(57)【要約】【課題】高速なデータ通信を提供したり、最低限の通信サービスを多くのユーザ端末に提供できるようにしたりできる移動体通信システム、基地局および通信制御方法を提供する。【解決手段】基地局１００は、接続する移動局１０の数が第１の閾値以上、または、接続要求の数が第２の閾値以上である場合は、移動局１０との無線通信を継続して行うように制御し、自局が接続可能な最大数の移動局と無線通信するように移動局１０からの接続要求を受け付ける。基地局１００は、接続する移動局１０の数が第１の閾値未満、または、接続要求の数が第２の閾値未満である場合は、移動局１０との無線通信を所定の時間間隔で行うように制御し、送信出力を停止するときは、継続して無線通信を行う他の基地局に移動局１０をハンドオーバーするように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局により構成される移動体通信システムであって、
前記基地局は、
自局に接続する移動局数、または、移動局からの接続要求数を取得し、
自局に接続する移動局数が第１の閾値未満、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値未満である場合、自局と移動局との無線通信を所定のフレーム間隔で行うよう制御し、
自局に接続する移動局数が第１の閾値以上、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値以上である場合、自局と移動局との無線通信を毎フレームで行うよう制御する、ことを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
前記基地局は、自局に接続する移動局数が第１の閾値以上、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値以上である場合、自局が接続可能な最大数の移動局と無線通信するよう移動局からの接続要求を受け付ける、ことを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
【請求項３】
前記基地局は、自局に接続する移動局数が第１の閾値未満、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値未満である場合、移動局との無線通信を毎フレームで行う基地局にハンドオーバーするよう制御する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の移動体通信システム。
【請求項４】
移動体通信システムにおける基地局であって、
自局に接続する移動局数、または、移動局からの接続要求数を取得し、
自局に接続する移動局数が第１の閾値未満、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値未満である場合、自局と移動局との無線通信を所定のフレーム間隔で行うよう制御し、
自局に接続する移動局数が第１の閾値以上、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値以上である場合、自局と移動局との無線通信を毎フレームで行うよう制御する、ことを特徴とする基地局。
【請求項５】
移動体通信システムにおける基地局の通信制御方法であって、
自局に接続する移動局数、または、移動局からの接続要求数を取得するステップと、
自局に接続する移動局数が第１の閾値未満、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値未満である場合、自局と移動局との無線通信を所定のフレーム間隔で行うよう制御するステップと、
自局に接続する移動局数が第１の閾値以上、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値以上である場合、自局と移動局との無線通信を毎フレームで行うよう制御するステップと、
を含むことを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局に無線通信サービスを提供する移動体通信システム、基地局および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムでは、複数の基地局でサービスを行うことで、エリアカバー率を向上させている。また、通信が確立できないエリアを削減するために、複数の基地局のサービスエリアをオーバーラップさせている。しかしながら、複数の基地局が送信する無線信号の影響で、互いに干渉を引き起こし、通話品質が低下してしまう場合がある。そのため、各基地局が送信する無線信号の送信出力を制御したり、無線信号を送信する方向を制限したりして干渉を防止している（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０７８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基地局が密集しているエリアでは、他の基地局の影響を十分に低減することができず、各々が干渉した状態で運用されることになる。そのため、回線の接続率が下がり、高速通信ができない等の問題が生じる。特にトラフィックの急増時は、近隣の基地局全てが、多くのユーザを収容するために、出力の制限ができず、アダプティブアレイを採用するような基地局では、その制御を十分に発揮できない状態となっている。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ユーザ端末に、高速なデータ通信を提供したり、トラフィック急増時においても、最低限の通信サービスを多くのユーザ端末に提供できるようにしたりできる移動体通信システム、基地局および通信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、複数の基地局により構成される移動体通信システムであって、前記基地局は、自局に接続する移動局数、または、移動局からの接続要求数を取得し、自局に接続する移動局数が第１の閾値未満、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値未満である場合、自局と移動局との無線通信を所定のフレーム間隔で行うよう制御し、自局に接続する移動局数が第１の閾値以上、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値以上である場合、自局と移動局との無線通信を毎フレームで行うよう制御することを特徴とする。
【０００７】
前記基地局は、自局に接続する移動局数が第１の閾値以上、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値以上である場合、自局が接続可能な最大数の移動局と無線通信するよう移動局からの接続要求を受け付けることが好ましい。
【０００８】
前記基地局は、自局に接続する移動局数が第１の閾値未満、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値未満である場合、移動局との無線通信を毎フレームで行う基地局にハンドオーバーするよう制御することが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、移動体通信システムにおける基地局であって、自局に接続する移動局数、または、移動局からの接続要求数を取得し、自局に接続する移動局数が第１の閾値未満、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値未満である場合、自局と移動局との無線通信を所定のフレーム間隔で行うよう制御し、自局に接続する移動局数が第１の閾値以上、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値以上である場合、自局と移動局との無線通信を毎フレームで行うよう制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、移動体通信システムにおける基地局の通信制御方法であって、自局に接続する移動局数、または、移動局からの接続要求数を取得するステップと、自局に接続する移動局数が第１の閾値未満、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値未満である場合、自局と移動局との無線通信を所定のフレーム間隔で行うよう制御するステップと、自局に接続する移動局数が第１の閾値以上、または、移動局からの接続要求数が第２の閾値以上である場合、自局と移動局との無線通信を毎フレームで行うよう制御するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、干渉の影響を低減できるので、ユーザ端末（移動局）に、高速なデータ通信を提供したり、トラフィック急増時においても、最低限の通信サービスを多くのユーザ端末（移動局）に提供できるようにしたりできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る基地局を含む無線通信システムの概略構成図である。
【図２】所定の時間間隔で無線通信を行う基地局と、継続して無線通信を行う基地局の稼働制御を説明する図である。
【図３】所定の時間間隔で無線通信を行う基地局の動作を説明するフローチャートである。
【図４】送信停止処理の動作を説明するフローチャートである。
【図５】継続して無線通信を行う基地局が、呼接続の集約処理を行うときの動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る基地局を含む無線通信システムの概略構成図である。図１に示す無線通信システムは、ユーザ端末としての移動局１０−１〜１０−ｎ（以下、移動局１０という）と基地局１００を備える。なお、基地局１００には、ネットワーク、サーバ等の外部装置が接続されるが、これらの外部装置については説明を省略する。
【００１４】
基地局１００は、無線通信部１１０と、制御部１２０と、ＩＦ（インターフェース）部１３０と、記憶部１４０を備えている。
無線通信部１２０は、例えば、複数のアンテナ素子を用いてアダプティブアレイ制御を実行して複数の移動局１０との間で無線信号を送受信する。
ＩＦ部１３０は、ネットワーク、サーバ等を介して、他の基地局との間でデータの送受信を行う。
記憶部１４０は、予め定められた自局に接続する移動局１０の数（第１の閾値）、および予め定められた他の移動局１０からの接続要求の数（第２の閾値）、および自局に接続可能な移動局１０の最大数を格納する。
【００１５】
制御部１２０は、自局に接続する移動局１０の数、または、移動局１０からの接続要求数を取得し、自局に接続する移動局１０の数が第１の閾値未満、または、移動局１０からの接続要求の数が第２の閾値未満である場合、自局と移動局１０との無線通信を所定の時間間隔（フレーム間隔）で行うように制御し、自局に接続する移動局１０の数が第１の閾値以上、または、移動局１０からの接続要求が第２の閾値以上である場合、自局と移動局１０との無線通信を継続して（毎フレームで）行うように制御する。
【００１６】
また、制御部１２０は、自局に接続する移動局１０の数が第１の閾値以上、または、移動局１０からの接続要求が第２の閾値以上である場合、自局が接続可能な最大数の移動局と無線通信するように移動局１０からの接続要求を受け付ける。
【００１７】
また、制御部１２０は、自局に接続する移動局１０の数が第１の閾値未満、または、移動局１０からの接続要求が第２の閾値未満である場合、取得した他の基地局１０に関する情報に基づき、移動局１０との無線通信を継続して（毎フレームで）行う基地局にハンドオーバーするように制御する。
【００１８】
図２は、上述した移動局と所定の時間間隔（フレーム間隔）で無線通信を行う基地局と、移動局と継続して（毎フレームで）無線通信を行う基地局の稼働制御を説明する図である。
【００１９】
所定の時間間隔（フレーム間隔）で無線通信を行う基地局は、送信出力を停止するときは、自局に接続している移動局に対して、継続して（毎フレームで）無線通信を行う近隣の基地局へ切り替えるハンドオーバー処理を行い、全ての移動局を近隣の基地局へ切り替えた時点で、停止動作へ移る。
また、所定の時間間隔（フレーム間隔）で無線通信を行う基地局（停止中の基地局）は、時間を定めて順番に稼働を切り替える。なお、この稼動の切り替えは、上位装置（例えば、管理サーバ）が、各基地局における、接続数や接続要求数を含む稼動状態に関する情報を取得し、取得した情報から稼動を切り替える順番を定めてもよい。
【００２０】
次に、所定の時間間隔（フレーム間隔）で無線通信を行う基地局の動作を、図３のフローチャートに基づいて説明する。
【００２１】
基地局１００の制御部１２０は、自局と移動局１０との無線通信を所定の時間間隔（例えば、２〜１０分）で行うようにするために起動待ちタイマを始動させる（Ｓ１０１）。次に、制御部１２０は、所定の時間間隔を経過したか否か、すなわち、自局が起動できるタイミングになったか否かを判定し（Ｓ１０２）、起動可能タイミングでない場合（Ｓ１０２でＮｏの場合）は、送信出力を停止したままとする（Ｓ１０３）。このとき接続可能待ち時間を移動局１０に報知するようにしてもよい。
【００２２】
制御部１２０は、起動可能タイミングである場合（Ｓ１０２でＹｅｓの場合）は、稼働時間タイマを始動させる（Ｓ１０４）。稼働時間タイマの設定値は、例えば、２〜１０分とする。次に、制御部１２０は、制御信号を送信し（Ｓ１０５）、起動開始処理を行う（Ｓ１０６）。
【００２３】
制御部１２０は、移動局１０からの接続要求があるか否かを判定し（Ｓ１０７）、接続要求がある場合（Ｓ１０７でＹｅｓの場合）は、呼接続処理を行い（Ｓ１０８）、通話を維持する（Ｓ１０９）。制御部１２０は、接続要求がない場合（Ｓ１０７でＮｏの場合）は、稼働時間タイマがタイムアップしたか否かを判定し（Ｓ１１０）、タイムアップしない場合（Ｓ１１０でＮｏの場合）は、Ｓ１０５に戻り、タイムアップした場合（Ｓ１１０でＹｅｓの場合）は、送信停止処理を行う（Ｓ１１０）。
【００２４】
続いて、Ｓ１１０の送信停止処理の動作を、図４のフローチャートに基づいて説明する。制御部１２０は、自局に接続している移動局１０があるか否かを確認する（Ｓ２０１）。制御部１２０は、接続している移動局１０がない場合（Ｓ２０１でＮｏの場合）は、送信出力を停止する（Ｓ２０５）。制御部１２０は、接続している移動局１０がある場合（Ｓ２０１でＹｅｓの場合）は、接続している移動局１０に対する、継続して（毎フレームで）無線通信を行う他の基地局へのハンドオーバー要求処理を行い（Ｓ２０２）、移動局１０をハンドオーバーするように制御する（Ｓ２０３）。次に、制御部１２０は、接続している全ての移動局１０のハンドオーバーが終了したか否かを確認し（Ｓ２０４）、ハンドオーバーが終了した場合（Ｓ２０４でＹｅｓの場合）は、送信出力を停止する（Ｓ２０５）。
【００２５】
次に、継続して（毎フレームで）無線通信を行う基地局が、呼接続の集約処理を行うときの動作を、図５のフローチャートに基づいて説明する。制御部１２０は、稼働可能タイミングであるか否かを確認し（Ｓ３０１）、稼働可能タイミングでない場合（Ｓ３０１でＮｏの場合）は、処理を終了する。制御部１２０は、稼働可能タイミングである場合（Ｓ３０１でＹｅｓの場合）は、空きの無線通信チャネルがあるか否かを確認し（Ｓ３０２）、空きチャンネルがない場合（Ｓ３０２でＮｏの場合）は、Ｓ３０１に戻る。制御部１２０は、空きチャンネルがある場合（Ｓ３０２でＹｅｓの場合）は、他の基地局からのハンドオーバー要求があるか否かを確認し（Ｓ３０３）、ハンドオーバー要求がない場合（Ｓ３０３でＮｏの場合）は、Ｓ３０１に戻り、ハンドオーバー要求がある場合（Ｓ３０３でＹｅｓの場合）は、ハンドオーバー処理を行って他の基地局の移動局を収容する（Ｓ３０４）。
【００２６】
上述したように、本発明に係る無線通信システムは、接続している移動局の数と、接続要求の数が多い基地局を優先的に稼動させ、その他近隣の基地局にて接続移動局数と接続要求数の少ない基地局の動作を間欠的に動作させることで、トラフィック急増時の干渉を低減している。接続移動局数の多い局は、限られた収容数の限界まで接続移動局を増やす処理を行い、接続移動局数が少ない基地局は、近隣で接続移動局数が多い基地局へハンドオーバー処理を促進する制御を行う。
【００２７】
ただし、常時特定の基地局のみが稼動し、その他周辺の基地局の停止時間が多くなるなど、稼働時間のバランスが大きく異なると、稼働時間の少ないエリアの接続率が低下するため、一定時間を定めて稼動する基地局を順番に切り替えてエリア全体での接続率の低下を防止する。
【００２８】
よって、所定の時間を経過する前に、自局に接続している移動局を、別の近隣の基地局へ切り替えるハンドオーバー処理を行い、自局の接続移動局を他の基地局へ切り替える制御を行い、全ての移動局を他の基地局へ切り替えた時点で、停止動作へ移る。移動局のユーザは、回線接続可能なタイミングを見計らい、発呼することで接続の成功率が向上する。この時、移動局には、あとどの位で接続が可能になる旨のメッセージを流すなどのサービスを行うようにしてもよい。
【００２９】
なお、震災等の特別な事象の場合は、回線継続の可能時間を数分程度に制限して、接続直後に、一定時間経過後に自動切断を実施する旨のメッセージをユーザ端末（移動局）に流して、一定時間後に切断することで、回線の長時間の占有を防止し、多くのユーザが利用できるようにサービスを実施する。回線継続の可能時間は、例えば３分程度に設定する。
【００３０】
このとき、接続をしようとしているユーザ端末の近くの基地局は、自局がアクティブ状態であれば、直ちに接続処理を実施し、自局が停止状態であれば、３分後に接続可能であることをユーザ端末に通知して、ユーザが３分後に接続を試みて確実に接続が行えるようにする。これにより、何時繋がるか判らないといったユーザの不安を解消することが可能となる。ユーザ端末への通知には、近隣基地局の制御チャネル（ＣＣＨ）停止による「圏外」通知による方法と、「残り３分」という接続可能待ち時間の報知による方法を用いる。
【００３１】
本発明によれば、干渉の影響を低減できるので、ユーザ端末に、高速なデータ通信を提供したり、トラフィック急増時においても、最低限の通信サービスを多くのユーザ端末に提供できるようにしたりできる。
また、本発明によれば、基地局が被害を受けた場合でも近隣の基地局によって、サービスの補完を行うことができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  移動局
１００  基地局
１１０  無線通信部
１２０  制御部
１３０  ＩＦ（インターフェース）部
１４０  記憶部
【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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