(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶｏＬＴＥネットワークのノードの一つを構成する小型基地局と、
前記小型基地局を収容・管理する管理サーバと、
各位置登録エリアごとに回線品質を測定し、測定結果を前記管理サーバに通知する回線品質測定サーバと、
を有し、
前記管理サーバは、前記回線品質測定サーバから通知された回線品質の測定結果を参照し、回線品質の悪化が所定の閾値以上であるか否かを判定し、
閾値未満であると判定したときは、当該位置登録エリアに在圏する小型基地局に対してＶｏＬＴＥ許容の識別子を通知し、
閾値以上であると判定したときは、当該位置登録エリアに在圏する小型基地局に対してＶｏＬＴＥ非許容の識別子を通知することを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
同一の前記位置登録エリアに対して、ＶｏＬＴＥ許容の識別子とＶｏＬＴＥ非許容の識別子を登録することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記小型基地局にＶｏＬＴＥ許容の識別子が通知されたときは、該小型基地局はＶｏＬＴＥ回線で移動機と通信ネットワークを接続し、
前記小型基地局にＶｏＬＴＥ非許容の識別子が通知されたときは、該小型基地局は３Ｇ回線で移動機と通信ネットワークを接続することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型基地局を効率良く収容・管理するための移動通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
標準化団体３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）において次世代の通信規格として規定されたＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、通信速度の飛躍的な向上等が期待されている。ＬＴＥネットワークのノードの一つを構成する小型基地局は、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅ  Ｂ）と呼ばれており、マクロセル基地局（ｅＮｏｄｅ  Ｂ）と同様の無線アクセス技術を用いて移動機を収容する。移動機は、例えば、スマートフォン等の高機能携帯電話であり、ＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と呼ばれる。小型基地局は、ブロードバンド回線を介して移動通信システムのコアネットワークに接続し、自局に在圏している移動機の通信データを中継する。小型基地局は、ブロードバンド回線をバックホールとして使用し、地下や屋内等の電波不感エリアの解消に効果的である。
【０００３】
携帯電話等の移動体通信の通信規格で、第３世代携帯電話（３Ｇ）を発展させて高速化させた技術として、ＬＴＥがある。ＶｏＬＴＥ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＬＴＥ）は、ＬＴＥ規格で音声を通信する方式である。ＶｏＬＴＥの通信品質は、データの遅延、ジッタ及びロス等の回線品質の影響を受ける。
【０００４】
ＬＴＥネットワークにおいては、多くの小型基地局を収容可能とするために、小型基地局用のゲートウェイ装置（ＨｅＮＢ  Ｇａｔｅｗａｙ）が設けられる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−４１２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、数か月に一回程度、一定地域ごとに回線品質を測定し、回線の悪化が所定の閾値以上の場合は、手動でＶｏＬＴＥ許容からＶｏＬＴＥ非許容に切り替えていた。ＶｏＬＴＥ非許容の場合は、３Ｇ回線を使用する。すなわち、ＶｏＬＴＥ許容もしくはＶｏＬＴＥ非許容は、定期的もしくは不定期に測定される回線品質に応じて設定されていた。
【０００７】
しかし、ＶｏＬＴＥ許容もしくはＶｏＬＴＥ非許容の手動切り替えは手間が掛かり、回線品質に応じた回線切り替えの迅速さに欠ける。特に、回線品質が悪化した状態で、ＬＴＥ回線で音声を通信すると、携帯電話等の移動機のユーザが回線品質の悪化を実感することなる。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、回線品質に応じて迅速に回線を切り替えて音声品質を維持することができる移動通信システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る移動通信システムは、ＶｏＬＴＥネットワークのノードの一つを構成する小型基地局と、
上記小型基地局を収容・管理する管理サーバと、
各位置登録エリアごとに回線品質を測定し、測定結果を上記管理サーバに通知する回線品質測定サーバと、
を有し、
上記管理サーバは、上記回線品質測定サーバから通知された回線品質の測定結果を参照し、回線品質の悪化が所定の閾値以上であるか否かを判定し、
閾値未満であると判定したときは、当該位置登録エリアに在圏する小型基地局に対してＶｏＬＴＥ許容の識別子を通知し、
閾値以上であると判定したときは、当該位置登録エリアに在圏する小型基地局に対してＶｏＬＴＥ非許容の識別子を通知することを特徴とする。
【００１０】
同一の上記位置登録エリアに対して、ＶｏＬＴＥ許容の識別子とＶｏＬＴＥ非許容の識別子を登録することが好ましい。
【００１１】
上記小型基地局にＶｏＬＴＥ許容の識別子が通知されたときは、該小型基地局はＶｏＬＴＥ回線で移動機と通信ネットワークを接続し、
上記小型基地局にＶｏＬＴＥ非許容の識別子が通知されたときは、該小型基地局は３Ｇ回線で移動機と通信ネットワークを接続することが好ましい。
【００１２】
本発明に係る移動通信システムの管理サーバは、回線品質測定サーバから通知された回線品質の測定結果を参照し、回線品質の悪化が所定の閾値以上であるか否かを判定する。回線品質の悪化が閾値未満であると判定したときは、当該位置登録エリアに在圏する小型基地局に対してＶｏＬＴＥ許容の識別子を通知する。他方、閾値以上であると判定したときは、当該位置登録エリアに在圏する小型基地局に対してＶｏＬＴＥ非許容の識別子を通知する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る移動通信システムによれば、位置登録エリアごとに回線品質を測定し、位置登録エリアごとにＶｏＬＴＥ許容もしくはＶｏＬＴＥ非許容を自動的に設定するので、回線品質に応じて迅速に回線を切り替えて音声の品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る移動通信システムの構成を示す模式図である。
【図２】ＶｏＬＴＥ許容ＴＡＣとＶｏＬＴＥ非許容ＴＡＣの登録の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（各実施例を組み合わせる等）して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。
〔移動通信システムの構成〕
【００１６】
図１および図２を参照して、本発明の一実施の形態に係る移動通信システムについて説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る移動通信システムの構成を示す模式図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システム１００は、例えば、ＶｏＬＴＥ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＬＴＥ）ネットワークによって構成される。ＶｏＬＴＥは、ＬＴＥ規格で音声を通信する方式である。本実施形態に係る移動通信システム１００は、主な構成要素として、小型基地局１０、ゲートウェイ装置５０、コアネットワーク６０、プロビジョニングサーバ７０、管理サーバ２０、及び回線品質測定サーバ３０を有する。
【００１８】
各小型基地局１０は、ＨｅＮＢと呼ばれており、ＶｏＬＴＥネットワークのノードの一つを構成する。各小型基地局１０は、不図示のマクロセル基地局（ｅＮＢ）と同様の無線アクセス技術を用いて、移動機４０に通信サービス（例えば音声パケット通信サービス、マルチメディアサービス等）を提供する。小型基地局１０が形成するセルは、そのセルサイズがマクロセルよりも小規模であることに由来して、スモールセル、フェムトセル、又はピコセルと呼ばれることがある。また、小型基地局１０は、スモールセル基地局、フェムトセル基地局、又はピコセル基地局と呼ばれることもある。移動機４０は、スマートフォン等の高機能携帯電話であり、ＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と呼ばれる。
【００１９】
ゲートウェイ装置５０は、複数の小型基地局１０を収容する。この小型基地局用のゲートウェイ装置５０は、ＨｅＮＢ  ＧＷ（Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ  Ｇａｔｅｗａｙ）と呼ばれており、ブロードバンド回線等を介して収容される各小型基地局１０に接続している。ブロードバンド回線は、光ファイバ回線、非対称デジタル加入者線、又は同軸ケーブル等の高速データ回線である。なお、以下の説明では、特に理由がない限り、小型基地局用のゲートウェイ装置５０を、単に「ゲートウェイ装置」と呼ぶ。
【００２０】
ゲートウェイ装置５０には、各小型基地局１０の間での通信、及び小型基地局１０とマクロセル（図示せず）との間での通信等を効率的に行うことを目的として仮想ｅＮＢ（ＶｅＮＢ）５１が複数設定される。仮想ｅＮＢ５１は、マクロセルと等価なものとみなすことができる。各仮想ｅＮＢ５１は、それぞれＮ（Ｎは自然数：本実施形態では「２５６」）の小型基地局１０を収容することが可能となっている。
【００２１】
小型基地局１０は、ゲートウェイ装置５０を介して移動通信事業者のコアネットワーク（ＥＰＣ）６０に接続する。コアネットワーク６０には、移動性管理実体ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）、ＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ）、ＰＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｇａｔｅｗａｙ）及びＨＳＳ（Ｈｏｍｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｅｒｖｅｒ）などが含まれる（いずれも図示略）。また、コアネットワーク６０には、プロビジョニングサーバ７０が接続されている。
【００２２】
プロビジョニングサーバ７０は、ゲートウェイ装置５０において複数の小型基地局１０を効率良く管理させるべく、各小型基地局１０の収容先となる最適な仮想ｅＮＢ５１の決定等を行う。具体的には、データベース７１に収容されている各小型基地局１０の地理情報（例えば、緯度及び経度をあらわす情報）を利用することで、最適な仮想ｅＮＢ５１に各小型基地局１０を収容させることを可能とする。
【００２３】
なお、ゲートウェイ装置５０とコアネットワーク６０との間、マクロセル基地局（図示せず）とコアネットワーク６０との間、小型基地局１０とゲートウェイ装置５０との間には、それぞれインタフェースＳ１が規定されている。また、マクロセル基地局とゲートウェイ装置５０との間、小型基地局１０とゲートウェイ装置５０との間には、それぞれインタフェースＸ２が規定されている。
【００２４】
管理サーバ２０は、ＨｅＭＳ（ＨｅＮＢ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれており、位置登録エリアごとの小型基地局１０を収容・管理する。管理サーバ２０には、基地局管理テーブル、収容設計プログラム、収容チェックプログラム等の収容・管理プログラムがインストールされている。管理サーバ２０は、データベース２１を備える。当該データベース２１には、予め位置登録エリアごとの識別子が登録（Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ）される。位置登録エリアは、ＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ａｒｅａ）と呼ばれている。各ＴＡに登録される識別子は、ＴＡＣ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ａｒｅａ  Ｃｏｄｅ）と呼ばれている。管理サーバ２０には、予めＴＡごとのＶｏＬＴＥ許容ＴＡＣとＶｏＬＴＥ非許容ＴＡＣが登録される。
【００２５】
図２を参照して、ＶｏＬＴＥ許容ＴＡＣとＶｏＬＴＥ非許容ＴＡＣの登録について説明する。図２はＶｏＬＴＥ許容ＴＡＣとＶｏＬＴＥ非許容ＴＡＣの登録の説明に供する図である。
【００２６】
図２は、東京都の各ＴＡに対するＴＡＣの登録を例示している。図２に示すように、東京都は、例えば、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５つの位置登録エリア（ＴＡ）に分けられている。同一の位置登録エリア（ＴＡ）に対して、ＶｏＬＴＥ許容ＴＡＣとＶｏＬＴＥ非許容ＴＡＣとの２面のＴＡＣが登録される。例えば、Ａエリアに対しては、ＶｏＬＴＥ許容ＴＡＣ（ＴＡＣ＃１）と、ＶｏＬＴＥ非許容ＴＡＣ（ＴＡＣ＃１１）が登録される。Ｂエリアに対しては、ＶｏＬＴＥ許容ＴＡＣ（ＴＡＣ＃２）と、ＶｏＬＴＥ非許容ＴＡＣ（ＴＡＣ＃１２）が登録される。Ｃ、ＤおよびＤエリアについても、同様にしてＶｏＬＴＥ許容ＴＡＣとＶｏＬＴＥ非許容ＴＡＣが登録される。
【００２７】
再び図１を参照して、回線品質測定サーバ３０は、位置登録エリア（ＴＡ）ごとに回線品質を測定可能に構成されている。回線品質測定サーバ３０と各小型基地局１０との間には、それぞれインタフェースＭ３が規定されている。回線品質測定サーバ３０には、回線品質を測定するためのプログラムがインストールされている。回線品質測定サーバ３０が測定した回線品質の測定結果は、管理サーバ２０に通知される。管理サーバ２０と回線品質測定サーバ３０との間には、インタフェースＲ４が規定されている。また、管理サーバ２０とゲートウェイ装置５０との間には、インタフェースＲ５が規定されている。
【００２８】
管理サーバ２０は、回線品質サーバ３０から通知を受信すると、位置登録エリア（ＴＡ）ごとの回線品質の測定結果を参照し、当該位置登録エリア（ＴＡ）の回線品質の悪化が所定の閾値以上であるか否かを判定する。なお、回線品質は、データの遅延量、ジッタ発生量、またはロスの発生率等、任意の回線品質判定基準を用いることができる。またその回線品質を判定する閾値は、選択された回線品質判定基準において回線品質の維持の観点から好ましい基準値を、通信事業者が種々に定めることが可能である。
【００２９】
管理サーバ２０は、当該位置登録エリア（ＴＡ）の回線品質の悪化が所定の閾値未満であると判定すると、当該位置登録エリア（ＴＡ）に在圏する小型基地局１０に対してＶｏＬＴＥ許容の識別子（ＴＡＣ）を通知する。他方、管理サーバ２０は、該当位置登録エリア（ＴＡ）の回線品質の悪化が所定の閾値以上であると判定すると、当該位置登録エリア（ＴＡ）に在圏する小型基地局１０に対してＶｏＬＴＥ非許容の識別子（ＴＡＣ）を通知する。
【００３０】
小型基地局１０にＶｏＬＴＥ許容の識別子（ＴＡＣ）が通知されたときは、当該小型基地局１０はＶｏＬＴＥ回線を適用して移動機４０と通信ネットワークを接続する。他方、小型基地局１０にＶｏＬＴＥ非許容の識別子（ＴＡＣ）が通知されたときは、当該小型基地局１０は３Ｇ回線を適用して移動機４０と通信ネットワークを接続する。
〔移動通信システムの作用〕
【００３１】
次に、図１および図２を参照して、本実施形態に係る移動通信システム１００の作用について説明する。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システム１００において、回線品質測定サーバ３０は、定期もしくは不定期に位置登録エリアごとに回線品質を測定する。小型基地局１０の回線品質は、データの遅延、ジッタ及びロス等に影響される。回線品質の測定結果は、回線品質測定サーバ３０から管理サーバ２０に通知される。
【００３３】
管理サーバ２０のデータベース２１には、予め位置登録エリア（ＴＡ）、及び当該位置登録エリア（ＴＡ）に対応する２種類の識別子（ＴＡＣ）が登録される。本実施形態に係る移動通信システム１００では、図２に示すように、同一の位置登録エリア（ＴＡ）に対して、ＶｏＬＴＥ許容ＴＡＣとＶｏＬＴＥ非許容ＴＡＣとの２面のＴＡＣが登録される。例えば、Ａエリアに対しては、ＶｏＬＴＥ許容ＴＡＣ（ＴＡＣ＃１）と、ＶｏＬＴＥ非許容ＴＡＣ（ＴＡＣ＃１１）が登録される。
【００３４】
再び図１を参照して、管理サーバ２０は、回線品質測定サーバ３０からの通知を受信すると、位置登録エリア（ＴＡ）ごとに回線品質の測定結果を参照し、当該位置登録エリア（ＴＡ）の回線品質の悪化が所定の閾値以上であるか否かを判定する。閾値は、例えば、ＶｏＬＴＥ回線の回線品質の実測値に基づいて設定される。
【００３５】
管理サーバ２０は、当該位置登録エリア（ＴＡ）の回線品質の悪化が所定の閾値未満であると判定すると、当該位置登録エリア（ＴＡ）に在圏する小型基地局１０に対してＶｏＬＴＥ許容の識別子（ＴＡＣ）を通知する。例えば、図２において、Ａエリアの小型基地局１０の回線品質の悪化が所定の閾値未満であると判定したときは、当該Ａエリアに在圏する小型基地局１０に対してＶｏＬＴＥ許容のＴＡＣ＃１を通知する（図２参照）。なお、管理サーバ２０は、必要に応じて、ゲートウェイ装置５０に新規のＶｅＮＢの作成を指示する。
【００３６】
小型基地局１０にＶｏＬＴＥ許容の識別子（ＴＡＣ）が通知されたときは、当該小型基地局１０はＶｏＬＴＥ回線で移動機４０と通信ネットワークを接続する。例えば、Ａエリアの小型基地局１０にＶｏＬＴＥ許容のＴＡＣ＃１が通知されたときは、当該小型基地局１０はＶｏＬＴＥ回線で移動機４０と通信ネットワークを接続する（図２参照）。既に、Ａエリアの小型基地局１０にＶｏＬＴＥ回線が設定されている場合は、ＶｏＬＴＥ回線での接続を継続する。また、Ａエリアの小型基地局１０に３Ｇ規格の回線が設定されている場合は、３Ｇ回線からＶｏＬＴＥ回線に切り替える。
【００３７】
他方、管理サーバ２０は、小型基地局１０の回線品質の悪化が所定の閾値以上であると判定すると、当該位置登録エリア（ＴＡ）に在圏する小型基地局１０に対してＶｏＬＴＥ非許容の識別子（ＴＡＣ）を通知する。例えば、Ａエリアの小型基地局１０の回線品質の悪化が所定の閾値以上であると判定したときは、当該Ａエリアに在圏する小型基地局１０に対してＶｏＬＴＥ非許容のＴＡＣ＃１１を通知する（図２参照）。
【００３８】
小型基地局１０にＶｏＬＴＥ非許容の識別子（ＴＡＣ）が通知されたときは、当該小型基地局１０は３Ｇ規格で移動機４０と通信ネットワークを接続する。例えば、Ａエリアの小型基地局１０にＶｏＬＴＥ非許容のＴＡＣ＃１１が通知されたときは、当該小型基地局１０は３Ｇ回線で移動機４０と通信ネットワークを接続する。既に、Ａエリアの小型基地局１０にＶｏＬＴＥ回線が設定されている場合は、ＶｏＬＴＥ回線から３Ｇ回線に切り替える。また、Ａエリアの小型基地局１０に３Ｇ回線が設定されている場合は、３Ｇ回線での接続を継続する。
【００３９】
したがって、本実施形態に係る移動通信システム１００によれば、位置登録エリア（ＴＡ）ごとに回線品質を測定し、位置登録エリア（ＴＡ）ごとにＶｏＬＴＥの許容もしくは非許容を自動的に設定することができる。
（その他の実施の形態）
【００４０】
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
【００４１】
例えば、ゲートウェイ装置５０が、管理サーバ２０の機能を有するように構成しても構わない。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
【００４２】
また、上記実施の形態では、品質測定サーバが位置登録エリアごとに回線品質を測定し、管理サーバが回線品質の測定結果に基づき小型基地局に対してＶｏＬＴＥ許容かＶｏＬＴＥ非許容かを設定していたが、これに限定されない。例えば、過去の品質測定データに基づき特定の時間帯に回線品質が悪化することが予測される位置登録エリアに対しては、特定の時間帯になったら、回線品質の測定を待たずに、管理サーバが当該位置登録エリアの小型基地局に対してＶｏＬＴＥ非許容に設定するフィードフォワード制御をするようにしてもよい。例えば、トラフィックが増えるなどの影響で経験上回線品質が悪化することが知られている期間（例えば、年末年始のカウントダウン前後など）に、当該フィードフォワード制御を適用することが可能である。
【００４３】
さらに、上記実施の形態では、回線品質の測定結果に基づいた小型基地局に対するＶｏＬＴＥ許容かＶｏＬＴＥ非許容かの設定をリアルタイムに実施していたが、これに限られない。回線品質の測定とその測定結果に応じた小型基地局への制御は、短い期間で繰り返す方がリアルタイム性（応答性）を確保できる。他方、回線品質が上記閾値の前後で変動し、閾値以上と判定してＶｏＬＴＥ非許容に設定する場合と、閾値未満と判定してＶｏＬＴＥ許容に設定する場合とが頻繁に切り替わると、切り替えに伴う音声品質の変化から、ユーザに耳障りになる可能性がある。これを防止するには、ＶｏＬＴＥ許容かＶｏＬＴＥ非許容かの一方に設定を変更した場合には、すぐには他方に設定も戻すことを禁止することが好ましい。例えば、管理サーバが設定を変更した場合には一定期間、設定を戻すことができないようにすることができる。また、回線品質の測定結果が一定期間、連続して回線品質の悪化を示している場合に初めてＶｏＬＴＥ非許容に設定したり、連続して回線品質の改善を示している場合に初めてＶｏＬＴＥ許容に設定したりするように制御してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１００…移動通信システム、１０…小型基地局、２０…管理サーバ、３０…回線測定サーバ、４０…移動機。
【図１】
0005894625.tif 000002
【図２】
0005894625.tif 000003