(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割複信方式で無線通信端末と無線通信を行う無線通信基地局であって、
前記無線通信基地局のセルをセクタに分割して信号の送受信を行う無線部と、
前記無線通信基地局の周辺にある他の無線通信基地局が通信不能になった場合に当該他の無線通信基地局のセルにおける無線通信を仮復旧するための情報、
前記周辺にある他の無線通信基地局が通信不能になった場合に当該他の無線通信基地局のセルを補うべき前記無線通信基地局のセクタ、
前記他の無線通信基地局のセルを補うべき前記無線通信基地局のセクタにおいて前記無線部が信号の送受信を行う際の電波出力の強度、および
当該他の無線通信基地局のセルを補うべき前記無線通信基地局のセクタにおいて前記無線部が信号の送受信を行う際にサブフレームを追加するタイミングの情報を記憶する記憶部と、
前記周辺にある他の無線通信基地局が通信不能になったことを検知したら、前記記憶部に記憶された当該他の無線通信基地局のセルにおける無線通信を仮復旧するための情報に基づいて、前記セクタによって当該他の無線通信基地局のセルを補うように前記無線部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記他の無線通信基地局が通信不能になったことを検知したら、前記記憶部に記憶された前記タイミングの情報に基づいてサブフレームを追加して、前記無線部が信号の送受信を行うように制御する、
ことを特徴とする無線通信基地局。
【請求項２】
セルをセクタに分割して時分割複信方式で無線通信端末と無線通信を行う無線通信基地局の制御方法であって、
前記無線通信基地局の周辺にある他の無線通信基地局が無線通信不能になった場合に当該他の無線通信基地局のセルにおける無線通信を仮復旧するための情報、
前記周辺にある他の無線通信基地局が通信不能になった場合に当該他の無線通信基地局のセルを補うべき前記無線通信基地局のセクタ、
前記他の無線通信基地局のセルを補うべき前記無線通信基地局のセクタにおいて前記無線部が信号の送受信を行う際の電波出力の強度、および
当該他の無線通信基地局のセルを補うべき前記無線通信基地局のセクタにおいて前記無線部が信号の送受信を行う際にサブフレームを追加するタイミングの情報を記憶するステップと、
前記周辺にある他の無線通信基地局が通信不能になったことを検知したら、前記記憶するステップにおいて記憶された当該他の無線通信基地局のセルにおける無線通信を仮復旧するための情報に基づいて、前記セクタによって当該他の無線通信基地局のセルを補って無線通信を行うように制御するステップと、
前記他の無線通信基地局が通信不能になったことを検知したら、前記記憶部に記憶された前記タイミングの情報に基づいてサブフレームを追加して、前記無線部が信号の送受信を行うように制御するステップと、
を含むことを特徴とする無線通信基地局の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信基地局およびその制御方法に関するものである。より詳細には、本発明は、他の無線通信基地局に障害が発生した際に、その通信エリアにおける無線通信を仮復旧することができる無線通信基地局、およびその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話のような通信システムにおいて、無線通信端末と無線通信基地局との間で無線通信を行う際、周波数帯域の利用の効率化の観点などから、種々の多重方式が提案および実用化されている。例えば、無線通信を行う際の無線区間における多重方式として、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex：周波数分割複信）、およびＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信）などの方式がある。ＦＤＤは、周波数分割双方向伝送とも呼ばれ、送信と受信とに別の周波数を割り当て、全二重通信を行う通信方式である。また、ＴＤＤは、時分割双方向伝送とも呼ばれ、時間軸圧縮を行って送信と受信とを時間ごとに切り替えて、全二重通信を同一周波数帯域で可能にする通信方式である。これらをはじめとする多重方式のうちいずれが選択されるかは、国の周波数政策および通信事業者の方針など種々の要因を加味した上で決定される。以下、本明細書において、無線通信基地局は、適宜「基地局」と略記し、無線通信端末（移動端末）は、適宜「端末」と略記する。
【０００３】
ところで、携帯電話のような通信システムにおいて、基地局等の電波が届く範囲（通信可能な範囲）は、「セル」と呼ばれることがある。携帯電話のセルは、通常、およそ半径１ｋｍ〜１０ｋｍ程度であり、このようなセルは「マクロセル」と呼ばれる。一方、例えばＰＨＳなどのセルは、およそ半径１００ｍ〜５００ｍ程度であり、このようなセルは「マイクロセル」と呼ばれる。また、指向性アンテナを使って、理想的には正六角形になるセルを角度で等分割する構成を「セクタ構成」と呼ぶ。この場合、１つのセルは複数のセクタで構成される。無線通信においては、セルを３分割する３セクタ構成や、セルを６分割する６セクタ構成などが一般的である。このように、複数のセクタに分割されたセルを有する無線通信システムについては、種々の提案がされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
マイクロセルを用いた通信方式の場合、電波の弱い箇所に基地局を設置することにより、細かい箇所にまで電波を行き渡らせて通信を行うことができる。また、ある基地局に障害が発生して通信不能になってしまったとしても、もともと通信エリアが小さいことや、他の基地局の通信エリアが密集するように基地局が配置されたりしているため、あまり大きな問題にならないこともある。しかしながら、このような通信を行うためには多数の基地局を設置する必要があるため、初期の設備投資費および後の維持費など、全体的にコストがかさむという側面もある。
【０００５】
一方、マクロセルを用いた通信方式の場合は、１つの基地局がカバーする通信エリアが広いため、マイクロセルを用いた場合に比べて、ある領域に基地局を設置する個数を格段に減らすことができる。このため、システム全体としての初期の設備投資費および後の維持費などは、比較的低く抑えることができる。しかしながら、マクロセルを用いた通信方式の場合、１つの基地局がカバーする通信エリアが広いため、その基地局に障害が発生して通信不能になってしまうと、それだけ広い範囲で通信ができなくなってしまう。
【０００６】
既存の携帯電話システムのようなセルラ（セル方式）ネットワークにおいては、特定の基地局に障害などが発生して通信不能の状態になった場合、例えば監視センターのような施設でアラームが鳴るなどして警報が発される。このような警報によって、監視センターの職員は、障害の発生を知ることができる。監視センターの職員は、アラームなどによって基地局の障害の発生を知ると、該当基地局の修理を保守作業員に依頼するとともに、その基地局が通信不能エリアにおいても一時的に無線通信が行えるように仮復旧を行うのが一般的である。ここで、仮復旧とは、障害が発生した基地局の修理が完了して再び稼動を開始させる本復旧までの間、障害が発生した基地局の通信エリアにおいて一時的に無線通信ができるようにする措置を意味する。
【０００７】
仮復旧にあたり、監視センターの職員は、障害が発生した基地局の周辺にある基地局を検索し、当該周辺にある基地局によって、障害が発生した基地局の通信エリアをカバーすることができるか否かを判断する。周辺にある基地局によって、障害が発生した基地局の通信エリアをカバーすることができる場合、監視センターの職員は、当該周辺にある基地局の各種設定を変更して、障害が発生した基地局の通信エリアにおいても一時的に無線通信ができるようにする。ここで、各種設定とは、例えば電波出力の強度を増大させるなどの調整をしたり、基地局に備えられた指向性アンテナの角度（チルト角）を変更したりすることが含まれる。このような、アンテナのチルト角を調整する方法は種々提案されている（例えば、特許文献２参照）。なお、これらの作業は、監視センターにおいて監視センターの職員が遠隔操作により行うのが一般的である。このような仮復旧によって、マクロセルを用いた通信方式において、ある基地局に障害が発生して通信不能になっても、周辺にある基地局の設定を変更することにより、障害が発生した基地局の通信エリアにおける無線通信を維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３７８７０号公報
【特許文献２】特開２０００−２６９７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したような仮復旧の措置においても、改善すべき点が存在する。
【００１０】
上述したように、仮復旧の措置においては、監視センターの職員が、障害が発生した基地局の周辺にある基地局を検索し、当該周辺にある基地局によって、障害が発生した基地局の通信エリアをカバーすることができるか否かを判断する。このような判断を行うためには、監視センターの職員は、障害が発生した基地局の周辺にある基地局の各種データを収集して、障害が発生した基地局の通信エリアをカバーすることができるか否か、机上でのシミュレーションを行う必要がある。そして、周辺にある基地局によって、障害が発生した基地局の通信エリアをカバーすることができる場合、監視センターの職員は、周辺の各基地局について、上述した各種設定の値として適正な値を算出しなければならない。したがって、ある基地局に障害が発生して無線通信が不能になってから、上述した仮復旧が完了して通信可能になるまでに、従来は相当な時間を要していた。この場合、人員による作業や検証などが含まれるため、少なくとも数時間程度の時間を要するものと想定される。この間は、当然のことながら、障害が発生した基地局の通信エリアにおいては、無線通信ができなくなる。
【００１１】
また、上述したように、仮復旧の措置においては、監視センターの職員という人員の作業や検証が必要になるため、これら人員の労力および人件費を要するという問題もある。さらに、仮復旧の措置においては、監視センターの職員という人員を介して、上述した基地局の各種設定を変更する。このため、この人員が、仮復旧の過程で行う作業や検証を誤ったり、または各種設定を変更する際の操作を誤ったりするおそれも否めない。このような人的ミスは、もともと基地局に障害が発生している状況において、仮復旧を遅延させたり阻害したりする要因になることも考えられる。
【００１２】
例えば、マクロセルによるネットワーク構成においてＴＤＤの方式で無線通信を行うことを想定した場合、各セクタで同じ周波数帯域を利用したり、またセクタ内で伝搬遅延が生じたりするなどの要因によって、周辺にある他の基地局との干渉が問題となる。すなわち、この場合、監視センターの職員は、上述した各種設定の値として適正な値を算出しなければ、周辺にある基地局によって仮復旧した無線通信の電波と、他の基地局の電波とが干渉してしまい、正常な無線通信を行うことができない。このような干渉が発覚してから、対策措置を講じつつ仮復旧作業をし直すとすれば、仮復旧の完了は大幅に遅延することが想定される。
【００１３】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、ある無線通信基地局に障害が発生した際に、当該無線通信基地局のセルにおける無線通信を、短時間で自動的に仮復旧することができる無線通信基地局、およびその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成する第１の観点に係る無線通信基地局の発明は、
時分割複信方式で無線通信端末と無線通信を行う無線通信基地局であって、
前記無線通信基地局のセルをセクタに分割して信号の送受信を行う無線部と、
前記無線通信基地局の周辺にある他の無線通信基地局が通信不能になった場合に当該他の無線通信基地局のセルにおける無線通信を仮復旧するための情報、
前記周辺にある他の無線通信基地局が通信不能になった場合に当該他の無線通信基地局のセルを補うべき前記無線通信基地局のセクタ、
前記他の無線通信基地局のセルを補うべき前記無線通信基地局のセクタにおいて前記無線部が信号の送受信を行う際の電波出力の強度、および
当該他の無線通信基地局のセルを補うべき前記無線通信基地局のセクタにおいて前記無線部が信号の送受信を行う際にサブフレームを追加するタイミングの情報を記憶する記憶部と、
前記周辺にある他の無線通信基地局が通信不能になったことを検知したら、前記記憶部に記憶された当該他の無線通信基地局のセルにおける無線通信を仮復旧するための情報に基づいて、前記セクタによって当該他の無線通信基地局のセルを補うように前記無線部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記他の無線通信基地局が通信不能になったことを検知したら、前記記憶部に記憶された前記タイミングの情報に基づいてサブフレームを追加して、前記無線部が信号の送受信を行うように制御する、
ことを特徴とするものである。
【００１８】
また、第２の観点に係る発明は、
セルをセクタに分割して時分割複信方式で無線通信端末と無線通信を行う無線通信基地局の制御方法であって、
前記無線通信基地局の周辺にある他の無線通信基地局が無線通信不能になった場合に当該他の無線通信基地局のセルにおける無線通信を仮復旧するための情報、
前記周辺にある他の無線通信基地局が通信不能になった場合に当該他の無線通信基地局のセルを補うべき前記無線通信基地局のセクタ、
前記他の無線通信基地局のセルを補うべき前記無線通信基地局のセクタにおいて前記無線部が信号の送受信を行う際の電波出力の強度、および
当該他の無線通信基地局のセルを補うべき前記無線通信基地局のセクタにおいて前記無線部が信号の送受信を行う際にサブフレームを追加するタイミングの情報を記憶するステップと、
前記周辺にある他の無線通信基地局が通信不能になったことを検知したら、前記記憶するステップにおいて記憶された当該他の無線通信基地局のセルにおける無線通信を仮復旧するための情報に基づいて、前記セクタによって当該他の無線通信基地局のセルを補って無線通信を行うように制御するステップと、
前記他の無線通信基地局が通信不能になったことを検知したら、前記記憶部に記憶された前記タイミングの情報に基づいてサブフレームを追加して、前記無線部が信号の送受信を行うように制御するステップと、
を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の無線通信基地局によれば、ある無線通信基地局に障害が発生した際に、当該無線通信基地局のセルにおける無線通信を、短時間で自動的に仮復旧することができる無線通信基地局、およびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信基地局の概略構成の例を示す図である。
【図２】図１に示した無線通信基地局を複数接続した様子を概略的に示す図である。
【図３】図１に示した無線通信基地局においてフレームの割り当ての態様を示す概念図である。
【図４】図３に示したサブフレーム内のタイムスロットの割り当てを示した図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る無線通信基地局が行う無線通信におけるセルとセクタとの関係を表す概念図である。
【図６】図５に示したセルを複数配置してマクロセルの構成にした様子を概略的に表す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る無線通信基地局が行う仮復旧を説明する図である。
【図８】図１に示した記憶部に記憶される周辺局仮復旧用データの一例を表す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る無線通信基地局が行う仮復旧の処理を説明するフローチャートである。
【図１０】本実施形態による仮復旧が行われた後のフレームの割り当ての態様を示す概念図である。
【図１１】本実施形態による仮復旧が行われた様子を表す概念図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る無線通信基地局の本復旧後の処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の一実施形態に係る無線通信基地局および当該無線通信基地局を用いて行う無線通信について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信基地局の概略構成の例を示す図である。本実施形態に係る無線通信基地局は、マクロセルによるネットワーク構成においてＴＤＤの方式で無線通信を行うシステムで実施するのが好適である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態に係る基地局１００は、３つのセクタ無線部１０（セクタ１無線部１０ａ，セクタ２無線部１０ｂ，セクタ３無線部１０ｃ）と、制御部２０と、記憶部３０と、回線制御部４０と、を備えている。なお、以下の説明において、基地局１００と無線通信を行う端末については、従来の携帯電話などと同様に構成された端末を採用することができるため、詳細な説明は省略する。
【００２４】
本実施形態に係る基地局１００において、３つのセクタ無線部１０（セクタ１無線部１０ａ，セクタ２無線部１０ｂ，セクタ３無線部１０ｃ）は、それぞれが１つのセクタに対応し、３つのセクタによって１つのセルが構成される。すなわち、セクタ１無線部１０ａはセクタ１において端末と無線通信を行い、セクタ２無線部１０ｂはセクタ２において端末と無線通信を行い、セクタ３無線部１０ｃはセクタ３において端末と無線通信を行う。本実施形態においてはＴＤＤの通信方式を想定しているため、各セクタ無線部１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）は、それぞれ同じ周波数を用いて無線通信を行う。すなわち、本実施形態において、基地局１００は、時分割複信方式（ＴＤＤ）で端末と無線通信を行う。その際、各セクタ無線部１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）は、基地局１００のセルをセクタ（セクタ１，セクタ２，セクタ３）に分割して信号の送受信を行う。これらのセクタとセルとの関係については、さらに後述する。
【００２５】
３つのセクタ無線部１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）はそれぞれ同じ構成とすることができるため、セクタ１無線部１０ａのみについて説明する。セクタ１無線部１０ａは、アンテナ１１ａと、送受信部１２ａと、無線制御部１３ａと、を備えている。アンテナ１１ａは、端末への（ＲＦ）信号の送信、および端末からの信号の受信を行う。送受信部１２ａは、アンテナ１１ａで送受信する信号を、ＲＦ帯域およびデジタル処理可能な帯域に変換する。無線制御部１３ａは、送受信部１２ａに出力される信号を変調するとともに、送受信部１２ａから入力された信号を復調する。また、無線制御部１３ａは、制御部２０からの制御を受けて、送受信部１２ａが信号の送受信を行う際の電波出力の強度を調節するなどの制御を行う。なお、アンテナ１１ａは、送受信部１２ａが信号の送受信を行う際の角度（チルト角）を変更することができ、その際の制御も、制御部２０からの制御を受けて無線制御部１３ａが行う。
【００２６】
制御部２０は、基地局１００の各機能部を初めとして、基地局１００の全体を制御および管理する。３つのセクタ無線部１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）は、それぞれ光ファイバ等のケーブルにより、制御部２０と接続される。制御部２０は、３つのセクタ無線部１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）がそれぞれ各セクタで信号の送受信を行う際のフレームの構成についても管理する。すなわち、制御部２０は、例えばセクタ１無線部１０ａがセクタ１（後述）において信号の送受信を行う際に、各フレームにサブフレームを配置する際のタイミング制御なども行う。後述するように、制御部２０は、各セクタ無線部１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）において、同期された任意のフレームにサブフレームを追加することにより、端末と送受信を行うように制御することもできる。
【００２７】
記憶部３０は、基地局１００の周辺にある他の基地局が通信不能になった場合に当該他の基地局のセルにおける無線通信を仮復旧するための情報を記憶する。ここで、他の基地局のセルにおける無線通信を仮復旧するための情報については、具体例とともに後述する。
【００２８】
回線制御部４０は、他の基地局と接続されて通信を行う際の帯域の制御などを行う。後述するように、基地局１００は、回線制御部４０を経て、他の基地局と接続される。
【００２９】
図２は、図１に示した基地局１００を複数接続した様子を概略的に示す図である。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態においては、上述した基地局１００を複数含み、これらの基地局はすべて中央制御装置２００に接続されている。図２においては、図１で説明した基地局１００と同様の基地局を３つ、すなわち基地局１００Ａ、基地局１００Ｂ、および基地局１００Ｃを示してある。しかしながら、本実施形態において用いられる基地局は３つに限定されるものではなく、複数の任意の数とすることができる。一般的には、所定の地域において全ての領域に電波が届くように、多数の基地局１００を設置する。
【００３１】
中央制御装置２００は、論理インタフェースにより、複数の基地局１００（基地局１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）を集約して制御する。この中央制御装置２００を介することにより、本実施形態において、ユーザ端末認証やページングなどを行うことができ、さらに他のシステムとの相互接続も可能になる。また、中央制御装置２００は、周辺にある基地局とのヘッダ圧縮やパケット管理、およびハンドオーバ制御などに用いる基地局双方の制御信号のやりとりなども可能にする。本実施形態において、中央制御装置２００により、各基地局１００は、周辺の基地局に障害が発生して通信不能になったことや、障害が発生した基地局が修理により復旧したことなどを検知することができる。
【００３２】
図３は、図１に示した基地局１００において、ＴＤＤの通信方式によるフレームの割り当ての態様を、セクタごとに示す概念図である。図３に示すセクタ１，２，３の図は、それぞれ、図１に示したセクタ１無線部１０ａ，セクタ２無線部１０ｂ，セクタ３無線部１０ｃが信号を送受信する際のフレームの割り当てを表している。図３に示すセクタ１，２，３のそれぞれの図において、横軸は左から右に経過する時間を表し、縦軸は電波出力の強度を表している。また、図３のセクタ１，２，３のそれぞれにおいて、各フレームはそれぞれ同期が取れている１つの周期を構成し、フレーム内に複数のサブフレームを割り当てている。例えば、セクタ１においては、フレーム＃１の最初の部分に、アップリンク（ＵＬ）に続いてダウンリンク（ＤＬ）のサブフレームを割り当てている。
【００３３】
図３に示すように、本実施形態では、図１に示したセクタ１無線部１０ａ，セクタ２無線部１０ｂ，セクタ３無線部１０ｃが信号を送受信する際、３つのセクタそれぞれに異なるサブフレームを割り当てる。例えば、セクタ２においては、フレーム＃１の中間辺りの部分に、アップリンク（ＵＬ）に続いてダウンリンク（ＤＬ）のサブフレームを割り当てている。そして、セクタ３においては、フレーム＃１の終端部分に、アップリンク（ＵＬ）に続いてダウンリンク（ＤＬ）のサブフレームを割り当てている。また、図３に示すように、それぞれのセクタにおいて、サブフレーム同士の間にはガード区間を設ける。このガード区間を設けることにより、ダウンリンク（ＤＬ）からアップリンク（ＵＬ）への干渉を防ぐことができる。このガード区間を大きくして通信を行えば、サブフレーム同士の間に経過する時間が長くなり、その時間に電波が届く距離が長くなる。したがって、このようにすれば、セル半径を大きくしてマクロセルの構成で無線通信を行うことができる。
【００３４】
図４は、図３に示したサブフレーム内のタイムスロットの割り当てを示した図である。図４においても、図３と同様に、横軸は左から右に経過する時間を表し、縦軸は電波出力の強度を表している。また、図４は、図３に示した各セクタのうち、セクタ１のサブフレームをより詳細に表した図である。図４に示すように、本例においては、アップリンク（ＵＬ）のサブフレームは、アップリンク（ＵＬ）スロット＃１〜＃８の８つのタイムスロットにより構成されている。同様に、本例においては、ダウンリンク（ＤＬ）のサブフレームも、ダウンリンク（ＤＬ）スロット＃１〜＃８の８つのタイムスロットにより構成されている。このように、本例においては、時間軸上で先にアップリンク（ＵＬ）を割り当て、その次にダウンリンク（ＤＬ）を割り当ててあるが、無線通信の仕様に応じて各種の割り当てをすることができる。
【００３５】
本実施形態において、タイムスロットは全て一定の時間間隔とし、それぞれのタイムスロットに対しアップリンク（ＵＬ）またはダウンリンク（ＤＬ）の通信を割り当てる。このようにして割り当てられるタイムスロットの個数によって、上り方向および下り方向の伝送速度を設定することができる。これらのタイムスロットを、基地局１００に接続された端末に、それぞれ割り当てることにより無線通信を行う。
【００３６】
図５は、本実施形態に係る基地局１００が行う無線通信におけるセルとセクタとの関係を表す概念図である。図５は、図１に示した基地局１００を用いてマクロセルを構成するための各セクタの配置を表している。なお、図５は、各セクタ無線部１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）がそれぞれのセクタにおいて使用する（図３で説明した）サブフレームも概念的に示してある。図５に示すように、本実施形態では、理想的な状態を示す６角形のセルを１２０度ずつ三等分して３つのセクタとしている。
【００３７】
また、図５に示すように、本実施形態においては、セクタごとに異なるサブフレームが使用されるようにサブフレームを配置している。すなわち、各サブフレームは、時間的に同じセル内の他のセクタのサブフレームとは重ならないように配置されている。このようなサブフレームの配置により、基地局１００は、自局のセル内においても、また当該基地局１００の周辺にある他の基地局との関係においても、干渉を発生させることなくマクロセルを構成することができる。
【００３８】
図６は、図５に示したセルを複数配置してマクロセルの構成にした様子を概略的に表す図である。図６に示す例においては、１番のセルから１９番のセルまで１９のセルを表してある。それぞれのセル中心には、基地局１００と同様の構成の基地局が設置されているものとする。しかしながら、本実施形態において用いられる基地局は１９に限定されるものではなく、複数の任意の数とすることができる。上述したように、一般的には、所定の地域において全ての領域に電波が届くように、多数の基地局１００を設置する。
【００３９】
次に、本実施形態に係る基地局１００による、他の基地局に障害が発生した際の仮復旧について説明する。
【００４０】
以下、図６に示す複数の基地局１００のうち、１０番のセルに設置された基地局１００にて障害が発生した場合を想定して、本実施形態に係る基地局１００による、他の基地局に障害が発生した際の仮復旧について説明する。
【００４１】
図６に示す１０番のセルに設置された基地局１００にて障害が発生して無線通信が不能になった場合、本実施形態では、図７に示すように、周辺にある他の基地局１００のセルを構成するセクタによって、１０番のセルを補うようにする。図６においては、１０番のセルの領域を、周囲にある３つの基地局のセル（６番、９番、１５番のセル）の一部のセクタによって補っている。すなわち、図６においては、６番のセルの左下方向のセクタ（セクタ３）と、９番のセルの右下方向のセクタ（セクタ２）と、１５番のセルの上方向のセクタ（セクタ１）と、によって１０番のセルの領域を補っている。このように、あるセクタによって他の基地局１００のセルを補うためには、例えば当該セクタで信号を送受信する際の電波出力の強度を上げたり、または該当セクタのアンテナ１１の角度（チルト角）を変更するのが好適である。さらに、本実施形態においては、あるセクタが他の基地局１００のセルを補うことにより、当該セクタにおいてもともと行われていた無線通信を阻害することがないように、後述のようにサブフレームを追加するのが好適である。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、例えば図７に示すように、１０番のセルに設置された基地局１００に障害が発生して無線通信が不能になっても、周囲の基地局のセルを構成するセクタによって１０番のセルを補う。このため、１０番のセルにおいても引き続き無線通信を行うことができ、すなわち１０番のセルにおける無線通信を仮復旧することができる。
【００４３】
このような仮復旧を実現するために、本実施形態では、各基地局１００のそれぞれが、周辺にある他の基地局が通信不能になった場合に行うべき各種の設定を予め把握しておく必要がある。このため、本実施形態では、各基地局１００のそれぞれが、周辺にある他の基地局が通信不能になった場合に行うべき各種設定の内容を、周辺局仮復旧用データとして予め記憶部３０に記憶しておく。
【００４４】
図８は、周辺局仮復旧用データの一例を表す図である。図８においては、例として、図６および７に示した１５番のセルに設置された基地局１００の記憶部３０に予め記憶しておく周辺局仮復旧用データを示している。図６および７に示すように、１５番のセルの周辺にある他の基地局のセルは、１０番、１１番、１４番、１６番、１８番、１９番である。したがって、図８に示すように、１５番のセルに設置された基地局１００は、これらのセルの位置に存在する基地局の周辺局仮復旧用データを、予め記憶部３０に記憶しておく。
【００４５】
周辺にある基地局の周辺局仮復旧用データとして想定されるものは、図８に示すように、障害が発生した基地局のセルを補う際のセクタの番号（１〜３）、および当該セクタで無線通信を行う際の電波出力の強度などが想定できる。他にも、周辺にある基地局の周辺局仮復旧用データとして想定されるものとして、図８に示すように、当該セクタで無線通信を行う際に追加すべきサブフレームの位置（タイミング）の情報も想定できる。追加すべきサブフレームの位置（タイミング）の情報については、後述する。その他、例えば当該セクタで無線通信を行う際のアンテナ１１の角度（チルト角）などを想定することもできる。
【００４６】
図８に示すように、１５番セルに設置された基地局１００は、例えば１０番のセルにある基地局に障害が発生して無線通信不能になった場合、セクタ１無線部１０ａの出力を２０Ｗに増大させる。この場合、１５番セルに設置された基地局１００は、フレームにおけるＢの位置（タイミング）にサブフレームを追加して無線通信を行う。また、１５番セルに設置された基地局１００は、例えば１６番のセルにある基地局に障害が発生して無線通信不能になった場合、セクタ２無線部１０ｂの出力を１８Ｗに増大させる。この場合、１５番セルに設置された基地局１００は、フレームにおけるＣの位置（タイミング）にサブフレームを追加して無線通信を行う。
【００４７】
このように、本実施形態では、周辺にある基地局に障害が発生して無線通信不能になった場合を予め想定して、自局のセクタによって、障害が発生した基地局のセルを補うための各種データを基地局１００の記憶部３０に記憶しておく。すなわち、本実施形態において、記憶部３０は、他の基地局のセルにおける無線通信を仮復旧するための情報を記憶する。このような各種のデータは、理論値に基づくシミュレーションによって算出してもよいし、また実測されたデータに基づくものとすることもできる。なお、図８においては、例として１５番のセルに設置された基地局１００の記憶部３０に予め記憶しておく周辺局仮復旧用データを示したが、本実施形態では、各基地局がそれぞれの周辺基地局について周辺局仮復旧用データを記憶しておくようにする。この際、各基地局においてセクタの選択およびサブフレームの追加が行われても、周囲の基地局と干渉しないような設定となるように、各種データを記憶部３０に記憶しておく。
【００４８】
次に、本実施形態に係る基地局１００が仮復旧を行う際の処理について説明する。
【００４９】
図９は、基地局１００が行う仮復旧の処理を説明するフローチャートである。図９に示す処理が開始すると、基地局１００の制御部２０は、基地局１００の周辺にある基地局に障害が発生して無線通信不能になったか否かを検出する（ステップＳ１１）。ここで、周辺にある基地局に障害が発生したか否かは、基地局１００が他の基地局の障害を検出するようにもできるし、他の基地局の障害を検出した中央制御装置２００から通知されるようにもできる。または、基地局１００が、他の基地局に障害が発生しているか否かを中央制御装置２００に問い合わせることもできる。
【００５０】
ステップＳ１１において基地局１００の周辺にある基地局が無線通信不能になったことが検出されたら、制御部２０は、障害が発生した基地局の仮復旧用データを記憶部３０から読み出す（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において障害が発生した基地局の仮復旧用データを読み出したら、制御部２０は、当該仮復旧用データに基づいて、基地局１００の各機能部の設定を変更するように制御する（ステップＳ１３）。ここで、各機能部の設定を変更するとは、上述したように、障害が発生した基地局のセルをカバーするセクタを決定したり、当該セクタの電波出力の強度を調節したり、また当該セクタのフレームにサブフレームを追加するなどの処理を意味する。このような処理を障害が発生した基地局の周辺基地局が行うことにより、障害が発生した基地局のセルは、周辺基地局のセクタによって補われ、本実施形態による仮復旧が完了する。
【００５１】
図１０は、本実施形態による仮復旧が行われた後のフレームの割り当ての態様を示す概念図である。図１０においても、図３と同様に、横軸は左から右に経過する時間を表し、縦軸は電波出力の強度を表している。図１０は、図７に対応させて、１０番のセルに設置された基地局１００に障害が発生して無線通信が不能になり、周囲の基地局のセルを構成するセクタによって１０番のセルを補った様子を表している。すなわち、図７および１０に示すように、１０番のセルに設置された基地局１００が無線通信不能になると、９番のセルにある基地局のセクタ２と、６番のセルにある基地局のセクタ３と、１５番のセルにある基地局のセクタ１とによって、１０番のセルを補う。
【００５２】
この時、図１０に示すように、９番のセルにある基地局のセクタ２においては、図に示す（Ｃ）の位置にサブフレームを追加して、さらにセクタ２における無線通信の電波出力の強度をアップさせている。ここで、サブフレームを追加する（Ｃ）の位置は、図８に示した周辺局仮復旧用データにおいて、当該セクタで無線通信を行う際に追加すべきサブフレームの位置（タイミング）の情報を読み出すことにより決定する。また、６番のセルにある基地局のセクタ３においては、図に示す（Ａ）の位置にサブフレームを追加して、さらにセクタ３における無線通信の電波出力の強度をアップさせている。さらに、１５番のセルにある基地局のセクタ１においては、図に示す（Ｂ）の位置にサブフレームを追加して、さらにセクタ１における無線通信の電波出力の強度をアップさせている。
【００５３】
図１１は、本実施形態による仮復旧が行われることにより、障害が発生した基地局のセルが、周辺にある基地局のセクタによって補われた様子を表す概念図である。図１１においては、障害が発生した１０番のセルの位置に設置された基地局１００の周辺にある基地局のセルのみを示してある。図１１に示すように、無線通信不能になった基地局１００が設置された１０番のセルの領域は、６番のセルの左下方向のセクタ（セクタ３）と、９番のセルの右下方向のセクタ（セクタ２）と、１５番のセルの上方向のセクタ（セクタ１）と、によって補われている。
【００５４】
また、図１１においては、図５に倣って、各基地局の各セクタ無線部１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）がそれぞれのセクタにおいて無線通信の際に使用するサブフレームも概念的に示してある。図１１に示すように、本実施形態の仮復旧によれば、障害が発生した１０番のセル内において干渉が発生することはなく、１０番のセルの周辺にある他のセルとの関係においても、干渉は発生しない。
【００５５】
このように、本実施形態では、制御部２０は、周辺にある他の基地局が通信不能になったことを検知したら、記憶部３０に記憶された情報に基づいて、基地局１００のセルを構成するセクタによって当該他の基地局のセルを補うように無線部１０を制御する。ここで、記憶部３０に記憶された情報とは、当該他の基地局のセルにおける無線通信を仮復旧するための情報である。
【００５６】
また、記憶部３０は、周辺にある他の基地局が通信不能になった場合に当該他の基地局のセルを補うべき基地局１００のセクタを記憶するのが好適である。
【００５７】
さらに、記憶部３０は、他の基地局のセルを補うべき前記基地局のセクタにおいて無線部１０が信号の送受信を行う際の電波出力の強度を記憶するのが好適である。
【００５８】
また、記憶部３０は、他の基地局のセルを補うべき基地局１００のセクタにおいて無線部１０が信号の送受信を行う際にサブフレームを追加するタイミングの情報を記憶するのが好適である。この場合、制御部２０は、他の基地局が通信不能になったことを検知したら、記憶部３０に記憶された前記タイミングの情報に基づいてサブフレームを追加して、無線部１０が信号の送受信を行うように制御する。
【００５９】
本実施形態によれば、ある基地局に障害が検知されてから、当該基地局のセルにおける無線通信が仮復旧されるまでの処理を、人員の手を介することなく、全て自動化することができる。したがって、前述したような、障害が発生した基地局の通信エリアをカバーするために監視センターの職員が机上でのシミュレーションを行う必要はなくなる。このため、本実施形態によれば、ある基地局に障害が発生して無線通信が不能になってから、当該基地局のセルにおける無線通信が仮復旧するまでに要する時間を著しく短縮することができる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、人員の手を介することなく、障害が検知された基地局のセルにおける無線通信の仮復旧が行われる。したがって、仮復旧の措置において、監視センターの職員という人員の作業や検証は必要なくなるため、これら人員の労力および人件費は不要になる。さらに、本実施形態によれば、人員の手を介さないため、仮復旧の過程で行う作業や検証を誤ったり、または各種設定を変更する際の操作を誤ることにより電波干渉が発生するおそれはない。
【００６１】
なお、本実施形態による仮復旧は、障害が発生した基地局のセルにおいても一時的に無線通信が行えるような措置である。通常、障害が発生した基地局には保守作業員などの人員が派遣されて、現地で基地局装置の修理または交換および検査などが行われる。このようにして、障害が発生した基地局そのものが本復旧した場合、当該基地局のセルが周辺にある基地局のセクタによって補われたままであると、干渉が生じてしまう。したがって、障害が発生した基地局が本復旧した場合、以下説明するように、基地局が復旧した後の処理を行うのが望ましい。
【００６２】
図１２は、本発明の一実施形態に係る無線通信基地局の本復旧後の処理を説明するフローチャートである。なお、図１２に示す処理を行う基地局は、本実施形態による仮復旧により、障害が発生した基地局のセルをセクタによって補っている基地局、すなわち障害が発生していた基地局の周囲にある基地局であるであることに留意されたい。
【００６３】
図１２に示す処理が開始すると、基地局１００の制御部２０は、障害が発生して無線通信不能になっていた基地局が修理などにより本復旧したか否かを検出する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１において、無線通信不能だった基地局の本復旧を制御部２０が検出する際には、図９のステップＳ１１で説明したような、他の基地局における障害の検出と同様に行うことができる。すなわち、基地局１００が他の基地局の本復旧を検出するようにもできるし、他の基地局の本復旧を検出した中央制御装置２００から通知されるようにもできる。または、基地局１００が、他の基地局の本復旧を中央制御装置２００に問い合わせることもできる。
【００６４】
ステップＳ２１において無線通信不能になっていた基地局が本復旧したことが検出されたら、制御部２０は、自局の設定が変更される前の元の設定データを読み出す（ステップＳ２２）。ここで、設定の変更とは、図９のステップＳ１３にて説明した、基地局１００の各機能部の設定の変更である。ステップＳ２２の処理を行うために、制御部２０は、図９のステップＳ１３で設定の変更が行われるにあたり、設定変更前の各種データを記憶部３０に記憶しておくようにするのが好適である。また、このような設定変更前のデータは、基地局１００が平常状態で稼動するための基本情報として、もともと記憶部３０に記憶しておくようにしてもよい。
【００６５】
ステップＳ２２において設定が変更される前の元の設定データが読み出されたら、制御部２０は、読み出した元の設定データに基づいて、基地局１００の各機能部の設定を再び変更するように制御する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３において行われる処理は、具体的には、図９のステップＳ１３において行われる処理とほぼ同様である。このような処理を本復旧が完了した基地局の周辺の各基地局が行うことにより、各基地局のセクタは仮復旧が行われる前の元の状態に戻るため、障害が発生した基地居が本復旧したために新たに干渉が発生するような事態は生じない。
【００６６】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００６７】
上述した本発明の実施形態では、記憶部３０に記憶される周辺局仮復旧用データとして、いくつかのパラメータについて説明した。しかしながら、本発明は、実施形態において説明したいくつかのパラメータに限定されるものでなはく、他のパラメータを採用することもできる。また、本発明は、実施形態において説明したいくつかのパラメータの全てを採用する態様にも限定されない。例えば、実施形態において説明したいくつかのパラメータの１つ以上を、適宜組み合わせて用いることもできる。
【００６８】
また、上述した実施形態では、周辺局仮復旧用データは記憶部３０に予め記憶するものとして説明した。しかしながら、本発明においては、図９のステップＳ１３で基地局１００の各機能部の設定を変更する際に周辺局仮復旧用データが入手できればよい。したがって、例えば、この時点までに、周辺局仮復旧用データが中央制御装置２００から供給されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０  セクタ無線部
１１  アンテナ
１２  送受信部
１３  無線制御部
２０  制御部
３０  記憶部
４０  回線制御部
１００  無線通信基地局
２００  中央制御装置
【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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