(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末それぞれから送信された無線通信の複数の基地局それぞれにおける受信電力の強さを示すデータに基づいて、１以上の前記端末からなる組を、同一の前記組に含まれる前記端末それぞれから送信された無線通信を異なる前記基地局が正常に受信可能であるように生成し、生成された１以上の前記組に対して、チャネル及び送信順序番号の組み合わせがそれぞれ異なる論理スロットを割り当てる論理スロット割当部と、
前記端末に、当該端末を含む前記組に割り当てられた前記論理スロットを通知する論理スロット通知部と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記論理スロット割当部は、前記端末から送信された無線通信の前記基地局における受信電力の、当該端末とは異なる他の端末から送信された無線通信の当該基地局における受信電力の和に対する比が閾値以上である場合に、当該端末から送信された無線通信を当該基地局が正常に受信可能であるとする、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記論理スロット割当部は、同一の前記論理スロットを割り当てる候補となる前記端末のリストを、送信順序を定める対象の全ての前記端末の部分集合とし、前記部分集合を、前記端末からの無線通信の受信電力が最大の前記基地局が互いに異なる前記端末の組のそれぞれから選出する、
請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
端末と、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制御装置と、を備える無線通信システムであって、
前記制御装置は、
データの送信要求を前記端末にマルチキャストにより送信する送信要求部を更に備え、
前記端末は、
前記制御装置からの前記論理スロットの通知を取得する論理スロット通知取得部と、
前記制御装置からの前記送信要求を受信する送信要求取得部と、
前記送信要求取得部が前記送信要求を受信した場合に、前記論理スロット通知取得部が取得した論理スロットが示す送信順序番号を用いて算出される送信タイミングまで送信を待機し、前記送信タイミングにおいて、当該論理スロットが示すチャネル番号を用いてデータを送信するデータ送信部と、を備える、
無線通信システム。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記論理スロットに割り当て済みの前記端末と追加された端末とを用いて、１以上の前記端末からなる組を、同一の前記組に含まれる前記端末それぞれから送信された無線通信を異なる前記基地局が正常に受信可能であるように生成し、生成された１以上の前記組に対して、第二のチャネル及び第二の送信順序番号の組み合わせがそれぞれ異なる第二の論理スロットを割り当てる第二の論理スロット割当部と、
前記端末に、当該端末を含む前記組に割り当てられた前記第二の論理スロットを通知する第二の論理スロット通知部と、
前記第二の論理スロット通知部による前記通知に対して応答を受信した場合に、第二のマルチキャストアドレスを用いて前記端末にマルチキャストにより第二の送信要求を送信する第二の送信要求部と、を更に備え、
前記端末は、
前記制御装置からの前記第二の論理スロットの通知を取得する第二の論理スロット通知取得部と、
前記制御装置からの前記第二の送信要求を受信する第二の送信要求取得部と、
前記第二の送信要求取得部が前記第二の送信要求を受信した場合に、前記第二の論理スロット通知取得部が取得した第二の論理スロットが示す第二の送信順序番号を用いて算出される第二の送信タイミングまで送信を待機し、前記第二の送信タイミングにおいて、当該第二の論理スロットが示す第二のチャネル番号を用いてデータを送信する第二のデータ送信部と、をさらに備える、
請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
複数の端末それぞれから送信された無線通信の複数の基地局それぞれにおける受信電力の強さを示すデータに基づいて、１以上の前記端末からなる組を、同一の前記組に含まれる前記端末それぞれから送信された無線通信を異なる前記基地局が正常に受信可能であるように生成し、生成された１以上の前記組に対して、チャネル及び送信順序番号の組み合わせがそれぞれ異なる論理スロットを割り当てる論理スロット割当ステップと、
前記端末に、当該端末を含む前記組に割り当てられた前記論理スロットを通知する論理スロット通知ステップと、
を有する通信制御方法。
【請求項７】
コンピュータを、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制御装置として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、無線通信システム、通信制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＰＷＡ（Low Power, Wide Area）は、低消費電力で広範な領域を通信の対象とすることが可能な無線通信技術である。ＬＰＷＡの通信方式の一つとして、ＬｏＲａ（登録商標）がある（非特許文献１参照）。ＬｏＲａ（登録商標）では、ＬＰＷＡに対応した各端末（以下、「ＬＰＷＡ端末」という。）が、複数の基地局を介して、例えば制御装置と通信する。【０００３】
ＬＰＷＡ端末は、センサーやメータといった機器において異常が生じているかを示す端末データを保持する機能を備えることがある。例えば、地震等の大規模な災害が発生した場合には、制御装置において、全てのＬＰＷＡ端末が保持している端末データを迅速に収集し、収集したそれら端末データを確認したい場合がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】"LoRaWAN（登録商標） 1.1 Specification"，［online］，the LoRa Alliance Technical Committee，October 11，2017，［平成３１年３月１１日検索］，インターネット＜URL：https://lora-alliance.org/sites/default/files/2018-04/lorawantm_specification_-v1.1.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
各ＬＰＷＡ端末が、異常検出による自律的な判定により、もしくは、マルチキャストを用いた指示により制御装置へ一斉に通信すると、地理的に近接したＬＰＷＡ端末同士の通信が互いに干渉し合うために、ほとんどの通信が失敗することがある。このような場合に、例えば、通信に失敗した各端末がランダムにタイミングをずらして無制限に再送を繰り返すことで、いずれは端末データを収集したい対象の全てのＬＰＷＡ端末から端末データを収集することができる。しかし、これには、非常に長い時間を要する。【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は、無線通信する多数の端末から一斉に情報を収集する際に要する時間を短縮することができる制御装置、無線通信システム、通信制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、複数の端末それぞれから送信された無線通信の複数の基地局それぞれにおける受信電力の強さを示すデータに基づいて、１以上の前記端末からなる組を、同一の前記組に含まれる前記端末それぞれから送信された無線通信を異なる前記基地局が正常に受信可能であるように生成し、生成された１以上の前記組に対して、チャネル及び送信順序番号の組み合わせがそれぞれ異なる論理スロットを割り当てる論理スロット割当部と、前記端末に、当該端末を含む前記組に割り当てられた前記論理スロットを通知する論理スロット通知部と、を備える制御装置である。
【０００８】
本発明の一態様は、端末と、上記の制御装置と、を備える無線通信システムであって、前記制御装置は、データの送信要求を前記端末にマルチキャストにより送信する送信要求部を更に備え、前記端末は、前記制御装置からの前記論理スロットの通知を取得する論理スロット通知取得部と、前記制御装置からの前記送信要求を受信する送信要求取得部と、前記送信要求取得部が前記送信要求を受信した場合に、前記論理スロット通知取得部が取得した論理スロットが示す送信順序番号を用いて算出される送信タイミングまで送信を待機し、前記送信タイミングにおいて、当該論理スロットが示すチャネル番号を用いてデータを送信するデータ送信部と、を備える、無線通信システムである。
【０００９】
本発明の一態様は、複数の端末それぞれから送信された無線通信の複数の基地局それぞれにおける受信電力の強さを示すデータに基づいて、１以上の前記端末からなる組を、同一の前記組に含まれる前記端末それぞれから送信された無線通信を異なる前記基地局が正常に受信可能であるように生成し、生成された１以上の前記組に対して、チャネル及び送信順序番号の組み合わせがそれぞれ異なる論理スロットを割り当てる論理スロット割当ステップと、前記端末に、当該端末を含む前記組に割り当てられた前記論理スロットを通知する論理スロット通知ステップと、を有する通信制御方法である。
【００１０】
本発明の一態様は、コンピュータを、上記の制御装置として機能させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、無線通信する多数の端末から一斉に情報を収集する際に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システム１の全体構成の一例を示す図である。
【図２】送信タイミングを制御しない場合の課題の例示について説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る制御装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る制御装置１０において用いられる受信電力値保持表Ｄ１の構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る制御装置１０において用いられる送信順序計算表Ｄ２の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る制御装置１０において用いられる論理スロット保持表Ｄ３の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る端末２０の機能構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システム１の動作を示すシーケンス図である。
【図９】本発明の第１の実施形態係る制御装置１０による論理スロット算出の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態係る制御装置１０による論理スロット算出の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る制御装置１０ａの機能構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る端末２０ａの機能構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る無線通信システム１ａの動作を示すシーケンス図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態に係る制御装置１０のハードウェア構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１４】
［無線通信システムの構成］
以下、無線通信システム１の構成について説明する。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１の全体構成の一例を示す図である。図１に示すように、無線通信システム１は、制御装置１０と、複数の端末２０と、複数の基地局３０と、を含んで構成される。図１では、複数の端末２０として、端末２０ｒ、２０ｇ、２０ｂ、２０ｒｇ、２０ｒｂ、２０ｇｂ、２０ｇｒ、２０ｂｒ、２０ｂｇが記載されている。また、図１では、複数の基地局３０として、基地局３０ｒ、３０ｇ、３０ｂが記載されている。端末２０ｒ、２０ｇ、２０ｂ、２０ｒｇ、２０ｒｂ、２０ｇｂ、２０ｇｒ、２０ｂｒ、２０ｂｇを特に区別する必要がない場合には端末２０と記載し、基地局３０ｒ、３０ｇ、３０ｂを特に区別する必要がない場合には基地局３０と記載する。端末２０から制御装置１０の方向の通信は上り通信である。制御装置１０から端末２０の方向の通信は下り通信である。複数の端末２０は、以下のように分類される。
【００１５】
端末２０ｒは、当該端末からのパケットを送信したときの通信、すなわち、当該端末からの上り通信を基地局３０ｒのみで受信可能な端末２０である。端末２０ｒは、基地局３０ｒが構成するセルのみの範囲内に位置する。
端末２０ｇは、当該端末からの上り通信を基地局３０ｇのみで受信可能な端末２０である。端末２０ｇは、基地局３０ｇが構成するセルのみの範囲内に位置する。
端末２０ｂは、当該端末からの上り通信を基地局３０ｂのみで受信可能な端末２０である。端末２０ｂは、基地局３０ｂが構成するセルのみの範囲内に位置する。
【００１６】
端末２０ｒｇは、当該端末からの上り通信を基地局３０ｒ及び基地局３０ｇで受信可能な端末２０である。端末２０ｒｇは、基地局３０ｒが構成するセルの範囲と、基地局３０ｇが構成するセルの範囲と、が重複する範囲に位置する。
端末２０ｒｂは、当該端末からの上り通信を基地局３０ｒ及び基地局３０ｂで受信可能な端末２０である。端末２０ｒｂは、基地局３０ｒが構成するセルの範囲と、基地局３０ｂが構成するセルの範囲と、が重複する範囲に位置する。
【００１７】
端末２０ｇｂは、当該端末からの上り通信を基地局３０ｇ及び基地局３０ｂで受信可能な端末２０である。端末２０ｇｂは、基地局３０ｇが構成するセルの範囲と、基地局３０ｂが構成するセルの範囲と、が重複する範囲に位置する。
端末２０ｇｒは、当該端末からの上り通信を基地局３０ｇ及び基地局３０ｒで受信可能な端末２０である。端末２０ｇｒは、基地局３０ｇが構成するセルの範囲と、基地局３０ｒが構成するセルの範囲と、が重複する範囲に位置する。
【００１８】
端末２０ｂｒは、当該端末からの上り通信を基地局３０ｂ及び基地局３０ｒで受信可能な端末２０である。端末２０ｂｒは、基地局３０ｂが構成するセルの範囲と、基地局３０ｒが構成するセルの範囲と、が重複する範囲に位置する。
端末２０ｂｇは、当該端末からの上り通信を基地局３０ｂ及び基地局３０ｇで受信可能な端末２０である。端末２０ｂｇは、基地局３０ｂが構成するセルの範囲と、基地局３０ｇが構成するセルの範囲と、が重複する範囲に位置する。
【００１９】
一つの基地局３０が構成するセルの範囲に位置する端末２０同士の例えば重複する周波数等を使用する上り通信は、当該基地局３０において互いに干渉する。
【００２０】
制御装置１０は、例えば、汎用コンピュータ等の情報処理装置である。制御装置１０は、基地局３０を介して各端末２０と通信接続し、端末２０とデータの送受信を行う送受信機能を有する。さらに、制御装置１０は、各端末２０が基地局３０を介して制御装置１０へ送信するデータの送信タイミングを制御する通信制御機能を有する。なお、データの送受信機能と通信制御機能とをそれぞれ別々の情報処理装置が備える構成としてもよい。また、通信制御機能は、各端末２０が基地局３０を介して任意の宛先へ送信するデータの送信タイミングを制御する場合にも適用可能である。
【００２１】
基地局３０は、制御装置１０と各端末２０との間の通信を中継する。基地局３０と各端末２０とは、無線通信によって通信接続される。無線通信には、例えば、ＬｏＲａ（登録商標）等のＬＰＷＡによる通信方式が用いられる。なお、制御装置１０と基地局３０との間は、無線通信によって通信接続されてもよいし、有線通信によって通信接続されてもよい。
【００２２】
端末２０は、例えば、汎用コンピュータ等の情報処理装置である。端末２０は、基地局３０を介して制御装置１０と通信接続し、制御装置１０とデータの送受信を行う。端末２０は、制御装置１０からの制御に従って送信タイミングまで送信を待機し、送信タイミングにおいて基地局３０を介して制御装置１０へパケットを送信するデータ送信機能を有する。
【００２３】
［送信タイミングを制御しない場合の課題の例示］
以下、各端末２０が、基地局３０を介して制御装置１０へ送信するデータの送信タイミングを制御しない場合に、電波の干渉、及びパケットの再送が発生する一例について図２を参照しながら説明する。
【００２４】
図２は、送信タイミングを制御しない場合の課題の例示を説明するための図である。図２において、「ＲＢＯ」は、送信タイミングのランダム化により基地局３０と各端末２０との間の通信が停止している期間を表す。端末２０ｇｒ、端末２０ｂｇ及び端末２０ｒｂはそれぞれ１台とする。
【００２５】
端末２０ｇｒは端末データｄａｔａ１を、端末２０ｂｇは端末データｄａｔａ２を、端末２０ｒｂは端末データｄａｔａ３を、上り通信により送信する。図２に示すように、時刻ｔ１において、端末２０ｇｒ、端末２０ｂｇ、端末２０ｒｂの上り通信のタイミングが重なっている。そのため、基地局３０ｒ、基地局３０ｇ及び基地局３０ｂのそれぞれにおいて、２つ以上の上り通信、すなわち、端末２０ｇｒ、端末２０ｂｇ及び端末２０ｒｂの上り通信の電波が互いに干渉する。これら２つ以上の上り通信のいずれも同程度の強さで基地局３０ｒ、基地局３０ｇ及び基地局３０ｂのそれぞれに到達した場合、基地局３０ｒ、基地局３０ｇ及び基地局３０ｂはいずれの上り通信も受信できない。すなわち、時刻ｔ１において、基地局３０ｒ、基地局３０ｇ及び基地局３０ｂは、受信エラーとなる。
【００２６】
時刻ｔ２において、通信に失敗した端末２０ｇｒ、端末２０ｂｇ及び端末２０ｒｂの各端末２０は、「ＲＢＯ」の期間通信を休止することにより、ランダムにタイミングをずらして再送を行う。しかし、時刻ｔ３において、端末２０ｇｒから再送された端末データｄａｔａ１、端末２０ｂｇから再送された端末データｄａｔａ２、及び、端末２０ｒｂから再送された端末データｄａｔａ３の上り通信が互いに干渉した場合、基地局３０ｒ、基地局３０ｇ及び基地局３０ｂはそれらいずれの上り通信も受信できない。この場合、端末２０ｇｒ、端末２０ｂｇ及び端末２０ｒｂはそれぞれ、再びランダムにタイミングをずらして再送を行う動作を、上り通信が成功するまで繰り返す。
【００２７】
時刻ｔ４と時刻ｔ５のように、通信に失敗した端末２０ｇｒ及び端末２０ｂｇが他の端末２０と干渉しないタイミングにおいて端末データｄａｔａ１の上り通信及び端末データｄａｔａ２の上り通信を送信できた場合、基地局３０ｇは、それら上り通信を受信する。基地局３０ｇは、受信した上り通信を制御装置１０に送信する。
【００２８】
一方、時刻ｔ４と時刻ｔ５のように、通信に失敗した端末２０ｒｂの上り通信は、基地局３０ｒ及び基地局３０ｂのいずれにおいても、他の端末２０の上り通信と干渉するため、受信エラーとなる。端末２０ｒｂは、再びランダムにタイミングをずらして再送を行う動作を、上り通信が成功するまで繰り返す。
【００２９】
上記は、干渉するタイミングにおいて上り通信を行う端末２０の数が３つの例であるが、干渉するタイミングにおいて上り通信する端末２０の数が増えるにつれて、通信が成功するまでに必要な再送回数は非常に大きくなる。
【００３０】
［制御装置の機能構成］
以下、制御装置１０の機能構成について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る制御装置１０の機能構成を示すブロック図である。図３では、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。制御装置１０は、各端末２０における上り通信の送信タイミングを制御する通信制御装置である。この送信タイミングは、例えば、端末２０が基地局３０を介して制御装置１０へ送信するデータの送信タイミングである。制御装置１０は、上述したように、例えば汎用コンピュータ等の情報処理装置である。図３に示すように、制御装置１０は、制御部１００と、シミュレーション部１０１と、受信電力取得部１０２と、論理スロット割当部１０３と、記憶部１０４と、論理スロット通知部１０５と、送信要求部１０６と、データ受信部１０７と、再送処理部１０８と、を含んで構成される。
【００３１】
制御部１００は、制御装置１０が備える各機能部の動作を制御する。例えば、制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）等のプロセッサを含んで構成される。なお、制御装置１０が備える各機能部は、例えば、制御部１００のプロセッサが、記憶部１０４に記憶されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００３２】
シミュレーション部１０１は、各端末２０が上り通信を行った際に各基地局３０に到達する受信電力の強さを示す値を、電波伝搬シミュレーションによって算出する。シミュレーション部１０１は、算出された結果を、後述する図４に示す受信電力値保持表Ｄ１に記録する。受信電力値保持表Ｄ１は、各端末２０が上り通信を行った際に各基地局３０に到達する受信電力の強さを示す値を記録したデータである。
【００３３】
受信電力取得部１０２は、端末２０が上り通信を行った際に各基地局３０において測定される受信電力の強さを示す値を当該上り通信を受信した各基地局３０から取得し、取得した値を受信電力値保持表Ｄ１に記録する。受信電力取得部１０２が取得した値は、シミュレーション部１０１が算出した値よりも優先される。
【００３４】
論理スロット割当部１０３は、各端末２０が少なくとも一つの受信基地局を持つような端末２０の組を一つの論理スロットに割り当てる。受信基地局とは、端末２０からの上り通信を受信する基地局３０である。端末２０の受信基地局は、当該端末２０からの上り通信を正常に受信可能である。論理スロット割当部１０３は、この割り当てを行う際に、後述する図５に示す送信順序計算表Ｄ２を用いる。送信順序計算表Ｄ２は、一つの論理スロットを割り当てる対象として選択済の端末２０及び選択候補の端末２０と、それら端末２０からの上り通信の各基地局３０における受信電力の強さを記録したデータである。さらに、論理スロット割当部１０３は、各論理スロットを一つのチャネルの一つの送信順序番号に対応付けることで、後述する図６に示す論理スロット保持表Ｄ３を作成する。論理スロット保持表Ｄ３は、各論理スロットに割り当てられた送信順序番号及びチャネル番号の組と端末２０のリストとを示す。送信順序番号は、送信タイミングに変換される。チャネル番号は、無線通信において用いるチャネルの周波数に変換される。論理スロットは、チャネルと送信順序番号の組に対して一対一の対応付けがなされればどのように対応付けを行ってもよい。つまり、論理スロットは、チャネルと送信順序番号との組に対してユニークである。例えば、使用可能な全チャネル数をＮとしたとき、論理スロット番号をＮで割った余りをチャネル番号、Ｎで割った商を送信順序番号とするような対応付けを行ってもよい。
【００３５】
記憶部１０４は、受信電力値保持表Ｄ１と、送信順序計算表Ｄ２と、論理スロット保持表Ｄ３と、を記憶する。論理スロット通知部１０５は、各端末２０に対して、当該端末２０に割り当てられた論理スロット（チャネルと送信順序番号の組）とマルチキャストアドレスとを通知する。送信要求部１０６は、マルチキャストアドレス宛にパケット送信要求をマルチキャストする。データ受信部１０７は、パケット送信要求の応答として、各端末２０から送信されたパケットを受信し、受信したパケットに含まれるデータを取得する。再送処理部１０８は、パケット送信要求に対する応答がない端末２０の集合に対して、送信順序の算出を行う。再送処理部１０８は、算出された送信順序に従って、各端末２０に即時応答要求通知をユニキャストで送信する。
【００３６】
［受信電力値保持表の構成］
以下、受信電力値保持表Ｄ１の構成の一例について説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係る制御装置１０の記憶部１０４に記憶される受信電力値保持表Ｄ１の構成を示す図である。図４に示すように、受信電力値保持表Ｄ１は、基地局列と端末行からなる表形式のデータ構造である。
【００３７】
基地局列の列名である基地局列名には、例えば、初期設定時に、各基地局３０の識別子が登録される。端末行の行名である端末行名には、後述する端末登録ステップにおいて、各端末２０の識別子が登録される。各セルには、当該セルの行に対応する端末行名により示される端末２０が上り通信を送信する場合に、その上り通信が当該セルの列に対応する基地局列名により示される基地局３０に到達した際の電波の強さを表す値が記録される。電波の強さを表す値として、受信電力値が用いられる。例えば、セルの値は、ｄＢｍ単位の受信電力値である。
【００３８】
［送信順序計算表の構成］
以下、送信順序計算表Ｄ２の構成の一例について説明する。図５は、本発明の第１の実施形態に係る制御装置１０の記憶部１０４に記憶される送信順序計算表Ｄ２の構成を示す図である。図５に示すように、送信順序計算表Ｄ２は、基地局列と、選択済み端末リスト行と、追加候補行と、通信端末行と、からなる表形式のデータ構造である。図５では、送信順序計算表Ｄ２の３つの設定例を送信順序計算表Ｄ２−１、Ｄ２−２、Ｄ２−３と記載している。
【００３９】
基地局列の列名である基地局列名には、例えば、初期設定時に、各基地局３０の識別子が登録される。選択済み端末リスト行の各行の行名には、後述する論理スロット算出処理において、同じ論理スロットを割り当てる対象として選択されることが確定した各端末２０の識別子が登録される。追加候補行の行名には、後述する論理スロット算出処理において、同じ論理スロットを割り当てる端末２０の組への追加候補として一時保存された端末２０の識別子が登録される。
【００４０】
選択済み端末リスト行の各セルには、当該セルの行に対応する端末行名により示される端末２０が上り通信を行う場合に、その上り通信が当該セルの列に対応する基地局列名により示される基地局３０に到達した際の電波の強さを表す値が記録される。電波の強さを表す値として、受信電力値が用いられる。例えば、セルの値は、ｄＢｍ単位の受信電力値である。なお、選択済み端末リスト行の各セルに設定される受信電力値は、図４に示す受信電力値保持表Ｄ１の対応するセルと同じ値を参照している。
【００４１】
追加候補行の各セルの値は、当該セルの行に対応する端末行名により示される端末２０が上り通信を行う場合に、その上り通信が当該セルの列に対応する基地局列名により示される基地局３０に到達した際の電波の強さを表す値が記録される。電波の強さを表す値として、受信電力値が用いられる。例えば、セルの値は、ｄＢｍ単位の受信電力値である。なお、追加候補行のセルに設定される受信電力値は、図４に示す受信電力値保持表Ｄ１の対応するセルと同じ値を参照している。
【００４２】
通信端末行の各セルには、当該セルの列に対応する基地局列名により示される基地局３０において上り通信を受信する端末２０の端末名が記録される。なお、当該セルの列に対応する基地局列名により示される基地局３０において上り通信を受信する端末２０がない場合には、その旨を示す特殊値「ＮＡ」が記述される。
【００４３】
［論理スロット保持表の構成］
以下、論理スロット保持表Ｄ３の構成の一例について説明する。図６は、本発明の第１の実施形態に係る制御装置１０の記憶部１０４に記憶される論理スロット保持表Ｄ３の構成を示す図である。図６に示すように、論理スロット保持表Ｄ３は、論理スロット番号列と、送信順序番号列と、チャネル番号列と、端末リスト列と、からなる表形式のデータ構造である。
【００４４】
論理スロット番号列の各セルには、論理スロット番号が記録される。論理スロット番号は、例えば、１から順に採番される序数である。送信順序番号列の各セルには、送信順序番号が記録される。送信順序番号は、例えば、１から順に採番される序数である。各端末２０は、この送信順序番号を、送信順序に基づく送信タイミングを定めるために用いる。チャネル番号列の各セルには、チャネル番号が記録される。チャネル番号は、例えば、１から順に採番される序数である。端末２０は、このチャネル番号を実際の無線で用いるチャネルの周波数等に置き換える。端末リストの各セルには、論理スロット番号が割り当てられた端末２０の識別子のリストが登録される。
【００４５】
［端末の機能構成］
以下、端末２０の機能構成について説明する。図７は、本発明の第１の実施形態に係る端末２０の機能構成を示すブロック図である。図７では、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。端末２０は、制御装置１０からの制御に従って送信タイミングまで送信を待機し、送信タイミングにおいて基地局３０を介して制御装置１０へパケットを送信するデータ送信装置である。端末２０は、上述したように、例えば汎用コンピュータ等の情報処理装置である。
【００４６】
図７に示すように、端末２０は、論理スロット通知取得部２００と、記憶部２０１と、送信要求取得部２０２と、データ送信部２０３と、即時応答要求取得部２０４と、を含んで構成される。
【００４７】
論理スロット通知取得部２００は、当該端末２０に割り当てられた論理スロット（チャネルと送信順序番号の組）とマルチキャストアドレスとの通知を制御装置１０から取得する。論理スロット通知取得部２００は、取得した論理スロット及びマルチキャストアドレスを記憶部２０１に記録する。記憶部２０１は、論理スロット及びマルチキャストアドレスを記憶する。
【００４８】
送信要求取得部２０２は、マルチキャストアドレス宛にマルチキャストされたパケット送信要求を取得する。データ送信部２０３は、送信要求取得部２０２がパケット送信要求を取得すると、記憶部２０１に記録された送信順序番号から算出される送信タイミングまで待機する。データ送信部２０３は、送信タイミングになると、記憶部２０１に記録されたチャネルを用いて制御装置１０へ端末データが設定されたパケットを送信する。端末データは、端末２０が制御装置１０へ通知する対象として保持している情報である。端末データは、端末２０から他の装置へ送信するデータの一例である。即時応答要求取得部２０４は、即時応答要求通知を受信すると、後述する即時応答ステップによって、端末データが設定されたパケットを即時に送信する。
【００４９】
［無線通信システムの動作の流れ］
以下、無線通信システム１の動作の流れの一例について説明する。図８は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システム１の動作の流れを示すシーケンス図である。図８に示すように、まず、制御装置１０の制御部１００は、端末登録ステップを実行する（ステップＳ１０５）。端末登録ステップにおいて、制御部１００は、端末２０の集合を受信電力値保持表Ｄ１の端末行名に登録する。このとき、制御部１００は、各基地局列のセルの値に、初期値を記録する。初期値は、例えば、「−９９９」や「−∞」を示す値である。
【００５０】
次に、制御装置１０のシミュレーション部１０１は、電波伝搬シミュレーションステップを実行する（ステップＳ１１０）。電波伝搬シミュレーションステップにおいて、シミュレーション部１０１は、ステップＳ１０５の端末登録ステップにおいて登録された端末２０の集合について電波伝搬シミュレーションを行う。この電波伝搬シミュレーションにより、シミュレーション部１０１は、各端末２０と各基地局３０との設置箇所の地理的な関係に基づいて、各端末２０が上り通信を行った場合に各基地局３０が受信する電波の受信電力を算出する。シミュレーション部１０１は、算出された受信電力値を受信電力値保持表Ｄ１に記録する。電波伝搬シミュレーションステップは、既存技術を用いて行われる。例えば、既存の電波伝搬シミュレーションツールを利用することができる。例えば、基地局３０の設置位置情報、端末２０の設置位置情報及び送信電力のリストを予め作成しておき、このリストを電波伝搬シミュレーションツール（ＤＢ（データベース）等）に投入すればよい。
【００５１】
次に、制御装置１０の論理スロット割当部１０３は、論理スロット算出ステップを実行する（ステップＳ１１５）。論理スロット算出ステップにおいて、論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２を用いて論理スロットを算出し、算出された論理スロットの集合を論理スロット保持表Ｄ３に記録する。なお、論理スロットの算出方法は、後述の図９を用いて詳細に説明する。
【００５２】
その後、端末２０は、初回起動を行う（ステップＳ１２０）。初回起動の後、端末２０は、論理スロット通知取得ステップを実行する（ステップＳ１２５）。論理スロット通知取得ステップにおいて、端末２０の論理スロット通知取得部２００は、基地局３０（不図示）を介して制御装置１０から当該端末２０に関する論理スロット情報の取得を試みる。例えば、論理スロット通知取得部２００は、論理スロット通知を要求する信号を上り通信により制御装置１０に送信する。
【００５３】
制御装置１０の制御部１００は、端末２０から論理スロット通知取得ステップにおいて送信された上り通信を受信すると、受信電力記録ステップを実行する（ステップＳ１３０）。受信電力記録ステップにおいて、制御部１００は、ステップＳ１２５の論理スロット通知取得ステップにおいて端末２０が送信した上り通信を受信した基地局３０の情報と、当該基地局３０における当該上り通信の受信電力値とを受信し、受信電力値保持表Ｄ１に記録する。なお、制御装置１０の受信電力取得部１０２が、基地局３０から上り通信とともに通知された受信電力値を取り出し、制御部１００は、受信電力取得部１０２により取り出された受信電力値を取得する。
【００５４】
続いて、制御装置１０の論理スロット通知部１０５は、論理スロット通知ステップを実行する（ステップＳ１３５）。論理スロット通知ステップにおいて、論理スロット通知部１０５は、マルチキャストアドレスと、送信順序番号と、チャネル番号と、送信間隔と、を情報要素として含む論理スロット通知を端末２０に送信する。端末２０の論理スロット通知取得部２００は、制御装置１０から送信された論理スロット通知を受信し、受信した論理スロット通知を記憶部２０１に記録する。
【００５５】
この後、制御装置１０に、何かしらの送信要求契機が発生する（ステップＳ１４０）。当該契機は、例えば、地震速報の受信や人為的な操作などである。これにより、制御装置１０の送信要求部１０６は、送信要求通知ステップを行う（ステップＳ１４５）。送信要求通知ステップにおいて、送信要求部１０６は、送信要求通知をマルチキャストアドレス宛にマルチキャストする。なお、当該マルチキャストアドレスは、ステップＳ１３５の論理スロット通知ステップにおいて論理スロット通知により端末２０へ通知されたものと同一である。
【００５６】
端末２０の送信要求取得部２０２は、ステップＳ１４５の送信要求通知ステップにおいて送信された送信要求通知を、記憶部２０１に記憶されるマルチキャストアドレスにより受信すると、送信待機ステップを実行する（ステップＳ１５０）。送信待機ステップにおいて、送信要求取得部２０２は、論理スロット通知から取得した送信順序番号が示す送信タイミングの時刻まで送信待機を行う。送信順序番号が示す時刻は、例えば、端末２０が送信要求通知を受信した時刻を起点とし、当該起点の時刻に、送信順序番号と送信間隔との積を加えた時刻である。
【００５７】
端末２０のデータ送信部２０３は、送信待機が完了すると、論理スロット通知から取得された送信順序番号に基づく送信要求応答ステップを実行する（ステップＳ１５５）。送信要求応答ステップにおいて、データ送信部２０３は、送信順序番号が示す送信タイミングの時刻に、当該端末２０が保持する端末データを上り通信により制御装置１０に送信する。制御装置１０のデータ受信部１０７は、送信要求通知に対する送信要求応答として端末２０が送信した端末データを受信する。
【００５８】
この後、制御装置１０の再送処理部１０８は、送信順序算出ステップを行う（ステップＳ１６０）。送信順序算出ステップにおいて、再送処理部１０８は、送信要求に対してデータ受信部１０７が送信要求応答を受信していない端末２０を抽出する。再送処理部１０８は、抽出した端末２０それぞれに割り当てる送信順序を算出する。
【００５９】
制御装置１０の再送処理部１０８は、即時応答要求通知ステップを実行する(ステップＳ１６５）。即時応答要求通知ステップにおいて、再送処理部１０８は、ステップＳ１６０において算出した送信順序に従って、データ受信部１０７が送信要求応答を受信していない端末２０のそれぞれに即時応答要求通知をユニキャストで送信する。端末２０の即時応答要求取得部２０４は、即時応答要求通知を受信すると、即時応答ステップを実行する（ステップＳ１７０）。即時応答ステップにおいて、即時応答要求取得部２０４は、即時に上り通信により端末データを制御装置１０に送信する。
【００６０】
［制御装置の論理スロット算出処理の流れ］
以下、制御装置１０の論理スロット算出ステップの詳細な処理の流れの一例について説明する。図９及び図１０は、本発明の第１の実施形態に係る制御装置１０の論理スロット割当部１０３が行う論理スロット算出ステップの詳細な処理の動作を示すフローチャートである。
【００６１】
図９に示すように、論理スロット算出ステップが開始されると、論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５において、論理スロット割当部１０３は、送信順序を定める対象となる端末群の集合を取り出して候補端末リストを作成する。ここでは、論理スロット割当部１０３は、受信電力値保持表Ｄ１の端末行に記録されている全端末行名の複製を、候補端末リストとして得る。
【００６２】
なお、ステップＳ２０５において、論理スロット割当部１０３は、端末群の部分集合を取り出してもよく、上記のように、受信電力値保持表Ｄ１に記録された全端末２０の全集合を取り出してもよい。また、論理スロット割当部１０３は、端末群の部分集合として、例えば、受信電力値保持表Ｄ１に記録された全端末２０からランダムに一定数を選出してもよい。なお、この一定数は、例えば、無線通信システム１に含まれる基地局数の定数倍（例えば２倍）の値である。また、例えば、論理スロット割当部１０３は、受信電力値保持表Ｄ１に記録された全端末２０を受信電力最大の基地局３０が互いに異なる端末２０の組に振り分けて、これら振り分けた各組から一定数以内（例えば２つ以内）ずつ選出して、端末群の部分集合としてもよい。論理スロット割当部１０３は、候補端末リストの作成後、ステップＳ２１０に進む。
【００６３】
ステップＳ２１０において、論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２０５において作成した候補端末リストから端末２０を一つ取り出す。論理スロット割当部１０３は、取り出した端末２０の識別子を送信順序計算表Ｄ２の選択済み端末リスト行の行名に追加する。さらに、論理スロット割当部１０３は、取り出した端末２０の識別子を行名に追加した選択済み端末リスト行の各セルに、取り出した端末２０からの上り通信を各基地局３０が受信した際の受信電力値を設定する。論理スロット割当部１０３は、受信電力値を受信電力値保持表Ｄ１から読み出す。論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２１５に進む。
【００６４】
ステップＳ２１５において、論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２０５において作成した候補端末リストから端末２０を一つ取り出す。論理スロット割当部１０３は、取り出した端末２０の識別子を送信順序計算表Ｄ２の追加候補行の行名に設定する。さらに、論理スロット割当部１０３は、追加候補行の各セルに、取り出した端末２０からの上り通信を各基地局３０が受信した際の受信電力値を設定する。論理スロット割当部１０３は、受信電力値を受信電力値保持表Ｄ１から読み出す。論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２の基地局列を全て未選択にクリアする。論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２２０に進む。
【００６５】
ステップＳ２２０において、論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２の未選択の基地局列を任意に一つ選択する。選択された基地局列を、選択基地局列と記載する。論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２２５に進む。
【００６６】
ステップＳ２２５において、論理スロット割当部１０３は、選択基地局列において受信電力が最大の端末２０を選択する。選択された端末２０を選択端末と記載する。論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２３０に進む。
【００６７】
ステップＳ２３０において、論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２２５において選択された選択端末の受信電力が、受信感度の既定値より大きいか否かを判定する。受信感度の既定値には、無線の変調方式などによって予め定めた値が設定される。例えば、この既定値には、−１３１．５という値が設定される。論理スロット割当部１０３は、判定の結果が真（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）であれば、ステップＳ２３５に進み、判定の結果が偽（ステップＳ２３０：ＮＯ）であれば、ステップＳ２４５に進む。
【００６８】
ステップＳ２３５において、論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２の選択基地局列から選択端末以外の全ての端末２０の受信電力強度を読み出し、読み出した受信電力強度の和を算出する。本実施形態では、受信電力強度として、受信電力値が用いられる。論理スロット割当部１０３は、算出した受信電力強度の和に対する選択端末の受信電力の比が、規定の閾値よりも大きいか否かを判定する。判定に用いる閾値は、基地局３０の受信性能等によって予め定めた値が設定され、例えば１０という値である。論理スロット割当部１０３は、判定の結果が真（ステップＳ２３５：ＹＥＳ）であれば、ステップＳ２４０に進み、判定の結果が偽（ステップＳ２３５：ＮＯ）であれば、ステップＳ２４５に進む。
【００６９】
ステップＳ２４０において、論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２の通信端末行、かつ、選択基地局列のセルに、選択端末を記録する。論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２５０に進む。
【００７０】
ステップＳ２４５において、論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２の通信端末行、かつ、選択基地局列のセルに、「ＮＡ」を記録する。論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２５０に進む。
【００７１】
ステップＳ２５０において、論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２に未選択の基地局列があるか否かを判定する。論理スロット割当部１０３は、判定の結果が真（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）であれば、ステップＳ２２０に進み、判定の結果が偽（ステップＳ２５０：ＮＯ）であれば、図１０のステップＳ２５５に進む。
【００７２】
図１０のステップＳ２５５において、論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２を参照し、通信端末行に、選択済み端末リスト行の端末２０と追加候補行の端末２０とが全て含まれているか否かを判定する。論理スロット割当部１０３は、判定の結果が真（ステップＳ２５５：ＹＥＳ）であれば、ステップＳ２６０に進み、判定の結果が偽（ステップＳ２５５：ＮＯ）であれば、ステップＳ２６５に進む。
【００７３】
ステップＳ２６０において、論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２の追加候補行の端末２０を選択済み端末リスト行に移動する。論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２７０に進む。
【００７４】
ステップＳ２６５において、論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２の追加候補行の端末２０を、送信順序を定める対象となる端末群に戻す。論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２７０に進む。
【００７５】
ステップＳ２７０において、論理スロット割当部１０３は、候補端末リストが空であるか否かを判定する。論理スロット割当部１０３は、判定の結果が真（ステップＳ２７０：ＹＥＳ）であれば、ステップＳ２７５に進み、判定の結果が偽（ステップＳ２７０：ＮＯ）であれば、図９のステップＳ２１５に進む。
【００７６】
ステップＳ２７５において、論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２の選択済み端末リストの端末２０の組を、新規の論理スロットに割り当て、さらに、いずれか一つのチャネル番号のいずれか一つの送信順序番号に割り当てる。ステップＳ２８０において、論理スロット割当部１０３は、論理スロット保持表Ｄ３に新規の論理スロットの論理スロット番号、送信順序番号、チャネル番号及び端末リストを記録する。ステップＳ２８５において、論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２の選択済み端末リストを削除する。論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２９０に進む。
【００７７】
なお、ステップＳ２７５において、論理スロット割当部１０３は、選択済み端末リストの全ての端末２０に同一の論理スロットを割り当てる。論理スロット割当部１０３は、同一の論理スロットを割り当てた端末２０には、ステップＳ２８０において、同一のチャネル番号及び同一の送信順序番号を割り当てる。すなわち、チャネル番号及び送信番号の組と論理スロットとは一対一の関係である。
【００７８】
ステップＳ２９０において、論理スロット割当部１０３は、送信順序を定める対象となる端末群が空であるか否かを判定する。論理スロット割当部１０３は、判定の結果が真（ステップＳ２９０：ＹＥＳ）であれば、終了に進み、判定の結果が偽（ステップＳ２９０：ＮＯ）であれば、図９のステップＳ２０５に進む。
【００７９】
図５を用いて、図９及び図１０の処理を説明する。以下では、識別子がＵＴ１、ＵＴ２、ＵＴ３、ＵＴ４、…の端末２０をそれぞれ、端末ＵＴ１、端末ＵＴ２、端末ＵＴ３、端末ＵＴ４、…と記載する。また、識別子がＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４の基地局３０をそれぞれ、基地局ＢＳ１、基地局ＢＳ２、基地局ＢＳ３、基地局ＢＳ４と記載する。ステップＳ２０５において作成又は更新された候補端末リストには、端末ＵＴ１、端末ＵＴ２、端末ＵＴ３、端末ＵＴ４、端末ＵＴ５、…が含まれる。初期状態において、送信順序計算表Ｄ２の選択済み端末リストには端末２０が設定されていない。図５に示す送信順序計算表Ｄ２−１においては、選択済み端末リストの行名に、ステップＳ２１０において選択され、記録された端末ＵＴ１と、ステップＳ２１５において選択され、ステップＳ２４０において記録された端末ＵＴ２とが設定されている。選択済み端末リストの各行には、各基地局ＢＳ１〜ＢＳ４における端末ＵＴ１、端末ＵＴ２それぞれからの上り通信の受信電力値が設定されている。
【００８０】
論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２−１に追加候補行を追加し、候補端末リストから選択した端末ＵＴ３を追加候補行の行名に設定する。論理スロット割当部１０３は、各基地局ＢＳ１〜ＢＳ４における端末ＵＴ３からの上り通信の受信電力値を追加候補行の各セルに設定する（ステップＳ２１５）。
【００８１】
論理スロット割当部１０３は、まず、基地局ＢＳ１の列を選択する（ステップＳ２２０）。論理スロット割当部１０３は、端末ＵＴ１、端末ＵＴ２、端末ＵＴ３のうち、基地局ＢＳ１において受信電力値が最大の端末ＵＴ１を選択する（ステップＳ２２５）。論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ１における端末ＵＴ１の受信電力値が受信感度の規定値以上であると判定する（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）。さらに、論理スロット割当部１０３は、（基地局ＢＳ１における端末ＵＴ１からの上り通信の受信電力値）／（基地局ＢＳ１における端末ＵＴ２からの上り通信の受信電力値＋基地局ＢＳ１における端末ＵＴ２からの上り通信の受信電力値）が規定の閾値以上と判定する（ステップＳ２３５：ＹＥＳ）。よって、論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ１の列の通信端末に端末ＵＴ１を設定する（ステップＳ２４０）。
【００８２】
次に、論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ２の列を選択する（ステップＳ２５０：ＹＥＳ、ステップＳ２２０）。論理スロット割当部１０３は、端末ＵＴ１、端末ＵＴ２、端末ＵＴ３のうち、基地局ＢＳ２において受信電力値が最大の端末ＵＴ２を選択する（ステップＳ２２５）。論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ２における端末ＵＴ２の受信電力値が受信感度の規定値以上であると判定する（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）。さらに、論理スロット割当部１０３は、（基地局ＢＳ２における端末ＵＴ２からの上り通信の受信電力値）／（基地局ＢＳ２における端末ＵＴ１からの上り通信の受信電力値＋基地局ＢＳ２における端末ＵＴ３からの上り通信の受信電力値）が規定の閾値以上であると判定する（ステップＳ２３５：ＹＥＳ）。よって、論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ２の列の通信端末に端末ＵＴ２を設定する（ステップＳ２４０）。
【００８３】
次に、論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ３の列を選択する（ステップＳ２５０：ＹＥＳ、ステップＳ２２０）。論理スロット割当部１０３は、端末ＵＴ１、端末ＵＴ２、端末ＵＴ３のうち、基地局ＢＳ３において受信電力値が最大の端末ＵＴ３を選択する（ステップＳ２２５）。論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ３における端末ＵＴ３の受信電力値が受信感度の規定値以上であると判定する（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）。さらに、論理スロット割当部１０３は、（基地局ＢＳ３における端末ＵＴ３からの上り通信の受信電力値）／（基地局ＢＳ３における端末ＵＴ１からの上り通信の受信電力値＋基地局ＢＳ３における端末ＵＴ２からの上り通信の受信電力値）が規定の閾値以上であると判定する（ステップＳ２３５：ＹＥＳ）。よって、論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ３の列の通信端末に端末ＵＴ３を設定する（ステップＳ２４０）。
【００８４】
次に、論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ４の列を選択する（ステップＳ２５０：ＹＥＳ、ステップＳ２２０）。論理スロット割当部１０３は、端末ＵＴ１、端末ＵＴ２、端末ＵＴ３のうち、基地局ＢＳ４において受信電力値が最大の端末ＵＴ１を選択する（ステップＳ２２５）。論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ４における端末ＵＴ１の受信電力値が受信感度の規定値以上であると判定する（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）。さらに、論理スロット割当部１０３は、（基地局ＢＳ４における端末ＵＴ１からの上り通信の受信電力値）／（基地局ＢＳ４における端末ＵＴ２からの上り通信の受信電力値＋基地局ＢＳ４における端末ＵＴ３からの上り通信の受信電力値）が規定の閾値以上であると判定する（ステップＳ２３５：ＹＥＳ）。よって、論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ４の列の通信端末に端末ＵＴ１を設定する（ステップＳ２４０）。
【００８５】
全ての基地局列が選択されると（ステップＳ２５０：ＮＯ）、送信順序計算表Ｄ２−２に示す設定内容となる。論理スロット割当部１０３は、送信順序計算表Ｄ２−２の通信端末行に、選択済み端末リスト行の端末ＵＴ１及び端末ＵＴ２と、追加候補行の端末ＵＴ３とが含まれているため（ステップＳ２５５：ＹＥＳ）、選択済み端末リスト行に追加候補行を移動する（ステップＳ２６０）。
【００８６】
論理スロット割当部１０３は、候補端末リストから選択した端末ＵＴ４を追加候補行の行名に設定する。論理スロット割当部１０３は、各基地局ＢＳ１〜ＢＳ４における端末ＵＴ４からの上り通信の受信電力値を追加候補行の各セルに設定する（ステップＳ２７０：ＮＯ、ステップＳ２１５）。
【００８７】
論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ１の列を選択する（ステップＳ２２０）。論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ１において受信電力値が最大の端末ＵＴ１を選択する（ステップＳ２２５）。論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２３０及びステップＳ２３５においてＹＥＳと判断し、基地局ＢＳ１の列の通信端末に端末ＵＴ１を設定する（ステップＳ２４０）。
【００８８】
次に、論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ２の列を選択する（ステップＳ２２０）。論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ２において受信電力値が最大の端末ＵＴ４を選択する（ステップＳ２２５）。論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２３０及びステップＳ２３５においてＹＥＳと判断し、基地局ＢＳ２の列の通信端末に端末ＵＴ４を設定する（ステップＳ２４０）。
【００８９】
次に、論理スロット割当部１０３は、基地局ＢＳ３の列、基地局ＢＳ４の列を選択して同様の処理を行い、基地局ＢＳ３の列の通信端末に端末ＵＴ３を設定し、基地局ＢＳ４の列の通信端末に端末ＵＴ１を設定する（ステップＳ２５０：ＹＥＳ、ステップＳ２２０〜ステップＳ２４０）。論理スロット割当部１０３は、通信端末行に、選択済み端末リスト行の端末ＵＴ１、端末ＵＴ２及び端末ＵＴ３と、追加候補行の端末ＵＴ４とのうち、端末ＵＴ２が含まれていないため（ステップＳ２５０：ＮＯ、ステップＳ２５５：ＮＯ）、追加候補行の端末ＵＴ４を、送信順序を定める対象となる端末群に戻す（ステップＳ２６５）。論理スロット割当部１０３は、候補端末リストから端末ＵＴ５を選択し、処理を継続する（ステップＳ２７０：ＮＯ、ステップＳ２１５）。
【００９０】
論理スロット割当部１０３は、全ての候補端末リストについて処理を終了したときに送信順序計算表Ｄ２の選択済み端末リスト行に設定されている端末２０の組に対して、論理スロットを割り当て、さらに、いずれか一つのチャネル番号のいずれか一つの送信順序番号に割り当てる（ステップＳ２７０：ＹＥＳ、ステップＳ２７５）。送信順序計算表Ｄ２の通信端末行のセルが示す端末２０の受信基地局は、当該セルの列に対応した基地局列名が示す基地局３０である。
【００９１】
第１の実施形態に係る制御装置１０は、上記のような構成を備えることにより、図２に示したような、複数の基地局３０において発生する端末２０からの上り通信の干渉を回避することが可能である。従って、制御装置１０は、多数の端末２０から端末データを一斉に収集する際に要する時間を短縮することができる。
【００９２】
＜第２の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態を運用すると、端末の追加などによって送信順序の再構成が要求されることがある。しかし、送信順序を再構成し、端末に更新された送信順序を通知している最中に送信要求の契機が発生すると、更新がなされていない端末の群と更新がなされた端末の群とが異なる送信順序番号の系となる。従って、互いの系で同じ送信順序番号の端末同士に干渉が頻発する。第２の実施形態はそのような事情を考慮してなされたものであり、第１の実施形態を補うものである。以下では、第１の実施形態との差分を中心に第２の実施形態を説明する。
【００９３】
［無線通信システムの構成］
以下、無線通信システム１ａの構成について説明する。本発明の第２の実施形態に係る無線通信システム１ａは、図１に示す第１の実施形態の無線通信システム１の制御装置１０に代えて図１１に示す制御装置１０ａを有し、端末２０に代えて図１２に示す端末２０ａを有する点を除いて、第１の実施形態の無線通信システム１と同様の構成である。
【００９４】
［制御装置１０ａの機能構成］
以下、制御装置１０ａの機能構成について説明する。図１１は、本発明の第２の実施形態に係る制御装置１０ａの機能構成を示すブロック図である。図１１に示す制御装置１０ａにおいて、図３に示す第１の実施形態による制御装置１０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１１に示す制御装置１０ａが、図３に示す第１の実施形態の制御装置１０と異なる点は、制御装置１０の機能ブロックに加えて、第二の論理スロット割当部１０３ａと、第二の記憶部１０４ａと、第二の論理スロット通知部１０５ａと、第二の送信要求部１０６ａと、切替部１０９と、を更に備える点である。
【００９５】
第二の論理スロット割当部１０３ａは、論理スロット割当部１０３と同等の機能を有する機能ブロックである。第二の論理スロット割当部１０３ａが用いる送信順序計算表Ｄ２を第二の送信順序計算表Ｄ２ａと記載し、第二の論理スロット割当部１０３ａが生成する論理スロット保持表Ｄ３を第二の論理スロット保持表Ｄ３ａと記載する。また、第二の論理スロット割当部１０３ａが端末２０ａの組を割り当てる論理スロットを第二の論理スロットと記載し、第二の論理スロットに対応付けられるチャネル及び送信順序番号をそれぞれ、第二のチャネル及び第二の送信順序番号と記載する。
【００９６】
第二の記憶部１０４ａは、記憶部１０４と同等の機能を有する機能ブロックである。第二の記憶部１０４ａは、第二の受信電力値保持表Ｄ１ａと、第二の送信順序計算表Ｄ２ａと、第二の論理スロット保持表Ｄ３ａと、を記憶する。第二の受信電力値保持表Ｄ１ａ、第二の送信順序計算表Ｄ２ａ、及び、第二の論理スロット保持表Ｄ３ａはそれぞれ、受信電力値保持表Ｄ１、送信順序計算表Ｄ２、論理スロット保持表Ｄ３とそれぞれ同様のデータ構造である。
【００９７】
第二の論理スロット通知部１０５ａは、論理スロット通知部１０５と同等の機能を有する機能ブロックである。論理スロット通知部１０５は、各端末２０ａに対して、当該端末２０ａに割り当てられた第二の論理スロット（第二のチャネルと第二の送信順序番号の組）と第二のマルチキャストアドレスとを通知する。第二の送信要求部１０６ａは、送信要求部１０６と同等の機能を有する機能ブロックである。第二の送信要求部１０６ａは、第二のマルチキャストアドレス宛にパケット送信要求をマルチキャストする。切替部１０９は、パケット送信要求を送信する機能ブロックを、送信要求部１０６と、第二の送信要求部１０６ａとの間で切り替える機能を有する。
【００９８】
［端末の機能構成］
以下、端末２０ａの機能構成について説明する。図１２は、本発明の第２の実施形態に係る端末２０ａの機能構成を示すブロック図である。図１２に示す端末２０ａにおいて、図７に示す第１の実施形態による端末２０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１１に示す端末２０ａが、図７に示す第１の実施形態の端末２０と異なる点は、端末２０の機能ブロックに加えて、第二の論理スロット通知取得部２００ａと、第二の記憶部２０１ａと、第二の送信要求取得部２０２ａと、を更に備える点である。
【００９９】
第二の論理スロット通知取得部２００ａは、論理スロット通知取得部２００と同等の機能を有する機能ブロックである。第二の論理スロット通知取得部２００ａは、当該端末２０ａに割り当てられた第二の論理スロット（第二のチャネルと第二の送信順序番号の組）と第二のマルチキャストアドレスとの通知を制御装置１０ａから取得する。第二の記憶部２０１ａは、記憶部２０１と同等の機能を有する機能ブロックである。第二の記憶部２０１ａは、第二の論理スロット及び第二マルチキャストアドレスを記憶する。第二の送信要求取得部２０２ａは、送信要求取得部２０２と同等の機能を有する機能ブロックである。第二の送信要求取得部２０２ａは、第二のマルチキャストアドレス宛にマルチキャストされたパケット送信要求を取得する。
【０１００】
［無線通信システムの動作の流れ］
以下、無線通信システム１ａの動作の流れの一例について説明する。図１３は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信システム１ａの動作の流れを示すシーケンス図である。なお、無線通信システム１と共通の動作については記載を省略する。
【０１０１】
図１３のシーケンスの開始前に、制御装置１０ａと端末２０ａとの間で、図８におけるステップＳ１０５の端末登録ステップからステップＳ１３５の論理スロット通知ステップまでを実施したものとする。図１３のシーケンスの開始前に、ステップＳ１３５の論理スロット通知ステップによって論理スロット情報を取得した端末２０ａを端末２０ａ−１とし、その後に、追加登録される端末２０ａを端末２０ａ−２とする。
【０１０２】
図１３に示すように、まず、制御装置１０ａは、端末追加登録ステップを行う（ステップＳ３０５）。端末追加登録ステップにおいて、制御装置１０ａの制御部１００は、第二の受信電力値保持表Ｄ１ａに端末２０ａ−２の追加を行う。さらに、シミュレーション部１０１は、追加登録される端末２０ａが上り通信を行った際に各基地局３０に到達する受信電力の強さを示す値を、電波伝搬シミュレーションによって算出し、受信電力値保持表Ｄ１に記録する。
【０１０３】
論理スロット割当部１０３は、端末２０ａ−２を既存の論理スロットのいずれかに追加できるか判定する（ステップＳ３１０）。論理スロット割当部１０３は、端末２０ａ−２を既存の論理スロットの一つに追加できるかの判定を以下のように行う。すなわち、論理スロット割当部１０３は、判定対象の論理スロットに割り当てられている端末２０ａの全てを送信順序計算表Ｄ２の選択済み端末リスト行に記録し、端末２０ａ−２を送信順序計算表Ｄ２の追加候補行に記録する。記録後、論理スロット割当部１０３は、図９のステップＳ２２０〜図１０のステップＳ２５５と同様の処理を実行する。論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２５５の判定結果が真（ステップＳ２５５：ＹＥＳ）であれば、端末２０ａ−２を判定対象の論理スロットに追加できると判定する。一方、論理スロット割当部１０３は、ステップＳ２５５の判定結果が偽（ステップＳ２５５：ＮＯ）であれば、端末２０ａ−２を判定対象の論理スロットに追加できないと判定する。
【０１０４】
論理スロット割当部１０３は、この判定結果に基づき、既存の論理スロットのいずれにも追加できない端末２０ａ−２に対して論理スロットを新規に割り当てる（ステップＳ３１５）。なお、既存の論理スロットのいずれにも追加できない端末２０ａ−２が複数ある場合、論理スロット割当部１０３は、以下の処理を行う。すなわち、論理スロット割当部１０３は、既存の論理スロットのいずれにも追加できない複数の端末２０ａ−２からなる端末群を、送信順序を定める対象となる端末群の部分集合として候補端末リストを作成する。論理スロット割当部１０３は、作成した候補端末リストに対して、図９のステップＳ２０５〜図１０のＳ２９０を実行する。これにより、論理スロット割当部１０３は、既存の論理スロットのいずれにも追加できない複数の端末２０ａ−２からなる端末群に対して、新規論理スロットといずれか一つのチャネル番号のいずれか一つの送信順序番号を新規に割り当てる。一方、既存の論理スロットのいずれにも追加できない端末２０ａ−２が唯一つだけある場合には、論理スロット割当部１０３は、当該一つの端末２０ａ−２に対して、一つの新規論理スロットといずれか一つのチャネル番号のいずれか一つの送信順序番号を新規に割り当てる。
【０１０５】
この後であって、かつ、第二の論理スロットの算出が行われる前に、端末２０ａ−２が初回起動した場合（ステップＳ３２０）、端末２０ａ−２は、論理スロット通知取得ステップを実行する（ステップＳ３２５）。論理スロット通知取得ステップにおいて、端末２０ａ−２の論理スロット通知取得部２００は、基地局３０（不図示）を介して制御装置１０ａから当該端末２０ａ−２に関する論理スロット情報の取得を試みる。例えば、端末２０ａ−２の第二の論理スロット通知取得部２００ａは、論理スロット通知を要求する信号を上り通信により制御装置１０ａに送信する。
【０１０６】
制御装置１０ａは、端末２０ａ−２から論理スロット通知取得ステップにおいて送信された上り通信を受信すると、図８に示すステップＳ１３０の受信電力記録ステップと同様の処理を行う。すなわち、制御装置１０ａの制御部１００は、当該上り通信を受信した基地局３０と、当該基地局３０における当該上り通信の受信電力値とを受信し、記憶部１０４に記憶される受信電力値保持表Ｄ１に記録する。
【０１０７】
続いて、制御装置１０ａの論理スロット通知部１０５は、論理スロット通知ステップを実行する（ステップＳ３３０）。論理スロット通知ステップにおいて、論理スロット通知部１０５は、マルチキャストアドレス、送信順序番号、チャネル番号及び送信間隔を構成要素として含む論理スロット通知を端末２０ａ−２に送信する。端末２０ａ−２の論理スロット通知取得部２００は、制御装置１０ａから送信された論理スロット通知を受信し、受信した論理スロット通知を記憶部２０１に記録する。
【０１０８】
この後、制御装置１０ａにおいて、第二の論理スロット算出要求が発生する（ステップＳ３３５）。第二の論理スロット算出要求は、例えば、人為的な操作などによって発生する。制御装置１０ａの制御部１００は、ここまでのステップにおいて論理スロットに新規に追加されたものがないと判断した場合は処理を終了し、以降のステップは実行しない（ステップＳ３４０）。
【０１０９】
一方、制御部１００は、論理スロットに新規に追加されたものがあると判断した場合には、記憶部１０４に記憶されていた受信電力値保持表Ｄ１をコピーして第二の受信電力値保持表Ｄ１ａとして第二の記憶部１０４ａに記憶する。制御部１００は、論理スロット算出ステップの実行を第二の論理スロット割当部１０３ａに指示する。第二の論理スロット割当部１０３ａは、受信電力値保持表Ｄ１及び送信順序計算表Ｄ２に代えて、第二の受信電力値保持表Ｄ１ａ及び第二の送信順序計算表Ｄ２ａを用いて、図８のステップＳ１１５と同様の論理スロット算出ステップを実行する。第二の論理スロット割当部１０３ａは、算出された第二の論理スロットの集合を第二の論理スロット保持表Ｄ３ａに記録する。第二の記憶部２０１ａは、第二の論理スロット保持表Ｄ３ａを記憶する（ステップＳ３４５）。
【０１１０】
次に、制御装置１０ａは、ユニキャストを用いた第二の論理スロット通知ステップを実行する（ステップＳ３５０）。第二の論理スロット通知ステップにおいて、制御装置１０ａの第二の論理スロット通知部１０５ａは、第二の論理スロット保持表Ｄ３ａに記録された第二の論理スロット（第二の送信順序番号及び第二のチャネル番号）と、第二のマルチキャストアドレスと、第二の送信間隔と、を情報要素として含む第二の論理スロット通知を端末２０ａ−１と端末２０ａ−２とのそれぞれに対してユニキャストにより通知する。端末２０ａ−１及び端末２０ａ−２のそれぞれにおいて、第二の論理スロット通知取得部２００ａは制御装置１０ａから送信された第二の論理スロット通知を受信し、受信した第二の論理スロット通知を第二の記憶部２０１ａに記録する。端末２０ａ−１及び端末２０ａ−２それぞれの第二の論理スロット通知取得部２００ａは、制御装置１０ａに上り通信により応答を返送する（ステップＳ３５５）。
【０１１１】
そして、制御装置１０ａの第二の論理スロット通知部１０５ａが、全ての端末２０ａ−１と全ての端末２０ａ−２とから応答を受信すると、切替部１０９は、送信要求切替ステップを実行する（ステップＳ３６０）。切替部１０９は、送信要求を送信する機能ブロックを送信要求部１０６から第二の送信要求部１０６ａに切り替える。
【０１１２】
なお、制御装置１０ａにおいてステップＳ３６０の送信要求切替ステップが完了する前に送信要求契機が発生した場合には、送信要求部１０６は、図８に示すステップＳ１４５の送信要求通知ステップを行い、送信要求通知をマルチキャストアドレス宛にマルチキャストする。なお、当該マルチキャストアドレスは、ステップＳ１３５の論理スロット通知ステップで端末２０ａ−１に通知されたもの、及び、ステップＳ３３０の論理スロット通知ステップで端末２０ａ−２に通知されたものと同一である。端末２０ａ−１もしくは端末２０ａ−２の送信要求取得部２０２は、このマルチキャストアドレスにより送信要求通知を受信すると、図８に示すステップＳ１５０の送信待機ステップを行い、論理スロット通知から取得した送信順序番号が示す送信タイミングの時刻まで送信待機を行う。なお、送信順序番号が示す時刻は、例えば、端末２０ａが送信要求通知を受信した時刻を起点とし、当該起点の時刻に、送信順序番号と送信間隔との積を加えた時刻である。端末２０ａ−１、２０ａ−２のデータ送信部２０３は、送信待機が完了すると、図８に示すステップＳ１５５の送信要求応答ステップを行い、端末データを上り通信により制御装置１０ａに送信する。
【０１１３】
一方、制御装置１０ａにおいてステップＳ３６０の送信要求切替ステップが完了した後に送信要求契機が発生した場合には、第二の送信要求部１０６ａは、図８に示すステップＳ１４５の送信要求通知ステップを行い、第二の送信要求通知を第二のマルチキャストアドレス宛にマルチキャストする。なお、この第二のマルチキャストアドレスは、ステップＳ３５０の第二の論理スロット通知ステップにおいて端末２０ａ−１及び端末２０ａ−２に通知されたものと同一である。端末２０ａ−１もしくは端末２０ａ−２の第二の送信要求取得部２０２ａは、この第二のマルチキャストアドレスにより第二の送信要求通知を受信すると、図８に示すステップＳ１５０の送信待機ステップを行い、第二の論理スロット通知から取得した第二の送信順序番号が示す送信タイミングの時刻まで送信待機を行う。なお、第二の送信順序番号が示す時刻は、例えば、端末２０ａが第二の送信要求通知を受信した時刻を起点とし、当該起点の時刻に、第二の送信順序番号と第二の送信間隔との積を加えた時刻である。端末２０ａ−１、２０ａ−２のデータ送信部２０３は、送信待機が完了すると、図８に示すステップＳ１５５の送信要求応答ステップを行い、端末データを上り通信により制御装置１０ａに送信する。
【０１１４】
上記のような構成を備えることにより、第２の実施形態に係る制御装置１０ａは、送信順序番号の更新がなされていない端末２０ａの群と送信順序番号の更新がなされた端末２０ａの群とが混在することで同じ送信順序番号の端末同士で干渉が頻発することを防止できる。
【０１１５】
本実施形態によれば、ＬＰＷＡ端末等の多数の無線端末から端末データを一斉に収集する際に要する時間を短縮することが可能となる。
【０１１６】
[制御装置のハードウェア構成]
制御装置１０及び制御装置１０ａのハードウェア構成例を説明する。図１４は、制御装置１０のハードウェア構成例を示す装置構成図である。制御装置１０は、プロセッサ５１、記憶部５２、通信インタフェース５３、及び、ユーザインタフェース５４を備える。
【０１１７】
プロセッサ５１は、演算や制御を行う中央演算装置である。プロセッサ５１は、例えば、ＣＰＵである。プロセッサ５１は、記憶部５２からプログラムを読み出して実行することにより、図３の制御部１００と、シミュレーション部１０１と、受信電力取得部１０２と、論理スロット割当部１０３と、論理スロット通知部１０５と、送信要求部１０６と、データ受信部１０７と、再送処理部１０８とを実現する。記憶部５２は、各種メモリや記憶装置などの記録媒体である。記憶部５２は、シミュレーション部１０１と、受信電力取得部１０２と、論理スロット割当部１０３と、論理スロット通知部１０５と、送信要求部１０６と、データ受信部１０７と、再送処理部１０８との処理を実行するためのプログラムなどを記憶するとともに、記憶部１０４を実現する。記憶部５２は、さらに、プロセッサ５１が各種プログラムを実行する際のワークエリアなどを有する。通信インタフェース５３は、他装置と通信可能に接続するものであり、図３の受信電力取得部１０２と、論理スロット通知部１０５と、送信要求部１０６と、データ受信部１０７と、再送処理部１０８とを実現する。ユーザインタフェース５４は、キーボード、マウスなどのポインティングデバイスなどの入力装置やディスプレイなどの表示装置である。ユーザインタフェース５４により、人為的な操作が入力される。なお、上記のプログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
【０１１８】
制御装置１０ａのハードウェア構成も、図１４に示す制御装置１０のハードウェア構成と同様である。但し、制御装置１０ａの場合、プロセッサ５１は、制御部１００と、シミュレーション部１０１と、受信電力取得部１０２と、論理スロット割当部１０３と、論理スロット通知部１０５と、送信要求部１０６と、データ受信部１０７と、再送処理部１０８と、第二の論理スロット割当部１０３ａと、第二の記憶部１０４ａと、第二の論理スロット通知部１０５ａと、第二の送信要求部１０６ａと、切替部１０９とを実現する。記憶部５２は、シミュレーション部１０１と、受信電力取得部１０２と、論理スロット割当部１０３と、論理スロット通知部１０５と、送信要求部１０６と、データ受信部１０７と、再送処理部１０８と、第二の論理スロット割当部１０３ａと、第二の記憶部１０４ａと、第二の論理スロット通知部１０５ａと、第二の送信要求部１０６ａと、切替部１０９との処理を実行するためのプログラムなどを記憶するとともに、記憶部１０４と第二の記憶部１０４ａを実現する。通信インタフェース５３は、受信電力取得部１０２と、論理スロット通知部１０５と、送信要求部１０６と、データ受信部１０７と、再送処理部１０８と、第二の論理スロット通知部１０５ａと、第二の送信要求部１０６ａとを実現する。
【０１１９】
上述のように、制御装置１０及び制御装置１０ａの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現することができる。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、プロセッサ、ＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、更に上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
【０１２０】
[その他]
以上説明した実施形態によれば、無線通信システムは、端末と、制御装置とを備える。制御装置は、端末から送信されるパケットの送信順序を制御する。制御装置は、論理スロット割当部と、論理スロット通知部とを備える。論理スロット割当部は、１以上の端末からなる組を、同一の組に含まれる端末それぞれが当該端末から送信された無線通信を受信する基地局である受信基地局を少なくとも一つ持つように生成する。論理スロット割当部は、生成された端末の組それぞれを異なる論理スロットに割り当てる。論理スロットは、チャネル及び送信順序番号の組み合わせである。論理スロット通知部は、端末に、割り当てられた論理スロットを通知する。
【０１２１】
なお、論理スロット割当部は、複数の基地局のうち、端末からの無線通信の受信電力の、当該端末とは異なる他の端末からの無線通信の受信電力の和に対する比が閾値以上である基地局を受信基地局とする。また、論理スロット割当部は、同一の論理スロットを割り当てる候補となる端末のリストを、送信順序を定める対象の全ての端末の部分集合としてもよい。論理スロット割当部は、その部分集合を、ランダムに選出する、あるいは、受信電力が最大の基地局が互いに異なる端末の組のそれぞれから選出する。
【０１２２】
また、論理スロット割当部が端末の受信基地局を判定するために用いる受信電力の値は、基地局で実測された各端末からの上り通信の受信電力の値でもよく、電波伝搬シミュレーションにより算出された各端末から各基地局への上り通信の受信電力の値でもよい。
【０１２３】
また、制御装置は、データの送信要求を前記端末にマルチキャストにより送信する送信要求部を更に備える。端末は、論理スロット通知取得部と、送信要求取得部と、データ送信部とを備える。論理スロット通知取得部は、制御装置からの論理スロットの通知を取得する。送信要求取得部は、制御装置から送信要求を受信する。データ送信部は、送信要求取得部が送信要求を受信した場合に、論理スロットが示す送信順序番号を用いて算出される送信タイミングまで送信を待機し、送信タイミングにおいて、論理スロットが示すチャネル番号を用いてデータが設定されたパケットを送信する。
【０１２４】
制御装置は、第二の論理スロット割当部と、第二の論理スロット通知部と、第二の送信要求部とを更に備えてもよい。第二の論理スロット割当部は、論理スロットに割り当て済みの端末と追加された端末とを用いて、１以上の端末からなる組を、同一の組に含まれる端末それぞれが当該端末から送信された無線通信を受信する基地局である受信基地局を少なくとも一つ持つように生成する。第二の論理スロット割当部は、生成された端末の組をそれぞれ、第二のチャネル及び第二の送信順序番号の組み合わせが異なる第二の論理スロットに割り当てる。第二の論理スロット通知部は、端末に割り当てられた第二の論理スロットを通知する。第二の送信要求部は、第二の論理スロット通知部による通知に対して応答を受信した場合に、第二のマルチキャストアドレスを用いて端末にマルチキャストにより第二の送信要求を送信する。
【０１２５】
そして、端末は、第二の論理スロット通知取得部と、第二の送信要求取得部と、第二のデータ送信部とを更に備えてもよい。第二の論理スロット通知取得部は、制御装置からの第二の論理スロットの通知を取得する。第二の送信要求取得部は、制御装置から第二の送信要求を受信する。第二のデータ送信部は、第二の送信要求取得部が第二の送信要求を受信した場合に、第二の論理スロットが示す第二の送信順序番号を用いて算出される第二の送信タイミングまで送信を待機し、第二の論理スロットが示す第二の送信タイミングにおいて、第二の論理スロットに含まれる第二のチャネル番号を用いてデータを送信する。
【０１２６】
以上、この発明の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。
【符号の説明】
【０１２７】
１…無線通信システム，  １ａ…無線通信システム，  １０…制御装置，  １０ａ…制御装置，  ２０…端末，  ２０ａ…端末，  ３０ｒ…基地局，３０ｇ…基地局，  ３０ｇ…基地局，  ５１…プロセッサ，  ５２…記憶部，  ５３…通信インタフェース，  ５４…ユーザインタフェース，  １００…制御部，  １０１…シミュレーション部，  １０２…受信電力取得部，  １０３…論理スロット割当部，  １０３ａ…第二の論理スロット割当部，  １０４…記憶部，  １０４ａ…第二の記憶部，  １０５…論理スロット通知部，  １０５ａ…第二の論理スロット通知部，  １０６…送信要求部，  １０６ａ…第二の送信要求部，  １０７…データ受信部，  １０８…再送処理部，  １０９…切替部，  ２００…論理スロット通知取得部，  ２００ａ…第二の論理スロット通知取得部，  ２０１…記憶部，  ２０１ａ…第二の記憶部，  ２０２…送信要求取得部，  ２０２ａ…第二の送信要求取得部，  ２０３…データ送信部，  ２０４…即時応答要求取得部
【要約】
制御装置は、論理スロット割当部と、論理スロット通知部とを備える。論理スロット割当部は、１以上の端末からなる組を、同一の組に含まれる端末それぞれが当該端末から送信された無線通信を受信する基地局である受信基地局を少なくとも一つ持つように生成し、生成された組をそれぞれ、チャネル及び送信順序番号の組み合わせが異なる論理スロットに割り当てる。論理スロット通知部は、端末に、当該端末に割り当てられた論理スロットを通知する。【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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