(57)【要約】【課題】スループットの低下を抑制する。【解決手段】本実施例の無線通信システム１０は、端末２０および無線基地局装置３０を有する。端末２０は、収集部および多重部を有する。収集部は、所定の情報を収集する。多重部は、無線基地局装置３０によって形成されたセル内で使用可能な複数のプリアンブルから選択された１つのプリアンブルを、それぞれが一定の長さである１つ又は連続する複数のサブフレームに配置する。多重部は、サブフレーム内の、プリアンブルが配置されていない余剰区間に、収集部によって収集された情報を付与データとして配置することにより、プリアンブルと付与データとを多重する。端末は、多重部によって多重された多重データを無線基地局装置３０へ送信する。無線基地局装置３０は、端末２０によって送信された多重データを受信する。分離部は、多重データをプリアンブルと付与データとに分離する。【選択図】図１
2019080251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と、無線基地局装置と、を備える無線通信システムにおいて、
前記端末は、
所定の情報を収集する収集部と、
前記無線基地局装置によって形成されたセル内で使用可能な複数のプリアンブルから選択された１つのプリアンブルを、それぞれが一定の長さである１つ又は連続する複数の時間区間に配置し、前記時間区間内の、前記プリアンブルが配置されていない余剰区間に、前記収集部によって収集された情報を付与データとして配置することにより、前記プリアンブルと前記付与データとを多重する多重部と、
前記多重部によって多重された多重データを前記無線基地局装置へ送信する第１の送信部と、
を有し、
前記無線基地局装置は、
前記第１の送信部によって送信された前記多重データを受信する受信部と、
前記多重データを前記プリアンブルと前記付与データとに分離する分離部と、
を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記端末は、
前記付与データに誤り検出符号を追加する追加部をさらに有し、
前記多重部は、
前記プリアンブルと、前記追加部によって誤り検出符号が追加された前記付与データと、を多重し、
前記無線基地局装置は、
前記誤り検出符号を用いて、前記分離部によって分離された前記付与データの誤り検出を行う検出部をさらに有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】
前記無線基地局装置は、
前記分離部によって分離された前記プリアンブルに対するレスポンスとともに、前記検出部によって前記付与データの誤りが検出されたか否かを示す情報を前記端末に送信する第２の送信部をさらに有し、
前記第１の送信部は、
前記第２の送信部によって、前記付与データの誤りが検出されたことを示す情報が送信された場合、前記多重部によって多重された多重データを前記無線基地局装置へ再送することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第２の送信部は、前記レスポンスのフォーマットの中で無効なデータで埋められる領域を使って、前記付与データの誤りが検出されたか否かを示す情報を送信することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線基地局装置は、
前記分離部によって分離された前記プリアンブルに対するレスポンスを前記端末に送信する第２の送信部をさらに有し、
前記端末は、
前記第１の送信部によって送信される前記多重データに含まれるプリアンブルに対応付けて、接続を確立するか否かを示す情報を記憶部に格納し、前記第２の送信部によって前記レスポンスが送信された場合であって、前記レスポンスに対応するプリアンブルと接続を確立しないことを示す情報とが前記記憶部において対応付けられている場合、前記無線基地局装置との間の接続の確立が中止されるように制御する制御部をさらに有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６】
前記無線基地局装置は、
前記多重データの送信に関する報知情報を、前記端末との間で確保された報知チャネルを用いて送信する第２の送信部をさらに有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７】
前記多重部は、
前記プリアンブルと、前記余剰区間の一部に配置された前記付与データと、を多重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８】
所定の情報を収集する収集部と、
無線基地局装置によって形成されたセル内で使用可能な複数のプリアンブルから選択された１つのプリアンブルを、それぞれが一定の長さである１つ又は連続する複数の時間区間に配置し、前記時間区間内の、前記プリアンブルが配置されていない余剰区間に、前記収集部によって収集された情報を付与データとして配置することにより、前記プリアンブルと前記付与データとを多重する多重部と、
前記多重部によって多重された多重データを前記無線基地局装置へ送信する第１の送信部と、
を有することを特徴とする端末。
【請求項９】
端末が、所定の情報を収集し、無線基地局装置によって形成されたセル内で使用可能な複数のプリアンブルから選択された１つのプリアンブルを、それぞれが一定の長さである１つ又は連続する複数の時間区間に配置し、前記時間区間内の、前記プリアンブルが配置されていない余剰区間に、収集した情報を付与データとして配置することにより、前記プリアンブルと前記付与データとを多重した多重データであって、前記端末が送信した多重データを受信する受信部と、
前記多重データを前記プリアンブルと前記付与データとに分離する分離部と、
を有することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項１０】
端末と、無線基地局装置と、を備える無線通信システムにおいて、
前記端末が、
所定の情報を収集し、
前記無線基地局装置によって形成されたセル内で使用可能な複数のプリアンブルから選択された１つのプリアンブルを、それぞれが一定の長さである１つ又は連続する複数の時間区間に配置し、前記時間区間内の、前記プリアンブルが配置されていない余剰区間に、前記収集する処理によって収集された情報を付与データとして配置することにより、前記プリアンブルと前記付与データとを多重し、
前記多重する処理によって多重された多重データを前記無線基地局装置へ送信する、
処理を実行し、
前記無線基地局装置が、
前記送信する処理によって送信された前記多重データを受信し、
前記多重データを前記プリアンブルと前記付与データとに分離する、
処理を実行することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、端末、無線基地局装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ  ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）では、端末（ＵＥ：User  Equipment）からの発信時に、端末と無線基地局装置（ｅＮＢ：evolved  NodeB）との接続を確立する場合、端末によるランダムアクセスが行われる。ここで、ランダムアクセスにて最初にRACH  preamble（以降、プリアンブルと呼ぶ場合がある）を送信するための物理チャネルはＰＲＡＣＨ（Physical  Random  Access  CHannel）と呼ばれる。
【０００３】
まず、端末は、予め用意された複数のプリアンブルの中からランダムに選択された１つのプリアンブルを、ＰＲＡＣＨを使ってセル内に送信する。そして、端末および無線基地局装置は、予め定められた手順を経て所定のチャネルを使った接続を確立する。
【０００４】
接続が確立されると、端末は、上り方向（端末から無線基地局装置への方向）のチャネルであるＰＵＳＣＨ（Physical  Uplink  Shared  CHannel）を使ってユーザデータ（User  Data）を無線基地局装置に送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３００５０５号公報
【特許文献２】特開２０１５−０６１２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、スマートフォンの普及やＩｏＴ（Internet  of  Things）機器の増加により、無線通信システムにおいて上り通信を行う端末の数が増加している。なお、無線通信システムには端末および無線基地局装置が含まれる。また、端末から無線基地局装置に送信するデータが少量である場合であっても、無線通信システムは、前述の手順を経て上り方向の接続を確立するため、端末による上り通信が発生するたびに、無線通信システムの一定量以上のリソースが消費される。このため、大量の端末が無線通信システムのリソースを消費し、無線通信システムのスループットを低下させることがある。
【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、スループットの低下を抑制することが可能な無線通信システム、端末、無線基地局装置および無線通信方法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】
１つの側面では、無線通信システムは、端末および無線基地局装置を有する。端末は、収集部および多重部を有する。収集部は、所定の情報を収集する。多重部は、無線基地局装置によって形成されたセル内で使用可能な複数のプリアンブルから選択された１つのプリアンブルを、それぞれが一定の長さである１つ又は連続する複数の時間区間に配置する。多重部は、時間区間内の、プリアンブルが配置されていない余剰区間に、収集部によって収集された情報を付与データとして配置することにより、プリアンブルと付与データとを多重する。端末は、多重部によって多重された多重データを無線基地局装置へ送信する。無線基地局装置は、端末によって送信された多重データを受信する。分離部は、多重データをプリアンブルと付与データとに分離する。
【発明の効果】
【０００９】
１実施形態によれば、スループットの低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、無線通信システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、端末の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、無線基地局装置の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施例１における付与データの送信手順の一例を示すシーケンス図である。
【図５】図５は、フレームの構成について説明するための図である。
【図６】図６は、余剰区間について説明するための図である。
【図７】図７は、プリアンブルのフォーマットの一例を示す図である。
【図８】図８は、プリアンブルのフォーマット毎の余剰区間の一例を示す図である。
【図９】図９は、付与データの項目の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、付与データ情報の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、レスポンスの項目の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施例１における無線通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。
【図１３】図１３は、実施例１における端末の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施例１における無線基地局装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施例２における付与データの送信手順の一例を示すシーケンス図である。
【図１６】図１６は、実施例２における無線通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。
【図１７】図１７は、実施例２における端末の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、端末のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図１９】図１９は、無線基地局装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本願の開示する無線通信システム、端末、無線基地局装置および無線通信方法の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。また、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。以下では、まず、無線通信システム１０、端末２０および無線基地局装置３０の構成について説明する。その後、無線通信システム１０を用いた実施例について説明する。
【００１２】
［無線通信システム１０の構成］
図１は、無線通信システムの一例を示す図である。無線通信システム１０は、端末２０および無線基地局装置３０を有する。なお、無線通信システム１０は、複数の無線基地局装置３０および複数の端末２０を有していてもよい。無線通信システム１０は、例えばＬＴＥ等の移動通信システムである。端末２０および無線基地局装置３０は、接続を確立するためにランダムアクセスを行う。端末２０は、例えばスマートフォン又はＩｏＴ機器である。
【００１３】
無線基地局装置３０は、コアネットワーク１３およびサーバ１４と接続されている。例えば、コアネットワーク１３は、ＥＰＣ（Evolved  Packet  Core）である。また、コアネットワーク１３は、インターネット１２と接続されている。また、監視装置１１は、インターネット１２に接続されている。また、サーバ１４は、例えばＭＥＣ（Mobile  Edge  Computing）のように無線基地局装置３０内に設けられてもよい。
【００１４】
監視装置１１は、サーバ１４に対して情報収集を依頼する。また、サーバ１４は、無線基地局装置３０に対して情報収集のための指示を行う。また、サーバ１４は、収集し蓄積した情報を監視装置１１に送信する。
【００１５】
［端末２０の構成］
図２は、端末の一例を示すブロック図である。図２に示すように、端末２０は、送信処理部２１、受信処理部２２、制御部２３、収集部２４および記憶部２５を有する。送信処理部２１は、データの送信に関する処理を行う。受信処理部２２は、データの受信に関する処理を行う。制御部２３は、各処理部の制御を行う。収集部２４は、端末２０の内部又は外部から所定のデータの収集を行う。所定のデータは、例えば、端末２０の電池残量、端末２０の内部又は外部の温度、端末２０の異常判定結果等を示すデータである。記憶部２５は、処理に用いられるデータを記憶する。
【００１６】
また、端末２０は、Ｄ／Ａ（Digital/Analog）変換部２１６、送信ＲＦ（Radio  Frequency）部２１７、受信ＲＦ部２２１およびＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換部２２２を有する。
【００１７】
送信処理部２１、Ｄ／Ａ変換部２１６および送信ＲＦ部２１７は、データの送信を行う。送信処理部２１は、ランダムアクセス信号生成部２１１、付与データ生成部２１２、多重部２１３、ＩＦＦＴ（Inverse  Fast  Fourier  Transform）部２１４およびＣＰ（Cyclic  Prefix）挿入部２１５を有する。なお、送信ＲＦ部２１７は、第１の送信部の一例である。
【００１８】
ランダムアクセス信号生成部２１１は、ランダムアクセス信号（以下では、プリアンブルと記載する）を生成する。付与データ生成部２１２は、収集部２４によって収集されたデータを基に付与データを生成する。付与データ生成部２１２は、追加部２１２１、変調部２１２２およびパイロット信号多重部２１２３を有する。
【００１９】
例えば、付与データ生成部２１２は、以下のように付与データの生成を行う。まず、追加部２１２１は、収集部２４によって収集された情報を示すデータに、誤り検知符号を追加する。次に、変調部２１２２は、追加部２１２１によって誤り検知符号が追加されたデータに対して、ＱＰＳＫ（Quadrature  Phase  Shift  Keying）変調等のデータ変調処理を施す。そして、パイロット信号多重部２１２３は、変調部２１２２によってデータ変調処理が施されたデータにパイロット信号を多重し、付与データとして出力する。
【００２０】
多重部２１３は、ランダムアクセス信号生成部２１１によって生成されたプリアンブルと、付与データ生成部２１２によって生成された付与データ信号とを多重する。付与データが多重されたプリアンブルは、多重データの一例である。ＩＦＦＴ部２１４は、多重部２１３によって多重された周波数領域の信号を逆高速フーリエ変換し、時間領域の信号に変換する。ＣＰ挿入部２１５は、ＩＦＦＴ部２１４によって変換された信号に、シンボル単位でＣＰを挿入する。
【００２１】
Ｄ／Ａ変換部２１６は、ＣＰ挿入部２１５によってＣＰが挿入されたデジタル信号をアナログ信号に変換する。送信ＲＦ部２１７は、Ｄ／Ａ変換部２１６によって変換されたアナログ信号を、無線周波数信号に直交変調し、アンテナを介して送信する。
【００２２】
受信処理部２２、受信ＲＦ部２２１およびＡ／Ｄ変換部２２２は、データの受信を行う。受信処理部２２は、ＣＰ除去部２２３、ＦＦＴ部２２４、パイロット信号分離部２２５、ＣＨ受信処理部２２６および受信データ管理部２２７を有する。
【００２３】
受信ＲＦ部２２１は、受信した無線周波数信号をアナログ信号に直交変調する。Ａ／Ｄ変換部２２２は、受信ＲＦ部２２１によって変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２４】
ＣＰ除去部２２３は、Ａ／Ｄ変換部２２２によって変換されたデジタル信号からＣＰを除去する。ＦＦＴ部２２４は、ＣＰ除去部２２３によってＣＰが除去された時間領域の信号を高速フーリエ変換し、周波数領域の信号に変換する。パイロット信号分離部２２５は、時間領域の信号を、パイロット信号とデータとに分離する。
【００２５】
ＣＨ受信処理部２２６は、復調部２２６１および誤り検出復号部２２６２を有する。復調部２２６１は、パイロット信号分離部２２５によって分離されたデータに復調処理を施す。誤り検出復号部２２６２は、復調部２２６１によって復調処理が施されたデータの誤り検出符号を復号し誤りの検出を行う。受信データ管理部２２７は、受信したデータに含まれる所定の情報を管理する。
【００２６】
［無線基地局装置３０の構成］
図３は、無線基地装置の一例を示すブロック図である。図３に示すように、無線基地局装置３０は、送信処理部３１、受信処理部３２、制御部３３および回線終端部３４を有する。送信処理部３１は、データの送信に関する処理を行う。受信処理部３２は、データの受信に関する処理を行う。制御部３３は、各処理部の制御を行う。回線終端部３４は、コアネットワーク１３およびサーバ１４との間でデータの送受信を行う。また、無線基地局装置３０は、Ｄ／Ａ変換部３１７、送信ＲＦ部３１８、受信ＲＦ部３２１およびＡ／Ｄ変換部３２２を有する。
【００２７】
送信処理部３１、Ｄ／Ａ変換部３１７および送信ＲＦ部３１８は、データの送信を行う。送信処理部３１は、送信データ管理部３１１、誤り検出符号器３１２、変調部３１３、パイロット信号多重部３１４、ＩＦＦＴ部３１５およびＣＰ挿入部３１６を有する。なお、送信ＲＦ部３１８は、第２の送信部の一例である。
【００２８】
送信データ管理部３１１は、サーバ１４から受信した所定のデータを管理する。誤り検出符号器３１２は、送信データ管理部３１１によって管理されているデータに、誤り検知符号を追加する。変調部３１３は、誤り検出符号器３１２によって誤り検知符号が追加されたデータに対して、ＱＰＳＫ変調等のデータ変調処理を施す。パイロット信号多重部３１４は、変調部３１３によってデータ変調処理が施されたデータにパイロット信号を多重する。
【００２９】
ＩＦＦＴ部３１５は、パイロット信号多重部３１４によって多重された周波数領域の信号を逆高速フーリエ変換し、時間領域の信号に変換する。ＣＰ挿入部３１６は、ＩＦＦＴ部３１５によって変換された信号に、シンボル単位でＣＰを挿入する。
【００３０】
Ｄ／Ａ変換部３１７は、ＣＰ挿入部３１６によってＣＰが挿入されたデジタル信号をアナログ信号に変換する。送信ＲＦ部３１８は、Ｄ／Ａ変換部３１７によって変換されたアナログ信号を、無線周波数信号に直交変調し、アンテナを介して送信する。
【００３１】
受信処理部３２、受信ＲＦ部３２１およびＡ／Ｄ変換部３２２は、データの受信を行う。受信処理部３２は、ＣＰ除去部３２３、ＦＦＴ部３２４、パイロット信号分離部３２５、分離部３２６、ランダムアクセス信号取得部３２７、付与データ取得部３２８およびＣＨ受信処理部３２９を有する。
【００３２】
受信ＲＦ部３２１は、受信した無線周波数信号をアナログ信号に直交変調する。Ａ／Ｄ変換部３２２は、受信ＲＦ部３２１によって変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。なお、受信ＲＦ部２２１は、受信部の一例である。
【００３３】
ＣＰ除去部３２３は、Ａ／Ｄ変換部３２２によって変換されたデジタル信号からＣＰを除去する。ＦＦＴ部３２４は、ＣＰ除去部３２３によってＣＰが除去された時間領域の信号を高速フーリエ変換し、周波数領域の信号に変換する。パイロット信号分離部３２５は、時間領域の信号を、パイロット信号とデータとに分離する。
【００３４】
分離部３２６は、パイロット信号分離部３２５によって分離されたデータを、さらに、プリアンブルと付与データとに分離する。ランダムアクセス信号取得部３２７は、分離部３２６によって分離されたプリアンブルを取得する。
【００３５】
付与データ取得部３２８は、パイロット信号分離部３２８１、復調部３２８２および検出部３２８３を有する。パイロット信号分離部３２８１は、付与データをパイロット信号とデータとに分離する。復調部３２８２は、パイロット信号分離部３２８１によって分離されたデータに復調処理を施す。検出部３２８３は、復調部３２８２によって復調処理が施されたデータの誤り検出符号を復号し誤りの検出を行う。
【００３６】
ＣＨ受信処理部３２９は、復調部３２９１および誤り検出復号部３２９２を有する。復調部３２９１は、パイロット信号分離部３２５によって分離されたデータに復調処理を施す。誤り検出復号部３２９２は、復調部３２９１によって復調処理が施されたデータの誤り検出符号を復号し誤りの検出を行う。
【実施例１】
【００３７】
３ＧＰＰ  ＬＴＥでは、端末と無線基地局装置との間でランダムアクセスの手順が実行された後に、端末と無線基地局装置との間でユーザデータの送受信が行われる。ここで、サイズが小さいユーザデータや、送受信にリアルタイム性が求められないユーザデータであっても、送受信のためには端末と無線基地局装置との間でランダムアクセスの手順が実行され、データチャネルが確保されることになる。このため、端末の数やユーザデータの送受信頻度が増加すると、データチャネル等のリソースの消費量が増大し、無線通信システム全体のスループットが低下することになる。
【００３８】
これに対し、実施例１では、無線通信システム１０の端末２０は、無線基地局装置３０に送信するユーザデータを、プリアンブルに付与して送信することで、データチャネルを確保することなくユーザデータを送信することができる。このため、実施例１によれば、端末２０によってデータチャネルが占有される割合を減少させることができ、無線通信システム１０全体のスループットの低下を抑制することができる。なお、以降の説明で、端末２０がプリアンブルに付与するユーザデータを付与データと呼ぶ場合がある。
【００３９】
図４は、実施例１における付与データの送信手順の一例を示すシーケンス図である。まず、端末２０は、無線基地局装置３０から送信された無線信号によって形成されたセル内で使用可能な複数のプリアンブルから１つのプリアンブルをランダムに選択する。ここで、多重部２１３は、選択されたプリアンブルを、それぞれが一定の長さである１つ又は連続する複数のサブフレームに配置する。さらに、多重部２１３は、サブフレーム内の、プリアンブルが配置されていない余剰区間に、収集部２４によって収集された情報を付与データとして配置する。これにより、プリアンブルと付与データとが多重される。なお、サブフレームは時間区間の一例である。
【００４０】
そして、端末２０は、多重部２１３によって付与データが多重されたプリアンブルを、ＰＲＡＣＨを使って送信する（Ｓ１０）。なお、プリアンブルの送信に失敗した場合、端末２０は、送信電力を上げてプリアンブルを再送する（Power  ramping）。
【００４１】
無線基地局装置３０は、付与データが多重されたプリアンブルを受信する。そして、無線基地局装置３０の分離部３２６は、付与データが多重されたプリアンブルを、プリアンブルと付与データとに分離する。そして、無線基地局装置３０は、端末２０にレスポンスを送信する（Ｓ１１）。
【００４２】
従来は、端末２０によるＲＲＣ（Radio  Resource  Control）  connection  requestの送信（Ｓ１２）および無線基地局装置３０によるＲＲＣ  connection  setupの送信（Ｓ１３）が行われる。そして、端末２０と無線基地局装置３０との間でデータチャネルを用いてユーザデータの送受信（Ｓ１４）が行われる。これに対し、実施例１では、プリアンブルに付与データが多重されている場合、ＲＲＣ  connection  setupの送信（Ｓ１２）およびＲＲＣ  connection  setupの送信（Ｓ１３）が行われないため、付与データを送信するためのデータチャネルの確保を回避することができ、リソースの消費を低減させることができる。
【００４３】
なお、レスポンスには、検出されたプリアンブルの番号、Temporary  Ｃ−ＲＮＴＩ、送信タイミング情報、割当て情報等が含まれる。また、ＲＲＣ  connection  requestには、端末２０の固有のＩＤを含む上位レイヤの信号が含まれる。また、ＲＲＣ  connection  requestは、レスポンスにより無線基地局装置３０から通知された送信タイミングおよび割当て情報に基づくリソースを用いて送信される。また、ＲＲＣ  connection  requestには、ＨＡＲＱ（自動再送要求、Hybrid  ARQ：Automatic  Repeat  reQuest）が適用される。また、ＲＲＣ  connection  setupには、ＲＲＣ接続のための制御情報およびConnection  resolutionのために端末２０から通知された制御信号が含まれる。ここで、ＲＲＣ  connection  setupに含まれる制御信号が端末２０から送信されたものでない場合、端末２０は、ステップＳ１０から処理をやり直す。
【００４４】
ここで、プリアンブルの余剰区間および端末２０による余剰区間への付与データの配置について、図５から図１０を用いて説明する。まず、図５を用いて、ＬＴＥにおけるフレームの構成について説明する。図５は、フレームの構成について説明するための図である。
【００４５】
まず、基本となる時間の長さＴs（Basic  time  unit）は、１ｓ／（１５，０００×２０４８）＝３２．５５ｎｓである。このとき、図５に示すように、１フレーム（One  radio  frame）の長さＴｆは、３０７,２００×Ｔs＝１０ｍｓである。また、１フレームは、＃０から＃１９までの２０個のスロットを含む。１スロットの長さＴslotは、１５,３６０×Ｔｓ＝０．５ｍｓである。
【００４６】
また、１サブフレームは、２つのスロットである。このため、１サブフレームの長さは０．５ｍｓ×２＝１．０ｍｓである。また、１フレームは、subframe０からsubframe９までの１０個のサブフレームを含む。
【００４７】
ここで、リソースエレメントは、時間の長さが１シンボル、周波数の帯域が１サブキャリアである情報量の単位である。なお、１サブキャリアは１５ｋＨｚである。
【００４８】
また、リソースブロック（ＲＢ）は、時間の長さがＮULsymbシンボル、周波数の帯域がＮRBSCサブキャリアである情報量の単位である。実施例１では、ＮULsymb＝７、ＮRBSC＝１２とする。
【００４９】
なお、ＮRBSCは、ＣＰのConfigurationによって変化する。例えば、ＣＰのConfigurationがNormal  cyclic  prefixの場合、ＮULsymb＝７である。また、例えば、ＣＰのConfigurationがExtended  cyclic  prefixの場合、ＮULsymb＝６である。
【００５０】
次に、図６を用いて余剰区間について説明する。図６は、余剰区間について説明するための図である。図６に示すように、プリアンブルは、ＣＰ、および、プリアンブルを示すSequenceを含む。また、プリアンブルが配置された場合、サブフレームには、プリアンブルが配置される区間であるプリアンブル配置区間と、プリアンブルが配置されない区間である余剰区間とが含まれる。多重部２１３は、余剰区間に付与データを配置することにより、プリアンブルと付与データとを多重する。
【００５１】
ここで、プリアンブルの配置には、６ＲＢ分のサブキャリアが使用される。つまり、配置された１つのプリアンブルの帯域幅は、１２サブキャリア×６＝１５ｋＨｚ×１２×６≒１．０８ＭＨｚである。また、１つのプリアンブルが１サブフレームに配置される場合、２ＲＢ分のシンボルが使用される。この場合、１つのプリアンブルの配置には６ＲＢ分のサブキャリア×２ＲＢ分のシンボル、つまり１２ＲＢが使用されることになる。
【００５２】
変調方式がＱＰＳＫの場合、１リソースエレメントは２ｂｉｔを表現することができる。１２ＲＢ＝１２×７×１２＝１００８リソースエレメントなので、１つのプリアンブルが１サブフレームに配置される場合、プリアンブル配置区間および余剰区間は、合わせて１００８×２＝２０１６ｂｉｔを表現することができる。例えば、プリアンブル配置区間が１サブフレームの９０％である場合、余剰区間は１サブフレームの１０％なので、多重部２１３は、余剰区間に最大で２０１６ｂｉｔ×１０％≒２００ｂｉｔ程度の付与データを配置することができる。
【００５３】
なお、変調方式がＢＰＳＫ（Binary  Phase  Shift  Keying）の場合および６４ＱＡＭ（Quadrature  Amplitude  Modulation）の場合、１リソースエレメントはそれぞれ１ｂｉｔおよび６ｂｉｔを表現することができる。
【００５４】
図７は、プリアンブルのフォーマットの一例を示す図である。図７に示すように、プリアンブルには、セル半径に応じて複数のフォーマットが存在する。また、プリアンブルのＣＰの長さＴCPおよびSequenceの長さＴSEQは、フォーマット毎に異なる。このため、図８に示すように、余剰区間の長さは配置されるプリアンブルのフォーマットによって異なる。図８は、プリアンブルのフォーマット毎の余剰区間の一例を示す図である。
【００５５】
例えば、図７に示すように、preamble  formatが０であるフォーマットのプリアンブルのＴCPは３,１６８×ＴＳ＝０．１０ｍｓ、ＴＳＥＱは２４,５７６×ＴＳ＝０．８０ｍｓである。また、図８に示すように、preamble  formatが０であるフォーマットのプリアンブルの配置には１サブフレームを要する。そして、preamble  formatが０であるフォーマットのプリアンブルが配置された場合、０．１０ｍｓの余剰区間が生じる。
【００５６】
また、preamble  formatが０であるフォーマットのプリアンブルに対応するセル半径は、最大１４．５ｋｍである。なお、セル半径は、フォーマットおよびCyclic  Shift値によって決まる。
【００５７】
また、図８に示すように、プリアンブルは、連続する複数のサブフレームに配置される場合がある。例えば、preamble  formatが１又は２であるフォーマットのプリアンブルは、２つの連続するサブフレームに配置される。また、例えば、preamble  formatが３であるフォーマットのプリアンブルは、３つの連続するサブフレームに配置される。
【００５８】
また、余剰区間は、ＧＩ（Guard  Interval）としても機能する。このため、余剰区間のうち付与データが配置される区間が占める割合が大きくなるほど、対応セル半径が短くなる。このため、多重部２１３は、プリアンブルと、余剰区間の一部に配置された付与データと、を多重してもよい。例えば、多重部２１３は、余剰区間のうち半分の区間に付与データを配置する。これにより、端末２０は、余剰区間をＧＩとして機能させつつ付与データを配置することができる。
【００５９】
ここで、付与データについて説明する。付与データは、余剰区間に配置可能なサイズであればどのようなデータであってもよい。例えば、付与データは、電池残量、温度、異常判定結果といった、収集部２４によって収集された端末２０のヘルスチェックのための情報である。また、例えば、付与データは、収集部２４によって収集されたアンケートの回答結果である。
【００６０】
図９は、付与データの項目の一例を示す図である。図９に示すように、付与データには、情報識別ＩＤ、端末識別ＩＤおよび情報が含まれる。情報識別ＩＤは、付与データに含まれる情報を識別するためのＩＤである。端末識別ＩＤは、端末２０を識別するためのＩＤである。情報は、収集部２４によって収集された情報であり、付与データのボディ部分である。
【００６１】
図９に示すように、例えば、付与データが端末Ａの状態が正常であることを示すものである場合、情報識別ＩＤ、端末識別ＩＤおよび情報は、それぞれ「０」、「０」および「０」である。また、例えば、付与データが端末Ｂのアンケート（１）への回答が選択肢Ａであることを示すものである場合、情報識別ＩＤ、端末識別ＩＤおよび情報は、それぞれ「２」、「１」および「１」である。
【００６２】
また、追加部２１２１は、付与データに誤り検出符号を追加する。このとき、多重部２１３は、プリアンブルと、追加部２１２１によって誤り検出符号が追加された付与データと、を多重する。
【００６３】
余剰区間に余裕がない場合や、許容できるセル半径が大きい場合は、追加部２１２１は、パリティビット等のサイズの小さい誤り検出符号を追加し、データ量を節約することができる。一方、余剰区間に余裕がある場合や、許容できるセル半径が小さい場合等は、追加部２１２１は、ＣＲＣ−ｎ（ｎ＝４，３２等）といったサイズの大きい誤り検出符号を追加し、誤り検出の精度を高めることができる。
【００６４】
このとき、無線基地局装置３０の検出部３２８３は、誤り検出符号を用いて、分離部３２６によって分離された付与データの誤り検出を行う。そして、無線基地局装置３０は、分離部３２６によって分離されたプリアンブルに対するレスポンスとともに、検出部３２８３によって付与データの誤りが検出されたか否かを示す情報を端末２０に送信する。このとき、無線基地局装置３０は、レスポンスのフォーマットの中で無効なデータで埋められる領域、例えばゼロパディングに用いられている領域を使って、付与データの誤りが検出されたか否かを示す情報を送信することができる。
【００６５】
図１１は、レスポンスの項目の一例を示す図である。図１１に示すように、レスポンスの項目には、合計ｂｉｔ数に合わせて０パディングを行うための項目である「All  the  remaining  bits」が含まれる。また、付与データの誤りが検出されたか否かは、１ｂｉｔで表すことができる。このため、無線基地局装置３０は、レスポンスの項目「All  the  remaining  bits」に付与データの誤りが検出されたか否かを追加して送信することができる。
【００６６】
また、図４に示したように、実施例１では、Ｓ１２以降の処理は行われない。無線通信システム１０でＳ１２以降の処理が行われないようにすることは、以下の手順によって実現可能である。
【００６７】
まず、制御部２３は、端末２０によって送信される多重データに含まれるプリアンブルに対応付けて、接続を確立するか否かを示す付与データ情報を記憶部２５に格納する。図１０は、付与データ情報の一例を示す図である。図１０に示すように、付与データ情報は、preamble番号、付与データ有無およびチャネル使用が含まれる。実施例１では、制御部２３は、プリアンブルを識別するpreamble番号と対応付けられ、付与データ有無が「あり」、チャネル使用が「なし」である付与データ情報を記憶部２５に格納する。
【００６８】
制御部２３は、無線基地局装置３０からレスポンスを受信した場合に、記憶部２５内の付与データ情報を参照し、当該レスポンスに対応するプリアンブルと、データチャネルを確立しないことを示すチャネル使用とが含まれているか否かを確認する。本実施例において、付与データ情報には、データチャネルを確立しないことを示す「なし」を示すデータ使用が含まれている。そのため、制御部２３は、無線基地局装置３０との間でデータチャネルの確立が中止されるように制御する。本実施例において、制御部２３は、例えば、ＲＲＣ  connection  requestを送信しないように制御することにより、データチャネルの確立が中止されるように制御する。
【００６９】
また、制御部２３は、無線基地局装置３０によって、付与データの誤りが検出されなかったことを示す情報が送信された場合、無線基地局装置３０との間でデータチャネルの確立が中止されるように制御してもよい。
【００７０】
また、無線基地局装置３０は、多重データの送信に関する報知情報を、端末２０との間で確保された報知チャネルを用いて送信することができる。多重データの送信に関する報知情報には、付与データを送信する対象を特定する情報、付与データの情報識別ＩＤ、付与データのフォーマット、誤り検出符号の追加方法、応答制限時間等が含まれる。また、端末２０は、報知情報を受信し、自装置が付与データの送信する対象であった場合に、付与データの収集および送信に関する処理を開始することができる。例えば、無線基地局装置３０は、ＰＤＳＣＨ（Physical  Downlink  Shared  CHannel）のＳＩＢ（System  Information  Block）２〜９を使って報知情報を送信することができる。
【００７１】
［無線通信システム１０の動作］
図１２を用いて、無線通信システム１０の動作について説明する。図１２は、実施例１における無線通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。図１２に示すように、まず、監視装置１１は、コアネットワーク１３を介して、サーバ１４に情報収集指示を依頼する（Ｓ１００）。次に、サーバ１４は、無線基地局装置３０に、報知情報の送信を指示する（Ｓ１０１）。そして、無線基地局装置３０は、端末２０に報知情報を送信する（Ｓ１０２）。
【００７２】
端末２０は、報知情報を受信すると、情報収集処理を開始する（Ｓ１０３）。具体的には、端末２０は、情報を収集し、収集した情報を基に付与データを生成する。そして、端末２０は、余剰区間に付与データを多重したプリアンブルを送信する（Ｓ１０４）。
【００７３】
無線基地局装置３０は、端末２０によって送信されたプリアンブルを受信すると、情報抜出処理を実行する（Ｓ１０５）。具体的には、無線基地局装置３０は、プリアンブルと付与データとを分離し、分離した付与データから情報を抜き出す。そして、無線基地局装置３０は、抜き出された情報をサーバ１４に送信する（Ｓ１０６）。また、無線基地局装置３０は、端末２０にレスポンスを送信する（Ｓ１０７）。
【００７４】
ここで、サーバ１４は、無線基地局装置３０から送信された情報を基に、追加情報の収集を実行するか否かを判定する（Ｓ１０８）。例えば、端末２０の状態が異常である場合、サーバ１４は、追加情報の収集を実行すると判定する。
【００７５】
サーバ１４によって、追加情報の収集を実行すると判定された場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、サーバ１４、無線基地局装置３０および端末２０は、追加情報収集処理を行う（Ｓ１０９）。例えば、追加情報収集処理においては、従来のユーザデータの送受信と同様の処理が行われる。一方、サーバ１４によって、追加情報の収集を実行しないと判定された場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、追加情報収集処理は行われない。
【００７６】
そして、サーバ１４は、収集した情報を整理する情報整理処理を実行し（Ｓ１１０）、整理した情報をコアネットワーク１３を介して監視装置１１に送信する（Ｓ１１１）。
【００７７】
［端末２０の動作］
図１３を用いて、端末２０の動作について説明する。図１３は、実施例１における端末の動作の一例を示すフローチャートである。図１３に示すように、端末２０は、無線基地局装置３０から報知情報を受信する（Ｓ１２０）。そして、端末２０は、受信した報知情報に基づいて、自身が付与データ送信対象であるか否かを確認する（Ｓ１２１）。端末２０は、自身が付与データ送信対象でない場合（Ｓ１２１：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００７８】
一方、自身が付与データ送信対象である場合（Ｓ１２１：Ｙｅｓ）、収集部２４は、情報を収集し付与データを生成する（Ｓ１２２）。そして、追加部２１２１は、付与データに誤り検出符号を追加する（Ｓ１２３）。そして、多重部２１３は、サブフレームにプリアンブルを配置し、サブフレーム内の余剰区間に付与データを配置することにより、プリアンブルと付与データとを多重する（Ｓ１２４）。
【００７９】
次に、制御部２３は、プリアンブルを識別するpreamble番号と対応付けられ、付与データ有無が「あり」である付与データ情報を記憶部２５に格納する（Ｓ１２５）。なお、実施例１では、制御部２３が格納する付与データ情報のチャネル使用は「なし」である。そして、端末２０は、付与データが多重されたプリアンブルを無線基地局装置３０へ送信する（Ｓ１２６）。
【００８０】
次に、端末２０は、付与データが多重されたプリアンブルを送信した後、一定時間内に無線基地局装置３０からのレスポンスがあったか否かを判定する（Ｓ１２７）。一定時間内に無線基地局装置３０からのレスポンスがなかった場合（Ｓ１２７：Ｎｏ）、付与データが多重されたプリアンブルを再送する（Ｓ１２６）。一方、付与データが多重されたプリアンブルを送信した後、一定時間内に無線基地局装置３０からのレスポンスがあった場合（Ｓ１２７：Ｙｅｓ）、無線基地局装置３０によって誤りが検出されたか否かを確認する（Ｓ１２８）。
【００８１】
無線基地局装置３０によって誤りが検出された場合（Ｓ１２８：Ｙｅｓ）、付与データが多重されたプリアンブルを再送する（Ｓ１２６）。一方、無線基地局装置３０によって誤りが検出されなかった場合（Ｓ１２８：Ｎｏ）、制御部２３は、データチャネルの確立が中止されるように制御を行う（Ｓ１２９）。
【００８２】
［無線基地局装置３０の動作］
図１４を用いて、無線基地局装置３０の動作について説明する。図１４は、実施例１における無線基地局装置の動作の一例を示すフローチャートである。図１４に示すように、無線基地局装置３０は、端末２０からのプリアンブルを受信する（Ｓ１４０）。そして、分離部３２６は、受信したプリアンブルと、プリアンブルの余剰区間に配置された付与データとを分離する（Ｓ１４１）。
【００８３】
次に、検出部３２８３は、付与データの誤り検出を行い、付与データに誤りが検出されたか否かを判定する（Ｓ１４２）。付与データに誤りが検出された場合（Ｓ１４２：Ｙｅｓ）、無線基地局装置３０は、付与データに誤りが検出されたことを示す検出結果を含むレスポンスを端末２０に送信する（Ｓ１４３）。一方、付与データに誤りが検出されなかった場合（Ｓ１４２：Ｎｏ）、無線基地局装置３０は、付与データに誤りが検出されなかったことを示す検出結果を含むレスポンスを端末２０に送信する（Ｓ１４４）。
【００８４】
［実施例１の効果］
以上、実施例１について説明した。本実施例の無線通信システム１０は、端末２０および無線基地局装置３０を有する。端末２０は、収集部２４および多重部２１３を有する。収集部２４は、所定の情報を収集する。多重部２１３は、無線基地局装置３０によって形成されたセル内で使用可能な複数のプリアンブルから選択された１つのプリアンブルを、それぞれが一定の長さである１つ又は連続する複数のサブフレームに配置する。多重部２１３は、サブフレーム内の、プリアンブルが配置されていない余剰区間に、収集部２４によって収集された情報を付与データとして配置することにより、プリアンブルと付与データとを多重する。端末２０は、多重部２１３によって多重された多重データを無線基地局装置３０へ送信する。無線基地局装置３０は、端末２０によって送信された多重データを受信する。分離部３２６は、多重データをプリアンブルと付与データとに分離する。これにより、無線基地局装置３０のリソースの消費を低減させ、無線通信システム１０全体のスループットの低下を抑制することができる。
【００８５】
また、追加部２１２１は、付与データに誤り検出符号を追加する。多重部２１３は、プリアンブルと、追加部２１２１によって誤り検出符号が追加された付与データと、を多重する。検出部３２８３は、誤り検出符号を用いて、分離部３２６によって分離された付与データの誤り検出を行う。これにより、無線基地局装置３０において付与データが正常に受信されたか否かを確認することが可能となる。
【００８６】
また、無線基地局装置３０は、分離部３２６によって分離されたプリアンブルに対するレスポンスとともに、検出部３２８３によって付与データの誤りが検出されたか否かを示す情報を端末２０に送信する。端末２０は、無線基地局装置３０によって、付与データの誤りが検出されたことを示す情報が送信された場合、多重部２１３によって多重された多重データを無線基地局装置３０へ再送する。これにより、端末２０は、付与データをより確実に無線基地局装置３０に受信させることができる。
【００８７】
また、無線基地局装置３０は、レスポンスのフォーマットの中で無効なデータで埋められる領域を使って、付与データの誤りが検出されたか否かを示す情報を送信する。これにより、レスポンスのフォーマットを変更することなく誤り検出の結果を端末２０に通知することが可能となる。
【００８８】
また、無線基地局装置３０は、分離部３２６によって分離されたプリアンブルに対するレスポンスを端末２０に送信する。制御部２３は、多重データに含まれるプリアンブルに対応付けて、データチャネルを確立するか否かを示す情報を記憶部２５に格納する。端末２０は、無線基地局装置３０によってレスポンスが送信され、当該レスポンスに対応するプリアンブルと接続を確立しないことを示す情報とが記憶部２５において対応付けられている場合、無線基地局装置３０との間のデータチャネルの確立が中止されるように制御する。これにより、不要なデータチャネルの確立が行われなくなり、無線通信システム１０全体のスループットの低下を抑制することができる。
【００８９】
また、無線基地局装置３０は、多重データの送信に関する報知情報を、端末２０との間で確保された報知チャネルを用いて送信する。これにより、既存のチャネルを利用して端末２０に付与データに関する情報を端末２０に通知することができる。
【００９０】
また、多重部２１３は、プリアンブルと、余剰区間の一部に配置された付与データと、を多重する。これにより、余剰区間をＧＩとして機能させつつ付与データを送信することが可能となる。
【実施例２】
【００９１】
端末２０によって収集されるデータの中には、リアルタイム性が求められないデータも存在する。このようなデータについては、端末２０は、生成した付与データをすぐには送信せずに、一旦保留した後に送信することができる。そこで、実施例２では、端末２０は、付与データの送信とは別のユーザデータの送信を行う場合に、当該ユーザデータの送信のための接続の確立の際に送信するプリアンブルに、付与データを多重して送信する。これにより、プリアンブルの送信回数を減らすことができるため、無線通信システム１０全体のスループットの低下をさらに抑制することができる。
【００９２】
実施例２における無線通信システム１０の各装置の構成は、実施例１における無線通信システム１０の各装置の構成と同様である。一方、実施例１と実施例２とでは、付与データの送信手順が異なる。
【００９３】
図１５は、実施例２における付与データの送信手順の一例を示すシーケンス図である。実施例２では、端末２０は、付与データを一旦保留しておく。そして、ユーザデータが発生した場合に、端末２０は、図１５に示す手順に従って、ユーザデータと共に、付与データの送信を行う。まず、端末２０は、無線基地局装置３０によって形成されたセル内で使用可能な複数のプリアンブルから１つのプリアンブルをランダムに選択する。そして、多重部２１３は、選択されたプリアンブルそれぞれが一定の長さである１つ又は連続する複数のサブフレームに配置する。そして、多重部２１３は、サブフレーム内の、プリアンブルが配置されていない余剰区間に、保留しておいた付与データを配置することにより、プリアンブルと付与データとを多重する。
【００９４】
そして、端末２０は、多重部２１３によって付与データが多重されたプリアンブルを、ＰＲＡＣＨを使って送信する（Ｓ２０）。なお、プリアンブルの送信に失敗した場合、端末２０は、送信電力を上げてプリアンブルを再送する。
【００９５】
無線基地局装置３０は、付与データが多重されたプリアンブルを受信する。そして、無線基地局装置３０の分離部３２６は、付与データが多重されたプリアンブルを、プリアンブルと付与データとに分離する。そして、無線基地局装置３０は、端末２０にレスポンスを送信する（Ｓ２１）。
【００９６】
次に、端末２０は、ユーザデータの送信を行うため、ＲＲＣ  connection  requestを無線基地局装置３０に送信する（Ｓ２２）。そして、無線基地局装置３０は、ＲＲＣ  connection  setupを端末２０に送信する（Ｓ２３）。そして、端末２０と無線基地局装置３０との間にデータチャネルが確立され、ユーザデータの送受信が行われる（Ｓ２４）。
【００９７】
実施例２において、端末２０は、実施例１と同様の方法で付与データをプリアンブルに多重する。実施例２では、制御部２３による付与データ情報に関する制御が実施例１と異なる。
【００９８】
まず、制御部２３は、端末２０によって付加データが多重データされるプリアンブルに対応付けて、データチャネルを確立するか否かを示す付与データ情報を記憶部２５に格納する。ここで、実施例２では、制御部２３は、付与データ有無が「あり」、チャネル使用が「あり」である付与データ情報を、プリアンブルを識別するpreamble番号に対応付けて記憶部２５に格納する。
【００９９】
そして、制御部２３は、無線基地局装置３０からレスポンスを受信した場合、当該レスポンスに対応するプリアンブルの付与データ情報を確認する。このとき、実施例２では、付与データ情報のチャネル使用が「あり」であるため、制御部２３は、無線基地局装置３０との間のデータチャネルの確立が続行されるように制御する。データチャネルの確立が続行されるように制御するとは、例えば、レスポンスの受信に続けて、ＲＲＣ  connection  requestを送信するように制御することである。
【０１００】
［無線通信システム１０の動作］
次に、図１６を用いて、無線通信システム１０の動作について説明する。図１６は、実施例２における付与データの送信手順の一例を示すシーケンス図である。図１６に示すように、まず、監視装置１１は、コアネットワーク１３を介して、サーバ１４に情報収集指示を依頼する（Ｓ２００）。次に、サーバ１４は、無線基地局装置３０に、報知情報の送信を指示する（Ｓ２０１）。そして、無線基地局装置３０は、端末２０に報知情報を送信する（Ｓ２０２）。
【０１０１】
端末２０は、報知情報を受信すると、情報収集処理を実行する（Ｓ２０３）。具体的には、端末２０は、情報を収集し、収集した情報を基に付与データを生成する。そして、端末２０は、生成した付与データを保留しておく。
【０１０２】
そして、一定時間内に他の通信が発生した場合（Ｓ２０４：一定時間内に他の通信発生）、端末２０は、余剰区間に付与データが多重されたプリアンブルを送信する（Ｓ２０５）。無線基地局装置３０は、端末２０から送信されたプリアンブルを受信すると、情報抜出処理を実行する（Ｓ２０６）。具体的には、無線基地局装置３０は、プリアンブルと付与データとを分離し、分離された付与データから情報を抜き出す。そして、無線基地局装置３０は、抜き出された情報をサーバ１４に送信する（Ｓ２０７）。そして、端末２０は、無線基地局装置３０のレスポンスに対するＲＲＣ  connection  requestを送信する。そして、端末２０および無線基地局装置３０は、データチャネルを確立し、確立されたデータチャネルを用いて、発生した他の通信におけるユーザデータの送受信を行う（Ｓ２０８）。
【０１０３】
一方、一定時間内に他の通信が発生しなかった場合（Ｓ２０４：一定時間内に他の通信非発生）、端末２０は、余剰区間に付与データが多重されたプリアンブルを送信する（Ｓ２０９）。無線基地局装置３０は、端末２０によって送信されたプリアンブルを受信すると、情報抜出処理を実行する（Ｓ２１０）。そして、無線基地局装置３０は、抜き出した情報をサーバ１４に送信する（Ｓ２１１）。また、無線基地局装置３０は、端末２０にレスポンスを送信する（Ｓ２１２）。このとき、端末２０は、無線基地局装置３０のレスポンスに対するＲＲＣ  connection  requestを送信しない。このため、端末２０と無線基地局装置３０との間でデータチャネルは確立されない。
【０１０４】
ここで、サーバ１４は、無線基地局装置３０から送信された情報を基に、追加情報の収集を実行するか否かを判定する（Ｓ２１３）。例えば、端末２０の状態が異常である場合、サーバ１４は、追加情報の収集を実行すると判定する。
【０１０５】
サーバ１４によって、追加情報の収集を実行すると判定された場合（Ｓ２１３：Ｙｅｓ）、サーバ１４、無線基地局装置３０および端末２０は、追加情報収集処理を行う（Ｓ２１４）。例えば、追加情報収集処理においては、従来のユーザデータの送受信と同様の処理が行われる。一方、サーバ１４によって、追加情報の収集を実行しないと判定された場合（Ｓ２１３：Ｎｏ）、追加情報収集処理は行われない。
【０１０６】
そして、サーバ１４は、収集した情報を整理する情報整理処理を実行し（Ｓ２１５）、整理した情報をコアネットワーク１３を介して監視装置１１に送信する（Ｓ２１６）。
【０１０７】
［端末２０の動作］
図１７を用いて、端末２０の動作について説明する。図１７は、実施例２における端末の動作の一例を示すフローチャートである。図１７に示すように、端末２０は、無線基地局装置３０から報知情報を受信する（Ｓ２２０）と、自身が付与データの送信対象であるか否かを確認する（Ｓ２２１）。端末２０は、自身が付与データの送信対象でない場合（Ｓ２２１：Ｎｏ）、処理を終了する。
【０１０８】
一方、端末２０が付与データの送信対象である場合（Ｓ２２１：Ｙｅｓ）、端末２０はタイマを起動する（Ｓ２２２）。タイマは、一定時間が経過するまで起動を継続する。そして、収集部２４は、情報を収集し付与データを生成する（Ｓ２２３）。そして、端末２０は、タイマの起動が継続中の間（Ｓ２２４：Ｙｅｓ）、他の通信が発生するまで（Ｓ２２５：Ｎｏ）待機する。
【０１０９】
タイマの起動が継続中（Ｓ２２４：Ｙｅｓ）の間に他の通信が発生した場合（Ｓ２２５：Ｙｅｓ）、追加部２１２１は、付与データに誤り検出符号を追加する（Ｓ２２６）。そして、多重部２１３は、サブフレームにプリアンブルを配置し、サブフレーム内の余剰区間に付与データを配置することにより、プリアンブルと付与データとを多重する（Ｓ２２７）。そして、制御部２３は、付与データ有無が「あり」、チャネル使用が「あり」である付与データ情報を、プリアンブルを識別するpreamble番号に対応付けて記憶部２５に格納する（Ｓ２２８）。
【０１１０】
他の通信が発生することなく（Ｓ２２５：Ｎｏ）、一定期間が経過し、タイマが停止した場合（Ｓ２２４：Ｎｏ）、追加部２１２１は、付与データに誤り検出符号を追加する（Ｓ２２９）。そして、多重部２１３は、サブフレームプリアンブルを配置し、サブフレーム内の余剰区間に付与データを配置することにより、プリアンブルと付与データとを多重する（Ｓ２３０）。そして、制御部２３は、付与データ有無が「あり」、チャネル使用が「なし」である付与データ情報を、プリアンブルを識別するpreamble番号に対応付けて記憶部２５に格納する（Ｓ２３１）。
【０１１１】
そして、端末２０は、付与データが多重されたプリアンブルを無線基地局装置３０に送信する（Ｓ２３２）。そして、付与データが多重されたプリアンブルを送信した後、一定時間内に無線基地局装置３０からのレスポンスがなかった場合（Ｓ２３３：Ｎｏ）、端末２０は、付与データが多重されたプリアンブルを再送する（Ｓ２３２）。一方、付与データが多重されたプリアンブルを送信した後、一定時間内に無線基地局装置３０からのレスポンスがあった場合（Ｓ２３３：Ｙｅｓ）、無線基地局装置３０によって誤りが検出されたか否かを確認する（Ｓ２３４）。無線基地局装置３０によって誤りが検出された場合、（Ｓ２３４：Ｙｅｓ）、付与データが多重されたプリアンブルを再送する（Ｓ２３２）。
【０１１２】
一方、無線基地局装置３０によって誤りが検出されず（Ｓ２３４：Ｎｏ）、かつ、記憶部２５に記憶された付与データ情報のチャネル使用が「なし」である場合（Ｓ２３５：Ｎｏ）、制御部２３は、データチャネルの確立が中止されるように制御する（Ｓ２３６）。
【０１１３】
また、無線基地局装置３０によって誤りが検出されず（Ｓ２３４：Ｎｏ）、かつ、記憶部２５に記憶された付与データ情報のチャネル使用が「あり」である場合（Ｓ２３５：Ｙｅｓ）、制御部２３は、データチャネルの確立が続行されるように制御する（Ｓ２３７）。
【０１１４】
［実施例２の効果］
実施例２では、付与データが、他の通信におけるプリアンブルの送信に多重して送信されるため、プリアンブルの送信回数を減らすことができ、無線通信システム１０全体のスループットの低下をさらに抑制することができる。
【０１１５】
また、実施例２における無線基地局装置３０の動作は、実施例１における無線基地局装置３０の動作と同様である。このため、付与データ情報のチャネル使用の情報を変更するだけで、実施例１と実施例２を容易に切り替えることができる。
【０１１６】
［ハードウェア］
図１８を用いて、端末２０のハードウェア構成について説明する。図１８は、端末のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１８に示すように、端末２０は、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）２１ａ、ＤＳＰ２１２ａ、ＤＳＰ２２ａ、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２３ａおよびメモリ２５ａを有する。また、端末２０は、Ｄ／ＡコンバータＩＣ（Integrated  Circuit）２１６ａ、無線回路２１７ａ、無線回路２２１ａおよびＡ／ＤコンバータＩＣ２２２ａを有する。また、各ＣＰＵおよびＤＳＰには、メモリが備えられている。メモリは、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）又はＲＯＭ（Read  Only  Memory）等である。また、ＣＰＵの代わりにＭＰＵ（Micro  processing  unit）が用いられてもよい。
【０１１７】
端末２０の各ハードウェアと図２に示す各処理ブロックとの対応関係は以下の通りである。ＤＳＰ２１ａは、送信処理部２１の機能を実現する。ＤＳＰ２１２ａは、付与データ生成部２１２の機能を実現する。ＤＳＰ２２ａは、受信処理部２２の機能を実現する。ＣＰＵ２３ａは、制御部２３および収集部２４の機能を実現する。メモリ２５ａには、記憶部２５が記憶するデータが格納される。Ｄ／ＡコンバータＩＣ２１６ａは、Ｄ／Ａ変換部２１６の機能を実現する。無線回路２１７ａは、送信ＲＦ部２１７の機能を実現する。無線回路２２１ａは、受信ＲＦ部２２１の機能を実現する。Ａ／ＤコンバータＩＣ２２２ａは、Ａ／Ｄ変換部２２２の機能を実現する。
【０１１８】
図１９を用いて、無線基地局装置３０のハードウェア構成について説明する。図１９は、無線基地局装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１９に示すように、無線基地局装置３０は、ＤＳＰ３１ａ、ＤＳＰ３２ａ、ＤＳＰ３２８ａ、ＣＰＵ３３ａおよびＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）３４ａを有する。また、無線基地局装置３０は、Ｄ／ＡコンバータＩＣ３１７ａ、無線回路３１８ａ、無線回路３２１ａおよびＡ／ＤコンバータＩＣ３２２ａを有する。また、各ＣＰＵおよびＤＳＰには、メモリが備えられている。メモリは、ＲＡＭ又はＲＯＭ等である。また、ＣＰＵの代わりにＭＰＵが用いられてもよい。また、ＦＰＧＡの代わりにＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）が用いられてもよい。
【０１１９】
無線基地局装置３０の各ハードウェアと図３に示す各処理ブロックとの対応関係は以下の通りである。ＤＳＰ３１ａは、送信処理部３１の機能を実現する。ＤＳＰ３２ａは、受信処理部３２の機能を実現する。ＤＳＰ３２８ａは、付与データ取得部３２８の機能を実現する。ＣＰＵ３３ａは、制御部３３の機能を実現する。Ｄ／ＡコンバータＩＣ３１７ａは、Ｄ／Ａ変換部３１７の機能を実現する。無線回路３１８ａは、送信ＲＦ部３１８の機能を実現する。無線回路３２１ａは、受信ＲＦ部３２１の機能を実現する。Ａ／ＤコンバータＩＣ３２２ａは、Ａ／Ｄ変換部３２２の機能を実現する。
【０１２０】
［その他］
なお、開示の技術は、上記した各実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【０１２１】
例えば、上記した実施例１では、端末２０は、付与データが多重されたプリアンブルを無線基地局装置３０へ送信した後、無線基地局装置３０から付与データに誤りがなかったことを示す検出結果を受信した場合、それ以降のランダムアクセス手順を中止する。しかし、開示の技術はこれに限られない。例えば、付与データにそれほど高い信頼性が不要である場合、無線基地局装置３０は、付与データが多重されたプリアンブルから付与データを取得した後、端末２０へレスポンスを送信することなくランダムアクセス手順を中止してもよい。これにより、レスポンスに用いられる無線リソースも削減できるため、無線通信システム１０全体のスループットの低下をさらに抑制することができる。
【０１２２】
また、上記した各実施例において、端末２０および無線基地局装置３０がそれぞれ有する処理ブロックは、実施例における端末２０および無線基地局装置３０の理解を容易にするために、主な処理内容に応じて機能別に区分したものである。そのため、処理ブロックの区分方法やその名称によって、開示の技術が制限されることはない。また、上記した実施例における端末２０および無線基地局装置３０が有する各処理ブロックは、処理内容に応じてさらに多くの処理ブロックに細分化することもできるし、複数の処理ブロックを１つの処理ブロックに統合することもできる。また、それぞれの処理ブロックによって実行される処理は、ソフトウェアによる処理として実現されてもよく、ＡＳＩＣ等の専用のハードウェアにより実現されてもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１０  無線通信システム
１１  監視装置
１２  インターネット
１３  コアネットワーク
１４  サーバ
２０  端末
２１、３１  送信処理部
２２、３２  受信処理部
２３、３３  制御部
２４  収集部
２５  記憶部
３０  無線基地局装置
２１３  多重部
３２６  分離部
２１２１  追加部
３２８３  検出部
【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５】
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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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