(57)【要約】【課題】ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による通信において、よりバッテリを節約可能な無線端末を得ること。【解決手段】呼び出し対象のグループ２に属する無線端末は、当該グループ２に属する複数の無線端末（２−１〜２−ｍ）にそれぞれ対応する各ユーザデータをフレーム単位かつ所定の送信順に送信する無線基地局１とともにＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式セルラーシステムを構成し、たとえば、無線基地局１からグループ呼び出し情報を受信した場合に、当該グループ呼び出し情報に基づいて自端末宛てのユーザデータを受信し、自端末宛てのユーザデータが含まれないフレーム区間については、当該ユーザデータ受信時よりも低消費電力で動作可能なスリープモードで動作する受信機能、を有する。【選択図】        図１
2009302674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼び出し対象のグループに属する複数の無線端末にそれぞれ対応する各ユーザデータをフレーム単位かつ所定の送信順に送信する無線基地局、とともにＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式セルラーシステムを構成し、特定のグループに属する無線端末であって、
前記無線基地局から、前記特定のグループに関する情報および自端末宛てのユーザデータの受信タイミングに関する情報が示されている、グループ呼び出し情報を受信した場合に、当該グループ呼び出し情報で特定される送信順に基づいて自端末宛てのユーザデータを受信し、自端末宛てのユーザデータが含まれないフレーム区間については、当該ユーザデータ受信時よりも低消費電力で動作可能なスリープモードで動作する受信機能、
を有することを特徴とする無線端末。
【請求項２】
さらに、前記無線基地局から、ユーザデータ送信用のチャネルに対するユーザ割当てのフレーム周期Ｎ（Ｎは２以上の整数）を通知され、自端末宛てのユーザデータが含まれたフレームで当該ユーザデータを正常受信できなかった場合、
前記スリープモードに移行せずに、前記無線基地局に対してユーザデータを正常に受信できなかった旨を通知し、
つぎのユーザデータ送信対象フレームまでのフレームを利用して、最大Ｎ−１回にわたって再送データを受信することを特徴とする請求項１に記載の無線端末。
【請求項３】
さらに、グループ呼び出しが行われていない状況で、前記無線基地局から、自局が属するグループ間で同一の間欠受信周期および間欠受信タイミングを通知された場合、
データの受信状況に応じて、全フレームを受信可能な通常モードから、当該通知された周期およびタイミングに基づく間欠受信モードに移行し、
前記グループ呼び出し情報を受信した時点で前記通常モードに戻ることを特徴とする請求項１または２に記載の無線端末。
【請求項４】
グループに属する複数の無線端末とともにＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式セルラーシステムを構成し、呼び出し対象のグループに属する複数の無線端末にそれぞれ対応する各ユーザデータをフレーム単位かつ所定の送信順に送信する無線基地局であって、
前記呼び出し対象グループに属する各無線端末に対して、当該呼び出し対象グループに関する情報および当該各無線端末宛てのユーザデータの受信タイミングに関する情報を示す、グループ呼び出し情報を送信する呼び出し機能と、
前記グループ呼び出し情報を送信後、前記呼び出し対象グループに属する各無線端末に対して、前記受信タイミングに関する情報に基づき特定される送信順に、フレーム単位でユーザデータを送信するデータ送信機能と、
を有することを特徴とする無線基地局。
【請求項５】
さらに、前記呼び出し対象グループに属する各無線端末に対して、ユーザデータ送信用のチャネルに対するユーザ割当てのフレーム周期Ｎ（Ｎは２以上の整数）を通知し、
ユーザデータを正常に受信できなかった旨を無線端末から通知された場合、つぎのユーザデータ送信対象フレームまでのフレームを利用して、最大Ｎ−１回の再送処理を実施することを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
【請求項６】
さらに、同一のグループに属する各無線端末に対して、同一の間欠受信周期および間欠受信タイミングを通知し、
前記各無線端末の一部または全部が間欠受信中の場合は、前記間欠受信周期および前記間欠受信タイミングに基づき当該各無線端末が受信可能なタイミングで、前記グループ呼び出し情報を送信することを特徴とする請求項４または５に記載の無線基地局。
【請求項７】
請求項１に記載の無線端末と、
請求項４に記載の無線基地局と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項８】
請求項２に記載の無線端末と、
請求項５に記載の無線基地局と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項９】
請求項３に記載の無線端末と、
請求項６に記載の無線基地局と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＤＭＡ（Time  Division  Multiple  Access）／ＴＤＤ（Time  Division  Duplex）方式を採用する無線端末、無線基地局および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信システムでは、複数の無線端末が含まれるグループ単位で呼び出しを行う場合、無線基地局側からの呼び出しにグループの代表の無線端末が応答することで通信チャネルの設定を行い、通信チャネルの送信権をグループ内で移行させながら、上りデータの送信を行う（下記、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３３４５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術によれば、呼び出しが行われてから、そのグループに属する全ての無線端末がユーザデータを受信するまでにかかる時間は、グループに含まれる無線端末の数が多いほど長くなる。そのため、無線端末によっては、自身のユーザデータを待つ間に、バッテリを浪費してしまう、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による通信において、よりバッテリを節約可能な無線端末、当該無線端末と通信を行う無線基地局、および通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、呼び出し対象のグループに属する複数の無線端末にそれぞれ対応する各ユーザデータをフレーム単位かつ所定の送信順に送信する無線基地局、とともにＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式セルラーシステムを構成し、特定のグループに属する無線端末であって、前記無線基地局から、前記特定のグループに関する情報および自端末宛てのユーザデータの受信タイミングに関する情報が示されている、グループ呼び出し情報を受信した場合に、当該グループ呼び出し情報で特定される送信順に基づいて自端末宛てのユーザデータを受信し、自端末宛てのユーザデータが含まれないフレーム区間については、当該ユーザデータ受信時よりも低消費電力で動作可能なスリープモードで動作する受信機能、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、無線端末のバッテリ消費を節約することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明にかかる無線端末、無線基地局および通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態における無線通信システムの構成例を示す図である。図１の無線通信システムは、無線基地局１と、グループ２およびグループ３に属する複数の無線端末を備え、無線端末２−１〜２−ｍ（ｍ＝１，２，…）はグループ２に、無線端末３−１〜３−ｎ（ｎ＝１，２，…）はグループ３にそれぞれ属している。なお、この無線通信システムは、通信方式としてＴＤＭＡ（Time  Division  Multiple  Access）／ＴＤＤ（Time  Division  Duplex）方式を採用する。
【００１０】
図２は、フレーム構成の一例を示す図である。ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式セルラーシステムでは、フレームは、下りフレーム１１と上りフレーム１２から構成される。下りフレーム１２は、共通チャネル１３と個別チャネル１４から構成される。共通チャネル１３は、報知情報１５とグループ呼び出し情報１６から、個別チャネル１４は、各無線端末宛てのデータ１４−１〜１４−ｋ（ｋ＝１，２，…）からそれぞれ構成される。
【００１１】
また、共通チャネル１３の報知情報１５は、データ１４−１〜１４−ｋのそれぞれがどの無線端末宛てのデータであるか、を示す宛先情報１７−１〜１７−ｋを含んでいる。たとえば、図２の例では、宛先情報１７−１は、データ１４−１が無線端末＃Ａ宛であることを示し、宛先情報１７−２は、データ１４−２が無線端末＃Ｂ宛であることを示している。このフレーム構成において、グループ呼び出し情報１６以外はＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式セルラーシステムにおける一般的な構成要素である。
【００１２】
共通チャネル１３のグループ呼び出し情報１６は、対象グループ１６−１，データ番号１６−２，呼び出し順１６−３を含んでいる。対象グループ１６−１は、呼び出し対象のグループを示す。データ番号１６−２は、ユーザデータを格納する個別チャネル１４内の位置を示す。呼び出し順１６−３は、呼び出し対象グループ内で無線端末を呼び出す順序を示す（たとえば、昇順／降順など）。無線基地局は、グループ呼び出しを行う際に、グループ呼び出し情報１６を格納する。なお、無線端末へのグループＩＤの割り当てや、グループ内でのＩＤを示すグループ呼び出し用ＭＡＣ−ＩＤの付与は、端末認証時に行われる。
【００１３】
ここで、以上のように構成された無線通信システムにおけるグループ呼び出しの動作を説明する。図３は、グループ呼び出しに関する制御手順の一例を示すシーケンス図である。各無線端末（２−１〜２−ｍ）は、電源がＯＮになると無線基地局１との間で端末認証を行い、その後データ通信を行う。グループ呼び出しを行う場合には、まず、無線基地局１がグループ（ここでは、グループ２）の全無線端末に対して呼び出しを行い、つぎに、無線基地局１によるデータ送信とそれに対する無線端末によるデータ応答を、予め規定された順に行う。図３では、一例として、無線端末２−１，無線端末２−２，…無線端末２−ｍの順に、データ送信とデータ応答を行っている。
【００１４】
図４は、フレームから見たグループ呼び出し時の動作を時系列的に示す図である。図４において、ｆｒ＃０〜ｆｒ＃８は、それぞれが図２のフレーム構成を有するフレームである。ここでは、一例として、グループ２を呼び出すものとし、グループ２に属する無線端末２−３が起動済みである場合を説明する。また、無線端末２−３のグループ呼び出し用ＭＡＣ−ＩＤは「６」とする。また、図２のフレームのグループ呼び出し情報１６において、対象グループ１６−１は“グループ２”、データ番号１６−２は“データ１４−１”、呼び出し順１６−３は“昇順”とする。すなわち、無線基地局１は、グループ呼び出し情報１６により、グループ２を呼び出すこと，各無線端末へのユーザデータはフレーム内のデータ１４−１を用いて送信されること，呼び出しの順序はＭＡＣ−ＩＤの昇順であること、を配下の無線端末に対して通知する。
【００１５】
無線基地局１は、フレームｆｒ＃０に、グループ呼び出し情報１６を含めて送信することで、グループ２への呼び出しを行う。これを受信した無線端末２−３は、グループ呼び出し情報１６を参照し、自身が属するグループ２への呼び出しが行われたことを認識する。無線端末２−３は、自身の呼び出し用ＭＡＣ−ＩＤが“６”であるため、現在のフレームの番号＃０（ｆｒ＃０）に６を足したフレームの番号＃６（ｆｒ＃６）で、自身宛てのユーザデータが送信されると判断する。したがって、無線端末２−３は、自身宛のユーザデータが含まれないフレームｆｒ＃１からフレームｆｒ＃５の間は、バッテリ消費量を低減させるためにスリープモードで動作する。そして、フレームｆｒ＃６のタイミングで通常モードに移行して受信処理を行い、フレームｆｒ＃６に格納された自身宛てのデータ１４−１を得る。さらに、データ受信処理後、グループ２へのデータ送信が全て終了するまで、再度スリープモードに移行する。
【００１６】
以上説明したように、本実施の形態では、無線基地局からのグループ呼び出しが行われると、呼び出し対象グループに属する無線端末が、自身宛てのユーザデータの受信開始タイミングまでの間と、自身宛てのユーザデータの受信を完了してからグループへのユーザデータ送信が全て終了するまでの間については、スリープモードで動作することとした。これにより、無線端末のバッテリ消費を節約することができる。
【００１７】
実施の形態２．
実施の形態１では、呼び出し対象グループに属する無線端末が、フレームタイミングを計算し、自身のユーザデータの受信開始タイミングでスリープモードから通常モードに移行して、自身に割り当てられたユーザデータを受信することとした。本実施の形態においては、上記無線端末が所定のフレームタイミングで正常にユーザデータを受信できなかった場合の動作を説明する。なお、無線通信システムの構成は、実施の形態１と同様とする。また、本実施の形態では、グループ呼び出しに用いるチャネル割当てをＮフレーム周期（Ｎは２以上の整数）とする。フレームの周期は、端末認証時に、または、グループ呼び出し時にグループ呼び出し情報を用いて、無線基地局から通知する。
【００１８】
以下、本実施の形態の無線通信システムにおけるグループ呼び出しの動作を説明する。図５は、フレームから見たグループ呼び出し時の動作を時系列的に示す図である。図５において、ｆｒ＃２０〜ｆｒ＃４０８は、それぞれ図２に示すフレームである。図５では、一例としてＮ＝４（チャネル割当が４フレーム周期）とする。また、本実施の形態では、実施の形態１と同様、一例として、グループ２を呼び出すものとし、起動済みである無線端末２−３のグループ呼び出し用ＭＡＣ−ＩＤは「６」とする。
【００１９】
無線基地局１は、フレーム（図示せず）にグループ呼び出し情報１６を格納して送信することで、グループ２の呼び出しを行う。これを受信した無線端末２−３は、グループ呼び出し情報１６を参照し、自身が属するグループ２への呼び出しが行われたことを認識する。無線端末２−３は、自身の呼び出し用ＭＡＣ−ＩＤが６であるため、受信時のフレーム番号＃０（ｆｒ＃０）に６×Ｎ（Ｎ＝４）を足したフレームの番号＃２４（ｆｒ＃２４）で、自身宛てのユーザデータが送信されると判断する。したがって、無線端末２−３は、自身宛のユーザデータが含まれないフレームｆｒ＃１（図示せず）からフレームｆｒ＃２３の間は、バッテリ消費量を低減させるためにスリープモードで動作する。
【００２０】
その後、無線端末２−３は、フレームｆｒ＃２４の受信開始タイミングで通常モードに移行して受信処理を行う。
【００２１】
ここで、上記受信処理において、無線端末２−３がフレームｆｒ＃２４のタイミングでユーザデータを正常受信できなかった場合、無線端末２−３は、スリープモードに移行せずに、無線基地局１に対して受信が失敗したことを通知する。そして、この通知を受けた無線基地局１は、続くフレームｆｒ＃２５〜ｆｒ＃２７を用いて再送処理を実施する。
【００２２】
ただし、これらのフレームを用いて再送処理を行っても、無線端末２−３がユーザデータを正常受信できなかった場合、無線基地局１は、送信回数がフレーム周期であるＮ（＝４）フレームに達するため、具体的には、次の無線端末宛てにユーザデータを送信するため、フレームｆｒ＃２８では無線端末２−３に対する再送処理を実施しない。フレームｆｒ＃２８では、スケジュール通り、次の呼び出し用ＭＡＣ−ＩＤ＝７の無線端末へのユーザデータ送信を行う。本実施の形態では、無線基地局１は、無線端末２−３に対して最大Ｎ−１回（ここでは３回）の再送処理を実施する。
【００２３】
なお、上記フレームｆｒ＃２５〜ｆｒ＃２７を用いた再送処理でユーザフレームを正常受信できなかった無線端末２−３（呼び出し用ＭＡＣ−ＩＤが６）は、自身宛のユーザデータが含まれないフレームｆｒ＃２８のタイミングから、バッテリ消費量を低減させるためにスリープモードで動作する。
【００２４】
その後、たとえば、呼び出し対象グループに含まれる無線端末への送信が、フレームｆｒ＃４００における呼び出し用ＭＡＣ−ＩＤ：１００の無線端末への送信をもって一巡した場合、無線基地局１は、ユーザデータを正常に受信できていない無線端末への再送処理を実施する。たとえば、呼び出し用ＭＡＣ−ＩＤが６および４８の無線端末がユーザデータを正常に受信できていない場合、無線基地局１は、他の無線端末に優先して、ＭＡＣ−ＩＤ＝６およびＭＡＣ−ＩＤ＝４８の無線端末へユーザデータを再送する。
【００２５】
以上説明したように、本実施の形態では、グループ呼び出しに用いるチャネル割当てに周期を設けることとし、無線端末が割り当てられたフレームでユーザデータを正常に受信できない場合は、フレーム周期の範囲内で、すなわち、その無線端末に割り当てられたフレーム以降のフレームから次の無線端末に割り当てられたフレームの直前のフレームを使用して、再送を行うこととした。これにより、グループ内の他の無線端末へのユーザデータ送信の遅延を回避することができる。
【００２６】
実施の形態３．
実施の形態１および２では、無線端末は、自身の属するグループの呼び出しにおいて、自身宛のユーザデータが含まれないフレーム区間はスリープモードで動作することとした。本実施の形態では、グループ呼び出しを行っていない場合において、無線端末は間欠受信を行うこととし、同一グループに属する無線端末に、同一の間欠受信周期および受信タイミングを設定する場合について説明する。
【００２７】
図６は、本実施の形態の無線端末が間欠受信を行う様子を示すタイミングチャートである。図６では、一例として、グループ２に属する無線端末２−１〜２−３を示している。また、ｆｒ＃０〜ｆｒ＃８はフレームであって、各フレーム間はガードタイムである。
【００２８】
図６において、無線端末２−１は、フレームｆｒ＃０，フレームｆｒ＃１を連続して受信し（通常モード）、その後、連続して受信したフレームにおいて所定の期間にわたって何もデータを受信しなかった等の要因により、フレームｆｒ＃２のタイミングから間欠受信（間欠受信モード）に移行している。また、無線端末２−２は、フレームｆｒ＃０，フレームｆｒ＃１，フレームｆｒ＃２，フレームｆｒ＃３を連続して受信し（通常モード）、その後、上記と同様の要因により、フレームｆｒ＃４のタイミングから間欠受信（間欠受信モード）に移行している。また、無線端末２−３は、フレームｆｒ＃０〜フレームｆｒ＃８の間で間欠受信（間欠受信モード）を行っている。これにより、フレームｆｒ＃４以降は、全ての無線端末が、同一の周期およびタイミングで間欠受信を行うことになる。ここでは、一例として、間欠受信周期は２フレーム周期とする。
【００２９】
なお、間欠受信周期および受信タイミングは、たとえば、無線端末が起動したときの端末認証時に、必要に応じて無線基地局から指示することとしてもよい。
【００３０】
本実施の形態では、各無線端末の一部または全部が間欠受信中の場合は、上記間欠受信周期および間欠受信タイミングに基づき各無線端末が受信可能なタイミングで、グループ呼び出しを行う。すなわち、無線基地局１が、無線端末が間欠受信するタイミングに合わせて、たとえば、フレームｆｒ＃６でグループ呼び出しを行う。これにより、グループ２に属する無線端末は、間欠受信状態のときであってもグループ呼び出しを受信することができる。なお、グループ呼び出しを受信した時点で、そのグループに属する無線端末は、通常モードに戻り、その後、実施の形態１または２で記載したように自端末宛てのユーザデータ受信処理を行う。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態では、同一グループに属する無線端末に、同一の間欠受信周期および受信タイミングを設定することとした。これにより、無線端末が間欠受信に入った場合であっても、全ての無線端末が受信するタイミングにおいて、グループ呼び出しが可能である。また、間欠受信中であってもグループ呼び出しが可能な構成とすることにより、前述した実施の形態１または２と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明にかかる通信システムは、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式セルラーシステムに有用であり、特に、当該システムにおいてグループに含まれる無線端末の数が多い場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】フレーム構成の一例を示す図である。
【図３】グループ呼び出しに関する制御手順の一例を示すシーケンス図である。
【図４】フレームから見たグループ呼び出し時の動作を時系列的に示す図である。
【図５】フレームから見たグループ呼び出し時の動作を時系列的に示す図である。
【図６】無線端末が間欠受信を行う様子を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１  無線基地局
２，３  グループ
２−１〜２−ｍ，３−１〜３−ｎ  無線端末
１１  下りフレーム
１２  上りフレーム
１３  共通チャネル
１４  個別チャネル
１４−１〜１４−ｋ  データ
１５  報知情報
１６  グループ呼び出し情報
１６−１  対象グループ
１６−２  データ番号
１６−３  呼び出し順
１７−１〜１７−ｋ  宛先情報
【図１】
2009302674.tif 000003
【図２】
2009302674.tif 000004
【図３】
2009302674.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009302674.tif 000007
【図６】
2009302674.tif 000008