JP6259423B2

JP6259423B2 - 無線通信方法および基地局装置

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Publication number: JP6259423B2
Application number: JP2015133025A
Authority: JP
Inventors: 望月　伸晃; 伸晃望月; 明洋山岸; 原田　充; 充原田; 修一吉野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2018-01-10
Anticipated expiration: 2035-07-01
Also published as: JP2017017555A

Description

本発明は、無線通信のビーコン信号の送信タイミング管理およびタイミング制御を行う無線通信方法および基地局装置に関する。

Ｍ２Ｍ（Machine to Machine）通信において、さまざまなアプリケーションが想定されているが、その中でガスメータや水道メータなどの検針を行うアプリケーションにおいては商用電源を接続することが困難なため、電池駆動で長時間の動作することが求められている。そこで、現在ガスメータリングの業界が中心となって設立されたテレメータリング推進協議会において、Ｕバスエア方式がテレメータリングの標準方式として採用されている（例えば、非特許文献１参照）。

Ｕバスエア方式の動作は、すべての端末（基地局を含む）が待ち受け時に端末を特定するＩＤを格納したビーコン信号を送信し、その直後に短時間の受信を行う。この処理を間欠的に繰り返している。ある端末１から端末２にデータを送信する場合、サーバ等から送信するデータを受け取った端末１は端末２からのビーコン信号を受信するため、連続的に受信を行う。端末１は端末２のビーコン信号を受信すると、端末２のビーコン信号送信直後の短期間の受信に合わせてデータを転送する。本方式は待ち受け時の端末動作はビーコン信号の送信と短期間の受信処理のみであり、この処理を間欠的に行うため、間欠間隔を長くすることで無線端末の低消費電力化を図ることができるという特徴がある。データの転送情報量が比較的少なく遅延要求も厳しくないアプリケーションでは低消費電力化に効果があるため、有効である。

畠内、星野、浅野、「超低消費電力通信方式によるテレメータリング技術」、富士時報、Ｖｏｌ．８４、Ｎｏ．４、２０１１

Ｕバスエア方式のように、宛先となる端末からのビーコン信号の受信を契機にデータ送信を行う無線システムにおいて、データ送信時にこの端末からのビーコン信号の受信を待つ間は通信できないため、スループットが低下し、端末の収容数を増やすことができないという問題がある。さらに端末とのデータ通信中に他の端末の上りビーコン信号のタイミングとなった場合、上りビーコン信号を受信できないため、上りビーコン信号の受信タイミングの管理が困難になるという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ビーコン信号を待つための空き時間を必要最小限に抑えて、端末の高収容を実現することができる無線通信方法および基地局装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、基地局装置と１以上の端末装置とを備え、前記基地局装置または前記端末装置が、定期的に自らのＩＤを含むビーコン信号を送信した直後に受信処理を行うとともに、保持しているデータの宛先となる前記基地局装置または前記端末装置からビーコン信号を受信した場合は、直後に前記データの送信処理を行う無線通信システムにおける基地局装置が行う無線通信方法であって、全ての前記端末装置が送信する上りビーコン信号の受信タイミングを保持し、前記基地局装置が送信すべき下りビーコン信号の送信タイミングから全ての前記端末装置の上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間を算出し、最短の空き時間が上りデータ送信可能時間以上である場合に前記下りビーコン信号を送信するビーコン送信ステップを有する無線通信方法である。

本発明の一態様は、前記無線通信方法であって、前記端末装置への下りデータ送信受付時に、該端末装置への下りデータ送信が可能となる上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間を算出し、該空き時間が上りデータ通信可能時間以上である場合、前記下りビーコン信号を送信することで上りデータ通信を可能とする制御を行い、前記空き時間が上りデータ通信可能時間以下である場合、前記下りビーコン信号の送信を行わずに前記上りビーコン信号を受信して下りデータ送信を行うデータ送信ステップをさらに有する。

本発明の一態様は、前記無線通信方法であって、前記端末装置から定期的に送信される前記上りビーコン信号の受信タイミングと、該上りビーコン信号の受信タイミングから算出される前記端末装置が前記ビーコン信号の送信を行わずに下りデータの受信処理のみを行う下りデータ受信タイミングとの双方のタイミングを保持し、前記下りビーコン信号の送信タイミングから全ての前記端末装置の前記上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間を算出し、最短の空き時間が上りデータ通信可能時間以上である場合に、下りビーコン信号を送信して上りデータ通信を可能とする制御を行う制御ステップをさらに有する。

本発明の一態様は、前記無線通信方法であって、前記端末装置への下りデータ送信受付時に、該端末装置の上りビーコン信号の受信タイミングまたは下りデータ受信タイミングまでの空き時間を算出し、該空き時間が上りデータ通信可能時間以上である場合、前記下りビーコン信号を送信することで上りデータ通信を可能とする制御を行い、前記空き時間が上りデータ通信可能時間以下である場合、前記下りビーコン信号の送信を行わず、前記端末装置からの前記上りビーコン信号を受信して前記下りデータ送信を行う。

本発明の一態様は、前記無線通信方法であって、前記下りデータ送信のタイミングから該データ送信対象の前記端末装置以外の端末装置からの上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間を算出し、該空き時間が下りデータ通信可能時間以上である場合に、前記下りデータ受信のタイミングで前記下りデータ通信を行い、前記下りデータ通信可能時間以下である場合、前記端末装置に対する前記下りデータ送信を行わずに次の前記下りデータ受信タイミングまで待機する。

本発明の一態様は、前記無線通信方法であって、前記上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間が、前記上りデータ通信可能時間以上になるように前記下りビーコン信号の送信タイミングを前倒しして、前記下りビーコン信号を送信する。

本発明の一態様は、基地局装置と１以上の端末装置とを備え、前記基地局装置または前記端末装置が、定期的に自らのＩＤを含むビーコン信号を送信した直後に受信処理を行うとともに、保持しているデータの宛先となる前記基地局装置または前記端末装置からビーコン信号を受信した場合は、直後に前記データの送信処理を行う無線通信システムにおける基地局装置であって、全ての前記端末装置が送信する上りビーコン信号の受信タイミングを保持し、前記基地局装置が送信すべき下りビーコン信号の送信タイミングから全ての前記端末装置の上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間を算出し、最短の空き時間が上りデータ送信可能時間以上である場合に前記下りビーコン信号を送信するビーコン送信手段を備える基地局装置である。

本発明によれば、上り／下りのビーコン信号の受信タイミングおよびビーコン信号間の空き時間を管理して、ビーコン信号の送受信およびデータ通信のタイミングまでの空き時間においてビーコン送信やデータ通信等の処理を行うため、上りビーコン受信タイミングを維持しつつ、ビーコン信号を待つための空き時間を必要最小限に抑えて、端末の高収容を実現することができるという効果が得られる。

本発明の第１実施形態のシステム構成を示すブロック図である。第１実施形態による無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。第１実施形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートである。第２実施形態による無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。第２実施形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートである。第３実施形態による無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。第３実施形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートである。第４実施形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートである。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態による無線通信システムを説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。図１に示す無線通信システムは、１つの基地局１０と複数の端末１〜３とから構成され、基地局１０と端末１〜３は直接接続するスター型のネットワーク構成である。基地局１０は、通信部１１において端末１、２、３のそれぞれと通信を行い、下りビーコン信号の送信処理、上りビーコン信号受信処理およびデータ通信処理等を行い、受信した上りビーコン信号の情報を上りビーコン信号受信タイミング管理部１２に通知する。基地局１０は、通知された上りビーコン信号の情報に基づき、上りビーコン信号受信タイミング管理部１２で端末１〜３から送信される上りビーコン信号の受信タイミングを管理している。

基地局１０から送信する下りビーコン信号の送信タイミングは下りビーコン信号送信タイミング管理部１３で管理している。下りデータ受信タイミング管理部１４は、上りビーコン信号受信タイミング管理部１２から通知される上りビーコン信号受信タイミングに基づき、上りビーコン信号の送信は間引いて下りデータ通信の処理のみを行う下りデータ受信タイミングについて管理している。上りデータ通信空き時間算出部１５では、下りビーコン信号送信タイミング、上りビーコン信号受信タイミングおよび下りデータ受信タイミングに基づき、下りビーコン信号送信を行い、上りデータ受信を行うための空き時間を計算する。

下りデータ通信空き時間算出部１６では、上りビーコン信号受信タイミングおよび下りデータ受信タイミングに基づき、下りデータ送信を行うための空き時間を計算する。下りビーコン信号送信判定部１７では、上りデータ通信のための空き時間から上りデータ通信が可能であるかを判断して上りデータ通信を行うための下りビーコン信号を送信するか否かを判定する。下りデータ送信判定部１８では、下りデータ通信のための空き時間から下りデータ通信が可能であるかを判断して、下りデータ送信処理を行うか否かを判定する。

次に、図２、図３を参照して、図１に示す無線通信システムの動作を説明する。図２は、第１実施形態による無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。図３は、第１実施形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートである。また、表１に第１実施形態における管理パラメータの一例を示す。

始めに、図２を参照して、管理パラメータとシーケンスについて説明する。基地局１０は、下りビーコン信号送信間隔Ｍ１、上りビーコン信号送信間隔Ｎ１および上りデータ送信可能時間Ｐ１を内部に保持している。上りデータ送信可能時間Ｐ１は、下りビーコン信号を送信してから上りデータの送信処理が完了するまでの想定時間である。下りビーコン信号送信間隔Ｍ１に基づき、下りビーコン信号の送信タイミングを管理して下りビーコン信号の送信を行い、さらに上りビーコン信号送信間隔Ｎ１に基づき、端末１〜３から送信される上りビーコン信号の受信のタイミングを管理している。

基地局１０において、下りビーコン信号を送信する際に下りビーコン信号の送信判断を行う。下りビーコン信号送信のタイミングから端末の上りビーコン信号の受信のタイミングまでの空き時間Ｙ１を算出し、当該空き時間Ｙ１と上りデータ送信可能時間Ｐ１を比較する。当該空き時間Ｙ１が上りデータ送信可能時間Ｐ１以上である場合、上りビーコン信号の受信タイミングまでに上りデータ送信処理を完了することが想定されるため、下りビーコン信号の送信を行う。このとき、端末１が上りデータの送信を行うために下りビーコン信号を待っている状態ならば、上りデータ送信処理が可能になる。

空き時間Ｙ１が上りデータ送信可能時間Ｐ１より短い場合、上りビーコン信号と上りデータ送信処理が衝突してしまう。上りビーコン信号は定期的に行っており、その送信間隔Ｎ１を管理しているため、上りビーコン信号と上りデータ送信処理が衝突することを避けるために、当該タイミングで下りビーコン信号の送信処理を行わずに、次の下りビーコン信号送信のタイミングまで待って送信する。または上りビーコン信号の受信処理の完了した後に下りビーコン信号の送信処理を行ってもよい。以上より、空き時間Ｙ１を管理することで、タイミング管理を行っている上りビーコン信号と、上りデータ送信処理との衝突を回避して、上りビーコン信号の受信タイミングの管理が可能となる。

次に、図３を参照して、図１に示す基地局１０の処理動作を説明する。まず基地局１０は、下りビーコン信号送信タイミングになった時点で（ステップＳ１）、下りビーコン信号送信判断を行う（ステップＳ２）。そして、基地局１０は、下りビーコン信号送信可能か否かを判定する（ステップＳ３）。この判定の結果、送信可能でなければ、基地局１０は、上りビーコン信号受信処理を行い（ステップＳ４）、下りビーコン信号送信不可となる（ステップＳ５）。

一方、下りビーコン信号が送信可能であれば、基地局１０は、下りビーコン信号送信処理を行う（ステップＳ６）。そして、基地局１０は、上りデータ待ち受け処理となる（ステップＳ７）。続いて、基地局１０は、上りデータ受信が有るか否かを判定する（ステップＳ８）。この判定の結果、受信が有れば上りデータ受信処理を行い（ステップＳ９）、上りデータ受信処理を終了する（ステップＳ１０）。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態による無線通信システムを説明する。第２実施形態による無線通信システムの構成は、図１に示す構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。図４は、第２実施形態による無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。図５は、第２実施形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートである。また、表２に第２実施形態における管理パラメータの一例を示す。

次に、図４を参照して、管理パラメータとシーケンスについて説明する。基地局１０は、下りビーコン信号送信間隔Ｍ２、上りビーコン信号送信間隔Ｎ２、および上りデータ送信可能時間Ｐ２を保持している。上りデータ送信可能時間Ｐ２は、下りビーコン信号を送信してから上りデータの送信処理が完了するまでの想定時間である。下りビーコン信号送信間隔Ｍ２に基づいて下りビーコン信号の送信タイミングを管理して下りビーコン信号の送信を行い、さらに上りビーコン信号送信間隔Ｎ２に基づき、端末から送信される上りビーコン信号の受信タイミングを管理している。基地局において、サーバ等から送信される下りデータ（宛先：端末１）を受信した場合、次の下りビーコン信号の送信タイミングで下りビーコン信号の送信判断を行う。

送信判断は、基地局１０の下りビーコン信号送信時に通信中またはシーケンス中であるか、さらに下りビーコン信号送信時に対する空き時間から判断する。下りビーコン信号の送信タイミングから、当該の端末１の上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間Ｙ２を算出し、当該空き時間Ｙ２と上りデータ送信可能時間Ｐ２を比較する。当該空き時間Ｙ２が上りデータ送信可能時間Ｐ２よりも長い場合、当該端末１の上りビーコン信号の受信タイミングまでに上りデータ送信処理を完了することが想定されるため、下りビーコン信号の送信を行う。この時に、端末２が上りデータの送信処理を行うために下りビーコン信号を待っている状態ならば、端末２の上りデータ送信処理が可能となる。従って、基地局がサーバから下りデータを受信した後でも、当該端末１の上りビーコン信号の受信タイミングまでの間に下りビーコン信号の送信を行うことで、上りデータ通信処理を行うことができる。

空き時間Ｙ２が上りデータ送信可能時間Ｐ２よりも短い場合、上りビーコン信号と上りデータ送信処理が衝突してしまう。上りビーコン信号は定期的に行っており、その送信間隔Ｎ２を管理しているため、端末１の下りデータ送信処理と上りデータ受信処理が衝突することを避けるために、当該タイミングで下りビーコン信号の送信処理を行わずに、次の下りビーコン信号送信のタイミングまで待って送信する。または端末１の下りデータ送信処理を完了した後に下りビーコン信号の送信処理を行ってもよい。以上より、空き時間Ｙ２を管理することで、端末１の下りデータ送信処理と上りデータ送信処理の衝突を回避することが可能となる。

次に、図５を参照して、第２実施形態による基地局１０の処理動作を説明する。まず基地局１０は、下りデータ送信要求あった時点で（ステップＳ１１）、下りビーコン信号送信判断を行う（ステップＳ１２）。そして、基地局１０は、下りビーコン信号送信可能か否かを判定する（ステップＳ１３）。この判定の結果、送信可能でなければ、基地局１０は、下りビーコン信号送信処理を行い（ステップＳ１４）、下りデータ送信完了となる（ステップＳ１５）。

一方、下りビーコン信号が送信可能であれば、基地局１０は、下りビーコン信号送信処理を行う（ステップＳ１６）。そして、基地局１０は、上りデータ待ち受け処理となる（ステップＳ１７）。続いて、基地局１０は、上りデータ受信が有るか否かを判定する（ステップＳ１８）。この判定の結果、受信が有れば上りデータ受信処理を行い（ステップＳ１９）、ステップＳ１２に戻って処理を繰り返す。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態による無線通信システムを説明する。第３実施形態による無線通信システムの構成は、図１に示す構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。図６は、第３実施形態による無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。図７は、第３実施形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートである。また、表３に第３実施形態における管理パラメータの一例を示す。

次に、図６を参照して、管理パラメータとシーケンスについて説明する。基地局１０は、下りビーコン信号送信間隔Ｍ３、上りビーコン信号送信間隔Ｎ３、下りデータ受信間隔Ｏ３、上りビーコン信号の送信割合Ｓ３、上りデータ送信可能時間Ｐ３、および下りデータ通信可能時間Ｒ３を保持している。上りデータ送信可能時間Ｐ３は、下りビーコン信号を送信してから上りデータの送信処理が完了するまでの想定時間である。下りデータ通信可能時間Ｒ３は、下りデータ受信タイミングに合わせて、下りデータ送信要求信号を送信してから、下りデータ送信処理が完了するまでの想定時間である。あるいは、下りデータ受信タイミングに合わせて、下りデータを直接送信してもよいが、直接送信した場合において下りデータ送信処理が完了するまでの想定時間である。

下りビーコン信号送信間隔Ｍ３に基づき、下りビーコン信号の送信タイミングを管理して下りビーコン信号の送信を行い、さらに上りビーコン信号送信間隔Ｎ３に基づき、端末から送信される上りビーコン信号の受信タイミングを管理し、さらに下りデータ受信間隔Ｏ３に基づき、端末が下りデータ受信を行うタイミングを管理している。下りデータ受信間隔Ｏ３は、端末が上りビーコン信号の送信は間引いて、下りデータの受信処理のみを行うタイミングのことであり、上りビーコン信号受信間隔Ｎ３と端末が上りビーコン信号を間引く割合である上りビーコン信号の送信割合Ｓ３から下りデータ受信間隔Ｏ３を求めることができる。

基地局１０において、下りビーコン信号を送信する際に下りビーコン信号の送信判断を行う。下りビーコン信号送信タイミングから端末の上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間Ｙ３を算出し、当該空き時間Ｙ３と上りデータ送信可能時間Ｐ３を比較する。当該空き時間Ｙ３が上りデータ送信可能時間Ｐ３以上である場合、上りビーコン信号の受信タイミングまでに上りデータ送信処理を完了することが想定されるため、下りビーコン信号の送信を行う。このとき、上りデータを送信するために下りビーコン信号を待っている端末があれば、上りデータ送信処理を実施できる。空き時間Ｙ３が上りデータ送信可能時間Ｐ３より短い場合、上りビーコン信号と上りデータ送信処理が衝突してしまう。上りビーコン信号は定期的に行っており、その送信間隔Ｎ３を管理しているため、上りビーコン信号と上りデータ送信処理が衝突することを避けるために、当該タイミングで下りビーコン信号の送信処理を行わずに、次の下りビーコン信号送信のタイミングまで待って送信する。または上りビーコン信号の受信処理の完了を待って、下りビーコン信号の送信処理を行ってもよい。

さらに、図示しないサーバ等から送信される下りデータ（宛先：端末２）を受信した場合、端末２に下りデータを送信するタイミングは、端末２の上りビーコン信号受信タイミングを契機として所定時間経過した後、または下りデータ受信タイミングである。端末２の下りデータ受信タイミングにおいて下りデータの送信判断を行う。端末２の下りデータ受信タイミングからすべての上りビーコン信号受信タイミングに対する空き時間Ｙ４を算出し、当該空き時間Ｙ４と下りデータ通信可能時間Ｒ３を比較する。最も短い空き時間が下りデータ通信可能時間Ｒ３より短い場合、下りデータ通信処理と上りビーコン信号受信処理が衝突してしまう可能性が有るため、下りデータ通信を行わずに上りビーコン信号の受信処理を行い、端末２の下りデータ通信については次の下りデータ受信タイミングを待つ。最も短い空き時間でも下りデータ通信可能時間Ｒ３以上である場合、すべての端末の上りビーコン信号受信タイミングまでに下りデータ送信処理が完了すると想定されるため、下りデータ受信タイミングに合わせて下りデータ通信を行う。ただし、端末２の下りデータ受信タイミングより前に端末２の上りビーコン信号受信タイミングとなった場合には、上りビーコン信号の受信処理を行った直後に、下りデータ通信を行ってもよい。

また、端末２の下りデータ受信タイミングの前に下りビーコン信号の送信タイミングとなった場合、下りビーコン信号の送信判断を行う。下りビーコン信号の送信タイミングから、当該端末２の下りデータ受信タイミングまでの空き時間Ｙ５を算出し、上りデータ送信可能時間Ｐ３と比較を行う。当該空き時間Ｙ５が上りデータ送信可能時間Ｐ３よりも長ければ、端末２の下りデータ受信タイミングまでに上りデータ送信処理を完了することが想定されるため、下りビーコン信号の送信を行う。空き時間Ｙ５が上りデータ送信可能時間Ｐ３よりも短ければ、下りデータ通信処理と下りビーコン信号送信に伴う上りデータ通信処理が衝突してしまい、両方のデータ通信もエラーになってしまう可能性があるため、下りビーコン信号の送信処理を行わず、次の下りビーコン信号送信のタイミングまで待って送信する。または下りデータ通信処理を行い、その完了後に下りビーコン信号の送信処理を行ってもよい。

次に、図７を参照して、第３実施形態による基地局１０の処理動作を説明する。まず基地局１０は、下りデータ送信要求があると（ステップＳ２１）、下りデータ送信判断を行う（ステップＳ２２）。そして、基地局１０は、下りデータを送信可能か否かを判定する（ステップＳ２３）。この判定の結果、送信可能であれば、基地局１０は、上りビーコン信号の受信処理を行い（ステップＳ２４）、ステップＳ２２に戻って処理を繰り返す。

一方、下りデータが送信可能でなければ、基地局１０は、下りビーコン信号送信判断を行う（ステップＳ２５）。そして、下りビーコン信号が送信可能か否かを判定する（ステップＳ２６）。この判定の結果、送信可能でなければ、基地局１０は、下りデータ送信要求の送信処理を行う（ステップＳ２７）。続いて、基地局１０は、下りデータの送信処理を行い（ステップＳ２８）、下りデータ送信を完了する（ステップＳ２９）。

また、下りビーコン信号が送信可能であれば、基地局１０は、下りビーコン信号の送信処理を行った後（ステップＳ３０）、上りデータの待ち受け処理を行う（ステップＳ３１）。そして、基地局１０は、上りデータに受信が有るか否かを判定する（ステップＳ３２）。この判定の結果、上りデータが有れば、基地局１０は、上りデータの受信処理を行い（ステップＳ３３）、ステップＳ２２に戻って処理を繰り返す。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態による無線通信システムを説明する。第４実施形態による無線通信システムの構成は、図１に示す構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。図８は、第４実施形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートである。また、第３実施形態における管理パラメータは表３に示すパラメータと同様である。

次に、管理パラメータとシーケンスについて説明する。下りビーコン信号送信後、上りデータの待ち受け処理を行い、上りデータが送信されれば上りデータ受信処理を行い、上りデータが送信されなければ待ち受け処理を完了する。待ち受け処理を終了した後、次の下りビーコン信号送信判断を行う。下りビーコン信号送信判断では、次の下りビーコン信号送信タイミングから端末の上りビーコン信号の受信タイミングまたは当該端末２の下りデータ受信タイミングまでの空き時間Ｙ３およびＹ５を算出し、空き時間Ｙ３およびＹ５が上りデータ送信可能時間Ｐ３よりも長い場合、下りビーコン送信処理を行う。

空き時間Ｙ３およびＹ５が上りデータ送信可能時間Ｐ３よりも短い場合、当該タイミングでは下りビーコン信号を送信できないので、下りビーコン信号の送信前倒し処理が可能かを判断する。端末の上りビーコン信号の受信タイミングまたは当該端末２の下りデータ受信タイミングまでの空き時間Ｙ３およびＹ５が上りデータ送信可能時間Ｐ３よりも長くなるための下りビーコン送信タイミングを算出し、算出した下りビーコン信号送信タイミングで下りビーコン信号が送信可能であれば、下りビーコン信号の送信処理を行う。可能でなければ、上りビーコン信号受信処理、または当該端末２の下りデータ通信処理を行う。

次に、図８を参照して、第４実施形態による基地局１０の処理動作を説明する。まず、基地局１０は、下りビーコン信号を送信すると（ステップＳ４１）、上りデータの待ち受け処理を行う（ステップＳ４２）。そして、基地局１０は、上りデータの受信が有るか否かを判定する（ステップＳ４３）。この判定の結果、受信が有れば、基地局１０は、上りデータの受信処理を行う（ステップＳ４４）。

次に、基地局１０は、下りビーコン信号の送信判断を行う（ステップＳ４５）。そして、基地局１０は、下りビーコン信号を送信可能か否かを判定する（ステップＳ４６）。この判定の結果、送信可能であれば、基地局１０は、下りビーコン信号の送信処理を行い（ステップＳ４７）、ステップＳ４１に戻って処理を繰り返す。

一方、下りビーコン信号が送信可能でなければ、基地局１０は、下りビーコン信号送信を前倒し可能か否かを判定する（ステップＳ４８）。この判定の結果、前倒し可能であれば、基地局１０は、下りビーコン信号の送信タイミングを前倒しする処理を行い（ステップＳ４９）、下りビーコン信号を送信する処理を行う（ステップＳ５０）。そして、基地局１０は、ステップＳ４１に戻って処理を繰り返す。また、下りビーコン信号送信を前倒し可能でなければ、基地局１０は、上りビーコン信号を受信する処理を行う（ステップＳ５１）。

以上説明したように、基地局装置と１以上の端末装置とからなり、各装置が、定期的に自らのＩＤを含むビーコン信号を送信し、その直後に受信処理を行うとともに、保持しているデータの宛先となる装置からビーコン信号を受信した場合は、その直後に該データの送信処理を行う無線システムの基地局装置において、全ての端末装置が送信する上りビーコン信号の受信タイミングを保持し、基地局装置が送信すべき下りビーコン信号の送信タイミングから全ての端末装置の上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間を算出し、最短の空き時間が上りデータ送信可能時間以上である場合に下りビーコン信号を送信するようにした。

この構成によれば、ビーコン信号の送受信を待つ空き時間を必要最小限に抑えることができ、端末装置の収容数を向上させることが可能となる。

前述した実施形態における基地局１０の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、こ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してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや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。さらに「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、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前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。

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。

ビーコン信号を待つための空き時間を必要最小限に抑えて、端末の高収容を実現することが不可欠な用途に適用できる。

１、２、３・・・端末、１０・・・基地局、１１・・・通信部、１２・・・上りビーコン信号受信タイミング管理部、１３・・・下りビーコン信号送信タイミング管理部、１４・・・下りデータ受信タイミング管理部、１５・・・上りデータ通信空き時間算出部、１６・・・下りデータ通信空き時間算出部、１７・・・下りビーコン信号送信判定部、１８・・・下りデータ送信判定部

Claims

基地局装置と１以上の端末装置とを備え、前記基地局装置または前記端末装置が、定期的に自らのＩＤを含むビーコン信号を送信した直後に受信処理を行うとともに、保持しているデータの宛先となる前記基地局装置または前記端末装置からビーコン信号を受信した場合は、直後に前記データの送信処理を行う無線通信システムにおける基地局装置が行う無線通信方法であって、
全ての前記端末装置が送信する上りビーコン信号の受信タイミングを保持し、前記基地局装置が送信すべき下りビーコン信号の送信タイミングから全ての前記端末装置の上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間を算出し、最短の空き時間が上りデータ送信可能時間以上である場合に前記下りビーコン信号を送信するビーコン送信ステップを
有する無線通信方法。
前記端末装置への下りデータを受信した場合に、下りビーコン信号の送信タイミングから該端末装置への下りデータ送信が可能となるタイミングである上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間を算出し、該空き時間が上りデータ通信可能時間以上である場合、前記下りビーコン信号を送信することで上りデータ通信を可能とする制御を行い、前記空き時間が上りデータ通信可能時間より短い場合、前記下りビーコン信号の送信を行わずに前記上りビーコン信号を受信して下りデータ送信を行うデータ送信ステップをさらに有する請求項１に記載の無線通信方法。
前記端末装置から定期的に送信される前記上りビーコン信号の受信タイミングと、該上りビーコン信号の受信タイミングから算出される前記端末装置が前記ビーコン信号の送信を行わずに下りデータの受信処理のみを行う下りデータ受信タイミングとの双方のタイミングを保持し、前記下りビーコン信号の送信タイミングから全ての前記端末装置の前記上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間を算出し、最短の空き時間が上りデータ通信可能時間以上である場合に、下りビーコン信号を送信して上りデータ通信を可能とする制御を行う制御ステップをさらに有する請求項１に記載の無線通信方法。
前記端末装置への下りデータを受信した場合に、前記下りビーコン信号の送信タイミングから該端末装置の上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間または前記下りビーコン信号の送信タイミングから下りデータ受信タイミングまでの空き時間を算出し、該空き時間が上りデータ通信可能時間以上である場合、前記下りビーコン信号を送信することで上りデータ通信を可能とする制御を行い、前記空き時間が上りデータ通信可能時間より短い場合、前記下りビーコン信号の送信を行わず、前記端末装置からの前記上りビーコン信号を受信して前記下りデータ送信を行う請求項３に記載の無線通信方法。
前記下りデータ送信のタイミングから該データ送信対象の前記端末装置以外の端末装置からの上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間を算出し、該空き時間が下りデータ通信可能時間以上である場合に、前記下りデータ受信のタイミングで前記下りデータ通信を行い、前記下りデータ通信可能時間より短い場合、前記端末装置に対する前記下りデータ送信を行わずに次の前記下りデータ受信タイミングまで待機する請求項４に記載の無線通信方法。
前記下りビーコン信号が送信可能でないと判定された場合、前記下りビーコン信号の送信タイミングから前記上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間が、前記上りデータ通信可能時間以上になるように前記下りビーコン信号の送信タイミングを前倒しして、前記下りビーコン信号を送信する請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信方法。
基地局装置と１以上の端末装置とを備え、前記基地局装置または前記端末装置が、定期的に自らのＩＤを含むビーコン信号を送信した直後に受信処理を行うとともに、保持しているデータの宛先となる前記基地局装置または前記端末装置からビーコン信号を受信した場合は、直後に前記データの送信処理を行う無線通信システムにおける基地局装置であって、
全ての前記端末装置が送信する上りビーコン信号の受信タイミングを保持し、前記基地局装置が送信すべき下りビーコン信号の送信タイミングから全ての前記端末装置の上りビーコン信号の受信タイミングまでの空き時間を算出し、最短の空き時間が上りデータ送信可能時間以上である場合に前記下りビーコン信号を送信するビーコン送信手段を
備える基地局装置。