(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末が共通の無線回線により基地局と接続され、前記基地局は、無線フレーム内の上り通信用帯域のうち割当用帯域をデマンドアサイン区間、残りの帯域をランダムアクセス区間として管理するとともに、無線端末に対してポーリング割り当てを行い、前記無線端末は、前記ランダムアクセス区間において任意のタイミングで帯域要求信号を送信して割り当てられた帯域によりデータ送信を行うランダムアクセス方法、あるいは、前記ポーリング割り当てされる帯域で帯域要求信号を送信することで割当てられた帯域か前記ポーリング割当てされる帯域でデータ送信するポーリング方法、のいずれかによりデータ送信を行う無線通信方法において、
前記基地局は、各無線端末における次のポーリングタイミングを決定し、事前に、該次のポーリングタイミングを各無線端末に通知し、
前記無線端末は、データ送信方法として、前記通知された次のポーリングタイミングに基づいて、ランダムアクセス方法またはポーリング方法のいずれかを選択するにあたり、
前記ランダムアクセス方法で送信する場合のリクエストの送信のタイミングと、
前記ポーリング方法で送信する場合のリクエストの送信タイミング又はデータ送信のタイミングと、
のうち、いずれか早いタイミングのデータ送信方法を選択する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記無線端末は、
前記通知された次のポーリングタイミングでリクエスト送信またはデータ送信を行う場合、次のポーリングタイミングまでスリープ状態で待機することを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記無線端末は、
送信データに当該データの発生時刻を含めて送信し、
前記基地局は、
前記各無線端末でのデータ発生頻度を前記送信データに含まれる発生時刻に基づいて測定し、該測定結果に基づいて、次のポーリングタイミングを決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記無線端末は、
当該無線端末におけるデータ送信頻度に基づいてデータ発生周期を算出し、送信データに前記算出したデータ発生周期と前記送信データの発生時刻とを前記基地局に通知し、
前記基地局は、
前記通知されたデータ発生周期と前記送信データの発生時刻とに基づいて、次のポーリングタイミングを決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
【請求項５】
前記無線端末は、
送信データに当該データの発生時刻を含めて送信し、
前記基地局は、無線端末から受信したデータの発生時刻とネットワーク側からの無線端末におけるデータ送信周期、あるいは送信タイミングとに基づいて、次のポーリングタイミングを決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
【請求項６】
複数の無線端末が共通の無線回線により基地局と接続され、前記基地局は、無線フレーム内の上り通信用帯域のうち割当用帯域をデマンドアサイン区間、残りの帯域をランダムアクセス区間として管理するとともに、無線端末に対してポーリング割り当てを行い、前記無線端末は、前記ランダムアクセス区間において任意のタイミングで帯域要求信号を送信して割り当てられた帯域によりデータ送信を行うランダムアクセス方法、あるいは、前記ポーリング割り当てされる帯域で帯域要求信号を送信することで割当てられた帯域か前記ポーリング割当てされる帯域でデータ送信するポーリング方法、のいずれかによりデータ送信を行う無線通信システムにおいて、
前記基地局は、各無線端末における次のポーリングタイミングを決定し、事前に、該次のポーリングタイミングを各無線端末に通知するポーリングタイミング通知手段を備え、
前記無線端末は、データ送信方法として、前記通知された次のポーリングタイミングに基づいて、ランダムアクセス方法またはポーリング方法のいずれかを選択するにあたり、前記ランダムアクセス方法で送信する場合のリクエストの送信のタイミングと、前記ポーリング方法で送信する場合のリクエストの送信タイミング又はデータ送信のタイミングと、のうち、いずれか早いタイミングのデータ送信方法を選択する選択手段を備える、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
複数の無線端末が共通の無線回線により基地局と接続され、前記基地局は、無線フレーム内の上り通信用帯域のうち割当用帯域をデマンドアサイン区間、残りの帯域をランダムアクセス区間として管理するとともに、各無線端末における次のポーリングタイミングを決定し、事前に、該次のポーリングタイミングを各無線端末に通知し、前記無線端末は、前記ランダムアクセス区間において任意のタイミングで帯域要求信号を送信して割り当てられた帯域によりデータ送信を行うランダムアクセス方法、あるいは、前記ポーリング割り当てされる帯域で帯域要求信号を送信することで割当てられた帯域か前記ポーリング割当てされる帯域でデータ送信するポーリング方法、のいずれかによりデータ送信を行う無線通信方法における前記無線端末であって、
データ送信方法として、前記通知された次のポーリングタイミングに基づいて、ランダムアクセス方法またはポーリング方法のいずれかを選択するにあたり、
前記ランダムアクセス方法で送信する場合のリクエストの送信のタイミングと、
前記ポーリング方法で送信する場合のリクエストの送信タイミング又はデータ送信のタイミングと、
のうち、いずれか早いタイミングのデータ送信方法を選択する
ことを特徴とする無線端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信接続によりデータの送受信を行なう無線基地局装置と複数の無線端末装置との間における無線通信方法、無線通信システム及び無線端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、設備制御、交通、流通、環境保全、食・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、Ｚｉｇｂｅｅ等の短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。今後、アプリケーションや、サービスなどの開発に伴い、本ネットワークの利用ユーザ数の増加が期待される。そこで、様々なアプリケーションや、サービスなどをより多くのユーザに提供可能とし、さらに、サービスエリアを拡大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】
図１４は、広域ユビキタスネットワークの略構成を示すブロック図である。図において、広域ユビキタスネットワークは、各種サービスを提供するサーバ１と、該サーバ１が接続されている通信ネットワーク（有線ネットワーク）２と、該通信ネットワーク２に接続された基地局３と、広域に点在する複数の無線端末４−１、４−２、…、４−Ｎ（以下、無線端末を代表して説明する場合、無線端末４のように記載する）とから構成される。無線端末４−１、４−２、…、４−Ｎは、基地局３に直接収容される。なお、広域ユビキタスネットワークには複数の基地局３が接続さるが、１つの基地局３のみを用いて説明することとする。該広域ユビキタスネットワーク内の無線端末４は、バッテリ駆動され、データの測定や、測定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・低機能の端末からなる。
【０００４】
このため、無線端末４からのトラヒックは、（１）データ量が少ない、（２）送信間隔が比較的長い、（３）データ発生に関しては周期性が高いという特徴を有する。そして、このような無線端末４が１つの基地局３の配下に多数存在することから、トラヒック特性としては、アップリンクの周期性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、該広域ユビキタスネットワークでは、できるだけ多くの無線端末４からのデータを収集することが目的となるため、１台の基地局３にできるだけ多くの無線端末４を効率良く収容する必要がある。従って、該広域ユビキタスネットワークでは、１台の基地局３で多数の低機能な無線端末４を効率良く収容しつつ、高スループット、低伝送遅延時間を実現できるＭＡＣ（Medium Access Control）プロトコルが要求される。
【０００５】
上記要求条件を満たす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手法の１つである動的スロット割当（ＤＳＡ：Dynamic Slot Assignment）方法が知られている。該動的スロット割当では、基地局３が無線端末４からの要求に応じた帯域（スロット）を動的に割り当てるものである。図１５は、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ（Time Division Multiple Access-Time Division Duplex）におけるＭＡＣフレームの一例を示す概念図である。ＭＡＣフレームは、下りリンクと上りリンクとの２つに分かれ、下りリンクは、報知区間とデマンドアサイン区間、上りリンクは、デマンドアサイン（ＤＡ）区間とランダムアクセス（ＲＡ）区間で構成される。デマンドアサイン区間は、無線端末４、あるいは無線リンク毎の帯域割当領城であり、コンテンションフリーでアクセス可能な領域である。一方、ランダムアクセス区間は、複数の無線端末４が使用する領域であり、コンテンションベースのアクセス領域である。
【０００６】
また、データや、制御情報などを送受信するために、Ｂｃｈ（Broadcast control channel：ブロードキャスト制御チャネル）、ＲＦｃｈ（Random access Feedback channel：ランダムアクセスフィードバックチャネル）、Ｆｃｈ（Frame control channel：フレーム制御チャネル）、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る。Ｂｃｈは、無線端末４に基地局３の属性（基地局ＩＤ等）を報知するために、Ｆｃｈは、無線端末４（又は無線リンク）単位でスロット割当を行うデマンドアサイン区間での無線端末４（又は無線リンク）毎の帯域割当に関する情報（例えば、帯域を割り当てた無線端末４（又は無線リンク）を特定可能なＩＤ、割当位置、割当量等）を通知するために、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）等の無線端末４（又は無線リンク）毎の制御情報を、Ｄｃｈは、ユーザデータを送受信するために使用される。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４が上記ＲＲＥＱを送信するために使用される。
【０００７】
上記動的スロット割当方法には、無線端末４が基地局３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方法がある。該ランダムアクセス方法は、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、動的スロット割当方法として広く適用されている。図１６は、従来技術による、ランダムアクセス方法を用いたアップリンクのデータ送信シーケンスの一例を示すシーケンス図である。図示の例では、基地局３は、ＭＡＣフレームの先頭から順にＢｃｈ、ＲＦｃｈ、Ｆｃｈを送信する。基地局３の配下の無線端末４は、ＲＦｃｈを受信することで、そのフレームでのランダムアクセスの開始位置、スロット数を知ることができる。
【０００８】
無線端末４は、データを送信する場合、送信データのための帯域を要求するためにＲＲＥＱをＲｃｈで送信する。このとき、無線端末４は、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の無線端末との衝突を回避するために自律的に決定する。無線端末４は、バックオフ時間が完了した時点で、ＲＲＥＱを該当するＲｃｈスロットで送信する。もし、他の無線端末からのＲｃｈと衝突した場合、再送する。基地局３では、ＲＲＥＱを正しく受信できた場合に、次フレームの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、該Ｄｃｈを割り当てた次のフレームにおいて、該Ｄｃｈに対する到達確認を無線端末４に送信するためのＡＲＱ用のＣｃｈを割り当てる。
【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】
【０００９】
しかしながら、上述した従来技術による、ランダムアクセスを用いた動的スロット割当（ＤＳＡ）方法では、無線端末４からのデータ送信時、特に、ランダムアクセス区間へのＲＲＥＱ送信時に、基地局３の配下に多数の無線端末４−１、４−２、…、４−Ｎが存在し、ランダムアクセス区間へのアクセスが増加している状況では、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増加する。このオーバーヘッドは、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り、これがスループット特性を劣化させるという問題がある。さらに、上記オーバーヘッドの増加に伴い、バックオフ動作や、送信動作が増加するため、無線端末の消費電力を増大させ、バッテリ寿命を短くしてしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ランダムアクセスのトラヒックを低減することができ、無線リソースの利用効率を向上させ、さらに、無線端末の消費電力の低減化、及びバッテリの長寿命化を図ることができる無線通信方法、無線通信システム及び無線端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、本発明は、複数の無線端末が共通の無線回線により基地局と接続され、前記基地局は、無線フレーム内の上り通信用帯域のうち割当用帯域をデマンドアサイン区間、残りの帯域をランダムアクセス区間として管理するとともに、無線端末に対してポーリング割り当てを行い、前記無線端末は、前記ランダムアクセス区間において任意のタイミングで帯域要求信号を送信して割り当てられた帯域によりデータ送信を行うランダムアクセス方法、あるいは、前記ポーリング割り当てされる帯域で帯域要求信号を送信することで割当てられた帯域か前記ポーリング割当てされる帯域でデータ送信するポーリング方法、のいずれかによりデータ送信を行う無線通信方法において、前記基地局は、各無線端末における次のポーリングタイミングを決定し、事前に、該次のポーリングタイミングを各無線端末に通知し、前記無線端末は、データ送信方法として、前記通知された次のポーリングタイミングに基づいて、ランダムアクセス方法またはポーリング方法のいずれかを選択するにあたり、前記ランダムアクセス方法で送信する場合のリクエストの送信のタイミングと、前記ポーリング方法で送信する場合のリクエストの送信タイミング又はデータ送信のタイミングと、のうち、いずれか早いタイミングのデータ送信方法を選択することを特徴とする無線通信方法である。
【００１４】
本発明は、上記の発明において、前記無線端末は、前記通知された次のポーリングタイミングでリクエスト送信またはデータ送信を行う場合、次のポーリングタイミングまでスリープ状態で待機することを特徴とする。
【００１５】
本発明は、上記の発明において、前記無線端末は、送信データに当該データの発生時刻を含めて送信し、前記基地局は、前記各無線端末でのデータ発生頻度を前記送信データに含まれる発生時刻に基づいて測定し、該測定結果に基づいて、次のポーリングタイミングを決定することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、上記の発明において、前記無線端末は、当該無線端末におけるデータ送信頻度に基づいてデータ発生周期を算出し、送信データに前記算出したデータ発生周期と前記送信データの発生時刻とを前記基地局に通知し、前記基地局は、前記通知されたデータ発生周期と前記送信データの発生時刻とに基づいて、次のポーリングタイミングを決定することを特徴とする。
【００１７】
本発明は、上記の発明において、前記無線端末は、送信データに当該データの発生時刻を含めて送信し、前記基地局は、無線端末から受信したデータの発生時刻とネットワーク側からの無線端末におけるデータ送信周期、あるいは送信タイミングとに基づいて、次のポーリングタイミングを決定することを特徴とする。
【００１８】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、複数の無線端末が共通の無線回線により基地局と接続され、前記基地局は、無線フレーム内の上り通信用帯域のうち割当用帯域をデマンドアサイン区間、残りの帯域をランダムアクセス区間として管理するとともに、無線端末に対してポーリング割り当てを行い、前記無線端末は、前記ランダムアクセス区間において任意のタイミングで帯域要求信号を送信して割り当てられた帯域によりデータ送信を行うランダムアクセス方法、あるいは、前記ポーリング割り当てされる帯域で帯域要求信号を送信することで割当てられた帯域か前記ポーリング割当てされる帯域でデータ送信するポーリング方法、のいずれかによりデータ送信を行う無線通信システムにおいて、前記基地局は、各無線端末における次のポーリングタイミングを決定し、事前に、該次のポーリングタイミングを各無線端末に通知するポーリングタイミング通知手段を備え、前記無線端末は、データ送信方法として、前記通知された次のポーリングタイミングに基づいて、ランダムアクセス方法またはポーリング方法のいずれかを選択するにあたり、前記ランダムアクセス方法で送信する場合のリクエストの送信のタイミングと、前記ポーリング方法で送信する場合のリクエストの送信タイミング又はデータ送信のタイミングと、のうち、いずれか早いタイミングのデータ送信方法を選択する選択手段を備える、ことを特徴とする無線通信システムである。
【００２０】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、複数の無線端末が共通の無線回線により基地局と接続され、前記基地局は、無線フレーム内の上り通信用帯域のうち割当用帯域をデマンドアサイン区間、残りの帯域をランダムアクセス区間として管理するとともに、各無線端末における次のポーリングタイミングを決定し、事前に、該次のポーリングタイミングを各無線端末に通知し、前記無線端末は、前記ランダムアクセス区間において任意のタイミングで帯域要求信号を送信して割り当てられた帯域によりデータ送信を行うランダムアクセス方法、あるいは、前記ポーリング割り当てされる帯域で帯域要求信号を送信することで割当てられた帯域か前記ポーリング割当てされる帯域でデータ送信するポーリング方法、のいずれかによりデータ送信を行う無線通信方法における前記無線端末であって、データ送信方法として、前記通知された次のポーリングタイミングに基づいて、ランダムアクセス方法またはポーリング方法のいずれかを選択するにあたり、前記ランダムアクセス方法で送信する場合のリクエストの送信のタイミングと、前記ポーリング方法で送信する場合のリクエストの送信タイミング又はデータ送信のタイミングと、のうち、いずれか早いタイミングのデータ送信方法を選択することを特徴とする無線端末である。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、基地局は、各無線端末における次のポーリングタイミングを決定し、事前に、該次のポーリングタイミングを各無線端末に通知し、無線端末は、データ送信方法として、次のポーリングタイミングの通知を受けた場合には、そのタイミングでのポーリング方法によるデータ送信を選択し、ポーリングタイミングの通知を受けない場合には、ランダムアクセス方法によるデータ送信を選択する。したがって、無線端末に、ポーリングによるデータ送信を選択可能とさせることで、ランダムアクセスのトラヒックを低減することができ、無線リソースの利用効率を向上させことができる。
【００２２】
また、本発明によれば、無線端末は、ランダムアクセス方法で送信する場合のリクエストの送信のタイミングと、ポーリング方法で送信する場合のリクエストの送信タイミング又はデータ送信のタイミングとのうち、いずれか早いタイミングのデータ送信方法を選択する。したがって、無線リソースの利用効率を向上させつつ、ポーリングによるデータ送信を選択可能とさせることで、ランダムアクセスのトラヒックを低減することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、無線端末は、通知された次のポーリングタイミングでデータ送信を行う場合、次のポーリングタイミングまでスリープ状態で待機する。したがって、無線端末に、ポーリングによるデータ送信を選択可能とさせることで、ランダムアクセスのトラヒックを低減することができ、無線リソースの利用効率を向上させことができるとともに、さらに、無線端末の消費電力の低減化、及びバッテリの長寿命化を図ることができる。
【００２４】
また、この発明によれば、無線端末は、送信データに当該データの発生時刻を含めて送信し、基地局は、各無線端末でのデータ発生頻度を送信データに含まれる発生時刻に基づいて測定し、該測定結果に基づいて、次のポーリングタイミングを決定する。したがって、無線端末に、ポーリングによるデータ送信を選択可能とさせることで、ランダムアクセスのトラヒックを低減することができ、無線リソースの利用効率を向上させことができる。
【００２５】
また、本発明によれば、無線端末は、当該無線端末におけるデータ送信頻度に基づいてデータ発生周期を算出し、送信データに前記算出したデータ発生周期と送信データの発生時刻とを前記基地局に通知し、基地局は、通知されたデータ発生周期と送信データの発生時刻とに基づいて、次のポーリングタイミングを決定する。したがって、無線端末に、ポーリングによるデータ送信を選択可能とさせることで、ランダムアクセスのトラヒックを低減することができ、無線リソースの利用効率を向上させことができる。
【００２６】
また、本発明によれば、無線端末は、送信データに当該データの発生時刻を含めて送信し、基地局は、無線端末から受信したデータの発生時刻とネットワーク側からの無線端末におけるデータ送信周期、あるいは送信タイミングとに基づいて、次のポーリングタイミングを決定する。したがって、無線端末に、ポーリングによるデータ送信を選択可能とさせることで、ランダムアクセスのトラヒックを低減することができ、無線リソースの利用効率を向上させことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。なお、図１４に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図１において、基地局３０は、無線端末４０−１〜４０−Ｎ（以下、無線端末を代表して説明する場合、無線端末４０のように記載する）毎に（又は無線リンク毎に）、当該無線端末４０に対する次のポーリングタイミングを決定するポーリングタイミング決定部３０−１と、該決定した次のポーリングタイミングを無線端末４０に通知するポーリングタイミング通知部３０−２とを備えている。
【００２９】
また、無線端末４０は、ランダムアクセス方法またはポーリング方法のいずれかのデータ送信方法を選択するデータ送信方法選択部４０−１−１を備えている。なお、図１では、無線端末４０−１のみが、データ送信方法選択部４０−１−１を備えるように示したが、これに限らず、複数の無線端末４０、あるいは全ての無線端末４０−１〜４０−Ｎが備えてもよい。
【００３０】
ここで、上記ポーリング方法とランダムアクセス方法とについて説明する。アップリンクのデータ送信の無線アクセス方法としては、このポーリング方法とランダムアクセス方法との２種類がある。ランダムアクセス方法は、前述した図１６に示したように、通常、無線端末４０がアップリンクのデータ送信時に選択する方法であるので、基地局３０が無線端末４０に対して実施する処理はない。
【００３１】
基地局３０は、無線端末４０毎に、アップリンクデータ送信用の帯域をポーリングする。本実施形態では、特に、基地局３０は、無線端末４０毎に、次のポーリングに関する情報（ポーリング情報）を事前に当該無線端末４０に通知するようになっている。ここで、事前に通知されるポーリング情報としては、ポーリングタイミング情報や、ポーリングチャネル情報などがある。ポーリングタイミング情報とは、次に基地局３０が無線端末４０に対してアップリンクデータ送信用の帯域を割り当てるフレームを、無線端末４０が特定できるような情報である。また、ポーリングチャネル情報とは、基地局３０が当該無線端末４０に対してアップリンクデータ送信用に割り当てる２種類のチャネルＣｃｈとＤｃｈに関する情報である。
【００３２】
ここで、図２は、ＲＲＥＱポーリング方法のデータ送信シーケンスを示すシーケンス図である。また、図３は、Ｄａｔａポーリング方法のデータ送信シーケンスを示すシーケンス図である。本実施形態では、図２に示すＲＲＥＱ用のＣｃｈ、あるいは、図３に示すＤａｔａ用のＤｃｈを、ポーリングチャネルに割り当てる。なお、Ｄｃｈの場合、Ｄｃｈは可変長であるので、チャネル情報に、Ｄｃｈ長が含まれる。
【００３３】
図４は、本発明の実施形態による基地局３０でのポーリング情報通知処理の動作を説明するためのフローチャートである。なお、該ポーリング情報通知処理は、無線端末４０毎に実施される。まず、基地局３０において、無線端末４０に対して、次のデータに対するポーリングタイミングを算出する（ステップＳａ１）。これは、（Ａ１）基地局３０での測定結果から算出する方法、（Ａ２）無線端末４０からのポーリング周期の申告に基づいて算出する方法、（Ａ３）ネットワーク側からの無線端末４０におけるデータ送信周期、あるいは送信タイミングの通知から算出する方法等がある。
【００３４】
具体的な方法として、
（Ａ１）の場合には、無線端末４０が、送信データに当該データの発生時刻を含めて送信し、基地局３０は、各無線端末４０から送信された複数の送信データに含まれる発生時刻から、前後の発生時刻から発生間隔を算出し、該発生間隔から発生周期を算出し（発生間隔の平均を発生周期と特定したり、最も長い発生間隔を発生周期と特定する）、最後に受信した送信データの発生時刻に算出したデータの発生周期を足すことにより、次のデータ発生時刻（ポーリングタイミング）を決定する。
また、（Ａ２）の場合には、無線端末４０は、当該無線端末４０におけるデータ送信頻度（データ送信周期）に基づいてポーリング周期（データ発生周期）を算出し、送信データに該算出したポーリング周期と送信データの発生時刻とを基地局３０に通知し、基地局３０は、通知されたデータ発生周期と送信データの発生時刻とに基づいて、最後に受信した送信データの発生時刻に無線端末４０が算出したデータ発生周期を足すことにより、次のデータ発生時刻（ポーリングタイミング）を決定する。
また、（Ａ３）の場合には、無線端末４０は、送信データに当該データの発生時刻を含めて送信し、基地局３０は、無線端末４０から最後に受信したデータの発生時刻とネットワーク側からの無線端末４０におけるデータ発生周期を足すことにより、次のデータ発生時刻（ポーリングタイミング）を決定する。
【００３５】
次に、ポーリング情報通知処理では、ポーリング情報の作成とポーリング情報の通知タイミングの決定とを行うポーリング情報生成処理を実行する（ステップＳａ２）。ポーリング情報としては、上述したように、ポーリングタイミング情報とポーリングチャネル情報とがある。ポーリングタイミング情報としては、（Ｂ１）フレーム番号自体、（Ｂ２）基準となるフレーム（ポーリング情報の通知フレーム）からのオフセット値、（Ｂ３）ポーリング有無を示すフラグがある。また、ポーリングチャネル情報としては、上述したＲＲＥQ用のＣｃｈとＤａｔａ用のＤｃｈ、Ｄｃｈ長がある。また、ポーリング情報の通知タイミングとしては、（Ｃ１）ポーリング情報作成後、直ちに、通知可能なタイミング、及び（Ｃ２）特定のフレームがある。
【００３６】
次に、上記ポーリング情報を、同処理にて決定したポーリング情報の通知タイミングで無線端末４０に通知する（ステップＳａ３）。このとき、通知方法としては、（Ｄ１）無線端末４０毎に送信する、（Ｄ２）ブロードキャストチャネルで送信する、という方法がある。図１５に示すＭＡＣフレーム構成では、上記（Ｄ１）の場合には、下りリンクのデマンドアサイン（ＤＡ）区間のＣｃｈ／Ｄｃｈで、上記（Ｄ２）の場合には、Ｂｃｈで送信する。
【００３７】
図５及び図６は、本実施形態によるポーリング情報通知例を示す概念図である。本実施形態では、基地局３０は、フレームＦ０において、無線端末４０からのデータを受信し、次のデータのポーリングタイミングをフレームＦ７としている。図５では、ポーリング情報の通知タイミングを、上記（Ｃ１）で説明した受信直後のフレームＦ１とし、ポーリングタイミング情報として、上記（Ｂ１）のフレームＦ７、または上記（Ｂ２）で説明したオフセット（６）を通知している。ポーリング情報の送信方法は、上記（Ｄ２）で説明したＢｃｈで送信している。また、図６では、ポーリング情報の通知タイミングを、上記（Ｃ２）で説明したポーリング実施の前のフレームとし、ポーリングタイミング情報として、上記（Ｂ３）で説明したフラグ（ＯＮ）を通知している点で図５と異なる。ポーリング情報の送信方法は、図５と同様に、上記（Ｄ２）で説明したＢｃｈで送信している。なお、図５及び図６においては、連続フレームであるが、これを当該無線端末４０のスリープ時のウェイクアップ（Ｗａｋｅ  Ｕｐ）フレームとしてもよい。
【００３８】
次に、無線アクセス方法が異なる無線端末に対して、基地局でのポーリング情報の事前通知を適用した実施例について説明する。
【００３９】
［第１実施例］
本第１実施例では、無線端末４０は、アップリンクのデータ送信にポーリング方法を優先的に用いる。無線端末４０は、基地局３０から上述したようにポーリング情報の事前通知を受けた場合、次のデータの送信にポーリング方法を適用する。本第１実施例では、ポーリング方法を優先するために、無線端末４０は、図７乃至図９の無線アクセス制御処理を実施する。
【００４０】
図７は、第１実施例において、無線端末４０が基地局３０からのポーリング情報通知受信時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。無線端末４０は、ランダムアクセス（ＲＡ）方法が設定されているか否かを判定し（ステップＳｂ１）、設定されている場合には（ステップＳｂ１のＹＥＳ）、ランダムアクセス（ＲＡ）の停止処理を実行し、バックオフ制御を停止する（ステップＳｂ２）。次に、ポーリング設定処理を実行し、受信したポーリング情報に基づいて、通知されたポーリングタイミング情報からポーリングフレームを取得し、ポーリングチャネル情報からポーリングチャネルを取得する（ステップＳｂ３）。
【００４１】
次に、図８は、第１実施例において、無線端末４０がデータ送信開始時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。ここで、データ送信開始とは、データ発生に伴うデータ送信開始や、データ送信完了に伴うバッファリングデータの送信開始のことである。無線端末４０では、図７で説明したポーリング設定処理が行われているか否かを判定し（ステップＳｃ１）、設定されていない場合には（ステップＳｃ１のＮＯ）、ランダムアクセス（ＲＡ）方法の設定処理として、バックオフ制御を起動する（ステップＳｃ２）。なお、ランダムアクセス（ＲＡ）方法によるデータ送信が完了した場合に、ランダムアクセス（ＲＡ）方法の選択を解除する。
【００４２】
次に、図９は、第１実施例において、無線端末４０が基地局３０によるポーリング時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。無線端末４０では、送信データがあるか否かを判定し（ステップＳｄ１）、送信データがある場合には（ステップＳｄ１のＹＥＳ）、ＲＲＥＱ用のＣｃｈがポーリングされた場合には、図２に示すシーケンス、Ｄａｔａ用のＤｃｈがポーリングされた場合には、図３に示すシーケンスに従って、データを送信し（ステップＳｄ２）、送信完了後、ポーリング設定処理を解除する（ステップＳｄ３）。一方、送信データがない場合には（ステップＳｄ１のＮＯ）、上記ステップＳｄ３でポーリング設定処理を解除して当該処理を終了する。
【００４３】
上述した第１実施例においては、ポーリングによる送信が優先されるため、ポーリング情報通知受信後、次のポーリングフレームまでスリープ状態とすることが可能である。これは、スリープ状態から起動して受信するウェイクアップ（Ｗａｋe  Ｕｐ）フレームを周期的に設け、ポーリングタイミングをウェイクアップタイミングに合わせることで実現できる（通常、基地局３０は、スリープ機能を有する無線端末４０に対して、ダウンリンクのデータを送信する場合、ウェイクアップフレームを周期的に設け、当該ウェイクアップフレームでダウンリンク送信を実施する）。これにより、スリープ中に送信データが発生しても、ランダムアクセス方法による送信を行う必要が無く、また、ランダムアクセス方法の処理を起動する必要がなく、スリープ状態を継続することが可能であり、消費電力を低減することができる。
【００４４】
［第２実施例］
本第２実施例では、無線端末４０は、アップリンクのデータ送信にランダムアクセス方法とポーリング方法のうち、アクセス開始時間が早い方（つまりリクエストを送信するまでのタイミングが早い方）を選択する。本第２実施例では、無線アクセス方法を選択するために、無線端末４０は、図１０乃至図１３の無線アクセス制御処理を実施する。
【００４５】
図１０は、第２実施例において、無線端末４０が基地局３０からのポーリング情報通知受信時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。ここでは、上述した第１実施例で説明した図７のステップＳｂ３と同様に、受信したポーリング情報に基づいて、通知されたポーリングタイミング情報からポーリングフレームを取得し、ポーリングチャネル情報からポーリングチャネルを取得するポーリング設定処理を実行する（ステップＳｅ１）。
【００４６】
次に、図１１は、第２実施例において、無線端末４０がデータ送信開始時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。ここでは、上述した第１実施例で説明した図８のステップＳｃ２と同様に、ランダムアクセス（ＲＡ）方法の設定処理として、バックオフ制御を起動する（ステップＳｆ１）。
【００４７】
次に、図１２は、第２実施例において、無線端末４０が基地局３０によるポーリング時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。該処理は、上述した第１実施例で説明した図９とほぼ同様であるが、ポーリングによる送信処理を実行後、ランダムアクセス（ＲＡ）停止処理を実行する点で異なる。すなわち、無線端末４０では、送信データがあるか否かを判定し（ステップＳｇ１）、送信データがある場合には（ステップＳｇ１のＹＥＳ）、ＲＲＥＱ用のＣｃｈがポーリングされた場合には、図２に示すシーケンス、Ｄａｔａ用のＤｃｈがポーリングされた場合には、図３に示すシーケンスに従って、データを送信し（ステップＳｇ２）、送信完了後、ランダムアクセス（ＲＡ）の停止処理を実行し、バックオフ制御を停止し（ステップＳｇ３）、その後、ポーリング設定処理を解除する（ステップＳｇ４）。一方、送信データがない場合には（ステップＳｇ１のＮＯ）、上記ステップＳｇ４でポーリング設定処理を解除して当該処理を終了する。
【００４８】
次に、図１３は、第２実施例において、無線端末４０がバックオフ完了時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。無線端末４０では、バックオフが完了すると、ランダムアクセス（ＲＡ）方法でＲＲＥＱ送信を行う（ステップＳｈ１）。送信が完了すると、ランダムアクセス（ＲＡ）設定解除を行う（ステップＳｈ２）。次に、ポーリング設定済であるか否かを判定し（ステップＳｈ３）、ランダムアクセス（ＲＡ）方法での送信完了により、ポーリング設定が行われていれば（ステップＳｈ３のＹＥＳ）、当該ポーリング設定を解除する（ステップＳｈ４）。
【００４９】
上述した第２実施例においては、無線端末４０は、アクセス開始時間が早い方（つまりリクエストを送信するまでの時間が早い方）を選択するため、基地局３０では、ポーリングタイミングよりも前に当該無線端末４０からランダムアクセス（ＲＡ）方法によりＲＲＥＱを受信した場合には、ポーリングをキャンセルする。
【００５０】
上述した実施形態によれば、基地局３０は、事前に無線端末４０に対してポーリング情報を通知し、無線端末４０に、ポーリングによるデータ送信を選択可能とさせることで、ランダムアクセスのトラヒックを低減することができる。これにより、ポーリングによる無線リソースの利用効率を向上させることができ、ランダムアクセスよりも低消費電力であるポーリング利用による低消費電力化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】ＲＲＥＱポーリング方法のデータ送信シーケンスを示すシーケンス図である。
【図３】Ｄａｔａポーリング方法のデータ送信シーケンスを示すシーケンス図である。
【図４】本発明の実施形態による基地局３０でのポーリング情報通知処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本実施形態によるポーリング情報通知例を示す概念図である。
【図６】本実施形態によるポーリング情報通知例を示す概念図である。
【図７】第１実施例において、無線端末４０が基地局３０からのポーリング情報通知受信時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】第１実施例において、無線端末４０がデータ送信開始時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】第１実施例において、無線端末４０が基地局３０によるポーリング時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】第２実施例において、無線端末４０が基地局３０からのポーリング情報通知受信時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】第２実施例において、無線端末４０がデータ送信開始時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】第２実施例において、無線端末４０が基地局３０によるポーリング時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第２実施例において、無線端末４０がバックオフ完了時に実行する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】広域ユビキタスネットワークの略構成を示すブロック図である。
【図１５】ＴＤＭＡ−ＴＤＤにおけるＭＡＣフレームの一例を示す概念図である。
【図１６】従来技術による、ランダムアクセス方法を用いたアップリンクのデータ送信シーケンスの一例を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  サーバ
２  有線ネットワーク
３０  基地局
３０−１  ポーリングタイミング決定部
３０−２  ポーリングタイミング通知部
４０−１〜４０−Ｎ  無線端末
４０−１−１  データ送信方法選択部
【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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