(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
限定された地域や屋内等に構築される無線通信システムでの無線基地局が無線リソース制御機能の他にＩＰ通信ネットワークと通信するＩＰ通信インタフェースを備え、移動設置可能な移動無線基地局であり、前記ＩＰ通信ネットワークに接続されるオペレータネットワーク上に携帯電話網の公衆用無線基地局と前記移動無線基地局とを管理するプラグアンドプレイサーバを配置した場合において、
電源投入またはリセット操作が行われた移動無線基地局にて、近隣の無線基地局の位置情報を前記プラグアンドプレイサーバに通知する第１の工程と、
前記プラグアンドプレイサーバにて、通知された前記位置情報に基づき特定した近隣の無線基地局に無線チャネルの設定状況を問い合わせて取得し、取得した無線チャネルの設定状況のうち前記近隣の無線基地局における移動無線基地局の無線チャネル設定状況に基づき周波数割り当てまたはコード割り当てによって前記位置情報を通知した移動無線基地局の無線チャネルを設定する第２の工程と、
を含むことを特徴とする移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【請求項２】
前記プラグアンドプレイサーバにて、運用中の各移動無線基地局から近隣無線基地局の位置情報の通知を受けて無線チャネルの設定を更新する第３の工程、を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【請求項３】
前記プラグアンドプレイサーバにて、運用中の各移動無線基地局に対して近隣無線基地局の位置情報を問い合わせ取得し無線チャネルの設定を更新する第３の工程、を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【請求項４】
前記第１の工程では、移動無線基地局が電源投入時またはリセット処理時にセルサーチを行い、見つけた近隣無線基地局のセルＩＤを前記位置情報として前記プラグアンドプレイサーバに通知する工程、を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【請求項５】
前記第１の工程では、移動無線基地局が電源投入時またはリセット処理時に近隣の無線基地局情報待ちのシグナルを表示器に表示して待機する工程と、前記無線通信システム内を移動する無線端末が前記待機表示中の移動無線基地局のカバーエリアにおいてセルサーチを行って見つけた前記移動無線基地局の近隣無線基地局のセルＩＤを当該移動無線基地局との通信で用いる無線通信方式以外のユーザ操作による無線通信方式を用いて該移動無線基地局に送信する工程と、前記待機表示中の移動無線基地局が前記無線端末から受け取った近隣無線基地局のセルＩＤを前記位置情報として前記プラグアンドプレイサーバに通知する工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【請求項６】
前記第２の工程では、前記プラグアンドプレイサーバは、周辺の公衆用無線基地局が使用しない周波数を前記移動無線基地局に割り当てる、ことを特徴とする請求項１に記載の移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【請求項７】
前記第２の工程では、前記プラグアンドプレイサーバが、周波数割り当てまたはコード割り当てによっても前記位置情報を通知した移動無線基地局との干渉が避けられない場合に、前記位置情報を通知した移動無線基地局に対して前記第１の工程を再度実施することを要求する工程と、前記位置情報を通知した移動無線基地局がサーチした隣接移動無線基地局に対して、基準チャネルの送信電力の通知を要求して取得した送信電力と前記位置情報を通知した移動無線基地局から取得した測定受信電力との差から電力の減衰を考慮して２つの移動無線基地局間の距離を算出し、任意の移動無線基地局のセル半径が隣接する移動無線基地局との距離の半分以下となるように送信電力の調整を行わせる工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【請求項８】
限定された地域や屋内等に構築される無線通信システムでの無線基地局が無線リソース制御機能の他にＩＰ通信ネットワークと通信するＩＰ通信インタフェースを備え、移動設置可能な移動無線基地局であり、前記ＩＰ通信ネットワークに接続されるオペレータネットワーク上に携帯電話網の公衆用無線基地局と前記移動無線基地局とを管理するプラグアンドプレイサーバを配置した場合において、
電源投入またはリセット操作が行われた移動無線基地局にて、自無線基地局の位置情報を前記プラグアンドプレイサーバに通知する第１の工程と、
前記プラグアンドプレイサーバにて、通知された前記位置情報に基づき特定した近隣の無線基地局に無線チャネルの設定状況を問い合わせて取得し、取得した無線チャネルの設定状況のうち前記近隣の無線基地局における移動無線基地局の無線チャネル設定状況に基づき周波数割り当てまたはコード割り当てによって前記位置情報を通知した移動無線基地局の無線チャネルを設定する第２の工程と、
を含むことを特徴とする移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【請求項９】
前記プラグアンドプレイサーバにて、運用中の各移動無線基地局から自無線基地局の位置情報の通知を受けて無線チャネルの設定を更新する第３の工程、を含むことを特徴とする請求項８に記載の移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【請求項１０】
前記プラグアンドプレイサーバにて、運用中の各移動無線基地局に対して自無線基地局の位置情報を問い合わせて取得し無線チャネルの設定を更新する第３の工程、を含むことを特徴とする請求項８に記載の移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【請求項１１】
前記第１の工程では、移動無線基地局が電源投入時またはリセット処理時にＧＰＳ受信機能を用いて自無線基地局の現在位置を算出し、算出した自無線基地局の現在位置を前記位置情報として前記プラグアンドプレイサーバに通知する工程、を含むことを特徴とする請求項８に記載の移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【請求項１２】
前記第１の工程では、移動無線基地局が電源投入時またはリセット処理時に自無線基地局の位置情報待ちのシグナルを表示器に表示して待機する工程と、前記無線通信システム内を移動する無線端末が前記待機表示中の移動無線基地局のカバーエリアにおいてＧＰＳ受信機能を用いて自無線端末の現在位置を算出し、算出した自無線端末の現在位置を当該移動無線基地局との通信で用いる無線通信方式以外のユーザ操作による無線通信方式を用いて該移動無線基地局に送信する工程と、前記待機表示中の移動無線基地局が前記無線端末から受け取った該無線端末の現在位置を前記位置情報として前記プラグアンドプレイサーバに通知する工程と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【請求項１３】
前記第２の工程では、前記プラグアンドプレイサーバが、周波数割り当てまたはコード割り当てによっても前記位置情報を通知した移動無線基地局との干渉が避けられない場合に、前記位置情報を通知した移動無線基地局に対して前記第１の工程を再度実施することを要求する工程と、前記位置情報を通知した移動無線基地局以外の移動無線基地局に対して、そのチャネル設定時に取得した自無線基地局のＧＰＳ受信機能を用いた位置情報と前記位置情報を通知した移動無線基地局から取得した位置情報とから２つの移動無線基地局間の距離を算出し、任意の移動無線基地局のセル半径が隣接する移動無線基地局との距離の半分以下となるように送信電力の調整を行わせる工程と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の移動無線基地局の無線チャネル設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、限定された地域や屋内等に構築される無線通信システムにて移動設置可能に使用される移動無線基地局の無線チャネル設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋内無線通信システムでは，割り当てられた無線周波数資源を最大限有効利用するために、送信電力を絞ることで電波到達距離を数メートル〜数１０メートル程度に制限し、無線基地局を屋内のサービス提供エリア全域に数メートル〜数１０メートルの間隔で配置する構成を採っている。その際に、各々の無線基地局で使用されるチャネルの周波数が互いに干渉しないように無線チャネルを設定しなければならない。【０００３】
無線基地局への無線チャネル設定方式としては、無線基地局の設置時に近隣の無線基地局への無線チャネル設定や電波伝搬状況を考慮した上で、無線チャネルの周波数を固定的に設定する方式（以降「固定無線設定方式」と呼ぶ）と、各基地局に予め使用可能な周波数のセットを等しく割り当てておき、無線基地局の立ち上げ時や一定周期毎に、あるいは無線端末との通信時に、各無線基地局が使用する周波数を決定し、無線チャネルを設定する方式（以降「動的無線設定方式」と呼ぶ）との２つに大別される。【０００４】
固定無線チャネル設定方式は、割り当てられた周波数、送信電力等を固定的に使用するため、無線基地局の運用や通信時の無線チャネル選択制御が簡単になる反面、数メートル〜数１０メートルおきに林立する無線基地局に互いに干渉のないように無線チャネルを設定するには困難を伴う。加えて、屋内ではレイアウトの変更などにより電波伝搬特性が変化しやすく、環境によっては通信不能となるなどの不具合もある。【０００５】
このように固定無線チャネル設定方式は、同一周波数の無線チャネルの干渉に迅速対応できないため、屋内無線通信システムでは動的無線設定方式の方が好まれる。動的無線設定方式としては、無線通信を行うたびにキャリアセンスを行い、使用可能な周波数を見つけて使用する方式が良く知られており、コードレス電話などに応用されている。しかしながら、無線通信を行うたびにキャリアセンスを行う必要があるため、制御が複雑になる、遅延が発生するなどの問題がある。【０００６】
そこで、固定無線設定方式と動的無線設定方式のハイブリッド方式となる無線チャネル割り当て方式として、近隣の無線基地局が使用している無線チャネルの情報を収集・把握し、無線基地局への無線チャネル設定を自立的に行う方式が提案されている（例えば特許文献１，２）。【０００７】
すなわち、特許文献１では、無線基地局の設定を行う際に、近隣の無線基地局間で無線チャネル情報を交換し、得られた無線チャネル情報を元に各々の無線基地局が無線チャネルを自立的に設定する技術が開示されている。また、特許文献２では、各無線基地局の無線チャネル使用状況を一元管理する管理装置を設け、各無線基地局の無線チャネルを設定する技術が開示されている。【０００８】
【特許文献１】特開平６−３３４５９７号公報
【特許文献２】特開平８−９４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、例えば家庭で内線通話やホットスポット的なデータ通信サービスを提供するために、個人専用の無線基地局を家庭内に設置する場合には、公衆用の無線基地局や近隣で使用されている個人用の無線基地局と干渉しないように無線チャネルの設定を行わなければならない。また、個人用の無線基地局は家のレイアウトやユーザの位置などに応じてその設置位置を自由に変更できる移動無線基地局であることが望まれる。したがって、個人用の無線基地局は自立的あるいは自動的に無線チャネルの設定が可能となるようにする必要がある。【００１０】
しかしながら、従来の屋内無線基地局に対する無線チャネル設定方式は、業者が屋内に同程度の能力・規模の無線基地局を多数設置し、屋内無線サービスを提供することを前提としたものであり、無線基地局の設置場所を変更するのが困難であったり、例えば公衆用の無線基地局の無線チャネル設定を変更せずに個人用の無線基地局の設定を行うのが困難であったりするなどの問題があった。【００１１】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、家庭内や特定目的施設内で局所的・短期的サービスを提供できるように任意の場所に移動配置して使用される移動無線基地局の無線チャネル設定方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的を達成するために、この発明は、限定された地域や屋内等に構築される無線通信システムでの無線基地局が無線リソース制御機能の他にＩＰ通信ネットワークと通信するＩＰ通信インタフェースを備え、移動設置可能な移動無線基地局であり、前記ＩＰ通信ネットワークに接続されるオペレータネットワーク上に携帯電話網の公衆用無線基地局と前記移動無線基地局とを管理するプラグアンドプレイサーバを配置した場合において、電源投入またはリセット操作が行われた移動無線基地局にて、近隣の無線基地局の位置情報を前記プラグアンドプレイサーバに通知する第１の工程と、前記プラグアンドプレイサーバにて、通知された前記位置情報に基づき特定した近隣の無線基地局に無線チャネルの設定状況を問い合わせて取得し、取得した無線チャネルの設定状況のうち前記近隣の無線基地局における移動無線基地局の無線チャネル設定状況に基づき周波数割り当てまたはコード割り当てによって前記位置情報を通知した移動無線基地局の無線チャネルを設定する第２の工程とを含むことを特徴とする。【００１３】
この発明によれば、プラグアンドプレイサーバが移動無線基地局の配置関係を把握することなく、移動無線基地局の移動配置に合わせて最適な無線チャネルの設定を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、家庭内や特定目的施設内で局所的・短期的サービスを提供できるように任意の場所に移動配置して使用される移動無線基地局の無線チャネルを適切に設定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この発明にかかる移動無線基地局の無線チャネル設定方法を実施する設定システムの全体構成例を示す概念図である。
【図２】図２は、この発明の実施の形態１による移動無線基地局の無線チャネル設定方法を説明する無線チャネル設定システムの概念図である。
【図３】図３は、図２に示すプラグアンドプレイサーバが移動無線基地局の無線チャネルを設定する過程までの手順を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、図２に示す無線基地局のセル構成を説明する図である。
【図５】図５は、無線チャネルの設定を受ける移動無線基地局がサーチした無線基地局のセルでの無線チャネルの設定状況を示す図である。
【図６】図６は、図２に示すプラグアンドプレイサーバが図４に示す電力調整を行う動作を説明する図である。
【図７】図７は、電力調整結果を説明する図である。
【図８】図８は、この発明の実施の形態２による移動無線基地局の無線チャネル設定方法を説明する無線チャネル設定システムの概念図である。
【図９】図９は、この発明の実施の形態３による移動無線基地局の無線チャネル設定方法を説明する無線チャネル設定システムの概念図である。
【符号の説明】
【００１６】
１ａ，１ｂ，１ｃ  建物内の各フロアーや展示会場の各会場などの限定地域
２ａ，２ｂ，２ｃ，２２，２３  ホームターミナル（ＨＴ）
３ａ，３ｂ，３ｃ，２４，２５，８１，８２  移動無線基地局（ＢＴＳ）
４ａ，４ｂ，４ｃ，２６，９０  無線端末（ＵＥ）
１０，１１  ＩＳＰネットワーク
１２  インターネット
１３  オペレータネットワーク
１４，２０  プラグアンドプレイサーバ（ＰＰＳ）
２１  公衆用無線基地局
２７，２８，２９  カバーエリア
７１，７２，７３  移動無線基地局の配置位置
７４，７５，７６  移動無線基地局の配置位置間の二等分線
７７，７８，７９  送信電力の調整範囲
８５，８６，８７  最大到達範囲
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を参照して、この発明にかかる移動無線基地局の無線チャネル設定方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。【００１８】
実施の形態１．
図１は、この発明にかかる移動無線基地局の無線チャネル設定方法を実施する設定システムの全体構成例を示す概念図である。図１において、限定地域１ａ，１ｂ，１ｃは、例えば建物内の各フロアーや展示会場の各会場などであり、互いに壁で仕切られている部屋等、あるいは、地理的に離れている区域である。限定地域１ａ，１ｂ，１ｃには、それぞれ、ホームターミナル（ＨＴ）２ａ，２ｂ，２ｃと、移動無線基地局（ＢＴＳ）３ａ，３ｂ，３ｃとが配置されている。また、限定地域１ａ，１ｂ，１ｃでは、それぞれ、移動無線基地局（ＢＴＳ）３ａ，３ｂ，３ｃに無線接続する無線端末（ＵＥ）４ａ，４ｂ，４ｃがユーザの移動に伴って移動するとしている。【００１９】
ホームターミナル２ａ，２ｂ，２ｃは、限定地域１ａ，１ｂ，１ｃにおいて局所的・短期的サービスの提供を受けるユーザが加入しているＩＳＰ（インターネット・サービス・プロバイダ）がインターネットサービスを提供するバックボーン（ＦＴＴＨ、ＡＤＳＬ、ＣＡＴＶなど）を介してユーザにインターネット接続を提供する。【００２０】
図１では、ユーザが加入しているＩＳＰの管理下にあるネットワークとして、２つのＩＳＰネットワーク１０，１１が示されている。ＩＳＰネットワーク１０にはホームターミナル２ａ，２ｂが接続され、ＩＳＰネットワーク１１にはホームターミナル２ｃが接続されている。【００２１】
移動無線基地局３ａ，３ｂ，３ｃは、限定地域１ａ，１ｂ，１ｃにおいて局所的・短期的サービスを提供する目的で個人的に使用する無線基地局であり、固定的に配置されるのではなく、移動設置が可能になっている。移動無線基地局３ａ，３ｂ，３ｃは、図示しないパソコンと同様に、ホームターミナル２ａ，２ｂ，２ｃと有線または無線によって接続され、ＩＰ（インターネット・プロトコル）を用いてインターネット１２にアクセスするＩＰ通信インタフェースを備えている。【００２２】
また、移動無線基地局３ａ，３ｂ，３ｃは、無線リソース（周波数、無線チャネルの送信電力、ＣＤＭＡ（Code  Division  Multiple  Access：符号分割多元接続）方式では拡散コードなど）を自立的に制御する機構を備えている。この無線リソース制御機構は、ＷＣＤＭＡ（広帯域ＣＤＭＡ）方式ではＲＮＣ(Radio  Network  Controller)と称されている。なお、この明細書では、この発明の理解を容易にするため、無線通信方式として、ＷＣＤＭＡ方式を例に挙げて説明する。【００２３】
ＩＳＰネットワーク１０，１１は、インターネット１２を介して通信事業者が管理するオペレータネットワーク１３と接続されている。つまり、ＩＳＰネットワーク１０，１１とオペレータネットワーク１３とは、インターネット１２上のＩＰによって相互接続されている。【００２４】
オペレータネットワーク１３には、この発明では、プラグアンドプレイサーバ（ＰＰＳ）１４が配置されている。プラグアンドプレイサーバ１４は、移動無線基地局３ａ，３ｂ，３ｃと、図示しない携帯電話網（ここでは「Ｗ−ＣＤＭＡシステム」である）の無線基地局（以降「公衆用無線基地局」という）との運用・管理を行うサーバである。この発明では、プラグアンドプレイサーバ１４は、移動無線基地局３ａ，３ｂ，３ｃの無線チャネルを以下に説明する各種の方法で設定する機能を備えている。これによって、移動無線基地局３ａ，３ｂ，３ｃを限定地域１ａ，１ｂ，１ｃ内の任意の位置に配置して使用できるようになる。【００２５】
以下、図２〜図７を参照して、この実施の形態１による移動無線基地局の無線チャネル設定方法について説明する。図２は、この発明の実施の形態１による移動無線基地局の無線チャネル設定方法を説明する無線チャネル設定システムの概念図である。【００２６】
図２では、図１に示した構成のうち、無線チャネル設定システムに関わる構成が抜き出して示されている。なお、符号は、新たに付け直してある。図２において、プラグアンドプレイサーバ（以降「ＰＰＳ」と記す）２０には、公衆用無線基地局２１と、ホームターミナル（以降「ＨＴ」と記す）２２，２３とが図１に示したようにネットワークを介して接続されている。ＨＴ２２には、移動無線基地局（ＢＴＳ）２４が有線または無線によって接続されている。ＨＴ２３には、移動無線基地局（ＢＴＳ）２５が有線または無線によって接続されている。符号２７，２８，２９は、それぞれ、公衆用無線基地局２１，移動無線基地局２４，２５のカバーエリアである。【００２７】
ここで、屋外の無線セルラ通信システムやコードレス電話システムでは、ユーザが移動しても通話を継続できるように、隣接する無線基地局のカバーエリアをオーバラップさせるように無線基地局の送信電力、設置位置を調整する。ところが、この発明の目的の１つは、家庭、商店、展示会場など、限られたスペースに存在するユーザのみに対してホットスポットとして無線通信サービスを提供することであるので、理想的には、屋外に設置される公衆用無線基地局のカバーエリアと屋内等の限定地域に設置される移動無線基地局のカバーエリアは互いにオーバラップしない方がよい。【００２８】
しかしながら、公衆用無線基地局には数１００メートルから数１０キロメートルのエリアをカバーするものもあり、その電波が屋内まで到達することは少なくない。また、マンションや住宅密集地など各家庭に設置した移動無線基地局が近接する場合にも移動無線基地局同士のカバーエリアがオーバラップする可能性もある。【００２９】
そこで、図２では、移動無線基地局２５のカバーエリア２９が公衆用無線基地局２１のカバーエリア２７と一部重複している状況下に、最悪ケースとして、移動無線基地局２４を近隣の移動無線基地局２５のカバーエリア２９と公衆用無線基地局２１のカバーエリア２７とが重複している範囲内に設置する場合が示されている。なお、移動無線基地局２４のカバーエリア２８内には無線端末２６が示されている。【００３０】
また、この発明による移動無線基地局への無線チャネル設定では、その動的な設定によって公衆用無線基地局に干渉を与えたり、または干渉を避けるために公衆用無線基地局の無線チャネル設定に変更を強いたりすることは避けるべきである。なぜならば個人の都合により公衆の利便性を低下させることはできないからである。それ故、この発明では、公衆用無線基地局の無線チャネル設定と個人用の移動無線基地局の無線チャネル設定とを分離するために、公衆用無線基地局２１が使用する周波数と移動無線基地局２４，２５が使用する周波数とは異なるものとしている。つまり、移動無線基地局が使用する周波数は、近隣の公衆用無線基地局が使用する周波数と異なるように、ＰＰＳ２０が管理している。【００３１】
その場合、例えば、移動無線基地局に対しては、無線通信システムで使用可能な周波数帯の中で低い周波数を割り当てるようにすれば、電波の回り込み効果などによって屋内のレイアウト変更に対する耐性を向上させることができる。しかし、短期的・局所的に使用される移動無線基地局のために周波数を予約することにすると、公衆用無線基地局が使用できる周波数が減少し、周波数利用効率が低下する。そこで、この発明では、公衆用無線基地局が設置される地域毎に公衆用無線基地局が使用できない周波数を定義し、移動無線基地局に割り当てるようにしている。すなわち、移動無線基地局が使用可能な周波数は地域毎に異なっている。【００３２】
図３は、図２に示すプラグアンドプレイサーバが移動無線基地局の無線チャネルを設定する過程までの手順を説明するフローチャートである。図３では、図２に示すように、移動無線基地局２４を近隣の移動無線基地局２５のカバーエリア２９と公衆用無線基地局２１のカバーエリア２７内に設置する場合の移動無線基地局２４への無線チャネル設定手順が示されている。公衆用無線基地局２１のみが稼動している状態で、移動無線基地局２５を設置する場合の移動無線基地局２５への無線チャネル設定も同様の手順で行われる。それ故、図３では、公衆用無線基地局２１と移動無線基地局２５は、互いに干渉のないように無線チャネルが設定されているものとしている。【００３３】
図３において、ステップＳＴ１では、移動無線基地局２４は、電源が投入されると、または、リセット操作が行われると、無線通信システムで使用可能な周波数すべてに対して近隣セルのサーチを行う。ここで「無線通信システムで使用可能な周波数すべて」とは、移動無線基地局と公衆用無線基地局のそれぞれで使用可能な周波数を意味する。また、「セル」とは、無線ビームフォーミングにより区分けされた移動無線基地局及び公衆用無線基地局のカバーエリアの一部（セクタ）と当該セクタにおいて使用する周波数の組とで決まる論理的な無線端末収容領域を意味する。例えば、移動無線基地局及び公衆用無線基地局におけるある無線基地局のカバーエリアを６０°ずつ、６つのセクタに分割し、それぞれのセクタにおいて４つの周波数を使用するならば、１つの無線基地局で６×４＝２４個のセルを管理することになる。したがって、この実施の形態では、ＣＤＭＡ方式を例に挙げて説明するが、「セルのサーチ」にはＰＨＳ（Personal  Handy-phone  System）などで行われているキャリアセンスも含まれる。【００３４】
図４は、図２に示す無線基地局のセル構成を説明する図である。この実施の形態では、説明を簡単にするため、公衆用無線基地局２１と移動無線基地局２４，２５のセルは、図４に示すような構成となっているものとするが他のセル構成でも同様である。図４では、セルの構成要素として、セクタ数、周波数多重数、セル数、収容ユーザ数／セル、セルＩＤが示されている。セルＩＤは、無線通信システムにおける全ての無線基地局のセルの中から一意にそのセルを特定できる識別記号等である。Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、報知チャネルによって通知されるCell  identityが使用できる。【００３５】
さて、次のステップＳＴ２では、移動無線基地局２４は、セルサーチの結果、干渉として無視できない電力レベルのセルが見つかると、当該セルのＩＤを記録する。ここでは、移動無線基地局２４は、図４に示した「セルＩＤ」欄における、セルＩＤ“３１３１，３１３３，３１０１”に対応するセルは特定できたが、セルＩＤ“３１３２”  に対応するセルは見つけられなかったとする。移動無線基地局２４は、ＨＴ２２との接続を確認し、特定できて記録したセルＩＤ“３１３１，３１３３，３１０１”をインターネット経由でＰＰＳ２０に通知する。なお、このとき移動無線基地局２４においてセルＩＤ“３１３１”とセルＩＤ“３１３３”とが同一の基地局がカバーするセルであると判断できる場合には、セルＩＤ“３１３１”とセルＩＤ“３１３３”の一方とセルＩＤ“３１０１”とを通知してもよい。【００３６】
ステップＳＴ３では、ＰＰＳ２０は、通知されたこれらのセルＩＤから公衆用無線基地局２１と移動無線基地局２５とを特定し、それらのセルの無線チャネル設定状況を問い合わせて取得する。図５は、無線チャネルの設定を受ける移動無線基地局がサーチした無線基地局のセルでの無線チャネルの設定状況を示す図である。公衆用無線基地局２１と移動無線基地局２５とは、ＰＰＳ２０からの問い合わせに対し、それぞれ、例えば図５に示したように、使用周波数、未使用周波数、使用コード、基準送信電力等をＰＰＳ２０に通知する。【００３７】
この通知内容（図５）から、移動無線基地局２５が使用中の周波数はＦ１であること、使用中もしくは予約済みのコード番号はＣａ１，Ｃａ２であること、基準チャネル(例えばＷ−ＣＤＭＡでは共通パイロットチャネル（Common  Pilot  Channel：ＣＰＩＣＨ）の送信電力はＰａであること、また、公衆用無線基地局２１の周辺一帯では周波数Ｆ１，Ｆ５が移動無線基地局用に予約されていることが分かる。【００３８】
次に、ＰＰＳ２０は、ステップＳＴ４〜ＳＴ１２の手順で、返信されたセルの周波数、使用コード、送信電力等から移動無線基地局２４で使用する周波数、コード、および無線チャネルの送信電力を決定する。【００３９】
すなわち、ステップＳＴ４では、ＰＰＳ２０は、移動無線基地局２５が使用中の周波数（Ｆ１）および公衆用無線基地局２１は使用せず、移動無線基地局用に使用が予約されている周波数（Ｆ１，Ｆ５）から移動無線基地局２４で使用する空き周波数を探索する。【００４０】
ＰＰＳ２０は、探索の結果、空き周波数がある場合は（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）、その空き周波数から任意の周波数を選択する（ステップＳＴ５）。図５に示したような応答を得た場合には、周波数Ｆ５が自由に使えるので移動無線基地局２４には周波数Ｆ５を与えることができる。この場合、周波数によって他セルとの直交性が保たれるので、移動無線基地局２４で使用するコードは最大収容ユーザ数である２個分、ランダムに選択することができる（ステップＳＴ６）。そして、ＰＰＳ２０は、移動無線基地局２４の送信電力を設定し（ステップＳＴ７）、それらの設定結果を移動無線基地局２４にインターネット経由で通知する（ステップＳＴ８）。なお、コードの選択は、ＰＰＳ２０が移動無線基地局２４に指示しても良い。あるいはＰＰＳ２０は、コードをランダムに選択するように移動無線基地局２４に通知した上で移動無線基地局２４がコードを選択するようにしても良い。【００４１】
一方、探索の結果、空き周波数がない場合（ステップＳＴ４：Ｎｏ）、つまり、移動無線基地局２５，２４は同一周波数のみ使用可能な場合、ＰＰＳ２０は、移動無線基地局２５で使用可能コードのうち移動無線基地局２４の収容コード数分のコードを選択できるか否かを探索する（ステップＳＴ９）。【００４２】
図５に示す例で言えば、周波数Ｆ５が他の公衆用無線基地局で使用されており、移動無線基地局でも使用することができない場合、すなわち移動無線基地局２５，２４は周波数Ｆ１のみ使用可能な場合、ＰＰＳ２０は、移動無線基地局２５の使用していないコードからユーザ収容数（今の例ではユーザ収容数２）分のコードを選択できるか否かを調べる。【００４３】
ＰＰＳ２０は、移動無線基地局２４の収容コード数分のコードを選択できる場合（ステップＳＴ１０：Ｙｅｓ）は、ステップＳＴ７に進むが、使用できるコードが足りない場合（ステップＳＴ１０：Ｎｏ）は、後述（図６、図７）する方法で移動無線基地局２５の送信電力を近隣移動無線基地局（図２に示す例では移動無線基地局２４）との関係で調節し、移動無線基地局２４に異常終了を通知する（ステップＳＴ１１）。この場合には、移動無線基地局２４は、直ちに、あるいは適宜な間隔後に近隣セルのサーチを再開し（ステップＳＴ１２）、ステップＳＴ２の処理を行うことになる。移動無線基地局２４は、近隣移動無線基地局（図２に示す例では移動無線基地局２５）の送信電力調整（ステップＳＴ１１）が行われるので、再試行によって無線チャネルの設定を受けることができる場合が多い。【００４４】
すなわち、移動無線基地局間で使用する周波数が同一で、かつ使用するコードが重複する場合には、移動無線基地局の送信電力を調整し各移動無線基地局のカバーエリアを絞り込むことで、同一周波数・コードを使用しても互いに干渉を与えないようにすることができる場合がある。具体的には、移動無線基地局の送信電力は、近隣の任意の２つの移動無線基地局間で同程度となるように調整する。以下、図６と図７を参照して電力調整方法を説明する。なお、図６は、図２に示すプラグアンドプレイサーバが図４に示す電力調整を行う動作を説明する図である。図７は、電力調整結果を説明する図である。【００４５】
郊外、屋内見通し通信など障害物の全くない自由空間での電波伝搬における電力と伝播距離の関係は数式によってモデル化でき、自由空間では、電力は伝搬距離の２乗に反比例して減衰することが知られている。これを用いると、送信側移動無線基地局における基準チャネルの送信電力と受信側移動無線基地局における基準チャネルの測定受信電力とから送信側移動無線基地局と受信側移動無線基地局間の概略距離を知ることができる。【００４６】
そこで、ＰＰＳ２０は、まず、チャネル設定を要求する移動無線基地局の近隣移動無線基地局（今の例では移動無線基地局２５）に通知指示を出して基準チャネルの送信電力を取得し、それとチャネル設定を要求する移動無線基地局（今の例では移動無線基地局２４）が要求時に通知した測定受信電力とから隣接する２つの移動無線基地局間の概略距離を求める。図６において、今、送信側移動無線基地局における基準チャネルの送信電力がＰ１、受信側移動無線基地局における基準チャネルの受信電力がＰ２であったとすると、電波伝搬距離と電力減衰関係のモデル化によって曲線６１に示すような減衰特性が得られので、両者の間の距離は、概略ｄであることが分かる。【００４７】
次に、ＰＰＳ２０は、送信側移動無線基地局２５から移動無線基地局２４に向かった距離ｄ／２のところで電力が干渉として無視できる受信電力Ｐ４以下のレベルに減衰するように送信電力Ｐ３を算出し、移動無線基地局２５の基準チャネルの送信電力が移動無線基地局２４との関係で、値Ｐ３を超えないように制御する。この場合、チャネル設定を要求する移動無線基地局２４については、他の隣接移動無線基地局との関係もあるので、再試行を行わせる。また、移動無線基地局２５では、移動無線基地局２４との関係で電力調整した結果、他の隣接移動無線基地局との関係も再調整する必要がある場合は、同様の手順で再調整を行う。【００４８】
チャネル設定の要求がある度に以上の電力調整を行うことにより、図７に示すように、各移動無線基地局のカバーエリアの重なりをなくし同一の周波数・コードを使用しても互いに干渉しないように調整することができる。図７において、符号７１〜符号７３は移動無線基地局の配置位置であり、符号７４〜符号７６は２つの移動無線基地局位置を結ぶ線分に対する垂直二等分線であり、符号７７〜符号７９は電力制御の結果得られた移動無線基地局のカバーエリアである。図７に示すカバーエリア７７〜７９は、次のようにして定めたものである。【００４９】
例えば、移動無線基地局７１と移動無線基地局７３のみがある場合、移動無線基地局７１と移動無線基地局７３を結ぶ線分の長さの半分以下の距離で電力が十分に減衰するように、移動無線基地局７１および移動無線基地局７３の送信電力を定める。その結果、移動無線基地局７１がカバーするエリア７７、および移動無線基地局７２のカバーするエリア７９は、共に線分７６に接する大きさに限定される。【００５０】
このような状況下に移動無線基地局７２が加わると、移動無線基地局７１と移動無線基地局７２との間では線分７４に接する大きさにエリアが限定され、移動無線基地局７３と移動無線基地局７２との間では線分７５に接する大きさにエリアが限定される。移動無線基地局７１に注目すると、移動無線基地局７３に干渉を与えないためにはカバーエリア７７が線分７６に接するところまでとなるように送信電力を制御する一方で、移動無線基地局７２に干渉を与えないためにはカバーエリア７７が線分７４に接するところまでとなるように送信電力を制御しなければならない。【００５１】
そこで、移動無線基地局７１の送信電力制御では、移動無線基地局７２と移動無線基地局７３の双方に干渉を与えないために、移動無線基地局７１と線分７４との間の距離と、移動無線基地局７１と線分７６との間の距離とのうち、より小さい方に合わせて調整することになる。その結果、移動無線基地局７１のカバーエリア７７は、図７に示すように、線分７４に接し、線分７６には接しない範囲となる。【００５２】
移動無線基地局７２と移動無線基地局７３のカバーエリア７８，７９も同様の方法で定めたものである。図７に示すように、移動無線基地局７２のカバーエリア７８は、線分７４に接し、線分７５には接しない範囲となる。また、移動無線基地局７３のカバーエリア７９は、線分７５に接し、線分７６には接しない範囲となる。【００５３】
以上は移動無線基地局２４を新規に立ち上げるとき、つまり電源投入時やリセット処理時での動作説明であるが、移動無線基地局は、家庭で個人によって設置され得るという性質から、移動無線基地局を立ち上げた後に電源を切ったり、電源の入ったまま移動したりする可能性もある。そこで、ＰＰＳ２０では、定期的に移動無線基地局の状態を監視し、その時々において最適な無線チャネル設定を行う必要がある。【００５４】
この目的には、（１）移動無線基地局は例えば定期的に、あるいは無線接続のないアイドル時などに上記で説明した基地局立ち上げ時の動作シーケンスを実行し、無線チャネル設定を行う方法、（２）ＰＰＳ２０が無線チャネル設定要求を行った移動無線基地局のリストを保持し、リストにある移動無線基地局それぞれに対して例えば定期的に電源断となったか否かを調べて無線チャネル設定を更新する方法、などが利用できる。【００５５】
以上のように、この実施の形態１によれば、公衆用無線基地局の使用する周波数と屋内で使用する移動無線基地局の使用する周波数とを分離しているので、公衆用無線基地局の無線チャネル設定を変更することなく、移動無線基地局に対する最適な無線チャネル設定を行うことができる。換言すれば、移動無線基地局を屋内の適宜な位置に選択して移動配置することができる。【００５６】
また、移動無線基地局は、周辺に存在する公衆用無線基地局が使用しない周波数を使用するとしているので、短期的・局所的に運用される移動基地局に特定の周波数帯を予約する必要がなく、周波数利用効率を高く保つことができる。【００５７】
さらに、無線チャネルの設置を受ける移動無線基地局が近隣の無線基地局の送信する無線チャネルをモニタしてＰＰＳに通知し、ＰＰＳは、その通知された近隣の無線基地局に対して無線チャネルの設定状況を問い合わせるとしている。したがって、ＰＰＳは、無線基地局の配置関係を把握しておく必要がなく、移動無線基地局の移動に合わせて最適な無線チャネル設定を行うことができる。【００５８】
加えて、移動無線基地局の立ち上げ後は、例えば定期的に移動無線基地局を監視し、その時々における最適な無線チャネル設定を行うことができるので、自由に移動無線基地局の電源をオフにしたり、電源オンのまま移動したりすることができる。【００５９】
実施の形態２．
図８は、この発明の実施の形態２による移動無線基地局の無線チャネル設定方法を説明する無線チャネル設定システムの概念図である。なお、図８では、図２（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。【００６０】
図８において、この実施の形態２による無線チャネル設定システムでは、図２（実施の形態１）に示した構成において、移動無線基地局２４，２５に代えて移動無線基地局８１，８２が設けられている。移動無線基地局８１，８２は、移動無線基地局２４，２５が装備する機能に加えて、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global  Positioning  System）によるＧＰＳ電波を受信して自基地局の現在位置（ＧＰＳ位置情報）を求めるＧＰＳ受信機能を備えている。【００６１】
また、図８において、円８５は、公衆用無線基地局２１の送信する無線チャネルの最大到達範囲である。また、円８６，８７は、それぞれ移動無線基地局８１，８２の送信する無線チャネルの最大到達範囲である。これらの無線チャネルの最大到達範囲は、無線基地局の最大セル半径に等しく、既知情報である。ここでは、移動無線基地局８１，８２の最大セル半径、すなわち円８６，８７の半径をそれぞれＲｍとし、公衆用無線基地局２１の最大セル半径、すなわち円８５の半径をＲｐとする。【００６２】
要するに、この実施の形態２では、無線チャネルの設定を受ける移動無線基地局の近隣に位置する無線基地局の特定をＧＰＳ情報によって行う場合が示されている。以下、実施形態１と同様に、移動無線基地局８２と公衆用無線基地局２１が互いに干渉することなく運用されている状態で、新たに移動無線基地局８１を立ち上げる場合の動作について説明する。【００６３】
図８において、移動無線基地局８１は、電源投入を受けて、または、リセット操作を受けて、内蔵するＧＰＳ受信機を用いて自基地局の現在位置（ＧＰＳ位置情報）を算出し、それをＰＰＳ２０に通知する。ＰＰＳ２０は、他の無線基地局（公衆用無線基地局と移動無線基地局）の位置情報は取得済みである。つまり、運用中の移動無線基地局のＧＰＳ位置情報はそのチャネル設定時に取得できている。したがって、ＰＰＳ２０は、移動無線基地局８１の現在位置を中心とする半径Ｒｍの円８６に、やはり無線基地局の位置を中心とし最大セル半径を半径とする円が重なりあうような無線基地局を探索し、そのような無線基地局が見つかった場合に、その無線基地局に無線チャネルの設定状況を問い合わせることができる。【００６４】
図８に示す例では、移動無線基地局８１の位置を中心とする半径Ｒｍの円８６に、移動無線基地局８２の位置を中心とする半径Ｒｍの円８７、および公衆用無線基地局２１の位置を中心とする半径Ｒｐの円８５が重なり合っている。【００６５】
そこで、ＰＰＳ２０は、公衆用無線基地局２１と移動無線基地局８２に無線チャネルの設定状況を問い合わせる。移動無線基地局８２からは、図４に示した情報にが送られてくる。以降、実施の形態１にて説明した手順で、周波数、拡散コードの割り当て動作が行われる。その際、送信電力の調整では、ＰＰＳ２０は、基準チャネルの送信電力値と受信電力値の差によって移動無線基地局間の距離を算出する必要がなく、各移動無線基地局から通知されるＧＰＳ情報から直接算出することができる。【００６６】
以上のように、この実施の形態２によれば、移動基地局の立ち上げ時にＧＰＳ位置情報を用いてより高い精度で近隣の移動無線基地局を探索し、最適な無線チャネル設定を行うことができる。【００６７】
実施の形態３．
図９は、この発明の実施の形態３による移動無線基地局の無線チャネル設定方法を説明する無線チャネル設定システムの概念図である。なお、図８では、図２（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。【００６８】
図９において、この実施の形態３による無線チャネル設定システムでは、図２（実施の形態１）に示した構成において、無線端末２６に代えて無線端末９０が設けられている。また、移動無線基地局２４，２５に代えて移動無線基地局９１，９２が設けられている。【００６９】
無線端末９０と移動無線基地局９１，９２とは、本来使用する無線通信方式以外の無線通信方式を用いる手段、例えば、赤外線通信（ＩｒＤＡ）やブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｈｏｏｔｈ）などの近距離通信手段を備えている。【００７０】
無線端末９０は、本来的に備えるセルサーチ機能を隣接する無線基地局（公衆用無線基地局と移動無線基地局）をモニタする機能として用いるようになっている。この場合には移動無線基地局９１，９２は、立ち上げ時に近隣無線基地局の情報待ちであることを示すシグナルを表示器（ＬＥＤや液晶パネルなど）に表示するようになっている。【００７１】
また、無線端末９０は、ＧＰＳ受信機能を備える場合は、隣接する無線基地局をセルサーチによってモニタする代わりに、そのＧＰＳ受信機能を用いて自端末の現在位置（ＧＰＳ情報）を求めるようになっている。この場合には、移動無線基地局９１，９２は、立ち上げ時に、上記の表示に代えて自無線基地局の位置情報待ちであることを示すシグナルを表示器（ＬＥＤや液晶パネルなど）に表示するようにしてもよい。【００７２】
以下、実施形態１と同様に、移動無線基地局９２と公衆用無線基地局２１が互いに干渉することなく運用されている状態で、新たに移動無線基地局９１を立ち上げる場合の動作について説明する。【００７３】
図９において、移動無線基地局９１は、電源投入を受けて、または、リセット操作を受けて、表示器に近隣の無線基地局の情報待ちであることを示すシグナルを表示して待機する。無線端末は、常にセルサーチを行っているので、無線基地局のセルＩＤを取得することができる。そこで、移動無線基地局９１の配下に属している無線端末９０のユーザは、移動無線基地局９１が表示する近隣無線基地局情報待ちのシグナルを確認すると、サーチした無線基地局のセルＩＤを近距離通信手段によって移動無線基地局９１に転送する。ここでは、実施の形態１と同様に、セルＩＤ“３１０１，３１３１，３１３３”が移動無線基地局２４に転送されるとする。【００７４】
また、近年では、ＧＰＳ受信機を搭載した無線端末も数多く登場しており、無線端末の位置情報を利用したサービスも提供され始めている。よって、この実施の形態３では、移動無線基地局９１の配下に属している無線端末９０のユーザは、ＧＰＳ受信機を搭載している場合は、近隣無線基地局情報待ちのシグナルや自無線基地局の位置情報待ちのシグナルを確認すると、前記セルサーチ結果の代わりにＧＰＳ位置情報を算出し、近距離通信手段によって移動無線基地局９１に通知することができる。【００７５】
移動無線基地局９１は、配下に属している無線端末９０から受け取った近隣の無線基地局のセルＩＤ、または、配下に属している無線端末９０のＧＰＳ位置情報をＰＰＳ２０に転送する。【００７６】
その結果、ＰＰＳ２０は、実施の形態１と同様の手順で無線基地局のセルＩＤまたは無線端末９０のＧＰＳ位置情報を元に移動無線基地局９１の近隣に存在する無線基地局９２，２１を特定し、それらの無線基地局に対して無線チャネルの設定状況を問い合わせ、移動無線基地局９１の無線チャネル設定を決定する。【００７７】
以上のように、実施の形態３によれば、無線端末が通常行っているセルサーチ情報を移動無線基地局の近隣無線基地局情報として利用するので、移動無線基地局にセルサーチ機能を装備する必要がなく、移動無線基地局の小型化が図れる。【００７８】
また、無線端末が装備するＧＰＳ受信機能を利用して自無線端末の位置を算出し、移動無線基地局に通知するので、移動無線基地局にＧＰＳ受信機能を搭載する必要がなく、移動無線基地局の小型化が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように、この発明にかかる移動無線基地局の無線チャネル設定方法は、限定された地域や屋内等に構築される無線通信システムにおいて基地局を所望の位置に変更配置して使用する場合に有用である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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