JP2009152899A - 無線端末、無線基地局、時刻配信システム及び時刻配信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】公衆無線網を用いて少ないトラフィックにて時刻配信を行う時刻配信システム、時刻配信装置及び時刻配信方法を提供する。
【解決手段】本発明の無線端末は、無線基地局から送信されるフレームを受信する受信手段と、フレームの送信された順番を示すフレーム通知番号から、時刻情報を取得する時刻情報取得部とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、メイン側のサーバの時刻情報をクライアント側の端末に配信し、情報システム全体における時刻情報の一元管理を行う公衆無線網における無線端末、無線基地局、時刻配信システム及び時刻配信方法。

従来から複数装置間における時刻合わせは、公衆無線網に接続して通信するために用いる構成を使用しない場合、装置内部に設けられたＧＰＳ（Global Positioning System）や電波時計を用いた時刻補正により行われている（（例えば、非特許文献１参照）。
また、複数装置間における時刻合わせは、公衆無線網に接続して通信するために用いる構成を使用しているものとして、データフレーム内による時刻の報知情報を組み入れて、各端末に対して時刻情報の配信をして時刻合わせを行っている（例えば、特許文献１参照）。
国立天文台報 Vol.２ No.４，1995年11月30日、「ＧＰＳによる時刻補正システム」，清水康広 特開２０００−２８６７８０号公報

しかしながら、非特許文献１に示す時刻補正システムにあっては、ＧＰＳや電波時計などの通信には不必要な機能構成を有する装置を組み込むため、装置の価格が上昇してしまう欠点がある。
すなわち、安価なセンサを端末として用いる場合、センサに正確に計時を行う時計を組み込むことはコスト的に困難である。
そのため、ＲＴＣが設けられていない、あるいは精度の低いＲＴＣを有するセンサを用いた場合、信頼性のある時刻情報を取得することができず、データ取得の時間を正確に把握するシステムを構成することができないという問題がある。

また、特許文献１の構成は、時刻情報をデータフレーム内に時刻情報を挿入して、端末に時刻の配信を行う場合、データ内に不要な情報を組み込むため、本来は不要なデータが入っているため、送信のデータ量が増加し、トラフィックに悪影響を与える欠点がある。
すなわち、携帯電話など、高速広帯域でなく小さい帯域を多くのユーザが分け合って利用する場合など、トラフィックを小さくすることが必要である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、公衆無線網を用いて少ないトラフィックにて時刻配信を行う時刻配信システム、時刻配信装置及び時刻配信方法を提供することを目的とする。

本発明の無線端末は、無線基地局から送信されるフレームを受信する受信手段と、前記フレームの送信された順番を示すフレーム通知番号から、時刻情報を取得する時刻情報取得部とを有することを特徴とする。

本発明の無線端末は、前記フレームが予め設定された時間周期に対応するフレーム長であることを特徴とする。

本発明の無線端末は、前記フレーム通知番号が予め設定された１日の区切りの時間に初期化されていることを特徴とする。

本発明の無線端末は、外部装置から時刻取得を指示する制御信号を入力する送受信手段をさらに有し、前記時刻情報取得部が前記制御信号を入力すると、前記時刻情報を前記外部装置に前記送受信手段を介して送信することを特徴とする。

本発明の無線端末は、外部装置から時刻取得を指示する制御信号を入力する入力手段と、他の外部装置に情報を送信する送信手段とをさらに有し、前記時刻情報取得部が前記制御信号を入力すると前記時刻情報を取得し、前記送信手段が前記他の外部装置に前記時刻情報を送信することを特徴とする。

本発明の無線端末は、前記外部装置から前記制御信号とともに付加情報が入力されると、前記送信手段が前記時刻情報とともに前記付加情報を前記他の外部装置に送信することを特徴とする。

本発明の無線端末は、時刻設定部と、該時刻設定部に設定された時刻と、前記時刻情報とを比較する制御部とをさらに有し、前記制御部が前記時刻と前記時刻情報とが一致したことを検出すると、送信手段を介して前記外部装置に対して前記時刻となったことを通知することを特徴とする。

本発明の無線端末は、時刻設定部と、該時刻設定部に設定された時刻と、前記時刻情報とを比較する制御部と、時間を計時する計時手段とをさらに有し、前記制御部が前記時刻と前記時刻情報との誤差が予め設定した閾値を超えたことを検出すると、前記計時手段の時刻を前記時刻情報とすることを特徴とする。

本発明の無線端末は、時刻設定部と、該時刻設定部に設定された時刻と、前記時刻情報とを比較する制御部と、時間を計時する計時手段とをさらに有し、前記制御部が前記時刻と前記時刻情報との誤差が予め設定した閾値を超えたことを検出すると、時刻情報取得部の時刻情報を取得する頻度を増加させることを特徴とする。

本発明の無線端末は、無線端末の各部を駆動する電圧を検出する制御部をさらに有し、制御部が前記電圧が予め設定された閾値電圧に比較して低くなることを検出すると、時刻情報取得部の時刻情報を取得する頻度を低下させることを特徴とする。

本発明の無線端末は、前記時刻情報取得部が前記初期化の回数を計数することにより、経過した日時を算出することを特徴とする。

本発明の無線基地局は、無線にて接続された無線端末に対して時刻情報を配信する無線基地局であり、無線端末が時刻を検出する、フレームの通知された順番を示すフレーム通知番号を有するフレームを、予め設定した時間周期に対応するフレーム長にて、該フレーム通知番号をインクリメントさせつつ生成する送信フレーム構成部と、前記フレームを前記時間周期毎に前記無線端末に対して送信する送信部とを有することを特徴とする。

本発明の無線基地局は、前記送信フレーム構成部が前記フレーム通知番号を予め設定された１日の区切りの時間に初期化することを特徴とする。

本発明の時刻配信システムは、無線基地局がフレームを予め設定した周期にて送信し、無線端末が該フレームから時刻を検出する時刻配信システムであり、前記無線基地局が、予め設定した周期にて前記フレームを前記無線端末に対し送信するクロック発信部を有し、前記無線端末が、前記無線基地局から送信されるフレームを受信する受信手段と、前記フレームの送信された順番を示すフレーム通知番号から、時刻情報を取得する時刻情報取得部とを有することを特徴とする。

本発明の時刻配信システムは、各無線端末に接続される外部装置と、該無線装置の認証を行う認証サーバとをさらに有し、前記外部装置が、前記無線端末から入力される時刻情報と、自身の秘密情報とを予め設定した関数により演算する第１の関数値演算部と該関数値演算部の演算結果をワンタイムパスワードとして、自身のＩＤ情報とともに前記認証サーバへ送信する制御部とを有し、前記認証サーバが、前記無線基地局の時刻と同期が取られた計時部と、登録されている外部装置のＩＤ情報に対応して秘密情報を記憶した記憶部から、認証を依頼した外部装置の秘密情報を読み出す秘密情報検出部と、読み出した秘密情報と、前記計時部の計時情報とを、前記外部装置と同一の関数より演算する第２の関数値演算部と、前記ワンタイムパスワードと第２の関数値演算部との演算結果とを比較する比較部とを有することを特徴とする。

本発明の時刻配信方法は、無線基地局がフレームを予め設定した周期にて送信し、無線端末が該フレームから時刻を検出する時刻配信方法であり、前記無線基地局が、予め設定した周期にて前記フレームを前記無線端末に対し送信するクロック発信過程と、前記無線端末が、前記無線基地局から送信されるフレームを受信する受信過程と、前記無線端末が、前記フレームの送信された順番を示すフレーム通知番号から、時刻情報を取得する時刻情報取得過程とを有することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、無線区間のフレームのフレーム長を単位時間と同じ長さとし、各フレームにフレーム番号を付与することにより、時刻配信を行うために必要な装置を無線端末に設けることなく、かつフレームに不必要なデータを付加することがないためにトラフィックを増加させることなく、時刻情報を容易に無線端末に送信することができる。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態による時刻配信システムを図面を参照して説明する。図１は同実施形態による時刻配信システムの構成例を示すブロック図である。
この図において、本実施形態における時刻配信システムはＴＥ（Terminal Equipment）１と、無線端末２と、無線基地局３と、ネットワーク４と、センサデータサーバ５とを有している。
上記ＴＥ１は、例えば、センサ装置等であり、無線端末２、無線基地局３及びネットワーク４を介してセンサデータサーバ５に対して測定データを送信する。
また、センサデータサーバ５は、ＴＥ１毎に対応して、それぞれの送信してきたセンサデータを記憶する記憶部を有し、ネットワーク４、無線基地局３及び無線端末２を介して制御データなどをＴＥ１に対して送信する。
上述した無線端末２及び無線基地局３の間の無線区間において伝達される情報は、前述したＴＥ１及びセンサデータサーバの間にて送受信されるデータと、無線端末２及び無線基地局３の間にて送受信される無線区間の制御に関するデータである。

次に、図１の時刻配信システムにおける無線基地局３を図２を用いて説明する。図２は本実施形態による無線基地局３の構成例を示すブロック図である。
この図において、無線基地局３は、アンテナ３１、無線信号処理部３２、送信フレーム構成部３３、時計制御部３４、クロック発信部３５、制御部３６、有線インターフェース３７を有している。
アンテナ３１は、無線端末２と間にて無線信号の送受信を行う。
有線インターフェース３７は、センサデータベースサーバ５とデータの送受信をネットワーク４を介して行う。

無線信号処理部３２は、上記アンテナが受信した無線信号の復調処理、あるいは上記アンテナから送信する無線信号の変調処理を行う。
クロック発振部３５は正確な周期のクロックを発振する手段を有し、該クロックを送信フレーム構成部３３及び時計制御部３４に供給する。
時計制御部３４は、上記クロック発振部３５から供給されるクロックを基に正確な時刻情報を出力する手段を有しており、送信フレーム構成部３３に時刻情報を通知する。
また、時計制御部３４は、送信フレーム構成部３３に対する時刻情報の通知を、予め設定された単位時間毎、あるいは送信フレーム構成部３３から時刻情報通知の要求があったときのみ行うようにしても良い。

また、無線基地局３にＧＰＳ等の正確な時刻を受信する手段を設け、クロック発振部３５のクロックで計数される、フレームの周期とする時間周期が設定された誤差となる時点にて、ＧＰＳから正確な時刻を受信し、時計制御部３４の時刻を修正するようにしても良い。上記クロックによる時間周期の誤差は、例えば、ＧＰＳによる時刻修正後に設定した時刻に、時計制御部３４の時刻が到達した時点にて、クロックの精度によるずれが積算されて誤差が発生したとして検出することが考えられる。

制御部３６は、無線基地局３内の各部を、例えば記憶部に記憶されているプログラムに従い制御する。
すわなち、制御部３６は、センサーデータサーバ５から有線インターフェース３７を介して受信したデータを送信フレーム構成部３３に送信する手段と、無線基地局３がＴＥ１から受信し、無線信号処理部３２にて復調後のデータをセンサーデータサーバ５に送信するために、ルーティングなどの制御を行う手段を有している。
また、制御部３６は、無線区間の制御のため、無線基地局３から無線端末２に送信する制御情報などを生成する手段を有する。この無線基地局３から無線端末２に送られる上記制御情報は、例えば、当該無線端末２に対するチャネル割り当てに関する情報などである。

送信フレーム構成部３３は、制御部３６から出力されたDownlink（無線基地局３→無線端末２）する情報を、送信フレームを構成する際、この送信フレームに格納（挿入）する手段を有している。
また、送信フレーム構成部３３は、上記時計制御部３４から単位時間毎に時刻情報の通知がある場合、受信した時刻情報をフレーム番号に変換する手段を有する。
一方、送信フレーム構成部３３は、自身が時計制御部３４に時刻情報の通知を要求し、時計制御部３４から時刻情報の通知を受ける場合、クロック発振部３５から供給されるクロックに基づいて、クロックの単位数が入力されることを検出することで、予め設定した時間が経過するタイミングを検出し、フレーム番号をインクリメント（１を加算）する手段を有する。
また、送信フレーム構成部３３は、クロック発振部３５から入力されるクロックにより、正確な周期により、作成した送信フレームを無線信号処理部３２へ出力する。

次に、図１の時刻配信システムにおける無線端末２を図３を用いて説明する。図３は本実施形態による無線端末２の構成例を示すブロック図である。
この図において、無線端末２は、アンテナ２１、無線信号処理部２２、制御部２３、フレーム番号・時計変換部２４、ＴＥ接続インターフェース２５を有している。
無線信号処理部２２は、当該無線端末２と無線基地局３との間において、アンテナ２１を介して送受信する無線信号の変復調を行う手段を有する。

制御部２３は、ＴＥ１からセンサーデータサーバ５に送信される情報として、ＴＥ接続インターフェース２５を介して自身に入力される情報を無線信号処理部２２に送信する手段と、センサーデータサーバ５からＴＥ１に対して送信する情報として、無線信号処理部２２を介して自身に入力される情報をＴＥ接続インターフェース２５に出力する手段を有する。
また、制御部２３は、無線区間の制御のため、無線端末２から無線基地局３に送信する制御情報を生成する手段を有している。この無線端末２から無線基地局３に送られる上記制御情報は、例えば、当該無線端末２に対するチャネル割り当てに関する情報などである。

また、制御部２３は、無線基地局３から報知された報知情報からフレーム番号に関する情報を抽出し、この抽出したフレーム番号をフレーム番号・時計変換部２４に通知する。この通知方法は、フレームが入力される毎に通知する、単位時間毎に通知する、あるいはＴＥ１から時刻情報の要求がなされたときに通知する等の何れでも良い。
さらに、制御部２３は、フレーム番号・時計変換部２４から時計情報が入力されると、ＴＥ接続インターフェース２５を介してＴＥ１に通知する手段を有する。

フレーム番号・時計変換部２４は、制御部２３から入力されるフレーム番号から現在時刻を示す時計情報を生成する。例えば、フレームが基準時間として１秒単位であると、フレーム番号を６０で割って「分」を求めて余りが「秒」となり、さらに「分」を６０で割って「時」を求めて余りが「分」となる。後述するように、日にちが変わる午前０時にフレーム番号を「０」とすることにより、受信したフレームからフレーム番号・時計変換部２４は、現在時刻を容易に求めることができる。
ＴＥ接続インターフェース２５は、ＴＥ１と有線で接続され、無線端末２及びＴＥ１の間にてデータの送受信を行う。

次に、本実施形態の時刻配信システムにおける上記無線基地局３と無線端末２との間の無線区間でのフレーム構成を図を参照して説明する。図４は本実施形態による時刻配信システムの上記無線区間におけるフレーム構成を示す概念図である。
本発明においては、フレーム長を一定の時間周期とし、時刻に合わせて送信している。以下で説明する本実施形態の構成においては、フレーム長を１秒周期として、無線基地局３において、クロック発振部３５が高精度な周期的なクロックを発生し、時計制御部３４がこのクロックにより計時することで、正確な１秒の時間周期にて送信フレーム構成部３３が図４に示す構成のフレームを無線信号処理部３２及びアンテナ３１を介して、無線端末２に対して発信する。

図４の構成において、本実施形態のフレームは、報知チャンネル１６１及びDownlinkユーザデータチャネル１６２があり、同一フレーム内に無線端末２から無線基地局３に対して送信されるUplinkユーザデータチャネル１６３が設けられた構成としている。そして、無線基地局３から位置登録された無線端末２に対して情報を送信する報知チャネル１６１には、すでに説明した各フレームの時系列に無線基地局３から発信された（送信された）順番を示すフレーム番号６１１が含まれている。
無線基地局３において、すでに述べたように、時計制御部３４はクロック発振部３５から出力される高精度な周期を有するクロックをカウントし、正確な時刻情報（日時の情報を含む）を生成する。

また、時計制御部３４は、１日の区切りの時間、例えば、フレーム長を１秒とした場合、日が変わる０：００：００（午前０時０分０秒）に初期化制御信号を通知する。
これを受けると送信フレーム構成部３３は、フレームに付加するフレーム番号を「０」に初期化し、次の初期化制御信号が入力されるまで、クロック発振器３５から入力されるクロックを計数し、フレーム長の時間周期となるカウント数が入力される毎にフレーム番号を「１」，「２」，…，「１０」，…，「１００」，…のようにインクリメントする。
これにより、無先端末２は、予め決められた時間に初期化され、その後に時間周期毎ににインクリメントされて入力されるフレーム番号により、正確な日時を得ることができる。

次に、第１の実施形態による時刻配信システムの動作例を図５を参照して説明する。図５は第１の実施形態による時刻配信の処理例を示すシーケンス図である。この図５において、ＴＥ１は周囲の環境などを測定するセンサとして説明する。図５は、時刻配信システムにおいて、公衆無線網にて無線基地局３と接続された無線端末２の動作説明であり、ＴＥ１が情報を取得したことを無線端末２に通知すると、この通知を契機として、無線端末２がフレーム番号から取得した時刻情報をＴＥ１に対して通知するシーケンスを示している。
無線基地局３は、すでに説明した時間周期のフレーム長を有するフレームにより、各無線端末２に対してフレーム番号を報知する（ステップＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、…）。

ステップＳ１において、ＴＥ１は、何らかの変化を検知し、センサ情報を取得する。
これにより、ステップＳ２において、ＴＥ１は、センサ情報を取得したことを示すセンサ情報取得通知を、無線端末２に対して送信する。
そして、ステップＴ１において、無線端末２における制御部２３は、センサ情報取得通知を入力すると、無線信号処理部２２を介して入力するフレームからフレーム番号を抽出し、このフレーム番号により時刻を算出し、時刻情報を取得する。
時刻情報を取得の後、ステップＴ２において、制御部２３はＴＥ接続インタフェース２５を介して、ＴＥ１に取得した上記時刻情報を通知する。

次に、第１の実施形態による時刻配信システムの他の動作例を図６を参照して説明する。図６は第１の実施形態による時刻配信の処理例を示すシーケンス図である。この図６において、図５の説明と同様に、ＴＥ１は周囲の環境などを測定するセンサとして説明する。
図６は、時刻配信システムにおいて、公衆無線網にて無線基地局３と接続された無線端末２の動作説明であり、ＴＥ１が取得したセンサ情報を無線端末２に通知すると、この通知を契機として、無線端末２がフレーム番号から時刻情報を取得し、上記センサ情報と時刻情報とを無線基地局３に対して送信するシーケンスを示している。
無線基地局３は、すでに説明した図５と同様に、時間周期のフレーム長を有するフレームにより、各無線端末２に対してフレーム番号を報知する（ステップＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、…）。
ステップＳ１において、ＴＥ１は、何らかの変化を検知し、センサ情報を取得する。
これにより、ステップＳ３において、ＴＥ１は、取得したセンサ情報（ＴＥ１の識別情報を含む）を、無線端末２に対して送信する。

そして、ステップＴ１において、無線端末２における制御部２３は、ＴＥ１からセンサ情報が入力されると、無線信号処理部２２を介して入力するフレームからフレーム番号を抽出し、このフレーム番号により時刻を算出し、時刻情報を取得する。
時刻情報を取得の後、ステップＴ２において、制御部２３は無線基地局３に対して、ＴＥ１から入力したセンサ情報と、自身が取得した時刻情報とを送信する。
例えば、この後、無線基地局３は、受信した上記センサ情報及び時刻情報とをセンサデータサーバ５へ送信する。
そして、センサデータサーバ５は、無線基地局３から出力された上記センサ情報及び時刻情報とを、ＴＥ１の記別情報に対応してデータベースに記憶する。

次に、第１の実施形態による時刻配信システムの他の動作例を図７を参照して説明する。図７は第１の実施形態による時刻配信の処理例を示すシーケンス図である。この図７において、図５の説明と同様に、ＴＥ１は周囲の環境などを測定するセンサとして説明する。
図７は、時刻配信システムにおいて、公衆無線網にて無線基地局３と接続された無線端末２の動作説明であり、ＴＥ１が取得したセンサ情報を無線端末２に通知すると、この通知を契機として、無線端末２がフレーム番号から時刻情報を取得し、取得した時刻情報を無線基地局３に対して送信するシーケンスを示している。
無線基地局３は、すでに説明した図５と同様に、時間周期のフレーム長を有するフレームにより、各無線端末２に対してフレーム番号を報知する（ステップＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、…）。

ステップＳ１及びＳ３は図６と同様のため、説明を省略する。
そして、ステップＴ１において、無線端末２における制御部２３は、ＴＥ１からセンサ情報が入力されると、無線信号処理部２２を介して入力するフレームからフレーム番号を抽出し、このフレーム番号により時刻を算出し、時刻情報を取得する。
時刻情報を取得の後、ステップＴ２において、制御部２３は無線基地局３に対して、自身が取得した時刻情報を送信する（この時刻情報とともに、ＴＥ１の識別情報も送信してもよい）。
例えば、この後、無線基地局３は、受信した上記時刻情報及びＴＥ１の識別情報をセンサデータサーバ５へ送信する。
そして、センサデータサーバ５は、無線基地局３から出力された上記時刻情報及び識別情報とにより、どの時刻にＴＥ１が変化を検知したかを、ＴＥ１の記別情報に対応してデータベースに記憶する。

次に、第１の実施形態による時刻配信システムの他の動作例を図８を参照して説明する。図８は第１の実施形態による時刻配信の処理例を示すシーケンス図である。この図８において、図５の説明と同様に、ＴＥ１は周囲の環境などを測定するセンサとして説明する。
図８は、時刻配信システムにおいて、公衆無線網にて無線基地局３と接続された無線端末２の動作説明であり、ＴＥ１が通知して欲しい時刻を無線端末２に通知すると、無線端末２がこの通知された時刻を設定時刻として記憶し、無線端末２がフレーム番号から時刻情報を継続的に取得し、取得した時刻情報と上記設定時刻とが一致するとＴＥ１に対して、通知を要求した時刻となったことを通知するシーケンスを示している。
無線基地局３は、すでに説明した図５と同様に、時間周期のフレーム長を有するフレームにより、各無線端末２に対してフレーム番号を報知する（ステップＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、…）。

ステップＳ４において、ＴＥ１は、センサ情報を取得するためのサンプリング時刻を知るため、無線端末２に対して通知して欲しい時刻を要求時刻として通知する。
これにより、無線端末２における制御部２３は、内部に上記要求時刻を設定し、無線信号処理部２２を介して入力するフレームからフレーム番号を抽出し、このフレーム番号により時刻を算出し、時刻情報を取得する。
時刻情報を取得の後、ステップＴ５において、制御部２３は、取得した時刻情報と、設定されている要求時刻との比較を行う。
そして、ステップＴ６において、制御部２３は、上記時刻情報が要求時刻と一致したことを検出すると、要求時刻となったことをＴＥ１に対して通知する。
これにより、ＴＥ１は、例えば、その時刻におけるセンサ情報を取得する。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態による無線端末２を図９を用いて説明する。図９は本発明の第２の実施形態による無線端末２の構成例を示すブロック図である。第２の実施形態による無線端末２は、フレーム番号が初期化された回数を計数し、電源が投入されてからの経過日時を算出する機能を有するものである。
図３に示す第１の実施形態と同様な構成には、同一の符号を付して説明を省略する。ＴＥ１、無線基地局３、ネットワーク４及びセンサデータサーバ５の構成は第１の実施形態と同様である。第２の実施形態が第１の実施形態の無線端末２と異なる点は、フレーム番号・時計変換部２４がフレーム番号カウンタ２６に置き換わっていることである。

以下、第１の実施形態の無線端末２と異なる構成及び動作のみを説明する。
制御部２３は、無線基地局３から送信されたフレームからフレーム番号に関する情報を抽出し、上記フレーム番号カウンタ２６へ出力する。
これより、フレーム番号カウンタ２６は、制御部２３から出力されるフレーム番号を、第１の実施形態におけるフレーム番号・時計変換部２４と同様にカウントし、時刻情報の生成を行っている。

そして、フレーム番号カウンタ２６は、上記フレーム番号が初期化されたことを検出、すなわちフレーム番号が「０」であることを検出すると、内部の初期化カウンタをインクリメント（１を加算）する。
例えば、フレーム番号が初期化される周期が２４時間毎である場合、フレーム番号カウンタ２６において、上記初期化カウンタのカウント値は、フレーム番号の入力が開始してから、すなわち無線端末２の電源を投入して動作が開始されたときから経過した日数及び時間を算出して示すこととなる。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態による無線端末２を図１０を用い、ＴＥ１を図１１を用い説明する。図１０は本発明の第３の実施形態による無線端末２の構成例を示すブロック図である。また、図１１は本発明の第３の実施形態によるＴＥ１の構成例を示すブロック図である。図３の第１の実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明を省略する。以下、第３の実施形態が第１の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
この第３の実施形態は、無線端末２あるいはＴＥ１が予め設定した周期にて、この周期が経過した時刻となると定期的に無線端末２がＴＥ１に対して通知をし、通知を受けたＴＥ１が内部に有するＲＴＣを現在時刻に更新する時刻情報更新機能を有する無線端末２に関するものである。

図１０における第３の実施形態による無線端末２が図３に示す第１の実施形態と異なる点は、通知タイミング検出部２７が設けられている点である。この通知タイミング検出部２７は、内部に設定フレーム番号が記録されたテーブルを有しており、制御部２３から入力されるフレーム番号が、設定フレーム番号と一致したことを検出すると、フレーム番号をフレーム番号・時計変換部２４へ出力する。
図１１において、ＴＥ１は、ＴＥ接続インターフェース１１、制御部１２、ＲＴＣ（Real Time Clock）１３及び情報収集部１４を有している。
ＴＥ接続インターフェース１１は、無線端末２と有線で接続され、無線端末２及びＴＥ１の間にてデータの送受信を行う。

ＲＴＣ１３は、内部のクロックにより時刻を計時するものであるが、ＴＥ１に設けられているものは価格を抑制するため、精度が低い場合が多い。
情報収集部１４はセンサ情報を取得し収集する機能を有しており、センサ素子などである。また、情報収集部１４は取得したセンサ情報を制御部１２へ出力する。
制御部１２はＲＴＣ１３の出力に対応して、上記センサ情報をＴＥ接続インタフェース１１を介して無線端末２へ送信する。

第３の実施形態による時刻配信システムの動作を以下に簡単に説明する。
無線端末２において、制御部２３は無線基地局３から送信されたフレームからフレーム番号に関する情報を抽出し、抽出したフレーム番号を通信タイミング検出部２７へ出力する。
フレーム番号が入力されると、通信タイミング検出部２７は、このフレーム番号が内部のテーブルに記憶されている設定フレーム番号（すなわち設定時刻）のいずれかと一致するか否かの検出を行う。

次に、通信タイミング検出部２７は、フレーム番号が上記テーブルのいずれかの設定フレーム番号と一致すると、このフレーム番号をフレーム番号・時計変換部２４へ出力する。
そして、フレーム番号・時計変換部２４は、すでに述べたようにフレーム番号を時刻情報に変換して、この時刻情報を制御部２７へ通知する。
時刻情報が入力されると、制御部２３は、この時刻情報を、ＴＥ接続インターフェース２５を介してＴＥ１へ送信する。
次に、ＴＥ１において、制御部１２は、ＴＥ接続インターフェース１１を介して、無線端末２から時刻情報が入力されると、ＲＴＣ１３の計時している時刻の時刻補正を行う。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態による無線端末２を図１２を用いて説明する。図１２は本発明の第４の実施形態による無線端末２の構成例を示すブロック図である。図３の第１の実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明を省略する。以下、第４の実施形態が第１の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
この第４の実施形態は、無線端末２が予め設定された周期にて、定期的に内部に有するＲＴＣの時刻補正を行うものであり、無線端末２内に搭載されたＲＴＣの誤差が閾値を超えたことを検出し、時刻情報受信頻度を変更する時刻更新機能を有する無線端末２に関するものである。

図１２における第４の実施形態による無線端末２が図３に示す第１の実施形態と異なる点は、ＲＴＣ２８及び設定手段２９が設けられている点である。このＲＴＣ２８は内部のクロックにより時刻を計時するものであるが、図１１にて述べたＲＴＣ１３と同様に、無線端末２に設けられているものは価格を抑制するため、精度が低い場合が多い。また、設定部２９は、外部インターフェースから入力される設定情報を内部に記憶する。この設定情報は、無線端末２においてＲＴＣ２８の時刻補正を行うタイミング（すなわち、時刻情報受信頻度）を示している。例えば、２時間おきにフレーム番号から時刻情報を得て、ＲＴＣ２８の計時している時刻の補正が行われる。

通知タイミング検出部２７は、内部に設定フレーム番号が記録されたテーブルを有しており、制御部２３から入力されるフレーム番号が、設定フレーム番号と一致したことを検出すると、フレーム番号をフレーム番号・時計変換部２４へ出力する。
図１１において、ＴＥ１は、ＴＥ接続インターフェース１１、制御部１２、ＲＴＣ（Real Time Clock）１３及び情報収集部１４を有している。
ＴＥ接続インターフェース１１は、無線端末２と有線で接続され、無線端末２及びＴＥ１の間にてデータの送受信を行う。

次に、図１３を用いて本実施形態の時刻情報頻度の更新処理を説明する。図１３は本実施形態における時刻情報頻度の更新処理の流れを示したシーケンス図である。
無線基地局３は、すでに説明した図５と同様に、時間周期のフレーム長を有するフレームにより、各無線端末２に対してフレーム番号を報知する（ステップＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、…、Ｆ１３、…）。
設定部２９は、工場出荷時あるいは外部インターフェースを介して入力される設定情報を制御部２３に設定する。

そして制御部２３は、内部の記憶部に上記設定情報（ＲＴＣ２８の時刻補正を行うタイミング：フレーム長を単位としてＮ時間周期として表される）を記憶して設定する。
そして、制御部２３は、上述した設定情報によって設定されたタイミングにて、無線基地局３から送信された（報知された）フレームから、フレーム番号に関する情報を抽出して、このフレーム番号をフレーム番号・時計変換部２２へ出力する。
これにより、フレーム番号・時計変換部２２は、入力されるフレーム番号を時刻情報に変換し、この時刻情報を制御部２３へ出力する。

また、制御部２３は、上述したフレーム番号・時計変換部２２からの時刻情報の取得に関する処理と並行し、ＲＴＣ２８から計時情報を取得する。
そして、ステップＤ１において、制御部２３は、ＲＴＣ２８から入力する上記計時情報と、フレーム番号・時計変換部２２から入力する上記時刻情報との差分、すなわち誤差を求める。
この誤差を求めた後、ステップＤ２において、制御部２３は、上記誤差と予め設定されている誤差規定値とを比較し、誤差がこの誤差規定値を超えているか否かの検出を行う。

検出が終了した結果、ステップＤ３において、制御部２３は誤差が誤差規定値を超えないことを検出した場合、内部に設定されている設定情報を変更、すなわち上記時刻情報受信頻度を低下させ、ＲＴＣ２８の計時精度にあった頻度とする。
図１３に示す時刻情報受信頻度の変更は、頻度を低下させるものであり、ステップＦ５以降のフレーム番号を受信しないため、無線信号処理部２２を駆動する必要がなく、制御部２３により無線信号処理部２２への電力の供給が停止（ＲＸの停止）されている。

一方、制御部２３は誤差が誤差規定値を超えたことを検出した場合、内部に設定されている設定情報を変更、すなわち上記時刻情報受信頻度を増加させ、ＲＴＣ２８の計時情報の精度を上げる。
そして、制御部２３は、設定情報の変更後、新たに変更されたタイミングにて、ＲＴＣ２８の時刻補正を行う。
上述した構成により、ＲＴＣ２８の精度に合わせて無線端末２のフレーム受信の頻度を調整し、時刻補正を行うことができ、不必要な精度にてフレームを受信する必要が無くなり、低消費電力化を容易に行うことができる。
また、誤差規定値を変更することにより、ＲＴＣ２８に対する要求精度を可変することができ、無線端末２のバッテリ容量に対応させ、また端末の設置環境に適合して任意の時刻補正の頻度を変更することができる。

次に、図１４を用いて本実施形態の時刻情報受信頻度の他の更新処理を説明する。図１４は本実施形態における時刻情報受信頻度の他の更新処理の流れを示したシーケンス図である。
無線基地局３は、すでに説明した図５と同様に、時間周期のフレーム長を有するフレームにより、各無線端末２に対してフレーム番号を報知する（ステップＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、…、Ｆ１３、…）。
設定部２９は、工場出荷時あるいは外部インターフェースを介して入力される設定情報を制御部２３に設定する。この設定情報は２種類ある。第１の時刻情報受信頻度は、無線端末２が商用電源から電力を供給される場合に対応しており、短い周期にてフレームを受信しても電力の低下が起こらないため、後述する第２の時刻情報受信頻度に対して高い頻度に設定されている（本実施形態においてはＮ＝１、１時間周期）。上記第２の時刻情報受信頻度は、電池（バッテリ）から電力を供給される場合に対応しており、短い周期にてフレームを受信すると電力の低下が起こるため、前述する第１の時刻情報受信頻度に対して少ない頻度に設定されている（本実施形態においてはＮ＝４、４時間周期）。

そして制御部２３は、内部の記憶部に上記２つの設定情報（ＲＴＣ２８の時刻補正を行うタイミング）を記憶して設定する。
そして、制御部２３は、上述した設定情報によって設定された第１または第２の時刻情報受信頻度のいずれかのタイミングにて、無線基地局３から送信された（報知された）フレームから、フレーム番号に関する情報を抽出して、このフレーム番号をフレーム番号・時計変換部２２へ出力する。
これにより、フレーム番号・時計変換部２２は、入力されるフレーム番号を時刻情報に変換し、この時刻情報を制御部２３へ出力する。

ステップＴ６において、無線端末２が商用電源に接続され、電力が商用電源から供給される。
このとき、制御部２３は、電圧センサ等により電力が上記商用電源から供給されていることを検出し、タイミングを第１の時刻情報受信頻度に変更する。
これにより、制御部２３は、１時間周期、すなわち無線基地局３からフレームが送信される毎に、このフレームを受信し、フレーム番号を抽出してフレーム番号・時計変換部２２へ出力する。
そして、フレーム番号・時計変換部２２は入力されるフレーム番号を時刻情報に変換して制御部２３へ出力する。時刻情報が入力されると、制御部２３は、この時刻情報によりＲＴＣ２８の計時情報を時刻補正する。
このとき、１時間周期毎、すなわち高い頻度にて時刻補正が行われるため、計時情報の精度を向上させることができる。

次に、ステップＴ７において、停電等において商用電源からの電力が供給されなくなると、電力の供給が商用電源から電池駆動に切り替わる。
そして、ステップＧ１において、制御部２３は電圧センサ等により電力が上記電池から供給されていることを検出する。
この検出結果により、ステップＧ２において、制御部２３は、時刻補正のタイミングを第１の時刻情報受信頻度から第２の時刻情報受信頻度に変更する（頻度を低下させる）。
これにより、図１４に示されるように、４時間周期に１度の時刻補正のためフレームが受信され、電力の消費量を低下させて電池（バッテリ）の寿命を延伸することができる。
すなわち、ステップＦ６，Ｆ７，Ｆ８，Ｆ９，Ｆ１０，Ｆ１１におけるフレームの受信を行わず、４周期毎のステップＦ８及びＦ１２にフレームの受信が行われ時刻補正が行われる。上記、ステップＦ６，Ｆ７，Ｆ８，Ｆ９，Ｆ１０，Ｆ１１において、無線信号処理部２２は動作していないため、電力消費を削減することができる。

次に、ステップＴ８において、停電状態が復旧して、電池駆動から商用電源駆動にきりかわる。
そして、ステップＨ１において、制御部２３は、電圧センサ等により電力が上記商用電源から供給されていることを検出する。
この検出結果により、ステップＨ２において、制御部２３は、時刻補正のタイミングを第２の時刻情報受信頻度から第１の時刻情報受信頻度に変更する（頻度を高くする）。
これにより、図１４に示されるように、４時間周期に１度の時刻補正から、１時間周期毎、すなわちステップＦ１３、Ｆ１４、…において時刻補正が行われるため、無線基地局３が送信されるフレームが全て受信され、こまめにＲＴＣ２８の時刻補正が行われるため、高い精度にてＲＴＣ２８が計時情報を出力することができる。

＜第５の実施形態＞
第５の実施形態による時刻配信システムを図１５を用いて説明する。図１５は本発明の第５の実施形態による時刻配信システムの構成例を示すブロック図である。図３の第１の実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明を省略する。以下、第５の実施形態が第１の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。無線端末２は図３に示す第１の実施形態における構成と同様である。
この第５の実施形態は、第１の実施形態による時刻配信システムにおいて、内蔵のＲＴＣを用いることなくパスワードを生成、すなわち無線基地局３から送信されるフレームにより得られる時刻情報によりパスワードを生成する構成に関するものである。

第１の実施形態と異なる点は、ＴＥ１がワンタイムパスワード（以下、パスワード）を生成する機能を有し、そのワンタイムパスワードを認証する認証サーバ６が設けられていることである。
図１６を用いて本実施形態による認証サーバ６の構成を説明する。図１６は認証サーバ６の構成例を示すブロック図である。
この図において、認証サーバ６は、有線インターフェース６１、比較部６２、制御部６３、ＩＤ情報検出部６４、関数値算出部６５、ＲＴＣ６６、秘密情報記憶部６７及び時刻同期部６８を有している。
上記時刻同期部６８は、ＮＴＰ（Network Time Protocol(RFC1305））、ＧＰＳや電波時計を用いても良い。

ＲＴＣ６６は、内部のクロックにより時刻を計時するものであり、すでに説明したＴＥ１や無線端末２に搭載されているＲＴＣに比較すると高精度である。
また、時刻同期部６８は、取得した正確な時刻情報を用いてＲＴＣ６６の計時情報の時刻補正を行う。
ＩＤ情報検出部６４は、認証サーバ６に登録されている各ＴＥ１のＩＤ情報が記憶された記憶部を有しており、新たなＩＤ情報の登録及びすでにあるＩＤ情報の検索処理を行う。
秘密情報記憶部６７には、上記ＩＤ情報に対応して各ＴＥ１固有の秘密情報が記憶されている。

ＴＥ１は無線端末２、無線基地局３及びネットワーク４を介してセンサデータサーバ５に対してＩＤ情報及びパスワードを送信する。このとき、センサデータサーバ５は、ＴＥ１の認証を行うため、入力されたＩＤ情報とパスワードとを、認証サーバ６へ送信する。
認証サーバ６において、制御部６３は、入力されたＩＤ情報を、登録されているか否かを検出するため、上記ＩＤ情報検出部６４に送信する。
ＩＤ情報検出部６４は、記憶部に記憶されているＩＤ情報の中に、制御部６３から入力されたＩＤ情報と一致するものがあるか否かの検出を行い、検出された場合に検出されたことを示す検出信号を制御部６３へ出力し、一方、検出されない場合に検出されなかたｔことを示す非検出信号を制御部６３へ出力する。

そして、制御部６３は、ＩＤ情報検出部６４から上記検出されたことを示す検出信号が入力されると、このＩＤ情報を関数値演算部６５に通知する。
上記関数値演算部６５は、入力されるＩＤ情報を秘密情報検出部６７に対して送信し、このＩＤ情報に対応する秘密情報の問い合わせを行う。
また、関数値演算部６５は、現在の時刻をＲＴＣ６６に問い合わせ、現在時刻を示す計時情報をこのＲＴＣ６６から入力する。
上記秘密情報検出部６７は、関数値演算部６５からの問い合わせに対応し、接続されたＩＤ情報と秘密情報とが対応して記憶されている記憶部において、問い合わせのＩＤ情報を検索し、このＩＤ情報に対応した秘密情報をこの記憶部から読み出し、読み出した秘密情報を関数値演算部６５へ出力する。

次に、関数値演算部６５は、秘密情報検出部６７から入力された秘密情報と、ＲＴＣから入力された計時情報との２つの情報に基づいて、予め内部に設定された設定関数にて演算を行い、演算結果としての関数演算値を制御部６３へ通知する。
制御部６３は、関数演算部６５から上記関数演算値が入力されると、この関数演算値とＴＥ１から受信したパスワードとの比較処理を行うため、関数演算値とパスワードとを比較部６２へ出力する。
そして、比較部６２は、制御部６３から入力される関数演算値とパスワードとが一致しているか否かの検出を行い、一致している場合には制御部６３に対して一致信号を出力し、一方、一致していないことを検出した場合には制御部６３に対して不一致信号を出力する。

検出が終了すると、制御部６３は、比較部６２から一致したことを示す一致信号が入力されると、認証結果としてＩＤ情報が認証されたことを示す認証成功信号を生成し、生成した認証失敗信号をこのＩＤ情報に対応するＴＥ１へ送信する。
一方、制御部６３は、認証結果としてＩＤ情報が認証されないことを示す認証失敗信号を生成し、生成した認証失敗信号をこのＩＤ情報に対応するＴＥ１へ送信する。

次に、図１７を用いて本実施形態による無線基地局３の構成を説明する。図１７は無線基地局３の構成例を示すブロック図である。図５に示す第１の実施形態と同様な構成に対しては同一の符号を付し、説明を省略する。以下、第１の実施形態における無線基地局３と異なる構成及び動作について説明する。
この図において、第５の実施形態における無線基地局３は、第１の実施形態に対して新たに時刻同期部３８が設けられている。
上記時刻同期部３８は、ＮＴＰ（Network Time Protocol(RFC1305））、ＧＰＳや電波時計を用いても良い。

この時刻同期部３８により、本実施形態の無線基地局３の時計制御部３４は、すでに説明した時刻同期部６８により時刻補正を行う認証サーバ６におけるＲＴＣ６６との時刻の同期をとることとなる。
したがって、送信フレーム生成部３３は、無線基地局３と認証サーバ６とで時刻同期がとられたタイミングにて、無線端末２に対してフレームを送信することとなる。
これにより、無線端末２は、フレームにおけるフレーム番号により生成される時刻情報を、認証サーバ６のＲＴＣ６６の計時情報と同期が取られたものとして生成する。
このため、伝送の遅れが入るものの、ＴＥ１が無線端末２から受信する時刻情報は認証サーバ６における計時情報と同期が取られた時刻となる。

次に、図１８を用い本実施形態によるＴＥ１の構成を説明する。図１８はＴＥ１の構成例を示すブロック図である。図１０に示す第３の実施形態と同様な構成に対しては同一の符号を付し、説明を省略する。以下、第３の実施形態におけるＴＥ１と異なる構成及び動作について説明する。
この図において、第５の実施形態におけるＴＥ１は、ＴＥ接続インターフェース１１、制御部１２，関数値算出部１５、秘密情報記憶部１６及びＩＤ情報記憶部１７を有している。
上記ＩＤ情報記憶部１７には、各ＴＥ１を識別するためのＩＤ情報、すなわち自身のＩＤ情報が記憶されている。また、秘密情報記憶部１６には、各ＴＥ１の秘密情報が記憶されている。

ＴＥ１は、センサデータサーバ５等にデータを送信する際、認証サーバ６に対し自身の認証処理を行う。
このとき、ＴＥ１において、制御部１２は、上記ＩＤ情報記憶部１７からＩＤ情報を読み出す。また、制御部１２は、無線端末２に対してＴＥ接続インターフェース１１を介して時刻情報を要求し、同様に無線端末２からＴＥ接続インターフェース１１を介して時刻情報を受信する。制御部１２は無線端末２から入力した時刻情報を、パスワードを生成するため、関数値算出部１５へ出力する。
関数値算出部１５は、制御部１２から時刻情報が入力されると、秘密情報記憶部１６から秘密情報を読み出し、内部に設定されている設定関数により、この時刻情報と秘密情報とを演算し、この演算結果を制御部１２へ通知する。

制御部１２は、ＴＥ１の認証を認証サーバ６に依頼するため、ＩＤ情報とパスワードとを認証サーバ６へ送信する。
ここで、関数値算出部１５に設定されている設定関数は、認証サーバ６における関数値算出部６５の設定関数と同一である。
また、認証サーバ６に登録されている場合、ＴＥ１のＩＤ情報はＩＤ情報検出部６４の記憶部に記憶されており、ＴＥ１の秘密情報は秘密情報検出部６７の記憶部にＩＤ情報に対応して記憶されている。
上述したように本実施形態によれば、計時手段を有さない無線端末２及びＴＥ１が、認証サーバ６に送信するワンタイムパスワードを生成することができる。

以下に、上述した時刻配信システムに適用されうる広域ユビキタスネットワークについて説明する。なお、広域ユビキタスネットワークについては、斎藤 洋、梅比良 正弘、守倉 正博、「広域ユビキタスネットワークインフラストラクチャに向けた考察」、電子情報通信学会論文誌 ２００５／１１ Ｖｏｌ．Ｊ８８−Ｂ Ｎｏ．１１等に記載されている。

広域ユビキタスネットワークは、携帯電話などの端末を携帯することを前提とした端末携帯型サービス、及び、人や物にセンサなどがくっついている環境を前提とした環境埋込型サービスの２つに大別される。前者では、人口普及率という点で成熟期にある携帯電話がベースになっているが、携帯電話をゲートウェイとして超小型センサなどを収容することも想定され、実際にはこれらの境界は明確ではない。

図１９は、現在想定されているユビキタスネットワークの構成を示す図である。
広域なネットワークインフラから見て、端末収容形態は、直接収容（直収）とゲートウェイを介しての収容の二つに分かれ、さらに後者はゲートウェイから先のネットワーク（「ローカルネットワーク」と記載）の形態で、ゲートウェイの端末収容とゲートウェイのネットワーク収容に分かれる。ゲートウェイの端末収容は、ローカルネットワーク内端末がゲートウェイとのみ通信する形態であり、ゲートウェイのネットワーク終了はローカルネットワーク内端末がローカルネットワーク内の他端末とも通信する形態である。

直収の場合、端末はエンドツーエンドの通信機能やネットワーク上のユニークなアドレスが必要となる。ゲートウェイ収容の場合、端末はゲートウェイとのみ（ゲートウェイの端末収容）、あるいは、ゲートウェイとローカルネットワーク内の他端末（ゲートウェイのネットワーク収容）と通信できればよい。したがって、ローカルなアドレスやローカルネットワーク内で好適な特殊なプロトコルなどの適用が容易である。ネットワーク収容と端末収容の差は、ローカルネットワーク内で利用するプロトコルに依存する。ネットワーク収容のためには、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，ＺｉｇＢｅｅなどのマルチホップを利用するかルーチングプロトコルを導入する必要がある。端末収容の方が簡単であるが、無線リンクを用いる場合、ひとつのローカルネットワークで物理的に広域エリアをカバーするにはネットワーク収容が必要である。
直収の場合のネットワークインフラは、現状では、携帯電話網が最有力である。ゲートウェイ収容の場合のネットワークインフラは、インターネットアクセスネットワークとインターネット・ＩＰ網、あるいは、携帯電話網と想定される。

広域ユビキタスネットワークでは、上述した現在想定されているユビキタスネットワークに対し、端末数に関する「スケール性」、物理的に広い範囲をカバーできる「広域性」、移動端末に対応できる「移動管理性」、端末数が多いことにより総端末コストの観点から機能が低く演算能力やメモリ容量に限界がある低能力端末が想定されるため、それらを収容可能とする「低能力端末のサポート」、多くの端末がネットワークに接続されるためネットワークコストを抑える「経済性」を備えることが必要となる。そのため、広域ユビキタスネットワークは、図２０に示されるような複合的なネットワークの集合により実現される。

次に、広域ユビキタスネットワークシステムの具体的な実現例を説明する。
図２１は、広域ユビキタスネットワークシステムの構成例を示す。同図において、広域ユビキタスネットワークシステムは、無線端末（本実施形態における無線端末
２）１０１と、該無線端末１０１との無線通信が可能なゲートウェイノード（以下、ＧＷノードと記す、本実施形態における無線基地局３。）１０２〜１０５と、無線端末１０１の位置情報を保持する位置登録データベース１０９とを有する移動体通信ネットワークと、無線端末１０１からのメッセージ送信先としてのパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと記す。）１１１、１１２が接続されるインターネット１１０とがインターネットゲートウェイ（以下、インターネットＧＷと記す。）１１３を介して接続されてなるネットワークシステムである。

また、該ネットワークシステムは、中継ノード１０６、１０７と、無線端末１０１ごとにあらかじめ定めた送信先である端末としてのＰＣ１０１のアドレスを保持する登録管理システム１０８を有している。
無線端末１０１と、ＰＣ１１１またはＰＣ１１２との間では、概略、次のように通信が行われる。
無線端末１０１からＰＣ１１１、またはＰＣ１１２へメッセージを送信する際には、ＧＷノード１０２〜１０５のいずれかは、無線端末１０１より無線フレームを受信すると、登録管理システム１０８にアクセスして、無線端末ごとにメッセージの送信先の端末アドレスを特定し、該特定した送信先の端末であるＰＣ１１１、またはＰＣ１１２宛にインターネットＧＷ１１３を介してメッセージを送信する。

また、ＰＣ１１１、またはＰＣ１１２より無線端末１０１へメッセージを送信する際には、インターネットＧＷ１１３は、位置登録データベース１０９にアクセスし、無線端末１０１のＩＤから位置情報を取得し、該取得した位置情報から該当するＧＷノード１０２〜１０５へメッセージを転送し、該ゲートウェイノードは、前記無線端末へ前記メッセージを転送する。

無線端末１０１は、ＧＷノード１０２〜１０５との間で無線通信が可能である。ＧＷノード１０２〜１０５、登録管理システム１０８及び位置登録データベース１０９は、中継ノード１０６、１０７を介して相互に接続しており、通信が可能である。無線端末１０１、ＧＷノード１０２〜１０５、登録管理システム１０８、位置登録データベース１０９及び中継ノード１０６、１０７は移動体通信ネットワークを構成している。

また、移動体通信ネットワークは、インターネットＧＷ１１３を介してインターネット１１０とも接続しており、インターネット１１０に接続するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１１１、１１２との通信も可能である。
ここでは、ＧＷノード１０２〜１０５、中継ノード１０６、１０７、インターネットＧＷ１１３は、すべてＩＰアドレスをもち、インターネット１１０を介してＰＣ１１１，１１２と通信可能としている。

無線端末１０１は、そのメッセージ送信先をあらかじめ定め、登録管理システム１０８に登録しておく。登録管理システム１０８は、図２２に示す｛無線端末ＩＤ、相手先アドレス｝の組を記憶する。ここでは、一例として無線端末１０１の送信先をＰＣ１１１とする。また、無線端末１０１は、移動時に位置登録が必要となる。

各ＧＷノード１０２〜１０５は、ページングエリア番号を無線報知し、無線端末１０１は、自分の保持するページングエリア番号と異なる番号を受信し、在圏エリアの変更を認識する。在圏エリアが変わると、無線端末１０１は、（１）自分の保持するページングエリア番号を更新し、（２）ＧＷノード・中継ノードを介して、自分の在圏するページングエリア番号（在圏エリア番号）を、位置登録データベース１０９に通知する。位置登録データベース１０９は、位置情報として図２３に示す｛無線端末ＩＤ、在圏エリア番号｝の組を記憶する。

次に、無線端末１０１からの情報送信の処理について説明する。無線端末１０１は、所定の起動条件（例えば、一定時間ごと、センシングしていたセンサ値がー定値を超えた場合など）を満たすと、あらかじめ定められた通信相手（例えば、ＰＣ１１１）に対して、自ＩＤとセンシング情報をメッセージとして無線フレームに入れ、送信する。

ＧＷノード１０２〜１０５は、自エリア内に在圏すると推定される無線端末のＩＤとその相手先アドレス、参照時刻の組（在圏端末リスト、と呼ぶ）を保持する（図２４）。ＧＷノード１０２〜１０５は、上記無線フレームを受信し、受信メッセージ中の無線端末ＩＤが在圏端末リストにあるか、チェックする。なければ、登録管理システム１０８にアクセスし、当該無線端末ＩＤに対する相手先アドレスを照会する。（照会しても該当端末がない場合、不正端末であるので、受信したメッセージを廃棄する。）

そして、現在時刻を参照時刻とし、無線端末ＩＤと照会して得た相手先アドレスの組を在圏端末リストに加える。（これにより、在圏エリア変更なしの場合、登録管理システム１０８ヘの照会なしに、相手先アドレスを把握できる。）
在圏端末リストに、もともとあった場合は、参照時刻を現在時刻に更新して保持する。

こうして得た相手先アドレスを着アドレスにし、発アドレスをＧＷノードアドレスとし、メッセージをペイロードに入れたＴＣＰ／ＩＰパケットにより、相手先に送る。このとき、メッセージは保持する。
上記ＴＣＰ／ＩＰパケットを受信したＰＣは、メッセージを取り出し、ＧＷノードにＡＣＫを返送する。上記ＡＣＫを受信したＧＷノードは、ＩＰアドレスから、対応する保持しているメッセージを特定し、それを消去する。

また、在圏端末リストの参照時刻が、現在時刻からあらかじめ定められたタイムアウトとなる時点より、古くなった場合、当該｛無線端末のＩＤとその相手先アドレス、参照時刻の組｝を削除する。

なお、図２１のネットワークの無線端末１０１を本発明の無線端末２として、ＧＷノード１０２〜１０５を無線基地局３として、ＰＣ１１１、１１２をセンサデータサーバ５として、インターネット１１０をＮＷ４として考えることができる。

なお、図１におけるＴＥ１，無線端末２，無線基地局３及び認証サーバ６各々の機能を実現するためのそれぞれの動作を記述した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、実行することにより各処理を行ってもよい。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、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。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が送信された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（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。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良い。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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

本発明の第１から第４の実施形態による時刻配信システムの構成例を示す概念図である。 本発明の第１の実施形態による無線基地局３の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態による無線端末２の構成例を示すブロック図である。 本発明の各実施形態における無線基地局３が送信するフレームの構成を示す概念図である。 本発明の第１の実施形態による時刻配信の処理例を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態による時刻配信の他の処理例を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態による時刻配信の他の処理例を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態による時刻配信の他の処理例を示すシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態による無線端末２の構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態による無線端末２の構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態によるＴＥ１の構成例を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態による無線端末２の構成例を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態による時刻情報受信頻度の更新の処理例を示すシーケンス図である。 本発明の第４の実施形態による時刻情報受信頻度の更新の他の処理例を示すシーケンス図である。 本発明の第５の実施形態による時刻配信システムの構成例を示す概念図である。 本発明の第５の実施形態による認証サーバ６の構成例を示す概念図である 本発明の第５の実施形態による無線基地局３の構成例を示すブロック図である。 本発明の第５の実施形態によるＴＥ１の構成例を示すブロック図である。 現在想定されているユビキタスネットワークを示す図である。 広域ユビキタスネットワークインフラストラクチャを示す図である。 広域ユビキタスネットワークの構成例を示す図である。 図２１に示したネットワークシステムにおける登録管理システムの記憶内容を示す説明図である。 図２１に示したネットワークシステムにおける位置登録データベースの記憶内容を示す説明図。 図２１に示したネットワークシステムにおけるＧＷノードの記憶内容を示す説明図である。

符号の説明

１…ＴＥ
２…無線端末
３…無線基地局
４…ネットワーク（ＮＷ）
５…センサデータサーバ
６…認証サーバ
１１，２５…ＴＥ接続インターフェース
１２，２３，３６，６３…制御部
１３，２８，６６…ＲＴＣ
１５，６５…関数値算出部
１６…秘密情報記憶部
１７…ＩＤ情報記憶部
２１，３１…アンテナ
２２，３２…無線信号処理部
２４…フレーム・時計変換部
２６…フレーム番号カウンタ
２７…通知タイミング検出部
２９…設定部
３３…送信フレーム構成部
３４…時計制御部
３５…クロック発振部
３７，６１…有線インターフェース
３８，６８…時刻同期部
６２…比較部
６４…ＩＤ情報検出部
６７…秘密情報検出部
１０１…無線端末
１０２〜１０５…ＧＷノード
１０６、１０７…中継ノード
１０８…登録管理システム
１０９…位置登録データベース
１１０…インターネット
１１１、１１２…ＰＣ
１１３…インターネットＧＷ
１６１…報知チャネル
１６２…Uplinkユーザデータチャネル
１６３…Dwnlinkユーザデータチャネル
６６１…フレーム番号

Claims (16)

1. 無線基地局から送信されるフレームを受信する受信手段と、
   前記フレームの送信された順番を示すフレーム通知番号から、時刻情報を取得する時刻情報取得部と
   を有することを特徴とする無線端末。
2. 前記フレームが予め設定された時間周期に対応するフレーム長であることを特徴とする請求項１記載の無線端末。
3. 前記フレーム通知番号が予め設定された１日の区切りの時間に初期化されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線端末。
4. 外部装置から時刻取得を指示する制御信号を入力する送受信手段をさらに有し、
   前記時刻情報取得部が前記制御信号を入力すると、前記時刻情報を前記外部装置に前記送受信手段を介して送信することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線端末。
5. 外部装置から時刻取得を指示する制御信号を入力する入力手段と、
   他の外部装置に情報を送信する送信手段と
   をさらに有し、
   前記時刻情報取得部が前記制御信号を入力すると前記時刻情報を取得し、前記送信手段が前記他の外部装置に前記時刻情報を送信することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線端末。
6. 前記外部装置から前記制御信号とともに付加情報が入力されると、
   前記送信手段が前記時刻情報とともに前記付加情報を前記他の外部装置に送信することを特徴とする請求項５に記載の無線端末。
7. 時刻設定部と、
   該時刻設定部に設定された時刻と、前記時刻情報とを比較する制御部と
   をさらに有し、
   前記制御部が前記時刻と前記時刻情報とが一致したことを検出すると、送信手段を介して前記外部装置に対して前記時刻となったことを通知することを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載の無線端末。
8. 時刻設定部と、
   該時刻設定部に設定された時刻と、前記時刻情報とを比較する制御部と、
   時間を計時する計時手段と
   をさらに有し、
   前記制御部が前記時刻と前記時刻情報との誤差が予め設定した閾値を超えたことを検出すると、前記計時手段の時刻を前記時刻情報とすることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載の無線端末。
9. 時刻設定部と、
   該時刻設定部に設定された時刻と、前記時刻情報とを比較する制御部と、
   時間を計時する計時手段と
   をさらに有し、
   前記制御部が前記時刻と前記時刻情報との誤差が予め設定した閾値を超えたことを検出すると、時刻情報取得部の時刻情報を取得する頻度を増加させることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載の無線端末。
10. 無線端末の各部を駆動する電圧を検出する制御部をさらに有し、
    制御部が前記電圧が予め設定された閾値電圧に比較して低くなることを検出すると、時刻情報取得部の時刻情報を取得する頻度を低下させることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載の無線端末。
11. 前記時刻情報取得部が前記初期化の回数を計数することにより、経過した日時を算出することを特徴とする請求項３から請求項１０のいずれかに記載の無線端末。
12. 無線にて接続された無線端末に対して時刻情報を配信する無線基地局であり、
    無線端末が時刻を検出する、フレームの通知された順番を示すフレーム通知番号を有するフレームを、予め設定した時間周期に対応するフレーム長にて、該フレーム通知番号をインクリメントさせつつ生成する送信フレーム構成部と、
    前記フレームを前記時間周期毎に前記無線端末に対して送信する送信部と
    を有することを特徴とする無線基地局。
13. 前記送信フレーム構成部が前記フレーム通知番号を予め設定された１日の区切りの時間に初期化することを特徴とする請求項１２記載の無線基地局。
14. 無線基地局がフレームを予め設定した周期にて送信し、無線端末が該フレームから時刻を検出する時刻配信システムであり、
    前記無線基地局が、
    予め設定した周期にて前記フレームを前記無線端末に対し送信するクロック発信部を有し、
    前記無線端末が、
    前記無線基地局から送信されるフレームを受信する受信手段と、
    前記フレームの送信された順番を示すフレーム通知番号から、時刻情報を取得する時刻情報取得部と
    を有することを特徴とする時刻配信システム。
15. 各無線端末に接続される外部装置と、該無線装置の認証を行う認証サーバとをさらに有し、
    前記外部装置が、
    前記無線端末から入力される時刻情報と、自身の秘密情報とを予め設定した関数により演算する第１の関数値演算部と
    該関数値演算部の演算結果をワンタイムパスワードとして、自身のＩＤ情報とともに前記認証サーバへ送信する制御部と
    を有し、
    前記認証サーバが、
    前記無線基地局の時刻と同期が取られた計時部と、
    登録されている外部装置のＩＤ情報に対応して秘密情報を記憶した記憶部から、認証を依頼した外部装置の秘密情報を読み出す秘密情報検出部と、
    読み出した秘密情報と、前記計時部の計時情報とを、前記外部装置と同一の関数より演算する第２の関数値演算部と、
    前記ワンタイムパスワードと第２の関数値演算部との演算結果とを比較する比較部と
    を有することを特徴とする請求項１４に記載の時刻配信システム。
16. 無線基地局がフレームを予め設定した周期にて送信し、無線端末が該フレームから時刻を検出する時刻配信方法であり、
    前記無線基地局が、予め設定した周期にて前記フレームを前記無線端末に対し送信するクロック発信過程と、
    前記無線端末が、前記無線基地局から送信されるフレームを受信する受信過程と、
    前記無線端末が、前記フレームの送信された順番を示すフレーム通知番号から、時刻情報を取得する時刻情報取得過程と
    を有することを特徴とする時刻配信方法。

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