JP6086630B2 - Wireless communication system and communication terminal device - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システムおよび通信端末装置に関し、特に無線通信システムにおける通信タイミングの制御方法に関するものであり、複数の通信端末装置から一斉に無線通信網に通信を行う可能性のある場合に、複数の通信端末装置からの通信タイミングを分散し、これを回避する無線通信システムおよび通信端末装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication system and a communication terminal device, and more particularly to a communication timing control method in a wireless communication system, and when there is a possibility of performing communication from a plurality of communication terminal devices to a wireless communication network all at once. The present invention relates to a wireless communication system and a communication terminal apparatus that distribute and avoid communication timings from a plurality of communication terminal apparatuses.
例えば、無線ネットワークシステム(無線通信システム)は、複数の無線通信端末を備え、工場やプラントにおける機器監視や、自動販売機などの在庫情報や、電力、ガス、水道の使用量メータのデータなどを無線通信によって収集するシステムとして用いられている。また、無線通信システムでは、無線通信端末を経由して収集したデータを管理するために、有線ネットワークを介してサーバ等と接続されることがある。 For example, a wireless network system (wireless communication system) includes a plurality of wireless communication terminals, and monitors equipment in factories and plants, inventory information such as vending machines, and data on usage meters for power, gas, and water. It is used as a system for collecting by wireless communication. Further, in a wireless communication system, in order to manage data collected via a wireless communication terminal, it may be connected to a server or the like via a wired network.
無線通信システムで用いられる無線通信端末としては、特定小電力無線機などを用いた自営系のシステムや、無線データモジュールなどを用いた携帯電話と同じ公衆系のネットワークシステムを利用したシステムが用いられ、1つのネットワークで無線通信端末の台数が数千〜数万台になる場合も想定される。 As a wireless communication terminal used in a wireless communication system, a self-supporting system using a specific low-power radio device or a system using the same public network system as a mobile phone using a wireless data module or the like is used. A case where the number of wireless communication terminals in the network is several thousand to several tens of thousands is also assumed.
自営系の無線通信システムでは、無線通信端末がアドホック的に近隣の端末を介してネットワークに参入し、順次ネットワークトポロジ(通信経路)を形成し、各ノード(無線通信端末)がトラフィックを次のノードに順次転送(ホップ)することにより通信を行うマルチホップ通信などが考えられるが、ホップ数が多くなると伝送遅延が大きくなり、また、無線通信端末の配置によっては、特定の無線通信端末にトラフィック負荷が集中して、当該端末を介したデータ伝達遅延が大きくなることがあるため、伝達遅延や特定の端末へのトラフィック負荷の集中を防ぐことや、システム全体を効率よく運用することができる無線通信システムが提供されている(特許文献1参照)。 In a self-employed wireless communication system, wireless communication terminals enter a network via neighboring terminals in an ad hoc manner, and sequentially form a network topology (communication path). Each node (wireless communication terminal) passes traffic to the next node. Multi-hop communication, which performs communication by sequentially transferring (hopping) to the network, can be considered, but transmission delay increases as the number of hops increases, and depending on the arrangement of wireless communication terminals, the traffic load on a specific wireless communication terminal Concentration of data may cause a large delay in data transmission through the terminal, so wireless communication that prevents transmission delay and concentration of traffic load on a specific terminal and that can efficiently operate the entire system A system is provided (see Patent Document 1).
図11は、本発明の適用領域である無線通信システム概要例である。図11において、A01-1〜A01-3は無線通信機能を持つ電力メータや自動販売機などの通信端末装置である。A02は(A01)が無線回線を介して接続する無線基地局や交換機などで構成される無線通信網である。A03は(A01)からの各種情報を管理したり、また各種情報を(A01)に配信したりするデータサーバーである。本発明の適用領域である無線通信システムにおいて(A01)は、無線回線により(A02)と接続し、(A02)を経由して(A03)に接続される。(A01)が、例えば電力計の計量値や自動販売機の在庫情報等を(A03)に報告することで、無線通信システム使用者は、電力料金の計算や自動販売機による販売商品の配送業務を運用することができる。 FIG. 11 is a schematic example of a wireless communication system that is an application area of the present invention. In FIG. 11, A01-1 to A01-3 are communication terminal devices such as a power meter and a vending machine having a wireless communication function. A02 is a wireless communication network composed of a wireless base station, an exchange, and the like to which (A01) is connected via a wireless line. A03 is a data server that manages various information from (A01) and distributes various information to (A01). In the wireless communication system which is an application area of the present invention, (A01) is connected to (A02) via a wireless line, and is connected to (A03) via (A02). (A01) reports, for example, electricity meter measurement values and vending machine inventory information to (A03), so that the user of the wireless communication system can calculate the electricity rate and distribute the products sold by the vending machine. Can be operated.
次に、図11で説明した無線通信システムに用いられる通信端末装置の動作例を図12を用いて説明する。図12は、従来技術における通信端末装置の動作フローである。通信端末装置は電源供給後、必要な装置初期化処理を実施し(ST_B1)、無線通信網との接続のために、周辺の無線基地局のサーチを行い、無線通信網からの報知情報などのシステム情報を取得する(ST _B2)。ここで、移動無線通信システムにおいては、移動端末の管理を行う必要があり、通信端末装置は網における端末の管理のために位置登録を実施する(ST_B3)。位置登録完了後には通常処理(通常モード)へ移行する(ST_B4)。通常モードにおいて、通信端末装置は、自装置からサーバーにデータを送信したい場合、あるいはサーバーからのデータを受信したい場合などを検出し(ST_B5)、送受信データありを検出した場合は、データ送受信のための無線リンク、データリンク接続を実施し(ST_B6)、データ通信を行う(ST_B7)。 Next, an operation example of the communication terminal device used in the wireless communication system described with reference to FIG. 11 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an operation flow of the communication terminal device in the prior art. After supplying power, the communication terminal performs necessary device initialization processing (ST_B1), searches for nearby wireless base stations for connection to the wireless communication network, and broadcast information from the wireless communication network. Get system information (ST _B2). Here, in the mobile radio communication system, it is necessary to manage the mobile terminal, and the communication terminal apparatus performs location registration for managing the terminal in the network (ST_B3). After the location registration is completed, the process proceeds to normal processing (normal mode) (ST_B4). In normal mode, the communication terminal device detects when it wants to send data from its own device to the server or when it wants to receive data from the server (ST_B5). Wireless link and data link connection (ST_B6) and data communication (ST_B7).
しかしながら、図12に示す従来の通信端末装置の動作では、例えば大規模災害などで広範囲にわたり停電が生じ、その後復旧した場合(復電)を想定すると、停電からの復旧範囲内に存在する全ての通信端末装置(A01)に対する電源供給が一斉に発生することで、(A01)から(A02)及び(A03)に対する位置登録も一斉に発生する。これを図13を用いて説明する。 However, in the operation of the conventional communication terminal device shown in FIG. 12, assuming that a power outage occurs over a wide range due to a large-scale disaster or the like and then recovers (power recovery), all operations existing within the recovery range from the power outage are assumed. As power supply to the communication terminal device (A01) is generated all at once, location registration from (A01) to (A02) and (A03) also occurs simultaneously. This will be described with reference to FIG.
図13は、従来技術における復電後の通信端末装置動作例を示す。図13においてSFNとはSystem Frame Numberのことであり、当該無線通信システムにおける無線通信網に在圏する通信端末装置が共通の認識をもつ時間基準となるタイミングである。復電によりそのエリアに存在する通信端末装置(A01)に対する電源供給が一斉に発生することで、図12に示した(ST_B1)〜(ST_B3)までの動作が全通信端末装置でほぼ同時に行われることとなる。図13の場合、SFN = 3のタイミングで全通信端末装置同時に位置登録を実施する例を示している。このようなケースにおいては、(A02)及び(A03)の処理能力を超え、輻輳が発生し、停電が発生しなかったエリアにも影響を及ぼし、さらにはシステムダウンに至る懸念があるという問題点があった。 FIG. 13 shows an operation example of the communication terminal apparatus after power recovery in the prior art. In FIG. 13, SFN is a system frame number, which is a timing serving as a time reference with which the communication terminal devices located in the wireless communication network in the wireless communication system have a common recognition. The operation from (ST_B1) to (ST_B3) shown in FIG. 12 is performed almost simultaneously in all the communication terminal devices by the simultaneous power supply to the communication terminal device (A01) existing in the area by the power recovery. It will be. In the case of FIG. 13, an example is shown in which location registration is performed simultaneously at the timing of SFN = 3. In such a case, the processing capacity of (A02) and (A03) will be exceeded, congestion will occur, it will affect the area where the power outage did not occur, and there is also a concern that the system may be down. was there.
本発明の目的は、上記従来の技術における通信端末装置の問題点に鑑みてなされたものであり、例えば大規模災害などで停電が生じ、システム配下の通信端末装置が復電を契機に一斉に通信を開始し、システム処理が輻輳し、システムダウンなどの障害に至ることを防止するために、通信端末装置の通信タイミングを分散させることの出来る無線通信システムおよび通信端末装置を提供することを目的とする。また、この無線通信システムおよび通信端末装置における通信タイミング制御方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is made in view of the problems of the communication terminal device in the above-described conventional technology. For example, a power failure occurs due to a large-scale disaster or the like, and the communication terminal devices under the system are all triggered by power recovery. An object of the present invention is to provide a radio communication system and a communication terminal apparatus capable of distributing communication timings of communication terminal apparatuses in order to prevent communication from starting, system processing being congested, and failure such as system down. And Moreover, it aims at providing the communication timing control method in this radio | wireless communications system and a communication terminal device.
上述した課題を解決するために、本発明に係る無線通信システムは、無線通信機能を備えた複数の通信端末装置と、該複数の通信端末装置と無線通信網を介して各種情報を送受するサーバーと、により構成される無線通信システムにおいて、当該無線通信システムにおける無線通信網に在圏する通信端末装置が共通の認識をもつ時間を基準とする基準タイミングと、該基準タイミングと当該無線通信システムにおける通信端末装置の通信タイミングを関係付けるパラメータと、当該無線通信システムにおける各通信端末装置固有のIDと、を用いて当該無線通信システムにおける各通信端末装置固有の通信タイミングを各々決定する制御を行うことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a wireless communication system according to the present invention includes a plurality of communication terminal devices having a wireless communication function, and a server that transmits and receives various information to and from the plurality of communication terminal devices via a wireless communication network. A reference timing based on a time at which communication terminal devices located in the wireless communication network in the wireless communication system have a common recognition, and the reference timing and the wireless communication system Control to determine each communication terminal device-specific communication timing in the wireless communication system using a parameter relating communication timing of the communication terminal device and an ID unique to each communication terminal device in the wireless communication system It is characterized by.
さらに上述した課題を解決するために、本発明に係る無線通信システムは、前記の無線通信システムであって、前記基準タイミングと当該無線通信システムにおける各通信端末装置の通信タイミングを関係付けるパラメータは、当該無線通信システムにおける任意の範囲を設定エリアとして定義し、当該無線通信システムにおける各通信端末装置の位置情報を取得すべく当該通信端末装置において位置情報を取得し、当該各通信端末装置による位置情報に基づいて当該各通信端末装置が当該無線通信システムにおいてどの設定エリアに存在するかを関連付け、該関連付けた結果を設定エリアIDとして当該通信端末装置に設定し、当該無線通信システムにおける無線通信網の基準タイミングと、特定の設定エリアIDを持つ当該通信端末装置に対しての特定の送信許可タイミングとの関係をエリア割当情報として各通信端末装置に設定し、当該無線通信システムにおける無線通信網の基準タイミングと、任意の通信端末装置IDを持つ当該通信端末装置に対しての特定の送信許可タイミングとの関係を位置登録/送信開始SFN割当情報として通信端末装置に設定することを特徴とする。 Furthermore, in order to solve the above-described problem, the wireless communication system according to the present invention is the wireless communication system, and the parameter relating the reference timing and the communication timing of each communication terminal device in the wireless communication system is: An arbitrary range in the wireless communication system is defined as a setting area, position information is acquired in the communication terminal apparatus in order to acquire position information of each communication terminal apparatus in the wireless communication system, and position information by each communication terminal apparatus The communication terminal device is associated with which setting area in the wireless communication system, and the associated result is set as the setting area ID in the communication terminal device, and the wireless communication network of the wireless communication system For the communication terminal device with the reference timing and specific setting area ID For each communication terminal apparatus having the relationship with the specific transmission permission timing as area allocation information for each communication terminal apparatus, and the reference timing of the wireless communication network in the wireless communication system and an arbitrary communication terminal apparatus ID. The relationship with specific transmission permission timings is set in the communication terminal apparatus as location registration / transmission start SFN allocation information.
さらに上述した課題を解決するために、本発明に係る無線通信システムは、前記記載の無線通信システムであって、前記当該無線通信システムにおける設定エリアと設定エリアIDは、あるエリアから当該無線通信システムに参入している当該通信端末装置が増加したことであらかじめ決められた所定数を上回った場合は、当該設定エリアを再分割して設定エリアIDを更新して当該通信端末装置に設定し、また、あるエリアから当該無線通信システムに参入している当該通信端末装置が減少したことであらかじめ決められた数を下回った場合は、当該設定エリアを他の所定数を下回った設定エリアと統合して設定エリアIDを更新して当該通信端末装置に設定することを特徴とする。 Furthermore, in order to solve the above-described problem, a wireless communication system according to the present invention is the wireless communication system described above, wherein a setting area and a setting area ID in the wireless communication system are determined from a certain area to the wireless communication system. If the number of communication terminal devices that have entered the network exceeds the predetermined number, the setting area is subdivided and the setting area ID is updated and set in the communication terminal device. When the number of communication terminal devices that have entered the wireless communication system from a certain area is less than a predetermined number, the setting area is integrated with other setting areas that are less than the predetermined number. The setting area ID is updated and set in the communication terminal device.
さらに上述した課題を解決するために、本発明に係る無線通信システムは、前記記載の無線通信システムであって、当該通信端末装置の移動によるエリア変更またはエリア分割またはエリア統合に対応するための設定エリアIDの更新において、当該通信端末装置における位置情報を取得する位置情報取得手段と、取得した位置情報をサーバーへ送信する位置情報送信手段と、を備え、サーバーは、送信された前記位置情報を受信し、設定エリアを更新処理して設定エリアIDを更新し、該更新した設定エリアIDを送信し、これを受信した当該通信端末装置は、更新された設定エリアIDに基づき通信端末装置固有の通信タイミングを更新するタイミング制御系の処理を実行することを特徴とする。 Further, in order to solve the above-described problem, the wireless communication system according to the present invention is the wireless communication system described above, and is configured to cope with area change, area division, or area integration due to movement of the communication terminal device. In the update of the area ID, a location information acquisition unit that acquires location information in the communication terminal device, and a location information transmission unit that transmits the acquired location information to the server, the server stores the transmitted location information. Receiving, updating the setting area to update the setting area ID, transmitting the updated setting area ID, and the communication terminal device receiving this is unique to the communication terminal device based on the updated setting area ID A process of timing control system for updating the communication timing is executed.
さらに上述した課題を解決するために、本発明に係る無線通信システムの通信端末装置は、前記記載の無線通信システムの通信端末装置であって、該通信端末装置の通信には、前記送信許可タイミングが設定される制御系処理に伴うタイミング制御系通信とユーザーデータ処理にともなうユーザーデータ系通信を有し、タイミング制御系通信は、当該通信端末装置固有の通信タイミングで通信を行い、ユーザーデータ通信は、当該無線通信システムにおけるサーバーからの設定により当該通信端末装置固有の通信タイミングに依存しない通信を可能とすることを特徴とする。 Further, in order to solve the above-described problem, a communication terminal apparatus of a wireless communication system according to the present invention is the communication terminal apparatus of the wireless communication system described above, and the transmission permission timing is used for communication of the communication terminal apparatus. The timing control system communication associated with the control system processing and the user data system communication associated with the user data processing are performed, the timing control system communication is performed at the communication timing specific to the communication terminal device, and the user data communication is The wireless communication system is characterized in that communication independent of the communication timing specific to the communication terminal device is enabled by setting from the server.
本発明により、上記従来の技術における通信端末装置の問題点を解決することができ、例えば大規模災害などで停電が生じ、システム配下の通信端末装置が復電を契機に一斉に通信を開始し、システム処理が輻輳し、システムダウンなどの障害に至ることを防止するために、通信端末装置の通信タイミングを分散させることの出来る無線通信システムおよび通信端末装置を提供することができる。また、この無線通信システムおよび通信端末装置の通信タイミング制御方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to solve the problems of the communication terminal device in the above-described conventional technology. For example, a power failure occurs due to a large-scale disaster or the like, and communication terminal devices under the system start communication all at once when power is restored. In order to prevent the system processing from being congested and causing a failure such as a system down, it is possible to provide a wireless communication system and a communication terminal device capable of distributing the communication timing of the communication terminal device. Moreover, the communication timing control method of this radio | wireless communications system and a communication terminal device can be provided.
本発明に関わる実施形態として、図面を参照しながら説明する。本発明に係る通信タイミング制御方法を実施する通信端末装置の動作フローを図1、および図2に示し、通信端末装置〜無線通信網〜サーバー間のシーケンス図を図3に示す。図1は通信端末装置の電源供給直後の立上げ時の動作フローであり、図2は通常動作(通常モード)における動作フローである。 An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show an operation flow of a communication terminal apparatus that implements the communication timing control method according to the present invention, and FIG. 3 shows a sequence diagram between the communication terminal apparatus, the wireless communication network, and the server. FIG. 1 is an operation flow at the time of start-up immediately after power supply to the communication terminal apparatus, and FIG. 2 is an operation flow in a normal operation (normal mode).
本発明に係る実施形態、その1:立上げモードの動作。まず図1及び図3を用いて立上げ時の動作について説明する。通信端末装置に電源が供給されると、通信端末装置自身の初期化処理を実行する(図1ST_101)。次に当該通信端末装置が在圏可能な無線通信網のセルサーチを行い、報知用のチャネルからシステム情報を取得する(図1ST_102)。このシステム情報には例えば無線通信網で管理されているSFN、当該セル固有の無線パラメータ、セル識別情報、周辺セル情報、初期システム参入のための位置登録タイミング割当情報、位置登録/送信開始SFN割当情報などが含まれている。次に当該通信端末装置のエリアIDの有無を確認(図1ST_103)した後、位置登録開始タイミングの算出を行う(図1ST_104)。 Embodiment according to the present invention, Part 1: Operation in Startup Mode. First, the operation at startup will be described with reference to FIGS. When power is supplied to the communication terminal device, initialization processing of the communication terminal device itself is executed (ST_101 in FIG. 1). Next, a cell search is performed for a wireless communication network in which the communication terminal device can be located, and system information is acquired from a broadcast channel (ST_102 in FIG. 1). This system information includes, for example, an SFN managed by a wireless communication network, radio parameters specific to the cell, cell identification information, neighboring cell information, location registration timing assignment information for initial system entry, location registration / transmission start SFN assignment Contains information. Next, after confirming the presence / absence of the area ID of the communication terminal device (FIG. 1 ST_103), the location registration start timing is calculated (FIG. 1ST_104).
ここで本実施の形態にかかる前記エリアID、前記初期システム参入のための位置登録タイミング割当情報、位置登録/送信開始SFN割当情報と位置登録開始タイミングの算出手順についてさらに図4、図5を用いて説明する。図4は、本発明にかかるSFNと位置登録/送信開始許可エリアIDの概念を示している。図4は例として、当該無線通信網ではSFNとして0〜4095の繰返しを想定しているが、SFNの構成は無線通信網と当該無線通信システムで共通の認識とする。また後述するが、本発明を実施する通信端末装置にはその位置により、エリアIDが付与される。通信端末装置がこれまでに一度も当該無線通信システムに参入していなければ、エリアIDは付与されていないが、参入実績があればエリアIDが付与されている。図4において、SFN 0〜4095までを0〜1023、1024〜2047、2048〜3071、3072〜4095までの4つの時間群に分割し、さらにその各群の時間をエリアIDが付与されていない通信端末装置の位置登録を許可する時間帯(#new)、すなわち初期システム参入のための位置登録を許可する時間帯とシステムで定められた特定のエリアIDが付与された通信端末装置の位置登録/送信開始を許可する時間帯(#a_xx、#b_xx、#c_xx、#d_xx)に分割する例を示している。初期システム参入のための位置登録を許可する時間帯は、システム情報の中の初期システム参入のための位置登録タイミング割当情報により既知である。ここではSFNを基準として時間群を分割する例を示しているが、当該無線通信網に在圏する通信端末装置が共通の認識をもつ時間基準が存在すれば、それを用いても構わない。また、時間群の分割数も任意である。
Here, the calculation procedure of the area ID, the location registration timing allocation information for entering the initial system, the location registration / transmission start SFN allocation information and the location registration start timing according to the present embodiment will be further described with reference to FIGS. I will explain. FIG. 4 shows the concept of SFN and location registration / transmission start permission area ID according to the present invention. As an example, FIG. 4 assumes that the wireless communication network repeats 0 to 4095 as the SFN, but the SFN configuration is shared by the wireless communication network and the wireless communication system. As will be described later, an area ID is assigned to a communication terminal device that implements the present invention depending on its position. If the communication terminal device has never entered the wireless communication system, the area ID is not assigned, but if there is a record of entry, the area ID is assigned. In FIG. 4,
図5は、エリアIDが無い場合の位置登録タイミングの例である。上述したように通信端末装置がこれまでに一度も当該無線通信システムに参入していなければ、エリアIDは付与されていない。エリアIDが無い通信端末装置は、図4及び図5において“#new”の時間帯で位置登録をすることとする。さらに本発明に係る通信端末装置はその端末装置固有の装置IDにより、“#new”の時間帯の中で、ある特定のタイミングで位置登録を実施することとする。これについて詳細に説明する。図5においては、“#new”の時間帯がSFN 0〜n-1までのnフレームに渡って確保されている例を示している。また、本発明に係る通信端末装置では、上述したシステム情報中の位置登録/送信開始SFN割当情報を用いて位置登録のタイミングを特定のSFNタイミングとなるように動作する。例えば位置登録/送信開始SFN割当情報が「mod 4(自装置IDを‘4’で割った余り)」である場合には、(装置ID mod 4 = SFN mod 4) && #new &&は論理積となるタイミングで位置登録を行う。例えば装置(1)の場合、その装置IDは‘00000001’なので、00000001 mod 4 = 1すなわち、 SFN mod 4 = 1 である図5中の△印のタイミングが位置登録のタイミングとなり得る。また、装置(2)の場合、その装置IDは‘12345678’なので、12345678 mod 4 = 2すなわち、 SFN mod 4 = 2 である図5中の▲印のタイミングが位置登録のタイミングとなり得る。
FIG. 5 is an example of position registration timing when there is no area ID. As described above, if the communication terminal device has never entered the wireless communication system, no area ID is given. A communication terminal apparatus without an area ID performs location registration in the time zone “#new” in FIGS. 4 and 5. Furthermore, the communication terminal device according to the present invention performs location registration at a specific timing within the time zone of “#new” using the device ID unique to the terminal device. This will be described in detail. FIG. 5 shows an example in which the “#new” time zone is secured over n frames from
上記説明したような手順により位置登録タイミング算出を実施し、算出した位置登録タイミングが到来した時に位置登録を実施する(図1ST_105 ST_106、図3PR_301)。実際の位置登録は算出した位置登録タイミングの中から、一番早く到来するタイミングで実施することも可能であり、またはあらかじめ定められた遅延時間経過後の当該タイミングで実施することも可能である。以上の手順により、無線通信網に対する位置登録を実施する。 The position registration timing is calculated according to the procedure as described above, and the position registration is performed when the calculated position registration timing arrives (FIG. 1 ST_105 ST_106, FIG. 3 PR_301). Actual location registration can be performed at the earliest arrival timing among the calculated location registration timings, or can be performed at the timing after a predetermined delay time has elapsed. The location registration for the wireless communication network is performed by the above procedure.
次に本発明を適用する無線通信システムにおいて、無線通信網経由で当該通信端末装置、当該サーバー間で各種サービスが実施できるように、当該通信端末装置の無線通信システムへの参入と通信路の開設を行う。当該無線通信システムに参入する当該通信端末装置とサービスが実施できる様に、かつサーバーで管理が実施できるように、装置情報をサーバーに送信する必要がある。 Next, in the wireless communication system to which the present invention is applied, entry of the communication terminal apparatus into the wireless communication system and establishment of a communication path so that various services can be performed between the communication terminal apparatus and the server via the wireless communication network. I do. It is necessary to transmit apparatus information to the server so that the communication terminal apparatus entering the wireless communication system can be serviced and the server can perform management.
図14は、装置情報の一実施例を示す。装置情報は、当該通信端末装置の位置情報を含む装置固有の情報のことであり、各通信端末装置(A01)からサーバー(A03)に送信された後に、通信端末装置にて記憶されると共に、サーバーにて通信端末装置管理情報の一部として記憶される。以下に詳細動作を説明する。当該通信端末装置はまず、当該通信端末装置と当該サーバー間の通信路の開設を行うべく、当該通信端末〜無線通信網間の無線リンク及び無線通信網〜サーバー間のデータリンクの接続を行う(図1ST_107、図3PR_302)。次に当該装置情報で送信するための位置情報を得るために位置測位を実施する(図1ST_108、図3PR_303)。位置測位による位置情報取得後、例えば図14に示す様な装置情報を作成し、サーバーへ送信する(図1ST_109、図3PR_304)。 FIG. 14 shows an embodiment of the device information. The device information is device-specific information including the position information of the communication terminal device, and is transmitted from each communication terminal device (A01) to the server (A03) and then stored in the communication terminal device. It is stored in the server as a part of the communication terminal device management information. Detailed operation will be described below. The communication terminal device first establishes a wireless link between the communication terminal and the wireless communication network and a data link between the wireless communication network and the server in order to establish a communication path between the communication terminal device and the server ( FIG. 1 ST_107, FIG. 3PR_302). Next, position positioning is performed in order to obtain position information for transmission with the device information (FIG. 1 ST_108, FIG. 3 PR_303). After obtaining the position information by position measurement, for example, device information as shown in FIG. 14 is created and transmitted to the server (FIG. 1 ST_109, FIG. 3 PR_304).
一方サーバーでは、当該装置情報内の位置情報に基づいて、当該通信端末装置のエリア判定を実施する(図3PR_305)。例えばサーバー側には地図情報を基に任意のエリアを定義しておいて、当該通信端末装置からの位置情報により、どのエリアに属しているかを判定し、その位置情報を持つ通信端末装置に対して、エリアIDを付与する。例えば図4を例にとると、#a_xx、#b_xx、#c_xx、#d_xxのどのエリアIDに相当するエリアに属しているかを判定し、該当するエリアIDを付与する。そしてサーバーからはエリアIDを含む設定情報を当該通信端末装置に送信する(図3PR_306)。 On the other hand, the server determines the area of the communication terminal device based on the location information in the device information (PR_305 in FIG. 3). For example, an arbitrary area is defined on the server side based on the map information, the position information from the communication terminal device is determined to which area it belongs, and the communication terminal device having the position information is determined. Assign an area ID. For example, taking FIG. 4 as an example, it is determined which area ID corresponds to #a_xx, #b_xx, #c_xx, or #d_xx, and the corresponding area ID is assigned. Then, the server transmits the setting information including the area ID to the communication terminal device (FIG. 3PR_306).
図15は、設定情報の一実施例を示す。設定情報は個々の装置に対する制御コマンドなどの機器に対する設定や、後述するエリア割当情報、エリアIDを含むエリアに関する設定、送信モードなどを含む接続に関する設定などが含まれ、サーバー(A03)から通信端末装置(A01)に送信された後に、サーバー、通信端末装置で共に記憶される。 FIG. 15 shows an example of the setting information. The setting information includes settings for devices such as control commands for individual devices, area allocation information to be described later, settings for areas including area IDs, settings for connections including transmission mode, etc., from server (A03) to communication terminal After being transmitted to the device (A01), it is stored together in the server and the communication terminal device.
当該通信端末装置は、前記サーバーからの設定情報を受信し(図1ST_110)、エリアIDを装置内に保持するとともに、各設定を実施する(図1ST_111、図3PR_307)。またこのエリアIDは、電源供給停止後も保持できる機能により、保持されることとする。次に設定されたエリアIDに基づいて、自装置の送信開始タイミングを算出する(図1ST_112)。この自装置送信開始タイミングの算出方法について図6を用いて説明する。 The communication terminal device receives the setting information from the server (FIG. 1ST_110), holds the area ID in the device, and implements each setting (FIG. 1ST_111, FIG. 3PR_307). The area ID is held by a function that can be held even after the power supply is stopped. Next, the transmission start timing of the own apparatus is calculated based on the set area ID (ST_112 in FIG. 1). A method for calculating the transmission start timing of the own apparatus will be described with reference to FIG.
図6は、エリアIDが有る場合の位置登録/送信開始タイミングの例を示す。図6において、装置ID:12345678を持つ装置(2)と装置ID:00000004を持つ装置(3)についての例が示してある。また、装置(2)(3)ともにエリアIDとして#a_00が付与されており、位置登録/送信開始SFN割当情報は“装置ID mod 4”である。また図6ではSFN 0〜1023までのうち、SFN m〜1023までの時間帯をa_00のエリアIDを付与された通信端末装置に位置登録及び送信開始を許可している。この場合の自装置位置登録及び送信開始タイミングは、(装置ID mod 4 = SFN mod 4) && #a_00 となる。例えば装置(3)の場合、その装置IDは‘00000004’なので、00000004 mod 4 = 0すなわち、 SFN mod 4 = 0である図6中の△印のタイミングが位置登録及び送信開始のタイミングとなり得る。また、装置(2)の場合、その装置IDは‘12345678’なので、12345678 mod 4 = 2すなわち、 SFN mod 4 = 2 である図6中の▲印のタイミングが位置登録及び送信開始のタイミングとなり得る。上記説明したような手順により位置登録/送信開始タイミング算出を実施し、通常処理へ移行する(図1ST_113)。
FIG. 6 shows an example of location registration / transmission start timing when there is an area ID. FIG. 6 shows an example of a device (2) having a device ID: 12345678 and a device (3) having a device ID: 00000004. In addition, both devices (2) and (3) are assigned # a_00 as the area ID, and the location registration / transmission start SFN allocation information is “
本発明に係る実施形態、その2:通常モードタイミング制御系の動作。次に通常処理(通常モード)について図2及び図3を用いて説明する。通常モードにおいては、タイミング制御系の処理とユーザーデータ系の処理がある。
通常モードでのタイミング制御系処理では図3に示すようにPR_3000の手順を周期的に実行する。当該通信端末装置の移動等を考慮し、位置情報を更新するために周期的に位置測位処理を実施し(図2ST_201、図3PR_308)、立上げ時と同様に装置情報を更新作成する(図2ST_202)。そして、上述の図1ST_112での自装置送信開始タイミング算出処理により算出したタイミングの到来を待ち(図2ST_203)、当該タイミングが到来した時に、装置情報を送信する(図2ST_204、図3PR_309)。サーバーでは、当該装置情報内の位置情報に基づいて、当該通信端末装置のエリア判定を実施し(図3PR_310)、必要に応じ当該通信端末装置のエリアIDの更新を行う。 In the timing control system processing in the normal mode, the procedure of PR_3000 is periodically executed as shown in FIG. In consideration of the movement of the communication terminal device, etc., position positioning processing is periodically performed to update the position information (FIG. 2 ST_201, FIG. 3 PR_308), and the device information is updated and created in the same manner as at the time of startup (FIG. 2 ST_202). ). Then, it waits for the arrival of the timing calculated by the own device transmission start timing calculation process in FIG. 1 ST_112 (FIG. 2 ST_203), and transmits the device information when the timing arrives (FIG. 2 ST_204, FIG. 3PR_309). In the server, the area determination of the communication terminal apparatus is performed based on the position information in the apparatus information (PR_310 in FIG. 3), and the area ID of the communication terminal apparatus is updated as necessary.
ここで、エリアIDの更新について説明する。例えば当該通信端末装置が物理的に移動しその位置情報が変化し、サーバーで管理しているエリアの例えば#a_00から#b_00に移動した場合などはエリアIDを更新する。あるいは、例えば#a_00エリアから当該無線通信システムに参入している通信端末装置が増加し、あらかじめ決められた数を超えた場合は、当該エリアを再分割する。これをさらに図7及び図8を用いて説明する。 Here, the update of the area ID will be described. For example, the area ID is updated when the communication terminal apparatus physically moves, its position information changes, and moves from # a_00 to # b_00 of the area managed by the server. Alternatively, for example, when the number of communication terminal devices entering the wireless communication system increases from the # a_00 area and exceeds a predetermined number, the area is subdivided. This will be further described with reference to FIGS.
図7は、位置登録/送信開始許可エリア分割の概念を示す図であり、また、図8は、サーバーでのエリア管理の概念を示す図である。図7の左側には#a_00に装置(1)〜(3)までが存在している。また、その時のサーバーの通信端末装置の位置管理の状況を図8の左側に示す。図8のサーバーでのエリア管理の概念図において、例えば各装置は現在のエリアID、無線通信網において接続しているセル、位置情報、装置ID等をテーブルにより管理している。当該無線通信システムに参入している端末が増加し、あらかじめ決められた数を上回った場合、すなわち図7の右側の様な状態になった場合は、エリア#a_00を#a_00と#a_01再分割する。再分割については、図7の右側の例の場合、装置(2)、装置n、装置n+1が再分割により#a_01に移動になっており、図8の右側に示す様なサーバーの通信端末装置の位置管理の状況となる。なお再分割は、分割後のエリアに属する端末数と端末の現在の位置を考慮して行う。 FIG. 7 is a diagram showing the concept of location registration / transmission start permission area division, and FIG. 8 is a diagram showing the concept of area management in the server. On the left side of FIG. 7, devices (1) to (3) exist in # a_00. In addition, the position management status of the communication terminal device of the server at that time is shown on the left side of FIG. In the conceptual diagram of area management in the server of FIG. 8, for example, each device manages a current area ID, a cell connected in a wireless communication network, location information, a device ID, and the like using a table. When the number of terminals entering the wireless communication system increases and exceeds the predetermined number, that is, when the state as shown on the right side of FIG. 7 is reached, area # a_00 is subdivided into # a_00 and # a_01 To do. In the case of the example on the right side of FIG. 7, the device (2), the device n, and the device n + 1 are moved to # a_01 by the re-division, and the server communication as shown on the right side of FIG. This is the status of terminal device location management. The re-division is performed in consideration of the number of terminals belonging to the divided area and the current position of the terminals.
このようにサーバーが通信端末装置のエリア移動を検出したり、あるいはサーバーでのエリア分割が行われたりした場合には、通信端末装置のエリアIDが更新される。そして更新されたエリアIDを含む設定情報をサーバーから送信する(図3PR_311)。この時同時にSFNと位置登録/送信開始許可タイミングの対応を定義したエリア割当情報(エリアID既知の通信端末装置用)も更新しサーバーから送信する。当該通信端末装置は、前記サーバーからの更新された設定情報を受信し(図2ST_205)、更新されたエリアIDを装置内に保持するとともに、各設定を実施する(図2ST_206、図3 PR_312)。次に更新設定されたエリアIDに基づいて、自装置の送信タイミングを更新算出する(図2 ST_207)。この自装置送信開始タイミングの更新について図9を用いて説明する。 As described above, when the server detects the area movement of the communication terminal device or the area is divided by the server, the area ID of the communication terminal device is updated. Then, the setting information including the updated area ID is transmitted from the server (FIG. 3PR_311). At the same time, the area allocation information defining the correspondence between the SFN and the location registration / transmission start permission timing (for communication terminal devices with known area IDs) is also updated and transmitted from the server. The communication terminal device receives the updated setting information from the server (FIG. 2 ST_205), holds the updated area ID in the device, and implements each setting (FIG. 2 ST_206, FIG. 3 PR_312). Next, based on the area ID that has been updated, the transmission timing of the own apparatus is updated (FIG. 2 ST_207). The update of the own device transmission start timing will be described with reference to FIG.
図9は、位置登録許可エリアが変更した場合の位置登録/送信開始タイミングの例を示す。図9において、装置ID:12345678を持つ装置(2)と装置ID:00000004を持つ装置(3)についての例が示してある。また、装置(3)はエリアIDとして#a_00が付与されており、装置(2)は新たにエリアIDとして#a_01が付与されている。位置登録/送信開始SFN割当情報は“装置ID mod 4”である。また図9ではSFN 0〜1023までのうち、SFN m〜l-1までの時間帯をa_00のエリアIDを付与された通信端末装置に位置登録及び送信開始を許可しており、SFN l〜1023までの時間帯をa_01のエリアIDを付与された通信端末装置に位置登録及び送信開始を許可している。この情報はサーバーから送信された設定情報内にあるエリア割当情報により知ることができる。
FIG. 9 shows an example of location registration / transmission start timing when the location registration permission area is changed. FIG. 9 shows an example of a device (2) having a device ID: 12345678 and a device (3) having a device ID: 00000004. In addition, device (3) is assigned # a_00 as an area ID, and device (2) is newly assigned # a_01 as an area ID. The location registration / transmission start SFN allocation information is “
この場合の自装置位置登録/送信開始タイミングは、(装置ID mod 4 = SFN mod 4) && #a_00 <エリアID #a_00が付与された装置>(装置ID mod 4 = SFN mod 4) && #a_01 <エリアID #a_01が付与された装置> となる。例えば装置(3)の場合、その装置IDは‘00000004’かつエリアIDが#a_00なので、00000004 mod 4 = 0すなわち、 SFN mod 4 = 0である図9中の△印のタイミングが位置登録及び送信開始のタイミングとなり得る。 SFN = l及びSFN = 1020のタイミングは、分割前は送信開始可能なタイミングであったが、分割により除外されたタイミングとなる。また、装置(2)の場合、その装置IDは‘12345678’ かつエリアIDが#a_01なので、12345678 mod 4 = 2すなわち、 SFN mod 4 = 2 である図9中の▲印のタイミングが位置登録のタイミングとなり得る。 SFN = m+2のタイミングは、分割前は送信開始可能なタイミングであったが、分割により除外されたタイミングとなる。上記説明したような手順により位置登録及び送信開始タイミングを更新し、次回処理へ適用する。
In this case, the own device location registration / transmission start timing is (
上述したように当該無線通信システムに参入する通信端末装置の数が増加した場合にはエリアの再分割を実施するが、当該無線通信システムに参入する端末数が減少した場合にはエリアを統合することも可能である。図10は位置登録/送信開始許可エリア統合の概念を示している。図10の左側では、Cell Iが形成する範囲をエリア#a_00、Cell IIが形成する範囲をエリア#a_01としているが、当該無線通信システムに参入する端末装置の数の減少により図10右側で示すような状況になった場合、エリアを統合しCell Iが形成する範囲とCell IIが形成する範囲をエリア#a_00とするということも可能である。このように、無線通信システムにおけるエリアは無線通信網のセルと独立であっても構わない。 As described above, when the number of communication terminal devices entering the wireless communication system increases, the area is subdivided, but when the number of terminals entering the wireless communication system decreases, the areas are integrated. It is also possible. FIG. 10 shows the concept of location registration / transmission start permission area integration. On the left side of FIG. 10, the range formed by Cell I is area # a_00, and the range formed by Cell II is area # a_01, but is shown on the right side of FIG. 10 due to a decrease in the number of terminal devices entering the wireless communication system. In such a situation, the area can be integrated and the range formed by Cell I and the range formed by Cell II can be called area # a_00. Thus, the area in the wireless communication system may be independent of the cell of the wireless communication network.
本発明に係る実施形態、その3:通常モードユーザーデータ系の動作。通常モードでのユーザーデータ系処理の動作を図2の動作フローを用いて説明する。ユーザーデータ系処理は通常モードに移行後、通信装置端末内でのサーバーへの送信要求検出時、及び無線通信網経由でのデータ着信時(受信要求検出)に実施する。この送信要求及び受信要求を検出した場合、通信端末装置はユーザーデータ送受信モードへ移行する(ST_208)。ユーザーデータ送受信モードへ移行すると、まず送信要求か受信要求かを確認し(ST_209)、送信の場合には送信モードを確認する(ST_210)。
ここで送信モードについて説明する。図15のサーバーからの設定情報には「送信モード」が含まれている。送信モードには、タイミング制御モード動作とタイミング非制御モード動作が定義される。タイミング制御モード動作とは、制御系処理のST_207で算出された自装置送信開始タイミングでデータ送信を行うことであり、タイミング非制御モード動作とは、タイミング制御系処理のST_207で算出された自装置送信開始タイミングに関わらず、データ送信を行うことである。この送信モードについては、当該無線通信システムに参入している通信端末装置の数やそのうち実際に通信を実施している数などを考慮して決定することが出来る。各通信端末装置の送信タイミングを制御したい場合はサーバーでタイミング制御モードを選択し、各通信端末装置の送信タイミングを特に考慮する必要が無い場合はタイミング非制御モードを選択すればよい。 ST_210にてタイミング制御モードが指定された場合は、自装置送信開始タイミングの到来を待ち(ST_211)、データ送信のための無線リンク、データリンク接続を実施し(ST_212)、データ送信を実施する(ST_213)。 ST_210にてタイミング非制御モードが指定された場合は、自装置送信開始タイミングの到来を待たずに、データ送信のための無線リンク、データリンク接続を実施し(ST_212)、データ送信を実施する(ST_213)。一方ST_209にて受信要求があった場合には、データ受信のための無線リンク、データリンク接続を実施し(ST_214)、データ受信を実施する(ST_215)。 Here, the transmission mode will be described. The setting information from the server in FIG. 15 includes “transmission mode”. In the transmission mode, a timing control mode operation and a timing non-control mode operation are defined. The timing control mode operation is data transmission at the own device transmission start timing calculated in the control system process ST_207, and the timing non-control mode operation is the own device calculated in the timing control system process ST_207. Data transmission is performed regardless of the transmission start timing. The transmission mode can be determined in consideration of the number of communication terminal apparatuses that have entered the wireless communication system, the number of actually performing communication, and the like. When it is desired to control the transmission timing of each communication terminal device, the timing control mode is selected by the server, and when there is no need to consider the transmission timing of each communication terminal device, the timing non-control mode may be selected. When the timing control mode is designated in ST_210, the device waits for the transmission start timing of its own device (ST_211), performs wireless link and data link connection for data transmission (ST_212), and performs data transmission ( ST_213). When the timing non-control mode is designated in ST_210, the wireless link and the data link connection for data transmission are performed without waiting for the arrival of the transmission start timing of the own device (ST_212), and the data transmission is performed ( ST_213). On the other hand, if there is a reception request in ST_209, a wireless link and data link connection for data reception are performed (ST_214), and data reception is performed (ST_215).
本発明に係る実施形態、その4:停電/復電後の動作。次に大規模災害などで停電等により広範囲のエリアにわたり当該通信端末装置への電源供給が途絶えていた後、復電により、一斉に当該通信端末装置への電源供給が行われた場合の動作について説明する。本実施形態に係る通信タイミング制御方法を実施する通信端末装置は、当該無線通信システムへの参入実績があれば、エリアIDが付与されている。このエリアIDは、電源供給停止後も保持できる機能により、保持されており、電源供給再開後は、図1に示す動作フローにおいて、エリアIDがある場合の動作が実行される。すなわちST_104の位置登録開始タイミング算出処理において、エリアID、エリア割当、位置登録/送信開始SFN割当情報が既知となっているので、図6に示したタイミングで位置登録を実施することとなり、一斉に電源供給が行われた当該通信端末装置はそれぞれ自装置が既に保持しているエリアIDと装置IDを基に、それぞれのタイミングで位置登録を実施することになる。 Embodiment according to the present invention, part 4: Operation after power failure / recovery. Next, when power is supplied to the communication terminal device all over a wide area due to a power failure due to a large-scale disaster, etc., then power supply to the communication terminal device is performed all at once by power recovery explain. The communication terminal apparatus that implements the communication timing control method according to the present embodiment is given an area ID if there is a record of entering the wireless communication system. The area ID is held by a function that can be held even after the power supply is stopped. After the power supply is resumed, the operation when the area ID is present is executed in the operation flow shown in FIG. That is, in the location registration start timing calculation process of ST_104, since the area ID, area allocation, and location registration / transmission start SFN allocation information are known, location registration is performed at the timing shown in FIG. The communication terminal device to which the power is supplied performs location registration at each timing based on the area ID and device ID already held by the device itself.
以上詳細に説明したように本発明に係る実施形態における通信タイミング制御方法により、従来の技術における問題点を解消することができる。これは、当該無線通信システムにおける無線通信網に在圏する当該通信端末装置が共通の認識をもつ時間基準となるタイミングと、当該基準タイミングと当該無線通信システムにおける通信端末装置の通信タイミングを関係付けるパラメータと、当該無線通信システムにおける通信端末装置固有のIDとを用いて当該無線通信システムにおける通信端末装置固有の通信タイミングを決定し、さらに前記当該基準タイミングと当該無線通信システムにおける通信端末装置の通信タイミングを関係付けるパラメータは、当該無線通信システムにおける任意の範囲をエリアとして定義し、当該無線通信システムにおける通信端末装置の位置情報を取得すべく当該通信端末装置において位置測位を実施し、当該通信端末装置による位置測位結果を基に当該通信端末装置が当該無線通信システムにおいてどのエリアに存在するかを結びつけ、その結果をエリアIDとして当該通信端末装置に設定し、当該無線通信システムにおける無線通信網の基準となるタイミングと、特定のエリアIDを持つ当該通信端末装置に対しての特定の送信許可タイミングとの関係をエリア割当情報として通信端末装置に設定し、当該無線通信システムにおける無線通信網の基準となるタイミングと、任意の通信端末装置IDを持つ当該通信端末装置に対しての特定の送信許可タイミングとの関係を位置登録/送信開始SFN割当情報として通信端末装置に設定し、かつ、それらのパラメータを電源供給停止後も保持できる機能により、当該通信端末装置に保持する。これにより、大規模災害などで停電が生じ、システム配下の通信端末装置が復電を契機に一斉に通信を開始し、システム処理が輻輳し、システムダウンなどの障害に至ることを防止するために、通信端末装置の通信タイミングを分散させることの出来るタイミング制御方法を提供することが出来る。 As described above in detail, the communication timing control method according to the embodiment of the present invention can solve the problems in the prior art. This relates to a timing that is a time reference that the communication terminal devices located in the wireless communication network in the wireless communication system have a common recognition, and the reference timing and the communication timing of the communication terminal device in the wireless communication system The communication timing specific to the communication terminal apparatus in the radio communication system is determined using the parameter and the ID unique to the communication terminal apparatus in the radio communication system, and the communication of the communication terminal apparatus in the radio communication system is further determined. The parameter relating timing is defined as an arbitrary range in the wireless communication system as an area, position measurement is performed in the communication terminal device in order to obtain position information of the communication terminal device in the wireless communication system, and the communication terminal Based on the positioning results of the device The communication terminal device is linked to which area in the wireless communication system, the result is set as the area ID in the communication terminal device, the timing serving as a reference for the wireless communication network in the wireless communication system, and a specific area A relationship with a specific transmission permission timing for the communication terminal device having an ID is set in the communication terminal device as area allocation information, and a timing serving as a reference for a wireless communication network in the wireless communication system, and any communication terminal The relationship with the specific transmission permission timing for the communication terminal device having the device ID can be set in the communication terminal device as location registration / transmission start SFN allocation information, and those parameters can be retained even after the power supply is stopped The function is held in the communication terminal device. This prevents power outages due to large-scale disasters, etc., and communication terminal devices under the system start communication all at once when power is restored, causing system processing to become congested and failure such as system down. It is possible to provide a timing control method capable of distributing the communication timing of the communication terminal device.
本発明の実施の形態は、無線通信システムにおける通信端末装置の通信タイミングの制御に関する方法であって、当該無線通信システムにおける無線通信網に在圏する当該通信端末装置が共通の認識をもつ時間基準となるタイミングと、当該基準タイミングと当該無線通信システムにおける通信端末装置の通信タイミングを関係付けるパラメータと、当該無線通信システムにおける通信端末装置固有のIDと、を用いて当該無線通信システムにおける通信端末装置固有の通信タイミングを決定する通信タイミング制御方法を提供する。 An embodiment of the present invention relates to a method related to control of communication timing of a communication terminal apparatus in a wireless communication system, and the time reference with which the communication terminal apparatus residing in the wireless communication network in the wireless communication system has a common recognition Communication terminal device in the wireless communication system using the timing to be, the parameter relating the reference timing and the communication timing of the communication terminal device in the wireless communication system, and the ID unique to the communication terminal device in the wireless communication system Provided is a communication timing control method for determining a unique communication timing.
さらに本発明の実施の形態では、前記当該基準タイミングと当該無線通信システムにおける通信端末装置の通信タイミングを関係付けるパラメータは、当該無線通信システムにおける任意の範囲をエリアとして定義し、当該無線通信システムにおける通信端末装置の位置情報を取得すべく当該通信端末装置において位置測位を実施し、当該通信端末装置による位置測位結果を基に当該通信端末装置が当該無線通信システムにおいてどのエリアに存在するかを結びつけ、その結果をエリアIDとして当該通信端末装置に設定し、当該無線通信システムにおける無線通信網の基準となるタイミングと、特定のエリアIDを持つ当該通信端末装置に対しての特定の送信許可タイミングとの関係をエリア割当情報として通信端末装置に設定し、当該無線通信システムにおける無線通信網の基準となるタイミングと、任意の通信端末装置IDを持つ当該通信端末装置に対しての特定の送信許可タイミングとの関係を位置登録/送信開始SFN割当情報として通信端末装置に設定する。そして、電源供給停止後も保持できる機能により、当該通信端末装置に保持される、という通信タイミング制御方法を提供する。 Further, in an embodiment of the present invention, the parameter relating the reference timing and the communication timing of the communication terminal device in the wireless communication system defines an arbitrary range in the wireless communication system as an area, In order to obtain the position information of the communication terminal device, position measurement is performed in the communication terminal device, and the communication terminal device is linked to which area in the wireless communication system based on the position positioning result by the communication terminal device. The result is set in the communication terminal device as an area ID, a timing serving as a reference for the wireless communication network in the wireless communication system, a specific transmission permission timing for the communication terminal device having a specific area ID, Is set in the communication terminal device as area allocation information, and the wireless communication The relationship between the timing used as a reference for the wireless communication network in the system and the specific transmission permission timing for the communication terminal device having an arbitrary communication terminal device ID is stored in the communication terminal device as location registration / transmission start SFN allocation information. Set. And the communication timing control method of being hold | maintained at the said communication terminal device by the function which can be hold | maintained after a power supply stop is provided.
さらに本発明の実施の形態は、前記当該無線通信システムにおけるエリアとエリアIDは、あるエリアから当該無線通信システムに参入している当該通信端末装置が増加し、あらかじめ決められた数を上回った場合は、分割後のエリアに属する端末数と端末の現在の位置を考慮して当該エリアを再分割してエリアIDを更新して当該通信端末装置に設定し、また、あるエリアから当該無線通信システムに参入している当該通信端末装置が減少し、あらかじめ決められた数を下回った場合は、当該エリアを統合してエリアIDを更新して当該通信端末装置に設定する、通信タイミング制御方法を提供する。 Further, in the embodiment of the present invention, the area and area ID in the wireless communication system increase when the number of communication terminal devices that have entered the wireless communication system from a certain area increases and exceeds a predetermined number. Takes into account the number of terminals belonging to the divided area and the current position of the terminal, re-divides the area, updates the area ID, sets the communication ID in the communication terminal device, Provides a communication timing control method that integrates the area and updates the area ID and sets it in the communication terminal device when the number of communication terminal devices entering the service area decreases and falls below a predetermined number To do.
さらに本発明の実施の形態は、前記当該無線通信システムにおける通信端末装置の処理において、当該通信端末装置の移動によるエリア変更や、エリア分割、統合に対応するためのエリアIDの更新のために、当該通信端末装置における位置測位と、位置測位結果のサーバーへの送信と、サーバーでのエリア更新処理と、サーバーからのエリア更新結果によるエリアIDの送信と、サーバーからのエリアIDの更新による当該無線通信システムにおける通信端末装置固有の通信タイミングの更新と、をタイミング制御系処理とし、当該タイミング制御系処理を周期的に実施する、通信タイミング制御方法を提供する。 Furthermore, in the processing of the communication terminal device in the wireless communication system, the embodiment of the present invention is for area change due to movement of the communication terminal device, area division, update of the area ID to cope with integration, Positioning in the communication terminal device, transmission of the positioning result to the server, area update processing in the server, transmission of the area ID from the area update result from the server, and the wireless by updating the area ID from the server Provided is a communication timing control method in which updating of communication timing unique to a communication terminal apparatus in a communication system is used as a timing control system process, and the timing control system process is periodically performed.
さらに本発明の実施の形態は、前記当該無線通信システムにおける通信端末装置の通信には、前記のタイミング制御系処理に伴うタイミング制御系通信とユーザーデータ処理にともなうユーザーデータ系通信が存在し、ユーザーデータ通信に関して、当該無線通信システムにおけるサーバーからの設定により、当該無線通信システムにおける通信端末装置固有の通信タイミングによらない通信を行うことを可能とする、通信タイミング制御方法を提供する。 Further, according to an embodiment of the present invention, the communication of the communication terminal apparatus in the wireless communication system includes a timing control system communication associated with the timing control system process and a user data system communication associated with the user data process. With respect to data communication, a communication timing control method is provided that makes it possible to perform communication that does not depend on communication timing specific to a communication terminal device in the wireless communication system by setting from a server in the wireless communication system.
本発明の実施形態によれば、例えば無線通信モジュールをスマートメータなどへ適用した通信端末装置を考えたとき、広域停電発生後の復電時にその復帰動作において、スマートメータからの一斉アクセスによる無線アクセス高負荷状態が想定されるケースにおいて、ネットワーク高負荷に加えて瞬間的高干渉状態の発生を回避することができる。 According to the embodiment of the present invention, for example, when considering a communication terminal device in which a wireless communication module is applied to a smart meter or the like, the wireless access by simultaneous access from the smart meter in the recovery operation at the time of power recovery after a wide-area power failure occurs In a case where a high load state is assumed, it is possible to avoid the occurrence of an instantaneous high interference state in addition to the network high load.
また、本発明の実施形態では、特定の無線通信網構成機器や無線通信網のセルなどに負荷が集中しないようにするために、本発明を適用する無線通信システムの取り決めとして、位置登録許可エリアを指定する。これは例えば、登録を許可するエリアIDに関する情報を無線通信網の報知情報内に入れておくことや、通信端末装置との個別の制御情報の中に入れておくことで実現する。また、エリアIDが付与されていない通信端末装置も存在するので、エリアIDが付与されていない通信端末装置の登録の許可情報も入れておく。一方、無線通信システム通常運用時に通信端末装置からサーバーへの定期報告に位置情報(参照位置情報含む)を入れておく。また、サーバーではエリアを管理する。また、通信端末装置からの位置情報により通信端末装置を任意のエリアに割り当てて、エリアIDを付与する。そして、通信端末装置でエリアIDを電源供給停止後も保持できる機能により、保持する。また、エリアIDは通信端末装置の移動及び、エリア内収容数の変更により、エリアを可変するなどにより適宜サーバーから更新する。これらを含む無線通信システムである。本発明の無線通信システムにおいて、位置登録等の通信を、許可されたタイミングにて実施することにより、無線通信網及びサーバー側処理の負荷分散がされる。さらに通信端末装置は固有IDを持ち、例えば固有IDのサーバーより指定された値との剰余がSFNのサーバーより指定された値との剰余と一致したタイミング時に位置登録を実行する。仮に復電後端末固有の遅延時間経過後に位置登録を実行する動作を考えた場合、位置登録及びシステムへの再参入のタイミングが端末毎に固有となり、端末間で不公平が生じる可能性があるが、本発明により、位置登録が早い端末と遅い端末が存在はするが、復電後位置登録及びシステムへの再参入のタイミングが固定とはならない。また、本発明により、位置登録タイミングが分散されるので、干渉観点での負荷分散がされる。すなわち、無線通信システムにおいて、一斉アクセスを回避することができるものである。 Further, in the embodiment of the present invention, in order to prevent a load from being concentrated on a specific wireless communication network constituent device or a cell of the wireless communication network, the location registration permission area is determined as an arrangement of the wireless communication system to which the present invention is applied. Is specified. This is realized, for example, by putting information on the area ID that is permitted to be registered in the broadcast information of the wireless communication network or in individual control information with the communication terminal device. In addition, since there are communication terminal devices to which no area ID is assigned, permission information for registration of communication terminal devices to which no area ID is assigned is also entered. On the other hand, position information (including reference position information) is included in a periodic report from the communication terminal device to the server during normal operation of the wireless communication system. The server manages the area. Further, the communication terminal apparatus is assigned to an arbitrary area based on the position information from the communication terminal apparatus, and an area ID is given. Then, the communication terminal device holds the area ID by a function that can hold the area ID even after the power supply is stopped. Also, the area ID is updated from the server as appropriate by changing the area by moving the communication terminal device or changing the number of accommodated areas. A wireless communication system including these. In the wireless communication system of the present invention, the load distribution of the wireless communication network and the server side processing is performed by performing communication such as location registration at the permitted timing. Further, the communication terminal apparatus has a unique ID, and for example, performs location registration at the timing when the remainder with the value specified by the server with the unique ID matches the remainder with the value specified by the SFN server. If we consider the operation to execute location registration after the terminal-specific delay time has elapsed after power recovery, the timing of location registration and re-entry into the system will be unique for each terminal, which may cause unfairness between terminals. However, according to the present invention, there are terminals with early location registration and terminals with late location registration, but the timing of location registration after power recovery and re-entry into the system is not fixed. Further, according to the present invention, the location registration timing is distributed, so that the load is distributed from the viewpoint of interference. That is, simultaneous access can be avoided in a wireless communication system.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、特に無線通信端末のアクセスの集中を抑制して効率的で安定した運用を可能とする無線通信システムに適している。 The present invention is particularly suitable for a wireless communication system that enables efficient and stable operation by suppressing concentration of access of wireless communication terminals.
A01・・・通信端末装置A02・・・無線通信網(基地局、交換機等)A03・・・サーバー。 A01 ... Communication terminal device A02 ... Wireless communication network (base station, exchange, etc.) A03 ... Server.
Claims (4)
当該無線通信システムにおける無線通信網に在圏する通信端末装置が共通の認識をもつ時間を基準とする基準タイミングと、該基準タイミングと当該無線通信システムにおける通信端末装置の通信タイミングを関係付けるパラメータと、当該無線通信システムにおける各通信端末装置固有のIDと、を用いて当該無線通信システムにおける各通信端末装置固有の通信タイミングを各々決定する制御を行う無線通信システムであって、
前記基準タイミングと当該無線通信システムにおける各通信端末装置の通信タイミングを関係付けるパラメータは、当該無線通信システムにおける任意の範囲を設定エリアとして定義し、当該無線通信システムにおける各通信端末装置の位置情報を取得すべく当該通信端末装置において位置情報を取得し、当該各通信端末装置による位置情報に基づいて当該各通信端末装置が当該無線通信システムにおいてどの設定エリアに存在するかを関連付け、該関連付けた結果を設定エリアIDとして当該通信端末装置に設定し、当該無線通信システムにおける無線通信網の基準タイミングと、特定の設定エリアIDを持つ当該通信端末装置に対しての特定の送信許可タイミングとの関係をエリア割当情報として各通信端末装
置に設定し、当該無線通信システムにおける無線通信網の基準タイミングと、任意の通信端末装置IDを持つ当該通信端末装置に対しての特定の送信許可タイミングとの関係を位置登録/送信開始SFN割当情報として通信端末装置に設定することを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system including a plurality of communication terminal devices having a wireless communication function, and a server that transmits and receives various information via the plurality of communication terminal devices and a wireless communication network,
A reference timing based on a time at which communication terminal apparatuses located in the wireless communication network in the wireless communication system have a common recognition, and a parameter relating the reference timing to the communication timing of the communication terminal apparatus in the wireless communication system; A wireless communication system that performs control to determine each communication terminal device-specific communication timing in the wireless communication system using an ID unique to each communication terminal device in the wireless communication system,
The parameter relating the reference timing and the communication timing of each communication terminal apparatus in the radio communication system defines an arbitrary range in the radio communication system as a setting area, and the position information of each communication terminal apparatus in the radio communication system is As a result of acquiring the position information in the communication terminal device to acquire, associating in which setting area the communication terminal device exists in the wireless communication system based on the position information by the communication terminal device, and the association result Is set as the setting area ID in the communication terminal device, and the relationship between the reference timing of the wireless communication network in the wireless communication system and the specific transmission permission timing for the communication terminal device having the specific setting area ID is Each communication terminal device as area allocation information
The position registration / transmission start SFN allocation is performed for the relationship between the reference timing of the wireless communication network in the wireless communication system and the specific transmission permission timing for the communication terminal device having an arbitrary communication terminal ID. A wireless communication system, wherein information is set in a communication terminal device as information .
前記当該無線通信システムにおける設定エリアと設定エリアIDは、あるエリアから当該無線通信システムに参入している当該通信端末装置が増加したことであらかじめ決められた所定数を上回った場合は、当該設定エリアを再分割して設定エリアIDを更新して当該通信端末装置に設定し、また、あるエリアから当該無線通信システムに参入している当該通信端末装置が減少したことであらかじめ決められた数を下回った場合は、当該設定エリアを他の所定数を下回った設定エリアと統合して設定エリアIDを更新して当該通信端末装置に設定することを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 1, wherein
When the setting area and setting area ID in the wireless communication system exceed a predetermined number determined by an increase in the number of communication terminal devices that have entered the wireless communication system from a certain area, the setting area Is updated and the setting area ID is updated and set in the communication terminal device, and the number of communication terminal devices that have entered the wireless communication system from a certain area has decreased, so that the number is less than the predetermined number. A wireless communication system, in which the setting area is integrated with other predetermined number of setting areas and the setting area ID is updated and set in the communication terminal device.
当該通信端末装置の移動によるエリア変更またはエリア分割またはエリア統合に対応するための設定エリアIDの更新において、当該通信端末装置における位置情報を取得する位置情報取得手段と、取得した位置情報をサーバーへ送信する位置情報送信手段と、を備え、サーバーは、送信された前記位置情報を受信し、設定エリアを更新処理して設定エリアIDを更新し、該更新した設定エリアIDを送信し、これを受信した当該通信端末装置は、更新された設定エリアIDに基づき通信端末装置固有の通信タイミングを更新するタイミング制御系の処理を実行することを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 2, wherein
In updating the setting area ID to cope with area change or area division or area integration due to movement of the communication terminal apparatus, position information acquisition means for acquiring position information in the communication terminal apparatus, and the acquired position information to the server A position information transmitting means for transmitting, wherein the server receives the transmitted position information, updates the setting area by updating the setting area, transmits the updated setting area ID, The received communication terminal apparatus executes a process of a timing control system for updating a communication timing unique to the communication terminal apparatus based on the updated setting area ID.
該通信端末装置の通信には、前記送信許可タイミングが設定される制御系処理に伴うタイミング制御系通信とユーザーデータ処理にともなうユーザーデータ系通信を有し、タイミング制御系通信は、当該通信端末装置固有の通信タイミングで通信を行い、ユーザーデータ通信は、当該無線通信システムにおけるサーバーからの設定により当該通信端末装置固有の通信タイミングに依存しない通信を可能とすることを特徴とする通信端末装置。 A communication terminal apparatus for a wireless communication system according to any one of claims 1 to 3 ,
The communication terminal device communication includes a timing control system communication associated with a control system process in which the transmission permission timing is set and a user data system communication associated with a user data process. A communication terminal apparatus that performs communication at a specific communication timing, and enables user data communication to be performed independent of communication timing specific to the communication terminal apparatus by setting from a server in the wireless communication system.
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