(57)【要約】【課題】簡易な操作手順により、特定の移動局のみが屋内基地局に接続することを可能とする。【解決手段】屋外基地局と、屋内基地局と、移動局とを備えた無線通信システムにおいて、前記屋内基地局は、前記移動局との間の伝播損失値が所定値より小さい場合に該移動局の接続を許可する手段を備える。好ましくは、前記屋内基地局は、接続を許可する移動局の移動局識別子を記憶手段に登録し、ハンドオーバー要求を受信した場合に、該屋内基地局にハンドオーバーする移動局の移動局識別子が前記記憶手段に登録されていればハンドオーバー処理を実行する。屋内基地局を施錠管理された屋内に設置することにより、特別な事前の登録手順なく、入室することができたユーザのみ屋内基地局を使用して通信することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋外基地局と、屋内基地局と、移動局とを備えた無線通信システムにおいて、
前記屋内基地局は、前記移動局との間の伝播損失値が所定値より小さい場合に該移動局の接続を許可する手段を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記屋内基地局は、前記移動局から位置登録要求を受信した場合に、接続を許可する移動局の移動局識別子を記憶手段に登録し、該移動局の移動局識別子が前記記憶手段に登録されていれば位置登録処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記屋内基地局は、接続を許可する移動局の移動局識別子を記憶手段に登録し、ハンドオーバー要求を受信した場合に、該屋内基地局にハンドオーバーする移動局の移動局識別子が前記記憶手段に登録されていればハンドオーバー処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記移動局は、前記屋内基地局に位置登録要求を送信して拒否された場合に、一定時間の間、位置登録要求を再送しないことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記移動局は、同一の屋内基地局に位置登録している他の移動局とデータ通信することを許可する手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記屋内基地局に接続され、該屋内基地局の記憶手段に登録された移動局識別子および該屋内基地局に位置登録している移動局識別子および位置登録要求を受信したが前記記憶手段に登録されていないために位置登録要求拒否を送信した移動局識別子を該屋内基地局から取得して表示する表示装置をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項７】
移動局との間の伝播損失値が所定値より小さい場合に該移動局の接続を許可する手段を備えることを特徴とする屋内基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムおよび屋内基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話サービスでは、建物の中、地下など、電波が届きにくい領域が存在する。このため、携帯電話の小型基地局であり、一般家庭の屋内やオフィスの一つの部屋、フロアなどをカバーするフェムトセル基地局が利用されている。しかし、一般家庭やオフィスは公共の場所ではないので、付近を通る他人にフェムトセル基地局が使用されてしまうことは望ましくない。そこで、移動局に応じてフェムトセル基地局への位置登録を許可または拒否する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、所定の基地局について、位置登録を許可された移動局のみがその基地局に位置登録し、通信を可能とする技術が開示されている。すなわち、移動局が当該基地局のエリアに進入して、当該基地局のIDの受信を契機として当該移動局のIDと当該基地局のIDがコアネットワークのＶＬＲ（ビジター位置登録レジスタ）またはＮＲＮＣ（個人宅用基地局を管理／制御する新しいＲＮＣ（基地局制御装置））へ送信され、当該基地局への接続が許可された移動局であるかどうかが判定される。許可された移動局の場合には通信可能な状態にされ、そうでない場合はその移動局は通信できない状態にされる。
【特許文献１】特開２００５−１０９５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記技術は、携帯電話の小型基地局を屋内に設置する場合、その屋内を管理する者が許可しない移動局が屋内基地局に位置登録して無線リソースを消費することを防止する。しかし、接続を許可する移動局の移動局IDをあらかじめコアネットワークに登録する必要があり、すなわち、事前の手順を必要とする。また、移動局から屋内基地局に位置登録要求が届いた場合には、コアネットワークへ移動局IDなどの情報を伝送して判断を仰ぐ必要がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、屋内基地局において移動局の接続を許可または拒否する手段を備えた無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その一態様は、屋外基地局と、屋内基地局と、移動局とを備えた無線通信システムにおいて、前記屋内基地局は、前記移動局との間の伝播損失値が所定値より小さい場合に該移動局の接続を許可する手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、上記無線通信システムの屋内基地局は、前記移動局から位置登録要求を受信した場合に、接続を許可する移動局の移動局識別子を記憶手段に登録し、該移動局の移動局識別子が前記記憶手段に登録されていれば位置登録処理を実行する。
好ましくは、上記無線通信システムの屋内基地局は、接続を許可する移動局の移動局識別子を記憶手段に登録し、ハンドオーバー要求を受信した場合に、該屋内基地局にハンドオーバーする移動局の移動局識別子が前記記憶手段に登録されていればハンドオーバー処理を実行する。
好ましくは、上記無線通信システムの移動局は、前記屋内基地局に位置登録要求を送信して拒否された場合に、一定時間の間、位置登録要求を再送しない。
好ましくは、上記無線通信システムの移動局は、同一の屋内基地局に位置登録している他の移動局とデータ通信することを許可する手段を備える。
好ましくは、上記無線通信システムは、前記屋内基地局に接続され、該屋内基地局の記憶手段に登録された移動局識別子および該屋内基地局に位置登録している移動局識別子および位置登録要求を受信したが前記記憶手段に登録されていないために位置登録要求拒否を送信した移動局識別子を該屋内基地局から取得して表示する表示装置をさらに備える。
【０００８】
また、本発明の一態様の屋内基地局は、移動局との間の伝播損失値が所定値より小さい場合に該移動局の接続を許可する手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、屋内基地局は、移動局との間の伝播損失値が所定値より小さい場合に当該移動局の接続を許可するので、屋内基地局を施錠管理された屋内に設置することにより、特別な事前の登録手順なく、入室することができたユーザのみ屋内基地局を使用して通信することができる。
【００１０】
また、本発明による移動局は、位置登録要求を拒否した屋内基地局に、一定時間の間、位置登録要求を再送しないので、屋内へ入室できず、接続が許可されていない移動局による屋内基地局へ位置登録要求の再送が抑制され、屋内基地局の負荷が軽減される。
【００１１】
また、本発明による移動局は、同一の屋内基地局に位置登録している他の移動局とデータ通信することを許可する手段を備えるので、移動局同士がある一定のセキュリティを満たしていることが保証される。
【００１２】
また、本発明では、屋内基地局に接続され、該屋内基地局の記憶手段に登録された移動局識別子および該屋内基地局に位置登録している移動局識別子および位置登録要求を受信したが前記記憶手段で登録されていないために位置登録拒否を送信した移動局識別子を該屋内基地局から取得して表示する表示装置をさらに備えるので、屋内の管理者が屋内に入った移動局を把握し、許可を意図しない移動局の屋内への進入を発見することが可能となり、セキュリティの確保に役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、図１を参照して本発明による無線通信システムの構成例を説明する。図１は本発明による無線通信システムの構成例を示す図である。図１において符号５０は建物の平面図を簡略的に表わし、一般に周囲が壁、窓、屋根などで仕切られている。すなわち、建物５０の内側が屋内、外側が屋外である。符号５１は人が出入りするドアを表わす。ドア５１にはセキュリティを確保するため施錠装置（図示せず）が設けられている。
フェムトセル基地局１０は屋内に設置された屋内基地局である。フェムトセル基地局１０、および、屋外に設置された屋外基地局であるマクロセル基地局２０はコアネットワーク４０に接続され、移動局３０に無線通信サービスを提供する。この無線通信サービスは、例えば、３Ｇ（第３世代携帯電話）、ＬＴＥ（Long Term Evolution（スーパー３Ｇとも呼ばれている））、４G(LTE-advanced)、WiMAX、WLANなどである。
【００１４】
移動局３０は、フェムトセル基地局１０によって割り当てられた通信チャネルである伝送路１、または、マクロセル基地局２０によって割り当てられた通信チャネルである伝送路２を介して通信を行う。
【００１５】
基地局は一般に移動局との間の伝播損失値を測定する機能を備えているが、本発明によるフェムトセル基地局１０は、移動局３０から位置登録要求を受信すると移動局３０との間の伝播損失値を測定し、所定値より小さい（減衰の度合いが小さい）場合に、コアネットワーク４０、フェムトセル基地局１０、移動局３０の間で既存の位置登録シーケンスに従った動作が行われる。上記所定値は、移動局３０が屋外に存在するときの伝播損失値と、移動局３０が屋内に存在するときの伝播損失値との中間に設定される。すなわち、フェムトセル基地局１０は、図４に示すように、移動局３０との間の伝播損失値を測定する伝播損失測定部１０１、上記所定値を記憶する所定値記憶部１０２、測定された伝播損失値と上記所定値とを比較する比較部１０３、比較結果に応じて基地局の動作を制御する制御部１０４を備える。
この構成によれば、フェムトセル基地局１０は、セキュリティを確保するために施錠装置が設けられた屋内に設置され、建物５０によって外部に存在する移動局とフェムトセル基地局１０との間に所定レベルの電波遮蔽が確保される。従って、開錠して入室した者が携帯する移動局のみが上記所定値より小さい伝播損失値を基地局に報告することができ、接続が許可される。なお、建物５０において電波が通過する換気口などがある場合には、例えば、金網を張ることによって所定レベルの電波遮蔽を確保することができる。
【００１６】
また、フェムトセル基地局１０は記憶手段を備え、接続を許可する移動局の移動局ID（移動局識別子）を接続許可IDとして当該記憶手段に登録する。
また、フェムトセル基地局１０には、表示装置１２が接続されている。表示装置１２は、フェムトセル基地局１０の記憶手段に登録された移動局IDを読み出して表示し、また、フェムトセル基地局１０への位置登録が完了している移動局IDを読み出して表示し、また記憶手段に登録されていない移動局IDからの位置登録要求であったために位置登録拒否を送信した移動局IDを読み出して表示する機能を有する。これにより、移動局３０の所有者やフェムトセル基地局１０の管理者が容易に接続許可IDの登録状況、位置登録、接続許可しない移動局の状況を知ることができる。
【００１７】
次に、図２を参照して上述した無線通信システムの動作シーケンスの例を説明する。屋外においてマクロセル基地局２０に位置登録して待ちうけ状態であった移動局３０を携帯したユーザが建物５０に近づきドア５１の施錠装置を開錠して屋内に入る過程で、やがてマクロセル基地局２０よりフェムトセル基地局１０からの受信電力が大きくなる。これを認識した移動局３０はフェムトセル基地局１０へ位置登録要求を送信する（Ｓ１１）。フェムトセル基地局１０は移動局３０との間の伝播損失値（パスロス値）を測定し、所定値より小さいと判定すると（Ｓ１２）、位置登録要求に含まれる移動局IDを接続許可IDとしてフェムトセル基地局１０の記憶手段に登録する（Ｓ１３）。そして、記憶手段に移動局IDが登録されていれば、コアネットワーク４０、フェムトセル基地局１０、移動局３０の間で既存の位置登録シーケンスに従った動作が行われ（Ｓ１４）、正常に位置登録が完了すると、フェムトセル基地局１０から移動局３０に位置登録完了通知を送信する（Ｓ１５）。なお、位置登録シーケンスの一例は3GPP TS 23.401 V8.0.0 (2007年12月)の5.3.2 Attach procedureに記載されている。位置登録した移動局３０はフェムトセル基地局１０を介して無線通信サービスを利用することが可能となる。なお、Ｓ１２において、測定された伝播損失値が所定値より小さいという条件を満たさない場合は、フェムトセル基地局１０から移動局３０に位置登録拒否通知を送信する。
【００１８】
また、ハンドオーバーは次のように行われる。屋外のマクロセル基地局２０と通信状態にある移動局３０を携帯したユーザが建物５０に近づきドア５１の施錠装置を開錠して屋内に入る過程で、やがてマクロセル基地局２０よりフェムトセル基地局１０からの受信電力が大きくなる。これを認識した移動局３０は、マクロセル基地局２０への測定報告の中で、屋内のフェムトセル基地局１０を受信電力が最も大きい基地局として報告することになり、マクロセル基地局２０はコアネットワーク４０にフェムトセル基地局１０へのハンドオーバーを指示し、コアネットワーク４０はフェムトセル基地局１０にハンドオーバー要求を送信する。フェムトセル基地局１０は、フェムトセル基地局１０にハンドオーバーする移動局である移動局３０の移動局IDが、フェムトセル基地局１０の記憶手段に接続許可IDとして登録されているか否か判定し、登録されている場合は既存のハンドオーバーのシーケンスに従った動作を行って移動局３０との接続を確立するが、登録されていない場合はハンドオーバー要求を拒否する。
上記の通り、フェムトセル基地局１０は接続許可IDを管理し、接続を許可するかどうか判断するので、コアネットワークへ移動局IDを伝送して接続許可を仰ぐ必要はない。
なお、図２の動作シーケンスにおいてＳ１３を行わず、すなわち、フェムトセル基地局１０は移動局３０が伝播損失値の条件を満たす場合でもその移動局IDを記憶手段に登録せず、フェムトセル基地局１０がコアネットワーク４０からハンドオーバー要求を受信したときに、図２のＳ１２と同様に、フェムトセル基地局１０にハンドオーバーする移動局である移動局３０との間の伝播損失値を測定し、所定値より小さい場合に既存のハンドオーバーのシーケンスに従った動作を行って移動局３０との接続を確立する形態としてもよい。
【００１９】
一実施形態において、移動局３０は、基地局に位置登録要求を送信して位置登録拒否通知を受信すると、当該基地局からの受信電波強度が大きい場合でも、一定時間の間、当該基地局に位置登録要求を再送しないように構成される。図３を参照してこの場合の動作シーケンスを説明する。図３は、移動局３０がフェムトセル基地局１０に位置登録要求を送信して位置登録拒否通知を受信する場合の動作シーケンスの例を示す。
屋外においてマクロセル基地局２０に位置登録して待ちうけ状態であった移動局３０を携帯したユーザが建物５０に近づくが、建物５０に入るわけではなくその前を通りかかっただけであっても、やがてマクロセル基地局２０よりも屋内のフェムトセル基地局１０からの受信電力が大きくなったとする。これを認識した移動局３０はフェムトセル基地局１０へ位置登録要求を送信する（Ｓ２１）。フェムトセル基地局１０は移動局３０との間の伝播損失値（パスロス値）を測定し（Ｓ２２）、所定値より小さいという条件を満たさないので、移動局３０に位置登録拒否通知を送信する（Ｓ２３）。移動局３０は位置登録拒否通知を受信して位置登録が拒否されたことを認識する。移動局が備える一般的な機能として、移動局３０は一定時間が経過すると位置登録要求を再送することになるが、フェムトセル基地局１０からの受信電波強度が大きい場合でも、一定時間の間、位置登録要求を送出せずに、上記の動作シーケンスが繰り返されることを防止する（Ｓ２４）。従って、マクロセル基地局２０に位置登録した移動局３０は、そのままマクロセル基地局２０に位置登録された状態を維持することになる。フェムトセル基地局１０に接続された表示装置１２には該登録拒否した移動局IDを表示し、フェムトセル基地局１０の所有者や管理者に接続許可しない移動局の進入を警告することができる。また、その際に測定されたパスロス値からフェムトセル基地局１０と移動局３０の距離を推測することで、ある一定以内の距離である際に特に強く警告表示することが可能となる。
【００２０】
また、他の実施形態において、フェムトセル基地局１０に位置登録した移動局３０が建物５０の屋外へ出てマクロセル基地局２０に位置登録した場合、フェムトセル基地局１０は接続許可IDとして記憶手段に登録した移動局３０の移動局IDを抹消するように構成される。ここで、フェムトセル基地局１０は、移動局３０が他の基地局に位置登録したことを既存のシーケンスにより認識することができる。
上記の構成に代えて、フェムトセル基地局１０は、移動局３０の移動局IDを接続許可IDとして記憶手段に登録してからある一定時間後に抹消するように構成してもよい。
いずれの構成も、フェムトセル基地局１０の記憶手段に再度使用されない接続許可IDが蓄積されることを防止することができる。
【００２１】
また、他の実施形態において、フェムトセル基地局１０に移動局IDが登録された移動局であることを相互に確認した上でデータ伝送を許可することによりセキュリティを確保することができる。
移動局は、既存のシーケンスにより、位置登録している基地局のセル番号およびセル情報を取得することができる。また、移動局は、図２の動作シーケンスに従った動作を行う機能が実装された屋内基地局のセル番号を予め設定する手段をさらに備えるように構成される。
このとき、次のような手順でデータ通信を行うことができる。移動局３０と移動局３１（図示せず）がともに建物５０の屋内に入ると、フェムトセル基地局１０に位置登録され、フェムトセル基地局１０からセル番号を取得する。移動局３０または移動局３１のいずれか一方が他方にデータ通信の開始を要求すると、移動局３０と移動局３１は、位置登録している基地局から取得したセル番号を交換する。移動局３０と移動局３１は、セル番号が互いに一致し、かつ、上記の予め設定されたセル番号とも一致することを確認すると、それぞれに記録されている静止画、動画などのデータ通信を開始する。このような手順によれば、移動局３０と移動局３１のどちらも入室を許可され、同一レベルセキュリティを満たしていることが保証される。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、携帯電話サービスなどを提供する無線通信システムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図１の無線通信システムにおける動作シーケンスの例を示す図である。
【図３】移動局がフェムトセル基地局に位置登録要求を送信して位置登録拒否通知を受信する場合の動作シーケンスの例を示す図である。
【図４】フェムトセル基地局の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０・・・フェムトセル基地局、１２・・・表示装置、２０・・・マクロセル基地局、３０・・・移動局、４０・・・コアネットワーク、５０・・・建物、５１・・・ドア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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