JPWO2014199978A1 - ユーザ端末、基地局、及びプロセッサ - Google Patents

Abstract

ＵＥ１００−１は、パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００から受信するブロードキャスト情報に基づいて、ｅＮＢ２００へランダムアクセスを行うために、ランダムアクセス信号をｅＮＢ２００に送信する。ブロードキャスト情報は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき緊急呼用パラメータを含む。ＵＥ１００−１は、緊急呼を発信するためにランダムアクセスを行う場合に、ブロードキャスト情報に含まれる緊急呼用パラメータを適用して、緊急呼用ランダムアクセス信号をｅＮＢ２００に送信する。

Description

本発明は、パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末、基地局、及びプロセッサに関する。

移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、ＶｏＬＴＥ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＬＴＥ）の標準化が進められている。ＶｏＬＴＥは、パケット交換方式を採用するＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システム上で音声通話を行う技術である。

ＶｏＬＴＥでは、優先制御の仕組みが、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、及びＲＲＣ層よりも上位の上位層に導入されている。優先制御は、緊急呼を通常の呼よりも優先して処理するための制御である。

ＲＲＣ層における優先制御では、緊急呼を発信するユーザ端末（発信側端末）は、基地局とのＲＲＣ接続の確立を要求するためのＲＲＣ接続要求メッセージに、緊急呼であることを示す情報を含める（非特許文献１参照）。発信側端末は、そのＲＲＣ接続要求メッセージを基地局に送信する。そのＲＲＣ接続要求メッセージを受信した基地局は、その発信側端末に対する処理を優先する。

上位層における優先制御では、発信側端末は、基地局とのＲＲＣ接続を確立した後において、着信側端末とのセッションを確立するためのＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージに、緊急呼であることを示す情報を含める（非特許文献２参照）。発信側端末は、そのＳＩＰメッセージをＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）に送信する。そのＳＩＰメッセージを受信したＩＭＳは、その発信側端末に対する処理を優先する。

３ＧＰＰ技術仕様書 「ＴＳ３６．３３１ Ｖ１１．３．０」 ２０１３年３月１８日 ３ＧＰＰ技術仕様書 「ＴＳ２３．１６７ Ｖ１１．６．０」 ２０１２年１２月１８日

ところで、ユーザ端末は、基地局とのＲＲＣ接続の確立に先立ち、ＲＲＣ層よりも下位のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層において、基地局へのランダムアクセスを行う。

ここで、例えば複数のユーザ端末が基地局へのランダムアクセスを同時に行う場合、複数のユーザ端末からのランダムアクセス信号が競合することにより、ランダムアクセス障害が発生し得る。

しかしながら、現状のＶｏＬＴＥでは、緊急呼を通常の呼よりも優先して処理するための優先制御の仕組みがＭＡＣ層に導入されていない。このため、緊急呼であってもランダムアクセス障害が発生し、ＲＲＣ接続を速やかに確立することができない問題があった。

そこで、本発明は、緊急呼におけるランダムアクセス障害の発生を抑制できるユーザ端末、基地局、及びプロセッサを提供することを目的とする。

第１の特徴に係るユーザ端末は、パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、基地局から受信するブロードキャスト情報に基づいて、前記基地局へランダムアクセスを行うために、ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する制御部を備える。前記ブロードキャスト情報は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき緊急呼用パラメータを含む。前記制御部は、緊急呼を発信するために前記ランダムアクセスを行う場合、前記ブロードキャスト情報に含まれる前記緊急呼用パラメータを適用して、前記緊急呼用ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する。

第２の特徴に係る基地局は、パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき緊急呼用パラメータを含むブロードキャスト情報を送信する送信部と、緊急呼を発信するために前記基地局へのランダムアクセスを行うユーザ端末から、前記緊急呼用パラメータが適用された前記緊急呼用ランダムアクセス信号を受信する受信部と、を備える。

第３の特徴に係るプロセッサは、パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末に備えられる。前記プロセッサは、基地局から受信するブロードキャスト情報に基づいて、前記基地局へランダムアクセスを行うために、ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する処理を行う。前記ブロードキャスト情報は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき緊急呼用パラメータを含む。前記プロセッサは、緊急呼を発信するために前記ランダムアクセスを行う場合、前記ブロードキャスト情報に含まれる前記緊急呼用パラメータを適用して、前記緊急呼用ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する。

第１実施形態及び第２実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係るＵＥのブロック図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係る動作環境を説明するための図である。 第１実施形態に係るランダムアクセス信号の信号系列を説明するための図である。 第１実施形態に係る動作シーケンス図である。 第１実施形態に係る「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢ」を説明するための図である。 第２実施形態に係るランダムアクセス信号の送信電力を説明するための図である。 第２実施形態に係る「ＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎ」を説明するための図である。 第２実施形態に係る動作シーケンス図である。

［実施形態の概要］
第１実施形態及び第２実施形態に係るユーザ端末は、パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、基地局から受信するブロードキャスト情報に基づいて、前記基地局へランダムアクセスを行うために、ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する制御部を備える。前記ブロードキャスト情報は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき緊急呼用パラメータを含む。前記制御部は、緊急呼を発信するために前記ランダムアクセスを行う場合、前記ブロードキャスト情報に含まれる前記緊急呼用パラメータを適用して、前記緊急呼用ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する。

第１実施形態及び第２実施形態では、前記ブロードキャスト情報は、前記基地局が前記緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしているか否かを示す情報をさらに含む。前記制御部は、緊急呼を発信するために前記ランダムアクセスを行う場合で、かつ、前記基地局が前記緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしている場合に、前記ブロードキャスト情報に含まれる前記緊急呼用パラメータを適用して、前記緊急呼用ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する。

第１実施形態では、前記緊急呼用パラメータは、前記緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき信号系列である緊急呼用信号系列を示すパラメータである。

第１実施形態では、前記緊急呼用信号系列は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき信号系列とは別に確保される。

第２実施形態では、前記緊急呼用パラメータは、前記緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき送信電力である緊急呼用送信電力を示すパラメータである。

第２実施形態では、前記緊急呼用送信電力は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき送信電力よりも高い電力になるよう設定される。

第１実施形態及び第２実施形態に係る基地局は、パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき緊急呼用パラメータを含むブロードキャスト情報を送信する送信部と、緊急呼を発信するために前記基地局へのランダムアクセスを行うユーザ端末から、前記緊急呼用パラメータが適用された前記緊急呼用ランダムアクセス信号を受信する受信部と、を備える。

第１実施形態及び第２実施形態では、前記ブロードキャスト情報は、前記基地局が前記緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしているか否かを示す情報をさらに含む。

第１実施形態では、前記基地局は、前記緊急呼用ランダムアクセス信号の受信と非緊急呼用ランダムアクセス信号の受信とが競合した場合に、前記緊急呼用ランダムアクセス信号を優先して処理する制御部をさらに備える。

第１実施形態では、前記緊急呼用パラメータは、前記緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき信号系列である緊急呼用信号系列を示すパラメータである。

第１実施形態では、前記緊急呼用信号系列は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき信号系列とは別に確保される。

第２実施形態では、前記緊急呼用パラメータは、前記緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき送信電力である緊急呼用送信電力を示すパラメータである。

第２実施形態では、前記緊急呼用送信電力は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき送信電力よりも高い電力になるよう設定される。

第１実施形態及び第２実施形態に係るプロセッサは、パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末に備えられる。前記プロセッサは、基地局から受信するブロードキャスト情報に基づいて、前記基地局へランダムアクセスを行うために、ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する処理を行う。前記ブロードキャスト情報は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき緊急呼用パラメータを含む。前記プロセッサは、緊急呼を発信するために前記ランダムアクセスを行う場合、前記ブロードキャスト情報に含まれる前記緊急呼用パラメータを適用して、前記緊急呼用ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する。

［第１実施形態］
以下において、本発明をＬＴＥシステムに適用する場合の第１実施形態を説明する。

（システム構成）
図１は、第１実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、パケット交換方式の音声通話（ＶｏＬＴＥ）をサポートする。

図１に示すように、第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０、及びＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）３０を備える。

ＵＥ１００は、ユーザ端末に相当する。ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、接続先のセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００の構成については後述する。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、無線アクセスネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、ｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は、基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。ｅＮＢ２００の構成については後述する。

ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理する。ｅＮＢ２００は、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。ｅＮＢ２００は、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能、ユーザデータのルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能などを有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される。「セル」は、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。

ＥＰＣ２０は、コアネットワークに相当する。ＥＰＣ２０は、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御などを行う。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行う。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００は、Ｓ１インターフェイスを介してｅＮＢ２００と接続される。また、ＥＰＣ２０は、ＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｒｕｌｅｓ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）／Ｐ−ＧＷ（ＰＤＮ Ｇａｔｅｗａｙ）４００を含む。ＰＣＲＦは、ＱｏＳ制御及び課金制御などを行う。Ｐ−ＧＷは、ＰＤＮ３０との接続点であり、ユーザデータの転送制御を行う。

ＰＤＮ３０は、ＩＰマルチメディアサービスのためのＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）に相当する。ＰＤＮ３０は、ＳＩＰを利用した音声通話サービスなどを提供する。

図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、アンテナ１０１、無線送受信機１１０、ユーザインターフェイス１２０、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０、バッテリ１４０、メモリ１５０、及びプロセッサ１６０を備える。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。

アンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、アンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換してプロセッサ１６０に出力する。

ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。

メモリ１５０は、プロセッサ１６０により実行されるプログラム、及びプロセッサ１６０による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、アンテナ２０１、無線送受信機２１０、ネットワークインターフェイス２２０、メモリ２３０、及びプロセッサ２４０を備える。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。

アンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナ２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、アンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換してプロセッサ２４０に出力する。

ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信に用いられる。

メモリ２３０は、プロセッサ２４０により実行されるプログラム、及びプロセッサ２４０による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルの第１層乃至第３層に区分されており、第１層は物理（ＰＨＹ）層である。第２層は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、及びＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層を含む。第３層は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を含む。

物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理層とｅＮＢ２００の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。

ＭＡＣ層は、データの優先制御、ハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理、及びＲＲＣ接続確立時のランダムアクセス手順などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣ層とｅＮＢ２００のＭＡＣ層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣ層は、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式）及びＵＥ１００への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。ランダムアクセス手順の詳細については後述する。

ＲＬＣ層は、ＭＡＣ層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のＲＬＣ層に伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣ層とｅＮＢ２００のＲＬＣ層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。

ＰＤＣＰ層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＲＲＣ層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣ層とｅＮＢ２００のＲＲＣ層との間では、各種設定のための制御信号（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣ層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ１００はＲＲＣ接続状態であり、そうでない場合、ＵＥ１００はＲＲＣアイドル状態である。

ＲＲＣ層の上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。

図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。

図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成される。各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。

下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主にユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。

上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される領域である。また、各サブフレームにおける周波数方向の中央の６リソースブロックは、ランダムアクセス信号を伝送するための物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）として使用できる領域である。各サブフレームにおける他の部分は、主にユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。

（ランダムアクセス手順）
ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００とのＲＲＣ接続の確立に先立ち、ＭＡＣ層においてｅＮＢ２００へのランダムアクセスを行う。ここで、ＬＴＥシステムにおける一般的なランダムアクセスについて説明する。

ランダムアクセスに先立ち、ＵＥ１００は、セルサーチにより下りリンクの同期をｅＮＢ２００のセルと確立する。ランダムアクセスの一つの目的は、上りリンクの同期をそのセルと確立することである。

ランダムアクセス手順の第１の処理として、ＵＥ１００は、ランダムアクセス信号をＰＲＡＣＨ上でｅＮＢ２００に送信する。ランダムアクセス信号は、ＭＡＣ層においてＵＥ１００からｅＮＢ２００へのランダムアクセスを行うための信号である。ランダムアクセス信号は、仕様上、ランダムアクセスプリアンブルと称される。

ランダムアクセス信号の送信に使用されるリソースとしては、ランダムアクセス信号の信号系列、及びランダムアクセス信号の送信タイミングなどがある。以下、当該リソースを「ランダムアクセスリソース」という。

ＲＲＣアイドル状態にあるＵＥ１００がランダムアクセスを行う場合、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００からブロードキャスト情報を受信する。ＵＥ１００は、受信したブロードキャスト情報に基づいて、ランダムアクセスリソースを選択する。ブロードキャスト情報は、マスタ情報ブロック（ＭＩＢ）及びシステム情報ブロック（ＳＩＢ）を含む。ブロードキャスト情報は、ＲＲＣアイドル状態にあるＵＥ１００が受信及び復号可能な情報である。ＳＩＢには、複数のタイプが規定されている。その中でＳＩＢのタイプ２（ＳＩＢ２）は、ＵＥ１００がｅＮＢ２００のセルにアクセスするために必要な情報を含む。例えば、ＳＩＢ２は、上りリンク帯域幅に関する情報、ＰＲＡＣＨに関する情報、及び上りリンク電力制御に関する情報を含む。ＳＩＢ２に含まれるＰＲＡＣＨ情報は、「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢ」と称される。ＵＥ１００は、「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢ」に基づいて選択したランダムアクセスリソースを使用して、ランダムアクセス信号をｅＮＢ２００に送信する。このようなランダムアクセスは、「コンテンションベース」と称される。コンテンションベースにおいては、複数のＵＥ１００が同じランダムアクセスリソースを使用してランダムアクセス信号をｅＮＢ２００に送信することによるコンテンションが発生し得る。

一方、ＲＲＣ接続状態にあるＵＥ１００がハンドオーバを行う場合、ハンドオーバ元のセルからＵＥ１００に対してランダムアクセスリソースが指定される。そして、ＵＥ１００は、指定されたランダムアクセスリソースを使用して、ランダムアクセス信号をハンドオーバ先のセルに送信する。このようなｅＮＢ２００の管理下で行われるランダムアクセスは、「非コンテンションベース」と称される。

ランダムアクセス手順の第２の処理として、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００から受信したランダムアクセス信号に基づいて、ＵＥ１００との間の上りリンク遅延を推定する。また、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００に割り当てる無線リソースを決定する。そして、ｅＮＢ２００は、ランダムアクセス応答をＵＥ１００に送信する。ランダムアクセス応答は、遅延推定の結果に基づくタイミング補正値、決定した割当て無線リソースの情報、及びＵＥ１００から受信したランダムアクセス信号の信号系列を示す情報などを含む。

以下の何れかの場合には、ｅＮＢ２００は、第２の処理を完了できない、又はランダムアクセス応答を送信するまでに長時間を要することがある。

・ｅＮＢ２００において輻輳が発生している場合。

・ｅＮＢ２００が多数のＵＥ１００から一斉にランダムアクセス信号を受信した場合。

・ｅＮＢ２００がランダムアクセス信号を検出できない場合。

ＵＥ１００は、ランダムアクセス信号を送信してから、所定の時間内に、そのランダムアクセス信号に対応する情報を含んだランダムアクセス応答を受信する。この場合、ＵＥ１００は、ランダムアクセス成功と判断する。そうでない場合、ＵＥ１００は、ランダムアクセス障害が発生したと判断し、改めて第１の処理を行う。ＵＥ１００は、２回目のランダムアクセス信号の送信時においては、ランダムアクセスの成功率を高めるために、初回のランダムアクセス信号の送信時よりも高い送信電力を設定する。

ランダムアクセス手順の第３の処理として、ランダムアクセス成功と判断したＵＥ１００は、ランダムアクセス応答に含まれる情報に基づいて、ＲＲＣ接続要求メッセージをｅＮＢ２００に送信する。ＲＲＣ接続要求メッセージは、ＲＲＣ層において送信され、ＲＲＣ接続の確立を要求するためのメッセージである。ＲＲＣ接続要求メッセージは、送信元のＵＥ１００の識別子を含む。

ランダムアクセス手順の第４の処理として、ｅＮＢ２００は、ＲＲＣ接続要求メッセージに対する応答メッセージをＵＥ１００に送信する。応答メッセージは、送信先のＵＥ１００の識別子を含む。同じランダムアクセスリソースを使用したことによるコンテンションが発生した場合、複数のＵＥ１００が同一のランダムアクセス応答に反応し得る。そのようなコンテンションは第４の処理により解決される。

（第１実施形態に係る動作）
次に、第１実施形態に係る動作について説明する。図６は、第１実施形態に係る動作環境を説明するための図である。

図６に示すように、ｅＮＢ２００のカバレッジエリア内に、ＲＲＣアイドル状態にある複数のＵＥ（ＵＥ１００−１乃至１００−３）が位置している。ここでは、複数のＵＥ１００がコンテンションベースのランダムアクセスをｅＮＢ２００に一斉に行う状況を想定する。

ＵＥ１００−１は、警察、消防、又は救急などの緊急呼受理機関に設けられた着信側端末に対する緊急呼を発信しようとするＵＥである。ＵＥ１００−２及び１００−３は、緊急性がない音声通話又はデータ通信などを行おうとするＵＥである。

このような状況では、ＵＥ１００−１においてランダムアクセス障害が発生することは好ましくない。ランダムアクセス障害によりＲＲＣ接続の確立が遅延し、その結果、緊急呼受理機関に設けられた着信側端末との音声通話が開始されるまでの時間が増大するためである。そこで、第１実施形態では、以下のようにして、緊急呼を優先して処理するための優先制御の仕組みをＭＡＣ層に導入する。

図７は、第１実施形態に係るランダムアクセス信号の信号系列を説明するための図である。

図７に示すように、ランダムアクセス信号の信号系列は、セルごとに最大で６４個（すなわち、ｋ＝６４）用意されている。ｅＮＢ２００は、６４個の信号系列のうち一部の信号系列を緊急呼用信号系列として確保し、残りの信号系列を非緊急呼用に使用する。非緊急呼用信号系列は、コンテンションベース用の信号系列と非コンテンションベース用の信号系列とに分けられている。以下において、緊急呼によるランダムアクセスに使用されるランダムアクセス信号を「緊急呼用ランダムアクセス信号」という。一方、緊急呼以外のランダムアクセスに使用されるランダムアクセス信号を「非緊急呼用ランダムアクセス信号」という。

このように、緊急呼用信号系列は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき信号系列とは別に確保される。

図８は、第１実施形態に係る動作シーケンス図である。本シーケンスの初期状態において、ＵＥ１００−１はＲＲＣアイドル状態にある。

図８に示すように、ステップＳ１１において、ｅＮＢ２００は、「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢ」を含むブロードキャスト情報（ＳＩＢ２）を送信する。ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００から受信した「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢ」を記憶する。「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢ」は、ｅＮＢ２００が緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしているか否かを示す情報を含む。また、第１実施形態では、ｅＮＢ２００が緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしている場合に、「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢ」は、緊急呼用信号系列を示すパラメータを含む。「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢ」の構成については後述する。

ステップＳ１２において、ＵＥ１００−１は、ユーザインターフェイス１２０を用いた緊急呼発信操作を検出する。緊急呼発信操作を検出したＵＥ１００−１は、ＲＲＣ接続状態に遷移するために、ｅＮＢ２００に対するランダムアクセス手順を開始する。ＵＥ１００−１は、ステップＳ１１でｅＮＢ２００から受信した「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢ」に基づいて、ｅＮＢ２００が緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしていると判断する。また、ＵＥ１００−１は、「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢ」に含まれる緊急呼用信号系列の中から、何れかの緊急呼用信号系列を選択する。

ステップＳ１３において、ＵＥ１００−１は、選択した緊急呼用信号系列を適用して、緊急呼用ランダムアクセス信号をｅＮＢ２００に送信する。ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１からの緊急呼用ランダムアクセス信号を受信する。

ステップＳ１４において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１から受信したランダムアクセス信号に適用されている信号系列が緊急呼用信号系列であることを認識し、緊急呼によるランダムアクセスであると判断する。また、ｅＮＢ２００は、緊急呼用ランダムアクセス信号の受信と非緊急呼用ランダムアクセス信号の受信とが競合した場合に、緊急呼用ランダムアクセス信号を優先して処理する。例えば、ｅＮＢ２００は、緊急呼用ランダムアクセス信号に対するランダムアクセス応答を最優先で送信する。

ステップＳ１５において、ｅＮＢ２００は、ランダムアクセス応答をＵＥ１００−１に送信する。ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００からのランダムアクセス応答を受信する。

ステップＳ１６において、ＵＥ１００−１及びｅＮＢ２００は、ＲＲＣ接続を確立するための、上述した第３の処理及び第４の処理を行う。ここで、ＵＥ１００−１は、緊急呼であることを示す情報をＲＲＣ接続要求メッセージに含めて、当該情報を含むＲＲＣ接続要求メッセージをｅＮＢ２００に送信する。ＲＲＣ接続要求メッセージを受信したｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１に対する処理を優先する。

ステップＳ１７において、ＵＥ１００−１及びＥＰＣ２０は、ＵＥ１００−１のネットワーク登録処理などを行う。

ステップＳ１８において、ＵＥ１００−１は、着信側端末とのセッションを確立するために、ＳＩＰメッセージの一種であるＩＮＶＩＴＥメッセージをＰＤＮ３０（ＩＭＳ）に送信する。ここで、ＵＥ１００−１は、緊急呼であることを示す情報をＩＮＶＩＴＥメッセージに含めて、当該情報を含むＩＮＶＩＴＥメッセージをＰＤＮ３０（ＩＭＳ）に送信する。ＩＮＶＩＴＥメッセージを受信したＰＤＮ３０（ＩＭＳ）は、ＵＥ１００−１に対する処理を優先する。

図９は、第１実施形態に係る「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢ」を説明するための図である。

図９に示すように、「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢ」は、「ｒｏｏｔＳｅｑｕｅｎｃｅＩｎｄｅｘ」及び「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＩｎｆｏ」を含む。「ｒｏｏｔＳｅｑｕｅｎｃｅＩｎｄｅｘ」は、ランダムアクセス信号のルート信号系列に関するパラメータである。ルート信号系列としては、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列が使用される。ルート信号系列をサイクリックシフトすることにより、１つのルート信号系列から６４系列のランダムアクセス信号を生成可能である。「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＩｎｆｏ」は、その他のＰＲＡＣＨ設定に関するパラメータである。

「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＩｎｆｏ」は、「ｐｒａｃｈ−ＣｏｎｆｉｇＩｎｄｅｘ」、「ｈｉｇｈＳｐｅｅｄＦｌａｇ」、「ｚｅｒｏＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＺｏｎｅＣｏｎｆｉｇ」、及び「ｐｒａｃｈ−ＦｒｅｑＯｆｆｓｅｔ」を含む。「ｐｒａｃｈ−ＣｏｎｆｉｇＩｎｄｅｘ」は、ランダムアクセス信号のフォーマット、送信無線フレーム、及び送信サブフレームに関するパラメータである。「ｈｉｇｈＳｐｅｅｄＦｌａｇ」は、使用可能な信号系列数の制限に関するパラメータである。「ｚｅｒｏＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＺｏｎｅＣｏｎｆｉｇ」は、ルート信号系列のサイクリックシフトに関するパラメータである。「ｐｒａｃｈ−ＦｒｅｑＯｆｆｓｅｔ」は、ランダムアクセス信号の周波数オフセットに関するパラメータである。

第１実施形態では、「ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＩｎｆｏ」は、新たな情報要素（ＩＥ）として、「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙＣａｌｌＦｌａｇ」及び「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ−ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ」を含む。

「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙＣａｌｌＦｌａｇ」は、ｅＮＢ２００のセルが緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしているか否かを示す情報である。「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙＣａｌｌＦｌａｇ」は、「ＴＲＵＥ」又は「ＦＡＬＳＥ」の何れかに設定される。「ＴＲＵＥ」は、緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしていることを示す。「ＦＡＬＳＥ」は、緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしていないことを示す。

「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ−ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ」は、緊急呼用信号系列を示すパラメータである。「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ−ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ」で指定された値は、一般呼のＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ（非緊急呼用ランダムアクセス信号）では指定できないとしてもよい。

緊急呼を発信するＵＥ１００−１は、「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙＣａｌｌＦｌａｇ」が「ＴＲＵＥ」である場合に、緊急呼用ランダムアクセス信号がサポートされていると認識する。この場合に、ＵＥ１００−１は、「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ−ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ」により示される信号系列をランダムアクセス信号に適用する。

これに対し、緊急呼を発信しないＵＥ１００−２及び１００−３は、「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙＣａｌｌＦｌａｇ」が「ＴＲＵＥ」である場合に、「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ−ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ」により示される信号系列以外の信号系列をランダムアクセス信号に適用する。

（第１実施形態のまとめ）
第１実施形態では、ブロードキャスト情報（ＳＩＢ２）は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき緊急呼用信号系列を含む。緊急呼用信号系列は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき信号系列とは別に確保される。

ＵＥ１００−１は、緊急呼を発信するためにランダムアクセスを行う場合に、ブロードキャスト情報に含まれる緊急呼用信号系列を適用して、緊急呼用ランダムアクセス信号をｅＮＢ２００に送信する。ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１から、緊急呼用信号系列が適用された緊急呼用ランダムアクセス信号を受信する。

よって、ｅＮＢ２００は、緊急呼によるランダムアクセスであることを認識し、緊急呼を優先して処理するための優先制御を行うことができる。具体的には、ｅＮＢ２００は、緊急呼用ランダムアクセス信号の受信と非緊急呼用ランダムアクセス信号の受信とが競合した場合に、緊急呼用ランダムアクセス信号を優先して処理する。

従って、緊急呼におけるランダムアクセス障害を抑制できるため、ＵＥ１００−１は、緊急呼におけるＲＲＣ接続を速やかに確立し、音声通話を速やかに開始できる。

［第１実施形態の変更例］
上述した第１実施形態は、次のように変更してもよい。

ＵＥ１００−１がＥｍｅｒｇｅｎｃｙ−ｒａ−ＲｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘの値を指定してＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ（緊急呼用ランダムアクセス信号）を送信し、かつ、既に当該指定された値は他のＵＥが使用している場合を想定する。この場合に、ｅＮＢ２００は、他のＵＥに割り当てていないｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘを指定してＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ ＡｓｓｉｎｇｎｍｅｎｔをＵＥ１００−１に送信する。すなわち、ｅＮＢ２００は、非コンテンションベースでｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘをＵＥ１００−１に対して割り当てる。そして、ＵＥ１００−１は、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ Ａｓｓｉｎｇｎｍｅｎｔにおいて指定されたｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘの値を指定してＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅを送信する。

［第２実施形態］
第２実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。第２実施形態のシステム構成及び動作環境は、第１実施形態と同様である。第２実施形態では、ランダムアクセス信号の送信電力を制御することにより、緊急呼におけるランダムアクセス障害の発生を抑制する。

（ランダムアクセス信号送信電力）
ここでは、ＬＴＥシステムにおける一般的なランダムアクセス信号送信電力について説明する。

ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００から受信するブロードキャスト情報（ＳＩＢ）に基づいて、ランダムアクセス信号の送信電力を設定する。ブロードキャスト情報は、セル内で共通の無線リソース設定を示す「ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎＳＩＢ」を含む。

また、「ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎＳＩＢ」は、ランダムアクセスに関する「ＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎ」を含む。「ＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎ」は、「ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」及び「ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」を含む。「ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」は、ランダムアクセス信号の初期送信電力を示すパラメータである。「ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」は、２回目以降のランダムアクセス信号の送信電力増分を示すパラメータである。

ＵＥ１００のＲＲＣ層は、「ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」及び「ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」をＵＥ１００のＭＡＣ層に通知する。ＵＥ１００のＭＡＣ層は、ランダムアクセス信号の送信電力を示す「ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ」を以下の式により算出する。

ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ＋ＤＥＬＴＡ＿ＰＲＥＡＭＢＬＥ＋（ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ−１）＊ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ

ここで、「ＤＥＬＴＡ＿ＰＲＥＡＭＢＬＥ」は、ランダムアクセス信号のフォーマットに応じて定まるオフセットを示すパラメータである。「ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ」は、ランダムアクセス信号の繰り返し送信回数を示すパラメータである。

ＵＥ１００のＭＡＣ層は、算出した「ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ」をＵＥ１００の物理層に通知する。ＵＥ１００の物理層は、ＭＡＣ層から通知された「ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ」に従った送信電力でランダムアクセス信号をｅＮＢ２００に送信する。

図１０は、ランダムアクセス信号の送信電力を説明するための図である。

図１０に示すように、ＵＥ１００は、最初のランダムアクセス信号を送信する。ＵＥ１００は、「ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」により定まる送信電力を最初のランダムアクセス信号の送信電力として設定する。

次に、ＵＥ１００は、ランダムアクセス障害が発生したと判断した場合に、２回目のランダムアクセス信号を送信する。ＵＥ１００は、ランダムアクセスの成功率を高めるために、「ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」に基づいて、初回のランダムアクセス信号の送信時よりも高い送信電力を２回目のランダムアクセス信号の送信に設定する。具体的には、ＵＥ１００は、２回目のランダムアクセス信号の送信電力を、「ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」により定まる送信電力だけ上昇させる。

次に、ＵＥ１００は、ランダムアクセス障害が発生したと判断した場合に、「ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」に基づいて、さらに高い送信電力で３回目のランダムアクセス信号を送信する。具体的には、ＵＥ１００は、３回目のランダムアクセス信号の送信電力を、「ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」により定まる送信電力だけさらに上昇させる。

（第２実施形態に係る動作）
上述したランダムアクセス信号の繰り返し送信により、緊急呼を発信するＵＥ１００−１において、ＲＲＣ接続の確立が遅延し得る。その結果、音声通話が開始されるまでの時間が増大することは好ましくない。

そこで、第２実施形態では、「ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎＳＩＢ」中の「ＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎ」は、上述した「ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」及び「ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」に加えて、緊急呼用送信電力を示すパラメータを含む。緊急呼用送信電力とは、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき送信電力である。

図１１は、第２実施形態に係る「ＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎ」を説明するための図である。

図１１に示すように、「ＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎ」は、緊急呼用送信電力を示すパラメータとして、「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」及び「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」を含む。「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」は、緊急呼用ランダムアクセス信号の初期送信電力を示すパラメータである。「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」は、２回目以降の緊急呼用ランダムアクセス信号の送信電力増分を示すパラメータである。

緊急呼用送信電力は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき送信電力よりも高い電力になるよう設定される。具体的には、「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」は、通常の「ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」よりも大きい値に設定される。「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」は、通常の「ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」よりも大きい値に設定される。

図１２は、第２実施形態に係る動作シーケンス図である。ＵＥ１００−１は、緊急呼を発信しようとする発信側端末である。本シーケンスの初期状態において、ＵＥ１００−１はＲＲＣアイドル状態にある。

図１２に示すように、ステップＳ２１において、ｅＮＢ２００は、「ＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎ」を含むブロードキャスト情報（ＳＩＢ）を送信する。ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００から受信した「ＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎ」を記憶する。「ＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎ」は、ｅＮＢ２００が緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしているか否かを示す情報を含んでもよい。

ステップＳ２２において、ＵＥ１００−１は、ユーザインターフェイス１２０を用いた緊急呼発信操作を検出する。緊急呼発信操作を検出したＵＥ１００−１は、ＲＲＣ接続状態に遷移するために、ｅＮＢ２００に対するランダムアクセス手順を開始する。

ＵＥ１００−１は、ステップＳ２１でｅＮＢ２００から受信した「ＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎ」に基づいて、緊急呼用送信電力を設定する。具体的には、ＵＥ１００−１は、「ＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎ」に含まれる「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」及び「ＥｍｅｒｇｅｎｃｙｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ」に基づいてランダムアクセス信号の送信電力を設定する。

ステップＳ２３において、ＵＥ１００−１は、緊急呼用送信電力を適用して、緊急呼用ランダムアクセス信号をｅＮＢ２００に送信する。緊急呼用送信電力は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき送信電力よりも高い電力になるよう設定される。このため、緊急呼用ランダムアクセス信号はｅＮＢ２００において高い確率で検出される。

ステップＳ２４において、ｅＮＢ２００は、緊急呼用ランダムアクセス信号に対するランダムアクセス応答をＵＥ１００−１に送信する。ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００からのランダムアクセス応答を受信する。

ステップＳ２５において、ＵＥ１００−１及びｅＮＢ２００は、ＲＲＣ接続を確立するための、上述した第３の処理及び第４の処理を行う。ここで、ＵＥ１００−１は、緊急呼であることを示す情報をＲＲＣ接続要求メッセージに含めて、当該情報を含むＲＲＣ接続要求メッセージをｅＮＢ２００に送信する。ＲＲＣ接続要求メッセージを受信したｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１に対する処理を優先する。

ステップＳ２６において、ＵＥ１００−１及びＥＰＣ２０は、ＵＥ１００−１のネットワーク登録処理などを行う。

ステップＳ２７において、ＵＥ１００−１は、着信側端末とのセッションを確立するために、ＳＩＰメッセージの一種であるＩＮＶＩＴＥメッセージをＰＤＮ３０（ＩＭＳ）に送信する。ここで、ＵＥ１００−１は、緊急呼であることを示す情報をＩＮＶＩＴＥメッセージに含めて、当該情報を含むＩＮＶＩＴＥメッセージをＰＤＮ３０（ＩＭＳ）に送信する。ＩＮＶＩＴＥメッセージを受信したＰＤＮ３０（ＩＭＳ）は、ＵＥ１００−１に対する処理を優先する。

（第２実施形態のまとめ）
第２実施形態では、ブロードキャスト情報（ＳＩＢ）は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき緊急呼用送信電力を含む。緊急呼用送信電力は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき送信電力よりも高い電力になるよう設定される。

ＵＥ１００−１は、緊急呼を発信するためにランダムアクセスを行う場合に、ブロードキャスト情報に含まれる緊急呼用送信電力を適用して、緊急呼用ランダムアクセス信号をｅＮＢ２００に送信する。ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００−１から、緊急呼用送信電力が適用された緊急呼用ランダムアクセス信号を受信する。

よって、緊急呼によるランダムアクセスを高い確率で成功させることができる。従って、緊急呼におけるランダムアクセス障害を抑制でき、ＵＥ１００−１は、緊急呼におけるＲＲＣ接続を速やかに確立し、音声通話を速やかに開始できる。一方、通常の呼におけるランダムアクセスには通常の送信電力が適用されるため、隣接セルへの干渉の増大を抑制できる。

［その他の実施形態］
上述した第１実施形態及び第２実施形態は、別個独立して実施する場合に限らず、相互に組み合わせて実施してもよい。第１実施形態及び第２実施形態を併用することにより、緊急呼におけるランダムアクセス障害をより確実に抑制できる。

上述した第１実施形態において、緊急呼を発信するＵＥ１００−１は、緊急呼用ランダムアクセス信号をｅＮＢ２００に送信するとともに、非緊急呼用ランダムアクセス信号をｅＮＢ２００に送信してもよい。例えば、ＵＥ１００−１は、緊急呼用ランダムアクセス信号と非緊急呼用ランダムアクセス信号とを同時又は連続的に送信する。災害時などにおいて緊急呼が多発する場合には、緊急呼用信号系列が重複する可能性が高まる。よって、緊急呼用ランダムアクセス信号を送信するだけでなく非緊急呼用ランダムアクセス信号も送信することが好ましい。

上述した実施形態では、本発明をＬＴＥシステムに適用するケースを主として説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。

日本国特許出願第２０１３−１２１７７４号（２０１３年６月１０日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

本発明は、移動通信分野において有用である。

第１の特徴に係るユーザ端末は、パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末である。前記ユーザ端末は、基地局から受信するブロードキャスト情報に基づいて、ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する処理を行う制御部を備える。前記ブロードキャスト情報は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべきパラメータを含む。前記制御部は、緊急呼を発信する場合、前記ブロードキャスト情報に含まれる前記パラメータを適用して、前記緊急呼用ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する処理を行う。

第２の特徴に係る基地局は、パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおける基地局である。前記基地局は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべきパラメータを含むブロードキャスト情報を送信する送信部と、緊急呼を発信するために前記基地局へのランダムアクセスを行うユーザ端末から、前記パラメータが適用された前記緊急呼用ランダムアクセス信号を受信する受信部と、を備える。

第３の特徴に係るプロセッサは、パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末を制御する。前記プロセッサは、基地局から受信するブロードキャスト情報に基づいて、ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する処理を行う。前記ブロードキャスト情報は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべきパラメータを含む。前記プロセッサは、緊急呼を発信する場合に、前記ブロードキャスト情報に含まれる前記パラメータを適用して、前記緊急呼用ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する処理を行う。

Claims (14)

1. パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末であって、
   基地局から受信するブロードキャスト情報に基づいて、前記基地局へランダムアクセスを行うために、ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する制御部を備え、
   前記ブロードキャスト情報は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき緊急呼用パラメータを含み、
   前記制御部は、緊急呼を発信するために前記ランダムアクセスを行う場合、前記ブロードキャスト情報に含まれる前記緊急呼用パラメータを適用して、前記緊急呼用ランダムアクセス信号を前記基地局に送信することを特徴とするユーザ端末。
2. 前記ブロードキャスト情報は、前記基地局が前記緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしているか否かを示す情報をさらに含み、
   前記制御部は、緊急呼を発信するために前記ランダムアクセスを行う場合で、かつ、前記基地局が前記緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしている場合に、前記ブロードキャスト情報に含まれる前記緊急呼用パラメータを適用して、前記緊急呼用ランダムアクセス信号を前記基地局に送信することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
3. 前記緊急呼用パラメータは、前記緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき信号系列である緊急呼用信号系列を示すパラメータであることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
4. 前記緊急呼用信号系列は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき信号系列とは別に確保されることを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
5. 前記緊急呼用パラメータは、前記緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき送信電力である緊急呼用送信電力を示すパラメータであることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
6. 前記緊急呼用送信電力は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき送信電力よりも高い電力になるよう設定されることを特徴とする請求項５に記載のユーザ端末。
7. パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおける基地局であって、
   緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき緊急呼用パラメータを含むブロードキャスト情報を送信する送信部と、
   緊急呼を発信するために前記基地局へのランダムアクセスを行うユーザ端末から、前記緊急呼用パラメータが適用された前記緊急呼用ランダムアクセス信号を受信する受信部と、を備えることを特徴とする基地局。
8. 前記ブロードキャスト情報は、前記基地局が前記緊急呼用ランダムアクセス信号をサポートしているか否かを示す情報をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の基地局。
9. 前記緊急呼用ランダムアクセス信号の受信と非緊急呼用ランダムアクセス信号の受信とが競合した場合に、前記緊急呼用ランダムアクセス信号を優先して処理する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の基地局。
10. 前記緊急呼用パラメータは、前記緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき信号系列である緊急呼用信号系列を示すパラメータであることを特徴とする請求項９に記載の基地局。
11. 前記緊急呼用信号系列は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき信号系列とは別に確保されることを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
12. 前記緊急呼用パラメータは、前記緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき送信電力である緊急呼用送信電力を示すパラメータであることを特徴とする請求項７に記載の基地局。
13. 前記緊急呼用送信電力は、非緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき送信電力よりも高い電力になるよう設定されることを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
14. パケット交換方式の音声通話をサポートする移動通信システムにおけるユーザ端末に備えられるプロセッサであって、
    前記プロセッサは、基地局から受信するブロードキャスト情報に基づいて、前記基地局へランダムアクセスを行うために、ランダムアクセス信号を前記基地局に送信する処理を行い、
    前記ブロードキャスト情報は、緊急呼用ランダムアクセス信号の送信に適用すべき緊急呼用パラメータを含み、
    前記プロセッサは、緊急呼を発信するために前記ランダムアクセスを行う場合、前記ブロードキャスト情報に含まれる前記緊急呼用パラメータを適用して、前記緊急呼用ランダムアクセス信号を前記基地局に送信することを特徴とするプロセッサ。

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