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JP4928486B2 - Wireless communication method, wireless communication system, and wireless terminal - Google Patents
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption in a radio terminal by reducing traffic in random access. <P>SOLUTION: A base station 30 determines the next polling timing to the radio terminal 40 for each radio terminal 40, and notifies the radio terminal 40 of the determined next polling timing. The radio terminal 40 selects one of a random access method and a polling method as a data transmission method according to the next polling timing notified by the base station 30. The radio terminal 40 stands by in a sleep state until the next polling timing, when transmitting data at the notified, next polling timing. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

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。 The present invention relates to a radio communication method , a radio communication system, and a radio terminal between a radio base station apparatus and a plurality of radio terminal apparatuses that transmit and receive data through a radio communication connection.

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。   In recent years, ubiquitous networks using short-range wireless communication systems such as wireless tags, Bluetooth, and Zigbee have begun to spread in fields centering on equipment control, transportation, distribution, environmental conservation, food / agriculture, earthquake monitoring, medical welfare, etc. Yes. In the future, with the development of applications and services, the number of users using this network is expected to increase. In view of this, a wide area ubiquitous network that can provide various applications, services, and the like to a larger number of users and that can expand the service area has attracted attention.

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。   FIG. 14 is a block diagram showing a schematic configuration of a wide area ubiquitous network. In the figure, a wide area ubiquitous network includes a server 1 for providing various services, a communication network (wired network) 2 to which the server 1 is connected, a base station 3 connected to the communication network 2, and a wide area. A plurality of existing wireless terminals 4-1, 4-2,..., 4-N (hereinafter referred to as a wireless terminal 4 when described as a representative wireless terminal). The wireless terminals 4-1, 4-2,..., 4-N are directly accommodated in the base station 3. Although a plurality of base stations 3 are connected to the wide area ubiquitous network, only one base station 3 will be described. The wireless terminal 4 in the wide area ubiquitous network is a battery-powered terminal having a low power consumption and a low function having only minimum functions such as data measurement and measurement data transmission.

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。   For this reason, the traffic from the wireless terminal 4 is characterized by (1) a small amount of data, (2) a relatively long transmission interval, and (3) a high periodicity with respect to data generation. Since there are a large number of such wireless terminals 4 under the control of one base station 3, there is a lot of uplink periodic traffic as traffic characteristics, and the total traffic tends to increase. Furthermore, since the purpose of the wide-area ubiquitous network is to collect data from as many wireless terminals 4 as possible, it is necessary to efficiently accommodate as many wireless terminals 4 as possible in one base station 3. Therefore, the wide area ubiquitous network requires a MAC (Medium Access Control) protocol that can realize a high throughput and a low transmission delay time while efficiently accommodating many low-function wireless terminals 4 in one base station 3. The

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。   As a MAC protocol that satisfies the above requirements, a dynamic slot assignment (DSA) method, which is one of centralized control methods with high resource utilization efficiency, is known. In the dynamic slot assignment, the base station 3 dynamically assigns a band (slot) according to a request from the wireless terminal 4. FIG. 15 is a conceptual diagram illustrating an example of a MAC frame in TDMA-TDD (Time Division Multiple Access-Time Division Duplex). The MAC frame is divided into a downlink and an uplink. The downlink includes a broadcast section and a demand assignment section, and the uplink includes a demand assignment (DA) section and a random access (RA) section. The demand assignment section is a bandwidth allocation region for each wireless terminal 4 or wireless link, and is an area that can be accessed without contention. On the other hand, the random access section is an area used by a plurality of wireless terminals 4 and is a contention-based access area.

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。   In order to transmit / receive data, control information, etc., Bch (Broadcast control channel), RFch (Random access Feedback channel), Fch (Frame control channel), Cch (Control channel: control channel), Dch (Data channel: data channel), and Rch (Random access channel) channels are used. Bch informs the radio terminal 4 of the attributes (base station ID, etc.) of the base station 3, and Fch uses the radio terminal 4 (in the demand assignment section in which slot allocation is performed for each radio terminal 4 (or radio link). In order to notify information on band allocation for each (or radio link) (for example, ID, allocation position, allocation amount, etc. that can identify the radio terminal 4 (or radio link) to which the band is allocated), the RFch uses random access information. (Random access result of previous frame, start position of random access in this frame, number of slots, etc.). Cch is control information for each wireless terminal 4 (or wireless link) such as a bandwidth request (Resource Request: RREQ) or ARQ (Automatic Repeat Request), and Dch is used to transmit and receive user data. Rch is a channel for random access, and is used for the radio terminal 4 to transmit the RREQ.

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。   As the dynamic slot allocation method, there is a method in which the wireless terminal 4 uses random access to make a bandwidth request to the base station 3. The random access method is widely applied as a dynamic slot allocation method because it can flexibly and efficiently accommodate non-periodic data generated in a burst manner. FIG. 16 is a sequence diagram illustrating an example of an uplink data transmission sequence using a random access method according to the related art. In the illustrated example, the base station 3 transmits Bch, RFch, and Fch in order from the beginning of the MAC frame. By receiving the RFch, the wireless terminal 4 under the base station 3 can know the random access start position and the number of slots in the frame.

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。
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
When transmitting data, the wireless terminal 4 transmits RREQ using Rch to request a band for transmission data. At this time, the wireless terminal 4 autonomously determines a back-off time that is a transmission standby time based on the Exponential back-off algorithm in order to avoid a collision with another wireless terminal. When the back-off time is completed, the wireless terminal 4 transmits the RREQ in the corresponding Rch slot. If there is a collision with Rch from another wireless terminal, it is retransmitted. When the base station 3 can correctly receive the RREQ, the base station 3 notifies the success of the RREQ reception by the RFch of the next frame, and assigns the Dch corresponding to the bandwidth request value from the RREQ. Further, in the next frame to which the Dch is assigned, an ARQ Cch for transmitting an arrival confirmation for the Dch to the wireless terminal 4 is assigned.
Development of 5 GHz band advanced wireless access (AWA) system -MAC / DCL function-, 2000, IEICE Society Conference, B-5-39, pp. 327

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。   However, in the dynamic slot allocation (DSA) method using random access according to the above-described prior art, many data are subordinate to the base station 3 at the time of data transmission from the wireless terminal 4, particularly at the time of RREQ transmission to the random access section. , 4-N exist and the access to the random access section is increasing, there is a high possibility that the Rch will collide and the overhead associated with the collision increases. To do. This overhead is a transmission waiting time based on the exponential back-off algorithm, and there is a problem that this deteriorates throughput characteristics. Furthermore, since the back-off operation and the transmission operation increase as the overhead increases, there is a problem that the power consumption of the wireless terminal is increased and the battery life is shortened.

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。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its object is to reduce random access traffic, improve the utilization efficiency of radio resources, and further reduce the power consumption of radio terminals. An object of the present invention is to provide a wireless communication method , a wireless communication system, and a wireless terminal capable of reducing the battery life and extending the battery life.

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。 In order to solve the above-described problem, the present invention is configured such that a plurality of radio terminals are connected to a base station through a common radio channel, and the base station assigns an allocation band among uplink communication bands in a radio frame as a demand assignment. In addition to managing the section and the remaining bandwidth as a random access section, the wireless terminal performs polling assignment to the wireless terminal, and the wireless terminal transmits a bandwidth request signal at an arbitrary timing in the random access section according to the assigned bandwidth. Data transmission is performed by either a random access method for performing data transmission, or a polling method for transmitting data in the bandwidth allocated for polling or the bandwidth allocated by transmitting a bandwidth request signal in the bandwidth allocated for polling. In the wireless communication method to be performed, the base station performs the following in each wireless terminal: A polling timing is determined, and the next polling timing is notified to each wireless terminal in advance, and the wireless terminal uses a random access method or a polling method as a data transmission method based on the notified next polling timing. In selecting either of the above, a request transmission timing when transmitting by the random access method and a request transmission timing or data transmission timing when transmitting by the polling method, whichever is earlier A data transmission method is selected .

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。   The present invention is characterized in that, in the above invention, when the wireless terminal performs request transmission or data transmission at the notified next polling timing, it waits in a sleep state until the next polling timing.

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。   According to the present invention, in the above invention, the wireless terminal transmits the transmission data including the generation time of the data, and the base station generates the data generation frequency in each of the wireless terminals included in the transmission data. The measurement is based on time, and the next polling timing is determined based on the measurement result.

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。   According to the present invention, in the above invention, the wireless terminal calculates a data generation period based on a data transmission frequency in the wireless terminal, and the transmission data includes the calculated data generation period and the generation time of the transmission data. The base station is notified, and the base station determines the next polling timing based on the notified data generation cycle and the generation time of the transmission data.

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。   According to the present invention, in the above invention, the wireless terminal transmits the transmission data including the generation time of the data, and the base station receives the generation time of the data received from the wireless terminal and the wireless terminal from the network side. The next polling timing is determined based on the data transmission cycle or transmission timing.

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。 In order to solve the above-described problem, the present invention is configured such that a plurality of wireless terminals are connected to a base station through a common wireless channel, and the base station assigns an allocation band among uplink communication bands in a radio frame. The demand assignment section and the remaining bandwidth are managed as a random access section, and polling assignment is performed for the wireless terminal. The wireless terminal is assigned by transmitting a bandwidth request signal at an arbitrary timing in the random access section. Data is either a random access method in which data is transmitted by a band, or a polling method in which data is transmitted in a band allocated by transmitting a band request signal in the band allocated for polling or data transmitted in the band allocated for polling. In a wireless communication system that performs transmission, the base station includes wireless terminals A polling timing notifying unit for determining a next polling timing in advance and notifying each radio terminal of the next polling timing in advance, the radio terminal as a data transmission method at the notified next polling timing; Based on this, when selecting either the random access method or the polling method, the request transmission timing when transmitting by the random access method, and the request transmission timing or data transmission timing when transmitting by the polling method And a selection means for selecting a data transmission method at an earlier timing .

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。
In order to solve the above-described problem, the present invention is configured such that a plurality of wireless terminals are connected to a base station through a common wireless channel, and the base station assigns an allocation band among uplink communication bands in a radio frame. While managing the demand assignment section and the remaining bandwidth as a random access section, determining the next polling timing in each wireless terminal, in advance, notifying each wireless terminal of the next polling timing, the wireless terminal, Random access method in which a bandwidth request signal is transmitted at an arbitrary timing in a random access section and data is transmitted using the allocated bandwidth, or whether the bandwidth is allocated by transmitting the bandwidth request signal in the polling allocated bandwidth. According to one of the polling methods for transmitting data in the bandwidth allocated for polling A said wireless terminal in a wireless communication method for performing chromatography data transmission, as the data transmission method, on the basis of the notified next polling time, when selecting one of the random access method or polling method, the random access A method of selecting a data transmission method at an earlier timing from a transmission timing of a request when transmitting by a method and a transmission timing of a request or a data transmission timing when transmitting by the polling method, A wireless terminal.

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。   According to the present invention, the base station determines the next polling timing in each radio terminal, notifies the radio terminal of the next polling timing in advance, and the radio terminal uses the next polling as a data transmission method. When the notification of timing is received, the data transmission by the polling method at that timing is selected, and when the notification of the polling timing is not received, the data transmission by the random access method is selected. Therefore, by allowing the wireless terminal to select data transmission by polling, it is possible to reduce random access traffic and improve the utilization efficiency of wireless resources.

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。   Further, according to the present invention, the wireless terminal is earlier between the transmission timing of the request when transmitting by the random access method and the transmission timing of the request or the data transmission timing when transmitting by the polling method. Select the timing data transmission method. Therefore, it is possible to reduce random access traffic by making it possible to select data transmission by polling while improving the utilization efficiency of radio resources.

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。   According to the present invention, when transmitting data at the notified next polling timing, the wireless terminal stands by in a sleep state until the next polling timing. Therefore, by allowing the wireless terminal to select data transmission by polling, it is possible to reduce random access traffic, improve the utilization efficiency of wireless resources, and further reduce the power consumption of the wireless terminal. Reduction and extension of battery life can be achieved.

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。   Further, according to the present invention, the wireless terminal transmits the transmission data including the generation time of the data, and the base station measures the data generation frequency at each wireless terminal based on the generation time included in the transmission data. Then, the next polling timing is determined based on the measurement result. Therefore, by allowing the wireless terminal to select data transmission by polling, it is possible to reduce random access traffic and improve the utilization efficiency of wireless resources.

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。   According to the present invention, the wireless terminal calculates a data generation cycle based on the data transmission frequency in the wireless terminal, and transmits the calculated data generation cycle and the transmission data generation time to the base station. The base station determines the next polling timing based on the notified data generation cycle and the transmission data generation time. Therefore, by allowing the wireless terminal to select data transmission by polling, it is possible to reduce random access traffic and improve the utilization efficiency of wireless resources.

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。   Further, according to the present invention, the wireless terminal transmits the transmission data including the generation time of the data, and the base station transmits the data generation time received from the wireless terminal and the data transmission period in the wireless terminal from the network side. Alternatively, the next polling timing is determined based on the transmission timing. Therefore, by allowing the wireless terminal to select data transmission by polling, it is possible to reduce random access traffic and improve the utilization efficiency of wireless resources.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

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。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. Note that portions corresponding to those in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In FIG. 1, the base station 30 is configured for each wireless terminal 40-1 to 40-N (hereinafter, described as a wireless terminal 40 when described as a representative wireless terminal) (or for each wireless link). A polling timing determination unit 30-1 that determines the next polling timing for the wireless terminal 40 and a polling timing notification unit 30-2 that notifies the wireless terminal 40 of the determined next polling timing are provided.

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。   In addition, the wireless terminal 40 includes a data transmission method selection unit 40-1-1 that selects either a random access method or a polling method. In FIG. 1, only the wireless terminal 40-1 is shown to include the data transmission method selection unit 40-1-1. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of wireless terminals 40 or all the wireless terminals 40- 1-40-N may be provided.

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。   Here, the polling method and the random access method will be described. There are two types of radio access methods for uplink data transmission: the polling method and the random access method. As shown in FIG. 16 described above, the random access method is usually a method in which the radio terminal 40 selects at the time of uplink data transmission, and therefore there is no processing performed by the base station 30 for the radio terminal 40.

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。   The base station 30 polls the bandwidth for uplink data transmission for each wireless terminal 40. In the present embodiment, in particular, the base station 30 notifies the wireless terminal 40 of information (polling information) about the next polling for each wireless terminal 40 in advance. Here, the polling information notified in advance includes polling timing information and polling channel information. The polling timing information is information that allows the radio terminal 40 to specify a frame in which the base station 30 next allocates a bandwidth for uplink data transmission to the radio terminal 40. The polling channel information is information regarding two types of channels Cch and Dch that the base station 30 allocates to the radio terminal 40 for uplink data transmission.

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。   Here, FIG. 2 is a sequence diagram showing a data transmission sequence of the RREQ polling method. FIG. 3 is a sequence diagram showing a data transmission sequence of the Data polling method. In the present embodiment, the RREQ Cch shown in FIG. 2 or the Data Dch shown in FIG. 3 is allocated to the polling channel. In the case of Dch, since Dch has a variable length, the Dch length is included in the channel information.

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。   FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the polling information notification process in the base station 30 according to the embodiment of the present invention. The polling information notification process is performed for each wireless terminal 40. First, the base station 30 calculates the polling timing for the next data for the radio terminal 40 (step Sa1). This is because (A1) a method of calculating from a measurement result in the base station 30, (A2) a method of calculating based on a polling cycle report from the wireless terminal 40, and (A3) data transmission in the wireless terminal 40 from the network side There is a method of calculating from a notification of a cycle or transmission timing.

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。
As a specific method,
In the case of (A1), the wireless terminal 40 transmits the transmission data including the generation time of the data, and the base station 30 starts from the generation time included in the plurality of transmission data transmitted from each wireless terminal 40. , Calculate the occurrence interval from the previous and next occurrence time, calculate the occurrence cycle from the occurrence interval (identify the average of the occurrence intervals as the occurrence cycle, identify the longest occurrence interval as the occurrence cycle), and finally received The next data generation time (polling timing) is determined by adding the data generation cycle calculated to the transmission data generation time.
In the case of (A2), the wireless terminal 40 calculates a polling period (data generation period) based on the data transmission frequency (data transmission period) in the wireless terminal 40, and the calculated polling period for the transmission data. And the generation time of the transmission data are notified to the base station 30, and the base station 30 sets the wireless terminal 40 at the generation time of the last received transmission data based on the notified data generation cycle and the generation time of the transmission data. The next data generation time (polling timing) is determined by adding the calculated data generation cycle.
In the case of (A3), the wireless terminal 40 transmits the transmission data including the generation time of the data, and the base station 30 transmits the generation time of the data received last from the wireless terminal 40 and the network side. The next data generation time (polling timing) is determined by adding the data generation cycle in the wireless terminal 40.

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。   Next, in the polling information notification process, a polling information generation process for creating polling information and determining the polling information notification timing is executed (step Sa2). As described above, the polling information includes polling timing information and polling channel information. The polling timing information includes (B1) the frame number itself, (B2) an offset value from the reference frame (the polling information notification frame), and (B3) a flag indicating the presence / absence of polling. The polling channel information includes the above-described RREQ Cch, Data Dch, and Dch length. Also, the notification timing of polling information includes (C1) a timing at which notification is possible immediately after the creation of polling information, and (C2) a specific frame.

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。   Next, the polling information is notified to the wireless terminal 40 at the polling information notification timing determined in the same process (step Sa3). At this time, as a notification method, there are a method of (D1) transmitting for each wireless terminal 40 and (D2) transmitting on a broadcast channel. In the MAC frame configuration shown in FIG. 15, transmission is performed using Cch / Dch in the downlink demand assignment (DA) section in the case of (D1) and using Bch in the case of (D2).

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。   5 and 6 are conceptual diagrams illustrating examples of polling information notification according to the present embodiment. In the present embodiment, the base station 30 receives data from the wireless terminal 40 in the frame F0, and sets the next data polling timing as the frame F7. In FIG. 5, the notification timing of polling information is the frame F1 immediately after reception described in (C1) above, and the polling timing information is the frame F7 in (B1) above or the offset (6) described in (B2) above. Is informed. The polling information is transmitted using the Bch described in (D2) above. In FIG. 6, the polling information notification timing is the frame before the polling described in (C2), and the flag (ON) described in (B3) is notified as polling timing information. This is different from FIG. The polling information is transmitted using the Bch described in (D2) as in FIG. In FIGS. 5 and 6, although the frames are continuous, this may be a wake-up frame when the wireless terminal 40 sleeps.

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。   Next, an embodiment in which prior notification of polling information at the base station is applied to wireless terminals with different wireless access methods will be described.

[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。
[First embodiment]
In the first embodiment, the radio terminal 40 preferentially uses a polling method for uplink data transmission. When receiving the prior notification of the polling information from the base station 30 as described above, the wireless terminal 40 applies the polling method to the next data transmission. In the first embodiment, in order to prioritize the polling method, the wireless terminal 40 performs the wireless access control process of FIGS.

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)。   FIG. 7 is a flowchart for explaining an operation performed by the wireless terminal 40 when receiving a polling information notification from the base station 30 in the first embodiment. The radio terminal 40 determines whether or not a random access (RA) method is set (step Sb1), and if set (YES in step Sb1), executes a random access (RA) stop process. Then, the back-off control is stopped (step Sb2). Next, polling setting processing is executed, and based on the received polling information, a polling frame is acquired from the notified polling timing information, and a polling channel is acquired from the polling channel information (step Sb3).

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。   Next, FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation that the wireless terminal 40 executes at the start of data transmission in the first embodiment. Here, the data transmission start means data transmission start accompanying data generation and buffering data transmission start accompanying data transmission completion. The wireless terminal 40 determines whether or not the polling setting process described with reference to FIG. 7 is performed (step Sc1), and if it is not set (NO in step Sc1), the random access (RA) method is set. As a process, back-off control is started (step Sc2). When data transmission by the random access (RA) method is completed, the selection of the random access (RA) method is cancelled.

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。   Next, FIG. 9 is a flowchart for explaining an operation performed by the radio terminal 40 during polling by the base station 30 in the first embodiment. The radio terminal 40 determines whether or not there is transmission data (step Sd1). If there is transmission data (YES in step Sd1), the RREQ Cch is polled, as shown in FIG. When the sequence and Dch for Data are polled, data is transmitted according to the sequence shown in FIG. 3 (step Sd2), and after the transmission is completed, the polling setting process is canceled (step Sd3). On the other hand, if there is no transmission data (NO in step Sd1), the polling setting process is canceled in step Sd3, and the process ends.

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。   In the first embodiment described above, since transmission by polling is prioritized, it is possible to enter a sleep state until the next polling frame after receiving the polling information notification. This can be realized by periodically providing a wake-up (Wake Up) frame that is activated and received from the sleep state, and matching the polling timing with the wake-up timing (usually, the base station 30 is a wireless terminal having a sleep function) 40, when downlink data is transmitted, a wakeup frame is periodically provided, and downlink transmission is performed in the wakeup frame). Thereby, even if transmission data occurs during sleep, it is not necessary to perform transmission by the random access method, and it is not necessary to start processing of the random access method, and it is possible to continue the sleep state. Power consumption can be reduced.

[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。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, the radio terminal 40 selects one of the random access method and the polling method for uplink data transmission that has an earlier access start time (that is, one that has a earlier timing until a request is transmitted). In the second embodiment, the radio terminal 40 performs the radio access control process of FIGS. 10 to 13 in order to select a radio access method.

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)。   FIG. 10 is a flowchart for explaining an operation performed by the wireless terminal 40 when receiving a polling information notification from the base station 30 in the second embodiment. Here, as in step Sb3 of FIG. 7 described in the first embodiment, the polling frame is acquired from the notified polling timing information and the polling channel is acquired from the polling channel information based on the received polling information. The polling setting process is executed (step Se1).

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)。   Next, FIG. 11 is a flowchart for explaining an operation executed by the wireless terminal 40 at the start of data transmission in the second embodiment. Here, as in step Sc2 of FIG. 8 described in the first embodiment described above, back-off control is activated as setting processing for the random access (RA) method (step Sf1).

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。   Next, FIG. 12 is a flowchart for explaining an operation executed by the radio terminal 40 during polling by the base station 30 in the second embodiment. This process is substantially the same as that of FIG. 9 described in the first embodiment, but differs in that a random access (RA) stop process is executed after executing a transmission process by polling. That is, the wireless terminal 40 determines whether or not there is transmission data (step Sg1). If there is transmission data (YES in step Sg1), the RREQ Cch is polled. When the data Dch is polled, data is transmitted according to the sequence shown in FIG. 3 (step Sg2), and after the transmission is completed, a random access (RA) stop process is executed and backoff is performed. Control is stopped (step Sg3), and then the polling setting process is canceled (step Sg4). On the other hand, if there is no transmission data (NO in step Sg1), the polling setting process is canceled in step Sg4, and the process ends.

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)。   Next, FIG. 13 is a flowchart for explaining an operation performed by the wireless terminal 40 when the back-off is completed in the second embodiment. When the back-off is completed, the wireless terminal 40 performs RREQ transmission by a random access (RA) method (step Sh1). When the transmission is completed, the random access (RA) setting is canceled (step Sh2). Next, it is determined whether or not the polling has been set (step Sh3). If polling has been set upon completion of transmission by the random access (RA) method (YES in step Sh3), the polling setting is changed. Release (step Sh4).

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。   In the second embodiment described above, the radio terminal 40 selects the one with the earlier access start time (that is, the one with the earlier time until the request is transmitted). When the RREQ is received from the wireless terminal 40 by the random access (RA) method, the polling is canceled.

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。   According to the above-described embodiment, the base station 30 notifies polling information to the radio terminal 40 in advance, and allows the radio terminal 40 to select data transmission by polling, thereby reducing random access traffic. can do. Thereby, the utilization efficiency of the radio | wireless resource by polling can be improved, and the low power consumption by the polling utilization which is lower power consumption than random access is realizable.

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。It is a block diagram which shows the structure of the radio | wireless communications system by embodiment of this invention. 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。It is a sequence diagram which shows the data transmission sequence of a RREQ polling method. 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。It is a sequence diagram which shows the data transmission sequence of a Data polling method. 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。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the polling information notification process in the base station 30 by embodiment of this invention. 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。It is a conceptual diagram which shows the polling information notification example by this embodiment. 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。It is a conceptual diagram which shows the polling information notification example by this embodiment. 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。5 is a flowchart for explaining an operation that is performed when the wireless terminal 40 receives a polling information notification from the base station 30 in the first embodiment. 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。5 is a flowchart for explaining an operation performed by the wireless terminal 40 at the start of data transmission in the first embodiment. 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。5 is a flowchart for explaining an operation performed by the radio terminal 40 during polling by the base station 30 in the first embodiment. 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。FIG. 10 is a flowchart for explaining an operation performed by the wireless terminal 40 when receiving a polling information notification from the base station 30 in the second embodiment. 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。In 2nd Example, it is a flowchart for demonstrating the operation | movement which the radio | wireless terminal 40 performs at the time of a data transmission start. 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。In 2nd Example, it is a flowchart for demonstrating the operation | movement which the radio | wireless terminal 40 performs at the time of the polling by the base station 30. FIG. 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。In 2nd Example, it is a flowchart for demonstrating the operation | movement which the radio | wireless terminal 40 performs when back-off completion. 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。It is a block diagram which shows the schematic structure of a wide area ubiquitous network. TDMA−TDDにおけるMACフレームの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the MAC frame in TDMA-TDD. 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。It is a sequence diagram which shows an example of the data transmission sequence of the uplink using a random access method by a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Server 2 Wired network 30 Base station 30-1 Polling timing determination part 30-2 Polling timing notification part 40-1 to 40-N Wireless terminal 40-1-1 Data transmission method selection part

Claims (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、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。
A plurality of radio terminals are connected to a base station through a common radio channel, and the base station manages an allocation band among uplink communication bands in a radio frame as a demand assignment section and the remaining bands as a random access section. Performing a polling assignment to a wireless terminal, wherein the wireless terminal transmits a bandwidth request signal at an arbitrary timing in the random access section and performs data transmission using the assigned band, or the polling assignment. In a wireless communication method for performing data transmission by either a bandwidth allocated by transmitting a bandwidth request signal in a band to be transmitted or a polling method for transmitting data in a bandwidth allocated for polling,
The base station determines the next polling timing in each wireless terminal, and notifies the wireless terminal of the next polling timing in advance,
When the wireless terminal selects either the random access method or the polling method based on the notified next polling timing as the data transmission method ,
The transmission timing of the request when transmitting by the random access method;
Request transmission timing or data transmission timing when transmitting by the polling method,
A wireless communication method , wherein a data transmission method at an earlier timing is selected .
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。
The wireless terminal is
The wireless communication method according to claim 1, wherein when request transmission or data transmission is performed at the notified next polling timing, the wireless communication method waits in a sleep state until the next polling timing.
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。
The wireless terminal is
Send the transmission data including the time of occurrence of the data,
The base station
2. The wireless communication according to claim 1, wherein the frequency of data generation at each wireless terminal is measured based on the time of occurrence included in the transmission data, and the next polling timing is determined based on the measurement result. Method.
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。
The wireless terminal is
Calculate a data generation period based on the data transmission frequency in the wireless terminal, and notify the base station of the calculated data generation period and the generation time of the transmission data to transmission data,
The base station
The wireless communication method according to claim 1, wherein a next polling timing is determined based on the notified data generation cycle and the generation time of the transmission data.
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。
The wireless terminal is
Send the transmission data including the time of occurrence of the data,
The base station determines a next polling timing based on a generation time of data received from a wireless terminal and a data transmission cycle or transmission timing in the wireless terminal from the network side. Wireless communication method.
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。
A plurality of radio terminals are connected to a base station through a common radio channel, and the base station manages an allocation band among uplink communication bands in a radio frame as a demand assignment section and the remaining bands as a random access section. Performing a polling assignment to a wireless terminal, wherein the wireless terminal transmits a bandwidth request signal at an arbitrary timing in the random access section and performs data transmission using the assigned band, or the polling assignment. In a wireless communication system for performing data transmission by either a band allocated by transmitting a band request signal in a band to be transmitted or a polling method for transmitting data in a band allocated for polling,
The base station includes a polling timing notifying unit that determines a next polling timing in each wireless terminal and notifies the wireless terminal of the next polling timing in advance.
When the wireless terminal selects either the random access method or the polling method based on the notified next polling timing as the data transmission method, the transmission timing of the request when transmitting by the random access method And a selection means for selecting a data transmission method at an earlier timing from a transmission timing of a request or a data transmission timing when transmitting by the polling method ,
A wireless communication system.
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。
A plurality of radio terminals are connected to a base station through a common radio channel, and the base station manages an allocation band among uplink communication bands in a radio frame as a demand assignment section and the remaining bands as a random access section. The next polling timing in each wireless terminal is determined, the next polling timing is notified to each wireless terminal in advance, and the wireless terminal transmits a bandwidth request signal at an arbitrary timing in the random access section. Either a random access method for transmitting data in the allocated band, or a polling method for transmitting data in the polled band or the band allocated by transmitting a band request signal in the polled band The wireless terminal in a wireless communication method for transmitting data by There is,
In selecting either a random access method or a polling method based on the notified next polling timing as a data transmission method ,
The transmission timing of the request when transmitting by the random access method;
Request transmission timing or data transmission timing when transmitting by the polling method,
A wireless terminal that selects a data transmission method at an earlier timing .
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