(57)【要約】      （修正有）【課題】緊急時などに通信回線を安定的に確保することができる通信システム、ならびに前記通信システムを構成する大規模基地局装置および小規模基地局装置を提供する。【解決手段】大規模基地局装置は、ネットワーク装置から特定ＰＩＤを含む報知情報を受信すると移動端末装置に報知する。移動端末装置は、特定ＰＩＤのプリアンブルを用いて大規模基地局装置にアクセスし、小規模基地局装置との通信が許可されたことを示す許可ＩＤを含む接続要求メッセージを大規模基地局装置に送信する。許可ＩＤがネットワーク装置で認証されると、大規模基地局装置は、ＨＯ情報を小規模基地局装置に送信し、ＨＯ指示を移動端末装置に送信する。移動端末装置は、特定ＰＩＤのプリアンブルを用いて小規模基地局装置にアクセスし、許可ＩＤを含む接続要求メッセージを送信して、接続を確立する。【選択図】図５
2014022912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末装置と通信可能な範囲であるカバレッジとして比較的大きい大規模カバレッジを有する大規模基地局装置と、前記大規模カバレッジ内に設置され、前記カバレッジとして比較的小さい小規模カバレッジを有する小規模基地局装置と、前記大規模基地局装置および前記小規模基地局装置と無線通信可能な移動端末装置とを備える通信システムを構成する前記大規模基地局装置であって、
前記移動端末装置が前記小規模基地局装置に接続するときに使用すべきプリアンブルとして予め定められる特定プリアンブルに関する特定プリアンブル情報を含む報知情報を、前記移動端末装置に報知する報知手段と、
前記小規模基地局装置との接続を許可された前記移動端末装置に与えられる許可認証情報を含む接続要求メッセージを、前記移動端末装置から受信したか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記許可認証情報を含む接続要求メッセージを受信したと判断されると、前記移動端末装置に接続先を前記小規模基地局装置に切り替えるように指示する指示手段とを備えることを特徴とする大規模基地局装置。
【請求項２】
移動端末装置と通信可能な範囲であるカバレッジとして比較的大きい大規模カバレッジを有する大規模基地局装置と、前記大規模カバレッジ内に設置され、前記カバレッジとして比較的小さい小規模カバレッジを有する小規模基地局装置と、前記大規模基地局装置および前記小規模基地局装置と無線通信可能な移動端末装置とを備える通信システムを構成する前記小規模基地局装置であって、
前記大規模基地局装置から、前記移動端末装置の接続先が前記大規模基地局装置から前記小規模基地局装置に切り替えられることを示すハンドオーバ情報を受信すると、前記移動端末装置が前記小規模基地局装置に接続するときに使用すべきプリアンブルとして予め定められる特定プリアンブルを前記移動端末装置から受信したか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記特定プリアンブルを受信したと判断されると、前記移動端末装置との接続処理を行う処理手段とを備えることを特徴とする小規模基地局装置。
【請求項３】
前記処理手段は、前記判断手段によって前記特定プリアンブルを受信したと判断されると、前記小規模基地局装置との接続を許可された前記移動端末装置に与えられる許可認証情報を含む接続要求メッセージを前記移動端末装置から受信したか否かを判断し、前記許可認証情報を含む接続要求メッセージを受信したと判断すると、前記移動端末装置との接続処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の小規模基地局装置。
【請求項４】
請求項１に記載の大規模基地局装置と、
請求項２または３に記載の小規模基地局装置と、
前記大規模基地局装置および前記小規模基地局装置と無線通信可能な移動端末装置とを備えることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的大きいカバレッジを有する大規模基地局装置と、比較的小さいカバレッジを有する小規模基地局装置と、大規模基地局装置および小規模基地局装置と無線通信可能な移動端末装置とを備える通信システム、ならびに前記通信システムを構成する大規模基地局装置および小規模基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基地局装置は、カバレッジと呼ばれる通信可能な範囲内に存在する移動端末装置と無線通信を行い、その移動端末装置と他の通信装置との通信を中継する。イベント会場のように多くの人が集まる場所では、一度に多くの人が携帯電話機などの移動端末装置を利用することがある。このとき、イベント会場を含む所定の領域をカバレッジとする基地局装置では、移動端末装置からのアクセスが集中し、トラフィック量が大きくなる。
【０００３】
基地局装置のトラフィック量が、基地局装置の処理可能な量を超えると、新たに基地局装置に接続しようとする移動端末装置が基地局装置に接続することができず、通信することができなくなるという問題がある。また基地局装置と接続状態にある移動端末装置では、基地局装置との間のデータの送受が困難になり、通信しにくくなるという問題がある。
【０００４】
これらの問題を解決するために、既存の、比較的大きいカバレッジを有する基地局装置（以下「大規模基地局装置」という場合がある）のカバレッジ内に、大規模基地局装置のカバレッジよりも小さいカバレッジを有する基地局装置（以下「小規模基地局装置」という場合がある）が設置される場合がある。この場合、所定のシーケンスに基づいて、移動端末装置の接続先を大規模基地局装置から小規模基地局装置に変更するハンドオーバ処理が行われる（たとえば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．３００  Ｖ１０．２．０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のように、大規模基地局装置のカバレッジ内に小規模基地局装置を設置しても、一度に多くの移動端末装置が小規模基地局装置にアクセスした場合には、通信しにくくなる、またはハンドオーバを行うことができずに通信することができなくなる。したがって、たとえば緊急を要するときに、移動端末装置が通信回線を確保することができず、通信することができないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、緊急時などに通信回線を安定的に確保することができる通信システム、ならびに前記通信システムを構成する大規模基地局装置および小規模基地局装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の大規模基地局装置は、移動端末装置と通信可能な範囲であるカバレッジとして比較的大きい大規模カバレッジを有する大規模基地局装置と、前記大規模カバレッジ内に設置され、前記カバレッジとして比較的小さい小規模カバレッジを有する小規模基地局装置と、前記大規模基地局装置および前記小規模基地局装置と無線通信可能な移動端末装置とを備える通信システムを構成する前記大規模基地局装置であって、前記移動端末装置が前記小規模基地局装置に接続するときに使用すべきプリアンブルとして予め定められる特定プリアンブルに関する特定プリアンブル情報を含む報知情報を、前記移動端末装置に報知する報知手段と、前記小規模基地局装置との接続を許可された前記移動端末装置に与えられる許可認証情報を含む接続要求メッセージを、前記移動端末装置から受信したか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって前記許可認証情報を含む接続要求メッセージを受信したと判断されると、前記移動端末装置に接続先を前記小規模基地局装置に切り替えるように指示する指示手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の小規模基地局装置は、移動端末装置と通信可能な範囲であるカバレッジとして比較的大きい大規模カバレッジを有する大規模基地局装置と、前記大規模カバレッジ内に設置され、前記カバレッジとして比較的小さい小規模カバレッジを有する小規模基地局装置と、前記大規模基地局装置および前記小規模基地局装置と無線通信可能な移動端末装置とを備える通信システムを構成する前記小規模基地局装置であって、前記大規模基地局装置から、前記移動端末装置の接続先が前記大規模基地局装置から前記小規模基地局装置に切り替えられることを示すハンドオーバ情報を受信すると、前記移動端末装置が前記小規模基地局装置に接続するときに使用すべきプリアンブルとして予め定められる特定プリアンブルを前記移動端末装置から受信したか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって前記特定プリアンブルを受信したと判断されると、前記移動端末装置との接続処理を行う処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の通信システムは、前記本発明の大規模基地局装置と、前記本発明の小規模基地局装置と、前記大規模基地局装置および前記小規模基地局装置と無線通信可能な移動端末装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の大規模基地局装置によれば、緊急時などに通信回線を安定的に確保することができる通信システムを実現することができる。
【００１２】
本発明の小規模基地局装置によれば、緊急時などに通信回線を安定的に確保することができる通信システムを実現することができる。
【００１３】
本発明の通信システムによれば、緊急時などに通信回線を安定的に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の一形態における大規模基地局装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の一形態における小規模基地局装置２の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の一形態における移動端末装置３の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の一形態である通信システム４の構成を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施の一形態である通信システム４における大規模基地局装置１から小規模基地局装置２へのＨＯ処理のシーケンスの一例を示す図である。
【図６】図５のステップＳ３におけるコンテンションＲＡＣＨ処理のシーケンスの一例を示す図である。
【図７】ＨＯ処理に関する大規模基地局装置１の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】ＨＯ処理に関する大規模基地局装置１の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】ＨＯ処理に関する大規模基地局装置１の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】ＨＯ処理に関する小規模基地局装置２の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】ＨＯ処理に関する移動端末装置３の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】ＨＯ処理に関する移動端末装置３の処理手順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】
【００１５】
図１〜図４は、本発明の実施の一形態である通信システム４、ならびに通信システム４を構成する大規模基地局装置１，小規模基地局装置２および移動端末装置３の構成を示す図である。本実施の形態の通信システム４は、ロングタームエボリューション（Long Term Evolution；略称：ＬＴＥ）またはＬＴＥアドバンスド（LTE-Advanced）に準拠した通信システムである。
【００１６】
図１は、本発明の実施の一形態における大規模基地局装置１の構成を示すブロック図である。大規模基地局装置１は、移動端末装置３と通信可能な範囲であるカバレッジとして、比較的大きいカバレッジ（以下「大規模カバレッジ」という場合がある）１０を有する。大規模カバレッジ１０は、たとえば、半径が数百ｍ〜十数ｋｍである。大規模基地局装置１は、たとえば、ｅＮＢ（Enhanced Node B、あるいは、Evolved UTRAN Node B、Evolved Node B）などのマクロセルによって実現される。
【００１７】
大規模基地局装置１は、大規模基地局側アンテナ１１、大規模基地局側送信部１２、大規模基地局側受信部１３、大規模基地局側制御部１４、大規模基地局側判断部１５、認証部１６、指示部１７および大規模基地局側算出部１８を備えて構成される。大規模基地局側制御部１４は、報知手段として機能する。大規模基地局側判断部１５は、判断手段に相当する。指示部１７は、指示手段に相当する。大規模基地局側送信部１２、大規模基地局側受信部１３、大規模基地局側判断部１５、認証部１６、指示部１７および大規模基地局側算出部１８は、大規模基地局側制御部１４にそれぞれ接続されている。
【００１８】
大規模基地局側送信部１２は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側制御部１４に接続されている。大規模基地局側送信部１２は、大規模基地局側制御部１４から与えられる送信すべき信号に、誤り訂正符号化などのエンコード処理を行う。大規模基地局側送信部１２は、エンコード処理が行われた信号を、予め定める変調方式に基づいて変調することによって、ベースバンド送信信号を生成する。大規模基地局側送信部１２は、生成したベースバンド送信信号を、アップコンバートおよび増幅する処理を行うことによって、無線周波数信号に変換する。大規模基地局側送信部１２は、無線周波数信号を、大規模基地局側アンテナ１１を介して小規模基地局装置２または移動端末装置３に送信する。
【００１９】
大規模基地局側受信部１３は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側制御部１４に接続されている。大規模基地局側受信部１３は、大規模基地局側アンテナ１１を介して受信した受信無線周波数信号を増幅およびダウンコンバートする処理を行うことによって、無線周波数信号を取り出す。大規模基地局側受信部１３は、取り出した無線周波数信号をベースバンド受信信号に変換する。大規模基地局側受信部１３は、ベースバンド受信信号を復調した後、誤り訂正復号化などのデコード処理を行う。大規模基地局側受信部１３は、デコード処理が行われたベースバンド受信信号に含まれるデータを取得し、取得したデータを大規模基地局側制御部１４に与える。
【００２０】
大規模基地局側制御部１４は、たとえば中央演算処理装置（Central Processing Unit；略称：ＣＰＵ）とメモリとを含んで実現される。大規模基地局装置１は、メモリに記憶される制御プログラムに基づいて、大規模基地局装置１を構成する大規模基地局側送信部１２、大規模基地局側受信部１３、大規模基地局側判断部１５、認証部１６、指示部１７および大規模基地局側算出部１８を統括的に制御する。
【００２１】
大規模基地局側判断部１５は、移動端末装置３から受信したプリアンブルが、上位装置である不図示のネットワーク装置から与えられる特定のプリアンブルインデックス（以下「特定ＰＩＤ」という場合がある）のプリアンブルであるか否かを判断する。特定ＰＩＤは、特定プリアンブル情報に相当し、特定ＰＩＤのプリアンブルは、特定プリアンブルに相当する。特定ＰＩＤのプリアンブルは、移動端末装置３が小規模基地局装置２に接続するときに使用すべきプリアンブルとして、予め定められる。
【００２２】
また大規模基地局側判断部１５は、移動端末装置３から許可ＩＤ（Identification）を含む接続要求メッセージを受信したか否かを判断する。換言すれば、大規模基地局側判断部１５は、移動端末装置３から受信した接続要求メッセージが、許可ＩＤを含むか否かを判断する。許可ＩＤは、許可認証情報に相当する。許可ＩＤは、小規模基地局装置２の使用を許可された移動端末装置３、すなわち小規模基地局装置２との接続を許可された移動端末装置３に、予め与えられる。大規模基地局側判断部１５は、判断結果を大規模基地局側制御部１４に与える。
【００２３】
認証部１６は、移動端末装置３から受信した接続要求メッセージに含まれる許可ＩＤが、小規模基地局装置２との接続を許可された移動端末装置３に与えられたものであるか否かをネットワーク装置に問合わせる認証処理を行う。具体的には、認証部１６は、許可ＩＤを含む確認メッセージをネットワーク装置に送信することによって、許可ＩＤが、小規模基地局装置２との接続を許可されている移動端末装置３に与えられたものであるか否かをネットワーク装置に問合せる。認証部１６は、認証結果を大規模基地局側制御部１４に与える。
【００２４】
指示部１７は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側送信部１２を介して、ハンドオーバ（Hand Over；略称：ＨＯ）情報を小規模基地局装置２に送信する。ＨＯ情報は、移動端末装置３の接続先が、大規模基地局装置１から小規模基地局装置２に切り替えられることを示す。
【００２５】
また指示部１７は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側送信部１２を介して、移動端末装置３に、大規模基地局装置１から小規模基地局装置２へのＨＯを指示するＨＯ指示を送信する。これによって指示部１７は、移動端末装置３に、接続先を小規模基地局装置２に切り替えるように指示する。ＨＯ情報およびＨＯ指示は、大規模基地局側判断部１５によって、許可ＩＤを含む接続要求メッセージを受信したと判断されると送信される。
【００２６】
大規模基地局側算出部１８は、移動端末装置３から受信したプリアンブルの受信タイミングに基づいて、タイミングアドバンス（Timing Advance；略称：ＴＡ）を算出する。大規模基地局側算出部１８は、算出したＴＡの値を、大規模基地局側制御部１４に与える。
【００２７】
図２は、本発明の実施の一形態における小規模基地局装置２の構成を示すブロック図である。小規模基地局装置２は、図４に示すように、カバレッジとして、比較的小さいカバレッジ（以下「小規模カバレッジ」という場合がある）２０を有する。小規模カバレッジ２０は、大規模基地局装置１のカバレッジである大規模カバレッジ１０よりも小さい。小規模カバレッジ２０は、たとえば、半径が数十ｍ程度である。小規模基地局装置２は、たとえば、ＨｅＮＢ（Home Enhanced Node B）などのフェムトセルによって実現される。
【００２８】
小規模基地局装置２は、図２に示すように、小規模基地局側アンテナ２１、小規模基地局側送信部２２、小規模基地局側受信部２３、小規模基地局側制御部２４、小規模基地局側判断部２５、ＨＯ処理部２６および小規模基地局側算出部２７を備えて構成される。小規模基地局側判断部２５は、判断手段に相当する。ＨＯ処理部２６は、処理手段に相当する。小規模基地局側送信部２２、小規模基地局側受信部２３、小規模基地局側判断部２５、ＨＯ処理部２６および小規模基地局側算出部２７は、小規模基地局側制御部２４にそれぞれ接続されている。
【００２９】
小規模基地局側送信部２２は、小規模基地局側アンテナ２１および小規模基地局側制御部２４に接続されている。小規模基地局側送信部２２は、小規模基地局側制御部２４から与えられる送信すべき信号に、誤り訂正符号化などのエンコード処理を行う。小規模基地局側送信部２２は、エンコード処理が行われた信号を、予め定める変調方式に基づいて変調することによって、ベースバンド送信信号を生成する。小規模基地局側送信部２２は、生成したベースバンド送信信号を、アップコンバートおよび増幅する処理を行うことによって、無線周波数信号に変換する。小規模基地局側送信部２２は、無線周波数信号を、小規模基地局側アンテナ２１を介して大規模基地局装置１または移動端末装置３に送信する。
【００３０】
小規模基地局側受信部２３は、小規模基地局側アンテナ２１および小規模基地局側制御部２４に接続されている。小規模基地局側受信部２３は、小規模基地局側アンテナ２１を介して受信した受信無線周波数信号を増幅およびダウンコンバートする処理を行うことによって、無線周波数信号を取り出す。小規模基地局側受信部２３は、取り出した無線周波数信号をベースバンド受信信号に変換する。小規模基地局側受信部２３は、ベースバンド受信信号を復調した後、誤り訂正復号化などのデコード処理を行う。小規模基地局側受信部２３は、デコード処理が行われたベースバンド受信信号に含まれるデータを取得し、取得したデータを小規模基地局側制御部２４に与える。
【００３１】
小規模基地局側制御部２４は、たとえばＣＰＵとメモリとを含んで実現される。小規模基地局側制御部２４は、メモリに記憶される制御プログラムに基づいて、小規模基地局装置２を構成する小規模基地局側送信部２２、小規模基地局側受信部２３、小規模基地局側判断部２５、ＨＯ処理部２６および小規模基地局側算出部２７を統括的に制御する。
【００３２】
小規模基地局側判断部２５は、移動端末装置３から受信した接続要求メッセージが、許可ＩＤを含むか否かを判断する。小規模基地局側判断部２５は、判断結果を、小規模基地局側制御部２４に与える。
【００３３】
ＨＯ処理部２６は、小規模基地局側判断部２５によって、特定ＰＩＤのプリアンブルを移動端末装置３から受信したと判断されると、許可ＩＤを含む接続要求メッセージを移動端末装置３から受信したか否かを判断する。換言すれば、ＨＯ処理部２６は、移動端末装置３から受信した接続要求メッセージが、許可ＩＤを含むか否かを判断する。ＨＯ処理部２６は、移動端末装置３から受信した接続要求メッセージが許可ＩＤを含むと判断すると、移動端末装置３との接続処理を行う。
【００３４】
具体的には、ＨＯ処理部２６は、小規模基地局側判断部２５によって、移動端末装置３から受信した接続要求メッセージが許可ＩＤを含むと判断された場合に、移動端末装置３との接続処理として、小規模基地局側アンテナ２１および小規模基地局側送信部２２を介して、接続セットアップメッセージを移動端末装置３に送信する。ＨＯ処理部２６は、小規模基地局側判断部２５によって、移動端末装置３から受信した接続要求メッセージが許可ＩＤを含まないと判断された場合には、小規模基地局側アンテナ２１および小規模基地局側送信部２２を介して、不許可メッセージを移動端末装置３に送信する。
【００３５】
小規模基地局側算出部２７は、移動端末装置３から受信したプリアンブルの受信タイミングに基づいて、ＴＡを算出する。小規模基地局側算出部２７は、算出したＴＡを、小規模基地局側制御部２４に与える。
【００３６】
図３は、本発明の実施の一形態における移動端末装置３の構成を示すブロック図である。移動端末装置３は、大規模基地局装置１および小規模基地局装置２とそれぞれ無線通信可能に構成される。また移動端末装置３は、移動可能に構成される。移動端末装置３は、ＬＴＥにおけるユーザ端末（User Equipment；略称：ＵＥ）である。
【００３７】
移動端末装置３は、端末側アンテナ３１、端末側送信部３２、端末側受信部３３、端末側制御部３４、物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel；略称：ＰＲＡＣＨ）／メッセージ３（Message３；略称：ＭＳＧ３）生成部３５およびタイミング調整部３６を備えて構成される。端末側送信部３２、端末側受信部３３、ＰＲＡＣＨ／ＭＳＧ３生成部３５およびタイミング調整部３６は、端末側制御部３４にそれぞれ接続されている。
【００３８】
端末側送信部３２は、端末側アンテナ３１および端末側制御部３４に接続されている。端末側送信部３２は、端末側制御部３４から与えられる送信すべき信号に、誤り訂正符号化などのエンコード処理を行う。端末側送信部３２は、エンコード処理が行われた信号を、予め定める変調方式に基づいて変調することによって、ベースバンド送信信号を生成する。端末側送信部３２は、生成したベースバンド送信信号を、アップコンバートおよび増幅する処理を行うことによって、無線周波数信号に変換する。端末側送信部３２は、無線周波数信号を、端末側アンテナ３１を介して大規模基地局装置１または小規模基地局装置２に送信する。
【００３９】
端末側受信部３３は、端末側アンテナ３１および端末側制御部３４に接続されている。端末側受信部３３は、端末側アンテナ３１を介して受信した受信無線周波数信号を増幅およびダウンコンバートする処理を行うことによって、無線周波数信号を取り出す。端末側受信部３３は、取り出した無線周波数信号をベースバンド受信信号に変換する。端末側受信部３３は、ベースバンド受信信号を復調した後、誤り訂正復号化などのデコード処理を行う。端末側受信部３３は、デコード処理が行われたベースバンド受信信号に含まれるデータを取得し、端末側制御部３４に与える。
【００４０】
端末側制御部３４は、たとえばＣＰＵとメモリとを含んで実現される。端末側制御部３４は、メモリに記憶される制御プログラムに基づいて、移動端末装置３を構成する端末側送信部３２、端末側受信部３３、ＰＲＡＣＨ／ＭＳＧ３生成部３５およびタイミング調整部３６を統括的に制御する。
【００４１】
ＰＲＡＣＨ／ＭＳＧ３生成部３５は、ランダムアクセスプリアンブルを生成し、端末側アンテナ３１および端末側送信部３２を介して、大規模基地局装置１または小規模基地局装置２に送信する。また、ＰＲＡＣＨ／ＭＳＧ３生成部３５は、レイヤ３のメッセージであるメッセージ３（ＭＳＧ３）として、接続要求メッセージを生成し、端末側アンテナ３１および端末側送信部３２を介して、大規模基地局装置１または小規模基地局装置２に送信する。
【００４２】
タイミング調整部３６は、大規模基地局装置１または小規模基地局装置２から受信したランダムアクセス応答メッセージに含まれるＴＡに基づいて、端末側送信部３２から送信する無線信号の送信タイミングを調整する。
【００４３】
図４は、本発明の実施の一形態である通信システム４の構成を模式的に示す図である。大規模基地局装置１のカバレッジ１０内には、複数の移動端末装置３が存在する。図４では、一例として、大規模基地局装置１のカバレッジ１０内に、２つの移動端末装置３ａ，３ｂが存在している場合を示している。図４では、２つの移動端末装置３を区別するために、参照符号「３」に添字「ａ」、「ｂ」を付している。以下の説明において、不特定の移動端末装置３を示す場合には、添字「ａ」、「ｂ」を省略する。
【００４４】
通信システム４は、大規模基地局装置１、小規模基地局装置２および移動端末装置３ａ，３ｂを備えて構成される。大規模基地局装置１のカバレッジ１０内に、２つの移動端末装置３ａ，３ｂと、小規模基地局装置２とが存在している。小規模基地局装置２のカバレッジ２０は、大規模基地局装置１のカバレッジ１０に含まれている。
【００４５】
移動端末装置３は、大規模基地局装置１を介して、他の通信装置、たとえば他の移動端末装置３と無線通信可能に構成されている。たとえば、第１の移動端末装置３ａは、大規模基地局装置１を介して、第２の移動端末装置３ｂと通信可能である。
【００４６】
一例として、大規模基地局装置１が、イベント会場を含む領域をカバレッジ１０として設置される場合を考える。イベント会場のように多くの人が集まる場所では、一度に多くの人が移動端末装置３ａ，３ｂを利用する。したがって、大規模基地局装置１では、移動端末装置３ａ，３ｂのアクセスが集中し、トラフィック量が大きくなる。
【００４７】
大規模基地局装置１のトラフィック量が、大規模基地局装置１の処理可能な量を超えると、移動端末装置３ａ，３ｂが大規模基地局装置１に接続することができず、通信することができなくなる、または通信しにくくなる。これを回避するために、大規模基地局装置１のカバレッジ１０内に、小規模基地局装置２が設置される。
【００４８】
たとえば第１の移動端末装置３ａのユーザが、小規模基地局装置２との通信を希望する場合、第１の移動端末装置３ａのユーザは、小規模基地局装置２のカバレッジ２０内に移動し、小規模基地局装置２との通信指示を第１の移動端末装置３ａに入力する。第１の移動端末装置３ａに小規模基地局装置２との通信指示が入力されると、所定のシーケンスに基づいて、第１の移動端末装置３ａの接続先を大規模基地局装置１から小規模基地局装置２に変更するハンドオーバ（ＨＯ）処理が行われる。
【００４９】
しかし、一度に多くの移動端末装置３が小規模基地局装置にアクセスした場合には、第１の移動端末装置３ａは、通信しにくくなる、またはハンドオーバできずに通信することができなくなる。したがって、たとえば緊急を要するときに、移動端末装置３が通信回線を確保することができず、通信することができないという問題がある。
【００５０】
この問題を解決するために、本実施の形態では、小規模基地局装置２のカバレッジ２０内では、特定の移動端末装置３のみが通信できるようにしている。具体的には、以下に説明するシーケンスを実行する。
【００５１】
図５は、本発明の実施の一形態である通信システム４における大規模基地局装置１から小規模基地局装置２へのＨＯ処理のシーケンスの一例を示す図である。通信システム４は、前述の大規模基地局装置１、小規模基地局装置２および移動端末装置３に加えて、ネットワーク装置をさらに備える。前述の図４では、理解を容易にするために、ネットワーク装置については記載を省略している。ネットワーク装置は、大規模基地局装置１および小規模基地局装置２にそれぞれ接続され、通信システム４全体の動作を制御する。図５に示すシーケンスは、大規模基地局装置１、小規模基地局装置２、移動端末装置３およびネットワーク装置によって実行される。
【００５２】
ステップＳ１において、ネットワーク装置は、特定ＰＩＤを含む報知情報を、大規模基地局装置１に送信する。大規模基地局装置１は、ステップＳ１で送信された特定ＰＩＤを含む報知情報を受信すると、ステップＳ２において、受信した特定ＰＩＤを含む報知情報を、移動端末装置３に送信する。
【００５３】
ステップＳ３において、大規模基地局装置１と移動端末装置３との間で、コンテンションＲＡＣＨ処理が行われる。コンテンションＲＡＣＨ処理は、図６に示すシーケンスに従って行われる。
【００５４】
図６は、図５のステップＳ３におけるコンテンションＲＡＣＨ処理のシーケンスの一例を示す図である。図６に示すシーケンスは、大規模基地局装置１および移動端末装置３によって実行される。コンテンションＲＡＣＨ処理は、ステップＳ２２〜ステップＳ２５の処理を含む。図６では、理解を容易にするために、ステップＳ２２〜ステップＳ２５の処理とともに、ステップＳ２１の処理を記載している。図６のステップＳ２１の処理は、図５のステップＳ２の処理に相当する。
【００５５】
ステップＳ２１において、大規模基地局装置１は、前述のように、特定ＰＩＤを含む報知情報を、移動端末装置３に送信する。移動端末装置３は、ステップＳ２１で送信された特定ＰＩＤを含む報知情報を受信すると、ステップＳ２２において、受信した報知情報に含まれる特定ＰＩＤのプリアンブルを、大規模基地局装置１に送信する。具体的には、移動端末装置３は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を用いて、特定ＰＩＤのプリアンブルを大規模基地局装置１に送信する。
【００５６】
大規模基地局装置１は、ステップＳ２２で送信された特定ＰＩＤのプリアンブルを受信すると、特定ＰＩＤのプリアンブルを送信してきた移動端末装置３に、ステップＳ２３において、ランダムアクセス応答（Random Access Response）メッセージを送信する。大規模基地局装置１は、物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel；略称：ＰＤＣＣＨ）と物理下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel；略称：ＰＤＳＣＨ）とを用いて、ランダムアクセス応答メッセージを移動端末装置３に送信する。ランダムアクセス応答メッセージは、ＰＤＳＣＨに含まれる。ＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨの無線リソース割当て情報などを含む。
【００５７】
移動端末装置３は、ＰＤＳＣＨにランダムアクセス応答メッセージが含まれていないかを確認するために、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨ（以下、まとめて「ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ」と記載する場合がある）上のランダムアクセス無線ネットワーク一時的識別子（Random Access-Radio Network Temporary Identifier；略称：ＲＡ−ＲＮＴＩ）を用いて、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨを受信する必要がある。ＲＡ−ＲＮＴＩとは、移動端末装置３が、ランダムアクセス応答メッセージを受信するために用いる識別子である。
【００５８】
移動端末装置３は、「３ＧＰＰ  ＴＳ３６．３２１  Ｖ１０．５．０  ５．１．４章」に記載のＲＡ−ＲＮＴＩ値の計算方法に基づいて、送信したプリアンブル（Preamble）のタイミングなどからＲＡ−ＲＮＴＩの値を把握している。移動端末装置３は、受信したＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨに重畳されたＲＮＴＩが、ＲＡ−ＲＮＴＩの値を有するか否かに基づいて、受信したＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨがランダムアクセス応答メッセージを含むか否かを識別する。
【００５９】
移動端末装置３は、このようにしてＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨを受信してランダムアクセス応答メッセージを受信すると、ステップＳ２４において、予め与えられる許可ＩＤを含む接続要求メッセージを、大規模基地局装置１に送信する。移動端末装置３は、ランダムアクセス応答メッセージで割当てられた物理上り共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel；略称：ＰＵＳＣＨ）を用いて、メッセージ３（ＭＳＧ３）として、許可ＩＤを含む接続要求メッセージを大規模基地局装置１に送信する。
【００６０】
大規模基地局装置１は、ステップＳ２４で送信された許可ＩＤを含む接続要求メッセージを受信すると、ステップＳ２５において、接続を許可する許可メッセージを移動端末装置３に送信する。
【００６１】
図５に戻って、ステップＳ４において、ネットワーク装置と大規模基地局装置１との間で、認証処理が行われる。認証処理は、以下のようにして行われる。大規模基地局装置１は、前述のステップＳ２５で許可メッセージを移動端末装置３に送信するとともに、ステップＳ２４で移動端末装置３から受信した接続要求メッセージに含まれている許可ＩＤを含む確認メッセージを、ネットワーク装置に送信する。これによって、大規模基地局装置１は、許可ＩＤが、小規模基地局装置２との接続を許可されている移動端末装置３に与えられたものであるか否かを、ネットワーク装置に問合せる。
【００６２】
ネットワーク装置は、大規模基地局装置１から、許可ＩＤを含む確認メッセージを受信すると、受信した確認メッセージに含まれる許可ＩＤが、小規模基地局装置２との接続が許可されている移動端末装置３に与えられたものであるか否かを判断する。ネットワーク装置は、たとえば予め記憶している許可ＩＤリストを参照することによって、受信した確認メッセージに含まれる許可ＩＤが、小規模基地局装置２との接続を許可されている移動端末装置３に与えられたものであるか否かを判断する。
【００６３】
ネットワーク装置は、許可ＩＤが、接続が許可されている移動端末装置３に与えられたものであると判断すると、接続が許可されていることを示す許可メッセージを、大規模基地局装置１に送信する。ネットワーク装置は、許可ＩＤが、接続が許可されている移動端末装置３に与えられたものではないと判断すると、接続が許可されていないことを示す不許可メッセージを、大規模基地局装置１に送信する。
【００６４】
図５に示す例では、許可ＩＤは、接続を許可されている移動端末装置３に与えられたものであるので、ステップＳ４では、ネットワーク装置から大規模基地局装置１に許可メッセージが送信される。
【００６５】
大規模基地局装置１は、ステップＳ４で許可メッセージを受信すると、ステップＳ５において、ＨＯを行う移動端末装置３に関する情報であるＨＯ情報を小規模基地局装置２に送信する。ＨＯ情報は、移動端末装置３が使用すべきプリアンブルとして指定されたプリアンブルのＰＩＤ（以下「指定ＰＩＤ」という場合がある）を含む。
【００６６】
また大規模基地局装置１は、ステップＳ６において、ＨＯ指示を含むＨＯ指示情報を、移動端末装置３に送信する。ＨＯ指示は、大規模基地局装置１から小規模基地局装置２へのＨＯ、すなわち接続先を大規模基地局装置１から小規模基地局装置２に切り替えることを表す指示である。
【００６７】
ステップＳ７において、小規模基地局装置２と移動端末装置３との間で、ノンコンテンションＲＡＣＨ処理が行われる。ノンコンテンションＲＡＣＨ処理は、前述の図６に示すコンテンションＲＡＣＨ処理のステップＳ２２〜ステップＳ２５の処理と同様に行われる。
【００６８】
ステップＳ８において、小規模基地局装置２と移動端末装置３との間で、接続処理が行われる。ステップＳ８の接続処理を受けて、ステップＳ９において、小規模基地局装置２とネットワーク装置との間で、小規模基地局装置２と移動端末装置３との通信のための接続処理が行われる。ステップＳ８およびステップＳ９の接続処理によって、小規模基地局装置２と移動端末装置３との間の接続が確立される。
【００６９】
ステップＳ１０において、小規模基地局装置２と移動端末装置３との間で、データの送受が行われる。ステップＳ１０のデータの送受を受けて、ステップＳ１１において、小規模基地局装置２とネットワーク装置との間で、データの送受が行われる。
【００７０】
図７〜図１２は、前述の図５および図６に示すＨＯ処理に関する大規模基地局装置１、小規模基地局装置２および移動端末装置３の処理手順を示すフローチャートである。図７〜図９は、ＨＯ処理に関する大規模基地局装置１の処理手順を示すフローチャートである。図７〜図９に示す各処理は、大規模基地局装置１の大規模基地局側制御部１４、大規模基地局側判断部１５、認証部１６、指示部１７および大規模基地局側算出部１８によって実行される。図７〜図９に示すフローチャートの処理は、大規模基地局装置１の電源が投入されると開始され、ステップＳ３１に移行する。
【００７１】
ステップＳ３１において、大規模基地局側判断部１５は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側受信部１３を介して、ネットワーク装置から、特定ＰＩＤを含む報知情報を受信したか否かを判断する。ステップＳ３１において、特定ＰＩＤを含む報知情報を受信したと判断された場合は、ステップＳ３２に移行し、特定ＰＩＤを含む報知情報を受信していないと判断された場合は、ステップＳ３３に移行する。
【００７２】
ステップＳ３２において、大規模基地局側送信部１２は、ステップＳ３１で受信した特定ＰＩＤを含む報知情報を、大規模基地局側アンテナ１１を介して移動端末装置３に報知する。ステップＳ３１の処理は、前述の図５に示すシーケンスのステップＳ２の処理に相当する。特定ＰＩＤを含む報知情報が報知されると、ステップＳ３３に移行する。
【００７３】
ステップＳ３３において、大規模基地局側制御部１４は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側受信部１３を介して、移動端末装置３からプリアンブルを受信したか否かを判断する。ステップＳ３３において、プリアンブルを受信したと判断された場合は、ステップＳ３４に移行し、プリアンブルを受信していないと判断された場合は、ステップＳ３１に戻る。
【００７４】
ステップＳ３４において、大規模基地局側判断部１５は、受信したプリアンブルが特定ＰＩＤのプリアンブルであるか否かを判断する。ステップＳ３４において、特定ＰＩＤのプリアンブルであると判断された場合は、ステップＳ３５に移行し、特定ＰＩＤのプリアンブルではないと判断された場合は、図９のステップＳ４５に移行する。
【００７５】
ステップＳ３５において、大規模基地局側算出部１８は、特定ＰＩＤのプリアンブルの受信タイミングに基づいて、ＴＡを算出する。ＴＡを算出すると、ステップＳ３６に移行する。
【００７６】
ステップＳ３６において、大規模基地局側制御部１４は、ステップＳ３５で算出されたＴＡを含むランダムアクセス応答（Random Access Response）メッセージを、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側送信部１２を介して移動端末装置３に送信する。ステップＳ３５の処理は、前述の図６に示すステップＳ２４の処理に相当する。ＴＡを含むランダムアクセス応答メッセージが送信されると、図８のステップＳ３７に移行する。
【００７７】
図８のステップＳ３７において、大規模基地局側制御部１４は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側受信部１３を介して、移動端末装置３から接続要求メッセージを受信したか否かを判断する。ステップＳ３７において、接続要求メッセージを受信したと判断された場合は、ステップＳ３８に移行し、接続要求メッセージを受信していないと判断された場合は、受信するまで待機する。
【００７８】
ステップＳ３８において、大規模基地局側判断部１５は、受信した接続要求メッセージが許可ＩＤを含むか否かを判断する。ステップＳ３８において、接続要求メッセージが許可ＩＤを含むと判断された場合は、ステップＳ３９に移行し、接続要求メッセージが許可ＩＤを含まないと判断された場合は、ステップＳ４４に移行する。
【００７９】
ステップＳ３９において、大規模基地局側制御部１４は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側送信部１２を介して、許可メッセージを移動端末装置３に送信する。ステップＳ３９の処理は、前述の図６に示すステップＳ２５の処理に相当する。許可メッセージが送信されると、ステップＳ４０に移行する。
【００８０】
ステップＳ４０において、認証部１６は、ステップＳ３８で接続要求メッセージに含まれると判断された許可ＩＤが、小規模基地局装置２へのＨＯを許可されている移動端末装置３を示すものであるか否かを、ネットワーク装置に問合せる。認証部１６は、許可ＩＤを含む確認メッセージをネットワーク装置に送信することによって、ネットワーク装置に問合せる。ステップＳ４０の処理は、前述の図５に示すステップＳ４の認証処理における大規模基地局装置１の処理に相当する。ネットワーク装置に問合せると、ステップＳ４１に移行する。
【００８１】
ステップＳ４１において、認証部１６は、ネットワーク装置に認証されたか否か、すなわち許可ＩＤが、小規模基地局装置２へのＨＯ処理を許可されている移動端末装置３を示すものであるとネットワーク装置によって認定されたか否かを判断する。ステップＳ４１において、認証されたと判断された場合は、ステップＳ４２に移行し、認証されていないと判断された場合は、ステップＳ４４に移行する。
【００８２】
ステップＳ４２において、指示部１７は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側送信部１２を介して、ＨＯ情報を小規模基地局装置２に送信する。ＨＯ情報を送信すると、ステップＳ４３に移行する。
【００８３】
ステップＳ４３において、指示部１７は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側送信部１２を介して、ＨＯ指示を移動端末装置３に送信する。ＨＯ指示を送信すると、全ての処理手順を終了する。
【００８４】
ステップＳ３８またはステップＳ４１からステップＳ４４に移行した場合、ステップＳ４４において、大規模基地局側制御部１４は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側送信部１２を介して、不許可メッセージを移動端末装置３に送信する。不許可メッセージを送信すると、全ての処理手順を終了する。
【００８５】
図７のステップＳ３４から図９のステップＳ４５に移行した場合、ステップＳ４５において、大規模基地局側算出部１８は、移動端末装置３からのプリアンブルの受信タイミングに基づいて、ＴＡを算出する。ＴＡを算出すると、ステップＳ４６に移行する。
【００８６】
ステップＳ４６において、大規模基地局側制御部１４は、ステップＳ４５で算出されたＴＡを含むランダムアクセス応答メッセージを、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側送信部１２を介して移動端末装置３に送信する。ＴＡを含むランダムアクセス応答メッセージを送信すると、ステップＳ４７に移行する。
【００８７】
ステップＳ４７において、大規模基地局側制御部１４は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側受信部１３を介して、移動端末装置３から接続要求メッセージを受信したか否かを判断する。ステップＳ４７において、接続要求メッセージを受信したと判断された場合は、ステップＳ４８に移行し、接続要求メッセージを受信していないと判断された場合は、受信するまで待機する。
【００８８】
ステップＳ４８において、大規模基地局側制御部１４は、大規模基地局側アンテナ１１および大規模基地局側送信部１２を介して、接続セットアップメッセージを、移動端末装置３に送信する。接続セットアップメッセージを送信すると、全ての処理手順を終了する。
【００８９】
図１０は、ＨＯ処理に関する小規模基地局装置２の処理手順を示すフローチャートである。図１０に示す各処理は、小規模基地局装置２の小規模基地局側制御部２４、小規模基地局側判断部２５、ＨＯ処理部２６および小規模基地局側算出部２８によって実行される。図１０に示すフローチャートの処理は、小規模基地局装置２の電源が投入されると開始され、ステップＳ５１に移行する。
【００９０】
ステップＳ５１において、小規模基地局側制御部２４は、小規模基地局側アンテナ２１および小規模基地局側受信部２３を介して、大規模基地局装置１からＨＯ情報を受信したか否かを判断する。ステップＳ５１において、ＨＯ情報を受信したと判断された場合は、ステップＳ５２に移行し、ＨＯ情報を受信していないと判断された場合は、受信するまで待機する。前述の図６に示すステップＳ５において、大規模基地局装置１からＨＯ情報が送信されて小規模基地局装置２で受信されると、ステップＳ５１において、ＨＯ情報を受信したと判断され、ステップＳ５２に移行する。
【００９１】
ステップＳ５２において、小規模基地局側制御部２４は、小規模基地局側アンテナ２１および小規模基地局側受信部２３を介して、移動端末装置３から、特定ＰＩＤのプリアンブルを受信したか否かを判断する。ステップＳ５２において、特定ＰＩＤのプリアンブルを受信したと判断された場合は、ステップＳ５３に移行し、特定ＰＩＤのプリアンブルを受信していないと判断された場合は、受信するまで待機する。前述の図５に示すステップＳ７のノンコンテンション処理において、移動端末装置３から特定ＰＩＤのプリアンブルが送信されて小規模基地局装置２で受信されると、ステップＳ５２において、特定ＰＩＤのプリアンブルを受信したと判断され、ステップＳ５３に移行する。
【００９２】
ステップＳ５３において、小規模基地局側算出部２７は、移動端末装置３からの特定ＰＩＤのプリアンブルの受信タイミングに基づいて、ＴＡを算出する。ＴＡを算出すると、ステップＳ５４に移行する。
【００９３】
ステップＳ５４において、小規模基地局側制御部２４は、ステップＳ５３で算出されたＴＡを含むランダムアクセス応答メッセージを、小規模基地局側アンテナ２１および小規模基地局側送信部２２を介して移動端末装置３に送信する。ＴＡを含むランダムアクセス応答メッセージを送信すると、ステップＳ５５に移行する。
【００９４】
ステップＳ５５において、小規模基地局側制御部２４は、小規模基地局側アンテナ２１および小規模基地局側受信部２３を介して、移動端末装置３から接続要求メッセージを受信したか否かを判断する。ステップＳ５５において、接続要求メッセージを受信したと判断された場合は、ステップＳ５６に移行し、接続要求メッセージを受信していないと判断された場合は、受信するまで待機する。
【００９５】
ステップＳ５６において、小規模基地局側判断部２５は、受信した接続要求メッセージが許可ＩＤを含むか否かを判断する。ステップＳ５６において、接続要求メッセージが許可ＩＤを含むと判断された場合は、ステップＳ５７に移行し、接続要求メッセージが許可ＩＤを含まないと判断された場合は、ステップＳ５８に移行する。
【００９６】
ステップＳ５７において、ＨＯ処理部２６は、小規模基地局側アンテナ２１および小規模基地局側送信部２２を介して、接続セットアップメッセージを移動端末装置３に送信する。接続セットアップメッセージを送信すると、ＨＯ処理に関する全ての処理手順を終了する。その後は、移動端末装置３との接続処理を行って、移動端末装置３との接続を確立した後、移動端末装置３との間で、データの送受を行う。
【００９７】
ステップＳ５８において、ＨＯ処理部２６は、小規模基地局側アンテナ２１および小規模基地局側送信部２２を介して、不許可メッセージを移動端末装置３に送信する。不許可メッセージを送信すると、全ての処理手順を終了する。
【００９８】
図１１および図１２は、ＨＯ処理に関する移動端末装置３の処理手順を示すフローチャートである。図１１および図１２に示す各処理は、移動端末装置３の端末側制御部３４、ＰＲＡＣＨ／ＭＳＧ３生成部３５およびタイミング調整部３６によって実行される。図１１および図１２に示すフローチャートの処理は、移動端末装置３の電源が投入されると開始され、ステップＳ６１に移行する。
【００９９】
ステップＳ６１において、端末側制御部３４は、ユーザによって、小規模基地局装置２との通信を行う指示（以下「小規模基地局装置２との通信指示」という場合がある）が入力されたか否かを判断する。ユーザは、操作部を操作することによって、小規模基地局装置２との通信指示を入力することができる。前述の図３では、理解を容易にするために、操作部については記載を省略している。ステップＳ６１において、小規模基地局装置２との通信指示が入力されたと判断された場合は、ステップＳ６２に移行し、小規模基地局装置２との通信指示が入力されていないと判断された場合は、入力されるまで待機する。
【０１００】
ステップＳ６２において、端末側制御部３４は、端末側アンテナ３１および端末側受信部３３を介して、大規模基地局装置１から、特定ＰＩＤを含む報知情報を受信したか否かを判断する。ステップＳ６２において、特定ＰＩＤを含む報知情報を受信したと判断された場合は、ステップＳ６３に移行し、特定ＰＩＤを含む報知情報を受信していないと判断された場合は、図１２のステップＳ７７に移行する。
【０１０１】
ステップＳ６３において、ＰＲＡＣＨ／ＭＳＧ３生成部３５は、大規模基地局装置１から受信した報知情報に含まれる特定ＰＩＤのプリアンブルを生成し、生成した特定ＰＩＤのプリアンブルを、端末側アンテナ３１および端末側送信部３２を介して、大規模基地局装置１に送信する。ステップＳ６３の処理は、前述の図６に示すシーケンスにおけるステップＳ２２の処理に相当する。特定ＰＩＤのプリアンブルを送信すると、ステップＳ６４に移行する。
【０１０２】
ステップＳ６４において、端末側制御部３４は、端末側アンテナ３１および端末側受信部３３を介して、大規模基地局装置１からランダムアクセス応答メッセージを受信したか否かを判断する。ステップＳ６４において、ランダムアクセス応答メッセージを受信したと判断された場合は、ステップＳ６５に移行し、ランダムアクセス応答メッセージを受信していないと判断された場合は、受信するまで待機する。
【０１０３】
ステップＳ６５において、タイミング調整部３６は、大規模基地局装置１から受信したランダムアクセス応答メッセージに含まれるＴＡに基づいて、端末側送信部３２から送信する無線信号の送信タイミングを調整する。送信タイミングを調整すると、ステップＳ６６に移行する。
【０１０４】
ステップＳ６６において、端末側制御部３４は、ステップＳ６５で調整された送信タイミングで、端末側アンテナ３１および端末側送信部３２を介して、予め与えられる許可ＩＤを含む接続要求メッセージを大規模基地局装置１に送信する。ステップＳ６６の処理は、前述の図６に示すシーケンスにおけるステップＳ２４の処理に相当する。許可ＩＤを含む接続要求メッセージを送信すると、ステップＳ６７に移行する。
【０１０５】
ステップＳ６７において、端末側制御部３４は、端末側アンテナ３１および端末側受信部３３を介して、大規模基地局装置１から許可メッセージを受信したか否かを判断する。ステップＳ６７において、許可メッセージを受信したと判断された場合は、図１２のステップＳ６９に移行し、許可メッセージを受信していないと判断された場合は、ステップＳ６８に移行する。前述の図６に示すシーケンスのステップＳ２５において大規模基地局装置１から許可メッセージが送信されて移動端末装置３で受信されると、ステップＳ６７において、許可メッセージを受信したと判断され、ステップＳ６９に移行する。
【０１０６】
ステップＳ６８において、端末側制御部３４は、端末側アンテナ３１および端末側受信部３３を介して、大規模基地局装置１から不許可メッセージを受信したか否かを判断する。ステップＳ６８において、不許可メッセージを受信したと判断された場合は、図１２のステップＳ７７に移行し、不許可メッセージを受信していないと判断された場合は、ステップＳ６７に戻る。ステップＳ６７およびステップＳ６８の処理を行うことによって、移動端末装置３は、大規模基地局装置１から、許可メッセージおよび不許可メッセージのいずれかを受信するまで待機する。
【０１０７】
図１２のステップＳ６９において、端末側制御部３４は、端末側アンテナ３１および端末側受信部３３を介して、大規模基地局装置１からＨＯ指示を受信したか否かを判断する。ステップＳ６９において、ＨＯ指示を受信したと判断された場合は、ステップＳ７０に移行し、ＨＯ指示を受信していないと判断された場合は、受信するまで待機する。前述の図５に示すシーケンスのステップＳ６で大規模基地局装置１からＨＯ指示が送信されて移動端末装置３に受信されると、ステップＳ６９において、ＨＯ指示を受信したと判断され、ステップＳ７０に移行する。
【０１０８】
ステップＳ７０において、ＰＲＡＣＨ／ＭＳＧ３生成部３５は、先に大規模基地局装置１から受信していた報知情報に含まれる特定ＰＩＤのプリアンブルを生成し、生成した特定ＰＩＤのプリアンブルを、端末側アンテナ３１および端末側送信部３２を介して、小規模基地局装置２に送信する。
【０１０９】
ステップＳ７０の処理は、前述の図５に示すステップＳ７のノンコンテンションＲＡＣＨ処理において、移動端末装置３から小規模基地局装置２に特定ＰＩＤのプリアンブルを送信する処理に相当する。ステップＳ７０において特定ＰＩＤのプリアンブルを送信すると、ステップＳ７１に移行する。
【０１１０】
ステップＳ７１において、端末側制御部３４は、端末側アンテナ３１および端末側受信部３３を介して、小規模基地局装置２からランダムアクセス応答メッセージを受信したか否かを判断する。ステップＳ７１において、ランダムアクセス応答メッセージを受信したと判断された場合は、ステップＳ７２に移行し、ランダムアクセス応答メッセージを受信していないと判断された場合は、受信するまで待機する。
【０１１１】
ステップＳ７２において、タイミング調整部３６は、小規模基地局装置２から受信したランダムアクセス応答メッセージに含まれるＴＡに基づいて、端末側送信部３２から送信する無線信号の送信タイミングを調整する。送信タイミングを調整すると、ステップＳ７３に移行する。
【０１１２】
ステップＳ７３において、端末側制御部３４は、ステップＳ７３で調整した送信タイミングで、端末側アンテナ３１および端末側送信部３２を介して、予め与えられる許可ＩＤを含む接続要求メッセージを小規模基地局装置２に送信する。許可ＩＤを含む接続要求メッセージを送信すると、ステップＳ７４に移行する。
【０１１３】
ステップＳ７４において、端末側制御部３４は、端末側アンテナ３１および端末側受信部３３を介して、小規模基地局装置２から接続セットアップメッセージを受信したか否かを判断する。ステップＳ７４において、接続セットアップメッセージを受信したと判断された場合は、ステップＳ７５に移行し、接続セットアップメッセージを受信していないと判断された場合は、ステップＳ７６に移行する。
【０１１４】
ステップＳ７５において、端末側制御部３４は、小規模基地局装置２との通信を開始する。小規模基地局装置２との通信が開始されると、全ての処理手順を終了する。
【０１１５】
ステップＳ７６において、端末側制御部３４は、端末側アンテナ３１および端末側受信部３３を介して、小規模基地局装置２から不許可メッセージを受信したか否かを判断する。ステップＳ７６において、不許可メッセージを受信したと判断された場合は、ステップＳ７７に移行し、不許可メッセージを受信していないと判断された場合は、ステップＳ７４に戻る。
【０１１６】
ステップＳ７７において、端末側制御部３４は、不図示の表示部に、不許可メッセージを表示する。不許可メッセージを表示すると、全ての処理手順を終了する。
【０１１７】
以上のように本実施の形態の通信システム４によれば、報知情報に含まれる特定ＰＩＤのプリアンブルを小規模基地局装置２に送信した移動端末装置３のうち、予め許可ＩＤを与えられた移動端末装置３のみが、大規模基地局装置１から小規模基地局装置２へのハンドオーバを許可され、小規模基地局装置２との通信を行うことができる。
【０１１８】
これによって、たとえばイベント会場などにおいて、警備員などの特定のユーザが使用する移動端末装置３のみに許可ＩＤを与えておくことによって、大規模基地局装置１との接続が困難な場合でも、特定のユーザの移動端末装置３は、小規模基地局装置２と通信することができるようになる。
【０１１９】
したがって、イベント会場で事故が発生したときのような緊急時に、優先的に通信を可能とすべき警備員などの移動端末装置３に対して、通信回線を安定的に確保することができる。
【０１２０】
このように本実施の形態では、（ａ）移動端末装置３が小規模基地局装置２との接続を希望していること、および（ｂ）小規模基地局装置２の使用を許可されていることを示す許可ＩＤが確認されていること、という条件を満たした場合に限り、大規模基地局装置１が、大規模基地局装置１から小規模基地局装置２へのＨＯを実行させる。
【０１２１】
移動端末装置３は、特定ＰＩＤのプリアンブルを大規模基地局装置１に送信することによって、小規模基地局装置２との接続を希望していることを大規模基地局装置１に示すことができる。また大規模基地局装置１は、移動端末装置３から許可ＩＤを含む接続要求メッセージを受信することによって、許可ＩＤを確認することができる。
【０１２２】
また本実施の形態では、大規模基地局装置１は、大規模基地局側制御部１４によって、特定ＰＩＤを含む報知情報を報知する。大規模基地局装置１は、認証部１６によって、許可ＩＤを含む接続要求メッセージを移動端末装置３から受信し、この許可ＩＤがネットワーク装置によって認証されたと判断すると、指示部１７によって、ＨＯ情報を小規模基地局装置２に送信するとともに、ＨＯ指示を移動端末装置３に送信する。このように構成される大規模基地局装置１を備えることによって、前述のように緊急時に通信回線を安定的に確保することができる通信システム４を実現することができる。
【０１２３】
また本実施の形態では、小規模基地局装置２は、大規模基地局装置１からＨＯ情報を受信すると、小規模基地局側判断部２５によって、特定ＰＩＤのプリアンブルを移動端末装置３から受信したか否かを判断する。受信したと判断されると、小規模基地局装置２は、ＨＯ処理部２６によって、許可ＩＤを含む接続要求メッセージを移動端末装置３から受信したか否かを判断し、受信したと判断すると、移動端末装置３との接続処理を行う。このように構成される小規模基地局装置２を備えることによって、前述のように緊急時に通信回線を安定的に確保することができる通信システム４を実現することができる。
【０１２４】
このように小規模基地局装置２は、特定ＰＩＤのプリアンブルを受信したと判断し、かつ許可ＩＤを含む接続要求メッセージを受信したと判断すると、移動端末装置３との接続処理を行う、すなわち移動端末装置３を受け入れると判断する。換言すれば、小規模基地局装置２は、特定ＰＩＤのプリアンブルを受信したか否か、および許可ＩＤを含む接続要求メッセージを受信したか否かに基づいて、移動端末装置３を受け入れるか否かを判断する。
【０１２５】
小規模基地局装置２は、このような構成に限定されず、たとえば、特定ＰＩＤのプリアンブルを受信したか否かに基づいて、移動端末装置３を受け入れるか否かを判断するように構成されてもよい。このように構成された場合でも、本実施の形態と同様の効果を得ることができ、前述のように緊急時に通信回線を安定的に確保することができる通信システム４を実現することができる。
【０１２６】
以上のように本実施の形態の通信システム４は、特定ＰＩＤが設定された場合には、ネットワーク装置が、報知情報に特定ＰＩＤを含めるように構成されている。通信システム４は、このような構成に限定されない。
【０１２７】
通信システム４は、たとえば、ネットワーク装置が、大規模基地局装置１におけるトラフィック量などに応じて、報知情報に特定ＰＩＤを含めるか否かを判断し、判断結果に基づいて、報知情報に特定ＰＩＤを含めるか否かを変更するように構成されてもよい。また、ネットワーク装置に代えて、大規模基地局装置１または小規模基地局装置２が、大規模基地局装置１におけるトラフィック量などに応じて、報知情報に特定ＰＩＤを含めるか否かを判断するように構成されてもよい。
【０１２８】
この場合、ネットワーク装置、大規模基地局装置１、または小規模基地局装置２は、たとえば、大規模基地局装置１におけるトラフィック量が、予め定める閾値を超えると、報知情報に特定ＰＩＤを含めると判断し、特定ＰＩＤを含む報知情報を、移動端末装置３に報知する。
【０１２９】
また本実施の形態では、移動端末装置３は、ユーザによって小規模基地局装置２との接続指示が入力された場合に、小規模基地局装置２と接続するための処理を開始するように構成されている。このような構成に限定されず、移動端末装置３が、特定ＰＩＤを受信したか否かに基づいて、小規模基地局装置２と接続するための処理を開始するか否かを決定するようにしてもよい。この場合、移動端末装置３は、特定ＰＩＤを受信したと判断すると、小規模基地局装置２と接続するための処理を開始する。
【符号の説明】
【０１３０】
１  大規模基地局装置、２  小規模基地局装置、３，３ａ，３ｂ  移動端末装置、４  通信システム、１２  大規模基地局側送信部、１３  大規模基地局側受信部、１４  大規模基地局側制御部、１５  大規模基地局側判断部、１６  認証部、１７  指示部、１８  大規模基地局側算出部、２２  小規模基地局側送信部、２３  小規模基地局側受信部、２４  小規模基地局側制御部、２５  小規模基地局側判断部、２６  ＨＯ処理部、２７  小規模基地局側算出部、３２  端末側送信部、３３  端末側受信部、３４  端末側制御部、３５  ＰＲＡＣＨ／ＭＳＧ３生成部、３６  タイミング調整部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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