WO2010070862A1 - 携帯端末および地震津波警報システム - Google Patents

Abstract

　本発明のＥＴＷＳは、マクロ基地局と、ＨｅＮＢと、携帯端末（１）とを備える。携帯端末（１）は、ページングおよび報知情報を受信する受信部（１１）と、ＨｅＮＢに接続中でアイドル状態にあるときに、マクロ基地局からもページングを受信するように受信部（１１）を制御する移動制御部（１５）と、受信したページングがＥＴＷＳ情報の存在を示す場合には、マクロ基地局から送信される報知情報を処理してＥＴＷＳ情報を受信する報知情報処理部（１３）と、ＥＴＷＳ情報をＨｅＮＢに送信するＥＴＷＳ情報送信部（１６）とを有する。ＨｅＮＢは、携帯端末１から送信されたＥＴＷＳ情報を他の携帯端末１に送信する。これにより、多数のホーム基地局にＥＴＷＳ情報を送信するという負荷を軽減したＥＴＷＳおよび携帯端末を提供することを目的とする。

Description

携帯端末および地震津波警報システム 関連する出願

　本出願では、２００８年１２月１７日に日本国に出願された特許出願番号２００８－３２０８５９の利益を主張し、当該出願の内容は引用することによりここに組み込まれているものとする。

　本発明は、携帯端末に災害の発生を伝えるための地震津波警報システム（Earthquake　and　Tsunami　Warning　System、以下「ＥＴＷＳ」ともいう）に関する。

　現在標準化が行われているＥ－ＵＴＲＡ／Ｅ－ＵＴＲＡＮにおいて、携帯端末に災害の発生を伝えるためのＥＴＷＳという新しい技術が導入される。ここで、ＥＴＷＳで送信されるメッセージについて説明する。

　図１１Ａ～図１１Ｃは、ＥＴＷＳで用いられるメッセージの構成を示す図である。図１１Ａは、ページングを示す図である。ページングは、「etws-PrimarynotificationIndication」と呼ばれるＥＴＷＳメッセージが送信されているか否かを示すフラグ（以下、「ＥＴＷＳ開始フラグ」という）を含む。このＥＴＷＳ開始フラグにより、ＥＴＷＳメッセージの有無を携帯端末に通知する。ページングのＥＴＷＳ開始フラグをオンにすることにより、携帯端末にＥＴＷＳメッセージの送信開始を通知する。

　図１１ＢはＳＩＢ１０の構成を示す図である。ＳＩＢ１０は、プライマリ情報（Primary　Notification）と呼ばれる警報の第一報を通知する。プライマリ情報には、ＥＴＷＳの原因（cause）を示す「warningType」と、メッセージの識別子である「messageIdentifier」と、メッセージ番号である「serialNumber」と、プライマリ情報の秘匿性を示す「warningSecurityInformation」が含まれる。ＥＴＷＳの原因は、例えば、地震、津波、テスト、その他等の情報である。「messageIdentifier」は、プライマリ情報が以前受信したものと同じかを判断するための情報である。このプライマリ情報は、ＥＴＷＳ提供装置が地震の情報を検知してから４秒以内に携帯端末に送信しなければならないという要求条件が課されている。プライマリ情報は、「warningType」だけだと数ビットであるが、「warningSecurityInformation」の情報まで含めると３０－５０バイトの長さとなる。

　図１１Ｃは、ＳＩＢ１１の構成を示す図である。ＳＩＢ１１は、セカンダリ情報（Secondary　Notification）と呼ばれる災害の詳細情報、避難場所などの二次的に必要とされる情報を送信する。詳細情報や避難場所は、「warningMessageSegment」に入れて送信される。ＳＩＢ１１は、ＳＩＢ１０と同じく、「messageIdentifier」と「serialNumber」を含んでいる。セカンダリ情報はサイズが大きいので、複数のセグメントに分けて送れるようになっている。ＳＩＢ１１は、メッセージの最後のセグメントか否かを示す「warningMessageSegmentType」と、セグメントの順番を示す「warningMessageSegmentNumber」と、コーディングの仕方を示す「dataCodingScheme」が含まれている。携帯端末は、「warningMessageSegmentType」により、すべてのセグメントが揃ったかどうかを認識できる。「warningMessageSegmentNumber」は、合成の順序をサポートする役割とメッセージの抜けがないことを確認する役割を有している。セカンダリ情報には、時間的な要求条件は設定されていない。セカンダリ情報では、１５００バイト程度の情報が送られることがある。ＥＴＷＳの情報は、以上の３つのメッセージによって携帯端末に伝えられる。

　本書では、簡単のため、ＳＩＢ１、ＳＩＢ１０、ＳＩＢ１１と記載している。ＳＩＢ１、ＳＩＢ１０、ＳＩＢ１１は、ＲＲＣメッセージとしては、ＳＩＢ１はSystemInformationBlockType1　messageにて送信され、ＳＩＢ１０とＳＩＢ１１はSystemInformation　messageにて送信される。

　携帯端末は、受信したページングのＥＴＷＳ開始フラグがオンの場合、基地局から送信されるＳＩＢ１（System　Information　Block　Type1　message）を受信する。携帯端末は、ＳＩＢ１により、ＥＴＷＳのメッセージの送信スケジュール情報を取得する。携帯端末は、スケジュール情報に従って、プライマリ情報を通知するＳＩＢ１０とセカンダリ情報を通知するＳＩＢ１１を受信する。

　ところで、Ｅ－ＵＴＲＡ／Ｅ－ＵＴＲＡＮでは、ＨｅＮＢ（Home　evolved　Node　B）という技術も導入される。ＨｅＮＢは、家庭、オフィス、キャンパス、コーヒーショップ、ショッピングモール等に置かれる小型の基地局である。ＨｅＮＢは、通常のセルラーを提供する基地局（以下「マクロ基地局」という）と異なり、特定のユーザーのみを収容することを可能としている。特定のユーザーとは、家庭に設置されている場合にはその家族、オフィスに設置されている場合には会社の従業員、キャンパスに設置されている場合には学生、コーヒーショップ・ショッピングモール等に設置されている場合にはその客などが考えられる。このように特定のユーザーのみを収容することを目的とすることから、３ＧＰＰでは、ＨｅＮＢにより提供されるセルをＣＳＧ（Closed　Subscriber　Group）セルと定義している。３ＧＰＰは、携帯電話システムの標準化のための規格である。

　携帯端末は、ＨｅＮＢと通信可能な範囲に入った場合には、マクロ基地局からＨｅＮＢに切り替えることが望ましい。遠方のマクロ基地局と通信するより、近くのＨｅＮＢと通信する方が、送信パワーを低減して干渉を抑制することができるので、良好な無線環境を実現することができるためである。

３ＧＰＰ　ＴＳ３６．３０４ ３ＧＰＰ　ＴＳ３６．３００ ３ＧＰＰ　ＴＳ３６．３３１

　上記したＥＴＷＳのメッセージをＨｅＮＢに接続された携帯端末に送信する場合、次のような課題が予想される。

　ＨｅＮＢは個別にオペレータのＨｅＮＢ用のゲートウェイとコネクションを張っている。従って、全ての個別コネクションにＥＴＷＳのメッセージを送信するのはコストがかかる。

　ＨｅＮＢは家庭用のインターネット回線を通じて各家庭に接続されるので、携帯電話網と比べて遅延が発生する可能性が高い。上記したプライマリ情報は、一定の時間内（例えば、４秒以内）に携帯端末に送信することが求められている。インターネット回線は、ベストエフォートでのサービスを提供するので、必ずしもこの要求を満たせるとは限らない。この課題は、特に、情報量が多くなった場合に顕著になる。

　また、インターネット回線は、携帯電話網と比べて耐久性も低いと考えられるため、災害時のインフラとしては適切ではない。

　そこで、本発明は上記背景に鑑み、個別にコネクションを張った多数のホーム基地局にＥＴＷＳ情報を送信するという負荷を軽減した地震津波警報システムおよび携帯端末を提供することを目的とする。

　本実施の形態の地震津波警報システムは、マクロ基地局と、ホーム基地局と、携帯端末とを備え、前記携帯端末は、マクロ基地局またはホーム基地局から送信されるページングを受信するページング受信部と、ホーム基地局に接続中でアイドル状態にあるときに、前記ページング受信部がマクロ基地局からもページングを受信するように制御する制御部と、受信したページングがＥＴＷＳ情報の存在を示す場合には、前記マクロ基地局から送信されるＥＴＷＳ情報を受信するＥＴＷＳ受信部と、前記ＥＴＷＳ情報をホーム基地局に送信するＥＴＷＳ送信部とを有し、前記ホーム基地局は、前記携帯端末から送信されるＥＴＷＳ情報を受信するＥＴＷＳ受信部と、前記受信部にてＥＴＷＳ情報を受信したときに、前記携帯端末から受信したＥＴＷＳ情報を含む報知情報を送信するＥＴＷＳ送信部とを有する。

　本発明によれば、携帯端末は、ホーム基地局に接続中であっても、マクロ基地局経由でＥＴＷＳ情報を取得することができる。ＥＴＷＳ情報を受信した携帯端末は、ＥＴＷＳ情報をホーム基地局に転送するので、ホーム基地局は、携帯端末経由でＥＴＷＳ情報を取得し、取得したＥＴＷＳ情報を他の携帯端末に通知することができる。これにより、個別にコネクションを張った多数のホーム基地局にＥＴＷＳ情報を送信するという負荷を軽減できる。

　以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。したがって、この発明の開示は、本発明の一部の提供を意図しており、ここで記述され請求される発明の範囲を制限することは意図していない。

図１は、第１の実施の形態の携帯端末の構成を示す図 図２は、第１の実施の形態のＨｅＮＢの構成を示す図 図３は、ＥＴＷＳが適用されるＨｅＮＢのアーキテクチャを示す図 図４は、ＨｅＮＢおよびマクロ基地局からのページングの受信タイミングを示す図 図５は、第１の実施の形態のＥＴＷＳの動作を示す図 図６は、ＨｅＮＢおよびマクロ基地局からのページングの受信タイミングを示す図 図７は、第２の実施の形態における携帯端末の構成を示す図 図８は、第２の実施の形態のＥＴＷＳの動作を示す図 図９は、第３の実施の形態において用いられる携帯端末の構成を示す図 図１０は、第３の実施の形態のＥＴＷＳの動作を示す図 図１１Ａは、ページングを示す図 図１１Ｂは、ＳＩＢ１０の構成を示す図 図１１Ｃは、ＳＩＢ１１の構成を示す図

　以下、本発明の実施の形態に係るＥＴＷＳについて図面を参照して説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の単なる例であり、本発明が様々な態様に変形することができる。以下に開示する特定の構成および機能は、請求の範囲を限定するものではない。以下では、ホーム基地局の例としてＨｅＮＢを取り上げて説明する。

（第１の実施の形態）
　図１は、第１の実施の形態のＥＴＷＳで用いられる携帯端末１の構成を示す図、図２はＨｅＮＢ２０の構成を示す図である。本実施の形態のＥＴＷＳでは、個別にコネクションを張った多数のＨｅＮＢ２０にＥＴＷＳメッセージを送信するという過大な負荷をかけず、かつ遅滞なく、ＨｅＮＢ２０にキャンプオンしている携帯端末１にＥＴＷＳメッセージを通知する。図１および図２を用いて携帯端末１およびＨｅＮＢ２０について説明する前に、ＨｅＮＢ２０のアーキテクチャについて説明する。

　図３は、ＥＴＷＳが適用されるＨｅＮＢ２０のアーキテクチャを示す図である。マクロ基地局３０は、ＭＭＥ（Mobility　Management　Entity）／Ｓ－ＧＷ（Serving　Gateway）３２を介してオペレータ網と接続されている。ＭＭＥは、移動制御・呼制御等を行い、Ｓ－ＧＷはデータを扱う。オペレータ網は、携帯電話を提供するオペレータの回線である。このＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ３２は、オペレータ網とインターネット網を繋ぐゲートウェイ３４に繋がる。ＨｅＮＢ２０は、オペレータの持つゲートウェイ３４からインターネット網を通じて繋がっている。ＥＴＷＳは、オペレータが提供するコアネットワークに接続されたＥＴＷＳ提供装置４０を有している。ＥＴＷＳ提供装置４０は、ＥＴＷＳメッセージを提供する。

　次に、図１を参照して第１の実施の形態の携帯端末１の構成について説明する。携帯端末１は、マクロ基地局３０またはＨｅＮＢ２０（以下、両者を総称する場合に単に「基地局」という）から送信されるページングや報知情報を受信する受信部１１を有している。受信部１１は、本発明の「ページング受信部」および「ＥＴＷＳ受信部」の機能を有している。受信部１１は、受信したページングをページング処理部１２に渡し、受信した報知情報を報知情報処理部１３に渡す。

　ページング処理部１２は、基地局から送信されたページングの処理を行う。ページング処理部１２は、ページングのＥＴＷＳ開始フラグがオンされていた場合には、ＥＴＷＳ開始フラグがオンであることをＥＴＷＳ対応決定部１４に通知する。

　ＥＴＷＳ対応決定部１４は、本発明の「制御部」に相当する。ＥＴＷＳ対応決定部１４は、携帯端末１がＨｅＮＢ２０にキャンプオンしているときにも、受信部１１がマクロ基地局３０からのページングを受信するように、移動制御部１５を制御する。具体的には、ＥＴＷＳ対応決定部１４は、特定のページング受信タイミングに、マクロ基地局３０からのページングを受信するように移動制御部１５を制御する。移動制御部１５は、ＥＴＷＳ対応決定部１４からの指示に基づいて、ＨｅＮＢ２０とマクロ基地局３０との間でセル再選択する。マクロ基地局３０をセル再選択した場合には、受信部１１はマクロ基地局３０からのページングを受信し、ＨｅＮＢ２０をセル再選択した場合には、受信部１１はＨｅＮＢ２０からのページングを受信する。

　図４は、ＨｅＮＢ２０およびマクロ基地局３０からのページングの受信タイミングを示す図である。図４において○および●はページングを受信可能なタイミングを示し、●は受信タイミングを示す。図４において両矢印は、ＥＴＷＳメッセージのプライマリ情報を受信するための要求時間（例えば４秒）を示す。プライマリ情報が携帯端末１に受信されるまでの時間は、両矢印で示される時間を超えないことが求められている。図４において両矢印は、ＨｅＮＢ２０およびマクロ基地局３０の基準タイミングを示すＳＦＮ（System　Frame　Number）を元に示してある。ＨｅＮＢ２０およびマクロ基地局３０は同期が取れていないことがあるために、このように両矢印が異なるタイミングで引かれている。携帯端末１のページング受信位置は、非特許文献１の7章に記載されているように、携帯端末１の電話番号に相当するＩＭＳＩ(International　Mobile　Subscriber　Identity)、ＳＦＮ、ページング受信間隔、1　radio　frameあたりのページングを送信するsubframe数に基づいて決定される。ここでは、ＨｅＮＢ２０およびマクロ基地局３０のそれぞれにて携帯端末１がページングを受信する場所を丸で示してある。

　携帯端末１は、図４に示すように、両矢印で示される要求時間の間にある４回の受信可能位置のうち、３回はＨｅＮＢ２０からのページングを受信し、１回はマクロ基地局３０からのページングを受信する。ページングの受信回数は、４回ともＨｅＮＢ２０から受信する場合と変わらない。従って、携帯端末１のトータルでの受信処理のシグナリングコストは、ＨｅＮＢ２０のみからぺージングを受信する場合とほとんど変わらず、携帯端末１のバッテリー消費はほとんど変らない。図４に示す受信タイミングは一例である。携帯端末１は、要求時間内に１回以上、マクロ基地局３０からページングを受信すればよく、図４に示す以外のタイミングでマクロ基地局３０からページングを受信してもよい。

　報知情報処理部１３は、基地局から送信された報知情報の受信処理を行う。報知情報処理部１３は、ＳＩＢ１に含まれる各ＳＩＢのスケジューリング情報等を取得し、受信部１１を制御して他のＳＩＢの受信処理を行う。報知情報処理部１３は、ＳＩＢ１を取得することにより、ＳＩＢ１０、ＳＩＢ１１が送られるタイミングを知ることができる。ＳＩＢ１は、ＳＦＮの偶数フレームのsubframe　5で送られることが決まっているので、携帯端末１はそのタイミングでＳＩＢ１を受信できる。報知情報処理部１３は、携帯端末１の移動が必要となる報知情報を移動制御部１５に渡す。報知情報処理部１３は、ＥＴＷＳ関係の報知情報をＥＴＷＳ情報送信部１６に渡す。

　ＥＴＷＳ情報送信部１６は、マクロ基地局から受信したＥＴＷＳメッセージをＨｅＮＢに通知するためのメッセージを作成・送信する。ここで使用されるメッセージは、ＲＲＣ接続設定完了（RRC　Connection　Setup　Complete）メッセージである。ＥＴＷＳ情報送信部１６は、マクロ基地局から受信したＥＴＷＳメッセージをＲＲＣ接続設定完了メッセージの中に埋め込む。ＥＴＷＳ情報送信部１６は、作成したメッセージを送信部１７に渡す。送信部１７は、ＥＴＷＳ情報送信部１６から受け取ったメッセージをＨｅＮＢ２０に送信する。

　次に、図２を参照してＨｅＮＢ２０の構成について説明する。ＨｅＮＢ２０は、携帯端末１からの信号を受信する受信部２１を有している。受信部２１は、受信したメッセージをＥＴＷＳ検出部２２に渡す。

　ＥＴＷＳ検出部２２は、携帯端末１から受信した信号から、ＥＴＷＳメッセージの有無を検出する。ＥＴＷＳ検出部２２は、ＲＲＣ接続要求（RRC　Connection　Request）メッセージの中に呼接続の理由として含まれるＥＴＷＳメッセージの通知を示すフラグによって、ＲＲＣ接続要求メッセージを受信したときに、その後のＲＲＣ接続設定完了メッセージにてＥＴＷＳメッセージが送信されることを検知する。ＥＴＷＳ検出部２２は、ＲＲＣ接続要求メッセージが呼接続の理由として、ＥＴＷＳメッセージか否かを検出できるような情報（例えば、緊急アクセス）を含んでいない場合には、ＥＴＷＳメッセージの中身を通知するＲＲＣ接続設定完了メッセージを受信したときに、ＥＴＷＳメッセージがあることを検知する。ＥＴＷＳ検出部２２は、ＥＴＷＳメッセージの通知が検出された場合には、ＥＴＷＳ対応決定部２３にＥＴＷＳメッセージの検出を通知する。

　ＥＴＷＳ対応決定部２３は、ＥＴＷＳメッセージの処理を決定する。ＥＴＷＳ対応決定部２３は、ＥＴＷＳ検出部２２からＥＴＷＳメッセージの発生を携帯端末１経由で通知された場合に動作する。具体的には、ＥＴＷＳ対応決定部２３は、ページング作成部２４に、ＥＴＷＳメッセージの開始を通知するためのページングを作成させる。ここで作成されるページングは、ＥＴＷＳ開始フラグがオンのメッセージであり、マクロ基地局３０から送信されるページングと同じである。

　ＥＴＷＳ対応決定部２３は、報知情報作成部２５にＳＩＢ１０、ＳＩＢ１１の作成を指示する。ここで作成されるＳＩＢ１０、ＳＩＢ１１は、マクロ基地局３０から送信されるＳＩＢ１０、ＳＩＢ１１と同じである。ＥＴＷＳ対応決定部２３は、携帯端末１から受信した内容をそのまま、もしくは一部の変更をして報知情報を作成する。

　図５は、ＥＴＷＳの動作を示すフローチャートである。図５において、携帯端末１Ａおよび携帯端末１ＢはともにＨｅＮＢ２０にキャンプオンしている。携帯端末１Ａは、アイドル状態である。図５において、携帯端末１Ａ、１Ｂは、説明の便宜上、区別しているだけであり、携帯端末１Ａ、１Ｂは携帯端末１と同じ構成を有する。

　ＨｅＮＢ２０にて待ち受けしている携帯端末１Ａは、ＨｅＮＢ２０から送信されるページングを受信する。本実施の形態においては、アイドル状態の携帯端末１Ａは、図４に示す特定のパターンで、マクロ基地局３０からのページングを受信する。具体的には、携帯端末１Ａは、ＨｅＮＢ２０からのページングを受信した後、マクロ基地局３０にセル再選択（cell　reselection）を行い、マクロ基地局３０から送信されるページングを受信する。

　図５に示すように、マクロ基地局３０から送信されたページングのＥＴＷＳ開始フラグがオンの場合には、携帯端末１ＡはすぐにＨｅＮＢ２０を再選択するのではなく、続けてＥＴＷＳメッセージの受信処理を行う。携帯端末１Ａは、図５に示されているようにＳＩＢ１を受信してスケジューリング情報を取得し、その後、ＳＩＢ１０を受信する。ページングを受信できなかった場合や、ページングを受信してもＥＴＷＳ開始フラグがオフの場合には、携帯端末１Ａは、ＨｅＮＢ２０を再選択する。ページングを受信して、自分宛のページングがあると判断した場合には、ＨｅＮＢ２０に戻った後に通常の接続手順を行う。

　携帯端末１Ａは、マクロ基地局３０からＳＩＢ１０のＥＴＷＳメッセージを受信すると、ＨｅＮＢ２０にセル再選択を行う。マクロ基地局３０からＥＴＷＳメッセージを受信した携帯端末１Ａは、ＨｅＮＢ２０にて接続処理、すなわちＲＲＣ接続確立プロシージャ（RRC　connection　establishment　procedure）を開始する。具体的な手順は、通常のＲＲＣ接続確立プロシージャとほぼ同じである。

　携帯端末１Ａは、ＨｅＮＢ２０のＲＡＣＨスロットにおいて、ＲＡＣＨプレアンブル（Random　Access　Preamble）をＨｅＮＢ２０に送信する。その後、携帯端末１Ａは、ＨｅＮＢ２０からのＲＡＣＨレスポンス（Random　Access　Response）を受信し、ＲＲＣ接続要求（RRC　Connection　Request）メッセージを送信するための上りリソースを得る。携帯端末１Ａは、ＨｅＮＢ２０にＲＲＣ接続要求メッセージを送信する。

　ＲＲＣ接続要求メッセージには、なぜ接続処理を行うのかの理由を示す接続理由（establishment　cause）のフィールドが存在する。現在の仕様では、緊急アクセス（emergency　access）、高プライオリティのアクセス（high　priority　access）、着呼によるアクセス（MT　access）、トラッキングエリア更新（Tracking　area　update）や添付（attach）等の制御系の信号を送るためのアクセス（mo-signaling）、データ送信のための発呼によるアクセス（mo-data）等の種類が定義されている。ＥＴＷＳメッセージを伝えるためのアクセスは、緊急であるため、緊急用の接続理由を用いてもよいし、新たに接続理由を定義してもよい。

　ＨｅＮＢ２０は、ＲＲＣ接続要求メッセージを受信した後、その応答としてＲＲＣ接続設定（RRC　Connection　Setup）メッセージを送信する。これにより、ＨｅＮＢ２０は、携帯端末１Ａに対してＲＲＣ接続の設定を行う。携帯端末１Ａは、ＲＲＣ接続の設定を反映し、応答としてＲＲＣ接続設定完了（RRC　Connection　Setup　Complete）メッセージを送信する。この際に、携帯端末１Ａはマクロ基地局３０から受信したプライマリ情報すなわちＳＩＢ１０を送信する。

　ＨｅＮＢ２０は、携帯端末１Ａから送られてきたプライマリ情報を処理する。ＨｅＮＢ２０は、そのＨｅＮＢ２０に接続している他の携帯端末１ＢのためにＥＴＷＳメッセージの送信処理を行う。この手順は、通常のＥＴＷＳメッセージの提供の手順と同じである。すなわち、ＨｅＮＢ２０は、ＥＴＷＳ開始フラグをオンにしたページングを送信し、スケジュール情報を通知するＳＩＢ１を送信し、プライマリ情報を通知するＳＩＢ１０を送信する。図５では、ＳＩＢ１０の受信の例を示したが、ＳＩＢ１１も同じ動作で受信できる。以上、第１の実施の形態のＥＴＷＳの構成および動作について説明した。

　本実施の形態のＥＴＷＳでは、ＨｅＮＢ２０にキャンプオンしている携帯端末１は、アイドル状態にある場合にも、マクロ基地局３０からのページングを受信し、ＥＴＷＳメッセージを受信する。携帯端末１は、受信したＥＴＷＳメッセージをＨｅＮＢ２０に送信する。これにより、ＥＴＷＳ提供装置４０は、個別にコネクションを張った多数のＨｅＮＢ２０に対してＥＴＷＳメッセージを送信する処理を行わなくてもよいので、ＥＴＷＳメッセージの処理負担を軽減できる。

　本実施の形態のＥＴＷＳでは、インターネット回線を経由せずにＥＴＷＳメッセージを送信するので、ＥＴＷＳメッセージの遅延を抑制することができる。インターネット回線を経由すると、例えば、ネットワークの輻輳状態によっては、ＥＴＷＳメッセージがＨｅＮＢ２０に到達するまでに遅延し、図５にブロック矢印Ｄで示す分だけ遅延するおそれがある。本実施の形態によれば、オペレータによって品質管理されたネットワークを利用しているので、遅延を抑制できる。個別コネクションの混雑による遅延を抑制しつつ、ＥＴＷＳ情報を通知することができる。

　携帯端末１がアイドル状態にある場合には、セル再選択を行ってもシグナリングコストはかからない。従って、アイドル状態の携帯端末１をＥＴＷＳメッセージの橋渡しに用いることによって、シグナリングコストが増大することはない。

　次に、第１の実施の形態のＥＴＷＳの変形例について説明する。プライマリ情報には最大の遅延時間が４秒という要求条件がある。変形例に係るＥＴＷＳでは、ＥＴＷＳ開始フラグがオンのページングを受信したタイミングが遅くて、４秒の要求条件を満たせない場合には、携帯端末１は、ＥＴＷＳメッセージのＨｅＮＢ２０への転送を行わない。

　具体的には、プライマリ情報を通知するＳＩＢ１０の中にタイムスタンプの情報を入れておく。携帯端末１は、そのタイムスタンプを見て、ＨｅＮＢ２０に転送するべきか否かを決める。タイムスタンプとしては、ＥＴＷＳメッセージをどのＳＦＮ（System　Frame　Number）から送信し始めたかを示すデータを用いる。携帯端末１はＳＩＢ１０に含まれているＳＦＮと現在のＳＦＮとを比較して、ＥＴＷＳメッセージをＨｅＮＢ２０に転送するべきか否かを決定する。この判断基準としては、３ｓ等の仕様で確定した値を使用してもよいし、報知情報や個別の信号で送るなども可能である。

　図６は、ＨｅＮＢ２０およびマクロ基地局３０からのページングの受信タイミングを示す図である。図６において、○および●は携帯端末１Ｃ、１Ｄがページングを受信可能なタイミングであり、このうち●においてページングを受信している。図６において、携帯端末１Ｃ、１Ｄは、説明の便宜上、区別しているが、携帯端末１Ｃ、１Ｄは携帯端末１と同じ構成を有する。

　図６では、時刻Ｔ１にＥＴＷＳメッセージの通知を開始している。携帯端末１Ｃは、マクロ基地局３０からページングＰ１を受信し、携帯端末１Ｄは、ページングＰ２を受信している。携帯端末１ＣがページングＰ１を受信したときには、ＥＴＷＳメッセージの通知開始から所定時間ΔＴ秒が経過していないので、携帯端末１Ｃは、受信したＥＴＷＳメッセージをＨｅＮＢ２０に転送する。一方、携帯端末１ＤがページングＰ２を受信したときには、ＥＴＷＳメッセージの通知開始から所定時間ΔＴ秒が経過しているので、携帯端末１Ｄは、受信したＥＴＷＳメッセージをＨｅＮＢ２０に転送しない。

　このような処理を行うことにより、変形例に係るＥＴＷＳは、要求条件を満たせないＥＴＷＳメッセージがＨｅＮＢ２０に転送されることがなくなる。

　上記でマクロ基地局３０から受信したＳＩＢ１０のＨｅＮＢ２０への転送を諦めた携帯端末１Ｄは、ＳＩＢ１１を受信した場合には、ＨｅＮＢ２０に転送してもよい。

　上記のＥＴＷＳメッセージのＨｅＮＢ２０への転送の有無を行うΔＴ秒であるが、ＨｅＮＢから報知情報を用いて送信する方法、マクロ基地局から報知情報を用いて送信する方法、個別に端末に送信する方法、仕様で固定的に決めておく方法などが考えられるが、どの方法を採用してもよい。

（第２の実施の形態）
　次に、第２の実施の形態に係るＥＴＷＳについて説明する。第２の実施の形態のＥＴＷＳにおけるＨｅＮＢ２０のアーキテクチャは第１の実施の形態と同じである（図３参照）。

　本実施の形態では、ＨｅＮＢ２０にキャンプオンしていない携帯端末２がＥＴＷＳメッセージを受信した後に、隣接するＨｅＮＢ２０をサーチし、検出した場合にはそのＨｅＮＢ２０に対してＥＴＷＳメッセージを送信する。

　図７は、第２の実施の形態における携帯端末２の構成を示す図である。第２の実施の形態の携帯端末２は、第１の実施の形態の携帯端末１の構成に加え、ＥＴＷＳ対応決定部１４がＨｅＮＢ検出・選択部１８に接続されている。ＨｅＮＢ検出・選択部１８の機能は、隣接するセルをサーチし、選択するというものであり、従来の携帯端末が有するＨｅＮＢ検出・選択部の機能と同じである。図１に特に示していないが、第１の実施の形態の携帯端末１もＨｅＮＢ検出・選択部を有している。

　本実施の形態では、ＨｅＮＢ検出・選択部１８は、ＥＴＷＳ対応決定部１４からＥＴＷＳメッセージの受信があった旨の通知を受けた後に、ＨｅＮＢ２０の検出、選択を行う機能をも有している点が従来と異なる。ＨｅＮＢ検出・選択部１８は、検出したＨｅＮＢ２０への移動を移動制御部１５に指示する。
　第２の実施の形態におけるＨｅＮＢ２０の構成は、第１の実施の形態と同じである。

　図８は、第２の実施の形態のＥＴＷＳの動作を示すフローチャートである。図８において、携帯端末２Ａはマクロ基地局３０にキャンプオンしており、携帯端末２ＢはＨｅＮＢ２０にキャンプオンしている。図８において、携帯端末２Ａ、２Ｂは、説明の便宜上、区別しているが、携帯端末２Ａ、２Ｂは携帯端末２と同じ構成を有する。

　携帯端末２Ａは、マクロ基地局３０にキャンプオンしているので、マクロ基地局３０からのページングを受信する。マクロ基地局３０から受信したページングのＥＴＷＳ開始フラグがオンの場合には、ＥＴＷＳメッセージの受信処理を行う。

　携帯端末２Ａは、プライマリ情報を通知するＳＩＢ１０を受信した場合には、隣接するＨｅＮＢ２０の検索を開始する。ＨｅＮＢ２０が検出された場合には、携帯端末２Ａは、検出されたＨｅＮＢ２０にアクセスする。ＨｅＮＢ２０とマクロ基地局３０とでは、Ｌ１レベルでのセル識別子が分けて使われている。具体的には、５１２個の識別子の中からＨｅＮＢ２０で使われる識別子と、マクロ基地局３０で使われる識別子を予め分けておいて、その使い分けを携帯端末２に通知する。これにより、携帯端末２は検索した基地局がＨｅＮＢ２０であるか否かを検出する。

　ＨｅＮＢ２０には、アクセスが可能なセル（acceptable　cell）と、アクセスした上でサービスの提供を受けられるセル（suitable　cell）がある。携帯端末２は、通常時においては、サービスを受けられるセルにキャンプオンでき、アクセスが可能なだけのセルにはキャンプオンできない。ＨｅＮＢ２０は、接続処理のプロシージャを行うときに、携帯端末２からサービス種類の情報を受信する。ＨｅＮＢ２０は、サービス種類によってサービスを提供できるか否かを判断し、サービスの提供を受けられない携帯端末２からの接続を拒否する。

　本実施の形態では、サービス種類として「緊急」あるいは「ＥＴＷＳ」をＨｅＮＢ２０に通知する。これにより、携帯端末２は、通常はキャンプオンできないセルのＨｅＮＢ２０に対しても、ＥＴＷＳのメッセージを通知することができる。

　本実施の形態では、携帯端末２は、通常はキャンプオンできないＨｅＮＢ２０に対して、ＥＴＷＳメッセージを通知する。これにより、たとえ、ＨｅＮＢ２０の配下の携帯端末２にてＥＴＷＳのメッセージを受信できなかった場合であっても、それ以外の携帯端末２からＥＴＷＳのメッセージを受信できる。従って、ＨｅＮＢ２０が、携帯端末２経由でＥＴＷＳメッセージを受信できる可能性が高くなる。

　本実施の形態のＥＴＷＳは、第１の実施の形態と同様に、ＥＴＷＳ提供装置４０は、個別にコネクションを張った多数のＨｅＮＢ２０に対してＥＴＷＳメッセージを送信する処理を行わなくてもよいので、ＥＴＷＳメッセージの処理負担を軽減できると共に、個別コネクションの混雑による遅延を抑制しつつ、ＥＴＷＳ情報を通知することができる。

　なお、第２の実施の形態においても、上記した第１の実施の形態の変形例と同様に、ＥＴＷＳ開始フラグがオンのページングを受信したタイミングによって、携帯端末２がＥＴＷＳメッセージをＨｅＮＢ２０に転送するか否かを切り替えてもよい。

（第３の実施の形態）
　次に、第３の実施の形態のＥＴＷＳについて説明する。第３の実施の形態のＥＴＷＳにおけるＨｅＮＢ２０のアーキテクチャは第１の実施の形態と同じである（図３参照）。

　図９は、第３の実施の形態において用いられる携帯端末３の構成を示す図である。第３の実施の形態の携帯端末３は、基地局から送信されるページングや報知情報を受信する受信部１１と、ページングを処理するページング処理部１２と、報知情報を処理する報知情報処理部１３とを有している。受信部１１は、受信したページングをページング処理部１２に渡し、受信した報知情報を報知情報処理部１３に渡す。

　ページング処理部１２は、ページングのＥＴＷＳ開始フラグがオンの場合には、ＥＴＷＳ対応決定部１４にその旨を通知する。報知情報処理部１３は、ＳＩＢ１に含まれる各ＳＩＢのスケジューリング情報等を取得し、他のＳＩＢの受信処理を受信部１１に実施させる。報知情報処理部１３は、移動制御に必要な報知情報を移動制御部１５に渡す。

　ＥＴＷＳ対応決定部１４は、ＥＴＷＳメッセージが発生したことがページング処理部１２から通知されると、どのような処理を行うかを決定する。ＥＴＷＳ対応決定部１４は、ＨｅＮＢ２０に接続している場合には、マクロ基地局３０にセル再選択するという決定を行い、移動制御部１５に通知する。

　移動制御部１５は、携帯端末３の移動を制御する移動制御部１５であり、ＥＴＷＳ対応決定部１４からの通知に従って、隣接のマクロ基地局３０にセル再選択する。

　図１０は、第３の実施の形態のＥＴＷＳの動作を示すフローチャートである。携帯端末３は、ＨｅＮＢ２０にキャンプオンしており、ＨｅＮＢ２０からのページングを受信している。本実施の形態では、ＨｅＮＢ２０にキャンプオンしている携帯端末３は、マクロ基地局３０から送信されるページングの受信処理を行わない。

　携帯端末３は、ページングのＥＴＷＳ開始フラグがオンの場合、マクロ基地局３０にセル再選択する。携帯端末３は、マクロ基地局３０から送信されるＳＩＢ１を受信して他のＳＩＢの送信スケジュール情報を取得し、スケジュール情報に従って、マクロ基地局３０からプライマリ情報を通知するＳＩＢ１０を受信する。

　携帯端末３は、引き続き、マクロ基地局３０にキャンプオンし、マクロ基地局３０からのページングを受信する。携帯端末３は、受信したページングのＥＴＷＳ開始フラグがオンの場合、マクロ基地局３０から送信されるＳＩＢ１を受信して他のＳＩＢの送信スケジュール情報を取得し、スケジュール情報に従ってセカンダリ情報を通知するＳＩＢ１１を受信する。以上、第３の実施の形態のＥＴＷＳについて説明した。

　第３の実施の形態では、ＥＴＷＳ開始フラグを含むページングだけをＨｅＮＢ２０から送信する。携帯端末３は、ＥＴＷＳ開始フラグがオンのページングを受けると、隣接するマクロ基地局３０にセル再選択を行い、マクロ基地局３０からＥＴＷＳメッセージを受信する。これにより、インターネット網やｘＤＳＬに余分にかかる負荷はＥＴＷＳ開始フラグだけに抑えることができる。ＥＴＷＳ開始フラグの情報量は１ビットであり、全てのＨｅＮＢ２０に送信するとしても、大きな処理負担にはならない。

　以上、本発明のＥＴＷＳおよび携帯端末について実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。

　上記した第１の実施の形態では、図４に示すように、ＨｅＮＢ２０にキャンプオンした携帯端末１は、アイドル状態にあるときに、４回に１回の割合でマクロ基地局３０からのページングを受信している。携帯端末１がどのような頻度でマクロ基地局３０からのページングを受信するかに関しては、仕様にて一意に決めることも可能であるし、報知情報にて通知することも可能であるし、個別に通知することも可能である。報知情報にて通知する例としては、何回に一回マクロ基地局３０で受信を行うかを規定することが考えられる。すなわち、４回のうち１回であれば「４」と通知する方法である。ただし、その他の通知方法を採用してもよい。

　上記のマクロ基地局３０からページングを受信する頻度、タイミングを決定するための情報の端末への通知方法であるが、ＨｅＮＢから報知情報を用いて送信する方法、マクロ基地局から報知情報を用いて送信する方法、個別に端末に送信する方法、仕様で固定的に決めておく方法、などが考えられるが、どの方法を採用してもよい。

　受信タイミングの決定方法としても複数の方法が考えられる。一例を挙げると、携帯端末１のＩＤを元に決める方法がある。例えば、上記のように４回に１回マクロ基地局３０からの受信を行うのであれば、携帯端末１のＩＤ（ＩＭＳＩまたはＳ－ＴＭＳＩ）　ｍｏｄ　４で求めた数を用いて決めてもよい。ここで、報知情報を個別に携帯端末に送信する場合には、４という値が携帯端末に送信される。仕様で固定的に決めておく場合には４という値が仕様で決められることになる。ＨｅＮＢ２０に接続している複数の携帯端末のページング受信タイミングを分散させることを考えると、個別のシグナリングで具体的に場所を指定することも可能である。

　上記した第１の実施の形態において、ＳＩＢ１０とＳＩＢ１１が同時に提供されている場合には、携帯端末１はＳＩＢ１０を受信した段階でＨｅＮＢ２０に戻るべきか、ＳＩＢ１１を受信した時点でＨｅＮＢ２０に戻るべきかを選択する必要がある。現段階では、ＳＩＢ１０のみに厳しい時間遅延が要求されているため、ＳＩＢ１０を受信した時点でＨｅＮＢ２０に戻ることが考えられる。ただし、ＳＩＢ１１を受信しても遅延が少ない場合などに、ＳＩＢ１１まで受信するようにすることも可能である。

　上記した第１の実施の形態では、ＥＴＷＳ対応決定部１４が移動制御部１５を制御することにより、受信部１１がマクロ基地局３０から送信されるページングを受信できるように制御しているが、ＥＴＷＳ対応決定部１４は、受信部１１を制御してもよい。

　上記した第１の実施の形態および第２の実施の形態では、ＳＩＢ１０とＳＩＢ１１の両方を、携帯端末１，２からＨｅＮＢ２０へ転送する例を想定したが、ＳＩＢ１０のみにこの動作を行うことも可能である。この場合には、ＳＩＢ１０をＨｅＮＢ２０より受信した携帯端末１，２はマクロ基地局３０に移るなどの動作をすることになる。

　上記した第１の実施の形態および第２の実施の形態では、携帯端末１，２が受信したＳＩＢ１０またはＳＩＢ１１をＨｅＮＢ２０に送信する動作を示した。しかしながら、携帯端末１，２がＳＩＢ１０またはＳＩＢ１１を転送せず、ＥＴＷＳメッセージの送信が始まったことのみをＨｅＮＢ２０に通知することも可能である。この場合には、ＨｅＮＢ２０からＥＴＷＳ開始フラグがオンのページングを受信した携帯端末１，２は、マクロ基地局３０からの信号の受信処理を開始することとなる。

　上記した第１の実施の形態および第２の実施の形態において、ＨｅＮＢ２０が、携帯端末１，２から送信されたＥＴＷＳメッセージが本物であるか否かの確認をしてもよい。この処理としては、ＳＩＢ１０に含まれるwarningSecurityInformationを用いることができる。warningSecurityInformationは、携帯端末１，２が受信したＳＩＢ１０が正しい基地局から受信したものか否かの確認のために使われる。この情報を携帯端末１，２は、ＨｅＮＢ２０に通知することにより、ＨｅＮＢ２０は、間接的に携帯端末１，２からのＥＴＷＳの通知が正しいか否かを知ることができる。携帯端末１，２からの虚偽のＥＴＷＳメッセージの送信を発見し、排除することができる。

　上記した実施の形態では、ＲＲＣ接続設定完了（RRC　Connection　Setup　Complete）メッセージを用いてＥＴＷＳメッセージを送信する手順を示した。しかし、ＲＲＣ接続要求（RRC　Connection　Request）メッセージを用いてＥＴＷＳメッセージを送信してもよいし、その他のメッセージ（例えばＮＡＳのメッセージを送るためのＵＬ情報転送（UL　Information　Transfer）メッセージ）を用いてＥＴＷＳメッセージを送信してもよい。

　以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明したが、本実施の形態に対して多様な変形が可能であり、そして、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を添付の請求の範囲が含むことが意図されている。

　以上説明したように、本発明は、ホーム基地局にＥＴＷＳメッセージを送信する負荷を軽減するとともに、送信ネットワークの混雑による遅延を抑制することができるという効果を有し、ＨｅＮＢにキャンプオンした携帯端末にＥＴＷＳ情報を通知するＥＴＷＳ等として有用である。

１～３　携帯端末
１１　受信部
１２　ページング処理部
１３　報知情報処理部
１４　ＥＴＷＳ対応決定部
１５　移動制御部
１６　ＥＴＷＳ情報送信部
１７　送信部
１８　ＨｅＮＢ検出・選択部
２０　ＨｅＮＢ
２１　受信部
２２　ＥＴＷＳ検出部
２３　ＥＴＷＳ対応決定部
２４　ページング作成部
２５　報知情報作成部
２６　送信部
３０　マクロ基地局
３２　ＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ
３４　ゲートウェイ
４０　ＥＴＷＳ提供装置

Claims (10)

1. 　マクロ基地局とホーム基地局を有するネットワークにおいて用いられる携帯端末であって、
   　マクロ基地局またはホーム基地局から送信されるページングを受信するページング受信部と、
   　ホーム基地局に接続中でアイドル状態にあるときに、ＥＴＷＳ（Earthquake　and　Tsunami　Warning　System）情報を受信すべき期間に１回以上の割合で、前記ページング受信部がマクロ基地局からページングを受信するように制御する制御部と、
   　を備える携帯端末。
2. 　前記マクロ基地局から受信したページングがＥＴＷＳ情報の存在を示す場合には、前記マクロ基地局から送信されるＥＴＷＳ情報を受信するＥＴＷＳ受信部と、
   　前記ＥＴＷＳ情報をホーム基地局に送信するＥＴＷＳ送信部と、
   　を備える請求項１に記載の携帯端末。
3. 　前記ＥＴＷＳ情報にそのＥＴＷＳ情報の送信開始時刻を示す情報が含まれており、
   　前記ＥＴＷＳ送信部は、前記送信開始時刻から所定の閾値以上の時間が経過する前に、前記ＥＴＷＳ情報を受信した場合に、前記ホーム基地局に前記ＥＴＷＳ情報を送信する請求項２に記載の携帯端末。
4. 　マクロ基地局とホーム基地局を有するネットワークにおいて用いられる携帯端末であって、
   　マクロ基地局から送信されるページングを受信するページング受信部と、
   　前記ページングにＥＴＷＳ情報の開始信号が含まれる場合に、前記マクロ基地局から送信されるＥＴＷＳ情報を受信するＥＴＷＳ受信部と、
   　前記ＥＴＷＳ情報を受信したときに、ホーム基地局を検出する検出部と、
   　前記検出部にてホーム基地局が検出された場合に、検出されたホーム基地局に前記ＥＴＷＳ情報を送信するＥＴＷＳ送信部と、
   　を備える携帯端末。
5. 　前記ＥＴＷＳ情報にそのＥＴＷＳ情報の送信開始時刻を示す情報が含まれており、
   　前記検出部は、前記送信開始時刻から所定の閾値以上の時間が経過する前に、前記ＥＴＷＳ情報を受信した場合に、前記ホーム基地局の検出を行う請求項４に記載の携帯端末。
6. 　マクロ基地局とホーム基地局を有するネットワークにおいて用いられる携帯端末であって、
   　ホーム基地局から送信されるページングを受信するページング受信部と、
   　ホーム基地局から受信したページングがＥＴＷＳ情報の存在を示す場合には、前記ＥＴＷＳ情報を受信するために前記マクロ基地局に接続する移動制御部と、
   　を備える携帯端末。
7. 　マクロ基地局からのＥＴＷＳ情報の受信に応じて携帯端末から送信されるＥＴＷＳ情報を受信するＥＴＷＳ受信部と、
   　前記受信部にてＥＴＷＳ情報を受信したときに、前記携帯端末から受信したＥＴＷＳ情報を含む報知情報を送信するＥＴＷＳ送信部と、
   　を備えるホーム基地局。
8. 　マクロ基地局と、ホーム基地局と、携帯端末とを備え、
   　前記携帯端末は、
   　マクロ基地局またはホーム基地局から送信されるページングを受信するページング受信部と、
   　ホーム基地局に接続中でアイドル状態にあるときに、前記ページング受信部がマクロ基地局からもページングを受信するように制御する制御部と、
   　受信したページングがＥＴＷＳ情報の存在を示す場合には、前記マクロ基地局から送信されるＥＴＷＳ情報を受信するＥＴＷＳ受信部と、
   　前記ＥＴＷＳ情報をホーム基地局に送信するＥＴＷＳ送信部と、
   　を有し、
   　前記ホーム基地局は、
   　前記携帯端末から送信されるＥＴＷＳ情報を受信するＥＴＷＳ受信部と、
   　前記ＥＴＷＳ受信部にてＥＴＷＳ情報を受信したときに、前記携帯端末から受信したＥＴＷＳ情報を含む報知情報を送信するＥＴＷＳ送信部と、
   　を有する地震津波警報システム。
9. 　マクロ基地局とホーム基地局を有するネットワークにおいて用いられる携帯端末の制御方法であって、
   　前記携帯端末が、ホーム基地局に接続中でアイドル状態にあるときに、マクロ基地局からもページングを受信するステップと、
   　受信したページングがＥＴＷＳ情報の存在を示す場合には、前記マクロ基地局から送信されるＥＴＷＳ情報を受信するステップと、
   　前記ＥＴＷＳ情報をホーム基地局に送信するステップと、
   　を備える携帯端末の制御方法。
10. 　マクロ基地局とホーム基地局を有するネットワークにおいて用いられるホーム基地局の制御方法であって、
    　前記ホーム基地局は、マクロ基地局からのＥＴＷＳ情報の受信に応じて携帯端末から送信されるＥＴＷＳ情報を受信するステップと、
    　前記ＥＴＷＳ情報を受信したときに、前記携帯端末から受信したＥＴＷＳ情報を含む報知情報を送信するステップと、
    　を備えるホーム基地局の制御方法。

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