(57)【要約】【課題】移動通信機器とコアネットワークとの間の通信サービスを提供する交通手段上に提供する通信サービス方法及び交通手段に応用するマイクロ基地局を提供する。【解決手段】交通手段上に提供する通信サービス方法は、交通手段上に設置された移動通信機器と、交通手段の外に位置するコアネットワークとの間の通信チャネルを構築し、交通手段にマイクロ基地局を設置し、マイクロ基地局のそれぞれは第１の無線通信技術及び第２の無線通信技術に準拠するステップ（Ｓ２０２）と、マイクロ基地局は、第１の無線通信技術によりコアネットワークと接続し、第２の無線通信技術により移動通信機器と接続するステップ（Ｓ２０４）と、第１の無線通信技術によるマイクロ基地局とコアネットワークとの接続関係に基づき、移動通信機器とコアネットワークとを通信させるステップ（Ｓ２０６）と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交通手段上に設置された移動通信機器と、前記交通手段の外に位置するコアネットワークとの間の通信チャネルを構築する交通手段上に提供する通信サービス方法であって、
（１）前記交通手段上にマイクロ基地局を設置し、前記マイクロ基地局のそれぞれは第１の無線通信技術及び第２の無線通信技術に準拠するステップと、
（２）前記マイクロ基地局は、前記第１の無線通信技術により前記コアネットワークと接続し、前記第２の無線通信技術により前記移動通信機器と接続するステップと、
（３）前記第１の無線通信技術による前記マイクロ基地局と前記コアネットワークとの接続関係に基づき、前記移動通信機器と前記コアネットワークとを通信させるステップと、を含むことを特徴とする交通手段上に提供する通信サービス方法。
【請求項２】
前記交通手段は、車両、航空機又は船舶であることを特徴とする請求項１に記載の交通手段上に提供する通信サービス方法。
【請求項３】
前記第１の無線通信技術は、ＧＰＲＳ、衛星、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ又はＬＴＥを基礎とし、前記コアネットワークに接続させることを特徴とする請求項１に記載の交通手段上に提供する通信サービス方法。
【請求項４】
前記移動通信機器は、ＰＤＡ、ノートパソコン又は携帯電話であることを特徴とする請求項１に記載の交通手段上に提供する通信サービス方法。
【請求項５】
前記第２の無線通信技術は、ＧＰＲＳ、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ又はＬＴＥを基礎とし、前記移動通信機器に接続させることを特徴とする請求項１に記載の交通手段上に提供する通信サービス方法。
【請求項６】
交通手段上に設置された移動通信機器と、前記交通手段の外に位置するコアネットワークとの間に移動通信チャネルを構築する交通手段に応用するマイクロ基地局であって、
前記マイクロ基地局は、前記交通手段上に設置され、第１の無線通信モジュール、第２の無線通信モジュール及び無線ネットワーク制御ユニットを有し、
前記第１の無線通信モジュールは、前記コアネットワークと接続するために用いられ、
前記無線ネットワーク制御ユニットは、前記第２の無線通信モジュールを制御して前記移動通信機器に接続させ、
前記第１の無線通信技術により前記コアネットワークとの接続関係に基づき、前記移動通信機器と前記コアネットワークとを通信させることを特徴とする交通手段に応用するマイクロ基地局。
【請求項７】
前記交通手段は、車両、航空機又は船舶であることを特徴とする請求項６に記載の交通手段に応用するマイクロ基地局。
【請求項８】
前記第１の無線通信モジュールは、ＧＰＲＳ、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、衛星又はＬＴＥを基礎とし、前記コアネットワークと接続させることを特徴とする請求項６に記載の交通手段に応用するマイクロ基地局。
【請求項９】
前記移動通信機器は、ＰＤＡ、ノートパソコン又は携帯電話であることを特徴とする請求項６に記載の交通手段に応用するマイクロ基地局。
【請求項１０】
前記第２の無線通信モジュールは、ＧＰＲＳ、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ又はＬＴＥを基礎とし、前記移動通信機器と接続させることを特徴とする請求項６に記載の交通手段に応用するマイクロ基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信分野に応用するマイクロ基地局に関し、特に、交通手段上に提供する通信サービス方法及び交通手段に応用するマイクロ基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
近代のネットワーク通信の発展過程において、通信業者は、ネットワークシステムを構築する際、ネットワークカバレッジ（ｎｅｔｗｏｒｋ  ｃｏｖｅｒａｇｅ）を重視する傾向にある。また、多くのネットワーク利用者にとっても、ネットワークカバレッジは通信業者を選択する際、考慮する点の一つである。現在ほとんどの地域が広域ネットワークのカバレッジによりカバーされている。例えば、カバレッジが大きなマクロセル基地局（ｍａｃｒｏ  ｃｅｌｌ  ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ）を、人口が少なくて移動速度が速い利用者がいるエリアに応用すると、都市部から遠く離れた田舎でも、広域ネットワーク内に含めることができる。
【０００３】
しかし、人口が密集する都市部の場合、高層ビルの密集度が高まり、建物内を移動する無線通信のユーザが増えるに伴い、マクロセル基地局からの電波が室内に届きにくくなることがある。この問題に対処するため、フェムトセル（ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ）と呼ばれる基地局が通信業者により開発された。このフェムトセル基地局は、その名の通り、移動通信ネットワークのカバレッジを広げることにより、室内に電波が届きにくくなることを防ぐ。しかし、マクロセル基地局は、室内に電波が届きにくいという問題を有する以外に、高速の光ファイバ網を媒体としてコアネットワークと接続するため、移動中の交通手段に搭載させることが困難であり、高速で移動している移動通信機器の通信が不安定となったり、システムの負荷が大きくなりすぎたりする虞がある。
【０００４】
周知の通り、移動通信機器（例えば、携帯電話、ＰＤＡなど）は、マクロセル基地局との接続切替をハンドシェイク（ｈａｎｄｓｈａｋｅ）又はハンドオーバ（ｈａｎｄｏｖｅｒ）により行う。即ち、交通手段内にある移動通信機器又は交通手段に設置された移動通信機器は、交通手段が高速で移動する際、近くにあるマクロセル基地局と頻繁にハンドシェイク手続きを行うが、このようにハンドシェイク手続きを頻繁に行う場合、移動通信機器が受信する音声又は情報伝達の質が下がり不安定になるとともに、各マクロセル基地局が処理しなければならないハンドシェイクが非常に多くなることがある。フェムトセル基地局は、マクロセル基地局のネットワークカバレッジを広げることができるが、現在開発されているフェムトセル基地局は、固定の箇所又は建物に設置する必要がある上、固定ライン（例えば、光ファイバ、ＡＤＳＬ、ケーブルなど）により、コアネットワークに接続しなければならないため、高速で移動している移動通信機器のネットワークカバレッジが有する問題点を有効に解決することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのため、高速移動中の交通手段に乗っている乗客が使用する移動通信機器又は交通手段に設置されている移動通信機器が、マクロセル基地局又はコアネットワークとの間で無線通信を安定的に行うことができ、従来のマイクロ基地局が有する問題点を解決することができる交通手段上に提供する通信サービス方法及び交通手段に応用するマイクロ基地局が求められていた。
【０００６】
本発明の目的は、移動通信機器とコアネットワークとの間の通信サービスを提供する交通手段上に提供する通信サービス方法及び交通手段に応用するマイクロ基地局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、交通手段上に設置された移動通信機器と、前記交通手段の外に位置するコアネットワークとの間の通信チャネルを構築する交通手段上に提供する通信サービス方法であって、（１）前記交通手段上にマイクロ基地局を設置し、前記マイクロ基地局のそれぞれは第１の無線通信技術及び第２の無線通信技術に準拠するステップと、（２）前記マイクロ基地局は、前記第１の無線通信技術により前記コアネットワークと接続し、前記第２の無線通信技術により前記移動通信機器と接続するステップと、（３）前記第１の無線通信技術による前記マイクロ基地局と前記コアネットワークとの接続関係に基づき、前記移動通信機器と前記コアネットワークとを通信させるステップと、を含むことを特徴とする交通手段上に提供する通信サービス方法が提供される。
【０００８】
また、前記交通手段は、車両、航空機又は船舶であることが好ましい。
【０００９】
また、前記第１の無線通信技術は、ＧＰＲＳ、衛星、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ又はＬＴＥを基礎とし、前記コアネットワークに接続させることが好ましい。
【００１０】
また、前記移動通信機器は、ＰＤＡ、ノートパソコン又は携帯電話であることが好ましい。
【００１１】
また、前記第２の無線通信技術は、ＧＰＲＳ、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ又はＬＴＥを基礎とし、前記移動通信機器に接続させることが好ましい。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の第２の形態によれば、交通手段上に設置された移動通信機器と、前記交通手段の外に位置するコアネットワークとの間に移動通信チャネルを構築する交通手段に応用するマイクロ基地局であって、前記マイクロ基地局は、前記交通手段に設置され、第１の無線通信モジュール、第２の無線通信モジュール及び無線ネットワーク制御ユニットを有し、前記第１の無線通信モジュールは、前記コアネットワークと接続するために用いられ、前記無線ネットワーク制御ユニットは、前記第２の無線通信モジュールを制御して前記移動通信機器に接続させ、前記第１の無線通信技術により前記コアネットワークとの接続関係に基づき、前記移動通信機器と前記コアネットワークとを通信させることを特徴とする交通手段に応用するマイクロ基地局が提供される。
【００１３】
また、前記交通手段は、車両、航空機又は船舶であることが好ましい。
【００１４】
また、前記第１の無線通信モジュールは、ＧＰＲＳ、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、衛星又はＬＴＥを基礎とし、前記コアネットワークと接続させることが好ましい。
【００１５】
また、前記移動通信機器は、ＰＤＡ、ノートパソコン又は携帯電話であることが好ましい。
【００１６】
また、前記第２の無線通信モジュールは、ＧＰＲＳ、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ又はＬＴＥを基礎とし、前記移動通信機器と接続させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の交通手段上に提供する通信サービス方法及び交通手段に応用するマイクロ基地局は、従来技術と異なり、交通手段の移動速度が速すぎることにより、交通手段上の移動通信機器が、従来のコアネットワークの基地局（例えば、マクロセル基地局）とハンドシェイクを頻繁に行うことを防ぎ、移動通信機器が受信する信号の安定性を有効に高め、移動通信機器とコアネットワークとの間の通信の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による交通手段に応用するマイクロ基地局の応用アーキテクチャを示す模式図である。
【図２】図１のマイクロ基地局の基本アーキテクチャを示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による交通手段上に提供する通信サービス方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態による交通手段上に提供する通信サービス方法及び交通手段に応用するマイクロ基地局の交通手段３０には、マイクロ基地局１００が設置されている。交通手段３０がマクロセル基地局ＢＳ０１の通信カバレッジエリア１０と、マクロセル基地局ＢＳ０２の通信カバレッジエリア２０との間を通過すると、アンテナ１０１，１０２、第１の無線通信モジュール１０４、第２の無線通信モジュール１０６及び無線ネットワーク制御ユニット（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＲＮＣ）１０８を有するマイクロ基地局１００により、移動中の交通手段３０に乗っている乗客が移動通信機器を使用して所望の通信サービスを利用することができる。ここで交通手段３０は、バスだけに限定されない上、乗客の有無に関わらず、例えば、電車、自動車、高速鉄道、コンテナトラック、船舶、航空機（例えば、飛行機、飛行船など）などを含む。また、ここで移動通信機器には、例えば、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話などが含まれる。
【００２１】
マイクロ基地局１００は、移動通信サービスシステム（ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｅｒｖｉｃｅ  ｓｙｓｔｅｍ）中の基地局サブシステム（Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ：ＢＳＳ）と見なすことができる。無線ネットワーク制御ユニット１０８は、移動管理（ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）、呼処理（ｃａｌｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、リンク管理（ｌｉｎｋ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）、スイッチ、ブリッジなどの無線ネットワーク通信機能を得るために用いる。無線ネットワーク制御ユニット１０８は、第１の無線通信モジュール１０４を制御し、アンテナ１０２を介してコアネットワークに接続され、第２の無線通信モジュール１０６を制御し、アンテナ１０１を介してアクセスネットワーク（ａｃｃｅｓｓ  ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続される。図１に示すように、コアネットワークは、マクロセル基地局ＢＳ０１，ＢＳ０２により構築された通信カバレッジエリア（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｃｏｖｅｒａｇｅ  ａｒｅａ）からなり、前述のアクセスネットワークは、交通手段３０中の移動通信機器でもよい。
【００２２】
第２の無線通信モジュール１０６の機能は、基地トランシーバー局（Ｂａｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ｓｔａｔｉｏｎ：ＢＴＳ）と同様に、アクセスネットワーク中の移動通信機器の接続に必要な通信インタフェースを提供する。さらに詳細には、第２の無線通信モジュール１０６は、例えば、３Ｇ移動通信システム中の基地局システム（Ｎｏｄｅ  Ｂ）であり、その機能には、スペクトラム拡散変調（ｓｐｒｅａｄ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、チャネルコード（ｃｈａｎｎｅｌ  ｃｏｄｅ）などが含まれる。第２の無線通信モジュール１０６は、ＩＵＢインタフェースを介して無線ネットワーク制御ユニット１０８に接続される。図１に示すように、通信カバレッジエリア１０と通信カバレッジエリア２０との間には、一定程度の通信カバレッジ重複エリア１５が存在するため、移動通信機器が通信カバレッジ重複エリア１５を通過する際、通信又は通話が途切れる虞がない。上述の特性に基づき、移動通信機器が通信カバレッジ重複エリア１５を通過する際、これらのマクロセル基地局ＢＳ０１，ＢＳ０２は、移動通信機器に対してそれぞれハンドシェイク手続きを行う必要があり、受信又はデータ転送が途切れたりして品質が低下し、最悪の場合、受信又はデータ転送が中断する虞もある。
【００２３】
本発明を交通手段のマイクロ基地局１００に応用すると、交通手段上の乗客が使用している移動通信機器と、マクロセル基地局ＢＳ０１，ＢＳ０２とがハンドシェイク又はハンドオーバを頻繁に行って受信が不安定となったり中断したりすることを防ぐことができる。
【００２４】
マイクロ基地局１００は、第１の無線通信モジュール１０４を介し、コアネットワーク又はコアネットワークのマクロセル基地局ＢＳ０１，ＢＳ０２と接続されるため、マイクロ基地局１００は、コアネットワーク又はそのマクロセル基地局ＢＳ０１，ＢＳ０２から送信される無線通信信号を、進行中の交通手段３０でも受信し続けることができる。
【００２５】
他の状況としては、交通手段３０内の多数の乗客３２，３４がそれぞれ移動通信機器を使用する状況があるが、その場合、マイクロ基地局１００は、無線ネットワーク制御ユニット１０８により、第２の無線通信モジュール１０６と、交通手段３０内の各移動通信機器との接続を制御するとともに、第１の無線通信モジュール１０４とコアネットワークとの間の接続関係に基づき、各移動通信機器とコアネットワークとが通信を行う。前述の第１の無線通信モジュール１０４及び第２の無線通信モジュール１０６は、例えば、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＷＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＬＴＥなどの無線通信技術を基礎とし、コアネットワーク及び乗客３２，３４が使用する移動通信機器と接続する。前述の第１の無線通信モジュール１０４は、衛星を基礎とし、コアネットワークに接続するために用いてもよい。
【００２６】
要するに、交通手段３０に設置したマイクロ基地局１００は、マクロセル基地局ＢＳ０１，ＢＳ０２（又は外部のコアネットワーク）と、乗客３２，３４が使用する移動通信機器との間の通信ブリッジとして用い、コアネットワーク又はマクロセル基地局ＢＳ０１，ＢＳ０２と、移動通信機器との間の通話、受信、又はその他対応関係により両者間の通信接続を構築する。
【００２７】
したがって、通信業者は、本発明を交通手段３０上のマイクロ基地局１００に応用し、交通手段３０上の移動通信機器と、交通手段３０の外にあるコアネットワーク又はマクロセル基地局ＢＳ０１，ＢＳ０２との間の移動通信の品質を大幅に向上させることができる。即ち、本発明のマイクロ基地局１００は、例えば、ＧＰＲＳ、衛星、ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＬＴＥなどを基礎とする各種無線通信技術を利用することにより、信号が安定して強度が高い無線通信チャネルを提供することができる。これにより、交通手段３０に設置した移動通信装置は、交通手段３０が高速で移動しているときでも、コアネットワーク又はマクロセル基地局ＢＳ０１，ＢＳ０２との接続が安定し、データ伝送を行うことができる。
【００２８】
続いて、図１の応用アーキテクチャに基づいて、交通手段上で通信サービスを提供する方法を説明する。以下、図１と併せて図３を参照する。
【００２９】
図３に示すように、本発明の一実施形態による交通手段上に提供する通信サービス方法は、以下のステップＳ２０２〜Ｓ２０６を含む。
【００３０】
Ｓ２０２：交通手段上にマイクロ基地局を設置する。このマイクロ基地局は、第１の無線通信技術及び第２の無線通信技術に準拠する。続いてステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４において、第１の無線通信技術は、ユーザ及び通信業者のニーズ及び規格に応じ、第２の無線通信技術と同じであってもよいし異なってもよい。
【００３１】
Ｓ２０４：マイクロ基地局を介し、第１の無線通信技術によりコアネットワークと接続し、マイクロ基地局を介し、第２の無線通信技術により移動通信機器と接続した後、ステップＳ２０６に進む。
【００３２】
Ｓ２０６：最後に、マイクロ基地局を介し、第１の無線通信技術によりコアネットワークとの間の接続関係に基づき、移動通信機器とコアネットワークとの通信が構築され、移動中の交通手段内にいる乗客は、移動通信機器を使用して所望の通信サービスを自由に利用することができる。
【００３３】
上述したことから分かるように、本発明の交通手段上に提供する通信サービス方法及び交通手段に応用するマイクロ基地局は、無線通信信号を有効に安定させるシステムを提供することができる上、コアネットワーク又はマクロセル基地局が各移動通信機器に対して大量かつ複雑なハンドシェイク又ハンドオーバの手続きを行うことを防ぐことにより、ネットワーク設備にかかるコストを減らすことができる。さらに、移動通信機器が高速で移動することによりハンドシェイク手続きが頻繁に発生したり、データ通信の品質が下がったりすることを防ぎ、移動通信機器とコアネットワークとの間のハンドシェイク手続きが頻繁に起きる従来技術の問題点を解決することができる。
【００３４】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３５】
１０  通信カバレッジエリア
１５  通信カバレッジ重複エリア
２０  通信カバレッジエリア
３０  交通手段
３２  乗客
３４  乗客
１００  マイクロ基地局
１０１  アンテナ
１０２  アンテナ
１０４  第１の無線通信モジュール
１０６  第２の無線通信モジュール
１０８  無線ネットワーク制御ユニット
２００  方法
ＢＳ０１  マクロセル基地局
ＢＳ０２  マクロセル基地局
【図１】
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【図２】
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【図３】
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