JP6603090B2 - 無線通信システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信端末からセルラーネットワーク（移動通信網）を介して確立された通信路によりデータが自発的にサーバーへ送信される無線通信システムに関し、通信端末の増大により移動体通信網内に保持される情報量の増大に伴うシステムの負荷を抑制する上で好適な無線通信システムに関するものである。

一般にセルラーネットワーク（移動通信網）においては、それぞれＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）と呼ばれる加入者識別子がＭＴＣ（Machine Type Communication）端末（以下、通信端末という。）につきそれぞれ割り当てられる。このＩＭＳＩは、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module Card）カード等を介して通信端末内に入力されることとなる。携帯電話網の加入者の識別は、各通信端末に割り当てられた電話番号のみならず、このＩＭＳＩを介して行われる。このＩＭＳＩに紐付けられる情報としては、無線端末のＩＰアドレス、在圏情報、ベアラＩＤ、外部ネットワーク情報、ＱｏＳ（Quality of Service）情報等であるが、これらの情報は、あくまでＩＭＳＩを介して通信端末毎に管理されることとなる。

このようなＩＭＳＩに紐付けられる各種情報は、通信端末の電源投入や、発着信に応じて更新、生成、削除が行われる。またこのＩＭＳＩに紐付けられる各種情報は、通信端末が特にデータを送受信していない場合においても、その接続状態を管理する必要がある。

ところで、近年において、人間の介在無しに自動車や家電等の機器同士が無線通信して情報交換を行うＭ２Ｍ（Machine to Machine）システムや、世の中に存在する様々な物体（モノ）に通信機能を持たせて自動認識や遠隔計測等を行うＩｏＴ（Internet of Things）が進展しつつある。その結果、大規模数の通信端末が、いわゆるセルラーネットワーク（移動通信網）を介して無線通信することが予想される。その結果、移動通信網に接続されたサーバーには、大規模な数の通信端末からデータが定期的に送信されることとなる。大規模な数の通信端末とサーバーとの通信を制御する移動通信網は、かかる通信量の増加に伴う膨大な制御処理を余儀なく行わざるを得なくなり、大量なハードウェアリソースを用意し、或いは高度な分散制御を実施する必要が生じる。

これらの問題点を解決するために、特許文献１において移動通信網と直接通信を行う通信端末を削減する技術が開示されている。この特許文献１の開示技術によれば、複数個の通信端末の中から他の通信端末のためのゲートウェイとして機能させるものを用意する。このゲートウェイとして機能する通信端末を介して他の複数の通信端末を束ねることができ、ひいては通信量を減らすことによる制御処理量の低減を図ることが可能となる。

特表２０１４−５１７５５３号公報

上述した特許文献１の開示技術によれば、移動通信網と直接通信を行う通信端末を削減することで、通信端末の発着信の際に発生する制御処理量の削減は可能である。しかしながら、この特許文献１の開示技術では、移動通信網の中に保持される通信端末の情報量を削減することができない。また特許文献１の開示技術によれば、ゲートウェイになる通信端末を用意し、これを介して他の複数の通信端末を束ねて制御する形態であるため、広範囲に亘り通信端末を展開する場合には、各領域においてそれぞれゲートウェイを設置する必要が生じてしまう。また、かかるゲートウェイの端末を設置するための設計が必要となり、実用化に向けた労力の負担が増加してしまうという問題点もある。

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、通信端末から移動通信網を介して確立された通信路によりデータが自発的にサーバーへ送信される無線通信システムにおいて、大規模な数の通信端末が移動通信網を利用する場合においても、当該移動通信網内にて取り扱われ、保持される情報量の増加を抑制することで、制御処理量を軽減させ、ひいてはシステムの負荷を抑制することが可能な無線通信システム及び方法を提供することを目的とする。

本発明者らは上述した課題を解決するために、通常は通信端末毎に互いに異なる番号が割り当てられるユニークな加入者識別子（ＩＭＳＩ）を、複数の通信端末間にて共用し時分割で順番に使用することで、移動通信網内にて取り扱われ、保持される情報量の増加を抑制できる無線通信システム及び方法を発明した。

第１発明に係る無線通信システムは、通信端末と、前記通信端末から移動通信網を介して通信路が確立されてデータが送信されるサーバーとを含む無線通信システムにおいて、複数の前記通信端末は、互いに同一のＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）が割り当てられ、前記移動通信網は、何れか一の前記通信端末における電源投入に伴う登録処理時又は通信端末が経由する基地局との間での通信路確立時において、当該通信端末に割り当てられているＩＭＳＩの使用状況を判別し、前記ＩＭＳＩが既に他の前記通信端末により使用中の場合には、再試行タイマー値を当該通信端末に送信し、前記ＩＭＳＩが他の前記通信端末により未使用の場合には、前記登録処理を継続し又は前記通信路の確立を実行し、前記再試行タイマー値を受信した当該通信端末は、当該タイマー値に記述されている時間経過後、前記登録処理又は前記通信路の確立を再試行し、前記移動通信網は、通信端末の移動管理や認証の処理を行うＭＭＥ（Mobility Management Entity）と、加入者情報を管理するデータベースとしてのＨＳＳ（Home Subscriber Server）とを有し、前記ＩＭＳＩが既に何れかの前記通信端末により既に使用中の場合には「使用中」を示すフラグを立て、前記ＩＭＳＩが何れかの前記通信端末により未使用の場合には「未使用」を示すフラグを立て、前記ＩＭＳＩの使用状況の判別を当該フラグに基づいて行い、前記ＩＭＳＩが他の前記通信端末の未使用による前記登録処理の継続又は前記通信路の確立を行う場合には、前記フラグを「未使用」か「使用中」に遷移させ、前記データの送信後、前記通信端末が経由する基地局との間で確立された通信路を解放した場合には、前記基地局から前記ＭＭＥに向けて、無線通信のための通信リソースを解放したことを示す信号を前記ＭＭＥへ送信し、前記ＭＭＥにより当該信号が転送されてきたＨＳＳにより、前記フラグを「使用中」から「未使用」に遷移させることを特徴とする。

第２発明に係る無線通信システムは、第１発明において、更に前記通信端末から前記サーバーに向けてデータの送信要求が行われた場合には、前記基地局から前記ＭＭＥに向けて、通信経路を確立・更新するための要求が記述された信号を送信し、前記ＭＭＥにより当該信号が転送されていたＨＳＳにより、ＩＭＳＩの使用状況を判別し、前記ＩＭＳＩが既に他の前記通信端末により使用中の場合には、使用不可である旨のメッセージを前記ＨＳＳから前記ＭＭＥに送信し、当該メッセージを受信したＭＭＥにより生成した再試行タイマー値を前記基地局を介して当該通信端末に送信し、前記ＩＭＳＩが他の前記通信端末により未使用の場合には、前記フラグを「未使用」か「使用中」に遷移させた上で、応答信号を前記ＨＳＳから前記ＭＭＥへ送信した上で前記通信路の確立を実行することを特徴とする。

第３発明に係る無線通信方法は、通信端末と、前記通信端末から移動通信網を介して通信路が確立されてデータが送信されるサーバーとを含む無線通信システムによる無線通信方法において、互いに同一のＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）が複数の前記通信端末に予め割り当てられ、何れか一の前記通信端末における電源投入に伴う登録処理時又は通信端末が経由する基地局との間での通信路確立時において、前記移動通信網により当該通信端末に割り当てられているＩＭＳＩの使用状況を判別し、前記ＩＭＳＩが既に他の前記通信端末により使用中の場合には、再試行タイマー値を当該通信端末に送信し、前記ＩＭＳＩが他の前記通信端末により未使用の場合には、前記登録処理を継続し又は前記通信路の確立を実行し、前記再試行タイマー値を受信した当該通信端末により、当該タイマー値に記述されている時間経過後、前記登録処理又は前記通信路の確立を再試行し、通信端末の移動管理や認証の処理を行うＭＭＥ（Mobility Management Entity）と、加入者情報を管理するデータベースとしてのＨＳＳ（Home Subscriber Server）とを有する前記移動通信網において、前記ＩＭＳＩが既に何れかの前記通信端末により既に使用中の場合には「使用中」を示すフラグを立て、前記ＩＭＳＩが何れかの前記通信端末により未使用の場合には「未使用」を示すフラグを立て、前記ＩＭＳＩの使用状況の判別を当該フラグに基づいて行い、前記ＩＭＳＩが他の前記通信端末の未使用による前記登録処理の継続又は前記通信路の確立を行う場合には、前記フラグを「未使用」から「使用中」に遷移させ、前記通信端末と前記サーバーとの間で確立された通信路が解放された場合には、前記基地局から前記ＭＭＥに向けて、無線通信のための通信リソースを解放したことを示す信号を前記ＭＭＥへ送信し、前記ＭＭＥにより当該信号が転送されてきたＨＳＳにより、前記フラグを「使用中」から「未使用」に遷移させることを特徴とする。

第４発明に係る無線通信方法は、第３発明において、更に前記通信端末から前記サーバーに向けてデータの送信要求が行われた場合には、前記基地局から前記ＭＭＥに向けて、通信経路を確立・更新するための要求が記述された信号を送信し、前記ＭＭＥにより当該信号が転送されていたＨＳＳにより、ＩＭＳＩの使用状況を判別し、前記ＩＭＳＩが既に他の前記通信端末により使用中の場合には、使用不可である旨のメッセージを前記ＨＳＳから前記ＭＭＥに送信し、当該メッセージを受信したＭＭＥにより生成した再試行タイマー値を前記基地局を介して当該通信端末に送信し、前記ＩＭＳＩが他の前記通信端末により未使用の場合には、前記フラグを「未使用」か「使用中」に遷移させた上で、応答信号を前記ＨＳＳから前記ＭＭＥへ送信した上で前記通信路の確立を実行することを特徴とする。

上述した構成からなる本発明によれば、共通のＩＭＳＩを複数の通信端末により互いに時間的に重複することなく共用することが可能となる。その結果、大規模な数の通信端末がコアネットワークを利用する場合においても、当該コアネットワーク内において取り扱われ、保持される情報量の増加を抑制することができ、制御処理量を軽減させ、ひいてはシステムの負荷を抑制することが可能となる。このため、通信量の増加に伴う膨大な制御処理を行う必要がなくなり、大量なハードウェアリソースを用意したり、或いは高度な分散制御を実施する必要性も無くなる。

特に上述したフラグテーブルを介してＩＭＩＳ毎にその使用状況を管理することにより、共通のＩＭＳＩを使用する通信端末２間において通信が時間的に重複しないように効率よく制御することが可能となる。

本発明を適用した無線通信システムのネットワーク構成図である。 （ａ）は、本発明を適用した無線通信システムの通信コンセプトを示す図であり、（ｂ）は、ＩＭＳＩが使用可能か否かを判別するためのフラグテーブルの例を示す図である。 本発明を適用した無線通信システムの動作のフローチャートである。 本発明を適用した無線通信システムの詳細なシーケンスの前半を説明するための図である。 本発明を適用した無線通信システムの詳細なシーケンスの後半を説明するための図である。

以下、本発明を適用した無線通信システムを実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明をする。

図１は、本発明を適用した無線通信システム１のネットワーク構成図を示している。無線通信システム１は、複数の通信端末２（通信端末２−１、２−２、２−３、・・）と、この通信端末との間で無線信号を送受信する基地局３を有する地域エリアネットワーク３０と、一又は複数の地域エリアネットワーク３０に接続されるコアネットワーク４と、コアネットワーク４に接続されるサーバー５とを備えている。

通信端末２は、いわゆるＭＴＣ（Machine Type Communication）端末であり、施設管理を始めとし、環境やインフラストラクチャー（電気、水、ガス等）をモニタリングするために配置されるものである。この通信端末２は、基本的には定位置に固定して使用されるものであるが、これに限定されるものではなく、自由に持ち運び可能なモバイル端末として構成されていてもよい。この通信端末２を地域毎に配設することにより、地域規模のネットワークを構成するようにしてもよい。通信端末２は、定期的又は不定期的にモニタリングした各種情報を一時的に格納し、これを所定間隔を以ってサーバー５へ送信することで情報のアップロードを行う。この通信端末２からサーバー５へのアップロードの間隔は、例えば数十分〜数時間間隔とされていてもよい。通信端末２は、一般的には、基地局３との間で無線通信が可能な携帯電話機やスマートフォン等で構成される携帯情報端末で構成される場合を想定しているが、これ以外に例えばタブレット型端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、その他いかなる電子機器で構成されていてもよい。

通信端末２は、各種処理を実行するためのアプリケーション２１に基づいて動作するものである。また通信端末２を構成するＵＥ（User Equipment）としては、外部から装入されるＳＩＭ（Subscriber Identity Module Card）カード２２と、このＳＩＭカード２２に接続される無線インターフェース２３とを備えており、さらに情報検出部２４と、これに接続される記憶部２５を備えている。この記憶部２５は、ＳＩＭカード２２並びに無線インターフェース２３にも接続されている。

ＳＩＭカード２２は、加入者を特定するためのＩＤ番号を始めとした各種情報が記述されたＩＣカードである。このＳＩＭカード２２には、ＩＭＳＩ (International Mobile Subscriber Identity) と呼ばれる加入者識別子が付与されている。このＩＭＳＩと電話番号とを結びつけることにより通信を可能とする。このＩＭＳＩは、携帯電話事業者と契約する際に発行され、ＳＩＭカード毎に固有の識別子とされる。このため、通常は、このＳＩＭカード２２が装入される一の通信端末２に一のＩＭＳＩが割り当てられることになり、逆に一のＩＭＳＩが複数の通信端末２に割り当てられることは無い。即ち、通常であれば複数の通信端末２−１、２−２、２−３、・・・があれば、互いに異なるＩＭＳＩ＃１、ＩＭＳＩ＃２、ＩＭＳＩ＃３、・・・が割り当てられる。但し、本発明では、図１に示すように、複数の通信端末２−１、２−２、２−３、・・・に対して互いに同一のＩＭＳＩ＃１が割り当てられることが前提となる。この複数の通信端末２−１、２−２、２−３、・・・への同一のＩＭＳＩ＃１の割り当ては、かかる同一のＩＭＳＩ＃１が割り当てられたＳＩＭカード２２を複数枚用意し、それぞれの通信端末２−１、２−２、２−３、・・・へ装入することで容易に実現できる。なお、上述した実施形態では、あくまでＩＭＳＩがＳＩＭカード２２に記憶される場合を例にとり説明をしたが、これに限定されるものではない。即ち、物理的なＳＩＭカード２２を実装することなく、ソフトＳＩＭ或いはEmbedded SIM（eUICC）等のようなソフトウェア的なＳＩＭを実装するようにしてもよい。

無線インターフェース２３は、基地局３と無線通信を行うために用いられるインターフェースである。この無線インターフェース２３は、使用する無線通信の規格に応じて各種符号化復号化処理、変調処理等を施す。無線インターフェース２３は、電波を送受信するためのアンテナも含まれる。

情報検出部２４は、サーバー５へ送信すべき情報を取得する。この情報検出部２４は、例えば、ＩＰアドレス、在圏情報、ベアラＩＤ、外部ネットワーク情報、ＱｏＳ（Quality of Service）情報等を取得するものであれば、無線通信可能なアンテナ等で具現化される。また、情報検出部２４は、電力の使用量や、通信端末２の使用状態、更にはユーザからの操作状態を判別するためのタッチパネルやメータ等で具現化される場合もある。また、この情報検出部２４は、現在の位置情報を取得する、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）であってもよい。情報検出部２４の各種検出動作は、アプリケーション２１に基づいて実行される。情報検出部２４は、この検出した各種情報を記憶部２５へ出力する。

記憶部２５は、情報検出部２４から送られてくる検出情報を一時的に記憶するためのストレージ、バッファ、メモリ等で構成される。記憶部２５に一時的に記憶された検出情報は、アプリケーション２１による制御の下で読み出されて、無線インターフェース２３を介して基地局３へと送信される。

基地局３の群から構成される地域エリアネットワーク３０は、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）や３Ｇ等の規格に基づいて通信端末２との間で通信を行う。地域エリアネットワーク３０を構成する基地局３は、それぞれ地域毎に配設されるものであり、その通信範囲内に位置する通信端末２を管理するための機器である。基地局３は、自身の通信範囲内にある通信端末２が無線通信を行う上でのいわゆる無線アクセスポイントとしての役割を果たし、更にその通信端末２がコアネットワーク４やサーバー５との間において通信を行う上でインターフェースとしての役割を果たすものである。即ち、基地局３は、これを介して通信端末２がコアネットワーク４やサーバー５との間でデータの送受信を行うことを可能とするものである。

コアネットワーク４は、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）４１と、ＨＳＳ（Home Subscriber Server）４２と、ＧＷ（Gateway）４３と、通信インターフェース４４とを備えている。図中の破線は、制御信号の送受信が行われる関係を示すものであり、図中の実線は、通信端末２とサーバー５との間で送受信されるデータの経路を示すものである。

ＭＭＥ４１は、通信端末２の移動管理、認証（セキュリティ制御）の処理を行う。即ち、このＭＭＥ４１は、係る処理を行う上では、ベアラの確立や開放、通信端末２の位置登録やハンドオーバー等の移動制御、認証処理を行う。またＭＭＥ４１は、ＧＷ４３へのデータの転送経路設定や変更指示等も行う。具体的には、ＧＷ４３を構成するＳ−ＧＷ、Ｐ−ＧＷ間の転送経路の設定処理等も行う。

ＨＳＳ４２は、加入者情報を管理するデータベースであり、通信端末２における各種の加入者プロファイル情報や、識別子、長期共有キー、各加入者が加入しているサービスプロファイル等が格納されている。また、このＨＳＳ４２は、通信端末２の位置情報や、解像度に関する情報も記録されている。これらの情報が通信端末２のアドレス情報とともにＨＳＳ４２に記録されている。

ＧＷ４３は、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷにより構成されている。Ｓ−ＧＷは、基地局３とコアネットワーク４とのパケットデータの授受を中継し、ＭＭＥ４１による制御の下で、通信のためのベアラリソースを確保する。

Ｐ−ＧＷは、通信インターフェース４４との通信を中継する。またこのＰ−ＧＷは、各通信端末２に対するＩＰ（Internet Protocol）アドレスの払出し、ベアラ確立時のパケット網への接続に関するユーザ認証、ＭＭＥ４１による指示に基づくサービスの品質を制御するためのＱｏＳ(Quality of Service)制御やアプリケーションプログラムを実行する上での各種データの作成等の処理を行う。また、Ｐ−ＧＷは、ＭＭＥ４１による制御の下で、通信のためのベアラリソースを確保する。

通信インターフェース４４は、ＧＷ４３から送信されてくるパケットデータを、サーバー５へ送信し、またサーバー５から送られてくるパケットデータをＧＷへ送信するための各種処理を行う。通信インターフェース４４は、例えば、ＭＴＣ-ＩＷＦ(Machine Type Communication Inter Working Function)、ＳＣＳ(Service Capability Server)等のようなＭ２Ｍ（Machine to Machine）用のノードとして具現化されるものであってもよい。

サーバー５は、コアネットワーク４の通信インターフェース４４を介して送信されてくるデータを記録するためのストレージで構成されている。このサーバー５は、既に記録されているデータを読み出してこれを通信インターフェース４４を介してコアネットワーク４へ送信する。

次に、上述した構成からなる無線通信システム１の動作について説明をする。図２（ａ）は、この無線通信システム１の通信コンセプトを示す図である。無線通信システム１では、先ず複数の通信端末２−１、２−２、２−３、・・・間において共通のＩＭＳＩ＃１を割り当てる。共通のＩＭＳＩ＃１を複数の通信端末２−１、２−２、２−３、・・間で割り当てるということは、例えば何れか一の通信端末２−１がＩＭＳＩ＃１を使用してコアネットワーク４やサーバー５と通信経路を確立して通信を行っている場合には、他の一の通信端末２−２等は、当該ＩＭＳＩ＃１を使用してコアネットワーク４やサーバー５と通信することができなくなる。実際にこの無線通信システム１では、互いに共通のＩＭＳＩ＃１が割り当てられた複数の通信端末２−１、２−２、２−３、・・間においてコアネットワーク４やサーバー５と同時に通信経路が確立されるのを防止するための制御を行う。

具体的には、仮に通信端末２−１がＩＭＳＩ＃１を使用してコアネットワーク４やサーバー５と通信経路の確立を試みる場合には、その通信を試みる時点ＡにおいてＩＭＳＩ＃１を他の通信端末２−２、２−３、・・・が使用して通信を行っているか否かを判別する。その結果、時点ＡにおいてＩＭＳＩ＃１を他の通信端末２−２、２−３、・・・が使用して通信を行っていない旨を判定した場合には、その時点ＡにおいてＩＭＳＩ＃１を自由に使用して通信経路を確立することができることを意味する。このため、通信端末２−１は、ＩＭＳＩ＃１を使用してコアネットワーク４やサーバー５と通信経路を確立して通信を行う。

これに対して、この通信端末２−１がＩＭＳＩ＃１を使用している時点Ｂにおいて他の通信端末２−２がＩＭＳＩ＃１を使用してコアネットワーク４やサーバー５と通信経路の確立を試みる場合も同様に、ＩＭＳＩ＃１を他の通信端末２−１、２−３、・・・が使用して通信を行っているか否かを判別する。その結果、時点ＢにおいてＩＭＳＩ＃１を他の通信端末２−１が使用して通信を行っている旨を判定することとなるため、その時点ＢにおいてＩＭＳＩ＃１を自由に使用して通信経路を確立することができないこととなる。かかる場合において、通信端末２−２は、所定時間経過後の時点ＣにおいてＩＭＳＩ＃１を使用してコアネットワーク４やサーバー５と通信経路の確立を試みることとなる。かかる場合においても同様に、時点ＣにおいてＩＭＳＩ＃１を他の通信端末２−１、２−３、・・・が使用して通信を行っているか否かを判別する。その結果、時点Ｃにおいて通信端末２−１がＩＭＳＩ＃１を使用した通信を完了しており、かつ他の通信端末２−３、・・がＩＭＳＩ＃１を未使用の場合には、ＩＭＳＩ＃１が使用可能な状態となるため、これを使用してコアネットワーク４やサーバー５と通信経路の確立を行い、通信を開始する。一方、時点Ｃにおいて通信端末２−１がＩＭＳＩ＃１を使用した通信を完了してないか、或いは他の通信端末２−３、・・がＩＭＳＩ＃１を使用して通信中の場合には、通信端末２−２は、所定時間経過後において再度同様に通信経路の確立を試みることとなる。

このような制御を行うことにより、複数の通信端末２−１、２−２、２−３、・・・間において共通のＩＭＳＩ＃１を割り当てる場合において、時間的に重複することなく互いに使用して通信経路を確立することができる。即ち、この無線通信システム１においては、複数の通信端末２−１、２−２、２−３間で時分割で共通のＩＭＳＩ＃１を順番に使用することが可能となる。

実際に、ＩＭＳＩ＃１が使用可能か否かを判別する際には、図２（ｂ）に示すようなフラグが記述されるフラグテーブルを用いて行うようにしてもよい。このフラグテーブルでは、各ＩＭＳＩ毎にフラグを立てることができるように設定されており、そのフラグは、他の通信端末により使用中か、或いは未使用かを示すものとされる。時点Ａでは、ＩＭＳＩ＃１は未使用のフラグを立てておくことで、通信端末２−１は当該ＩＭＳＩ＃１を使用して通信経路の確立を実現することが可能となる。また通信端末２−１がこのＩＭＳＩ＃１を使用して通信を行っている期間は、このＩＭＳＩ＃１のフラグを未使用から使用中に遷移させる。これにより、時点Ｂにおいて通信端末２−２がＩＭＳＩ＃１の使用状況を判別する際において、このテーブルのフラグを確認することにより、時点ＢにおいてＩＭＳＩ＃１が使用中であることから、通信端末２−２においては使用不可であることを容易に判別することが可能となる。

また、通信端末２−１がＩＭＳＩ＃１を使用した通信を停止し、その通信経路を解放する際には、フラグを使用中から未使用に遷移させる。その結果、通信端末２−１が通信経路解放後の時点Ｃにおいて、通信端末２−２はそのフラグを確認することでＩＭＳＩ＃１が未使用であることから、使用可能である旨を容易に判別することが可能となる。

なお、本発明においては、使用可否を示すフラグが記述された各ＩＭＳＩ毎のフラグテーブルを使用する場合に限定するものではない。例えばこのようなフラグテーブルを用いることなく、一の通信端末２が通信路確立をする際において、その通信端末２に割り当てられているＩＭＳＩの使用可否を判断し、ＩＭＳＩが既に他の前記通信端末により使用中か否かを判断するものであればいかなる方法を用いてもよい。但し、以下では、フラグテーブルに基づいて判断する場合を例にとり説明をする。

図３は、本発明を適用した無線通信システム１の動作のフローチャートを示している。先ずステップＳ１１において、電源がＯＦＦとされていた一の通信端末２において電源が投入されるものとする。通信端末２において電源が投入された場合には、ステップＳ１２へ移行する。

ステップＳ１２に移行した場合において、通信端末２は、基地局３を介してコアネットワーク４に対してＵＥ登録処理を要求する。コアネットワーク４は、その電源が投入された通信端末２についてＵＥ登録を行う。このＵＥ登録の過程において、コアネットワーク４は、共通に使用しているＩＭＳＩ＃１が現時点において使用可能か否かを判別する。この使用状況の判別は、上述したフラグテーブルを参照することで行う。その結果、フラグテーブルに記述されているＩＭＳＩ＃１のフラグが現時点において未使用であるため、使用可能である旨を判別した場合には、ステップＳ１３へ移行する。これに対して、フラグテーブルに記述されているＩＭＳＩ＃１のフラグが現時点において使用中であるため、使用不可である旨を判別した場合には、ステップＳ１４へ移行する。

ステップＳ１３に移行した場合には、コアネットワーク４は、フラグテーブルＩＭＳＩ＃１のフラグを、未使用から使用中に更新する。これにより、他の通信端末２はこのＩＭＳＩ＃１を使用できなくなる結果、複数の通信端末２においてＩＭＳＩ＃１の使用が重複してしまうのを防止することが可能となる。また、コアネットワーク４は、そのアクセスしてきた通信端末２についてＵＥ登録処理を完了させる。このフラグの更新並びにＵＥ登録処理の完了後、ステップＳ１５へ移行する。

また、ステップＳ１４へ移行した場合において、コアネットワーク４は、タイマー値を基地局３を介して通信端末２へ送信する。かかるタイマー値を受信した後、タイマー値に記述されている時間経過後、再度ステップＳ１２に戻り、ＵＥ登録を要求する。即ち、フラグテーブルＩＭＳＩ＃１のフラグが未使用になり、ＩＭＳＩ＃１が使用可能となるまで、このステップＳ１２、Ｓ１４を繰り返すこととなる。なお、このタイマー値は、コアネットワーク４によって生成されるものであるが、具体的にはランダムな値の中から一つを選択してこれをタイマー値としてもよいし、所定の定数をタイマー値としてもよい。

ステップＳ１５に移行した場合において、通信端末２は、基地局３、コアネットワーク４を介して必要に応じてサーバー５との間で通信を行う。かかる場合には、通信端末２は、アプリケーション２１における識別子の登録や割り当て、情報検出部２４による情報検出のタイミングや間隔、更には取得した情報の送信間隔等の設定、情報検出部２４をＧＰＳで構成する場合には、その地理的位置の登録等の各種データをサーバー５に対して送信する。サーバー５は、これらのデータを受信した上で自身のストレージに記録した上でその応答をコアネットワーク４、基地局３を介して通信端末２へと返信する（ステップＳ１６）。

次にステップＳ１７へ移行し、通信端末２からコアネットワーク４に至るまでの通信経路を解放する。これと共に、コアネットワーク４は、上述したフラグテーブルにおいてＩＭＳＩ＃１のフラグについて使用中から未使用に更新する。その結果、今後このＩＭＳＩ＃１については他の通信端末２も含めて使用可能となる。

上述したステップＳ１１〜Ｓ１７から連続するか否かに関係なく、ステップＳ１８において通信端末２からサーバー５に向けてデータの送信要求が行われた場合には、ステップＳ１９へ移行する。

ステップＳ１９に移行した場合において、通信端末２は、基地局３を介してコアネットワーク４との間で通信経路の確立を要求する。コアネットワーク４は、通信経路確立の過程において、共通に使用しているＩＭＳＩ＃１が現時点において使用可能か否かを判別する。この使用状況の判別は、上述したフラグテーブルを参照することで行う。その結果、フラグテーブルに記述されているＩＭＳＩ＃１のフラグが現時点において未使用であるため、使用可能である旨を判別した場合には、ステップＳ２０へ移行する。これに対して、フラグテーブルに記述されているＩＭＳＩ＃１のフラグが現時点において使用中であるため、使用不可である旨を判別した場合には、ステップＳ２１へ移行する。

ステップＳ２０に移行した場合には、コアネットワーク４は、フラグテーブルＩＭＳＩ＃１のフラグを、未使用から使用中に更新する。これにより、他の通信端末２はこのＩＭＳＩ＃１を使用できなくなる結果、複数の通信端末２においてＩＭＳＩ＃１の使用が重複してしまうのを防止することが可能となる。また、コアネットワーク４は、そのアクセスしてきた通信端末２との間で通信経路の確立を完了させる。このフラグの更新並びに通信経路確立の完了後、ステップＳ２２へ移行する。

また、ステップＳ２１へ移行した場合において、コアネットワーク４は、タイマー値を基地局３を介して通信端末２へ送信する。かかるタイマー値を受信した後、タイマー値に記述されている時間経過後、再度ステップＳ１２に戻り、通信確立を要求する。即ち、フラグテーブルＩＭＳＩ＃１のフラグが未使用になり、ＩＭＳＩ＃１が使用可能となるまで、このステップＳ１９、Ｓ２１を繰り返すこととなる。なお、このタイマー値の詳細は、ステップＳ１４における説明を引用することで以下での説明を省略する。

ステップＳ２２に移行した場合には、上述したステップＳ２０において確立した通信経路を介して通信端末２からサーバー５へデータを送信する。このステップＳ２２において送信されるデータは、通信端末２における情報検出部２４において検出された各種情報等である。サーバー５へのデータの送信を終了させた後、ステップＳ２３へ移行する。

ステップＳ２３においてコアネットワーク４は、通信端末２からコアネットワーク４に至るまでの通信経路を解放する。これと共に、コアネットワーク４は、上述したフラグテーブルにおいてＩＭＳＩ＃１のフラグについて使用中から未使用に更新する。その結果、今後このＩＭＳＩ＃１については他の通信端末 ２も含めて使用可能となる。

上述した構成からなる本発明によれば、共通のＩＭＳＩを複数の通信端末２により互いに時間的に重複することなく共用することが可能となる。その結果、大規模な数の通信端末２がコアネットワーク４を利用する場合においても、当該コアネットワーク４内において取り扱われ、保持される情報量の増加を抑制することができ、制御処理量を軽減させ、ひいてはシステムの負荷を抑制することが可能となる。特に上述したフラグテーブルを介して各ＩＭＩＳ毎にその使用状況を管理することにより、共通のＩＭＳＩを使用する通信端末２間において通信が時間的に重複しないように効率よく制御することが可能となる。

次に、上述した図３に示すフローチャートの詳細なシーケンスについて説明をする。図４は、ステップＳ１１〜Ｓ１７における詳細なシーケンスを示している。

先ずステップＳ１１において通信端末２において電源が投入された場合には、Random Access Preambleを基地局３へ送信する（ステップＳ１０１）。このRandom Access Preambleは、基地局３に対する送信許可をもらうための要求が含まれている。基地局３は、Random Access Preambleを受信した場合に、送信タイミングの設定、通信リソースの割り当て等を行った後、Random Access Responseを通信端末２へ返信する（ステップＳ１０２）

通信端末２と基地局３間の無線区間のチャネルの割り当てを要求するためのRRC Connection Requestを通信端末２から基地局３へ送信する（ステップＳ１０３）。基地局３は、このRRC Connection Requestを受けて、RRC Connection Setupを通信端末２へ送信する（ステップＳ１０４）。

通信端末２は、このRRC Connection Setupを受信した場合には、実際に通信端末２と基地局３、基地局３とコアネットワーク４におけるＧＷ４３のＳ−ＧＷ、コアネットワーク４におけるGW４３のＳ−ＧＷとＰ−ＧＷ間の通信経路を確立するための要求であるNAS Attach Request、並びに通信端末２と基地局３間の無線区間のチャネルの割り当てが終了した旨を示すRRC Connection Setup Completeを基地局３へ送信する（ステップＳ１０５）。基地局３は、ＭＭＥ４１に対して、NAS Attach Requestがあった旨、並びに通信端末２をコアネットワーク４側においてＵＥ登録するための要求が盛り込まれたS1AP Initial UE Messageを送信する（ステップＳ１０６）。ＭＭＥ４１は、このS1AP Initial UE Messageを受信し、ＨＳＳ４２に対してAuthentication info Requestを送信する（ステップＳ１０７）。このAuthentication info Requestは、ステップＳ１２において規定される認証手続きの実行要求が含まれている。HＳＳ４２は、このAuthentication info Requestを受けて、ステップＳ１２において説明した、ＩＭＳＩ＃１が現時点において使用可能か否かの判別処理を実行する。

また、ステップＳ１２からステップＳ１４へ移行する場合には、先ずHＳＳ４２からＭＭＥ４１に向けてＩＭＳＩ＃１が使用不可である旨のAuthentication Info Answerのメッセージを送信する（ステップＳ１０８）。ＭＭＥ４１は、このＩＭＳＩ＃１が使用不可である旨のAuthentication Info Answerを受信した場合において、タイマー値を生成し、これをAttach Rejectというメッセージに盛り込み、ステップＳ１４に示すようにこれを基地局３を介して通信端末２へ送信する。

またステップＳ１２からステップＳ１３へ移行し、フラグの更新処理を完了させた場合には、ＨＳＳ４２からＭＭＥ４１に向けてAuthentication Info Answerを送信する（ステップＳ１０９）。このAuthentication Info Answerの送信は、通信端末２がＩＭＳＩ＃１を使用して通信を行う認証手続の一つである。認証手続は、通信端末２、ＭＭＥ４１、ＨＳＳ４２間において行われる。ＭＭＥ４１は、このAuthentication Info Answerを受けて、Authentication Requestを基地局３を介して通信端末２へ送信する（Ｓ１１０）。通信端末２は、このAuthentication Requestを受信し、認証手続を行った後、Authentication Responseを基地局３を介してＭＭＥ４１へ送信する（ステップＳ１１１）。

ＭＭＥ４１は、このAuthentication Responseを受信して、位置情報を登録するための要求であるUpdate Location ReqをＨＳＳ４２へ送信する（ステップＳ１１２）。このUpdate Location Reqを受信したＨＳＳ４２は、通信端末２がＭＭＥ４１の配下において接続されたことを記憶することができる。次にＨＳＳ４２は、ＭＭＥ４１に対してUpdate Location Resを送信する（ステップＳ１１３）。このUpdate Location Resは、Update Location Reqに対する応答信号である。

ＭＭＥ４１は、ＧＷ４３に対して、基地局とＳ−ＧＷ、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷとの間において通信経路の確立を要求するCreate Session Reqを送信する（ステップＳ１１４）。ＧＷ４３は、ＧＷ４３は、このCreate Session Reqを受けて、基地局とＳ−ＧＷとの間の通信経路のＳ−ＧＷ側の設定、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷとの間における通信経路の確立を行い、Create Session ResをＭＭＥ４１へ返信する（ステップＳ１１５）。このCreate Bearer Resには、基地局３とＳ−ＧＷ間の通信経路の基地局側を設定するための情報が含まれている。

ＭＭＥ４１は、Create Session Resを受けてＳ−ＧＷとＰ−ＧＷとの間において通信経路が確立された旨、基地局とＳ−ＧＷ間の通信経路のＳ−ＧＷ側の設定が完了された旨を識別することができ、更に基地局３とＳ−ＧＷ間の通信経路の基地局側の設定をするための情報を取得することが可能となる。ＭＭＥ４１は、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷとの間において通信経路の確立、基地局とＳ−ＧＷ間の通信経路のＳ−ＧＷ側の設定の完了が終了したことを示すInitial Context Setup Requestを基地局３へ送信する（ステップＳ１１６）。Initial Context Setup Requestには、ＭＭＥ４１がＧＷ４３から受信したCreate Session Resに含まれる情報のみならず、通信端末２に対してコアネットワーク４におけるＵＥ登録が承認されたことを示す信号（Attach accept）も含まれる。基地局３は、このInitial Context Setup Requestを受けて、無線通信に必要な通信リソースを確保すると共に、RRC Connection Reconfigurationを通信端末２へ送信する（ステップＳ１１７）。RRC Connection Reconfigurationは、コアネットワーク４におけるＵＥ登録が承認されたことの通知である。

通信端末２は、RRC Connection Reconfigurationを受信して自身の状態をデータを送信可能なアクティブ状態に移行させる。そして、通信端末２は、自身がアクティブ状態になり、データを送信できる状態になったことを示すRRC Connection Reconfiguration Completeを基地局３へ送信する（ステップＳ１１８）。基地局３は、このRRC Connection Reconfiguration Completeを受けて、通信端末２側においてデータの送信準備が完了していることを識別することができる。

基地局３は、次にRRC Connection Reconfiguration Completeを受けて、Initial Context Setup ResponseをＭＭＥ４１へ送信する（ステップＳ１１９）。Initial Context Setup Responseは、基地局３とＧＷ間の通信路の設定が完了したことをＭＭＥ４１へ通知するための信号である。

また通信端末２は、UL information Transferを上述したRRC Connection Reconfiguration Completeとは別に基地局３へ送信する（ステップＳ１２０）。このUL information Transferには、通信端末２につきＵＥ登録が完了していることが記述されている。このため、基地局３は、UL information Transferを受信することで、当該通信端末２につきＵＥ登録が完了していることを識別することが可能となる。

基地局３は、UL NAS TransportをＭＭＥ４１に送信する（ステップＳ１２１）。このUL NAS Transportには、通信端末２につきＵＥ登録が完了している旨が含まれている。ＭＭＥ４１は、このUL NAS Transportを受けて、Modify Bearer ReqをＧＷ４３へ送信する（ステップＳ１２２）。このModify Bearer Reqは、必要に応じてSGW-PGW間の通信路の更新を要求するための信号である。ＧＷ４３は、このModify Bearer Reqを受けてSGW-PGW間の通信路の更新処理を行った後、Modify Bearer ResをＭＭＥ４１へ返信する（ステップＳ１２３）。

このステップＳ１２３を終了させた段階で、基地局３、ＧＷ４３、通信インターフェース４４間において、ちょうど図１の実線で示される通信経路が確立されることとなる。このステップＳ１２３の終了後、ステップＳ１５のデータ送信処理、ステップＳ１６の返信処理が行われることとなる。

このステップＳ１６を終了後、通信端末２とサーバー５との間で所定期間に亘り通信が行われなかった場合には、この確立された通信経路をステップＳ１３１〜ステップＳ１３６のフローを通じて解放する。

ステップＳ１３１では、先ず基地局３からＭＭＥ４１に対して、基地局３とＳ−ＧＷとの通信路を解放するための要求であるS1 UE Context Release Requestを送信する（ステップＳ１３１）。ＭＭＥ４１は、このS1 UE Context Release Requestを受けて、基地局３とＳ−ＧＷとの通信路を要求するための信号であるRelease Access Bearer ReqをＧＷ４３へ送信する（ステップＳ１３２）。ＧＷ４３は、このRelease Access Bearer Reqを受けて通信路の解放処理を行い、Release Access Bearer ResをＭＭＥ４１へ送信する（ステップＳ１３３）。

ＭＭＥ４１は、Release Access Bearer Resを受けてS1 UE Context Release Commandを基地局３へ送信する（ステップＳ１３４）。基地局３は、このS1 UE Context Release Commandを受信することで、ＧＷ４３（Ｓ−ＧＷ側）において、通信路が解放されたことを識別することが可能となる。基地局３は、S1 UE Context Release Commandを受けて通信端末２との無線通信に使用した通信リソースを解放し、RRC Connection Releaseを通信端末２へ送信する（ステップＳ１３５）。通信端末２は、このRRC Connection Releaseを受けてＧＷ４３側において通信路が解放されたことを識別することができる。また基地局３は、S1 UE Context Release CompleteをＭＭＥ４１へ送信する（ステップＳ１３６）。このS1 UE Context Release Completeは、基地局３が無線通信のための通信リソースを解放したことをＭＭＥ４１に通知するための信号である。ＭＭＥ４１は、このS1 UE Context Release CompleteをＨＳＳ４２に対しても転送する。ＨＳＳ４２は、このS1 UE Context Release Completeを受けて、ステップＳ１７において説明したように、上述したフラグテーブルにおいてＩＭＳＩ＃１のフラグについて使用中から未使用に更新する処理を行う。

図５は、ステップＳ１８以降における詳細なシーケンスを示している。

先ずステップＳ１８において通信端末２からサーバー５に向けてデータの送信要求が行われた場合には、先ずステップＳ２０１において通信端末２と基地局３間の無線区間のチャネルの割り当てを要求するためのRRC Connection Requestを通信端末２から基地局３へ送信する（ステップＳ２０１）。基地局３は、このRRC Connection Requestを受けて、RRC Connection Setupを通信端末２へ送信する（ステップＳ２０２）。

通信端末２は、このRRC Connection Setupを受信した場合には、実際に通信端末２と基地局３、基地局３とコアネットワーク４におけるＧＷ４３のＳ−ＧＷ間の通信経路を確立するための要求であるRRC Connection Setup Completeを基地局３へ送信する（ステップＳ２０３）。基地局３は、かかるRRC Connection Setup Completeを受信した場合には、INITIAL UE MESSAGEをコアネットワーク４におけるＭＭＥ４１へ送信する（ステップＳ２０４）。このINITIAL UE MESSAGEには、基地局とS−GW、Ｓ−ＧＷと、Ｐ−ＧＷ間の通信経路を確立・更新するための要求が記述されている。ＭＭＥ４１は、このINITIAL UE MESSAGEをＭＳＳ４２へ転送する。HＳＳ４２は、このINITIAL UE MESSAGEを受けて、ステップＳ１９において説明した、ＩＭＳＩ＃１が現時点において使用可能か否かの判別処理を実行する。

また、ステップＳ１９からステップＳ２１へ移行する場合には、先ずHＳＳ４２からＭＭＥ４１に向けてＩＭＳＩ＃１が使用不可である旨のメッセージを送信する（ステップＳ２０５）。ＭＭＥ４１は、このＩＭＳＩ＃１が使用不可である旨のメッセージを受信した場合において、タイマー値を生成し、ステップＳ２４に示すようにこれを基地局３を介して通信端末２へ送信する。

またステップＳ１９からステップＳ２０へ移行し、フラグの更新処理を完了させた場合には、ＨＳＳ４２からＭＭＥ４１に向けて応答信号を送信する（ステップＳ２０６）。ＭＭＥ４１は、かかる応答信号を受信し、ＧＷ４３に対して、基地局とＳ−ＧＷとの間の通信経路のＳ−ＧＷ側の設定を要求するCreate Bearer Reqを送信する（ステップＳ２０７）。ＧＷ４３は、このCreate Bearer Reqを受けて、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷとの間において通信経路の確立を行い、Create Bearer ResをＭＭＥ４１へ返信する（ステップＳ２０８）。このCreate Bearer Resには、基地局３とＳ−ＧＷ間の通信経路の基地局側を設定するための情報が含まれている。

ＭＭＥ４１は、Create Bearer Resを受けて基地局側とＳ−ＧＷ間の通信経路のＳ−ＧＷ側の設定が完了された旨を識別することができ、更に基地局３とＳ−ＧＷ間の通信経路の基地局側を設定するための情報を取得することが可能となる。ＭＭＥ４１は、基地局とＳ−ＧＷの間の通信経路のＳ−ＧＷ側の設定が終了したことを示すInitial Context Setup Requestを基地局３へ送信する（ステップＳ２０９）。Initial Context Setup Requestには、ＭＭＥ４１がＧＷ４３から受信したCreate Bearer Resに含まれる情報も盛り込まれる。基地局３は、このInitial Context Setup Requestを受けて、Security Mode Commandと、RRC Connection Reconfigurationを通信端末２へ送信する（ステップＳ２１０）。Security Mode Command は、セキュリティモードに移行する旨の要求である。ちなみに、このSecurity Mode Commandの送信は省略するようにしてもよい。

通信端末２は、Security Mode Completeと、RRC Connection Completeを、基地局３へ送信する（ステップＳ２１１）。このSecurity Mode Completeは、セキュリティモードに移行したことを示す信号である。RRC Connection Completeは、通信端末２自身が既にアクティブ状態になってデータが送信できる状態になっていることを示す信号である。基地局３は、このRRC Connection Completeを受信することにより、通信端末２側においてはデータ送信が可能な状態になっていることを識別することができる。

基地局３は、かかるRRC Connection Completeを受けて、Initial Context Setup CompleteをＭＭＥ４１へ送信する（ステップＳ２１２）。Initial Context Setup Completeは、基地局３とＧＷ間の通信路の設定が完了したことをＭＭＥ４１へ通知するための信号である。ＭＭＥ４１は、このInitial Context Setup Completeを受けて、Modify Bearer ReqをＧＷ４３へ送信する（ステップＳ２１３）。このステップＳ２１３は省略するようにしてもよい。このModify Bearer Reqは、必要に応じてSGW-PGW間の通信路の更新を要求するための信号である。ＧＷ４３は、このModify Bearer Reqを受けてS−GWとP−GW間の通信路の更新処理を行った後、Modify Session ResをＭＭＥ４１へ返信する（ステップＳ２１４）。

このステップＳ２１４を終了させた段階で、基地局３、ＧＷ４３、通信インターフェース４４間において、ちょうど図１の実線で示される通信経路が確立されることとなる。このステップＳ２１４の終了後、ステップＳ２２における通信端末２からサーバー５へのデータの送信が行われる。

このステップＳ２２を終了後、通信端末２とサーバー５との間で所定期間に亘り通信が行われなかった場合には、この確立された通信経路をステップＳ１３１〜ステップＳ１３６のフローを通じて解放する。

ステップＳ２３１では、先ず基地局３からＭＭＥ４１に対して、基地局３とＳ−ＧＷとの通信路を解放するための要求であるS1 UE Context Release Requestを送信する（ステップＳ２３１）。ＭＭＥ４１は、このS1 UE Context Release Requestを受けて、基地局３とＳ−ＧＷとの通信路を要求するための信号であるRelease Access Bearer ReqをＧＷ４３へ送信する（ステップＳ２３２）。ＧＷ４３は、このRelease Access Bearer Reqを受けて通信路の解放処理を行い、Release Access Bearer ResをＭＭＥ４１へ送信する（ステップＳ２３３）。

ＭＭＥ４１は、Release Access Bearer Resを受けてS1 UE Context Release Commandを基地局３へ送信する（ステップＳ２３４）。基地局３は、このS1 UE Context Release Commandを受信することで、ＧＷ４３（Ｓ−ＧＷ側）において、通信路が解放されたことを識別することが可能となる。基地局３は、S1 UE Context Release Commandを受けて通信端末２との無線通信に使用した通信リソースを解放し、RRC Connection Releaseを通信端末２へ送信する（ステップＳ２３５）。通信端末２は、このRRC Connection Releaseを受けてＧＷ４３側において通信路が解放されたことを識別することができる。また基地局３は、S1 UE Context Release CompleteをＭＭＥ４１へ送信する（ステップＳ２３６）。このS1 UE Context Release Completeは、基地局３が無線通信のための通信リソースを解放したことをＭＭＥ４１に通知するための信号である。ＭＭＥ４１は、このS1 UE Context Release CompleteをＨＳＳ４２に対しても転送する。ＨＳＳ４２は、このS1 UE Context Release Completeを受けて、ステップＳ２３において説明したように、上述したフラグテーブルにおいてＩＭＳＩ＃１のフラグについて使用中から未使用に更新する処理を行う。

１ 無線通信システム
２ 通信端末
３ 基地局
４ コアネットワーク
５ サーバー
２１ アプリケーション
２２ ＳＩＭカード
２３ 無線インターフェース
２４ 情報検出部
２５ 記憶部
３０ 地域エリアネットワーク
４４ 通信インターフェース

Claims (4)

1. 通信端末と、前記通信端末から移動通信網を介して通信路が確立されてデータが送信されるサーバーとを含む無線通信システムにおいて、
   複数の前記通信端末は、互いに同一のＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）が割り当てられ、
   前記移動通信網は、何れか一の前記通信端末における電源投入に伴う登録処理時又は通信端末が経由する基地局との間での通信路確立時において、当該通信端末に割り当てられているＩＭＳＩの使用状況を判別し、前記ＩＭＳＩが既に他の前記通信端末により使用中の場合には、再試行タイマー値を当該通信端末に送信し、前記ＩＭＳＩが他の前記通信端末により未使用の場合には、前記登録処理を継続し又は前記通信路の確立を実行し、
   前記再試行タイマー値を受信した当該通信端末は、当該タイマー値に記述されている時間経過後、前記登録処理又は前記通信路の確立を再試行し、
   前記移動通信網は、通信端末の移動管理や認証の処理を行うＭＭＥ（Mobility Management Entity）と、加入者情報を管理するデータベースとしてのＨＳＳ（Home Subscriber Server）とを有し、前記ＩＭＳＩが既に何れかの前記通信端末により既に使用中の場合には「使用中」を示すフラグを立て、前記ＩＭＳＩが何れかの前記通信端末により未使用の場合には「未使用」を示すフラグを立て、前記ＩＭＳＩの使用状況の判別を当該フラグに基づいて行い、前記ＩＭＳＩが他の前記通信端末の未使用による前記登録処理の継続又は前記通信路の確立を行う場合には、前記フラグを「未使用」か「使用中」に遷移させ、前記データの送信後、前記通信端末が経由する基地局との間で確立された通信路を解放した場合には、前記基地局から前記ＭＭＥに向けて、無線通信のための通信リソースを解放したことを示す信号を前記ＭＭＥへ送信し、前記ＭＭＥにより当該信号が転送されてきたＨＳＳにより、前記フラグを「使用中」から「未使用」に遷移させること
   を特徴とする無線通信システム。
2. 更に前記通信端末から前記サーバーに向けてデータの送信要求が行われた場合には、前記基地局から前記ＭＭＥに向けて、通信経路を確立・更新するための要求が記述された信号を送信し、前記ＭＭＥにより当該信号が転送されていたＨＳＳにより、ＩＭＳＩの使用状況を判別し、前記ＩＭＳＩが既に他の前記通信端末により使用中の場合には、使用不可である旨のメッセージを前記ＨＳＳから前記ＭＭＥに送信し、当該メッセージを受信したＭＭＥにより生成した再試行タイマー値を前記基地局を介して当該通信端末に送信し、前記ＩＭＳＩが他の前記通信端末により未使用の場合には、前記フラグを「未使用」か「使用中」に遷移させた上で、応答信号を前記ＨＳＳから前記ＭＭＥへ送信した上で前記通信路の確立を実行すること
   を特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 通信端末と、前記通信端末から移動通信網を介して通信路が確立されてデータが送信されるサーバーとを含む無線通信システムによる無線通信方法において、
   互いに同一のＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）が複数の前記通信端末に予め割り当てられ、
   何れか一の前記通信端末における電源投入に伴う登録処理時又は通信端末が経由する基地局との間での通信路確立時において、前記移動通信網により当該通信端末に割り当てられているＩＭＳＩの使用状況を判別し、前記ＩＭＳＩが既に他の前記通信端末により使用中の場合には、再試行タイマー値を当該通信端末に送信し、前記ＩＭＳＩが他の前記通信端末により未使用の場合には、前記登録処理を継続し又は前記通信路の確立を実行し、
   前記再試行タイマー値を受信した当該通信端末により、当該タイマー値に記述されている時間経過後、前記登録処理又は前記通信路の確立を再試行し、
   通信端末の移動管理や認証の処理を行うＭＭＥ（Mobility Management Entity）と、加入者情報を管理するデータベースとしてのＨＳＳ（Home Subscriber Server）とを有する前記移動通信網において、前記ＩＭＳＩが既に何れかの前記通信端末により既に使用中の場合には「使用中」を示すフラグを立て、前記ＩＭＳＩが何れかの前記通信端末により未使用の場合には「未使用」を示すフラグを立て、前記ＩＭＳＩの使用状況の判別を当該フラグに基づいて行い、前記ＩＭＳＩが他の前記通信端末の未使用による前記登録処理の継続又は前記通信路の確立を行う場合には、前記フラグを「未使用」から「使用中」に遷移させ、前記通信端末と前記サーバーとの間で確立された通信路が解放された場合には、前記基地局から前記ＭＭＥに向けて、無線通信のための通信リソースを解放したことを示す信号を前記ＭＭＥへ送信し、前記ＭＭＥにより当該信号が転送されてきたＨＳＳにより、前記フラグを「使用中」から「未使用」に遷移させること
   を特徴とする無線通信方法。
4. 更に前記通信端末から前記サーバーに向けてデータの送信要求が行われた場合には、前記基地局から前記ＭＭＥに向けて、通信経路を確立・更新するための要求が記述された信号を送信し、前記ＭＭＥにより当該信号が転送されていたＨＳＳにより、ＩＭＳＩの使用状況を判別し、前記ＩＭＳＩが既に他の前記通信端末により使用中の場合には、使用不可である旨のメッセージを前記ＨＳＳから前記ＭＭＥに送信し、当該メッセージを受信したＭＭＥにより生成した再試行タイマー値を前記基地局を介して当該通信端末に送信し、前記ＩＭＳＩが他の前記通信端末により未使用の場合には、前記フラグを「未使用」か「使用中」に遷移させた上で、応答信号を前記ＨＳＳから前記ＭＭＥへ送信した上で前記通信路の確立を実行すること
   を特徴とする請求項３記載の無線通信方法。

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