(57)【要約】      （修正有）【課題】収容人数の多い基地局（例えばマクロセル基地局）と廉価で収容人数の少ない小型基地局（例えば、フェムトセル基地局やピコセル基地局）で構成されるヘテロジーニアスネットワークにおいて、小型基地局へのアクセスを制限する方法を提供する。【解決手段】第１の基地局（例えばゲートウェイ基地局）と、第１の基地局に接続される第２の基地局（例えばローカルエリアネットワーク内のオフロード用の基地局）と、からなる無線通信システムであって、第１の基地局は、端末が第１の基地局に接続したこと示す接続履歴情報を第２の基地局に送信し、第２の基地局は、接続履歴情報を受信し、接続履歴情報に基づいて端末の第２の基地局への接続可否を判定する。【選択図】図２
2014099818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基地局と、前記第１の基地局に接続される第２の基地局と、からなる無線通信システムであって、
前記第１の基地局は、端末が前記第１の基地局に接続したこと示す接続履歴情報を前記第２の基地局に送信し、
前記第２の基地局は、前記接続履歴情報を受信し、前記接続履歴情報に基づいて前記端末の前記第２の基地局への接続可否を判定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
複数の前記第２の基地局を有し、
前記第２の基地局は、前記接続履歴情報を他の第２の基地局に送信し、
前記他の第２の基地局は、前記接続履歴情報を受信し、前記接続履歴情報に基づいて前記端末の前記他の第２の基地局への接続可否を判定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記第２の基地局は、前記第１の基地局のＩＤ情報を予め保持し、
前記第１の基地局は、前記第２の基地局にハンドオーバ要求を送信する際に、前記接続履歴情報として前記第１の基地局のＩＤ情報を送信し、
前記第２の基地局は、前記保持しているＩＤ情報と前記送信されたＩＤ情報とを比較して一致した場合に、前記ハンドオーバを許可することを特徴する無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記第２の基地局は、特定の範囲内の数値で定義されるテンポラリＩＤ情報を予め保持し、
前記第１の基地局は、接続してきた前記端末に対してテンポラリＩＤ情報を付与し、前記付与したテンポラリＩＤ情報を前記第２の基地局に送信し、
前記第２の基地局は、前記送信されたテンポラリＩＤ情報と前記特定の範囲内の数値で定義されるテンポラリＩＤ情報に基づいて、前記端末の前記第２の基地局への接続可否を判定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記第１の基地局は、前記端末に前記接続履歴情報を付与するため、ページングにより非通信中状態の端末を通信中状態にすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信システムであって、
前記ページングは、システム情報の変更通知であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記第１の基地局及び前記第２の基地局と接続される第３の基地局を有し、
前記第３の基地局は、前記端末が前記第２の基地局のカバレッジに一定時間滞在したと判定した場合、前記第２の基地局に対してハンドオーバ要求を送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項７に記載の無線通信システムであって、
前記第３の基地局は、前記端末から前記第２の基地局の電力測定結果を受信すると、前記端末に対して前記電力測定結果を継続して送信するよう設定し、
前記第３の基地局は、一定回数の前記電力測定結果を受信すると、前記第２の基地局のカバレッジに一定時間滞在したと判定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項７に記載の無線通信システムであって、
前記第３の基地局は、前記端末から前記端末のモビリティ情報を受信し、前記端末のモビリティが低い場合、前記第２の基地局のカバレッジに一定時間滞在したと判定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記第１の基地局及び前記第２の基地局と接続される第３の基地局を有し、
前記第２の基地局は、前記第３の基地局からハンドオーバ要求、及び、ハンドオーバ再要求を受信し、
前記第２の基地局は、前記ハンドオーバ要求及び前記ハンドオーバ再要求に基づいて、前記端末が前記第２の基地局のカバレッジに一定時間滞在したと判定した場合、前記端末の前記第２の基地局への接続を許可することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の無線通信システムであって、
前記第２の基地局は、前記第３の基地局が前記ハンドオーバ再要求を送信するためのタイマー情報を、前記ハンドオーバ要求に対する拒絶応答とともに、前記第３の基地局へ送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記端末が非通信中状態から通信中状態に戻る際、前記接続履歴情報に基づいて選択される基地局に対して前記端末からランダムアクセスが開始されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の無線通信システムであって、
前記第２の基地局は、前記非通信中状態の端末からランダムアクセスを受信すると、前記端末から送信される接続履歴情報を参照し、前記第１の基地局及び第２の基地局への接続履歴がない場合には、前記第２の基地局以外の基地局にハンドオーバさせることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１４】
第１の基地局と、前記第１の基地局に接続される第２の基地局と、からなる無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第１の基地局は、端末が前記第１の基地局に接続したこと示す接続履歴情報を前記第２の基地局に送信し、
前記第２の基地局は、前記接続履歴情報を受信し、前記接続履歴情報に基づいて前記端末の前記第２の基地局への接続可否を判定することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１５】
ゲートウェイ基地局に接続されるオフロード基地局であって、
端末が前記ゲートウェイ基地局に接続したことを示す接続履歴情報を、前記ゲートウェイ基地局から受信し、
前記接続履歴情報に基づいて前記端末の前記オフロード基地局への接続可否を判定することを特徴とするオフロード基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルラ無線通信システムにおける、トラフィックのオフロード制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンの普及により、モバイルトラフィックが急増している。特にトラフィックが集中するホットスポットでは、ネットワークオペレータが公衆無線ＬＡＮを設置し、トラフィックのオフロードを行っている。無線ＬＡＮはＩＳＭバンドと呼ばれる免許不要の特定小電力無線用の周波数を活用しており、設置が容易なことから、各ネットワークオペレータが競って設置を進めている。しかし、全てのオペレータが同一周波数帯を使用する観点から、オペレータ間で設置競争が進むにつれ、チャネルが混雑して十分な通信品質を確保する事が出来なくなる。チャネルが混雑すると、モバイルトラフィックのオフロード目的で無線ＬＡＮに接続させると、ユーザの体感品質が低下する課題がある。
【０００３】
フェムトセル基地局やピコセル基地局などを用いて、各ネットワークオペレータが固有の周波数帯を使用すれば、他オペレータが設置する基地局に影響されることはないため、予期できない干渉発生を回避し、ユーザ体感品質の低下を回避できる。
【０００４】
また、同じ基地局に接続する端末間で無線容量を分け合う観点から、多数のユーザが接続すると、ユーザ一人あたりのスループットが低下する。ユーザが満足できる品質の通信を確保するためには、１つの基地局に接続できるユーザ数を制約する必要がある。
【０００５】
接続するユーザ数を制限するためには、カバレッジを狭くする方法が考えられる。モバイルロードバランシング（ＭＬＢ）と呼ばれ、接続ユーザ数に応じてハンドオーバ用の閾値を調節して、等価的にカバレッジを伸縮させる方法として３ＧＰＰ標準規格である非特許文献１でもサポートされている。
【０００６】
接続するユーザ数が少ないほど、接続中ユーザの体感品質は向上するため、収容人数が少なく、小さなセルでカバレッジを構築するとよい。一般的に収容ユーザ数が少なく、カバレッジの狭いセルは廉価であり、面積当たりのスループットを廉価に最大化したい場合に有効である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ３２．５２２  ｖ１０．３．０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＭＬＢは接続済のユーザを、セル間で分担調節する技術である。廉価で収容人数の少ない基地局を用いた場合、そもそもの収容人数が少なく、分担しきれないケースがあるため、予めユーザを収容するための条件を絞っておく必要がある。収容人数の大きな基地局で小さくセルを構築すると、スループットと収容人数両方の観点で優位となるがコストが高くなる。
【０００９】
例えば、モバイルトラフィックのオフロードを適用したいシナリオとして、駅のプラットホームのような環境がある。駅のプラットホームで電車を待っている間、乗車待ち客は、データ通信をする確率が高い。乗車待ち客のモバイルトラフィックは、プラットホームにカバレッジを持つ基地局にとって非常に大きな負荷となる。このようなユーザを収容するため、廉価で収容人数の少ないオフロード用基地局を用意しても、駅には多数のユーザが存在し、収容ユーザ数を即座にオーバーしてしまうため、アクセスの制限方式が必要である。
【００１０】
本発明はこのような事情を鑑み、収容人数の多い基地局（例えばマクロセル基地局）と廉価で収容人数の少ない小型基地局（例えば、フェムトセル基地局やピコセル基地局）で構成されるヘテロジーニアスネットワークにおいて、小型基地局へのアクセスを制限する方法及びシステムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
【００１２】
第１の基地局と、第１の基地局に接続される第２の基地局と、からなる無線通信システムであって、第１の基地局は、端末が第１の基地局に接続したこと示す接続履歴情報を第２の基地局に送信し、第２の基地局は、接続履歴情報を受信し、接続履歴情報に基づいて端末の第２の基地局への接続可否を判定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、オフロード用のローカルネットワークに端末が接続するアクセス権限を制御でき、収容人数の少ない廉価な基地局を用いて効率的なエリアを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態１における概念を説明する図の例である。
【図２】本実施の形態１における全体動作を説明するシーケンスの例である。
【図３】本実施の形態１におけるオフロード基地局の動作を説明するフローチャートの例である。
【図４】本実施の形態２における全体動作を説明するシーケンスの例である。
【図５】本実施の形態２における端末識別子の区切り方の例を説明するテーブルである。
【図６】本実施の形態２におけるオフロード基地局の動作を説明するフローチャートの例である。
【図７】本実施の形態３における全体動作を説明するシーケンスの例である。
【図８】本実施の形態４における全体動作を説明するシーケンスの例である。
【図９】本実施の形態５における全体動作を説明するシーケンスの例である。
【図１０】ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇの機能ブロック図の一例である。
【図１１】ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇのハードウェア構成図の一例である。
【図１２】オフロード基地局１２０１−Ｈの機能ブロック図の一例である。
【図１３】オフロード基地局１２０１−Ｈのハードウェア構成図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
なお、以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互い無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。各実施の形態は、個別で実施してもよいが、組合せて実施してもよい。
【００１７】
また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよいものとする。
【００１８】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップなどを含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１９】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素などの形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。このことは前記数値及び範囲についても同様である。
【００２０】
また、以下の説明において、図中で同じ符号番号がついたものは、同様の動作を行うため、説明を省略する。
【００２１】
第１の実施例では、ローカルエリアネットワークとして、適宜、駅を例として説明するが、駅だけに限らず、多数のユーザが集まり、一定時間とどまることが想定されるオフィスビルや商業施設でも適用可能である。
【００２２】
電車に乗っているユーザが、プラットホームなどに配置されるオフロード基地局のカバレッジに入ってきたとしても、時間がたつと発車あるいは降車してオフロード基地局のカバレッジからいなくなることが想定される。そのため、オフロードのターゲットはプラットホームで電車を待つ客のみに絞ればよい。
【００２３】
また、オフロードに使用される小型基地局は、一般的に収容人数が小さいものが使用されるため、同時接続端末数を制限する目的の観点においても、電車乗客のハンドオーバを制限する方法が必要である。
【００２４】
本実施例では、プラットホームで乗車待ちのユーザが停止するまでの間に必ず通過する場所に、基地局を設置し、同基地局に接続した履歴のあるユーザのみを駅構内のオフロード用基地局に接続させるようにする。これにより電車に乗って駅に入ってくるユーザが、オフロード用の基地局にハンドオーバすることを抑制する事が出来る。
【００２５】
図１は、オフロード基地局１２０１−Ｈと、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇと、マクロセル基地局１２０１−Ｍおよび端末１２０３からなる、セルラ無線通信システムである。すべての基地局１２０１は、バックホール回線を通じて、コアネットワーク１２０２に接続され、モビリティ管理、データおよび音声サービスを享受する。
【００２６】
以下の説明で、オフロード基地局１２０１−Ｈに接続する端末を１２０３−Ｈ、マクロセル基地局１２０１−Ｍに接続する端末を１２０３−Ｍ、ゲートウェイ基地局に接続する端末を１２０３−Ｇとする。
【００２７】
また、ある基地局に着目し、その基地局と通信している端末（サービング端末）を、端末１２０３−Ｓ、その着目した基地局を基地局１２０１−Ｓとする。一方、前記基地局と隣接する基地局１２０１−Ｎに所属してその隣接基地局と通信する端末（又はサービング端末以外の端末）を端末１２０３−Ｎと記す。
【００２８】
マクロセルに所属していた端末１２０３−Ｍが、オフロード基地局１２０１−Ｈとゲートウェイ基地局１２０１−Ｇにより構成されるローカルネットワークへ入構し、オフロード基地局１２０１−Ｈに接続するまでの流れを説明する。本ケースの動作シーケンスは図２に示すとおりである。
【００２９】
端末１２０３−Ｍはマクロセル１２０１−Ｍと通信しながら(Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ)、ローカルネットワークの入り口付近に設置してあるゲートウェイ基地局１２０１−Ｇのカバレッジに入る(Ｐ１００１)。ローカルネットワークの例としては、駅やオフィスビル、商業施設、など人の出入りが激しい場所があげられる。例えば、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇが駅改札に設置され、オフロード基地局１２０１−Ｈがプラットホームに設置されることが想定される。
【００３０】
この時、端末１２０３−Ｍは、マクロセル１２０１−Ｍとゲートウェイ基地局１２０１−Ｇの両方からの下り送信信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ）を受信し、信号電力強度を測定したのち、マクロセル基地局１２０１−Ｍに両方の基地局からの信号電力強度を報告する（Ｍｅａｓ．Ｒｅｐｏｒｔ）。マクロセル基地局１２０１−Ｍは、両者の信号電力強度を比較し、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇの電力強度が所定の値を超えていた場合に、ハンドオーバが必要と判断し、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇにハンドオーバ要求を出す。所定の値とは、予めシステムによって定められた値であってもよいし、マクロセル基地局１２０１−Ｍからの信号電力強度でもよい。
【００３１】
マクロセル基地局１２０１−Ｍから、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇへのハンドオーバは、積極的に行うように誘導してもよい。すなわち、判断基準となっている信号電力強度に所定のオフセットを与えてもよい。あるいは、端末１２０１−Ｍから、ゲートウェイ基地局の電波強度が報告されたら無条件でハンドオーバさせてもよい。これにより、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇへの接続履歴を付与しやすくなり、オフロード基地局１２０１−Ｈに接続しやすくなる。
【００３２】
マクロセル基地局１２０３−Ｍからハンドオーバ要求を受けたゲートウェイ基地局１２０１−Ｇは、受け入れ制御(Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ)、すなわち、新たな端末を収容できるかどうかを判断する。収容可能かの判断基準は、通信中端末の台数が所定の閾値を超えているかどうかもって判断してもよい。閾値は一般に、ハードウェアの処理能力の限界から定まる、端末の限界接続数よりも低く設定される。あるいは、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇは、無線リソースの使用率をもって収容可能か判断してもよい。無線リソースの使用率が閾値よりも高いかどうかを持って判断する。
【００３３】
ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇは、ハンドオーバ要求に対して、端末１２０３−Ｍを受け入れ可能と判断した場合、マクロセル基地局１２０１−Ｍに受入れ許可の通知を返す。
マクロセル１２０１−Ｍからゲートウェイ基地局１２０１−Ｇへハンドオーバした端末１２０３―Ｇは、ゲートウェイ基地局のノードＩＤを、接続履歴を管理するテーブルに記憶する（Ｐ１００２）。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡＮにおいては、ＰＣＩ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｅｌｌ  ＩＤ）やＥＣＧＩ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ  Ｃｅｌｌ  Ｇｌｏｂａｌ  ＩＤ）が該当する。端末はゲートウェイ基地局１２０１−Ｇからの同期信号からＰＣＩを計算する。ＰＣＩによって様々なデータ系列がスクランブルされているため、同信号を計算する過程で、接続履歴を管理するテーブルに記憶する。また、ＥＣＧＩは、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇから送信されるシステムメッセージの中に含まれている。ゲートウェイ基地局への接続履歴は、ローカルネットワークへのアクセス権限となるため、端末は一定時間、履歴情報を保持することが望ましい。そのため、ゲートウェイ基地局であることを、端末に知らせる機能をゲートウェイ基地局に持たせてもよい。例えば、ＣＳＧ（Ｃｌｏｓｅｄ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｇｒｏｕｐ）であることを通知するインタフェースを用いて、通知すればよい。
【００３４】
一方、端末が、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇ付近においても非通信中（ＩＤＬＥ ＭＯＤＥ）の場合、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇへの接続履歴を端末に残すことができないため、ゲートウェイ基地局１２０１―Ｇは、端末を一時的に通信中（ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ  ＭＯＤＥ）にするために、定期的に端末を接続させるための通信を行う。
【００３５】
例えば、Ｐａｇｉｎｇの仕組みを利用すると良い。これらのタイミングでは端末は、情報を取得更新するため、基地局と通信するためのアクセスをおこなう。Ｐａｇｉｎｇが起きる契機としては、システム情報の更新通知や、緊急呼の発生、ページング元の更新などがあげられる。これらのいずれを発生の契機としてもよいが、システムへの影響を最小限にする観点から、システム情報の更新を用いると良い。システム情報の更新通知を出して、実際にはシステム情報の更新を行わない方法などがあげられる。同様に、ページング元の更新を通知したうえで、ページング情報に変更を加えない方法がある。緊急呼の仕組みでは、緊急呼を受信させるための通知を出したうえで、緊急呼の中身を受信できないように空データを送信したり、復号できないようにスクランブルをかけた状態で送信する。
【００３６】
これらのどの方法を用いてもよいが、Ｐａｇｉｎｇに関する情報を数秒〜数十秒の間隔で送信すれば、ＩＤＬＥ  ＭＯＤＥの端末に対しても、ゲートウェイ基地局への接続履歴を付与できる。
【００３７】
端末１２０３−Ｇは構内を移動し、オフロード基地局１２０１−Ｈのカバレッジに到達する(Ｐ１００３)と、オフロード基地局１２０１−Ｈ及び、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇの電力強度を測定できるようになる。端末１２０３−Ｇは、オフロード基地局１２０１−Ｈとゲートウェイ基地局１２０１−Ｇの両方からの下り送信信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ）を受信し、信号電力強度を測定したのち、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇに両方の基地局からの信号電力強度を報告する（Ｍｅａｓ．Ｒｅｐｏｒｔ）。端末１２０３−Ｇから報告される、オフロード基地局１２０１−Ｈからの受信電力と、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇからの受信電力が拮抗したら、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇは、オフロード基地局１２０１−Ｈに対して、ハンドオーバ要求を送信する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｗｉｔｈ  ｎｏｄｅ  ＩＤ）。ゲートウェイ基地局は強制的に端末をＣＯＮＮＥＣＴＥＤにする機能を有していることから、オフロード基地局１２０１−Ｈへ積極的に端末をハンドオーバさせると良い。すなわち、電力が拮抗していなくても、オフロード基地局１２０１−Ｈへハンドオーバしやすいように、ハンドオーバを判断する基準電力に電力オフセットを与えるとよい。あるいは、無条件でオフロード基地局１２０１−Ｈへハンドオーバさせると良い。
【００３８】
ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇから、オフロード基地局１２０１−Ｈにハンドオーバ要求を出す際に、ゲートウェイ基地局１２０１−ＧのＩＤ情報を付与する。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡＮにおいては、ソース基地局は、ターゲット基地局に対してハンドオーバ要求（Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｍｅｓｓａｇｅ）の中に、端末が接続してきたセルのＩＤを記録した、Ｌａｓｔ  Ｖｉｓｉｔｅｄ  Ｃｅｌｌ情報を含めて通知する。この機能により、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇは、ターゲット基地局であるオフロード基地局１２０１−Ｈに対して、端末１２０３−Ｇがゲートウェイ基地局１２０１−Ｇに接続した履歴がある事を通知できる。この機能を使えば、基地局の上位装置の補助なく、ローカルネットワーク内の基地局間で、クローズドなネットワークを構築する事が可能となる。
【００３９】
また、同一ローカルネットワーク内にあるオフロード基地局は、ゲートウェイ基地局のセルＩＤ情報を予め保持しておき、オフロード基地局１２０１−Ｈ同士で、ハンドオーバ処理を実施する際には、端末の接続履歴情報に、ゲートウェイ基地局１２０１―Ｇへの接続履歴情報を追加してもよい。これにより、ハンドオーバ先のオフロード基地局１２０１−Ｈは、ゲートウェイ基地局１２０１―Ｇへの接続履歴情報に基づいて端末の接続可否を判定することが可能となり、オフロード基地局１２０１−Ｈへのアクセスを制限することが可能となる。さらに、オフロード基地局１２０１−Ｈに接続している端末１２０３−Ｈが、オフロード基地局間を何度もハンドオーバする事で、接続したセルの接続履歴情報が上書きされ、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇへの接続履歴情報がクリアされてしまう事を防ぐことが可能となる。この構成を取れば、基地局のインプリ仕様の範囲内で、端末や基地局の上位装置への仕様変更を必要としない点で有利である。
【００４０】
ローカルネットワーク内の基地局間で、アクセス制御を実施する方法を説明したが、基地局の上位装置として、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇへの接続履歴を管理するサーバーを置いてもよい。オフロード基地局は、ハンドオーバ要求があるたびに、前記サーバーへアクセスして、端末がローカルネットワーク内のオフロード基地局１２０１−Ｈへ接続する権利があるかどうかを判別してもよい。この構成は、ハンドオーバ処理のステップに、サーバーへの確認処理が増える。つまり、ハンドオーバ要求を受けた際に、ターゲット基地局であるオフロード基地局１２０１−Ｈが、サーバーに接続して接続履歴を確認するか、ソース基地局であるオフロード基地局１２０１−Ｈが、ハンドオーバ要求を出す前に、接続履歴の確認を行う。ターゲット基地局とソース基地局のどちらでアクセス制限をかけるか自由度がある点で優位性がある。
【００４１】
ハンドオーバ要求を受けたオフロード基地局１２０１−Ｈは、図３に示すような処理を実施し、端末の受け入れ可否を判定する（Ｐ１００４-Ａ）。オフロード基地局１２０１−Ｈは、ハンドオーバ要求を受けたら、セルＩＤ情報を確認し、予め記憶されている、ローカルネットワークのゲートウェイ基地局１２０１−ＧのセルＩＤ情報と照合し、一致した場合には、当該端末の受け入れを許可する（Ｐ１１０１）。
【００４２】
Ｅ−ＵＴＲＡＮにおいては前述のとおり、端末の接続セル履歴情報をハンドオーバメッセージに載せる事が可能となるが、端末１２０３−Ｈが構内に設置されている、複数のオフロード基地局１２０１−Ｈを経由して移動した場合、接続セルの履歴が長くなり、ゲートウェイ基地局１２０１−ＧのセルＩＤ情報を上書きして消してしまう可能性がある。そのため、オフロード基地局１２０１−Ｈを連続で複数回経由した事が分かった場合には、オフロード基地局１２０１−Ｈは、当該端末がゲートウェイ基地局への接続履歴情報を保持していなかった場合にも、ハンドオーバ受け入れをしてもよい。ただし、この方法を適用した場合には、オフロード基地局１２０１−Ｈは、ローカルネットワーク内のオフロード基地局１２０１−ＨのセルＩＤを記憶しておくとよい。
【００４３】
このようにして、ターゲット基地局であるオフロード基地局１２０１−Ｈにおいて、受入れ可と判断したのち、収容端末数、ベアラ数、等の基地局負荷に応じて受け入れ可否を決定するＡｄｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌを実施する（Ｐ１１０２）。その結果、新しい端末を受け入れてもよいと判断したら、オフロード基地局１２０１−Ｈは、ハンドオーバ受入れを許可する事をゲートウェイ基地局１２０１−Ｇに通知する（Ｐ１１０３）。Ｐ１１０１およびＰ１１０２のいずれかの処理にて、受け入れ不可となった場合には、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇに受け入れ不可（Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  ＮＡＫ）と通知する（Ｐ１１０４）。
【００４４】
ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇはハンドオーバ受入れ可（Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ａｃｋ）を受信したら、オフロード基地局１２０１−Ｈへのハンドオーバ処理を実行する（Ｐ１００５）。すなわち、端末１２０３−Ｇに対して、ターゲット基地局である１２０１−Ｈへの無線接続をするための、ＲＲＣ  ＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎのＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを実施し、通信途中のデータがあれば、ターゲット基地局側へ転送し、上位ネットワーク装置との通信経路（ＩＰアドレス情報等）も更新する。通信の継続性を維持するため、送信中データパケットのシーケンス番号を整える。この処理が終了すると、端末１２０３−Ｇは、オフロード基地局１２０１−Ｈへランダムアクセスを開始し、接続を確立、ハンドオーバが完了する（端末１２０３−Ｈとなる）。
【００４５】
ローカルネットワークの入り口付近に所在するゲートウェイ基地局１２０１−Ｇを経由した後、端末１２０１−Ｇは、１つ以上のオフロード基地局１２０１−Ｈのカバレッジを経由し、最終的にデータ通信を行うポイントへ到達する。例えば、ローカルネットワークが駅であった場合には、プラットホームに到達する場合を想定するとよい。
【００４６】
本実施の形態によれば、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇへの接続履歴があることを条件として、オフロード基地局１２０１−Ｈによって構築されるローカルネットワークへの接続可否を判定できるため、ローカルネットワーク外から、オフロード基地局１２０１−Ｈへのアクセスを制限する事が可能となる。
【００４７】
なお、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇは、強制的に接続させる機能を有する事や、多くの端末にもれなく接続履歴情報を付与する必要性があることから、1台に限らず、複数台存在してもよい。なお、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇに対してはハンドオーバの制限をつけなくてもよい。
【００４８】
オフロード用基地局１２０１−Ｈが、端末１２０３−Ｈをマクロセル基地局１２０１−Ｍへハンドオーバする手順として、端末１２０３−Ｈから報告される、隣接オフロード基地局を含む全てのオフロード基地局１２０１−Ｈからの受信電力が、あらかじめ設定された閾値よりも低くなってしまった時を契機にすると良い。一般的に、送信電力の小さい基地局は、送信電力の大きい基地局に比べて、少しの距離でも大きく電力値が変動する。ローカルネットワークに設置される基地局は送信電力が小さいことが想定される。
【００４９】
この事実を利用し、さらに、ユーザが立ち去る可能性の高い方向への電波の指向性を弱めておくと、オフロード基地局１２０１−Ｈから離れたことを検出しやすくなり、オフロード基地局へのアクセスを制限することができる。ローカルネットワークの例として、駅を考えると、プラットホームの階段方向や、線路方向に対しては、指向性を弱めておくと、電車の乗客や、降車客をマクロセル基地局１２０１−Ｍへハンドオーバさせやすくなる。電波の指向性を弱める制御は、オフロード基地局のアンテナ指向性や、信号処理によってビーム形状を調節する事で実現できる。例えば、信号処理においては、線路側に対してビームが弱くなるＰｒｅｃｏｄｉｎｇ行列を乗算すると良い。
【実施例２】
【００５０】
第一の実施形態では、ゲートウェイ基地局１２０１−ＧのＩＤ情報を用いて、オフロード基地局１２０１−Ｈへの接続に制限をかける方法を説明した。
【００５１】
第二の実施形態では、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇまたはオフロード基地局１２０１−Ｈが、端末に付与するテンポラリのＩＤが特定の値域に含まれる場合にのみ、端末１２０３はローカルネットワーク内のオフロード基地局１２０１−Ｈにアクセスが許可される。この方法によれば、無線区間の制御信号のみを用いてアクセス制限をかける事が可能となる。
【００５２】
図４に第二の実施形態のシーケンスを示す。
【００５３】
端末１２０３−Ｍが、マクロセル１２０１−Ｍからゲートウェイ基地局１２０１−Ｇにハンドオーバすると、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇは、テンポラリ端末ＩＤを、オフロード用ネットワークに接続するためのものに置き換える処理を実施する（Ｐ１００６）。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡＮであれば、図５に示すように端末に割り当てるテンポラリの識別子であるＣ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  ＩＤ）を、ある一定の値域の値に変更すると良い。図５は、Ｃ−ＲＮＴＩと基地局への接続可否の対応関係を示すテーブルであり、基地局への接続を許可する一定の値域の値が（ｘｘｘｘ+１）から６５４６３である例を示している。一定の値域のＣ−ＲＮＴＩは、ローカルネットワーク内の全てのゲートウェイ基地局１２０１−Ｇおよびオフロード基地局１２０１−Ｈが、予め保持している情報である。
【００５４】
オフロード基地局１２０１−Ｈは、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇからハンドオーバ要求（Ｈａｎｄｏｖｅｒ  ｒｅｑｕｅｓｔ）を受けたら、オフロード基地局１２０１−Ｈ自身の負荷具合、例えば、収容人数あるいは通信中の端末数をチェックし、使用率に基づいて、端末の新規接続の可否を判断する（Ｐ１００４）。そして、使用率が一定以下である場合に、ハンドオーバ許可（Ｈａｎｄｏｖｅｒ  ｒｅｑｕｅｓｔ  ＡＣＫ）をゲートウェイ基地局１２０１−Ｇへ通知する。
【００５５】
ハンドオーバの許可を受信したら、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇは、端末に関する無線区間の制御情報及び、ネットワーク区間の制御情報をオフロード基地局１２０１−Ｈに転送する。この時、当該ハンドオーバ端末１２０１−Ｇのテンポラリ端末ＩＤに関する情報も送信する。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡＮにおいては、ＡＳ−ｃｏｎｆｉｇを用いて、テンポラリ端末ＩＤ情報を通知する。
【００５６】
当該端末ＩＤをもとに、オフロード基地局１２０１−Ｈはアクセス制御を実施する（Ｐ１００７）。
【００５７】
図６に処理Ｐ１００７のフローチャートを示す。オフロード基地局１２０１−Ｈは、ハンドオーバの際に転送されたテンポラリ端末ＩＤが、オフロードターゲット用に値域内に入っているかチェックする（Ｐ１２０１）。オフロードターゲット用の端末ＩＤであると確認が取れた場合には、ハンドオーバ処理の継続を許可し（Ｐ１２０２）、ハンドオーバ許可（Ｈａｎｄｏｖｅｒ  ａｃｃｅｐｔ）をゲートウェイ基地局１２０１−Ｇに送信する。オフロードターゲット用の端末ＩＤでなければ、途中でハンドオーバを中止する処理に移行し（Ｐ１２０３）、ハンドオーバ不可（Ｈａｎｄｏｖｅｒ  ｒｅｊｅｃｔ）をゲートウェイ基地局１２０１−Ｇに送信する。オフロードターゲット用の端末ＩＤが付与されていないケースは、マクロセル基地局１２０１−Ｍからのハンドオーバが想定される。マクロセル基地局１２０１−Ｍから、オフロード基地局１２０１−Ｈへの直接ハンドオーバを抑制することができる。
【００５８】
本実施の形態によれば、オフロード基地局は、ゲートウェイ基地局によって配布される端末のテンポラリのＩＤをもとに、オフロード用のネットワークへの接続制限を行う事が出来る。オフロード基地局１２０１−Ｈと、マクロセル基地局１２０１−Ｍで使用するテンポラリ端末ＩＤの値域を分割する実施例を説明した。一般に、Ｃ−ＲＮＴＩは十分な数が準備されている（０００１−６５４６３）ため、ローカルネットワーク内においては、マクロセルと重複が起きないような値域を選択することは十分に可能である。
【００５９】
また、オフロード基地局１２０１−Ｈに接続可能なテンポラリＩＤの値域を、マクロセル基地局１２０１−Ｍが付与しうる値域の一部と、適切に重複させることで、マクロセル基地局１２０１−Ｍからの直接アクセスを一部だけ制限したシステムを構築できる。オフロード基地局１２０１−Ｈが収容可能な端末数に対する通信中端末の割合によって、動的に値域を調節してもよい。
【００６０】
重複値域は、各オフロード基地局１２０１−Ｈの処理能力に依存して調節してよい。オフロード基地局１２０１−Ｈの処理能力が高ければ、マクロセル基地局と重複するテンポラリ端末ＩＤの値域を広げてよい。オフロード基地局間で、マクロセル基地局１２０１−Ｍと重複するテンポラリＩＤのレンジが異なってもよいが、ハンドオーバの際にアクセス権は、オフロード基地局間で共通の値域の範囲内に収めるとよい。
【００６１】
オフロード基地局１２０１−Ｈの処理能力に余裕がある場合には、マクロセル基地局１２０１−Ｍからのアクセスを部分的に許可する事で、オフロード基地局１２０１−Ｈの処理能力を無駄なく使用する事が可能となる。
【実施例３】
【００６２】
第三の実施の形態では、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇによって特定のセルＩＤあるいはテンポラリの端末ＩＤが付与されなかった場合にも、ローカルネットワーク内のオフロード基地局１２０１−Ｈへ接続させるための手段を提供する。本実施例では、端末１２０３が一定時間にわたって、ローカルネットワーク内に留まる事が分かった場合には、オフロード基地局１２０１−Ｈへの接続を許可する。
【００６３】
具体例としては、駅構内のローカルネットワークを想定すると、電車からの乗換え客や、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇに、接続できないまま通過してしまった乗客などが、ローカルネットワークに接続するケースが挙げられる。もちろん、駅構内に限らず、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇに接続せず、ローカルネットワークに長時間にわたって接続する事が予測される端末１２０３に対して、本実施例は適用してよい。
【００６４】
第三の実施の形態の動作について、図７のシーケンスを用いて説明する。端末１２０３がマクロセル基地局１２０１−Ｍと通信しながら（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ）、オフロード基地局１２０１−Ｈのカバレッジに入る（Ｐ１０１１）。電車が駅構内に入ってきた場合などが該当する。
【００６５】
端末１２０３は、オフロード基地局１２０１−Ｈおよび、マクロセル基地局１２０３−Ｍの下り送信信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ）を測定し、サービングセルであるマクロセル基地局１２０１−Ｍに対して、測定結果を報告する（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｒｅｐｏｒｔｓ）。
【００６６】
マクロセル基地局１２０１−Ｍは、端末１２０３−Ｍに対して一定の間隔でオフロード基地局１２０１−Ｈとマクロセル基地局１２０１−Ｍのからの受信電力を報告するようにコンフィグする。例えばＥ−ＵＴＲＡＮにおいては、端末１２０３は、２つのセルからの下り受信電力が拮抗したら、その電力測定結果を報告する仕組みがサポートされている（Ｅｖｅｎｔ  Ａ３）。前記電力測定の仕組みはハンドオーバに広く利用されている。
【００６７】
同イベントにより端末１２０３から、オフロード基地局１２０１−Ｈの電力が報告されることを契機に、マクロセル基地局１２０１−Ｍは、オフロード基地局１２０１−Ｈからの電力測定結果の報告を、周期的に、一定時間継続させるように、端末１２０３−Ｍに追加設定を行う。
【００６８】
本設定の目的は、マクロセル基地局１２０３−Ｍが、駅に降りた端末と、電車に残った端末を区別することである。よって、報告周期は、１秒〜数十秒と、無線区間の制御としては比較的長い間隔を適用し、更に１０回程度報告させるようにすると良い。報告間隔及び、報告回数は、ローカルネットワークごとに個別的に値を持つと良い。例えば、ローカルネットワークが駅である場合を想定すると、駅の規模によって端末がとどまっている時間は変動する。大きな駅であるほど、駅にとどまっている可能性が高くなるため、長い時間にわたって報告を行うように指定すると良い。
【００６９】
前記のような測定コンフィグを行った上で、マクロセル基地局１２０１−Ｍは、端末１２０３−Ｍから、オフロード基地局１２０１−Ｈの受信電力が報告される回数をカウントする（Ｐ１０１２）。カウントした回数に基づいてハンドオーバ可否を決定する（Ｐ１０１４）。カウントした回数が、あらかじめ設定した閾値を超えた場合には、マクロセル基地局１２０１−Ｍは、オフロード基地局１２０１−Ｈへのハンドオーバ要求を出す。
【００７０】
また、端末１２０３が、サービングセルに対して、移動速度やセル所属履歴、セル所属時間など、モビリティ情報を報告する機能を持っている場合、基地局１２０１−Ｍは端末１２０３−Ｍのモビリティ情報を報告させる（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ｒｅｐｏｒｔ）。マクロセル基地局１２０１−Ｍは、一定時間おきに、前記モビリティ情報を端末１２０３−Ｍから収集してモビリティを推定し（Ｐ１０１３）、ハンドオーバ可否を決定する（Ｐ１０１５）。
【００７１】
例えば、電車に乗って駅構内のローカルネットワークに入ってきた端末１２０３−Ｍは、高速で移動してきたことが予想される。そのため、移動速度が所定値を超えていることを端末が検出し、例えば「モビリティが高い」とマクロセル基地局１２０１−Ｍに報告をする。一方、前記端末１２０３−Ｍのうち、降車した後も、しばらく駅に滞在したままであると、電車の速度に比べて十分に遅い速度で移動する事が想定される。そのため、移動速度が所定値以下であることを端末が検出し、「モビリティは低い」とマクロセル基地局１２０１−Ｍに対して報告を行う。マクロセル基地局１２０１−Ｍは、「モビリティは低い」という報告を受けると、オフロード基地局１２０１−Ｈに対して、ハンドオーバ要求を出す手続きに移行する（Ｐ１０１５）。
【００７２】
ハンドオーバの判断（Ｐ１０１４、Ｐ１０１５）を行った後、マクロセル基地局１２０１−Ｍとオフロード基地局１２０１−Ｈは、実施例１で説明した方法と同様に、ハンドオーバ手続きを実行する。
【００７３】
処理Ｐ１０１２とＰ１０１３は、マクロセル基地局１２０１−Ｍが、オフロード基地局１２０１−Ｈへのハンドオーバを一定時間にわたって抑制する事で、アクセス制限を実現する方法を提供する。オフロード基地局１２０１−Ｈが、アクセス制限を行わない場合に有効である。Ｐ１０１２およびＰ１０１３を用いたハンドオーバの判断（Ｐ１０１４、Ｐ１０１５）は、両方実行してもよいし、片方スキップしてもよい。
【００７４】
また、ハンドオーバの判断（Ｐ１０１４、Ｐ１０１５）の両方をスキップして、オフロード基地局１２０１−Ｈにアクセス制限の権限をもたせてもよい。図７のＨａｎｄｏｖｅｒ  ｒｅｑｕｅｓｔ以降のステップは、両方スキップする場合を示している。両方をスキップする場合は、一定時間にわたってハンドオーバを抑制した事を契機として、マクロセル基地局１２０１−Ｍが、第一または第二の実施例に示したゲートウェイ基地局１２０１−Ｇと同様の動作を行うとよい。
【００７５】
本実施の形態によれば、マクロセル基地局１２０１−Ｍに、ローカルネットワークへのアクセス権限の制御機能を付与し、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇを通過できなかった端末に対しても、アクセス権限を付与する事が出来る。これにより、ローカルネットワークに入った端末を、オフロードのターゲットに加えることが可能となり、システムの柔軟性が向上する。一定の時間の経過を要求条件とすることで、ローカルネットワーク内に長く滞在する、オフロード対象の端末を抽出できる。ローカルネットワーク内からすぐに去る端末を除去し、長く留まる端末のみを選択してオフロード基地局へ接続させることが出来れば、収容人数の少ない廉価な基地局を用いて効率的なエリアを構築することができる。
【実施例４】
【００７６】
第四の実施の形態では、マクロセル基地局１２０１−Ｍから、オフロード基地局１２０１−Ｈに、ハンドオーバ要求を１または複数回試行し、前回のハンドオーバ要求から一定時間が経過していた場合に限り、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇへの接続履歴が無くても接続を許可する。図８に第四の実施の形態を示す。
【００７７】
マクロセル基地局１２０１−Ｍは、端末１２０３からの電力測定結果の報告に基づいてハンドオーバを決定する（１ｓｔ  Ｈａｎｄｏｖｅｒ  ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）。マクロセル基地局１２０１−Ｍは、オフロード基地局１２０１−Ｈに、ハンドオーバ要求を送信するとき、端末１２０３−Ｍがマクロセルに接続していた時間を、一緒に通知する（Ｈａｎｄｏｖｅｒ  ｒｅｑｕｅｓｔ  ｗｉｔｈ  ｓｔａｙ−ｔｉｍｅ）。例えばＥ−ＵＴＲＡＮでは、端末の接続履歴情報として、滞在時間（Ｔｉｍｅ  ＵＥ  ｓｔａｙｅｄ ｉｎ  Ｃｅｌｌ）を取得するインタフェースが用意されている。マクロセル基地局１２０１−Ｍから、オフロード基地局１２０１−Ｈへハンドオーバする際には、前記滞在時間を付与して送ると良い。値は０−４０９５秒の単位で記憶されており、１時間程度の値域幅を保持する事が可能である。
【００７８】
オフロード基地局１２０１−Ｈは、前記滞在時間が通知されると、滞在時間に応じてユーザの受け入れ可否を判断する（Ｐ１０１６）。
【００７９】
オフロード基地局１２０１−Ｈは、マクロセル基地局１２０１−Ｍからのハンドオーバ要求に対して、一度目は受け入れ拒否（ＮＡＫ応答）し、一定時間後に再度ハンドオーバ要求するよう、マクロセル基地局１２０１−Ｍに通知する。例えば、オフロード基地局１２０１−Ｈは、ハンドオーバ要求に対するＮＡＫ応答に、タイマー情報を付与して、マクロセル基地局に通知する（Ｔｉｍｅｒ  ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）。
【００８０】
マクロセル基地局１２０１−Ｍは、一度目にハンドオーバ要求を送信する時、端末１２０３−Ｍがマクロセル基地局１２０１−Ｍに接続していた時間をオフロード基地局１２０１−Ｈに対して通知しておく。
【００８１】
マクロセル基地局１２０３−Ｍは、ハンドオーバ要求に対して、ＮＡＫ応答とタイマー情報が返ってきたら、指定されたタイマーの時間分だけ時間をおいて、再度ハンドオーバ要求を出す（Ｐ１０１７）。タイマー情報がない場合には、マクロセル基地局１２０１−Ｍに予め設定された時間を置いて、再度ハンドオーバ要求を出してもよい。このタイマー情報は、ローカルネットワークごと個別に設定されてよい。
【００８２】
指定されたタイマー内はオフロード基地局１２０１−Ｈからハンドオーバを拒絶されるため、マクロセル基地局１２０１−Ｍは、ハンドオーバ要求を無駄に送信しなくてもよくなり、シグナリング負荷を軽減する事が可能となる。
【００８３】
オフロード基地局１２０１−Ｈは、マクロセル基地局１２０１−Ｍから、２度目のハンドオーバ要求が来ると、端末１２０３−Ｍのマクロセル接続時間を取得し、１度目のハンドオーバ時に取得した、端末１２０３−Ｍのマクロセル接続時間との差分を検出し、あらかじめ設定された閾値よりも大きければ、ハンドオーバ許可を出す（Ｐ１０１６）。
【００８４】
以上により、オフロード基地局１２０１−Ｈは、端末１２０３−Ｍのマクロセル基地局への接続時間から、ローカルネットワークへのアクセス権を制御する事が出来る。
【００８５】
なお、上述した処理後、Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（Ｐ１００４）を実施し、負荷が過剰である場合には、接続を拒否してよい。
【００８６】
また、マクロセル基地局１２０１−Ｍにおいて、オフロード基地局１２０１−Ｈのカバレッジに端末１２０３が一定時間存在していたことを検出する場合（Ｐ１０１２あるいはＰ１０１３）は、オフロード基地局１２０１−Ｈは、滞在時間の検出処理に応じた（Ｐ１０１６）の処理をスキップし、Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ単体でハンドオーバ許可の判断を行ってもよい。
【００８７】
最終的に、オフロード基地局よりハンドオーバ要求に対するＡＣＫが返ってきたら、マクロセル基地局１２０１−Ｍ及びオフロード基地局１２０１−Ｈは、ハンドオーバの残りの処理を実施する。
【００８８】
以上の実施の形態により、ゲートウェイ基地局を経由しなかった端末に対しても、ローカルネットワークへの接続許可を与える事が可能となる。また、滞在時間の短い事が予見される端末はローカルネットワーク内のオフロード基地局に接続できないように制御も実施可能となる。
【実施例５】
【００８９】
第五の実施の形態では、一度、非通信状態である（ＩＤＬＥ  ＭＯＤＥ）の端末が、オフロード基地局１２０１−Ｈに再接続するケースについて説明する。
【００９０】
図９に第五の実施の形態のシーケンス図を示す。
【００９１】
端末１２０３がオフロード基地局１２０１−Ｈのカバレッジ内に存在し（Ｐ１０２１）、なおかつ非通信状態とする。端末１２０３は、新たなデータ通信を開始する時、基地局１２０１に接続するため、ランダムアクセス手続きを通じて、基地局と通信セッションを確立する必要がある。
【００９２】
基地局１２０１は、端末１２０３が、接続を行うための報知情報を送信している。端末１２０３は、基地局１２０１を選択する際、前記報知情報が受信可能で、かつ、受信電力値が十分に高いセルを選択してランダムアクセスを開始する。
【００９３】
ここで、第五の実施の形態では、端末１２０３は、報知情報を受信可能なセルのうち、端末１２０３自身が管理する接続セル履歴の情報に含まれ、最後に接続を試みたセルと合致したものに優先的に接続を試みる（Ｐ１０２２）。
【００９４】
端末１２０３がもつ接続履歴情報にセルサイズに関連する情報が含まれていた場合には、最新ではなく、セルサイズが小さいものを優先して選択してもよい。再接続時に、セルサイズの情報に基づいて、セル選択を行う事で、マクロセル基地局１２０１−Ｍよりも、オフロード基地局１２０１−Ｈを選択する可能性が高まる。これにより、端末１２０３が、オフロード基地局１２０１−Ｈに再接続をかけず、マクロセル基地局１２０１−Ｍへ再接続してしまう現象を抑制できる。
【００９５】
ランダムアクセス手続きにおいて、端末１２０３が、基地局１２０１に対して、ランダムアクセスプリアンブル（Ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信したら、基地局１２０１はランダムアクセス応答（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を行う。ランダムアクセス応答によって、基地局１２０１は、端末１２０３に対してテンポラリの識別子を付与する。端末１２０３はテンポラリの識別子を用いて、アクセスに必要な信号処理を行い、データ通信を開始する。
【００９６】
端末１２０３は、データ通信の過程で、端末の履歴情報も基地局１２０１に通知する（Ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｄａｔａ  ａｎｄ  ｕｓｅｒ  ｈｉｓｔｏｒｙ）。前記履歴情報には、接続セルの履歴を付与しておくとよい。
【００９７】
端末からの履歴情報の提供をすることで、オフロード基地局１２０１−Ｈはアクセス制限機能を強化する事が可能になる。
【００９８】
オフロード基地局１２０１−Ｈは、端末から送信されてきた履歴情報を参照し、オフロード基地局１２０１−Ｈあるいはゲートウェイ基地局１２０１−Ｇへの接続履歴、ローカルエリアネットワーク内の十分な滞在時間があった場合には、端末の接続を許可してよい（Ｐ１０２３）。接続履歴に関する情報は、基地局のＩＤ、テンポラリ識別子、マクロセルへの接続時間、ローカルネットワークの報知情報を受信した時間、などの情報を使用してもよい。
【００９９】
前記の接続判定で、接続不可となった端末１２０３―Ｈは、マクロセル基地局１２０１−Ｍにハンドオーバ可能な場合はハンドオーバさせる（Ｐ１０２４）。
【０１００】
本実施の形態により、ＩＤＬＥ  ＭＯＤＥ端末がオフロード用ネットワークに再接続する場合に、オフロードセルあるいはゲートウェイ基地局に接続した履歴があるかどうかを判断して、アクセスを制限する事が可能である。なお、アクセス制限によりマクロセル基地局に接続した場合であっても、一定時間マクロセル基地局に接続しながら、オフロード基地局のカバレッジに居続ける事で、第三又は第四の実施の形態により、オフロード基地局に復帰する事が可能である。
【０１０１】
本発明の各実施の形態によると、特定のＩＤをもつ基地局に接続したことを条件に、オフロード用のローカルネットワークに端末が接続するアクセス権限を制御できる。
【０１０２】
また、アクセス権限を得られなかった端末に対しても、一定時間の経過を待つことで、オフロード基地局への接続を許可する。これにより、ゲートウェイ基地局に接続することなく、ローカルネットワークに入ってしまった端末を、オフロードのターゲットに加えることが可能となり、システムの柔軟性が向上する。
【０１０３】
これらの処理により、高負荷なトラフィックを生み出しつつ、ローカルネットワーク内に長く滞在するオフロード対象の端末を抽出できる。ローカルネットワーク内からすぐに去る端末を除去し、長く留まる端末のみを選択してオフロード基地局へ接続させることが出来れば、収容人数の少ない廉価な基地局を用いて効率的なエリアを構築する事が出来る。
【０１０４】
図１０に実施例に記載のゲートウェイ基地局１２０１−Ｇの機能ブロック図を示す。Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ（送信機）４１１は、基地局１２０１が、端末１２０３に対して下り信号を送信するブロックである。下り信号をベースバンド信号からＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号へ変換する処理も含んでもよい。
【０１０５】
Ｒｅｃｅｉｖｅｒ（受信機）４１２は、基地局１２０１が、端末１２０３−Ｓ及び端末１２０３−Ｎからの上り信号を受信するブロックである。上り信号をＲＦ信号からベースバンド信号へ変換する処理を含んでも良い。電波を受信する受信アンテナも含む。
【０１０６】
Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉ／Ｆ（ネットワークインタフェース）４１３は、基地局１２０１が、バックホール回線を通して、コアネットワーク１２０２に接続するためのインタフェースである。コアネットワーク１２０２と接続する事により、基地局間の情報交換や、モビリティ管理、ＯＡＭ装置との交信、端末１２０３が望むデータの送受、通話などの、セルラ無線通信システムの機能を提供できる。
【０１０７】
通信処理部４１８は、Ｌ１処理部（レイヤ１処理部）４１４と、Ｌ２／Ｌ３処理部（レイヤ２、３処理部）４１５を有し、無線規格に従って処理する。
【０１０８】
Ｌ１処理部４１４は、基地局１２０１が、物理層の信号処理を実施する部位である。送信側の主な処理内容には、例えば適応変調、誤り訂正符号化、レイヤマッピングやＰｒｅｃｏｄｉｎｇと呼ばれるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）の信号処理、及び、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）がある。受信側の主な処理内容は、例えば送信側で施した変調・符号処理を解くための復調・復号処理である。端末１２０３に対して送信するデータは、Ｌ２／Ｌ３処理部４１５から取得し、端末１２０３から取得したデータは、Ｌ２／Ｌ３処理部４１５へ送る。
【０１０９】
Ｌ２／Ｌ３処理部４１５は、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）の管理や、無線リソースの割当行うスケジューリング処理、パケット加工、無線回線の秘匿化、端末へのシグナリング情報の生成などの機能に加え、セル間干渉制御など、無線リソース管理の機能も有するブロックである。また、ＮＥＴＷＯＲＫ Ｉ／Ｆ４１３より通知される、無送信期間情報に従って、無送信期間と同時刻に割当てる端末１２０３を決定する。
【０１１０】
接続トリガ機能部４１６は、実施例１に記載のゲートウェイ基地局１２０１―Ｇが、ＩＤＬＥ状態の端末に、アクセス履歴を付与するため、ページング処理など、前述したとおりの手続きを行わせる機能ブロックである。ゲートウェイ基地局への接続履歴を付与する事が可能となる。
【０１１１】
端末ＩＤ付け替え部４１７は実施例２に記載の、ローカルエリアネットワークへのアクセス権限を有するＩＤに、端末のテンポラリＩＤを付け替える機能を有するブロックである。
【０１１２】
図１１に、ゲートウェイ基地局１２０１−Ｇのハードウェア構成を示す。
【０１１３】
メモリ部４０１には、例えば、アクセス権限を有する端末のＩＤレンジを管理する、テンポラリ端末ＩＤテーブル４０１１（図５）を保持してよい。
【０１１４】
また、ＣＰＵ／ＤＳＰ部（処理部）４０２は、実施の形態の一連の手続きを実行する。接続トリガ機能部４１６や、端末ＩＤ付け替え部４１７など、ゲートウェイ基地局の特長的な機能を実行する。各プログラムは、例えばメモリ部４０１に格納され、ＣＰＵ／ＤＳＰ部４０２が読み出しても良いし、ＣＰＵ／ＤＳＰ部４０２内部のメモリに格納されていてもよい。
【０１１５】
Ｌｏｇｉｃ  Ｃｉｒｃｕｉｔ（論理回路）４０４は、ＣＰＵ／ＤＳＰ部４０２が実行するプログラムの機能をサポートする。たとえば、Ｌ１処理部４１４などは、処理高速化のためアクセラレータを利用するとよい。
【０１１６】
ＣＰＵ／ＤＳＰ部４０２、Ｌｏｇｉｃ  Ｃｉｒｃｕｉｔ４０４の処理により、図２に示す各機能が実現される。
【０１１７】
Ｉ／Ｆ部（インタフェース部）４０３は、無線のアンテナとのインタフェースや、バックホール回線とのインタフェースなどの総称である。
【０１１８】
また、図１２に、オフロード基地局１２０１−Ｈの機能ブロック図を示す。オフロード基地局１２０１−Ｈを特徴づけるハンドオーバ制御部４１９は、各実施例に記載のアクセス権限を保持した端末のハンドオーバ要求を許可する機能を有する。タイマー管理部４２０から、ハンドオーバ許可までの時間を受信し、隣接基地局に通知するための情報も作成する。
【０１１９】
各実施例に記載した通り、ゲートウェイ基地局に接続しなかった端末に対しても、一定時間の経過を待てば、オフロード基地局に接続を許可するため、タイマー管理部４２０は、端末がオフロード基地局１２０１−Ｈのカバレッジ内に存在していた時間をカウントし、さらに、ハンドオーバ許可を出すまでの時間も管理する。
【０１２０】
図１３に、オフロード基地局１２０１−Ｈのハードウェア構成を示す。
【０１２１】
メモリ部５０１には、ローカルエリアネットワークへのアクセス権限を管理するテーブル、例えば、テンポラリの端末ＩＤのテーブル（４０１１）、オフロード基地局のセルＩＤ範囲（４０２１）、ゲートウェイ基地局のセルＩＤ範囲（４０２２）などを保持する。
【０１２２】
ＣＰＵ／ＤＳＰ部（処理部）５０２は、オフロード基地局の特長を有する、ハンドオーバ制御部４１９と、タイマー管理部４２０を有する。
【０１２３】
本発明は、フェムトセルやピコセル基地局といった小型基地局およびマクロセル基地局からなるヘテロジーニアスネットワークへの適用が考えられる。
【０１２４】
立ち去るユーザととどまるユーザを分類してアクセスを制御し、小型基地局への極端なアクセス増を防ぎつつ、小型基地局の使用効率を向上させることが可能である。駅だけに限らず、一定時間ユーザがとどまる事が想定できる飲食店などでも、オフロード用のノードとしての効果が期待出来る。
【符号の説明】
【０１２５】
１２０１−Ｈ  オフロード基地局
１２０１−Ｇ  ゲートウェイ基地局
１２０１−Ｍ  マクロセル基地局
１２０２  コアネットワーク
１２０３  端末
４０１  メモリ部
４０２  処理部
４０３  インタフェース部
４０４  論理回路
４１１  送信機
４１２  受信機
４１３  ネットワークインタフェース
４１４  レイヤ１処理部
４１５  レイヤ２、３処理部
４１６  接続トリガ機能部
４１７  端末ＩＤ付け替え部
４１８  通信処理部
４１９  ハンドオーバ制御部
４２０  タイマー管理部
５０１  メモリ部
５０２  処理部
４０１１  テンポラリの端末ＩＤのテーブル
４０２１  オフロード基地局のセルＩＤ範囲
４０２２  ゲートウェイ基地局のセルＩＤ範囲
【図３】
2014099818.tif 000003
【図５】
2014099818.tif 000004
【図６】
2014099818.tif 000005
【図１０】
2014099818.tif 000006
【図１１】
2014099818.tif 000007
【図１２】
2014099818.tif 000008
【図１３】
2014099818.tif 000009
【図１】
2014099818.tif 000010
【図２】
2014099818.tif 000011
【図４】
2014099818.tif 000012
【図７】
2014099818.tif 000013
【図８】
2014099818.tif 000014
【図９】
2014099818.tif 000015