WO2011138835A1 - 無線通信システム、管理装置、携帯端末装置、無線通信方法及び無線通信プログラム - Google Patents

無線通信システム、管理装置、携帯端末装置、無線通信方法及び無線通信プログラム Download PDF

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WO2011138835A1
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WO
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access slot
base station
unit
dedicated access
priority
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PCT/JP2010/057827
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Inventor
横山　仁
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富士通株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0866—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using a dedicated channel for access
    • H04W74/0875—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using a dedicated channel for access with assigned priorities based access
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0866—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using a dedicated channel for access

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, a management device, a mobile terminal device, a wireless communication method, and a wireless communication program.
  • a mobile terminal device such as a mobile phone starts communication with a base station device
  • the base station device may be accessed by an access method called random access (Random Access).
  • Random access a mobile terminal device and a base station use a RACH (Random Access CHannel) to transmit a communication establishment request including an identifier called a preamble to the base station device. Communication with the device is established.
  • RACH Random Access CHannel
  • the mobile terminal device transmits a communication establishment request to the base station device through an arbitrary access slot among a plurality of random-sequence access slots (Access Slot). Therefore, when a plurality of portable terminal devices transmit communication establishment requests using the same access slot at the same timing, random access by both portable terminal devices may compete.
  • the mobile terminal device waits for a certain period of time, and then establishes communication with the base station device by transmitting a communication establishment request to the base station device again using an arbitrary access slot. Try again. For this reason, when contention for random access occurs, communication establishment between the mobile terminal device and the base station device is delayed.
  • a technique has been proposed in which a fixed access slot is always assigned to a specific mobile terminal device in order to prevent communication establishment delay. Specifically, an access slot that cannot be used by another mobile terminal device is assigned to a mobile terminal device that is determined to perform communication preferentially. According to such a technique, since random access by a specific mobile terminal device does not compete with random access by another mobile terminal device, communication establishment between the specific mobile terminal device and the base station device is not delayed.
  • the above-described conventional technology has a problem that radio resources are always occupied by a specific mobile terminal device.
  • a fixed access slot is assigned to a specific mobile terminal device
  • other mobile terminal devices cannot use the access slot assigned to the specific mobile terminal device. Since an access slot is a radio resource, the fact that an access slot is always occupied by a specific mobile terminal device always means that a radio resource is occupied by a specific mobile terminal device.
  • the disclosed technology has been made in view of the above, and a radio communication system, a management device, a mobile terminal device, which can prevent radio resources from being always occupied and prevent contention of random access,
  • An object is to provide a wireless communication method and a wireless communication program.
  • a wireless communication system disclosed in the present application is a wireless communication system including a base station device that performs wireless communication with a mobile terminal device, and a management device that manages the base station device, wherein the management device includes: A management unit for managing whether or not a dedicated access slot different from an access slot arbitrarily used by the mobile terminal device when randomly accessed is assigned to the mobile terminal device; and a communication destination mobile terminal device of the base station device A selection to select an unassigned dedicated access slot from among the dedicated access slots managed by the management unit when receiving a priority notification indicating that the terminal is a priority terminal determined to communicate with priority And a dedicated access slot selected by the selection unit for the base station device managed by the device and the base station device.
  • the base station apparatus has an allocating section that allocates the dedicated access slot instructed by the instructing section to the priority terminal, and the mobile terminal apparatus is allocated by the allocating section.
  • a storage unit that stores information indicating the dedicated access slot, and a communication unit that randomly accesses the base station device using the dedicated access slot indicated by the information stored in the storage unit.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of an access slot according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a sequence diagram illustrating an example of a wireless communication process performed by the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a sequence diagram illustrating an example of a wireless communication process performed by the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an example of a wireless communication process performed by the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a UE in the second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the MME in the second embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a procedure for securing a dedicated access slot by the base station apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a procedure for selecting a dedicated access slot when priority notification is received by the MME in the second embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure for selecting a dedicated access slot when a TA update is received by the MME in the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the number of dedicated access slots allocated to a plurality of UEs.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a dedicated access slot selection processing procedure by the MME when one dedicated access slot is allocated to a plurality of UEs.
  • FIG. 15 is a sequence diagram illustrating an example of a wireless communication process performed by the wireless communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration example of a UE in the third embodiment.
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration example of the MME in the third embodiment.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration example of the HSS in the third embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a computer that executes a wireless communication program.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • the wireless communication system N1 according to the first embodiment includes a management device 2 and base station devices 3 to 5.
  • the mobile terminal device 6 performs wireless communication with the base station devices 3-5.
  • the mobile terminal device 6 randomly accesses the base station devices 3 to 5 when, for example, communication with the base station devices 3 to 5 is started.
  • the mobile terminal device 6 performs random access using an arbitrary access slot among a plurality of access slots divided into predetermined time areas.
  • an access slot arbitrarily used by the mobile terminal device during random access may be referred to as an “arbitrary access slot”.
  • Management device 2 manages base station devices 3-5.
  • the base station apparatuses 3 to 5 managed by the management apparatus 2 use the same access slot.
  • FIG. 1 shows an example in which the management apparatus 2 manages the three base station apparatuses 3 to 5.
  • the management apparatus 2 may manage one or two base station apparatuses, and may manage four or more base station apparatuses.
  • the management apparatus 2 includes a management unit 2a, a selection unit 2b, and an instruction unit 2c.
  • the management unit 2a manages whether the dedicated access slot is assigned to the mobile terminal device.
  • the “dedicated access slot” here is different from an arbitrary access slot arbitrarily used by the mobile terminal device, and indicates an access slot that can be used by the mobile terminal device after being designated by the management device 2 or the like, for example. .
  • the selection unit 2b When the selection unit 2b receives a notification indicating a mobile terminal device that is preferentially communicated from the mobile terminal device 6 or an external device (not shown), the selection unit 2b is managed exclusively by the management unit 2a. An unassigned dedicated access slot is selected from the access slots.
  • a mobile terminal device that is determined to communicate with priority may be referred to as a “priority terminal”, and a notification indicating that a given mobile terminal device is a priority terminal is referred to as “priority notification”. May be written.
  • the instruction unit 2c instructs the base station devices 3 to 5 managed by the own device to secure the dedicated access slot selected by the selection unit 2b. For example, when the dedicated access slot whose access slot number is “N” is selected by the selection unit 2b, the instruction unit 2c sends an access slot of the access slot number “N” to the base station apparatuses 3 to 5. Instruct to secure.
  • the base station device 3 has an allocation unit 3a
  • the base station device 4 has an allocation unit 4a
  • the base station device 5 has an allocation unit 5a.
  • the allocation units 3a, 4a, and 5a allocate dedicated access slots according to the allocation instruction from the instruction unit 2c of the management device 2, and allocate the allocated dedicated access slots to the priority terminals.
  • the mobile terminal device 6 includes a storage unit 6a and a communication unit 6b.
  • the storage unit 6a stores information indicating dedicated access slots allocated by the allocation units 3a, 4a, and 5a of the base station devices 3 to 5.
  • the storage unit 6a stores the access slot number of the dedicated access slot allocated by the allocation units 3a, 4a, and 5a.
  • the communication unit 6b randomly accesses the base station devices 3 to 5 through the dedicated access slot indicated by the information stored in the storage unit 6a.
  • the management device 2 receives the priority notification that the mobile terminal device 6 is a priority terminal, and is assigned to the dedicated access slot for the mobile terminal device 6. Select. Then, the base station devices 3 to 5 secure the dedicated access slot selected by the management device 2. And the portable terminal device 6 stores the information which shows the reserved exclusive access slot in the memory
  • the wireless communication system N1 secures a dedicated access slot dedicated to the priority terminal. Therefore, since the wireless communication system N1 according to the first embodiment does not always assign a fixed access slot to a specific mobile terminal device, it can prevent the access slot from being always occupied by the specific mobile terminal device. it can. Further, in the wireless communication system N1 according to the first embodiment, since a dedicated access slot is allocated to the priority terminal, it is possible to prevent contention between random access by the priority terminal and random access by a mobile terminal device other than the priority terminal. it can. From the above, the radio communication system N1 according to the first embodiment can prevent radio resources from being occupied and can prevent random access contention.
  • an example of a radio communication system that performs processing for releasing a dedicated access slot allocated to a priority terminal, allocation processing for a dedicated access slot when the base station apparatus with which the priority terminal communicates is changed, etc.
  • LTE Long Term Evolution
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the second embodiment.
  • the radio communication system N2 according to the second embodiment includes an MME (Mobility Management Entity) 1000 and base station apparatuses 100a to 100f.
  • MME Mobility Management Entity
  • a UE User Equipment: portable terminal device
  • a UE 10a performs radio communication with the base station device 100a
  • a UE 10b performs radio communication with the base station device 100c
  • the UE 10c performs base station communication.
  • Wireless communication is performed with the device 100d.
  • the UEs 10a to 10c correspond to the mobile terminal device 6 shown in FIG.
  • the MME 1000 is installed in the core network N10 and manages the base station devices 100a to 100f.
  • Such an MME 1000 corresponds to the management apparatus 2 shown in FIG.
  • base station apparatuses 100a to 100c form a tracking area TA11
  • base station apparatuses 100d to 100f form a tracking area TA12. That is, base station apparatuses 100a to 100c use a common access slot, and base station apparatuses 100d to 100f use a common access slot.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of an access slot according to the second embodiment.
  • 48 access slots with access slot numbers “1” to “48” are optional access slots, and 16 access slots with access slot numbers “49” to “64” are dedicated access. Is a slot.
  • the access slot is shared by base station apparatuses 100a to 100c that form the same tracking area TA11.
  • the arbitrary access slot is used at the time of random access led by the mobile terminal device.
  • the mobile terminal device randomly selects one arbitrary access slot from a predetermined available arbitrary access slot group, and randomly accesses the base station device. Accordingly, when a plurality of portable terminal devices use the same arbitrary access slot at the same timing, contention may occur. For this reason, it can be said that the random access of the mobile terminal device 6 is a contention-based random access.
  • the dedicated access slot is used for random access led by a control station such as the management device 2.
  • the mobile terminal device performs random access using a dedicated access slot assigned by the base station device.
  • a dedicated access slot is used, for example, when a handover process is performed.
  • FIGS. 4 to 6 are sequence diagrams illustrating an example of wireless communication processing by the wireless communication system N2 according to the second embodiment.
  • the UE 10a is a priority terminal.
  • step S11 when the UE 10a is in a power-on state, for example, when a user performs a power-on operation or the like (step S11), the UE 10a passes through the base station apparatus 100a serving as a serving base station via the MME A priority notification is transmitted to (step S12).
  • the MME 1000 that has received the priority notification selects a dedicated access slot to be allocated to the UE 10a (step S13). Specifically, the MME 1000 selects a dedicated access slot that is not assigned to another UE among the plurality of dedicated access slots. Then, the MME 1000 transmits a “reservation instruction” that is an instruction to secure the dedicated access slot selected in step S13 to the base station apparatuses 100a to 100c (step S14). At this time, the MME 1000 transmits a reservation instruction including the access slot number of the dedicated access slot to be reserved.
  • the reason why MME 1000 transmits the securing instruction to base station apparatuses 100a to 100c is that base station apparatuses 100a to 100c form one tracking area TA11 and manage a common access slot. . That is, the MME 1000 transmits a reservation instruction to the base station devices 100a to 100c, thereby preventing the dedicated access slot selected in step S13 from being used by other UEs in the tracking area TA11 than the UE 10a. .
  • the base station devices 100a to 100c that have received the reservation instruction reserve dedicated access slots (step S15).
  • the base station devices 100a to 100c transmit a response notification indicating that the dedicated access slot has been secured to the MME 1000 (step S16).
  • the MME 1000 that has received the response notification notifies the UE 10a of the access slot number of the dedicated access slot selected in Step S13 via the base station device 100a that is the serving base station of the UE 10a (Step S17).
  • the UE 10a stores the access slot number of the dedicated access slot received from MME 1000 in the storage unit (step S18).
  • the UE 10a uses the dedicated access slot indicated by the access slot number stored in the storage unit. Since the dedicated access slot is not used for other UEs other than the UE 10a, the UE 10a can randomly access the base station apparatus 100a without competing with other UEs once the dedicated access slot is secured.
  • the wireless communication process shown in FIG. 5 will be described.
  • the case where the UE 10a shown in FIG. 2 is turned off will be described as an example.
  • the UE 10a when receiving a power-off operation by the user (step S21), the UE 10a transmits a release request to the MME 1000 via the base station device 100a serving as a serving base station (step S22).
  • the “release request” here refers to a request to release a dedicated access slot allocated to the UE.
  • the MME 1000 that has received the release request releases the dedicated access slot assigned to the UE 10a (step S23). Then, MME 1000 transmits “release instruction”, which is an instruction to release the dedicated access slot released in step S23, to base station apparatuses 100a to 100c (step S24). At this time, the MME 1000 transmits a release instruction including the access slot number of the dedicated access slot to be released.
  • the reason why the MME 1000 transmits the release instruction to the base station apparatuses 100a to 100c is that dedicated access slots are secured by the base station apparatuses 100a to 100c. That is, the MME 1000 releases a dedicated access slot that is a radio resource by transmitting a release instruction to the base station devices 100a to 100c. As a result, the other UEs can use the dedicated access slot assigned to the UE 10a.
  • the base station devices 100a to 100c that have received the release instruction open the dedicated access slot according to the release instruction (step S25).
  • the base station devices 100a to 100c transmit a response notification indicating that the dedicated access slot has been released to the MME 1000 (step S26).
  • the MME 1000 that has received the response notification transmits a release completion notification to the UE 10a to the effect that the release of the dedicated access slot has been completed via the base station device 100a that is the serving base station (step S27).
  • the UE 10a that has received the release completion notification deletes the access slot number of the dedicated access slot assigned to the own device from the storage unit. As a result, the UE 10a releases the dedicated access slot (step S28). And UE10a will be in a power-OFF state (step S29). That is, the UE 10a performs a dedicated access slot release process after receiving the power-off operation and before entering the power-off state.
  • the radio communication system N2 according to the second embodiment releases the dedicated access slot assigned to the UE for which the power OFF operation has been performed. That is, since the radio communication system N2 according to the second embodiment does not allocate dedicated access slots to UEs that do not perform radio communication, radio resources can be prevented from being constantly occupied.
  • FIG. 6 the case where the serving base station of the UE 10a shown in FIG. 2 is changed will be described as an example.
  • a plurality of base stations that form a common tracking area may be referred to as a “base station group”.
  • the base station devices 100a to 100c forming the tracking area TA11 are one base station group
  • the base station devices 100d to 100f forming the tracking area TA12 are one base station group.
  • the UE 10a is first assumed to be located in a paging area provided by the base station apparatus 100a. That is, UE 10a is located in tracking area TA11 formed by base station apparatuses 100a to 100c. Since the UE 10a is a priority terminal, a predetermined dedicated access slot shared by the base station apparatuses 100a to 100c is assigned. The UE 10a is in a standby state capable of wireless communication with the base station device 100a (step S31).
  • the UE 10a has been moved into a paging area provided by the base station device 100d. That is, UE 10a is located in tracking area TA12 formed by base station apparatuses 100d to 100f. In such a case, the UE 10a performs a cell selection process based on various information transmitted from the base station device 100a, the base station device 100d, and the like (step S32).
  • the UE 10a selects the base station device 100d as a serving base station and enters a standby state in which wireless communication with the base station device 100d is possible (step S33). In such a case, the UE 10a transmits a TA (Tracking Area) update to the MME 1000 via the base station device 100d that is a serving base station (step S34).
  • TA Track Area
  • the dedicated access slot assigned to the UE 10a is an access slot shared by the base station apparatuses 100a to 100c.
  • Such dedicated access slots are not access slots shared by the base station apparatuses 100d to 100f. That is, among the dedicated access slots shared by the base station devices 100d to 100f, there is a possibility that the dedicated access slot allocated to the UE 10a has already been allocated to another UE. In other words, there is a possibility that the access slot number of the dedicated access slot allocated to the UE 10a and the access slot number of the dedicated access slot allocated in the tracking area TA12 are the same.
  • the MME 1000 selects a dedicated access slot to be allocated to the UE 10a (step S35). At this time, the MME 1000 first determines whether or not the same access slot number as that of the dedicated access slot currently allocated to the UE 10a can be used. This is because if the same access slot number can be used, the UE 10a does not have to update the access slot number stored in the own device even when the UE 10a moves in the tracking area.
  • the dedicated access slot selection process by the MME 1000 will be described in detail later with reference to FIG.
  • the MME 1000 transmits to the base station devices 100a to 100c an opening instruction for opening the dedicated access slot that is currently assigned to the UE 10a (step S36).
  • the MME 1000 transmits to the base station devices 100d to 100f a reservation instruction to secure the dedicated access slot selected in step S35 (step S37).
  • the MME 1000 that has received the response notification from the base station devices 100a to 100f notifies the UE 10a of the access slot number of the dedicated access slot selected in Step S35 via the base station device 100d that is the serving base station (Step S42). .
  • the UE 10a updates the dedicated access slot number stored in the storage unit to the access slot number of the dedicated access slot received from the MME 1000 (step S43).
  • the UE 10a can perform random access using the dedicated access slot that can be used in the destination tracking area even when the tracking area in which the UE 10a is located is changed. That is, the UE 10a can randomly access the base station device 100d without competing with other UEs. Further, since the UE 10a can release the dedicated access slot assigned in the tracking area before the movement, it is possible to prevent the occupation of radio resources.
  • the MME 1000 does not have to perform the notification process in step S42. Thereby, since the update process of the dedicated access slot number by UE10a can be abbreviate
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the UE 10 in the second embodiment.
  • the UE 10 according to the second embodiment includes an antenna 11, a radio transmission / reception unit 12, a power management unit 13, a priority release notification unit 14, a state management unit 15, and a RACH control unit 16. .
  • the antenna 11 transmits various signals to the base station apparatus 100 by emitting various signals into the air, and receives signals transmitted from the base station apparatus 100.
  • the wireless transmission / reception unit 12 transmits / receives a wireless signal via the antenna 11.
  • the power supply management unit 13 manages the power supply of the UE 10. Specifically, the power management unit 13 includes a power ON notification unit 13a and a power OFF notification unit 13b.
  • the power ON notification unit 13a notifies the priority release notification unit 14 that the UE 10 has been powered on.
  • the power ON notification unit 13a notifies the priority release notification unit 14 that the power has been turned on when the user performs a power ON operation or the like.
  • the power OFF notification unit 13b notifies the priority release notification unit 14 that the UE 10 is turned off when the UE 10 is turned off.
  • the power OFF notification unit 13b notifies the priority release notification unit 14 that the power is turned off when the user performs a power OFF operation or the like.
  • the priority release notification unit 14 notifies the MME 1000 of a priority notification and a release request via the serving base station. Specifically, the priority release notification unit 14 transmits a priority notification to the MME 1000 via the wireless transmission / reception unit 12 when information indicating power ON is notified from the power ON notification unit 13a. That is, the priority release notification unit 14 transmits a priority notification when the UE 10 is powered on as in the example illustrated in step S12 of FIG. Further, the priority release notification unit 14 transmits a release request to the MME 1000 via the wireless transmission / reception unit 12 when the information indicating the power OFF is notified from the power OFF notification unit 13b. That is, the priority release notification unit 14 transmits a release request when the UE 10 is powered off as in the example illustrated in step S22 of FIG.
  • the state management unit 15 manages the location information of the UE 10, the tracking area where the UE 10 is located, and the like. Specifically, the state management unit 15 includes a TA change reception unit 15a and a TA update notification unit 15b.
  • the TA change receiving unit 15a receives the tracking area change notification transmitted from the destination base station apparatus 100 when the tracking area where the UE 10 is located is changed as a result of the UE 10 being moved.
  • the TA change receiving unit 15a notifies the TA update notification unit 15b of the tracking area change notification.
  • the TA update notification unit 15b When the TA update notification unit 15b receives the tracking area change notification from the TA change reception unit 15a, the TA update notification unit 15b transmits a TA update to the MME 1000. For example, the TA update notification unit 15b transmits a TA update to the MME 1000 when the tracking area where the UE 10 is located is changed from the tracking area TA11 to the tracking area TA12 as in the example illustrated in Step S34 of FIG. .
  • the RACH control unit 16 controls random access using the RACH.
  • the RACH control unit 16 includes a dedicated RACH storage unit 16a and a RACH management unit 16b.
  • the dedicated RACH storage unit 16a stores the access slot number of the dedicated access slot. For example, when the access slot number of the dedicated access slot is transmitted from the MME 1000 as in the example shown in step S18 of FIG. 4, the RACH control unit 16 stores the access slot number in the dedicated RACH storage unit 16a. . For example, the RACH control unit 16 deletes the access slot number stored in the dedicated RACH storage unit 16a when the release completion notification is transmitted from the MME 1000 as in the example shown in step S28 of FIG. To do. Further, for example, when the access slot number of the dedicated access slot is transmitted from the MME 1000 as in the example shown in step S43 of FIG. 6, the RACH control unit 16 sets the received access slot number to the dedicated RACH storage unit 16a. Update to The dedicated RACH storage unit 16a corresponds to the storage unit 6a illustrated in FIG.
  • the RACH management unit 16b performs random access using the RACH. Specifically, when the access slot number is stored in the dedicated RACH storage unit 16a, the RACH management unit 16b performs random access using the access slot indicated by the access slot number stored in the dedicated RACH storage unit 16a. Do. In addition, when the access slot number is not stored in the dedicated RACH storage unit 16a, the RACH management unit 16b performs random access using an arbitrary access slot. Further, for example, when the UE 10 moves in the tracking area and the handover process is performed, the RACH management unit 16b may perform random access using a dedicated access slot designated by the base station device 100.
  • the RACH management unit 16b and the radio transmission / reception unit 12 correspond to the communication unit 6b illustrated in FIG.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus 100 according to the second embodiment.
  • the base station apparatus 100 according to the second embodiment includes an antenna 110, a radio transmission / reception unit 120, an IF (Interface) unit 130, a RACH processing unit 140, a RACH determination unit 150, and a RACH resource management. Part 160.
  • IF Interface
  • the antenna 110 transmits various signals to the UE 10 by emitting various signals into the air, and receives signals transmitted from the UE 10.
  • the wireless transmission / reception unit 120 transmits / receives a wireless signal via the antenna 110.
  • the wireless transmission / reception unit 120 outputs a signal received via the antenna 110 to the IF unit 130 and receives various signals from the IF unit 130.
  • the IF unit 130 transmits and receives various signals to and from the MME 1000.
  • RACH processing unit 140 processes various signals transmitted from UE 10 using RACH. Specifically, the RACH processing unit 140 executes random access processing with the UE 10, and when the random access processing ends normally, the RACH determination unit 150 sets the access slot used for the normally ended random access to the RACH determination unit 150. Notice. Note that the RACH processing unit 140 determines whether or not the random access processing is normally completed based on, for example, the power value of the received signal.
  • the RACH determination unit 150 instructs the UE 10 to allocate the dedicated access slot. For example, the RACH determination unit 150 is notified of the dedicated access slot from the RACH processing unit 140 when the UE 10 is handed over.
  • the RACH resource management unit 160 manages the allocation status of access slots. Specifically, the RACH resource management unit 160 includes a RACH allocation unit 161, a timer monitoring unit 162, and a dedicated RACH allocation unit 163.
  • the RACH allocation unit 161 allocates a dedicated access slot to the UE 10 in accordance with an instruction from the RACH determination unit 150. For example, when the UE 10 is handed over, a dedicated access slot notified from the RACH processing unit 140 is allocated to the UE 10.
  • the timer monitoring unit 162 monitors the time required for the handover process. For example, in LTE, it is determined that the handover process is completed before the T304 timer expires. The timer monitoring unit 162 monitors whether or not the T304 timer has expired. When the timer monitoring unit 162 determines that the T304 timer has expired, the RACH allocation unit 161 allocates the dedicated access slot to the UE 10 even before the dedicated access slot is released.
  • the dedicated RACH allocation unit 163 allocates a dedicated access slot to a priority terminal or releases a dedicated access slot allocated to a priority terminal. Specifically, when a securing instruction for securing a dedicated access slot is received from the MME 1000 via the IF unit 130, an access slot corresponding to the access slot number included in the securing instruction is secured. Then, after the reservation process is completed, the dedicated RACH allocation unit 163 transmits a response notification indicating that the dedicated access slot has been reserved to the MME 1000.
  • the dedicated access slot securing process by the dedicated RACH allocating unit 163 will be described in detail later with reference to FIG.
  • the dedicated RACH allocating unit 163 when the dedicated RACH allocating unit 163 receives an opening instruction to open the dedicated access slot from the MME 1000, the dedicated RACH allocating unit 163 releases the access slot corresponding to the access slot number included in the opening instruction. Then, after the release process is completed, the dedicated RACH allocation unit 163 transmits a response notification indicating that the dedicated access slot has been released to the MME 1000.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the MME 1000 according to the second embodiment.
  • the MME 1000 according to the second embodiment includes an IF unit 1100, a priority release notification receiving unit 1200, a TA update receiving unit 1300, and a dedicated RACH resource management unit 1400.
  • the IF unit 1100 transmits and receives various signals to and from the base station device 100.
  • the priority release notification receiving unit 1200 receives the priority notification and the release request transmitted from the priority release notification unit 14 of the UE 10 via the base station apparatus 100. Then, the priority release notification receiving unit 1200 notifies the dedicated RACH resource management unit 1400 of the priority notification and release request received from the UE 10.
  • the TA update receiving unit 1300 receives the TA update transmitted from the TA update notifying unit 15b of the UE 10 via the base station apparatus 100. Then, the TA update receiving unit 1300 notifies the dedicated RACH resource management unit 1400 of the TA update received from the UE 10.
  • the dedicated RACH resource management unit 1400 manages the access slot allocation status. Further, the dedicated RACH resource management unit 1400 issues a dedicated access slot reservation instruction and a release instruction based on the priority notification, the release request, and the TA update transmitted from the UE 10. Specifically, dedicated RACH resource management unit 1400 includes selection unit 1410, release unit 1420, instruction unit 1430, response reception unit 1440, and notification unit 1450.
  • the selection unit 1410 selects a dedicated access slot that is not assigned to another UE. At this time, the selection unit 1410 selects a dedicated access slot that is not assigned to another UE from among the dedicated access slots used by the base station apparatus 100 that mediates priority notification or TA update.
  • the release unit 1420 releases the dedicated access slot assigned to the UE 10 that has transmitted the release request. Further, when receiving the TA update from the TA update receiving unit 1300, the release unit 1420 releases the dedicated access slot that is currently assigned to the UA that has transmitted the TA update. That is, the release unit 1420 releases the dedicated access slot allocated in the tracking area before the movement of the UA that transmitted the TA update.
  • the instruction unit 1430 transmits a reservation instruction that is an instruction to reserve the dedicated access slot to the base station group to which the base station apparatus 100 that mediates priority notification belongs. .
  • the instruction unit 1430 issues a release instruction that is an instruction to open the dedicated access slot to the base station group to which the base station apparatus 100 that mediates the release request belongs. Send.
  • the response reception unit 1440 receives a response notification transmitted from the base station apparatus 100 in response to the securing instruction or the release instruction.
  • the notification unit 1450 notifies the UE 10 that the dedicated access slot reservation processing and release processing have been completed.
  • the notification unit 1450 when the response reception unit 1440 receives a response notification indicating that the dedicated access slot has been secured from the base station apparatus 100, the access slot number of the dedicated access slot selected by the selection unit 1410 To the UE 10.
  • FIG. 10 is a flowchart of a dedicated access slot securing process procedure performed by the base station apparatus 100 according to the second embodiment.
  • step S101 when the dedicated RACH allocation unit 163 of the base station apparatus 100 receives a dedicated access slot reservation instruction from the MME 1000 (Yes in step S101), whether or not the target dedicated access slot is in use. Is determined (step S102). Specifically, the dedicated RACH allocation unit 163 determines whether or not the dedicated access slot indicated by the access slot number included in the reservation instruction is allocated to another UE.
  • the dedicated RACH allocation unit 163 waits until the T304 timer monitored by the timer monitoring unit 162 expires (Step S103). This is because the dedicated access slot is used for other UEs other than the priority terminal during the handover process. Since the handover process is completed before the T304 timer expires, the dedicated RACH allocation unit 163 waits until the T304 timer expires.
  • the dedicated RACH allocation unit 163 reserves a dedicated access slot indicated by the access slot number included in the reservation instruction (step S104). If the dedicated access slot is not in use (No at Step S102), the dedicated RACH allocation unit 163 secures the dedicated access slot without waiting until the T304 timer expires (Step S104).
  • the dedicated RACH allocation unit 163 transmits a response notification indicating that the dedicated access slot has been secured to the MME 1000 (step S105).
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a dedicated access slot selection processing procedure when priority notification is received by the MME 1000 according to the second embodiment.
  • the selection unit 1410 sets the counter i to “I + X” (Step S202).
  • the access slot numbers of the dedicated access slots are “I” to “I + X”.
  • the selection unit 1410 determines whether or not the dedicated access slot with the access slot number “i” can be used (step S203).
  • the selection unit 1410 selects the dedicated access slot.
  • the instruction unit 1430 transmits a securing instruction that is an instruction to secure the dedicated access slot to the base station group to which the base station apparatus 100 that mediates the priority notification belongs (step S204).
  • the notification unit 1450 When the response receiving unit 1440 receives a response notification from the base station group (step S205), the notification unit 1450 notifies the UE 10 of the access slot number “i” of the dedicated access slot (step S206).
  • the selection unit 1410 decrements the counter i (Step S207). Then, the selecting unit 1410 determines whether or not the access slot indicated by the access slot number “i” is a dedicated access slot (step S208). In other words, the selection unit 1410 confirms that the access slot indicated by the access slot number “i” is not an arbitrary access slot.
  • the selection unit 1410 performs the processes at Steps S203 to S208.
  • the selection unit 1410 ends the process. This is because a dedicated access slot cannot be assigned to the UE 10.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a dedicated access slot selection processing procedure when a TA update is received by the MME 1000 according to the second embodiment.
  • the selecting unit 1410 performs a dedicated access slot selecting process. Specifically, the selection unit 1410 determines whether or not the dedicated access slot allocated to the UE 10 in the tracking area before the movement of the UE 10 that transmitted the TA update can be used in the tracking area after the movement (Step S302). ). That is, the selection unit 1410 determines whether or not the access slot number “N” of the dedicated access slot allocated to the UE 10 is the access slot number of the dedicated access slot allocated to another UE in the tracking area after movement of the UE 10. Determine.
  • the selection unit 1410 secures the access slot number “N” (Step S303). On the other hand, when the access slot number “N” cannot be used (No at Step S302), the selection unit 1410 secures an access slot number “M” different from the access slot number “N” (Step S304). The selection unit 1410 can secure the access slot number “M” by performing the processing procedure in FIG.
  • the release unit 1420 releases the dedicated access slot that is currently assigned to the UA that transmitted the TA update.
  • the instruction unit 1430 notifies the base station group that forms the tracking area before movement of the UE 10 of an instruction to release the dedicated access slot (step S305).
  • instructing unit 1430 notifies the base station group forming the tracking area after movement of UE 10 of a reservation instruction to secure the dedicated access slot secured in step S303 or S304 (step S306).
  • the notification unit 1450 When the response reception unit 1440 receives a response notification from the base station group (step S307), the notification unit 1450 notifies the UE 10 of the access slot number of the dedicated access slot secured in step S303 or S304 (step S308). ).
  • the UE 10 transmits a priority notification to the MME 1000 when the power is turned on, and transmits an opening request to the MME 1000 when the power is turned off. Then, when receiving the priority notification, the MME 1000 and the base station apparatus 100 secure a dedicated access slot and allocate it to the UE 10. Further, when the MME 1000 and the base station device 100 receive the release request, the MME 1000 and the base station device 100 release the dedicated access slot assigned to the UE 10.
  • the radio communication system N2 according to the second embodiment can prevent radio resources from being occupied and can also prevent random access contention.
  • one dedicated access slot may be allocated to a predetermined number of UEs. That is, one dedicated access slot may be shared by a plurality of UEs within a range where the probability of random access contention is low. Thereby, it is possible to further prevent the dedicated access slot from being occupied by one UE 10.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the number of dedicated access slots allocated to a plurality of UEs.
  • the MME 1000 allocates one dedicated access slot to three UEs. For example, when the number of priority terminals is one to three, the MME 1000 assigns one dedicated access slot to the priority terminal. Further, for example, when the number of priority terminals is 4 to 6, the MME 1000 assigns the first dedicated access slot to the three priority terminals and assigns the second dedicated access slot to the remaining ones. Assign to 1 to 3 priority terminals.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a dedicated access slot selection processing procedure by the MME 1000 when one dedicated access slot is allocated to a plurality of UEs.
  • the maximum number of UEs that can be allocated to one dedicated access slot may be referred to as an “allocated number threshold”.
  • the selection unit 1410 determines whether or not there is a dedicated access slot already allocated to the UE. Is determined (step S402). If there is a dedicated access slot already assigned to the UE (Yes in step S402), the selection unit 1410 determines whether the number of UEs assigned to the dedicated access slot is smaller than the assigned number threshold. Is determined (step S403).
  • the selection unit 1410 When the number of allocated UEs is smaller than the allocated number threshold (Yes at Step S403), the selection unit 1410 notifies the UE 10 of the access slot number of the dedicated access slot that has already been allocated to the UE (Step S404). ).
  • the selection unit 1410 performs FIG. The selection process shown in FIG. 4 is performed (step S405).
  • the MME 1000 receives the priority notification has been described as an example. However, the MME 1000 performs the same processing as that illustrated in FIG. 14 even when the TA update is received. Thus, one dedicated access slot can be allocated to a plurality of UEs.
  • FIG. 15 is a sequence diagram illustrating an example of a wireless communication process performed by the wireless communication system N3 according to the third embodiment.
  • the case where the UE 20 is powered on will be described as an example.
  • the UE 20 is assumed to be a priority terminal.
  • an HSS (Home Subscriber Service) 3000 is a subscriber management apparatus that is connected to the MME 2000 and manages subscriber information such as the UE 20.
  • the HSS 3000 holds, for example, location information of the UE 20 and information indicating whether the UE 20 is a priority terminal.
  • the UE 20 when the UE 20 is in a power ON state (step S51), the UE 20 performs an initial attach to the MME 2000 via the base station device 100a that is a serving base station (step S52).
  • Such initial attachment corresponds to, for example, a registration process for registering a SIM (Subscriber Identity Module) number or the like in the MME 2000 when the UE 20 is activated.
  • SIM Subscriber Identity Module
  • the MME 2000 that has received the initial attach from the UE 20 transmits location update information (Location Update) to the HSS 3000 (step S53).
  • the HSS 3000 refers to the subscriber information and determines whether or not the UE 20 is a priority terminal.
  • the HSS 3000 transmits a priority notification to the MME 2000 (step S54).
  • the subsequent processing in steps S55 to S59 is the same as the processing in steps S14 to S18 shown in FIG.
  • the HSS 3000 can transmit the priority notification to the MME 2000 when the MME 2000 receives the initial attachment from the UE 20 by holding the information indicating whether or not the UE 20 is a priority terminal.
  • the MME 2000 transmits location update information to the HSS 3000.
  • the HSS 3000 determines whether or not the UE 20 is a priority terminal. Thereby, HSS3000 can transmit a release request to MME2000 when UE20 is turned off.
  • MME2000 transmits location update information to HSS3000, when TA update is received from UE20. At this time, the HSS 3000 determines whether or not the UE 20 is a priority terminal. Thereby, the HSS 3000 can transmit the priority notification and the release request to the MME 2000 when receiving the TA update from the UE 20.
  • FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration example of the UE 20 in the third embodiment.
  • parts having the same functions as the constituent parts shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the UE 20 in the third embodiment includes an attach transmission / reception unit 24 instead of the priority release notification unit 14 as compared with the UE 10 illustrated in FIG. 7.
  • the attach transmission / reception unit 24 performs an attach process. For example, when the information indicating that the power is ON is notified from the power ON notification unit 13a, the attach transmission / reception unit 24 performs the initial attach as in the example illustrated in step S52 of FIG. Further, for example, the attach transmission / reception unit 24 performs an attach process to the base station apparatus 100 when information indicating that the power is off is notified from the power-off notification unit 13b.
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration example of the MME 2000 according to the third embodiment.
  • parts having the same functions as the constituent parts shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the MME 2000 in the third embodiment is different from the MME 1000 illustrated in FIG. 9 in place of the priority release notification reception unit 1200, the IF unit 2100, the attach transmission / reception unit 2200, and the location update generation unit. 2300 and a priority release notification receiving unit 2400.
  • the IF unit 2100 sends and receives various signals to and from the HSS 3000.
  • the attach transmission / reception unit 2200 receives various signals transmitted from the UE 20 by the attach process performed by the attach transmission / reception unit 24 of the UE 20.
  • the location update generation unit 2300 transmits location update information to the HSS 3000 via the IF unit 2100 when the attach transmission / reception unit 2200 receives a signal transmitted by the attach transmission / reception unit 24 of the UE 20.
  • the priority release notification receiving unit 2400 receives the priority notification and the release request transmitted from the HSS 3000. Then, the priority release notification reception unit 2400 notifies the dedicated RACH resource management unit 1400 of the priority notification and release request received from the HSS 3000.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration example of the HSS 3000 according to the third embodiment.
  • the HSS 3000 according to the third embodiment includes an IF unit 3100, a location update reception unit 3200, a subscriber information storage unit 3300, and a priority determination unit 3400.
  • the IF section 3100 transmits and receives various signals to and from MME2000.
  • the location update reception unit 3200 receives the location update information transmitted by the location update generation unit 2300 of the MME 2000.
  • the location update receiving unit 3200 notifies the priority determining unit 3400 of the location update information received from the MME 2000.
  • the subscriber information storage unit 3300 stores various types of information related to subscribers such as the UE 20.
  • the subscriber information storage unit 3300 stores terminal identification information for identifying the UE 20, priority terminal information indicating whether or not the UE 20 is a priority terminal, and the like.
  • the priority authorization unit 3400 includes a priority determination unit 3410 and a priority release notification unit 3420.
  • the priority determination unit 3410 determines whether or not the UE 20 is a priority terminal based on the subscriber information stored in the subscriber information storage unit 3300. Specifically, the priority determination unit 3410 acquires, from the subscriber information storage unit 3300, priority terminal information corresponding to the terminal identification information of the UE 20 that has performed the attach process, thereby determining whether the UE 20 is a priority terminal. judge.
  • the priority release notification unit 3420 transmits a priority notification and a release request to the MME 2000 when the priority determination unit 3410 determines that the UE 20 is a priority terminal. Note that when the priority determination unit 3410 determines that the UE 20 is a priority terminal, the priority release notification unit 3420 notifies the UE 20 that the UE 20 is a priority terminal without transmitting a priority notification or a release request to the MME 2000. Just be fine. In such a case, when the MME 2000 is notified from the HSS 3000 that the UE 20 is a priority terminal, the MME 2000 issues a reservation instruction and a release instruction to the base station apparatus 100.
  • the HSS 3000 when the HSS 3000 receives location update information from the MME 2000, the HSS 3000 transmits a priority notification and a release request to the MME 2000. That is, the HSS 3000 can transmit a priority notification to the MME 2000 when the UE 20 is powered on, and can transmit a release request to the MME 2000 when the UE 20 is powered off.
  • the radio communication system N3 according to the third embodiment can prevent radio resources from being occupied and can also prevent random access contention.
  • the wireless communication system, management device, portable terminal device, wireless communication method, and wireless communication program disclosed in the present application may be implemented in various different forms other than the above-described embodiments. Therefore, in a fourth embodiment, another embodiment of the wireless communication system, the management device, the mobile terminal device, the wireless communication method, and the wireless communication program disclosed in the present application will be described.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a computer that executes a wireless communication program.
  • the computer 100P includes a RAM (Random Access Memory) 110P, a cache 120P, an HDD 130P, a ROM (Read Only Memory) 140P, a CPU (Central Processing Unit) 150P, and a bus 160P.
  • the RAM 110P, cache 120P, HDD 130P, ROM 140P, and CPU 150P are connected by a bus 160P.
  • the ROM 140P stores in advance a wireless communication program that exhibits the same function as that of the management apparatus 2 shown in FIG. Specifically, the ROM 140P stores a management program 141P, a selection program 142P, and an instruction program 143P. Then, the CPU 150P reads the management program 141P, the selection program 142P, and the instruction program 143P from the ROM 140P and executes them.
  • the management program 141P becomes a management process 151P.
  • the selection program 142P becomes a selection process 152P.
  • the instruction program 143P becomes an instruction process 153P.
  • the management process 151P corresponds to the management unit 2a shown in FIG.
  • the selection process 152P corresponds to the selection unit 2b illustrated in FIG.
  • the instruction process 153P corresponds to the instruction unit 2c illustrated in FIG.
  • the above-described programs 141P to 143P are not necessarily stored in the ROM 140P.
  • the programs 141P to 143P may be stored in a “portable physical medium” such as a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO disk, a DVD disk, a magneto-optical disk, and an IC card inserted into the computer 100P.
  • the programs 141P to 143P may be stored in a “fixed physical medium” such as a hard disk drive (HDD) provided inside or outside the computer 100P.
  • HDD hard disk drive
  • the programs 141P to 143P may be stored in “another computer (or server)” connected to the computer 100P via a public line, the Internet, a LAN, a WAN, or the like. Then, the computer 100P may read and execute each program from the above-described flexible disk or the like.
  • each component of each illustrated apparatus is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as illustrated.
  • the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions.
  • the TA change reception unit 15a and the TA update notification unit 15b illustrated in FIG. 7 may be integrated.
  • the priority release notification reception unit 1200 illustrated in FIG. 9 includes a priority notification reception unit, a release request reception unit, and the like. And may be distributed.

Landscapes

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Abstract

　無線リソースが常に占有されることを防止するとともに、ランダムアクセスの競合を防止することができる無線通信システム、管理装置、無線通信方法及び無線通信プログラムを提供することを課題とする。かかる課題を解決する一つの態様として、基地局装置を管理する管理装置が、ランダムアクセスされる際に携帯端末装置によって任意に用いられるアクセススロットと異なる専用アクセススロットが携帯端末装置に割り当てられているか否かを管理し、基地局装置の通信先携帯端末装置が優先的に通信を行うことが決められている優先端末である旨の優先通知を受け付けた場合に、未割当ての専用アクセススロットを選択する。そして、基地局装置が、管理装置によって選択された専用アクセススロットを優先端末に割り当てる。そして、携帯端末装置が、基地局装置によって割り当てられた専用アクセススロットにより基地局装置に対してランダムアクセスする。

Description

無線通信システム、管理装置、携帯端末装置、無線通信方法及び無線通信プログラム
　本発明は、無線通信システム、管理装置、携帯端末装置、無線通信方法及び無線通信プログラムに関する。
　一般に、無線通信システムでは、携帯電話機などの携帯端末装置が基地局装置との通信を開始する場合などに、ランダムアクセス（Random　Access）と呼ばれるアクセス手法により基地局装置にアクセスすることがある。ランダムアクセスでは、携帯端末装置がＲＡＣＨ（Random　Access　CHannel：ランダムアクセスチャネル）を用いて、プリアンブルと呼ばれる識別子等を含む通信確立要求を基地局装置に対して送信することにより、携帯端末装置と基地局装置との通信が確立される。
　具体的には、携帯端末装置は、ランダムアクセスにおいて、複数のランダム系列のアクセススロット（Access　Slot）のうち任意のアクセススロットにより、通信確立要求を基地局装置に対して送信する。したがって、複数の携帯端末装置が同じタイミングで同一のアクセススロットにより通信確立要求を送信すると、双方の携帯端末装置によるランダムアクセスが競合する場合がある。ランダムアクセスの競合が発生した場合には、携帯端末装置は、一定時間待機した後に、任意のアクセススロットにより再度通信確立要求を基地局装置に対して送信することで、基地局装置との通信確立を再度試みる。このため、ランダムアクセスの競合が発生すると、携帯端末装置と基地局装置との通信確立は遅延することとなる。
　近年では、通信確立は遅延を防止するために、特定の携帯端末装置に対して固定のアクセススロットを常に割り当てておく技術が提案されている。具体的には、優先的に通信を行うことが決められている携帯端末装置に対して、他の携帯端末装置が使用することができないアクセススロットを割り当てておく。このような技術によれば、特定の携帯端末装置によるランダムアクセスと、他の携帯端末装置によるランダムアクセスとが競合しないので、特定の携帯端末装置と基地局装置との通信確立は遅延しなくなる。
特開２００７－８２２５９号公報 特開２００９－１１２０２３号公報 特開平８－１５４０９７号公報
　しかしながら、上記の従来技術には、特定の携帯端末装置に無線リソースが常に占有されるという問題がある。具体的には、特定の携帯端末装置に対して固定のアクセススロットを割り当てる従来技術には、特定の携帯端末装置に割り当てられているアクセススロットを他の携帯端末装置が用いることができない。アクセススロットは無線リソースであるので、特定の携帯端末装置にアクセススロットが常に占有されることは、特定の携帯端末装置に無線リソースが常に占有されることになる。
　開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、無線リソースが常に占有されることを防止するとともに、ランダムアクセスの競合を防止することができる無線通信システム、管理装置、携帯端末装置、無線通信方法及び無線通信プログラムを提供することを目的とする。
　本願の開示する無線通信システムは、一つの態様において、携帯端末装置と無線通信を行う基地局装置と、該基地局装置を管理する管理装置とを含む無線通信システムであって、前記管理装置は、ランダムアクセスされる際に携帯端末装置によって任意に用いられるアクセススロットと異なる専用アクセススロットが携帯端末装置に割り当てられているか否かを管理する管理部と、前記基地局装置の通信先携帯端末装置が優先的に通信を行うことが決められている優先端末である旨の優先通知を受け付けた場合に、前記管理部に管理されている専用アクセススロットのうち未割当ての専用アクセススロットを選択する選択部と、自装置が管理している基地局装置に対して、前記選択部によって選択された専用アクセススロットを確保するように指示する指示部とを有し、前記基地局装置は、前記指示部によって指示された専用アクセススロットを前記優先端末に割り当てる割当部を有し、前記携帯端末装置は、前記割当部によって割り当てられた専用アクセススロットを示す情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている情報が示す専用アクセススロットにより前記基地局装置に対してランダムアクセスする通信部とを有する。
　本願の開示する無線通信システムの一つの態様によれば、無線リソースが常に占有されることを防止するとともに、ランダムアクセスの競合を防止することができるという効果を奏する。
図１は、実施例１に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 図２は、実施例２に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 図３は、実施例２におけるアクセススロットの一例を模式的に示す図である。 図４は、実施例２に係る無線通信システムによる無線通信処理例を示すシーケンス図である。 図５は、実施例２に係る無線通信システムによる無線通信処理例を示すシーケンス図である。 図６は、実施例２に係る無線通信システムによる無線通信処理例を示すシーケンス図である。 図７は、実施例２におけるＵＥの構成例を示すブロック図である。 図８は、実施例２における基地局装置の構成例を示すブロック図である。 図９は、実施例２におけるＭＭＥの構成例を示すブロック図である。 図１０は、実施例２における基地局装置による専用アクセススロットの確保処理手順を示すフローチャートである。 図１１は、実施例２におけるＭＭＥによる優先通知受信時における専用アクセススロットの選択処理手順を示すフローチャートである。 図１２は、実施例２におけるＭＭＥによるＴＡアップデート受信時における専用アクセススロットの選択処理手順を示すフローチャートである。 図１３は、複数台のＵＥに割り当てられる専用アクセススロット数の例を示す図である。 図１４は、複数台のＵＥに１個の専用アクセススロットを割り当てる場合におけるＭＭＥによる専用アクセススロットの選択処理手順を示すフローチャートである。 図１５は、実施例３に係る無線通信システムによる無線通信処理例を示すシーケンス図である。 図１６は、実施例３におけるＵＥの構成例を示すブロック図である。 図１７は、実施例３におけるＭＭＥの構成例を示すブロック図である。 図１８は、実施例３におけるＨＳＳの構成例を示すブロック図である。 図１９は、無線通信プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
　以下に、本願の開示する無線通信システム、管理装置、携帯端末装置、無線通信方法及び無線通信プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願の開示する無線通信システム、管理装置、携帯端末装置、無線通信方法及び無線通信プログラムが限定されるものではない。
　まず、図１を用いて、実施例１に係る無線通信システムについて説明する。図１は、実施例１に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すように、実施例１に係る無線通信システムＮ１は、管理装置２と、基地局装置３～５とを有する。
　また、図１に示した無線通信システムＮ１では、携帯端末装置６が基地局装置３～５と無線通信を行う。携帯端末装置６は、例えば、基地局装置３～５との通信を開始する場合などに、基地局装置３～５に対してランダムアクセスする。このとき、携帯端末装置６は、所定の時間領域に分けられた複数のアクセススロットのうち、任意のアクセススロットによりランダムアクセスする。なお、以下では、携帯端末装置がランダムアクセス時に任意に用いるアクセススロットを「任意アクセススロット」と表記する場合がある。
　管理装置２は、基地局装置３～５を管理する。図１に示した例において、管理装置２によって管理される基地局装置３～５は、同一のアクセススロットを用いるものとする。なお、図１では、管理装置２が３台の基地局装置３～５を管理する例を示した。しかし、管理装置２は、１台又は２台の基地局装置を管理してもよいし、４台以上の基地局装置を管理してもよい。
　かかる管理装置２は、図１に示すように、管理部２ａと、選択部２ｂと、指示部２ｃとを有する。管理部２ａは、専用アクセススロットが携帯端末装置に割り当てられているか否かを管理する。なお、ここで言う「専用アクセススロット」とは、携帯端末装置によって任意に用いられる任意アクセススロットと異なり、例えば、管理装置２等によって指定された後に携帯端末装置が用いることができるアクセススロットを示す。
　選択部２ｂは、携帯端末装置６や図示しない外部装置等から、優先的に通信を行うことが決められている携帯端末装置を示す通知を受け付けた場合に、管理部２ａに管理されている専用アクセススロットのうち未割当ての専用アクセススロットを選択する。なお、以下では、優先的に通信を行うことが決められている携帯端末装置を「優先端末」と表記する場合があり、所定の携帯端末装置が優先端末であることを示す通知を「優先通知」と表記する場合がある。
　指示部２ｃは、自装置が管理している基地局装置３～５に対して、選択部２ｂによって選択された専用アクセススロットを確保するように指示する。例えば、選択部２ｂによってアクセススロット番号が「Ｎ」である専用アクセススロットが選択された場合に、指示部２ｃは、基地局装置３～５に対して、アクセススロット番号「Ｎ」のアクセススロットを確保するように指示する。
　また、図１に示すように、基地局装置３は割当部３ａを有し、基地局装置４は割当部４ａを有し、基地局装置５は割当部５ａを有する。割当部３ａ、４ａ、５ａは、管理装置２の指示部２ｃによる確保指示に従って、専用アクセススロットを確保し、確保した専用アクセススロットを優先端末に割り当てる。
　また、図１に示すように、携帯端末装置６は、記憶部６ａと、通信部６ｂとを有する。記憶部６ａは、基地局装置３～５の割当部３ａ、４ａ、５ａによって割り当てられた専用アクセススロットを示す情報を記憶する。例えば、記憶部６ａは、割当部３ａ、４ａ、５ａによって割り当てられた専用アクセススロットのアクセススロット番号を記憶する。通信部６ｂは、記憶部６ａに記憶されている情報が示す専用アクセススロットにより基地局装置３～５に対してランダムアクセスする。
　上述してきたように、実施例１に係る無線通信システムＮ１において、管理装置２は、携帯端末装置６が優先端末である旨の優先通知を受け付けた場合に、携帯端末装置６に割り当てる専用アクセススロットを選択する。そして、基地局装置３～５は、管理装置２によって選択された専用アクセススロットを確保する。そして、携帯端末装置６は、確保された専用アクセススロットを示す情報を記憶部６ａに格納し、その後にランダムアクセスを行う場合には、記憶部６ａに記憶されている情報が示すアクセススロットを用いる。
　このように、実施例１に係る無線通信システムＮ１は、優先端末である旨が通知された場合に、かかる優先端末専用の専用アクセススロットを確保する。したがって、実施例１に係る無線通信システムＮ１は、特定の携帯端末装置に対して固定のアクセススロットを常に割り当てないので、特定の携帯端末装置にアクセススロットが常に占有されることを防止することができる。また、実施例１に係る無線通信システムＮ１では、優先端末に専用アクセススロットを割り当てるので、優先端末によるランダムアクセスと、優先端末以外の他の携帯端末装置によるランダムアクセスとの競合を防止することができる。以上のことから、実施例１に係る無線通信システムＮ１は、無線リソースが占有されることを防止することができるとともに、ランダムアクセスの競合を防止することができる。
　実施例２では、優先端末に割り当てた専用アクセススロットを開放する処理や、優先端末の通信相手先の基地局装置が変更になった場合における専用アクセススロットの割当処理等を行う無線通信システムの例について説明する。なお、以下の実施例２では、本願の開示する無線通信システムをＬＴＥ（Long　Term　Evolution）に準拠した無線通信システムに適用する場合を例に挙げて説明する。しかし、本願の開示する無線通信システムは、ＬＴＥ以外のＷＣＤＭＡ（Wideband　Code　Division　Multiple　Access）等に準拠した無線通信システムにも適用することができる。
［実施例２に係る無線通信システムの構成］
　まず、図２を用いて、実施例２に係る無線通信システムについて説明する。図２は、実施例２に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。図２に示すように、実施例２に係る無線通信システムＮ２は、ＭＭＥ（Mobility　Management　Entity）１０００と、基地局装置１００ａ～１００ｆとを有する。
　また、図２に示した無線通信システムＮ２では、ＵＥ（User　Equipment：携帯端末装置）１０ａが基地局装置１００ａと無線通信を行い、ＵＥ１０ｂが基地局装置１００ｃと無線通信を行い、ＵＥ１０ｃが基地局装置１００ｄと無線通信を行う。なお、ＵＥ１０ａ～１０ｃは、図１に示した携帯端末装置６に対応する。
　図２に示した例において、ＭＭＥ１０００は、コアネットワーク（Core　Network）Ｎ１０内に設置され、基地局装置１００ａ～１００ｆを管理する。かかるＭＭＥ１０００は、図１に示した管理装置２に対応する。また、図２に示した例では、基地局装置１００ａ～１００ｃが、トラッキングエリア（Tracking　Area）ＴＡ１１を形成し、基地局装置１００ｄ～１００ｆが、トラッキングエリアＴＡ１２を形成するものとする。すなわち、基地局装置１００ａ～１００ｃは、共通のアクセススロットを用い、基地局装置１００ｄ～１００ｆは、共通のアクセススロットを用いる。
　ここで、図３を用いて、基地局装置１００ａ～１００ｃによって用いられるアクセススロットについて説明する。図３は、実施例２におけるアクセススロットの一例を模式的に示す図である。図３に示した例では、アクセススロット番号「１」～「４８」の４８個のアクセススロットが任意アクセススロットであり、アクセススロット番号「４９」～「６４」の１６個のアクセススロットが専用アクセススロットである。図３に示したようにアクセススロットは、同一のトラッキングエリアＴＡ１１を形成する基地局装置１００ａ～１００ｃによって共有される。
　かかるアクセススロットのうち、任意アクセススロットは、携帯端末装置主導のランダムアクセス時に用いられる。具体的には、携帯端末装置は、あらかじめ定められた利用可能な任意アクセススロット群の中からランダムに１つの任意アクセススロットを選択し、基地局装置にランダムアクセスする。したがって、複数の携帯端末装置が同じタイミングで同一の任意アクセススロットを用いると、競合が生じることがある。このため、携帯端末装置６のランダムアクセスは、競合許容のランダムアクセス（contention　based　random　access）ともいえる。
　一方、専用アクセススロットは、管理装置２等の制御局主導のランダムアクセス時に用いられる。例えば、携帯端末装置は、基地局装置によって割り当てられた専用アクセススロットを用いてランダムアクセスする。このような専用アクセススロットは、例えば、ハンドオーバ（Hand　Over）処理が行われる場合等に用いられる。
［実施例２に係る無線通信システムによる無線通信処理］
　次に、図４～図６を用いて、実施例２に係る無線通信システムＮ２による無線通信処理について説明する。図４～図６は、実施例２に係る無線通信システムＮ２による無線通信処理例を示すシーケンス図である。なお、図４～図６に示した例において、ＵＥ１０ａは、優先端末であるものとする。
　まず、図４に示した無線通信処理について説明する。図４では、図２に示したＵＥ１０ａに電源が投入された場合を例に挙げて説明する。図４に示すように、ＵＥ１０ａは、例えば利用者によって電源ＯＮ操作等が行われることにより電源ＯＮ状態になった場合に（ステップＳ１１）、サービング基地局である基地局装置１００ａを介して、ＭＭＥ１０００に優先通知を送信する（ステップＳ１２）。
　優先通知を受け付けたＭＭＥ１０００は、ＵＥ１０ａに割り当てる専用アクセススロットを選択する（ステップＳ１３）。具体的には、ＭＭＥ１０００は、複数の専用アクセススロットのうち、他のＵＥに割り当てられていない専用アクセススロットを選択する。そして、ＭＭＥ１０００は、ステップＳ１３において選択した専用アクセススロットを確保する旨の指示である「確保指示」を基地局装置１００ａ～１００ｃに送信する（ステップＳ１４）。このとき、ＭＭＥ１０００は、確保対象の専用アクセススロットのアクセススロット番号を含む確保指示を送信する。
　このように、ＭＭＥ１０００が確保指示を基地局装置１００ａ～１００ｃに送信する理由は、基地局装置１００ａ～１００ｃが１個のトラッキングエリアＴＡ１１を形成し、共通のアクセススロットを管理しているからである。すなわち、ＭＭＥ１０００は、基地局装置１００ａ～１００ｃに対して確保指示を送信することで、ステップＳ１３において選択した専用アクセススロットがトラッキングエリアＴＡ１１内で、ＵＥ１０ａ以外の他のＵＥに用いられることを防止する。
　続いて、確保指示を受け付けた基地局装置１００ａ～１００ｃは、専用アクセススロットを確保する（ステップＳ１５）。そして、基地局装置１００ａ～１００ｃは、専用アクセススロットを確保した旨の応答通知をＭＭＥ１０００に送信する（ステップＳ１６）。かかる応答通知を受け付けたＭＭＥ１０００は、ＵＥ１０ａのサービング基地局である基地局装置１００ａを介して、ステップＳ１３において選択された専用アクセススロットのアクセススロット番号をＵＥ１０ａに通知する（ステップＳ１７）。
　ＵＥ１０ａは、ＭＭＥ１０００から受信した専用アクセススロットのアクセススロット番号を記憶部に格納する（ステップＳ１８）。ＵＥ１０ａは、その後に基地局装置１００ａにランダムアクセスする場合には、記憶部に記憶されているアクセススロット番号が示す専用アクセススロットを用いる。専用アクセススロットはＵＥ１０ａ以外の他のＵＥに用いられないので、ＵＥ１０ａは、一度専用アクセススロットを確保された後には、他のＵＥと競合することなく基地局装置１００ａにランダムアクセスすることができる。
　次に、図５に示した無線通信処理について説明する。図５では、図２に示したＵＥ１０ａの電源が切られた場合を例に挙げて説明する。図５に示すように、ＵＥ１０ａは、利用者による電源ＯＦＦ操作を受け付けた場合に（ステップＳ２１）、サービング基地局である基地局装置１００ａを介して、ＭＭＥ１０００に開放要求を送信する（ステップＳ２２）。ここで言う「開放要求」とは、ＵＥに割り当てられている専用アクセススロットを開放する旨の要求を示す。
　開放要求を受け付けたＭＭＥ１０００は、ＵＥ１０ａに割り当てられている専用アクセススロットを開放する（ステップＳ２３）。そして、ＭＭＥ１０００は、ステップＳ２３において開放した専用アクセススロットを開放する旨の指示である「開放指示」を基地局装置１００ａ～１００ｃに送信する（ステップＳ２４）。このとき、ＭＭＥ１０００は、開放対象の専用アクセススロットのアクセススロット番号を含む開放指示を送信する。
　このように、ＭＭＥ１０００が開放指示を基地局装置１００ａ～１００ｃに送信する理由は、専用アクセススロットが基地局装置１００ａ～１００ｃによって確保されているからである。すなわち、ＭＭＥ１０００は、基地局装置１００ａ～１００ｃに対して開放指示を送信することで、無線リソースである専用アクセススロットを開放する。これにより、他のＵＥは、ＵＥ１０ａに割り当てられていた専用アクセススロットを利用可能になる。
　続いて、開放指示を受け付けた基地局装置１００ａ～１００ｃは、かかる開放指示に従って、専用アクセススロットを開放する（ステップＳ２５）。そして、基地局装置１００ａ～１００ｃは、専用アクセススロットを開放した旨の応答通知をＭＭＥ１０００に送信する（ステップＳ２６）。かかる応答通知を受け付けたＭＭＥ１０００は、サービング基地局である基地局装置１００ａを介して、専用アクセススロットの開放が完了した旨の開放完了通知をＵＥ１０ａに送信する（ステップＳ２７）。
　そして、開放完了通知を受信したＵＥ１０ａは、記憶部から、自装置に割り当てられていた専用アクセススロットのアクセススロット番号を削除する。これにより、ＵＥ１０ａは、専用アクセススロットを開放する（ステップＳ２８）。そして、ＵＥ１０ａは、電源ＯＦＦ状態になる（ステップＳ２９）。すなわち、ＵＥ１０ａは、電源ＯＦＦ操作を受け付けてから、電源ＯＦＦ状態になるまでの間に、専用アクセススロットの開放処理を行う。
　このように、実施例２に係る無線通信システムＮ２は、電源ＯＦＦ操作が行われたＵＥに割り当てている専用アクセススロットを開放する。すなわち、実施例２に係る無線通信システムＮ２は、無線通信を行わないＵＥに対して専用アクセススロットを割り当ててないので、無線リソースが常に占有されることを防止することができる。
　次に、図６に示した無線通信処理について説明する。図６では、図２に示したＵＥ１０ａのサービング基地局が変更された場合を例に挙げて説明する。なお、以下では、共通のトラッキングエリアを形成する複数の基地局を「基地局群」と表記する場合がある。例えば、トラッキングエリアＴＡ１１を形成する基地局装置１００ａ～１００ｃは、１つの基地局群であり、トラッキングエリアＴＡ１２を形成する基地局装置１００ｄ～１００ｆは、１つの基地局群である。
　図６に示した例において、ＵＥ１０ａは、まず、基地局装置１００ａによって提供されるページングエリア（Paging　Area）内に位置するものとする。すなわち、ＵＥ１０ａは、基地局装置１００ａ～１００ｃによって形成されるトラッキングエリアＴＡ１１内に位置する。ＵＥ１０ａは、優先端末であるので、基地局装置１００ａ～１００ｃによって共有される所定の専用アクセススロットが割り当てられている。かかるＵＥ１０ａは、基地局装置１００ａとの間で無線通信可能な待ち受け状態である（ステップＳ３１）。
　続いて、ＵＥ１０ａは、基地局装置１００ｄによって提供されるページングエリア（Paging　Area）内に移動させられたものとする。すなわち、ＵＥ１０ａは、基地局装置１００ｄ～１００ｆによって形成されるトラッキングエリアＴＡ１２内に位置する。かかる場合に、ＵＥ１０ａは、基地局装置１００ａや基地局装置１００ｄ等から送信される各種情報に基づいて、セル選択処理を行う（ステップＳ３２）。
　ここでは、ＵＥ１０ａは、基地局装置１００ｄをサービング基地局に選択し、基地局装置１００ｄとの間で無線通信可能な待ち受け状態になったものとする（ステップＳ３３）。かかる場合に、ＵＥ１０ａは、サービング基地局である基地局装置１００ｄを介して、ＴＡ（Tracking　Area）アップデートをＭＭＥ１０００に送信する（ステップＳ３４）。
　ここで、ＵＥ１０ａがＴＡアップデートを送信した時点では、ＵＥ１０ａに割り当てられている専用アクセススロットは、基地局装置１００ａ～１００ｃによって共有されるアクセススロットである。このような専用アクセススロットは、基地局装置１００ｄ～１００ｆによって共有されているアクセススロットではない。すなわち、基地局装置１００ｄ～１００ｆによって共有される専用アクセススロットのうち、ＵＥ１０ａに割り当てられている専用アクセススロットは、既に他のＵＥに割り当てられている可能性がある。言い換えれば、ＵＥ１０ａに割り当てられている専用アクセススロットのアクセススロット番号と、トラッキングエリアＴＡ１２において割り当て済みの専用アクセススロットのアクセススロット番号とが同一である可能性がある。
　したがって、ＭＭＥ１０００は、ＴＡアップデートを受け付けた場合に、ＵＥ１０ａに割り当てる専用アクセススロットを選択する（ステップＳ３５）。このとき、ＭＭＥ１０００は、まず、現にＵＥ１０ａに割り当てられている専用アクセススロットのアクセススロット番号と同一のアクセススロット番号が利用可能か否かを判定する。これは、同一のアクセススロット番号を用いることができれば、ＵＥ１０ａは、トラッキングエリアを移動した場合であっても、自装置に記憶しているアクセススロット番号を更新しなくてよいからである。なお、ＭＭＥ１０００による専用アクセススロットの選択処理については図１１を用いて後に詳述する。
　続いて、ＭＭＥ１０００は、ＵＥ１０ａに現に割り当てられている専用アクセススロットを開放する旨の開放指示を基地局装置１００ａ～１００ｃに送信する（ステップＳ３６）。また、ＭＭＥ１０００は、ステップＳ３５において選択した専用アクセススロットを確保する旨の確保指示を基地局装置１００ｄ～１００ｆに送信する（ステップＳ３７）。
　開放指示を受け付けた基地局装置１００ａ～１００ｃは、ＵＥ１０ａに割り当てられている専用アクセススロットを開放し（ステップＳ３８）、専用アクセススロットを開放した旨の応答通知をＭＭＥ１０００に送信する（ステップＳ３９）。また、確保指示を受け付けた基地局装置１００ｄ～１００ｆは、ステップＳ３５において選択された専用アクセススロットを確保し（ステップＳ４０）、専用アクセススロットを確保した旨の応答通知をＭＭＥ１０００に送信する（ステップＳ４１）。
　基地局装置１００ａ～１００ｆから応答通知を受け付けたＭＭＥ１０００は、サービング基地局である基地局装置１００ｄを介して、ステップＳ３５において選択された専用アクセススロットのアクセススロット番号をＵＥ１０ａに通知する（ステップＳ４２）。
　そして、ＵＥ１０ａは、記憶部に記憶されている専用アクセススロット番号を、ＭＭＥ１０００から受信した専用アクセススロットのアクセススロット番号に更新する（ステップＳ４３）。これにより、ＵＥ１０ａは、自装置が位置するトラッキングエリアが変更された場合であっても、移動先のトラッキングエリアで利用可能な専用アクセススロットを用いてランダムアクセスすることができる。すなわち、ＵＥ１０ａは、他のＵＥと競合することなく基地局装置１００ｄにランダムアクセスすることができる。また、ＵＥ１０ａは、移動前のトラッキングエリアにおいて割り当てられていた専用アクセススロットを開放することができるので、無線リソースの占有を防止することができる。
　なお、ＵＥ１０ａに割り当てられる専用アクセススロットのアクセススロット番号が変更されない場合には、ＭＭＥ１０００は、ステップＳ４２における通知処理を行わなくもよい。これにより、ＵＥ１０ａによる専用アクセススロット番号の更新処理を省略できるので、ＵＥ１０ａにかかる処理負荷を低減することができる。
［実施例２におけるＵＥ、基地局装置、ＭＭＥの構成］
　次に、実施例２におけるＵＥ１０ａ～１０ｃの構成、基地局装置１００ａ～１００ｆの構成、ＭＭＥ１０００の構成について説明する。なお、以下の説明では、ＵＥ１０ａ～１０ｃについて、いずれかを特定する必要がない場合には、これらを総称してＵＥ１０と表記するものとする。また、基地局装置１００ａ～１００ｆについて、いずれかを特定する必要がない場合には、これらを総称して基地局装置１００と表記するものとする。
［実施例２におけるＵＥの構成］
　まず、図７を用いて、実施例２におけるＵＥ１０の構成について説明する。図７は、実施例２におけるＵＥ１０の構成例を示すブロック図である。図７に示すように、実施例２におけるＵＥ１０は、アンテナ１１と、無線送受信部１２と、電源管理部１３と、優先開放通知部１４と、状態管理部１５と、ＲＡＣＨ制御部１６とを有する。
　アンテナ１１は、各種信号を空中へ発射することで基地局装置１００へ各種信号を送信したり、基地局装置１００から送信される信号を受信したりする。無線送受信部１２は、アンテナ１１を介して無線信号の送受信を行う。
　電源管理部１３は、ＵＥ１０の電源を管理する。具体的には、電源管理部１３は、電源ＯＮ通知部１３ａと、電源ＯＦＦ通知部１３ｂとを有する。電源ＯＮ通知部１３ａは、ＵＥ１０に電源が投入される場合に、ＵＥ１０に電源が投入されたことを優先開放通知部１４に通知する。例えば、電源ＯＮ通知部１３ａは、利用者によって電源ＯＮ操作等が行われた場合等に電源が投入されたことを優先開放通知部１４に通知する。電源ＯＦＦ通知部１３ｂは、ＵＥ１０の電源が切られる場合に、ＵＥ１０の電源が切られることを優先開放通知部１４に通知する。例えば、電源ＯＦＦ通知部１３ｂは、利用者によって電源ＯＦＦ操作等が行われた場合等に電源が切られることを優先開放通知部１４に通知する。
　優先開放通知部１４は、サービング基地局を介してＭＭＥ１０００に優先通知や開放要求を通知する。具体的には、優先開放通知部１４は、電源ＯＮ通知部１３ａから電源ＯＮを示す情報が通知された場合に、無線送受信部１２を介してＭＭＥ１０００に優先通知を送信する。すなわち、優先開放通知部１４は、図４のステップＳ１２に示した例のように、ＵＥ１０が電源投入された場合に、優先通知を送信する。また、優先開放通知部１４は、電源ＯＦＦ通知部１３ｂから電源ＯＦＦを示す情報が通知された場合に、無線送受信部１２を介してＭＭＥ１０００に開放要求を送信する。すなわち、優先開放通知部１４は、図５のステップＳ２２に示した例のように、ＵＥ１０の電源が切られる場合に、開放要求を送信する。
　状態管理部１５は、ＵＥ１０の位置情報や、ＵＥ１０が位置するトラッキングエリア等を管理する。具体的には、状態管理部１５は、ＴＡ変更受信部１５ａと、ＴＡアップデート通知部１５ｂとを有する。
　ＴＡ変更受信部１５ａは、ＵＥ１０が移動させられた結果、ＵＥ１０が位置するトラッキングエリアが変更された場合等に、移動先の基地局装置１００から送信されるトラッキングエリア変更通知を受信する。ＴＡ変更受信部１５ａは、かかるトラッキングエリア変更通知をＴＡアップデート通知部１５ｂに通知する。
　ＴＡアップデート通知部１５ｂは、ＴＡ変更受信部１５ａからトラッキングエリア変更通知を受信した場合に、ＴＡアップデートをＭＭＥ１０００に送信する。例えば、ＴＡアップデート通知部１５ｂは、図６のステップＳ３４に示した例のように、ＵＥ１０が位置するトラッキングエリアがトラッキングエリアＴＡ１１からトラッキングエリアＴＡ１２に変更された場合に、ＴＡアップデートをＭＭＥ１０００に送信する。
　ＲＡＣＨ制御部１６は、ＲＡＣＨを用いたランダムアクセスを制御する。具体的には、ＲＡＣＨ制御部１６は、専用ＲＡＣＨ記憶部１６ａと、ＲＡＣＨ管理部１６ｂとを有する。
　専用ＲＡＣＨ記憶部１６ａは、専用アクセススロットのアクセススロット番号を記憶する。例えば、ＲＡＣＨ制御部１６は、図４のステップＳ１８に示した例のように、ＭＭＥ１０００から専用アクセススロットのアクセススロット番号を送信された場合に、かかるアクセススロット番号を専用ＲＡＣＨ記憶部１６ａに格納する。また、例えば、ＲＡＣＨ制御部１６は、図５のステップＳ２８に示した例のように、ＭＭＥ１０００から開放完了通知を送信された場合に、専用ＲＡＣＨ記憶部１６ａに記憶されているアクセススロット番号を削除する。また、例えば、ＲＡＣＨ制御部１６は、図６のステップＳ４３に示した例のように、ＭＭＥ１０００から専用アクセススロットのアクセススロット番号を送信された場合に、受信したアクセススロット番号を専用ＲＡＣＨ記憶部１６ａに更新する。なお、専用ＲＡＣＨ記憶部１６ａは、図１に示した記憶部６ａに対応する。
　ＲＡＣＨ管理部１６ｂは、ＲＡＣＨを用いたランダムアクセスを行う。具体的には、ＲＡＣＨ管理部１６ｂは、専用ＲＡＣＨ記憶部１６ａにアクセススロット番号が記憶されている場合には、専用ＲＡＣＨ記憶部１６ａに記憶されているアクセススロット番号が示すアクセススロットによりランダムアクセスを行う。また、ＲＡＣＨ管理部１６ｂは、専用ＲＡＣＨ記憶部１６ａにアクセススロット番号が記憶されていない場合には、任意アクセススロットによりランダムアクセスを行う。また、例えば、ＲＡＣＨ管理部１６ｂは、ＵＥ１０がトラッキングエリアを移動してハンドオーバ処理が行われる場合には、基地局装置１００から指定される専用アクセススロットによりランダムアクセスを行う場合もある。なお、ＲＡＣＨ管理部１６ｂや無線送受信部１２は、図１に示した通信部６ｂに対応する。
［実施例２における基地局装置の構成］
　次に、図８を用いて、実施例２における基地局装置１００の構成について説明する。図８は、実施例２における基地局装置１００の構成例を示すブロック図である。図８に示すように、実施例２における基地局装置１００は、アンテナ１１０と、無線送受信部１２０と、ＩＦ（Interface）部１３０と、ＲＡＣＨ処理部１４０と、ＲＡＣＨ判定部１５０と、ＲＡＣＨリソース管理部１６０とを有する。
　アンテナ１１０は、各種信号を空中へ発射することでＵＥ１０へ各種信号を送信したり、ＵＥ１０から送信される信号を受信したりする。無線送受信部１２０は、アンテナ１１０を介して無線信号の送受信を行う。また、無線送受信部１２０は、アンテナ１１０を介して受信した信号をＩＦ部１３０へ出力したり、ＩＦ部１３０から各種信号を受信したりする。ＩＦ部１３０は、ＭＭＥ１０００との間で各種信号を送受する。
　ＲＡＣＨ処理部１４０は、ＲＡＣＨを用いてＵＥ１０から送信された各種信号を処理する。具体的には、ＲＡＣＨ処理部１４０は、ＵＥ１０との間でランダムアクセス処理を実行し、ランダムアクセス処理が正常終了した場合には、正常終了したランダムアクセスに用いられるアクセススロットをＲＡＣＨ判定部１５０に通知する。なお、ＲＡＣＨ処理部１４０は、例えば、受信信号の電力値等に基づいて、ランダムアクセス処理が正常終了したか否かを判定する。
　ＲＡＣＨ判定部１５０は、ＲＡＣＨ処理部１４０から通知されたアクセススロットが専用アクセススロットである場合には、かかる専用アクセススロットをＵＥ１０に割り当てるように指示する。例えば、ＲＡＣＨ判定部１５０は、ＵＥ１０がハンドオーバした場合等に、ＲＡＣＨ処理部１４０から専用アクセススロットを通知される。
　ＲＡＣＨリソース管理部１６０は、アクセススロットの割り当て状況を管理する。具体的には、ＲＡＣＨリソース管理部１６０は、ＲＡＣＨ割当部１６１と、タイマ監視部１６２と、専用ＲＡＣＨ割当部１６３とを有する。
　ＲＡＣＨ割当部１６１は、ＲＡＣＨ判定部１５０からの指示に従って、専用アクセススロットをＵＥ１０に割り当てる。例えば、ＵＥ１０がハンドオーバした場合等に、ＲＡＣＨ処理部１４０から通知される専用アクセススロットをＵＥ１０に割り当てる。
　タイマ監視部１６２は、ハンドオーバ処理にかかる時間等を監視する。例えば、ＬＴＥでは、Ｔ３０４タイマが満了するまでにハンドオーバ処理が完了することが決められている。タイマ監視部１６２は、かかるＴ３０４タイマが満了したか否かを監視する。上記のＲＡＣＨ割当部１６１は、タイマ監視部１６２によってＴ３０４タイマが満了したと判定された場合には、専用アクセススロットが開放される前であっても、かかる専用アクセススロットをＵＥ１０に割り当てる。
　専用ＲＡＣＨ割当部１６３は、優先端末に専用アクセススロットを割り当てたり、優先端末に割り当てている専用アクセススロットを開放したりする。具体的には、ＩＦ部１３０を介してＭＭＥ１０００から、専用アクセススロットを確保する旨の確保指示を受け付けた場合に、かかる確保指示に含まれるアクセススロット番号に対応するアクセススロットを確保する。そして、専用ＲＡＣＨ割当部１６３は、確保処理が終了した後に、専用アクセススロットを確保した旨の応答通知をＭＭＥ１０００に送信する。なお、専用ＲＡＣＨ割当部１６３による専用アクセススロット確保処理については図１０を用いて後に詳述する。
　また、専用ＲＡＣＨ割当部１６３は、ＭＭＥ１０００から、専用アクセススロットを開放する旨の開放指示を受け付けた場合に、かかる開放指示に含まれるアクセススロット番号に対応するアクセススロットを開放する。そして、専用ＲＡＣＨ割当部１６３は、開放処理が終了した後に、専用アクセススロットを開放した旨の応答通知をＭＭＥ１０００に送信する。
［実施例２におけるＭＭＥの構成］
　次に、図９を用いて、実施例２におけるＭＭＥ１０００の構成について説明する。図９は、実施例２におけるＭＭＥ１０００の構成例を示すブロック図である。図９に示すように、実施例２におけるＭＭＥ１０００は、ＩＦ部１１００と、優先開放通知受信部１２００と、ＴＡアップデート受信部１３００と、専用ＲＡＣＨリソース管理部１４００とを有する。
　ＩＦ部１１００は、基地局装置１００との間で各種信号を送受する。優先開放通知受信部１２００は、ＵＥ１０の優先開放通知部１４から送信される優先通知及び開放要求を、基地局装置１００を介して受信する。そして、優先開放通知受信部１２００は、ＵＥ１０から受信した優先通知及び開放要求を専用ＲＡＣＨリソース管理部１４００に通知する。
　ＴＡアップデート受信部１３００は、ＵＥ１０のＴＡアップデート通知部１５ｂから送信されるＴＡアップデートを、基地局装置１００を介して受信する。そして、ＴＡアップデート受信部１３００は、ＵＥ１０から受信したＴＡアップデートを専用ＲＡＣＨリソース管理部１４００に通知する。
　専用ＲＡＣＨリソース管理部１４００は、アクセススロットの割り当て状況を管理する。また、専用ＲＡＣＨリソース管理部１４００は、ＵＥ１０から送信される優先通知や開放要求やＴＡアップデートに基づいて、専用アクセススロットの確保指示や開放指示を行う。具体的には、専用ＲＡＣＨリソース管理部１４００は、選択部１４１０と、開放部１４２０と、指示部１４３０と、応答受信部１４４０と、通知部１４５０とを有する。
　選択部１４１０は、優先開放通知受信部１２００から優先通知を受け付けた場合や、ＴＡアップデート受信部１３００からＴＡアップデートを受け付けた場合に、他のＵＥに割り当てられていない専用アクセススロットを選択する。このとき、選択部１４１０は、優先通知やＴＡアップデートを仲介した基地局装置１００によって用いられる専用アクセススロットの中から、他のＵＥに割り当てられていない専用アクセススロットを選択する。
　開放部１４２０は、優先開放通知受信部１２００から開放要求を受け付けた場合に、開放要求を送信したＵＥ１０に割り当てられている専用アクセススロットを開放する。また、開放部１４２０は、ＴＡアップデート受信部１３００からＴＡアップデートを受け付けた場合に、ＴＡアップデートを送信したＵＡに現に割り当てられている専用アクセススロットを開放する。すなわち、開放部１４２０は、ＴＡアップデートを送信したＵＡの移動前におけるトラッキングエリアにおいて割り当てられている専用アクセススロットを開放する。
　指示部１４３０は、選択部１４１０によって専用アクセススロットが選択された場合に、優先通知を仲介した基地局装置１００が属する基地局群に、かかる専用アクセススロットを確保する指示である確保指示を送信する。また、指示部１４３０は、開放部１４２０によって専用アクセススロットが開放された場合に、開放要求を仲介した基地局装置１００が属する基地局群に、かかる専用アクセススロットを開放する指示である開放指示を送信する。
　応答受信部１４４０は、確保指示や開放指示に応答した基地局装置１００から送信される応答通知を受信する。通知部１４５０は、応答受信部１４４０によって応答通知が受信された場合に、ＵＥ１０に対して、専用アクセススロットの確保処理や開放処理が完了した旨を通知する。具体的には、通知部１４５０は、基地局装置１００から専用アクセススロットを確保した旨の応答通知を応答受信部１４４０が受信した場合に、選択部１４１０によって選択された専用アクセススロットのアクセススロット番号をＵＥ１０に通知する。
［実施例２における基地局装置による確保処理手順］
　次に、図１０を用いて、実施例２における基地局装置１００による専用アクセススロットの確保処理の手順について説明する。図１０は、実施例２における基地局装置１００による専用アクセススロットの確保処理手順を示すフローチャートである。
　図１０に示すように、基地局装置１００の専用ＲＡＣＨ割当部１６３は、ＭＭＥ１０００から専用アクセススロットの確保指示を受信した場合に（ステップＳ１０１肯定）、対象の専用アクセススロットが使用中であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。具体的には、専用ＲＡＣＨ割当部１６３は、確保指示に含まれるアクセススロット番号が示す専用アクセススロットが他のＵＥに割り当てられているか否かを判定する。
　そして、専用ＲＡＣＨ割当部１６３は、専用アクセススロットが使用中である場合には（ステップＳ１０２肯定）、タイマ監視部１６２によって監視されているＴ３０４タイマが満了するまで待機する（ステップＳ１０３）。これは、ハンドオーバ処理時に、専用アクセススロットが優先端末以外の他のＵＥに用いられるからである。そして、Ｔ３０４タイマが満了するまでにハンドオーバ処理が完了するので、専用ＲＡＣＨ割当部１６３は、Ｔ３０４タイマが満了するまで待機する。
　そして、専用ＲＡＣＨ割当部１６３は、確保指示に含まれるアクセススロット番号が示す専用アクセススロットを確保する（ステップＳ１０４）。また、専用ＲＡＣＨ割当部１６３は、専用アクセススロットが使用中でない場合には（ステップＳ１０２否定）、Ｔ３０４タイマが満了するまで待機せずに、専用アクセススロットを確保する（ステップＳ１０４）。
　そして、専用ＲＡＣＨ割当部１６３は、専用アクセススロットを確保した後に、専用アクセススロットを確保した旨の応答通知をＭＭＥ１０００に送信する（ステップＳ１０５）。
［実施例２におけるＭＭＥによる優先通知受信時における選択処理手順］
　次に、図１１を用いて、実施例２におけるＭＭＥ１０００による専用アクセススロットの選択処理の手順について説明する。図１１は、実施例２におけるＭＭＥ１０００による優先通知受信時における専用アクセススロットの選択処理手順を示すフローチャートである。
　図１１に示すように、ＭＭＥ１０００の優先開放通知受信部１２００が優先通知を受信した場合に（ステップＳ２０１肯定）、選択部１４１０は、カウンタｉを「Ｉ＋Ｘ」に設定する（ステップＳ２０２）。なお、ここでは、専用アクセススロットのアクセススロット番号が「Ｉ」～「Ｉ＋Ｘ」であるものとする。図３に示した例の場合には、専用アクセススロットのアクセススロット番号が「４９」～「６４」であるので、「Ｉ」＝「４９」であり、「Ｘ」＝「１５」である。
　続いて、選択部１４１０は、アクセススロット番号「ｉ」の専用アクセススロットが使用可能か否かを判定する（ステップＳ２０３）。そして、選択部１４１０は、専用アクセススロットが使用可能である場合には（ステップＳ２０３肯定）、かかる専用アクセススロットを選択する。そして、指示部１４３０は、優先通知を仲介した基地局装置１００が属する基地局群に、かかる専用アクセススロットを確保する指示である確保指示を送信する（ステップＳ２０４）。
　そして、応答受信部１４４０が基地局群から応答通知を受信した場合に（ステップＳ２０５）、通知部１４５０は、専用アクセススロットのアクセススロット番号「ｉ」をＵＥ１０に通知する（ステップＳ２０６）。
　一方、選択部１４１０は、アクセススロット番号「ｉ」の専用アクセススロットが使用不可である場合には（ステップＳ２０３否定）、カウンタｉをデクリメントする（ステップＳ２０７）。そして、選択部１４１０は、アクセススロット番号「ｉ」が示すアクセススロットが専用アクセススロットであるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。言い換えれば、選択部１４１０は、アクセススロット番号「ｉ」が示すアクセススロットが任意アクセススロットでないことを確認する。
　アクセススロット番号「ｉ」が示すアクセススロットが専用アクセススロットである場合には（ステップＳ２０８肯定）、選択部１４１０は、ステップＳ２０３～Ｓ２０８における処理を行う。
　一方、アクセススロット番号「ｉ」が示すアクセススロットが専用アクセススロットではなく任意アクセススロットである場合には（ステップＳ２０８否定）、選択部１４１０は処理を終了する。これは、ＵＥ１０に専用アクセススロットを割り当てることができないからである。
［実施例２におけるＭＭＥによるＴＡアップデート受信時における選択処理手順］
　次に、図１２を用いて、実施例２におけるＭＭＥ１０００によるＴＡアップデート受信時における専用アクセススロットの選択処理の手順について説明する。図１２は、実施例２におけるＭＭＥ１０００によるＴＡアップデート受信時における専用アクセススロットの選択処理手順を示すフローチャートである。
　図１２に示すように、ＭＭＥ１０００のＴＡアップデート受信部１３００がＴＡアップデートを受信した場合に（ステップＳ３０１肯定）、選択部１４１０は、専用アクセススロットの選択処理を行う。具体的には、選択部１４１０は、ＴＡアップデートを送信したＵＥ１０の移動前におけるトラッキングエリアにおいてＵＥ１０に割り当てられた専用アクセススロットが、移動後のトラッキングエリアにおいて使用可能か否かを判定する（ステップＳ３０２）。すなわち、選択部１４１０は、ＵＥ１０に割り当てられている専用アクセススロットのアクセススロット番号「Ｎ」が、ＵＥ１０の移動後トラッキングエリアにおいて他のＵＥに割り当てられている専用アクセススロットのアクセススロット番号か否かを判定する。
　そして、選択部１４１０は、アクセススロット番号「Ｎ」が使用可能である場合には（ステップＳ３０２肯定）、かかるアクセススロット番号「Ｎ」を確保する（ステップＳ３０３）。一方、選択部１４１０は、アクセススロット番号「Ｎ」が使用不可である場合には（ステップＳ３０２否定）、アクセススロット番号「Ｎ」と異なるアクセススロット番号「Ｍ」を確保する（ステップＳ３０４）。なお、選択部１４１０は、図１１における処理手順を行うことにより、アクセススロット番号「Ｍ」を確保することができる。
　続いて、開放部１４２０は、ＴＡアップデートを送信したＵＡに現に割り当てられている専用アクセススロットを開放する。そして、指示部１４３０は、ＵＥ１０の移動前のトラッキングエリアを形成する基地局群に対して、専用アクセススロットの開放指示を通知する（ステップＳ３０５）。また、指示部１４３０は、ＵＥ１０の移動後のトラッキングエリアを形成する基地局群に対して、ステップＳ３０３又はＳ３０４において確保した専用アクセススロットを確保する旨の確保指示を通知する（ステップＳ３０６）。
　そして、応答受信部１４４０が基地局群から応答通知を受信した場合に（ステップＳ３０７）、通知部１４５０は、ステップＳ３０３又はＳ３０４において確保した専用アクセススロットのアクセススロット番号をＵＥ１０に通知する（ステップＳ３０８）。
　上述してきたように、実施例２に係る無線通信システムＮ２において、ＵＥ１０は、電源投入された場合に優先通知をＭＭＥ１０００に送信し、電源が切られた場合に開放要求をＭＭＥ１０００に送信する。そして、ＭＭＥ１０００及び基地局装置１００は、優先通知を受信した場合に、専用アクセススロットを確保し、ＵＥ１０に割り当てる。また、ＭＭＥ１０００及び基地局装置１００は、開放要求を受信した場合に、ＵＥ１０に割り当てられている専用アクセススロットを開放する。以上のことから、実施例２に係る無線通信システムＮ２は、無線リソースが占有されることを防止することができるとともに、ランダムアクセスの競合を防止することができる。
　なお、上記実施例２では、１台のＵＥ１０に１個の専用アクセススロットを割り当てる例を示した。しかし、所定台数のＵＥに１個の専用アクセススロットを割り当ててもよい。すなわち、ランダムアクセスの競合が発生する確率が低い範囲で、複数台のＵＥに１個の専用アクセススロットを共有させてもよい。これにより、専用アクセススロットが１台のＵＥ１０に占有されることをより防止することができる。
　以下に、複数台のＵＥに１個の専用アクセススロットを割り当てる場合におけるＭＭＥ１０００の処理について説明する。図１３は、複数台のＵＥに割り当てられる専用アクセススロット数の例を示す図である。図１３に示した例では、ＭＭＥ１０００は、３台のＵＥに１個の専用アクセススロットを割り当てる。例えば、ＭＭＥ１０００は、優先端末の数が１台～３台である場合には、１個の専用アクセススロットをかかる優先端末に割り当てる。また、例えば、ＭＭＥ１０００は、優先端末の数が４台～６台である場合には、１個目の専用アクセススロットを３台の優先端末に割り当てるとともに、２個目の専用アクセススロットを残りの１台～３台の優先端末に割り当てる。
　図１４は、複数台のＵＥに１個の専用アクセススロットを割り当てる場合におけるＭＭＥ１０００による専用アクセススロットの選択処理手順を示すフローチャートである。なお、以下では、１個の専用アクセススロットに割り当てることができるＵＥの最大台数を「割当台数閾値」と表記する場合がある。
　図１４に示すように、ＭＭＥ１０００の優先開放通知受信部１２００が優先通知を受信した場合に（ステップＳ４０１肯定）、選択部１４１０は、既にＵＥに割り当てられている専用アクセススロットが存在するか否かを判定する（ステップＳ４０２）。そして、選択部１４１０は、既にＵＥに割り当てられている専用アクセススロットが存在する場合には（ステップＳ４０２肯定）、かかる専用アクセススロットに割り当てられているＵＥの台数が割当台数閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４０３）。
　そして、選択部１４１０は、割り当て済みのＵＥの台数が割当台数閾値よりも小さい場合には（ステップＳ４０３肯定）、既にＵＥに割り当てている専用アクセススロットのアクセススロット番号をＵＥ１０に通知する（ステップＳ４０４）。
　一方、選択部１４１０は、ＵＥに割り当て済みの専用アクセススロットが存在しない場合や（ステップＳ４０２否定）、割り当て済みのＵＥの台数が割当台数閾値以上である場合には（ステップＳ４０３否定）、図１１に示した選択処理を行う（ステップＳ４０５）。
　なお、図１４に示した例では、ＭＭＥ１０００が優先通知を受信した場合を例に挙げて説明したが、ＭＭＥ１０００は、ＴＡアップデートを受信した場合にも図１４に示した処理と同様の処理を行うことで、複数台のＵＥに１個の専用アクセススロットを割り当てることができる。
　ところで、上記実施例２では、ＵＥ１０が優先通知や開放要求をＭＭＥ１０００に送信する例を示した。しかし、他の装置が優先通知や開放要求をＭＭＥに送信してもよい。そこで、実施例３では、加入者管理装置が優先通知や開放要求をＭＭＥに送信する例について説明する。
［実施例３に係る無線通信システムによる無線通信処理］
　まず、図１５を用いて、実施例３に係る無線通信システムＮ３による無線通信処理について説明する。図１５は、実施例３に係る無線通信システムＮ３による無線通信処理例を示すシーケンス図である。なお、図１５では、ＵＥ２０に電源が投入された場合を例に挙げて説明する。また、図１５に示した例において、ＵＥ２０は、優先端末であるものとする。
　図１５に示した例において、ＨＳＳ（Home　Subscriber　Service）３０００は、ＭＭＥ２０００と接続され、ＵＥ２０等の加入者情報を管理する加入者管理装置である。かかるＨＳＳ３０００は、例えば、ＵＥ２０の位置情報等や、ＵＥ２０が優先端末であるか否かを示す情報を保持する。
　図１５に示すように、ＵＥ２０は、電源ＯＮ状態になった場合に（ステップＳ５１）、サービング基地局である基地局装置１００ａを介して、ＭＭＥ２０００に初期アタッチ（Initial　Attach）を行う（ステップＳ５２）。かかる初期アタッチは、例えば、ＵＥ２０の起動時にＳＩＭ（Subscriber　Identity　Module）番号等をＭＭＥ２０００に登録する登録処理等に相当する。
　ＵＥ２０から初期アタッチを受け付けたＭＭＥ２０００は、位置更新情報（Location　Update）をＨＳＳ３０００に送信する（ステップＳ５３）。ＨＳＳ３０００は、加入者情報を参照して、ＵＥ２０が優先端末であるか否かを判定する。ここでは、ＵＥ２０が優先端末であるので、ＨＳＳ３０００は、ＭＭＥ２０００に対して優先通知を送信する（ステップＳ５４）。その後のステップＳ５５～Ｓ５９における処理は、図４に示したステップＳ１４～Ｓ１８における処理と同様である。
　このように、ＨＳＳ３０００は、ＵＥ２０が優先端末である否かを示す情報を保持することで、ＭＭＥ２０００がＵＥ２０から初期アタッチを受け付けた場合に、優先通知をＭＭＥ２０００に送信することができる。
　また、ＭＭＥ２０００は、ＵＥ２０の電源ＯＦＦ時にＵＥ２０からアタッチを受け付けた場合に、ＨＳＳ３０００に位置更新情報を送信する。このとき、ＨＳＳ３０００は、ＵＥ２０が優先端末であるか否かを判定する。これにより、ＨＳＳ３０００は、ＵＥ２０の電源ＯＦＦ時にＭＭＥ２０００に開放要求を送信することができる。また、ＭＭＥ２０００は、ＵＥ２０からＴＡアップデートを受信した場合に、ＨＳＳ３０００に位置更新情報を送信する。このとき、ＨＳＳ３０００は、ＵＥ２０が優先端末であるか否かを判定する。これにより、ＨＳＳ３０００は、ＵＥ２０からＴＡアップデートを受信した場合に、ＭＭＥ２０００に優先通知及び開放要求を送信することができる。
［実施例３におけるＵＥの構成］
　次に、図１６を用いて、実施例３におけるＵＥ２０の構成について説明する。図１６は、実施例３におけるＵＥ２０の構成例を示すブロック図である。なお、以下では、図７に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。
　図１６に示すように、実施例３におけるＵＥ２０は、図７に示したＵＥ１０と比較して、優先開放通知部１４の代わりにアタッチ送受信部２４を有する。アタッチ送受信部２４は、アタッチ処理を行う。例えば、アタッチ送受信部２４は、電源ＯＮ通知部１３ａから電源ＯＮを示す情報が通知された場合に、図１５のステップＳ５２に示した例のように、初期アタッチを行う。また、例えば、アタッチ送受信部２４は、電源ＯＦＦ通知部１３ｂから電源ＯＦＦを示す情報が通知された場合に、基地局装置１００にアタッチ処理を行う。
［実施例３におけるＭＭＥの構成］
　次に、図１７を用いて、実施例３におけるＭＭＥ２０００の構成について説明する。図１７は、実施例３におけるＭＭＥ２０００の構成例を示すブロック図である。なお、以下では、図９に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。
　図１７に示すように、実施例３におけるＭＭＥ２０００は、図９に示したＭＭＥ１０００と比較して、優先開放通知受信部１２００の代わりに、ＩＦ部２１００と、アタッチ送受信部２２００と、ロケーションアップデート生成部２３００と、優先開放通知受信部２４００とを有する。
　ＩＦ部２１００は、ＨＳＳ３０００との間で各種信号を送受する。アタッチ送受信部２２００は、ＵＥ２０のアタッチ送受信部２４によるアタッチ処理によってＵＥ２０から送信される各種信号を受信する。
　ロケーションアップデート生成部２３００は、アタッチ送受信部２２００がＵＥ２０のアタッチ送受信部２４によって送信される信号を受信した場合に、ＩＦ部２１００を介して、位置更新情報をＨＳＳ３０００に送信する。優先開放通知受信部２４００は、ＨＳＳ３０００から送信される優先通知及び開放要求を受信する。そして、優先開放通知受信部２４００は、ＨＳＳ３０００から受信した優先通知及び開放要求を専用ＲＡＣＨリソース管理部１４００に通知する。
［実施例３におけるＨＳＳの構成］
　次に、図１８を用いて、実施例３におけるＨＳＳ３０００の構成について説明する。図１８は、実施例３におけるＨＳＳ３０００の構成例を示すブロック図である。図１８に示すように、実施例３におけるＨＳＳ３０００は、ＩＦ部３１００と、ロケーションアップデート受信部３２００と、加入者情報記憶部３３００と、優先認定部３４００とを有する。
　ＩＦ部３１００は、ＭＭＥ２０００との間で各種信号を送受する。ロケーションアップデート受信部３２００は、ＭＭＥ２０００のロケーションアップデート生成部２３００によって送信される位置更新情報を受信する。ロケーションアップデート受信部３２００は、ＭＭＥ２０００から受信した位置更新情報を優先認定部３４００に通知する。
　加入者情報記憶部３３００は、ＵＥ２０等の加入者に関する各種情報を記憶する。例えば、加入者情報記憶部３３００は、ＵＥ２０を識別するための端末識別情報や、ＵＥ２０が優先端末であるか否かを示す優先端末情報等を記憶する。
　優先認定部３４００は、優先判定部３４１０と、優先開放通知部３４２０とを有する。優先判定部３４１０は、加入者情報記憶部３３００に記憶されている加入者情報に基づいて、ＵＥ２０が優先端末であるか否かを判定する。具体的には、優先判定部３４１０は、アタッチ処理を行ったＵＥ２０の端末識別情報に対応する優先端末情報を加入者情報記憶部３３００から取得することで、ＵＥ２０が優先端末であるか否かを判定する。
　優先開放通知部３４２０は、優先判定部３４１０によってＵＥ２０が優先端末であると判定された場合に、優先通知や開放要求をＭＭＥ２０００に送信する。なお、優先開放通知部３４２０は、優先判定部３４１０によってＵＥ２０が優先端末であると判定された場合に、優先通知や開放要求をＭＭＥ２０００に送信せずに、ＵＥ２０が優先端末である旨を通知するだけでもよい。かかる場合に、ＭＭＥ２０００は、ＨＳＳ３０００からＵＥ２０が優先端末である旨を通知されると、確保指示や開放指示を基地局装置１００に対して行うことになる。
　上述してきたように、実施例３に係る無線通信システムＮ３において、ＨＳＳ３０００は、ＭＭＥ２０００から位置更新情報を受け付けた場合に、優先通知や開放要求をＭＭＥ２０００に送信する。すなわち、ＨＳＳ３０００は、ＵＥ２０の電源が投入された場合に、ＭＭＥ２０００に優先通知を送信することができ、ＵＥ２０の電源が切られた場合に、ＭＭＥ２０００に開放要求を送信することができる。これにより、実施例３に係る無線通信システムＮ３は、無線リソースが占有されることを防止することができるとともに、ランダムアクセスの競合を防止することができる。
　ところで、本願の開示する無線通信システム、管理装置、携帯端末装置、無線通信方法及び無線通信プログラムは、上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよい。そこで、実施例４では、本願の開示する無線通信システム、管理装置、携帯端末装置、無線通信方法及び無線通信プログラムの他の実施例について説明する。
［専用アクセススロットの開放トリガ］
　上記実施例２及び３では、ＵＥの電源が切られる場合に、かかるＵＥに割り当てられている専用アクセススロットを開放する例を示した。しかし、本願の開示する無線通信システム等は、ＵＥが基地局装置との間で無線通信が所定時間以上行われなくなった場合に、かかるＵＥに割り当てられている専用アクセススロットを開放してもよい。
［無線通信システムの構成］
　上記実施例２及び３では、図６に示した例にように、１台のＭＭＥ１０００によって管理される基地局装置１００ａ～１００ｆが形成するトラッキングエリア間でＵＥが移動した場合に、ＵＥ１０に割り当てる専用アクセススロットを更新する例を示した。しかし、本願の開示する無線通信システム等は、ＵＥが、ＭＭＥ１０００Ａによって管理される基地局装置１００Ａが形成するトラッキングエリアから、ＭＭＥ１０００Ｂによって管理される基地局装置１００Ｂが形成するトラッキングエリアに移動した場合にも適用することができる。かかる場合には、ＭＭＥ１０００Ａは、基地局装置１００Ａが属する基地局群に対して開放要求を送信し、ＭＭＥ１０００Ｂは、基地局装置１００Ｂが属する基地局群に対して優先通知を送信することになる。
［プログラム］
　また、上記実施例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図１９を用いて、図１に示した管理装置２と同様の機能を有する無線通信プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。
　図１９は、無線通信プログラムを実行するコンピュータを示す図である。図１９に示すように、コンピュータ１００Ｐは、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）１１０Ｐと、キャッシュ１２０Ｐと、ＨＤＤ１３０Ｐと、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）１４０Ｐと、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）１５０Ｐ、バス１６０Ｐとを有する。ＲＡＭ１１０Ｐ、キャッシュ１２０Ｐ、ＨＤＤ１３０Ｐ、ＲＯＭ１４０Ｐ、ＣＰＵ１５０Ｐは、バス１６０Ｐによって接続されている。
　ＲＯＭ１４０Ｐには、図１に示した管理装置２と同様の機能を発揮する無線通信プログラムが予め記憶されている。具体的には、ＲＯＭ１４０Ｐには、管理プログラム１４１Ｐと、選択プログラム１４２Ｐと、指示プログラム１４３Ｐとが記憶されている。そして、ＣＰＵ１５０Ｐは、ＲＯＭ１４０Ｐから、管理プログラム１４１Ｐ、選択プログラム１４２Ｐ、指示プログラム１４３Ｐを読み出して実行する。
　これにより、図１９に示すように、管理プログラム１４１Ｐは、管理プロセス１５１Ｐになる。また、選択プログラム１４２Ｐは、選択プロセス１５２Ｐになる。また、指示プログラム１４３Ｐは、指示プロセス１５３Ｐになる。なお、管理プロセス１５１Ｐは、図１に示した管理部２ａに対応する。また、選択プロセス１５２Ｐは、図１に示した選択部２ｂに対応する。また、指示プロセス１５３Ｐは、図１に示した指示部２ｃに対応する。
　なお、上記した各プログラム１４１Ｐ～１４３Ｐについては、必ずしもＲＯＭ１４０Ｐに記憶させなくてもよい。例えば、コンピュータ１００Ｐに挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」にプログラム１４１Ｐ～１４３Ｐを記憶させてもよい。または、コンピュータ１００Ｐの内外に備えられるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの「固定用の物理媒体」にプログラム１４１Ｐ～１４３Ｐを記憶させてもよい。または、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ１００Ｐに接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」にプログラム１４１Ｐ～１４３Ｐを記憶させてもよい。そして、コンピュータ１００Ｐは、上述したフレキシブルディスク等から各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
［システム構成等］
　また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、図７に示したＴＡ変更受信部１５ａとＴＡアップデート通知部１５ｂとは統合されてもよいし、図９に示した優先開放通知受信部１２００は、優先通知受信部と、開放要求受信部とに分散されてもよい。
　Ｎ１～Ｎ３　無線通信システム
　２　管理装置
　２ａ　管理部
　２ｂ　選択部
　２ｃ　指示部
　３、４、５　基地局装置
　３ａ、４ａ、５ａ　割当部
　６　携帯端末装置
　６ａ　記憶部
　６ｂ　通信部
　１０、１０ａ～１０ｃ、２０　ＵＥ
　１１　アンテナ
　１２　トラッキングエリアＴＡ,無線送受信部
　１３　電源管理部
　１３ａ　電源ＯＮ通知部
　１３ｂ　電源ＯＦＦ通知部
　１４　優先開放通知部
　１５　状態管理部
　１５ａ　ＴＡ変更受信部
　１５ｂ　ＴＡアップデート通知部
　１６　ＲＡＣＨ制御部
　１６ａ　専用ＲＡＣＨ記憶部
　１６ｂ　ＲＡＣＨ管理部
　２４　アタッチ送受信部
　１００　基地局装置
　１００ａ～１００ｆ　基地局装置
　１１０　アンテナ
　１２０　無線送受信部
　１３０　ＩＦ部
　１４０　ＲＡＣＨ処理部
　１５０　ＲＡＣＨ判定部
　１６０　ＲＡＣＨリソース管理部
　１６１　ＲＡＣＨ割当部
　１６２　タイマ監視部
　１６３　専用ＲＡＣＨ割当部
　１０００、２０００　ＭＭＥ
　１１００　ＩＦ部
　１２００　優先開放通知受信部
　１３００　ＴＡアップデート受信部
　１４００　専用ＲＡＣＨリソース管理部
　１４１０　選択部
　１４２０　開放部
　１４３０　指示部
　１４４０　応答受信部
　１４５０　通知部
　２１００　ＩＦ部
　２２００　アタッチ送受信部
　２３００　ロケーションアップデート生成部
　２４００　優先開放通知受信部
　３０００　ＨＳＳ
　３１００　ＩＦ部
　３２００　ロケーションアップデート受信部
　３３００　加入者情報記憶部
　３４００　優先認定部
　３４１０　優先判定部
　３４２０　優先開放通知部

Claims (12)

  1. 　携帯端末装置と無線通信を行う基地局装置と、該基地局装置を管理する管理装置とを含む無線通信システムであって、
    　前記管理装置は、
    　ランダムアクセスされる際に携帯端末装置によって任意に用いられるアクセススロットと異なる専用アクセススロットが携帯端末装置に割り当てられているか否かを管理する管理部と、
    　前記基地局装置の通信先携帯端末装置が優先的に通信を行うことが決められている優先端末である旨の優先通知を受け付けた場合に、前記管理部に管理されている専用アクセススロットのうち未割当ての専用アクセススロットを選択する選択部と、
    　自装置が管理している基地局装置に対して、前記選択部によって選択された専用アクセススロットを確保するように指示する指示部とを有し、
    　前記基地局装置は、
    　前記指示部によって指示された専用アクセススロットを前記優先端末に割り当てる割当部を有し、
    　前記携帯端末装置は、
    　前記割当部によって割り当てられた専用アクセススロットを示す情報を記憶する記憶部と、
    　前記記憶部に記憶されている情報が示す専用アクセススロットにより前記基地局装置に対してランダムアクセスする通信部と
    　を有することを特徴とする無線通信システム。
  2. 　前記管理装置は、
    　前記優先端末に割り当てられている専用アクセススロットの開放要求を受け付けた場合に、前記管理部によって管理されている専用アクセススロットのうち前記開放要求が示す専用アクセススロットを開放する開放部をさらに有し、
    　前記指示部は、
    　自装置が管理している基地局装置に対して、前記開放部によって開放される専用アクセススロットを開放するように指示する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 　前記携帯端末装置は、
    　電源が投入された場合に、前記優先通知を前記基地局装置を介して前記管理装置に送信し、電源が切られる場合に、前記開放要求を前記基地局装置を介して前記管理装置に送信する送信部
    　を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
  4. 　前記選択部は、
    　携帯端末装置の加入者情報を管理する加入者管理装置から前記優先通知を受け付けた場合に、前記管理部に管理されている専用アクセススロットのうち未割当ての専用アクセススロットを選択し、
    　前記開放部は、
    　前記加入者管理装置から前記開放要求を受け付けた場合に、前記管理部によって管理されている専用アクセススロットのうち該開放要求が示す専用アクセススロットを開放する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
  5. 　前記指示部は、
    　前記選択部によって専用アクセススロットが選択された場合に、共通のアクセススロットを用いる複数の基地局装置である基地局群のうち、前記優先端末の通信先基地局装置が属する基地局群に対して、該専用アクセススロットを確保するように指示し、前記開放部によって専用アクセススロットが開放される場合に、前記優先端末の通信先基地局装置が属する基地局群に対して、該専用アクセススロットを開放するように指示する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
  6. 　携帯端末装置から基地局装置にランダムアクセスされる際に該携帯端末装置によって任意に用いられるアクセススロットと異なる専用アクセススロットが携帯端末装置に割り当てられているか否かを管理する管理部と、
    　基地局装置の通信先携帯端末装置が優先的に通信を行うことが決められている優先端末である旨の優先通知を受け付けた場合に、前記管理部に管理されている専用アクセススロットのうち未割当ての専用アクセススロットを選択する選択部と、
    　自装置が管理している基地局装置に対して、前記選択部によって選択された専用アクセススロットを確保するように指示する指示部と
    　を有することを特徴とする管理装置。
  7. 　前記優先端末に割り当てられている専用アクセススロットの開放要求を受け付けた場合に、前記管理部によって管理されている専用アクセススロットのうち前記開放要求が示す専用アクセススロットを開放する開放部をさらに有し、
    　前記指示部は、
    　自装置が管理している基地局装置に対して、前記開放部によって開放される専用アクセススロットを開放するように指示する
    　ことを特徴とする請求項６に記載の管理装置。
  8. 　前記管理部は、
    　所定数の携帯端末装置によって共有される専用アクセススロットが割り当てられている携帯端末装置の数を管理し、
    　前記選択部は、
    　前記優先通知を受け付けた場合に、前記管理部に管理されている専用アクセススロットのうち前記所定数の携帯端末装置に割り当てられていない専用アクセススロットを選択する
    　ことを特徴とする請求項６に記載の管理装置。
  9. 　前記管理部は、
    　共通のアクセススロットを用いる複数の基地局装置である基地局群毎に、専用アクセススロットが携帯端末装置に割り当てられているか否かを管理し、
    　前記選択部は、
    　前記優先端末の通信先が第１の基地局群から第２の基地局群に変更される旨の変更通知を受け付けた場合に、前記管理部に管理されている専用アクセススロットのうち未割当ての前記第２の基地局群に対応する専用アクセススロットを選択し、
    　前記開放部は、
    　前記変更通知を受け付けた場合に、前記第１の基地局群に対応する専用アクセススロットのうち、前記第１の基地局群において前記優先端末に割り当てられている専用アクセススロットを開放し、
    　前記指示部は、
    　前記第１の基地局群に対して、該第１の基地局群において前記優先端末に割り当てられている専用アクセススロットを開放するように指示するとともに、前記第２の基地局群に対して、前記選択部によって選択された専用アクセススロットを確保するように指示する
    　ことを特徴とする請求項７に記載の管理装置。
  10. 　電源が投入された場合に、自装置が優先的に通信を行うことが決められている優先端末である旨の優先通知を基地局装置に送信する送信部と、
    　前記送信部によって送信された優先通知に応答した前記基地局装置から、ランダムアクセス時に用いるアクセススロットのアクセススロット番号を送信された場合に、該アクセススロット番号を記憶する記憶部と、
    　前記記憶部に記憶されているアクセススロット番号が示すアクセススロットを用いてランダムアクセスを行う通信部と
    　を有することを特徴とする携帯端末装置。
  11. 　携帯端末装置と無線通信を行う基地局装置と、該基地局装置を管理する管理装置とを含む無線通信システムによる無線通信方法であって、
    　前記管理装置が、
    　ランダムアクセスされる際に携帯端末装置によって任意に用いられるアクセススロットと異なる専用アクセススロットが携帯端末装置に割り当てられているか否かを管理し、
    　前記基地局装置の通信先携帯端末装置が優先的に通信を行うことが決められている優先端末である旨の優先通知を受け付けた場合に、未割当ての専用アクセススロットを選択し、
    　自装置が管理している基地局装置に対して、選択された専用アクセススロットを確保するように指示し、
    　前記基地局装置が、
    　前記管理装置から指示された専用アクセススロットを前記優先端末に割り当て、
    　前記携帯端末装置が、
    　前記基地局装置によって割り当てられた専用アクセススロットを示す情報を記憶部に格納し、
    　前記記憶部に記憶されている情報が示す専用アクセススロットにより前記基地局装置に対してランダムアクセスする
    　を有することを特徴とする無線通信方法。
  12. 　携帯端末装置と無線通信を行う基地局装置を管理する管理装置によって実行される無線通信プログラムであって、
    　前記管理装置に、
    　携帯端末装置から基地局装置にランダムアクセスされる際に該携帯端末装置によって任意に用いられるアクセススロットと異なる専用アクセススロットが携帯端末装置に割り当てられているか否かを管理する管理手順と、
    　基地局装置の通信先携帯端末装置が優先的に通信を行うことが決められている優先端末である旨の優先通知を受け付けた場合に、前記管理手順に管理されている専用アクセススロットのうち未割当ての専用アクセススロットを選択する選択手順と、
    　自装置が管理している基地局装置に対して、前記選択手順によって選択された専用アクセススロットを確保するように指示する指示手順と
    　を実行させることを特徴とする無線通信プログラム。
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