WO2014061537A1 - 無線通信システム - Google Patents

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WO2014061537A1
WO2014061537A1 PCT/JP2013/077549 JP2013077549W WO2014061537A1 WO 2014061537 A1 WO2014061537 A1 WO 2014061537A1 JP 2013077549 W JP2013077549 W JP 2013077549W WO 2014061537 A1 WO2014061537 A1 WO 2014061537A1
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group
base station
station apparatus
information
communication devices
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PCT/JP2013/077549
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悠一 信澤
秀一 竹花
俊明 亀野
英伸 福政
修作 福元
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シャープ株式会社
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    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, a base station apparatus, a communication apparatus, a communication control method, and a program.
  • the present invention relates to a wireless communication system including a plurality of communication apparatuses performing machine communication, a base station apparatus configuring the wireless communication system, a communication apparatus, a communication control method in the wireless communication system, the base station apparatus and the communication apparatus, and a base station
  • the present invention relates to a program for controlling an apparatus and a communication apparatus.
  • FIG. 21 is a diagram showing classification in LTE. Referring to FIG. 21, in LTE, nine classes are prepared.
  • MTC Machine Type Communication
  • machine communication machine communication
  • Non-Patent Document 1 a smart grid that performs transmission and distribution efficiently by collecting information such as power measured with a measuring instrument called a smart meter has attracted particular attention. ing.
  • Non-Patent Document 2 a method using a third generation partnership project (3GPP) network such as LTE, a method using a short distance communication method of the IEEE 802.15 standard, etc. for the communication. It is being considered to apply.
  • 3GPP third generation partnership project
  • non-patent document 2 proposes a group-based MTC management method.
  • MTC devices of various QoS requirements are grouped according to the allowable value of QoS, and an AGTI (Access Grant Time Interval) according to the group is allocated to each MTC device.
  • AGTI Access Grant Time Interval
  • Non-Patent Document 3 As a communication method of the MTC device, for example, as described in Non-Patent Document 3 below, an Interleave Division Multiple Access (IDMA) method has attracted attention. Further, Non-Patent Document 3 mentions that scheduling is not required and that a multi-user interference canceller can be applied effectively as an advantage of using the IDMA method for MTC communication.
  • IDMA Interleave Division Multiple Access
  • OFDM-IDMA which uses a combination of IDMA and orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), for a channel in mobile communication.
  • OFDM-IDMA orthogonal frequency division multiplexing
  • each MTC device of each user encodes data to be transmitted by an encoder.
  • Each MTC device then interleaves the encoded data with an interleaver.
  • Each MTC device then modulates the interleaved signal.
  • Each MTC device then performs an inverse discrete Fourier transform on the modulated signal. Thereby, each MTC device generates a transmission signal.
  • An encoder common to MTC devices is used.
  • the interleaver is different for each device.
  • the signals input to the antenna of the base station apparatus are a mixture of signals of a plurality of MTC devices. Further, noise and interference are further added to the signal input to the antenna of the base station apparatus.
  • the base station apparatus performs discrete Fourier transform on the signal.
  • the base station apparatus performs MUD (Multi User Detection) on the signal obtained by the discrete Fourier transform.
  • MUD Multi User Detection
  • the base station apparatus separates the received signal into the signal of each user.
  • the MUD is for extracting signal components of each user from signals in which signals of a plurality of users are mixed.
  • MUD a method of gradually reducing interference components by iterative processing is adopted for IDMA signals.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining the operation of the MUD.
  • the DFT-processed signal in the base station apparatus is sent to an ESE (Elementary Signal Estimator).
  • ESE uses a Gaussian approximation to determine the bitwise mean and variance.
  • the ESE sends the average value and the variance to the deinterleaver corresponding to the interleaver of each user's device.
  • the deinterleaver sends the deinterleaved signal (output) to an APP (A Posteriori Probability) decoder.
  • APP Application Posteriori Probability
  • the APP decoder performs decoding from the received sequence of log likelihood of channel bits, outputs the decoded result as a decoded signal for each user, and re-codes it to improve the accuracy of log likelihood information and thereby interleaver.
  • Output to The ESE recalculates the average value and the variance based on the likelihood information of the transmission signal of each user sent from each APP decoder.
  • the MUD improves the signal estimation accuracy by repeatedly performing the above processing.
  • Patent Document 1 has a configuration that uses a relay (relay apparatus, repeater) that relays transmission data in uplink communication between a base station apparatus and a mobile terminal apparatus. It is disclosed.
  • Non-Patent Document 5 describes the global standardization trend of cellular technology applied to machine communication.
  • the MTC management method of Non-Patent Document 2 requires that each MTC device make a connection request. Therefore, the MTC management method can not reduce the control signal related to the connection request. Further, in the MTC management method, if the system does not meet the tolerance of the MTC device, the connection is rejected. Therefore, the MTC management method can not meet the requirement to connect a large number of MTC devices.
  • the procedure of the access request is omitted. Therefore, the base station apparatus does not know which MTC device is transmitting. Therefore, in practice, the base station apparatus needs to perform reception processing assuming also the signal of the MTC device which is not transmitting data. Specifically, in order to perform reception processing of a signal that is not actually transmitted, the base station apparatus needs to generate a variable value of arithmetic processing in consideration of the component of the signal that is not actually transmitted. For this reason, an error occurs in the initial stage of the iterative processing of MUD. As described above, in the MUD of the base station apparatus, extra operations may occur and the reception performance may be degraded.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a wireless communication system in which communication devices (MTC devices) communicating with a plurality of machines can efficiently connect to a base station device, wireless A base station apparatus, a communication apparatus, a wireless communication system, a communication control method in a base station apparatus and a communication apparatus, and a program for controlling the base station apparatus and the communication apparatus.
  • MTC devices communication devices
  • a wireless communication system includes a plurality of communication devices each performing machine communication, and a base station device performing wireless communication with a plurality of communication devices.
  • a first wireless resource common to the first group is transmitted to each of the first group communication devices transmitting data to the base station device using the first application data format. It is assigned.
  • Each of the communication devices in the first group includes a first transmission unit that transmits a request signal for requesting access to the base station device to the base station device using the first radio resource.
  • the base station apparatus comprises a first receiving means for receiving a request signal from each of the first group of communication devices, and a second one common to the first group for each of the communication devices that has transmitted the request signal.
  • Each of the first group of communication devices further includes second receiving means for receiving the first control information from the base station device.
  • the first transmission means further transmits data to the base station apparatus using the second radio resource.
  • the wireless communication system according to item (1) further includes a control device that controls the plurality of communication devices via the base station device.
  • a common group identifier is set for each of the communication devices of the first group.
  • One of the base station apparatus and the control apparatus allocates a common first radio resource in the first group to each of the communication apparatuses having the group identifier.
  • the first control information further includes a plurality of device identifiers for identifying a communication device.
  • the first control information includes a common signal format used by each of the first group of communication devices. .
  • data transmitted by each of the communication devices in the first group is generated by an interleaving pattern different for each communication device. Data based on the interleaving division multiple access method.
  • a block size of data is defined to a predetermined value.
  • the wireless communication system according to any one of the items (1) to (6) further includes a relay device connected to a plurality of communication devices and a base station.
  • the first transmission means transmits data to the base station apparatus via the relay apparatus using the second radio resource.
  • data is transmitted to the base station apparatus using a second application data format among a plurality of communication apparatuses.
  • a common third radio resource in the second group is further allocated to each of the two groups of communication devices.
  • Each of the second communication devices in the second group includes third transmission means for transmitting a request signal for requesting access to the base station device to the base station device using the third radio resource.
  • the first receiving means further receives a request signal from each of the second group of communication devices.
  • the assigning means assigns a fourth radio resource common to the second group to each of the communication devices of the second group that has transmitted the request signal.
  • the second transmission means further transmits, to each of the second group of communication devices that has transmitted the request signal, second control information including assignment information indicating assignment of a fourth radio resource.
  • Each of the second communication devices in the second group includes third receiving means for receiving the second control information from the base station device.
  • the third transmission means further transmits data to the base station apparatus using the fourth radio resource.
  • each of the communication devices in the first group has a predetermined first function.
  • Each of the second group of communication devices has a predetermined second function.
  • a base station apparatus communicates with a plurality of communication apparatuses each performing machine communication.
  • a first wireless resource common to the first group is transmitted to each of the first group communication devices transmitting data to the base station device using the first application data format. It is assigned.
  • the base station apparatus receives a request signal from each of the first group of communication devices, and a second radio resource common to the first group for each of the communication devices that has transmitted the request signal.
  • each of the second group of communication devices transmitting data to the base station device using the second application data format is common to the second group
  • the third radio resource is further allocated.
  • the receiving means further receives a request signal from each of the second group of communication devices.
  • the assigning means further assigns a fourth radio resource common to the second group to each of the communication devices of the second group that has transmitted the request signal.
  • the transmitting means further transmits second control information including the assignment of the fourth radio resource to each of the second group of communication devices that has transmitted the request signal.
  • the communication device performs machine communication.
  • the communication apparatus transmits the data to the base station apparatus using the same application data format as the communication apparatus, and the other communication apparatus of the same group and the first wireless allocated in common to the communication apparatus
  • Transmitting means for transmitting to the base station apparatus a request signal for requesting access to the base station apparatus using the resource, and a second radio common to the group assigned by the base station apparatus based on the transmission of the request signal
  • receiving means for receiving control information including allocation information indicating allocation of resources from the base station apparatus.
  • the transmitting means further transmits data to the base station apparatus using the second radio resource.
  • a communication control method is performed in a wireless communication system including a plurality of communication devices each performing machine communication and a base station device performing wireless communication with the plurality of communication devices.
  • Ru A first radio resource common to the first group of communication devices of the first group transmitting data to the base station device using a predetermined application data format among the plurality of communication devices Is assigned.
  • the communication control method comprises the steps of each of the communication devices in the first group transmitting a request signal for requesting access to the base station device to the base station device using the first radio resource;
  • the apparatus receives the request signal from each of the communication devices in the first group, and the base station device transmits a second common signal in the first group to each of the communication devices transmitting the request signal.
  • Assigning a radio resource transmitting the first control information including assignment information indicating assignment of a second radio resource to each of the communication apparatuses that have transmitted the request signal;
  • Each of the group of communication devices receives the first control information from the base station device, and each of the first group of communication devices uses the second radio resource to base station data on the base station device. Further comprising a step of transmitting to.
  • a communication control method is executed in a base station apparatus that communicates with a plurality of communication apparatuses each performing machine communication.
  • a first radio resource common to the first group of communication devices of the first group transmitting data to the base station device using a predetermined application data format among the plurality of communication devices Is assigned.
  • the communication control method comprises the steps of receiving a request signal from each of the first group of communication devices, and for each of the communication devices that transmitted the request signal, a second radio resource common to the first group.
  • the steps of allocating and transmitting first control information including allocation of the second radio resource to each of the communication devices that transmitted the request signal.
  • a communication control method is executed in a communication device that performs machine communication.
  • a communication control method is a first group common to groups assigned to another communication apparatus in the same group that transmits data to the base station apparatus using the same application data format as the communication apparatus, and the communication apparatus. Transmitting to the base station apparatus a request signal for requesting access to the base station apparatus using a radio resource; and a second radio common to the group assigned by the base station apparatus based on the transmission of the request signal. Receiving control information including allocation information indicating resource allocation from the base station apparatus, and further transmitting data to the base station apparatus using the second radio resource.
  • a program controls a plurality of communication devices each performing machine communication and a base station device in communication with a mobility management entity.
  • a first radio resource common to the first group of communication devices of the first group transmitting data to the base station device using a predetermined application data format among the plurality of communication devices Is assigned.
  • the program receives a request signal from each of the first group of communication devices, and assigns a second radio resource common to the first group to each of the communication devices that has transmitted the request signal. And transmitting the first control information including the assignment of the second radio resource to each of the communication apparatuses that have transmitted the request signal, to cause the processor of the base station apparatus to execute.
  • a program controls a communication device that performs machine communication.
  • the program is a first radio resource common to the group assigned to the communication apparatus and another communication apparatus of the same group that transmits data to the base station apparatus using the same application data format as the communication apparatus.
  • the processor of the communication apparatus executes the steps of receiving from the base station apparatus control information including allocation information indicating allocation and further transmitting data to the base station apparatus using the second radio resource .
  • each of the first group of communication devices stores a first group identifier common to each of the first group of communication devices.
  • Each of the second group of communication devices stores a second group identifier common to each of the second group of communication devices.
  • the base station apparatus pre-allocates the first radio resource to each of the first group of communication apparatuses, and allocates the third radio resource to each of the second group of communication apparatuses. Transmit specified broadcast information.
  • the broadcast information includes information on a first start time for starting an access request to a base station, information on a first end time for ending the access request, and an access request, which are associated with the first group identifier.
  • each of the communication devices of the first group requests the request signal according to the first start time, the first end time, and the first period associated with the first group identifier.
  • Each of the second group of communication devices transmits a request signal according to a second start time, a second end time, and a second period associated with the second group identifier.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a wireless communication system. It is a figure showing the outline of the hardware constitutions of a MTC device. It is a figure showing the typical hardware constitutions of a base station apparatus. It is a figure for demonstrating grouping of a MTC device. It is a figure for demonstrating an example of an access request reception area. It is a figure showing the format of the resource allocation information contained in the access permission signal. It is a figure for demonstrating an example of the allocated resource. It is a figure showing the format of resource allocation information in, when allocating different MCS and TF between each fragmented groups. It is a figure for demonstrating an example of the allocated resource in, when allocating different MCS and TF between each fragmented groups.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the wireless communication system 1.
  • the wireless communication system 1 includes at least a plurality of MTC devices 100A to 100D, a base station apparatus (eNB: evolved Node B) 200, an MME (Mobile Management Entity) 300, and a server apparatus 400.
  • eNB evolved Node B
  • MME Mobile Management Entity
  • the base station apparatus 200 configures a cell 900.
  • Each of the MTC devices 100A to 100D is located in a cell 900 capable of communicating with the base station apparatus 200.
  • the base station apparatus 200 is communicably connected to the MME 300.
  • the MME 300 is communicably connected to the server apparatus 400 via a network (mobile communication network and / or the Internet) 500.
  • the MTC devices 100A to 100D are communication devices that perform machine communication.
  • the “communication device that performs machine communication” means a communication device that automatically transmits or receives data of a predetermined format (or type).
  • the MTC devices 100A and 100B are surveillance cameras.
  • the MTC devices 100C and 100D are power meters (smart meters (registered trademark)).
  • Each of the MTC devices 100A to 100D has a communication function.
  • Each of the MTC devices 100A to 100D communicates with the base station apparatus 200.
  • Data (image data or measurement data) transmitted from each of the MTC devices 100A to 100D is transmitted to the server apparatus 400 via the base station apparatus 200 and the MME 300.
  • the MME 300 mainly executes mobility management of a mobile station apparatus (UE: User Equipment), session management, non-access layer signaling processing and security, alarm message transmission, selection of a base station matching an alarm message, and the like.
  • MME 300 controls the mobile station apparatus via base station apparatus 200.
  • MTC device 100 when one MTC device is represented without distinguishing the MTC devices 100A to 100D, it is referred to as "MTC device 100".
  • the MTC devices 100A to 100D are grouped so that at least the block sizes of data transmitted by the MTC devices 100A to 100D are common. That is, grouping is performed in accordance with the difference in application data format (FIGS. 10, 11, etc.) when transmitting data to the base station apparatus 200. Furthermore, in the same group, the wireless communication system 1 is configured such that the traffic distribution of each MTC device is common.
  • the MTC devices 100A and 100B having the common function are divided into group A (first group), and the MTC devices 100C and 100D having the common function are divided into group B (second group). .
  • group A first group
  • group B second group
  • which MTC device belongs to which group is identified by a group ID described later (FIG. 4).
  • Base station apparatus 200 or MME 300 sets an access request reception interval for each of a plurality of groups (group A, group B). For example, base station apparatus 200 or MME 300 sets access request reception interval PA for group A, and sets access request reception interval PB for group B.
  • the wireless communication system 1 may be configured such that entities (not shown) other than the base station apparatus 200 and the MME 300 set the access request reception interval.
  • the access request reception section refers to a radio resource available on the uplink of the wireless communication system 1.
  • the access request reception section is configured of a plurality of continuous resource blocks.
  • base station apparatus 200 or MME 300 assigns radio resource RA ⁇ common to group A to each of MTC devices 100A and 100B in group A, and groups each to MTC devices 100C and 100D in group B. Assign the common radio resource RB ⁇ in B. Details of the access request receiving section will be described later.
  • Each MTC device 100 transmits an access request signal of a predetermined signal format to the base station apparatus 200 in an access request reception interval set for each group.
  • the base station apparatus 200 collectively transmits an access grant signal corresponding to the access request signal to each MTC device 100.
  • the base station apparatus 200 assigns the radio resource RA ⁇ common to the group A to each of the MTC devices 100A and 100B of the group A, and assigns each of the MTC devices 100C and 100D of the group B to each other.
  • Base station apparatus 200 transmits an access grant signal (control information C1) including resource allocation information indicating allocation of radio resource RA ⁇ to each of MTC devices 100A and 100B of group A, and indicates allocation of radio resource RB ⁇ .
  • An access permission signal (control information C2) including resource allocation information is transmitted to each of the MTC devices 100C and 100D of group B.
  • Each MTC device 100 transmits data to the base station apparatus 200 using a predetermined signal format in accordance with resource allocation information included in the access grant signal. Specifically, the MTC devices 100A and 100B in group A transmit data to the base station apparatus 200 using the radio resource RA ⁇ . The MTC devices 100C and 100D in group B transmit data to the base station apparatus 200 using the radio resource RB ⁇ .
  • the base station apparatus 200 receives data from a plurality of MTC devices 100 simultaneously by using multiuser detection (MUD) technology.
  • MTC multiuser detection
  • a network of many MTC devices 100 (base station devices 200, 200, 200, 100, 200, and 100 m) by grouping a plurality of MTC devices 100 and collectively performing access request, resource allocation, and data transmission.
  • the connection to the MME 300 and the server device 400 can be efficiently performed.
  • the configuration will be described by way of example in which the base station apparatus 200 sets an access request reception section for each of a plurality of groups.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the hardware configuration of the MTC device 100.
  • the MTC device 100 includes a central processing unit (CPU) 110, a memory 111, a communication processing circuit 112, a wireless IF 113, a sensor 114, and an A / D (Analog to Digital) converter 115. , A timer 116, a power control circuit 117, and a power supply 118.
  • the CPU 110 When the activation instruction signal is input from the power supply control circuit 117, the CPU 110 reads the program stored in the memory 111.
  • the CPU 110 operates the read program to control the overall operation of the MTC device 100.
  • the CPU 110 reads the device identifier (device ID) and the MTC group identifier (group ID) stored in advance from the memory 111.
  • the CPU 110 extracts the information corresponding to the access request reception interval corresponding to the group ID from the reception information from the base station apparatus 200 input from the communication processing circuit 112.
  • the CPU 110 stores, in the memory 111, information corresponding to the extracted access request reception section.
  • the CPU 110 generates schedule information corresponding to the access request reception section and sets it in the power control circuit 117.
  • the CPU 110 temporarily stores digital data input from the A / D converter 115 in the memory 111.
  • the CPU 110 generates an access request signal corresponding to the access request reception period.
  • CPU 110 outputs the generated access request signal to communication processing circuit 112 as a signal to be transmitted to base station apparatus 200.
  • the CPU 110 generates a signal for transmitting digital data temporarily stored in the memory 111 to the base station apparatus 200 in response to the access permission signal from the base station input from the communication processing circuit 112.
  • the CPU 110 outputs the generated signal to the communication processing circuit 112.
  • the stop instruction signal is input from the power supply control circuit 117, the CPU 110 stops the operation of the program in operation, thereby stopping the operation other than the timer 116 and the power supply control circuit 117.
  • the communication processing circuit 112 processes the signal of the base frequency band (received signal) input from the wireless IF 113 to generate an information signal sequence or a control information sequence.
  • the communication processing circuit 112 outputs the obtained sequence to the CPU 110.
  • the communication processing circuit 112 outputs a signal input from the CPU 110 to the wireless IF 113 as a signal of a base frequency band for transmitting to the base station apparatus 200.
  • the wireless IF 113 downconverts the signal received from the base station 200 by radio waves and generates a signal in the base frequency band.
  • the wireless IF 113 outputs the generated base frequency band signal to the communication processing circuit 112.
  • the wireless IF 113 upconverts the base frequency band signal input from the communication processing circuit 112 to generate a radio frequency band signal.
  • the wireless IF 113 amplifies the power of the generated signal in the wireless frequency region and outputs the signal to the base station apparatus 200 as a radio wave.
  • the sensor 114 detects analog data that represents the ambient environment of the MTC device 100.
  • the sensor 114 corresponds to, for example, a camera for capturing an image, or a power sensor including a voltmeter and an ammeter for measuring power.
  • the sensor 114 outputs the detected analog data to the A / D converter 115.
  • the A / D converter 115 A / D converts analog data input from the sensor 114 to generate digital data.
  • the A / D converter 115 outputs the generated digital data to the CPU 110.
  • the timer 116 sequentially measures the present time, and outputs the measured time information to the CPU 110 and the power control circuit 117.
  • scheduling information representing information on a start time to start the power supply 118 and a stop time to stop it is set in advance.
  • stop means a state in which the timer 116 and the power control circuit 117 operate and the other functional units stop.
  • the power supply control circuit 117 generates an activation instruction signal indicating activation when the time information input from the timer 116 reaches the activation time represented by the scheduling information corresponding to the time information.
  • the power supply control circuit 117 When the time information input from the timer 116 reaches the stop time represented by the scheduling information corresponding to the time information, the power supply control circuit 117 generates a stop instruction signal indicating that the time information is to be stopped.
  • the power supply control circuit 117 outputs the generated start instruction signal or stop instruction signal to the CPU 110 and the power supply 118.
  • the power supply 118 supplies power to each part of the MTC device 100 when a start instruction signal is input from the power supply control circuit 117.
  • the power supply 118 stops the supply of the power 118 to the components other than the timer 116 and the power control circuit 117 after the stop instruction signal is input from the power control circuit 117 and the operation of the CPU 110 is stopped.
  • the processing in the MTC device 100 is realized by each hardware and software executed by the CPU 110.
  • Such software may be stored in the memory 111 in advance.
  • software may be stored in a memory card or other storage medium and distributed as a program product.
  • the software may be provided as a downloadable program product by an information provider connected to the so-called Internet.
  • Such software is temporarily stored in the memory 111 after being read from the storage medium by an IC card reader / writer or other reading device or downloaded via the wireless IF 113.
  • the software is read from the memory 111 by the CPU 110 and is further stored in the memory 111 in the form of an executable program.
  • the CPU 110 executes the program.
  • Each component which comprises the MTC device 100 shown by the figure is general. Therefore, the essential part of the present invention can be said to be software stored in the memory 111, memory card or other storage medium, or software downloadable via a network.
  • the recording medium is not limited to DVD-ROM, CD-ROM, FD, hard disk, and may be a fixed type of semiconductor memory such as magnetic tape, cassette tape, optical disk, optical card, mask ROM, EPROM, EEPROM, flash ROM, etc. May be a medium that carries the program. Also, the recording medium is a non-transitory medium in which the program and the like can be read by a computer. Further, the program referred to here includes not only a program directly executable by the CPU but also a program of source program format, a compressed program, an encrypted program and the like.
  • FIG. 3 is a diagram showing a typical hardware configuration of base station apparatus 200. As shown in FIG. Referring to FIG. 3, base station apparatus 200 includes an antenna 210, a wireless processing unit 230, and a control / baseband unit 250.
  • the wireless processing unit 230 includes a duplexer 2301, a power amplifier 2303, a low noise amplifier 2305, a transmission circuit 2307, a reception circuit 2309, and an orthogonal modulation / demodulation unit 2311.
  • the control / baseband unit 250 includes a baseband circuit 251, a control device 252, a power supply device 255, a timing control unit 253, and a communication interface 254.
  • the control device 252 includes a CPU 2521, a ROM 2522, a RAM 2523, a non-volatile memory 2524, and an HDD (Hard Disk Drive) 2525.
  • the orthogonal modulation / demodulation unit 2311 orthogonally modulates / demodulates an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal processed by the baseband circuit 251 and converts it into an analog signal (RF (Radio Frequency) signal).
  • the transmission circuit 2307 converts the RF signal generated by the quadrature modulation / demodulation unit 2311 into a frequency to be transmitted as a radio wave.
  • the reception circuit 2309 converts the received radio wave into a frequency to be processed by the orthogonal modulation / demodulation unit 2311.
  • the power amplifier 2303 amplifies the power of the RF signal generated by the transmission circuit 2307 for transmission from the antenna 210.
  • the low noise amplifier 2305 amplifies the weak radio wave received by the antenna 210 and passes it to the reception circuit 2309.
  • the control device 252 controls the entire base station apparatus 200, and performs protocol and control monitoring of call control.
  • the timing control unit 253 generates various clocks used in the base station apparatus 200 based on the reference clock extracted from the transmission path or the like.
  • the communication interface 254 connects transmission paths such as Ethernet (registered trademark) and processes protocols such as IPsec (Security Architecture for Internet Protocol) and IPv6 (Internet Protocol Version 6) to exchange IP packets.
  • Ethernet registered trademark
  • protocols such as IPsec (Security Architecture for Internet Protocol) and IPv6 (Internet Protocol Version 6) to exchange IP packets.
  • the baseband circuit 251 converts (modulates and demodulates) an IP packet exchanged using the communication interface 254 and an OFDM signal (baseband signal) to be placed on the radio. Further, the baseband signal is exchanged with the wireless processing unit 230.
  • Power supply device 255 converts the voltage supplied to base station apparatus 200 into a voltage used inside base station apparatus 200.
  • the processing in base station apparatus 200 is realized by each hardware and software executed by CPU 2521.
  • Such software may be stored in advance in the HDD 2525 or the like.
  • the software may be stored in a memory card (not shown) or other storage medium and distributed as a program product.
  • the software may be provided as a downloadable program product by an information provider connected to the so-called Internet.
  • Such software is temporarily stored in the HDD 2525 after being read from the storage medium by an IC card reader / writer or other reader or downloaded via the communication interface 254.
  • the software is read from the HDD 2525 by the CPU 2521 and is further stored in the non-volatile memory 2524 in the form of an executable program.
  • the CPU 2521 executes the program.
  • Each component which comprises the base station apparatus 200 shown by the figure is general. Therefore, it can be said that the essential part of the present invention is software stored in the HDD 2525, nonvolatile memory 2524, memory card or other storage medium, or software downloadable via a network. Since the operation of each hardware of base station apparatus 200 is well known, detailed description will not be repeated.
  • the recording medium is not limited to DVD-ROM, CD-ROM, FD (Flexible Disk), hard disk, magnetic tape, cassette tape, optical disk (MO (Magnetic Optical Disc) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital) It may be a medium for fixedly carrying a program, such as a semiconductor memory such as a Versatile Disc), an optical card, a mask ROM, an EPROM (Electronically Programmable Read-Only Memory), an EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory), or a flash ROM.
  • the recording medium is a non-transitory medium readable by a computer.
  • the program referred to here includes not only a program directly executable by the CPU but also a program of source program format, a compressed program, an encrypted program and the like.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining grouping of the MTC devices 100. As described above, MTC devices having common functions (characteristics) are divided into common groups.
  • group IDs representing groups are associated in service fields, applications, and service providers.
  • Data table 4 is stored in base station apparatus 200 or MME 300.
  • Examples of the service field include the security field, the medical field, and the measurement field.
  • the applications include, for example, applications used in the field of building maintenance, automobile, measurement of human condition (heart rate, body temperature, blood pressure, etc.), support for old people, power, gas, water supply and the like.
  • an image of the monitoring cameras is continuously transmitted at 300 kbps.
  • the MTC devices 100A and MTC 100B correspond to surveillance cameras of company A.
  • the MTC devices 100A and 100B transmit 300 kbit data blocks to the base station apparatus 200 once a second to allow delay and improve communication efficiency.
  • the power meter uses 32-bit data blocks at a rate of once per hour. Send.
  • the MTC devices 100C and MTC 100D correspond to surveillance cameras from Company I.
  • Each MTC device 100 receives assignment of a group ID from the MME 300 by location registration processing. Communication at the time of location registration is not bound to the following access request reception section. Alternatively, an ID set in advance in a memory (ROM (Read Only Memory), USIM (Universal Subscriber Identification Module), or the like) can be used as a group ID.
  • ROM Read Only Memory
  • USIM Universal Subscriber Identification Module
  • Base station apparatus 200 sets an access request reception section for each group.
  • the base station apparatus 200 notifies each MTC device 100 of the set access request reception section as broadcast information.
  • the MTC devices 100 of each group receive only the information block including the information representing the group of the own device, and the non-MTC devices (user terminal devices other than MTC devices) not shown
  • Each terminal device may be configured not to receive the information.
  • Each MTC device 100 transmits an access request signal to the base station apparatus 200 in a format instructed by broadcast information or the like based on the group ID in the access request reception interval assigned to the group of the own apparatus.
  • the base station apparatus 200 determines which MTC device 100 has transmitted an access request signal based on the received signal. By using a signal with high orthogonality as an access request signal, base station apparatus 200 can simultaneously receive access request signals from a plurality of MTC devices 100.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the access request reception section. Specifically, FIG. 5 is a diagram showing the access request reception section PA assigned to the group A.
  • the MTC devices 100A and 100B of group A transmit an access request to the base station apparatus 200 in the allocated access request reception interval PA.
  • the access request reception section PA is configured of six resource blocks contiguous in the frequency direction in predetermined subframes (uplink subframes) in one frame.
  • the access request reception section PA is a section defined by the resource block E1 and the resource block E6.
  • each of the plurality of uplink subframes is configured of two slots (uplink slots) adjacent in the time axis direction.
  • Each slot includes a plurality of resource blocks in the frequency axis direction.
  • Each resource block is configured in an area of 180 kHz ⁇ 0.5 msec.
  • each resource block is composed of a plurality of resource elements (12 resource elements in the frequency axis direction and 7 resource elements in the time axis direction, 84 resource elements in total).
  • each of MTC devices 100A and 100B in group A uses six resource blocks (radio resources) contiguous in the frequency direction in predetermined subframes (uplink subframes) in one frame. , Transmit data to the base station apparatus 200.
  • the MTC devices 100A and 100B determine the access request reception period PA based on the frame number, the uplink subframe number, and the frequency offset, which correspond to the group A. In addition, since the frame number is repeated at intervals of about 10 seconds, another parameter is required to increase the interval between the sections. Also, the MTC devices 100A and 100B generate a sequence using the parameters given by the root sequence index, and perform shift processing corresponding to the device ID.
  • the base station apparatus 200 receives the access request signal transmitted from the MTC device 100.
  • the base station apparatus 200 confirms that the received access request signal is an access request signal from a device of a designated group. If the number of access request signals is equal to or less than the allowable number, base station apparatus 200 transmits a control signal including resource allocation information (access permission, scheduling) to these MTC devices 100.
  • FIG. 6 is a diagram showing the format of resource allocation information included in the access permission signal (control information).
  • the number of devices N represents the number of MTC devices 100 to be assigned.
  • Device IDs (ID 1 to ID N ) indicate the ID of each MTC device 100.
  • the field of resource information includes information on the start position and the length of the resource block in the resource to be allocated.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • TF Transport Format
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of allocated resources.
  • N MTC devices 100 designated by the device ID share and use the resource block indicated in the field of resource information.
  • the N MTC devices 100 allocated the common resource use the common MCS and the common TF. That is, the N MTC devices 100 transmit data (such as video data) to the base station apparatus 200 using the common MCS and the common TF in the section QA.
  • the MTC devices 100A and 100B in group A transmit data to the base station apparatus 200 in the assigned section QA.
  • the section QA is configured of 12 resource blocks contiguous in the frequency direction in a predetermined uplink subframe in one frame.
  • the section QA is a section defined by the resource block E101 and the resource block E112.
  • each of the MTC devices 100A and 100B in group A can base video data on 12 resource blocks (radio resources) continuous in the frequency direction in predetermined uplink subframes in one frame. Transmit to station apparatus 200.
  • each of the MTC devices 100 belonging to the same group transmits video data of the common application data format to the base station apparatus 200 using the common radio resource, the common MCS, and the common TF.
  • one group may be subdivided into a plurality of groups in accordance with the distance from base station apparatus 200, and different MCSs and TFs may be allocated among the subdivided groups.
  • FIG. 8 is a diagram showing format 8 of resource allocation information in the case where different MCSs and TFs are assigned to each of the subdivided groups.
  • NA pieces of MTC device 100 specified by the device ID A1 ⁇ ID AN in format 8 is a resource block designated by the resource information VA, the common MCS A and common TF A It is used to transmit data to the base station apparatus 200.
  • the NB MTC devices 100 identified by the device IDs B1 to ID BN are resource blocks designated by the resource information VB , and use the common MCS B and the common TF B to transmit data to the base station apparatus 200.
  • some MTC devices 100 among the N MTC devices 100 transmit data (such as video data) to the base station apparatus 200 using the common MCS A and the common TF A in the section QB. While transmitting, the remaining MTC devices 100 among the N MTC devices 100 use the common MCS B and the common TF B in section QC to transmit data (such as video data) to the base station apparatus 200. Send to
  • FIG. 9 is a diagram for describing an example of allocated resources in the case of allocating different MCSs and TFs among the subdivided groups.
  • MTC device 100A of group A transmits data to base station apparatus 200 in the assigned section QB.
  • the section QB is configured of ten resource blocks consecutive in the frequency direction in a predetermined uplink subframe in one frame.
  • the section QB is a section defined by the resource block E201 and the resource block E210.
  • the MTC device 100B of group A transmits data to the base station apparatus 200 in the assigned section QC.
  • the section QC is configured of eleven resource blocks continuous in the frequency direction in a predetermined uplink subframe in one frame.
  • the section QC is a section defined by the resource block E301 and the resource block E311.
  • the resource block E301 is adjacent to the resource block E210.
  • FIG. 10 is a diagram showing a data format of an application used for the MTC devices 100A and 100B (monitoring cameras) of the group A.
  • MTC devices 100A and 100B transmit moving image data obtained by imaging using data format 10 for transmitting 300 k bits, and capture imaged video data via base station apparatus 200 and MME 300. Transmit to server device 400.
  • FIG. 11 is a diagram showing a data format of an application used for the MTC devices 100C and 100D (power meter) of the group B.
  • MTC devices 100C and 100D transmit power consumption data obtained by measurement to server apparatus 400 via base station apparatus 200 and MME 300 using data format 11 for transmitting in 16 bits. Do.
  • the data transmitted from the MTC device includes an IP header including the IP address of its own preset and the IP address of the MTC server as a destination, and a TCP including a port number etc. Or, it is possible to include information such as a UDP header.
  • the base station apparatus 200 allocates transmissions of a plurality of MTC devices 100 in the same group at the same time, the lengths of signals simultaneously transmitted from each MTC device 100 are unified. Allocating transmission data of different data lengths to a common TF results in inefficiency because padding is required, but in this case efficient transmission can be achieved by associating a signal with a uniform data length with a common TF Become.
  • Each MTC device uses the device ID uniquely assigned to the MTC device 100 to generate a signal to transmit.
  • the signals may collide and give mutual interference.
  • the base station apparatus 200 uses the above-described IDMA method as a method of extracting data.
  • Non-Patent Document 3 Although in Non-Patent Document 3 described above relating to the IDMA method, only a common MCS is notified to all terminals in a cell and scheduling is not performed, in the wireless communication system 1, scheduling of the MTC device 100 is performed according to an access request signal. . However, since scheduling can be sent collectively to a plurality of MTC devices 100, control information required for scheduling is overwhelmingly superior to the conventional method in which scheduling is performed for each MTC device. It becomes smaller.
  • each MTC device 100 transmits data to the base station apparatus 200 with different MCS and / or different TF
  • the MUD process in the base station apparatus 200 is different for each MTC device 100, which makes the process allocation complicated.
  • MCS and TF are unified, it becomes easy for the base station apparatus 200 to parallelize and perform decoding processing of a signal sent from each MTC device 100 that is repeatedly performed. That is, when MCS and TF can not be shared, in addition to the difference in the length of the interleaver in FIG.
  • the processing amount of the decoder, the storage capacity, etc., the processing delay also becomes disjointed.
  • the configurations of the deinterleaver, the APP decoder, and the interleaver of each user may be made common, and only the interleaving pattern may be changed.
  • the processing delay also becomes uniform, so base station apparatus 200 can easily parallelize the decoding process.
  • base station apparatus 200 does not need to perform processing such as quality measurement and notification of data amount for determining MCS and TF.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a functional configuration of the MTC device 100 and a functional configuration of the base station apparatus 200.
  • MTC device 100 includes a transmission unit 101 and a reception unit 102.
  • the base station apparatus 200 includes an allocation unit 201, a transmission unit 202, and a reception unit 203.
  • the allocating unit 201 of the base station apparatus 200 transmits to each of the MTC devices 100A and 100B of the group A which transmits data to the base station apparatus 200 using the first application data format among the plurality of MTC devices 100.
  • the radio resource RA ⁇ first radio resource
  • allocation section 201 performs group B transmission for each of group B MTC devices 100C and 100D that transmit data to base station apparatus 200 using the second application data format among a plurality of MTC devices 100.
  • a common radio resource RB ⁇ (third radio resource) is further allocated.
  • Each transmitting unit 101 in MTC devices 100A and 100B in group A transmits a request signal for requesting access to base station apparatus 200 to the base station apparatus 200 using radio resource RA ⁇ .
  • Each transmitting unit 101 in MTC devices 100C and 100D in group B transmits a request signal for requesting access to base station apparatus 200 to the base station apparatus 200 using radio resource RB ⁇ .
  • the receiving unit 203 of the base station apparatus 200 receives a request signal from each of the MTC devices 100A and 100B of group A. Also, the receiving unit 203 receives a request signal from each of the MTC devices 100C and 100D in group B.
  • the allocation unit 201 allocates a radio resource RA ⁇ (second radio resource) common to the group A to each of the MTC devices 100A and 100B that have transmitted the request signal. Furthermore, the allocation unit 201 allocates a radio resource RB ⁇ (fourth radio resource) common to the group B to each of the MTC devices 100C and 100D that have transmitted the request signal.
  • RA ⁇ second radio resource
  • RB ⁇ fourth radio resource
  • the transmitting unit 202 of the base station apparatus 200 transmits an access permission signal (control information C1) including allocation information indicating allocation of the radio resource RA ⁇ to each of the MTC devices 100A and 100B communication apparatuses that have transmitted the request signal.
  • the transmitting unit 202 transmits an access permission signal (control information C2) including allocation information indicating allocation of the radio resource RB ⁇ to each of the MTC devices 100C and 100D that transmitted the request signal.
  • the respective receiving units 102 of the MTC devices 100A and 100B of group A receive from the base station apparatus 200 an access grant signal (control information C1) including assignment information indicating assignment of the radio resource RA ⁇ .
  • each reception unit 102 of the MTC devices 100C and 100D in group B receives, from the base station 200, an access permission signal (control information C2) including allocation information indicating allocation of the radio resource RB ⁇ .
  • the transmission units 101 of the MTC devices 100A and 100B in group A transmit the data (video data captured by the monitoring camera) as the target to the base station apparatus 200 using the radio resource RA ⁇ .
  • the transmission units 101 of the MTC devices 100C and 100D in group B transmit the data (the power consumption measured by the power meter) to be a target to the base station apparatus 200 using the radio resource RB ⁇ .
  • a common group ID is set for each of the MTC devices 100A and 100B of the group A. Also, for each of the MTC devices 100C and 100D of the group B, a common group ID different from that of the group A is set.
  • the allocation unit 201 of the base station apparatus 200 allocates the radio resource RA ⁇ common to the group A to each of the MTC devices 100A and 100B having the group ID of the group A. Furthermore, the allocation unit 201 allocates the radio resource RB ⁇ common to the group B to each of the MTC devices 100C and 100D having the group ID of the group B.
  • control information C1 including the allocation information indicating the allocation of the radio resource RA ⁇ and the access permission signal (control information C2) including the allocation information indicating the allocation of the radio resource RB ⁇ Contains a plurality of device IDs for identifying (FIG. 6, etc.).
  • the access grant signal (control information C1) including the assignment information indicating the assignment of the radio resource RA ⁇ further includes a common signal format (MCS and / or TF) used by each of the MTC devices 100A and 100B of group A. Also, the access grant signal (control information C2) including assignment information indicating assignment of radio resource RB ⁇ further adds the common signal format (MCS and / or TF) used by each of the MTC devices 100C and 100D of group B. Including.
  • the video data transmitted by each of the MTC devices 100A and 100B in group A is data based on the interleaving / division multiple access method generated by the interleaving pattern different for each of the MTC devices 100A and 100B. That is, even within the first group, video data is generated with different interleaving patterns.
  • the power consumption transmitted by each of the MTC devices 100C and 100D in group B is data based on the interleaving / division multiple access method generated by the interleaving pattern different for each of the MTC devices 100C and 100D.
  • the block size of data is defined to a predetermined value.
  • the block size of data is defined to a predetermined value.
  • the MTC devices 100A and 100B of group A have an imaging function such as a surveillance camera. Furthermore, the MTC devices 100A and 100B have the same traffic distribution in communication with the base station apparatus 200.
  • the MTC devices 100C and 100D in group B have a power consumption measurement function such as a power meter. Furthermore, the MTC devices 100C and 100D have the same traffic distribution in communication with the base station apparatus 200.
  • FIG. 13 is a sequence chart showing the flow of processing in the wireless communication system 1.
  • Each MTC device 100 performs location registration in advance, and an individual ID (for example, temporary mobile subscriber identity (TMSI)) is assigned as the device ID described above. Communication at the time of location registration is not bound to the following access request reception section.
  • an ID for example, IMEI: International Mobile Equipment Identity, or IMSI: International
  • ROM read only memory
  • USIM universal subscriber identification module
  • each MTC device 100 receives broadcast information from base station apparatus 200. Thereby, each MTC device 100 receives the information of the access request reception interval of the group to which the own device belongs.
  • the MTC devices 100 of each group configure each MTC device 100 so as to be able to receive only the information block including the information of the group of the own device.
  • non-MTC devices user terminals other than the MTC device 100 (not shown) are prevented from receiving these pieces of information.
  • the broadcast information includes a set of PRACH lease block allocation, a signal format, and an available preamble sequence.
  • the preamble sequence is a signal sequence used when transmitting an access request.
  • the base station apparatus 200 can individually notify the MTC device 100 of the same information at the time of location registration.
  • sequence SQ4 the MTC device 100A of the group A selects a preamble pattern corresponding to the ID of its own device, and transmits an access request signal to the designated access request reception interval PA.
  • sequence SQ6 the MTC device 100B of the group A selects a preamble pattern corresponding to the ID of its own device, and transmits an access request signal to the designated access request reception interval PA.
  • the MTC device 100C of group B selects a preamble pattern corresponding to the ID of its own apparatus, and transmits an access request signal to the designated access request acceptance section PB.
  • the MTC device 100D of group B selects a preamble pattern corresponding to the ID of its own apparatus, and transmits an access request signal to the designated access request reception period PB.
  • the ID is given by 16 bits, and the number of preamble patterns is 512.
  • the MTC device 100 selects a preamble pattern corresponding to the lower 9 bits of the ID.
  • the preamble pattern is determined by the preamble sequence and the cyclic shift of the preamble sequence. Assuming that the sequence length is 839 in accordance with the pattern of LTE PRACH, the above pattern number can be secured by the shift of one sequence.
  • the number of preamble patterns is increased, the number of patterns may be increased using a plurality of preamble sequences, or a preamble sequence having a long sequence length may be used.
  • the base station apparatus 200 detects which preamble pattern is included in each of the signals received in the access request reception period PA and the access request reception period PB, using a matched filter or the like.
  • the base station apparatus 200 determines the MTC device 100 corresponding to the detected preamble pattern, and determines whether to perform transmission assignment. Since the ID of the MTC device 100 has a one-to-many correspondence with the preamble pattern, the base station apparatus 200 can not always uniquely identify the MTC device 100. In this case, the base station apparatus 200 performs transmission allocation to a plurality of MTC devices belonging to the group in which the access request reception period is set among the IDs of the MTC devices 100 corresponding to the preamble. When the number of MTC devices 100 belonging to the group is large, in the sequences SQ4, SQ6, SQ8 and SQ10, measures such as increasing the number of preamble patterns are taken.
  • the base station apparatus 200 collectively transmits an access permission signal including resource allocation information to the MTC devices 100A and 100B that perform transmission allocation. That is, the base station apparatus 200 transmits control information C1 including resource assignment information for group A to the MTC devices 100A and 100B of group A.
  • the base station apparatus 200 collectively transmits an access permission signal including resource allocation information to the MTC devices 100C and 100D that perform transmission allocation. That is, the base station apparatus 200 transmits control information C2 including the resource allocation information for group B to the MTC devices 100C and 100D of group B.
  • the MTC device 100A transmits video data to the base station apparatus 200 using the assigned radio resource.
  • the MTC device 100B transmits video data to the base station apparatus 200 using the allocated radio resource.
  • the video data transmitted by each of the MTC device 100A and the MTC device 100B is generated using an IDMA.
  • Each of the MTC devices 100A and 100B uses an interleaver of a pattern corresponding to the ID of its own device.
  • the base station apparatus 200 separates and receives the signals of the MTC devices 100A and 100B with the corresponding interleaver. Since the reception procedure of the IDMA signal has been described, the description will not be repeated here.
  • the MTC device 100C transmits measurement data of power consumption using the allocated radio resource.
  • the MTC device 100D transmits measurement data of power consumption using the allocated radio resource.
  • the power consumption data transmitted by each of the MTC device 100C and the MTC device 100D is generated using IDMA.
  • Each of the MTC devices 100C and 100D uses an interleaver of a pattern corresponding to the ID of its own device.
  • the base station apparatus 200 separates and receives the signals of the MTC devices 100C and 100D with the corresponding interleaver. Since the reception procedure of the IDMA signal has been described, the description will not be repeated here.
  • Non-Patent Document 3 since the method of Non-Patent Document 3 described above does not go through the procedure of the access request, it is not known which MTC device is transmitting. Therefore, it is necessary to try all interleavers in the base station apparatus. However, in the method of the present embodiment, in order to receive an access request in advance, it is sufficient to demodulate only the interleaver of the MTC device 100 to which the base station apparatus 200 has assigned transmission.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the flow of processing in the base station apparatus 200.
  • base station apparatus 200 transmits broadcast information.
  • step S4 the base station apparatus 200 determines whether an access request signal has been received from the MTC device 100.
  • base station apparatus 200 determines that the access request signal has been received (YES in step S4), it performs apparatus determination described in sequence SQ12 of FIG. When base station apparatus 200 determines that the access request signal has not been received (NO in step S4), the process proceeds to step S4 again.
  • the base station apparatus 200 transmits access permission information (control information) including resource allocation information to the determined MTC device 100.
  • control information including resource assignment information for group A to MTC devices 100A and 100B of group A
  • group control information C2 including resource assignment information for group B as a group It transmits to B MTC device 100C, 100D.
  • step S10 the base station apparatus 200 receives data (video data, measurement data, etc.) from the MTC device 100 determined in step S6.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the flow of processing in the MTC device 100.
  • the MTC device 100 determines whether broadcast information has been received from the base station apparatus 200. When it is determined that the MTC device 100 has received the request (YES in step S102), in step S104, the MTC device 100 transmits an access request signal in an access request acceptance period set by the base station apparatus 200. If the MTC device 100 determines that it has not been received (NO in step S102), the process proceeds to step S102 again.
  • step S106 the MTC device 100 determines whether access permission information including resource allocation information has been received from the base station apparatus 200. If it is determined that the MTC device 100 has received it (YES in step S106), it transmits data (video data, measurement data, etc.) to the base station apparatus 200 using the allocated radio resource in step S108. If it is determined that the MTC device 100 has not received (NO in step S106), the process proceeds to step S106 again.
  • FIG. 16 is a diagram showing a schematic configuration of the wireless communication system 1A.
  • wireless communication system 1A includes at least a plurality of MTC devices 100A to 100D, base station apparatus 200, MME 300, server apparatus 400, and relay apparatus (relay node) 600.
  • the wireless communication system 1A differs from the wireless communication system 1 of the first embodiment in that the wireless communication system 1A does not include the relay device 600 in that the wireless communication system 1A includes the relay device 600.
  • the relay device 600 has a function of relaying communication between the base station device 200 and the MTC device.
  • FIG. 16 shows a state in which each of the MTC devices 100A to 100D is in communication with the base station apparatus 200 via the relay apparatus 600.
  • the relay device 600 for example, the repeater described in Patent Document 1 described above can be used.
  • FIG. 17 is a sequence chart showing the flow of processing in the wireless communication system 1A.
  • each MTC device 100 receives broadcast information from base station apparatus 200. Thereby, each MTC device 100 receives the information of the access request reception interval of the group to which the own device belongs.
  • sequence SQ104 the MTC device 100A of the group A selects a preamble pattern corresponding to the ID of its own device, and transmits an access request signal to the designated access request reception interval PA.
  • sequence SQ106 the MTC device 100B of group A selects a preamble pattern corresponding to the ID of its own device, and transmits an access request signal to the designated access request reception interval PA.
  • sequence SQ108 the MTC device 100C of group B selects a preamble pattern corresponding to the ID of its own apparatus, and transmits an access request signal to the designated access request acceptance section PB.
  • sequence SQ110 the MTC device 100D of group B selects a preamble pattern corresponding to the ID of its own device, and transmits an access request signal to the designated access request reception period PB.
  • base station apparatus 200 detects which preamble pattern is included in each of the signals received in access request reception interval PA and access request reception interval PB using a matched filter or the like. The base station apparatus 200 determines the MTC device 100 corresponding to the detected preamble pattern, and determines whether to perform transmission assignment.
  • base station apparatus 200 collectively transmits an access grant signal including resource allocation information to relay apparatus 600 and MTC devices 100A and 100B which perform transmission allocation. That is, the base station apparatus 200 transmits control information C1 including resource allocation information for group A to the relay apparatus 600 and the MTC devices 100A and 100B. More specifically, in sequence SQ114, base station apparatus 200 collectively transmits an access grant signal including resource allocation information to relay apparatus 600 and MTC devices 100A and 100B that perform transmission allocation at the same time as relay apparatus 600. Then, the radio resources to be used for transmission to the base station apparatus 200 are allocated.
  • the format of resource allocation information included in the access permission signal will be described later (FIG. 18).
  • base station apparatus 200 collectively transmits an access grant signal including resource allocation information to relay apparatus 600 and MTC devices 100C and 100D that perform transmission allocation. That is, the base station apparatus 200 transmits control information C2 including resource assignment information for group B to the relay apparatus 600 and the MTC devices 100C and 100D. More specifically, in sequence SQ116, base station apparatus 200 collectively transmits an access grant signal including resource allocation information to relay apparatus 600 and MTC devices 100C and 100D that perform transmission allocation at the same time as relay apparatus 600. Then, the radio resources to be used for transmission to the base station apparatus 200 are allocated.
  • the MTC device 100A performs processing for transmitting video data to the base station apparatus 200 using the allocated radio resource.
  • the MTC device 100B performs a process for transmitting video data to the base station apparatus 200 using the assigned radio resource. These video data are relayed by relay apparatus 600 in order to transmit the video data to base station apparatus 200.
  • the MTC devices 100A and 100B are transmitting video data to the base station apparatus 200, and are not transmitting video data to a specific relay apparatus.
  • relay apparatus 600 receives a signal transmitted by MTC devices 100A and 100B to base station apparatus 200, and transmits the signal to base station apparatus 200.
  • the radio resources used at this time will be described later (FIG. 19).
  • Relay apparatus 600 does not perform MUD processing.
  • sequence SQ124 the base station apparatus 200 separates and receives the signals of the MTC devices 100A and 100B with the corresponding interleaver. Since the reception procedure of the IDMA signal has been described, the description will not be repeated here.
  • the MTC device 100C performs processing for transmitting measurement data of power consumption to the base station apparatus 200 using the allocated radio resource.
  • sequence SQ128, the MTC device 100D performs processing for transmitting measurement data of power consumption to the base station apparatus 200 using the allocated radio resource.
  • These measurement data are relayed by relay apparatus 600 in order to transmit the video data to base station apparatus 200.
  • the MTC devices 100C and 100D transmit measurement data to the base station apparatus 200, and do not transmit video data to a specific relay apparatus.
  • relay apparatus 600 receives the signal transmitted by MTC devices 100C and 100D to base station apparatus 200, and transmits the signal to base station apparatus 200. Relay apparatus 600 does not perform MUD processing.
  • the base station apparatus 200 separates and receives the signals of the MTC devices 100C and 100D with the corresponding interleaver.
  • the method according to the present embodiment in order to receive an access request in advance, it is sufficient to demodulate only the interleaver of the MTC device 100 to which the base station apparatus 200 has assigned transmission. In addition, it is also possible to measure the state of the propagation path between the MTC device 100 and the base station apparatus 200 when the preamble of the sequence SQ112 is received, and to use the measurement result in the sequences SQ124 and SQ132.
  • FIG. 18 is a diagram showing the format of resource allocation information included in the access permission signal (control information) used in the present embodiment. Referring to FIG. 18, by using format 18 of resource allocation information, allocation of a plurality of devices is notified by one piece of resource allocation information, as in format 6 (FIG. 6) of resource allocation information of the first embodiment. can do. Further, in the format 18, RN resource information and an RN signal format are added to each element of the format 6 shown in FIG.
  • FIG. 19 is a diagram for describing an example of allocated resources. Specifically, FIG. 19 shows the radio resources to be assigned to the RN in addition to the radio resources to be assigned to the group.
  • MTC devices 100A and 100B in group A transmit video data to base station apparatus 200 in the assigned section QD.
  • the section QD is composed of 12 resource blocks contiguous in the frequency direction in a predetermined uplink subframe in one frame.
  • the section QD is a section defined by the resource block E401 and the resource block E412.
  • section QE represents a radio resource used by relay apparatus 600 in sequence SQ122.
  • the section QE is configured of 12 resource blocks consecutive in the frequency direction in predetermined uplink subframes in one frame.
  • the section QE is a section defined by the resource block E501 and the resource block E512.
  • the relay device 600 does not perform MUD processing.
  • Relay apparatus 600 shifts the signal received in section QD to section QE as it is and transmits it.
  • the relay apparatus 600 can be configured to perform signal format conversion on a signal received from the MTC device 100 and transmit using the section QE.
  • base station apparatus 200 separates the signal received from relay apparatus 600 by the corresponding interleaver and receives the signal of MTC device 100 for reception.
  • the base station apparatus 200 receives in the same process as in the case of the first embodiment. be able to.
  • FIG. 20 is a diagram for describing a modification of the wireless communication system 1A.
  • the radio communication system 1A ′ includes at least a plurality of MTC devices 100A to 100D, a base station apparatus 200, an MME 300, a server apparatus 400, a relay apparatus 600, and a relay apparatus 600A.
  • the wireless communication system 1A ′ differs from the wireless communication system 1A in which only one relay device 600 is provided in that the wireless communication system 1A ′ includes a plurality of relay devices 600 and 600A.
  • the plurality of relay devices 600 and 600A relay the signal of the MTC device 100, but use the same wireless resource. Therefore, in the base station device 200, the signals from the plurality of relay devices 600 and 600A are combined and received. In this case, in base station apparatus 200, it appears that the number of paths from MTC device 100 to base station apparatus 200 has increased.
  • wireless communication system 1B the wireless communication system according to the present embodiment is referred to as "wireless communication system 1B".
  • wireless communication system 1B points different from the contents described regarding the wireless communication system 1A in the first embodiment will be mainly described, and the description will not be repeated for the overlapping portions. Specifically, the contents described based on FIGS. 1 to 3, 6 to 12, 14 and 15 will not be described repeatedly.
  • FIG. 24 is a diagram mainly illustrating grouping of the MTC devices 100.
  • FIG. 24 is a diagram showing a data table which makes the data table 4 of FIG. 4 more detailed.
  • Data table 4A in the same manner as the data table 4, the service field, the application, and the service provider associate group IDs representing groups.
  • Data table 4A is stored in base station apparatus 200 or MME 300.
  • the grouping information of the MTC devices 100 shown in FIG. 24 is recorded in advance in the data table 4A by the service company of the MTC devices 100.
  • the data table 4A stores, in association with the group ID, the individual ID of each MTC device included in each group and the IMEI (International Mobile Equipment Identity: International mobile equipment identification number) information of each MTC device. It is done. For example, the individual ID of the MTC device 100A which is a surveillance camera is "00001", and the IMEI is "00001". Further, the individual ID of the MTC device 100B which is a surveillance camera is "00002", and the IMEI is "00002”. Further, the individual ID of the power meter MTC device 100C is “08001”, and the IMEI is “08001”. Further, the individual ID of the MTC device 100D which is a power meter is "08002”, and the IMEI is "08002".
  • the base station apparatus 200 assigns an individual ID and a group ID to the MTC device 100 when the MTC device 100 performs position registration.
  • the base station apparatus 200 receives, as an access request reception period, a start time to start an access request (hereinafter, access request start time), an end time to end the access request (hereinafter, access request end time), and an access request.
  • a cycle (hereinafter referred to as an access request reception cycle) is set.
  • the base station apparatus 200 associates the access request start time, the access request end time, and the access request acceptance period with each other, and transmits the result as broadcast information to the MTC device 100.
  • the base station apparatus 200 transmits information on the access request reception interval to the MTC device 100 by System Information Block Type 3 (SIB 3). Also, in order to make only the MTC device 100 receive the information on the access request acceptance section, the base station apparatus 200 transmits a transmission schedule of access request acceptance section information in System Information Block Type 1 (SIB1). The base station apparatus 200 may transmit information on the access request reception interval other than SIB3.
  • SIB 3 System Information Block Type 3
  • SIB1 System Information Block Type 1
  • FIG. 25 is a flowchart showing the procedure for receiving broadcast information in the MTC device 100.
  • the MTC device 100 receives a master information block (MIB).
  • the MTC device 100 receives SIB1.
  • the device that has received SIB1 determines whether it is the MTC device 100 or not. If the device that has received SIB1 is the MTC device 100 (YES in step S206), SIB3 is received according to the information in SIB1. When the device that has received SIB1 is not the MTC device 100 (NO in step S206), the device does not receive SIB3.
  • MIB master information block
  • FIG. 26 is a diagram for describing an example of an access request reception section according to the present embodiment. Specifically, FIG. 26 is a diagram showing the access request reception sections PJ1, PJ2, and PJ3 allocated to the group A and the access request reception sections PK1 and PK2 allocated to the group B.
  • the MTC devices 100A and 100B of group A transmit access requests to the base station apparatus 200 in the allocated access request reception sections PJ1, PJ2 and PJ3.
  • Time t1 represents the access request start time of group A.
  • the time t2 represents the access request end time of the group A.
  • the cycle T represents the access request acceptance cycle of the group A.
  • the MTC devices 100A and 100B determine the access request reception sections PJ1, PJ2, PJ3,... Based on the frame number, the uplink subframe number, and the frequency offset corresponding to the group A.
  • the MTC devices 100C, 100D determine the access request reception sections PK1, PK2,... Based on the frame number, the uplink subframe number, and the frequency offset corresponding to the group B. In addition, since the frame number is repeated at intervals of about 10 seconds, another parameter is required to increase the interval between the sections. Further, the MTC devices 100A, 100B, 100C, and 100D generate a sequence using the parameters given by the root sequence index, and perform shift processing corresponding to the device ID.
  • FIG. 27 is a sequence chart showing a part of the flow of processing in the wireless communication system 1B.
  • each MTC device 100 issues a location registration request to base station apparatus 200 (sequences SQ202, SQ210, SQ218, SQ226).
  • the base station device 200 transmits IMEI of each MTC device 100 to the MME 300 (sequences SQ204, SQ212, SQ220, SQ228).
  • the base station apparatus 200 acquires the individual ID and the group ID of each MTC device 100 from the MME 300 (or a server apparatus connected to the MME 300) (sequences SQ206, SQ214, SQ222, SQ230).
  • the base station apparatus 200 assigns an individual ID (for example, TMSI) and a group ID to each MTC device 100 (sequences SQ208, SQ216, SQ224, SQ232).
  • the sequence SQ2A corresponds to the sequence SQ2 in FIG. 13 of the first embodiment.
  • the base station apparatus 200 transmits, as broadcast request information, access request start time, access request end time, and access request reception cycle as access request reception interval information to each MTC device 100.
  • the base station apparatus 200 transmits, to each MTC device 100, broadcast information in which the group ID, the access request start time, the access request end time, and the access request acceptance period are associated with each other.
  • the broadcast information includes, for example, an access request start time, an access request end time, an access request acceptance period associated with the group ID of group A, an access request start time associated with the group ID of group B, an access request It includes an end time and an access request reception cycle.
  • the MTC device 100 When each of the MTC devices 100 receives the broadcast information, the MTC device 100 is associated with the same group ID as the group ID stored by acquiring itself in advance among the plurality of group IDs included in the broadcast information.
  • the access request is issued to the base station apparatus 200 using the access request start time, the access request end time, and the access request acceptance period.
  • the MTC device 100 of group A makes an access request to the base station apparatus 200 according to the access request start time, access request end time, and access request acceptance period associated with the group ID of group A.
  • FIG. 28 is a diagram for describing a transmission cycle of information on an access request reception section and arrangement of information on an access request reception section.
  • base station apparatus 200 transmits, in System Information Block 3 (SIB 3), information for specifying (defining) an access request reception interval (information on the access request reception interval).
  • SIB 3 System Information Block 3
  • base station apparatus 200 does not transmit information for specifying access request reception sections of all groups in one cycle of SIB3 as shown in FIG. 28 but is divided into plural SIB3 cycles and transmitted. To do.
  • SIB 3 System Information Block 3
  • information for designating “access request reception section” for 100 groups is included in one cycle of SIB3. Further, the base station apparatus 200 transmits a transmission schedule of information for designating an access request acceptance section for each group in order to cause the MTC device 100 to receive information for designating an access request acceptance section of its own group. To each MTC device 100.
  • the broadcast information includes, in a set, the lease block allocation of PRACH, the signal format, and the usable preamble sequence (Preamble sequence).
  • the grouping information of the MTC device 100 is recorded in advance by the service company of the MTC device 100, and the grouping of the MTC device 100 is divided based on the information.
  • the communication status (communication frequency and / or average data block size) of the MTC device 100 may be recorded in the MME 300 or another server apparatus (for example, the server apparatus 400), and grouping may be performed based on the information.
  • FIG. 29 is a diagram showing an example of a data table used to perform grouping. More specifically, FIG. 29 is a diagram showing a data table for grouping using communication frequency and average data block size.
  • base station apparatus 200 implements grouping according to the communication status of the MTC device. Specifically, the base station apparatus 200 performs grouping based on the communication frequency and the value of the average data block size. As in the data table 4A, in the data table 4B, a group ID, an individual ID, and an IMEI are associated with each of a plurality of groups.
  • connection of the MTC device 100 to the network can be made more efficient regardless of the service content.
  • the wireless communication system 1B may be configured to include the relay device 600 as in the second embodiment (FIGS. 16 to 20).

Abstract

 複数のMTCデバイスが基地局装置に対して効率的に接続可能な無線通信システムを提供する。予め定められたアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置(200)にデータを送信するグループAのMTCデバイス(100A,100B)の各々に対して、グループAにおいて共通する第1の無線リソースが割り当てられている。MTCデバイス(100A,100B)は、第1の無線リソースを用いてアクセス要求信号を基地局装置(200)に送信する。基地局装置(200)は、MTCデバイス(100A,100B)から要求信号を受信する。基地局装置(200)は、MTCデバイス(100A,100B)に対して、グループAにおいて共通する第2の無線リソースを割り当てる。MTCデバイス(100A,100B)は、第2の無線リソースを用いてデータを基地局装置に信する。

Description

無線通信システム
 本発明は、無線通信システム、基地局装置、通信装置、通信制御方法、およびプログラムに関する。本発明は、特に、マシン通信する通信装置を複数含む無線通信システム、無線通信システムを構成する基地局装置、通信装置、無線通信システムと基地局装置と通信装置とにおける通信制御方法、および基地局装置と通信装置とを制御するためのプログラムに関する。
 従来、LTE(Long Term Evolution)をはじめとする公衆無線通信システムにおいては、パケット接続によって利用者に様々なサービスを提供することが可能となっている。このような公衆無線通信システムでは、サービスに応じて要求される情報速度および遅延量などが異なる。それゆえ、公衆無線通信システムは、QoS (Quality of Service)に応じた複数のクラスを用意し、サービス毎に適切なベアラを設定している。図21は、LTEにおけるクラス分けを表した図である。図21を参照して、LTEでは、9つのクラスが用意されている。
 また、近年、利用者の操作を伴わずにマシン同士が通信(マシン通信)を行うMTC(Machine Type Communication)の分野が注目を集めている。MTCの応用分野は、セキュリティ、医療、農業、ファクトリーオートメーション、ライフライン制御など多岐にわたる。MTCの応用分野として、以下の非特許文献1に示すように、スマートメータと呼ばれる測定器で測定した電力等の情報を集約することにより送配電を効率的に行うスマートグリッドが、特に注目を集めている。
 このようなMTCデバイス同士の通信およびMTCデバイスを管理するMTCサーバとMTCデバイスとの間の通信は、今後大きく伸びることが予想されている。現在、非特許文献2に記載されているように、当該通信に対して、LTEなどの3GPP(Third Generation Partnership Project)ネットワークを使った方式、IEEE802.15規格の近距離通信方式を使った方式などを適用することが検討されている。
 ところで、MTCでは非常に多くのデバイスが関わることにより、制御信号が膨大になることが懸念されている。これに対し、以下の非特許文献2には、グループベースのMTC管理方法が提案されている。このMTC管理方法では、様々なQoS要求のMTCデバイスをQoSの許容値によりグループ分けし、各MTCデバイスに対してグループに応じたAGTI(Access Grant Time Interval)が割り当てられる。
 MTCデバイスの通信方式としては、たとえば以下の非特許文献3に記載されているように、IDMA(Interleave Division Multiple Access)方式が注目されている。また、非特許文献3には、IDMA方式をMTC通信に利用する利点として、スケジューリングが不要になることと、マルチユーザ干渉キャンセラーを効果的に適用できることとが挙げられている。
 以下では、IDMA方式における信号の受信処理および復調処理について説明する。移動体通信におけるチャネルに対しては、IDMAとOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)とを組み合わせて用いるOFDM-IDMAと呼ばれる方式を用いることが特に有効である。以下の非特許文献4には、このようなOFDM-IDMAの原理が説明されている。また、図22は、OFDM-IDMAの原理を説明するための図である。
 図22を参照して、まず、各ユーザの各MTCデバイスは、送信目的のデータをエンコーダで符号化する。次いで、各MTCデバイスは、符号化したデータをインターリーバでインターリーブする。次いで、各MTCデバイスは、インターリーブされた信号を変調する。次いで各MTCデバイスは、変調された信号に対して逆離散フーリエ変換を行なう。これにより、各MTCデバイスでは、送信信号が生成される。エンコーダは、MTCデバイス間で共通のものが使われる。インターリーバは、デバイス毎に異なるものが使われる。
 基地局装置のアンテナに入力される信号は、複数のMTCデバイスの信号が混ざり合っている。また、基地局装置のアンテナに入力される信号には、雑音および干渉がさらに加わっている。基地局装置は、当該信号に対して離散フーリエ変換を行なう。次いで、基地局装置は、離散フーリエ変換により得られた信号に対して、MUD(Multi User Detection:マルチユーザ検出)を行なう。これより、基地局装置は、受信した信号を各ユーザの信号に分離する。MUDは、複数のユーザの信号が混ざり合った信号から各ユーザの信号成分を抽出するものである。MUDでは、IDMA信号に対しては繰り返し処理によって徐々に干渉成分を減らしていく方法が採られる。
 図23は、MUDの動作を説明するための図である。図23を参照して、基地局装置においてDFT処理された信号は、ESE(Elementary Signal Estimator)に送られる。ESEは、ガウス近似を用いて、ビット毎の平均値および分散を求める。ESEは、当該平均値および分散を、各ユーザのデバイスのインターリーバに対応したデインターリーバに送る。デインターリーバは、デインターリーブした信号(出力)をAPP(A Posteriori Probability)デコーダに送る。APPデコーダは、チャネルビットの対数尤度の受信系列から復号を行い、復号結果を各ユーザ用の復号された信号として出力するとともに、再符号化して対数尤度情報の精度を向上してインターリーバに出力する。ESEは、各APPデコーダから送られた各ユーザの送信信号の尤度情報をもとに、平均値および分散を再計算する。MUDは、以上の処理を繰り返し行うことにより、信号推定の精度を高めていく。
 また、特開2007-60212号公報(特許文献1)には、基地局装置と携帯端末装置との間のアップリンク通信において、送信データの中継を行うリレー(中継装置、リピータ)を用いる構成が開示されている。
 また、以下の非特許文献5には、マシン通信に適用されるセルラ技術のグローバル標準化動向が説明されている。
特開2007-60212号公報
富永ほか、スマートグリッドとICT[II],電子情報通信学会誌 Vol.95, No.1, 2012年 Shao-Yu Lien et.al., Toward Ubiquitous Massive Accesses in 3GPP Machine-to-Machine Communications, IEEE Communications Magazine, April 2011 松本ほか、小パケット通信おけるIDMAの特性評価、電子情報通信学会技報、RCS2011-342, 2011年3月 Li Ping et.al., The OFDM-IDMA Approach to Wireless Communication Systems, IEEE Wireless Communications, June 2007 池田ほか、"マシン通信システム向けセルラ技術標準化活動"、パナソニック技報、Vol.57, No.1, 2011年4月号
 しかしながら、非特許文献2のMTC管理方法は、個々のMTCデバイスが接続要求をおこなう必要がある。それゆえ、当該MTC管理方法では、接続要求に関わる制御信号を削減することはできない。また、当該MTC管理方法では、システムがMTCデバイスの許容値をみたさない場合は接続が拒否される。それゆえ、当該MTC管理方法では、大量のMTCデバイスを接続するという要求を満たすことができない。
 一方、非特許文献3の方法では、アクセス要求の手順を省略している。それゆえ、基地局装置は、どのMTCデバイスが送信してくるかがわからない。したがって、実際には、基地局装置は、データを送信していないMTCデバイスの信号も想定して受信処理を行なう必要がある。具体的には、基地局装置は、実際に送信されていない信号の受信処理を行なうため、実際に送信されていない信号の成分を考慮して演算処理の変数値を生成する必要がある。このため、MUDの繰り返し処理の初期段階において、誤差が発生する。このように、基地局装置のMUDにおいては、余分な演算が発生するとともに、受信性能が劣化する可能性がある。
 本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、複数のマシン通信する通信装置(MTCデバイス)が基地局装置に対して効率的に接続可能な無線通信システム、無線通信システムを構成する基地局装置、通信装置、無線通信システムと基地局装置と通信装置とにおける通信制御方法、および基地局装置と通信装置とを制御するためのプログラムを提供することにある。
 (1)本発明のある局面に従うと、無線通信システムは、各々がマシン通信する複数の通信装置と、複数の通信装置と無線通信する基地局装置とを備える。複数の通信装置のうち、第1のアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置にデータを送信する第1のグループの通信装置の各々に対して、第1のグループにおいて共通する第1の無線リソースが割り当てられている。第1のグループの通信装置の各々は、第1の無線リソースを用いて、基地局装置へのアクセスを要求するための要求信号を基地局装置に送信する第1の送信手段を含む。基地局装置は、第1のグループの通信装置の各々から、要求信号を受信する第1の受信手段と、要求信号を送信した通信装置の各々に対して、第1のグループにおいて共通する第2の無線リソースを割り当てる割当手段と、第2の無線リソースの割り当てを示す割当情報を含んだ第1の制御情報を、要求信号を送信した通信装置の各々に送信する第2の送信手段とを含む。第1のグループの通信装置の各々は、基地局装置から、第1の制御情報を受信する第2の受信手段をさらに含む。第1の送信手段は、第2の無線リソースを用いて、データを基地局装置にさらに送信する。
 (2)好ましくは、項目(1)に記載の無線通信システムは、前記基地局装置を介して、前記複数の通信装置を制御する制御装置をさらに備える。第1のグループの通信装置の各々に対して、共通のグループ識別子が設定されている。基地局装置および制御装置のいずれかが、グループ識別子を有する通信装置の各々に対して、第1のグループにおいて共通する第1の無線リソースを割り当てる。
 (3)好ましくは、項目(1)または(2)に記載の無線通信システムにおいて、第1の制御情報は、通信装置を識別するための複数の装置識別子をさらに含む。
 (4)好ましくは、項目(1)~(3)のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、第1の制御情報は、第1のグループの通信装置の各々が使用する共通の信号形式を含む。
 (5)好ましくは、項目(1)~(4)のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、第1のグループの通信装置の各々が送信するデータは、通信装置毎に異なるインターリーブパターンにより生成されたインターリーブ分割多重アクセス方式に基づくデータである。
 (6)好ましくは、項目(1)~(5)のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、第1のアプリケーションデータフォーマットでは、データのブロックサイズが予め定められた値に規定されている。
 (7)好ましくは、項目(1)~(6)のいずれかに記載の無線通信システムは、複数の通信装置と基地局とに接続された中継装置をさらに備える。第1の送信手段は、第2の無線リソースを用いて、中継装置を介して、データを基地局装置に送信する。
 (8)好ましくは、項目(1)~(7)のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、複数の通信装置のうち、第2のアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置にデータを送信する第2のグループの通信装置の各々に対して、第2のグループにおいて共通する第3の無線リソースがさらに割り当てられている。第2のグループの第2の通信装置の各々は、第3の無線リソースを用いて、基地局装置へのアクセスを要求するための要求信号を基地局装置に送信する第3の送信手段を含む。第1の受信手段は、第2のグループの通信装置の各々から、要求信号をさらに受信する。割当手段は、要求信号を送信した第2のグループの通信装置の各々に対して、第2のグループにおいて共通する第4の無線リソースを割り当てる。第2の送信手段は、第4の無線リソースの割り当てを示す割当情報を含んだ第2の制御情報を、要求信号送信した第2のグループの通信装置の各々にさらに送信する。第2のグループの第2の通信装置の各々は、基地局装置から、第2の制御情報を受信する第3の受信手段を含む。第3の送信手段は、第4の無線リソースを用いて、データを基地局装置にさらに送信する。
 (9)好ましくは、項目(1)~(8)のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、第1のグループの通信装置の各々は、予め定められた第1の機能を有する。第2のグループの通信装置の各々は、予め定められた第2の機能を有する。
 (10)本発明の他の局面に従うと、基地局装置は、各々がマシン通信を行なう複数の通信装置と通信する。複数の通信装置のうち、第1のアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置にデータを送信する第1のグループの通信装置の各々に対して、第1のグループにおいて共通する第1の無線リソースが割り当てられている。基地局装置は、第1のグループの通信装置の各々から、要求信号を受信する受信手段と、要求信号を送信した通信装置の各々に対して、第1のグループにおいて共通する第2の無線リソースを割り当てる割当手段と、第2の無線リソースの割り当てを含んだ第1の制御情報を、要求信号を送信した通信装置の各々に送信する送信手段とを備える。
 (11)好ましくは、複数の通信装置のうち、第2のアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置にデータを送信する第2のグループの通信装置の各々に対して、第2のグループにおいて共通する第3の無線リソースがさらに割り当てられている。受信手段は、第2のグループの通信装置の各々から、要求信号をさらに受信する。割当手段は、要求信号を送信した第2のグループの通信装置の各々に対して、第2のグループにおいて共通する第4の無線リソースをさらに割り当てる。送信手段は、第4の無線リソースの割り当てを含んだ第2の制御情報を、要求信号送信した第2のグループの通信装置の各々にさらに送信する。
 (12)本発明のさらに他の局面に従うと、通信装置は、マシン通信する。通信装置は、通信装置と同一のアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置にデータを送信する同一のグループの他の通信装置、および通信装置に対して割り当てられた、グループで共通する第1の無線リソースを用いて、基地局装置へのアクセスを要求するための要求信号を基地局装置に送信する送信手段と、要求信号の送信に基づき基地局装置によって割り当てられたグループにおいて共通する第2の無線リソースの割り当てを示す割当情報を含んだ制御情報を、基地局装置から受信する受信手段とを備える。送信手段は、第2の無線リソースを用いて、データを基地局装置にさらに送信する。
 (13)本発明のさらに他の局面に従うと、通信制御方法は、各々がマシン通信する複数の通信装置と、複数の通信装置と無線通信する基地局装置とを備えた無線通信システムにおいて実行される。複数の通信装置のうち、予め定められたアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置にデータを送信する第1のグループの通信装置の各々に対して、第1のグループにおいて共通する第1の無線リソースが割り当てられている。通信制御方法は、第1のグループの通信装置の各々が、第1の無線リソースを用いて、基地局装置へのアクセスを要求するための要求信号を基地局装置に送信するステップと、基地局装置が、第1のグループの通信装置の各々から、要求信号を受信するステップと、基地局装置が、要求信号を送信した通信装置の各々に対して、第1のグループにおいて共通する第2の無線リソースを割り当てるステップと、基地局装置が、第2の無線リソースの割り当てを示す割当情報を含んだ第1の制御情報を、要求信号を送信した通信装置の各々に送信するステップと、第1のグループの通信装置の各々が、基地局装置から、第1の制御情報を受信するステップと、第1のグループの通信装置の各々が、第2の無線リソースを用いて、データを基地局装置にさらに送信するステップとを備える。
 (14)本発明のさらに他の局面に従うと、通信制御方法は、各々がマシン通信する複数の通信装置と通信する基地局装置において実行される。複数の通信装置のうち、予め定められたアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置にデータを送信する第1のグループの通信装置の各々に対して、第1のグループにおいて共通する第1の無線リソースが割り当てられている。通信制御方法は、第1のグループの通信装置の各々から、要求信号を受信するステップと、要求信号を送信した通信装置の各々に対して、第1のグループにおいて共通する第2の無線リソースを割り当てるステップと、第2の無線リソースの割り当てを含んだ第1の制御情報を、要求信号を送信した通信装置の各々に送信するステップとを備える。
 (15)本発明のさらに他の局面に従うと、通信制御方法は、マシン通信を行なう通信装置において実行される。通信制御方法は、通信装置と同一のアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置にデータを送信する同一のグループの他の通信装置、および通信装置に対して割り当てられた、グループで共通する第1の無線リソースを用いて、基地局装置へのアクセスを要求するための要求信号を基地局装置に送信するステップと、要求信号の送信に基づき基地局装置によって割り当てられたグループにおいて共通する第2の無線リソースの割り当てを示す割当情報を含んだ制御情報を、基地局装置から受信するステップと、第2の無線リソースを用いて、データを基地局装置にさらに送信するステップとを備える。
 (16)本発明のさらに他の局面に従うと、プログラムは、各々がマシン通信する複数の通信装置および移動性管理実体と通信する基地局装置を制御する。複数の通信装置のうち、予め定められたアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置にデータを送信する第1のグループの通信装置の各々に対して、第1のグループにおいて共通する第1の無線リソースが割り当てられている。プログラムは、第1のグループの通信装置の各々から、要求信号を受信するステップと、要求信号を送信した通信装置の各々に対して、第1のグループにおいて共通する第2の無線リソースを割り当てるステップと、第2の無線リソースの割り当てを含んだ第1の制御情報を、要求信号を送信した通信装置の各々に送信するステップとを、基地局装置のプロセッサに実行させる。
 (17)本発明のさらに他の局面に従うと、プログラムは、マシン通信する通信装置を制御する。プログラムは、通信装置と同一のアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置にデータを送信する同一のグループの他の通信装置、および通信装置に対して割り当てられた、グループで共通する第1の無線リソースを用いて、基地局装置へのアクセスを要求するための要求信号を基地局装置に送信するステップと、要求信号の送信に基づき基地局装置によって割り当てられたグループにおいて共通する第2の無線リソースの割り当てを示す割当情報を含んだ制御情報を、基地局装置から受信するステップと、第2の無線リソースを用いて、データを基地局装置にさらに送信するステップとを、通信装置のプロセッサに実行させる。
 (18)好ましくは、第1のグループの通信装置の各々は、第1のグループの通信装置の各々で共通の第1のグループ識別子を記憶している。第2のグループの通信装置の各々は、第2のグループの通信装置の各々で共通の第2のグループ識別子を記憶している。基地局装置は、第1のグループの通信装置の各々に対して第1の無線リソースを割り当てるため、および第2のグループの通信装置の各々に対して第3の無線リソースを割り当てるために、予め定められた報知情報を送信する。報知情報は、第1のグループ識別子に関連付けられた、基地局へのアクセス要求を開始する第1の開始時間の情報、アクセス要求を終了する第1の終了時間の情報、およびアクセス要求を受け付ける第1の周期を表した情報と、第2のグループ識別子に関連付けられた、基地局へのアクセス要求を開始する第2の開始時間の情報、アクセス要求を終了する第2の終了時間の情報、およびアクセス要求を受け付ける第2の周期を表した情報とを含む。
 (19)好ましくは、第1のグループの通信装置の各々は、第1のグループ識別子に関連付けられた、第1の開始時間と第1の終了時間と第1の周期とにしたがって、要求信号を送信する。第2のグループの通信装置の各々は、第2のグループ識別子に関連付けられた、第2の開始時間と第2の終了時間と第2の周期とにしたがって、要求信号を送信する。
 本発明によれば、多数のマシン通信する通信装置が基地局装置に対して効率的に接続可能となるといった効果を奏する。
無線通信システムの概略構成を表した図である。 MTCデバイスのハードウェア構成の概略を表す図である。 基地局装置の典型的なハードウェア構成を表した図である。 MTCデバイスのグループ分けを説明するための図である。 アクセス要求受付区間の一例を説明するための図である。 アクセス許可信号に含まれるリソース割当情報のフォーマットを表した図である。 割り当てられたリソースの一例を説明するための図である。 細分化したそれぞれのグループ同士で異なったMCSおよびTFを割り当てる場合における、リソース割当情報のフォーマットを表した図である。 細分化したそれぞれのグループ同士で異なったMCSおよびTFを割り当てる場合における、割り当てられたリソースの一例を説明するための図である。 グループAのMTCデバイスに用いられるアプリケーションのデータフォーマットを表した図である。 グループBのMTCデバイスに用いられるアプリケーションのデータフォーマットを表した図である。 MTCデバイスの機能的構成と、基地局装置の機能的構成とを説明するための図である。 無線通信システムにおける処理の流れを表したシーケンスチャートである。 基地局装置における処理の流れを表したフローチャートである。 MTCデバイスにおける処理の流れを表したフローチャートである。 他の無線通信システムの概略構成を表した図である。 無線通信システムにおける処理の流れを表したシーケンスチャートである。 アクセス許可信号に含まれるリソース割当情報のフォーマットを表した図である。 割り当てられたリソースの一例を説明するための図である。 無線通信システムの変形例を説明するための図である。 LTEにおけるクラス分けを表した図である。 OFDM-IDMAの原理を説明するための図である。 MUDの動作を説明するための図である。 MTCデバイスのグループ分けを説明するための図である。 MTCデバイスにおける報知情報の受信手順を表したフローチャートである。 アクセス要求受付区間の一例を説明するための図である。 無線通信システムにおける処理の流れの一部を表したシーケンスチャートである。 アクセス要求受付区間に関する情報の送信周期およびアクセス要求受付区間に関する情報の配置を説明するための図である。 グループ分けを行なうために利用されるデータテーブルの例を表した図である。
 以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施の形態に係る通信システムについて説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
 [実施の形態1]
 <A.システム構成>
 図1は、無線通信システム1の概略構成を表した図である。図1を参照して、無線通信システム1は、複数のMTCデバイス100A~100Dと、基地局装置(eNB:evolved Node B)200と、MME(Mobile Management Entity)300と、サーバ装置400とを少なくとも備えている。
 基地局装置200は、セル900を構成する。各MTCデバイス100A~100Dは、基地局装置200と通信可能なセル900に在圏している。基地局装置200は、MME300と通信可能に接続されている。MME300は、ネットワーク(移動通信ネットワークおよび/またはインターネット)500を介して、サーバ装置400と通信可能に接続されている。
 MTCデバイス100A~100Dは、マシン通信する通信装置である。ここで、「マシン通信する通信装置」とは、予め定められた形式(または種類)のデータを自動的に送信または受信する通信装置を意味する。
 MTCデバイス100A,100Bは、監視カメラである。MTCデバイス100C,100Dは、電力メータ(スマートメータ(登録商標))である。各MTCデバイス100A~100Dは、通信機能を備えている。各MTCデバイス100A~100Dは、基地局装置200と通信する。各MTCデバイス100A~100Dから送信されたデータ(画像データまたは測定データ)は、基地局装置200およびMME300を介して、サーバ装置400に送信される。
 MME300は、主に移動局装置(UE:User Equipment)の移動性管理、セッション管理、非アクセス層シグナリングの処理及びセキュリティ、アラームメッセージ伝送、アラームメッセージに合った基地局の選択などを実行する。このように、MME300は、ある局面において、基地局装置200を介して移動局装置を制御する。
 なお、以下では、説明の便宜上、MTCデバイス100A~100Dを区別することなく1つのMTCデバイスを表す場合には、「MTCデバイス100」と称する。
 <B.処理の概要>
 以下、無線通信システム1で行なわれる処理の概要について説明する。
 無線通信システム1では、少なくとも各MTCデバイス100A~100Dの送信するデータのブロックサイズが共通するように、MTCデバイス100A~100Dがグループ分けされている。すなわち、基地局装置200にデータを送信する際のアプリケーションデータフォーマット(図10,11等)の違いに応じて、グループ分けがなされている。さらに、同一のグループでは、各MTCデバイスのトラフィック分布が共通するように、無線通信システム1が構成されている。
 また、以下では、機能が共通するMTCデバイス100A,100BがグループA(第1のグループ)に、機能が共通するMTCデバイス100C,100DがグループB(第2のグループ)に分けられているとする。どのMTCデバイスがどのグループに属しているのかは、後述するグループIDで特定される(図4)。
 基地局装置200またはMME300は、複数のグループ(グループA,グループB)の各々に対して、アクセス要求受付区間を設定する。たとえば、基地局装置200またはMME300は、グループAに対してアクセス要求受付区間PAを設定し、グループBに対してアクセス要求受付区間PBを設定する。なお、基地局装置200およびMME300以外の他の実体(図示せず)が、アクセス要求受付区間を設定するように、無線通信システム1を構成してもよい。
 アクセス要求受付区間とは、無線通信システム1のアップリンクで利用可能な無線リソースをいう。具体的には、アクセス要求受付区間とは、連続する複数のリソースブロックで構成される。たとえば、基地局装置200またはMME300は、グループAのMTCデバイス100A,100Bの各々に対して、グループAにおいて共通する無線リソースRAαを割り当て、グループBのMTCデバイス100C,100Dの各々に対して、グループBにおいて共通する無線リソースRBαを割り当てる。アクセス要求受付区間の詳細については、後述する。
 各MTCデバイス100は、グループ毎に設定されたアクセス要求受付区間において、予め定められた信号フォーマットのアクセス要求信号を、基地局装置200に送信する。基地局装置200は、アクセス要求信号に対応したアクセス許可信号を各MTCデバイス100に対して一括して送信する。具体的には、基地局装置200は、グループAのMTCデバイス100A,100Bの各々に対して、当該グループAにおいて共通する無線リソースRAβを割り当て、グループBのMTCデバイス100C,100Dの各々に対して、当該グループBにおいて共通する無線リソースRBβを割り当てる。基地局装置200は、無線リソースRAβの割り当てを示すリソース割当情報を含んだアクセス許可信号(制御情報C1)を、グループAのMTCデバイス100A,100Bの各々に送信し、無線リソースRBβの割り当てを示すリソース割当情報を含んだアクセス許可信号(制御情報C2)を、グループBのMTCデバイス100C,100Dの各々に送信する。
 各MTCデバイス100は、アクセス許可信号に含まれるリソース割当情報にしたがって、予め定められた信号フォーマットを用いてデータを基地局装置200に送信する。具体的には、グループAのMTCデバイス100A,100Bは、無線リソースRAβを用いて、データを基地局装置200に送信する。グループBのMTCデバイス100C,100Dは、無線リソースRBβを用いて、データを基地局装置200に送信する。
 基地局装置200は、マルチユーザ検出(MUD)技術を用いることで、複数のMTCデバイス100から同時にデータを受信する。
 上記のように、無線通信システム1では、複数のMTCデバイス100をグループ化してアクセス要求、リソース割り当て、およびデータ送信を一括して行うことにより、多くのMTCデバイス100のネットワーク(基地局装置200,MME300,サーバ装置400)への接続を効率的に行うことができる。
 なお、以下では、説明の便宜上、基地局装置200が、複数のグループの各々に対してアクセス要求受付区間を設定する構成を例に挙げて説明する。
 <C.ハードウェア構成>
 (c1.MTCデバイス100)
 図2は、MTCデバイス100のハードウェア構成の概略を表す図である。図2を参照して、MTCデバイス100は、CPU(Central Processing Unit)110と、メモリ111と、通信処理回路112と、無線IF113と、センサ114と、A/D(Analog to Digital)変換器115と、タイマ116と、電源制御回路117と、電源118とを含んで構成される。
 CPU110は、電源制御回路117から起動指示信号が入力された場合、メモリ111に記憶されたプログラムを読み出す。CPU110は、読み出したプログラムを動作させてMTCデバイス100全体の動作を制御する。CPU110は、メモリ111から予め記憶された機器識別子(デバイスID)およびMTCグループ識別子(グループID)を読み出す。CPU110は、通信処理回路112から入力された基地局装置200からの受信情報から、グループIDに対応したアクセス要求受付区間に対応する情報を抽出する。CPU110は、上記抽出されたアクセス要求受付区間に対応する情報をメモリ111に記憶する。CPU110は、上記アクセス要求受付区間に対応して、スケジュール情報を生成し、電源制御回路117に設定する。
 CPU110は、A/D変換器115から入力されたディジタルデータをメモリ111に一時記憶する。CPU110は、上記アクセス要求受付区間に対応して、アクセス要求信号を生成する。CPU110は、生成されたアクセス要求信号を、基地局装置200へ送信する信号として通信処理回路112に出力する。CPU110は、通信処理回路112から入力された基地局からのアクセス許可信号に対応して、メモリ111に一時記憶しておいたディジタルデータを基地局装置200に送信するための信号を生成する。CPU110は、生成された信号を、通信処理回路112に出力する。CPU110は、電源制御回路117から停止指示信号が入力された場合、動作中のプログラムの動作を停止することにより、タイマ116および電源制御回路117以外の動作を停止させる。
 通信処理回路112は、無線IF113から入力された基底周波数帯域の信号(受信した信号)を処理して情報信号系列または制御情報系列を生成する。通信処理回路112は、静止得された系列を、CPU110に出力する。通信処理回路112は、CPU110から入力された信号を、基地局装置200に送信するための基底周波数帯域の信号として、無線IF113に出力する。
 無線IF113は、基地局装置200から電波で受信した信号をダウンコンバートして、基底周波数帯域の信号を生成する。無線IF113は、生成した基底周波数帯域の信号を通信処理回路112に出力する。無線IF113は、通信処理回路112から入力された基底周波数帯域の信号をアップコンバートして無線周波数帯域の信号を生成する。無線IF113は、生成した無線周波数領域の信号を、電力を増幅して電波で基地局装置200に出力する。
 センサ114は、MTCデバイス100の周囲環境を表すアナログデータを検知する。センサ114は、例えば、画像を撮影するカメラ、あるいは電力を計測するための電圧計および電流計を含む電力センサが該当する。センサ114は、検知したアナログデータをA/D変換器115に出力する。
 A/D変換器115は、センサ114から入力されたアナログデータをA/D変換してディジタルデータを生成する。A/D変換器115は、生成したディジタルデータをCPU110に出力する。
 タイマ116は、現在の時刻を逐次に計測し、計測した時刻情報をCPU110および電源制御回路117に出力する。
 電源制御回路117においては、電源118を起動させる起動時刻と停止させる停止時刻とに関する情報を表すスケジューリング情報が予め設定されている。但し、「停止」とは、タイマ116および電源制御回路117が動作し、その他の機能部が停止する状態を意味する。電源制御回路117は、タイマ116から入力された時刻情報が、当該時刻情報に対応するスケジューリング情報が表す起動時刻に達した場合、起動することを表す起動指示信号を生成する。電源制御回路117は、タイマ116から入力された時刻情報が、該時刻情報に対応するスケジューリング情報が表す停止時刻に達した場合、停止することを表す停止指示信号を生成する。電源制御回路117は、生成した起動指示信号又は停止指示信号をCPU110及び電源118に出力する。
 電源118は、電源制御回路117から起動指示信号が入力された場合、MTCデバイス100の各部に電力を供給する。電源118は、電源制御回路117から停止指示信号が入力されCPU110の動作が停止した後、タイマ116及び電源制御回路117以外の各部への電源118の供給を停止する。
 MTCデバイス100における処理は、各ハードウェアおよびCPU110により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、メモリ111に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、メモリカードその他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、ICカードリーダライタその他の読取装置によりその記憶媒体から読み取られて、あるいは、無線IF113を介してダウンロードされた後、メモリ111に一旦格納される。そのソフトウェアは、CPU110によってメモリ111から読み出され、さらにメモリ111に実行可能なプログラムの形式で格納される。CPU110は、そのプログラムを実行する。
 同図に示されるMTCデバイス100を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、メモリ111、メモリカードその他の記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。
 なお、記録媒体としては、DVD-ROM、CD-ROM、FD、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク、光カード、マスクROM、EPROM、EEPROM、フラッシュROMなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、記録媒体は、当該プログラム等をコンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。また、ここでいうプログラムとは、CPUにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
 (c2.基地局装置200)
 図3は、基地局装置200の典型的なハードウェア構成を表した図である。図3を参照して、基地局装置200は、アンテナ210と、無線処理部230と、制御・ベースバンド部250とを備える。
 無線処理部230は、デュプレクサ2301と、パワーアンプ2303と、ローノイズアンプ2305と、送信回路2307と、受信回路2309と、直交変復調部2311とを備える。制御・ベースバンド部250は、ベースバンド回路251と、制御装置252と、電源装置255と、タイミング制御部253と、通信インターフェイス254とを備える。制御装置252は、CPU2521と、ROM2522と、RAM2523と、不揮発性メモリ2524と、HDD(Hard Disk Drive)2525とを備える。
 直交変復調部2311は、ベースバンド回路251で処理されるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を直交変復調し、アナログ信号(RF(Radio Frequency)信号)と変換する。送信回路2307は、直交変復調部2311で生成されたRF信号を、電波として送出する周波数に変換する。受信回路2309は、受信した電波を直交変復調部2311で処理する周波数に変換する。
 パワーアンプ2303は、送信回路2307で生成したRF信号を、アンテナ210から送信するために電力増幅する。ローノイズアンプ2305は、アンテナ210で受信した微弱電波を増幅し、受信回路2309に渡す。
 制御装置252は、基地局装置200全体の制御、および呼制御のプロトコルや制御監視を行なう。タイミング制御部253は、伝送路等から抽出した基準クロックを基に、基地局装置200内部で使用する各種クロックを生成する。
 通信インターフェイス254は、イーサネット(登録商標)などの伝送路を接続し、IPsec(Security Architecture for Internet Protocol)、IPv6(Internet Protocol Version 6)等のプロトコルを処理してIPパケットの授受を行なう。
 ベースバンド回路251は、通信インターフェイス254を用いて授受するIPパケットと、無線上に乗せるOFDM信号(ベースバンド信号)の変換(変復調)を行なう。また、ベースバンド信号は無線処理部230との間で授受される。
 電源装置255は、基地局装置200に供給される電圧を、基地局装置200内部で使用する電圧に変換する。
 基地局装置200における処理は、各ハードウェアおよびCPU2521により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、HDD2525等に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、メモリカード(図示せず)その他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、ICカードリーダライタその他の読取装置によりその記憶媒体から読み取られて、あるいは、通信インターフェイス254を介してダウンロードされた後、HDD2525に一旦格納される。そのソフトウェアは、CPU2521によってHDD2525から読み出され、さらに不揮発性メモリ2524に実行可能なプログラムの形式で格納される。CPU2521は、そのプログラムを実行する。
 同図に示される基地局装置200を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、HDD2525、不揮発性メモリ2524、メモリカードその他の記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。なお、基地局装置200の各ハードウェアの動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。
 なお、記録媒体としては、DVD-ROM、CD-ROM、FD(Flexible Disk)、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク(MO(Magnetic Optical Disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc))、光カード、マスクROM、EPROM(Electronically Programmable Read-Only Memory)、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory)、フラッシュROMなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、記録媒体は、コンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。また、ここでいうプログラムとは、CPUにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
 <D.処理の詳細>
 次に、無線通信システム1で行なわれる処理の詳細について説明する。
 図4は、MTCデバイス100のグループ分けを説明するための図である。上述したように、共通の機能(特性)を持つMTCデバイス同士が共通のグループに分けられている。
 図4を参照して、データテーブル4では、サービス分野、アプリケーション、およびサービス業者にて、グループを表すグループIDが対応付けられている。データテーブル4は、基地局装置200またはMME300に格納されている。サービス分野としては、たとえば、セキュリティ分野、医療分野、計測分野等が挙げられる。アプリケーションとしては、たとえば、ビルメンテナンス、自動車、人体の状態測定(心拍数、体温、血圧等)、老人サポート、電力、ガス、水道等の分野で用いられるアプリケーションが挙げられる。
 例えば、グループIDが“0001”(「グループA」に対応)の監視カメラによるビルメンテナンスのためのアプリケーションでは、監視カメラ(MTCデバイス100A,100B)の映像を300kbpsで連続的に送信する。たとえば、MTCデバイス100AおよびMTC100Bは、A社の監視カメラに該当する。MTCデバイス100A,100Bは,遅延を許容して通信効率を高めるために、一秒間に一回300kbitのデータブロックを基地局装置200に送信する。
 グループIDが“0009”(「グループB」に対応)の電力メータによる消費電力測定のアプリケーションでは、電力メータ(MTCデバイス100C,100D)は、1時間に1回の割合で32ビットのデータブロックを送信する。たとえば、MTCデバイス100CおよびMTC100Dは、I社の監視カメラに該当する。
 各MTCデバイス100は、位置登録処理によって、MME300からグループIDの割り当てを受ける。なお、位置登録の際の通信は、以下のアクセス要求受付区間に縛られない。あるいは、予めメモリ(ROM(Read Only Memory)またはUSIM(Universal Subscriber Identification Module)等)に設定されたIDをグループIDとして用いることも可能である。
 基地局装置200は、各グループに対してアクセス要求受付区間をそれぞれ設定する。基地局装置200は、設定したアクセス要求受付区間を報知情報として各MTCデバイス100に通知する。この際、無線通信システム1では、各グループのMTCデバイス100が自装置のグループを表した情報を含む情報ブロックのみを受信するようにし、図示しない非MTCデバイス(MTCデバイス以外のユーザ端末装置)は当該情報を受信しないように、各端末装置(MTCデバイスおよび非MTCデバイス)を構成してもよい。または、位置登録の際に、グループを表した情報を、MTCデバイス100に通知することも可能である。
 各MTCデバイス100は、自装置のグループに割り当てられたアクセス要求受付区間において、上記グループIDに基づき、報知情報等で指示されたフォーマットでアクセス要求信号を基地局装置200に送信する。
 基地局装置200は、受信した信号に基づいて、どのMTCデバイス100がアクセス要求信号を送信したかを判定する。なお、アクセス要求信号として直交性の高い信号を使用することにより、基地局装置200は複数のMTCデバイス100から同時にアクセス要求信号を受信することが可能とする。
 図5は、アクセス要求受付区間の一例を説明するための図である。具体的には、図5は、グループAに割り当てられたアクセス要求受付区間PAを表した図である。図5を参照して、グループAのMTCデバイス100A,100Bは割り当てられたアクセス要求受付区間PAで、アクセス要求を基地局装置200に送信する。アクセス要求受付区間PAは、1つのフレームにおける予め定められたサブフレーム(上りリンクサブフレーム)における、周波数方向に連続した6つのリソースブロックで構成される。具体的には、アクセス要求受付区間PAは、リソースブロックE1とリソースブロックE6とで規定される区間である。
 なお、LTEでは、複数の上りリンクサブフレームの各々は、時間軸方向に隣接した2つのスロット(上りリンクスロット)で構成される。各スロットは、周波数軸方向に複数のリソースブロックを含む。各リソースブロックは、180kHz×0.5msecの領域で構成される。また、各リソースブロックは、複数のリソースエレメント(周波数軸方向に12個、時間軸方向に7個の計84個のリソースエレメント)で構成される。
 このように、グループAのMTCデバイス100A,100Bの各々は、1つのフレームにおける予め定められたサブフレーム(上りリンクサブフレーム)における、周波数方向に連続した6つのリソースブロック(無線リソース)を用いて、データを基地局装置200に送信する。
 MTCデバイス100A,100Bは、グループAに対応する、フレームの番号、上りリンクサブフレームの番号、および周波数オフセットに基づき、アクセス要求受付区間PAを判断する。なお、フレームの番号は、約10秒間隔で繰り返されるため、区間同士の間隔を長くするためには、別のパラメータが必要となる。また、MTCデバイス100A,100Bは、root sequence indexで与えられるパラメータを使って系列を生成し、デバイスIDに対応したシフト処理を行なう。
 基地局装置200は、MTCデバイス100から送信されたアクセス要求信号を受信する。基地局装置200は、受信したアクセス要求信号が、指定したグループのデバイスからのアクセス要求信号であることを確認する。基地局装置200は、アクセス要求信号の数が許容数以下であれば、これらのMTCデバイス100に対してリソース割当情報(アクセス許可,スケジューリング)を含む制御信号を送信する。
 図6は、アクセス許可信号(制御情報)に含まれるリソース割当情報のフォーマットを表した図である。図6を参照して、リソース割当情報のフォーマット6を用いることにより、1つのリソース割当情報によって、複数のデバイスの割り当てを通知することができる。デバイス数Nは、割り当てを行うMTCデバイス100の数を表す。デバイスID(ID~ID)は各MTCデバイス100のIDを示す。リソース情報のフィールドには、割り当てるリソースにおけるリソースブロックの開始位置と長さとの情報が含まれている。MCS(Modulation and Coding Scheme)は送信の際の変調方式と符号化率との組み合わせを示す。TF(Transport Format)は送信フォーマットを示す。
 図7は、割り当てられたリソースの一例を説明するための図である。図7を参照して、デバイスIDによって指定したN個のMTCデバイス100は、リソース情報のフィールドで示されるリソースブロックを共有して使用する。共通のリソースを割り当てられたN個のMTCデバイス100は、共通のMCSと共通のTFとを使用する。つまり、N個のMTCデバイス100は、区間QAにおいて、共通のMCSと共通のTFとを使用して、データ(映像データ等)を基地局装置200に送信する。
 たとえば、グループAのMTCデバイス100A、100Bは、割り当てられた区間QAで、データを基地局装置200に送信する。区間QAは、1つのフレームにおける予め定められた上りリンクサブフレームにおける、周波数方向に連続した12個のリソースブロックで構成される。具体的には、区間QAは、リソースブロックE101とリソースブロックE112とで規定される区間である。この場合、グループAのMTCデバイス100A,100Bの各々は、1つのフレームにおける予め定められた上りリンクサブフレームにおける、周波数方向に連続した12つのリソースブロック(無線リソース)を用いて、映像データを基地局装置200に送信する。
 以上のように、同じグループに属するMTCデバイス100の各々は、共通のアプリケーションデータフォーマットの映像データを、共通の無線リソースと共通のMCSと共通のTFとを用いて基地局装置200に送信する。
 ところで、上記では、図6では、1つのグループ(たとえばグループA)内のすべてのMTCデバイス100に対して共通のMCSおよびTFを割り当てる例を挙げたが、これに限定されるものではない。たとえば、基地局装置200からの距離に応じて1つのグループを複数のグループに細分化して、細分化したそれぞれのグループ同士で異なったMCSおよびTFを割り当ててもよい。
 図8は、細分化したそれぞれのグループ同士で異なったMCSおよびTFを割り当てる場合における、リソース割当情報のフォーマット8を表した図である。図8を参照して、フォーマット8におけるデバイスIDA1~IDANで特定されるNA個のMTCデバイス100は、リソース情報VAで指定されるリソースブロックで、共通のMCSと共通のTFとを使用して、データを基地局装置200に送信する。デバイスIDB1~IDBNで特定されるNB個のMTCデバイス100は、リソース情報VBで指定されるリソースブロックで、共通のMCSと共通のTFとを使用して、データを基地局装置200に送信する。
 つまり、N個のMTCデバイス100のうちの一部のMTCデバイス100は、区間QBにおいて、共通のMCSと共通のTFとを使用して、データ(映像データ等)を基地局装置200に送信する一方、N個のMTCデバイス100のうちの残りのMTCデバイス100は、区間QCにおいて、共通のMCSと共通のTFとを使用して、データ(映像データ等)を基地局装置200に送信する。
 図9は、細分化したそれぞれのグループ同士で異なったMCSおよびTFを割り当てる場合における、割り当てられたリソースの一例を説明するための図である。図9を参照して、たとえば、グループAのMTCデバイス100Aは、割り当てられた区間QBで、データを基地局装置200に送信する。区間QBは、1つのフレームにおける予め定められた上りリンクサブフレームにおける、周波数方向に連続した10個のリソースブロックで構成される。具体的には、区間QBは、リソースブロックE201とリソースブロックE210とで規定される区間である。
 また、グループAのMTCデバイス100Bは、割り当てられた区間QCで、データを基地局装置200に送信する。区間QCは、1つのフレームにおける予め定められた上りリンクサブフレームにおける、周波数方向に連続した11個のリソースブロックで構成される。具体的には、区間QCは、リソースブロックE301とリソースブロックE311とで規定される区間である。なお、リソースブロックE301は、リソースブロックE210と隣接している。
 図10は、グループAのMTCデバイス100A,100B(監視カメラ)に用いられるアプリケーションのデータフォーマットを表した図である。図10を参照して、MTCデバイス100A,100Bは、撮像により得られた動画データを、300kビットで送信するデータフォーマット10を用いて、撮像した映像データを、基地局装置200およびMME300を介してサーバ装置400に送信する。
 図11は、グループBのMTCデバイス100C,100D(電力メータ)に用いられるアプリケーションのデータフォーマットを表した図である。図11を参照して、MTCデバイス100C,100Dは、測定により得られた消費電力データを、16ビットで送信するデータフォーマット11を用いて、基地局装置200およびMME300を介してサーバ装置400に送信する。
 また、MTCデバイスから送信するデータには図10および11に示すアプリケーションデータのほかにあらかじめ設定された自身のIPアドレスや宛先となるMTCサーバのIPアドレスを含むIPヘッダ、およびポート番号等を含むTCPまたはUDPのヘッダ等の情報を含めることも可能である。
 基地局装置200は、同時に同じグループの複数のMTCデバイス100の送信を割り当てると、各MTCデバイス100から同時に送信される信号の長さは統一化される。異なるデータ長の送信データを共通のTFに割り当てるとパディングが必要になるので非効率になるが、この場合は統一されたデータ長の信号を共通のTFに対応付けることで効率的な送信が可能になる。各MTCデバイスは、MTCデバイス100に対して固有に割り当てられたデバイスIDを使って、送信する信号を生成する。
 ところで、無線通信システム1では、複数のMTCデバイス100が共通の無線リソースを使用することになるので、信号は衝突し互いに干渉を与える可能性がある。基地局装置200が、他のMTCデバイス100の信号の干渉を抑圧して、各MTCデバイス100から送信されたデータを抽出する方法はいくつか考えられる。無線通信システム1では、データを抽出する方法として、上述したIDMA方式を用いる。
 IDMA方式に関する上述した非特許文献3ではセル内のすべての端末に共通のMCSのみ通知し、スケジューリングを行わないとしているが、無線通信システム1ではアクセス要求信号に応じてMTCデバイス100のスケジューリングを行なう。しかし、スケジューリングは複数のMTCデバイス100に対して一括して送ることができるため、スケジューリングに要する制御情報は、1つ1つのMTCデバイスに対してスケジューリングを行なう従来の方法に比べて、圧倒的に小さくなる。
 また、IDMA信号の受信および復調処理については、図22および図23に基づいて説明した方法を用いる。このため、ここでは繰り返し説明は行なわない。
 信号推定の精度を高めていくための上述したMUDによる繰り返し処理を行う際、各MTCデバイス100のデータが共通のMCSおよびTFを用いて送信されることは重要である。各MTCデバイス100がそれぞれ異なるMCSおよび/または異なるTFでデータを基地局装置200に送信すると、基地局装置200でのMUD処理がMTCデバイス100毎に異なるため、処理の割り当てが複雑になる。MCSおよびTFが統一されていると、基地局装置200は、繰り返し行われる各MTCデバイス100から送られてくる信号の復号処理を並列化して行うことが容易になる。すなわち、MCSおよびTFが共通化できない場合は、図23のインターリーバの長さや、デコーダの処理量、記憶容量等が異なってくることに加え、処理遅延もばらばらになる。MCSおよびTFを統一することにより、各ユーザのデインターリーバ,APPデコーダ,およびインターリーバの構成を共通化させて、インターリーブパターンのみを変更すればよい。MCSおよびTFを統一することにより、処理遅延も均一になるため、基地局装置200は、復号処理の並列化が行いやすい。さらに、MCSおよびTFを統一することにより、基地局装置200は、MCSおよびTFを決定するための品質測定、およびデータ量の通知などの処理を行う必要がなくなる。
 <E.機能的構成>
 図12は、MTCデバイス100の機能的構成と、基地局装置200の機能的構成とを説明するための図である。なお、図12では、説明の便宜上、1つのMTCデバイス100のみを記載している。図12を参照して、MTCデバイス100は、送信部101と、受信部102とを備える。基地局装置200は、割当部201と、送信部202と、受信部203とを備える。
 (1)基地局装置200の割当部201は、複数のMTCデバイス100のうち、第1のアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置200にデータを送信するグループAのMTCデバイス100A,100Bの各々に対して、グループAにおいて共通する無線リソースRAα(第1の無線リソース)を割り当てる。また、割当部201は、複数のMTCデバイス100のうち、第2のアプリケーションデータフォーマットを用いて基地局装置200にデータを送信するグループBのMTCデバイス100C,100Dの各々に対して、グループBにおいて共通する無線リソースRBα(第3の無線リソース)をさらに割り当てる。
 グループAのMTCデバイス100A,100Bにおける各送信部101は、無線リソースRAαを用いて、基地局装置200へのアクセスを要求するための要求信号を基地局装置に200送信する。グループBのMTCデバイス100C,100Dにおける各送信部101は、無線リソースRBαを用いて、基地局装置200へのアクセスを要求するための要求信号を基地局装置に200送信する。
 基地局装置200の受信部203は、グループAのMTCデバイス100A,100Bの各々から、要求信号を受信する。また、受信部203は、グループBのMTCデバイス100C,100Dの各々から、要求信号を受信する。
 また、割当部201は、要求信号を送信したMTCデバイス100A,100Bの各々に対して、グループAにおいて共通する無線リソースRAβ(第2の無線リソース)を割り当てる。さらに、割当部201は、要求信号を送信したMTCデバイス100C,100Dの各々に対して、グループBにおいて共通する無線リソースRBβ(第4の無線リソース)を割り当てる。
 基地局装置200の送信部202は、無線リソースRAβの割り当てを示す割当情報を含んだアクセス許可信号(制御情報C1)を、要求信号を送信したMTCデバイス100A,100B通信装置の各々に送信する。また、送信部202は、無線リソースRBβの割り当てを示す割当情報を含んだアクセス許可信号(制御情報C2)を、要求信号を送信したMTCデバイス100C,100Dの各々に送信する。
 グループAのMTCデバイス100A,100Bの各受信部102は、基地局装置200から、無線リソースRAβの割り当てを示す割当情報を含んだアクセス許可信号(制御情報C1)を受信する。一方、グループBのMTCデバイス100C,100Dの各受信部102は、基地局装置200から、無線リソースRBβの割り当てを示す割当情報を含んだアクセス許可信号(制御情報C2)を受信する。
 グループAのMTCデバイス100A,100Bの各送信部101は、無線リソースRAβを用いて、対象となるデータ(監視カメラで撮像された映像データ)を基地局装置200に送信する。グループBのMTCデバイス100C,100Dの各送信部101は、無線リソースRBβを用いて、対象となるデータ(電力メータにより測定された消費電力)を基地局装置200に送信する。
 (2)グループAのMTCデバイス100A,100Bの各々に対して、共通のグループIDが設定されている。また、グループBのMTCデバイス100C,100Dの各々に対しても、グループAとは異なる、共通のグループIDが設定されている。
 前記基地局装置200の割当部201は、グループAのグループIDを有するMTCデバイス100A,100Bの各々に対して、グループAにおいて共通する無線リソースRAαを割り当てる。また、割当部201は、グループBのグループIDを有するMTCデバイス100C,100Dの各々に対して、グループBにおいて共通する無線リソースRBαを割り当てる。
 (3)無線リソースRAβの割り当てを示す割当情報を含んだアクセス許可信号(制御情報C1)、および無線リソースRBβの割り当てを示す割当情報を含んだアクセス許可信号(制御情報C2)は、MTCデバイス100を識別するための複数のデバイスIDを含んでいる(図6等)。
 無線リソースRAβの割り当てを示す割当情報を含んだアクセス許可信号(制御情報C1)は、グループAのMTCデバイス100A,100Bの各々が使用する共通の信号形式(MCSおよび/またはTF)をさらに含む。また、無線リソースRBβの割り当てを示す割当情報を含んだアクセス許可信号(制御情報C2)は、グループBのMTCデバイス100C,100Dの各々が使用する共通の信号形式(MCSおよび/またはTF)をさらに含む。
 (4)グループAのMTCデバイス100A,100Bの各々が送信する映像データは、MTCデバイス100A,100B毎に異なるインターリーブパターンにより生成されたインターリーブ分割多重アクセス方式に基づくデータである。つまり、第1グループ内でも、異なるインターリーブパターンにより映像データが生成される。また、グループBのMTCデバイス100C,100Dの各々が送信する消費電力は、MTCデバイス100C,100D毎に異なるインターリーブパターンにより生成されたインターリーブ分割多重アクセス方式に基づくデータである。
 (5)第1のアプリケーションデータフォーマットでは、データのブロックサイズが予め定められた値に規定されている。また、第2のアプリケーションデータフォーマットでは、データのブロックサイズが予め定められた値に規定されている。
 (6)グループAのMTCデバイス100A,100Bは、監視カメラといった撮像機能を有する。さらに、MTCデバイス100A,100Bは、基地局装置200との間における通信において同じトラフィック分布を有する。
 グループBのMTCデバイス100C,100Dは、電力メータといった消費電力測定機能を有する。さらに、MTCデバイス100C,100Dは、基地局装置200との間における通信において同じトラフィック分布を有する。
 <F.制御構造>
 (f1.シーケンスチャート)
 図13は、無線通信システム1における処理の流れを表したシーケンスチャートである。各MTCデバイス100は、予め位置登録を行っており、上記のデバイスIDとして、個別のID(たとえばTMSI:temporary mobile subscriber identity)が割り当てられている。なお、位置登録の際の通信は、以下のアクセス要求受付区間に縛られない。あるいは、位置登録を行わずに、個別のデバイスIDとして、ROM(Read Only Memory)、USIM(Universal Subscriber Identification Module)等に予め設定されたID(たとえば、IMEI:International Mobile Equipment Identity、またはIMSI:International Mobile Subscriber Identity)を用いることも可能である。
 図13を参照して、シーケンスSQ2において、各MTCデバイス100(100A~100D)は、基地局装置200から報知情報を受信する。これにより、各MTCデバイス100は、自装置の属するグループのアクセス要求受付区間の情報を受信する。
 この際、各グループのMTCデバイス100は自装置のグループの情報を含む情報ブロックのみの受信が可能なように各MTCデバイス100を構成する。また、図示しない非MTCデバイス(MTCデバイス100以外のユーザ端末)は、これらの情報を受信しないようにする。報知情報は、PRACHのリースブロック割り当てと、信号フォーマットと、使用可能なプリアンブル系列(Preamble sequence)とを、セットで含んでいる。プリアンブル系列は、アクセス要求を送信する際に用いる信号系列である。あるいは、基地局装置200は、同様の情報を位置登録の際にMTCデバイス100に個別に通知することも可能である。
 シーケンスSQ4において、グループAのMTCデバイス100Aは、自装置の上記IDと対応したプリアンブルパターンを選択して、指定されたアクセス要求受付区間PAにアクセス要求信号を送信する。シーケンスSQ6において、グループAのMTCデバイス100Bは、自装置の上記IDと対応したプリアンブルパターンを選択して、指定されたアクセス要求受付区間PAにアクセス要求信号を送信する。
 シーケンスSQ8において、グループBのMTCデバイス100Cは、自装置の上記IDと対応したプリアンブルパターンを選択して、指定されたアクセス要求受付区間PBにアクセス要求信号を送信する。シーケンスSQ10において、グループBのMTCデバイス100Dは、自装置の上記IDと対応したプリアンブルパターンを選択して、指定されたアクセス要求受付区間PBにアクセス要求信号を送信する。
 なお、たとえば、IDは16ビットで与えられ、プリアンブルパターンの数は512とする。MTCデバイス100は、IDの下位9ビットに対応するプリアンブルパターンを選択する。プリアンブルパターンは、プリアンブル系列と、当該プリアンブル系列のサイクリックシフトとによって決定される。LTEのPRACHのパターンにならって、系列長を839とすると、一つの系列のシフトで上記のパターン数が確保できる。プリアンブルパターンの数を増やす場合には、複数のプリアンブル系列を用いてパターン数を増やすか、系列長の長いプリアンブル系列を使うようにすればよい。
 シーケンスSQ12において、基地局装置200は、マッチドフィルタ等を用いて、アクセス要求受付区間PAおよびアクセス要求受付区間PBで受信した信号の各々に、どのプリアンブルパターンが含まれるかを検出する。基地局装置200は、検出されたプリアンブルパターンに対応するMTCデバイス100を判定して、送信割り当てを行うか否かを判断する。プリアンブルパターンに対してMTCデバイス100のIDは1対多の対応関係を有するため、基地局装置200がMTCデバイス100を一意に特定できるとは限らない。この場合、基地局装置200は、プリアンブルに対応するMTCデバイス100のIDの内、アクセス要求受付区間を設定したグループに属する複数のMTCデバイスに対して、送信割り当てを行なう。なお、グループに属するMTCデバイス100の数が多い場合には、シーケンスSQ4,SQ6,SQ8,SQ10において、プリアンブルパターンの数を増やすなどの対策をとる。
 シーケンスSQ14において、基地局装置200は、送信割り当てを行うMTCデバイス100A,100Bに対して、リソース割当情報を含むアクセス許可信号を一括送信する。つまり、基地局装置200は、グループA用のリソース割り当て情報を含む制御情報C1を、グループAのMTCデバイス100A,100Bに送信する。
 シーケンスSQ16において、基地局装置200は、送信割り当てを行うMTCデバイス100C,100Dに対して、リソース割当情報を含むアクセス許可信号を一括送信する。つまり、基地局装置200は、グループB用のリソース割り当て情報を含む制御情報C2を、グループBのMTCデバイス100C,100Dに送信する。
 シーケンスSQ18において、MTCデバイス100Aは、割り当てられた無線リソースを用いて、基地局装置200に対して映像データを送信する。シーケンスSQ20において、MTCデバイス100Bは、割り当てられた無線リソースを用いて、基地局装置200に対して映像データを送信する。なお、MTCデバイス100AおよびMTCデバイス100Bの各々が送信する映像データは、IDMAを用いて生成される。MTCデバイス100A,100Bは、それぞれ、自装置についてのIDと対応したパターンのインターリーバを用いる。
 シーケンスSQ22において、基地局装置200は、対応したインターリーバでMTCデバイス100A,100Bの信号を分離して受信する。IDMA信号の受信手順については説明済みであるので、ここでは説明を繰り返さない。
 シーケンスSQ24において、MTCデバイス100Cは、割り当てられた無線リソースを用いて、消費電力の測定データを送信する。シーケンスSQ26において、MTCデバイス100Dは、割り当てられた無線リソースを用いて、消費電力の測定データを送信する。なお、MTCデバイス100CおよびMTCデバイス100Dの各々が送信する消費電力データは、IDMAを用いて生成される。MTCデバイス100C,100Dは、それぞれ、自装置についてのIDと対応したパターンのインターリーバを用いる。
 シーケンスSQ28において、基地局装置200は、対応したインターリーバでMTCデバイス100C,100Dの信号を分離して受信する。IDMA信号の受信手順については説明済みであるので、ここでは説明を繰り返さない。
 ところで、上述した非特許文献3の方法ではアクセス要求の手順を経ないので、どのMTCデバイスが送信してくるかがわからない。それゆえ、基地局装置で全てのインターリーバを試す必要がある。しかしながら、本実施の形態の方法では、予めアクセス要求を受け付けるため、基地局装置200が送信割当を行なったMTCデバイス100のインターリーバのみを復調すればよい。
 また、シーケンスSQ12のプリアンブルの受信時に、MTCデバイス100と基地局装置200との間の伝搬路の状態を測定し、当該測定結果をシーケンスSQ22,SQ28で利用することも可能である。
 (f2.フローチャート)
 図14は、基地局装置200における処理の流れを表したフローチャートである。図14を参照して、ステップS2において、基地局装置200は、報知情報を送信する。ステップS4において、基地局装置200は、MTCデバイス100からアクセス要求信号を受信したか否かを判断する。
 基地局装置200は、アクセス要求信号を受信したと判断した場合(ステップS4においてYES)、図13のシーケンスSQ12で説明した装置判定を行なう。基地局装置200は、アクセス要求信号を受信していないと判断した場合(ステップS4においてNO)、再度、処理をステップS4に進める。
 ステップS8において、基地局装置200は、リソース割り当て情報を含んだアクセス許可情報(制御情報)を、判定したMTCデバイス100に送信する。たとえば、基地局装置200は、グループA用のリソース割り当て情報を含む制御情報C1を、グループAのMTCデバイス100A,100Bに送信するとともに、グループB用のリソース割り当て情報を含む制御情報C2を、グループBのMTCデバイス100C,100Dに送信する。
 ステップS10において、基地局装置200は、ステップS6において判定したMTCデバイス100からデータ(映像データ、測定データ等)を受信する。
 図15は、MTCデバイス100における処理の流れを表したフローチャートである。図15を参照して、ステップS102において、MTCデバイス100は、基地局装置200から報知情報を受信したか否かを判断する。MTCデバイス100は、受信したと判断した場合(ステップS102においてYES)、ステップS104において、基地局装置200によって設定されたアクセス要求受付区間において、アクセス要求信号を送信する。MTCデバイス100は、受信していないと判断した場合(ステップS102においてNO)、再度、処理をステップS102に進める。
 ステップS106において、MTCデバイス100は、リソース割り当て情報を含んだアクセス許可情報を基地局装置200から受信したか否かを判断する。MTCデバイス100は、受信したと判断した場合(ステップS106においてYES)、ステップS108において、割り当てられた無線リソースを用いて、データ(映像データ,測定データ等)を基地局装置200に送信する。MTCデバイス100は、受信していないと判断された場合(ステップS106においてNO)、再度、処理をステップS106に進める。
 [実施の形態2]
 次に、本実施の形態に係る無線通信システム1Aについて、図16~図20に基づいて説明する。
 <G.システム構成>
 図16は、無線通信システム1Aの概略構成を表した図である。図16を参照して、無線通信システム1Aは、複数のMTCデバイス100A~100Dと、基地局装置200と、MME300と、サーバ装置400と、中継装置(リレーノード)600とを少なくとも備えている。無線通信システム1Aは、中継装置600を備える点において、中継装置600を備えていない実施の形態1の無線通信システム1と異なる。
 中継装置600は、基地局装置200とMTCデバイスとの間の通信を中継する機能を有する。図16は、各MTCデバイス100A~100Dが、中継装置600を介して、基地局装置200と通信している状態を表している。中継装置600としては、たとえば、上述した特許文献1に記載のリピータを用いることができる。
 <H.制御構造(シーケンスチャート)>
 図17は、無線通信システム1Aにおける処理の流れを表したシーケンスチャートである。図17を参照して、シーケンスSQ102において、各MTCデバイス100(100A~100D)は、基地局装置200から報知情報を受信する。これにより、各MTCデバイス100は、自装置の属するグループのアクセス要求受付区間の情報を受信する。
 シーケンスSQ104において、グループAのMTCデバイス100Aは、自装置の上記IDと対応したプリアンブルパターンを選択して、指定されたアクセス要求受付区間PAにアクセス要求信号を送信する。シーケンスSQ106において、グループAのMTCデバイス100Bは、自装置の上記IDと対応したプリアンブルパターンを選択して、指定されたアクセス要求受付区間PAにアクセス要求信号を送信する。
 シーケンスSQ108において、グループBのMTCデバイス100Cは、自装置の上記IDと対応したプリアンブルパターンを選択して、指定されたアクセス要求受付区間PBにアクセス要求信号を送信する。シーケンスSQ110において、グループBのMTCデバイス100Dは、自装置の上記IDと対応したプリアンブルパターンを選択して、指定されたアクセス要求受付区間PBにアクセス要求信号を送信する。
 シーケンスSQ112において、基地局装置200は、マッチドフィルタ等を用いて、アクセス要求受付区間PAおよびアクセス要求受付区間PBで受信した信号の各々に、どのプリアンブルパターンが含まれるかを検出する。基地局装置200は、検出されたプリアンブルパターンに対応するMTCデバイス100を判定して、送信割り当てを行うか否かを判断する。
 シーケンスSQ114において、基地局装置200は、中継装置600および送信割り当てを行うMTCデバイス100A,100Bに対して、リソース割当情報を含むアクセス許可信号を一括送信する。つまり、基地局装置200は、グループA用のリソース割り当て情報を含む制御情報C1を、中継装置600およびMTCデバイス100A,100Bに対して送信する。より詳しくは、シーケンスSQ114において、基地局装置200は、中継装置600および送信割り当てを行うMTCデバイス100A,100Bに対して、一括してリソース割当情報を含むアクセス許可信号を送信すると同時に、中継装置600から基地局装置200への送信に用いる無線リソースの割り当てを行う。なお、当該アクセス許可信号に含まれるリソース割当情報のフォーマットについては、後述する(図18)。
 シーケンスSQ116において、基地局装置200は、中継装置600および送信割り当てを行うMTCデバイス100C,100Dに対して、リソース割当情報を含むアクセス許可信号を一括送信する。つまり、基地局装置200は、グループB用のリソース割り当て情報を含む制御情報C2を、中継装置600およびMTCデバイス100C,100Dに対して送信する。より詳しくは、シーケンスSQ116において、基地局装置200は、中継装置600および送信割り当てを行うMTCデバイス100C,100Dに対して、一括してリソース割当情報を含むアクセス許可信号を送信すると同時に、中継装置600から基地局装置200への送信に用いる無線リソースの割り当てを行う。
 シーケンスSQ118において、MTCデバイス100Aは、割り当てられた無線リソースを用いて、基地局装置200に対して映像データを送信するための処理を行なう。シーケンスSQ120において、MTCデバイス100Bは、割り当てられた無線リソースを用いて、基地局装置200に対して映像データを送信するための処理を行なう。これらの映像データは、当該映像データを基地局装置200に送信するために、中継装置600により中継される。なお、MTCデバイス100A、100Bは、基地局装置200宛てに映像データを送信しているのであって、特定の中継装置宛てに映像データを送信しているわけではない。
 シーケンスSQ122において、中継装置600は、MTCデバイス100A,100Bが基地局装置200宛てに送信した信号を受信して、基地局装置200に送信する。この際に使用される無線リソースについては、後述する(図19)。なお、中継装置600は、MUDの処理は行わない。
 シーケンスSQ124において、基地局装置200は、対応したインターリーバでMTCデバイス100A,100Bの信号を分離して受信する。IDMA信号の受信手順については説明済みであるので、ここでは説明を繰り返さない。シーケンスSQ126において、MTCデバイス100Cは、割り当てられた無線リソースを用いて、基地局装置200に対して消費電力の測定データを送信するための処理を行なう。シーケンスSQ128において、MTCデバイス100Dは、割り当てられた無線リソースを用いて、基地局装置200に対して消費電力の測定データを送信するための処理を行なう。これらの測定データは、当該映像データを基地局装置200に送信するために、中継装置600により中継される。なお、MTCデバイス100C、100Dは、基地局装置200宛てに測定データを送信しているのであって、特定の中継装置宛てに映像データを送信しているわけではない。
 シーケンスSQ130において、中継装置600は、MTCデバイス100C,100Dが基地局装置200宛てに送信した信号を受信して、基地局装置200に送信する。なお、中継装置600は、MUDの処理は行わない。シーケンスSQ132において、基地局装置200は、対応したインターリーバでMTCデバイス100C,100Dの信号を分離して受信する。
 本実施の形態の方法では、実施の形態1でも述べたように、予めアクセス要求を受け付けるため、基地局装置200が送信割当を行なったMTCデバイス100のインターリーバのみを復調すればよい。また、シーケンスSQ112のプリアンブルの受信時に、MTCデバイス100と基地局装置200との間の伝搬路の状態を測定し、当該測定結果をシーケンスSQ124,SQ132で利用することも可能である。
 <I.データ>
 図18は、本実施の形態で用いられる、アクセス許可信号(制御情報)に含まれるリソース割当情報のフォーマットを表した図である。図18を参照して、リソース割当情報のフォーマット18を用いることにより、実施の形態1のリソース割当情報のフォーマット6(図6)と同様、1つのリソース割当情報によって、複数のデバイスの割り当てを通知することができる。また、フォーマット18は、図6に示したフォーマット6の各要素に、RNリソース情報とRN信号フォーマットとが追加されている。
 図19は、割り当てられたリソースの一例を説明するための図である。詳しくは、図19は、グループに割り当てる無線リソースに加えて、RNに割り当てる無線リソースを示している。
 図19を参照して、たとえば、グループAのMTCデバイス100A、100Bは、割り当てられた区間QDで、映像データを基地局装置200に送信する。区間QDは、1つのフレームにおける予め定められた上りリンクサブフレームにおける、周波数方向に連続した12個のリソースブロックで構成される。具体的には、区間QDは、リソースブロックE401とリソースブロックE412とで規定される区間である。
 一方、区間QEは、シーケンスSQ122において中継装置600が利用する無線リソースを表している。区間QEは、1つのフレームにおける予め定められた上りリンクサブフレームにおける、周波数方向に連続した12個のリソースブロックで構成される。具体的には、区間QEは、リソースブロックE501とリソースブロックE512とで規定される区間である。
 この場合、中継装置600は、MUDの処理は行わない。中継装置600は、区間QDで受信した信号を、そのまま区間QEにシフトして送信する。あるいは、MTCデバイス100から受信した信号に対して信号形式の変換を行ない、区間QEを用いて送信するように、中継装置600を構成することも可能である。
 ところで、シーケンスSQ124,132においては、基地局装置200は、中継装置600から受信した信号に対して、対応したインターリーバでMTCデバイス100の信号を分離して受信した。しかしながら、図19に基づいて説明したようにリソース割り当ての区間をシフトするのみで、信号形式の変換を行わない場合は、基地局装置200は、実施の形態1の場合と同様の処理で受信することができる。
 <J.変形例>
 図20は、無線通信システム1Aの変形例を説明するための図である。図20を参照して、無線通信システム1A’は、複数のMTCデバイス100A~100Dと、基地局装置200と、MME300と、サーバ装置400と、中継装置600と、中継装置600Aとを少なくとも備えている。無線通信システム1A’は、複数の中継装置600,600Aを備える点において、1つの中継装置600しか備えていない無線通信システム1Aと異なる。
 無線通信システム1A’の場合には、複数の中継装置600,600AがMTCデバイス100の信号を中継するが、同じ無線リソースを用いるようになる。このため、基地局装置200では、複数の中継装置600,600Aからの信号が合成されて受信される。この場合には、基地局装置200では、MTCデバイス100から基地局装置200へのパス数が増加したように見える。
 [実施の形態3]
 次に、本実施の形態に係る無線通信システムについて、図24~図29に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、本実施の形態に係る無線通信システムを「無線通信システム1B」と称する。無線通信システム1Bに関しては、実施の形態1における無線通信システム1Aに関して説明した内容とは異なる点を主として説明し、重複する部分については説明を繰り返さない。具体的には、図1~3,6~12,14,15に基づいて説明した内容については、説明を繰り返さない。
 <K.データテーブル>
 図24は、主として、MTCデバイス100のグループ分けを説明するための図である。図24は、図4のデータテーブル4をより詳細としたデータテーブルを表した図である。図24を参照して、データテーブル4Aでは、データテーブル4と同様、サービス分野、アプリケーション、およびサービス業者にて、グループを表すグループIDが対応付けられている。データテーブル4Aは、基地局装置200またはMME300に格納されている。なお、図24に示すMTCデバイス100のグループ分けの情報は、MTCデバイス100のサービス会社により、データテーブル4Aに事前に記録される。
 データテーブル4Aは、グループIDに対して、各グループに含まれる各MTCデバイスの個別IDと、当該各MTCデバイスのIMEI(International Mobile Equipment Identity:国際移動体装置識別番号)情報とが対応づけて記憶されている。たとえば、監視カメラであるMTCデバイス100Aの個別IDは「00001」であり、IMEIは「00001」である。また、監視カメラであるMTCデバイス100Bの個別IDは「00002」であり、IMEIは「00002」である。さらに、電力メータであるMTCデバイス100Cの個別IDは「08001」であり、IMEIは「08001」である。また、電力メータであるMTCデバイス100Dの個別IDは「08002」であり、IMEIは「08002」である。
 なお、以下では、実施の形態1と同様、説明の便宜上、基地局装置200およびMME300のうちの基地局装置200が、複数のグループの各々に対してアクセス要求受付区間を設定する構成を例に挙げて説明する。
 <L.報知情報の送受信>
 基地局装置200はMTCデバイス100が位置登録する際に、個別IDとグループIDとをMTCデバイス100に割り当てる。基地局装置200は、アクセス要求受付区間として、アクセス要求を開始する開始時間(以下、アクセス要求開始時間)と、アクセス要求を終了する終了時間(以下、アクセス要求終了時間)と、アクセス要求を受け付ける周期(以下、アクセス要求受付周期)とを設定する。基地局装置200は、アクセス要求開始時間とアクセス要求終了時間とアクセス要求受付周期とを関連付けて報知情報としてMTCデバイス100に送信する。
 具体的には、基地局装置200は、アクセス要求受付区間の情報をSystem Information Block Type 3(SIB3)によってMTCデバイス100に送信する。また、MTCデバイス100のみにアクセス要求受付区間の情報を受信させるために、基地局装置200は、アクセス要求受付区間情報の送信スケジュールを、System Information Block Type 1(SIB1)に含んで送信する。なお、基地局装置200は、アクセス要求受付区間の情報をSIB3以外で送信してもよい。
 図25は、MTCデバイス100における報知情報の受信手順を表したフローチャートである。図25を参照して、ステップS202において、MTCデバイス100は、Master Information Block(MIB)を受信する。ステップS204において、MTCデバイス100は、SIB1を受信する。ステップS206において、SIB1を受信したデバイスは、自身がMTCデバイス100であるか否かを判断する。SIB1を受信したデバイスがMTCデバイス100である場合(ステップS206においてYES)、SIB1の情報に従い、SIB3の受信を行う。なお、SIB1を受信したデバイスは、自身がMTCデバイス100でない場合(ステップS206においてNO)、SIB3の受信は行わない。この方法により、MTCデバイス100のみがアクセス要求受付区間の情報を受信することが可能になる。
 <M.アクセス要求受付区間>
 図26は、本実施の形態に係るアクセス要求受付区間の一例を説明するための図である。具体的には、図26は、グループAに割り当てられたアクセス要求受付区間PJ1,PJ2,PJ3と、グループBに割り当てられたアクセス要求受付区間PK1,PK2とを表した図である。
 図26を参照して、グループAのMTCデバイス100A,100Bは割り当てられたアクセス要求受付区間PJ1,PJ2,PJ3で、アクセス要求を基地局装置200に送信する。アクセス要求受付区間PJ1は、1つのフレームにおける予め定められたサブフレーム(上りリンクサブフレーム)における、周波数方向に連続した6つのリソースブロックと時間方向に連続した3つのリソースブロックとにより規定される合計18(=6×3)個のリソースブロックで構成される。時間t1は、グループAのアクセス要求開始時間を表している。時間t2は、グループAのアクセス要求終了時間を表している。また、周期Tは、グループAのアクセス要求受付周期を表している。
 MTCデバイス100A,100Bは、グループAに対応する、フレームの番号、上りリンクサブフレームの番号、および周波数オフセットに基づき、アクセス要求受付区間PJ1,PJ2,PJ3,…を判断する。MTCデバイス100C,100Dは、グループBに対応する、フレームの番号、上りリンクサブフレームの番号、および周波数オフセットに基づき、アクセス要求受付区間PK1,PK2,…を判断する。なお、フレームの番号は、約10秒間隔で繰り返されるため、区間同士の間隔を長くするためには、別のパラメータが必要となる。また、MTCデバイス100A,100B、100C,100Dは、root sequence indexで与えられるパラメータを使って系列を生成し、デバイスIDに対応したシフト処理を行なう。
 <N.制御構造>
 図27は、無線通信システム1Bにおける処理の流れの一部を表したシーケンスチャートである。図27を参照して、各MTCデバイス100は、基地局装置200に対し位置登録要求を行う(シーケンスSQ202,SQ210,SQ218,SQ226)。基地局装置200は、MTCデバイス100からの位置登録要求を受信すると、各MTCデバイス100のIMEIをMME300に送信する(シーケンスSQ204,SQ212,SQ220,SQ228)。基地局装置200は、各MTCデバイス100の個別IDとグループIDとをMME300(あるいは、MME300に接続されたサーバ装置)から取得する(シーケンスSQ206,SQ214,SQ222,SQ230)。基地局装置200は、個別のID(たとえばTMSI)とグループIDとを各MTCデバイス100に割り当てる(シーケンスSQ208,SQ216,SQ224,SQ232)。
 なお、位置登録の際の通信は、上記のアクセス要求受付区間に縛られない。あるいは、実施の形態1で説明したように、位置登録を行わずに、個別のデバイスIDとして、ROM、USIM等に予め設定されたID(たとえば、IMEIまたはIMSI)を用いることも可能である。
 次に、シーケンスSQ2Aについて説明する。当該シーケンスSQ2Aは、実施の形態1の図13におけるシーケンスSQ2に対応する。シーケンスSQ2では、基地局装置200は各MTCデバイス100に、アクセス要求受付区間情報として、アクセス要求開始時間と、アクセス要求終了時間と、アクセス要求受付周期とを、報知情報として送信する。詳しくは、基地局装置200は、グループIDと、アクセス要求開始時間と、アクセス要求終了時間と、アクセス要求受付周期とを関連付けた報知情報を、各MTCデバイス100に送信する。報知情報は、たとえば、グループAのグループIDに関連付けられた、アクセス要求開始時間、アクセス要求終了時間、およびアクセス要求受付周期と、グループBのグループIDに関連付けられた、アクセス要求開始時間、アクセス要求終了時間、およびアクセス要求受付周期とを含む。
 各MTCデバイス100は、上記報知情報を受信すると、当該報知情報に含まれる複数のグループIDのうち、自身が事前に取得することにより記憶していたグループIDと同じグループIDに関連付けられている、アクセス要求開始時間、アクセス要求終了時間、およびアクセス要求受付周期を利用して、基地局装置200に対してアクセス要求を行なう。たとえば、グループAのMTCデバイス100は、グループAのグループIDに関連付けられた、アクセス要求開始時間、アクセス要求終了時間、およびアクセス要求受付周期にしたがって、基地局装置200に対してアクセス要求を行なう。
 より具体的に説明すると以下のとおりである。図28は、アクセス要求受付区間に関する情報の送信周期およびアクセス要求受付区間に関する情報の配置を説明するための図である。図28を参照して、基地局装置200は、アクセス要求受付区間を指定(規定)するための情報(アクセス要求受付区間に関する情報)をSystem Information Block 3(SIB3)で送信する。この際、MTCデバイス100のサービス種別によるグループ数が大きくなると報知情報が膨大になり、MTCデバイス以外のデバイスに悪影響を与え兼ねない。その対策として、基地局装置200は、図28のようにSIB3の1周期で全グループのアクセス要求受付区間を指定するための情報を送信するのではなく、複数のSIB3の周期に分割して送信するようにする。図28の例では、SIB3の1周期に100グループ分の「アクセス要求受付区間」を指定するための情報が含まれている。また、基地局装置200は、自分のグループのアクセス要求受付区間を指定するための情報をMTCデバイス100に受信させるために、グループごとのアクセス要求受付区間を指定するための情報の送信スケジュールをSIB1に含ませて各MTCデバイス100に報知する。
 なお、MTCデバイスによる報知情報の受信手順については、図25に基づいて説明したので、ここでは繰り返し説明しない。また、実施の形態1において説明したように、報知情報は、PRACHのリースブロック割り当てと、信号フォーマットと、使用可能なプリアンブル系列(Preamble sequence)とを、セットで含んでいる。
 シーケンスSQ2Aの後は、無線通信システム1Bでは、図13におけるシーケンスSQ4~SQ28の処理が、図13に示したとおりに実行される。このため、ここでは、シーケンスSQ4~SQ28の処理については、繰り返して説明を行なわない。
 <O.変形例>
 (1)上記においては、図25のデータテーブル4Aのように、MTCデバイス100のグループ分け情報がMTCデバイス100のサービス会社によって事前に記録されており、当該情報を元にMTCデバイス100のグループ分けがなされていた。しかしながら、これに限定されるものではない。たとえば、MTCデバイス100の通信状況(通信頻度および/または平均データブロックサイズ)をMME300または他のサーバ装置(たとえば、サーバ装置400)に記録し、当該情報を元にグループ分けを行なってもよい。
 図29は、グループ分けを行なうために利用されるデータテーブルの例を表した図である。より詳しくは、図29は、通信頻度と平均データブロックサイズとを用いてグループ分けを行なうためのデータテーブルを表した図である。
 図29を参照して、基地局装置200は、MTCデバイスの通信状況によりグループ分けを実施する。具体的には、基地局装置200は、通信頻度と平均データブロックサイズの値とに基づき、グループ分けを行なう。なお、データテーブル4Aと同様、データテーブル4Bでは、複数のグループの各々に対して、グループIDと、個別IDと、IMEIとが対応付けられている。
 したがって、このような処理を基地局装置200が行なうことにより、サービス内容にとらわれずに、MTCデバイス100のネットワークへの接続を効率化することが可能になる。
 (2)本実施の形態に係る無線通信システム1Bを、実施の形態2(図16~20)のように、中継装置600を備えた構成としてもよい。
 今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 1,1A,1A’ 無線通信システム、4 データテーブル、100,100A,100B,100C,100D MTCデバイス、101,202 送信部、102,203 受信部、110 CPU、111 メモリ、112 通信処理回路、113 無線IF、114 センサ、115 変換器、116 タイマ、117 電源制御回路、118 電源、200 基地局装置、201 割当部、210 アンテナ、230 無線処理部、250 ベースバンド部、251 ベースバンド回路、252 制御装置、253 タイミング制御部、254 通信インターフェイス、255 電源装置、300 MME、400 サーバ装置、600,600A 中継装置、900 セル、2301 デュプレクサ、2303 パワーアンプ、2305 ローノイズアンプ、2307 送信回路、2309 受信回路、2311 直交変復調部、2522 ROM、2523 RAM、2524 不揮発性メモリ、E1,E6,E101,E112,E201,E210,E301,E311,E401,E412,E501,E512 リソースブロック、PA,PB アクセス要求受付区間、QA,QB,QC,QD,QE 区間。

Claims (4)

  1.  各々がマシン通信する複数の通信装置と、前記複数の通信装置と無線通信する基地局装置とを備えた無線通信システムであって、
     前記複数の通信装置のうち、第1のアプリケーションデータフォーマットを用いて前記基地局装置にデータを送信する第1のグループの通信装置の各々に対して、前記第1のグループにおいて共通する第1の無線リソースが割り当てられており、
     前記第1のグループの通信装置の各々は、前記第1の無線リソースを用いて、前記基地局装置へのアクセスを要求するための要求信号を前記基地局装置に送信する第1の送信手段を含み、
     前記基地局装置は、
      前記第1のグループの通信装置の各々から、前記要求信号を受信する第1の受信手段と、
      前記要求信号を送信した通信装置の各々に対して、前記第1のグループにおいて共通する第2の無線リソースを割り当てる割当手段と、
      前記第2の無線リソースの割り当てを示す割当情報を含んだ第1の制御情報を、前記要求信号を送信した通信装置の各々に送信する第2の送信手段とを含み、
     前記第1のグループの通信装置の各々は、前記基地局装置から、前記第1の制御情報を受信する第2の受信手段をさらに含み、
     前記第1の送信手段は、前記第2の無線リソースを用いて、前記データを前記基地局装置にさらに送信する、無線通信システム。
  2.  前記複数の通信装置のうち、第2のアプリケーションデータフォーマットを用いて前記基地局装置にデータを送信する第2のグループの通信装置の各々に対して、前記第2のグループにおいて共通する第3の無線リソースがさらに割り当てられており、
     前記第2のグループの第2の通信装置の各々は、前記第3の無線リソースを用いて、前記基地局装置へのアクセスを要求するための要求信号を前記基地局装置に送信する第3の送信手段を含み、
     前記第1の受信手段は、前記第2のグループの通信装置の各々から、前記要求信号をさらに受信し、
     前記割当手段は、前記要求信号を送信した前記第2のグループの通信装置の各々に対して、前記第2のグループにおいて共通する第4の無線リソースを割り当て、
     前記第2の送信手段は、前記第4の無線リソースの割り当てを示す割当情報を含んだ第2の制御情報を、前記要求信号送信した前記第2のグループの通信装置の各々にさらに送信し、
     前記第2のグループの第2の通信装置の各々は、前記基地局装置から、前記第2の制御情報を受信する第3の受信手段を含み、
     前記第3の送信手段は、前記第4の無線リソースを用いて、前記データを前記基地局装置にさらに送信する、請求項1に記載の無線通信システム。
  3.  前記第1のグループの通信装置の各々は、前記第1のグループの通信装置の各々で共通の第1のグループ識別子を記憶しており、
     前記第2のグループの通信装置の各々は、前記第2のグループの通信装置の各々で共通の第2のグループ識別子を記憶しており、
     前記基地局装置は、前記第1のグループの通信装置の各々に対して前記第1の無線リソースを割り当てるため、および前記第2のグループの通信装置の各々に対して前記第3の無線リソースを割り当てるために、予め定められた報知情報を送信し、
     前記報知情報は、
      前記第1のグループ識別子に関連付けられた、前記基地局へのアクセス要求を開始する第1の開始時間の情報、前記アクセス要求を終了する第1の終了時間の情報、および前記アクセス要求を受け付ける第1の周期を表した情報と、
      前記第2のグループ識別子に関連付けられた、前記基地局へのアクセス要求を開始する第2の開始時間の情報、前記アクセス要求を終了する第2の終了時間の情報、および前記アクセス要求を受け付ける第2の周期を表した情報とを含む、請求項2に記載の無線通信システム。
  4.  前記第1のグループの通信装置の各々は、前記第1のグループ識別子に関連付けられた、前記第1の開始時間と前記第1の終了時間と前記第1の周期とにしたがって、前記要求信号を送信し、
     前記第2のグループの通信装置の各々は、前記第2のグループ識別子に関連付けられた、前記第2の開始時間と前記第2の終了時間と前記第2の周期とにしたがって、前記要求信号を送信する、請求項3に記載の無線通信システム。
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