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JP4893832B2 - メッセージ交換方法、無線通信システム、無線端末装置、および無線基地局装置 - Google Patents

メッセージ交換方法、無線通信システム、無線端末装置、および無線基地局装置 Download PDF

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Description

本発明は無線通信を行うためのメッセージ交換方法、無線通信システム、無線端末装置、および無線基地局装置に関し、特に無線端末装置に対する帯域割当を行うメッセージ交換方法、無線通信システム、無線端末装置、および無線基地局装置に関する。
IEEE802.16 Working Group（８０２．１６ＷＧ）では、無線基地局に複数の端末が接続可能なPoint-to-Multipoint (P-MP)型通信方式を規定している。８０２．１６ＷＧでは、主に固定通信用途向けの８０２．１６ｄ仕様（ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４）と移動通信用途向けの８０２．１６ｅ仕様（ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ−２００５）の２種類を規定している。これらの仕様では複数の物理層が規定されているが、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）やＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）などの技術が主に使用される。
ＩＥＥＥ８０２．１６ｄ／ｅでは、１台の無線基地局装置（ＢＳ）に複数の無線端末装置（ＭＳ）が接続されるＰ−ＭＰ（Point to Multipoint）型接続を基本とする。ＭＳとＢＳとの間では、通信を開始する際にＭＡＣ（Media Access Control）メッセージの交換が行われる。
図２４は、主要なＭＡＣメッセージの交換手続きの概略を示すシーケンス図である。図２４では、主要なＭＡＣメッセージの交換のみを示している。しかし、実際には、８０２．１６ｄ／ｅにおいては、ＭＳがＭＡＣメッセージなどの各種メッセージをＢＳに送信するには、無線リソースをＢＳから割り当ててもらう必要がある。
たとえば、CDMA Ranging Codeについては、全てのＭＳが使用可能な帯域を用いて送信可能であるが、それ以後の"RNG-REQ"メッセージなどについては、ＢＳからＭＳに対して割り当てられた帯域を用いて送信しなければならない。そのため、実施には、"RNG-REQ"メッセージなどメッセージをＭＳからＢＳへ送信する前に、帯域要求および帯域割当の信号またはメッセージがＢＳおよびＭＳ間で交換される。
図２５は、帯域割当に関するメッセージ交換の詳細を示すシーケンス図である。図２５には、図２４に示したシーケンス図における"SBC-REQ"メッセージ以前のメッセージを詳細に示している。図中、帯域の割当に必要なメッセージを破線の矢印で示している。
ここで、"RNG-RSP"メッセージを受信したＭＳが"SBC-REQ"メッセージを送信するための手順を簡単に説明する。ＭＳは、まずＢＳへ"BW Request CDMA Code"メッセージを送信する。これは、所定の長さ（６バイト）のヘッダ情報を送信するための帯域割当を要求するメッセージである。"BW Request CDMA Code"メッセージを受け取ったＢＳは、ＭＳに対してＭＳに対するアップリンク（ＭＳ→ＢＳ）の帯域割当の情報"CDMA Allocation IE"を含む"UL-MAP"メッセージを送信する。"CDMA Allocation IE"は、ＭＳが使用するサブチャネル、シンボル、変調方式と符号化方式などを表すコードを含む。これにより、ＭＳに対してヘッダ情報を送信するのに必要な帯域が割り当てられる。
ＭＳは、"UL-MAP"メッセージを受信したら、割り当てられた帯域を利用して、"SBC-REQ"メッセージを送信するために必要な帯域幅を指定した"Bandwidth Request Header"メッセージをＢＳに送信する。ＢＳでは、"Bandwidth Request Header"メッセージによってＭＳが必要とする帯域幅を認識する。そして、ＢＳでは、ＭＳに対する帯域割当を行い、割り当てた帯域を示す"UL-MAP"メッセージをＭＳに送信する。ＭＳは、"UL-MAP"メッセージを取得すると、割り当てられた帯域を利用して"SBC-REQ"メッセージをＢＳに送信する。
このような通信方式は、８０２．１６ｄの仕様書や８０２．１６ｅの仕様書に示されている（非特許文献１、非特許文献２参照）。
"IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access System",IEEE Std 802.16-2004,USA,IEEE,1 October 2004 "IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems Amendment for Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands.",IEEE Std 802.16e-2005 and IEEE Std 802.16-2004/Cor 1-2005,USA,IEEE,25 February 2006
しかし、ＭＳがアップリンクによりメッセージを送信するには、多くの帯域要求／割当のための予備的なメッセージ交換が必要であり、遅延の増大、帯域の浪費となる問題があった。図２５の例であれば、"SBC-REQ"メッセージをＭＳからＢＳに送信するために、帯域割当用の４つのメッセージがＢＳとＭＳ間で交換されている。
また、無線リンク上で、メッセージ等の廃棄があった場合、同メッセージを再送するまでの時間が長いという問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ＭＳからのメッセージ送信を効率的に行うことができるメッセージ交換方法、無線通信システム、無線端末装置、および無線基地局装置を提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、無線基地局装置２と無線端末装置１との間の通信におけるメッセージ交換方法が提供される。本発明に係るメッセージ交換方法では、無線端末装置１が、無線端末装置１から無線基地局装置２へ送信する送信メッセージ６の送信トリガとなるトリガメッセージ４の識別情報と、送信メッセージ６のデータ長を示すメッセージサイズとを含むメッセージパラメータ３を無線基地局装置２に送信する。次に、無線基地局装置２が、トリガメッセージ４を無線端末装置１に送信し、その後、送信メッセージ６のメッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を無線端末装置１に割り当てる。さらに、無線基地局装置２が、割り当てた無線帯域を示す割当情報５を無線端末装置１に送信する。そして、無線端末装置１が、割当情報５で示される無線帯域を用いて、送信メッセージ６を無線基地局装置２に送信する。
このようなメッセージ交換方法によれば、無線端末装置１により、無線基地局装置２へメッセージパラメータ３が送信される。すると、無線基地局装置２により、トリガメッセージ４が無線端末装置１に送信され、その後、送信メッセージ６のメッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域が無線端末装置１に割り当てられる。さらに、無線基地局装置２により、割当情報５が無線端末装置１に送信される。そして、無線端末装置１により、送信メッセージ６が無線基地局装置２に送信される。
本発明では、送信メッセージのトリガメッセージの識別情報と送信メッセージのメッセージサイズとを無線基地局装置へ前もって通知しておくようにしたため、無線基地局装置では、トリガメッセージの送信後に帯域割当のためのメッセージ交換を行うことなく、送信メッセージを送信するための無線帯域を無線端末装置に割り当てることが可能となる。その結果、無線端末装置と無線基地局装置との間のメッセージ交換における通信効率が向上する。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
発明の概要を示す図である。 本実施の形態のシステム構成例を示す図である。 無線基地局（ＢＳ）の機能を示すブロック図である。 無線端末（ＭＳ）の機能を示すブロック図である。 ＢＳの記憶部に格納されたデータテーブルを示す図である。 ＭＳの記憶部に格納されたデータテーブルを示す図である。 第１の実施の形態におけるＭＳがＢＳに接続を開始する場合のメッセージシーケンスを示す図である。 複数のエラー処理を組み合わせた場合のメッセージシーケンス図である。 ＢＳの制御部が行う処理を示す第１のフローチャートである。 ＢＳの制御部が行う処理を示す第２のフローチャートである。 ＢＳの制御部が行う処理を示す第３のフローチャートである。 ＭＳの制御部が行う処理を示す第１のフローチャートである。 ＭＳの制御部が行う処理を示す第２のフローチャートである。 第２の実施の形態におけるＢＳの記憶部の内容を示す図である。 第２の実施の形態におけるＭＳの記憶部の内容を示す図である。 第２の実施の形態におけるＭＳがＢＳに接続を開始する場合のメッセージシーケンスを示す図である。 ＢＳの状態遷移を示す図である。 第２の実施の形態におけるＢＳの制御部が行う処理手順を示すフローチャートである。 第２の実施の形態におけるＭＳの制御部が行う処理手順を示すフローチャートである。 第３の実施の形態におけるＢＳの記憶部の内容を示す図である。 第３の実施の形態におけるＭＳがＢＳに接続を開始する場合のメッセージシーケンスを示す図である。 ＭＳの"UCD"メッセージ受信時の処理手順を示すフローチャートである。 CDMA Ranging Code送信後からSBC-REQ送信までのＭＳの処理手順を示すフローチャートである。 主要なＭＡＣメッセージの交換手続きの概略を示すシーケンス図である。 帯域割当に関するメッセージ交換の詳細を示すシーケンス図である。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、発明の概要を示す図である。図１に示すように、本発明に係る無線通信システムでは、無線端末装置１と無線基地局装置２との間で無線によるメッセージ交換を行う。
無線端末装置１は、メッセージパラメータ送信手段１ａとメッセージ送信手段１ｂとを有している。メッセージパラメータ送信手段１ａは、メッセージパラメータ３を無線基地局装置２に送信する。メッセージパラメータ３には、無線基地局装置２へ送信する送信メッセージ６の送信トリガとなるトリガメッセージ４の識別情報、送信メッセージ６のデータ長を示すメッセージサイズ、および無線端末装置１がトリガメッセージ４を受信してから送信メッセージ６の送信準備が完了するまでの遅延時間が含まれる。図１の例では、トリガメッセージ４の識別情報が「Msg#1」であり、メッセージサイズが「30Byte」であり、遅延時間が「10ms」である。
メッセージ送信手段１ｂは、無線基地局装置２からトリガメッセージ４を受信すると、送信メッセージ６の送信準備を開始する。そして、メッセージ送信手段１ｂは、無線基地局装置２によって割り当てられた無線帯域を示す割当情報５を受信すると、割当情報５で示される無線帯域を用いて、送信メッセージ６を無線基地局装置２に送信する。無線基地局装置２は、トリガメッセージ送信手段２ａ、帯域割当手段２ｂ、割当情報送信手段２ｃを有している。
トリガメッセージ送信手段２ａは、所定のメッセージ交換シーケンスに沿ってトリガメッセージ４を無線端末装置１に送信する。帯域割当手段２ｂは、無線端末装置１からメッセージパラメータ３を受信すると、トリガメッセージ送信手段２ａがトリガメッセージ４を送信してから遅延時間経過後、送信メッセージ６のメッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を無線端末装置１に割り当てる。割当情報送信手段２ｃは、帯域割当手段２ｂが割り当てた無線帯域を示す割当情報５を無線端末装置１に送信する。
このような無線通信システムによれば、無線端末装置１により、無線基地局装置２へメッセージパラメータ３が送信される。すると、無線基地局装置２により、メッセージ交換シーケンスに沿ってトリガメッセージ４が無線端末装置１に送信され、トリガメッセージ４から遅延時間経過後、送信メッセージ６のメッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域が無線端末装置１に割り当てられる。さらに、無線基地局装置２により、割当情報５が無線端末装置１に送信される。そして、無線端末装置１により、送信メッセージ６が無線基地局装置２に送信される。
これにより、無線基地局装置２では、トリガメッセージ４の送信後に帯域割当のためのメッセージ交換を行うことなく、送信メッセージ６を送信するための無線帯域を無線端末装置１に割り当てることが可能となる。その結果、無線端末装置１と無線基地局装置２との間のメッセージ交換における通信効率が向上する。
しかも、無線基地局装置２は、送信メッセージ６の送信準備に要する時間を遅延時間として受け取っているため、トリガメッセージ４の送信から遅延時間だけ経過後に帯域割当を行う。これにより、無線基地局装置２が帯域割当を行ってから直ぐに、無線端末装置１が送信メッセージ６を送信することができる。その結果、無線帯域の効率的な利用を促進することができる。
このような帯域割当処理を無線端末装置１が送信する様々な送信メッセージに適用することで、送信メッセージ用の帯域要求・割当に要する時間を非常に短縮することができる。
なお、図１の例では、メッセージパラメータ３に遅延時間を含めることで、無線基地局装置２に対して帯域割当を開始するタイミングを通知している。これは、無線端末装置１が送信メッセージ６の送信準備に要する時間が一定の場合に有効である。送信メッセージ６の送受信準備に要する時間が一定ではない場合には、無線端末装置１は、無線端末装置１に固有の識別情報を無線基地局装置に送信することで、帯域割当を要求することができる。このとき、割り当てる無線リソースの量（帯域幅）は、予め無線端末装置１から通知されたメッセージサイズに応じて決定される。
以下、本発明をＩＥＥＥ８０２．１６ｄ／ｅの規格に従った無線通信に適用する場合を例に採り、本実施の形態の詳細を説明する。
［第１の実施の形態］
図２は、本実施の形態のシステム構成例を示す図である。本実施の形態に係る無線通信は、無線基地局装置（ＢＳ）１００と複数の無線端末装置（ＭＳ）２００，２００ａ，２００ｂとの間で行われる。ＭＳ２００，２００ａ，２００ｂは、ＢＳ１００が通信を担当すべきエリア内にある。また、ＢＳ１００は、ルーティング装置３００に接続されている。ルーティング装置３００は、複数のＢＳ１００，１００ａ，１００ｂと接続されている。ルーティング装置３００は、ＢＳ１００，１００ａ，１００ｂを経由して受信したパケットデータなどのデータの方路制御を行う。
以下、ＢＳ１００とＭＳ２００との間の通信を例に採って、本発明の実施の形態における通信方式を具体的に説明する。
図３は、無線基地局（ＢＳ）の機能を示すブロック図である。ＢＳ１００は、無線端末との間で無線信号を送受信するためのアンテナ１１１、アンテナ１１１を送受信系で共用するためのデュプレクサ１１２を有している。
さらにＢＳ１００は、ＭＳ２００からの受信系統として、受信部１２１、復調部１２２、復号部１２３、制御メッセージ生成部１２４、およびパケット生成部１２５を有している。
受信部１２１は、アンテナ１１１に入力された信号をデュプレクサ１１２を介して受信する。受信した信号（受信信号）は、復調部１２２に渡される。復調部１２２は、受信信号を復調する。復調された受信信号は、復号部１２３に渡される。復号部１２３は、復調した受信信号を復号する。復号されたデータ（復号データ）は、制御メッセージ生成部１２４に渡される。
制御メッセージ生成部１２４は、復号データから制御データを抽出し、制御部１５０に渡す。また、制御メッセージ生成部１２４は、ユーザデータなどの制御データ以外のデータをパケット生成部１２５に転送する。パケット生成部１２５は、制御メッセージ生成部１２４から転送されたデータをパケット化してＮＷ（NetWork）インタフェース部１３０に引き渡す。
ＮＷインタフェース部１３０は、ルーティング装置３００との間の通信を行うインタフェースである。ＮＷインタフェース部１３０は、パケット生成部１２５から渡されたパケットを、ネットワーク経由でルーティング装置３００に送信する。また、ＮＷインタフェース部１３０は、ルーティング装置３００からパケットを受信すると、そのパケットをパケット識別部１４１に渡す。
ＢＳ１００は、ＭＳへの送信系統として、パケット識別部１４１、パケットバッファ部１４２、ＰＤＵ（Protocol Data Unit）生成部１４３、符号化部１４４、変調部１４５、および送信部１４６を有している。パケット識別部１４１は、ＮＷインタフェース部１３０から受信したパケットに含まれる宛先のＩＰ（Internet Protocol）アドレスを識別する。そして、パケット識別部１４１は、ＩＰアドレスに基づき宛先ＭＳを特定する。例えば、パケット識別部１４１は、予めＩＰアドレスとＭＳのＩＤの対応関係が登録されたテーブル（アドレステーブル）をメモリに記憶しておく。パケット識別部１４１はパケットを受信した際に、予め記憶したアドレステーブルを参照し、そのパケットの宛先のＩＰアドレスに対応するＭＳ（宛先ＭＳ）のＩＤを取得する。
また、パケット識別部１４１は、パケットを受信した際に、宛先ＭＳのＩＤに対応するＱｏＳ（Quality of Service）情報を取得する。例えば、パケット識別部１４１は、予めＭＳのＩＤとＱｏＳ情報との対応関係が登録されたテーブル（ＱｏＳテーブル）をメモリに記憶しておく。パケット識別部１４１はパケットを受信した際に、予め記憶したＱｏＳテーブルを参照し、宛先ＭＳのＩＤに対応するＱｏＳ情報を取得する。
パケット識別部１４１は、宛先ＭＳのＩＤとＱｏＳ情報とを取得すると、制御部１５０に宛先ＭＳのＩＤ、ＱｏＳ情報、およびデータサイズを与えると共に、帯域割当要求を送出する。そして、パケット識別部１４１は、ＮＷインタフェース部１３０から渡されたパケットをパケットバッファ部１４２に格納する。パケットバッファ部１４２は、ＭＳに対して送信するパケットを一時的に記憶する。
ＰＤＵ生成部１４３は、制御部１５０からのデータ送信指示に従って、パケットバッファ部１４２に記憶されたパケットからユーザデータを取得すると共に、制御部１５０から制御データを取得する。さらに、ＰＤＵ生成部１４３は、同期信号（プリアンブル）を基準として形成される無線フレーム内に、ユーザデータおよび制御データの送信データを格納することで、ＰＤＵを生成する。そして、ＰＤＵ生成部１４３は、生成したＰＤＵを符号化部１４４に送出する。
符号化部１４４は、ＰＤＵ生成部１４３から受け取ったＰＤＵに対し、誤り訂正符号化等の符号化処理を施す。そして、符号化部１４４は、符号化処理が施されたＰＤＵデータを変調部１４５に渡す。変調部１４５は、符号化部１４４から受け取ったＰＤＵデータを変調し、送信部１４６に渡す。送信部１４６は、変調後のＰＤＵデータを、アンテナ１１１を介して無線信号として電波送信する。
制御部１５０は、ダウンリンク方向（ＢＳ→ＭＳ方向）のトラフィックに関して、パケット識別部１４１から帯域割り当て要求を受けると、ＱｏＳ情報に応じて、帯域を割り当てるＭＳを選択する。次に、制御部１５０は、ユーザデータの送信をスケジューリングするように、パケットバッファ部１４２およびＰＤＵ生成部１４３に指示する。また、制御部１５０は、制御データの生成も行う。制御部１５０は、生成した制御データをＰＤＵ生成部１４３に渡す。
一方、制御部１５０は、アップリンク方向（ＭＳ→ＢＳ方向）のトラフィックに関して、ＭＳ２００からの帯域要求に応じて、ＭＳ２００にアップリンクの帯域を割り当てる。また、制御部１５０は、ＭＳ２００が所定の制御データを送信するトリガとなるメッセージを送信すると、タイマによる所定の遅延時間計測後に自動的にアップリンク用の帯域をＭＳ２００に割り当てる。また、制御部１５０は、トリガとなるメッセージを送信すると、帯域割当に関する割当情報を生成する。そして、制御部１５０は、生成した割当情報を含む制御データをＭＳ２００に送信するように、ＰＤＵ生成部１４３に指示する。
さらに、制御部１５０は、受信した制御データの処理を行う。例えば、ＭＳ２００のサポートする機能の登録、認証、鍵生成・交換や無線チャネルの状態管理などを行う。なお、制御部１５０には記憶部１６０が接続されている。制御部１５０は、各種処理に必要なデータを記憶部１６０に格納したり、記憶部１６０から読み出したりする。
記憶部１６０には、ＢＳ１００が記憶すべき各種データが記憶される。例えば、ＭＳ２００から受信した制御データに含まれるＭＳ２００の機能情報、認証情報、鍵情報、無線チャネル情報等を記憶する。また、記憶部１６０は、ＢＳ２００のリソースの使用状況に関する管理情報を記憶する。
さらに、記憶部１６０には、ＴＬＶパラメータを定義したＴＬＶ定義テーブルと帯域割当のトリガとなる送信トリガを定義した送信トリガテーブルとが予め格納されている。また、記憶部１６０には、ＭＳ２００の接続時に、帯域割当の際のメッセージサイズと遅延時間を定義した帯域割当管理テーブルがＭＳ２００に関連付けて格納される。なお、記憶部１６０に格納されるこれらのテーブルの詳細については後述する。
図４は、無線端末（ＭＳ）の機能を示すブロック図である。ＭＳ２００は、ＢＳ１００との間で無線信号を送受信するためのアンテナ２１１、アンテナ２１１を送受信系で共用するためのデュプレクサ２１２を有している。
さらにＭＳ２００は、受信処理部２２０を有している。受信処理部２２０は、受信部２２１、復調部２２２、復号部２２３、および制御メッセージ抽出部２２４を有している。
受信部２２１は、アンテナ２１１に入力された信号をデュプレクサ２１２を介して受信する。受信した信号（受信信号）は、復調部２２２に渡される。復調部２２２は、受信信号を復調する。復調された受信信号は、復号部２２３に渡される。復号部２２３は、復調した受信信号を復号する。復号されたデータ（復号データ）は、制御メッセージ抽出部２２４に渡される。制御メッセージ抽出部２２４は、復号データから制御データを抽出し、制御部２５０に渡す。また、制御メッセージ抽出部２２４は、ユーザデータなどの制御データ以外のデータをデータ処理部２３０に転送する。
データ処理部２３０は、受信データに含まれる各種データの表示処理、音声出力処理などを行う。また、データ処理部２３０は、通信先の装置に対して送信を希望するユーザデータをＰＤＵバッファ部２４１に送信する。
送信処理部２４０は、ＰＤＵバッファ部２４１、符号化部２４２、変調部２４３、および送信部２４４を有している。ＰＤＵバッファ部２４１は、データ処理部２３０からの送信データを格納し、制御部２５０からの指定に基づいて格納したデータを符号化部２４２に出力する。
符号化部２４２は、ＰＤＵバッファ部２４１からの送信データを制御部２５０の制御の下符号化する。符号化された送信データは、変調部２４３に渡される。変調部２４３は、符号化された送信データについて変調処理を実行する。変調処理が施された送信データは、送信部２４４に渡される。送信部２４４は、変調後の送信データを、アンテナを介して無線信号として電波送信する。
制御部２５０は、ＢＳ１００と送受信する制御データの処理を行う。例えば、ＭＳ２００のサポートする機能の登録、認証、鍵生成・交換や無線チャネルの状態管理などを行う。また、制御部２５０は、ＢＳ１００から送信されるアップリンクの帯域の割当情報を基に、送信処理部２４０を制御して、ユーザデータあるいは制御データをＢＳ１００に送信する。帯域の割り当てが必要な場合は、帯域割当を要求する信号あるいはメッセージをＢＳ１００に送信するように、送信処理部２４０に指示する。
なお、制御部２５０には、記憶部２６０が接続されている。制御部２５０は、データ処理に必要なデータや、ＢＳ１００から送られた帯域割当情報などを記憶部２６０に格納する。
記憶部２６０は、制御部２５０が処理を実行するために必要なデータを記憶する。また、記憶部２６０には、ＭＳ２００からＢＳ１００にアップリンクで送信するメッセージに関して、メッセージサイズや遅延時間が登録されたメッセージ情報管理テーブルを記憶している。
次に、ＢＳ１００内の記憶部１６０およびＭＳ２００内の記憶部２６０に格納されたデータテーブルの内容について説明する。
図５は、ＢＳの記憶部に格納されたデータテーブルを示す図である。記憶部１６０には、予めＴＬＶ定義テーブル１６１と送信トリガテーブル１６２とが格納されている。また、ＭＳ２００を接続する際には、制御部１５０によってパラメータテーブル１６３が作成され、記憶部１６０に格納される。なお、図５には、記憶部１６０に格納された情報のうち帯域割当に必要なデータテーブルのみが抜粋して示されており、実際には図５に示していない各種データが記憶部１６０に格納される。
ＴＬＶ定義テーブル１６１には、タイプ（Type）、長さ（Length）、および値（Value）の欄が設けられている。各欄の横方向に並べられた情報同士が互いに関連付けられ、タイプごとのＴＬＶパラメータのデータ構造を構成している。そして、ＴＬＶパラメータの１つのタイプとして、帯域割当情報を送信するためのＴＬＶパラメータが定義されている。
タイプの欄には、値の欄に含まれる情報でのデータタイプが示されている。長さの欄には、値の欄に設定されるデータ長が設定される。帯域割当情報送信用のＴＬＶパラメータの値データ長は、３バイトである。値の欄には、ＴＬＶパラメータの値として送信されるデータの内容が示されている。帯域割当情報送信用のＴＬＶパラメータは、最初の１０ビットが送信メッセージサイズ（バイト単位）を示しており、次の６ビットが遅延時間（フレーム数単位）を示しており、最後の８ビットが送信トリガＩＤを示している。送信トリガＩＤは、ＭＳ２００が所定の制御データの送信を行うタイミングを示すトリガ（送信トリガ）の識別情報である。
送信トリガテーブル１６２には、送信トリガＩＤ、送信トリガ、および送信メッセージの欄が設けられている。
送信トリガＩＤの欄には、送信トリガに付与された識別情報（送信トリガＩＤ）が設定される。送信トリガの欄には、ＭＳ２００が制御データの送信を行うためのトリガとなるイベントが設定される。送信メッセージの欄には、送信トリガに応じてＭＳ２００から送信されるメッセージの種別が設定される。
図５の例では、送信トリガＩＤ「１」に対応する送信トリガとして"RNG-RSP"メッセージの受信が設定されている。"RNG-RSP"メッセージを受信したＭＳ２００からは、"SBC-REQ"メッセージが送信される。送信トリガＩＤ「２」に対応する送信トリガとして"PKMv2-RSP(Key-Reply)"メッセージの受信が設定されている。"PKMv2-RSP(Key-Reply)"メッセージを受信したＭＳ２００からは、"REG-REQ"メッセージが送信される。
パラメータテーブル１６３には、送信トリガＩＤ、遅延時間、およびメッセージサイズの欄が設けられている。送信トリガＩＤの欄には、ＭＳ２００がメッセージを送信するトリガとなるイベント（メッセージ受信）を示すトリガＩＤが設定される。遅延時間の欄には、送信トリガＩＤで示される送信トリガに応じてＭＳ２００が送信するメッセージの送信準備を完了するまでの遅延時間の最小値が設定される。メッセージサイズの欄には、送信トリガＩＤで示される送信トリガに応じてＭＳ２００が送信するメッセージのデータ量が設定される。
図６は、ＭＳの記憶部に格納されたデータテーブルを示す図である。ＭＳ２００の記憶部２６０には、ＴＬＶ定義テーブル２６１、送信トリガテーブル２６２、およびメッセージ情報管理テーブル２６３とが格納されている。
なお、ＴＬＶ定義テーブル２６１のデータ構造および登録されたデータの内容は、ＢＳ１００の記憶部１６０に格納されたＴＬＶ定義テーブル１６１と同じである。また、送信トリガテーブル２６２のデータ構造および登録されたデータの内容は、ＢＳ１００の記憶部１６０に格納された送信トリガテーブル１６２と同じである。
メッセージ情報管理テーブル２６３には、送信メッセージ、メッセージサイズ、および遅延時間の欄が設けられている。なお、メッセージ情報管理テーブル２６３には、ＭＳ２００から"RNG-REQ(MAC Address, etc)"メッセージを受信したときに、そのメッセージに含まれる所定のデータが登録される。
送信メッセージの欄には、送信トリガに応じてＭＳ２００が送信するメッセージの種別が設定される。メッセージサイズの欄には、ＭＳ２００から送信されるメッセージのサイズがバイト単位で設定される。遅延時間の欄には、ＭＳ２００から送信されるメッセージの遅延時間が設定される。メッセージの遅延時間とは、ＭＳ２００が送信トリガを受信してから対応するメッセージを送信するまでに要する時間の最小値である。これは、ＢＳ１００が送信トリガとなるメッセージを送信してから遅延時間経過前には、ＭＳ２００が所定のメッセージを送信することがないことを意味する。従って、ＢＳ１００では、送信トリガとなるメッセージを送信してから遅延時間経過時にＭＳ２００に対する帯域割当を実施すればよい。
以上のような構成のＢＳ１００およびＭＳ２００間で、効率的な制御データのアップリンクが行われる。
図７は、第１の実施の形態におけるＭＳがＢＳに接続を開始する場合のメッセージシーケンスを示す図である。図７では、交換されるメッセージを矢印で示しており、その矢印の上にそのメッセージの種別を示している。メッセージ種別は、メッセージ種別の名称の後に、括弧書きによりそのメッセージに含まれるデータを示している。また、破線の矢印は、帯域要求／割当を行うための信号／メッセージを表し、実線の矢印は、ＭＳ２００とＢＳ１００間で認証情報などを交換するための主要メッセージを表す。
また、ＢＳ１００側には、帯域割当の処理を曲線の矢印で示している。この矢印は、帯域割当処理の発生原因となるメッセージから、帯域割当内容をＭＳ２００に通知するメッセージに向けて線が引かれている。図７に示すように、ＭＳ２００がＢＳ１００に接続を開始するとき(Network Entry)、複数のメッセージが交換されることなる。このとき、メッセージの交換順序（メッセージ交換シーケンス）は予め決まっている。
まず、図７を参照して、ＭＳ２００をＢＳ１００に接続する際に交換される主要メッセージについて説明する。ＭＳ２００は、ユーザからの操作入力によりＢＳ１００との接続要求が入力されると、ＢＳ１００へCDMA Ranging Codeを送信する。すると、ＢＳ１００からＭＳ２００へ"RNG-RSP(Success Status)"メッセージが送信される。
次に、ＭＳ２００からＢＳ１００へ、"RNG-REQ(MAC Address,etc)"メッセージが送信される。そのメッセージに応じて、ＢＳ１００では、ＭＳ２００のＭＡＣアドレスの登録が行われる。そして、ＢＳ１００においてBasic CIDやPrimary CIDの割り当てが行われ、ＢＳ１００からＭＳ２００に"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージが送信される。
その後、ＭＳ２００からＢＳ１００へ、"SBC-REQ"メッセージが送信される。そのメッセージに応じて、ＢＳ１００からＭＳ２００に"SBC-RSP"メッセージが送信される。これにより、通信に用いる物理層の機能（サポートする変調方式、誤り訂正符号方式、H-ARQなど）と認証方法のネゴシエーションが行われる。
さらにその後、PKM-REQ/RSPを複数交換して、ＢＳ１００においてＭＳ２００の認証を行い、ＢＳ１００は接続を許可するか否かの判断を行う。ＭＳ２００の認証が成功し、接続が可能な場合、ＭＳ２００からＢＳ１００へ"REG-REQ"メッセージが送信され、そのメッセージに応じてＢＳ１００からＭＳ２００へ"REG-RSP"メッセージが送信される。これにより、データ転送用のコネクションを設定するための機能パラメータなどのネゴシエーションが行われる。
このような主要メッセージの交換に際し、ＭＳ２００からＢＳ１００へアップリンクのメッセージ送信を行う場合、原則として、その都度ＢＳ１００による帯域割当が必要となる。ただし、CDMA Ranging Codeについては、先に"UL-MAP (DDMA Ranging Opportunity)"メッセージをＢＳ１００から受け取ることで、全てのＭＳが使用可能な帯域を用いて送信可能である。
CDMA Ranging Code以外のＭＳ２００から送信されるメッセージは、ＢＳ１００によってＭＳ２００に固有に割り当てられた帯域を利用して送信される。ＭＳ２００に帯域を割り当てるには、ＭＳ２００が送信するメッセージのサイズと遅延時間とを、ＢＳ１００において認識する必要がある。
すなわち、通信帯域の効率的な利用を図るには、個々のＭＳに対して、メッセージ送信に必要となる最小限の帯域を、可能な限り短い時間だけ割り当てることが必要である。そのため、ＭＳ２００がメッセージの送信準備にある程度の時間が必要な場合、ＢＳ１００はその時間経過時にＭＳ２００に帯域を割り当てる。これにより、帯域の割当からその帯域を用いたメッセージの送信までの時間を、最小限に抑えることができる。また、ＭＳ２００が送信するメッセージサイズに応じて帯域幅を割り当てることで、必要最小限の帯域幅をＭＳ２００に割り当てることができる。
ここで、"RNG-RSP (Success Status)"メッセージを受信したＭＳ２００では、次に"RNG-REQ (MAC Address, etc)"メッセージを送信するが、このメッセージは最小の遅延時間で送信準備完了可能であること、およびメッセージサイズが規格上分かっている。すなわち、ＢＳ１００では、"RNG-REQ (MAC Address, etc)"メッセージのメッセージサイズと、そのメッセージの送信準備のための遅延時間を予め認識している。そのため、ＢＳ１００では、"RNG-RSP(Success Status)"メッセージを送信すると、続けてＭＳ２００への帯域割当を行い、"UL-MAP (CDMA Allocation IE)"メッセージをＭＳ２００に送信することができる。しかし、それ以外のＭＳ２００からＢＳ１００に送信される主要メッセージについては、メッセージサイズや遅延時間がＭＳごとに異なる。そのため、従来は図２４に示したように、帯域割当のために複数のメッセージの交換が必要となっていた。
ここで、ＭＳ２００からＢＳ１００に送信される主要メッセージの内容を考察してみる。すると、ＭＳ２００からＢＳ１００に送信する主要メッセージの中には、ＭＳ２００側において、メッセージサイズと遅延時間とを予め固定値として定義しておくことができるものがある。具体的には、ＭＳ２００が"Basic/Primary CID"などを含む"RNG-RSP"メッセージを受信してから送信する"SBC-REQ"メッセージと、認証が成功し、鍵交換を表す"PKM-RSP"メッセージを受信してから送信する"REG-REQ"メッセージとは、ＭＳ２００固有の情報を含み所定のメッセージサイズとなっている。また、"SBC-REQ"メッセージおよび"REG-REQ"メッセージは、それぞれ"RNG-RSP"メッセージおよび"PKM-RSP"メッセージを受信してから、複雑な処理を必要とせずに送信可能である。このことから、最小の遅延時間で送信準備を完了することができる。
そこで、本実施の形態では、ＭＳ２００は、送信トリガとなる最初のメッセージ（"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージ）を受信する前のメッセージに、メッセージ情報管理テーブル２６３に登録された情報を含める。すなわち、ＭＳ２００は、"SBC-REQ"メッセージと"REG-REQ"メッセージとのメッセージサイズ、"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージを受信してから"SBC-REQ"メッセージが送信可能となるまでの遅延時間、および"PKMv2-RSP(Key-Reply)"メッセージを受信してから"REG-REQ"メッセージが送信可能となるまでの遅延時間をメッセージパラメータ２０として含む"RNG-REQ"メッセージを、ＢＳ１００に送信する。ＢＳ１００は、メッセージパラメータからパラメータテーブル１６３を生成し、生成したパラメータテーブル１６３を記憶部１６０に格納する。
ＢＳ１００は、パラメータテーブル１６３を基に、適切なタイミングでＭＳ２００が"SBC-REQ"メッセージおよび"REG-REQ"メッセージを送信するための帯域をＭＳ２００に割り当てる。すなわち、ＢＳ１００は、"RNG-RSP (Basic/Primary CID, etc)"メッセージを送信後、"SBC-REQ"メッセージに関する遅延時間だけ待って、"SBC-REQ"メッセージのメッセージサイズに応じた帯域幅の帯域割当を行い、"UL-MAP (Burst Allocation)"メッセージをＭＳ２００に送信する。また、ＢＳ１００は、"PKMv2-RSP (Key-Reply)"メッセージを送信後、"REG-REQ"メッセージに関する遅延時間だけ待って、"REG-REQ"メッセージのメッセージサイズに応じた帯域幅の帯域割当を行い、"UL-MAP (Burst Allocation)"メッセージをＭＳ２００に送信する。
このようにして、帯域割当のために交換されるメッセージ数を削減することができる。その結果、ＭＳ２００をＢＳ１００に接続する際の通信効率が向上する。
なお、図７は、全てのメッセージが正しく相手側に届いた場合の例である。しかし、無線通信の場合、ＭＳ２００の置かれた環境によっては、メッセージが正しく受信できないことが十分に有り得る。
本実施の形態では、メッセージの送受信が決められたタイミングで行われる。そのため、そのタイミングでメッセージの受信が無い場合、即座に、メッセージが正常に届いていないことを検出できる。その結果、再送信などの対策を迅速に講じることが可能となる。
具体的には、ＢＳ１００が、ＭＳ２００からの"SBC-REQ"メッセージを受信するタイミングでそのメッセージを受信できなかった場合、以下のエラー処理のうち１以上を実行する。
（ａ）ＭＳ２００へ直前に送信した主要メッセージの再送
（ｂ）帯域の再割当
（ｃ）Ranging処理（ＭＳ２００の送信パラメータの調整）
本実施の形態では、エラーの内容に応じて、実施すべきエラー処理を決定する。
図８は、複数のエラー処理を組み合わせた場合のメッセージシーケンス図である。ＭＳ２００から"RNG-REQ"メッセージを受信したＢＳ１００は、"RNG-RSP"メッセージをＭＳ２００に送信する。ＢＳ１００は、"RNG-RSP"メッセージ送信から所定の時間経過後、"SBC-REQ"メッセージを送信するための無線リソースを割り当てる情報を含む"UL-MAP"メッセージを、ＭＳ２００に送信する。図８の例では，"RNG-RSP"メッセージおよび"UL-MAP"メッセージが、ＭＳ２００で正常に受信することができなかった場合を示している。
この場合、ＭＳ２００は、ＢＳ１００からの応答（RNG-RSPとUL-MAP）を正常に受信できなかったため、ＢＳ１００がＭＳ２００用に無線リソースを割り当てていることを認知できない。そのため、ＢＳ１００がＭＳ２００用に割り当てた無線リソースは不使用となる。
ＢＳ１００は、ＭＳ２００に割り当てた無線リソースに何ら信号が送信されていないこと(No Signal)を検知する。具体的には、ＢＳ１００は、ＭＳ２００に対する帯域割当から予め設定された時間経過してもＭＳ２００から信号が送られてこないときに、"No Signal"を検出する。"No Signal"を検出した場合、直前に送信したメッセージがＭＳ２００に届いているのか否かが、ＢＳ１００では判断できない。
そこで、ＢＳ１００は、上記エラー処理（ａ）を実行する。すなわち、ＢＳ１００は、"RNG-RSP"メッセージの再送信、ＭＳ２００への帯域再割当、および"UL-MAP"メッセージの送信を行う。このとき、再送回数カウンタを１インクリメントさせる。
ＭＳ２００は、再送信された"RNG-RSP"メッセージと"UL-MAP"メッセージによる帯域再割当内容を受信すると、割り当てられた無線リソースを用いて、"SBC-REQ"メッセージをＢＳ１００に送信する。しかし、今度は、ＢＳ１００側で"SBC-REQ"にＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラーが生じたものとする。ＣＲＣエラーを検出した場合、ＢＳ１００では、ＭＳ２００に割り当てた帯域を用いてＭＳ２００が何らかのメッセージを送出していることが分かる。すると、直前の"RNG-RSP"メッセージおよび"UL-MAP"メッセージは、ＭＳ２００に正しく届いていると判断できる。
そこで、ＢＳ１００は、上記エラー処理（ｂ）を実行する。すなわち、ＣＲＣエラーにより"SBC-REQ"メッセージを正常に受信できなかったことを検知すると、ＭＳ２００への帯域再割当を行い、"UL-MAP"メッセージを再送する。このとき、再送回数カウンタを１インクリメントさせる。
"SBC-RSP"メッセージを受信せずに帯域割当を受けたＭＳ２００は、ＢＳ１００が"SBC-REQ"メッセージを正常に受信することができなかったと判断する。そこで、ＭＳ２００は、"SBC-REQ"メッセージを再送信する。ここで、再送された"SBC-REQ"メッセージも正常に受信されずＣＲＣエラーが発生すれば、ＢＳ１００で再度エラー処理（ｂ）が実行される。すると、ＭＳ２００への帯域再割当と"UL-MAP"メッセージの再送が行われると共に、その都度、再送回数カウンタを１インクリメントさせる。
なお、ＢＳ１００では、記憶部１６０内に予め最大再送回数が記憶されている。そして、制御部１５０は、エラーを検出するごとに、再送回数カウンタの値と最大再送回数とを比較する。そして、再送回数カウンタの値が、最大再送回数以上の場合、ＢＳ１００は上記エラー処理（ｃ）を実行する。すなわち、ＢＳ１００は、Continue Statusを含む"RNG-RSP"メッセージをＭＳ２００に送信して、送信パラメータ（送信電力、周波数、タイミング）の調整を行うためのCDMA Ranging Codeの送信を促す。
Continue Statusを含む"RNG-RSP"メッセージを受信したＭＳ２００は、CDMA Ranging CodeをＢＳ１００に送信する。CDMA Ranging Codeを受信したＢＳ１００は、CDMA Ranging Codeの受信電力、周波数、タイミングが規定の範囲内であるか否かを判断する。各値が規定の範囲外の場合、ＢＳ１００は、送信パラメータの調整値を含む"RNG-RSP"メッセージをＭＳ２００に送信して、再度、CDMA Ranging Codeの送信を促す。
送信パラメータの調整値を含む"RNG-RSP"メッセージを受信したＭＳ２００は、指示された調整を施した後、CDMA Ranging CodeをＢＳ１００に送信する。CDMA Ranging Codeを受信したＢＳ１００は、CDMA Ranging Codeの受信電力、周波数、タイミングが規定の範囲内であるか否かを判断する。各値が規定の範囲内の場合、ＢＳ１００は、Success Statusを含む"RNG-RSP"メッセージをＭＳ２００に送信する。そして、ＢＳ１００は、"SBC-REQ"メッセージを送信するためのＭＳ２００への帯域割当を行い、"UL-MAP (Burst Allocation)"メッセージをＭＳ２００に送信する。
このようにして、複数のエラー処理を組み合わせて、信頼性の高いメッセージ交換を行うことができる。
次に、図７、図８に示した処理を実現するためのＢＳ１００の制御部１５０とＭＳ２００の制御部２５０とが実行する処理手順を具体的に説明する。まず、制御部１５０が行う"CDMA Ranging Code"の取得から"SBC-RSP"メッセージの送信までの処理を、図９〜図１１を参照して説明する。
図９は、ＢＳの制御部が行う処理を示す第１のフローチャートである。以下、図９に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ１１］制御部１５０は、ＭＳ２００からCDMA Ranging Codeが送信されるのを待つ（待機状態となる）。
［ステップＳ１２］制御部１５０は、CDMA Ranging Codeを受信し、CDMA Ranging Codeを取得する。
［ステップＳ１３］制御部１５０は、CDMA Ranging Codeの受信電力、周波数、タイミングが規定の範囲内であるか否かを判断する。規定の範囲内であれば、処理がステップＳ１６に進められる。規定の範囲外となる値があれば、処理がステップＳ１４に進められる。
［ステップＳ１４］制御部１５０は、Continue Statusを含む"RNG-RSP"メッセージをＭＳ２００に送信する。
［ステップＳ１５］制御部１５０は、ＭＳ２００からCDMA Ranging Codeが送信されるのを待つ（待機状態となる）。その後、処理がステップＳ１２に進められる。
［ステップＳ１６］CDMA Ranging Codeの各値が規定内であれば、制御部１５０は、Success Statusを含む"RNG-RSP"メッセージをＭＳ２００に送信する。
［ステップＳ１７］制御部１５０は、ＭＳ２００が"RNG-REQ(MAC Address,etc)"メッセージを送信するのに必要な帯域割当を行い、"UL-MAP (CDMA Allocation IE)"メッセージをＭＳ２００に送信する。
［ステップＳ１８］制御部１５０は、ＭＳ２００からメッセージパラメータを含む"RNG-REQ(MAC Address,etc)"メッセージが送信されるのを待つ（待機状態となる）。
［ステップＳ１９］制御部１５０は、"RNG-REQ(MAC Address,etc)"メッセージを受信する。
［ステップＳ２０］制御部１５０は、受信したメッセージからＭＳ２００のＭＡＣアドレスやメッセージパラメータを取得する。制御部１５０は、ＴＬＶ定義テーブル１６１（図５参照）を参照して、そのメッセージパラメータの内容を解釈する。メッセージパラメータには、"SBC-REQ"メッセージと"REG-REQ"メッセージとのメッセージサイズ、ＭＳ２００が"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージを受信してから"SBC-REQ"メッセージが送信可能となるまでの遅延時間、およびＭＳ２００が"PKMv2-RSP(Key-Reply)"メッセージを受信してから"REG-REQ"メッセージを送信可能となるまでの遅延時間が含まれる。制御部１５０は、そのメッセージパラメータに基づいてパラメータテーブル１６３（図５参照）を生成し、記憶部１６０に格納する。
［ステップＳ２１］制御部１５０は、ＭＳ２００に対してBasic CIDやPrimary CIDを割り当てる。
［ステップＳ２２］制御部１５０は、"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージをＭＳ２００に送信する。
［ステップＳ２３］制御部１５０は、送信トリガテーブル１６２（図５参照）を参照して、"RNG-RSP"メッセージの受信が、ＭＳ２００によるメッセージの送信トリガとなっていることを認識する。具体的には、ステップＳ２３で、制御部１５０は、再送回数カウンタの値を「０」にリセットする。その後、処理がステップＳ３１（図１０参照）に進められる。
図１０は、ＢＳの制御部が行う処理を示す第２のフローチャートである。以下、図１０に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ３１］制御部１５０は、待機時間を計測するためのタイマをスタートさせる。
［ステップＳ３２］制御部１５０は、タイマのタイムアウトを検知する。具体的には、制御部１５０は、送信トリガテーブル１６２を参照し、ステップＳ２２で送信した"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージの送信トリガＩＤ「１」を取得する。次に、制御部１５０は、パラメータテーブル１６３を参照し、取得した送信トリガＩＤ「１」に対応付けられた遅延時間「１０ｍｓ」を取得する。そして、制御部１５０は、取得した遅延時間「１０ｍｓ」とタイマの値を比較し、タイマの値が遅延時間以上となったらタイムアウトと判断する。
［ステップＳ３３］制御部１５０は、ＭＳ２００に対して帯域割当を行う。その際、制御部１５０は、パラメータテーブル１６３を参照し、ステップＳ３２で取得した送信トリガ「１」に対応付けられたメッセージサイズを取得する。そして、制御部１５０は、取得したメッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を、ＭＳ２００に割り当てる。そして、制御部１５０は、ＭＳ２００に"UL-MAP (Burst Allocation)"メッセージをＭＳ２００に送信する。
［ステップＳ３４］制御部１５０は、ＭＳ２００から"SBC-REQ"メッセージが送信されるのを待つ。ここで、ＭＳ２００から"RNG-REQ"メッセージを受信した場合、処理がステップＳ３５に進められる。ＭＳ２００から"SBC-REQ"メッセージを受信した場合、処理がステップＳ３７に進められる。ＭＳ２００からメッセージを受信できなかった場合、"No Signal"と判断され処理がステップＳ４１（図１１に示す）に進められる。ＭＳ２００から受信したメッセージがＣＲＣエラーとなった場合、処理がステップＳ４５（図１１に示す）に進められる。
［ステップＳ３５］制御部１５０は、"RNG-REQ"メッセージを取得する。
［ステップＳ３６］制御部１５０は、Basic/Primary CIDを含む"RNG-RSP"メッセージをＭＳ２００に再送信する。その後、処理がステップＳ３１に進められる。
［ステップＳ３７］制御部１５０は、"SBC-REQ"メッセージを取得する。
［ステップＳ３８］制御部１５０は、通信に用いる物理層の機能（サポートする変調方式、誤り訂正符号方式、H-ARQなど）と認証方法のネゴシエーションを行う。
［ステップＳ３９］制御部１５０は、ＭＳ２００に"SBC-RSP"メッセージを送信する。その後、図７に示したようなＭＳ２００との間のメッセージの交換が行われる。
図１１は、ＢＳの制御部が行う処理を示す第３のフローチャートである。このフローチャートには、エラー処理の手順が示されている。以下、図１１に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ４１］制御部１５０は、ＭＳ２００に割り当てた帯域に対して所定時間メッセージの送信が行われない場合、"No Signal"と判断する。
［ステップＳ４２］制御部１５０は、Basic/Primary CIDを含む"RNG-RSP"メッセージをＭＳ２００に再送信する。
［ステップＳ４３］制御部１５０は、再送回数カウンタの値と予め設定された最大再送回数とを比較する。再送回数カウンタの値の方が小さければ、処理がステップＳ４４に進められる。再送回数カウンタの値が最大再送回数以上であれば、処理がステップＳ４８に進められる。
［ステップＳ４４］制御部１５０は、再送回数カウンタの値をインクリメントする。その後、処理がステップＳ３１に進められる。
［ステップＳ４５］制御部１５０は、ＭＳ２００から送られたメッセージのＣＲＣエラーの発生を検出する。
［ステップＳ４６］制御部１５０は、再送回数カウンタの値と予め設定された最大再送回数とを比較する。再送回数カウンタの値の方が小さければ、処理がステップＳ４７に進められる。再送回数カウンタの値が最大再送回数以上であれば、処理がステップＳ４８に進められる。
［ステップＳ４７］制御部１５０は、再送回数カウンタの値をインクリメントする。その後、処理がステップＳ３３に進められる。
［ステップＳ４８］制御部１５０は、Continue Statusを含む"RNG-RSP"メッセージをＭＳ２００に送信する。
［ステップＳ４９］制御部１５０は、CDMA Ranging Code がＭＳ２００から送られるのを待ち、その後CDMA Ranging CodeをＭＳ２００から取得する。
［ステップＳ５０］制御部１５０は、CDMA Ranging Codeの受信電力、周波数、タイミングが規定の範囲内であるか否かを判断する。各値が規定の範囲内であれば、処理がステップＳ５２に進められる。規定の範囲外の値があれば、処理がステップＳ５１に進められる。
［ステップＳ５１］制御部１５０は、送信パラメータの調整値を含む"RNG-RSP"メッセージをＭＳ２００に送信する。その後、処理がステップＳ４９に進められる。
［ステップＳ５２］制御部１５０は、Success Statusを含む"RNG-RSP"メッセージをＭＳ２００に送信する。
［ステップＳ５３］制御部１５０は、再送回数カウンタの値を「０」にリセットする。その後、処理がステップＳ３３に進められる。
次に、ＭＳ２００の制御部２５０が実行する処理についてフローチャートを用いて説明する。
図１２は、ＭＳの制御部が行う処理を示す第１のフローチャートである。なお、このフローチャートは、CDMA Ranging Code送信以降の処理を示している。以下、図１２に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ６１］制御部２５０は、ＢＳ１００から"RNG-RSP"メッセージが送信されるのを待つ。
［ステップＳ６２］制御部２５０は、ＢＳ１００から送られた"RNG-RSP"メッセージを取得する。
［ステップＳ６３］制御部２５０は、"RNG-RSP"メッセージがSuccess Statusか否かを判断する。Success Statusであれば、処理がステップＳ６６に進められる。Success Statusでなければ、処理がステップＳ６４に進められる。
［ステップＳ６４］制御部２５０は、CDMA Ranging Codeを送信する。
［ステップＳ６５］制御部２５０は、ＢＳ１００から"RNG-RSP"メッセージが送信されるのを待つ。その後、処理がステップＳ６２に進められる。
［ステップＳ６６］制御部２５０は、ＢＳ１００から"UL-MAP (CDMA Allocation IE)"メッセージが送信されるのを待つ。
［ステップＳ６７］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"UL-MAP (CDMA Allocation IE)"メッセージを取得する。
［ステップＳ６８］制御部２５０は、メッセージパラメータを含む"RNG-REQ(MAC Address,etc)"メッセージを送信する。具体的には、制御部２５０は、メッセージ情報管理テーブル２６３の内容に基づいて、ＴＬＶ定義テーブル２６１のタイプ「Ｘ」の値（Value）に示す形式で、メッセージパラメータを生成する。なお、メッセージパラメータは、送信メッセージサイズ、遅延時間、および送信トリガＩＤで構成される。このうち、送信メッセージサイズと遅延時間とは、メッセージ情報管理テーブル２６３から取得できる。また、送信トリガＩＤは、送信トリガテーブル２６２から取得できる。すなわち、制御部２５０は、メッセージ情報管理テーブル２６３の送信メッセージの欄に示されるメッセージの種別に対応する送信メッセージを送信トリガテーブル２６２から検索し、該当する送信メッセージに対応する送信トリガＩＤを送信トリガテーブル２６２から取得する。
［ステップＳ６９］制御部２５０は、"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージがＢＳ１００から送信されるのを待つ。ここで、ＢＳ１００から"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージが届いた場合、処理がステップＳ７２に進められる。また、ＢＳ１００から"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージが届く前に"UL-MAP (Burst Allocation)"が届いた場合、処理がステップＳ７０に進められる。
［ステップＳ７０］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"UL-MAP (Burst Allocation)"メッセージを取得する。
［ステップＳ７１］制御部２５０は、メッセージパラメータを含む"RNG-REQ(MAC Address,etc)"メッセージを再送する。その後、処理がステップＳ６９に進められる。
［ステップＳ７２］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージを取得する。
［ステップＳ７３］制御部２５０は、"SBC-REQ"メッセージの送信準備を行う。その後、処理がステップＳ８１（図１３に示す）に進められる。
図１３は、ＭＳの制御部が行う処理を示す第２のフローチャートである。以下、図１３に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ８１］制御部２５０は、ＢＳ１００から"UL-MAP (Burst Allocation)"メッセージが送信されるのを待つ。
［ステップＳ８２］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"UL-MAP (Burst Allocation)"メッセージを取得する。
［ステップＳ８３］制御部２５０は、"SBC-REQ"メッセージをＢＳ１００に送信する。
［ステップＳ８４］制御部２５０は、ＢＳ１００から"SBC-RSP"メッセージが送信されるのを待つ。ここで、ＢＳ１００から"SBC-RSP"メッセージが届いた場合、処理がステップＳ８５に進められる。また、ＢＳ１００から"UL-MAP(Burst Allocation)"メッセージが届いた場合、処理がステップＳ８７に進められる。さらに、ＢＳ１００から"RNG-RSP (continue)"メッセージが届いた場合、処理がステップＳ８９に進められる。
［ステップＳ８５］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"SBC-RSP"メッセージを取得する。
［ステップＳ８６］制御部２５０は、ＢＳ１００から"PKMv2-RSP(EAP-Transfer: EAP Request/Identity)"メッセージが送信されるのを待つ。その後、図７に示したようなＢＳ１００との間のメッセージの交換が行われる。
［ステップＳ８７］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"UL-MAP(Burst Allocation)"メッセージを取得する。
［ステップＳ８８］制御部２５０は、"SBC-REQ"メッセージをＢＳ１００に再送する。その後、処理がステップＳ８４に進められる。
［ステップＳ８９］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"RNG-RSP (continue)"メッセージを取得する。
［ステップＳ９０］制御部２５０は、CDMA Ranging CodeをＢＳ１００に送信する。
［ステップＳ９１］制御部２５０は、ＢＳ１００から"RNG-RSP"メッセージが送信されるのを待つ。
［ステップＳ９２］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"RNG-RSP"メッセージを取得する。
［ステップＳ９３］制御部２５０は、取得した"RNG-RSP"メッセージがSuccess Statusか否かを判断する。Success Statusであれば、処理がステップＳ８１に進められる。Success Statusでなければ、処理がステップＳ９０に進められる。
以上のようにして、通信の信頼性を損なうことなく、効率的な帯域割当が可能となる。
なお、第１の実施の形態では，"PKM-REQ"メッセージの送信帯域の要求／割当メッセージは省略しているが、"PKM-REQ"メッセージに対しても同様の方法を適用することができる。例えば、PKMv2-REQ (Key Request)の送信帯域割当に適用することができる。
［第２の実施の形態］
次に第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、ＭＳが、ＢＳからのメッセージに応じて、処理時間が予め予想できない何らかの処理をした後、メッセージをＢＳに送信する場合に対応する。すなわち、第１の実施の形態では、ＭＳが送信するメッセージの送信準備が完了するまでの遅延時間と、そのメッセージのサイズとがＭＳにおいて予め設定されている。しかし、処理の内容によっては、遅延時間が一定とはならない場合もある。例えば、PKMメッセージでは、認証情報の交換を行う。このとき、ＭＳ側では、ＢＳから受信したメッセージに含まれる情報の正当性チェックや鍵の生成等を行うことがあり、次のメッセージをＢＳに送信するまでの遅延が一定でない場合がある。
第２の実施の形態では、遅延時間が一定ではなく、予め決められた遅延でメッセージの送信準備を完了できない場合であっても、そのメッセージを送信するための帯域割当の処理効率を向上させるものである。なお、このような場合においても、固定遅延を最大遅延量として見積もり、第１の実施例を適用することができる。ただし、必要以上に遅延を大きく見積もってしまうこともあり、遅延の増大を招くこととなる。
そこで、第２の実施の形態では、ＢＳは、まずＭＳに固有のBandwidth Request CDMA Codeを割り当てる。そして、ＭＳは次のメッセージの送信が可能となる直前に、無線帯域要求信号としてBandwidth Request CDMA CodeをＢＳに送信し、帯域割当を要求する。Bandwidth Request CDMA Codeを受信したＢＳは、Bandwidth Request CDMA CodeからＭＳを特定し、ＭＳから次に受信することが期待されるメッセージを送信可能な帯域を割り当てる。なお、メッセージサイズは、第１の実施の形態で示したように、ＭＳからＢＳに通知するなどして、ＭＳおよびＢＳの双方が既知であることとする。
Bandwidth Request CDMA Codeは、例えば、RNG-RSPメッセージなどにより、ＢＳからＭＳに割り当てることができる。このとき、Code数の削減のために、割り当てられたCodeの有効期限は、割り当てられたMSのNetwork Entryプロセス完了時点等に制限することも可能である。
また、Codeをメッセージ単位で割り当てることも可能である。すなわち、ＢＳは、ＢＳからＭＳに送信するメッセージに、次にＭＳが送信するための帯域を要求するためのBandwidth Request Codeを付加して送る。そして、ＭＳが次のメッセージを送信するための帯域を要求するために、Bandwidth Request CDMA Codeを用いる。
このような処理を実現するためのＢＳおよびＭＳの機能は、それぞれ図３、図４に示した第１の実施の形態と同様である。ただし、ＢＳ１００の制御部１５０が実行する処理、ＢＳ１００の記憶部１６０に格納されるデータ、ＭＳ２００の制御部２５０が実行する処理、ＭＳ２００の記憶部２６０に格納されるデータが異なる。そこで、図３、図４に示した符号を引用して第２の実施の形態における第１の実施の形態と異なる部分を説明する。
図１４は、第２の実施の形態におけるＢＳの記憶部の内容を示す図である。ＢＳ１００の記憶部１６０には、予めＴＬＶ定義テーブル１６１、送信トリガテーブル１６２、および送信メッセージＩＤ管理テーブル１６４が格納されている。また、ＭＳ２００を接続する際には、制御部１５０によってパラメータテーブル１６３とメッセージサイズ管理テーブル１６５とが作成され、記憶部１６０に格納される。
ＴＬＶ定義テーブル１６１は、図５に示したタイプ「Ｘ」のＴＬＶ定義に加え、タイプ「Ｙ」のＴＬＶ定義が登録されている。タイプ「Ｙ」のＴＬＶパラメータの値は、最初の８ビットが送信メッセージＩＤを示しており、次の１６ビットが送信メッセージサイズ（バイト単位）を示している。なお、送信メッセージＩＤは、ＭＳ２００からＢＳ１００に送信するメッセージを一意に識別するための識別番号である。
ＢＳ１００の制御部１５０は、ＭＳ２００から受け取ったメッセージパラメータの内容をＴＬＶ定義テーブル１６１に基づいて認識する。具体的には、制御部１５０は、タイプ「Ｘ」のメッセージパラメータを受け取った場合、そのメッセージパラメータは、自動帯域割当用であると判断する。そこで、制御部１５０は、タイプ「Ｘ」のメッセージパラメータの内容をＴＬＶ定義テーブル１６１を参照して解析し、パラメータテーブル１６３に送信トリガＩＤ、遅延時間、およびメッセージサイズを登録する。
また、制御部１５０は、タイプ「Ｙ」のメッセージパラメータを受け取った場合、そのメッセージパラメータは、BW Request Codeの受信に基づく帯域割当用であると判断する。そこで、制御部１５０は、タイプ「Ｙ」のメッセージパラメータの内容をＴＬＶ定義テーブル１６１を参照して解析し、メッセージサイズ管理テーブル１６５に送信メッセージＩＤとメッセージサイズとを登録する。
送信トリガテーブル１６２とパラメータテーブル１６３の内容は、図５に示した通りである。
送信メッセージＩＤ管理テーブル１６４は、送信メッセージＩＤを管理するためのデータテーブルである。送信メッセージＩＤ管理テーブル１６４には、送信メッセージＩＤとメッセージの欄が設けられている。送信メッセージＩＤの欄には、ＭＳ２００からＢＳ１００に送信されるメッセージの識別番号が登録される。メッセージの欄には、送信メッセージＩＤに対応するメッセージの種別が登録される。
メッセージサイズ管理テーブル１６５は、ＭＳ２００からＢＳ１００に送信されるメッセージのうち、遅延時間は不明であるが、データサイズが既知であるメッセージのデータサイズを管理するデータテーブルである。メッセージサイズ管理テーブル１６５には、送信メッセージＩＤとメッセージサイズとの欄が設けられている。送信メッセージＩＤの欄には、ＭＳ２００から送信されるメッセージの識別番号が設定される。メッセージサイズの欄には、対応するメッセージのデータサイズが設定される。
図１５は、第２の実施の形態におけるＭＳの記憶部の内容を示す図である。ＭＳ２００の記憶部２６０には、予めＴＬＶ定義テーブル２６１、送信トリガテーブル２６２、および送信メッセージＩＤ管理テーブル２６４が格納されている。また、ＢＳ２００に接続する際には、制御部２５０によってメッセージ情報管理テーブル２６３が作成され、記憶部２６０に格納される。
ＴＬＶ定義テーブル２６１のデータ構造および内容は、図１４に示したＴＬＶ定義テーブル１６１と同じ内容である。送信トリガテーブル２６２の内容は、図６に示した通りである。
メッセージ情報管理テーブル２６３には、図６に示した情報に加え、メッセージサイズは予め分かっているが、遅延時間が不明なメッセージに関するメッセージサイズが設定されている。なお、遅延時間が不明なメッセージについては、メッセージサイズの欄にのみ値が設定され、遅延時間の欄は無効なデータが設定される。
送信メッセージＩＤ管理テーブル２６４のデータ構造および内容は、図１４に示した送信メッセージＩＤ管理テーブル１６４と同じである。
このようなデータを用いて、ＢＳ１００とＭＳ２００との間で、効率的な帯域割当が行われる。
図１６は、第２の実施の形態におけるＭＳがＢＳに接続を開始する場合のメッセージシーケンスを示す図である。図１６では、認証方式として、EAP-TLS (Extensible Authentication Protocol Transport Layer Security)を採用することを前提としている。なお、SBC-RSPより以前のシーケンスは、第１の実施例と同様である。
図１６中、ＢＳ１００とＭＳ２００との間で交換されるメッセージが示されている。図１６では、交換されるメッセージを矢印で示しており、その矢印の上にそのメッセージの種別を示している。メッセージ種別は、メッセージ種別の名称の後に、括弧書きによりそのメッセージに含まれるデータを示している。また、破線の矢印は、帯域要求／割当を行うための信号／メッセージを表し、実線の矢印は、ＭＳ２００とＢＳ１００間で認証情報などを交換するための主要メッセージを表す。
また、ＢＳ１００側には、帯域割当の処理を曲線の矢印で示している。この矢印は、帯域割当処理の発生原因となるメッセージから、帯域割当内容をＭＳ２００に通知するメッセージに向けて線が引かれている。曲線かつ破線の矢印は、遅延時間を考慮した自動帯域割当（第１の実施の形態に示した帯域割当機能）を示している。曲線かつ実線の矢印は、BW Request Codeの受信に基づく帯域割当（第２の実施の形態で追加された帯域割当機能）を示している。
図１６に示すように、SBC-RSPを送信した後、ＢＳ１００は認証シーケンスを開始するために、"PKMv2-RSP(EAP-Transfer: EAP Request/Identity)"メッセージをＭＳ２００に送信する。そして、ＢＳ１００は、"PKMv2-RSP(EAP-Transfer: EAP Request/Identity)"メッセージを送信してから所定の時間を経過した後、メッセージを受信したＭＳ２００が、自身のIdentityとして、NAI (Network Access Identifier)を含む"PKMv2-REQ(EAP-Transfer:EAP-Response/Identity(MyID))"メッセージをＢＳ１００に送信するため帯域をＭＳに割り当てる。この所定の時間は、第１の実施の形態と同様に、ＭＳ２００から"RNG-REQ (MAC Address, etc)"メッセージによって通知され、パラメータテーブル１６３に登録されている。なお、遅延時間をシステム固有のパラメータとしてパラメータテーブル１６３に予め登録しておくこともできる。
なお、"PKMv2-REQ"メッセージは認証情報を含み、"SBC-REQ"メッセージや"REG-REQ"メッセージより上位のプロトコルレイヤの処理が含まれる。そのため、"PKM-REQ"メッセージが送信可能となる処理時間は、"SBC-REQ"メッセージや"REG-REQ"メッセージが送信可能となる処理時間よりも長い時間とすることが好ましい。
"PKMv2-RSP(EAP-Transfer: EAP Request/Identity)"メッセージを受信したＭＳ２００は、自動的に割り当てられる無線帯域を用いて、自身のNAIを含むPKMv2-REQ(EAP-Transfer:EAP-Response/Identity(MyID))"をＢＳ１００に送信する。ここで、NAIは、例えば、user-name@service＿provider.comの形式である。このNAIは、ＢＳ１００を経由して図示しない認証サーバに転送される。なお、ＢＳ１００と認証サーバ間のメッセージ交換は省略する(以下の説明においても同様)。
ＢＳ１００は、"PKMv2-RSP EAP-Transfer (EAP-Request/TLS Start)"メッセージをＭＳ２００に送信して、ＴＬＳ（Transport Layer Security）認証を開始する。このとき、"EAP-Request/Identity"メッセージを送信したときと同様に、ＭＳ２００が"EAP-Response/TLS Client Hello"メッセージを送信するための無線帯域をＭＳ２００に割り当てる。ＭＳ２００は、"PKMv2-RSP EAP-Transfer (EAP-Request/TLS Start)"メッセージを受信すると、自動的に割り当てられる帯域を用いて、"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Hello)"メッセージをＢＳ１００に送信する。このメッセージには、ＴＬＳバージョン、セッションＩＤ、乱数、暗号アルゴリズムの候補などが含まれる。
次に、ＢＳ１００は、選択したＴＬＳバージョン、セッションＩＤ、乱数、暗号アルゴリズム候補、Server Certificateなどを含む"PKMv2-RSP EAP-Transfer (EAP-Request/TLS Server Hello,Server Certificate,・・・)"メッセージをＭＳ２００に送信する。
ここで、Server Certificateを受信したＭＳ２００は、応答メッセージを送信する前に、その有効性を検証する必要がある。しかし、Server Certificateの検証時間が不確定なため、ＢＳ１００は、ＭＳ２００が応答メッセージを送信するための帯域を自動的に割り当てるのではなく、ＭＳ２００からのBandwidth Request CDMA Codeを受信してから、帯域を割り当てる。前述したように、このBandwidth Request CDMA Codeは、ＭＳ２００に固有に割り当てられたものを使う。そのため、Bandwidth Request CDMA Codeを受信したＢＳ１００は、どのＭＳ２００から送信されたかを識別することができる。ＭＳ２００は、Server Certificateの検証が完了し、"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Certificate・・・)"メッセージの送信準備完了前に、割り当てられたBandwidth Request CDMA CodeをＢＳ１００に送信する。
Bandwidth Request CDMA Codeを受信したＢＳ１００は、ＭＳ２００がEAP-Response/TLS Client Certificateを送信するための帯域をＭＳ２００に割り当てる。このときの帯域幅は、メッセージサイズ管理テーブル１６５に"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Certificate・・・)"メッセージのメッセージＩＤに対応付けて登録されたメッセージサイズに応じて決定される。ＭＳ２００に対して帯域が割り当てられると、ＢＳ１００からＭＳ２００へ"UL-MAP(Burst Allocation)"メッセージが送信される。帯域を割り当てられたＭＳ２００は、割り当てられた帯域を利用して、Client Certificateなどを含む"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Certificate・・・)"メッセージをＢＳ１００に送信する。
以下、帯域要求・帯域割当は、第１の実施の形態で説明した遅延時間を考慮した自動割り当てか、本実施の形態で新たに追加したBandwidth Request CDMA Codeに基づく帯域割当のいずれかの方式が用いられる。そこで、以下のPKMメッセージを用いたEAPの交換における帯域割当の説明では、使用される帯域割当方式のみを説明し、帯域割当のためのメッセージ／信号の交換については説明を省略する。
"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Certificate・・・)"メッセージを受信したＢＳ１００は、Client Certificateの認証を行う。認証に成功した場合、ＢＳ１００は、認証が成功したことを表す情報、暗号アルゴリズム等と一緒に"PKMv2-RSP EAP-Transfer (EAP-Request/TLS Change Cipher Spec)"メッセージをＭＳ２００に送信する。このとき、ＢＳ１００は、ＭＳ２００から"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS)"メッセージを送信するための遅延時間を考慮した自動帯域割当を行う。
EAP-Request/TLS Change Cipher Specを受信したＭＳ２００は、受信応答として、割り当てられた無線帯域により"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS)"メッセージをＢＳ１００に送信する。
"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS)"メッセージを受信したＢＳ１００は、Master Secret Key (MSK)を含む"PKMv2-RSP(EAP-Transfer:EAP-Success)"メッセージをＭＳ２００に送信する。このとき、ＢＳ１００は、MSKからAK(Authentication Key)を生成し、さらにAKからKEK (Key Encryption Key)およびCMAC＿Keyを生成する。
"PKMv2-RSP(EAP-Transfer:EAP-Success)"メッセージを受信したＭＳ２００は、受信したMSKからAKを生成し、さらにAKからKEKおよびCMAC＿Keyを生成する。
"PKMv2-RSP(EAP-Transfer:EAP-Success)"メッセージを送信し、AK、KEK、CMAC＿Keyを生成したＢＳ１００は、生成したCMAC＿Keyで保護された"PKMv2-RSP(SA-TEK-Challenge)"メッセージをＭＳ２００に送信する。ここで、“CMAC＿Keyで保護された”とは、CMAC＿KeyでPKM-RSPメッセージのコンテントをハッシュ計算した結果(CMAC)を同メッセージに添付することで、CMAC＿Keyを共有するＭＳ２００/ＢＳ１００以外の他者による改ざんを検出できることを意味する。
"PKMv2-RSP(SA-TEK-Challenge)"メッセージを受信したＭＳ２００は、添付されているCMACと、PKM-RSPメッセージのコンテントをハッシュ計算した結果(CMAC)とを比較し、一致を確認する。CMACが一致していることで、ＢＳ１００と同一のCMAC＿Keyを共有していることが確認できる。確認処理が完了すると、ＭＳ２００は、Bandwidth Request CDMA Codeに基づく帯域割当を受ける。そして、ＭＳ２００は、割り当てられた無線帯域を用いて、"PKMv2-RSP(SA-TEK-Challenge)"メッセージの応答としてCMACで保護された"PKMv2-REQ(SA-TEK-Request)"メッセージをＢＳ１００に送信する。
"PKMv2-REQ(SA-TEK-Request)"メッセージを受信したＢＳ１００は、ＭＳ２００と同様にCMACの確認処理を行い、ＭＳ２００と同一のCMAC＿Keyを共有していることを確認する。そして、ＢＳ１００は、"PKMv2-REQ(SA-TEK-Request)"メッセージの応答として、"PKMv2-RSP(SA-TEK-Response)"メッセージをＭＳ２００に送信する。
"PKMv2-RSP(SA-TEK-Response)"メッセージを受信したＭＳ２００は、SA-TEK-RequestがＢＳ１００に正しく受信されたことを確認する。CMACをＢＳ１００と共有していることを確認したＭＳ２００は、Bandwidth Request CDMA Codeに基づく帯域割当を受ける。そして、ＭＳ２００は、"PKMv2-REQ(Key Request)"メッセージをＢＳ１００に送信し、ユーザデータを暗号化するための暗号鍵TEK (Traffic Encryption Key)の発行を依頼する。
"PKMv2-REQ(Key Request)"メッセージを受信したＢＳ１００は、TEKをランダムに生成し、KEKで暗号化した後Key-Replyに含めて、"PKMv2-RSP(Key-Reply)"メッセージをＭＳ２００に返送する。このとき、ＢＳ１００は、ＭＳ２００から"REG-REQ"メッセージを送信するための遅延時間を考慮した自動帯域割当を行う。
"PKMv2-RSP(Key-Reply)"メッセージを受信したＭＳ２００は、"REG-REQ"メッセージをＢＳ１００に送信して、Network Entryプロセスを続行する。
なお、図１６の例では、Bandwidth Request CDMA Codeを用いて帯域要求することが好ましい例（ＭＳ２００のメッセージ送信タイミングが不定となる例）として、認証情報を含むメッセージを示したが、他のメッセージに適用することも可能である。
図１７は、ＢＳの状態遷移を示す図である。この図は、"SBC-REQ"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ１）以降に行われる認証処理におけるＢＳ１００の状態遷移を示している。"SBC-REQ"メッセージの待ち状態（状態ＳＴ１）のＢＳ１００は、"SBC-REQ"メッセージの受信、"SBC-RSP"メッセージなどの送信、および遅延時間を考慮した自動帯域割当処理の後、"PKMv2-REQ(EAP-Transfer:EAP-Response/Identity(MyID))"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ２）に遷移する。
"PKMv2-REQ(EAP-Transfer:EAP-Response/Identity(MyID))"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ２）において、"PKMv2-REQ(EAP-Transfer:EAP-Response/Identity(MyID))"メッセージを受信すると、遅延時間を考慮した自動帯域割当処理などの後、ＢＳ１００は"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Hello)"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ３）に遷移する。
"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Hello)"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ３）において、"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Hello)"メッセージを受信すると、"PKMv2-RSP EAP-Transfer (EAP-Request/TLS Server Hello)"メッセージの送信後、ＢＳ１００はBandwidth Request CDMA Codeの受信待ち状態（状態ＳＴ４）となる。
ＢＳ１００はBandwidth Request CDMA Codeの受信待ち状態（状態ＳＴ４）において、Bandwidth Request CDMA Codeを受信すると、ＭＳ２００への帯域割当を行い、ＢＳ１００は、"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Certificate・・・)"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ５）となる。
"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Certificate・・・)"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ５）において"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Certificate・・・)"メッセージを受信すると、Client Certificateの認証、"PKMv2-RSP EAP-Transfer (EAP-Request/TLS Change Cipher Spec)"メッセージの送信、遅延時間を考慮した自動帯域割当後、"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS)"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ６）となる。
"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS)"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ６）において"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS)"メッセージを受信すると、"PKMv2-RSP(EAP-Transfer:EAP-Success)"メッセージの送信などの処理後、ＢＳ１００は、Bandwidth Request CDMA Codeの受信待ち状態（状態ＳＴ７）となる。
Bandwidth Request CDMA Codeの受信待ち状態（状態ＳＴ７）においてBandwidth Request CDMA Codeを受信すると、ＭＳ２００への帯域割当を行い、ＢＳ１００は、"PKMv2-REQ(SA-TEK-Request)"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ８）となる。
"PKMv2-REQ(SA-TEK-Request)"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ８）において、"PKMv2-REQ(SA-TEK-Request)"メッセージを受信すると、CMACの確認処理、"PKMv2-RSP(SA-TEK-Response)"メッセージの送信処理後、ＢＳ１００は、Bandwidth Request CDMA Codeの受信待ち状態（状態ＳＴ９）となる。
Bandwidth Request CDMA Codeの受信待ち状態（状態ＳＴ９）においてBandwidth Request CDMA Codeを受信すると、ＭＳ２００への帯域割当を行い、ＢＳ１００は、"PKMv2-REQ(Key Request)"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ１０）となる。
"PKMv2-REQ(Key Request)"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ１０）において、"PKMv2-REQ(Key Request)"メッセージを受信すると、TEKの生成処理、"PKMv2-RSP(Key-Reply)"メッセージの送信処理、遅延時間を考慮した自動帯域割当処理後、"REG-REQ"メッセージの受信待ち状態（状態ＳＴ１１）となる。
次に、第２の実施の形態におけるＢＳ１００の制御部１５０とＭＳ２００の制御部２５０との処理手順について説明する。
図１８は、第２の実施の形態におけるＢＳの制御部が行う処理手順を示すフローチャートである。なお、図１８には、"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Hello)"メッセージの受信待機から"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Certificate・・・)"メッセージの受信待機までの処理を示している。以下、図１８に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ１０１］制御部１５０は、"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Hello)"メッセージがＭＳ２００から送信されるのを待つ。
［ステップＳ１０２］制御部１５０は、"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Hello)"メッセージを受信すると、"PKMv2-RSP EAP-Transfer (EAP-Request/TLS Server Hello)"メッセージをＭＳ２００に送信する。
［ステップＳ１０３］制御部１５０は、ＭＳ２００からBandwidth Request CDMA Codeが送信されるのを待つ。
［ステップＳ１０４］制御部１５０は、ＭＳ２００から送信されたBandwidth Request CDMA Codeを取得する。
［ステップＳ１０５］制御部１５０は、Bandwidth Request CDMA Codeによって、ＭＳ２００からの帯域割当要求が出されたことを認識する。そして、制御部１５０は、ＭＳ２００との間のメッセージ交換において次に受信すべき"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Certificate・・・)"メッセージのメッセージＩＤを、送信メッセージＩＤ管理テーブル１６４を参照して判断する。図１４の例では、該当メッセージのメッセージＩＤは「１」である。次に、制御部１５０は、メッセージサイズ管理テーブル１６５を参照し、取得したメッセージＩＤ「１」に対応するメッセージサイズを取得する。さらに、制御部１５０は、取得したメッセージサイズに応じた帯域幅の帯域を、ＭＳ２００に対して割り当てる。そして、制御部１５０は、割り当てた帯域を示す"UL-MAP(Burst Allocation)"メッセージをＭＳ２００に送信する。
［ステップＳ１０６］制御部１５０は、"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Certificate・・・)"メッセージの受信待ち状態となる。
図１９は、第２の実施の形態におけるＭＳの制御部が行う処理手順を示すフローチャートである。なお、図１９には、サーバ証明書を含む"PKMv2-RSP"メッセージの受信から次の"PKMv2-RSP"メッセージ受信待機までの処理を示している。以下、図１９に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ１１１］制御部２５０は、"PKMv2-RSP EAP-Transfer (EAP-Request/TLS Server Hello,Server Certificate,・・・)"メッセージがＢＳ１００から送信されるのを待つ。
［ステップＳ１１２］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"PKMv2-RSP EAP-Transfer (EAP-Request/TLS Server Hello,Server Certificate,・・・)"メッセージを取得する。
［ステップＳ１１３］制御部２５０は、メッセージ交換プロセスを、次の送信メッセージの送信準備待ち状態で待機させる。
［ステップＳ１１４］制御部２５０は、メッセージ交換プロセスとは別プロセスによって、Server Certificateの有効性を検証する。検証が完了すると、制御部２５０は、メッセージ交換プロセスによって、"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Certificate・・・)"メッセージの送信準備を完了させる。
［ステップＳ１１５］制御部２５０は、Bandwidth Request CDMA CodeをＢＳ１００に送信する。
［ステップＳ１１６］制御部２５０は、ＢＳ１００によって帯域が割り当てられるのを待つ。
［ステップＳ１１７］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された帯域割当を示す"UL-MAP(Burst Allocation)"メッセージを取得する。
［ステップＳ１１８］制御部２５０は、"PKMv2-REQ EAP-Transfer (EAP-Response/TLS Client Certificate・・・)"メッセージをＢＳ１００に送信する。
［ステップＳ１１９］制御部２５０は、ＢＳ１００から"PKMv2-RSP EAP-Transfer (EAP-Request/TLS Change Cipher Spec)"メッセージが送信されるのを待つ。
このようにして、ＭＳ２００における遅延時間が不定の場合であっても、従来に比べて少ない数のメッセージ交換によって帯域割当を行うことができる。
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例である。第３の実施の形態では、ＢＳ１００において、ＭＳからの送信メッセージの遅延時間とメッセージサイズに関するデフォルト値を有している。そして、ＢＳは、ＭＳから固有のメッセージパラメータが通知されない限り、デフォルト値に基づいて、遅延時間を考慮した自動帯域割当を行う。ＭＳから固有のメッセージパラメータが通知された場合、ＢＳは、通知されたメッセージパラメータに基づいて、遅延時間を考慮した自動帯域割当を行う。
このような処理を実現するためのＢＳおよびＭＳの機能は、それぞれ図３、図４に示した第１の実施の形態と同様である。ただし、ＢＳ１００の制御部１５０が実行する処理、ＢＳ１００の記憶部１６０に格納されるデータ、およびＭＳ２００の制御部２５０が実行する処理が異なる。そこで、図３、図４に示した符号を引用して第３の実施の形態における第１の実施の形態と異なる部分を説明する。
図２０は、第３の実施の形態におけるＢＳの記憶部の内容を示す図である。ＢＳ１００の記憶部１６０には、予めＴＬＶ定義テーブル１６１、送信トリガテーブル１６２、デフォルトパラメータテーブル１６３ａ、およびＭＳ管理テーブル１６７が格納されている。また、ＭＳ２００からメッセージパラメータが送られた場合、制御部１５０によってＭＳ別パラメータテーブル１６６，１６６ａ，１６６ｂ，・・・が作成され、記憶部１６０に格納される。
ＴＬＶ定義テーブル１６１と、送信トリガテーブル１６２との内容は、図５に示した通りである。
デフォルトパラメータテーブル１６３ａは、ＭＳからアップリンクで送信されるメッセージの遅延時間とメッセージサイズのデフォルト値を示すデータテーブルである。デフォルトパラメータテーブル１６３ａのデータ構造は、図５に示したパラメータテーブル１６３と同じである。ただし、第１の実施の形態におけるパラメータテーブル１６３には、ＭＳ２００から送信されたメッセージパラメータで示される値が設定されるのに対し、デフォルトパラメータテーブル１６３ａの値は、システム運用開始前に予め設定されている。
ＭＳ別パラメータテーブル１６６は、ＭＳごとに設けられており、ＭＳを一意に識別するための識別番号（ＭＳＩＤ）が設定されている。また、ＭＳ別パラメータテーブル１６６には、送信トリガＩＤ、遅延時間、およびメッセージサイズの欄が設けられている。送信トリガＩＤの欄には、ＭＳＩＤで示されるＭＳから送信されたメッセージパラメータの送信トリガＩＤの値が設定される。遅延時間の欄には、ＭＳＩＤで示されるＭＳから送信されたメッセージパラメータの遅延時間の値が設定される。メッセージサイズの欄には、ＭＳＩＤで示されるＭＳから送信されたメッセージパラメータの送信メッセージサイズの値が設定される。
ＭＳ管理テーブル１６７は、ＢＳ１００に接続される各ＭＳが、デフォルトパラメータテーブル１６３ａを使用するのか、あるいは自己のＭＳＩＤに対応するＭＳ別パラメータテーブルを使用するのかを示すデータテーブルである。ＭＳ管理テーブル１６７には、ＭＳＩＤとパラメータテーブルとの欄が設けられている。ＭＳＩＤの欄には、ＢＳ１００と接続したＭＳの識別番号（ＭＳＩＤ）が登録される。パラメータテーブルの欄には、対応するＭＳＩＤで示されるＭＳが、デフォルトパラメータテーブルを使用するのか、個別パラメータテーブルを使用するのかを示す情報が設定される。
なお、ＭＳ管理テーブル１６７の値は、ＭＳとの間で通信が行われたときに、制御部１５０により、通信が行われたＭＳのＭＳＩＤが登録されると共に、そのＭＳＩＤに対応するパラメータテーブルの初期値として「デフォルト」が登録される。そして、ＭＳからメッセージパラメータを受信して、そのＭＳに対応するＭＳ別パラメータテーブル１６６が生成されると、制御部１５０によって、そのＭＳのＭＳＩＤに対応するパラメータテーブルの値が「個別パラメータテーブル」に更新される。
次に、第３の実施の形態における時間帯割当処理について説明する。
図２１は、第３の実施の形態におけるＭＳがＢＳに接続を開始する場合のメッセージシーケンスを示す図である。
図２１に示すように、ＢＳ１００は、ＢＳ１００が周期的にブロードキャストする"UCD (Uplink Channel Descriptor)"メッセージに、ＭＳ２００が送信するメッセージのデフォルトサイズ、無線リソースを割り当てるときのデフォルトの遅延時間などを含める。具体的には、制御部１５０は、デフォルトパラメータテーブル１６３ａを参照し、自動帯域割当の対象となるメッセージに関する送信トリガＩＤ、遅延時間、およびメッセージサイズを取得する。そして、制御部１５０は、ＴＬＶ定義テーブル１６１のタイプ「Ｘ」で示される定義に従ってメッセージパラメータ２１を生成し、生成したメッセージパラメータ２１を"UCD"メッセージに含める。そして、制御部１５０は、"UCD"メッセージをブロードキャストでＭＳ２００などに送信する。
"UCD"メッセージを受信したＭＳ２００は、報知されたメッセージパラメータ２１の値と自分自身が保持しているメッセージ情報管理テーブル２６３（図６参照）の値を比較する。一致しない場合、第１の実施の形態と同様に、ＭＳ２００は保持するパラメータ値をメッセージパラメータ２２としてＢＳ１００に通知する。具体的には、ＭＳ２００の制御部２５０は、メッセージ情報管理テーブル２６３の内容を示すメッセージパラメータ２２を含めた"RNG-REQ (MAC Address, etc)"メッセージをＢＳ１００に送信する。
ＢＳ１００の制御部１５０は、通知されたメッセージパラメータ２２の値を用いて、ＭＳ別パラメータテーブル１６６を作成し、記憶部１６０に格納する。また、制御部１５０は、ＭＳ管理テーブル１６７におけるＭＳ２００のＭＳＩＤに対応するパラメータテーブルの値を「個別パラメータテーブル」に変更する。
以後、ＢＳ１００の制御部１５０は、送信トリガテーブル１６２に送信トリガとして設定されているメッセージをＢＳ２００に送信する場合、まず、ＭＳ管理テーブル１６７を参照する。制御部１５０は、ＭＳ管理テーブル１６７に基づいて、ＭＳ２００がデフォルトパラメータテーブル１６３ａを使用するのかＭＳ別パラメータテーブルを使用するのかを判断する。ＭＳ２００がＭＳ別パラメータテーブルを使用する場合、制御部１５０は、ＭＳ２００のＭＳＩＤに対応するＭＳ別パラメータテーブルを参照し、送信トリガとなるメッセージを送信後のＢＳ２００からの送信メッセージの遅延時間およびメッセージサイズを取得する。そして、制御部１５０は、取得した遅延時間経過後に、メッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域をＭＳ２００に割り当てる。割り当てた帯域は、"UL-MAP (Burst Allocation)"メッセージによってＭＳ２００に通知される。
次に、第３の実施の形態におけるＭＳ２００の制御部２５０が実行する処理を詳細に説明する。
図２２は、ＭＳの"UCD"メッセージ受信時の処理手順を示すフローチャートである。以下、図２２に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ１２１］制御部２５０は、ＢＳ１００から"UCD(Size of Messages, delay)"メッセージが送信されるのを待つ。
［ステップＳ１２２］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"UCD(Size of Messages, delay)"メッセージを取得する。
［ステップＳ１２３］制御部２５０は、メッセージ情報管理テーブル２６３（図６参照）に設定されたパラメータと、"UCD(Size of Messages, delay)"メッセージに含まれるメッセージパラメータ２１とを比較する。値が全て同じであれば、処理がステップＳ１２４に進められる。異なる値のパラメータが存在すれば、処理がステップＳ１２５に進められる。
［ステップＳ１２４］制御部２５０は、パラメータフラグを「０」に設定する。その後、処理が終了する。
［ステップＳ１２５］制御部２５０は、パラメータフラグを「１」に設定する。その後、処理が終了する。
このようにして、パラメータフラグに値を設定した後、"RNG-REQ (MAC Address, etc)"メッセージ送信時に、パラメータフラグに値に応じて、メッセージパラメータ２２を送信すべきか否かが判断される。
図２３は、CDMA Ranging Code送信後からSBC-REQ送信までのＭＳの処理手順を示すフローチャートである。以下、図２３に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ１３１］制御部２５０は、ＢＳ１００から"RNG-RSP"メッセージが送信されるのを待つ。
［ステップＳ１３２］制御部２５０は、ＢＳ１００から送られた"RNG-RSP"メッセージを取得する。
［ステップＳ１３３］制御部２５０は、"RNG-RSP"メッセージがSuccess Statusか否かを判断する。Success Statusであれば、処理がステップＳ１３６に進められる。Success Statusでなければ、処理がステップＳ１３４に進められる。
［ステップＳ１３４］制御部２５０は、CDMA Ranging Codeを送信する。
［ステップＳ１３５］制御部２５０は、ＢＳ１００から"RNG-RSP"メッセージが送信されるのを待つ。その後、処理がステップＳ１３２に進められる。
［ステップＳ１３６］制御部２５０は、ＢＳ１００から"UL-MAP (CDMA Allocation IE)"メッセージが送信されるのを待つ。
［ステップＳ１３７］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"UL-MAP (CDMA Allocation IE)"メッセージを取得する。
［ステップＳ１３８］制御部２５０は、パラメータフラグの値が「１」か否かを判断する。パラメータフラグの値が「１」であれば、処理がステップＳ１３９に進められる。パラメータフラグの値が「０」であれば、処理がステップＳ１４０に進められる。
［ステップＳ１３９］制御部２５０は、メッセージパラメータを含む"RNG-REQ(MAC Address,etc)"メッセージを送信する。その後、処理がステップＳ１４１に進められる。
［ステップＳ１４０］制御部２５０は、メッセージパラメータを含まない"RNG-REQ(MAC Address,etc)"メッセージを送信する。
［ステップＳ１４１］制御部２５０は、"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージがＢＳ１００から送信されるのを待つ。ここで、ＢＳ１００から"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージが届いた場合、処理がステップＳ１４４に進められる。また、ＢＳ１００から"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージが届く前に"UL-MAP (Burst Allocation)"が届いた場合、処理がステップＳ１４２に進められる。
［ステップＳ１４２］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"UL-MAP (Burst Allocation)"メッセージを取得する。
［ステップＳ１４３］制御部２５０は、メッセージパラメータを含む"RNG-REQ(MAC Address,etc)"メッセージを再送する。その後、処理がステップＳ１４１に進められる。
［ステップＳ１４４］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"RNG-RSP(Basic/Primary CID, etc)"メッセージを取得する。
［ステップＳ１４５］制御部２５０は、"SBC-REQ"メッセージの送信準備を行う。
［ステップＳ１４６］制御部２５０は、ＢＳ１００から"UL-MAP (Burst Allocation)"メッセージが送信されるのを待つ。
［ステップＳ１４７］制御部２５０は、ＢＳ１００から送信された"UL-MAP (Burst Allocation)"メッセージを取得する。
［ステップＳ１４８］制御部２５０は、"SBC-REQ"メッセージをＢＳ１００に送信する。
［ステップＳ１４９］制御部２５０は、ＢＳ１００から"SBC-RSP"メッセージが送信されるのを待つ。
なお、ＢＳ１００の制御部１５０が行う処理手順は、図９〜図１１のフローチャートに示した処理とほぼ同じである。ただし、ステップＳ２０、ステップＳ３２、およびステップＳ３３の処理が第１の実施の形態と異なる。ステップＳ２０では、制御部１５０は、受信したメッセージにメッセージパラメータが含まれている場合、そのメッセージパラメータを取得する。制御部１５０は、ＴＬＶ定義テーブル１６１（図２０参照）を参照して、そのメッセージパラメータの内容を解釈する。制御部１５０は、そのメッセージパラメータに基づいてＭＳ別パラメータテーブルを生成し、記憶部１６０に格納する。また、ＭＳ管理テーブル１６７におけるＭＳ２００に対応するパラメータテーブルの値を「個別パラメータテーブル」に変更する。受信したメッセージにメッセージパラメータが含まれていない場合、記憶部１６０内のデータの更新などの処理は行われない。
また、図１０のステップＳ３２でタイムアウトを検知するための比較対象となる遅延時間は、ＭＳ２００用のＭＳ別パラメータテーブルが生成されていればそのテーブルに設定されている遅延時間であり、ＭＳ２００用のＭＳ別パラメータテーブルが生成されていなければ、デフォルトパラメータテーブル１６３ａに設定されている遅延時間である。また、ステップＳ３３で帯域割当をする際の帯域幅の判断基準となるのは、ＭＳ２００用のＭＳ別パラメータテーブルが生成されていればそのテーブルに設定されているメッセージサイズであり、ＭＳ２００用のＭＳ別パラメータテーブルが生成されていなければ、デフォルトパラメータテーブル１６３ａに設定されているメッセージサイズである。
このようにして、ＢＳ１００にデフォルト値として設定されている遅延時間やメッセージサイズがＭＳ２００に設定されている値と異なる場合にのみ、ＭＳ２００からＢＳ１００にメッセージパラメータを送信することができる。しかも、ＢＳ１００に設定されているデフォルト値は、ＢＳ１００からブロードキャストで送信されるため、無線資源を有効に利用することができる。
なお、"SBC-REQ"メッセージおよび"REG-REQ"メッセージのメッセージサイズ、"RNG-RSP"メッセージおよび"PKM-RSP"メッセージを受信してからのそれらメッセージを送信するまでの遅延時間に関するデフォルト値を、ＢＳ１００に限らず、ＭＳ２００にも記憶させておくことができる。この場合、図２０に示したデフォルトパラメータテーブル１６３ａを、ＭＳ２００の記憶部２６０に予め格納しておく。
ＢＳ１００とＭＳ２００とがデフォルト値を有している場合、ＢＳ１００からブロードキャストする"UCD"メッセージにメッセージパラメータ２１を含める必要はない。ＭＳ２００では、デフォルト値と異なる値がメッセージ情報管理テーブル２６３（図６参照）に登録されている場合にのみ、メッセージパラメータ２２を"RNG-REQ (MAC Address, etc)"メッセージに含めてＢＳ１００に送信する。
なお、上記のＢＳ１００の制御部１５０やＭＳ２００の制御部２５０で実行する処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、制御部１５０，２６０が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disc）などがある。
プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
なお、本発明は、上述の実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
 符号の説明
１ 無線端末装置
１ａ メッセージパラメータ送信手段
１ｂ メッセージ送信手段
２ 無線基地局装置
２ａ トリガメッセージ送信手段
２ｂ 帯域割当手段
２ｃ 割当情報送信手段
３ メッセージパラメータ
４ トリガメッセージ
５ 割当情報
６ 送信メッセージ

Claims (20)

  1. 無線基地局装置と無線端末装置との間の通信におけるメッセージ交換方法において、
    前記無線端末装置が、前記無線端末装置から前記無線基地局装置へ送信する送信メッセージの送信トリガとなるトリガメッセージの識別情報と、前記送信メッセージのデータ長を示すメッセージサイズとを含むメッセージパラメータを前記無線基地局装置に送信し、
    前記無線基地局装置が、前記トリガメッセージを前記無線端末装置に送信した後、前記送信メッセージの前記メッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を前記無線端末装置に割り当て、
    前記無線基地局装置が、割り当てた無線帯域を示す割当情報を前記無線端末装置に送信し、
    前記無線端末装置が、前記割当情報で示される無線帯域を用いて、前記送信メッセージを前記無線基地局装置に送信する、
    ことを特徴とするメッセージ交換方法。
  2. 前記無線端末装置が、前記メッセージパラメータを前記無線基地局装置に送信する際に、前記トリガメッセージを受信してから前記送信メッセージの送信準備が完了するまでの遅延時間も前記メッセージパラメータに含め、
    前記無線基地局装置が、前記トリガメッセージを送信してから前記遅延時間経過後に、無線帯域を前記無線端末装置に割り当てることを特徴とする請求項１記載のメッセージ交換方法。
  3. 前記無線端末装置が、前記送信メッセージの前記メッセージサイズと前記遅延時間とがそれぞれ予め規定されたデフォルト値と異なる場合にのみ、前記メッセージパラメータを前記無線基地局装置に送信することを特徴とする請求項２記載のメッセージ交換方法。
  4. 前記無線基地局装置が、前記送信メッセージの前記メッセージサイズと前記遅延時間とのデフォルト値を前記無線端末装置に送信することを特徴とする請求項３記載のメッセージ交換方法。
  5. 前記無線基地局装置が、前記無線端末装置に前記割当情報を送信後、割り当てた前記無線帯域に対して前記無線端末装置から前記送信メッセージが発信されなかった場合、前記トリガメッセージを再送し、前記無線端末装置へ無線帯域を再度割り当て、再度割り当てられた無線帯域を示す割当情報を前記無線端末装置に送信することを特徴とする請求項１記載のメッセージ交換方法。
  6. 前記無線端末装置が、前記メッセージパラメータを前記無線基地局装置に送信する際に、前記トリガメッセージを受信してから前記送信メッセージの送信準備が完了するまでの遅延時間も前記メッセージパラメータに含め、
    前記無線基地局装置が、前記トリガメッセージを送信してから前記遅延時間経過後に、無線帯域を前記無線端末装置に割り当て、
    前記無線基地局装置が、前記トリガメッセージの再送が行われた場合、再送してから前記遅延時間経過後に、前記無線端末装置への無線帯域の再割り当てを行うことを特徴とする請求項５記載のメッセージ交換方法。
  7. 前記無線基地局装置が、前記無線端末装置から送信された前記送信メッセージにおいてエラーを検出した場合、前記無線端末装置へ無線帯域を再度割り当て、再度割り当てられた無線帯域を示す割当情報を前記無線端末装置に送信することを特徴とする請求項１記載のメッセージ交換方法。
  8. 前記無線基地局装置が、前記無線端末装置に前記割当情報を送信後、割り当てた前記無線帯域に対して前記無線端末装置から前記送信メッセージが発信されないか、あるいは送信された前記送信メッセージにおいてエラーを検出した場合、前記無線端末装置の送信パラメータの調整処理を行うことを特徴とする請求項１記載のメッセージ交換方法。
  9. 前記無線基地局装置が、前記無線端末装置に前記割当情報を送信後、割り当てた前記無線帯域に対して前記無線端末装置から前記送信メッセージが発信されなかった場合、前記トリガメッセージを再送し、前記無線端末装置へ無線帯域を再度割り当て、再度割り当てられた無線帯域を示す割当情報を前記無線端末装置に送信し、
    前記無線基地局装置が、前記無線端末装置から送信された前記送信メッセージにおいてエラーを検出した場合、前記無線端末装置へ無線帯域を再度割り当て、再度割り当てられた無線帯域を示す割当情報を前記無線端末装置に送信し、
    前記無線基地局装置が、前記割当情報の再送回数を再送回数カウンタに設定し、前記再送回数カウンタの値が所定の最大再送回数以上になったときに、前記無線端末装置の送信パラメータの調整処理を行うことを特徴とする請求項１記載のメッセージ交換方法。
  10. 無線基地局装置と無線端末装置との間の通信におけるメッセージ交換方法において、
    前記無線端末装置が、前記無線端末装置から前記無線基地局装置へ送信する送信メッセージのデータ長を示すメッセージサイズを含むメッセージパラメータを前記無線基地局装置に送信し、
    前記無線端末装置が、前記送信メッセージの送信タイミングとなり前記送信メッセージの送信準備が完了すると、前記送信メッセージを送信するための無線帯域の割り当てを要求する無線帯域要求信号を前記無線基地局装置に送信し、
    前記無線基地局装置が、前記無線帯域要求信号を受信すると、前記送信メッセージの前記メッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を前記無線端末装置に割り当て、
    前記無線基地局装置が、割り当てた無線帯域を示す割当情報を前記無線端末装置に送信し、
    前記無線端末装置が、前記割当情報で示される無線帯域を用いて、前記送信メッセージを前記無線基地局装置に送信する、
    ことを特徴とするメッセージ交換方法。
  11. 無線基地局装置と無線端末装置との間の通信におけるメッセージ交換方法において、
    前記無線端末装置が、前記無線端末装置から前記無線基地局装置へ送信する第１の送信メッセージの送信トリガとなるトリガメッセージの識別情報と、前記第１の送信メッセージのデータ長を示すメッセージサイズとを含む第１のメッセージパラメータ、および前記無線端末装置から前記無線基地局装置へ送信する第２の送信メッセージのデータ長を示すメッセージサイズを含む第２のメッセージパラメータを前記無線基地局装置に送信し、
    前記無線端末装置が、前記第２の送信メッセージの送信タイミングとなり前記送信メッセージの送信準備が完了すると、前記第２の送信メッセージを送信するための無線帯域の割り当てを要求する無線帯域要求信号を前記無線基地局装置に送信し、
    前記無線基地局装置が、前記トリガメッセージを前記無線端末装置に送信した場合、前記第１の送信メッセージの前記メッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を前記無線端末装置に割り当て、前記無線端末装置から前記無線帯域要求信号を受信した場合、前記第２の送信メッセージの前記メッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を前記無線端末装置に割り当て、
    前記無線基地局装置が、割り当てた無線帯域を示す割当情報を前記無線端末装置に送信し、
    前記無線端末装置が、前記割当情報で示される無線帯域を用いて、前記第１の送信メッセージまたは前記第２の送信メッセージを前記無線基地局装置に送信する、
    ことを特徴とするメッセージ交換方法。
  12. 無線によるメッセージ交換を行う無線通信システムにおいて、
    無線基地局装置へ送信する送信メッセージの送信トリガとなるトリガメッセージの識別情報と、前記送信メッセージのデータ長を示すメッセージサイズとを含むメッセージパラメータを前記無線基地局装置に送信するメッセージパラメータ送信手段と、
    前記無線基地局装置から前記トリガメッセージを受信し、前記無線基地局装置によって割り当てられた無線帯域を示す割当情報を受信すると、前記割当情報で示される無線帯域を用いて、前記送信メッセージを前記無線基地局装置に送信するメッセージ送信手段と、
    を具備する無線端末装置と、
    前記トリガメッセージを前記無線端末装置に送信するトリガメッセージ送信手段と、
    前記無線端末装置から前記メッセージパラメータを受信すると、前記トリガメッセージ送信手段が前記トリガメッセージを送信した後、前記送信メッセージの前記メッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を前記無線端末装置に割り当てる帯域割当手段と、
    前記帯域割当手段が割り当てた無線帯域を示す割当情報を前記無線端末装置に送信する割当情報送信手段と、
    を具備する前記無線基地局装置と、
    を有することを特徴とする無線通信システム。
  13. 前記無線端末装置の前記メッセージパラメータ送信手段は、前記メッセージパラメータを送信する際に、前記トリガメッセージを受信してから前記送信メッセージの送信準備が完了するまでの遅延時間も前記メッセージパラメータに含め、
    前記無線基地局装置の前記帯域割当手段は、前記トリガメッセージを送信してから前記遅延時間経過後に、無線帯域を前記無線端末装置に割り当てることを特徴とする請求項１２記載の無線通信システム。
  14. 前記無線端末装置の前記メッセージパラメータ送信手段は、前記送信メッセージの前記メッセージサイズと前記遅延時間とがそれぞれ予め規定されたデフォルト値と異なる場合にのみ、前記メッセージパラメータを前記無線基地局装置に送信することを特徴とする請求項１３記載の無線通信システム。
  15. 無線によるメッセージ交換を行う無線通信システムにおいて、
    無線端末装置から無線基地局装置へ送信する送信メッセージのデータ長を示すメッセージサイズを含むメッセージパラメータを前記無線基地局装置に送信するメッセージパラメータ送信手段と、
    前記送信メッセージの送信タイミングとなり前記送信メッセージの送信準備が完了すると、前記送信メッセージを送信するための無線帯域の割り当てを要求する無線帯域要求信号を前記無線基地局装置に送信する帯域要求送信手段と、
    前記無線基地局装置によって割り当てられた無線帯域を示す割当情報を受信すると、前記割当情報で示される無線帯域を用いて、前記送信メッセージを前記無線基地局装置に送信するメッセージ送信手段と、
    を具備する前記無線端末装置と、
    前記無線基地局装置が、前記無線帯域要求信号を受信すると、前記送信メッセージの前記メッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を前記無線端末装置に割り当てる帯域割当手段と、
    前記帯域割当手段が割り当てた無線帯域を示す割当情報を前記無線端末装置に送信する割当情報送信手段と、
    を具備する前記無線基地局装置と、
    を有することを特徴とする無線通信システム。
  16. 無線によるメッセージ交換を行う無線通信システムにおいて、
    無線端末装置から無線基地局装置へ送信する第１の送信メッセージの送信トリガとなるトリガメッセージの識別情報と、前記第１の送信メッセージのデータ長を示すメッセージサイズとを含む第１のメッセージパラメータ、および前記無線端末装置から前記無線基地局装置へ送信する第２の送信メッセージのデータ長を示すメッセージサイズを含む第２のメッセージパラメータを前記無線基地局装置に送信するメッセージパラメータ送信手段と、
    前記第２の送信メッセージの送信タイミングとなり前記送信メッセージの送信準備が完了すると、前記第２の送信メッセージを送信するための無線帯域の割り当てを要求する無線帯域要求信号を前記無線基地局装置に送信する帯域要求送信手段と、
    前記無線基地局装置によって割り当てられた無線帯域を示す割当情報を受信すると、前記割当情報で示される無線帯域を用いて、前記第１の送信メッセージまたは前記第２の送信メッセージを前記無線基地局装置に送信するメッセージ送信手段と、
    を有する前記無線端末装置と、
    前記トリガメッセージを前記無線端末装置に送信するトリガメッセージ送信手段と、
    前記トリガメッセージを送信した場合、前記第１の送信メッセージの前記メッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を前記無線端末装置に割り当て、前記無線端末装置から前記無線帯域要求信号を受信した場合、前記第２の送信メッセージの前記メッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を前記無線端末装置に割り当てる帯域割当手段と、
    前記帯域割当手段が割り当てた無線帯域を示す割当情報を前記無線端末装置に送信する割当情報送信手段と、
    を具備する前記無線基地局装置と、
    を有することを特徴とする無線通信システム。
  17. 無線基地局装置との間で無線によるメッセージ交換を行う無線端末装置において、
    前記無線基地局装置へ送信する送信メッセージの送信トリガとなるトリガメッセージの識別情報と、前記送信メッセージのデータ長を示すメッセージサイズとを含むメッセージパラメータを前記無線基地局装置に送信するメッセージパラメータ送信手段と、
    前記無線基地局装置から前記トリガメッセージを受信し、前記無線基地局装置によって割り当てられた無線帯域を示す割当情報を受信すると、前記割当情報で示される無線帯域を用いて、前記送信メッセージを前記無線基地局装置に送信するメッセージ送信手段と、
    を有することを特徴とする無線端末装置。
  18. 無線端末装置との間で無線によるメッセージ交換を行う無線基地局装置において、
    前記無線端末装置が送信する送信メッセージの送信トリガとなるトリガメッセージを前記無線端末装置に送信するトリガメッセージ送信手段と、
    前記トリガメッセージの識別情報と、前記送信メッセージのデータ長を示すメッセージサイズとを含むメッセージパラメータを前記無線端末装置から受信して記憶しておき、前記トリガメッセージ送信手段が前記トリガメッセージを送信した後、前記送信メッセージの前記メッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を前記無線端末装置に割り当てる帯域割当手段と、
    前記帯域割当手段が割り当てた無線帯域を示す割当情報を前記無線端末装置に送信する割当情報送信手段と、
    を有することを特徴とする無線基地局装置。
  19. 無線基地局装置との間で無線によるメッセージ交換を行う無線端末装置において、
    前記無線端末装置から前記無線基地局装置へ送信する送信メッセージのデータ長を示すメッセージサイズを含むメッセージパラメータを前記無線基地局装置に送信するメッセージパラメータ送信手段と、
    前記送信メッセージの送信タイミングとなり前記送信メッセージの送信準備が完了すると、前記送信メッセージを送信するための無線帯域の割り当てを要求する無線帯域要求信号を前記無線基地局装置に送信する帯域要求送信手段と、
    前記無線基地局装置によって割り当てられた無線帯域を示す割当情報を受信すると、前記割当情報で示される無線帯域を用いて、前記送信メッセージを前記無線基地局装置に送信するメッセージ送信手段と、
    を有することを特徴とする無線端末装置。
  20. 無線端末装置との間で無線によるメッセージ交換を行う無線基地局装置において、
    前記無線端末装置から前記無線基地局装置へ送信する送信メッセージのデータ長を示すメッセージサイズを含むメッセージパラメータを前記無線端末装置から受信して記憶しておき、前記送信メッセージを送信するための無線帯域の割り当てを要求する無線帯域要求信号を前記無線端末装置から受信すると、前記送信メッセージの前記メッセージサイズに応じた帯域幅の無線帯域を前記無線端末装置に割り当てる帯域割当手段と、
    前記帯域割当手段が割り当てた無線帯域を示す割当情報を前記無線端末装置に送信する割当情報送信手段と、
    を有することを特徴とする無線基地局装置。
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