JP2008072669A - 無線通信システムにおいて使用される基地局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】予め想定する所定の領域内の端末装置に対して通信サービスを提供する基地局装置において、その領域内の端末装置との接続性を向上させる。
【解決手段】端末装置から呼接続要求信号を受信すると、その信号について受信品質を検出し、第１および／または第２の閾値と比較する。第１の閾値は、所定の通信品質を保証できるか否かを判断する値である。第２の閾値は、端末装置が所定の領域内に位置しているか否かを判断する値である。所定領域内に位置する端末装置からの呼接続要求のみを受け付ける場合には、第１および第２の閾値の双方を満足する必要がある。所定領域の外に位置する端末装置からの呼接続要求をも受け付ける場合には、第２の閾値を使用する判断を実行しない。
【選択図】図４

Description

本発明は、無線通信システムにおいて使用される基地局装置に係わり、特に、所定の条件を満たす端末装置を優先的に接続する機能を備える基地局装置に係わる。

無線通信システムは、各種マルチメディアサービスや高速データ通信の実現とともに発展を続けている。また、サービスエリアは、屋外だけでなく屋内にも展開されつつあり、建物（個人宅を含む）の内部などの限られた閉空間での使用を目的とした基地局装置の設置も進められている。ここで、限られた閉空間に基地局装置を設置すると、その基地局装置に接続する端末の台数が制限され、また、その閉空間内では良好な電波状態が実現されるので、通信品質およびサービス品質が向上する。

図８は、無線通信システムの構成を示す図である。ここでは、無線通信システムの一形態として移動通信システムを示す。
移動通信システムは、通信網１０１、網接続装置１０２、基地局装置１０３、端末装置１０４を含んで構成される。通信網１０１と網接続装置１０２との間、および網通信装置１０２と基地局装置１０３との間は、通常、有線回線（光ファイバまたはメタル線）により接続されている。一方、基地局装置１０３と端末装置との間は、無線回線により接続される。網接続装置１０２は、通信網１０１と基地局装置１０３との間に位置し、信号の中継、回線の管理および制御に加え、登録情報に基づいて端末装置１０４を管理する。基地局装置１０３は、網接続装置１０２と端末装置１０４との間に位置し、有線回線および無線回線を管理すると共に制御する。

上記構成の移動通信システムにおいて、端末装置１０４は、他の端末と通信を行うときは、基地局装置１０３に対して呼接続要求を送信する。そして、基地局装置１０３は、その呼接続要求に応じて通信路を設定する。また、端末装置１０４がある基地局装置の通信エリアから他の基地局装置の通信エリアへ移動する際には、ハンドオーバ処理により通信が継続される。

図９は、従来の基地局装置による呼受付制御を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、ステップＳ１０１において端末装置から呼接続要求信号を受信したときに開始するものとする。

ステップＳ１０２では、呼接続要求を発行した端末装置からの無線信号の受信品質を検出し、接続許可閾値と比較する。受信品質としては、例えば、受信電力または信号対干渉雑音比を検出する。また、この閾値は、絶対値で定義され、予め用意されているものとする。そして、検出した受信品質が接続許可閾値を満足する場合には、ステップＳ１０３において、受信した呼接続要求に対して割り当てるべき回線資源の有無をチェックする。回線資源は、例えば、帯域、拡散コードなどである。

回線資源が残っていれば、ステップＳ１０４において、端末装置に呼接続応答信号を送信する。これにより、端末装置と基地局装置との間の無線リンクが確立され、その後、基地局装置と通信網との間のリンクが確立する。一方、回線資源が残っていないときは、ステップＳ１０５において、端末装置に呼接続拒否信号を送信する。なお、受信品質が接続許可閾値を満足しない場合には、端末装置に何も信号を返送することなく処理を終了する（ステップＳ１０６）。

図１０は、従来の基地局装置による呼管理制御を示すフローチャートである。なお、基地局装置は、接続中の各端末装置との間の無線品質を定期的に検出するものとする。
ステップＳ１１１では、接続中の端末装置との間の無線品質を検出してメモリに保持する。ここで、無線品質は、基地局装置で検出してもよいし、端末装置で検出して基地局装置へ通知するようにしてもよい。また、無線品質は、送信品質（例えば、送信電力）であってもよいし、受信品質（例えば、受信電力または信号対干渉雑音比）であってもよい。ステップＳ１１２では、検出した無線品質が接続維持閾値を満足しているか否かをチェックする。この閾値も、絶対値で定義され、予め用意されているものとする。そして、検出した受信品質が接続維持閾値を満足する場合には、ステップＳ１１１に戻る。一方、検出した受信品質が接続維持閾値を満足していない場合には、ステップＳ１１３において、対応する端末装置の呼を解放する（他の基地局装置へのハンドオーバを含む）。

このように、基地局装置は、一定の通信品質を保証するための閾値を用意し、その閾値を満足する端末装置に対してのみ接続を許可／維持する。
なお、電力制御機能を備えていない端末装置は、一定の送信電力で呼接続要求信号を送信する。この場合、基地局装置の近くに位置する端末装置からの信号の受信品質が高くなる。一方、電力制御機能を備える端末装置は、呼接続応答を受信するまで呼接続要求信号を送信する電力を徐々に高めてゆく。この場合、基地局装置が受信する信号の品質は、原理的には、端末装置との間の距離に依存することなく一定となる。

また、電力制御機能を備えていない端末装置は、通信を継続している期間は、一定の送信電力で信号を送信する。一方、電力制御機能を備える端末装置は、基地局装置において受信品質が所定の水準を満たすように、その送信電力を動的に制御する。ただし、端末装置の送信電力には上限があるので、電力制御機能の有無にかかわらず、基地局装置が一定の通信品質を保証できる端末装置との距離には所定の限界が存在する。例えば、各端末装置の最大送信電力が同一の場合、保証すべき受信品質が高くなるほど、基地局装置と端末装置との限界距離は短くなる。

ところで、建物（個人宅を含む）の内部などの限られた閉空間での使用を目的とした基地局装置の設置が進められている。このようなシステムでは、その閉空間内に位置するユーザに対して品質の高いサービスを提供することができる。例えば、その基地局装置が設置された建物の中で働く従業員あるいはその建物を訪れた訪問者に対して良好な通信サービスを提供することができる。

なお、関連する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１においては、屋内に設置される自営基地局は、端末が自局の通信エリア圏内に位置しているか否かを判断する機能を備え、携帯端末が圏内に位置しているか否かに応じて通信モードを切りかえることができる。
特開２００２−１１２３１２号公報

上述のような限られた閉空間での使用を目的とした基地局装置を設置する場合、その閉空間の外では、基地局装置からの距離が長くなることに起因する伝搬損失、および閉空間を取り囲む壁等による透過損失が大きいので、無線品質は大幅に劣化する。このため、閉空間の外に位置する端末装置は、一般に、その閉空間の内側に設置されている基地局装置に接続できない。

ところが、基地局装置および端末装置の送信電力、或いは閉空間を取り囲む壁の素材等によっては、その閉空間の外側に位置する端末装置であっても、その基地局装置と接続することが可能となる。ここで、基地局装置が管理する回線資源は有限である。このため、その閉空間の外側に位置する端末装置によって基地局装置の回線資源が使用してしまう場合や、その閉空間の内側から外側に移動した端末装置が通信を継続する場合等には、基地局装置の回線資源が不足し、閉空間の内側に位置して本来接続されるべきである端末装置の呼接続要求が拒否される事態が発生し得る。

なお、図９に示す手順により端末装置と基地局装置との間の無線リンクを確立する際、例えば、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）システムのように、呼接続要求の中にその端末装置を識別する情報が含まれていないときは、基地局装置は端末装置を識別することができない。この場合、基地局装置が想定している端末装置（すなわち、閉空間内に位置する端末装置）に対して優先的にサービスを提供することは出来ない。また、ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）システムにおいては、呼接続要求の中に端末装置を識別する情報が含まれているが、基地局装置に相当するNode-BあるいはＲＮＣは、端末装置の登録情報を保持していない。このため、ＷＣＤＭＡシステムにおいても、基地局装置が想定している端末装置に対して優先的にサービスを提供することは出来ない。

上述の問題は、建物等の閉空間内に基地局装置を設置した場合においてのみ生じるものではなく、予め想定する所定の領域内の端末装置に対して通信サービスを提供することを目的として基地局装置を設置する場合にも発生し得る。

本発明の目的は、予め想定する所定の領域内の端末装置に対して通信サービスを提供する基地局装置において、その領域内の端末装置との接続性を向上させることである。

本発明の基地局装置は、端末装置に対して無線通信サービスを提供する基地局装置において、第１の閾値を利用して呼接続要求を発行した端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断する第１の判断手段と、前記第１の閾値よりも厳しい第２の閾値を利用して呼接続要求を発行した端末装置が前記所定の領域の内側に位置しているか否かを判断する第２の判断手段と、前記第２の判断手段を稼動させるか否かを指示する指示手段と、前記第２の判断手段が稼動しているときは、前記所定の領域の内側に位置していると判断された端末装置に対して呼接続の可否を決定し、前記第２の判断手段が稼動していないときは、前記所定の通信品質を保証できると判断された端末装置に対して呼接続の可否を決定する優先制御手段、を有する。

上記構成の基地局装置において、所定の領域の内側に位置している端末装置に対して通信サービスを提供する場合には、第２の判断手段を稼動させる。そうすると、第２の閾値を満足する通信品質が得られる端末装置に対して呼接続の可否が決定される。このとき、第２の閾値を満足しない端末装置は、所定の領域の外側に位置しているものと判断され、呼接続要求は拒絶される。一方、第２の閾値を満足する端末装置は、所定の領域の内側に位置しているものと判断され、使用可能な回線資源が残っていれば、通信網に接続される。すなわち、所定の領域内に位置する端末装置は、通信網に接続しやすくなる。

所定の領域の外側に位置している端末装置にも通信サービスを提供する場合には、第２の判断手段を停止する。そうすると、第１の閾値を満足する端末装置（すなわち、所定の通信品質が得られるすべての通信装置）に対して通信網への接続の機会が与えられる。

本発明の他の態様の基地局装置は、予め想定する所定の領域内の端末装置に対して通信サービスを提供する基地局装置であって、第３の閾値を利用して接続中の端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断する第３の判断手段と、前記第３の閾値よりも厳しい第４の閾値を利用して接続中の端末装置が前記所定の領域の内側に位置しているか否かを判断する第４の判断手段と、前記第４の判断手段を稼動させるか否かを指示する指示手段と、前記第４の判断手段が稼動しているときは、前記所定の領域の外側に位置していると判断された端末装置との間のリンクを解放し、前記第４の判断手段が稼動していないときは、前記所定の通信品質を保証できないと判断された端末装置との間のリンクを解放する優先制御手段、を有する。この基地局装置によれば、必要に応じて、所定の領域の内側から外側へ移動した端末装置との間のリンクを解放することができるので、所定の領域内に位置している端末装置に対して回線資源を優先的に割り当てることができる。

さらに、上記２つの態様を組み合わせれば、回線資源が不足している状況において所定の領域内に位置する端末装置から呼接続要求を受信したときに、その領域の外に位置する端末装置とのリンクを解放し、上記呼接続要求を発行した端末装置を通信網に接続する制御が可能となる。

本発明によれば、予め想定する所定の領域内の端末装置に対して通信サービスを提供する基地局装置において、その領域内の端末装置との接続性が向上する。

図１は、本発明に係わる無線通信システムを模式的に示す図である。ここでは、無線通信システムの一形態として移動通信システムを示す。
基地局装置（ＢＳ）１は、建造物１１の内部に設置されており、無線リンクを介して端末装置（ＭＳ）２、３と接続することができる。ここで、基地局装置１は、予め想定する所定の領域内の端末装置（この実施例では、建造物１１の中に位置している端末装置２）に対して無線通信サービスを提供することを主目的として設置されている。ただし、基地局装置１の通信可能エリア１２は建造物１１の外側領域にまで広がっている。すなわち、基地局装置１は、建造物１１の外に位置する端末装置３と接続することも可能である。なお、基地局装置１は、図８を参照しながら説明したように、網接続装置を介して通信網に接続する。端末装置２、３は、それぞれ移動局であり、無線リンクを介して基地局装置１に接続することができる。

図２は、基地局装置１の動作の概念を説明する図である。ここで、基地局装置１は、上述したように、建造物１１の中に設置されている。そして、基地局装置１から送信される無線信号は、基本的に、その建物内の全領域に十分な電波強度で伝搬されるものとする。すなわち、基地局装置１と建造物１１の中に位置している端末装置との間の通信品質（図２では、品質Ｑ１以上）は、十分に高いものとする。なお、基地局装置１は、建造物１１の中の位置している端末装置に対して通信サービスを提供することを主目的として設置されている。

基地局装置１から送信される無線信号、あるいは建造物１１の外から基地局装置１に向かって送信される無線信号は、建造物１１の内外を隔てる壁等により大きく減衰する。すなわち、基地局装置１と建造物１１の外に位置している端末装置との間の通信品質（図２では、品質Ｑ２以下）は、基地局装置１と建造物１１の中に位置している端末装置との間の通信品質と比べて大きく劣化する。そして、基地局装置１と建造物１１の外に位置している端末装置との間の通信品質は、端末装置がその建造物１１から離れるにつれてさらに劣化していく。ただし、建造物１１の外側近傍領域（図２では、領域Ａ）では、無線信号を送受信するために最低限必要な所定の通信品質が保証されるものとする。なお、領域Ａの広さは、基地局装置１の送信電力、端末装置の最大送信電力、建造物１１の構造等により決まる。

基地局装置１は、各端末装置と通信することができるか否かを判断する機能を備えている。この機能は、基地局装置１と端末装置との間の無線環境が最低限の通信品質を保証できるか否かを判断するための閾値を用意し、実際に測定した無線品質とその閾値とを比較することにより実現される。図２に示す例では、領域Ａのさらに外側に位置する端末装置は、「最低限の通信品質を保証できない」と判断される。

また、基地局装置１は、各端末装置が建造物１１の中に位置しているのか外に位置しているのかを判断する機能も備えている。この機能は、建造物１１の中で得られる最低通信品質（品質Ｑ１）よりも低く、且つ、建造物１１の外側近傍領域で得られる通信品質（品質Ｑ２）よりも高い所定の閾値を用意し、実際に測定した無線品質とその閾値とを比較することにより実現される。

無線品質としては、下記の４つが考えられる。
（１）基地局装置１が端末装置から受信する信号の受信品質
（２）基地局装置１から端末装置へ送信する信号の送信品質
（３）端末装置が基地局装置１から受信する信号の受信品質
（４）端末装置から基地局装置１へ送信する信号の送信品質
ここで、受信品質は、受信信号の電力、受信信号の信号対干渉雑音比、エラー率などを測定することにより得られる。また、電力制御機能を備えるシステムでは、相手局から受信する信号の受信電力に基づいてその相手局へ信号を送信する際の送信電力が決定されるので、送信品質として送信電力を測定することは、受信電力を測定することと等価である。さらに、端末装置で受信品質／送信品質を測定したときは、その測定結果は基地局装置１へ通知するものとする。この場合、基地局装置１から端末装置へ測定結果を要求するようにしてもよい。

図３は、実施形態の基地局装置１の構成を示す図である。図１において、無線処理部２０は、無線送受信部２１および測定部２２を備える。無線送受信部２１は、端末装置との間で無線信号を送受信する。また、端末装置から受信した無線信号を電気信号に変換して制御部３０へ送り、制御部３０から受け取った電気信号を無線信号に変換して端末装置へ送信する。測定部２２は、上述した受信品質および／または送信品質を測定する。

音声信号およびデータ信号等の情報信号は、無線送受信部２１および有線連結部４０を介して端末装置と網接続装置との間で送受信される。また、制御信号は、制御部３０の信号処理部３１において処理され、必要に応じて端末装置および網接続装置に送信される。

制御部３０は、記憶部５０に保持されている各種情報を利用して、基地局装置１の動作を制御する。ここで、記憶部５０には、端末装置から受信した呼接続要求を許可するか否かを判断するための閾値、端末装置との無線リンクを維持するか否かを判断するための閾値が格納されている。また、記憶部５０には、基地局装置１における回線資源の使用状況を管理する情報、基地局装置１、無線リンク、有線回線に関する変数情報等を保持している。

判断部３２は、測定した無線品質（端末装置で測定された無線品質を含む）と記憶部５０に保持されている閾値とを比較することにより、呼接続要求を許可するか否か、および接続中の呼を維持するか否かの判断を行う。指示部３３は、判断部３２における一部の判断処理をスキップするか否かを指示する。このとき、指示部３３は、ユーザからの指示、基地局装置１の通信資源の使用状況、呼接続の状況（呼接続の成功率など）、接続中の通信品質（データ誤り率、伝送速度など）などに応じて判断部３２の処理を制御する。優先制御部３４は、判断部３２による判断結果に基づいて、呼接続処理、呼切断処理、ハンドオーバ処理などを実行する。

なお、制御部３０は、例えば、プロセッサを用いて予め記述されたプログラムを実行することにより実現される。ただし、制御部３０は、その一部がハードウェア回路で実現されていてもよい。

また、基地局装置１は、複数の無線処理部２０を備える構成であってもよい。例えば、建造物１１の内側および外側に１つずつ無線処理部２０を設置するようにしてもよい。この場合、各測定部２２により検出された品質データの差分と閾値とを比較する。そして、基地局装置１は、この差分が閾値よりも大きければ端末装置が建造物１１の中に位置していると判断し、この差分が閾値よりも小さければ端末装置が建造物１１の外に位置していると判断する。

図４は、実施形態の基地局装置による呼受付処理を示すフローチャートである。この処理は、端末装置から送信される呼接続要求を受信したときに開始される。なお、基地局装置１は、常時、端末装置から送信される呼接続要求信号をモニタしている。また、このフローチャートにおいて使用する閾値は、予め決められて記憶部５０に格納されているものとする。

ステップＳ１では、端末装置から呼接続要求信号を受信する。このとき、その呼接続要求信号の受信品質を検出する。受信品質は、例えば、受信電力または信号対干渉雑音比である。ステップＳ２では、検出した受信品質と第１の閾値とを比較する。第１の閾値は、呼接続要求を発行した端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断するための参照値である。所定の通信品質は、例えば、無線信号を送受信するための最低限必要な品質に相当する。そして、検出した受信品質が第１の閾値を満足しないときは（すなわち、検出した受信品質が第１の閾値よりも低い場合には）、呼接続要求を発行した端末装置との間に無線リンクを確立すべきでないと判断し、その端末装置に何も信号を返送することなく処理を終了する（ステップＳ８）。

検出した受信品質が第１の閾値を満足していれば（すなわち、検出した受信品質が第１の閾値よりも高い場合には）、ステップＳ３において、第２の閾値を使用した判断を行うか否かをチェックする。第２の閾値を使用した判断を行うか否かについては、指示部３３からの指示に従う。第２の閾値を使用した判断を行う場合には、ステップＳ４において、検出した受信品質と第２の閾値とを比較する。第２の閾値は、第１の閾値よりも厳しい閾値（すなわち、第１の閾値よりも高い受信品質を規定する閾値）であり、呼接続要求を発行した端末装置が建造物１１の中に位置しているか否かを判断するために使用される。そして、検出した受信品質が第２の閾値を満足していれば、呼接続要求を発行した端末装置が建造物１１の中に位置しているものと判断し、ステップＳ５へ進む。なお、第２の閾値を使用した判断を行わない場合は、ステップＳ４をスキップしてステップＳ５へ進む。一方、検出した受信品質が第２の閾値を満足しなければ、上記端末装置が建造物１１の外に位置しているものと判断し、その端末装置に何も信号を返送することなく処理を終了する（ステップＳ８）。

ステップＳ５では、新たな呼を設定するために必要な回線資源が残っているか否かをチェックする。回線資源とは、例えば、基地局装置１が割当て可能な帯域である。或いは、ＣＤＭＡシステム等においては、基地局装置１が割当て可能な拡散コードに相当する。そして、回線資源が残っていれば、ステップＳ６において、呼接続要求を発行した端末装置に対して呼接続応答を返送する。これにより、基地局装置１とその端末装置との間に無線リンクが確立される。一方、回線資源が残ってなければ、ステップＳ７において、上記端末装置に対して呼接続拒否信号を返送する。

このように、実施形態の基地局装置は、呼接続要求の受信時に、その呼接続要求を発行した端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断するだけでなく、その端末装置が建造物１１の中に位置しているのか否かを判断することができる。したがって、建造物１１の外に位置している端末装置からの呼接続要求を拒否したい場合には、第２の閾値を使用する判断を実行することにより、建造物１１の中に位置している端末装置を優先的に通信網に接続することができる。

また、指示部３３から判断部３２に対して第２の閾値を使用する判断を行わない旨の指示を与えれば、建造物１１の外に位置している端末装置からの呼接続要求を積極的に受け付けることもできる。例えば、基地局装置１の所有者が切替えスイッチ等を利用して第２の閾値を使用する判断を行うか行わないかを指示するようにしてもよい。あるいは、基地局装置が接続可能な端末装置の数に比べて建造物１１の中に位置している端末装置の数が少ない場合、呼接続の成功率が十分に高い場合、他の通信のデータ誤り率が十分に低い場合、他の通信の伝送速度が十分に高い場合に、第２の閾値を使用する判断を行わないようにしてもよい。

なお、個人宅や店内などの限られた閉空間での使用を目的として基地局装置を設置する場合、端末装置の接続方針に応じて、端末装置の位置を判定するための第２の閾値を設定するようにしてもよい。ここで、基地局装置への接続を閉空間内に位置する端末装置に制限する場合には、第２の閾値として、閉空間の内外を隔てる境界の内側において想定される無線品質値を設定する。例えば、第２の閾値は、下式により得られる。
Ａ＝Ｔms／Ｌa
「Ａ」は、呼接続要求信号の受信電力に対する第２の閾値である。「Ｔms」は、端末装置の最大送信電力である。「Ｌa 」は、基地局装置から閉空間の境界内側までの伝搬損失等の総損失である。

基地局装置１において第２の閾値を高くすると、その第２の閾値を満足するためには、基地局装置において高い受信電力が必要となる。ここで、各端末装置の最大送信電力が同一である場合、端末装置と基地局装置との間の伝搬損失が小さいほど、基地局装置における受信電力が高くなる。一般に、端末装置と基地局装置との間の伝搬損失は、それらの間の距離に比例する。このため、第２の閾値として高い値を設定すれば、基地局装置に接続可能な端末装置を閉空間内に位置する端末装置のみに制限することができる。反対に、第２の閾値として低い値を設定すれば、閉空間外に位置する端末装置にも基地局装置に接続する機会を与えることができる。なお、一般に、閉空間の内側と外側とを隔てる壁等における損失は大きく、基地局装置からその閉空間の内側までの損失とその外側までの損失との差も大きい。よって、第２の閾値として、閉空間の外側に位置する端末装置からの呼接続要求を制限するような値を設定することは比較的容易である。

また、端末装置は、屋外環境での大きなサービスエリアのエリア端からでも基地局装置に接続できるような最大送信電力を有する。すなわち、屋外の基地局装置は、端末装置の最大送信電力で接続できる距離をエリア半径として設置される。例えば、端末装置の最大送信電力が１Ｗであるものとすると、屋外環境においては、５００ｍ程度のエリア半径で基地局装置が設置される。一方、個人宅や店内などの限られた閉空間での使用を目的として基地局装置を設置する場合は、エリア半径は数十ｍ程度である。この場合、端末装置の最大送信電力を屋外環境の場合と比較してより小さくしても、基地局装置での受信品質の所要水準を満足することができる。すなわち、端末装置の最大送信電力を１Ｗのままとすると、所定の通信品質を保証する第１の閾値を満足し、さらに、閉空間内に位置するか否かを判定する第２の閾値も満足するようにできる。

図５は、実施形態の基地局装置による呼管理処理を示すフローチャートである。この処理は、所定の時間間隔で、接続中のすべての端末装置のそれぞれについて実行される。なお、このフローチャートは、ある１台の端末装置に対して実行される処理を示している。また、このフローチャートで使用する閾値は、予め決められて記憶部５０に格納されているものとする。

ステップＳ１１では、基地局装置と端末装置との間の無線品質を検出して保持する。検出する無線品質は、上述したように、基地局装置における受信品質、基地局装置における送信品質、端末装置における受信品質、端末装置における送信品質のいずれであってもよい。受信品質としては、例えば、受信電力または信号対干渉雑音比を検出し、送信品質としては、例えば、送信電力を検出する。

ステップＳ１２では、検出した無線品質と第３の閾値とを比較する。第３の閾値は、接続中の端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断するための参照値である。そして、検出した無線品質が第３の閾値を満足していれば、ステップＳ１３において第４の閾値を使用した判断を行うか否かをチェックする。第４の閾値を使用した判断を行うか否かについては、指示部３３からの指示に従う。第４の閾値を使用した判断を行う場合には、ステップＳ１４において、検出した無線品質と第４の閾値とを比較する。第４の閾値は、第３の閾値よりも厳しい閾値であり、対応する接続中の端末装置が建造物１１の中に位置しているか否かを判断するために使用される。そして、検出した無線品質が第４の閾値を満足していれば、対応する端末装置が建造物１１の中に位置しているものと判断し、確立されている無線リンクをそのまま維持する。

第４の閾値を使用した判断を行わない場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、対応する端末装置が建造物１１の中に位置しているか外に位置しているのかにかかわらず、無線リンクをそのまま維持する。また、検出した無線品質が第３の閾値を満足していないとき、或いは第４の閾値を使用する判断を行う場合において検出した無線品質がその第４の閾値を満足していない場合には、ステップＳ１５へ進み、無線リンクの解放またはハンドオーバ処理を行う。

このように、実施形態の基地局装置は、接続中の各端末装置について、所定の通信品質を保証できるか否かを判断するだけでなく、その端末装置が建造物１１の中に位置しているのか否かを判断することができる。したがって、建造物１１の中に位置している端末装置を優先的に通信網に接続したい場合には、第４の閾値を使用する判断を実行することにより、建造物１１の外に位置している端末装置との間の無線リンクを切断することができる。また、呼接続時の制御と同様に、指示部３３から判断部３２へ第４の閾値を使用する判断を行わない旨の指示を与えれば、建造物１１の外に位置している端末装置あるいは建造物１１の中から外へ移動した端末装置との接続を維持することができる。

なお、呼管理制御において使用される第４の閾値（Ｂ１〜Ｂ４）は、例えば、下式で表される。
Ｂ１＝Ｒms×Ｌb
「Ｂ１」は、基地局装置から接続中の端末装置へ信号を送信する際の送信電力に対する第４の閾値である。「Ｒms」は、端末装置の所要受信電力である。「Ｌb 」は、基地局装置から閉空間の境界内側までの伝搬損失等の総損失である。
Ｂ２＝Ｔms／Ｌb
「Ｂ２」は、接続中の端末装置から信号を受信する際の基地局装置における受信電力に対する第４の閾値である。「Ｔms」は、端末装置の最大送信電力である。「Ｌb 」は、基地局装置から閉空間の境界内側までの伝搬損失等の総損失である。
Ｂ３＝Ｒbs×Ｌb
「Ｂ３」は、接続中の端末装置における送信電力に対する第４の閾値である。「Ｒbs」は、基地局装置の所要受信電力である。「Ｌb 」は、基地局装置から閉空間の境界内側までの伝搬損失等の総損失である。
Ｂ４＝Ｔbs／Ｌb
「Ｂ４」は、接続中の端末装置における受信電力に対する第４の閾値である。「Ｔms」は、基地局装置の最大送信電力である。「Ｌb 」は、基地局装置から閉空間の境界内側までの伝搬損失等の総損失である。

無線リンクが確立している状態では、呼接続要求時と異なり、基地局装置と端末装置との間で双方向に信号が伝送されている。よって、この場合、基地局装置と端末装置との間の無線品質を端末装置において測定し、その測定結果を基地局装置に通知するようにしてもよい。このとき、基地局装置は、端末装置に対して測定した無線品質データを要求するようにしてもよい。また、受信電力に応じて送信電力を調整する電力制御が行われているシステムでは、送信電力から無線品質を推定することができる。

図６Ａ〜図６Ｃは、実施形態の基地局装置による呼優先制御を示すフローチャートである。この処理は、端末装置から送信される呼接続要求を受信したときに開始される。
呼接続要求を受信したときに第１および第２の閾値を使用してその要求を受け付けるか否かを判断する手順（図６Ａに示すステップＳ２１〜Ｓ２６、図６Ｃに示すステップＳ４１〜Ｓ４３）は、基本的に、図４を参照しながら説明した手順と同じである。ただし、検出した受信品質が第２の閾値を満足するにもかかわらず（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、回線資源が不十分である場合には、ステップＳ３１に進む。

ステップＳ３１〜Ｓ３２では、接続中の各端末装置について無線品質データが保持されているか否かをチェックし、保持していない場合には新たに取得する。ステップＳ３３では、各端末装置についての無線品質と第３の閾値とを比較し、第３の閾値を満足しない端末装置が存在するか否かを調べる。そして、第３の閾値を満足しない端末装置があれば、ステップＳ３６において、その端末装置との間の無線リンクを解放（または、他の基地局へハンドオーバ）する。

第３の閾値を満足しない端末装置が存在しない場合には、ステップＳ３４において、第４の閾値を使用した判断を実行するか否か判断する。第４の閾値を使用した判断を実行するか否かは、上述したように、指示部３３からの指示に従う。そして、第４の閾値を使用した判断を実行する場合には、ステップＳ３５において、各端末装置についての無線品質と第４の閾値とを比較し、第４の閾値を満足しない端末装置が存在するか否かを調べる。そして、第４の閾値を満足しない端末装置があれば、ステップＳ３６において、その端末装置との間の無線リンクを解放（または、他の基地局へハンドオーバ）する。なお、第４の閾値を使用する判断を行わない場合、および第４の閾値を満足しない端末装置が存在しない場合には、ステップＳ４２へ進み、ステップＳ２１で受信した呼接続拒否信号を送信する。

なお、ステップＳ３３またはＳ３５において複数の端末装置が検出された場合には、それらの中で最も無線品質の低い端末装置との間の無線リンクが解放される。
このように、実施形態の呼優先制御によれば、建造物１１の中に位置する端末装置から新たな呼接続要求を受信したときに、その呼を接続するための回線資源が不足していた場合には、建造物１１の外に位置する端末装置との間の無線リンクが解放（ハンドオーバを含む）される。これにより、使用可能な回線資源が確保され、建造物１１の中から呼接続要求を発行した端末装置を通信網に接続することができる。すなわち、建造物１１の中に位置する端末装置を優先的に通信網に接続することができる。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、基地局装置と端末装置との間の通信品質に基づいて、その端末装置が所定の領域内に位置する端末装置であるか否かを判断することができるので、基地局装置に端末装置が登録されないシステムであっても、本来接続されるべき端末装置を通信網に優先的に接続することができる。そして、基地局装置に他の端末装置が接続されて回線資源が不足している状況には、基地局装置からの距離に基づいて本来接続されるべき端末装置を識別し、優先的に接続することが可能である。例えば、閉空間内での使用を目的に設置され、かつ店内等の不特定多数の端末装置が接続し得る基地局装置においては、閉空間外の端末装置からの接続を可能な限り制限し、閉空間内の端末装置からの接続を保証できる。また、閉空間内から閉空間外へ移動した端末装置による回線資源の使用も回避できる。これらの効果は、端末装置の登録情報を有さずに端末装置を管理しない基地局装置においても同様に得られる。さらに、個人宅などに自営の基地局装置を設置し、自身の端末装置が通信網に接続する場合には接続を保証し、自身の端末装置が通信網に接続しない場合には他の端末装置の接続を許容して料金収入を得るなどのサービスを提供することもできる。
＜他の実施形態＞
上述の実施例では、建造物１１の中に基地局装置１を設置して、その建造物１１の中に位置する端末装置を優先的に通信網に接続する構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、第２および第４の閾値を適切に設定することにより、予め想定する所定の領域内の端末装置に対して優先的に通信サービスを提供する形態に適用可能である。

また、基地局装置１は、複数の無線処理部２０を備える構成であってもよい。図７に示す例では、建造物１１の内側に無線処理部２０Ａが設置され、建造物１１の外側に無線処理部２０Ｂが設置されている。この場合、建造物１１の中に位置する端末装置２から信号が送信されたときは、無線処理部２０Ａが検出する受信電力は十分に大きく、無線処理部２０Ｂが検出する受信電力は小さくなる。一方、建造物１１の外に位置する端末装置３から信号が送信されたときは、無線処理部２０Ａが検出する受信電力は、無線処理部２０Ｂが検出する受信電力と比べて小さくなる。よって、基地局装置１は、第２および／または第４の閾値として適切な値を設定し、１組の無線処理部２０Ａ、２０Ｂが検出した受信電力の差分とその閾値とを比較することにより、端末装置が建造物１１の中に位置しているのか、外に位置しているのかを判断できる。

さらに、上述の実施例では、基地局装置１は、第２および第４の閾値を使用した判断を実行するか否かを切替える機能を備え、建造物１１の外に位置する端末装置の接続を許容する場合には、第２および第４の閾値を使用した判断を行わないように動作するが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、第２および第４の閾値を使用した判断を実行するか否かを切替える代わりに、第２および第４の閾値を変化させるようにしてもよい。この方式は、例えば、建造物１１の外に位置する端末装置の接続を許容する場合の第２／第４の閾値を、建造物１１の外に位置する端末装置の接続を許容しない場合の第２／第４の閾値よりも低く調整することにより実現できる。

（付記１）
端末装置に対して無線通信サービスを提供する基地局装置において、
第１の閾値を利用して呼接続要求を発行した端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断する第１の判断手段と、
前記第１の閾値よりも厳しい第２の閾値を利用して呼接続要求を発行した端末装置が前記所定の領域の内側に位置しているか否かを判断する第２の判断手段と、
前記第２の判断手段を稼動させるか否かを指示する指示手段と、
前記第２の判断手段が稼動しているときは、前記所定の領域の内側に位置していると判断された端末装置に対して呼接続の可否を決定し、前記第２の判断手段が稼動していないときは、前記所定の通信品質を保証できると判断された端末装置に対して呼接続の可否を決定する優先制御手段、
を有する基地局装置。

（付記２）
付記１に記載の基地局装置であって、
前記指示手段は、ユーザからの入力に応じて前記第２の判断手段を稼動させる否かを決定する
ことを特徴とする基地局装置。

（付記３）
付記１に記載の基地局装置であって、
前記指示手段は、当該基地局装置の通信資源の使用率が所定値を超えたときに前記第２の判断手段を稼動させる
ことを特徴とする基地局装置。

（付記４）
付記１に記載の基地局装置であって、
前記指示手段は、呼接続の品質が所定値よりも低下したときに前記第２の判断手段を稼動させる
ことを特徴とする基地局装置。

（付記５）
付記１に記載の基地局装置であって、
前記第１および第２の判断手段は、当該基地局装置が端末装置から受信する信号の受信品質に基づいて判断を行う
ことを特徴とする基地局装置。

（付記６）
端末装置に対して無線通信サービスを提供する基地局装置において、
第３の閾値を利用して接続中の端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断する第３の判断手段と、
前記第３の閾値よりも厳しい第４の閾値を利用して接続中の端末装置が前記所定の領域の内側に位置しているか否かを判断する第４の判断手段と、
前記第４の判断手段を稼動させるか否かを指示する指示手段と、
前記第４の判断手段が稼動しているときは、前記所定の領域の外側に位置していると判断された端末装置との間のリンクを解放し、前記第４の判断手段が稼動していないときは、前記所定の通信品質を保証できないと判断された端末装置との間のリンクを解放する優先制御手段、
を有する基地局装置。

（付記７）
付記６に記載の基地局装置であって、
前記指示手段は、ユーザからの入力に応じて前記第４の判断手段を稼動させる否かを決定する
ことを特徴とする基地局装置。

（付記８）
付記６に記載の基地局装置であって、
前記指示手段は、当該基地局装置の通信資源の使用率が所定値を超えたときに前記第４の判断手段を稼動させる
ことを特徴とする基地局装置。

（付記９）
付記６に記載の基地局装置であって、
前記指示手段は、通信品質が所定値よりも低下したときに前記第４の判断手段を稼動させる
ことを特徴とする基地局装置。

（付記１０）
付記６に記載の基地局装置であって、
前記第３および第４の判断手段は、当該基地局装置が端末装置から受信する信号の受信品質に基づいて判断を行う
ことを特徴とする基地局装置。

（付記１１）
付記６に記載の基地局装置であって、
前記第３および第４の判断手段は、当該基地局装置から端末装置へ送信する信号の送信電力に基づいて判断を行う
ことを特徴とする基地局装置。

（付記１２）
付記６に記載の基地局装置であって、
前記第３および第４の判断手段は、端末装置が当該基地局装置から受信する信号の受信品質に基づいて判断を行う
ことを特徴とする基地局装置。

（付記１３）
付記６に記載の基地局装置であって、
前記第３および第４の判断手段は、端末装置から当該基地局装置へ送信する信号の送信電力に基づいて判断を行う
ことを特徴とする基地局装置。

（付記１４）
付記１２または１３に記載の基地局装置であって、
端末装置に対して送信電力または受信品質の通知を要求する要求手段をさらに備えることを特徴とする基地局装置。

（付記１５）
端末装置に対して無線通信サービスを提供する基地局装置において、
第１の閾値を利用して呼接続要求を発行した端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断する第１の判断手段と、
前記第１の閾値よりも厳しい第２の閾値を利用して呼接続要求を発行した端末装置が前記所定の領域の内側に位置しているか否かを判断する第２の判断手段と、
前記第２の判断手段を稼動させるか否かを指示する第１の指示手段と、
前記第２の判断手段が稼動しているときは、その第２の判断手段により前記所定の領域の内側に位置していると判断された端末装置に対して呼接続の可否を決定し、前記第２の判断手段が稼動していないときは、前記第１の判断手段により前記所定の通信品質を保証できると判断された端末装置に対して呼接続の可否を決定する第１の優先制御手段と、
第３の閾値を利用して接続中の端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断する第３の判断手段と、
前記第３の閾値よりも厳しい第４の閾値を利用して接続中の端末装置が前記所定の領域の内側に位置しているか否かを判断する第４の判断手段と、
前記第４の判断手段を稼動させるか否かを指示する第２の指示手段と、
前記所定の領域の内側に位置していると判断された端末装置からの呼接続要求を受け付けることができないと前記第１の優先制御手段が判断した場合に、前記第４の判断手段が稼動しているときは、その第４の判断手段により前記所定の領域の外側に位置していると判断された端末装置との間のリンクを解放し、前記第４の判断手段が稼動していないときは、前記第３の判断手段により前記所定の通信品質を保証できないと判断された端末装置との間のリンクを解放する第２の優先制御手段、
を有する基地局装置。

本発明に係わる無線通信システムを模式的に示す図である。 基地局装置の動作の概念を説明する図である。 実施形態の基地局装置の構成を示す図である。 実施形態の基地局装置による呼受付処理を示すフローチャートである。 実施形態の基地局装置による呼管理処理を示すフローチャートである。 実施形態の基地局装置による呼優先制御を示すフローチャート（その１）である。 実施形態の基地局装置による呼優先制御を示すフローチャート（その２）である。 実施形態の基地局装置による呼優先制御を示すフローチャート（その３）である。 複数の無線処理部を備える基地局装置の動作を説明する図である。 無線通信システムの構成を示す図である。 従来の基地局装置による呼受付制御を示すフローチャートである。 従来の基地局装置による呼管理制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 基地局装置
２、３ 端末装置
１１ 建造物
１２ 通信可能エリア
２０ 無線処理部
２１ 無線送受信部
２２ 測定部
３０ 制御部
３１ 信号処理部
３２ 判断部
３３ 指示部
３４ 優先制御部
４０ 有線連結部
５０ 記憶部

Claims (3)

1. 端末装置に対して無線通信サービスを提供する基地局装置において、
   第１の閾値を利用して呼接続要求を発行した端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断する第１の判断手段と、
   前記第１の閾値よりも厳しい第２の閾値を利用して呼接続要求を発行した端末装置が前記所定の領域の内側に位置しているか否かを判断する第２の判断手段と、
   前記第２の判断手段を稼動させるか否かを指示する指示手段と、
   前記第２の判断手段が稼動しているときは、前記所定の領域の内側に位置していると判断された端末装置に対して呼接続の可否を決定し、前記第２の判断手段が稼動していないときは、前記所定の通信品質を保証できると判断された端末装置に対して呼接続の可否を決定する優先制御手段、
   を有する基地局装置。
2. 端末装置に対して無線通信サービスを提供する基地局装置において、
   第３の閾値を利用して接続中の端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断する第３の判断手段と、
   前記第３の閾値よりも厳しい第４の閾値を利用して接続中の端末装置が前記所定の領域の内側に位置しているか否かを判断する第４の判断手段と、
   前記第４の判断手段を稼動させるか否かを指示する指示手段と、
   前記第４の判断手段が稼動しているときは、前記所定の領域の外側に位置していると判断された端末装置との間のリンクを解放し、前記第４の判断手段が稼動していないときは、前記所定の通信品質を保証できないと判断された端末装置との間のリンクを解放する優先制御手段、
   を有する基地局装置。
3. 端末装置に対して無線通信サービスを提供する基地局装置において、
   第１の閾値を利用して呼接続要求を発行した端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断する第１の判断手段と、
   前記第１の閾値よりも厳しい第２の閾値を利用して呼接続要求を発行した端末装置が前記所定の領域の内側に位置しているか否かを判断する第２の判断手段と、
   前記第２の判断手段を稼動させるか否かを指示する第１の指示手段と、
   前記第２の判断手段が稼動しているときは、その第２の判断手段により前記所定の領域の内側に位置していると判断された端末装置に対して呼接続の可否を決定し、前記第２の判断手段が稼動していないときは、前記第１の判断手段により前記所定の通信品質を保証できると判断された端末装置に対して呼接続の可否を決定する第１の優先制御手段と、
   第３の閾値を利用して接続中の端末装置との間で所定の通信品質を保証できるか否かを判断する第３の判断手段と、
   前記第３の閾値よりも厳しい第４の閾値を利用して接続中の端末装置が前記所定の領域の内側に位置しているか否かを判断する第４の判断手段と、
   前記第４の判断手段を稼動させるか否かを指示する第２の指示手段と、
   前記所定の領域の内側に位置していると判断された端末装置からの呼接続要求を受け付けることができないと前記第１の優先制御手段が判断した場合に、前記第４の判断手段が稼動しているときは、その第４の判断手段により前記所定の領域の外側に位置していると判断された端末装置との間のリンクを解放し、前記第４の判断手段が稼動していないときは、前記第３の判断手段により前記所定の通信品質を保証できないと判断された端末装置との間のリンクを解放する第２の優先制御手段、
   を有する基地局装置。