(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
広域基地局圏において端末の通信を中継可能である広域基地局と、
前記広域基地局圏より狭い領域である小規模基地局圏において前記端末の通信を中継可能である小規模基地局とを備え、
前記広域基地局圏と前記小規模基地局圏とは、少なくとも一部の領域が重なり、当該重なる領域においては、前記端末は前記小規模基地局を優先的に中継して通信を行う通信システムに用いられる小規模基地局であって、
前記端末の通信を中継した際の、前記小規模基地局における通信速度を測定する測定部と、
前記通信速度が変化状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部において前記通信速度が前記変化状態であると判定された場合、通信の中継に用いる基地局を前記小規模基地局から前記広域基地局に切り替えるように前記端末に促す信号であるハンドオーバー信号を生成する生成部と、
前記ハンドオーバー信号を前記端末に対して送信する送信部とを備え、
前記通信システムにおいて、前記端末が複数備えられ、
前記測定部が、前記小規模基地局を通信の中継に利用している各前記端末との間での前記通信速度をそれぞれ測定し、
前記判定部が、各前記端末との間での前記通信速度が前記変化状態であるか否かを、各前記端末との間での前記通信速度と、前記端末ごとに異なる所定の閾値との比較に基づいて判定することを特徴とする、
小規模基地局。
【請求項２】
広域基地局圏において端末の通信を中継可能である広域基地局と、
前記広域基地局圏より狭い領域である小規模基地局圏において前記端末の通信を中継可能である小規模基地局とを備え、
前記広域基地局圏と前記小規模基地局圏とは、少なくとも一部の領域が重なり、当該重なる領域においては、前記端末は前記小規模基地局を優先的に中継して通信を行う通信システムに用いられる小規模基地局であって、
前記端末の通信を中継した際の、前記小規模基地局における通信速度を測定する測定部と、
前記通信速度が変化状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部において前記通信速度が前記変化状態であると判定された場合、通信の中継に用いる基地局を前記小規模基地局から前記広域基地局に切り替えるように前記端末に促す信号であるハンドオーバー信号を生成する生成部と、
前記ハンドオーバー信号を前記端末に対して送信する送信部とを備え、
前記測定部が、前記端末の通信に用いられる信号の論理チャネルごとに前記通信速度を測定し、
前記判定部が、前記通信速度が前記変化状態であるか否かを、前記通信速度と、論理チャネルごとに異なる所定の閾値との比較に基づいて判定することを特徴とする、
小規模基地局。
【請求項３】
前記測定部が、前記小規模基地局の上流側に属する信号および前記小規模基地局の下流側に属する信号のうち少なくとも一方を測定することにより、前記通信速度を測定することを特徴とする、
請求項１または請求項２に記載の小規模基地局。
【請求項４】
前記判定部が、前記通信速度が前記変化状態であるか否かを、前記通信速度と所定の閾値との比較に基づいて判定することを特徴とする、
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の小規模基地局。
【請求項５】
前記判定部が、前記通信速度が前記変化状態であるか否かを、前記通信速度の変化量に基づいて判定することを特徴とする、
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の小規模基地局。
【請求項６】
前記判定部が、前記通信速度が前記変化状態であるか否かを、前記通信速度の変化率に基づいて判定することを特徴とする、
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の小規模基地局。
【請求項７】
前記判定部が、前記通信速度が前記変化状態であるか否かを、前記広域基地局における通信速度との比較に基づいて判定することを特徴とする、
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の小規模基地局。
【請求項８】
前記通信システムにおいて、前記端末が複数備えられ、
前記測定部が、前記小規模基地局を通信の中継に利用している各前記端末との間での前記通信速度をそれぞれ測定することを特徴とする、
請求項２に記載の小規模基地局。
【請求項９】
前記測定部が、前記端末の通信に用いられる信号の論理チャネルごとに前記通信速度を測定することを特徴とする、
請求項１に記載の小規模基地局。
【請求項１０】
広域基地局圏において端末の通信を中継可能である広域基地局と、
前記広域基地局圏より狭い領域である小規模基地局圏において前記端末の通信を中継可能である小規模基地局とを備え、
前記広域基地局圏と前記小規模基地局圏とは、少なくとも一部の領域が重なり、当該重なる領域においては、前記端末は前記小規模基地局を優先的に中継して通信を行う通信システムであって、
前記端末の通信を中継した際の、前記小規模基地局における通信速度を測定する測定部と、
前記通信速度が変化状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部において前記通信速度が前記変化状態であると判定された場合、通信の中継に用いる基地局を切り替えるように前記端末に促す信号であるハンドオーバー信号を生成する生成部と、
前記ハンドオーバー信号を前記端末に対して送信する送信部とを備え、
前記端末が、
前記ハンドオーバー信号を受信する受信部と、
前記受信部において前記ハンドオーバー信号を受信した場合、通信の中継に用いる基地局を前記小規模基地局から前記広域基地局に切り替える切り替え部とを備え、
前記通信システムにおいて、前記端末が複数備えられ、
前記測定部が、前記小規模基地局を通信の中継に利用している各前記端末との間での前記通信速度をそれぞれ測定し、
前記判定部が、各前記端末との間での前記通信速度が前記変化状態であるか否かを、各前記端末との間での前記通信速度と、前記端末ごとに異なる所定の閾値との比較に基づいて判定することを特徴とする、
通信システム。
【請求項１１】
広域基地局圏において端末の通信を中継可能である広域基地局と、
前記広域基地局圏より狭い領域である小規模基地局圏において前記端末の通信を中継可能である小規模基地局とを備え、
前記広域基地局圏と前記小規模基地局圏とは、少なくとも一部の領域が重なり、当該重なる領域においては、前記端末は前記小規模基地局を優先的に中継して通信を行う通信システムであって、
前記端末の通信を中継した際の、前記小規模基地局における通信速度を測定する測定部と、
前記通信速度が変化状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部において前記通信速度が前記変化状態であると判定された場合、通信の中継に用いる基地局を切り替えるように前記端末に促す信号であるハンドオーバー信号を生成する生成部と、
前記ハンドオーバー信号を前記端末に対して送信する送信部とを備え、
前記端末が、
前記ハンドオーバー信号を受信する受信部と、
前記受信部において前記ハンドオーバー信号を受信した場合、通信の中継に用いる基地局を前記小規模基地局から前記広域基地局に切り替える切り替え部とを備え、
前記測定部が、前記端末の通信に用いられる信号の論理チャネルごとに前記通信速度を測定し、
前記判定部が、前記通信速度が前記変化状態であるか否かを、前記通信速度と、論理チャネルごとに異なる所定の閾値との比較に基づいて判定す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】
本発明は小規模基地局および小規模基地局を備える通信システムに関し、特に、広域基地局の通信範囲内において小規模基地局を介して通信を行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯端末等の通信を中継する所定の通信基地局を備える通信システムが広く普及している。このような通信システムにおける通信基地局には、例えば半径数百ｍ〜十数ｋｍの通信範囲を有する広域基地局（マクロセル基地局）と呼ばれる通信基地局が利用されている。
【０００３】
しかし、上記の広域基地局が利用される場合には、複数の広域基地局間の境界領域や、建造物や地下であることによって広域基地局から発信される電波が一部遮られてしまう領域等では、端末の通信を中継することが困難となる場合がある。
【０００４】
そこで近年では、通信システムにおける通信基地局として、広域基地局に加えて、例えば半径数十ｍ程度の通信範囲を有する小規模基地局（フェムトセル基地局等）と呼ばれる通信基地局が利用されている。
【０００５】
通信システムに上記の小規模基地局を備えることによって、広域基地局によって端末の通信を中継することが困難となる領域においても、小規模基地局によって端末の通信を良好に中継することができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−５６８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような小規模基地局は、小規模基地局が設置された領域における端末の通信を優先的に中継する。
【０００８】
しかし、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の普及により通信情報量が大きくなるのに対して小規模基地局の通信性能が低かったり、小規模基地局の設置状況が悪かったりすることによって、この小規模基地局を介する端末の通信速度が低下してしまう場合があった。そのような場合には、小規模基地局を介する部分がボトルネックとなり端末の通信を良好に行うことができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、小規模基地局を介する端末の通信速度が低下した場合であっても、端末の通信を良好に行うことができる小規模基地局および小規模基地局を備える通信システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に関する小規模基地局は、広域基地局圏において端末の通信を中継可能である広域基地局と、前記広域基地局圏より狭い領域である小規模基地局圏において前記端末の通信を中継可能である小規模基地局とを備え、前記広域基地局圏と前記小規模基地局圏とは、少なくとも一部の領域が重なり、当該重なる領域においては、前記端末は前記小規模基地局を優先的に中継して通信を行う通信システムに用いられる小規模基地局であって、前記端末の通信を中継した際の、前記小規模基地局における通信速度を測定する測定部と、前記通信速度が変化状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部において前記通信速度が前記変化状態であると判定された場合、通信の中継に用いる基地局を前記小規模基地局から前記広域基地局に切り替えるように前記端末に促す信号であるハンドオーバー信号を生成する生成部と、前記ハンドオーバー信号を前記端末に対して送信する送信部とを備え、前記通信システムにおいて、前記端末が複数備えられ、前記測定部が、前記小規模基地局を通信の中継に利用している各前記端末との間での前記通信速度をそれぞれ測定し、前記判定部が、各前記端末との間での前記通信速度が前記変化状態であるか否かを、各前記端末との間での前記通信速度と、前記端末ごとに異なる所定の閾値との比較に基づいて判定することを特徴とする。
また、本発明の別の態様に関する小規模基地局は、広域基地局圏において端末の通信を中継可能である広域基地局と、前記広域基地局圏より狭い領域である小規模基地局圏において前記端末の通信を中継可能である小規模基地局とを備え、前記広域基地局圏と前記小規模基地局圏とは、少なくとも一部の領域が重なり、当該重なる領域においては、前記端末は前記小規模基地局を優先的に中継して通信を行う通信システムに用いられる小規模基地局であって、前記端末の通信を中継した際の、前記小規模基地局における通信速度を測定する測定部と、前記通信速度が変化状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部において前記通信速度が前記変化状態であると判定された場合、通信の中継に用いる基地局を前記小規模基地局から前記広域基地局に切り替えるように前記端末に促す信号であるハンドオーバー信号を生成する生成部と、前記ハンドオーバー信号を前記端末に対して送信する送信部とを備え、前記測定部が、前記端末の通信に用いられる信号の論理チャネルごとに前記通信速度を測定し、前記判定部が、前記通信速度が前記変化状態であるか否かを、前記通信速度と、論理チャネルごとに異なる所定の閾値との比較に基づいて判定することを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様に関する通信システムは、広域基地局圏において端末の通信を中継可能である広域基地局と、前記広域基地局圏より狭い領域である小規模基地局圏において前記端末の通信を中継可能である小規模基地局とを備え、前記広域基地局圏と前記小規模基地局圏とは、少なくとも一部の領域が重なり、当該重なる領域においては、前記端末は前記小規模基地局を優先的に中継して通信を行う通信システムであって、前記端末の通信を中継した際の、前記小規模基地局における通信速度を測定する測定部と、前記通信速度が変化状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部において前記通信速度が前記変化状態であると判定された場合、通信の中継に用いる基地局を切り替えるように前記端末に促す信号であるハンドオーバー信号を生成する生成部と、前記ハンドオーバー信号を前記端末に対して送信する送信部とを備え、前記端末が、前記ハンドオーバー信号を受信する受信部と、前記受信部において前記ハンドオーバー信号を受信した場合、通信の中継に用いる基地局を前記小規模基地局から前記広域基地局に切り替える切り替え部とを備え、前記通信システムにおいて、前記端末が複数備えられ、前記測定部が、前記小規模基地局を通信の中継に利用している各前記端末との間での前記通信速度をそれぞれ測定し、前記判定部が、各前記端末との間での前記通信速度が前記変化状態であるか否かを、各前記端末との間での前記通信速度と、前記端末ごとに異なる所定の閾値との比較に基づいて判定することを特徴とする。
また、本発明の別の態様に関する通信システムは、広域基地局圏において端末の通信を中継可能である広域基地局と、前記広域基地局圏より狭い領域である小規模基地局圏において前記端末の通信を中継可能である小規模基地局とを備え、前記広域基地局圏と前記小規模基地局圏とは、少なくとも一部の領域が重なり、当該重なる領域においては、前記端末は前記小規模基地局を優先的に中継して通信を行う通信システムであって、前記端末の通信を中継した際の、前記小規模基地局における通信速度を測定する測定部と、前記通信速度が変化状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部において前記通信速度が前記変化状態であると判定された場合、通信の中継に用いる基地局を切り替えるように前記端末に促す信号であるハンドオーバー信号を生成する生成部と、前記ハンドオーバー信号を前記端末に対して送信する送信部とを備え、前記端末が、前記ハンドオーバー信号を受信する受信部と、前記受信部において前記ハンドオーバー信号を受信した場合、通信の中継に用いる基地局を前記小規模基地局から前記広域基地局に切り替える切り替え部とを備え、前記測定部が、前記端末の通信に用いられる信号の論理チャネルごとに前記通信速度を測定し、前記判定部が、前記通信速度が前記変化状態であるか否かを、前記通信速度と、論理チャネルごとに異なる所定の閾値との比較に基づいて判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の上記態様によれば、前記端末の通信を中継した際の、前記小規模基地局における通信速度を測定する測定部と、前記通信速度が変化状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部において前記通信速度が前記変化状態であると判定された場合、通信の中継に用いる基地局を前記小規模基地局から前記広域基地局に切り替えるように前記端末に促す信号であるハンドオーバー信号を生成する生成部と、前記ハンドオーバー信号を前記端末に対して送信する送信部とを備えることにより、小規模基地局を介する端末の通信速度が低下状態である場合には、通信の中継に用いる基地局を広域基地局に切り替える。よって、小規模基地局を介する部分が通信のボトルネックとなることを回避し、端末の通信を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に関する通信システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】通信システムにおける小規模基地局の機能を概念的に示したブロック図である。
【図３】通信システムにおける端末の機能を概念的に示したブロック図である。
【図４】通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】通信システムの動作の流れを時系列（縦方向）に沿って示したシーケンス図である。
【図６】小規模基地局における通信速度の時間変化の例を示す図である。
【図７】通信システムにおける通信の切り替え動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
＜実施形態＞
＜全体構成＞
図１は、本発明の本実施形態に関する通信システム１００の全体構成を概略的に示す図である。
【００１６】
図１に示されるように通信システム１００は、通信ネットワーク１と、広域基地局２と、小規模基地局３と、端末４とを備える。
【００１７】
通信ネットワーク１は、端末４が通信を行うための通信網であり、端末４が、通信ネットワーク１に接続された他の端末や、通信ネットワーク１上に保存されたデータベース等にアクセスし通信を行うためのものである。なお、図１において示される通信ネットワーク１は概念的なものであり、図示されるように一体的な通信網である必要はなく、複数の通信ネットワークが相互につながる複合的なネットワークも含まれる。なお、通信ネットワーク１と広域基地局２および小規模基地局３とが通信するための接続形態は、有線接続であってもよいし、無線接続であってもよい。
【００１８】
広域基地局２は、例えば、半径数百ｍ〜十数ｋｍの通信範囲（図１に示される広域基地局圏２０）を有する基地局である。広域基地局２は、広域基地局圏２０内においては端末４の通信を中継可能であるが、端末４との間に配置される建造物等により電波が一部遮られ、端末４との通信が困難となる領域（例えば、後述する小規模基地局圏３０）を広域基地局圏２０内において有する。
【００１９】
広域基地局２は、通信ネットワーク１および端末４と通信可能であり、端末４は、広域基地局２を中継して通信ネットワーク１と通信可能となる。
【００２０】
図１においては、通信システムにおいて備えられる広域基地局２は１つであるが、複数備えられていてもよい。
【００２１】
小規模基地局３は、例えば、半径数十ｍ程度の通信範囲（図１に示される小規模基地局圏３０）を有する基地局である。小規模基地局３は、小規模基地局圏３０と広域基地局圏２０とが少なくとも一部重なるように配置され、小規模基地局圏３０内においては端末４の通信を中継可能である。小規模基地局３は、広域基地局圏２０内において広域基地局２の電波が遮られやすい建造物内に配置されることが望ましく、広域基地局２による通信の中継が困難である領域において、優先的に通信の中継を行う。
【００２２】
小規模基地局３は、通信ネットワーク１および端末４と通信可能であり、端末４は、小規模基地局３を中継して通信ネットワーク１と通信可能となる。なお小規模基地局は、所定のルータ装置３Ａを介して通信ネットワーク１と通信することができる。
【００２３】
図１においては、通信システムにおいて備えられる小規模基地局３は１つであるが、複数備えられていてもよい。
【００２４】
端末４は、例えば携帯電話等の移動通信端末であり、図１に示されるように広域基地局圏２０と小規模基地局圏３０とが重なる領域に配置される。
【００２５】
端末４は、広域基地局２または小規模基地局３を中継して、通信ネットワーク１と通信する。
【００２６】
図１においては、通信システムにおいて備えられる端末４は１つであるが、複数備えられていてもよい。
【００２７】
＜小規模基地局の構成＞
次に、図１に概略的に示された小規模基地局３の構成について、さらに詳しく説明する。
【００２８】
図２は、通信システム１００における小規模基地局３の機能を概念的に示したブロック図である。
【００２９】
図２に示されるように小規模基地局３は、通信部３１と、測定部３２と、判定部３３と、生成部３４とを備える。
【００３０】
通信部３１は、端末４が通信ネットワーク１と通信する際に、当該通信を中継する機能部である。通信部３１は、端末４との間で信号（電波）の送受信を行い、通信ネットワーク１との間で信号（電波）の送受信を行う。
【００３１】
また通信部３１は、小規模基地局３において生成した信号を端末４へ送信する場合にも用いられる。
【００３２】
測定部３２は、端末４が通信ネットワーク１と通信する際に、小規模基地局３における通信速度を測定する機能部である。
【００３３】
具体的には測定部３２は、端末４と小規模基地局３との間（下流側）での通信速度を、通信部３１における入出力信号を検出することによって測定する。または測定部３２は、通信ネットワーク１と小規模基地局３との間（上流側）での通信速度を、通信部３１における入出力信号を検出することによって測定する。
【００３４】
判定部３３は、小規模基地局３における上記の通信速度が低下状態であるか否かを判定し、通信速度が低下状態である場合には、生成部３４においてハンドオーバー信号を生成させ、通信部３１を介して端末４へ送信させる機能部である。通信速度の低下状態については、後述する。ここでハンドオーバー信号とは、端末４が通信の中継に利用する基地局を小規模基地局３から広域基地局２に切り替えるよう促す信号である。
【００３５】
生成部３４は、判定部３３の指示に従ってハンドオーバー信号を生成し、端末４へ送信するため通信部３１に対してハンドオーバー信号を出力する機能部である。
【００３６】
＜端末の構成＞
次に、図１に概略的に示された端末４の構成について、さらに詳しく説明する。
【００３７】
図３は、通信システム１００における端末４の機能を概念的に示したブロック図である。
【００３８】
図３に示されるように端末４は、通信部４１と、切り替え部４２とを備える。
【００３９】
通信部４１は、端末４が通信ネットワーク１と通信する際に、基地局との間で電波（信号）の送受信を行う機能部である。
【００４０】
また通信部４１は、基地局において生成した信号を受信する場合にも用いられる。
【００４１】
切り替え部４２は、端末４が通信ネットワーク１と通信する際に中継する基地局を小規模基地局３から広域基地局２に切り替える動作（ハンドオーバー）を行う機能部である。当該ハンドオーバーは、通信部４１においてハンドオーバー信号が受信された場合に行われる。
【００４２】
＜動作＞
次に、図４〜図７を参照しつつ、本発明の本実施形態に関する通信システム１００の動作を説明する。
【００４３】
まず、通信システム１００の動作の概要を説明する。図４は、通信システム１００の動作を示すフローチャートである。
【００４４】
最初に、図４に示されるように通信システム１００において、端末４が小規模基地局３を中継して通信ネットワーク１との通信を行う（ステップＳ１）。
【００４５】
次に、通信システム１００において、小規模基地局３の測定部３２が、小規模基地局３における通信速度を測定する（ステップＳ２）。
【００４６】
次に、通信システム１００において、小規模基地局３の判定部３３が、測定部３２において測定した通信速度が低下状態であるか否かを判定する（ステップＳ３）。通信速度が低下状態である場合（ＹＥＳ）にはステップＳ４へ進む。一方で通信速度が低下状態でない場合（ＮＯ）には動作を終了し、小規模基地局３を介した端末４と通信ネットワーク１との通信を継続する。
【００４７】
次に、通信システム１００において、小規模基地局３の生成部３４が、ハンドオーバー信号を生成する（ステップＳ４）。
【００４８】
次に、通信システム１００において、小規模基地局３の通信部３１が、端末４に向けてハンドオーバー信号を送信する（ステップＳ５）。
【００４９】
次に、通信システム１００において、端末４の切り替え部４２が、通信部４１において受信したハンドオーバー信号に基づいて、通信ネットワーク１との通信において中継している基地局を広域基地局２に切り替える（ステップＳ６）。
【００５０】
図５は、図４に示された通信システム１００の動作の流れを時系列（縦方向）に沿って示したシーケンス図である。図５においては、小規模基地局３を介した端末４の通信が、広域基地局２を介した通信に切り替えられる場合が示されている。
【００５１】
図５に示されるように、端末４が小規模基地局３を介して通信をしている場合に、小規模基地局３は小規模基地局３における通信速度を測定し、通信速度が低下状態となっているか否かを判定する。
【００５２】
通信速度が低下状態となっていた場合には、小規模基地局３はハンドオーバー信号を端末４に向けて送信する。ハンドオーバー信号を受信した端末４は、中継に利用する基地局を小規模基地局３から広域基地局２へと切り替える。そして端末４は、広域基地局２を介して通信を行う。
【００５３】
以下、各動作の詳細について順次説明する。
【００５４】
＜測定動作＞
まず、測定部３２が、小規模基地局３における通信速度を測定する動作について説明する（図４のステップＳ２参照）。
【００５５】
小規模基地局３における通信速度とは、小規模基地局３の通信部３１に入力する信号および出力する信号を測定することにより得られる通信速度である。通信部３１に入出力する信号には、小規模基地局３の上流側（通信ネットワーク１と接続される側）に属する信号（上流側から入力される信号または上流側へ出力される信号）と、小規模基地局３の下流側（端末４と接続される側）に属する信号（下流側から入力される信号または下流側へ出力される信号）とがあるが、上流側と下流側のいずれか一方の信号を測定し上記の通信速度の算出に用いてもよいし、双方を合算した測定結果を通信速度の算出に用いてもよい。なお、信号の測定は定期的に行ってもよいし、例えば通信開始時にのみ行ってもよい。
【００５６】
通信速度の算出方法としては、例えば、単位時間当たりに通信部３１を通過する信号の総量から通信速度を算出する方法と、通信部３１から複数の擬似信号を送信し、その送達確認信号が通信部３１において受信されるまでの時間から通信速度を算出する方法とがある。
【００５７】
ここで、擬似信号を用いて通信速度を算出する方法では、送達確認信号をＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）階層の異なる階層において受信することで、一定の条件下における通信速度を算出することができる。
【００５８】
まず、第２階層（データリンク層）において送達確認信号を受信する場合には、当該送達確認信号を受信するまでの時間から、小規模基地局３における物理的な電気信号全体の通信速度を算出することができる。
【００５９】
また、第３階層（ネットワーク層）において送達確認信号を受信する場合には、当該送達確認信号を受信するまでの時間から、小規模基地局３を中継として利用する下流側の複数の端末をＩＰで識別し、それぞれの端末との間での通信速度を個別に算出することができる。
【００６０】
このように各端末との間での通信速度を個別に算出することによって、端末ごとに異なる通信速度の需要に応じて基準を設け、それぞれに低下状態を判定することができる。
【００６１】
また、第４階層（トランスポート層）において送達確認信号を受信する場合には、当該送達確認信号を受信するまでの時間から、小規模基地局３を中継して通信される信号の論理チャネルごとに通信速度を算出することができる。
【００６２】
このように通信速度を算出することによって、それぞれの論理チャネルにおける情報サービスごとに、例えばその情報量の大きさに応じた基準を設け、それぞれに低下状態を判定することができる。
【００６３】
＜判定動作＞
次に、判定部３３が、小規模基地局３における通信速度が低下状態であるか否かを判定する動作について説明する（図４のステップＳ３参照）。
【００６４】
判定部３３は、測定部３２で測定された小規模基地局３における通信速度を参照し、その速度が所定の閾値以下の速度である場合に、通信速度が低下状態であると判定することができる。
【００６５】
ここで速度の閾値は、例えば通常状態の小規模基地局３において測定されるべき速度とすることができる。ここで「通常状態」とは、小規模基地局３のスループット性能等から予測される通信速度が良好に実現されている状態をいう。よって、小規模基地局３に接続される回線が多数の端末４によって利用される（集合住宅等）ことによって小規模基地局３における通信速度が低下した状態や、小規模基地局３の設置方法（例えば宅内での設置）に起因して回線が物理的に損傷し小規模基地局３における通信速度が低下した状態は、通常状態から除かれる。
【００６６】
また、例えば、小規模基地局３における通信速度が所定値以上低下した場合に、通信速度が低下状態となったとみなすことができる。
【００６７】
図６は、小規模基地局３における通信速度の時間変化の例を示す図である。縦軸は通信速度、横軸は時間を示している。
【００６８】
図６に示されるように、一定の速度を保っていた小規模基地局３における通信速度が速度差ｂだけ低下した場合に、通信速度が所定値以上低下したとして、通信速度が低下状態となったとすることができる。このように通信速度の低下状態を判定すれば、通信速度が不安定となった小規模基地局３に対して、切り替えるべき基地局として判定することができる。
【００６９】
また、例えば、小規模基地局３における通信速度が所定値以上の低下率で低下した場合に、通信速度が低下状態となったとみなすことができる。
【００７０】
図６に示されるように、一定の速度を保っていた小規模基地局３における通信速度が低下率ａで低下した場合に、通信速度が所定値以上の低下率で低下したとして、通信速度が低下状態となったとすることができる。このように通信速度の低下状態を判定すれば、通信速度が急激に低下した小規模基地局３に対して、切り替えるべき基地局として判定することができる。
【００７１】
また、例えば、端末４が広域基地局２を中継して通信を行った場合の広域基地局２における通信速度を閾ちとして、小規模基地局３における通信速度が当該閾値以下の速度である場合に、通信速度が低下状態であると判定することができる。
【００７２】
このように通信速度の低下状態を判定すれば、小規模基地局３における通信速度が広域基地局２における通信速度よりも低くなった場合に、小規模基地局３に対して切り替えるべき基地局として判定することができ、小規模基地局３を介する部分が通信のボトルネックとなることを防ぐことができる。
【００７３】
これら例示した通信速度の低下状態の判定方法は、いずれか１つを適用してもよいし、いくつかを組み合わせて適用してもよい。
【００７４】
＜切り替え動作＞
次に、端末４の切り替え部４２が、通信を中継している基地局を、小規模基地局３から広域基地局２へ切り替える動作について説明する（図４のステップＳ６参照）。
【００７５】
切り替え部４２は、通信部４１で受信されたハンドオーバー信号に基づいて、通信を中継している基地局を、小規模基地局３から広域基地局２へ切り替える。具体的には、通信部４１に対し、広域基地局２を中継して通信ネットワーク１との通信を行うように指示する。
【００７６】
図７は、通信システム１００における通信の切り替え動作を説明する図である。なお図７（ａ）は、切り替え動作前の通信経路Ｒ１を概念的に示した図であり、図７（ｂ）は、切り替え動作後の通信経路Ｒ２を概念的に示した図である。
【００７７】
図７（ａ）の状態において、小規模基地局３の測定部３２において通信経路Ｒ１における通信速度が測定される。そして、通信経路Ｒ１における通信速度が低下状態であることが判定部３３において判定されると、生成部３４においてハンドオーバー信号が生成される。生成されたハンドオーバー信号は、通信部３１から送信され、端末４の通信部４１において受信される。
【００７８】
ハンドオーバー信号が受信されると、切り替え部４２は切り替え動作（ハンドオーバー）を行う。ここで、ハンドオーバー信号に切り替え先の広域基地局２の情報が含まれている場合には、ハンドオーバー信号に含まれる当該情報に基づいて広域基地局２を特定し、当該広域基地局２に切り替えることができる。当該切り替え動作によって、端末４と通信ネットワーク１との間の通信経路は通信経路Ｒ１から通信経路Ｒ２に変更される（図７（ｂ）参照）。
【００７９】
一方、ハンドオーバー信号に、切り替え先の広域基地局２の情報が含まれていない場合であっても、端末４の通信部４１から通信可能な広域基地局２を検索し、検索によって特定した広域基地局２に切り替えることができる。当該切り替え動作によって、端末４と通信ネットワーク１との間の通信経路は通信経路Ｒ１から通信経路Ｒ２に変更される（図７（ｂ）参照）。
【００８０】
＜変形例＞
上記の実施形態では、切り替え動作によって小規模基地局３から広域基地局２へと中継に利用する基地局が切り替えられているが、通信範囲が重なる小規模基地局が複数配置されている場合には、切り替え動作によって、現在中継に利用していない他の小規模基地局に通信の中継に利用する基地局が切り替えられてもよい。
【００８１】
また、上記の実施形態では、通信速度が低下状態であることを判定する判定部３３、および、ハンドオーバー信号を生成する生成部３４は小規模基地局３に備えられているが、例えば広域基地局２においてそれらの機能部が備えられていてもよい。
【００８２】
その場合、小規模基地局３における通信部３１が通信速度の情報を広域基地局２へ送信し、広域基地局２でその通信速度を参照する。そして、当該通信速度が低下状態であるか否かを判定部において判定し、通信速度が低下状態である場合には生成部においてハンドオーバー信号を生成する。
【００８３】
広域基地局２は、生成したハンドオーバー信号を端末４に報知し、通信部４１において当該ハンドオーバー信号を受信した端末４が、切り替え部４２において切り替え動作を行うことができる。
【００８４】
＜効果＞
本発明に関する実施形態によれば、小規模基地局３は、端末４の通信を中継した際の、小規模基地局３における通信速度を測定する測定部３２と、通信速度が低下状態であるか否かを判定する判定部３３と、判定部３３において通信速度が低下状態であると判定された場合、通信の中継に用いる基地局を小規模基地局３から広域基地局２に切り替えるように端末４に促す信号であるハンドオーバー信号を生成する生成部３４と、ハンドオーバー信号を端末４に対して送信する送信部としての通信部３１とを備える。
【００８５】
このような小規模基地局３によれば、小規模基地局３を介する端末４の通信速度が低下状態である場合には、通信の中継に用いる基地局を広域基地局２に切り替える。よって、小規模基地局３を介する部分が通信のボトルネックとなることを回避し、端末４の通信を良好に行うことができる。
【００８６】
また、本発明に関する実施形態によれば、測定部３２が、小規模基地局３の上流側に属する信号および小規模基地局３の下流側に属する信号のうち少なくとも一方を測定することにより、通信速度を測定する。
【００８７】
このような構成によれば、例えば通信速度が低下しやすい場所（方向）が分かっている場合に、測定部３２が、上流側または下流側に限定して通信速度を測定することができ、測定効率を高めることができる。
【００８８】
また、本発明に関する実施形態によれば、通信システムにおいて、端末４が複数備えられ、測定部３２が、小規模基地局３を通信の中継に利用している各端末４との間での通信速度をそれぞれ測定する。
【００８９】
このような構成によれば、各端末との間での通信速度をＩＰで区別して個別に算出することによって、端末ごとに異なる通信速度の需要に応じて基準を設け、それぞれに低下状態を判定することができる。よって、通信のボトルネックとなっている通信経路を適切に選択して、広域基地局２への切り替え（ハンドオーバー）を行うことができる。
【００９０】
また、本発明に関する実施形態によれば、測定部３２が、端末４の通信に用いられる信号の論理チャネルごとに通信速度を測定する。
【００９１】
このような構成によれば、それぞれの論理チャネルにおける情報サービスごとに、情報量の大きさ等に応じた基準を設け、それぞれに低下状態を判定することができる。よって、通信のボトルネックとなっている論理チャネルを適切に選択して、広域基地局２への切り替え（ハンドオーバー）を行うことができる。
【００９２】
また、本発明に関する実施形態によれば、通信システム１００は、広域基地局圏２０において端末４の通信を中継可能である広域基地局２と、広域基地局圏２０より狭い領域である小規模基地局圏３０において端末４の通信を中継可能である小規模基地局３とを備え、広域基地局圏２０と小規模基地局圏３０とは、少なくとも一部の領域が重なり、当該重なる領域においては、端末４は小規模基地局３を優先的に中継して通信を行う通信システム１００である。
【００９３】
通信システム１００は、端末４の通信を中継した際の、小規模基地局３における通信速度を測定する測定部３２と、通信速度が低下状態であるか否かを判定する判定部３３と、判定部３３において通信速度が低下状態であると判定された場合、通信の中継に用いる基地局を切り替えるように端末４に促す信号であるハンドオーバー信号を生成する生成部３４と、ハンドオーバー信号を端末４に対して送信する送信部としての通信部３１とを備える。
【００９４】
また端末４は、ハンドオーバー信号を受信する受信部としての通信部４１と、通信部４１においてハンドオーバー信号を受信した場合、通信の中継に用いる基地局を小規模基地局３から広域基地局２に切り替える切り替え部４２とを備える。
【００９５】
このような通信システム１００によれば、小規模基地局３を介する端末４の通信速度が低下状態である場合には、通信の中継に用いる基地局を広域基地局２に切り替える。よって、小規模基地局３を介する部分が通信のボトルネックとなることを回避し、端末４の通信を良好に行うことができる。
【００９６】
なお本発明は、その発明の範囲内において、本実施形態における任意の構成要素の変形もしくは省略が可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１  通信ネットワーク、２  広域基地局、３  小規模基地局、３Ａ  ルータ装置、４  端末、２０  広域基地局圏、３０  小規模基地局圏、３１，４１  通信部、３２  測定部、３３  判定部、３４  生成部、４２  切り替え部、１００  通信システム。
【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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