特許 7709536 ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、通信システム及び通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-07-08

(45)【発行日】2025-07-16

(54)【発明の名称】ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、通信システム及び通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 76/50 20180101AFI20250709BHJP

   H04W 76/15 20180101ALI20250709BHJP

   H04W 48/20 20090101ALI20250709BHJP

   H04W 4/00 20180101ALI20250709BHJP

   H04W 28/26 20090101ALI20250709BHJP

【ＦＩ】

H04W76/50

H04W76/15

H04W48/20

H04W4/00 110

H04W28/26

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023546742

(86)(22)【出願日】2022-03-03

(86)【国際出願番号】 JP2022009022

(87)【国際公開番号】W WO2023037586

(87)【国際公開日】2023-03-16

【審査請求日】2024-02-19

(31)【優先権主張番号】P 2021145877

(32)【優先日】2021-09-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147304

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 知哉

(74)【代理人】

【識別番号】100148493

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 浩二

(72)【発明者】

【氏名】金森 耕一

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 重人

(72)【発明者】

【氏名】新明 秀章

(72)【発明者】

【氏名】飯島 賢一

(72)【発明者】

【氏名】山本 誠

【審査官】青木 健

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２０４２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／００３８８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１９－５３７３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００５７５８８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

Ｈ０４Ｂ ７／２４ － ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

データを第１基地局に送信可能な通信部と、
前記通信部によるデータの送信を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記データが特定のデータであるか否かを判定し、前記データが特定のデータであると判定した場合、前記通信部から前記第１基地局とは異なる第２基地局に前記特定のデータを送信し、
前記制御部は、前記第１基地局との通信接続が確立されたときに、予め前記第２基地局の通信リソースを取得する、
ＵＥ（User Equipment）。

【請求項2】

前記制御部は、前記データが特定のデータでないと判定した場合、前記通信部から前記第１基地局に前記データを送信する、請求項１に記載のＵＥ。

【請求項3】

前記特定のデータは、緊急性又は重要性が高いデータとして予め定められたデータである、請求項１又は２に記載のＵＥ。

【請求項4】

前記第１基地局と前記第２基地局との間で、記憶されるデータが同期されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のＵＥ。

【請求項5】

前記ＵＥは、前記第１基地局との通信接続が確立されたときに、前記第２基地局との通信接続を確立することなく、予め前記第２基地局の通信リソースを取得する、請求項１から４のいずれか一項に記載のＵＥ。

【請求項6】

第１基地局と、
前記第１基地局とは異なる第２基地局と、
データを前記第１基地局に送信可能なＵＥ（User Equipment）と、
を備え、
前記ＵＥは、前記データが特定のデータであるか否かを判定し、前記データが特定のデータであると判定した場合、前記第２基地局に前記特定のデータを送信し、
前記ＵＥは、前記第１基地局との通信接続が確立されたときに、予め前記第２基地局の通信リソースを取得する、
通信システム。

【請求項7】

データを第１基地局に送信可能なＵＥ（User Equipment）が実行する通信方法であって、
前記データが特定のデータであるか否かを判定するステップと、
前記データが特定のデータであると判定した場合に、前記特定のデータを前記第１基地局とは異なる第２基地局に送信するステップと、
前記第１基地局との通信接続が確立されたときに、予め前記第２基地局の通信リソースを取得するステップと、
を含む、通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＵＥ（User Equipment）、通信システム及び通信方法に関する。本願は、２０２１年９月８日に日本で出願された特願２０２１－１４５８７７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

従来、基地局と移動局とを備える通信システムにおいて、ＱｏＳ（Quality of Service）すなわち通信の品質を向上させる技術が探求されてきた。例えば、特許文献１には、第１の基地局と移動局との間で通信されるパケットのＱｏＳが確保されていない場合、第１の基地局が第２の基地局に対してリソースの使用を抑制するように要求する発明が開示されている。この構成により、特許文献１に開示された発明は、第２の基地局のリソース使用による移動局への干渉を低減させることによって、システム全体のＱｏＳを向上させたり、リソースを有効利用したりしようとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－１９９１４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された発明では、ＱｏＳの向上やリソースの有効利用を図るために所定の判定手順を実行する必要があるが、この判定手順は時間を要する場合がある。そのため、例えば緊急時など、時間を要するこの判定手順を実行することが適切でない場合がある。

【0005】

また、特許文献１に開示された発明は、システム全体のＱｏＳの向上やリソースの有効利用を図るものであるが、システムにおける移動局が増加すると、通信の輻輳が発生し、その結果、通信が不安定になりうる。しかしながら、通信されるデータの内容によっては、迅速に又は確実に通信が行われることが求められる。例えば、緊急性又は重要性が高いデータは、迅速に又は確実に通信が行われることが求められる。

【0006】

本開示は、上述の問題に鑑みてなされたものである。本開示の目的は、通信の到達時間を短縮するとともに、通信の安定性又は確実性を向上可能なＵＥ（User Equipment）、通信システム及び通信方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一形態のＵＥ（User Equipment）は、データを第１基地局に送信可能な通信部と、前記通信部によるデータの送信を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記データが特定のデータであるか否かを判定し、前記データが特定のデータであると判定した場合、前記通信部から前記第１基地局とは異なる第２基地局に前記特定のデータを送信する。

【0008】

本開示の一形態の通信システムは、第１基地局と、前記第１基地局とは異なる第２基地局と、データを前記第１基地局に送信可能なＵＥ（User Equipment）と、を備え、前記ＵＥは、前記データが特定のデータであるか否かを判定し、前記データが特定のデータであると判定した場合、前記第２基地局に前記特定のデータを送信する。

【0009】

本開示の一形態の通信方法は、データを第１基地局に送信可能なＵＥ（User Equipment）が実行する通信方法であって、前記データが特定のデータであるか否かを判定するステップと、前記データが特定のデータであると判定した場合に、前記特定のデータを前記第１基地局とは異なる第２基地局に送信するステップと、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係る通信システムの概略構成を示す図である。

【図2】図１の通信システムの構成の一例を示す機能ブロック図である。

【図3】図２の通信システムによる処理の一例を示すシーケンス図である。

【図4】図２のＵＥが実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図5】従来の通信システムによる処理の一例を示すシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面において、同一又は同等の構成要素には同一の符号を付し、同一又は同等の構成要素に関する説明が重複する場合は適宜省略する。

【0012】

図１は、一実施形態に係る通信システム１の概略構成を示す図である。図１に示すように、通信システム１は、第１基地局１０と、第２基地局２０と、複数のＵＥ（User Equipment）３０とを備える。

【0013】

第１基地局１０及び第２基地局２０は、所定の無線通信方式による通信ネットワークを提供する。所定の無線通信方式は、第５世代移動通信システム（５Ｇシステム）を用いた通信方式であってよい。ただし、所定の無線通信方式は、５Ｇシステムを用いた通信方式に限られず、他の無線通信方式であってもよい。

【0014】

第１基地局１０と第２基地局２０とは、互いに情報通信可能に構成されている。本実施形態では、第１基地局１０と第２基地局２０との間で、記憶されるデータが同期されている。第１基地局１０と第２基地局２０との間で同期されるデータは、無線通信に必要なデータであってよい。無線通信に必要なデータは、例えば、ＵＥ３０に関する情報、並びに、通信制御を実行するために必要となる、制御情報、時間、チャネル情報及び周波数情報を含んでよい。例えば、第１基地局１０と第２基地局２０とは、定期的に、不定期的に、又は、常時、互いにデータの送受信を行うことによって、記憶するデータを同期することができる。第１基地局１０と第２基地局２０とは、データを同期することにより、同一の処理を実行可能、又は協調した処理を実行可能である。なお、ここでは、通信システム１が、第１基地局１０及び第２基地局２０という２台の基地局を備えるとして説明したが、通信システム１が備える基地局は２台に限られない。通信システム１は、３台以上の基地局を備えていてもよい。この場合、本実施形態で説明する第１基地局１０及び第２基地局２０により実行される処理が、当該３台以上の基地局により実行されてよい。

【0015】

本実施形態において、第１基地局１０及び第２基地局２０は、複数のＵＥ３０と情報通信可能に接続される。複数のＵＥ３０のそれぞれは、上り通信のデータを送信する場合、当該上り通信のデータが、特定のデータであるか否かを判定する。特定のデータの詳細については、後述する。

【0016】

本実施形態において、ＵＥ３０は、上り通信のデータが通常のデータである場合、当該上り通信のデータを第１基地局１０に送信する。つまり、通常のデータの送受信を行う際は、第１基地局１０とＵＥ３０との間で情報通信が行われる。ここで、通常のデータは、特定のデータ以外のデータである。

【0017】

本実施形態において、複数のＵＥ３０は、第２基地局２０との間で、通常のデータの送受信を実行しない。すなわち、第２基地局２０は、複数のＵＥ３０と情報通信可能に接続されているものの、通常時はデータの送受信を実行しない。ＵＥ３０は、特定のデータを送信する場合、第２基地局２０に送信する。つまり、特定のデータの送受信を行う際は、第２基地局２０とＵＥ３０との間で情報通信が行われる。

【0018】

本実施形態において、第２基地局２０は、複数のＵＥ３０から特定のデータのみを受信するように構成された、専用の基地局である。従って、第２基地局２０は、通常のデータの送受信は実行しない。

【0019】

第１基地局１０及び第２基地局２０は、例えばＵＥ３０からデータを受信すると、受信したデータを、不図示の情報処理装置に送信してよい。情報処理装置は、受信したデータに基づく処理を実行する。情報処理装置は、例えばサーバ装置により構成されていてよい。情報処理装置は、例えばクラウドに設けられた仮想サーバ装置により構成されていてもよい。情報処理装置は、マルチアクセスエッジコンピューティング（ＭＥＣ）を利用して構成されていてもよい。

【0020】

ＵＥ３０は、端末装置である。ＵＥ３０は、基地局とデータの無線通信を実行可能な任意の装置により構成することができる。図１には、ＵＥ３０の一例として、スマートフォンなどの携帯端末装置３０ａ、車両に備えられる車載装置３０ｂ、監視カメラなどの撮像装置３０ｃ、及び、製品の製造などに用いられるロボット装置３０ｄが、模式的に図示されている。ただし、ここで示した４台の装置は、ＵＥ３０の一例を示したに過ぎない。ＵＥ３０は、他の任意の装置により構成されていてよい。また、図１では、ＵＥ３０の例として、携帯端末装置３０ａ、車載装置３０ｂ、撮像装置３０ｃ及びロボット装置３０ｄという４台の装置が図示されているが、通信システム１が備えるＵＥ３０の台数は、４台に限られない。通信システム１は、１台以上のＵＥ３０を備えていればよい。

【0021】

図２は、図１の通信システム１の構成の一例を示す機能ブロック図である。ただし、図２では、図１に示した、携帯端末装置３０ａ、車載装置３０ｂ、撮像装置３０ｃ及びロボット装置３０ｄをまとめて、ＵＥ３０として図示している。

【0022】

図２に示すように、第１基地局１０は、機能部として、第１制御部１１と、第１記憶部１２と、第１通信部１３と、を備える。

【0023】

第１制御部１１は、第１基地局１０の各機能部をはじめとして、第１基地局１０の全体を制御及び管理する。第１制御部１１は、少なくとも１つのプロセッサを含んで構成される。第１制御部１１は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ又は各機能の処理に特化した専用のプロセッサで構成される。

【0024】

第１制御部１１は、ＵＥ３０と第１基地局１０との間で新たに通信接続が確立した場合、当該新たに通信接続が確立されたＵＥ３０に対して、特定のデータは、第２基地局２０に送信するように指示するメッセージ（以下、単に「ＭＳＧＥ」ともいう）を送信する。ＭＳＧＥは、第２基地局２０を一意に特定する情報を含んでいてよい。ＭＳＧＥが第２基地局２０を一意に特定する情報を含むことにより、ＭＳＧＥを受信したＵＥ３０は、特定のデータの送信先である第２基地局２０を認識することができる。第１制御部１１は、第１基地局１０と通信接続が確立されたＵＥ３０とのデータの無線通信を制御する。また、第１制御部１１は、第１基地局１０と第２基地局２０との間でデータを同期させる処理を実行する。

【0025】

第１記憶部１２は、プログラム及びデータを記憶可能な記憶媒体である。第１記憶部１２は、例えば半導体メモリ又は磁気メモリなどで構成することができる。第１記憶部１２は、例えば第１基地局１０を動作させるためのプログラムなどを記憶してよい。また、基地局記憶部１２は、例えば、ＭＳＧＥに含める、第２基地局２０を一意に特定する情報を記憶していてもよい。

【0026】

第１通信部１３は、アンテナを介して、無線通信によりデータ（無線信号）を送受信する。当該無線信号は、ＵＥ３０とのデータ通信に用いられる。データの送受信により、第１基地局１０とＵＥ３０とのデータ通信が実行される。第１通信部１３で受信されたデータは、第１制御部１１により所定の処理が実行される。所定の処理は、例えばＡＤ変換及びフーリエ変換などを含む公知の処理である。また、第１通信部１３は、第１制御部１１により生成された無線信号をアンテナから送信する。

【0027】

図２に示すように、第２基地局２０は、機能部として、第２制御部２１と、第２記憶部２２と、第２通信部２３と、を備える。第２基地局２０は、第１基地局１０とは異なる基地局である。

【0028】

第２制御部２１は、第２基地局２０の各機能部をはじめとして、第２基地局２０の全体を制御及び管理する。第２制御部２１は、少なくとも１つのプロセッサを含んで構成される。第２制御部２１は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵなどのプロセッサ又は各機能の処理に特化した専用のプロセッサで構成される。

【0029】

第２制御部２１は、ＵＥ３０と第１基地局１０との間で新たに通信接続が確立した場合、当該新たに通信接続が確立されたＵＥ３０に対して、通信リソース（例えば周波数帯域）を割り当ててよい。また、第２制御部２１は、当該新たに通信接続が確立されたＵＥ３０に対して、ＵＥ３０から第２基地局２０への上り通信を許可するＵＬグラントを、予め送信してよい。新たに通信接続が確立されたＵＥ３０は、第２基地局２０からＵＬグラントを受信することにより、第２基地局２０に対してデータを通信することが可能になる。

【0030】

第２記憶部２２は、プログラム及びデータを記憶可能な記憶媒体である。第２記憶部２２は、例えば半導体メモリ又は磁気メモリなどで構成することができる。第２記憶部２２は、例えば第２基地局２０を動作させるためのプログラムなどを記憶してよい。

【0031】

第２通信部２３は、アンテナを介して、無線通信によりデータを送受信する。当該無線信号は、ＵＥ３０とのデータ通信に用いられる。データの送受信により、第２基地局２０とＵＥ３０とのデータ通信が実行される。第２通信部２３で受信されたデータは、第２制御部２１により所定の処理が実行される。所定の処理は、例えばＡＤ変換及びフーリエ変換などを含む公知の処理である。また、第２通信部２３は、第１制御部１１により生成された無線信号をアンテナから送信する。

【0032】

図２に示すように、ＵＥ３０は、機能部として、ＵＥ制御部３１と、ＵＥ記憶部３２と、ＵＥ通信部３３と、表示部３４と、入力部３５と、を備える。

【0033】

ＵＥ制御部３１は、ＵＥ３０の各機能部をはじめとして、ＵＥ３０の全体を制御及び管理する。ＵＥ制御部３１は、少なくとも１つのプロセッサを含んで構成される。ＵＥ制御部３１は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵなどのプロセッサ又は各機能の処理に特化した専用のプロセッサで構成される。

【0034】

ＵＥ制御部３１は、基地局に送信しようとするデータが、特定のデータであるか否かを判定する。ここで、特定のデータは、迅速に又は確実に基地局に送信されるべきデータである。例えば、特定のデータは、緊急性又は重要性が高いデータとして予め定められたデータである。緊急性又は重要性が高いデータとして認識されるべきデータに関する情報は、例えば、予め定められ、後述するＵＥ記憶部３２に予め記憶されている。具体的には、例えば、ＵＥ３０の少なくとも一部に異常（例えば故障）が発生したことを示すデータが、緊急性又は重要性が高いデータとして、予め定められている。あるいは、ＵＥ３０が携帯端末装置３０ａである場合、警察や消防への緊急通話が、緊急性又は重要性が高いデータとして、予め定められている。ＵＥ３０が撮像装置３０ｃである場合、撮像された画像に不審者が映りこんでいることを示すデータなどが、緊急性又は重要性が高いデータとして、予め定められている。ＵＥ３０がロボット装置３０ｄである場合、異物が挟まったことを示すデータや、ロボット装置３０ｄが緊急停止したことを示すデータなどが、緊急性又は重要性が高いデータとして、予め定められている。

【0035】

ＵＥ制御部３１は、例えば、ＵＥ記憶部３２を参照することによって、基地局に送信しようとするデータが、特定のデータであるか否かを判定してよい。具体的には、ＵＥ制御部３１は、基地局に送信しようとするデータが、ＵＥ記憶部３２に予め記憶された、緊急性又は重要性が高いデータに該当するか否かを判定する。ＵＥ制御部３１は、基地局に送信しようとするデータが、ＵＥ記憶部３２に予め記憶された、緊急性又は重要性が高いデータに該当すると判定した場合、当該データを、特定のデータであると判定する。反対に、ＵＥ制御部３１は、基地局に送信しようとするデータが、ＵＥ記憶部３２に予め記憶された、緊急性又は重要性が高いデータに該当しないと判定した場合、当該データを、特定のデータでない、つまり通常のデータであると判定する。

【0036】

ＵＥ制御部３１は、上述した方法以外の方法によって、基地局に送信しようとするデータが、特定のデータであるか否かを判定してもよい。例えば、ＵＥ制御部３１は、ＵＥ記憶部３２に記憶されたアルゴリズムに従って、データが特定のデータであるか否かを判定してもよい。あるいは、例えば、ＵＥ制御部３１は、後述する入力部３５への入力に基づいて、データが特定のデータであるか否かを判定してもよい。具体的には、ＵＥ制御部３１は、ユーザが入力部３５を用いて特定のデータとして指定（入力）したデータを、特定のデータであると判定してよい。

【0037】

ＵＥ制御部３１は、ＵＥ通信部３３による基地局とのデータの送受信を制御する。具体的には、ＵＥ制御部３１は、データが特定のデータであると判定した場合を除き、通常時は、データ（通常のデータ）をＵＥ通信部３３から第１基地局１０に送信する。ＵＥ制御部３１は、データが特定のデータであると判定した場合、当該特定のデータを、ＵＥ通信部３３から第２基地局２０に送信する。

【0038】

ＵＥ記憶部３２は、プログラム及びデータを記憶可能な記憶媒体である。ＵＥ記憶部３２は、例えば半導体メモリ又は磁気メモリなどで構成することができる。ＵＥ記憶部３２は、例えばＵＥ３０を動作させるためのプログラムなどを記憶してよい。

【0039】

ＵＥ記憶部３２は、例えば、特定のデータとして判定されるべき、緊急性又は重要性が高いデータに関する情報を記憶する。ＵＥ記憶部３２は、例えば、データが特定のデータであるか否かをＵＥ制御部３１が判定するために用いるアルゴリズムを記憶していてもよい。

【0040】

ＵＥ通信部３３は、アンテナを介して、無線通信によるデータを送受信する。データの送受信により、第１基地局１０又は第２基地局２０とＵＥ３０とのデータ通信が実行される。本実施形態では、ＵＥ通信部３３は、第１基地局１０及び第２基地局２０にデータを送信可能である。また、ＵＥ通信部３３で受信されたデータは、ＵＥ制御部３１により所定の処理が実行される。所定の処理は、例えばＡＤ変換及びフーリエ変換などを含む公知の処理である。また、ＵＥ通信部３３は、ＵＥ制御部３１により生成された、データの無線信号をアンテナから送信する。

【0041】

表示部３４は、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬパネル（Organic Electro-Luminescence Panel）、又は無機ＥＬパネル（Inorganic Electro-Luminescence panel）などの表示デバイスを備える。表示部３４は、文字、画像、記号又は図形等を表示する。表示部３４は、表示機能のみならず、タッチスクリーンの機能も含むタッチスクリーンディスプレイで構成されてもよい。この場合、タッチスクリーンは、ＵＥ３０のユーザの指又はスタイラスペン等の接触を検出する。

【0042】

入力部３５は、ＵＥ３０のユーザからの操作入力を受け付ける。入力部３５は、例えば操作ボタン（操作キー）により構成される。入力部３５をタッチスクリーンにより構成し、表示部３４である表示デバイスの一部にユーザからの操作入力を受け付ける入力領域を表示して、ユーザによるタッチ操作入力を受け付けてもよい。入力部３５は、例えば、ユーザから、特定のデータを指定するための操作入力を受け付けてもよい。この場合、ユーザの操作入力によって指定されたデータが、特定のデータとして認識され、処理が実行される。ユーザは、例えば緊急性又は重要性が高いデータをＵＥ３０に入力して、ＵＥ３０から送信させる操作を行う場合に、当該データを特定のデータとして指定する操作入力を行うことができる。

【0043】

ＵＥ３０は、図２を参照して説明した機能部に加え、特定の機能を発揮するために必要な機能部を適宜備えていてよい。例えば、ＵＥ３０が撮像装置３０ｃである場合、撮像装置３０ｃは、画像を撮像するための撮像部を備えていてよい。例えば、ＵＥ３０がロボット装置３０ｄである場合、ロボット装置３０ｄは、製品を製造するための機構や、製造過程で異常を検出するためのセンサなどを備えていてよい。ＵＥ３０は、ここで示した例に限られず、用途などに応じて適宜の機能部を備えていてよい。

【0044】

次に、通信システムによる処理の例について説明する。まずは、本開示に係る通信システム１との比較のために、従来の通信システムによる処理の例について説明する。図５は、従来の通信システムによる処理の一例を示すシーケンス図である。図５に示すシーケンスは、本実施形態と異なり、ＵＥ３０と第１基地局１０との間でのみ通信が実行される場合の処理を示す。つまり、図５に示す例では、第２基地局２０が存在しない。

【0045】

まず、第１基地局１０とＵＥ３０との間で通信接続が確立される（ステップＳ４１）。

【0046】

第１基地局１０とＵＥ３０との間で通信接続が確立された状態で、ＵＥ３０が、上り通信のデータ（以下、単に「ＵＬデータ」ともいう）を第１基地局１０に送信するとする。ここでは、ＵＥ３０は、上記実施形態においては「通常のデータ」に分類されるＵＬデータを、第１基地局１０に送信するとする。この場合、ＵＥ３０は、ＵＬデータを送信するためのリソースを要求する予約信号を第１基地局１０に送信する（ステップＳ４２）。予約信号は、公知の予約信号であってよく、例えばスケジューリングリクエスト又はバッファステータスレポートであってよい。

【0047】

第１基地局１０は、ＵＥ３０から予約信号を受信すると、ＵＥ３０から第１基地局１０への上り通信を許可するＵＬグラントをＵＥ３０に送信する（ステップＳ４３）。これにより、ＵＥ３０に対して、第１基地局１０への上り通信のリソースが割り当てられる。

【0048】

ＵＥ３０は、ＵＬグラントを受信すると、ＵＬデータを第１基地局１０に送信する（ステップＳ４４）。このようにして、ＵＥ３０から第１基地局にＵＬデータが送信される。

【0049】

第１基地局１０は、ＵＥ３０からＵＬデータを受信すると、当該ＵＬデータを情報処理装置４０に送信する（ステップＳ４５）。情報処理装置４０は、例えばサーバ装置により構成されており、受信したＵＬデータに基づく処理を実行する。

【0050】

ＵＥ３０が、ＵＬデータを送信する場合、そのたびにステップＳ４２からステップＳ４５の処理が実行される。

【0051】

次に、ＵＥ３０に異常が発生したとする（ステップＳ４６）。異常が発生したことを示すデータは、上記実施形態においては「特定のデータ」と判定されるＵＬデータである。しかしながら、図５に示す例では、ＵＥ３０は、当該異常が発生したことを示すデータを特定のデータと判定してもしなくてもよい。図５に示す例では、特定のデータと判定した場合であっても、第１基地局１０に送信されるためである。

【0052】

すなわち、ＵＥ３０は、異常が発生したことを示すデータをＵＬデータとして送信する場合、ＵＬデータを送信するためのリソースを要求する予約信号を第１基地局１０に送信する（ステップＳ４７）。

【0053】

第１基地局１０は、ＵＥ３０から予約信号を受信すると、ＵＥ３０から第１基地局１０への上り通信を許可するＵＬグラントをＵＥ３０に送信する（ステップＳ４８）。

【0054】

ＵＥ３０は、ＵＬグラントを受信すると、ＵＬデータを第１基地局１０に送信する（ステップＳ４９）。このようにして、異常が発生したことを示すデータがＵＥ３０から第１基地局に送信される。

【0055】

第１基地局１０は、ＵＥ３０からＵＬデータを受信すると、当該ＵＬデータを情報処理装置４０に送信する（ステップＳ５０）。

【0056】

図５のステップＳ４７からステップＳ５０の詳細は、それぞれステップＳ４２からステップＳ４５と同様である。すなわち、図５に示す例では、ＵＬデータの内容にかかわらずＵＥ３０から第１基地局１０にＵＬデータが送信される。しかしながら、例えば第１基地局１０と通信接続されるＵＥ３０の台数が増加すると、ＵＥ３０と第１基地局との通信に輻輳が発生する場合がある。通信の輻輳が発生すると、通信が不安定になり、ＵＬデータが第１基地局１０に送信できなかったり、送信できたとしても時間を要したりするという問題が発生する可能性がある。このような問題は、特に、緊急性又は重要性が高い特定のデータを送信する際には、回避されることが望ましい。本実施形態に係る通信システム１によれば、このような問題を回避し、通信の到達時間を短縮するとともに、通信の安定性又は確実性を向上させることができる。

【0057】

図３は、本実施形態に係る図２の通信システム１による処理の一例を示すシーケンス図である。図３は、本開示における通信方法の一例を示す。

【0058】

まず、第１基地局１０と第２基地局２０との間でデータが同期される（ステップＳ１１）。第１基地局１０と第２基地局２０との間のデータの同期は、図３に示すフローにおいて、常時又は適宜実行されてよい。

【0059】

次に、第１基地局１０とＵＥ３０との間で通信接続が確立されたとする（ステップＳ１２）。

【0060】

ＵＥ３０は、第１基地局１０との通信接続が確立されたときに、予め第２基地局２０の通信リソースを取得する。例えば、本実施形態では、ステップＳ１２で第１基地局１０とＵＥ３０との間で通信接続が確立された後、ステップＳ１３からステップＳ１６により、予め第２基地局２０の通信リソースがＵＥ３０により取得される。

【0061】

すなわち、第１基地局１０は、新たにＵＥ３０との間で通信接続が確立された場合、当該ＵＥ３０に対して、特定のデータを第２基地局２０に送信するように指示するＭＳＧＥを送信する（ステップＳ１３）。

【0062】

第１基地局１０は、ＵＥ３０に対してＭＳＧＥを送信したことを、第２基地局２０に通知する（ステップＳ１４）。当該通知には、ＵＥ３０を一意に特定する情報を含んでいてよい。これにより、第２基地局２０は、第１基地局１０が新たなＵＥ３０と接続を確立したことを認識することができる。

【0063】

第２基地局２０は、ＵＥ３０に対してＭＳＧＥを送信したことを示す通知を受信すると、当該ＵＥ３０に対して、通信リソースを割り当てる（ステップＳ１５）。

【0064】

また、第２基地局２０は、当該ＵＥ３０に対して、ＵＥ３０から第２基地局２０への上り通信を許可するＵＬグラントを送信する（ステップＳ１６）。

【0065】

ＵＥ３０は、第２基地局２０から、通信リソースの割り当てを受け、ＵＬグラントを受信すると、第２基地局２０に対してＵＬデータを送信可能な状態となる。

【0066】

なお、第１基地局１０は、必ずしもステップＳ１４を実行しなくてもよい。つまり、第１基地局１０は、必ずしも、ＵＥ３０に対してＭＳＧＥを送信したことを、第２基地局２０に通知しなくてもよい。例えば、第１基地局１０と第２基地局２０との間でデータの同期が行われることにより、第２基地局２０は、第１基地局１０が新たにＵＥ３０との間で通信接続が確立されたことを認識することができる。この場合、第２基地局２０は、第１基地局１０が新たにＵＥ３０との間で通信接続が確立されたことを認識したときに、ステップＳ１５及びステップＳ１６を実行してもよい。ＵＥ３０は、ステップＳ１２で第１基地局１０との通信接続が確立されたときに、予め第２基地局２０の通信リソースを取得できれば、任意の手順で処理が実行されてよい。

【0067】

次に、ＵＥ３０が、ＵＬデータを第１基地局１０に送信するとする。この場合、ＵＥ３０は、送信しようとするＵＬデータが、特定のデータであるか否かを判定する。ＵＥ３０は、送信しようとするＵＬデータが特定のデータでないと判定した場合、つまり送信しようとするＵＬデータが通常のデータであると判定した場合、ＵＬデータを送信するためのリソースを要求する予約信号を第１基地局１０に送信する（ステップＳ１７）。

【0068】

第１基地局１０は、ＵＥ３０から予約信号を受信すると、ＵＥ３０から第１基地局１０への上り通信を許可するＵＬグラントをＵＥ３０に送信する（ステップＳ１８）。これにより、ＵＥ３０に対して、第１基地局１０への上り通信のリソースが割り当てられる。

【0069】

ＵＥ３０は、ＵＬグラントを受信すると、ＵＬデータを第１基地局１０に送信する（ステップＳ１９）。このようにして、ＵＥ３０から第１基地局にＵＬデータが送信される。

【0070】

第１基地局１０は、ＵＥ３０からＵＬデータを受信すると、当該ＵＬデータを情報処理装置４０に送信する（ステップＳ２０）。情報処理装置４０は、例えばサーバ装置により構成されており、受信したＵＬデータに基づく処理を実行する。

【0071】

図３のステップＳ１７からステップＳ２０の詳細は、それぞれ図５のステップＳ４２からステップＳ４５と同様である。

【0072】

ＵＥ３０が通常のデータを送信する場合、ステップＳ１７からステップＳ２０の処理が実行される。

【0073】

次に、ＵＥ３０に異常が発生したとする（ステップＳ２１）。この場合、ＵＥ３０は、異常が発生したことを示すデータを、特定のデータであると判定する。

【0074】

ＵＥ３０は、送信しようとするＵＬデータが特定のデータであると判定した場合、ステップＳ１５で取得済みの第２基地局２０の通信リソースを使って、ＵＬデータを第２基地局２０に送信する（ステップＳ２２）。

【0075】

第２基地局２０は、ＵＥ３０からＵＬデータを受信すると、当該ＵＬデータを情報処理装置４０に送信する（ステップＳ２３）。情報処理装置４０は、例えばサーバ装置により構成されており、受信したＵＬデータに基づく処理を実行する。

【0076】

図４は、図２のＵＥ３０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。図４のフローの開始時点において、ＵＥ３０と、第１基地局１０及び第２基地局２０との通信接続が確立されていないとする。

【0077】

まず、ＵＥ３０は、第１基地局１０との通信接続を確立する（ステップＳ３１）。

【0078】

ＵＥ３０と第１基地局１０との間で通信接続が確立されると、図３のステップＳ１３で説明したように、第１基地局１０からＭＳＧＥが送信される。ＵＥ３０は、第１基地局１０から送信されるＭＳＧＥを受信する（ステップＳ３２）。

【0079】

また、図３のステップＳ１５で説明したように、第２基地局２０からＵＥ３０に対して通信リソースが割り当てられる。これにより、ＵＥ３０は、第２基地局２０の通信リソースを確保する（ステップＳ３３）。

【0080】

さらに、図３のステップＳ１６で説明したように、第２基地局２０からＵＥ３０に対してＵＬグラントが送信される。ＵＥ３０は、第２基地局２０から送信されるＵＬグラントを取得する（ステップＳ３４）。これにより、ＵＥ３０は、第２基地局２０に対してＵＬデータを送信可能な状態となる。

【0081】

次に、ＵＥ３０は、ステップＳ３２でＭＳＧＥを受信してから、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３５）。所定時間は、適宜定められていてよく、例えば数分から数時間の範囲で設定されてよい。所定時間は、第１基地局１０又は第２基地局２０による通信状況が変化しうる時間に設定されてよい。

【0082】

ＵＥ３０は、所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ３５のＹｅｓ）、ステップＳ３２に移行し、再び第１基地局１０からＭＳＧＥを受信する。例えば、第１基地局１０は、ＵＥ３０にＭＳＧＥを送信した後、所定時間が経過した場合に再度ＭＳＧＥを送信し、ＵＥ３０は、再度送信されたＭＳＧＥをステップＳ３２で受信してよい。あるいは、ＵＥ３０は、所定時間が経過したと判定した場合に、第１基地局１０に対して、ＭＳＧＥの再送要求を送信し、第１基地局１０は、当該再送要求に基づいて、再度ＭＳＧＥをＵＥ３０に送信してもよい。

【0083】

この場合、第２基地局２０は、ＵＥ３０に対して、再度、通信リソースの割り当て及びＵＬグラントの送信を行う。ＵＥ３０は、第２基地局２０のこれらの処理に基づき、第２基地局２０の通信リソースを確保し（ステップＳ３３）、第２基地局２０のＵＬグラントを取得する（ステップＳ３４）。このようにして、ＵＥ３０は、再度第２基地局２０に対してＵＬデータを送信可能な状態となる。特に、ＵＥ３０がステップＳ３５で所定時間が経過したと判定したことにより再びステップＳ３２からステップＳ３４を実行した場合、ＵＥ３０に対して割り当てられる通信リソースなどが、当初割り当てられた通信リソースから変更される場合がある。このようにして、所定時間が経過したことにより、第２基地局２０による他のＵＥ３０との通信接続状況が変化している場合には、ＵＥ３０に対して、最新の通信接続状況に応じた、適切な通信リソースが割り当てられる。

【0084】

ＵＥ３０は、ステップＳ３５において、所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ３５のＮｏ）、基地局に送信するＵＬデータを取得したか否かを判定する（ステップＳ３６）。例えば、ＵＥ３０は、ＵＥ３０が備えるセンサなどによりＵＬデータを取得したり、ＵＥ３０が所定の処理を完了することによってＵＬデータを取得したり、入力部３５から受け付けたユーザの操作入力に基づくＵＬデータを取得したり、外部の機器と情報通信を行うことによりＵＬデータを取得したりすることができる。ＵＥ３０は、ここで示した例の他、任意の方法で基地局に送信するＵＬデータを取得することができる。

【0085】

ＵＥ３０は、ＵＬデータを取得していないと判定した場合（ステップＳ３６のＮｏ）、ステップＳ５３に移行し、所定時間が経過したか否かを判定する。

【0086】

一方、ＵＥ３０は、ＵＬデータを取得したと判定した場合（ステップＳ３６のＹｅｓ）、当該ＵＬデータが特定のデータであるか否かを判定する（ステップＳ３７）。

【0087】

ＵＥ３０は、ＵＬデータが特定のデータでないと判定した場合（ステップＳ３７のＮｏ）、ＵＬデータの第１基地局１０への送信処理を実行する（ステップＳ３８）。具体的には、図３のステップＳ１７からステップＳ１９の処理により、ＵＬデータの第１基地局１０への送信処理が行われる。そして、ＵＥ３０は、ステップＳ３５に移行する。

【0088】

一方、ＵＥ３０は、ＵＬデータが特定のデータであると判定した場合（ステップＳ３７のＹｅｓ）、ＵＬデータの第２基地局２０への送信処理を実行する（ステップＳ３９）。具体的には、図３のステップＳ２２で説明したように、ＵＬデータがＵＥ３０から第２基地局２０に直接送信される。そして、ＵＥ３０は、ステップＳ３５に移行する。

【0089】

本実施形態の通信システム１では、ＵＥ３０は、ＵＬデータが特定のデータであると判定した場合、第１基地局１０とは異なる第２基地局２０に特定のデータを送信する。そのため、通常のデータの送受信を行う第１基地局１０との通信において輻輳が発生していても、特定のデータについては、その輻輳の影響を受けることなく、ＵＥ３０から第２基地局２０に送信することができる。すなわち、特定のデータの送信において、通信の安定性又は確実性を向上可能である。特に、本実施形態のように、第２基地局２０が特定のデータのみを受信するように構成された専用の基地局である場合、緊急性又は重要性が高い特定のデータについては、通信の迅速性及び安定性を確保しやすくなり、通信の到達時間を短縮することができる。

【0090】

また、本実施形態のように、ＵＥ３０は、第１基地局１０との通信接続が確立されたときに、予め第２基地局２０の通信リソースを取得することにより、特定のデータを送信する必要が生じた場合に、通信リソースを確保したり、認証を取ったりする必要がない。そのため、ＵＥ３０は、迅速に特定のデータを送信することができる。

【0091】

上記実施形態において、一部の処理は実行されずに、省略されてもよい。例えば、図４のフローのステップＳ３５は省略されてもよい。具体的には、例えば第２基地局２０による通信接続状況の変動が少ない環境においては、ステップＳ３５は省略されてもよい。ステップＳ３５が省略されても、ＵＥ３０と第２基地局２０との通信接続を良好に維持することができるためである。

【0092】

また、例えば、図３のシーケンスのステップＳ１５及び図４のフローのステップＳ３３は省略されてもよい。例えば、図３のシーケンスのステップＳ１３でＵＥ３０に送信されるＭＳＧＥに、第２基地局２０との通信で用いられる通信リソースの情報が含まれる場合には、図３のシーケンスのステップＳ１５及び図４のフローのステップＳ３３が省略されても、ＵＥ３０は第２基地局２０と通信接続を実行することが可能である。

【0093】

また、例えば、図３のシーケンスのステップＳ１６及び図４のフローのステップＳ３４は省略されてもよい。例えば、第２基地局２０が、特定の上り通信専用の通信リソースを常に開放している場合には、図３のシーケンスのステップＳ１６及び図４のフローのステップＳ３４は省略されてもよい。具体的には、第２基地局２０は、例えば事前の許可（グラント）を行うことなくＵＥ３０との通信を実行可能なグラントフリー方式の基地局であってよい。第２基地局２０がグラントフリー方式である場合、ＵＥ３０は、事前の許可を受けることなく第２基地局２０に特定のデータを送信することができる。そのため、第２基地局２０がグラントフリー方式である場合、図３のシーケンスのステップＳ１６及び図４のフローのステップＳ３４を省略することができる。

【0094】

上記実施形態において、ＵＥ３０は、ＵＬデータが特定のデータであると判定した場合に、当該ＵＬデータを第２基地局２０に送信すると説明した（図４のステップＳ３７及びステップＳ３９）。ＵＥ３０は、ＵＬデータが特定のデータであると判定した場合、当該ＵＬデータが特定のデータであることを示す処理を実行してもよい。例えば、ＵＬデータが特定のデータであると判定した場合、当該ＵＬデータにフラグを設定してもよい。このフラグは、フラグが設定されたＵＬデータが特定のデータであることを示すものである。あるいは、例えば、ＵＬデータが特定のデータであると判定した場合、当該ＵＬデータの一部のビットの状態を、ＵＬデータが特定のデータであることを示す特定の状態に変更する処理を行ってもよい。このようにフラグが設定されていたり、ビットの状態が変更されていたりすることにより、ＵＥ３０は、当該ＵＬデータが特定のデータであることを認識できるようになる。ＵＥ３０は、フラグが設定されているか、ビットの状態が変更されているＵＬデータを、第２基地局２０に送信する。これにより、上記実施形態と同様の処理を実現することができる。

【0095】

本開示を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部又は各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の機能部又はステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】