(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
公衆網を構成するマクロ基地局がカバーするセルよりも狭いセルをカバーするフェムトセル基地局であって、
前記フェムトセル基地局の近隣に位置するマクロ基地局から、前記フェムトセル基地局の無線方式とは異なる無線方式に対応している基地局を含む、周辺の基地局の周辺セル情報を受信する受信手段と、
前記周辺セル情報から、移動機の接続先候補としての所定の条件を満たすマクロ基地局をリスト化してなる周辺基地局情報リストを生成する周辺基地局情報リスト生成手段と、
前記周辺基地局情報リストを前記移動機に報知する報知手段と、
を備えるフェムトセル基地局。
【請求項２】
請求項１に記載のフェムトセル基地局であって、
前記所定の条件を満たすマクロ基地局は、通信負荷が所定の閾値を下回るマクロ基地局である、フェムトセル基地局。
【請求項３】
請求項２に記載のフェムトセル基地局であって、
前記周辺の基地局を制御する制御局から、前記周辺の基地局の通信量に関する情報を受信する通信手段を更に備える、フェムトセル基地局。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のうち何れか１項に記載のフェムトセル基地局であって、
前記周辺基地局情報リスト生成手段は、フェムトセル基地局が前記移動機の接続先候補から外れるように前記周辺基地局情報リストを生成する、フェムトセル基地局。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のうち何れか１項に記載のフェムトセル基地局であって、
前記フェムトセル基地局の無線方式と同一の無線方式に対応しているマクロ基地局の信号強度を算出する算出手段を更に備え、
前記周辺基地局情報リスト生成手段は、前記周辺セル情報と前記信号強度とから前記周辺基地局情報リストを生成する、フェムトセル基地局。
【請求項６】
公衆網を構成するマクロ基地局がカバーするセルよりも狭いセルをカバーするフェムトセル基地局の近隣に位置するマクロ基地局から、前記フェムトセル基地局の無線方式とは異なる無線方式に対応している基地局を含む、周辺の基地局の周辺セル情報を受信するステップと、
前記周辺セル情報から、移動機の接続先候補としての所定の条件を満たすマクロ基地局をリスト化してなる周辺基地局情報リストを生成するステップと、
前記周辺基地局情報リストを前記移動機に報知するステップと、
を備える報知方法。
【請求項７】
公衆網を構成するマクロ基地局がカバーするセルよりも狭いセルをカバーするフェムトセル基地局に、
前記フェムトセル基地局の近隣に位置するマクロ基地局から、前記フェムトセル基地局の無線方式とは異なる無線方式に対応している基地局を含む、周辺の基地局の周辺セル情報を受信するステップと、
前記周辺セル情報から、移動機の接続先候補としての所定の条件を満たすマクロ基地局をリスト化してなる周辺基地局情報リストを生成するステップと、
前記周辺基地局情報リストを前記移動機に報知するステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動機に周辺基地局情報リストを報知するフェムトセル基地局、並びにその報知方法、及びそのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
公衆携帯電話通信網を構成するマクロ基地局は、セル半径が数百mから十数km程度のマクロセルを通信エリアとしているが、マクロセル同士の境界領域や、電波の届き難いビルの奥或いは地下では、電波強度が微弱となり、通信し難い場所が生じる。このような通信し難い場所での通信を確保するため、セル半径が数１０m程度のフェムトセルを通信エリアとするフェムトセル基地局が運用されている。フェムトセル基地局は、非対称デジタル加入者線、光ファイバー又は同軸ケーブル等の固定通信回線を介して公衆携帯電話通信網に接続し、携帯電話の通信サービスを提供する。マクロ基地局からは、移動機（携帯電話）のリセレクション（位置登録更新）やハンドオーバーに必要な周辺セル情報がブロードキャストチャネルを通じて報知されている。周辺セル情報には、その基地局の周辺に位置する基地局のセルの識別子、基地局送信周波数、プライオリティ、及び無線方式種別が含まれる。フェムトセル基地局は、マクロ基地局から報知される周辺セル情報を受信すると、リセレクション用又はハンドオーバー用の候補リストを作成し、これをフェムトセル内に存圏する移動機に報知する。移動機は、フェムトセル基地局から受信した候補リストに基づいて、現在接続しているセルよりも通信品質の良いセルを新たに検出すると、新たに検出されたセルにリセレクション又はハンドオーバーする。なお、周辺セル情報を用いたリセレクション又はハンドオーバーについては、例えば、特開２０１１−２５９１９４号において言及されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５９１９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フェムトセル基地局の設置場所は、予め計画された通信会社の設計に基づくものではなく、ユーザの意志に委ねられているため、その設置場所の電波環境は不明である。このため、フェムトセル基地局は、近隣のマクロ基地局から周辺セル情報を自律的にサーチ及び受信し、近隣に存在するマクロ基地局を把握する必要がある。
【０００５】
しかし、従来のフェムトセル基地局は、自機の通信方式と異なる通信方式に対応しているマクロ基地局とは通信できないため、仮に、そのマクロ基地局の通信方式に対応している移動機がそのマクロ基地局に接続可能な場所に位置していたとしても、そのマクロ基地局の存在を移動機に報知し、リセレクション又はハンドオーバーを促すということができない。
【０００６】
例えば、２ＧＨＺ帯のＷ−ＣＤＭＡ通信方式に対応しているフェムトセル基地局は、２．５ＧＨＺ帯のＴＤＤ−ＬＴＥ通信方式に対応しているマクロ基地局と通信できないため、２．５ＧＨＺ帯のＴＤＤ−ＬＴＥ通信方式に対応している移動機が２．５ＧＨＺ帯のＴＤＤ−ＬＴＥ通信方式に対応しているマクロ基地局の近隣に位置していたとしても、その存在を移動機に報知することができず、移動機の円滑なリセレクション又はハンドオーバーを促すことができない。
【０００７】
そこで、本発明は、フェムトセル基地局の通信方式と異なる通信方式に対応しているマクロ基地局の存在を移動機に報知することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明に係わるフェムトセル基地局は、公衆網を構成するマクロ基地局がカバーするセルよりも狭いセルをカバーするフェムトセル基地局であって、フェムトセル基地局の近隣に位置するマクロ基地局から、フェムトセル基地局の無線方式とは異なる無線方式に対応している基地局を含む、周辺の基地局の周辺セル情報を受信する受信手段と、周辺セル情報から、移動機の接続先候補としての所定の条件を満たすマクロ基地局をリスト化してなる周辺基地局情報リストを生成する周辺基地局情報リスト生成手段と、周辺基地局情報リストを移動機に報知する報知手段と、を備える。
【０００９】
フェムトセル基地局の近隣に位置するマクロ基地局からは、フェムトセル基地局の無線方式とは異なる無線方式に対応している基地局を含む、周辺の基地局の周辺セル情報が報知されるため、フェムトセル基地局は、フェムトセル基地局の通信方式と異なる通信方式に対応しているマクロ基地局の存在を周辺セル情報から認識し、移動機に報知することができる。周辺基地局情報リストには、移動機の接続先候補としての所定の条件を満たすマクロ基地局がリストされているため、移動機のリセレクション又はハンドオーバーを促すことができる。
【００１０】
ここで、所定の条件を満たすマクロ基地局は、例えば、通信負荷が所定の閾値を下回るマクロ基地局が好ましい。これにより、通信負荷の局所的な集中を緩和できる。フェムトセル基地局は、例えば、周辺の基地局を制御する制御局から、周辺の基地局の通信量に関する情報を受信する通信手段を備えてもよい。また、周辺基地局情報リスト生成手段は、フェムトセル基地局が移動機の接続先候補から外れるように周辺基地局情報リストを生成してもよい。
【００１１】
本発明に係わるフェムトセル基地局は、フェムトセル基地局の無線方式と同一の無線方式に対応しているマクロ基地局の信号強度を算出する算出手段を更に備えてもよい。周辺基地局情報リスト生成手段は、周辺セル情報と信号強度とから周辺基地局情報リストを生成してもよい。例えば、移動機のリセレクション又はハンドオーバーにおいて、信号強度が高い周波数の優先順位が高くなるように周辺基地局情報リストを生成してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フェムトセル基地局の通信方式と異なる通信方式に対応しているマクロ基地局の存在を移動機に報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係わるフェムトセル基地局を含む通信網の全体構成図である。
【図２】本実施形態に係わるフェムトセル基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施形態に係わるリセレクション用又はハンドオーバー用の周辺基地局情報リストの説明図である。
【図４】本実施形態に係わる周辺基地局情報リストの生成処理を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態に係わるフェムトセル基地局の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、各図を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係わるフェムトセル基地局１０を含む通信網１００，２００の全体構成図である。公衆携帯電話通信網１００は、複数のマクロ基地局３１，３２，３３と、移動通信制御局６０と、コアネットワーク５０とを備えている。各マクロ基地局３１，３２，３３は、移動機（携帯電話）２０からの同時多元接続が可能である。移動機２０は、複数の無線通信方式に対応可能である。移動通信制御局６０は、各マクロ基地局３１，３２，３３に接続しており、移動機２０の発着信、リセレクション、又はハンドオーバー時に、無線回線制御や呼処理等を行う。コアネットワーク５０は、移動機２０を位置登録するためのロケーションレジスタ５１を備えている。マクロセル３１Ａ，３２Ａ，３３Ａは、それぞれ、マクロ基地局３１，３２，３３がカバーする通信エリアである。
【００１５】
フェムトセル通信網２００は、フェムトセル基地局１０と、ブロードバンド回線４１と、インターネット網４０と、フェムトセル制御局７０とを備える。フェムトセル基地局１０は、例えば、屋内や地下等のマクロ基地局３１，３２，３３からの電波が届き難い場所に設置される。フェムトセル１０Ａは、フェムトセル基地局１０がカバーする通信エリアであり、マクロセル３１Ａ，３２Ａ，３３Ａよりもその範囲は狭い。フェムトセル基地局１０は、屋内や地下等に敷設されているブロードバンド回線４１に接続されており、移動機２０がインターネット網４０を介して通話するのを中継する。ブロードバンド回線４１は、例えば、非対称デジタル加入者線、光ファイバー又は同軸ケーブル等の高速データ回線である。インターネット網４０は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに準拠したネットワークである。フェムトセル制御局７０は、インターネット網４０を介してフェムトセル基地局１０を制御しており、フェムトセル基地局１０を介した移動機２０の接続制御を行う。フェムトセル制御局７０は、ゲートウェイ５２を介してコアネットワーク５０に接続している。
【００１６】
図２は本実施形態に係わるフェムトセル基地局１０の構成を示す機能ブロック図である。フェムトセル基地局１０は、アンテナ１１、無線通信部１２、制御部１３、及びネットワーク通信部１４を備える。フェムトセル基地局１０の通信方式が、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡに対応している場合には、無線通信部１２は、マクロ基地局に割り当てられたスクランブリングコードを用いて、アンテナ１１を介してマクロ基地局との間で通信する。制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インタフェースを備えており、後述する周辺基地局情報リストを作成及び報知するための処理を実行するコンピュータプログラムが実装されている。ネットワーク通信部１４は、ＵＤＰ等の所定の通信プロトコルに従ってブロードバンド回線４１を介して通信する。
【００１７】
図３は本実施形態に係わるリセレクション用又はハンドオーバー用の周辺基地局情報リスト８０の説明図である。周辺基地局情報リスト８０は、プライオリティ、ＲＦＣＮ、ＰＳＣ／ＰＣＩ、ＲＡＴ、及びＲＳＣＰ／ＲＳＲＰをリスト化したものである。ここで、プライオリティは、周波数相互間の優先度を示す。ＲＦＣＮは、基地局送信周波数を示す。ＰＳＣは、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の場合のセルＩＤを示す。ＰＣＩは、ＬＴＥ方式の場合のセルＩＤを示す。ＲＡＴは、無線方式の種別を示す。ＲＳＣＰは、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の場合の信号強度を示す。ＲＳＲＰは、ＬＴＥ方式の場合の信号強度を示す。
【００１８】
ここで、図１を参照すると、フェムトセル基地局１０の近隣に位置するマクロ基地局３１から、フェムトセル基地局１０の無線方式（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式）とは異なる無線方式（例えば、ＬＴＥ方式）に対応している基地局３２を含む、周辺の基地局３２，３３の周辺セル情報がブロードキャストチャネルを通じて報知されている。マクロ基地局３１から報知される周辺セル情報には、マクロ基地局３２，３３に関するプライオリティ、ＲＦＣＮ、ＰＳＣ／ＰＣＩ、及びＲＡＴが含まれている。マクロ基地局３１，３３の無線通信方式がフェムトセル基地局１０の無線方式と同じである場合、フェムトセル基地局１０は、マクロ基地局３１，３３からの電波の信号強度であるＲＳＣＰを算出することができる。一方、フェムトセル基地局１０は、その通信方式とは異なる通信方式に対応しているマクロ基地局３２からの電波の信号強度であるＲＳＲＰを算出することができない。
【００１９】
同様に、マクロ基地局３２からは、その周辺のマクロ基地局３１，３３の周辺セル情報がブロードキャストチャネルを通じて報知されている。また、マクロ基地局３３からは、フェムトセル基地局１０の無線方式（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式）とは異なる無線方式（例えば、ＬＴＥ方式）に対応している基地局３２を含む、周辺の基地局３１，３２の周辺セル情報がブロードキャストチャネルを通じて報知されている。
【００２０】
なお、マクロ基地局からは、その周辺に位置する他のマクロ基地局の周辺セル情報のみならず、その周辺に位置するフェムトセル基地局の周辺セル情報がブロードキャストチャネルを通じて報知されてもよい。
【００２１】
図４は本実施形態に係わる周辺基地局情報リスト８０の生成処理を示すフローチャートである。フェムトセル基地局１０は、各マクロ基地局３１，３２，３３から報知される周辺セル情報を受信し（ステップ４０１）、そして、ＲＳＣＰ／ＲＳＲＰを算出する（ステップ４０２）。ステップ４０２では、フェムトセル基地局１０の通信方式と同じ通信方式に対応しているマクロ基地局についてのＲＳＣＰ／ＲＳＲＰが算出される点に留意されたい。次に、フェムトセル基地局１０は、周辺セル情報とＲＳＣＰ／ＲＳＲＰとを足し合わせ、重複する情報を削除して、初期化リストを生成する（ステップ４０３）。
【００２２】
フェムトセル基地局１０は、移動機２０の接続先候補としての所定の条件を満たさないマクロ基地局を初期化リストから削除するためのフィルタリングを行う（ステップ４０４）。移動機２０の接続先候補としての所定の条件を満たすマクロ基地局は、通信負荷が局所的に集中しないように、例えば、通信負荷が所定の閾値を下回るマクロ基地局が好ましい。フェムトセル基地局１０は、移動通信制御局６０から各マクロ基地局３１，３２，３３の通信負荷に関する情報を受信することができる。ステップ４０４では、例えば、通信負荷が所定の閾値を超えるマクロ基地局は、初期化リストから削除される。また、移動機２０の接続先候補は、通信容量の小さいフェムトセル基地局よりも通信容量の大きいマクロ基地局の方が好ましい。ステップ４０４では、例えば、フェムトセル基地局が移動機２０の接続先候補から外れるように、初期化リストから削除される。
【００２３】
なお、通信負荷が所定の閾値を超えるマクロ基地局やフェムトセル基地局は、ＲＦＣＮ、ＰＳＣ／ＰＣＩ、及びＲＡＴの組み合わせによって推定可能であるから、ステップ４０４では、ＲＦＣＮ、ＰＳＣ／ＰＣＩ、及びＲＡＴの組み合わせに基づいてフィルタリングを行っても良い。
【００２４】
次に、フェムトセル基地局１０は、移動機２０の接続先候補の優先準位が高い順に初期化リストをソーティングする（ステップ４０５）。ステップ４０５では、例えば、プライオリティが高い程、移動機２０の接続先候補としての優先準位が高くなるように、初期化リストをソーティングする。そして、同一のプライオリティを有する周波数については、その信号強度であるＲＳＣＰ／ＲＳＲＰが高い程、移動機２０の接続先候補としての優先準位が高くなるように、ソーティングしてもよい。ソーティングの結果、移動機２０の接続先候補の優先準位が所定順位以下のものを削除してもよい。このような処理を経て、リセレクション用又はハンドオーバー用の周辺基地局情報リスト８０が生成される。
【００２５】
図５は本実施形態に係わるフェムトセル基地局１０の動作を示すフローチャートである。フェムトセル基地局１０は、周辺サーチ機能がオン（有効）に設定されているか否かを判定する（ステップ５０１）。周辺サーチ機能がオンに設定されている場合には（ステップ５０１；ＹＥＳ）、フェムトセル基地局１０は、自動設定モードに設定されているか手動設定モードに設定されているかを判定する（ステップ５０２）。
【００２６】
自動設定モードに設定されている場合には（ステップ５０２；ＹＥＳ）、フェムトセル基地局１０は、その周辺のマクロ基地局３１，３２，３３からの周辺セル情報を自律的にサーチする（ステップ５０３）。周辺セル情報を検出できた場合には（ステップ５０４；ＹＥＳ）、フェムトセル基地局１０は、周辺基地局情報リスト８０の生成処理を行う（ステップ５０５）。ステップ５０５の具体的な処理は、ステップ４０２〜４０５と同じである。但し、フィルタリング（ステップ４０４）又はソーティング（ステップ４０５）の結果によっては、周辺基地局情報リスト８０が生成されない場合も生じ得る。周辺基地局情報リスト８０を生成できた場合には（ステップ５０６；ＹＥＳ）、フェムトセル基地局１０は、周辺基地局情報リスト８０を報知する（ステップ５０７）。一方、周辺基地局情報リスト８０を生成できない場合には（ステップ５０６；ＮＯ）、フェムトセル基地局１０は、周辺基地局情報リスト８０を報知しない（ステップ５０８）。また、周辺サーチ機能がオンに設定されていない場合には（ステップ５０１；ＮＯ）、同様に、フェムトセル基地局１０は、周辺基地局情報リスト８０を報知しない（ステップ５０８）。
【００２７】
手動設定モードに設定されている場合には（ステップ５０２；ＮＯ）、フェムトセル基地局１０に予め入力されているリセレクション用又はハンドオーバー用の周辺基地局情報リスト８０を報知する（ステップ５０７）。フェムトセル基地局１０の設置場所が例えばトンネルの内部のように電波受信環境がよくない場所では、手動設定モードに設定しておき、予め個別に設計された周辺基地局情報リスト８０を報知するのが好ましい。
【００２８】
本実施形態によれば、フェムトセル基地局１０の近隣に位置するマクロ基地局３１からは、フェムトセル基地局１０の無線方式とは異なる無線方式に対応している基地局３２を含む、周辺の基地局３２，３３の周辺セル情報が報知されるため、フェムトセル基地局１０は、フェムトセル基地局１０の通信方式と異なる通信方式に対応しているマクロ基地局３２の存在を周辺セル情報から認識し、移動機２０に報知することができる。
【００２９】
また、周辺基地局情報リスト８０には、移動機２０の接続先候補としての所定の条件を満たすマクロ基地局がリストされているため、移動機２０の円滑なリセレクション又はハンドオーバーを促すことができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０…フェムトセル基地局
１０Ａ…フェムトセル
１１…無線通信部
１２…制御部
１３…ネットワーク通信部
２０…移動機
３１，３２，３３…マクロ基地局
３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ…マクロセル
４０…インターネット網
４１…ブロードバンド回線
５０…コアネットワーク
５１…ロケーションレジスタ
５２…ゲートウェイ
６０…移動通信制御局
７０…フェムトセル制御局
８０…周辺基地局情報リスト
【図１】
0005411327.tif 000002
【図２】
0005411327.tif 000003
【図３】
0005411327.tif 000004
【図４】
0005411327.tif 000005
【図５】
0005411327.tif 000006