(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザが屋内無線基地局の回線の混雑状況に基づいて屋内無線基地局又は屋外無線基地局のいずれかを接続先として選択可能な移動体通信システムの提供。【解決手段】移動体通信システムは、屋外無線基地局と、屋外無線基地局の通信エリアに包含された通信エリアを有する屋内無線基地局１２と、屋外及び屋内無線基地局１２と有線接続され、無線端末１４と屋外及び屋内無線基地局１２との無線通信を制御する上位装置１０と、を備える。上位装置１０は、屋内無線基地局１２の無線通信量に基づいて屋内無線基地局１２が混雑していると判断した場合に、新規に接続要求を行う無線端末１４に対して屋内無線基地局１２又は屋外無線基地局のいずれを接続先とするかを選択させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋外無線基地局と、
前記屋外無線基地局の通信エリアに包含された通信エリアを有する屋内無線基地局と、
前記屋外及び屋内無線基地局と有線接続され、無線端末と前記屋外及び屋内無線基地局との無線通信を制御する上位装置と、を備える移動体通信システムであって、
前記上位装置は、前記屋内無線基地局の無線通信量に基づいて前記屋内無線基地局が混雑していると判断した場合に、新規に接続要求を行う前記無線端末に対して前記屋内無線基地局又は前記屋外無線基地局のいずれを接続先とするかを選択させる、移動体通信システム。
【請求項２】
前記上位装置は、アップリンク及びダウンリンク毎に前記屋内無線基地局の前記混雑の判断を行い、アップリンクとダウンリンクのいずれか、あるいは両方が混雑していることを前記無線端末に通知する請求項１に記載の移動体通信システム。
【請求項３】
前記上位装置は、前記屋内無線基地局の無線通信量に基づいて前記屋内無線基地局が混雑していると判断した場合に、過去の無線通信量からの推移を前記無線端末に通知する、請求項１又は２に記載の移動体通信システム。
【請求項４】
前記上位装置は、前記屋内無線基地局の無線通信量の推移に基づき前記混雑の判断を行う、請求項１又は２に記載の移動体通信システム。
【請求項５】
前記上位装置は、前記屋内無線基地局と前記上位装置とを接続する有線における通信量にも基づき前記混雑の判断を行う、請求項１〜４のいずれかに記載の移動体通信システム。
【請求項６】
前記上位装置は、前記屋外無線基地局の無線通信量にも基づき前記混雑の判断を行う、請求項１〜５のいずれかに記載の移動体通信システム。
【請求項７】
前記上位装置は、前記屋内無線基地局の無線通信量が所定の閾値を超えた場合に、前記屋内無線基地局が混雑していると判断する、請求項１〜３のいずれかに記載の移動体通信システム。
【請求項８】
前記上位装置は、前記屋内無線基地局が混雑していないと判断したときに、前記屋外無線基地局と接続済みの前記無線端末の接続先を前記屋内無線基地局に切り替える、請求項１〜６のいずれかに記載の移動体通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体通信システムにおける無線端末を無線基地局に接続する際の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動体通信システムについて説明する。フェムトセルに対応した屋内無線基地局は、局所的な電波不感地帯を補完するために開発された基地局である。屋内無線基地局は接続可能なユーザ数が限られているため、屋内無線基地局に接続する各ユーザは回線を占有することができ、高速な通信が可能となる。
【０００３】
将来的には、屋内無線基地局圏内で接続を行うことで通信料が割り引かれる等のサービスが期待される。これにより、ユーザは安価で高速な通信を求めて屋内無線基地局に接続することを希望するようになる。
【０００４】
フェムトセルを用いた通信システムとして、例えば特許文献１に無線通信端末の制御方法が開示されている。特許文献１に記載の無線通信端末の制御方法によれば、発信時にリセレクション動作（フェムトセルのシステムスキャン）を行い、現在待ち受けしているシステムが公衆網のシステムであってもフェムトセルの基地局をスキャンすることにより、フェムトセルでの通信（発信）が行われる可能性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００９／０９６４１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在は通信データの大容量化が進んでおり、屋内無線基地局を用いて高速な大容量通信を希望するユーザが増えることが考えられるが、屋内無線基地局エリア内のユーザが同時に大容量通信をすると、帯域不足が発生する。
【０００７】
現行技術では、屋内無線基地局の回線が混雑していることをユーザに通知することが出来ないため、ユーザは屋内無線基地局の回線が混雑していると判断することができず、屋内無線基地局圏内で通信するも高速な通信が行えない。
【０００８】
そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、ユーザが屋内無線基地局の回線の混雑状況に基づいて屋内無線基地局又は屋外無線基地局のいずれかを接続先として選択可能な移動体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】
本発明の移動体通信システムは、屋外無線基地局と、前記屋外無線基地局の通信エリアに包含された通信エリアを有する屋内無線基地局と、前記屋外及び屋内無線基地局と有線接続され、無線端末と前記屋外及び屋内無線基地局との無線通信を制御する上位装置と、を備える移動体通信システムであって、前記上位装置は、前記屋内無線基地局の無線通信量に基づいて前記屋内無線基地局が混雑していると判断した場合に、新規に接続要求を行う前記無線端末に対して前記屋内無線基地局又は前記屋外無線基地局のいずれを接続先とするかを選択させる、移動体通信システム。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の移動体通信システムにおいて、上位装置は、屋内無線基地局の無線通信量に基づいて前記屋内無線基地局が混雑していると判断した場合に、新規に接続要求を行う無線端末に対して前記屋内無線基地局又は屋外無線基地局のいずれを接続先とするかを選択させるので、ユーザは屋内無線基地局と接続して低速通信でも通信料の割引などのサービスを受けるか、屋外無線基地局と接続して通信料が高くても高速通信を確保するかを選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の移動体通信システムの構成図である。
【図２】本発明の移動体通信システムの動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施の形態１）
＜構成＞
図１は、本実施の形態の移動体通信システムの構成図である。本実施の形態の移動体通信システムは、広域をカバーするマクロセルに対応した屋外無線基地局１１、局所的エリアをカバーするフェムトセルに対応した屋内無線基地局１２、屋内又は屋外無線基地局１１，１２における無線通信を制御する上位装置１０、無線端末１３，１４で構成されている。
【００１３】
屋外無線基地局１１の通信エリア（屋外無線基地局エリア１１Ａ）は、屋内無線基地局１２の通信エリア（屋内無線基地局エリア１２Ａ）を包含しており、屋内無線基地局エリア１１Ａ内に存在する無線端末１３，１４は、屋内無線基地局１２と屋外無線基地局１１のいずれからも電波を受信することが可能である。
【００１４】
＜動作＞
今、複数の無線端末１３は全て屋内無線基地局１２と接続を確立しており、大容量データ通信を行っているものとする。そのため、屋内無線基地局１２の回線は混雑した状態にある。このような場合に屋内無線基地局１２と接続して無線通信を行うと、通信料の割引などのフェムトセル特有のサービスを受けられるものの、低速通信となる。一方、屋外無線基地局１１と接続して無線通信を行うと、屋内無線基地局１２との接続に比べて通信料が高くなるが、高速通信を確保することができる。
【００１５】
無線端末１４はいずれの無線基地局１１，１２とも未接続の状態であり、屋内無線基地局１２に対して新規に接続を確立しようとしている。屋内無線基地局１２の回線は混雑した状態にあるので高速な通信は期待できないが、無線端末１４側ではそのことを把握しておらず、屋内無線基地局１２に対して新規接続を確立しようとしている。なお、無線端末１４は屋内無線基地局１２からの電波受信状況が極めて良好な状態にある。
【００１６】
図２に示すシーケンス例に沿って、本実施の形態の移動体通信システムの動作を説明する。屋内無線基地局１２は上位装置１０に自己の回線における通信量を一定周期で通知している。
【００１７】
無線端末１４の制御部１４ａが屋内無線基地局１２を介して上位装置１０に接続要求を行うと、上位装置１０は屋内無線基地局１２から直近に通知された通信量により、屋内無線基地局１２の回線が混雑しているか否かを判断する。今、屋内無線基地局１２から通知された通信量が屋内無線基地局１２の回線が混雑していると判断できる所定の閾値を超えた場合に、上位装置１０は屋内無線基地局１２が混雑していると判断し、無線端末１４に対して、屋外無線基地局１１又は屋内無線基地局１２のいずれと接続するかの選択を促す接続可否選択要求を送信する。
【００１８】
接続可否選択要求を受信した無線端末１４の制御部１４ａは、ユーザインタフェース部１４ｂに接続可否選択要求を送信し、ユーザインタフェース部１４ｂにおいて例えば画面上に表示するダイアログ等によってユーザに接続可否選択要求を行う。ユーザが行った接続可否選択結果（屋外無線基地局１１、屋内無線基地局１２のいずれと接続するか）は接続可否選択応答として、無線端末１４の制御部１４ａから屋内無線基地局１２を介して上位装置１０に送信する。
【００１９】
接続可否選択応答を受信した上位装置１０は、応答が屋内無線基地局１２との接続を希望していれば、無線端末１４の制御部１４ａに屋内無線基地局１２との接続が可能であることを送信し、屋内無線基地局１２と無線端末１４を接続する。応答が屋外無線基地局１１との接続を希望していれば、無線端末１４の制御部１４ａに屋外無線基地局１１との接続が可能であることを送信し、屋外無線基地局１１と無線端末１４を接続する。
【００２０】
なお、屋内無線基地局１２から通知される通信量が、屋内無線基地局１２の回線が混雑していると判断できる数値以下であれば、上位装置１０は屋内無線基地局１２と無線端末１４を接続する。
【００２１】
また、無線端末１４を屋外無線基地局１１に接続した後、通信終了までずっと屋外無線基地局１１と接続し続けるのではなく、屋内無線基地局１２の通信量が減少して上位装置１０が屋内無線基地局１２は混雑していないと判断すると、自動的に無線端末１４を屋外無線基地局１１から屋内無線基地局１２に切り替えるようにしても良い。屋内無線基地局１２の負荷が減少して高速な通信ができると判断すると、即座に上位装置１０が無線端末１４の接続先を屋内無線基地局１２に切り替えることによって、無線端末１４にとって最適な通信速度を実現できる。
【００２２】
＜効果＞
本実施の形態の移動体通信システムは、屋外無線基地局１１と、屋外無線基地局１１の通信エリア１１Ａに包含された通信エリア１２Ａを有する屋内無線基地局１２と、屋外及び屋内無線基地局１１，１２と有線接続され、無線端末１３，１４と屋外及び屋内無線基地局１１，１２との無線通信を制御する上位装置１０と、を備える移動体通信システムであって、上位装置１０は、屋内無線基地局１２の無線通信量に基づいて屋内無線基地局１２が混雑していると判断した場合に、新規に接続要求を行う無線端末１４に対して屋外又は屋内無線基地局１１，１２のいずれを接続先とするかを選択させるので、ユーザは屋内無線基地局１２を選択して低速通信でも通信料の割引などのサービスを受けるか、屋外無線基地局１１を選択して通信料が高くても高速通信を確保するかを選択することができる。
【００２３】
また、本実施の形態の移動体通信システムにおいて、上位装置１０は、屋内無線基地局１２の無線通信量が所定の閾値を超えた場合に、屋内無線基地局１２が混雑していると判断し、新規に接続要求を行う無線端末１４に対して屋外又は屋内無線基地局１１，１２のいずれを接続先とするかを選択させるので、ユーザは屋内無線基地局１２を選択して低速通信でも通信料の割引などのサービスを受けるか、屋外無線基地局１１を選択して通信料が高くても高速通信を確保するかを選択することができる。
【００２４】
また、本実施の形態の移動体通信システムにおいて、上位装置１０は、屋内無線基地局１２が混雑していないと判断したときに、屋外無線基地局１１と接続済みの無線端末１４の接続先を屋内無線基地局１２に切り替えるので、無線端末１４にとって最適な通信速度を実現できる。
【００２５】
（実施の形態２）
実施の形態１の移動体通信システムは、アップリンクとダウンリンクの区別なく屋内無線基地局１２が処理する通信量を用いて混雑度を判断している。そのため、アップリンクの回線もしくはダウンリンクの回線の少なくとも一方が混雑すると、上位装置１０は屋内無線基地局１２の回線が混雑していると判断するが、アップリンクの回線とダウンリンクの回線のどちらが混雑しているか、という情報は管理していない。
【００２６】
本実施の形態の移動体通信システムにおいて、上位装置１０はアップリンクとダウンリンクの通信量を別々に管理し、無線端末１４に対する接続可否選択要求に併せて、アップリンクとダウンリンクのいずれかが混雑しているかを通知するものとする。これにより、無線端末１４は上位装置１０からアップリンクとダウンリンクのどちらの回線が混雑しているかを知ることができる。例えば、ダウンロードを行うことを目的とした無線端末にとってはダウンリンクの負荷が少ないことが分かれば、アップリンクの混雑状況に関係なく屋内無線基地局１２に対して接続要求を行うことで屋内基地局エリア１２Ａ内接続におけるサービスを享受することができる。
【００２７】
これ以外の動作については実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００２８】
＜効果＞
本実施の形態の移動体通信システムにおいて、上位装置１０は、屋内無線基地局１２のアップリンク及びダウンリンク毎に混雑の判断を行い、アップリンクとダウンリンクのいずれか、あるいは両方が混雑していることを無線端末１４に通知するので、ユーザは無線端末１４が行う通信の種別（ダウンロード、アップロード）に応じて無線基地局を選択することができる。
【００２９】
（実施の形態３）
実施の形態１の移動体通信システムでは、上位装置１０は屋内無線基地局１２から直近に通知された通信量により、屋内無線基地局１２の回線が混雑しているか否かを判断する。そのため、接続可否選択要求を受けた無線端末１４のユーザは、屋内無線基地局１２の回線が混雑していることを認識できても、混雑度が緩和しつつある状態なのか、さらに混雑していく状態にあるのかを判断することができない。無線端末１４のユーザとしては、たとえ現在屋内無線基地局１２の回線が混雑していたとしても、混雑度が緩和しつつある状態であれば、先を見越して国内無線基地局１２と接続するという選択を行う事が考えられる。
【００３０】
そこで、実施の形態３の移動体通信システムにおいて、上位装置１０は屋内無線基地局１２の回線の混雑度を判断することに加えて、通信量の推移も無線端末１４に通知することとした。
【００３１】
上位装置１０は、無線端末１４からの接続要求を受けた場合に、実施の形態１と同様、屋内無線基地局１２から受信した屋内無線基地局１２の直近の通信量から、屋内無線基地局１２の回線が混雑しているか否かを判断する。通信量が所定の閾値を超えた場合に、上位装置１０は屋内無線基地局１２が混雑していると判断し、次に屋内無線基地局１２から受信する通信量の過去複数回分のデータを参照して現在までの通信量の推移を判断する。例えば通信量が減少傾向にある場合は、混雑が緩和する方向にあるということを、接続可否選択要求に併せて無線端末１４に通知する。一方、通信量が増大傾向にある場合は、混雑が増大する方向にあるということを、同様に無線端末１４に通知する。
【００３２】
通信量が所定の閾値以下である場合は、上位装置１０は屋内無線基地局１２の回線は混雑していないと判断し、屋内無線基地局１２と無線端末１４を接続する。
【００３３】
接続可否選択要求を受けた無線端末１４のユーザは、現在混雑しているという情報に加えて通信量の推移も把握することが出来るので、その情報に基づき、屋内無線基地局１２、屋外無線基地局１１のいずれと接続するかを選択することができる。
【００３４】
あるいは、上述のようにユーザに通信量の推移を通知するのではなく、上位装置１０が通信量の推移を考慮して混雑の判断を行っても良い。すなわち、上位装置１０は、無線端末１４からの接続要求を受けた場合に、屋内無線基地局１２から受信した屋内無線基地局１２の直近の通信量だけでなく、過去複数回分の通信量のデータを参照して混雑の判断を統計的に行う。
【００３５】
例えば、直近の通信量が所定の閾値を僅かに超えているとしても、過去の通信量からの推移を見ると減少傾向にある場合は、通信量が緩和される傾向にあり混雑していないと判断して、屋内無線基地局１２と無線端末１４を接続する。
【００３６】
一方、直近の通信量が所定の閾値より僅かに下回っており、かつ過去の通信量からの推移を見ると増大傾向にある場合は、通信量が増大する傾向にあり混雑していると判断して、接続可否選択要求を無線端末１４に送信する。
【００３７】
上記の動作は一例であるが、このように上位装置１０が直近の通信量と過去の通信量からの推移に基づき混雑の判断を行うので、無線端末１４のユーザはより実際の通信量の混雑状況に即して、屋内無線基地局１２、屋外無線基地局１１のいずれと接続するかを選択することができる。
【００３８】
＜効果＞
本実施の形態の移動体通信システムにおいて上位装置１０は、屋内無線基地局１２の無線通信量に基づいて屋内無線基地局１２が混雑していると判断した場合に、過去の無線通信量からの推移を無線端末１４に通知するので、無線端末１４のユーザは、現在混雑しているという情報に加えて通信量の推移も把握することができ、その情報に基づいて屋内無線基地局１２又は屋外無線基地局１１のいずれと接続するかを選択することができる。
【００３９】
また、本実施の形態の移動体通信システムにおいて上位装置１０は、屋内無線基地局１２の無線通信量の推移に基づき混雑の判断を行うので、無線端末１４のユーザはより実際の通信量の混雑状況に即して、屋内無線基地局１２、屋外無線基地局１１のいずれと接続するかを選択することができる。
【００４０】
（実施の形態４）
これまでの実施の形態では、屋内無線基地局１２の通信量のみに基づいて混雑の判断を行っていた。しかし、屋内無線基地局１２の回線は混雑していないものの、上位ネットワーク（上位装置１０−屋内無線基地局１２間）が混雑していた場合に、屋内無線基地局１２に接続しても高速な通信ができない状況が想定される。
【００４１】
そこで本実施の形態は、上位装置１０−屋内無線基地局１２間の有線における通信量をも混雑の判断材料とする。
【００４２】
上位装置１０は、屋内無線基地局１２の通信量を管理することに加えて、上位装置１０と屋内無線基地局１２間の通信量をも管理する。すなわち、上位装置１０は無線端末１４から新規接続要求を受けた際に、屋内無線基地局１２の無線通信量と、上位装置１０−屋内無線基地局１２の有線通信量のいずれかが所定の閾値を超えた場合に、屋内無線基地局１２は混雑しており高速な通信が期待できないと判断して、無線端末１４に接続可否要求を送信する。
【００４３】
＜効果＞
本実施の形態の移動体通信システムにおいて、上位装置１０は、屋内無線基地局１２と上位装置１０とを接続する有線における通信量にも基づき混雑の判断を行うので、より実際の通信に即して混雑の判断を行う事ができる。
【００４４】
（実施の形態５）
実施の形態１に示す移動体通信システムでは、屋内無線基地局１２の回線が混雑している場合に高速な通信を提供できないことから、上位装置１０は無線端末１４に対して屋内無線基地局１２と屋外無線基地局１１のどちらと接続するかを選択させる。しかし、屋外無線基地局１１と接続することとしても、上位装置１０が屋外無線基地局１１の通信量を認識していないために、屋外無線基地局１１の通信が屋内無線基地局１２の通信よりも混雑している場合には、屋内無線基地局１２と接続するよりもさらに低速な通信になってしまうことが想定される。
【００４５】
そこで、本実施の形態の移動体通信システムは、実施の形態１の移動体通信システムにおいて、上位装置１０に、屋内無線基地局１２の現状の通信量だけでなく屋外無線基地局１１の現状の通信量も混雑の判断材料とする機能を加えたものである。
【００４６】
上位装置１０は屋内無線基地局１２と屋外無線基地局１１の双方から、周期的に無線通信量を取得している。上位装置１０は無線端末１４から新規接続要求を受けた際に、屋内無線基地局１２の直近の無線通信量を参照する。ここで、屋内無線基地局１２の無線通信量が所定の閾値を超えている場合、上位装置１０は屋外無線基地局１１の直近の無線通信量を参照し、屋内無線基地局１２の通信量が屋外無線基地局１１の通信量よりも多い場合に、上位装置１０は無線端末１４に接続可否選択要求を送信する。
【００４７】
屋内無線基地局１２の通信量が屋外無線基地局１１の通信量よりも少ない場合には、屋内無線基地局１２に比べ、屋外無線基地局１１に接続することで無線端末１４が享受できる通信速度が低くなるため、屋内無線基地局１２の通信量が所定の閾値以上であっても、上位装置１０は接続可否選択要求を無線端末１４に送信せず、屋内無線基地局１２と無線端末１４を接続する。これにより、屋内無線基地局１２の回線が混雑している場合に屋外無線基地局１１に接続することでさらに低速な通信となってしまう状況を防ぐことができる。
【００４８】
＜効果＞
本実施の形態の移動体通信システムにおいて、上位装置１０は、屋外無線基地局１１の無線通信量にも基づき混雑の判断を行うので、屋内無線基地局１２の回線が混雑している場合に屋外無線基地局１１に接続することでさらに低速な通信となってしまう状況を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０  上位装置、１１  屋外無線基地局、１１Ａ  屋外無線基地局エリア、１２  屋内無線基地局、１２Ａ  屋内無線基地局エリア、１３，１４  無線端末、１４ａ  制御部、１４ｂ  ユーザインタフェース部。
【図１】
2012085020.tif 000003
【図２】
2012085020.tif 000004