特開 2024-131281 アクセスポイント及び無線通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024131281

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】アクセスポイント及び無線通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 74/08 20240101AFI20240920BHJP

   H04W 28/16 20090101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

H04W74/08

H04W28/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023041457

(22)【出願日】2023-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】000208891

【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004222

【氏名又は名称】弁理士法人創光国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】大澤 昇

(72)【発明者】

【氏名】菅野 一生

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA42

5K067DD17

5K067DD24

5K067DD57

5K067EE02

5K067EE10

5K067EE16

5K067EE24

(57)【要約】

【課題】複数のアクセスポイントと通信端末とが通信する場合の処理の負荷を軽減する。
【解決手段】アクセスポイント２は、アクセスポイント２に割り当てられた主プリアンブルデータと、他のアクセスポイントに割り当てられた副プリアンブルデータと、を記憶する記憶部２３と、主プリアンブルデータを通信端末３に送信する端末側送信部２１１と、通信端末３から端末プリアンブルデータ及び通信端末３を識別するための端末識別情報を受信する端末側受信部２１２と、端末プリアンブルデータが、記憶部２３に記憶された主プリアンブルデータ又は副プリアンブルデータのいずれかに対応する場合に、端末識別情報を通信制御装置１に送信するようにネットワーク側送信部２２１を制御する制御部２４と、を有する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

通信制御装置及び通信端末と通信するアクセスポイントであって、
前記アクセスポイントに割り当てられた主プリアンブルデータと、他のアクセスポイントに割り当てられた副プリアンブルデータと、を記憶する記憶部と、
前記主プリアンブルデータを前記通信端末に送信する端末側送信部と、
前記通信端末から端末プリアンブルデータ及び前記通信端末を識別するための端末識別情報を受信する端末側受信部と、
前記端末プリアンブルデータが、前記記憶部に記憶された前記主プリアンブルデータ又は前記副プリアンブルデータのいずれかに対応する場合に、前記端末識別情報を前記通信制御装置に送信するようにネットワーク側送信部を制御する制御部と、
を有するアクセスポイント。

【請求項2】

前記ネットワーク側送信部は、前記端末識別情報とともに、前記端末プリアンブルデータを受信した時刻を示す時刻データと、を前記通信制御装置に送信する、
請求項１に記載のアクセスポイント。

【請求項3】

前記ネットワーク側送信部は、前記通信端末から受信した前記端末プリアンブルデータが前記主プリアンブルデータに対応する場合に、前記主プリアンブルデータに対応する前記端末プリアンブルデータを受信したことを示す通知データを前記通信制御装置に送信する、
請求項１に記載のアクセスポイント。

【請求項4】

前記制御部は、前記通信端末から受信した前記端末プリアンブルデータが、前記記憶部に記憶された前記主プリアンブルデータ又は前記副プリアンブルデータに対応する場合に、前記端末識別情報を前記記憶部に記憶させる、
請求項１に記載のアクセスポイント。

【請求項5】

前記制御部は、前記通信端末から受信した前記端末プリアンブルデータが、前記記憶部に記憶された前記主プリアンブルデータに対応する場合に、前記通信端末と通信リンクを確立する処理を実行するように前記端末側送信部を制御する、
請求項１に記載のアクセスポイント。

【請求項6】

前記制御部は、前記通信端末から受信した前記端末プリアンブルデータが、前記記憶部に記憶された前記副プリアンブルデータに対応する場合に、他のアクセスポイントが前記通信端末と通信リンクを確立する処理を実行する間に送受信されるデータを受信するように前記端末側受信部を制御する、
請求項１に記載のアクセスポイント。

【請求項7】

前記ネットワーク側送信部が前記端末識別情報を前記通信制御装置に送信した後に、前記通信端末にデータを送信するタイミングと周波数とを規定するスケジューリング情報を前記通信制御装置から受信するネットワーク側受信部をさらに有し、
前記制御部は、前記スケジューリング情報に基づいて前記通信端末にデータを送信するよう前記端末側送信部を制御する、
請求項１に記載のアクセスポイント。

【請求項8】

通信制御装置と、複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信する通信端末と、を備え、
前記複数のアクセスポイントのそれぞれは、
前記アクセスポイントに割り当てられた主プリアンブルデータと、他のアクセスポイントに割り当てられた副プリアンブルデータと、を記憶する記憶部と、
前記主プリアンブルデータを前記通信端末に送信する端末側送信部と、
前記通信端末から端末プリアンブルデータ及び前記通信端末を識別するための端末識別情報を受信する端末側受信部と、
前記端末プリアンブルデータが、前記記憶部に記憶された前記主プリアンブルデータ又は前記副プリアンブルデータのいずれかに対応する場合に、前記端末識別情報を前記通信制御装置に送信するようにネットワーク側送信部を制御する制御部と、
を有し、
前記通信端末は、
前記複数のアクセスポイントが送信する複数の前記主プリアンブルデータを受信する端末受信部と、
前記端末受信部が受信した複数の前記主プリアンブルデータのうち、いずれかに対応する前記端末プリアンブルデータを送信する端末送信部と、
を有する、無線通信システム。

【請求項9】

前記通信制御装置は、
前記複数のアクセスポイントそれぞれの前記ネットワーク側送信部から前記端末識別情報を受信したことに応じて、前記複数のアクセスポイントが前記通信端末とデータ通信をするためのスケジューリング情報を作成する情報作成部と、
前記スケジューリング情報を前記複数のアクセスポイントに送信する情報送信部と、
を有する、
請求項８に記載の無線通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクセスポイント及び無線通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、通信端末（ＵＥ）が複数のアクセスポイント（ＡＰ）とデータ通信をする技術が知られている。特許文献１には、通信端末がアクセスポイントとデータ通信するにあたって、アクセスポイントに通信端末を認識させるための制御情報の通知方法が開示されている。

【0003】

特許文献１には、複数のアクセスポイントに共通のセルＩＤとプリアンブルデータが設定されており複数のアクセスポイントが連携して動作するケースと、複数のアクセスポイントが連携していないケースとが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許公開２０１８／０２３５０１３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

複数のアクセスポイントが連携して動作する場合、１台の通信端末と通信するアクセスポイントの数が増加すると、複数のアクセスポイントが連携するための制御情報の送受信の負荷が大きくなってしまう。一方、複数のアクセスポイントが連携して動作しない場合、通信端末が複数のアクセスポイントそれぞれと無線通信リンクを確立する処理（例えば4 step RACH処理）が必要になるため、通信端末の負荷が大きくなってしまう。

【0006】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、複数のアクセスポイントと通信端末とが通信する場合の処理の負荷を軽減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様のアクセスポイントは、通信制御装置及び通信端末と通信するアクセスポイントであって、前記アクセスポイントに割り当てられた主プリアンブルデータと、他のアクセスポイントに割り当てられた副プリアンブルデータと、を記憶する記憶部と、前記主プリアンブルデータを前記通信端末に送信する端末側送信部と、前記通信端末から端末プリアンブルデータ及び前記通信端末を識別するための端末識別情報を受信する端末側受信部と、前記端末プリアンブルデータが、前記記憶部に記憶された前記主プリアンブルデータ又は前記副プリアンブルデータのいずれかに対応する場合に、前記端末識別情報を前記通信制御装置に送信するようにネットワーク側送信部を制御する制御部と、を有する。

【0008】

前記ネットワーク側送信部は、前記端末識別情報とともに、前記端末プリアンブルデータを受信した時刻を示す時刻データと、を前記通信制御装置に送信してもよい。

【0009】

前記ネットワーク側送信部は、前記通信端末から受信した前記端末プリアンブルデータが前記主プリアンブルデータに対応する場合に、前記主プリアンブルデータに対応する前記端末プリアンブルデータを受信したことを示す通知データを前記通信制御装置に送信してもよい。

【0010】

前記制御部は、前記通信端末から受信した前記端末プリアンブルデータが、前記記憶部に記憶された前記主プリアンブルデータ又は前記副プリアンブルデータに対応する場合に、前記端末識別情報を前記記憶部に記憶させてもよい。

【0011】

前記制御部は、前記通信端末から受信した前記端末プリアンブルデータが、前記記憶部に記憶された前記主プリアンブルデータに対応する場合に、前記通信端末と通信リンクを確立する処理を実行するように前記端末側送信部を制御してもよい。

【0012】

前記制御部は、前記通信端末から受信した前記端末プリアンブルデータが、前記記憶部に記憶された前記副プリアンブルデータに対応する場合に、他のアクセスポイントが前記通信端末と通信リンクを確立する処理を実行する間に送受信されるデータを受信するように前記端末側受信部を制御してもよい。

【0013】

前記アクセスポイントは、前記ネットワーク側送信部が前記端末識別情報を前記通信制御装置に送信した後に、前記通信端末にデータを送信するタイミングと周波数とを規定するスケジューリング情報を前記通信制御装置から受信するネットワーク側受信部をさらに有し、前記制御部は、前記スケジューリング情報に基づいて前記通信端末にデータを送信するよう前記端末側送信部を制御してもよい。

【0014】

本発明の第２の態様の無線通信システムは、通信制御装置と、複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信する通信端末と、を備え、前記複数のアクセスポイントのそれぞれは、前記アクセスポイントに割り当てられた主プリアンブルデータと、他のアクセスポイントに割り当てられた副プリアンブルデータと、を記憶する記憶部と、前記主プリアンブルデータを前記通信端末に送信する端末側送信部と、前記通信端末から端末プリアンブルデータ及び前記通信端末を識別するための端末識別情報を受信する端末側受信部と、前記端末プリアンブルデータが、前記記憶部に記憶された前記主プリアンブルデータ又は前記副プリアンブルデータのいずれかに対応する場合に、前記端末識別情報を前記通信制御装置に送信するようにネットワーク側送信部を制御する制御部と、を有し、前記通信端末は、前記複数のアクセスポイントが送信する複数の前記主プリアンブルデータを受信する端末受信部と、前記端末受信部が受信した複数の前記主プリアンブルデータのうち、いずれかに対応する前記端末プリアンブルデータを送信する端末送信部と、を有する。

【0015】

前記通信制御装置は、前記複数のアクセスポイントそれぞれの前記ネットワーク側送信部から前記端末識別情報を受信したことに応じて、前記複数のアクセスポイントが前記通信端末とデータ通信をするためのスケジューリング情報を作成する情報作成部と、前記スケジューリング情報を前記複数のアクセスポイントに送信する情報送信部と、を有してもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、複数のアクセスポイントと通信端末とが通信する場合の処理の負荷を軽減することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】無線通信システムＳの概要を説明するための図である。

【図2】無線通信システムＳの概要を説明するための図である。

【図3】無線通信システムＳの概要を説明するための図である。

【図4】無線通信システムＳの概要を説明するための図である。

【図5】通信制御装置１の構成を示す図である。

【図6】通信端末３の構成を示す図である。

【図7】アクセスポイント２の構成を示す図である。

【図8】アクセスポイント２における処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】無線通信システムＳにおける処理の流れを示すシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

［無線通信システムＳの概要］
図１から図４は、無線通信システムＳの概要を説明するための図である。無線通信システムＳは、通信制御装置１と、複数のアクセスポイント２と、複数の通信端末３と、を有する。無線通信システムＳは、通信端末３が、ネットワークを介して他の通信端末３と通信を可能にする移動体通信システムである。無線通信システムＳは、通信端末３が複数のアクセスポイント２とデータを送受信し、複数のアクセスポイント２が通信制御装置１とデータを送受信することにより、固定されたセルを構成することなく通信端末３のデータ通信を可能にするシステムである。

【0019】

通信制御装置１は、移動体通信システムを運営する事業者が管理するコンピュータであり、例えば５ＧにおけるＣＵ（Central Unit）である。通信制御装置１は、複数のアクセスポイント２との間でデータ送受信をするとともに、ネットワークを介して他の装置とも通信する。

【0020】

通信端末３は、移動可能な情報端末であり、例えばスマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、ＩｏＴ（Internet of Things）デバイスである。通信端末３は、複数のアクセスポイント２をＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）アンテナポートとして利用することにより、複数のアクセスポイント２を介して通信制御装置１との間でデータを送受信する。通信端末３が、複数のアクセスポイント２との無線通信リンクを確立することにより、当該複数のアクセスポイント２が含まれるクラスタが形成される。

【0021】

複数のアクセスポイント２は、通信制御装置１及び通信端末３と通信可能に構成されている。複数のアクセスポイント２は、例えば通信制御装置１と有線接続されているが、通信制御装置１と無線接続されていてもよい。

【0022】

複数のアクセスポイント２のそれぞれは、自身に設定された主プリアンブルデータ（Primary Preamble Data）を記憶しており、通信端末３との無線通信リンクを確立する際に、主プリアンブルデータを送信する。アクセスポイント２は、例えば報知信号の一例であるＳＳ／ＰＢＣＨ（Synchronization Signal / Physical Broadcast Channel）を用いて主プリアンブルデータを送信する。

【0023】

アクセスポイント２は、近傍の他のアクセスポイント２の主プリアンブルデータを、自身の副プリアンブルデータ（Secondary Preamble Data）として記憶している。アクセスポイント２は、例えば通信制御装置１から通知された他のアクセスポイント２の主プリアンブルデータを副プリアンブルデータとして記憶している。

【0024】

アクセスポイント２は、通信端末３が送信した端末プリアンブルデータが主プリアンブルデータ又は副プリアンブルデータのいずれかに対応しているか否かを判定し、端末プリアンブルデータが主プリアンブルデータに対応しているか副プリアンブルデータに対応しているかによって、その後の処理を切り替える。

【0025】

以下、図１から図４を参照しながら無線通信システムＳの概要を説明する。図１から図４においては、４台のアクセスポイント２と１台の通信端末３が示されているが、アクセスポイント２及び通信端末３の台数は任意である。

【0026】

図１において、アクセスポイント２－１の下に表示されている「Ｐ：１」は、アクセスポイント２－１が主プリアンブルデータとして、プリアンブルデータ１（以下、「ＰＲ１」と表すことがある）を記憶していることを示している。「Ｓ：２」は、アクセスポイント２－１が副プリアンブルデータとして、近傍のアクセスポイント２－２の主プリアンブルデータであるプリアンブルデータ２（以下、「ＰＲ２」と表すことがある）を記憶していることを示している。

【0027】

アクセスポイント２－２の下に表示されている「Ｐ：２」は、アクセスポイント２－２が主プリアンブルとして、ＰＲ２を記憶していることを示している。「Ｓ：１、３」は、アクセスポイント２－２が副プリアンブルデータとして、アクセスポイント２－２の近傍のアクセスポイント２－１の主プリアンブルデータであるＰＲ１と、アクセスポイント２－３の主プリアンブルデータであるプリアンブルデータ３（以下、「ＰＲ３」と表すことがある）とを記憶していることを示している。

【0028】

同様に、アクセスポイント２－３の下に表示されている「Ｐ：３」は、アクセスポイント２－３が主プリアンブルデータとして、ＰＲ３を記憶していることを示している。「Ｓ：２、４」は、アクセスポイント２－３が副プリアンブルデータとして、アクセスポイント２－３の近傍のアクセスポイント２－２の主プリアンブルデータであるＰＲ２と、アクセスポイント２－４の主プリアンブルデータであるプリアンブルデータ４（以下、「ＰＲ４」と表すことがある）とを記憶していることを示している。

【0029】

図１に示すように、まず、複数のアクセスポイント２は、クラスタが形成されていない状態において、記憶している主プリアンブルデータを含む報知信号を送信する。具体的には、アクセスポイント２－１～２－４は、それぞれＰＲ１～ＰＲ４を含む報知信号を送信する。通信端末３は、これらの報知信号を受信する。

【0030】

通信端末３は、受信した報知信号のうち、所定の条件を満たす報知信号を送信したアクセスポイント２を選択する。この所定の条件は、例えば最も受信信号レベルが高いことであるが、所定の条件はこれに限らず、複数の条件の組み合わせであってもよい。本例では、ＰＲ２が含まれる報知信号の受信信号レベルが最も高く、通信端末３がアクセスポイント２－２を選択したものとする。

【0031】

この場合、図２に示すように、通信端末３は、アクセスポイント２－２との間で無線通信リンクの確立処理を行うために、端末プリアンブルデータとしてＰＲ２を含む信号を送信する。端末プリアンブルデータは、通信端末３が送信するデータに含まれるプリアンブルデータである。無線通信リンクの確立処理は、例えば4 step RACH（Random Access Channel）処理であり、通信端末３は、4 step RACH処理におけるMsg 1として、ＰＲ２を含むMsg 1信号を送信する。Msg 1信号には、通信端末３を識別するための端末識別情報であるＵＥ－ＩＤが含まれている。

【0032】

複数のアクセスポイント２は、ＰＲ２を含む信号を受信し、自身が記憶している主プリアンブルデータ及び副プリアンブルデータと比較する。アクセスポイント２は、受信したＰＲ２が、自身が記憶している主プリアンブルデータ又は副プリアンブルデータのいずれかに対応する場合、受信したMsg 1信号に含まれていたＵＥ－ＩＤと、Msg 1信号を受信したタイミングを示す受信タイミングデータと、を通信制御装置１に送信する。

【0033】

受信したＰＲ２が、自身が記憶している主プリアンブルデータ又は副プリアンブルデータのいずれかに対応する場合とは、受信したＰＲ２が、自身が記憶している主プリアンブルデータ又は副プリアンブルデータのいずれかに基づいて作成されたということを特定できる場合であり、例えば、受信したＰＲ２が、主プリアンブルデータ又は副プリアンブルデータのいずれかと一致する場合である。アクセスポイント２は、受信したＰＲ２が、自身が記憶している主プリアンブルデータ又は副プリアンブルデータのいずれにも対応しない場合、ＵＥ－ＩＤ及び受信タイミングデータを通信制御装置１に送信せずに処理を終了する。

【0034】

図３に示す例においては、Msg 1信号に含まれているＰＲ２が自身の主プリアンブルデータに対応するアクセスポイント２－２と、Msg 1信号に含まれているＰＲ２が自身の副プリアンブルデータに対応するアクセスポイント２－１及びアクセスポイント２－３とが、通信制御装置１にＵＥ－ＩＤを送信している。アクセスポイント２がＵＥ－ＩＤを送信するタイミングは任意であるが、例えば、複数のアクセスポイント２は、通信端末３から端末プリアンブルデータを受信してから、アクセスポイント２－２と通信端末３との間での4 step RACH処理が完了するまでの間にＵＥ－ＩＤを送信する。

【0035】

複数のアクセスポイント２は、例えば、通信端末３が選択したアクセスポイント２－２が4 step RACH処理を完了すると予想されるタイミングでＵＥ－ＩＤを送信する。複数のアクセスポイント２は、アクセスポイント２－２が4 step RACH処理を実行している間にＵＥ－ＩＤを送信してもよく、4 step RACH処理で送受信されているデータを監視し、4 step RACH処理が完了したタイミングでＵＥ－ＩＤを送信してもよい。

【0036】

通信端末３から自身の主プリアンブルデータであるＰＲ２を受信したアクセスポイント２－２が、4 step RACH処理のMsg 2以降のやり取りをすることにより、アクセスポイント２－２と通信端末３との間での無線通信リンクが確立する。4 step RACH処理が完了すると、アクセスポイント２－２は、無線通信リンクが確立したことを通信制御装置１に通知する。アクセスポイント２－１及びアクセスポイント２－３は、アクセスポイント２－２と通信端末３との間で行われる4 step RACH処理を観測することにより、アクセスポイント２－２と通信端末３との間の無線通信リンクが確立したことを認識する。

【0037】

続いて、図４に示すように、通信制御装置１は、アクセスポイント２－２、並びにアクセスポイント２－２とほぼ同じタイミングで通信端末３からＵＥ－ＩＤを受信したアクセスポイント２－１及びアクセスポイント２－３の３台のアクセスポイント２が通信端末３とデータを送受信するために各アクセスポイント２に通知するスケジューリング情報を作成する。スケジューリング情報には、各アクセスポイント２に割り当てる周波数及び時刻（スロット）、並びにダウンロードリンクで使用するプリコーディングの係数等が含まれている。通信制御装置１は、アクセスポイント２－１、アクセスポイント２－２及びアクセスポイント２－３に対して、スケジューリング情報を通知する。アクセスポイント２－２は、通知されたスケジューリング情報を通信端末３に送信する。

【0038】

これ以降、複数のアクセスポイント２と通信端末３は、スケジューリング情報に基づいてデータ通信を開始する。具体的には、通信端末３は、アクセスポイント２－１、アクセスポイント２－２及びアクセスポイント２－３がデータを受信できる周波数及び時刻においてデータを送信し、アクセスポイント２－１、アクセスポイント２－２及びアクセスポイント２－３がデータを送信する周波数及び時刻においてデータを受信する。以下、通信制御装置１、アクセスポイント２及び通信端末３の構成及び動作を詳細に説明する。

【0039】

［通信制御装置１の構成］
図５は、通信制御装置１の構成を示す図である。通信制御装置１は、情報受信部１１と、情報送信部１２と、記憶部１３と、装置制御部１４と、を有する。

【0040】

情報受信部１１は、複数のアクセスポイント２から各種の情報を受信する。情報受信部１１は、例えば、複数のアクセスポイント２が通信対象となる通信端末３から受信したＵＥ－ＩＤを受信する。

【0041】

情報送信部１２は、複数のアクセスポイント２に対して各種の情報を送信する。情報送信部１２は、例えば、装置制御部１４が作成したスケジューリング情報を複数のアクセスポイント２に送信する。

【0042】

記憶部１３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶媒体を有する。記憶部１３は、装置制御部１４が実行するプログラムを記憶する。また、記憶部１３は、複数のアクセスポイント２のそれぞれに対応するスケジューリング情報を記憶する。

【0043】

装置制御部１４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を有しており、記憶部１３に記憶されたプログラムを実行することにより、通信制御装置１が実行する各種の機能を実現する。装置制御部１４は、例えば、複数のアクセスポイント２それぞれから情報受信部１１がＵＥ－ＩＤを受信したことに応じてスケジューリング情報を作成する情報作成部として機能する。

【0044】

［通信端末３の構成］
図６は、通信端末３の構成を示す図である。通信端末３は、端末受信部３１と、端末送信部３２と、記憶部３３と、端末制御部３４と、を有する。

【0045】

端末受信部３１は、複数のアクセスポイント２から各種の情報を受信する。端末受信部３１は、例えば、複数のアクセスポイント２が送信する主プリアンブルデータを受信する。

【0046】

端末送信部３２は、複数のアクセスポイント２に対して各種の情報を送信する。端末送信部３２は、例えば、端末受信部３１が受信した複数の主プリアンブルデータのうち、いずれかに対応する端末プリアンブルデータをＲＡＣＨ（Random Access Channel）を用いて送信する。具体的には、端末送信部３２は、例えば、端末制御部３４が複数のアクセスポイント２から選択したアクセスポイント２から受信した主プリアンブルデータに対応する端末プリアンブルデータを送信する。端末プリアンブルデータは、主プリアンブルデータと一致するデータであってもよく、所定の変換ルールに基づいて主プリアンブルデータを変換することにより作成されたデータであってもよい。

【0047】

記憶部３３は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶媒体を有する。記憶部３３は、端末制御部３４が実行するプログラムを記憶する。また、記憶部３３はＵＥ－ＩＤを記憶する。

【0048】

端末制御部３４は、例えばＣＰＵを有しており、記憶部３３に記憶されたプログラムを実行することにより、通信端末３が実行する各種の機能を実現する。端末制御部３４は、例えば、複数のアクセスポイント２それぞれから端末受信部３１が受信した信号のレベルに基づいて、１台のアクセスポイント２を選択する。端末制御部３４は、選択したアクセスポイント２から受信した主プリアンブルデータに対応する端末プリアンブルデータを作成し、作成した端末プリアンブルデータを端末送信部３２に送信させる。

【0049】

［アクセスポイント２の構成］
図７は、アクセスポイント２の構成を示す図である。アクセスポイント２は、端末側通信部２１と、ネットワーク側通信部２２（以下、「ＮＷ側通信部２２」という）と、記憶部２３と、制御部２４と、を有する。

【0050】

端末側通信部２１は、通信端末３とデータを送受信するための通信処理を実行するデバイスを含んでおり、端末側送信部２１１及び端末側受信部２１２を有する。端末側送信部２１１及び端末側受信部２１２は、制御部２４の制御に基づいて動作する。端末側送信部２１１及び端末側受信部２１２は、連携して動作することにより、通信端末３との間で4 step RACH処理を実行する。

【0051】

端末側送信部２１１は、例えば、記憶部２３に記憶された主プリアンブルデータを含む報知信号を送信する端末側送信部として機能する。アクセスポイント２が通信端末３との間で4 step RACH処理を行う場合、端末側送信部２１１はMsg 2信号及びMsg 4信号を通信端末３に送信する。また、端末側送信部２１１は、通信端末３との間での無線通信リンクが確立した後に、通信制御装置１が通信端末３に宛てて送信したデータを通信端末３に送信する。

【0052】

端末側受信部２１２は、通信端末３から各種のデータを受信する。端末側受信部２１２は、例えば、通信端末３から端末プリアンブルデータ及び通信端末３を識別するための端末識別情報を受信する。アクセスポイント２が通信端末３との間で4 step RACH処理を行う場合、端末側受信部２１２は、通信端末３が送信するMsg 1信号及びMsg 3信号を受信する。端末側受信部２１２は、通信端末３との間での無線通信リンクが確立した後に、通信端末３が通信制御装置１に宛てて送信したデータを受信し、受信したデータを制御部２４に通知する。

【0053】

ＮＷ側通信部２２は、通信制御装置１とデータを送受信するための通信処理を実行するデバイスを含んでおり、ネットワーク側送信部２２１（以下、「ＮＷ側送信部２２１」という）及びネットワーク側受信部２２２（以下、「ＮＷ側受信部２２２」という）を有する。ＮＷ側送信部２２１及びＮＷ側受信部２２２は、制御部２４の制御に基づいて動作する。

【0054】

ＮＷ側送信部２２１は、通信端末３から受信した端末プリアンブルデータが、記憶部２３に記憶された主プリアンブルデータ又は副プリアンブルデータのいずれかに対応する場合に、通信端末３のＵＥ－ＩＤと、端末プリアンブルデータを受信した時刻を示す時刻データと、を通信制御装置１に送信する。

【0055】

ＮＷ側送信部２２１は、通信端末３から受信した端末プリアンブルデータが主プリアンブルデータに対応する場合に、主プリアンブルデータに対応する端末プリアンブルデータを受信したことを示す通知データを通信制御装置１に送信してもよい。ＮＷ側送信部２２１は、通信端末３から受信した端末プリアンブルデータが副プリアンブルデータに対応する場合に、副プリアンブルデータに対応する端末プリアンブルデータを受信したことを示す通知データを通信制御装置１に送信してもよい。アクセスポイント２と通信端末３との間の無線通信リンクが確立した後、ＮＷ側送信部２２１は、通信端末３から受信した通信制御装置１宛てのデータを通信制御装置１に送信する。

【0056】

ＮＷ側受信部２２２は通信制御装置１から送信されたデータを受信する。ＮＷ側受信部２２２は、例えば、通信制御装置１から、通信端末３にデータを送信するタイミングと周波数とを規定するスケジューリング情報を受信する。ＮＷ側受信部２２２は、受信したスケジューリング情報を制御部２４に通知する。ＮＷ側受信部２２２は、受信したスケジューリング情報を記憶部２３に記憶させてもよい。

【0057】

記憶部２３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶媒体を有する。記憶部２３は、制御部２４が実行するプログラムを記憶する。また、記憶部２３は、アクセスポイント２に割り当てられた主プリアンブルデータと、他のアクセスポイント２に割り当てられた副プリアンブルデータと、を記憶する。さらに、記憶部２３は、アクセスポイント２が通信制御装置１と通信端末３との間で送受信されるデータを中継するために使用される各種のデータを記憶する。

【0058】

制御部２４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する。制御部２４は、記憶部２３に記憶されたプログラムを実行することにより、通信端末３との間で無線通信リンクを確立し、通信制御装置１と通信端末３との間で送受信されるデータを中継するための各種の処理を実行する。

【0059】

制御部２４は、端末側送信部２１１、端末側受信部２１２、ＮＷ側送信部２２１及びＮＷ側受信部２２２の動作を制御する。制御部２４は、例えば、記憶部２３に記憶された主プリアンブルデータを端末側送信部２１１に通知し、主プリアンブルデータを含む報知信号を送信するように端末側送信部２１１を制御する。また、制御部２４は、通信端末３から受信した端末プリアンブルデータが、記憶部２３に記憶された主プリアンブルデータ又は副プリアンブルデータのいずれかに対応する場合に、ＵＥ－ＩＤを通信制御装置１に送信するようにＮＷ側送信部２２１を制御する。

【0060】

制御部２４は、通信端末３から受信した端末プリアンブルデータが、記憶部２３に記憶された主プリアンブルデータ又は副プリアンブルデータに対応する場合に、通信端末３を識別するための端末識別情報であるＵＥ－ＩＤを記憶部２３に記憶させてもよい。

【0061】

制御部２４は、通信端末３から受信した端末プリアンブルデータが、記憶部２３に記憶された主プリアンブルデータに対応する場合に、通信端末３と無線通信リンクを確立する処理を実行するように端末側送信部２１１を制御する。制御部２４は、通信端末３から受信した端末プリアンブルデータが、記憶部２３に記憶された副プリアンブルデータに対応する場合に、他のアクセスポイント２が通信端末３と無線通信リンクを確立する処理を実行する間に送受信されるデータを受信するように端末側受信部２１２を制御する。

【0062】

制御部２４は、ＮＷ側受信部２２２が通信制御装置１から受信したスケジューリング情報に基づいて通信端末３にデータを送信するよう端末側送信部２１１を制御する。制御部２４は、当該スケジューリング情報に基づいて通信端末３からデータを受信するよう端末側受信部２１２を制御する。制御部２４は、例えば、スケジューリング情報に含まれているＵＥ－ＩＤが、記憶部２３に記憶されたＵＥ－ＩＤに対応する場合に、スケジューリング情報に含まれている周波数及び時刻に基づいて通信端末３との間でデータを送受信するように端末側送信部２１１及び端末側受信部２１２を制御する。

【0063】

［アクセスポイント２における処理の流れ］
図８は、アクセスポイント２における処理の流れを示すフローチャートである。図８に示すフローチャートは、通信端末３がアクセスポイント２と接続されていない状態から開始している。

【0064】

制御部２４は、記憶部２３に記憶された主プリアンブルデータを含む報知信号を送信するよう端末側送信部２１１を制御する（Ｓ１）。制御部２４は、例えば定期的に報知信号を端末側送信部２１１に送信させる。その後、制御部２４は、端末側受信部２１２が、主プリアンブルデータを通信端末３から受信したか否かを判定する（Ｓ２）。具体的には、制御部２４は、通信端末３から端末側受信部２１２が受信した端末プリアンブルデータが、端末側送信部２１１が送信した主プリアンブルデータに対応するか否かを判定する。

【0065】

制御部２４は、端末側受信部２１２が、端末側送信部２１１が送信した主プリアンブルデータを通信端末３から受信した場合（Ｓ２においてＹＥＳ）、主プリアンブルデータに対応する端末プリアンブルデータを送信したアクセスポイント２のＵＥ－ＩＤを記憶部２３に記憶させる（Ｓ３）。制御部２４は、当該ＵＥ－ＩＤと、ＵＥ－ＩＤを受信した時刻とを通信制御装置１に送信する（Ｓ４）。

【0066】

また、制御部２４は、通信端末３との間で無線通信リンクの確立処理を実行する（Ｓ５）。具体的には、制御部２４は、通信端末３との間で4 step RACH処理を実行する。制御部２４は無線通信リンクの確立処理が完了すると、接続完了通知を通信制御装置１に送信する（Ｓ６）。なお、制御部２４は、無線通信リンクの確立処理を実行した後に、Ｓ４のＵＥ－ＩＤと受信時刻の送信処理を実行してもよい。

【0067】

Ｓ２において、主プリアンブルデータを通信端末３から受信していないと制御部２４が判定した場合（Ｓ２においてＮＯ）、制御部２４は、副プリアンブルデータを通信端末３から受信したか否かを判定する（Ｓ７）。具体的には、制御部２４は、通信端末３から端末側受信部２１２が受信した端末プリアンブルデータが、記憶部２３に記憶された副プリアンブルデータに対応するか否かを判定する。

【0068】

制御部２４は、端末側受信部２１２が、記憶部２３に記憶された副プリアンブルデータを通信端末３から受信した場合（Ｓ７においてＹＥＳ）、副プリアンブルデータに対応する端末プリアンブルデータを送信したアクセスポイント２のＵＥ－ＩＤを記憶部２３に記憶させる（Ｓ８）。制御部２４は、当該ＵＥ－ＩＤと、ＵＥ－ＩＤを受信した時刻とを通信制御装置１に送信する（Ｓ９）。

【0069】

その後、制御部２４は、Ｓ６又はＳ９の処理の後、ＮＷ側受信部２２２を介してスケジューリング情報を通信制御装置１から受信する（Ｓ１０）。制御部２４は、スケジューリング情報に含まれる周波数及びタイミングに基づいて通信端末３との間でデータを送受信する（Ｓ１１）。制御部２４は、例えば通信制御装置１又は通信端末３から通信を終了するための制御信号を受信するまでの間（Ｓ１２においてＮＯ）、通信端末３とデータを送受信する。

【0070】

［無線通信システムＳにおける処理の流れ］
図９は、無線通信システムＳにおける処理の流れを示すシーケンス図である。図９において、「ＣＰＵ」は通信制御装置１、「ＡＰ」はアクセスポイント２、「ＵＥ」は通信端末３を表している。図９に示す処理は、通信端末３がアクセスポイント２と接続されていない状態から開始している。

【0071】

複数のアクセスポイント２のそれぞれは、自身の記憶部２３に記憶されている主プリンブルデータを含む報知信号を定期的に送信する。通信端末３は、複数のアクセスポイント２が送信した主プリアンブルデータを受信した場合に、所定の条件に基づいて１台のアクセスポイント２を選択する。通信端末３は、例えば、報知信号の受信レベルが最大のアクセスポイント２（すなわち伝送路損失量が最小のアクセスポイント２）を選択する。図９においては、通信端末３がアクセスポイント２－２を選択している。

【0072】

通信端末３は、選択したアクセスポイント２－２が送信した主プリアンブルデータであるＰＲ２を端末プリアンブルデータとして送信する。複数のアクセスポイント２は、当該端末プリアンブルデータを受信する。

【0073】

複数のアクセスポイント２のうちアクセスポイント２－２は、端末プリアンブルデータが、記憶部２３に記憶されている主プリアンブルデータに対応するので、通信端末３のＵＥ－ＩＤを通信制御装置１に送信する。アクセスポイント２－１及びアクセスポイント２－３は、端末プリアンブルデータが、記憶部２３に記憶されている副プリアンブルデータに対応するので、通信端末３のＵＥ－ＩＤを通信制御装置１に送信する。アクセスポイント２－４は、端末プリアンブルデータが、記憶部２３に記憶されている主プリアンブルデータ及び副プリアンブルデータの何れにも対応しないので、通信端末３のＵＥ－ＩＤを通信制御装置１に送信しない。

【0074】

アクセスポイント２－２は、通信端末３との間で無線リンクの確立処理である4 step RACH処理を実行する。アクセスポイント２－２は、4 step RACH処理が完了すると、接続完了通知を通信制御装置１に送信する。その後、通信制御装置１は、スケジューリング情報を作成し、ＵＥ－ＩＤを送信したアクセスポイント２－１、アクセスポイント２－２及びアクセスポイント２－３にスケジューリング情報を送信する。これにより、通信端末３は、アクセスポイント２－１、アクセスポイント２－２及びアクセスポイント２－３を介して通信制御装置１との間でデータの送受信が行うことができる。

【0075】

［アクセスポイント２による効果］
以上説明したように、本実施形態に係るアクセスポイント２は、記憶部２３に記憶された主プリアンブルデータを含む報知信号を送信し、通信端末３から受信した端末プリアンブルデータが、記憶部２３に記憶された主プリアンブルデータ又は副プリアンブルデータのいずれかに対応する場合に、当該端末プリアンブルデータを送信した通信端末３のＵＥ－ＩＤを通信制御装置１に送信することによりクラスタを形成する。また、アクセスポイント２は、端末プリアンブルデータが主プリアンブルデータに対応している場合に、通信端末３との間で無線通信リンクを確立する処理を実行する。アクセスポイント２がこのように構成されていることで、複数のアクセスポイント２と通信端末３とが通信する際の処理の負荷が増大することを抑制しつつ、通信端末３が複数のアクセスポイント２と通信することが可能になる。

【0076】

なお、本発明により、国連が主導する持続可能な開発目標（SDGs）の目標９「産業と技術革新の基盤をつくろう」に貢献することが可能となる。

【0077】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0078】

１ 通信制御装置
２ アクセスポイント
３ 通信端末
１１ 情報受信部
１２ 情報送信部
１３ 記憶部
１４ 装置制御部
２１ 端末側通信部
２２ ネットワーク側通信部
２３ 記憶部
２４ 制御部
３１ 端末受信部
３２ 端末送信部
３３ 記憶部
３４ 端末制御部
２１１ 端末側送信部
２１２ 端末側受信部
２２１ ネットワーク側送信部
２２２ ネットワーク側受信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】