(57)【要約】【課題】中継局が接続先の基地局を選択する際に、通信品質の低下を抑えながらリソース不足を回避することが可能な基地局、中継局および通信システムを提供する。【解決手段】本発明にかかる無線通信システム１００の構成は、基地局１１０と、無線端末１０２と、これらに無線接続する中継局１２０とからなる無線通信システム１００において、基地局１１０は少なくともトラフィック情報を含むリソース情報を中継局１２０に送信するリソース情報送信部１１４を備え、中継局１２０は、複数の基地局からリソース情報を取得して、トラフィックが所定値以下の基地局１１０を接続先として判定する接続先判定部１２８を備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と、無線端末と、これらに無線接続する中継局とからなる無線通信システムにおいて、
前記基地局は少なくともトラフィック情報を含むリソース情報を前記中継局に送信するリソース情報送信部を備え、
前記中継局は、複数の基地局から前記リソース情報を取得して、トラフィックが所定値以下の基地局を接続先として判定する接続先判定部を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記中継局の接続先判定部は、さらに前記基地局から受信する信号の遅延が所定値以内である場合に接続先として判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記中継局の接続先判定部は、さらに前記基地局が送信する制御信号から該基地局の種別を判断し、該基地局が複数の無線通信部を備える高度化基地局であるか、またはマイクロセルに対してカバーエリアが広いマクロセルの基地局でない場合に接続先として判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
基地局および無線端末に無線接続する中継局において、
複数の基地局から少なくともトラフィック情報を取得して、トラフィックが所定値以下の基地局を接続先として判定する接続先判定部を備えることを特徴とする中継局。
【請求項５】
中継局を介して無線端末に無線接続する基地局において、
少なくともトラフィック情報を含むリソース情報を前記中継局に送信するリソース情報送信部を備えることを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局と無線端末とこれらに無線接続する無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＨＳ（Personal Handy phone System）に代表される無線通信システムでは、同時双方向通信を実現するため、通信経路を時間軸で区分けし交互に送信と受信とを行うＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割多重複信）と、その送受信時間（フレーム）を複数のタイムスロットに時分割したＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）とを組み合わせたＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式が採用されている。現在、このＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式において、サービスエリア拡大のためＲＢＳ（Radio Bypass System：無線エントランスシステム）が導入されている。
【０００３】
ＲＢＳは、レピータとも称される無線中継機の一種によって、他の周辺基地局と無線を介して通信を行い、通信エリアを構築するものである。すなわち、ＲＢＳは、回線が敷設できないエリアや回線コストを抑えるなどの理由により回線を引いていないエリアにおいて、回線の代わりに無線によって中継を行うことができるシステムである。
【０００４】
しかし、ＲＢＳは、接続先の基地局と接続元の中継局とは無線によって接続されるため、接続先の基地局の無線リソースが減少する。中継局は接続先の基地局を選択する際に、基地局の受信レベルが高いものを優先的に選択するため、接続した基地局のトラフィックが高い場合、無線端末が接続するための無線リソースが不足するおそれがある。無線リソース不足となると、接続先の基地局において一般のユーザが利用できない場合や、中継局が最適な基地局に接続できなくなり、通信品質が低下するおそれがある。
【０００５】
かかる問題に対し、特許文献１には、トラフィック増大時には通話チャネル中継数の増大を図ることができるレピータ装置が記載されている。特許文献１では、通話チャネルの個数に基づき、ダイバーシチ中継から非ダイバーシチ中継へ切り替えることで中継通話チャネルの個数増大に対処できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０６２９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の技術では、通話チャネルが増大することに伴い、一部または全てのレピータ部が非ダイバーシチ中継に切り替えられるため、通信品質が低下するおそれがある。
【０００８】
本発明では、このような課題に鑑み、中継局が接続先の基地局を選択する際に、通信品質の低下を抑えながらリソース不足を回避することが可能な基地局、中継局および通信システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる無線通信システムの代表的な構成は、基地局と、無線端末と、これらに無線接続する中継局とからなる無線通信システムにおいて、基地局は少なくともトラフィック情報を含むリソース情報を中継局に送信するリソース情報送信部を備え、中継局は、複数の基地局からリソース情報を取得して、トラフィックが所定値以下の基地局を接続先として判定する接続先判定部を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記の中継局の接続先判定部は、さらに基地局から受信する信号の遅延が所定値以内である場合に接続先として判定するとよい。
【００１１】
上記の中継局の接続先判定部は、さらに基地局が送信する制御信号から基地局の種別を判断し、基地局が複数の無線通信部を備える高度化基地局であるか、またはマイクロセルに対してカバーエリアが広いマクロセルの基地局でない場合に接続先として判定するとよい。
【００１２】
本発明にかかる中継局の代表的な構成は、基地局および無線端末に無線接続する中継局において、複数の基地局から少なくともトラフィック情報を取得して、トラフィックが所定値以下の基地局を接続先として判定する接続先判定部を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明にかかる基地局の代表的な構成は、中継局を介して無線端末に無線接続する基地局において、少なくともトラフィック情報を含むリソース情報を中継局に送信するリソース情報送信部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、中継局が接続先の基地局を選択する際に、通信品質の低下を抑えながらリソース不足を回避することが可能な基地局、中継局および通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】基地局および中継局を含む無線通信システムを説明する図である。
【図２】基地局および中継局の構成を例示する機能ブロック図である。
【図３】基地局のトラフィック情報を収容する方法を示す図である。
【図４】基地局のトラフィック情報を収容する他の方法を示す図である。
【図５】中継局による接続先の基地局選択方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１７】
図１は基地局および中継局を含む無線通信システムを説明する図である。図１に示すように、無線通信システム１００は、基地局１１０と、無線端末１０２と、これらに無線接続する中継局１２０とを含んで構成されている。
【００１８】
無線端末１０２は、ＰＨＳに代表される同時双方向通信が可能なＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を採用している端末である。基地局１１０は、中継局１２０と無線によって通信を行い、有線回線によって、ネットワーク１０４に接続されている。
【００１９】
中継局１２０は、都市部の周辺において基地局が存在するエリアに設置された中継局１２０であって、無線によって無線端末１０２および基地局１１０と通信を行っている。無線端末１０２は、中継局１２０を介して基地局１１０に接続されている。すなわち、中継局１２０は、無線によって通信を中継することで通信エリアを構築している。
【００２０】
図２は基地局および中継局の構成を例示する機能ブロック図である。図２に示すように、基地局１１０は、基地局制御部１１２、リソース情報送信部１１４、通信部１１６および送受信部１１８、１２２を備えている。基地局制御部１１２は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により基地局１１０全体を管理および制御する。通信部１１６は、有線回線によってネットワーク１０４（図１参照）と接続している。送受信部１１８、１２２は、それぞれ通信アンテナ１１８ａ、１２２ａを介して無線端末１０２もしくは中継局１２０と無線通信を行っている。
【００２１】
基地局１１０は、送受信部を２つ以上備える高度化基地局である。高度化基地局は、送受信部と同数の複数の無線通信部（高周波回路）を備えていて、無線端末の収容数が多く、また高速適応変調によってパケット通信が高速であったり通信エリアが広いなど、従来に比べて性能の高い基地局である。リソース情報送信部１１４は、少なくとも自局のトラフィック情報を含むリソース情報を中継局に送信する。トラフィック情報とは、基地局１１０が収容した端末の数や通話時間などを元に所定日数分のトラフィックが計算された情報である。また、リソース情報には、基地局１１０の位置情報なども含まれる。
【００２２】
中継局１２０は、中継局制御部１２４、周辺基地局サーチ処理部１２６、接続先判定部１２８、端末部１３２および基地局部１３４を備えている。中継局制御部１２４は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により中継局１２０全体を管理および制御する。端末部１３２は、通信アンテナ１３２ａを介して基地局１１０と通信を行う。また、基地局１１０から上述したリソース情報を受信する。基地局部１３４は、通信アンテナ１３４ａを介して無線端末１０２と通信を行う。周辺基地局サーチ処理部１２６は、周辺基地局１１０のＩＤおよび受信レベルを取得する。
【００２３】
接続先判定部１２８は、基地局１１０を含む複数の基地局からリソース情報を取得して、トラフィックの値から接続する基地局１１０を判断する。接続先判定部１２８は、受信する信号の遅延の値や基地局１１０の送信する制御信号を元に接続する基地局１１０を判断する。
【００２４】
図３は基地局のトラフィック情報を収容する方法を示す図である。図３は、１スーパーフレーム（１．２秒）の間に８回送信されるＰＣＨがアイドルメッセージを送信するとき（アイドルＰＣＨ）を利用してトラフィック情報を送信する。ＰＣＨ（Paging Channel：呼出チャネル）はＣＣＨ（Control Channel：制御チャネル）の一種であり、基地局１１０からカバーエリア内にある無線端末に着信を通知する際に使用されるチャネルである。ＰＣＨは常に使用されているわけではなく、着信がないときはデータ領域を０（ゼロ）で埋められたアイドルＰＣＨが送信される。図３に示す例では、アイドルＰＣＨに基地局１１０のトラフィック情報を収容して送信している。そのため、実質的に使用されていなかったアイドルＰＣＨを有効活用することができる。
【００２５】
図３では３オクテット（３バイト）のトラフィック情報を収容しているが、これは一例にすぎず、空き領域に応じて収容するトラフィック情報のデータ量を変更してよい。また、トラフィック情報を収容可能なアイドルメッセージを有する他のＣＣＨを使用してもよい。例えば端末と通話接続するＳＣＣＨ（Signaling Control Channel：個別セル用チャネル）のアイドルメッセージを用いてもよい。
【００２６】
図４は基地局のトラフィック情報を収容する他の方法を示す図である。図４に示す例では、１スーパーフレーム（１．２秒）のうち何も送信されないＣＣＨのタイムスロットにおいて、新しいデータ種別のＣＣＨにトラフィック情報を収容して送信する。この場合には、トラフィック情報のデータ量を自由に変更することができ、位置情報などのリソース情報も同時に収容することができる。その際には図４で示すように、中継局１２０がどのような情報が含まれているかをデータ種別によって判断可能にする。なお、図４で示すフォーマットは一例にすぎず、収容されるトラフィック情報の数やデータ構造などは適宜変更してよい。
【００２７】
図５は中継局による接続先の基地局選択方法のフローチャートである。図５に示すように、中継局１２０は、接続先判定部１２８が周辺基地局１１０の中から、高度化基地局であるか、もしくはマイクロセルに対してカバーエリアが広いマクロセルでない基地局を制御信号によって抽出する（ステップＳ２０２）。そして、周辺基地局サーチ処理部１２６は、上述した方法によって接続先の候補として判定された周辺基地局１１０を受信レベルが高い順に順位付けする（ステップＳ２０４）。
【００２８】
次に、接続先判定部１２８は、順位の高い基地局１１０のトラフィック情報を取得する（ステップＳ２０６）。接続先判定部１２８は、対象とした基地局１１０からトラフィック情報の報知がない場合（ステップＳ２０８のＮＯ）、次の接続対象基地局があるか調べる（ステップＳ２１６）。
【００２９】
ステップＳ２１６の処理に進み、次の順位に当たる接続対象基地局がある場合（ステップＳ２１６ＹＥＳ）、接続先判定部１２８は、次の接続対象基地局からトラフィック情報を取得する処理を行う（ステップＳ２０６）。次の接続対象基地局がない場合（ステップＳ２１６のＮＯ）、すなわち全ての接続対象基地局においてトラフィック情報の報知がない場合には、優先順位が最も高い基地局を接続先として選択する（ステップＳ２１８）。
【００３０】
基地局１１０からトラフィック情報の報知がある場合（ステップＳ２０８のＹＥＳ）、接続先判定部１２８は、トラフィックが所定値以上であるかを確認する（ステップＳ２１０）。トラフィックが所定値以上の場合（ステップ２１０のＹＥＳ）、接続先判定部１２８は、ステップＳ２１６へ進んで上述した処理を行う。すなわち、トラフィックが高い基地局１１０には接続せず、トラフィックが低い基地局１１０を接続先候補とする。
【００３１】
一方、接続先候補の基地局１１０のトラフィックが所定値以下である場合（ステップＳ２１０のＮＯ）、接続先判定部１２８は基地局１１０から受信する信号の受信タイミングの遅延の値を調べる（ステップＳ２１２）。受信タイミングの遅延が所定値以上の場合（ステップＳ２１２のＹＥＳ）、接続先判定部１２８は、ステップＳ２１６へ進んで上述した処理を行う。遅延が大きいことは、距離が遠いことを意味する。基地局１１０と中継局１２０との間で遅延が大きい場合、中継局１２０と無線端末１０２の間の距離が遠くなると、結果的に基地局１１０と無線端末１０２との間での遅延が許容量を超えてしまう。そのため遅延が大きな基地局１１０には接続せず、遅延が小さな基地局１１０を接続先候補とする。
【００３２】
そこで、基地局１１０から受信する信号の受信タイミングの遅延が所定値以下（所定値以内）である場合（ステップＳ２１２のＮＯ）、接続先判定部１２８は、当該基地局１１０を接続先として選択し（ステップＳ２１４）、処理を終了する。
【００３３】
上記の構成によれば、中継局１２０はマクロセル基地局に接続しない。カバーエリアの広いマクロセル基地局は、通信が集中することで通信に不具合が発生するおそれがある。そのため、マクロセル基地局を接続先から除外することで、通信品質の低下を防ぐことができる。また、基地局１１０のような高度化基地局を接続先として選択することで、通信品質を安定させることができる。
【００３４】
また、中継局１２０は基地局１１０のトラフィック情報を元に、トラフィックの低い基地局１１０を接続先として選択する。そのため、基地局１１０におけるトラフィックの偏りを防ぐとともに、基地局１１０の無線リソースの不足を防ぐことができるため、通信品質の低下を防ぐことができる。
【００３５】
さらに、中継局１２０は、受信する信号の遅延が少ない基地局１１０を接続先として選択するため、トラフィックの低い基地局１１０の中でもさらに安定した通信が可能な基地局１１０と接続することができる。そのため、通信品質の低下を防ぐことができる。
【００３６】
また、中継局１２０は、全ての条件を満たす基地局１１０がない場合には、周辺基地局の中から優先順位の最も高い基地局に接続する。したがって、中継局１２０は、その時点で最も好適な基地局１１０を接続先として選択することを可能にしている。
【００３７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、基地局と無線端末とこれらに無線接続する無線通信システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１００…無線通信システム、１０２…無線端末、１０４…ネットワーク、１１０…基地局、１１２…基地局制御部、１１４…リソース情報送信部、１１６…通信部、１１８…送受信部、１１８ａ、１２２ａ、１３２ａ、１３４ａ…通信アンテナ、１２０…中継局、１２２…送受信部、１２４…中継局制御部、１２６…周辺基地局サーチ処理部、１２８…接続先判定部、１３２…端末部、１３４…基地局部
【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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