、無線端末２が基地局１に対して低遅延時間で送信することができる。【００７５】
次に、第一の具体例および第二の具体例を用いて、優先ＲＡ数の決定方法について説明する。以下の第一の具体例および第二の具体例は、図１２を参照して説明したＲＲＥＱの送信タイミング（ＲＲＥＱ送信シーケンス）に従うものとする。なお、第一の具体例と第二の具体例とでは、共用スロットのフォーマットが異なっている。これにより、基地局１での処理フローにおいて、優先クラスのトラヒック判定方法と優先ＲＡ数制御方法が異なっている。なお、優先端末のアクセス制御については、第一の具体例と第二の具体例とでは同様である。また、図１１を参照して説明した無線端末２の処理フローについても第一の具体例と第二の具体例とでは同様である。【００７６】
（第一の具体例）
第一の具体例での優先ＲＡ数の決定方法について図１３を参照して説明する。図１３は本具体例における基地局１での優先ＲＡ数の決定手順について示したフローチャートである。なお、本具体例では、優先クラスに対する共用スロット数が１の場合である。また、共用スロットを受信する受信フレームを＃Ｎとする。【００７７】
（ステップＳ１３０１）基地局送受信管理部２３は、共用スロットヘのアクセスがあったか否か判断する。共用スロットへのアクセスがあったと判断した場合ステップＳ１３０２に進み、それ以外はステップＳ１３０７に進む。なお、判断はステップＳ２０１〜ステップＳ２０８で示した方法に基づいて実施する。【００７８】
（ステップＳ１３０２）基地局送受信管理部２３は、一つ前のフレーム＃（Ｎ−１）での当該優先クラスの優先ＲＡ数を参照し、当該優先ＲＡ数が０であるか否か判断する。０であると判断した場合はステップＳ１３０３に進み、それ以外はステップＳ１３０４に進む。【００７９】
（ステップＳ１３０３）基地局送受信管理部２３は、フレーム＃Ｎの次のフレーム＃（Ｎ＋１）における当該優先クラスの優先ＲＡ数を初期値（規定値）に設定する。その後、処理を終了する。【００８０】
（ステップＳ１３０４）基地局送受信管理部２３は、フレーム＃（Ｎ−１）において優先ＲＡ数の割当があるため、フレーム＃（Ｎ＋１）における優先ＲＡ数は、フレーム＃（Ｎ−１）での優先ＲＡ数に対して増加処理を行い、フレーム＃（Ｎ＋１）における優先ＲＡ数を算出する。その後、ステップＳ１３０５に進む。【００８１】
なお、増加処理としては、指数増加、べき乗増加、対数増加、線形増加などあらゆる増加制御を適用することが可能である。例えば、線形増加処理の場合は、フレーム＃（Ｎ＋１）の優先ＲＡ数は、フレーム＃（Ｎ−１）の優先ＲＡ数＋α（規定値）となる。【００８２】
（ステップＳ１３０５）基地局送受信管理部２３は、ステップＳ１３０４で算出したフレーム＃（Ｎ＋１）の優先ＲＡ数と、１つのフレームで当該優先クラスに対して割当可能な最大割当数（規定値）を比較する。優先ＲＡ数が最大割当数未満であると判断した場合は処理を終了し、それ以外はステップＳ１３０６に進む。【００８３】
（ステップＳ１３０６）基地局送受信管理部２３は、フレーム＃（Ｎ＋１）の優先ＲＡ数を、１つのフレームで当該優先クラスに対して割当可能な最大割当数へ変更する。その後、処理を終了する。【００８４】
（ステップＳ１３０７）基地局送受信管理部２３は、フレーム＃（Ｎ＋１）における当該優先クラスの優先ＲＡ数を０とする。すなわちＲＡ領域の確保を行なわない。その後、処理を終了する。【００８５】
上述したとおり、基地局１は優先ＲＡ数を決定することができる。なお、優先クラスに対する共用スロットが複数ある場合、基地局１は、優先クラスに対する全ての共用スロット受信処理後に、上記ステップＳ１３０１〜ステップＳ１３０７の処理を実行する。このとき、ステップＳ１３０１で判断するアクセスの有無に関しては、複数共用スロットの少なくとも一つでアクセスがある場合、アクセスがあると判定する。【００８６】
次に、第一の具体例での基地局１における無線端末２に対するアクセス方法を決定する手順について図１４を参照して説明する。基地局送受信管理部２３は、優先ＲＡ数決定後、フレーム＃Ｎにおいて、＃（Ｎ＋１）における当該優先クラスの無線端末２のアクセス方法を選択する。【００８７】
（ステップＳ１４０１）基地局送受信管理部２３は、優先ＲＡ数と、１つのフレームで当該優先クラスに対して割当可能な最大割当数とが同一であるか否か判断する。同一であると判断した場合はステップＳ１４０２に進み、それ以外はステップＳ１４０３に進む。【００８８】
（ステップＳ１４０２）優先ＲＡ数が最大割当数に達しているので、基地局送受信管理部２３は無線端末２に対して複数フレームを使用してのアクセスを指示する。そのため、基地局送受信管理部２３はアクセス指示を「１」に設定する。その後、ステップＳ１４０４に進む。なお、アクセス指示は、優先クラス毎に奇数フレーム用と偶数フレーム用の２種類を用意し、フレーム＃（Ｎ＋１）のフレーム番号に応じて該当する方を適用する。【００８９】
（ステップＳ１４０３）優先ＲＡ数が最大割当数に達していないので、基地局送受信管理部２３は無線端末２に対して１つのフレーム（フレーム＃（Ｎ＋１））を使用してアクセスを指示する。そのため、基地局送受信管理部２３はアクセス指示を「０」に設定する。その後、ステップＳ１４０４に進む。【００９０】
（ステップＳ１４０４）基地局送受信管理部２３は、優先ＲＡ制御情報を作成し、フレーム＃（Ｎ＋１）のＲＦｃｈにおいて作成した優先ＲＡ制御情報を無線端末２に対してブロードキャストする。その後、処理を終了する。【００９１】
上述したとおり、基地局１は無線端末２に対して優先ＲＡ制御情報を送信することができる。【００９２】
次に、第一の具体例での無線端末２が基地局１に対してＲＲＥＱを送信する手順について図１５を参照して説明する。無線端末２は、優先クラスのトラヒックの発生時、或いは、再送時にＲＲＥＱを基地局１に対して送信する。なお、本具体例において、共用スロットで送信するフレームの構成は、図５Ａに示したフレームの構成と同様である。【００９３】
（ステップＳ１５０１）無線端末２は、フレーム＃ＮのＲＦｃｈから当該優先クラスに対する共用スロット情報（共用スロット数と位置）を取得する。その後、ステップＳ１５０２に進む。【００９４】
（ステップＳ１５０２）無線端末２は、ステップＳ１５０１で取得した共用スロット情報で示される共用スロットヘ規定されたフォーマットに従い、通知を送信する。その後、ステップＳ１５０３に進む。【００９５】
（ステップＳ１５０３）無線端末２は、フレーム＃（Ｎ＋１）のＲＦｃｈから優先ＲＡ制御情報を受信し、当該優先クラスに対するアクセス指示、優先ＲＡ数を取得する。その後、ステップＳ１５０４に進む。【００９６】
（ステップＳ１５０４）無線端末２は、アクセス指示が「０」である場合、本フレームを用いてＲＲＥＱを送信する指示であるので、優先ＲＡ数をＩＢＷ（Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｂａｃｋ  ｏｆｆ  Ｗｉｎｄｏｗ）サイズとし、優先ＲＡ数内でＢａｃｋ  ｏｆｆ数が一様になるようにＢａｃｋ  ｏｆｆ数を決定する。また、無線端末２は、アクセス指示が「１」である場合、次フレーム以降の複数フレームを用いてＲＲＥＱを送信する指示であるので、ＩＢＷサイズに対して増加処理を実施し、ＩＢＷサイズを更新する。また、アクセス指示が「１」であり、Ｂａｃｋ  ｏｆｆが起動中であれば、基地局に優先ＲＡへのトラヒックがあることを通知するために共用スロットヘ通知を送信する。その後、ステップＳ１５０５に進む。【００９７】
なお、増加処理としては、指数増加、べき乗増加、対数増加、線形増加などあらゆる増加制御を適用することが可能である。例えば、ＩＢＷサイズの初期値をアクセス指示「１」の時の優先ＲＡ数（最大割当数）とした場合において、２のべき乗増加による増加処理を行う場合では、バックオフウィンドウサイズはＩＢＷ×２となる。なお、図１２で示したように、本実施形態では、最初に共用スロットヘの送信を実施し、次のフレームの優先ＲＡヘアクセスするシーケンスなので、アクセス指示が「１」である場合、Ｂａｃｋ  ｏｆｆ制御が起動するのは、１フレームおきとなる。【００９８】
（ステップＳ１５０５）無線端末２は、ステップＳ１５０６で決定したＢａｃｋ  ｏｆｆ数がフレーム＃（Ｎ＋１）の優先ＲＡ数より大きいか否か判断する。大きいと判断した場合はステップＳ１５０６に進み、それ以外はステップＳ１５０７に進む。【００９９】
（ステップＳ１５０６）無線端末２は、フレーム＃（Ｎ＋１）の優先ＲＡを使用してＲＲＥＱを送信する。その後、処理を終了する。
（ステップＳ１５０７）無線端末２は、フレーム＃（Ｎ＋２）以降の優先ＲＡを使用してＲＲＥＱを送信する。その後、処理を終了する。【０１００】
なお、無線端末２は優先ＲＡを使用してＲＲＥＱを送信後、ＲＲＥＱを送信した次のフレームのＲＦｃｈを受信し、受信したＲＦｃｈに含まれている情報に基づいて送信が成功したか否か判断する。成功したと判断した場合は、無線端末２はデータ送信用のＤｃｈの割当を待つ。一方、失敗したと判断した場合には、無線端末２はＲＲＥＱを再送するため、再度ステップＳ１５０１〜ステップＳ１５０７の処理を実行する。【０１０１】
上述したとおり、本具体例によれば、基地局１は、無線端末２より即時イベントが発生した通知を受け取り、受け取った通知に基づいてＲＡ区間に含まれるＲｃｈの割り当てを動的に変更することで、即時イベントに対してＲｃｈを割り当てることができる。また、無線端末２は、割り当てられたＲｃｈを用いてＲＲＥＱを基地局１に対して送信することができる。これにより、即時性を要求されるイベントなどの所定のイベントに使用する帯域を要求するメッセージである帯域要求メッセージ（ＲＲＥＱ）を、無線端末２が基地局１に対して低遅延時間で送信することができる。【０１０２】
（第二の具体例）
第二の具体例での優先ＲＡ数の決定方法について図１６を参照して説明する。図１６は本具体例における基地局１での優先ＲＡ数の決定手順について示したフローチャートである。なお、本具体例では、共用スロットに対するアクセス結果を、「共用スロットにアクセス無し」、「共用スロットに一台の無線端末からのアクセスあり」、「共用スロットに二台以上の無線端末からのアクセスあり」の３種類のアクセスに応じて処理を変更する。
また、本具体例では、優先クラスに対する共用スロット数が１の場合である。また、共用スロットを受信する受信フレームを＃Ｎとする。また、本具体例において、共用スロットで送信するフレームの構成は、図５Ｂに示したフレームの構成と同様である。【０１０３】
（ステップＳ１６０１）基地局送受信管理部２３は、共用スロットヘのアクセスがあったか否か判断する。また共用スロットへのアクセスがあった場合、何台の無線端末２からアクセスがあったか判断する。共用スロットへのアクセスが無かったと判断した場合、ステップＳ１６０２に進む。１台の無線端末２から共用スロットへアクセスがあったと判断した場合、ステップＳ１６０３に進む。２台以上の無線端末２から共用スロットへアクセスがあったと判断した場合、ステップＳ１６０４に進む。なお、判断はステップＳ２０１〜ステップＳ２０８に記載の方法に基づいて実施する。【０１０４】
（ステップＳ１６０２）基地局送受信管理部２３は、フレーム＃Ｎの次のフレーム＃（Ｎ＋１）における当該優先クラスの優先ＲＡ数を０に設定する。その後、処理を終了する。【０１０５】
（ステップＳ１６０３）基地局送受信管理部２３は、フレーム＃（Ｎ＋１）における当該優先クラスの優先ＲＡ数を１に設定する。その後、処理を終了する。【０１０６】
（ステップＳ１６０４）基地局送受信管理部２３は、一つ前のフレーム＃（Ｎ−１）での当該優先クラスの優先ＲＡ数を参照し、当該優先ＲＡ数が０であるか否か判断する。０であると判断した場合はステップＳ１６０５に進み、それ以外はステップＳ１６０６に進む。【０１０７】
（ステップＳ１６０５）基地局送受信管理部２３は、フレーム＃Ｎの次のフレーム＃（Ｎ＋１）における当該優先クラスの優先ＲＡ数を初期値（規定値）に設定する。その後、処理を終了する。【０１０８】
（ステップＳ１６０６）基地局送受信管理部２３は、フレーム＃（Ｎ−１）において優先ＲＡ数の割当があるため、フレーム＃（Ｎ＋１）における優先ＲＡ数は、フレーム＃（Ｎ−１）での優先ＲＡ数に対して増加処理を行い、フレーム＃（Ｎ＋１）における優先ＲＡ数を算出する。その後、ステップＳ１６０７に進む。【０１０９】
なお、増加処理としては、指数増加、べき乗増加、対数増加、線形増加などあらゆる増加制御を適用することが可能である。例えば、線形増加処理の場合は、フレーム＃（Ｎ＋１）の優先ＲＡ数は、フレーム＃（Ｎ−１）の優先ＲＡ数＋α（規定値）となる。【０１１０】
（ステップＳ１６０７）基地局送受信管理部２３は、ステップＳ１６０６で算出したフレーム＃（Ｎ＋１）の優先ＲＡ数と、１つのフレームで当該優先クラスに対して割当可能な最大割当数（規定値）を比較する。優先ＲＡ数が最大割当数未満であると判断した場合は処理を終了し、それ以外はステップＳ１６０８に進む。【０１１１】
（ステップＳ１６０８）基地局送受信管理部２３は、フレーム＃（Ｎ＋１）の優先ＲＡ数を、１つのフレームで当該優先クラスに対して割当可能な最大割当数へ変更する。その後、処理を終了する。【０１１２】
なお、基地局１における無線端末２に対するアクセス方法を決定する手順および、無線端末２が基地局１に対してＲＲＥＱを送信する手順については第一の具体例と同様の手順である。【０１１３】
上述したとおり、本具体例によれば、基地局１は、無線端末２より即時イベントが発生した通知を受け取り、受け取った通知に基づいてＲＡ区間に含まれるＲｃｈの割り当てを動的に変更することで、即時イベントに対してＲｃｈを割り当てることができる。このとき、本具体例では「共用スロットにアクセス無し」、「共用スロットに一台の無線端末からのアクセスあり」、「共用スロットに二台以上の無線端末からのアクセスあり」の３種類のアクセスに応じて優先ＲＡ数を決定することができる。また、無線端末２は、割り当てられたＲｃｈを用いてＲＲＥＱを基地局１に対して送信することができる。これにより、即時性を要求されるイベントなどの所定のイベントに使用する帯域を要求するメッセージである帯域要求メッセージ（ＲＲＥＱ）を、無線端末装置が基地局装置に対して低遅延時間で送信することができる。【０１１４】
なお、優先クラスに対する共用スロットが複数ある場合は、基地局１は、優先クラスに対する全ての共用スロット受信処理後に、上記ステップＳ１６０１〜ステップＳ１６０８の処理を実行する。このとき、通知数判定処理において、少なくとも一つの共用スロットで２台以上の無線端末２からのアクセスと判定された場合、「共用スロットに二台以上の無線端末からのアクセスあり」への分岐であるステップＳ１６０４に進む。一方、それ以外の場合は、アクセス数を特定できるので、特定したアクセス数分だけ優先ＲＡ数を確保する。【０１１５】
なお、本実施形態では、優先クラス毎に優先ＲＡ領域を制御するため、優先クラスが複数存在する場合でも、各優先クラス毎に独立に制御することができる。【０１１６】
また、本実施形態では、無線端末２は、最初に共用スロットヘの通知を送信し、次のフレームにおいて優先ＲＡヘアクセスするシーケンスであるため、再送時には、優先ＲＡへのアクセスが１フレームおきとなる。そこで、優先ＲＡへの毎フレームアクセスを可能とすることで、優先ＲＡへのアクセス時間の短縮化を実現するために以下の方法とすることもできる。
具体的には、無線端末２は、送信開始時に、２フレーム連続（フレーム＃Ｎと＃（Ｎ＋１））で共用スロットヘ通知を送信することとする。無線端末２は、フレーム＃（Ｎ＋１）の優先ＲＡにおいてＲＲＥＱを送信する。もし、優先ＲＡへのアクセスに失敗した場合（フレーム＃（Ｎ＋２）で検出）でも、前のフレーム＃（Ｎ＋１）で共用スロットヘの通知を送信しているため、フレーム＃（Ｎ十２）において優先ＲＡの割り当てが存在し、当該優先ＲＡへのＲＲＥＱの再送が可能である。但し、フレーム＃（Ｎ＋２）においては、優先ＲＡへのアクセスが失敗しているので、ＲＲＥＱの再送用に本フレームの共用スロットヘの通知を送信することになる。【０１１７】
次に、図１７を参照して、本発明の第１の実施形態を用いた場合の効果について説明する。図１７は、本発明の第１の実施形態による無線通信システムを用いた場合におけるトラヒックと優先クラスの伝送遅延時間との関係を示すシミュレーション結果である。図１７において、横軸はトラヒックを示しており、縦軸は優先クラスの無線端末２の伝送遅延時間（秒）を示している。【０１１８】
図１７において、グラフｇ２１は、本発明の第１の実施形態による無線通信システムを用いた場合において、優先トラヒックが０．０１の場合の特性を示している。また、グラフｇ２２は、本発明の第１の実施形態による無線通信システムを用いた場合において、優先トラヒックが０．０５の場合の特性を示している。
また、グラフｇ１１は、従来技術による無線通信システムを用いた場合において、優先トラヒックが０．０１の場合の特性を示している。また、グラフｇ１２は、従来技術による無線通信システムを用いた場合において、優先トラヒックが０．０５の場合の特性を示している。【０１１９】
図１７に示すシミュレーション結果を得る際には、優先クラスと非優先クラスの２種類の無線端末２が存在する場合について、優先クラスの無線端末２の遅延時間を評価した。なお、遅延時間とは、無線端末２でデータが発生してから、基地局１でデータが受信されるまでの時間である。
ここで、トラヒックは、伝送容量（９６００ｂｐｓ）で正規化されており、０．０１と０．０５の２種類の優先クラスの無線端末２を有するトラヒックモデルに対して、非優先クラスの無線端末２のトラヒックを変動させている。なお、無線端末２でのデータの発生は、ポアソン分布（平均３６０秒）に従い、データ長は３２０ｂｉｔｓである。
従来技術による無線通信システムでは、ＩＢＷを、優先クラスの無線端末で８とし、非優先クラスの無線端末で３２としている。また、他のパラメータとして、伝送速度を９６００ｂｐｓとし、１フレーム長を１秒としている。【０１２０】
従来技術による無線通信システムでは、図１７のグラフｇ１１及びｇ１２に示すように、トラヒックの増加に伴い、伝送遅延時間が増加しており、低遅延伝送を実現することができない。
これに対して、本発明の第１の実施形態による無線通信システムでは、図１７のグラフｇ２１及びｇ２２に示すように、トラヒックの変動に依らず、常に一定の遅延時間（４秒以下）を維持しており、低遅延時間での伝送を実現することができる。【０１２１】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態による無線通信システムついて説明する。第２の実施形態による無線通信システムは、第１の実施形態と同様に、基地局１と無線端末２を備えている。第２の実施形態が、第１の実施形態と同様である点に関しては、その説明を省略する。【０１２２】
図１８は、本発明の第２の実施形態における共用アクセススロットを含んだＭＡＣフレーム構成を示した構成図である。第２の実施形態では、優先クラスの無線端末２に対して、２つの共用スロットを割り当てる。そのため、第２の実施形態によるＭＡＣフレームの構成（図１８）は、第１の実施形態によるＭＡＣフレームの構成（図４）とほぼ同様である。しかし、第１の実施形態では、ＭＡＣフレームが１つの共用スロットを有していたのに対して、第２の実施形態では、ＭＡＣフレームが２つの共用スロット（第１の共用スロットＣＳ１、第２の共用スロットＣＳ２）を有している点において相違する。なお、第２の実施形態では、ＭＡＣフレームが２つの共用スロットを有している場合について説明するが、これに限定されるものではなく、ＭＡＣフレームが３つ以上の共用スロットを有するようにしても良い。【０１２３】
次に、即時性を要求されるイベント（以下、即時イベントと記す）が発生したことを基地局１に通知する場合における無線端末２での送信処理の流れについて説明する。
送受信を行うＭＡＣフレームと同期済みの無線端末２において、端末送受信管理部２３は、端末送受信部２１が基地局１から受信したデータに基づいて共用スロット情報を取得する。続いて、端末送受信管理部２３は、共用スロット情報を端末共用スロット管理部２４に通知する。端末共用スロット管理部２４は、共用スロット情報に基づいて、即時イベントに対応した２つの共用スロット（図１８の共用スロットＣＳ１、ＣＳ２）の開始位置をそれぞれ特定し、端末送受信管理部２３に通知する。【０１２４】
続いて、端末送受信管理部２３は、２つの共用スロットの開始位置を端末送受信制御部２５に通知する。端末送受信制御部２５は、送信履歴に対応した共用スロットの開始位置から即時イベントが発生したことを通知するデータの送信タイミングを算出する。ここで、無線端末２において、新規の即時イベントを通知する場合、新規通知用の共用スロットＣＳ１（図１８参照）を使用する。一方、即時イベントの通知を再送する場合、再送用の共用スロットＣＳ２（図１８参照）を使用する。これにより、無線端末２からの即時イベントの通知が、共用スロットＣＳ１と共用スロットＣＳ２のいずれを用いて送信されたかに基づいて、即時イベントの通知が、無線端末２から新規通知されたものであるか再送通知されたものであるかを識別することができる。つまり、基地局１は、無線端末２の送信履歴を識別することができる。
図１８において、新規通知用として共用スロットＣＳ１を用いる場合、再送用として次のスロットである共用スロットＣＳ２を用いる。なお、新規通知用として共用スロットＣＳ２を用い、再送用として共用スロットＣＳ１を用いるようにしても良い。【０１２５】
端末送受信管理部２３は、即時イベントの種類を端末フレーム生成・分解部２２へ通知する。端末フレーム生成・分解部２２は、即時イベントの種類からＰＤＵを生成し、端末送受信部２１に通知する。続いて、端末送受信部２１はＰＤＵを端末送受信制御部２５が指示するタイミングで基地局１に対して送信し処理を終了する。【０１２６】
一方、基地局１での受信処理では、２つの共用スロットＣＳ１、ＣＳ２に対する受信処理を各々実施する。
基地局１は、新規通知用の共用スロットＣＳ１に対しては、第１の実施形態で説明した図８の処理を行う。ただし、第１の実施形態では、図８のステップＳ２０６で「イベント通知と判定」していたが、第２の実施形態では、図８のステップＳ２０６で「イベントの新規通知と判定」する。
また、第１の実施形態では、図８のステップＳ２０８で「イベント未通知と判定」していたが、第２の実施形態では、図８のステップＳ２０８で「イベントの新規通知なしと判定」する。【０１２７】
また、基地局１は、再送用の共用スロットＣＳ２に対しては、第１の実施形態で説明した図８の処理を行う。ただし、第１の実施形態では、図８のステップＳ２０６で「イベント通知と判定」していたが、第２の実施形態では、図８のステップＳ２０６で「イベントの再送通知と判定」する。
また、第１の実施形態では、図８のステップＳ２０８で「イベント未通知と判定」していたが、第２の実施形態では、図８のステップＳ２０８で「イベントの再送通知なしと判定」する。【０１２８】
図１９は、本発明の第２の実施形態における基地局１での優先ＲＡ数の決定手順について示したフローチャートである。第２の実施形態では、フレーム＃Ｎでの共用スロットの受信処理時に、次フレーム＃Ｎ＋１の優先ＲＡ数を基地局１が決定する。
始めに、基地局１は、受信処理において、新規通知の有無に関わらず、再送通知を検出した場合（ステップＳ１２０１）、フレーム＃Ｎ＋１に割り当てる優先ＲＡ数を、フレーム＃Ｎ−１に割り当てた優先ＲＡ数よりも増加させる（ステップＳ１２０５）。【０１２９】
基地局１は、ステップＳ１２０５の処理を行う場合には、フレーム＃Ｎ＋１の優先ＲＡ数が、最大割当数よりも小さいか否かについて判定する（ステップＳ１２０６）。ここで、最大割当数とは、フレーム＃Ｎ＋１に割り当てることが可能な最大のＲＡ数である。
ステップＳ１２０６において、優先ＲＡ数が、最大割当数よりも小さい場合には、図１９のフローチャートの処理を終了する。一方、ステップＳ１２０６において、優先ＲＡ数が、最大割当数以上である場合には、基地局１は、フレーム＃Ｎ＋１に最大割当数に等しい優先ＲＡ数を割り当てる（ステップＳ１２０７）。【０１３０】
一方、基地局１が、ステップＳ１２０１で再送通知を検出しなかった場合であって、新規通知を検出しなかった場合（ステップＳ１２０２）、フレーム＃Ｎ＋１に割り当てる優先ＲＡ数を０とする（ステップＳ１２０３）。つまり、基地局１は、フレーム＃Ｎ＋１には、優先ＲＡを割り当てない。
一方、ステップＳ１２０２で新規通知を検出した場合、基地局１は、フレーム＃Ｎ＋１に、予め定められた初期値に等しい優先ＲＡ数を割り当てる（ステップＳ１２０４）。【０１３１】
なお、図１９のステップＳ１２０４では、基地局１が、フレーム＃Ｎ＋１に、予め定められた初期値に等しい優先ＲＡ数を割り当てる場合について説明したが、このような処理に限定されるものではない。
例えば、基地局１が無線端末２から前回受信したフレーム＃Ｎ−１で、優先ＲＡを割り当てていたか否かを基地局１が判定するようにしても良い。そして、フレーム＃Ｎ−１で優先ＲＡを割り当てていた場合には、フレーム＃Ｎ−１に割り当てていたＲＡ数に等しいＲＡ数を、フレーム＃Ｎ＋１に割り当てるようにしても良い。また、フレーム＃Ｎ−１で優先ＲＡを割り当てていなかった場合には、基地局１は、フレーム＃Ｎ＋１に、予め定められた初期値に等しい優先ＲＡ数を割り当てるようにしても良い。【０１３２】
次に、図２０を参照して、本発明の第２の実施形態を用いた場合の効果について説明する。図２０は、本発明の第２の実施形態を用いた場合における非優先クラスの無線端末２のトラヒックと、優先クラスの無線端末２の遅延時間との関係を示すシミュレーション結果である。図２０において、横軸は非優先クラスの無線端末２のトラヒックを示しており、縦軸は優先クラスの無線端末２の遅延時間（秒）を示している。【０１３３】
図２０において、グラフｇ３１は、本発明の第２の実施形態による無線通信システムを用いた場合の特性を示している。
また、グラフｇ４１は、従来技術による無線通信システムを用いた場合の特性を示している。【０１３４】
図２０に示すシミュレーション結果を得る際には、優先クラスの無線端末２と非優先クラスの無線端末２の２種類が存在する場合について、優先クラスの無線端末２の遅延時間を評価した。なお、遅延時間とは、無線端末２でデータが発生してから、基地局１でデータが受信されるまでの時間である。
このシミュレーションでは、優先クラスの無線端末２の遅延時間を１０秒と規定している。また、非優先クラスの無線端末２に関しては、遅延時間の規定はないものとしている。【０１３５】
トラヒックは、優先クラスの無線端末２で固定（０．２）であり、非優先クラスの無線端末２のトラヒックを変動させている。
なお、このトラヒックモデルにおいて、データ発生はポアソン分布（平均：３３３．３秒）に従い、データ長は３２０ｂｉｔｓである。そして、トラヒックは、伝送容量が９６００ｂｉｔｓで正規化されている。
従来技術による無線通信システムでは、ＩＢＷを、優先クラスの無線端末２で８とし、非優先クラスの無線端末２で１０２４としている。他のパラメータとして、伝送速度を９６００ｂｐｓとし、１フレーム長を１秒としている。【０１３６】
従来技術による無線通信システムでは、図２０のグラフｇ４１に示すように、非優先クラスの無線端末のトラヒックの増加により、優先クラスの無線端末の遅延時間は増大し、優先クラスの無線端末の伝送品質を保証することができない。
これに対して、本発明の第２の実施形態による無線通信システムでは、非優先クラスの無線端末２のトラヒックに依らず、優先クラスの無線端末２の遅延時間は一定であり、優先クラスの無線端末２の伝送品質を保証することができる。【０１３７】
以上、この発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、即時性を要求されるイベントのような所定のイベントに使用する帯域要求メッセージを、無線端末装置が基地局装置に対して低遅延時間で送信する無線通信方法、基地局装置および無線通信システムなどに適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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