JP2010004438A - 基地局装置および管理サーバ - Google Patents

Abstract

【課題】自己の基地局と通信する無線通信端末を制限すると共に従来と比較して効率的に省電力化を図ることができる基地局装置を提供すること。
【解決手段】広域基地局で通信可能な広域エリア内にある狭域エリアで通信可能な狭域基地局を構成する狭域基地局装置１０は、狭域基地局１０と通信することが許可された無線通信端末と通信する無線通信送受信部１１と、無線通信送受信部１１の電波の送信を制御する制御部１６とを備え、全ての許可された無線通信端末との通信ができなくなった場合、制御部１６が、無線通信送受信部１１に対し電波の受信を可能とした状態で電波の送信を停止させ、電波の送信を停止させた状態で無線通信送受信部１１が無線通信端末から送信された電波を受信した場合であって、制御部１６が、電波を送信した無線通信端末が許可されたものであると受信電波の信号から判定したとき、無線通信送受信部１１に対し電波の送信を開始させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、狭域のエリア内で無線通信端末と通信する基地局装置および管理サーバに関する。

近年、無線通信システムにおいて、フェムトセル（Femtocell）と呼ばれる、ごく狭い範囲をカバーする基地局の通信方式が提案されており、フェムトセルは、半径１ｋｍ〜数ｋｍ程度の公衆網のサービスエリアより狭く、局所的なサービスエリアで無線通信端末の通信を可能にするものである。フェムトセルでカバーされるエリアは、例えば、家の中や小さなオフィスなど、せいぜい数ｍ程度のエリアである。

また、従来では、基地局の設置に認可が必要であったが、フェムトセル基地局の設置は、通信事業者が包括的に認可を取得することとなり、実際にフェムトセル基地局を設置するユーザは認可申請をする必要はない。公衆網のサービスエリアに電波が届かない範囲にフェムトセル基地局が設置されれば、設置したポイントの周辺でサービスエリアが広がり、フェムトセル基地局の設置が個人でも可能になる点もあって、今後普及が進むと思われる。

また、特許文献１に開示された技術としては、メイン基地局と呼ばれる広範囲をカバーする基地局の中に、スポット基地局と呼ぶ狭範囲をカバーする基地局の設置を想定しているという、フェムトセルに類似しているものが知られている。特許文献１の技術はスポット基地局に関するものであり、スポット基地局は、カバーする範囲内のメイン基地局の識別子および無線通信端末の識別子を取得し、メイン基地局に自スポット基地局へのハンドオフを指示することにより、メイン基地局のトラヒック量等を低減している。

また、フェムトセル基地局からキャリア網までのネットワークでは、利用者が契約した回線(フェムトセル利用者の契約回線)が利用されるため、契約対象外の端末がフェムトセル基地局に接続して契約回線を利用してしまう問題があり、不特定多数の端末とフェムトセル基地局との接続を認めないアクセスコントロールが必要になり、設置者あるいはフェムトセル基地局に接続する端末は制限される必要性がある。

ここで、マクロセルとフェムトセルとを有する従来の無線通信システムについて図２２を参照して説明する。

図２２に示した従来の無線通信システムは、それぞれのフェムトセル９ａ、９ｂをカバーする狭域基地局装置９０ａ、９０ｂ、それぞれのフェムトセルを含むマクロセル８をカバーする広域基地局２０、および、広域基地局２０に接続されている「ＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯ」に準拠した無線通信ネットワーク１１を有している。

さらに、図２２に示した従来の無線通信システムは、狭域基地局装置９０ａ、９０ｂとそれぞれ接続するルータ２３、２２、これらルータと接続する公衆網９２、公衆網９２および無線通信ネットワーク１１と接続するゲートウェイ２４、および、ゲートウェイ２４と接続する管理サーバ９１を有している。管理サーバ９１は、ＯＡＭ（Operation And Maintenance）機能を有しており、例えば、フェムトセル９および狭域基地局装置１０に関する情報を管理している。

また、無線通信端末３０は、狭域基地局装置９０ａとの通信を許可されており、無線通信端末３１は、狭域基地局装置９０ａとの通信を許可されていない。狭域基地局装置９０ａは、無線通信端末３０と通信を行っているとき、（１）無線通信端末３０がフェムトセル９ａの圏外に出て、（２）広域基地局２０にハンドオフしたとする。フェムトセル９ａの圏内には通信を許可されている端末が１台も無いが、（３）狭域基地局装置９０ａの電波の送信は行われ続ける。

例えば、無線通信端末３０の利用者が昼間や仕事や学校に出かけていて、狭域基地局装置９０ａが設置されている家には利用者が誰もいないという状況において、狭域基地局装置９０ａの電波の送信は行われ続けることがあり、この状況で、狭域基地局装置９０ａが許可された無線通信端末３０を検出するための電波を送信し続けるのは、電力の無駄であると言える。

特許文献２に開示された技術では、一定時間内に通信が無い場合には、基地局の送信を停止し、この間に無線通信端末が発呼する場合は、無線通信端末が基地局に対して送信要求を送信し、基地局はこの信号を受信して送信機を再起動することが提案されている。
特許第３３３２５５４号公報 特開２００２−１５２１２９号公報

しかしながら、上述した従来の無線通信システムにおいて、無線通信端末は、基地局の電波を受信することで圏内に入ったことを検知するので、基地局の電波が停止している状態では、いつ送信要求を出したら良いのか判断できないという問題がある。

また、例えば、マンション等ではフェムトセルが密集している可能性があり、そのような状況では、頻繁に非許可の無線通信端末がフェムトセルの圏内に入ることが予想され、何らかの手段によりフェムトセルの圏内に入った段階で、非許可の無線通信端末が電波を送信したとする。このとき、狭域基地局装置は、送信された電波を検知して、送信を再開し、許可されている無線通信端末かどうかを判断し、送信した無線通信端末が非許可のものであった場合に送信を停止してしまうことは、非許可の無線通信端末に対し電波を送信するので、その分の電力が無駄になる。

そこで、本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、自己の基地局と通信する無線通信端末を制限すると共に従来と比較して効率的に省電力化を図ることができる基地局装置および管理サーバを提供することを目的とする。

本発明の基地局装置は、広域基地局で通信可能な広域エリア内にある狭域エリアで通信可能な狭域基地局を構成する基地局装置において、前記狭域基地局と通信することが許可された無線通信端末と通信する無線通信部と、前記無線通信部の電波の送信を制御する制御部とを備え、全ての前記許可された無線通信端末との通信ができなくなった場合、前記制御部が、前記無線通信部に対し電波の受信を可能とした状態で電波の送信を停止させ、電波の送信を停止させた状態で前記無線通信部が無線通信端末から送信された電波を受信した場合であって、前記制御部が、電波を送信した無線通信端末が許可されたものであると受信電波の信号から判定したとき、前記無線通信部に対し電波の送信を開始させる構成を有している。

この構成により、全ての前記許可された無線通信端末との通信ができなくなった場合、電波の受信を可能とした状態で電波の送信を停止し、その状態で無線通信端末から送信された電波を受信した場合であって電波を送信した無線通信端末が許可されたものであると受信電波の信号から判定したとき、電波の送信を開始するため、自己の基地局と通信する無線通信端末を制限すると共に従来と比較して効率的に省電力化を図ることができる。

また、本発明の基地局装置は、前記許可された無線通信端末の端末識別子を記憶する記憶部と、無線通信端末が通信している際の通信識別子と対応する端末識別子を通知する管理サーバと通信を行うサーバ通信部を備え、前記制御部は、前記受信電波の信号から求めた前記通信識別子を前記サーバ通信部を介して前記管理サーバに送信し、送信した通信識別子と対応する端末識別子が前記管理サーバによって通知され、通知された端末識別子が前記記憶部で記憶されているとき、前記無線通信部に対し電波の送信を開始させる構成を有している。

この構成により、通知された端末識別子が、自己に登録されているとき、電波の送信を開始するため、端末識別子を通じて許可された無線通信端末だけに対し電波の送信を開始することができる。

また、本発明の基地局装置は、前記許可された無線通信端末が通信している際の通信識別子を通知する管理サーバと通信を行うサーバ通信部と、前記許可された無線通信端末が前記狭域エリアから前記広域エリアに移動したときに前記管理サーバから通知される通信識別子を記憶する記憶部とを備え、前記制御部は、前記受信電波の信号から通信識別子を求め、該通信識別子と前記記憶部に記憶された通信識別子とが一致するとき、前記無線通信部に対し電波の送信を開始させる構成を有している。

この構成により、受信電波の信号から求めた通信識別子と自己に登録された通信識別子とが一致するとき、電波の送信を開始するため、通信識別子許可された無線通信端末だけに対し電波の送信を開始することができる。

また、本発明の基地局装置は、前記記憶部は、前記許可された無線通信端末と通信しているときの通信識別子を予め記憶しており、前記管理サーバから変更前の通信識別子および変更後の通信識別子が通知され、前記制御部は、前記記憶部から変更前の通信識別子を特定し、特定した変更前の通信識別子から変更後の通信識別子に替えて前記記憶部に記憶させる構成を有している。

この構成により、変更前の通信識別子および変更後の通信識別子が通知されたとき、変更前の通信識別子から変更後の通信識別子に替えて記憶させるため、通信識別子が変更になっても対応することができる。

本発明の管理サーバは、基地局装置と無線通信端末とが通信している際の通信識別子に対応する端末識別子が、前記基地局装置から要求された際、前記通信識別子と対応する端末識別子を、前記無線通信端末と通信する前記広域基地局に接続される無線通信ネットワークから取得する制御部と、前記制御部が取得した端末識別子を前記基地局装置に送信する通信部とを備えた構成を有している。

この構成により、通信識別子と対応する端末識別子を基地局装置に送信するため、基地局装置が、端末識別子を通じて許可された無線通信端末だけに対し電波の送信を開始することができる。

また、本発明の管理サーバは、基地局装置と無線通信端末とが通信している際の通信識別子に変更があったとき、変更前の通信識別子および変更後の通信識別子を入手する制御部と、前記変更前の通信識別子および変更後の通信識別子を前記基地局装置に送信する通信部とを備えた構成を有している。

この構成により、変更前の通信識別子および変更後の通信識別子を基地局装置に送信するため、基地局装置が、通信識別子が変更になっても対応することができる。

本発明は、自己の基地局と通信する無線通信端末を制限すると共に従来と比較して効率的に省電力化を図ることができる基地局装置および管理サーバを提供するものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

＜第１実施例＞
図１は、第１実施例に係る無線通信システムの構成図である。図１に示した無線通信システムは、フェムトセル９ａ、９ｂそれぞれをカバーする狭域基地局装置１０ａ、１０ｂ、フェムトセル９ａ、９ｂ（狭域エリア）を含むマクロセル８（広域エリア）をカバーする広域基地局２０、および、広域基地局２０に接続されている無線通信ネットワーク１１を有している。本実施例では、無線通信ネットワーク１１は、「CDMA2000 1xEV-DO」に準拠している。なお、フェムトセルのそれぞれを区別する場合には、フェムトセル９ａ、９ｂと記載し、それぞれを区別しない場合には、フェムトセル９と記載する。狭域基地局装置のそれぞれを区別する場合には、狭域基地局装置１０ａ、１０ｂと記載し、狭域基地局装置のそれぞれを区別しない場合には、狭域基地局装置１０と記載する。

さらに、図１に示した無線通信システムは、狭域基地局装置１０ａ、１０ｂとそれぞれ接続するルータ２３、２２、ルータ２３、２２と接続するフェムトセル契約回線網２５、フェムトセル契約回線網２５および無線通信ネットワーク１１と接続するゲートウェイ２４、および、ゲートウェイ２４と接続する管理サーバ４０を有している。管理サーバ４０は、ＯＡＭ（Operation And Maintenance）機能を有しており、例えば、フェムトセル９および狭域基地局装置１０に関する情報を管理している。

また、無線通信端末３０は、狭域基地局装置１０ａとの通信を許可されており、無線通信端末３１は、狭域基地局装置１０ａとの通信を許可されていない。

図２は、第１実施例に係る狭域基地局装置のブロック図である。図２（Ａ）は、第１実施例に係る狭域基地局装置のハードウエアのブロック図である。図２（Ｂ）は、第１実施例に係る狭域基地局装置の機能ブロック図である。

狭域基地局装置１０は、無線通信送受信部１１、有線通信送受信部１２、表示部１３、キー入力部１４、記憶部１５、および制御部１６によって構成されている。無線通信送受信部１１は、無線通信端末と無線で通信するための部材であり、有線通信送受信部１２は、有線のネットワークと通信するためのインタフェースである。

表示部１３は、液晶ディスプレイなどのディスプレイであり、キー入力部１４は、テンキーなどから構成され、利用者によって操作されるキーである。記憶部１５は、フラッシュメモリーやハードディスクなどの記憶媒体などによって構成されており、制御部１６は、ＣＰＵなどによって構成されている。

制御部１６は、端末情報登録制御部１６ａ、端末上り信号監視制御部１６ｂ、周辺基地局情報取得制御部１６ｃ、端末上り信号解析制御部１６ｄ、監視端末ＥＳＮ変換制御部１６ｅ、監視端末ＥＳＮ判定制御部１６ｆ、圏内通信許可端末数取得制御部１６ｇ、および電波送信制御部１６ｈによって構成されている。これらの部材は、例えばプログラムのモジュールである。

端末情報登録制御部１６ａは、許可された無線通信端末の端末識別子、および、無線通信端末と通信する際のチャンネル情報を記憶部１５に予め登録するものである。周辺基地局情報取得制御部１６ｃは、自己の狭域基地局装置１０の周辺にある広域基地局２０に関する周辺基地局情報を登録するものである。

端末上り信号監視制御部１６ｂは、無線通信端末の上り信号を監視するものである。端末上り信号解析制御部１６ｄは、監視中に受信した無線通信端末の上り信号を解析するものである。監視端末ＥＳＮ変換制御部１６ｅは、無線通信端末の上り信号に含まれており、無線通信端末が通信している際の通信セッションの通信識別子（例えば、ＵＡＴＩ：Unicast Access terminal identifier）を無線通信システムで一意な無線通信端末の端末識別子（例えば、ＥＳＮ:Electronic Serial Number）に変換するものである。

監視端末ＥＳＮ判定制御部１６ｆは、監視中に取得したＥＳＮと記憶部１５に予め登録されたＥＳＮとが一致するか否か判定するものである。圏内通信許可端末数取得制御部１６ｇは、自己の狭域基地局装置１０と通信する圏内にいる無線通信端末の数を取得するものである。電波送信制御部１６ｈは、無線通信送受信部１１の電波の送信を開始したり停止したり制御するものである。

図３は、第１実施例に係る管理サーバのブロック図である。図３（Ａ）は、第１実施例に係る管理サーバのハードウエアのブロック図である。図３（Ｂ）は、第１実施例に係る管理サーバの機能ブロック図である。

管理サーバ４０は、有線通信送受信部４２、表示部４３、キー入力部４４、記憶部４５、および制御部４６によって構成されている。有線通信送受信部４２は、有線のネットワークと通信するためのインタフェースである。

表示部４３は、液晶ディスプレイなどのディスプレイであり、キー入力部４４は、キーボードなどから構成される利用者によって操作されるキーである。記憶部４５は、ハードディスクまたはフラッシュメモリーなどの記憶媒体などによって構成されており、制御部４６は、ＣＰＵなどによって構成されている。

制御部４６は、ＥＳＮ変換制御部４６ａ、基地局情報取得部４６ｂ、および周辺基地局情報要求受付部４６ｃによって構成されている。これらの部材は、例えばプログラムのモジュールである。

ＥＳＮ変換制御部４６ａは、通信セッションの通信識別子からＥＳＮに変換するものである。基地局情報取得部４６ｂは、無線通信ネットワーク１１から広域基地局２０に関する基地局情報を取得し、取得した基地局情報を記憶部４５に記憶させるものである。周辺基地局情報要求受付部４６ｃは、狭域基地局装置１０から要求を受けて、この狭域基地局装置１０の周辺の広域基地局２０の情報である周辺基地局情報を、記憶部４５に記憶されている基地局情報から抽出し、要求のあった狭域基地局装置１０に周辺基地局情報を返却するものである。

次に、第１実施例に係る無線通信システムの動作について説明する。本実施例に係る無線通信システムの動作については、準備フェーズ、監視フェーズ、検出フェーズ、判定フェーズの４つに分けられる。

＜準備フェーズ＞
図１は、第１実施例に係る無線通信システムの準備フェーズの動作について説明するための図である。図１に示したように、（１）狭域基地局装置１０ａは、狭域基地局装置１０ａとの通信が許可された無線通信端末３０のＥＳＮおよび使用するチャンネル情報を登録する。（２）狭域基地局装置１０ａは、狭域基地局装置１０ａの周辺にある広域基地局２０の周辺基地局情報を管理サーバ４０から取得する。

次に、第１実施例に係る無線通信システムの準備フェーズの動作の詳細をシーケンス図として図４に示す。狭域基地局装置１０の端末情報登録制御部１６ａは、許可された無線通信端末３０のＥＳＮ、および使用するチャンネル情報（BandClass等）をユーザ（無線通信端末でもよい）から取得し、取得したものを登録する（Ｓ１０１、Ｆ１０１）。

管理サーバ４０の基地局情報取得部４６ｂは、無線通信ネットワーク１１から広域基地局２０に関する基地局情報を取得する（Ｓ１０２）。その後、狭域基地局装置１０の周辺基地局情報取得制御部１６ｃは、自身の基地局の識別子である自局識別子を管理サーバ４０に送信し（Ｓ１０３）、管理サーバ４０の周辺基地局情報要求受付部４６ｃは、自局識別子の狭域基地局装置１０の周辺にある広域基地局２０の周辺基地局情報を取得して狭域基地局装置１０に返却する（Ｓ１０４）。狭域基地局装置１０の周辺基地局情報取得制御部１６ｃは、返却された周辺基地局情報を登録する（Ｆ１０２）。

管理サーバ４０から取得した情報は、具体例として、監視に必要なBandClass、Channel、PNであり、復調に必要なColorCode、SectorIDである。なお、狭域基地局装置１０は、ＧＰＳやＮＴＰにより周辺にある広域基地局２０と時間同期を行っており、復調する際に同期をとっている。

＜監視フェーズ＞
図５は、第１実施例に係る無線通信システムの監視フェーズの動作について説明するための図である。図５に示したように、（３）狭域基地局装置１０ａは、自身の圏内に通信が許可された無線通信端末３０がいなくなったことを契機に、電波の送信を停止し、（４）準備フェーズで取得したチャンネル情報で無線通信端末の上り信号を監視する。無線通信端末３０は、狭域基地局装置１０ａの圏内から外れれば、通常では広域基地局２０にハンドオーバする。

次に、第１実施例に係る無線通信システムの監視フェーズの動作の詳細をフローチャートとして図６に示す。狭域基地局装置１０の端末上り信号監視制御部１６ｂは、通信が許可された無線通信端末と通信しておらず（Ｆ２０１）、許可された無線通信端末の上り信号を一定時間受信していないと判定した場合（Ｆ２０２）、電波送信制御部１６ｈは、電波の受信を可能とした状態で電波の送信を停止する（Ｆ２０３）。電波の送信を停止した後、無線通信端末の上り信号を監視していない場合（Ｆ２０４）、端末上り信号監視制御部１６ｂは、無線通信端末の上り信号の監視を行う（Ｆ２０５）。なお、監視対象の信号は、Ｆ１０１で登録されたBandClass、Channel、PNによって決定される。

＜検出フェーズ＞
図７は、第１実施例に係る無線通信システムの検出フェーズの動作について説明するための図である。図７に示したように、（５）狭域基地局装置１０ａは、無線通信端末の上り信号の監視中に、上り信号を送信する無線通信端末を検出した場合、（６）上り信号から無線通信端末３０のその通信セッションで一意な通信識別子（以下、本実施例ではＵＡＴＩとする）を取得し、（７）ＵＡＴＩを管理サーバ４０に送信する。その後、（８）管理サーバ４０は、ＵＡＴＩに対応するＥＳＮを問い合わせ、（９）無線通信ネットワーク１１からＥＳＮを取得し、（１０）取得したＥＳＮを狭域基地局装置１０ａに送信する。

次に、第１実施例に係る無線通信システムの検出フェーズの動作の詳細をシーケンス図として図８に示す。無線通信端末が広域基地局２０に対して待ち受け中であり（Ｓ３０１）、この状態で狭域基地局装置１０の圏内に入り、無線通信端末は、上り信号を広域基地局２０に対して送信したとする（Ｓ３０２）。

監視中の狭域基地局装置１０の端末上り信号解析制御部１６ｄは、この上り信号を傍受した場合Ｆ１０２で取得したColorCode, SectorIDにて上り信号の復調を行った結果、復調が成功すれば（Ｆ３０１）、復調して得られたデータからＭＡＣ（Medium Access Control）ヘッダを取得する（Ｆ３０２）。復調が失敗した場合、狭域基地局装置１０は監視を継続する。

図２１にＭＡＣヘッダの一部の構成を示す。ＭＡＣヘッダの構成は、図２１（Ａ）に示すように、「ATI Record」を含み、ＭＡＣヘッダに含まれる「ATI Record」の構成は、図２１（Ｂ）に示している。狭域基地局装置１０ａは、ＭＡＣヘッダの「ATI Record」の最初２ビットが“１０”であった場合、以降の３２ビットがＵＡＴＩとして取得する。なお、図２１（Ｂ）によれば、最初の２ビットが“１０”では無い場合、ＵＡＴＩでは無いことを意味し、通信識別子としては使用出来ないので、狭域基地局装置１０は監視を継続する。

次に、狭域基地局装置１０の監視端末ＥＳＮ変換制御部１６ｅは、Ｆ３０３で取得したＵＡＴＩを管理サーバ４０に送り、ＵＡＴＩに対応するＥＳＮを要求する。（Ｓ３０４）。管理サーバ４０のＥＳＮ変換制御部４６ａは、受信したＵＡＴＩに対応するＥＳＮを無線通信ネットワーク１１から取得する。（Ｓ３０５，Ｓ３０６）。管理サーバ４０のＥＳＮ変換制御部４６ａは、Ｓ３０６で取得したＥＳＮを要求元の狭域基地局装置１０に返信する（Ｓ３０７）。

＜判定フェーズ＞
図９は、第１実施例に係る無線通信システムの判定フェーズの動作について説明するための図である。図９に示したように、（１１）狭域基地局装置１０ａは、返信されたＥＳＮが狭域基地局装置１０ａと通信を許可された無線通信端末のものであるならば、電波の送信を再開する。

次に、第１実施例に係る無線通信システムの判定フェーズの動作の詳細をフローチャートとして図１０に示す。狭域基地局装置１０の監視端末ＥＳＮ判定制御部１６ｆは、Ｓ３０７で取得した無線通信端末のＥＳＮがＦ１０１で登録された無線通信端末のＥＳＮ（許可された無線通信端末）であると判定した場合（Ｆ４０１）、電波送信制御部１６ｈは、電波の送信を再開する（Ｆ４０２）。狭域基地局装置１０は、通信を許可する無線通信端末と実際に通信を開始した場合（Ｆ４０３）、無線通信端末の上り信号の監視を停止する（Ｆ４０４）。

以上説明したように、第１実施例に係る無線通信システムは、狭域基地局装置１０の圏内には通信を許可されている無線通信端末が1台も無い場合に狭域基地局装置１０が電波の送信を停止し、狭域基地局装置１０が事前に保持している許可された無線通信端末のＥＳＮと、圏内に入った無線通信端末のＥＳＮとが一致した場合、許可された無線通信端末がフェムトセル圏内に入ったとし、電波の送信を再開することで省電力を実現することができる。

＜第２実施例＞
図１１は、第２実施例に係る無線通信システムの構成図である。なお、本第２実施例に係る無線通信システムの構成する要素のうち、本第１実施例に係る要素と同じものには、同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。

図１１に示した無線通信システムは、フェムトセル９ａ、９ｂそれぞれをカバーする狭域基地局装置５０ａ、５０ｂ、フェムトセル９ａ、９ｂを含むマクロセル８をカバーする広域基地局２０、および、広域基地局２０に接続されている無線通信ネットワーク１１を有している。本実施例では、無線通信ネットワーク１１は、「ＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯ」に準拠している。なお、フェムトセルのそれぞれを区別する場合には、フェムトセル９ａ、９ｂと記載し、それぞれを区別しない場合には、フェムトセル９と記載する。狭域基地局装置のそれぞれを区別する場合には、狭域基地局装置５０ａ、５０ｂと記載し、狭域基地局装置のそれぞれを区別しない場合には、狭域基地局装置５０と記載する。

さらに、図１１に示した無線通信システムは、狭域基地局装置５０ａ、５０ｂとそれぞれ接続するルータ２３、２２、ルータ２３、２２と接続するフェムトセル契約回線網２５、フェムトセル契約回線網２５および無線通信ネットワーク１１と接続するゲートウェイ２４、および、ゲートウェイ２４と接続する管理サーバ６０を有している。管理サーバ６０は、ＯＡＭ（Operation And Maintenance）機能を有しており、例えば、フェムトセル９に関する情報を管理している。

図１２は、第２実施例に係る狭域基地局装置のブロック図である。図１２（Ａ）は、第２実施例に係る狭域基地局装置のハードウエアのブロック図である。図１２（Ｂ）は、第２実施例に係る狭域基地局装置の機能ブロック図である。

狭域基地局装置５０は、無線通信送受信部１１、有線通信送受信部１２、表示部１３、キー入力部１４、記憶部１５、および制御部５６によって構成されている。制御部５６は、ＣＰＵなどによって構成されている。

制御部５６は、端末情報登録制御部５６ａ、端末上り信号監視制御部１６ｂ、周辺基地局情報取得制御部１６ｃ、端末上り信号解析制御部１６ｄ、監視端末ＵＡＴＩ判定制御部５６ｆ、圏内通信許可端末数取得制御部１６ｇ、および電波送信制御部１６ｈによって構成されている。これらの部材は、例えばプログラムのモジュールである。

端末情報登録制御部５６ａは、無線通信端末のＵＡＴＩを記憶部１５に登録させるものである。監視端末ＵＡＴＩ判定制御部５６ｆは、監視中に取得したＵＡＴＩと記憶部１５に予め登録されたＵＡＴＩとが一致するか否か判定するものである。

図１３は、第２実施例に係る管理サーバのブロック図である。図１３（Ａ）は、第２実施例に係る管理サーバのハードウエアのブロック図である。図１３（Ｂ）は、第２実施例に係る管理サーバの機能ブロック図である。

管理サーバ６０は、有線通信送受信部４２、表示部４３、キー入力部４４、記憶部４５、および制御部６６によって構成されている。制御部６６は、ＣＰＵなどによって構成されている。

制御部６６は、ＵＡＴＩ管理部６６ａ、基地局情報取得部４６ｂ、および周辺基地局情報要求受付部４６ｃによって構成されている。これらの部材は、例えばプログラムのモジュールである。ＵＡＴＩ管理部６６ａは、無線通信端末が通信しているときのＵＡＴＩを管理するものである。

次に、第２実施例に係る無線通信システムの動作について説明する。本実施例に係る無線通信システムの動作については、準備フェーズ、監視フェーズ、検出フェーズ、判定フェーズの４つに分けられる。

＜準備フェーズ＞
図１１は、第２実施例に係る無線通信システムの準備フェーズの動作について説明するための図である。図１１に示したように、（１）狭域基地局装置５０ａは、自身との通信が許可された無線通信端末３０から、ＵＡＴＩ、ＥＳＮ、および使用するチャンネル情報を登録する。（２）狭域基地局装置５０ａは、無線通信端末３０が自身の圏外に出で、無線通信端末３０のＵＡＴＩが変更されたときのために、変更された無線通信端末３０のＵＡＴＩの通知を要求する。（３）狭域基地局装置５０ａは、狭域基地局装置５０ａの周辺にある広域基地局２０の周辺基地局情報を管理サーバ６０から取得する。

次に、準備フェーズの動作の詳細をシーケンス図として図１４に示す。なお、本第２実施例に係る動作のうち、本第１実施例に係る動作と同じものには、同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。

狭域基地局装置５０の端末情報登録制御部５６ａは、許可された無線通信端末のＵＡＴＩ、ＥＳＮ、および使用するチャンネル情報（BandClass等）を無線通信端末から取得し、取得したものを登録する（Ｓ５０１、Ｆ５０１）。狭域基地局装置５０の端末情報登録制御部５６ａは、無線通信端末が自身の圏外に出で、無線通信端末のＵＡＴＩが変更されたときのために、変更された無線通信端末３０のＵＡＴＩの通知を要求するように、現在のＵＡＴＩ、ＥＳＮ、および自身の基地局の識別子である自局識別子を管理サーバ６０に送信する（Ｓ５０２）。管理サーバ６０のＵＡＴＩ管理部６６ａは、ＵＡＴＩの変更通知を要求するように、送信されたこれらのＵＡＴＩ、ＥＳＮ、および自局識別子を無線通信ネットワーク１１に送信する（Ｓ５０３）。

＜監視フェーズ＞
図１５は、第２実施例に係る無線通信システムの監視フェーズの動作について説明するための図である。図１５に示したように、（４）狭域基地局装置５０ａは、自身の圏内に通信が許可された無線通信端末３０がいなくなったことを契機に、電波の送信を停止し、（５）準備フェーズで取得したチャンネル情報で無線通信端末の上り信号を監視する。また、無線通信端末３０は、狭域基地局装置５０ａの圏内から外れて広域基地局２０にハンドオーバする。（６）例えばＵＡＴＩの有効期限が経過したときに、ＵＡＴＩが変更されることがあり、無線通信端末３０のＵＡＴＩが変更されたとき、狭域基地局装置５０ａは、変更された無線通信端末３０のＵＡＴＩの通知を無線通信ネットワーク１１から管理サーバ６０を介して受ける。

次に、第２実施例に係る無線通信システムの監視フェーズの動作の詳細をフローチャートとして図１６に示す。Ｆ２０１〜Ｆ２０５の動作は、本第１実施例に係る動作と同じである。無線通信ネットワーク１１で、登録されたＥＳＮの無線通信端末のＵＡＴＩが変更されたとき（Ｆ６０１）、旧ＵＡＴＩおよび新ＵＡＴＩと対象となる狭域基地局装置５０の識別子とが管理サーバ６０に通知され（Ｓ６０１）、管理サーバ６０のＵＡＴＩ管理部６６ａは、旧ＵＡＴＩおよび新ＵＡＴＩを狭域基地局装置５０に通知する（Ｓ６０２）。狭域基地局装置５０の端末情報登録制御部５６ａは、旧ＵＡＴＩに替えて新ＵＡＴＩを登録する（Ｆ６０２）。なお、再度、無線通信端末のＵＡＴＩが変更されたときには、Ｓ６０１、Ｓ６０２、Ｆ６０２が処理される。

＜検出フェーズ＞
図１７は、第２実施例に係る無線通信システムの検出フェーズの動作について説明するための図である。図１７に示したように、（７）狭域基地局装置５０ａは、無線通信端末の上り信号の監視中に、上り信号を送信する無線通信端末を検出した場合、（８）上り信号から無線通信端末３０のＵＡＴＩを取得する。

次に、第２実施例に係る無線通信システムの検出フェーズの動作の詳細をシーケンス図として図１８に示す。なお、Ｓ３０１〜Ｓ３０３、Ｆ３０１〜Ｆ３０３の動作は、本第１実施例に係る動作と同じである。

＜判定フェーズ＞
図１９は、第２実施例に係る無線通信システムの判定フェーズの動作について説明するための図である。図１９に示したように、（９）狭域基地局装置５０ａは、取得したＵＡＴＩが、登録されたＵＡＴＩであるならば、狭域基地局装置５０ａと通信を許可された無線通信端末３０のものとし、電波の送信を再開する。

次に、第２実施例に係る無線通信システムの判定フェーズの動作の詳細をフローチャートとして図２０に示す。狭域基地局装置５０の監視端末ＵＡＴＩ判定制御部５６ｆは、Ｆ３０３で取得したＵＡＴＩが、Ｆ６０２で登録した無線通信端末のＵＡＴＩ、または、ＵＡＴＩに変更が無ければＦ５０１で登録した無線通信端末のＵＡＴＩであると判定した場合（Ｆ７０１）、電波送信制御部１６ｈは、電波の送信を再開する（Ｆ４０２）。なお、Ｆ４０２〜Ｆ４０４の動作は、本第１実施例に係る動作と同じである。

以上説明したように、第２実施例に係る無線通信システムは、狭域基地局装置５０の圏内には通信を許可されている無線通信端末が1台も無い場合に狭域基地局装置５０が電波の送信を停止し、狭域基地局装置５０が事前に保持している許可された無線通信端末のＵＡＴＩと、圏内に入った無線通信端末のＵＡＴＩとが一致した場合、許可された無線通信端末がフェムトセル圏内に入ったとし、電波の送信を再開することで省電力を実現することができる。

本発明は、自己の基地局と通信する無線通信端末を制限すると共に従来と比較して効率的に省電力化を図ることができる効果を有し、狭域のエリア内で無線通信端末と通信する基地局装置およびサーバなどとして幅広く有用である。

第１実施例に係る無線通信システムの構成図である。 第１実施例に係る狭域基地局装置のブロック図である。 第１実施例に係る管理サーバのブロック図である。 第１実施例に係る無線通信システムの準備フェーズの動作の詳細をシーケンス図である。 第１実施例に係る無線通信システムの監視フェーズの動作について説明するための図である。 第１実施例に係る無線通信システムの監視フェーズの動作の詳細をフローチャートである。 第１実施例に係る無線通信システムの検出フェーズの動作について説明するための図である。 第１実施例に係る無線通信システムの検出フェーズの動作の詳細をシーケンス図である。 第１実施例に係る無線通信システムの判定フェーズの動作について説明するための図である。 第１実施例に係る無線通信システムの判定フェーズの動作の詳細をフローチャートである。 第２実施例に係る無線通信システムの構成図である。 第２実施例に係る狭域基地局装置のブロック図である。 第２実施例に係る管理サーバのブロック図である。 第２実施例に係る無線通信システムの準備フェーズの動作の詳細をシーケンス図である。 第２実施例に係る無線通信システムの監視フェーズの動作について説明するための図である。 第２実施例に係る無線通信システムの監視フェーズの動作の詳細をフローチャートである。 第２実施例に係る無線通信システムの検出フェーズの動作について説明するための図である。 第２実施例に係る無線通信システムの検出フェーズの動作の詳細をシーケンス図である。 第２実施例に係る無線通信システムの判定フェーズの動作について説明するための図である。 第２実施例に係る無線通信システムの判定フェーズの動作の詳細をフローチャートである。 ＭＡＣヘッダの構成図である。 従来の無線通信システムの構成図である。

符号の説明

８ マクロセル
９ フェムトセル
１０、５０ 狭域基地局装置
１１ 無線通信ネットワーク
１１ 無線通信送受信部
１２ 有線通信送受信部
１３ 表示部
１４ キー入力部
１５ 記憶部
１６、５６ 制御部
１６ａ 端末情報登録制御部
１６ｂ 端末上り信号監視制御部
１６ｃ 周辺基地局情報取得制御部
１６ｄ 端末上り信号解析制御部
１６ｅ 監視端末ＥＳＮ変換制御部
１６ｆ 監視端末ＥＳＮ判定制御部
１６ｇ 圏内通信許可端末数取得制御部
１６ｈ 電波送信制御部
２０ 広域基地局
２２ ルータ
２４ ゲートウェイ
２５ フェムトセル契約回線網
３０、３１ 無線通信端末
４０、６０ 管理サーバ
４２ 有線通信送受信部
４３ 表示部
４４ キー入力部
４５ 記憶部
４６、６６ 制御部
４６ａ ＥＳＮ変換制御部
４６ａ 基地局情報制御部
４６ｂ 基地局情報取得部
４６ｃ 周辺基地局情報要求受付部
５０ 狭域基地局装置
５６ａ 端末情報登録制御部
５６ｆ 監視端末ＵＡＴＩ判定制御部
６０ 管理サーバ
６６ａ ＵＡＴＩ管理部

Claims (6)

1. 広域基地局で通信可能な広域エリア内にある狭域エリアで通信可能な狭域基地局を構成する基地局装置において、
   前記狭域基地局と通信することが許可された無線通信端末と通信する無線通信部と、
   前記無線通信部の電波の送信を制御する制御部とを備え、
   全ての前記許可された無線通信端末との通信ができなくなった場合、前記制御部が、前記無線通信部に対し電波の受信を可能とした状態で電波の送信を停止させ、
   電波の送信を停止させた状態で前記無線通信部が無線通信端末から送信された電波を受信した場合であって、前記制御部が、電波を送信した無線通信端末が許可されたものであると受信電波の信号から判定したとき、前記無線通信部に対し電波の送信を開始させることを特徴とする基地局装置。
2. 前記許可された無線通信端末の端末識別子を記憶する記憶部と、
   無線通信端末が通信している際の通信識別子と対応する端末識別子を通知する管理サーバと通信を行うサーバ通信部を備え、
   前記制御部は、前記受信電波の信号から求めた前記通信識別子を前記サーバ通信部を介して前記管理サーバに送信し、送信した通信識別子と対応する端末識別子が前記管理サーバによって通知され、通知された端末識別子が前記記憶部で記憶されているとき、前記無線通信部に対し電波の送信を開始させることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記許可された無線通信端末が通信している際の通信識別子を通知する管理サーバと通信を行うサーバ通信部と、
   前記許可された無線通信端末が前記狭域エリアから前記広域エリアに移動したときに前記管理サーバから通知される通信識別子を記憶する記憶部とを備え、
   前記制御部は、前記受信電波の信号から通信識別子を求め、該通信識別子と前記記憶部に記憶された通信識別子とが一致するとき、前記無線通信部に対し電波の送信を開始させることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
4. 前記記憶部は、前記許可された無線通信端末と通信しているときの通信識別子を予め記憶しており、
   前記管理サーバから変更前の通信識別子および変更後の通信識別子が通知され、前記制御部は、前記記憶部から変更前の通信識別子を特定し、特定した変更前の通信識別子から変更後の通信識別子に替えて前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。
5. 請求項２に記載の基地局装置と無線通信端末とが通信している際の通信識別子に対応する端末識別子が、前記基地局装置から要求された際、前記通信識別子と対応する端末識別子を、前記無線通信端末と通信する前記広域基地局に接続される無線通信ネットワークから取得する制御部と、
   前記制御部が取得した端末識別子を前記基地局装置に送信する通信部とを備えたことを特徴とする管理サーバ。
6. 請求項３に記載の基地局装置と無線通信端末とが通信している際の通信識別子に変更があったとき、変更前の通信識別子および変更後の通信識別子を入手する制御部と、
   前記変更前の通信識別子および変更後の通信識別子を前記基地局装置に送信する通信部とを備えたことを特徴とする管理サーバ。