(57)【要約】【課題】インターネット網を利用してマイクロセルのエリアを設置する。【解決手段】マイクロセル装置１１を、既設のＬＡＮに設け、ルータ１３，インターネット網５，ゲートウェイ６を介して移動通信網１におけるコアネットワーク４に接続する。マイクロセル装置１１は、移動局の構成にＬＡＮインタフェースを備える構成とされて、安価な装置とすることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネット網と相互に接続されている移動通信網において、
インターネット網にアクセス可能なローカルエリアネットワークに、移動局と通信可能な無線通信手段と、インターネットプロトコルを使用して、パケット化された音声データを送受信することのできる音声データ通信手段とを備えるマイクロセル装置を、ローカルエリアネットワーク用のインタフェースを介して接続させることにより、該マイクロセル装置が前記移動通信網のマイクロセルとして機能するようにしたことを特徴とする移動通信網。
【請求項２】
移動局と通信可能な無線通信手段と、
インターネットプロトコルを使用して、パケット化された音声データを送受信することのできる音声データ通信手段と、
ローカルエリアネットワーク用のインタフェースとを備え、
インターネット網にアクセス可能なローカルエリアネットワークに、前記ローカルエリアネットワーク用のインタフェースを介して接続されることにより、インターネット網と相互に接続されている移動通信網のマイクロセルとして機能するようにしたことを特徴とするマイクロセル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サービスエリアを拡張可能な移動通信網およびマイクロセル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、１９８０年代のアナログ方式の移動通信システム（ＮＴＴ方式，ＡＭＰＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｐｈｏｎｅ　Ｓｅｒｖｉｃｅ），ＴＡＣＳ（Ｔｏｔａｌ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｓｙｓｔｅｍ）など）が第１世代と呼ばれ、１９９０年代のディジタル方式の移動通信システム（ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｅｌｌｕｌａｒ　ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ），ＧＳＭ（ｇｌｏｂａｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ），ＩＳ−５４，ＩＳ−９５など）が第２世代（以下、「２Ｇシステム」という）と呼ばれている。これらの移動通信システムの普及はめざましく、我が国においては移動電話の普及台数は５０００万台を超えるまでに至っており、２Ｇシステムにおける周波数帯域が不足するようになっている。また、移動通信においてデータ通信のサポートが重要視されるようになり、ＰＤＣ−Ｐ（ＰＤＣ　Ｐａｃｋｅｔ）方式、ＧＳＭに基づくＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｒａｄｉｏ　Ｓｙｓｔｅｍ）方式やＩＳ−９５に基づくＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄａｔａ　Ｒａｔｅ）方式等が開発されている。
【０００３】
このような移動データ通信の急速な普及に伴い、最近はさらなる高速データ通信が求められるようになってきている。そこで、周波数帯域の不足を解消できると共に高速データ通信を行える次世代の移動通信システムが開発されてきている。この次世代の移動通信システムは第３世代（以下、「３Ｇシステム」という）と呼ばれている。ＩＴＵ（国際電気通信連合：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｕｎｉｏｎ）は、この第３世代をＩＭＴ−２０００と呼び検討を進めてきた。ＩＭＴ−２０００では、高速データ通信、グローバルサービスを実現すると共に、様々な無線環境で利用できることや、固定網と接続し同等の通信能力および品質を提供することを目指している。
【０００４】
３Ｇシステムにおける従来の基地局は、通常ビルの屋上などに設置され大型、大容量、同時接続数数十の設備とされている。そして、携帯電話機から送信された信号は近くの基地局が受信し専用線を通じて事業者網内の交換機群に接続される。３Ｇシステムでは複数の基地局が携帯電話機の信号を送受信しているが、ひとつの基地局は多数の携帯電話機と同時接続できる構成になっており、設備は高額、大型であり、メンテナンス費用も多額となっている。さらに、基地局の建設にはトラヒック、地形、電波特性に応じて入念な調査と設計が必要であり、設計コストも必要とされている。３Ｇシステムの基地局にはこのほかピコセルと呼ばれる比較的小規模で小接続の設備があるが、基本的には通常の基地局と同じ機能を有し、地下街、ビル内での基地局として稼動している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
３Ｇシステム等における携帯電話機においては、ユーザがどのような地域や場所にいても移動通信網にアクセスできることが望まれている。この場合、携帯電話機が移動通信網にアクセスするためには、携帯電話機が位置している場所が移動通信網のサービスエリア内である必要がある。このサービスエリアは、一般に多数のセルから構成されており、各セルには基地局が設けられている。しかし、基地局を設置するには相当の設置期間がかかると共に基地局の設備は高価なため、需要が低いところに設置するとコストパフォーマンスが低下するようになる。このため、需要が低い地域にはコスト的に設置が困難であるという問題点があった。また、基地局が設置されてサービスエリア内となっている場合であっても、基地局の同時接続数は限られており、同時接続数が少なくされている基地局に在圏している場合には、アクセスしにくい場合があるという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、インターネット網を利用してマイクロセルのエリアを設置することができるようにした移動通信網およびマイクロセル装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の移動通信網は、インターネット網と相互に接続されている移動通信網において、インターネット網にアクセス可能なローカルエリアネットワークに、移動局と通信可能な無線通信手段と、インターネットプロトコルを使用して、パケット化された音声データを送受信することのできる音声データ通信手段とを備えるマイクロセル装置を、ローカルエリアネットワーク用のインタフェースを介して接続させることにより、該マイクロセル装置が前記移動通信網のマイクロセルとして機能するようにしている。
【０００８】
また、上記目的を達成することのできるマイクロセル装置は、移動局と通信可能な無線通信手段と、インターネットプロトコルを使用して、パケット化された音声データを送受信することのできる音声データ通信手段と、ローカルエリアネットワーク用のインタフェースとを備え、インターネット網にアクセス可能なローカルエリアネットワークに、前記ローカルエリアネットワーク用のインタフェースを介して接続されることにより、インターネット網と相互に接続されている移動通信網のマイクロセルとして機能するようにしている。
【０００９】
このような本発明によれば、移動通信網と接続されているインターネットに、既設のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）上に設けたマイクロセル装置を、既設のＡＤＳＬ回線等の高速回線を利用して接続することができる。これにより、移動通信網のマイクロセルを構築することができる。従って、基地局に比してきわめて安価とされるマイクロセル装置により、サービスエリア外やサービスエリア内の所望の場所にマイクロセルを構築することができるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態のマイクロセル装置を備える本発明にかかる移動通信網の構成を図１に示す。
移動通信網１は、基地局３ａ、基地局３ｂで代表される多数の基地局３と、これらの基地局３が接続されているコアネットワーク４と、移動局２ａ、移動局２ｂで代表される多数の移動局２とから構成されている。コアネットワーク４は、ゲートウェイ６を介してインターネット網５と相互接続されている。パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１２およびマイクロセル装置１１はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に接続されており、ＬＡＮとインターネット網５とが、ルータ１３を介して接続されている。ルータ１３とインターネット網５の間は専用線や公衆回線、ＡＤＳＬ回線等の高速回線で接続されている。
【００１１】
マイクロセル装置１１は、移動通信網１のマイクロセル基地局を構成しており、例えばマイクロセル装置１１のサービスエリアに在圏する移動局２ａは、マイクロセル装置１１−ＬＡＮ−ルータ１３−インターネット網５−ゲートウェイ６−コアネットワーク４の経路で移動通信網１に接続されるようになる。このマイクロセル基地局を構成するマイクロセル装置１１は、移動局２と同様の構成にＬＡＮインタフェースを組み込んだ構成とされて安価に提供することができ、固定電話機程度の大きさ程度とされたＬＡＮ端末とされている。また、マイクロセル装置１１は、音声信号をＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で伝送するＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅｏｖｅｒ　ＩＰ）機能を備えている。そして、コアネットワーク４における交換機は、マイクロセル基地局の設置、認証、運営、課金、通過パケット検出、基地局運営の各ソフトウエアを有している。
【００１２】
マイクロセル装置１１は、コードレスフォン親機程度の大きさと使い勝手を有しており、マイクロセル装置１１をＬＡＮ端末化することで一般家庭でも使用されているＡＤＳＬ回線、光回線に接続可能とされている。このマイクロセル装置１１は、ＬＡＮ、ルータ１３およびインターネット網５を通じてコアネットワーク４の交換機に接続（ＩＰ−Ｐａｃｋｅｔ転送）される。このマイクロセル装置１１が有するチャンネル数は１チャンネルまたは２〜４チャンネル程度とされ、マイクロセル装置１１により接続できる移動局番号（ＭＳＮ）を設定できる機能を有している。コアネットワーク４内の交換機は、マイクロセル設置者が運営する回線を通過したパケット使用者と数量により通話料を回線運営者に還元するソフトウエアを有している。なお、基地局３ａ、基地局３ｂ等の通常の基地局は３ＧシステムのＲＡＫＥ受信を利用して、マイクロセル装置１１の補完役を担っている。マイクロセル装置１１が転送するパケットを、インターネット網５を経由して送受信するインターフェース機能をゲートウェイ６は有している。また、マイクロセル装置１１は暗号化スクランブル機能を持ちＶｏＩＰ上での秘匿性を保有するようにされている。また、マイクロセル装置１１を商品化して販売することにより、事業者の固定費を削減することができる。また、マイクロセル装置１１によるマイクロセル基地局を簡易に設置することができることから、臨時局、など柔軟な対応を可能とすることができる。
【００１３】
次に、マイクロセル装置１１の構成を示すブロック図を図２に示す。
図２に示すようにマイクロセル装置１１は、チャネル数分の通信回路部２１，２２を備えており、２ユニットの通信回路部２１，２２を備えることにより２チャネルのマイクロセル装置１１とすることができる。通信回路部２１，２２は、無線回路２１ａ，２２ａと、無線回路２１ａ，２２ａを制御する無線制御部２１ｂ，２２ｂとから構成されている。通信回路部２１，２２は、制御部２０により通信制御されており、制御部２０はＣＰＵ２０ａ、ＲＡＭ，ＲＯＭ２０ｂ、ＩＰ化＋交換機プロトコル部２０ｃを備えている。ＲＡＭ，ＲＯＭ２０ｂには、初期設定プログラムや各種運用プログラムが格納されており、これらのプログラムをＣＰＵ２０ａが実行することにより、基地局登録処理、待ち受け処理、発着信制御処理、優先接続番号処理などが実行されている。さらに、制御部２０におけるＩＰ化＋交換機プロトコル部２０ｃにおいて、交換機プロトコルの手順に基づいて音声データや制御データがＩＰパケット化され、生成されたＩＰパケットはＬＡＮインタフェース部２３に出力される。ＬＡＮインタフェース部２３においては、ＩＰパケットを詰め込んだＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームを作成してＬＡＮ上に送出する。なお、表示・操作部２４はマイクロセル装置１１の種々の設定を行うための操作ボタンおよび表示部を備えており、電源部２５からは各部に電源が供給されている。
【００１４】
ＬＡＮ上に位置するルータ１３は、マイクロセル装置１１から送出されたＩＰパケットを受けて、このＩＰパケットをルータ１３からコアネットワーク４に向けてインターネット網５に送出している。ここで、マイクロセル装置１１によるマイクロセルに移動局２ａが在圏している時に、例えば基地局３ａに在圏している移動局２ｂを発呼すると、発呼信号はマイクロセル装置１１−ＬＡＮ−ルータ１３−インターネット網５−ゲートウェイ６−コアネットワーク４の経路でコアネットワーク４に届き、コアネットワーク４上の通信制御部により移動局２ｂが在圏する基地局３ａに移動局２ｂへの着信信号が送信される。これにより、移動局２ｂは着信信号を受信することができる。そして、移動局２ｂがオフフックすることにより移動局２ａと移動局２ｂとが通話できるようになる。このように、移動局２ａと移動局２ｂとは移動通信網１およびＬＡＮ機能（ＰＰＰＯＥ）により接続されるようになる。
【００１５】
図２に示すマイクロセル装置１１は、上述したように移動局２と同様の構成にＬＡＮインタフェースを組み込んだ構成とされて安価に設置することができることから、基地局建設の大幅な削減が可能となる。特に都市部におけるトラヒック増大に対してマイクロセル装置１１を設置することにより、基地局を安価に増加させることができる。また、このマイクロセル装置１１は個人が設置するようにしてもよく、個人が設置した場合には１チャネルの通信回路部２１として自分の電話番号だけ通すセルフ基地局を構築することができる。なお、設置者宅内の移動局だけでなく、周辺の移動局の通信もマイクロセル装置１１を介して転送可能としてもよい。また、ビル管理会社などがマイクロセル装置１１を設置した場合は、複数チャネルの通信回路部２１，２２，・・・として、基地局を運営するようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、移動通信網と接続されているインターネットに、既設のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）上に設けたマイクロセル装置を、既設のＡＤＳＬ回線等の高速回線を利用して接続することができる。これにより、移動通信網のマイクロセルを構築することができる。従って、基地局に比してきわめて安価とされるマイクロセル装置により、サービスエリア外やサービスエリア内の所望の場所にマイクロセルを構築することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のマイクロセル装置を備える本発明にかかる移動通信網の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態のマイクロセル装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　移動通信網、２　移動局、２ａ　移動局、２ｂ　移動局、３　基地局、３ａ基地局、３ｂ　基地局、４　コアネットワーク、５　インターネット網、６　ゲートウェイ、１１　マイクロセル装置、１２　パーソナルコンピュータ、１３ルータ、２０　制御部、２０ｂ　ＲＡＭ，ＲＯＭ、２０ｃ　ＩＰ化＋交換機プロトコル部、２１，２２　通信回路部、２１ａ，２２ａ　無線回路、２１ｂ，２２ｂ　無線制御部、２３　ＬＡＮインタフェース部、２４　表示・操作部、２５電源部
【図１】
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【図２】
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