特許 7178412 無線端末及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-16

(45)【発行日】2022-11-25

(54)【発明の名称】無線端末及び方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/02 20090101AFI20221117BHJP

   H04W 48/16 20090101ALI20221117BHJP

   H04W 4/70 20180101ALI20221117BHJP

   H04W 74/08 20090101ALI20221117BHJP

【ＦＩ】

H04W72/02

H04W48/16

H04W4/70

H04W74/08

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020532451

(86)(22)【出願日】2019-07-24

(86)【国際出願番号】 JP2019029096

(87)【国際公開番号】W WO2020022401

(87)【国際公開日】2020-01-30

【審査請求日】2021-01-26

(31)【優先権主張番号】P 2018140422

(32)【優先日】2018-07-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001106

【氏名又は名称】弁理士法人キュリーズ

(72)【発明者】

【氏名】藤代 真人

【審査官】青木 健

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／１５２３０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１１５９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００３４０５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１８８９５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

Ｈ０４Ｂ ７／２４ － ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基地局との通信を行う無線端末であって、
前記無線端末が待ち受け状態にあるときに前記基地局との通信を開始する必要が生じた場合に、前記基地局に対して接続要求を行うタイミングを決定する制御部と、
前記決定されたタイミングにおいて前記基地局に対して接続要求信号を送信する送信部と、を備え、
前記制御部は、前記無線端末に割り当てられた識別子を用いて前記タイミングを決定し、
前記制御部は、
前記無線端末が行う通信が遅延を許容する通信であることを示す所定条件が満たされているか否かを判定し、
前記所定条件が満たされていると判定された場合に、前記識別子を用いて前記タイミングを決定する、無線端末。

【請求項2】

前記接続要求信号は、ランダムアクセスプリアンブル又はＲＲＣ接続要求メッセージである、請求項１に記載の無線端末。

【請求項3】

前記制御部は、前記接続要求を行うタイミングとして、ハイパーシステムフレーム番号、システムフレーム番号、及びサブフレーム番号のうち少なくとも１つを決定する、請求項１又は２に記載の無線端末。

【請求項4】

前記制御部は、前記無線端末から前記基地局への接続要求を規制するアクセス規制情報を前記基地局がブロードキャストしていない場合であっても、前記識別子を用いて前記タイミングを決定する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線端末。

【請求項5】

前記所定条件は、前記無線端末が行う通信がＤｅｌａｙ Ｔｏｌｅｒａｎｔ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎであるという条件を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線端末。

【請求項6】

前記所定条件は、前記無線端末が所定のインディケーションを前記基地局から受信したという条件を含み、
前記所定のインディケーションは、前記無線端末宛のページングメッセージ又はＲＲＣ接続解放メッセージに含まれる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線端末。

【請求項7】

前記所定条件は、前記基地局からブロードキャストされるシステム情報ブロックが前記タイミングを決定するための値を含むという条件を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線端末。

【請求項8】

前記所定条件は、前記無線端末のＣＥレベルが所定のＣＥレベルであるという条件を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線端末。

【請求項9】

前記制御部は、
前記無線端末の端末カテゴリがマシンタイプ通信向けの所定カテゴリであるか否かを判定し、
前記端末カテゴリが前記所定カテゴリである場合に、前記識別子を用いて前記タイミングを決定する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の無線端末。

【請求項10】

基地局との通信を行う無線端末であって、
前記無線端末が待ち受け状態にあるときに前記基地局との通信を開始する必要が生じた場合に、前記基地局に対して接続要求を行うタイミングを決定する制御部と、
前記決定されたタイミングにおいて前記基地局に対して接続要求信号を送信する送信部と、を備え、
前記制御部は、前記無線端末に割り当てられた識別子を用いて前記タイミングを決定し、
前記制御部は、
前記基地局から前記無線端末が受信する参照信号の受信電力を１又は複数の閾値と比較し、
前記受信電力と前記１又は複数の閾値との比較結果に応じて、前記識別子を用いて前記タイミングを決定する、無線端末。

【請求項11】

基地局との通信を行う無線端末における方法であって、
前記無線端末が待ち受け状態にあるときに前記基地局との通信を開始する必要が生じた場合に、前記基地局に対して接続要求を行うタイミングを決定するステップＡと、
前記決定されたタイミングにおいて前記基地局に対して接続要求信号を送信するステップＢと、を備え、
前記ステップＡは、前記無線端末に割り当てられた識別子を用いて前記タイミングを決定するステップを含み、
前記ステップＡは、
前記無線端末が行う通信が遅延を許容する通信であることを示す所定条件が満たされているか否かを判定するステップと、
前記所定条件が満たされていると判定された場合に、前記識別子を用いて前記タイミングを決定するステップと、をさらに含む、方法。

【請求項12】

基地局との通信を行う無線端末における方法であって、
前記無線端末が待ち受け状態にあるときに前記基地局との通信を開始する必要が生じた場合に、前記基地局に対して接続要求を行うタイミングを決定するステップＡと、
前記決定されたタイミングにおいて前記基地局に対して接続要求信号を送信するステップＢと、を備え、
前記ステップＡは、前記無線端末に割り当てられた識別子を用いて前記タイミングを決定するステップを含み、
前記ステップＡは、
前記基地局から前記無線端末が受信する参照信号の受信電力を１又は複数の閾値と比較するステップと、
前記受信電力と前記１又は複数の閾値との比較結果に応じて、前記識別子を用いて前記タイミングを決定するステップと、をさらに含む、方法。

【請求項13】

基地局との通信を行う無線端末を制御するプロセッサであって、
前記無線端末が待ち受け状態にあるときに前記基地局との通信を開始する必要が生じた場合に、前記基地局に対して接続要求を行うタイミングを決定する処理と、
前記決定されたタイミングにおいて前記基地局に対して接続要求信号を送信する処理と、を実行し、
前記タイミングを決定する処理は、前記無線端末に割り当てられた識別子を用いて前記タイミングを決定する処理を含み、
前記タイミングを決定する処理は、
前記無線端末が行う通信が遅延を許容する通信であることを示す所定条件が満たされているか否かを判定する処理と、
前記所定条件が満たされていると判定された場合に、前記識別子を用いて前記タイミングを決定する処理と、をさらに含む、プロセッサ。

【請求項14】

基地局との通信を行う無線端末を制御するプロセッサであって、
前記無線端末が待ち受け状態にあるときに前記基地局との通信を開始する必要が生じた場合に、前記基地局に対して接続要求を行うタイミングを決定する処理と、
前記決定されたタイミングにおいて前記基地局に対して接続要求信号を送信する処理と、を実行し、
前記タイミングを決定する処理は、前記無線端末に割り当てられた識別子を用いて前記タイミングを決定する処理を含み、
前記タイミングを決定する処理は、
前記基地局から前記無線端末が受信する参照信号の受信電力を１又は複数の閾値と比較する処理と、
前記受信電力と前記１又は複数の閾値との比較結果に応じて、前記識別子を用いて前記タイミングを決定する処理と、をさらに含む、プロセッサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動通信システムに用いる無線端末及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐｅｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）規格に準拠する移動通信システムにおいて、無線端末は、ＲＲＣアイドルモードと称される待ち受け状態において、基地局に送信すべきデータが発生した場合に、接続要求信号を基地局に送信する。

【0003】

近年、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）技術の発展に伴い、マシンタイプ通信向けの無線端末が今後急激に増加することが想定されている。かかる背景下において、接続要求信号の送受信に起因する負荷が突発的に増加しないように、複数の無線端末における接続要求タイミングを分散させることが望まれている（非特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】３ＧＰＰ寄書「ＲＰ‐１８１１８６」、“Ｓｃｏｐｅ ｏｆ Ｒｅｌ－１６ ＬＴＥ－ＭＴＣ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成３０年６月１８日検索］、インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／ｆｔｐ／ｔｓｇ＿Ｒａｎ／ｔｓｇ＿Ｒａｎ／ＴＳＧＲ＿８０／Ｄｏｃｓ／ＲＰ－１８１１８６．ｚｉｐ＞

【発明の概要】

【0005】

第１の特徴に係る無線端末は、基地局との通信を行う無線端末である。前記無線端末は、前記無線端末が待ち受け状態にあるときに前記基地局との通信を開始する必要が生じた場合に、前記基地局に対して接続要求を行うタイミングを決定する制御部と、前記決定されたタイミングにおいて前記基地局に対して接続要求信号を送信する送信部とを備える。前記制御部は、複数の無線端末における接続要求タイミングが分散するように、前記無線端末に割り当てられた識別子を用いて前記タイミングを決定する。

【0006】

第２の特徴に係る方法は、基地局との通信を行う無線端末における方法である。前記方法は、前記無線端末が待ち受け状態にあるときに前記基地局との通信を開始する必要が生じた場合に、前記基地局に対して接続要求を行うタイミングを決定するステップＡと、前記決定されたタイミングにおいて前記基地局に対して接続要求信号を送信するステップＢとを備える。前記ステップＡは、複数の無線端末における接続要求タイミングが分散するように、前記無線端末に割り当てられた識別子を用いて前記タイミングを決定することを含む。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。

【図2】実施形態に係るＵＥ（無線端末）の構成を示す図である。

【図3】実施形態に係るｅＮＢ（基地局）の構成を示す図である。

【図4】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の構成を示す図である。

【図5】ＬＴＥシステムにおいて用いられる無線フレームの構成を示す図である。

【図6】ｅＭＴＣ ＵＥ及びＮＢ－ＩｏＴ ＵＥが取り扱う周波数チャネルを示す図である。

【図7】ｅＭＴＣ ＵＥ及びＮＢ－ＩｏＴ ＵＥ向けの一般的なランダムアクセスプロシージャを示す図である。

【図8】実施形態に係るＵＥの動作例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

一実施形態に係る移動通信システムについて図面を参照しながら説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

【0009】

（移動通信システム）
本実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。図１は、本実施形態に係る移動通信システムであるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムの構成を示す図である。ＬＴＥシステムは、３ＧＰＰ規格に基づく移動通信システムである。但し、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、３ＧＰＰ規格に基づく第５世代（５Ｇ）移動通信システムであるＮＲシステムであってもよい。

【0010】

図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、無線端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、無線アクセスネットワーク（Ｅ－ＵＴＲＡＮ：Ｅｖｏｌｖｅｄ－ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、コアネットワーク（ＥＰＣ：Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０とを備える。

【0011】

ＵＥ１００は、移動型の通信装置である。ＵＥ１００は、自身が在圏するセル（サービングセル）を管理するｅＮＢ２００との無線通信を行う。ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００との無線通信を行う装置であればどのような装置であっても構わないが、例えば、携帯電話端末やタブレット端末、ノートＰＣ、センサ若しくはセンサに設けられる装置、車両若しくは車両に設けられる装置である。

【0012】

Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０は、基地局（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ－Ｂ）２００を含む。ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。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（以下、適宜「データ」という）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等を有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として用いられる。「セル」は、ＵＥ１００との無線通信を行う機能又はリソースを示す用語としても用いられる。１つのセルは１つのキャリア周波数に属する。

【0013】

ＥＰＣ２０は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）及びサービングゲートウェイ（Ｓ－ＧＷ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行う。ＭＭＥは、ＮＡＳ（Ｎｏｎ－Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）シグナリングを用いてＵＥ１００と通信することにより、ＵＥ１００が在圏するトラッキングエリア（ＴＡ）の情報を管理する。トラッキングエリアは、複数のセルからなるエリアである。Ｓ－ＧＷは、データの転送制御を行う。ＭＭＥ及びＳ－ＧＷは、Ｓ１インターフェイスを介してｅＮＢ２００と接続される。

【0014】

図２は、本実施形態に係るＵＥ１００（無線端末）の構成を示す図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、受信部１１０、送信部１２０、及び制御部１３０を備える。

【0015】

受信部１１０は、制御部１３０の制御下で各種の受信を行う。受信部１１０は、アンテナ及び受信機を含む。受信機は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換して制御部１３０に出力する。

【0016】

送信部１２０は、制御部１３０の制御下で各種の送信を行う。送信部１２０は、アンテナ及び送信機を含む。送信機は、制御部１３０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から送信する。

【0017】

制御部１３０は、ＵＥ１００における各種の制御を行う。制御部１３０は、少なくとも１つのプロセッサ及びメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサと、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、を含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。ＣＰＵは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。プロセッサは、後述する処理を実行する。

【0018】

図３は、本実施形態に係るｅＮＢ２００（基地局）の構成を示す図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、送信部２１０、受信部２２０、制御部２３０、及びバックホール通信部２４０を備える。

【0019】

送信部２１０は、制御部２３０の制御下で各種の送信を行う。送信部２１０は、アンテナ及び送信機を含む。送信機は、制御部２３０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から送信する。

【0020】

受信部２２０は、制御部２３０の制御下で各種の受信を行う。受信部２２０は、アンテナ及び受信機を含む。受信機は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換して制御部２３０に出力する。

【0021】

制御部２３０は、ｅＮＢ２００における各種の制御を行う。制御部２３０は、少なくとも１つのプロセッサ及びメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサと、ＣＰＵと、を含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。ＣＰＵは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。プロセッサは、後述する処理を実行する。

【0022】

バックホール通信部２４０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢと接続される。バックホール通信部２４０は、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ３００と接続される。バックホール通信部２４０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等に用いられる。

【0023】

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の構成を示す図である。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レイヤ乃至第３レイヤに区分されている。第１レイヤは物理（ＰＨＹ）レイヤである。第２レイヤは、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ、及びＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤを含む。第３レイヤは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを含む。ＰＨＹレイヤ、ＭＡＣレイヤ、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤ、及びＲＲＣレイヤは、ＡＳ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）レイヤを構成する。

【0024】

ＰＨＹレイヤは、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ＰＨＹレイヤとｅＮＢ２００のＰＨＹレイヤとの間では、物理チャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。

【0025】

ＭＡＣレイヤは、データの優先制御、ハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理、及びランダムアクセスプロシージャ等を行う。ＵＥ１００のＭＡＣレイヤとｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤはスケジューラを含む。スケジューラは、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（ＭＣＳ））及びＵＥ１００への割当リソースブロックを決定する。

【0026】

ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及びＰＨＹレイヤの機能を利用してデータを受信側のＲＬＣレイヤに伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。

【0027】

ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

【0028】

ＲＲＣレイヤは、制御情報を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のためのＲＲＣシグナリングが伝送される。ＲＲＣレイヤは、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コネクティッドモードである。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がない場合、ＵＥ１００はＲＲＣアイドルモードである。なお、ＲＲＣコネクティッドモードは接続状態の一例であり、ＲＲＣアイドルモードは待ち受け状態の一例である。

【0029】

ＲＲＣレイヤの上位に位置するＮＡＳレイヤは、セッション管理及びモビリティ管理等を行う。ＵＥ１００のＮＡＳレイヤとＭＭＥ３００ＣのＮＡＳレイヤとの間では、ＮＡＳシグナリングが伝送される。ＵＥ１００は、無線インターフェイスのプロトコル以外にアプリケーションレイヤ等の機能を有する。

【0030】

図５は、ＬＴＥシステムにおいて用いられる無線フレームの構成を示す図である。図５に示すように、無線フレームは、時間軸上で１０個のサブフレームで構成される。各サブフレームは、時間軸上で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である。各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数軸上で複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含む。各サブフレームは、時間軸上で複数個のシンボルを含む。各リソースブロックは、周波数軸上で複数個のサブキャリアを含む。具体的には、１２個のサブキャリア及び１つのスロットにより１つのＲＢが構成される。１つのシンボル及び１つのサブキャリアにより１つのリソースエレメント（ＲＥ）が構成される。ＵＥ１００に割り当てられる無線リソース（時間・周波数リソース）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。

【0031】

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、主に下りリンク制御情報を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）として用いられる領域である。各サブフレームの残りの部分は、主に下りリンク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：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）として用いることができる領域である。

【0032】

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、主に上りリンク制御情報を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）として用いられる領域である。各サブフレームにおける残りの部分は、主に上りリンク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：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）として用いることができる領域である。

【0033】

（ｅＭＴＣ及びＮＢ－ＩｏＴ）
本実施形態において、ＭＴＣ及びＩｏＴサービス等のマシンタイプ通信を対象とした新たなカテゴリのＵＥ１００が存在するシナリオを想定する。新たなカテゴリのＵＥ１００は、システム送受信帯域（ＬＴＥ送受信帯域幅）の一部のみに送受信帯域幅が制限されるＵＥ１００である。新たなＵＥカテゴリは、例えば、カテゴリＭ１及びカテゴリＮＢ（Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ）－ＩｏＴと称される。カテゴリＭ１は、ｅＭＴＣ（ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）ＵＥが属するカテゴリである。カテゴリＮＢ－ＩｏＴ（カテゴリＮＢ１）は、ＮＢ－ＩｏＴ ＵＥが属するカテゴリである。カテゴリＭ１は、ＵＥ１００（ｅＭＴＣ ＵＥ）の送受信帯域幅を例えば１．０８ＭＨｚ（すなわち、６リソースブロックの帯域幅）に制限する。カテゴリＮＢ－ＩｏＴ（カテゴリＮＢ１）は、ＵＥ１００（ＮＢ－ＩｏＴ ＵＥ）の送受信帯域幅を１８０ｋＨｚ（すなわち、１リソースブロックの帯域幅）にさらに制限する。このような狭帯域化により、ｅＭＴＣ ＵＥ及びＮＢ－ＩｏＴ ＵＥに要求される低コスト化及び低消費電力化が実現可能となる。

【0034】

図６は、ｅＭＴＣ ＵＥ及びＮＢ－ＩｏＴ ＵＥが取り扱う周波数チャネルを示す図である。図６に示すように、ＬＴＥシステムのシステム周波数帯域の周波数帯域幅は１０ＭＨｚであり得る。システム送受信帯域の帯域幅は、例えば、５０リソースブロック＝９ＭＨｚである。ｅＭＴＣ ＵＥが対応可能な周波数チャネルの帯域幅は、６リソースブロック＝１．０８ＭＨｚ以内である。ｅＭＴＣ ＵＥが対応可能な６リソースブロック以内の周波数チャネルは、「狭帯域（ＮＢ：Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ）」と称される。ＮＢ－ＩｏＴ ＵＥが対応可能な周波数チャネルの帯域幅は、１リソースブロック＝１８０ｋＨｚである。ＮＢ－ＩｏＴ ＵＥが対応可能な１リソースブロックの周波数チャネルは、「キャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）」と称される。

【0035】

ｅＭＴＣ ＵＥは、ＬＴＥ送受信帯域幅内で運用される。ＮＢ－ＩｏＴ ＵＥは、ＬＴＥ送受信帯域幅内で運用される形態、ＬＴＥ送受信帯域幅外のガードバンドで運用される形態、及びＮＢ－ＩｏＴ専用の周波数帯域内で運用される形態をサポートする。

【0036】

ｅＭＴＣ ＵＥ及びＮＢ－ＩｏＴ ＵＥは、カバレッジ拡張を実現するために、繰り返し送信等を用いた強化カバレッジ（ＥＣ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｖｅｒａｇｅ）機能をサポートする。強化カバレッジ機能は、複数のサブフレームを用いて同一信号を繰り返し送信する繰り返し送信（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）を含んでもよい。繰り返し送信の回数が多いほど、カバレッジを拡張することができる。

【0037】

（ランダムアクセスプロシージャ）
図７は、ｅＭＴＣ ＵＥ及びＮＢ－ＩｏＴ ＵＥ向けの一般的なランダムアクセスプロシージャを示す図である。初期状態において、ＵＥ１００は、ＲＲＣアイドルモードにある。ＵＥ１００は、ＲＲＣコネクティッドモードに遷移するためにランダムアクセスプロシージャを実行する。このようなケースは、初期接続（Ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ ｆｒｏｍ ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）と称される。初期接続時には、競合ベース（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ）のランダムアクセスプロシージャが適用される。

【0038】

図７に示すように、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００のセルをサービングセルとして選択している。ＵＥ１００は、通常のカバレッジのための第１のセル選択基準（第１のＳ－ｃｒｉｔｅｒｉａ）が満たされず、強化カバレッジのための第２のセル選択基準（第２のＳ－ｃｒｉｔｅｒｉａ）が満たされた場合、自身が強化カバレッジに居ると判断してもよい。「強化カバレッジに居るＵＥ」とは、セルにアクセスするために強化カバレッジ機能（強化カバレッジモード）を用いることが必要とされるＵＥを意味する。なお、ｅＭＴＣ ＵＥは、強化カバレッジモードを用いることが必須である。ここでは、ＵＥ１００が強化カバレッジに居ると仮定して説明を進める。

【0039】

ステップＳ１００１において、ｅＮＢ２００は、ＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）関連情報をブロードキャストシグナリング（例えば、ＳＩＢ）により送信する。ＰＲＡＣＨ関連情報は、強化カバレッジレベルごとに設けられた各種のパラメータを含む。一例として、強化カバレッジレベルは、強化カバレッジレベル０乃至３の合計４つのレベルが規定される。各種のパラメータは、ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）閾値、ＰＲＡＣＨリソース、及び最大プリアンブル送信回数を含む。ＰＲＡＣＨリソースは、無線リソース（時間・周波数リソース）及び信号系列（プリアンブル系列）を含む。ＵＥ１００は、受信したＰＲＡＣＨ関連情報を記憶する。

【0040】

ステップＳ１００２において、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００から送信される参照信号に基づいてＲＳＲＰを測定する。

【0041】

ステップＳ１００３において、ＵＥ１００は、測定したＲＳＲＰを強化カバレッジレベルごとのＲＳＲＰ閾値と比較することにより、自身の強化カバレッジレベル（ＣＥレベル）を決定する。強化カバレッジレベルは、ＵＥ１００に必要とされる強化カバレッジの度合いを示す。強化カバレッジレベルは、少なくとも繰り返し送信における送信回数（すなわち、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ回数）と関連する。

【0042】

ステップＳ１００４において、ＵＥ１００は、自身の強化カバレッジレベルに対応するＰＲＡＣＨリソースを選択する。

【0043】

ステップＳ１００５～Ｓ１００８は、ランダムアクセスプロシージャを構成する。ステップＳ１００５において、ＵＥ１００は、選択したＰＲＡＣＨリソースを用いてＭｓｇ１（ランダムアクセスプリアンブル）をｅＮＢ２００に送信する。なお、「Ｍｓｇ」は、メッセージの略である。ｅＮＢ２００は、受信したＭｓｇ１に用いられたＰＲＡＣＨリソースに基づいて、ＵＥ１００の強化カバレッジレベルを特定する。

【0044】

ステップＳ１００６において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００に割り当てたＰＵＳＣＨリソースを示すスケジューリング情報を含むＭｓｇ２（ランダムアクセス応答）をＵＥ１００に送信する。ここで、Ｍｓｇ２には、ｅＮＢ２００がＵＥ１００に割り当てたＴｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ－ＲＮＴＩが含まれる。また、Ｍｓｇ２には、ｅＮＢ２００がランダムアクセスプリアンブルに基づいて計算したタイミングアドバンス値が含まれる。タイミングアドバンス値は、無線信号の伝搬遅延を補償するための送信タイミング調整値である。なお、ＵＥ１００は、Ｍｓｇ２を正常に受信するまで、自身の強化カバレッジレベルに対応する最大プリアンブル送信回数までＭｓｇ１を複数回送信し得る。

【0045】

ステップＳ１００７において、ＵＥ１００は、スケジューリング情報に基づいてＭｓｇ３をｅＮＢ２００に送信する。Ｍｓｇ３は、ＲＲＣ接続要求（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージであってもよいし、ＲＲＣ接続復旧要求（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｓｕｍｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージであってもよい。ここで、ＵＥ１００は、Ｍｓｇ２に含まれていたタイミングアドバンス値を用いて送信タイミング調整を行う。また、ＵＥ１００は、Ｍｓｇ２に含まれていたＴｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ－ＲＮＴＩを用いてスクランブル処理を行う。

【0046】

ステップＳ１００８において、ｅＮＢ２００は、Ｍｓｇ４をＵＥ１００に送信する。Ｍｓｇ４は、ＲＲＣ接続確立（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ）メッセージであってもよい。ここで、ｅＮＢ２００は、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ－ＲＮＴＩを用いてＰＤＣＣＨのスクランブル処理を行う。具体的には、ｅＮＢ２００は、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ－ＲＮＴＩでスクランブルされたＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）パリティビットを伴う下りリンク制御情報（ＤＣＩ）をＰＤＣＣＨにより送信し、ＵＥ１００は、このＤＣＩに対してデコードを試みてＣＲＣチェックが成功したＰＤＣＣＨを自身宛のＰＤＣＣＨとして検出する（いわゆる、ブラインド復号）。

【0047】

ステップＳ１００９において、ＵＥ１００は、Ｍｓｇ４の受信に応じてＲＲＣコネクティッドモードに遷移する。その際、ＵＥ１００は、Ｍｓｇ５：ＲＲＣ接続確立完了（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）メッセージをｅＮＢ２００に送信してもよい。その後、ｅＮＢ２００は、特定した強化カバレッジレベルに基づいて、ＵＥ１００への繰り返し送信等を制御する。ＲＲＣコネクティッドモードに遷移したＵＥ１００は、Ｍｓｇ２に含まれていたＴｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ－ＲＮＴＩを、自身に割り当てられたＣ－ＲＮＴＩとして、ＲＲＣコネクティッドモードである間において継続的に使用する。

【0048】

（実施形態に係る動作）
本実施形態に係る動作について説明する。本実施形態に係るＵＥ１００は、マシンタイプ通信向けＵＥであってもよい。マシンタイプ通信向けＵＥとは、カテゴリＭ１又はカテゴリＮＢ（Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ）－ＩｏＴに属するＵＥをいう。カテゴリＭ１は、ｅＭＴＣ ＵＥに相当する。カテゴリＮＢ－ＩｏＴ（カテゴリＮＢ１）は、ＮＢ－ＩｏＴ ＵＥに相当する。

【0049】

本実施形態において、ＵＥ１００の制御部１３０は、当該ＵＥ１００がＲＲＣアイドルモードにあるときにｅＮＢ２００との通信を開始する必要が生じた場合に、ｅＮＢ２００に対して接続要求を行うタイミングを決定する。ｅＮＢ２００との通信を開始する必要が生じた場合とは、ｅＮＢ２００に送信すべきデータがＵＥ１００において発生した場合であってもよいし、ＵＥ１００宛てのページングをｅＮＢ２００から当該ＵＥ１００が受信した場合であってもよい。以下において、ｅＮＢ２００に送信すべきデータがＵＥ１００において発生した場合を主として想定する。このようなケースは、ＭＯ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ）呼と称されることがある。

【0050】

ＵＥ１００の送信部１２０は、ｅＮＢ２００との通信を開始する必要が生じたと判断したタイミングにおいて、ｅＮＢ２００に対して接続要求信号を送信する。ここで、接続要求信号は、ランダムアクセスプロシージャにおけるＭｓｇ１（ランダムアクセスプリアンブル）であってもよいし、ランダムアクセスプロシージャにおけるＭｓｇ３（ＲＲＣ接続要求メッセージ又はＲＲＣ接続復旧要求メッセージ）であってもよい。以下において、接続要求信号がＭｓｇ１（ランダムアクセスプリアンブル）である場合を主として想定する。

【0051】

ＵＥ１００の制御部１３０は、複数のＵＥがｅＮＢ２００に対して接続要求信号を送信するタイミング（接続要求を行うタイミング又は接続要求タイミングと称する）が分散するように、当該ＵＥ１００に割り当てられた識別子を用いて、接続要求を行うタイミングを決定する。これにより、当該ＵＥ１００の接続要求タイミングが確保されることを保証しつつ、他のＵＥ１００の接続要求タイミングとの重複が生じる可能性を低減できる。よって、接続要求タイミングを適切に分散させることが可能である。以下において、複数のＵＥにおける接続要求タイミングが分散するように接続要求タイミングを決定する処理を「タイミング分散処理」と称することがある。

【0052】

ＵＥ１００に割り当てられた識別子であってタイミング分散処理に用いる識別子は、例えば、ＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、Ｒｅｓｕｍｅ ＩＤ、Ｓ－ＴＭＳＩ（ＳＡＥ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、及びＡＣ（Ａｃｃｅｓｓ Ｃｌａｓｓ）のうち１つ、又は、これらの識別子の組み合わせである。なお、ＵＥ１００は、上記の識別子以外の識別子もタイミング分散処理に用いてもよい。

【0053】

ＩＭＳＩは、ユーザがオペレータと契約する際に発行される国際的な加入者識別番号であり、ＳＩＭカード（ＵＩＭカード／ＵＳＩＭカード）に記録される。ＳＩＭカードは、ＵＩＣＣ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｃａｒｄ）と称されることがある。

【0054】

Ｒｅｓｕｍｅ ＩＤは、ＵＥ１００がｅＮＢ２００から受信するＲＲＣ接続開放（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｌｅａｓｅ）メッセージに含まれるＩＤである。ＵＥ１００は、Ｒｅｓｕｍｅ ＩＤを含むＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｌｅａｓｅメッセージをｅＮＢ２００から受信すると、ＲＲＣアイドルモードのサブ状態であるサスペンド状態に遷移する。その後、ＵＥ１００は、ランダムアクセスプロシージャを行う際に、Ｒｅｓｕｍｅ ＩＤを含むＭｓｇ３をｅＮＢ２００に送信する。

【0055】

Ｓ－ＴＭＳＩ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）は、ＵＥ１００の位置登録時にＭＭＥからＵＥ１００に割り当てられる識別子である。

【0056】

ＡＣは、ＳＩＭカードに記録される優先度識別子である。ＡＣは、「０」～「１５」が規定されており、一般のＵＥに割り当てられる「０」～「９」と、緊急通報時に用いる「１０」と、公共機関等の特殊な用途のＵＥに割り当てられる「１１」～「１５」がある。識別子としてＡＣを用いる場合、「０」～「９」のいずれかを用いることを想定する。なお、ＡＣの「１１」～「１５」を識別子として用いてもよい。

【0057】

ＵＥ１００の制御部１３０は、タイミング分散処理において、接続要求を行うタイミングとして、ハイパーシステムフレーム番号（Ｈ－ＳＦＮ）、システムフレーム番号（ＳＦＮ）、及びサブフレーム番号のうち少なくとも１つを決定する。つまり、ＵＥ１００の制御部１３０は、後述する式によって、ハイパーシステムフレーム番号（Ｈ－ＳＦＮ）、システムフレーム番号（ＳＦＮ）、及びサブフレーム番号の全てを決定してもよいし、いずれか２つ又は１つを決定してもよい。システムフレーム（無線フレーム）は１０サブフレームからなる時間フレームであり、ハイパーシステムフレームは１０２４無線フレームからなる時間フレームである。

【0058】

接続要求を行うタイミングとしてＨ－ＳＦＮを決定する場合、ＵＥ１００の制御部１３０は、下記の式（１）～（４）のいずれかにより、接続要求を行うタイミングとして、Ｈ－ＳＦＮを決定してもよい。例えば、ＵＥ１００の制御部１３０は、特定の式を満たすＨ－ＳＦＮを、接続要求を行うタイミングとして決定する。或いは、ＵＥ１００の制御部１３０は、特定の式を満たすＨ－ＳＦＮを、接続要求を行うことが禁止されるタイミングと認識し、当該タイミング以外のタイミングの中から接続要求を行うタイミングを決定してもよい。

【0059】

Ｈ－ＳＦＮ ｍｏｄ Ｍ ＝ ＩＭＳＩ ｍｏｄ Ｎ （１）
Ｈ－ＳＦＮ ｍｏｄ Ｍ ＝ ＡＣ ｍｏｄ Ｎ （２）
Ｈ－ＳＦＮ ｍｏｄ Ｍ ＝ Ｒｅｓｕｍｅ ＩＤ ｍｏｄ Ｎ （３）
Ｈ－ＳＦＮ ｍｏｄ Ｍ ＝ Ｓ－ＴＭＳＩ ｍｏｄ Ｎ （４）
ここで、「Ｍ」、「Ｎ」は、ＵＥ１００に予め設定される値であってもよいし、ｅＮＢ２００がＳＩＢによりブロードキャストする値であってもよいし、ＵＥ１００がＲＲＣアイドルモードに遷移する前にｅＮＢ２００からＵＥ１００に個別シグナリングにより設定される値であってもよい。以下の「Ｍ」、「Ｎ」についても同様である。

【0060】

「Ｍ」、「Ｎ」を用いることにより、値域を可変にすることができる。例えば、Ｈ－ＳＦＮの値域は０から１０２３まであるが、”ｍｏｄ １０”にすると０～９の値域に限定できる。これにより、ＵＥ１００をどの程度の範囲（値空間）に分散させるかを制御できるようになる。そして、「Ｍ」、「Ｎ」をｅＮＢ２００が設定することにより、セルの負荷状況に応じてＵＥ１００のアクセス分散を制御できるようになる。

【0061】

なお、「Ｍ」、「Ｎ」は、ＡＣごとに設定されてもよいし、ＣＥレベルごとに設定されてもよい。例えば、ＡＣ又はＣＥレベルごとに「Ｍ」、「Ｎ」を定義したリストがＵＥ１００に予め設定される。或いは、当該リストがｅＮＢ２００からＵＥ１００にブロードキャスト又は個別シグナリングにより通知されてもよい。ＵＥ１００は、当該ＵＥ１００のＡＣ又はＣＥレベルに対応する「Ｍ」、「Ｎ」を当該リストから抽出して用いる。

【0062】

また、「Ｍ」、「Ｎ」は、Ｈ－ＳＦＮの決定のために用いる値と、後述するＳＦＮ及びＳｕｂｆｒａｍｅを決定するために用いる値とをそれぞれ異ならせてもよい。

【0063】

なお、式（１）～（４）において、ＵＥ１００に割り当てられた識別子をそのまま用いる一例を示しているが、ＵＥ１００に割り当てられた識別子のうち、予め定められた部分（例えば、上位数ビット、下位数ビット）のみを抽出して用いてもよい。

【0064】

接続要求を行うタイミングとしてＳＦＮを決定する場合、ＵＥ１００の制御部１３０は、下記の式（５）を用いて接続要求を行うタイミング（ＳＦＮ）を決定してもよい。或いは、式（２）～（４）のＨ－ＳＦＮをＳＦＮと読み替えることにより、式（２）～（４）のいずれかを用いて接続要求を行うタイミングとして、ＳＦＮを決定してもよい。

【0065】

ＳＦＮ ｍｏｄ Ｍ ＝ ＩＭＳＩ ｍｏｄ Ｎ （５）
接続要求を行うタイミングとしてサブフレーム番号（Ｓｕｂｆｒａｍｅ＃）を決定する場合、ＵＥ１００の制御部１３０は、下記の式（６）を用いて接続要求を行うタイミング（Ｓｕｂｆｒａｍｅ＃）を決定してもよい。或いは、式（２）～（４）のＨ－ＳＦＮをＳｕｂｆｒａｍｅ＃と読み替えることにより、式（２）～（４）のいずれかを用いて接続要求を行うタイミングとして、Ｓｕｂｆｒａｍｅ＃を決定してもよい。

【0066】

Ｓｕｂｆｒａｍｅ＃ ｍｏｄ Ｍ ＝ ＩＭＳＩ ｍｏｄ Ｎ （６）
但し、接続要求信号がランダムアクセスプリアンブルである場合において、上記の式により決定されたＳｕｂｆｒａｍｅ＃のサブフレームにＰＲＡＣＨリソースが割り当てられていないこともあり得る。よって、ＵＥ１００の制御部１３０は、ＰＲＡＣＨリソースが割り当てられているサブフレームのみを対象として、接続要求を行うサブフレーム番号（Ｓｕｂｆｒａｍｅ＃）を決定してもよい。

【0067】

ＵＥ１００の制御部１３０は、当該ＵＥ１００に割り当てられた識別子を用いて、接続要求を行うタイミングとして、Ｈ－ＳＦＮを決定（決定１）した後、当該ＵＥ１００に割り当てられた識別子を用いて、接続要求を行うタイミングとして、ＳＦＮを決定（決定２）してもよい。また、ＵＥ１００の制御部１３０は、当該ＵＥ１００に割り当てられた識別子を用いて、接続要求を行うタイミングとして、ＳＦＮを決定（決定１）した後、当該ＵＥ１００に割り当てられた識別子を用いて、接続要求を行うタイミングとして、サブフレーム番号を決定（決定２）してもよい。ここで、決定１及び決定２においてそれぞれ用いる識別子は異なっていてもよい。例えば、ＵＥ１００の制御部１３０は、ＩＭＳＩを用いてＨ－ＳＦＮを決定した後、その中のＳＦＮ又はサブフレーム番号はＡＣを用いて決定してもよい。

【0068】

本実施形態において、ＵＥ１００の制御部１３０は、ｅＮＢ２００への接続要求を規制するアクセス規制情報をｅＮＢ２００がブロードキャストしていない場合（すなわち、ＵＥ１００の受信部１１０がアクセス規制情報を受信していない場合）であっても、ＵＥ１００に割り当てられた識別子を用いて、ｅＮＢ２００に対して接続要求を行うタイミングを決定する。換言すると、ＵＥ１００は、当該ＵＥ１００が在圏するセルを管理するｅＮＢ２００がアクセス規制を行っていない場合であってもタイミング分散処理を行う。

【0069】

一般的なアクセス規制は、ｅＮＢ２００の負荷が高まっているときにｅＮＢ２００がアクセス規制情報をブロードキャストすることにより開始され、アクセス規制情報をブロードキャストされている間はアクセス規制が有効である。

【0070】

しかしながら、ｅＮＢ２００の負荷が高まっていない場合であっても、多数のマシンタイプ通信向けＵＥが一斉に接続要求を行うと、接続要求信号の送受信に起因する負荷（特に、ｅＮＢ２００の負荷）が一気に高まる。また、多数のマシンタイプ通信向けＵＥが一斉に接続要求を行うタイミングをｅＮＢ２００が予想することは困難である。

【0071】

本実施形態においては、ある条件を満たすＵＥ１００がタイミング分散処理を自発的に行うことにより、接続要求信号の送受信に起因する負荷が突発的に増加することを回避できる。

【0072】

本実施形態によれば、既存の乱数によるアクセス規制に比べて、複数のＵＥの間での送信が重複することを低減することができ、なお且つより確実に接続要求を行う機会を得ることができる。

【0073】

タイミング分散処理を行うべき条件について説明する。ＵＥ１００の制御部１３０は、当該ＵＥ１００がＲＲＣアイドルモードにあるときにｅＮＢ２００との通信を開始する必要が生じた場合に、タイミング分散処理を行うべき条件が満たされているか否かを判定し、タイミング分散処理を行うべき条件が満たされている場合に限り、タイミング分散処理を行う。

【0074】

タイミング分散処理を行うべき条件は、ＵＥ１００が行う通信が遅延を許容する通信（Ｄｅｌａｙ Ｔｏｌｅｒａｎｔ通信）であるという条件を含んでもよい。ＵＥ１００の制御部１３０は、当該ＵＥ１００が行う通信が遅延を許容する通信（Ｄｅｌａｙ Ｔｏｌｅｒａｎｔ通信）であることを示す所定条件が満たされているか否かを判定し、当該所定条件が満たされていると判定された場合に、タイミング分散処理を行う。ここで、所定条件は、ＵＥ１００が実行するアプリケーションの種別が所定種別であること、又はＵＥ１００が実行するアプリケーションが要求するＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）が所定（以上）のＱｏＳであることであってもよい。或いは、所定条件は、ＵＥ１００にｅＤＲＸ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）が設定されていることであってもよい。ｅＤＲＸは、ＭＭＥによりＵＥ１００に設定される。ＭＭＥによりｅＤＲＸが設定されたＵＥ１００は、Ｄｅｌａｙ Ｔｏｌｅｒａｎｔ通信を行うＵＥ１００とみなすことができる。

【0075】

タイミング分散処理を行うべき条件は、ＵＥ１００の端末カテゴリ（ＵＥカテゴリ）がマシンタイプ通信向けの所定カテゴリであるという条件を含んでもよい。ＵＥ１００の制御部１３０は、当該ＵＥ１００の端末カテゴリ（ＵＥカテゴリ）がマシンタイプ通信向けの所定カテゴリであるか否かを判定し、当該端末カテゴリが所定カテゴリである場合に、タイミング分散処理を行ってもよい。所定カテゴリとは、カテゴリＭ１であってもよいし、カテゴリＮＢ－ＩｏＴ（カテゴリＮＢ１）であってもよい。

【0076】

タイミング分散処理を行うべき条件は、ＵＥ１００がｅＮＢ２００から明示的又は暗示的な所定のインディケーションを受信したという条件を含んでもよい。例えば、ＵＥ１００の制御部１３０は、ｅＮＢ２００から当該ＵＥ１００宛てのページングメッセージを受信し、且つ、当該ページングメッセージに所定の情報要素（インディケーション）が含まれている場合に、タイミング分散処理を行う。ＵＥ１００の制御部１３０は、上述した「Ｍ」、「Ｎ」又は所定の情報要素（インディケーション）がｅＮＢ２００からブロードキャストされている場合に、ＵＥ１００に割り当てられた識別子を用いて、ｅＮＢ２００に対して接続要求を行うタイミングを決定してもよい。或いは、ＵＥ１００の制御部１３０は、当該ＵＥ１００がＲＲＣアイドルモードに遷移する前に、ｅＮＢ２００から所定の情報要素（インディケーション）を含む個別シグナリング（例えば、ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｌｅａｓｅメッセージ）を受信している場合に、タイミング分散処理を行ってもよい。

【0077】

ｅＮＢ２００は、タイミング分散処理を第１期間においてＵＥ１００に実行させる場合に、所定の情報要素（インディケーション）を含むページングメッセージを１回だけ送信してもよい。一方、ｅＮＢ２００は、タイミング分散処理を第１期間よりも長い第２期間においてＵＥ１００に実行させる場合に、所定の情報要素（インディケーション）を含むシステム情報ブロック（ＳＩＢ）を複数回送信してもよい。すなわち、タイミング分散処理を一時的にＵＥ１００に実行させる際にはページングメッセージが用いられ、タイミング分散処理をある程度長い期間ＵＥ１００に実行させる場合はＳＩＢが用いられる。なお、ｅＮＢ２００は、タイミング分散処理をＵＥ１００に実行させない場合に、所定の情報要素（インディケーション）を含むページングメッセージ及び所定の情報要素（インディケーション）を含むＳＩＢのいずれも送信しない。

【0078】

タイミング分散処理を行うべき条件は、ＵＥ１００のＣＥレベルが所定のＣＥレベルであるという条件を含んでもよい。例えば、ＵＥ１００の制御部１３０は、ｅＮＢ２００からＵＥ１００が受信する参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）を１又は複数の閾値と比較し、当該受信電力と１又は複数の閾値との比較結果に応じて、タイミング分散処理を行う。閾値は、ＣＥレベルを定める閾値である。具体的には、ＵＥ１００の制御部１３０は、受信電力と閾値との比較結果に応じて当該ＵＥ１００のＣＥレベルを判断し、当該ＵＥ１００のＣＥレベルが所定のＣＥレベルである場合に、タイミング分散処理を行う。所定のＣＥレベルは、ＵＥ１００に予め設定されていてもよいし、ｅＮＢ２００からＵＥ１００に通知されてもよい。

【0079】

図８は、本実施形態に係るＵＥ１００の動作例を示すフロー図である。本フローは、ＲＲＣアイドルモードにあるＵＥ１００により実行される。

【0080】

図８に示すように、ステップＳ１１において、ＵＥ１００の制御部１３０は、ｅＮＢ２００に送信すべきデータが発生したことに応じて、ｅＮＢ２００との通信を開始する必要が生じた判断する。

【0081】

ステップＳ１２において、ＵＥ１００の制御部１３０は、タイミング分散処理を行うか否かを判断する。具体的には、ＵＥ１００の制御部１３０は、タイミング分散処理を行うべき条件が満たされているか否かを判定する。

【0082】

タイミング分散処理を行うべき条件が満たされていない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１３において、ＵＥ１００の制御部１３０は、従来の方法で決定されたタイミングで、接続要求信号をｅＮＢ２００に送信するよう送信部１２０を制御する。

【0083】

一方、タイミング分散処理を行うべき条件が満たされている場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１４において、ＵＥ１００の制御部１３０は、タイミング分散処理を行う。ＵＥ１００の制御部１３０は、複数のＵＥにおける接続要求タイミングが分散するように、当該ＵＥ１００に割り当てられた識別子を用いて、ｅＮＢ２００に対して接続要求を行うタイミングを決定する。なお、ここでいうタイミング分散処理は、前述又は後述するタイミング分散処理を意味する。ステップＳ１５において、ＵＥ１００の送信部１２０は、ステップＳ１４において決定されたタイミングにおいて接続要求信号をｅＮＢ２００に送信する。

【0084】

（その他の実施形態）
上述した実施形態において、ＵＥ１００の制御部１３０は、タイミング分散処理において、ＵＥ１００に割り当てられた識別子を用いて接続要求タイミングを決定していたが、ＵＥ１００に割り当てられた識別子に代えて乱数を用いてもよい。例えば、ＵＥ１００の制御部１３０は、乱数を発生させ、乱数と閾値との比較結果に応じて、ｅＮＢ２００に対して接続要求を行うタイミングを決定してもよい。例えば、ＵＥ１００の制御部１３０は、接続要求を行う候補タイミングごとに、Ｍ≦（乱数）＜Ｎが満たされるか否かを判定し、Ｍ≦（乱数）＜Ｎが満たされた候補タイミングを、ｅＮＢ２００に対して接続要求を行うタイミングとして決定する。なお、ここでいう「Ｍ」、「Ｎ」は、前述の識別子を用いて接続要求タイミングを決定する場合に用いていた「Ｍ」、「Ｎ」と同じであってもよい。

【0085】

或いは、接続要求タイミングの候補とするタイミングをｅＮＢ２００がＵＥ個別に設定してもよい。例えば、ＵＥ１００がＲＲＣアイドルモードに遷移する前に、ｅＮＢ２００は、ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｌｅａｓｅメッセージ又はＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｊｅｃｔメッセージ等により、接続要求タイミングの候補とするタイミングをＵＥ１００に設定する。ここで、候補タイミングは、ハイパーシステムフレーム番号（Ｈ－ＳＦＮ）、システムフレーム番号（ＳＦＮ）、及びサブフレーム番号のうち少なくとも１つであってもよい。ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００から設定された候補タイミングの中から接続要求タイミングを決定し、決定したタイミングにおいて接続要求信号をｅＮＢ２００に送信する。

【0086】

上述した実施形態では、待ち受け状態がＲＲＣアイドルモード（具体的には、サスペンド状態）であり、接続状態がＲＲＣコネクティッドモードである一例について説明したが、これに限らない。接続状態がＲＲＣライトコネクションであってもよいし、待ち受け状態がＩＮＡＣＴＩＶＥ状態であってもよい。ＲＲＣライトコネクションは、ＲＲＣコネクティッドモードの一状態であって、ＲＲＣアイドルモードのプロシージャの一部が適用される特殊な状態である。ＩＮＡＣＴＩＶＥ状態は、５Ｇ移動通信システムにおいて導入されることが想定されており、ＲＲＣコネクティッドモード及びＲＲＣアイドルモードとは異なるＲＲＣ状態である。

【0087】

上述した実施形態において、移動通信システムとしてＬＴＥシステムを例示した。しかしながら、本開示はＬＴＥシステムに限定されない。ＬＴＥシステム以外の移動通信システム（例えば、５Ｇ移動通信システム）に対して、上述した実施形態に係る動作を適用してもよい。

【0088】

ＵＥ１００及びｅＮＢ２００が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。ＵＥ１００及びｅＮＢ２００が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップセットが提供されてもよい。

【0089】

以上、図面を参照して実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

【0090】

本願は、日本国特許出願第２０１８－１４０４２２号（２０１８年７月２６日出願）の優先権を主張し、その内容のすべてが本願明細書に組み込まれている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】