(57)【要約】【課題】障害の発生時にもセル・サービスの提供を継続することができる基地局を備えた無線通信システム、及び該基地局を提供する。【解決手段】本発明の無線通信システム１は、複数の基地局１０ａ〜１０ｃと、複数の基地局を監視する基地局監視装置８０とを備え、基地局１０ａは、ＲＦ送受信部２０ａと、ベースバンド部２１ａと、制御部２２ａと、を備え、基地局監視装置８０は、障害検知部８１を備え、障害検知部により制御部又はベースバンド部の障害が検知された場合には、該障害が検知された制御部又はベースバンド部を通る通信経路を、リダンダンシー用の通信線を介して他の基地局の制御部又はベースバンド部を通る通信経路に切り替える。【選択図】図２Ｂ
2013214945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局と、前記複数の基地局を監視する基地局監視装置とを備える無線通信システムであって、
前記基地局は、
移動局との間で無線通信により信号の送受信を行うＲＦ送受信部と、
前記ＲＦ送受信部に接続され、信号の復調及び変調を行うベースバンド部と、
前記ベースバンド部に接続され、前記ベースバンド部の制御を行う制御部と、を備え、
前記基地局監視装置は、
前記制御部又は前記ベースバンド部の障害を検知する障害検知部を備え、
前記障害検知部により前記制御部又は前記ベースバンド部の障害が検知された場合には、該障害が検知された制御部又はベースバンド部を通る通信経路を、リダンダンシー用の通信線を介して他の基地局の制御部又はベースバンド部を通る通信経路に切り替えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記ベースバンド部は、リダンダンシー用の通信線により他の基地局の制御部に接続されており、
前記基地局監視装置は、前記障害検知部が前記制御部の障害を検知すると、前記他の基地局にベースバンド部接続指示信号を送信し、
前記ベースバンド部は、前記基地局監視装置から前記ベースバンド部接続指示を受信した前記他の基地局から、前記リダンダンシー用の通信線を介して制御部切替え指示を受信すると、前記制御部を通る通信経路を、前記他の基地局の制御部を通る通信経路に切り替え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】
前記制御部及び前記ＲＦ送受信部は、それぞれリダンダンシー用の通信線により他の基地局のベースバンド部に接続されており、
前記基地局監視装置は、前記障害検出部が前記ベースバンド部の障害を検知すると、前記制御部にベースバンド部切替え指示を送信し、
前記制御部は、前記基地局監視装置から前記ベースバンド部切替え指示を受信すると、前記ベースバンド部を通る通信経路を、前記他の基地局のベースバンド部を通る通信経路に切り替えることを特徴とする、請求項1又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記基地局監視装置は、前記複数の基地局の稼働率を監視し、前記障害が検知された基地局を除く前記複数の基地局のうち、前記稼働率が最低の基地局を前記他の基地局として選択することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
移動局との間で無線通信により信号の送受信を行うＲＦ送受信部と、
前記ＲＦ送受信部に接続され、信号の復調及び変調を行うベースバンド部と、
前記ベースバンド部に接続され、前記ベースバンド部の制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部又は前記ベースバンド部に障害が発生した場合には、該障害が発生した制御部又はベースバンド部を通る通信経路を、リダンダンシー用の通信線を介して他の基地局の制御部又はベースバンド部を通る通信経路に切り替えることを特徴とする基地局。
【請求項６】
前記ベースバンド部は、
リダンダンシー用の通信線により他の基地局の制御部に接続されており、
前記他の基地局から、前記リダンダンシー用の通信線を介して制御部切替え指示を受信すると、前記制御部を通る通信経路を、前記他の基地局の制御部を通る通信経路に切り替えることを特徴とする、請求項５に記載の基地局。
【請求項７】
前記制御部及び前記ＲＦ送受信部は、それぞれリダンダンシー用の通信線により他の基地局のベースバンド部に接続されており、
前記制御部は、基地局監視装置からベースバンド部切替え指示を受信すると、前記ベースバンド部を通る通信経路を、前記他の基地局のベースバンド部を通る通信経路に切り替えることを特徴とする、請求項５又は６に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局を備えた無線通信システム、及び該基地局に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のセクタからなるセルを運用する大規模基地局が知られている（例えば特許文献１参照）。このような従来の大規模基地局を、図１０を参照して説明する。図１０において、大規模基地局１００は、１つの制御部１２２ａに対して、複数のＲＦ送受信部１２０ａ〜１２０ｃ及びベースバンド部１２１ａ〜１２１ｃを備える。大規模基地局１００は、制御部１２２ａ又はベースバンド部１２１ａ〜１２１ｃのいずれに障害が発生しても自動的にセル（又はセクタ）の運用を復旧できるように、別途リダンダンシー用の制御部１２２ｂやベースバンド部１２１ｄを備えている。そして、例えばベースバンド部１２１ｂに障害が発生すると、破線で示すように、制御部１２２ａ及びＲＦ送受信部１２０ｂ間の通信を、リダンダンシー用のベースバンド部１２１ｄを介して行うようにする。制御部１２２ａに障害が発生した場合も、同様にしてリダンダンシー用の制御部１２２ｂを用いる。
【０００３】
また、基地局の小型化、低コスト化などの観点から、１つのセクタからなるセルを運用する一体型基地局も知られている。このような従来の一体型基地局を、図１１を参照して説明する。図１１において、一体型基地局２００ａ〜２００ｃは、互いに同一構成を有するため、基地局２００ａの構成のみ説明する。一体型基地局２００ａは、１つの制御部２２２ａに対して、１つのベースバンド部２２１ａ及びＲＦ送受信部２２０ａを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９４４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図１１に示すような小型の一体型基地局２００ａは、別途リダンダンシー用の制御部やベースバンド部を備えていない。したがって、制御部２２２ａ又はベースバンド部２２１ａに障害が発生した場合、基地局２００ａはセルの運用を自動復旧することができないという課題があった。
【０００６】
また、例えば制御部２２２ａに障害が発生した場合、自局２００ａ内に障害の発生していないリソース（ベースバンド部２２１ａ及びＲＦ送受信部２２０ａ）があるにも関わらず、基地局２００ａが全体としてセルの運用ができなくなり、障害の発生していないリソースを有効活用することができないという課題があった。
【０００７】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、１つの制御部に対して、１つのベースバンド部及びＲＦ送受信部を備える一体型基地局において、小型化及び低コスト化を達成しつつ、障害の発生時にもセル・サービスの提供を継続することができる基地局、及び該基地局を備えた無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る無線通信システムは、
複数の基地局と、前記複数の基地局を監視する基地局監視装置とを備える無線通信システムであって、
前記基地局は、
移動局との間で無線通信により信号の送受信を行うＲＦ送受信部と、
前記ＲＦ送受信部に接続され、信号の復調及び変調を行うベースバンド部と、
前記ベースバンド部に接続され、前記ベースバンド部の制御を行う制御部と、を備え、
前記基地局監視装置は、
前記制御部又は前記ベースバンド部の障害を検知する障害検知部を備え、
前記障害検知部により前記制御部又は前記ベースバンド部の障害が検知された場合には、該障害が検知された制御部又はベースバンド部を通る通信経路を、リダンダンシー用の通信線を介して他の基地局の制御部又はベースバンド部を通る通信経路に切り替えることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、本発明に係る無線通信システムにおいて、
前記ベースバンド部は、リダンダンシー用の通信線により他の基地局の制御部に接続されており、
前記基地局監視装置は、前記障害検知部が前記制御部の障害を検知すると、前記他の基地局にベースバンド部接続指示信号を送信し、
前記ベースバンド部は、前記基地局監視装置から前記ベースバンド部接続指示を受信した前記他の基地局から、前記リダンダンシー用の通信線を介して制御部切替え指示を受信すると、前記制御部を通る通信経路を、前記他の基地局の制御部を通る通信経路に切り替えることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、本発明に係る無線通信システムにおいて、
前記制御部及び前記ＲＦ送受信部は、それぞれリダンダンシー用の通信線により他の基地局のベースバンド部に接続されており、
前記基地局監視装置は、前記障害検出部が前記ベースバンド部の障害を検知すると、前記制御部にベースバンド部切替え指示を送信し、
前記制御部は、前記基地局監視装置から前記ベースバンド部切替え指示を受信すると、前記ベースバンド部を通る通信経路を、前記他の基地局のベースバンド部を通る通信経路に切り替えることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明に係る無線通信システムにおいて、
前記基地局監視装置は、前記複数の基地局の稼働率を監視し、前記障害が検知された基地局を除く前記複数の基地局のうち、前記稼働率が最低の基地局を前記他の基地局として選択することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明に係る基地局は、
移動局との間で無線通信により信号の送受信を行うＲＦ送受信部と、
前記ＲＦ送受信部に接続され、信号の復調及び変調を行うベースバンド部と、
前記ベースバンド部に接続され、前記ベースバンド部の制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部又は前記ベースバンド部に障害が発生した場合には、該障害が発生した制御部又はベースバンド部を通る通信経路を、リダンダンシー用の通信線を介して他の基地局の制御部又はベースバンド部を通る通信経路に切り替えることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、本発明に係る基地局において、
前記ベースバンド部は、
リダンダンシー用の通信線により他の基地局の制御部に接続されており、
前記他の基地局から、前記リダンダンシー用の通信線を介して制御部切替え指示を受信すると、前記制御部を通る通信経路を、前記他の基地局の制御部を通る通信経路に切り替えることを特徴とするものである。
【００１４】
さらに、本発明に係る基地局において、
前記制御部及び前記ＲＦ送受信部は、それぞれリダンダンシー用の通信線により他の基地局のベースバンド部に接続されており、
前記制御部は、基地局監視装置からベースバンド部切替え指示を受信すると、前記ベースバンド部を通る通信経路を、前記他の基地局のベースバンド部を通る通信経路に切り替えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、１つの制御部に対して、１つのベースバンド部及びＲＦ送受信部を備える一体型基地局において、小型化及び低コスト化を達成しつつ、障害の発生時にもセル・サービスの提供を継続することができる基地局を備えた無線通信システム、及び該基地局を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】第１実施の形態に係る無線通信システムの概略図である。
【図１Ｂ】図１Ａの無線通信システムに障害が発生した時の動作説明図である。
【図２Ａ】第１実施の形態に係る基地局の要部の構成を示す機能ブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ａの基地局の制御部に障害が発生した時の動作説明図である。
【図３】第１実施の形態に係る無線通信システムの全体動作のシーケンス図である。
【図４】図３のシーケンス中のセル復旧処理のシーケンス図である。
【図５Ａ】第２実施の形態に係る基地局の要部の構成を示す機能ブロック図である。
【図５Ｂ】図２Ａの基地局のベースバンド部に障害が発生した時の動作説明図である。
【図６】第２実施の形態に係る無線通信システムの全体動作のシーケンス図である。
【図７】図６のシーケンス中のセル復旧処理のシーケンス図である。
【図８】第３実施の形態に係る無線通信システムの概略図である。
【図９】第３実施の形態に係る無線通信システムの全体動作のシーケンス図である。
【図１０】従来の大規模基地局の要部の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】従来の一体型基地局の要部の構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、基地局と移動局との通信方式はＬＴＥ（Long Term Evolution)に準拠しているが、本発明において通信方式はＬＴＥに限定されるものではない。
【００１８】
（第１実施の形態）
以下、本発明に係る基地局、及び該基地局を備えた無線通信システムの第１実施の形態について、図１Ａ〜図４を参照して説明する。
【００１９】
図１Ａは、第１実施の形態に係る無線通信システム１の概略図である。図１Ａに示す無線通信システム１は、基地局１０ａ〜１０ｃと、移動管理装置(ＭＭＥ：Mobility Management Entity)７０と、基地局監視装置（ＥＭＳ：Element Management System）８０とを備える。図１Ａ、図１Ｂは、それぞれ通常時、障害発生時での動作を示している。なお、図１Ｂでは、ＥＭＳ８０を省略している。
【００２０】
図１Ａに示すように、通常時において、基地局１０ａ〜１０ｃは、それぞれセルＡ〜Ｃを運用する。携帯電話機等の移動局(ＵＥ：User Equipment)５０は、セルＡ内に位置し、基地局１０ａと無線通信を行っている。ＭＭＥ７０は、バックホール（中継回線）６０を介して基地局１０ａ〜１０ｃと有線で接続され、移動局５０がセルＡ〜Ｃ間を移動する際のハンドオーバーの管理などを行う。ＥＭＳ８０は、バックホール６０を介して、基地局１０ａ〜１０ｃに障害が発生していないかを定期的に監視する障害検知部８１を備える。
【００２１】
図１Ｂに示すように、基地局１０ａに障害が発生すると、基地局１０ａはＭＭＥ７０と通信できなくなり、セルＡの運用ができなくなる。そこで、無線通信システム１は、基地局１０ｂを介して基地局１０ａとＭＭＥ７０とが通信できるように、通信経路を変更する。これにより、基地局１０ａは、セルＡの代わりに、新たなセルＤの運用を開始する。
【００２２】
次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照して、第１実施の形態に係る基地局１０ａ〜１０ｃの構成を説明する。図２Ａは、第１実施の形態に係る基地局１０ａ〜１０ｃの要部の構成を示す機能ブロック図である。図２Ａ、図２Ｂは、それぞれ通常時、障害発生時での状態を示しており、ハードウェア構成は同一であるが、使用する通信線を実線で示し、使用しない通信線を破線で示している。なお、基地局１０ａ〜１０ｃは、互いに同一の構成を有するので、ここでは基地局１０ａの構成を例に説明する。
【００２３】
基地局１０ａは、ＲＦ送受信部２０ａと、ベースバンド部２１ａと、制御部２２ａと、バックホールインタフェース（Ｉ／Ｆ）部２３ａと、記憶部２４ａとを備えた、一体型基地局である。
【００２４】
ＲＦ送受信部２０ａは、ベースバンド部２１ａに接続されており、アンテナ（図示せず）を介して、移動局５０との間で無線通信により信号の送受信を行う。ＲＦ送受信部２０ａは、ベースバンド部２１ａから入力された信号をアンテナを介して移動局５０に送信する一方、アンテナを介して移動局５０から受信した信号をベースバンド部２１ａに出力する。
【００２５】
ベースバンド部２１ａは、ＲＦ送受信部２０ａと制御部２２ａとに接続され、ＲＦ送受信部２０ａから入力される変調信号を復調して制御部２２ａに出力する一方、制御部２２ａから入力される復調信号を変調してＲＦ送受信部２０ａに出力する。また、ベースバンド部２１ａは、通信線２５ａにより自局の制御部２２ａと接続されているだけでなく、リダンダンシー用の通信線３０、３１によりそれぞれ他の基地局１０ｂ、１０ｃの制御部２２ｂ、２２ｃと接続されている。なお、図中の「ＳＷ」（スイッチ）は、通信先の制御部を切替えるソフトウェア機能を意味している。
【００２６】
制御部２２ａは、ベースバンド部２１ａとバックホールＩ／Ｆ部２３ａとに接続され、これらの制御を行う。また、制御部２２ａは、通信線２５ａにより自局のベースバンド部２１ａと接続されているだけでなく、リダンダンシー用の通信線３２、３４によりそれぞれ他の基地局１０ｂ、１０ｃのベースバンド部２１ｂ、２１ｃと接続されている。なお、図中の「ＳＷ」（スイッチ）は、通信先のベースバンド部を切替えるソフトウェア機能を意味している。
【００２７】
バックホールＩ／Ｆ部２３ａは、制御部２２ａと図１に示すバックホール６０とに接続されている。
【００２８】
記憶部２４ａは、制御部２２ａに接続され、セルＡの運用に必要なパラメータや周辺セル情報などを格納する。周辺セル情報は、周辺セルＢ、Ｃのリストを含み、セルＡ内に位置する移動局５０が周辺セルＢ、Ｃへハンドオーバーする際にハンドオーバー先の候補基地局の情報として使用するものである。
【００２９】
以上の構成を有する基地局１０ａのベースバンド部２１ａは、通常時では図２Ａに示すように、通信線２５ａを介して自局の制御部２２ａと通信する。しかし、基地局１０ａの制御部２２ａに障害が生じた場合、図２Ｂに示すように、リダンダンシー用の通信線３０を介して基地局１０ｂの制御部２２ｂと通信するようにする。すると、基地局１０ａとセルＡ内の移動局５０との間で送受信する信号の通信経路は、ＲＦ送受信部２０ａ−ベースバンド部２１ａ−通信線３０−制御部２２ｂへと変更される。この場合、基地局１０ｂの制御部２２ｂは、自局のベースバンド部２１ｂの制御に加えて、基地局１０ａのベースバンド部２１ａの制御も行う。このように通信経路を変更することで、基地局１０ａは、セルＡの代わりに、新たなセルＤの運用を開始するので、セルの運用が復旧される。
【００３０】
次に、図３及び図４を参照して、第１実施の形態に係る無線通信システム１の動作について更に詳細に説明する。図３は、第１実施の形態に係る無線通信システム１の全体動作のシーケンス図である。図４は、図３のシーケンス中のセル復旧処理のシーケンス図である。図３において、まず、ＥＭＳ８０は、定期的に基地局１０ａ〜１０ｃのそれぞれに対して監視信号を送信し、所定時間以内に応答が返ってくるか否かを判断する（ステップＳ１）。
【００３１】
基地局１０ａの制御部２２ａで障害が発生すると、基地局１０ａは、移動局５０及びＭＭＥ７０と通信できなくなり、セルＡの運用ができなくなるとともに、ＥＭＳ８０からの監視信号に対して応答することができなくなる。よってＥＭＳ８０の障害検知部８１は、監視信号を基地局１０ａに送信してから所定時間以内に応答が返ってこない場合に、基地局１０ａの制御部２２ａに障害が発生したことを検知する（ステップＳ２）。
【００３２】
その後、ＥＭＳ８０は、基地局１０ａとＭＭＥ７０と間の通信を、他の基地局１０ｂを介して行うように、通信経路の変更を決定し、ＭＭＥ７０に対して、通信経路の変更予告通知を送信する（ステップＳ３）。ここで、該他の基地局１０ｂの決定は、例えば、予めＥＭＳ８０に設定しておくか、またはＥＭＳ８０が他の基地局１０ｂ、１０ｃのトラフィック量を比較して、より少ない方を選択することにより行う。ＭＭＥ７０は、ＥＭＳ８０から通信経路変更の予告通知を受信すると、基地局１０ａの識別情報（例えばセルＩＤ）が含まれた信号の送受信を、今後は基地局１０ｂとの間で行うように設定を変更する。その後、ＭＭＥ７０は、ＥＭＳ８０に対して通信経路変更の準備完了通知を送信する（ステップＳ４）。
【００３３】
その後、無線通信システム１は、後に詳しく説明するセル復旧処理を行うことで（ステップＳ５）、基地局１０ａはセルＡの代わりに新たなセルＤの運用を開始する。これによりセルの運用が復旧される。新たなセルＤの運用中、セルＤ内に位置する移動局５０は、基地局１０ａを介して、基地局１０ｂとの間で通信を行う（ステップＳ６）。なお、新たなセルＤの運用中に基地局１０ａの制御部２２ａが回復した場合は、通信経路を障害発生以前のものに戻すようにする。
【００３４】
次に、図４を参照して、図３のステップＳ５のセル復旧処理をさらに詳しく説明する。まず、ＥＭＳ８０は、基地局１０ｂの制御部２２ｂに対して、基地局１０ａのベースバンド部２１ａと接続するように指示する信号（ベースバンド部接続指示信号）を、該ベースバンド部２１ａのアドレスと共に、送信する（ステップＳ１１）。基地局１０ｂの制御部２２ｂは、ＥＭＳ８０からベースバンド部接続指示信号を受信すると、上記アドレスに対応する基地局１０ａのベースバンド部２１ａに対して、通信先の制御部（インタフェース）を制御部２２ａから自局（制御部２２ｂ）へ切替えるように指示する信号（インタフェース切替指示信号）を、通信線３０を介して送信する（ステップＳ１２）。
【００３５】
基地局１０ａのベースバンド部２１ａは、基地局１０ｂの制御部２２ｂからインタフェース切替指示信号を受信すると、まず、自局の制御部２２ａに本当に障害が発生しているかの確認を行う。すなわち、ベースバンド部２１ａは、自局の制御部２２ａに対して、確認信号を通信線２５ａを介して出力し、所定時間以内に制御部２２ａから応答が返ってくるか否かを判断する（ステップＳ１３）。所定時間以内に制御部２２ａから応答が返ってこなかった場合、ベースバンド部２１ａは、制御部２２ａに障害が発生したと判断し、インタフェースを基地局１０ｂの制御部２２ｂに切替えるように設定を変更する（ステップＳ１４）。その後、ベースバンド部２１ａは、基地局１０ｂの制御部２２ｂに対して、インタフェース切替え応答を通信線３０を介して送信する（ステップＳ１５）。
【００３６】
基地局１０ｂの制御部２２ｂは、基地局１０ａのベースバンド部２１ａからインタフェース切替え応答を受信すると、ＥＭＳ８０に対して、ベースバンド部２１ａとの接続が完了した旨の通知（ベースバンド部接続完了通知）を送信する（ステップＳ１６）。
【００３７】
ＥＭＳ８０は、基地局１０ｂの制御部２２ｂからベースバンド部接続完了通知を受信すると、新しいセルＤを運用するために必要なパラメータを、内部のメモリから読み出して（ステップＳ１７）、基地局１０ｂの制御部２２ｂに通知する（ステップＳ１８）。ここで、新しいセルＤのパラメータを基地局１０ｂに通知するのは、基地局１０ａの制御部２２ａの故障に起因して、記憶部２４ａに格納されたセルＡのパラメータを読み出すことができないからである。なお、セルＤのパラメータは、例えばセルＩＤ、送信間隔、及び送信出力などを含む。
【００３８】
基地局１０ｂの制御部２２ｂは、受信したセルＤのパラメータを記憶部２４ｂに格納し、該セルＤのパラメータに基づき、基地局１０ａのベースバンド部２１ａを制御しながらセルＤの運用を開始し（ステップＳ１９）、その旨をＥＭＳ８０に通知する（ステップＳ２０）。セルＤの運用中、基地局１０ｂの制御部２２ｂは、制御部２２ｂ−ベースバンド部２１ａ−ＲＦ送受信部２０ａの通信経路を介して、セルＤ内に位置する移動局５０に対して、セルＤのセルＩＤを報知する。また、基地局１０ｂの制御部２２ｂは、バックホールＩ／Ｆ部２３ｂから信号を入力されると、該信号に付された送信先基地局の識別情報（例えば、セルＩＤなど）に基づき、該信号を基地局１０ａのベースバンド部２１ａと自局のベースバンド部２１ｂのいずれに出力するかを決定する。
【００３９】
ＥＭＳ８０は、セルＤの運用開始通知を受信すると、セルＤの周辺のセルＢ、Ｃを運用する各基地局１０ｂ、１０ｃに対して、周辺セル情報中のセルＡをセルＤに更新するように指示する信号（周辺セル情報更新指示信号）を送信する（ステップＳ２１）。基地局１０ｂ、１０ｃは、周辺セル情報更新指示信号を受信すると、それぞれ記憶部２４ｂ、２４ｃに格納された周辺セル情報を更新する。これにより、基地局１０ｂ又は基地局１０ｃ内に位置する移動局が、セルＤへハンドオーバーすることができるようになる。
【００４０】
一方、セルＡ内に位置していた移動局５０は、基地局１０ａから報知されるセルＤのセルＩＤに基づいて、セルＤ内へ移動したと認識し（ステップＳ２２）、アタッチ(登録)要求を基地局１０ａに送信する（ステップＳ２３）。移動局５０からのアタッチ要求は、ＲＦ送受信部２０ａ−ベースバンド部２１ａ−通信線３０−制御部２２ｂの通信経路で制御部２２ｂに伝送され、制御部２２ｂがＭＭＥ７０と通信してハンドオーバーなどのアタッチ処理を行う（ステップＳ２４）。アタッチ処理が完了すると、その旨が制御部２２ｂ−ベースバンド部２１ａ−ＲＦ送受信部２０ａの通信経路を介して移動局５０へ送信され（ステップＳ２５）、セルの復旧処理が完了する。
【００４１】
本実施の形態によれば、一体型の基地局において、リダンダンシー用の制御部を設けることなく、制御部に障害が発生した場合に、他の基地局の制御部を用いることにより、セルを復旧することができる。よって、小型化及び低コスト化を達成しつつ、障害の発生時にもセル・サービスの提供を継続することができる。
【００４２】
また、本実施の形態によれば、制御部に障害が発生した場合に、通信経路の変更後も、同局内の障害が発生していないリソース（ベースバンド部及びＲＦ送受信部）を有効に活用することができる。
【００４３】
また、本実施の形態によれば、制御部に障害が発生した場合に、他の基地局の制御部を用いてセルの運用を行う間、障害が発生した制御部の交換又は修理をすることが可能であり、また該制御部が回復すると障害発生以前と同等の状態に戻すことが可能であるので、高い利便性を提供することができる。
【００４４】
（第２実施の形態）
以下、本発明に係る基地局、及び該基地局を備えた無線通信システムの第２実施の形態について、図５Ａ〜図７を参照して説明する。なお、第１実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４５】
第１実施の形態は、基地局１０ａの制御部２２ａに障害が発生した場合に、他の基地局１０ｂの制御部２２ｂを用いることで、セルを復旧するものである。一方、第２実施の形態は、基地局１０ａのベースバンド部２１ａに障害が発生した場合に、他の基地局１０ｂのベースバンド部２１ｂを用いることで、セルを復旧するものである。
【００４６】
第２実施の形態に係る無線通信システム１の動作概要は、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明した第１実施の形態のものとほぼ同様であるが、通信経路の変更後に、新たなセルＤの運用を開始するのではなく、従来のセルＡの運用を再開する点で異なる。
【００４７】
次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、第２実施の形態に係る基地局１０ａ〜１０ｃの構成を説明する。図５Ａは、第２実施の形態に係る基地局１０ａ〜１０ｃの要部の構成を示す機能ブロック図である。図５Ａ、図５Ｂは、それぞれ通常時、障害発生時での状態を示しており、ハードウェア構成は同一であるが、使用する通信線を実線で示し、使用しない通信線を破線で示している。なお、基地局１０ａ〜１０ｃは、互いに同一の構成を有するので、ここでは基地局１０ａの構成を例に説明する。
【００４８】
第２実施の形態に係る基地局１０ａは、第１実施の形態で図２Ａを参照して説明した構成に加えて、次の構成を有する。ベースバンド部２１ａは、通信線２６ａにより自局のＲＦ送受信部２０ａと接続されているだけでなく、リダンダンシー用の通信線４２、４４によりそれぞれ他の基地局１０ｂ、１０ｃのＲＦ送受信部２０ｂ、２０ｃと接続されている。また、ＲＦ送受信部２０ａも、リダンダンシー用の通信線４０、４１によりそれぞれ他の基地局１０ｂ、１０ｃのベースバンド部２１ｂ、２１ｃと接続されている。
【００４９】
以上の構成を有する基地局１０ａにおいて、通常時では図５Ａに示すように、制御部２２ａ及びＲＦ送受信部２０ａは、それぞれ通信線２５ａ、２６ａを介して、自局のベースバンド部２１ａと通信する。しかし、基地局１０ａのベースバンド部２１ａに障害が生じた場合、図５Ｂに示すように、制御部２２ａ及びＲＦ送受信部２０ａは、それぞれリダンダンシー用の通信線３２、４０を介して基地局１０ｂのベースバンド部２１ｂと通信するようにする。すると、基地局１０ａとセルＡ内の移動局５０との間で送受信される信号の通信経路は、ＲＦ送受信部２０ａ−通信線４０−ベースバンド部２１ｂ−通信線３２−制御部２２ａ−バックホールＩ／Ｆ部２３ａへと変更される。この場合、基地局１０ｂのベースバンド部２１ｂは、自局のＲＦ送受信部２０ｂにて送受信される信号の変調・復調に加えて、基地局１０ａのＲＦ送受信部２０ａにて送受信される信号の変調・復調も行う。このように通信経路を変更することで、基地局１０ａは、セルＡの運用を再開するので、セルの運用が復旧される。
【００５０】
次に、図６及び図７を参照して、第２実施の形態に係る無線通信システム１の動作について更に詳細に説明する。図６は、第２実施の形態に係る無線通信システム１の全体動作のシーケンス図である。図７は、図６のシーケンス中のセル復旧処理のシーケンス図である。図６において、まず、ＥＭＳ８０は、定期的に基地局１０ａ〜１０ｃのそれぞれに対して監視信号を送信し、所定時間以内に、応答が返ってくるか否かを判断する（ステップＳ３１）。
【００５１】
一方、基地局１０ａ〜１０ｃの内部では、制御部２２ａ〜２２ｃがそれぞれ定期的に自局のベースバンド部２１ａ〜２１ｃに対して監視信号を出力し、所定時間以内に、応答が返ってくるか否かを判断する。基地局１０ａのベースバンド部２１ａで障害が発生すると、基地局１０ａは、移動局５０と通信できなくなり、セルＡの運用ができなくなるとともに、ベースバンド部２１ａが制御部２２ａからの監視信号に対して応答することができなくなる。よって、制御部２２ａは、監視信号をベースバンド部２１ａに出力してから所定時間以内に応答が返ってこなかった場合に、ベースバンド部２１ａに障害が発生したことを検知する（ステップＳ３２）。
【００５２】
ベースバンド部２１ａの異常を検知後、制御部２２ａは、ＥＭＳ８０から監視信号を受信すると、ＥＭＳ８０に対して、ベースバンド部２１ａに異常がある旨を通知する（ステップＳ３３）。ＥＭＳ８０の障害検知部８１は、異常通知を受信すると、基地局１０ａのベースバンド部２１ａに障害が発生したことを検知する（ステップＳ３４）。
【００５３】
その後、無線通信システム１は、後に詳しく説明するセル復旧処理を行うことで（ステップＳ３５）、基地局１０ａはセルＡの運用を再開する。これによりセルの運用が復旧され、基地局１０ａがセルＡ内に位置する移動局５０と通信できるようになる（ステップＳ３６）。ここで、制御部２２ａ及びＭＭＥ７０間の通信は正常であり、ＭＭＥ７０が通信先の制御部を変更する必要はないことから、第１実施の形態で行ったＥＭＳ８０からＭＭＥ７０への通信経路変更予告通知（図３のステップＳ３）は行わない。なお、セルＡの運用を再開後に基地局１０ａのベースバンド部２１ａが回復した場合は、通信経路を障害発生以前のものに戻すようにする。
【００５４】
次に、図７を参照して、図６のステップＳ３５のセル復旧処理をさらに詳しく説明する。まず、ＥＭＳ８０は、基地局１０ａとＭＭＥ７０との間の通信を、他の基地局１０ｂを介して行うような、通信経路の変更を決定し、その後、基地局１０ｂの制御部２２ｂに対して、復旧モードへ切替えるように指示する信号（ベースバンド部復旧モード切替え指示信号）を送信する（ステップＳ４１）。ここで、該他の基地局１０ｂの決定は、例えば、予めＥＭＳ８０に設定しておくか、またはＥＭＳ８０が他の基地局１０ｂ、１０ｃのトラフィック量を比較して、より少ない方を選択することにより行う。また、復旧モードとは、制御部２２ａ−通信線３２−ベースバンド部２１ｂ−通信線４０−ＲＦ送受信部２０ａの通信経路での通信が可能となる状態を意味する。
【００５５】
基地局１０ｂの制御部２２ｂは、ベースバンド部復旧モード切替え指示を受信すると、自局のベースバンド部２１ｂに対して復旧モードの設定を行い（ステップＳ４２）、ＥＭＳ８０に対して復旧モードへの切替えが完了した旨を通知する（ベースバンド部復旧モード切替え完了通知）（ステップＳ４３）。復旧モードに設定されたベースバンド部２１ｂは、信号が入力されると、信号に付された送信先基地局の識別情報（例えば、セルＩＤなど）に基づき、該信号の出力先を決定する。すなわち、ベースバンド部２１ｂは、制御部２２ａ、２２ｂから入力された信号をそれぞれＲＦ送受信部２０ａ、２０ｂ出力し、逆に、ＲＦ送受信部２０ａ、２０ｂから入力された信号をそれぞれ制御部２２ａ、２２ｂに出力する。
【００５６】
ＥＭＳ８０は、ベースバンド部の復旧モード切替え完了通知を受信すると、基地局１０ａの制御部２２ａに対して、接続先のベースバンド部（インタフェース）を、ベースバンド部２１ａから基地局１０ｂのベースバンド部２１ｂへ切替えるように指示する信号（接続先インタフェース切替え指示信号）を送信する（ステップＳ４４）。基地局１０ａの制御部２２ａは、接続先インタフェース切替え指示信号を受信すると、通信線３２を介して基地局１０ｂのベースバンド部２１ｂへ疎通確認信号を送信し、所定時間以内にベースバンド部２１ｂから疎通応答信号が返ってくるか否かを判断する（ステップＳ４５）。疎通応答信号が返ってくると（ステップＳ４６）、制御部２２ａは、記憶部２４ａに格納されたセルＡのパラメータに基づき、復旧モードでセルＡの運用を再開し、ＥＭＳ８０に対してセルＡの運用を開始した旨を通知する（ステップＳ４７）。
【００５７】
また、セルＤの運用中、制御部２２ａは、制御部２２ａ−ベースバンド部２１ｂ−ＲＦ送受信部２０ａの通信経路を介して、セルＡ内に位置する移動局５０に対して、セルＡのセルＩＤを報知する（ステップＳ４８）。セルＡ内の移動局５０は、基地局１０ａから報知されるセルＩＤを受信すると、通信再確立信号を基地局１０ａに送信する（ステップＳ４９）。基地局１０ａの制御部２２ａは、移動局５０からの通信再確立信号を上記通信経路で受信すると、通信再確立完了信号を移動局５０に対して該通信経路で送信し（ステップＳ５０）、セルの復旧処理が完了する。
【００５８】
本実施の形態によれば、一体型の基地局において、リダンダンシー用のベースバンド部を設けることなく、ベースバンド部に障害が発生した場合に、他の基地局のベースバンド部を用いることにより、セルを復旧することができる。よって、小型化及び低コスト化を達成しつつ、障害の発生時にもセル・サービスの提供を継続することができる。また、本発明は、３ＧＰＰ規格で定められているＳＯＮに適用することも可能である。
【００５９】
また、本実施の形態によれば、ベースバンド部に障害が発生した場合に、通信経路の変更後も、同局内の障害が発生していないリソース（制御部及びＲＦ送受信部）を有効に活用することができる。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、ベースバンド部に障害が発生した場合に、他の基地局のベースバンド部を用いてセルの運用を行う間、障害が発生したベースバンド部の交換又は修理をすることが可能であり、また該ベースバンド部が回復すると障害発生以前と同等の状態に戻すことが可能であるので、高い利便性を提供することができる。
【００６１】
（第３実施の形態）
以下、本発明に係る基地局、及び該基地局を備えた無線通信システムの第３実施の形態について、図８及び図９を参照して説明する。なお、第１実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６２】
第１実施の形態は、基地局１０ａの制御部２２ａに障害が発生した場合に、他の基地局１０ｂの制御部２２ｂを用いることで、セルを復旧するものである。一方、第３実施の形態は、ＥＭＳ８０が複数の基地局１０ａ〜１０ｃの稼働率を監視し、例えば基地局１０ａのベースバンド部２１ａに障害が発生した場合に、障害が検知された基地局を除く複数の基地局（１０ａ〜１０ｃ）のうち、前記稼働率が最低の基地局のベースバンド部を用いることで、セルを復旧するものである。第３実施の形態のＥＭＳ８０は、稼働率データベース８２を備える。ここで稼働率とは、基地局の許容量と比較した稼働状況を表す値であり、例えば以下の数式により表される。
【００６３】
【数１】
2013214945.tif 000003
【００６４】
ここで接続ＵＥ数とは、各基地局１０ａ〜１０ｃに接続している移動局の台数を表す。また最大許容ＵＥ数とは、各基地局１０ａ〜１０ｃに接続することができる移動局の台数の最大値を表す。ＣＰＵ使用率とは、各基地局１０ａ〜１０ｃに備えられたＣＰＵ（中央演算処理装置、不図示）の使用率を表す。αは０以上１以下の定数であり、例えば０．５である。
【００６５】
すなわちＥＭＳ８０は、各基地局１０ａ〜１０ｃから、それぞれ接続ＵＥ数、最大許容ＵＥ数、及びＣＰＵ使用率に係るデータを取得し、各基地局１０ａ〜１０ｃの稼働率を計算する。そしてＥＭＳ８０は、計算した各基地局１０ａ〜１０ｃの稼働率を、稼働率データベース８２に格納する。例えば基地局１０ａのベースバンド部２１ａに障害が発生した場合に、ＥＭＳ８０は、障害が検知された基地局を除く基地局（１０ｂ、１０ｃ）のうち、稼働率データベース８２を参照して稼働率が最低の基地局を判定する。そしてＥＭＳ８０は、稼働率が最低の基地局のベースバンド部を用いて、セルを復旧する。
【００６６】
次に、図９を参照して、第３実施の形態に係る無線通信システム１の動作について説明する。図９は、第３実施の形態に係る無線通信システム１の全体動作のシーケンス図である。図９において、まず、ＥＭＳ８０は、定期的に基地局１０ａ〜１０ｃのそれぞれに対して監視信号を送信し、所定時間以内に、応答が返ってくるか否かを判断する（ステップＳ５１）。さらにＥＭＳ８０は、基地局１０ａ〜１０ｃの稼働率を監視する。すなわちＥＭＳ８０は、各基地局１０ａ〜１０ｃから、それぞれ接続ＵＥ数、最大許容ＵＥ数、及びＣＰＵ使用率に係るデータを取得し、各基地局１０ａ〜１０ｃの稼働率を計算する。
【００６７】
基地局１０ａの制御部２２ａで障害が発生すると、基地局１０ａは、移動局５０及びＭＭＥ７０と通信できなくなり、セルＡの運用ができなくなるとともに、ＥＭＳ８０からの監視信号に対して応答することができなくなる。よってＥＭＳ８０の障害検知部８１は、監視信号を基地局１０ａに送信してから所定時間以内に応答が返ってこない場合に、基地局１０ａの制御部２２ａに障害が発生したことを検知する（ステップＳ５２）。
【００６８】
その後、ＥＭＳ８０は、他の基地局１０ｂ、１０ｃのうち、稼働率が最低の基地局を判定する。ここでは稼働率が最低の基地局が基地局１０ｂであったとする。この場合、ＥＭＳ８０は、基地局１０ａとＭＭＥ７０と間の通信を、他の基地局１０ｂを介して行うように、通信経路の変更を決定し、ＭＭＥ７０に対して、通信経路の変更予告通知を送信する（ステップＳ５３）。ＭＭＥ７０は、ＥＭＳ８０から通信経路変更の予告通知を受信すると、基地局１０ａの識別情報（例えばセルＩＤ）が含まれた信号の送受信を、今後は基地局１０ｂとの間で行うように設定を変更する。その後、ＭＭＥ７０は、ＥＭＳ８０に対して通信経路変更の準備完了通知を送信する（ステップＳ５４）。
【００６９】
その後、無線通信システム１は、実施の形態１において詳述したセル復旧処理を行うことで（ステップＳ５５）、基地局１０ａはセルＡの代わりに新たなセルＤの運用を開始する。これによりセルの運用が復旧される。新たなセルＤの運用中、セルＤ内に位置する移動局５０は、基地局１０ａを介して、基地局１０ｂとの間で通信を行う（ステップＳ５６）。なお、新たなセルＤの運用中に基地局１０ａの制御部２２ａが回復した場合は、通信経路を障害発生以前のものに戻すようにする。
【００７０】
このように、本実施の形態によれば、障害が発生した場合に、ＥＭＳ８０が、障害が検知された基地局を除く基地局のうち、稼働率が最低の基地局を用いてセル復旧処理を行うため、負荷を分散しシステム全体のサービスの効率を向上させることができる。
【００７１】
なお本実施の形態においては、ＥＭＳ８０は、各基地局１０ａ〜１０ｃから、それぞれ接続ＵＥ数、最大許容ＵＥ数、及びＣＰＵ使用率に係るデータを取得し、各基地局１０ａ〜１０ｃの稼働率を計算したがこれに限られない。例えばＥＭＳ８０が各基地局１０ａ〜１０ｃに監視信号を送信した場合、各基地局１０ａ〜１０ｃがそれぞれ、稼働率を計算し、各基地局１０ａ〜１０ｃが、算出した稼働率をＥＭＳ８０に送信するようにしてもよい。このようにすることで、稼働率の計算を各基地局１０ａ〜１０ｃに分散でき、ＥＭＳ８０の処理負荷を低減することができる。
【００７２】
なお本実施の形態においては、数１のαは０．５であるものとして説明したがこれに限られず、０．３や０．８等、如何なる値であってもよい。
【００７３】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、図６におけるＥＭＳ８０からの定期的な監視信号の送信ステップＳ３１を無くして、基地局１０ａの制御部２２ａが、ステップＳ３２でベースバンド部２１ａの異常を検知した後に、ステップＳ３３のＥＭＳ８０への異常通知を行うようにしてもよい。
【００７４】
また、第１実施の形態ないし第３実施の形態を別々に説明したが、それぞれを組み合わせてもよい。すなわち、第２実施の形態で説明した図５Ａの構成を備えつつ、制御部に障害が発生した場合は第１実施の形態の図３及び図４のシーケンスを実施し、ベースバンド部に障害が発生した場合は第２実施の形態の図６及び図７のシーケンスを実施するようにしてもよい。また第３実施の形態で説明した、稼働率に基づく通信経路の選択を、第２の実施の形態の図６及び図７のシーケンスにおいて実施するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１  無線通信システム
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  基地局
Ａ、Ｂ、Ｃ  セル
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ  ＲＦ送受信部
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  ベースバンド部
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  制御部
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ  バックホールＩ／Ｆ部
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ  記憶部
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ  通信線
３０〜３５、４０〜４５  リダンダンシー用の通信線
５０  移動局
６０  バックホール（中継回線）
７０  ＭＭＥ（移動管理装置）
８０  ＥＭＳ（基地局監視装置）
８１  障害検知部
８２  稼働率データベース
【図１Ａ】
2013214945.tif 000004
【図１Ｂ】
2013214945.tif 000005
【図２Ａ】
2013214945.tif 000006
【図２Ｂ】
2013214945.tif 000007
【図３】
2013214945.tif 000008
【図４】
2013214945.tif 000009
【図５Ａ】
2013214945.tif 000010
【図５Ｂ】
2013214945.tif 000011
【図６】
2013214945.tif 000012
【図７】
2013214945.tif 000013
【図８】
2013214945.tif 000014
【図９】
2013214945.tif 000015
【図１０】
2013214945.tif 000016
【図１１】
2013214945.tif 000017