JP2011160235A - 移動局、基地局および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発呼要求のための接続の劣化を抑制することを課題とする。
【解決手段】移動局は、輻輳状態である場合に、緊急を要する発呼要求である緊急呼、或いは、緊急を要しない発呼要求である通常呼のどちらか一方の呼について、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号の信号系列を利用して発呼要求を行なう。また、移動局は、輻輳状態である場合に、他方の呼について、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号を組み合わせて生成される生成信号系列を利用して発呼要求を行なう。
【選択図】図５

Description

本発明は、移動局、基地局および無線通信方法に関する。

従来、移動局と基地局とを有する無線通信システムにおいて、移動局は、初期アクセス時、再接続時またはハンドオーバー時などに、発呼要求に要する発呼要求信号を基地局に送信することでネゴシエーションを行なう。また、近年では、無線通信システムにおけるデータ通信にかかる仕様の１つであるＬＴＥ（Long Term Evolution）の標準化が３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で進められている。

ネゴシエーションのうち初期アクセスを例に挙げると、移動局は、発呼要求信号の系列番号を任意に選択し、当該発呼要求信号を基地局に対して送信する。但し、移動局によって発呼要求が行なわれる場合には、緊急を要する緊急呼と緊急を要しない通常呼とで発呼要求信号を利用するリソースが分けられていない。このため、発呼要求が行なわれる場合には、回線が混雑することにより輻輳状態になると、同一の系列番号の信号系列で発呼要求が行なわれる確率が高くなり、発呼要求の競合が発生し、優先的に接続することが望ましい緊急呼まで混雑し得る。

そこで、最近では、発呼要求の目的毎に発呼要求信号のリソースをグループ化する技術がある。ここで、図３０を用いて、従来技術に係る発呼要求の目的毎にグループ化する処理フローを説明する。図３０は、従来技術に係る発呼要求の目的毎にグループ化する処理のフローチャートである。なお、図３０では、移動局をＵＥ（User Equipment）、基地局をｅＮＢ（evolutional Node B）として示す。

例えば、ｅＮＢは、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）リソースのグループ分けを行ない、システム情報またはページングメッセージとしてＵＥに送信する。ＲＡＣＨリソースとは、例えば、複数のＵＥにおいて利用可能な共通のチャネルである初期アクセス、ハンドオーバー、同期維持、アクセス解除または無線リソース要求などの目的毎のリソースを指す。すなわち、ＲＡＣＨリソースのグループ分けとは、例えば、上記目的毎のリソースを通常呼或いは緊急呼で利用する発呼要求信号に分けることを指す。

一方、ＵＥは、例えば、シグネチャ（signature）およびＲＡＣＨオケージョン（occasion）を選択し、ｅＮＢに対して発呼要求を行なう。また、ｅＮＢは、例えば、ＵＥからの発呼要求を受け付けると、当該発呼要求に対する応答である発呼要求応答をＵＥに対して行なう。その後、ＵＥは、例えば、ｅＮＢからの発呼要求応答を受け付けると、アップリンク（Uplink）のデータをｅＮＢに対して伝送する。

特表２００９−５２１８９２号公報 特開２００２−１６９７９号公報

しかしながら、上述した従来技術では、発呼要求のための接続が劣化するという課題がある。具体的には、上述した従来技術では、目的毎にリソースを分ける、すなわち通常呼と緊急呼とで利用する発呼要求信号のリソースを分けるため、目的毎におけるリソースの数が減少する。

例えば、初期アクセスで６４個の系列番号を用いるＵＥは、通常呼に３４個および緊急呼に３０個の系列番号が振り分けられている場合に、輻輳状態になったとしても、通常呼或いは緊急呼の他方の系列番号を利用することができない。そして、輻輳状態により目的毎におけるリソースの数が減少した状態において、緊急呼の発呼要求を行なうＵＥが増加した場合には、同一の系列番号の信号系列による競合が発生するため、優先的に接続することが望ましい緊急呼の接続に時間を要することとなる。

また、上述した従来技術では、輻輳状態に限らず、目的毎にリソースを予め割り当てることになるため、利用されないリソースが発生することが考えられ、限られたリソースを有効に利用することができない。要するに、限りあるリソースを目的毎に分ける場合には、目的毎でリソース数が限られることになるため、輻輳状態になりやすくなる。これらの結果、上述した従来技術では、発呼要求のための接続が劣化する。

そこで、本願に開示する技術は、上記に鑑みてなされたものであって、発呼要求のための接続の劣化を抑制することが可能である移動局、基地局および無線通信方法を提供することを目的とする。

本願に開示する移動局は、基地局の通信領域での通信が輻輳状態である場合に、緊急呼或いは通常呼のどちらか一方を、基地局の通信領域での通信が通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号の信号系列を利用して発呼要求する。また、移動局は、輻輳状態である場合に、上記の発呼要求とは異なる他方の呼を、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号から生成される生成信号系列を利用して発呼要求する。

本願に開示する移動局、基地局および無線通信方法の一つの様態によれば、発呼要求のための接続の劣化を抑制するという効果を奏する。

図１は、実施例１に係る移動局の構成例を示す図である。 図２は、実施例２に係る通常状態での移動局を有する無線通信システムの構成例を示す図である。 図３は、実施例２に係る通常状態での移動局による系列番号の利用例を説明する図である。 図４は、実施例２に係る輻輳状態での移動局を有する無線通信システムの構成例を示す図である。 図５は、実施例２に係る輻輳状態での移動局による系列番号の利用例を説明する図である。 図６は、実施例２に係る基地局の構成例を示す図である。 図７は、実施例２に係る基地局のＲＡＣＨ信号受信部の詳細を示す図である。 図８は、着信タイミングの例を示す図である。 図９は、タイミングアドバンスの例を示す図である。 図１０は、着信タイミングの一例における系列番号「１」の相関値算出結果の例を示す図である。 図１１は、着信タイミングの一例における系列番号「２」の相関値算出結果の例を示す図である。 図１２は、着信タイミングの一例における系列番号「３」の相関値算出結果の例を示す図である。 図１３は、着信タイミングの一例における系列番号「１」、「２」および「３」の相関値算出結果をまとめた例を示す図である。 図１４は、実施例２に係る移動局の構成例を示す図である。 図１５は、実施例２に係る移動局のＲＡＣＨ信号生成部の詳細を示す図である。 図１６は、実施例２に係る無線通信システムによる輻輳状態での処理の流れを説明するフローチャートである。 図１７は、無線通信システムによる輻輳状態での処理の一例において利用される系列番号の例を示す図である。 図１８は、実施例２に係る無線通信システムによる通常状態での処理の流れを説明するフローチャートである。 図１９は、実施例３に係る輻輳状態での移動局を有する無線通信システムの構成例を示す図である。 図２０は、実施例３に係る輻輳状態での移動局による系列番号の利用例を説明する図である。 図２１は、実施例４に係る基地局のＲＡＣＨ信号受信部の詳細を示す図である。 図２２は、実施例４に係る移動局による系列番号の利用例を説明する図である。 図２３は、実施例４に係る送信区間を４分割した例における相関値算出結果の例を示す図である。 図２４は、実施例４に係る送信区間を４分割した例における区間数による相関値の最大値の関係を説明する図である。 図２５は、実施例４に係る送信区間を４分割した例における各ピークでの送信パターンを示す図である。 図２６は、実施例４に係る送信区間を４分割した例における系列番号ｘｘ＝０の相関結果の例を示す図である。 図２７は、実施例４に係る送信区間を４分割した例における系列番号ｘｘ＝１の相関結果の例を示す図である。 図２８は、実施例５に係る系列番号を固定する場合の移動局を有する無線通信システムの構成例を示す図である。 図２９は、実施例５に係る系列番号を固定する場合の移動局による系列番号の利用例を説明する図である。 図３０は、従来技術に係る発呼要求の目的毎にグループ化する処理のフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本願に開示する移動局、基地局および無線通信方法の実施例を説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。

最初に、図１を用いて、実施例１に係る移動局の構成例を説明する。図１は、実施例１に係る移動局の構成例を示す図である。

例えば、図１に示すように、移動局は、アンテナと、第一の発呼要求部と、第二の発呼要求部とを有する。また、この移動局は、例えば、アンテナおよび基地局を介して他の移動局や種々の装置などと無線通信を行なう。図１では、移動局（ＵＥ：User Equipment）としてのＵＥ_０、ＵＥ_１およびＵＥ_２が基地局を介して無線通信を行なう場合を例示している。以下では、移動局の一例としてＬＴＥ（Long Term Evolution）で６４個の系列番号を利用する場合を説明するとともに、移動局が初期アクセスに要する発呼要求を行なう場合を説明する。

上記構成において、第一の発呼要求部は、基地局のカバーエリア（通信領域）での通信が輻輳状態である場合に、緊急呼或いは通常呼のどちらか一方を、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号の信号系列を利用して発呼要求する。

具体的に説明すると、第一の発呼要求部は、基地局のカバーエリアでの通信が輻輳状態であることを判定する。輻輳状態の判定では、所定の基地局のカバーエリアであるセルでの通信が輻輳状態であることを基地局から通知されたり、自移動局からの発呼要求により基地局とのネゴシエーションを行なう時間が通常より長く発生したりすることにより判定される。

そして、第一の発呼要求部は、１１０番や１１９番などの緊急を要する発呼要求である緊急呼を、基地局のカバーエリアでの通信が通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「１」の信号系列を利用し、基地局に対して発呼要求する。例えば、図１の例において、ＵＥ_０（緊急呼を行なう移動局）は、輻輳状態である場合に、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「１」の信号系列を利用し、基地局に対して発呼要求する。

第二の発呼要求部は、基地局のカバーエリアでの通信が輻輳状態である場合に、第一の発呼要求部で利用された発呼要求とは異なる他方の呼を、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号から生成される生成信号系列を利用して発呼要求する。

上述した例で具体的に説明すると、第二の発呼要求部は、基地局のカバーエリアでの通信が輻輳状態であることを判定する。輻輳状態の判定では、同様に、所定の基地局のカバーエリアであるセルの通信が輻輳状態であることを基地局から通知されたり、自移動局からの発呼要求により基地局とのネゴシエーションを行なう時間が通常より長く発生したりすることにより判定される。

そして、第二の発呼要求部は、第一の発呼要求部で利用された緊急呼とは異なる他方の呼である通常呼を、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「１（前半）＋３３（後半）」から生成される生成信号系列を利用して発呼要求する。例えば、図１の例において、ＵＥ_１（通常呼を行なう移動局）は、輻輳状態である場合に、系列番号「１（前半）＋３３（後半）」から生成される生成信号系列を利用して発呼要求する。また、例えば、図１の例において、ＵＥ_２（通常呼を行なう移動局）は、輻輳状態である場合に、系列番号「２（前半）＋３４（後半）」から生成される生成信号系列を利用して発呼要求する。なお、系列番号は、例えば、第一の発呼要求部と第二の発呼要求部とで、同一の番号の利用でなければ、当該系列番号の組み合わせ手法はどのようなものでも良い。

なお、上記の例では、緊急呼において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号の信号系列を利用し、通常呼において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号から生成される生成信号系列を利用する例を説明した。用いられる信号系列は、緊急呼と通常呼とで逆であっても良い。具体的には、第一の発呼要求部は、通常呼を、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「１」の信号系列を利用し、基地局に対して発呼要求する。また、第二の発呼要求部は、第一の発呼要求部で利用された通常呼とは異なる他方の呼である緊急呼を、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「１（前半）＋３３（後半）」から生成される生成信号系列を利用して発呼要求する。

このように、実施例１では、移動局は、輻輳状態になると、通常状態である場合に用いる系列番号を用いるとともに、緊急呼および通常呼それぞれの信号系列を利用して発呼要求を行なう。この結果、移動局は、目的別にリソースを分けることなく全てのリソースを限定せずに利用可能であるので、輻輳状態になりにくく、発呼要求のための接続の劣化を抑制することができる。

［実施例２に係る通常状態での発呼動作］
次に、図２を用いて、実施例２に係る通常状態での移動局の発呼動作例を説明する。図２は、実施例２に係る通常状態での移動局を有する無線通信システムの構成例を示す図である。なお、通常状態とは、基地局のカバーエリアにおいて輻輳していない状態を指す。また、図２では、移動局をＵＥ（ＵＥ_０、ＵＥ_１およびＵＥ_２）として示している。以下では、移動局の一例としてＬＴＥで６４個の系列番号を利用する場合を説明するとともに、移動局が初期アクセスに要する発呼要求を行なう場合を説明する。

例えば、図２に示すように、無線通信システムは、基地局と、移動局としてのＵＥ_０（緊急呼を行なう移動局）と、ＵＥ_１（通常呼を行なう移動局）と、ＵＥ_２（通常呼を行なう移動局）とを有する。上記構成において、基地局は、例えば、自基地局のカバーエリアに存在する移動局それぞれによる発呼要求信号の全体のリクエスト数などを加味した発呼要求信号の統計処理を行なう。

そして、基地局は、発呼要求信号の統計処理結果から輻輳状態ではないと判定すると、報知信号に含まれる輻輳状態ビットを“０（通常状態）”として全ての移動局に対して通知する。なお、各移動局は、基地局から通知された報知信号に含まれる輻輳状態ビットから、通常状態であることを検出する。一方、例えば、通常状態において初期アクセスする場合に、移動局それぞれは、６４個の系列番号から発呼要求に用いる系列番号をランダムに選択しつつ、選択された系列番号の信号系列を利用して基地局に対して発呼要求を行なうことで基地局と接続する。

ここで、図３を用いて、実施例２に係る通常状態での移動局による系列番号の利用例を説明する。図３は、実施例２に係る通常状態での移動局による系列番号の利用例を説明する図である。なお、図３において、横軸は、時間を示している。また、各ＵＥは、図３に示される時間を通じて各系列番号の信号系列を出力する。

例えば、図３に示すように、ＵＥ_０は、図２に示した構成において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「１」をランダムに選択し、選択された系列番号の信号系列を利用して基地局に対して発呼要求（緊急呼）を行なうことで基地局と接続する。また、例えば、ＵＥ_１は、図２に示した構成において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「３」をランダムに選択し、選択された系列番号の信号系列を利用して基地局に対して発呼要求（通常呼）を行なうことで基地局と接続する。また、例えば、ＵＥ_２は、図２に示した構成において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「３４」をランダムに選択し、選択された系列番号の信号系列を利用して基地局に対して発呼要求（通常呼）を行なうことで基地局と接続する。

要するに、移動局は、通常状態において、限られたリソースとしての系列番号を、緊急呼と通常呼とで区別することなく、発呼要求に用いる系列番号をランダムに選択し、選択された系列番号の信号系列を利用して基地局に対する発呼要求を行なう。

［実施例２に係る輻輳状態での発呼動作］
次に、図４を用いて、実施例２に係る輻輳状態での移動局の発呼動作例を説明する。図４は、実施例２に係る輻輳状態での移動局を有する無線通信システムの構成例を示す図である。なお、輻輳状態とは、基地局のカバーエリアにおいて輻輳している状態を指す。また、図４では、移動局をＵＥ（ＵＥ_０、ＵＥ_１、ＵＥ_２およびＵＥ_ｘ）として示している。以下では、同様に、移動局の一例としてＬＴＥで６４個の系列番号を利用する場合を説明するとともに、移動局が初期アクセスに要する発呼要求を行なう場合を説明する。

例えば、図４に示すように、無線通信システムは、基地局と、移動局としてのＵＥ_０（緊急呼を行なう移動局）と、ＵＥ_１（通常呼を行なう移動局）と、ＵＥ_２（通常呼を行なう移動局）と、ＵＥ_ｘ（通常呼を行なう移動局）とを有する。上記構成において、基地局は、例えば、自基地局のカバーエリアに存在する移動局それぞれによる発呼要求信号の全体のリクエスト数などを加味した発呼要求信号の統計処理を行なう。

そして、基地局は、発呼要求信号の統計処理結果から輻輳状態であると判定すると、報知信号に含まれる輻輳状態ビットを“１（輻輳状態）”として全ての移動局に対して通知する。なお、各移動局は、基地局から通知された報知信号に含まれる輻輳状態ビットから、輻輳状態であることを検出する。

一方、例えば、輻輳状態において初期アクセスする場合に、緊急呼としての移動局は、６４個の系列番号から発呼要求に用いる系列番号をランダムに選択しつつ、選択された系列番号の信号系列を利用して基地局に対して発呼要求を行なうことで基地局と接続する。また、例えば、輻輳状態において初期アクセスする場合に、通常呼としての移動局は、通常状態である場合に用いる複数の発呼要求信号の系列番号の組み合わせから信号系列（生成信号系列）を生成し、基地局に対して発呼要求を行なうことで基地局と接続する。

ここで、図５を用いて、実施例２に係る輻輳状態での移動局による系列番号の利用例を説明する。図５は、実施例２に係る輻輳状態での移動局による系列番号の利用例を説明する図である。なお、図５において、横軸は、時間を示している。また、各ＵＥは、図５に示される時間を通じて各系列番号の信号系列を出力する。

例えば、図５に示すように、ＵＥ_０は、図４に示した構成において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「１」をランダムに選択し、選択された系列番号の信号系列を利用して基地局に対して発呼要求（緊急呼）を行なうことで基地局と接続する。また、例えば、ＵＥ_１は、図４に示した構成において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「１」と、系列番号「３３」との組み合わせ「１（前半）＋３３（後半）」から信号系列（生成信号系列）を生成する。そして、ＵＥ_１は、生成された生成信号系列を利用して基地局に対して発呼要求（通常呼）を行なう。

また、例えば、ＵＥ_２は、図４に示した構成において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「２」と、系列番号「３４」との組み合わせ「２（前半）＋３４（後半）」から信号系列（生成信号系列）を生成する。そして、ＵＥ_２は、生成された生成信号系列を利用して基地局に対して発呼要求（通常呼）を行なう。また、例えば、ＵＥ_ｘは、図４に示した構成において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「３」と、系列番号「３５」との組み合わせ「３（前半）＋３５（後半）」から信号系列（生成信号系列）を生成する。そして、ＵＥ_ｘは、生成された生成信号系列を利用して基地局に対して発呼要求（通常呼）を行なう。

生成信号系列は、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号を組み合わせて生成される。系列番号の組み合わせ手法の一例としては、（ｘ＋３２）ｍｏｄ６４（ｘは、通常状態である場合に利用される系列番号）から求められる。例えば、通常状態である場合に利用される系列番号が「１」である場合には、系列番号「３３」が求められるので、「１（前半）＋３３（後半）」として系列番号が求められる。

要するに、移動局は、輻輳状態において、限られたリソースとしての系列番号について、系列番号の組み合わせによって生成される生成信号系列を利用して通常呼の発呼要求を行なう。

［実施例２に係る基地局の構成］
次に、図６を用いて、実施例２に係る基地局の構成例を説明する。図６は、実施例２に係る基地局の構成例を示す図である。

例えば、図６に示すように、基地局１００は、アンテナ１０１と、ＲＦ（Radio Frequency）部１１０と、復調部１１１と、ＲＡＣＨ信号受信部１１２と、輻輳状態判定部１１３と、報知信号生成部１１４と、変調部１１５とを有する。また、例えば、基地局１００は、図６に示すように、ＲＡＣＨ信号制御部１１６と、ＲＡＣＨレスポンス信号生成部１１７とを有する。なお、各処理部は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)などの集積回路、または、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路である。

アンテナ１０１は、例えば、基地局１００に入出力される各種情報を送受信する。ＲＦ部１１０は、例えば、基地局１００で送受信されるデータ伝送を制御する。復調部１１１は、例えば、アンテナ１０１およびＲＦ部１１０を介して受信された信号を復調する。

ＲＡＣＨ信号受信部１１２は、例えば、復調部１１１によって復調された発呼要求信号の系列番号やパワー検出などの処理を行なう。なお、ＲＡＣＨ信号受信部１１２については、詳細を後述する。輻輳状態判定部１１３は、例えば、ＲＡＣＨ信号受信部１１２による処理結果に基づいて、基地局１００のカバーエリアが輻輳状態であるか否かを判定する。

報知信号生成部１１４は、例えば、輻輳状態判定部１１３による輻輳状態にかかる判定結果の情報を含んだ報知信号を生成する。変調部１１５は、例えば、ＲＦ部１１０およびアンテナ１０１を介して送信する信号を変調する。ＲＡＣＨ信号制御部１１６は、例えば、発呼要求信号に要するリンクを確立する信号情報に基づいて、発呼要求やコネクション要求などに対するレスポンス信号を制御する。ＲＡＣＨレスポンス信号生成部１１７は、例えば、ＲＡＣＨ信号制御部１１６からの信号に基づいて、発呼要求レスポンスやコネクション要求レスポンスなどの送信信号を生成する。

次に、図７を用いて、実施例２に係る基地局１００のＲＡＣＨ信号受信部１１２の詳細について説明する。図７は、実施例２に係る基地局１００のＲＡＣＨ信号受信部１１２の詳細を示す図である。

例えば、図７に示すように、ＲＡＣＨ信号受信部１１２は、受信信号メモリ部１１２ａと、相関算出制御部１１２ｂと、相関算出部１１２ｃと、相関結果メモリ部１１２ｄと、ＲＡＣＨ検出部１１２ｅとを有する。また、例えば、図７に示すように、相関算出部１１２ｃは、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）部１１２ｃ_１と、Ｒｅｐｌｉｃａ乗算部１１２ｃ_２とを有する。加えて、相関算出部１１２ｃは、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１１２ｃ_３と、電力プロファイル加算部１１２ｃ_４とを有する。

受信信号メモリ部１１２ａは、例えば、復調部１１１によって復調された受信信号を所定のメモリに記憶させる。相関算出制御部１１２ｂは、例えば、移動局からの発呼要求信号の全体と各区間とにおける相関値を求めるために、相関算出部１１２ｃにおける発呼要求信号系列の選択や加算結果のメモリへの格納場所の指定などにかかるタイミングを制御する。相関算出部１１２ｃは、例えば、発呼要求信号系列数として０〜６３の６４個分の数だけ配設される。なお、系列番号０〜６３それぞれの相関算出部における処理内容は同様である。

このうち、ＤＦＴ部１１２ｃ_１は、例えば、受信信号を周波数軸上に変換する。また、Ｒｅｐｌｉｃａ乗算部１１２ｃ_２は、例えば、ＤＦＴ部１１２ｃ_１によって事前に予めＤＦＴされた発呼要求信号系列をメモリに格納しておき、格納された発呼要求信号系列に、新たにＤＦＴされた受信信号を乗算する。また、ＩＦＦＴ部１１２ｃ_３は、例えば、Ｒｅｐｌｉｃａ乗算部１１２ｃ_２による出力を時間軸に変換する。また、電力プロファイル加算部１１２ｃ_４は、例えば、ＩＦＦＴ部１１２ｃ_３から出力された信号の電力加算を行なって相関値を求める。

相関結果メモリ部１１２ｄは、例えば、電力プロファイル加算部１１２ｃ_４によって求められた発呼要求信号系列全体の加算結果と、各区間での加算結果とをメモリに格納する。ＲＡＣＨ検出部１１２ｅは、例えば、相関結果メモリ部１１２ｄによって格納された加算結果の情報に基づいて、パワー検出、パス検出、タイミングのずれ（タイミングアドバンス）の算出および発呼要求信号の組み合わせを検出する。

ここで、図８〜図１３を用いて、上述したＲＡＣＨ信号受信部１１２における相関値算出で出現する移動局の特性について説明する。

まず、図８および図９を用いて、着信タイミングとタイミングアドバンスとについて説明する。図８は、着信タイミングの例を示す図であり、図９は、タイミングアドバンスの例を示す図である。

例えば、図８では、基地局と移動局との無線通信システムにおいて、基地局からの距離が最も近傍である移動局がＵＥ_０であり、ＵＥ_０の次に基地局からの距離が近い移動局がＵＥ_１、ＵＥ_１の次に基地局からの距離が近い移動局がＵＥ_２であることを示している。

上記構成において、例えば、ＵＥ_０は、図９に示すように、系列番号「１（前半）＋２（後半）」を利用する。また、例えば、ＵＥ_１は、図９に示すように、系列番号「２（前半）＋３（後半）」を利用する。また、例えば、ＵＥ_２は、図９に示すように、系列番号「２」を利用する。すなわち、ＵＥ_２は、輻輳状態における緊急呼であり、ＵＥ_０およびＵＥ_１は、輻輳状態における通常呼である。また、基地局からのタイミングのずれ（タイミングアドバンス）は、例えば、ＵＥ_０、ＵＥ_１およびＵＥ_２それぞれで「５サンプル」、「８サンプル」および「１５サンプル」とする。

次に、図１０〜図１２を用いて、着信タイミングの一例における各系列番号の相関値算出結果の例を説明する。図１０は、着信タイミングの一例における系列番号「１」の相関値算出結果の例を示す図である。また、図１１は、着信タイミングの一例における系列番号「２」の相関値算出結果の例を示す図である。また、図１２は、着信タイミングの一例における系列番号「３」の相関値算出結果の例を示す図である。

図１０〜１２に示すように、基地局により系列番号の「全体」と前半の区間「区間０」と後半の区間「区間１」との相関値が算出された場合には、系列番号を組み合わせた場合の数が８３９シンボルであるため、「全体」における相関値の最大値は８３９となる。一方、「区間０」および「区間１」における相関値は、「全体」のシンボル数の半分となるため「４２０」の付近となる。

このうち、図１０に示すように、発呼要求信号の系列番号「１」における相関値算出結果は、基準タイミングから５サンプルずれたところにピークが発生している。この５サンプルでのピークは、「全体」の相関値と「区間０」の相関値とが同値付近であり、「区間１」の相関値が０付近である。このため、基地局では、５サンプルでのピークから、マルチパスなどに起因してレベルが低いのではなく、発呼要求信号の系列番号「１」を半分の区間だけ出力していると判定される。

また、図１１に示すように、発呼要求信号の系列番号「２」における相関値算出結果は、基準タイミングから５サンプル、８サンプルおよび１５サンプルずれたところにピークが発生している。この５サンプルでのピークは、「全体」の相関値と「区間１」の相関値とが同値付近であり、「区間０」の相関値が０付近である。このため、基地局では、５サンプルでのピークから、マルチパスなどに起因してレベルが低いのではなく、発呼要求信号の系列番号「２」を半分の区間だけ出力していると判定される。

また、８サンプルでのピークは、「全体」の相関値と「区間０」の相関値とが同値付近であり、「区間１」の相関値が０付近である。このため、基地局では、８サンプルでのピークから、マルチパスなどに起因してレベルが低いのではなく、発呼要求信号の系列番号「２」を半分の区間だけ出力していると判定される。

また、１５サンプルでのピークは、「全体」の相関値が８４３付近であり、「区間０」および「区間１」の相関値が最大値８３９の半分付近である。このため、基地局では、１５サンプルでのピークから、「区間０」および「区間１」の全体にわたって発呼要求信号の系列番号「２」を出力していると判定される。

また、図１２に示すように、発呼要求信号の系列番号「３」における相関値算出結果は、基準タイミングから８サンプルずれたところにピークが発生している。この８サンプルでのピークは、「全体」の相関値と「区間１」の相関値とが同値付近（最大値８３９の半分付近）であり、「区間０」の相関値が０付近である。このため、基地局では、８サンプルでのピークから、マルチパスなどに起因してレベルが低いのではなく、発呼要求信号の系列番号「３」を半分の区間だけ出力していると判定される。

ここで、図１３を用いて、着信タイミングの一例における系列番号「１」、「２」および「３」の相関値算出結果をまとめた例を説明する。図１３は、着信タイミングの一例における系列番号「１」、「２」および「３」の相関値算出結果をまとめた例を示す図である。

例えば、図１３に示すように、基準タイミングからのずれが５サンプルでのピークは、系列番号「１（前半）＋２（後半）」から生成される生成信号系列を利用して発呼要求を行なうＵＥであることがわかる。また、例えば、基準タイミングからのずれが８サンプルでのピークは、系列番号「２（前半）＋３（後半）」から生成される生成信号系列を利用して発呼要求を行なうＵＥであることがわかる。また、例えば、基準タイミングからのずれが１５サンプルでのピークは、系列番号「２」の信号系列を利用して発呼要求を行なうＵＥであることがわかる。要するに、基地局は、同一の信号系列を利用して発呼要求を行なうＵＥが存在していたとしても、上記のように、複数のＵＥから発呼要求が行なわれていることを判定することができる。

［実施例２に係る移動局の構成］
次に、図１４を用いて、実施例２に係る移動局の構成例を説明する。図１４は、実施例２に係る移動局の構成例を示す図である。

例えば、図１４に示すように、移動局１５０は、アンテナ１５１と、ＲＦ部１６０と、復調部１６１と、輻輳検出部１６２と、ＲＡＣＨ信号生成部１６３と、変調部１６４とを有する。なお、各処理部は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)などの集積回路、または、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路である。

アンテナ１５１は、例えば、移動局１５０に入出力される各種情報を送受信する。ＲＦ部１６０は、移動局１５０で送受信されるデータ伝送の制御として、例えば、アンテナ１５１により受信された信号をベースバンドに変換したり、変調部１６４により出力されたベースバンドを無線信号に変換したりする。復調部１６１は、例えば、アンテナ１５１およびＲＦ部１６０を介して受信された信号を復調する。

輻輳検出部１６２は、例えば、基地局１００から受信されるとともに復調部１６１によって復調された報知信号に含まれる輻輳状態ビット「“１（輻輳状態）”若しくは“０（通常状態）”」を検出する。ＲＡＣＨ信号生成部１６３は、例えば、基地局に対して送信される発呼要求信号を生成する。変調部１６４は、例えば、ユーザデータ、パイロット信号およびＲＡＣＨ信号生成部１６３によって生成された信号を変調する。

ＲＡＣＨ信号生成部１６３による処理では、例えば、輻輳検出部１６２による検出結果として、輻輳状態ビット“１（輻輳状態）”である場合に、複数の発呼要求信号を組み合わせた発呼要求信号が生成される。また、例えば、発呼要求信号の組み合わせに選択される数は、基地局１００から予め指定されている。

次に、図１５を用いて、実施例２に係る移動局１５０のＲＡＣＨ信号生成部１６３の詳細について説明する。図１５は、実施例２に係る移動局１５０のＲＡＣＨ信号生成部１６３の詳細を示す図である。

例えば、図１５に示すように、ＲＡＣＨ信号生成部１６３は、番号選択部１６３ａと、タイミング制御部１６３ｂと、初期値テーブル１６３ｃと、信号系列生成部１６３ｄとを有する。

番号選択部１６３ａは、例えば、基地局に対する発呼要求信号の系列番号を選択する。タイミング制御部１６３ｂは、例えば、初期値テーブル１６３ｃや信号系列生成部１６３ｄによる処理開始のタイミングを制御する。初期値テーブル１６３ｃは、例えば、タイミング制御部１６３ｂによる制御に基づいて、信号系列生成部１６３ｄに初期値を与える。信号系列生成部１６３ｄは、例えば、タイミング制御部１６３ｂによる制御に基づいて、初期値テーブル１６３ｃから初期値を受け付けて、発呼要求を行なう信号系列を生成する。

番号選択部１６３ａによる系列番号の選択では、例えば、通常状態である場合に、任意に１つの発呼要求信号の系列番号が選択される。また、番号選択部１６３ａによる系列番号の選択では、例えば、通常状態である場合に、基地局により予め通知される選択数Ｎに基づいて、Ｎ個の番号が任意若しくは所定のルールに基づき選択される。具体的には、番号選択部１６３ａは、Ｎ＝２である場合に、発呼要求信号の前半部分と後半部分との系列番号を（ｘ＋３２）ｍｏｄ６４（前半部分：任意の系列番号ｘ、後半部分：（ｘ＋３２）ｍｏｄ６４）から求める。

詳細には、番号選択部１６３ａは、輻輳状態ビット“１（輻輳状態）”において、通常呼の発呼要求を行なう場合に、基地局から予め通知される選択数Ｎだけ系列番号を選択し、タイミング制御部１６３ｂに出力する。このとき、タイミング制御部１６３ｂは、発呼要求信号の信号系列長をＬとすると、Ｌ／Ｎ毎に系列番号が変化することから、以下の信号系列による出力になるように初期値テーブル１６３ｃと切り替えるタイミングとを制御することとなる。
１番目：ｚ_１（０），ｚ_１（１），・・・，ｚ_１（Ｌ／Ｎ−１）
２番目：ｚ_２（Ｌ／Ｎ），ｚ_２（Ｌ／Ｎ＋１），・・・，ｚ_２（Ｌ／Ｎ^＊２−１）
Ｎ番目：ｚ_ｎ（（Ｌ／Ｎ^＊（Ｎ−１）），ｚ_ｎ（（Ｌ／Ｎ^＊（Ｎ−１）＋１），・・・，ｚ_ｎ（Ｌ）
但し、ｚ_１、ｚ_２およびｚ_ｎは、異なる系列番号の信号系列を示している。

これらにより、初期値テーブル１６３ｃは、例えば、２番目の信号系列をｚ_ｉ（Ｌ／Ｎ）からはじまる値に設定し、タイミング制御部１６３ｂからの切り替えタイミングによって信号系列生成部１６３ｄに出力する。なお、初期値テーブル１６３ｃは、信号系列それぞれに要する値を予め設定し、タイミング制御部１６３ｂからの切り替えタイミングで対応する初期値を信号系列生成部１６３ｄに出力するようにしても良い。

［実施例２に係る輻輳状態での処理］
次に、図１６を用いて、実施例２に係る無線通信システムによる輻輳状態での処理の流れを説明する。図１６は、実施例２に係る無線通信システムによる輻輳状態での処理の流れを説明するフローチャートである。また、図１７を用いて、無線通信システムによる輻輳状態での処理の一例において利用される系列番号の例を説明する。図１７は、無線通信システムによる輻輳状態での処理の一例において利用される系列番号の例を示す図である。なお、図１６では、基地局と、移動局（緊急呼を行なう移動局）と、移動局（通常呼を行なう移動局）とを有する無線通信システムである場合を説明する。

例えば、図１６に示すように、基地局は、移動局それぞれからの発呼要求信号の全体のリクエスト数が多いことなどから、輻輳状態であることを判定する（ステップＳ１０１）。そして、基地局は、輻輳状態ビット“１（輻輳状態）”を含んだ報知信号を移動局（緊急呼を行なう移動局）および移動局（通常呼を行なう移動局）に対して通知する（ステップＳ１０２）。

一方、基地局から報知信号を受信した移動局（緊急呼を行なう移動局）は、通常状態で利用される任意の系列番号「１」（図１７参照）の信号系列を利用した発呼要求を基地局に対して行なう（ステップＳ１０３）。また、基地局から報知信号を受信した移動局（通常呼を行なう移動局）は、通常状態で利用される発呼要求信号の系列番号の組み合わせ「１（前半）＋３３（後半）」（図１７参照）から生成信号系列を生成する（ステップＳ１０４）。そして、移動局（通常呼を行なう移動局）は、生成された生成信号系列を利用して基地局に対して発呼要求を行なう（ステップＳ１０５）。なお、移動局それぞれによる発呼要求（ステップＳ１０３およびステップＳ１０５）の処理順序については、基地局からの距離や通信状況により変わりうる。

［実施例２に係る通常状態での処理］
次に、図１８を用いて、実施例２に係る無線通信システムによる通常状態での処理の流れを説明する。図１８は、実施例２に係る無線通信システムによる通常状態での処理の流れを説明するフローチャートである。なお、図１８では、基地局と、移動局（緊急呼を行なう移動局）と、移動局（通常呼を行なう移動局）とを有する無線通信システムである場合を説明する。

例えば、図１８に示すように、基地局は、移動局それぞれからの発呼要求の全体のリクエスト数などから、通常状態であることを判定する（ステップＳ２０１）。そして、基地局は、輻輳状態ビット“０（通常状態）”を含んだ報知信号を移動局（緊急呼を行なう移動局）および移動局（通常呼を行なう移動局）に対して通知する（ステップＳ２０２）。

一方、基地局から報知信号を受信した移動局（緊急呼を行なう移動局）は、通常状態で利用される任意の系列番号「１」の信号系列を利用した発呼要求を基地局に対して行なう（ステップＳ２０３）。また、基地局から報知信号を受信した移動局（通常呼を行なう移動局）は、通常状態で利用される任意の系列番号「２」の信号系列を利用した発呼要求を基地局に対して行なう（ステップＳ２０４）。なお、移動局それぞれによる発呼要求（ステップＳ２０３およびステップＳ２０４）の処理順序については、基地局からの距離や通信状況により変わりうる。

［実施例２による効果］
上述したように、移動局は、基地局からの通知によって輻輳状態であることを検出した場合に、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号の信号系列を利用して緊急呼の発呼要求を行なう。また、移動局は、基地局からの通知によって輻輳状態であることを検出した場合に、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号を組み合わせて生成される生成信号系列を利用して通常呼の発呼要求を行なう。これらの結果、移動局は、発呼要求のための接続の劣化を抑制することができる。

ところで、上記実施例２では、輻輳状態の場合、緊急呼において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号の信号系列を利用し、通常呼において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号を組み合わせて生成される生成信号系列を利用する場合を説明した。以下では、輻輳状態の場合、緊急呼において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号を組み合わせて生成される生成信号系列を利用し、通常呼において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号の信号系列を利用する場合を説明する。

［実施例３に係る輻輳状態のシステム構成］
まず、図１９を用いて、実施例３に係る輻輳状態での移動局を有する無線通信システムの構成例を説明する。図１９は、実施例３に係る輻輳状態での移動局を有する無線通信システムの構成例を示す図である。また、図１９では、移動局をＵＥ（ＵＥ_０、ＵＥ_１、ＵＥ_２およびＵＥ_ｘ）として示している。以下では、実施例２と同様に、移動局の一例としてＬＴＥで６４個の系列番号を利用する場合を説明するとともに、移動局が初期アクセスに要する発呼要求を行なう場合を説明する。

例えば、図１９に示すように、無線通信システムは、基地局と、移動局としてのＵＥ_０（緊急呼を行なう移動局）と、ＵＥ_１（通常呼を行なう移動局）と、ＵＥ_２（通常呼を行なう移動局）と、ＵＥ_ｘ（通常呼を行なう移動局）とを有する。上記構成において、基地局は、例えば、自基地局のカバーエリアに存在する移動局それぞれによる発呼要求信号の全体のリクエスト数などを加味した発呼要求信号の統計処理を行なう。

そして、基地局は、輻輳状態であると判定すると、報知信号に含まれる輻輳状態ビットを“１（輻輳状態）”として全ての移動局に対して通知する。なお、各移動局は、基地局から通知された報知信号に含まれる輻輳状態ビットから、輻輳状態であることを検出する。

一方、例えば、輻輳状態で初期アクセスする場合に、緊急呼としての移動局は、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号の組み合わせから生成される生成信号系列を利用し、基地局に対して発呼要求を行なうことで基地局と接続する。また、例えば、輻輳状態で初期アクセスする場合に、通常呼としての移動局は、６４個の系列番号からランダムに選択された系列番号の信号系列を利用し、基地局に対して発呼要求を行なうことで基地局と接続する。

ここで、図２０を用いて、実施例３に係る輻輳状態での移動局による系列番号の利用例を説明する。図２０は、実施例３に係る輻輳状態での移動局による系列番号の利用例を説明する図である。なお、図２０において、横軸は、時間を示している。また、各ＵＥは、図２０に示される時間を通じて各系列番号の信号系列を出力する。

例えば、図２０に示すように、ＵＥ_０は、図１９に示した構成において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「１」と、系列番号「３３」との組み合わせ「１（前半）＋３３（後半）」から信号系列（生成信号系列）を生成する。そして、ＵＥ_０は、生成された生成信号系列を利用して基地局に対して発呼要求（緊急呼）を行なう。また、例えば、ＵＥ_１は、図１９に示した構成において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「１」をランダムに選択し、選択された系列番号の信号系列を利用して基地局に対して発呼要求（通常呼）を行なうことで基地局と接続する。

また、例えば、ＵＥ_２は、図１９に示した構成において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「２」をランダムに選択し、選択された系列番号の信号系列を利用して基地局に対して発呼要求（通常呼）を行なうことで基地局と接続する。また、例えば、ＵＥ_ｘは、図１９に示した構成において、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号「３」をランダムに選択し、選択された系列番号の信号系列を利用して基地局に対して発呼要求（通常呼）を行なうことで基地局と接続する。

生成信号系列は、実施例２と同様に、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号を組み合わせて生成される。系列番号の組み合わせ手法の一例としては、（ｘ＋３２）ｍｏｄ６４（ｘは、通常状態である場合に利用される系列番号）から求められる。例えば、通常状態である場合に利用される系列番号が「１」である場合には、系列番号「３３」が求められるので、「１（前半）＋３３（後半）」として系列番号が求められる。

なお、実施例３に係る輻輳状態における基地局および移動局の構成については、実施例２と同様であり、移動局の緊急呼において生成信号系列が利用されるところが異なるだけであるためその説明を省略する。また、実施例３に係る通常状態における基地局および移動局の処理フローについては、実施例２と同様であるためその説明を省略する。

［実施例３による効果］
上述したように、移動局は、基地局からの通知によって輻輳状態であることを検出した場合に、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号の信号系列を利用して通常呼の発呼要求を行なう。また、移動局は、基地局からの通知によって輻輳状態であることを検出した場合に、通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号を組み合わせて生成される生成信号系列を利用して緊急呼の発呼要求を行なう。これらの結果、移動局は、発呼要求のための接続の劣化を抑制することができる。

ところで、上記実施例１〜３では、発呼要求信号の系列番号の信号系列が発呼要求に要する時間の全区間で生成される場合を説明したが、全区間のうち、一部の区間が間欠的に生成されていても良い。そこで、以下では、発呼要求に要する時間の全区間のうち、一部の区間が間欠的に生成される生成信号系列を利用して発呼要求を行なう場合を説明する。

［実施例４に係る基地局の構成］
図２１を用いて、実施例４に係る基地局のＲＡＣＨ信号受信部の詳細について説明する。図２１は、実施例４に係る基地局のＲＡＣＨ信号受信部の詳細を示す図である。なお、実施例４に係る基地局（例えば、基地局２００とする）の構成は、実施例２と同様であるためその説明を省略し、実施例２とは異なるＲＡＣＨ信号受信部２１２の構成を説明する。なお、図２１では、ＲＡＣＨ信号受信部１１２と同様の構成要素については同一の符号を付し、実施例２に係るＲＡＣＨ信号受信部１１２と同様の処理についてはその説明を省略する。

例えば、図２１に示すように、ＲＡＣＨ信号受信部２１２は、受信信号メモリ部１１２ａと、相関算出制御部１１２ｂと、相関算出部１１２ｃと、相関結果メモリ部１１２ｄと、ＲＡＣＨ検出部２１２ｅとを有する。また、例えば、図２１に示すように、相関算出部１１２ｃは、ＤＦＴ部１１２ｃ_１と、Ｒｅｐｌｉｃａ乗算部１１２ｃ_２と、ＩＦＦＴ部１１２ｃ_３と、電力プロファイル加算部１１２ｃ_４とを有する。

このうち、ＲＡＣＨ検出部２１２ｅは、例えば、相関結果メモリ部１１２ｄによって格納された加算結果の情報に基づいて、パワー検出、パス検出、タイミングのずれ（タイミングアドバンス）の算出および発呼要求信号の組み合わせをそれぞれ検出する。ＲＡＣＨ検出部２１２ｅによる処理は、図２１に示すように、系列番号ごとに相関結果を記憶する相関結果メモリ部１１２ｄそれぞれに対して実施される。

ここで、図２２を用いて、実施例４に係る移動局による系列番号の利用例を説明する。図２２は、実施例４に係る移動局による系列番号の利用例を説明する図である。

例えば、図２２に示すように、移動局は、発呼要求に要する時間における全区間のうち、一部の区間が間欠的となる系列番号「ＰＰ」の信号系列を利用して発呼要求する。全区間とは、例えば、実施例２において、緊急呼が系列番号「１」の信号系列を利用して発呼要求を行なったり、通常呼が系列番号「１（前半）＋３３（後半）」の生成信号系列を利用して発呼要求を行なったりする区間を指す。図２２の例では、基地局に対する発呼要求信号の送信区間を４分割にした例を示す。なお、分割数については、４に限られるものではない。

また、例えば、移動局は、通常呼或いは緊急呼のどちらか一方を、間欠的となる系列番号の信号系列を利用して発呼要求を行なう。換言すると、移動局は、間欠的となる系列番号の信号系列を利用して発呼要求を行なうので、リソースとしての系列番号を有効に利用することができる。

次に、図２３を用いて、実施例４に係る送信区間を４分割した例における相関値算出結果の例を説明する。図２３は、実施例４に係る送信区間を４分割した例における相関値算出結果の例を示す図である。なお、図２３では、４分割した各区間を「区間０」、「区間１」、「区間２」および「区間３」として示す。

例えば、図２３に示すように、基地局は、系列番号の「全体」と、「区間０」と、「区間１」と、「区間２」と、「区間３」との相関値を算出した場合に、「全体」における相関値の最大値は８３９となる。また、分割された区間それぞれにおける相関値の最大値は、送信が行なわれる区間数によって異なる。

そして、図２３における相関値算出結果は、基準タイミングから５サンプル、１０サンプルおよび１５サンプルずれたところにピークが発生している。基地局は、相関値算出結果から、移動局が複数存在するか否かを判定する。この判定の詳細については後述する。

ここで、図２４を用いて、実施例４に係る送信区間を４分割した例における区間数による相関値の最大値の関係を説明する。図２４は、実施例４に係る送信区間を４分割した例における区間数による相関値の最大値の関係を説明する図である。

例えば、図２４に示すように、全ての送信区間である４区間を利用して送信する移動局は、振幅Ａで出力しているため、各区間での相関値の最大値は（８３９÷４）×（１）＝２０９となる。また、例えば、送信区間のうち３区間を利用して送信する移動局は、振幅（４／３）Ａで出力しているため、各区間での相関値の最大値は（８３９÷４）×（４÷３）＝２７９となる。

また、例えば、送信区間のうち２区間を利用して送信する移動局は、振幅２Ａで出力しているため、各区間での相関値の最大値は（８３９÷４）×（２）＝４１９となる。また、例えば、送信区間のうち１区間を利用して送信する移動局は、振幅４Ａで出力しているため、各区間での相関値の最大値は（８３９÷４）×（４）＝８３９となる。

要するに、移動局は、送信区間の全ての電力が同一になるように振幅を調整しているため、各区間での相関結果を加算すると、全体での相関結果である８３９付近になる。これらから、基地局は、分割しない全区間での相関結果からピークがどのタイミングに存在するかを判定する。

具体的に説明すると、図２３における５サンプルでの相関結果は、「区間０」と「区間１」との相関値が４１９付近であり、「全体」の相関値が８３９付近である。また、５サンプルでの相関結果は、「区間２」および「区間３」の相関値が０付近である。このため、基地局では、基準タイミングからのずれが５サンプルでの相関結果から、「区間０」と「区間１」とで送信する移動局であると判定される。

また、図２３における１０サンプルでの相関結果は、「区間０」と「区間２」との相関値が４１９付近であり、「全体」の相関値が８３９付近である。また、１０サンプルでの相関結果は、「区間１」および「区間３」の相関値が０付近である。このため、基地局では、基準タイミングからのずれが１０サンプルでの相関結果から、「区間０」と「区間２」とで送信する移動局であると判定される。

また、図２３における１５サンプルでの相関結果は、「区間０」、「区間１」、「区間２」および「区間３」の相関値が４０９付近であり、「全体」の相関値が８３９付近である。このため、基地局では、基準タイミングからのずれが１５サンプルでの相関結果から、「区間０」、「区間１」、「区間２」および「区間３」との全ての区間で送信する移動局であると判定される。

ここで、図２５を用いて、実施例４に係る送信区間を４分割した例における各ピークでの送信パターンを説明する。図２５は、実施例４に係る送信区間を４分割した例における各ピークでの送信パターンを示す図である。

例えば、図２５に示すように、５サンプルでのピークは、「区間０」および「区間１」の送信区間を利用した移動局であり、１０サンプルでのピークは、「区間０」および「区間２」の送信区間を利用した移動局である。また、例えば、１５サンプルでのピークは、全ての送信区間を利用した移動局である。よって、基地局は、送信パターンがそれぞれ異なる移動局からの信号であるため、同一の系列番号（例えば、系列番号：ｘｘ）の信号系列を利用している移動局の数は「３」であると判定する。換言すると、基地局は、同一の系列番号の信号系列を利用して送信される場合でも、移動局ごとに送信パターンが異なるため、送信区間それぞれにおける移動局の数を判定することができる。

次に、図２６および図２７を用いて、実施例４に係る送信区間を４分割した例における系列番号ｘｘの相関結果を説明する。図２６は、実施例４に係る送信区間を４分割した例における系列番号ｘｘ＝０の相関結果の例を示す図である。また、図２７は、実施例４に係る送信区間を４分割した例における系列番号ｘｘ＝１の相関結果の例を示す図である。なお、以下では、図２１に示したＲＡＣＨ信号受信部２１２の構成要素による処理とともに説明することとする。

受信信号メモリ部１１２ａは、例えば、受信された発呼要求信号をメモリに格納し、相関算出部１１２ｃに出力する。受信信号メモリ部１１２ａによってメモリに格納された受信データは、区間毎の相関値を算出するために利用される。なお、受信信号メモリ部１１２ａによるメモリへの格納タイミングについては、受信信号をメモリに格納してから、全体および区間毎の相関算出の処理を行なうこととしても良い。

相関算出制御部１１２ｂは、例えば、受信信号メモリ部１１２ａ、相関算出部１１２ｃおよび相関結果メモリ部１１２ｄに対し、全体の相関値を算出するための情報を通知する。相関算出部１１２ｃは、例えば、発呼要求信号の系列番号ｘｘの発呼要求信号全体での信号を生成し、予め格納された発呼要求信号系列に、周波数軸上に変換された信号を乗算し、乗算された信号を時間軸上に変換して電力プロファイルを算出する。なお、相関算出部１１２ｃによる電力プロファイルの算出結果は、相関結果メモリ部１１２ｄに出力される。

相関結果メモリ部１１２ｄは、例えば、全体での相関結果をメモリに格納し、格納された相関結果をＲＡＣＨ検出部２１２ｅに出力する。また、相関結果メモリ部１１２ｄは、検出されたピークごとに、全体の相関値および区間毎の相関値をメモリに格納する（図２６参照）。

図２６は系列番号ｘｘ＝０での相関結果であり、例えば、５サンプルでのピークでは、「区間０：４１９」、「区間１：４１９」、「区間２：６８」および「区間３：２８」となる。また、例えば、１０サンプルでのピークでは、「区間０：４１９」、「区間１：１０２」、「区間３：４１９」および「区間３：３９」となる。また、例えば、１５サンプルでのピークでは、「区間０：２０９」、「区間１：２０９」、「区間２：２０９」および「区間３：２０９」となる。なお、例えば、系列番号ｘｘ＝１でピークが存在しない場合には、図２７に示すように、相関結果が存在しない。

ＲＡＣＨ検出部２１２ｅは、例えば、全体の相関結果から、所定閾値以上のピークが存在するか否かを判定し、判定結果を相関算出制御部１１２ｂに通知する。但し、ＲＡＣＨ検出部２１２ｅは、ピークが存在しない場合に、区間毎の相関を検出しなくても良いため、ピークが存在しないことを相関算出制御部１１２ｂに通知する。これにより、相関算出制御部１１２ｂは、該当する系列番号の区間毎の相関値を算出しないように制御する。また、相関算出制御部１１２ｂは、ＲＡＣＨ検出部２１２ｅからピークの存在を通知されると、区間毎の相関値を算出するように制御する。

相関算出制御部１１２ｂは、例えば、「区間０」、「区間１」、「区間２」および「区間３」の順序で相関値を算出するように、受信信号メモリ部１１２ａ、相関算出部１１２ｃおよび相関結果メモリ部１１２ｄを制御する。なお、相関算出制御部１１２ｂによる相関値の算出順序の制御は、どのような順序であっても良い。

相関算出部１１２ｃは、例えば、相関算出制御部１１２ｂによって通知された系列番号ｘｘの区間の発呼要求信号を生成し、受信信号メモリ部１１２ａから入力され、予め格納された発呼要求信号系列に、周波数軸上に変換された信号を乗算する。そして、相関算出部１１２ｃは、例えば、乗算された信号を時間軸上に変換して電力プロファイルを算出し、算出結果を相関結果メモリ部１１２ｄに対して出力する。なお、上記処理は、区間毎に行なわれる。

また、相関算出制御部１１２ｂは、例えば、全ての相関値の算出が完了したことをＲＡＣＨ検出部２１２ｅに通知する。ＲＡＣＨ検出部２１２ｅは、例えば、全体および区間毎の相関算出の結果情報に基づき、発呼要求信号の系列番号ｘｘの信号系列を利用している移動局の数、送信パターン、基準タイミングからのずれおよびピーク検出結果をＲＡＣＨ信号制御部１１６に出力する。

［実施例４による効果］
上述したように、移動局は、系列番号の全区間のうち、一部の区間が間欠的となる系列番号の信号系列を利用して発呼要求するので、限りのあるリソースとしての系列番号を有効に利用することができる。

さて、これまで本願に開示する移動局、基地局および無線通信方法の実施例について説明したが、上述した実施例以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、（１）系列番号を固定、（２）各装置の構成、において異なる実施例を説明する。

（１）系列番号を固定
上記実施例では、通常状態である場合に用いる系列番号の信号系列を利用して発呼要求する場合を説明したが、緊急呼および通常呼で利用される系列番号のどちらか一方を固定とすることもできる。そこで、以下では、図２８および図２９を用いて、緊急呼および通常呼で利用する系列番号のどちらか一方を固定とする場合を説明する。

まず、図２８を用いて、実施例５に係る系列番号を固定する場合の移動局を有する無線通信システムの構成例を説明する。図２８は、実施例５に係る系列番号を固定する場合の移動局を有する無線通信システムの構成例を示す図である。

例えば、図２８に示すように、無線通信システムは、基地局と、移動局としてのＵＥ_０（緊急呼を行なう移動局）と、ＵＥ_１（通常呼を行なう移動局）と、ＵＥ_２（通常呼を行なう移動局）と、ＵＥ_ｘ（通常呼を行なう移動局）とを有する。上記構成において、基地局は、例えば、自基地局のカバーエリアに存在する移動局それぞれによる発呼要求信号の全体のリクエスト数などを加味した発呼要求信号の統計処理を行なう。

そして、基地局は、輻輳状態であると判定すると、報知信号に含まれる輻輳状態ビットを“１（輻輳状態）”として全ての移動局に対して通知する。なお、各移動局は、基地局から通知された報知信号に含まれる輻輳状態ビットから、輻輳状態であることを検出する。

一方、例えば、輻輳状態で初期アクセスする場合に、緊急呼としての移動局は、緊急呼に予め決定された固定の系列番号（例えば、系列番号１〜５まで）から、ランダムに選択する。そして、緊急呼としての移動局は、選択された系列番号の信号系列を利用し、基地局に対して発呼要求を行なうことで基地局と接続する。また、例えば、輻輳状態で初期アクセスする場合に、通常呼としての移動局は、通常呼に予め決定された固定の系列番号（例えば、系列番号６〜６４まで）から、ランダムに選択する。そして、通常呼としての移動局は、選択された系列番号の信号系列を利用し、基地局に対して発呼要求を行なうことで基地局と接続する。

次に、図２９を用いて、実施例５に係る系列番号を固定する場合の移動局による系列番号の利用例を説明する。図２９は、実施例５に係る系列番号を固定する場合の移動局による系列番号の利用例を説明する図である。

例えば、図２９に示すように、ＵＥ_０は、図２８に示した構成において、緊急呼で用いる発呼要求信号の系列番号「１」をランダムに選択し、選択された系列番号の信号系列を利用して、基地局に対して発呼要求を行なうことで基地局と接続する。また、例えば、ＵＥ_１は、図２８に示した構成において、通常呼で用いる発呼要求信号の系列番号「１１」をランダムに選択し、選択された系列番号の信号系列を利用して、基地局に対して発呼要求を行なうことで基地局と接続する。

また、例えば、ＵＥ_２は、図２８に示した構成において、通常呼で用いる発呼要求信号の系列番号「３４」をランダムに選択し、選択された系列番号の信号系列を利用して、基地局に対して発呼要求を行なうことで基地局と接続する。また、例えば、ＵＥ_ｘは、図２８に示した構成において、通常呼で用いる発呼要求信号の系列番号「３３」をランダムに選択し、選択された系列番号の信号系列を利用して、基地局に対して発呼要求を行なうことで基地局と接続する。

（２）各装置の構成
また、上記文書中や図面中などで示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタなどを含む情報（例えば、「系列番号」の具体的名称など）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した移動局および基地局の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は、図示のものに限られず、その全部または一部を各種の負担や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合することができる。例えば、アンテナ１０１或いはアンテナ１５１を送信アンテナと受信アンテナとに分散しても良い。また、相関算出部１１２ｃや相関結果メモリ部１１２ｄなどは、系列番号の数に応じて可変となるため６４に限られるものではなく、また、ＬＴＥではない通信の仕様であればそれに伴って可変となる。

１００ 移動局
１０１ アンテナ
１１０ ＲＦ部
１１１ 復調部
１１２ ＲＡＣＨ信号受信部
１１３ 輻輳状態判定部
１１４ 報知信号生成部
１１５ 変調部
１１６ ＲＡＣＨ信号制御部
１１７ ＲＡＣＨレスポンス信号生成部
１５０ 移動局
１５１ アンテナ
１６０ ＲＦ部
１６１ 復調部
１６２ 輻輳検出部
１６３ ＲＡＣＨ信号生成部
１６４ 変調部

Claims (6)

1. 基地局を介して無線通信を行なう移動局であって、
   前記基地局の通信領域での通信が輻輳状態である場合に、緊急を要する発呼要求である緊急呼、或いは、緊急を要しない発呼要求である通常呼のどちらか一方を、前記基地局の通信領域での通信が通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号の信号系列を利用して発呼要求する第一の発呼要求部と、
   前記基地局の通信領域での通信が輻輳状態である場合に、前記第一の発呼要求部で利用された発呼要求とは異なる他方の呼を、前記通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号から生成される生成信号系列を利用して発呼要求する第二の発呼要求部と
   を有することを特徴とする移動局。
2. 前記第二の発呼要求部は、前記通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号を組み合わせて生成される生成信号系列を利用して発呼要求することを特徴とする請求項１に記載の移動局。
3. 前記第二の発呼要求部は、前記発呼要求に要する時間における全区間のうち、一部の区間が間欠的である系列番号から生成される生成信号系列を利用して発呼要求することを特徴とする請求項１または２に記載の移動局。
4. 基地局と移動局とを有する無線通信システムとしての無線通信方法であって、
   前記基地局は、
   自基地局の通信領域での通信が輻輳状態であるか否かを判定する輻輳状態判定ステップと、
   前記輻輳状態判定ステップによって輻輳状態であると判定された場合に、輻輳状態であることを示す輻輳状態情報を含んだ信号を前記移動局に通知する輻輳状態情報通知ステップとを含み、
   前記移動局は、
   前記輻輳状態情報通知ステップによって輻輳状態情報を含んだ信号を前記基地局から通知された場合に、緊急を要する発呼要求である緊急呼、或いは、緊急を要しない発呼要求である通常呼のどちらか一方を、前記基地局の通信領域での通信が通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号の信号系列を利用して発呼要求する第一の発呼要求ステップと、
   前記輻輳状態情報通知ステップによって輻輳状態情報を含んだ信号を前記基地局から通知された場合に、前記第一の発呼要求ステップで利用された発呼要求とは異なる他方の呼を、前記通常状態である場合に用いる発呼要求信号の系列番号から生成される生成信号系列を利用して発呼要求する第二の発呼要求ステップと
   を含んだことを特徴とする無線通信方法。
5. 前記基地局は、
   前記第一の発呼要求ステップおよび前記第二の発呼要求ステップによって送信された発呼要求信号の系列番号から、前記移動局それぞれについて発呼要求に要する時間における全体の相関値と所定区間毎の相関値とを求める相関値算出ステップと、
   前記相関値算出ステップによって求められた相関値に基づいて、前記移動局それぞれの発呼要求が緊急呼であるか、或いは通常呼であるかを識別する呼識別ステップと
   をさらに含んだことを特徴とする請求項４に記載の無線通信方法。
6. 輻輳状態において、緊急を要する発呼要求である緊急呼および緊急を要しない発呼要求である通常呼で異なる発呼要求を行なう移動局と無線通信を行なう基地局であって、
   自基地局の通信領域での通信が輻輳状態であるか否かを判定する輻輳状態判定部と、
   前記輻輳状態判定部によって輻輳状態であると判定された場合に、輻輳状態であることを示す輻輳状態情報を含んだ信号を前記移動局に通知する輻輳状態情報通知部と
   を有することを特徴とする基地局。

Images