JP2010081294A - 通信システム及び小型基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】同一の携帯電話を用いて内線通信及び外線通信の双方を行うことができ、しかも、内線通信用と外線通信用とで電話番号の切り替え等が不要な、通信システムを得る。
【解決手段】通信システムは、ＩＰネットワーク２と、有線通信回線５を介してＩＰネットワーク２及び移動体通信ネットワーク７に接続されたフェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆと、フェムトセル４Ａ〜４Ｆいずれかに所在している携帯電話からの発呼に対して、通信相手先の携帯電話がフェムトセル４Ａ〜４Ｆのいずれかに所在しているか否かを判定する処理部１５とを備え、通信相手先の携帯電話がフェムトセル４Ａ〜４Ｆのいずれにも所在していないと判定された場合には、移動体通信ネットワーク７を介しての外線通信が行われ、通信相手先の携帯電話がフェムトセル４Ａ〜４Ｆのいずれかに所在していると判定された場合には、ＩＰネットワーク２を介しての内線通信が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信システム及び小型基地局に関し、特に、ＩＰネットワークと複数のフェムトセル基地局とを用いた、外線通信及び内線通信が可能な、構内無線通信システム及び小型基地局に関する。

携帯電話による通信は電波を利用するため、通信サービスのエリア内であっても、屋内や地下等の電波の届かない電波不感エリアでは、携帯電話による通信が不可能となる。そこで、電波不感エリアにおいても携帯電話による通信を可能とすべく、小型基地局を用いた通信システムの構築が検討されている。

この通信システムにおいては、半径数十メートル程度の極小セル（フェムトセル）を通信圏内とする小型基地局（以下「フェムトセル基地局」と称す）が、電波不感エリア内に設置される。また、フェムトセル基地局は、有線通信回線を用いたＩＰネットワークを介して、携帯電話事業者の移動体通信ネットワークに接続される。従って、電波不感エリア内の携帯電話は、フェムトセル基地局及びＩＰネットワークを介して、移動体通信ネットワークに接続される。その結果、電波不感エリア内においても携帯電話による通信が可能となる。

また、近年、企業の事業所やオフィスビルにおいては、構内の内線通信を、従来の固定電話を用いた通信システムから、構内ＰＨＳ（Personal Handyphone System）等の移動通信端末を用いた無線通信システムに変更する動きが広まりつつある。

なお、下記特許文献１には、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）携帯端末を用いた構内無線通信システムが開示されている。当該システムは、構内交換機（ＰＢＸ）と、構内交換機に接続された複数のＰＤＣ通信制御装置と、各ＰＤＣ通信制御装置に接続された複数の小型無線基地局とを備えている。そして、同一ＰＤＣ通信制御装置の配下のＰＤＣ携帯端末同士の通信においては、そのＰＤＣ通信制御装置の内部で通話路を折り返すことにより、ＰＤＣ通信制御装置の内線通信が実現される。

特開平１１−２７７２７号公報

しかしながら、構内ＰＨＳを用いたシステムでは、構内内線通信用の電話番号を割り当てることによって、構内無線通信を可能としている。そのため、ユーザは、構内内線通信用と外線通信用とで別々の移動通信端末を所持する必要がある。あるいは、一つの移動通信端末に、構内内線通信用と外線通信用とで別々の電話番号を割り当てる必要がある。従って、内線通信を行う場合と外線通信を行う場合とで、使用する移動通信端末を切り替えるか、あるいは相手先の電話番号を切り替えてダイヤルする必要があるため、ユーザの利便性が低い。

また、携帯電話事業者が提供するサービスの一つとして、当該サービスを利用する複数の携帯電話を予め登録しておき、登録された携帯電話同士が当該サービスの提供エリア内で通信を行う場合には、通信料を無料にするというサービスが存在している。しかし、このサービスにおいては、ユーザは、相手先の電話番号の前に所定の付加番号を追加してダイヤルする必要があり、また、当該サービスの提供を受けるための契約を別途に行う必要があるため、やはりユーザの利便性が低い。

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、同一の携帯電話を用いて内線通信及び外線通信の双方を行うことができ、しかも、内線通信用と外線通信用とで電話番号の切り替えや付加番号の追加を不要とすることにより、ユーザの利便性を向上することが可能な、通信システム及び小型基地局を得ることを目的とするものである。

本発明の第１の態様に係る通信システムは、ローカルエリアネットワークと、携帯電話との間で無線通信が可能であり、有線通信回線を介して前記ローカルエリアネットワーク及び移動体通信ネットワークに接続された、複数の小型基地局と、前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話からの発呼に対して、通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在しているか否かを判定する判定処理部とを備え、通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれの通信圏内にも所在していないと前記判定処理部によって判定された場合には、前記移動体通信ネットワークを介しての外線通信が行われ、通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在していると前記判定処理部によって判定された場合には、前記ローカルエリアネットワークを介しての内線通信が行われることを特徴とするものである。

第１の態様に係る通信システムによれば、判定処理部は、複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話からの発呼に対して、通信相手先の携帯電話が複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在しているか否かを判定する。そして、判定処理部による判定の結果に基づき、通信相手先の携帯電話が複数の小型基地局のいずれの通信圏内にも所在していない場合には、移動体通信ネットワークを介しての外線通信に自動的に切り替えられ、通信相手先の携帯電話が複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している場合には、ローカルエリアネットワークを介しての内線通信に自動的に切り替えられる。従って、ユーザは、同一の携帯電話を用いて、内線通信及び外線通信の双方を行うことができる。しかも、ユーザは、内線通信用と外線通信用とで相手先の電話番号を切り替えてダイヤルする必要がなく、あるいは、内線通信を行う場合に相手先の電話番号の前に所定の付加番号を追加する必要もないため、ユーザの利便性を向上することが可能となる。

本発明の第２の態様に係る通信システムは、第１の態様に係る通信システムにおいて特に、前記小型基地局は、携帯電話に対応するプロトコルと前記ローカルエリアネットワークに対応するプロトコルとの間でのプロトコル変換を行うプロトコル変換部と、前記内線通信において呼制御を行うＳＩＰサーバとを有することを特徴とするものである。

第２の態様に係る通信システムによれば、小型基地局がプロトコル変換部とＳＩＰサーバとを有することにより、ＩＰネットワークを用いて内線通信を行うことが可能となる。従って、ＩＰネットワークが構内に既に敷設されている場合には、内線通信用の専用のネットワークを新たに構築する必要がないため、システムの導入コストを削減することが可能となる。

本発明の第３の態様に係る通信システムは、第１又は第２の態様に係る通信システムにおいて特に、前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話に関する情報が登録される記憶手段をさらに備え、前記記憶手段には、各携帯電話と、各携帯電話が通信圏内に所在している前記小型基地局との対応関係が登録されることを特徴とするものである。

第３の態様に係る通信システムによれば、複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話に関する情報（例えば電話番号）が、記憶手段に登録される。従って、判定処理部は、記憶手段を参照することによって、通信相手先の携帯電話が内線通信可能な携帯電話であるか否かを、簡易かつ正確に判定することが可能となる。しかも、判定処理部は、どの携帯電話がどの小型基地局の通信圏内に所在しているかを特定できるため、通信相手先の携帯電話を呼び出す際に、ページングエリアを限定することが可能となる。

本発明の第４の態様に係る通信システムは、第１〜第３のいずれか一つの態様に係る通信システムにおいて特に、前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話に関する情報が登録される記憶手段をさらに備え、前記記憶手段には、前記内線通信の許否に関する情報が各携帯電話ごとに登録されており、発呼元の携帯電話が、前記内線通信が許可されていない携帯電話である場合には、前記外線通信が行われることを特徴とするものである。

第４の態様に係る通信システムによれば、複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話に関する情報（例えば電話番号）が、記憶手段に登録される。従って、判定処理部は、記憶手段を参照することによって、通信相手先の携帯電話が内線通信可能な携帯電話であるか否かを、簡易かつ正確に判定することが可能となる。しかも、内線通信を許可する携帯電話を記憶手段に予め登録しておくことにより、例えば、社外からの来客に対しては内線通信を行わせないという運用が可能となる。

本発明の第５の態様に係る通信システムは、第３又は第４の態様に係る通信システムにおいて特に、前記複数の小型基地局のいずれかが、前記記憶手段を有していることを特徴とするものである。

第５の態様に係る通信システムによれば、複数の小型基地局のいずれかのみに記憶手段を保有させれば足りるため、システムの導入コスト及び運用コストを削減できるとともに、集中管理を実現することが可能となる。

本発明の第６の態様に係る通信システムは、第３又は第４の態様に係る通信システムにおいて特に、前記複数の小型基地局の各々が、前記記憶手段を有していることを特徴とするものである。

第６の態様に係る通信システムによれば、複数の小型基地局の各々が記憶手段を有している。従って、記憶手段を有している唯一の小型基地局（又はサーバ装置）に対して、記憶手段を有していない全ての小型基地局からの所在情報の問い合わせが集中する事態を回避できるため、ローカルエリアネットワーク内における通信トラフィックを分散させることが可能となる。

本発明の第７の態様に係る通信システムは、第３又は第４の態様に係る通信システムにおいて特に、前記ローカルエリアネットワークに接続され、前記記憶手段を有するサーバ装置をさらに備えることを特徴とするものである。

第７の態様に係る通信システムによれば、記憶手段の登録情報をサーバ装置によって集中管理することが可能となる。また、いずれの小型基地局にも記憶手段を保有させる必要がないため、システムの導入に伴う小型基地局への機能追加を、最小限に抑えることが可能となる。

本発明の第８の態様に係る小型基地局は、携帯電話との間で無線通信が可能な複数の小型基地局が、有線通信回線を介してローカルエリアネットワーク及び移動体通信ネットワークに接続された通信システムに用いられる、小型基地局であって、前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話に関する情報が登録される記憶部と、前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話からの発呼に対して、通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在しているか否かを判定する判定処理部とを備え、前記記憶部には、各携帯電話と、各携帯電話が通信圏内に所在している前記小型基地局との対応関係が登録されており、前記判定処理部は、通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれの通信圏内にも所在していない場合には、前記移動体通信ネットワークを介しての外線通信を行い、通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している場合には、前記ローカルエリアネットワークを介しての内線通信を行うことを特徴とするものである。

第８の態様に係る小型基地局によれば、判定処理部は、複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話からの発呼に対して、通信相手先の携帯電話が複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在しているか否かを判定する。そして、判定処理部による判定の結果に基づき、通信相手先の携帯電話が複数の小型基地局のいずれの通信圏内にも所在していない場合には、移動体通信ネットワークを介しての外線通信に自動的に切り替えられ、通信相手先の携帯電話が複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している場合には、ローカルエリアネットワークを介しての内線通信に自動的に切り替えられる。従って、ユーザは、同一の携帯電話を用いて、内線通信及び外線通信の双方を行うことができる。しかも、ユーザは、内線通信用と外線通信用とで相手先の電話番号を切り替えてダイヤルする必要がなく、あるいは、内線通信を行う場合に相手先の電話番号の前に所定の付加番号を追加する必要もないため、ユーザの利便性を向上することが可能となる。

また、複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話に関する情報（例えば電話番号）が、記憶部に登録される。従って、判定処理部は、記憶部を参照することによって、通信相手先の携帯電話が内線通信可能な携帯電話であるか否かを、簡易かつ正確に判定することが可能となる。しかも、判定処理部は、どの携帯電話がどの小型基地局の通信圏内に所在しているかを特定できるため、通信相手先の携帯電話を呼び出す際に、ページングエリアを限定することが可能となる。

本発明の第９の態様に係る小型基地局は、携帯電話との間で無線通信が可能な複数の小型基地局が、有線通信回線を介してローカルエリアネットワーク及び移動体通信ネットワークに接続された通信システムに用いられる、小型基地局であって、前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話に関する情報が登録される記憶部と、前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話からの発呼に対して、通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在しているか否かを判定する判定処理部とを備え、前記判定処理部は、通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれの通信圏内にも所在していない場合には、前記移動体通信ネットワークを介しての外線通信を行い、通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している場合には、前記ローカルエリアネットワークを介しての内線通信を行い、前記記憶部には、前記内線通信の許否に関する情報が各携帯電話ごとに登録されており、発呼元の携帯電話が、前記内線通信が許可されていない携帯電話である場合には、前記外線通信が行われることを特徴とするものである。

第９の態様に係る小型基地局によれば、判定処理部は、複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話からの発呼に対して、通信相手先の携帯電話が複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在しているか否かを判定する。そして、判定処理部による判定の結果に基づき、通信相手先の携帯電話が複数の小型基地局のいずれの通信圏内にも所在していない場合には、移動体通信ネットワークを介しての外線通信に自動的に切り替えられ、通信相手先の携帯電話が複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している場合には、ローカルエリアネットワークを介しての内線通信に自動的に切り替えられる。従って、ユーザは、同一の携帯電話を用いて、内線通信及び外線通信の双方を行うことができる。しかも、ユーザは、内線通信用と外線通信用とで相手先の電話番号を切り替えてダイヤルする必要がなく、あるいは、内線通信を行う場合に相手先の電話番号の前に所定の付加番号を追加する必要もないため、ユーザの利便性を向上することが可能となる。

また、複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話に関する情報（例えば電話番号）が、記憶部に登録される。従って、判定処理部は、記憶部を参照することによって、通信相手先の携帯電話が内線通信可能な携帯電話であるか否かを、簡易かつ正確に判定することが可能となる。しかも、内線通信を許可する携帯電話を記憶部に予め登録しておくことにより、例えば、社外からの来客に対しては内線通信を行わせないという運用が可能となる。

本発明によれば、同一の携帯電話を用いて内線通信及び外線通信の双方を行うことができ、しかも、内線通信用と外線通信用とで電話番号の切り替えや付加番号の追加が不要であるため、ユーザの利便性を向上することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。

図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの全体構成を概略的に示す図である。施設１の構内に、ＬＡＮ（Local Area Network）又はＰＬＣ（Power Line Communication）等を用いたＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク２（ローカルエリアネットワーク）が敷設されている。施設１は、企業の事業所やオフィスビル等であり、施設１の構内は、屋外基地局からの電波が届きにくい（又は届かない）電波不感エリアである。

ＩＰネットワーク２には、複数のフェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆが、ＬＡＮケーブル等の有線通信回線５を介して接続されている。図１では簡単化のため６個のフェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆのみを示しているが、フェムトセル基地局の個数はこの例に限らず、より多数のフェムトセル基地局がＩＰネットワーク２に接続されていても良い。

各フェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆの周囲には、各フェムトセル基地局の通信圏であるフェムトセル４Ａ〜４Ｆが、それぞれ規定されている。各フェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆは、各フェムトセル４Ａ〜４Ｆ内に所在している携帯電話との間で、無線による相互通信がそれぞれ可能である。図１に示した例では、携帯電話Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４は、それぞれフェムトセル４Ｆ，４Ｃ，４Ｂ内に所在している。従って、フェムトセル基地局３Ｆ，３Ｃ，３Ｂは、携帯電話Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４との間で、それぞれ無線通信が可能である。

また、ＩＰネットワーク２は、光ファイバやメタルケーブル等の有線通信回線及びゲートウェイ（ＧＷ）６を介して、携帯電話事業者の移動体通信ネットワーク７に接続されている。移動体通信ネットワーク７は、ＨＬＲ（Home Location Register）８及び屋外基地局９等を有して構成されている。図１に示した例では、屋外基地局９の通信圏内に携帯電話Ｍ３が所在している。

図２は、フェムトセル基地局３Ａの構成を示すブロック図である。フェムトセル基地局３Ａは、無線処理部１１、プロトコル変換部１２、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバ１３、データベース１４（記憶手段又は記憶部）、及び処理部１５を備えて構成されている。無線処理部１１は、アンテナ１０に接続されている。プロトコル変換部１２は、無線処理部１１に接続されている。プロトコル変換部１２には、有線通信回線５が接続されている。ＳＩＰサーバ１３、データベース１４、及び処理部１５は、有線通信回線５に接続されている。

無線処理部１１は、アンテナ１０又はプロトコル変換部１２から入力された信号に対して、周波数変換、ＡＤ（Analog-to-Digital）変換、及びＤＡ（Digital-to-Analog）変換等の各種の処理を行う。プロトコル変換部１２は、無線処理部１１又は有線通信回線５から入力された信号に対して、携帯電話に対応するプロトコル（無線のプロトコル）とＩＰネットワーク２に対応するプロトコルとの間でのプロトコル変換を行う。つまり、プロトコル変換部１２は、無線処理部１１から入力された信号を、ＩＰネットワーク２に対応するプロトコルに変換し、ＩＰネットワーク２から有線通信回線５を介して入力された信号を、携帯電話に対応するプロトコルに変換する。データベース１４は、ハードディスク又は半導体メモリ等の任意の記憶装置を用いて構成されている。

図３は、フェムトセル基地局３Ｂの構成を示すブロック図である。フェムトセル基地局３Ｂの構成は、データベース１４が省略されていることを除き、図２に示したフェムトセル基地局３Ａの構成と同様である。フェムトセル基地局３Ｂの処理部１５には、データベース１４を保有しているフェムトセル基地局がフェムトセル基地局３Ａであることが、予め教示されている。なお、図１に示したフェムトセル基地局３Ｃ〜３Ｆの構成は、フェムトセル基地局３Ｂの構成と同様である。

図４は、データベース１４に登録されている情報を示す図である。データベース１４には、ＩＰネットワーク２に接続されている全てのフェムトセル基地局３Ａ〜３ＦのＩＰアドレスＡＤ１〜ＡＤ６と、各フェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆの通信圏内（つまりフェムトセル４Ａ〜４Ｆ）に現在所在している携帯電話Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４の電話番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ４と、各携帯電話Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４ごとの内線通信の許否に関する設定情報とが、登録されている。図４に示した例では、ＩＰアドレスＡＤ２と、電話番号Ｎ４と、内線通信が許可されていない旨の情報とが、相互に対応付けられて登録されており、また、ＩＰアドレスＡＤ３と、電話番号Ｎ２と、内線通信が許可されている旨の情報とが、相互に対応付けられて登録されており、また、ＩＰアドレスＡＤ６と、電話番号Ｎ１と、内線通信が許可されている旨の情報とが、相互に対応付けられて登録されている。

例えば、携帯電話Ｍ１がフェムトセル４Ｆ内に進入した時点で位置登録が行われ、フェムトセル基地局３Ｆの処理部１５（以下「処理部１５Ｆ」とも称す）からフェムトセル基地局３Ａの処理部１５（以下「処理部１５Ａ」とも称す）に対して、携帯電話Ｍ１の電話番号Ｎ１が通知される。処理部１５Ａは、通知された電話番号Ｎ１を、フェムトセル基地局３ＦのＩＰアドレスＡＤ６に対応付けて、データベース１４に登録する。また、処理部１５Ａには、内線通信が許可されている全ての携帯電話の電話番号リストが予め教示されている。処理部１５Ａは、通知された電話番号Ｎ１が電話番号リスト内に含まれている場合には、内線通信が許可されている旨の情報を、電話番号Ｎ１に対応付けて、データベース１４に登録する。なお、携帯電話Ｍ１がフェムトセル４Ｆの外部に退出した場合には、その旨に関する情報が処理部１５Ｆから処理部１５Ａに通知され、処理部１５Ａは、携帯電話Ｍ１に関する登録情報をデータベース１４から削除する。

図５は、携帯電話Ｍ１と携帯電話Ｍ２との通話に関わる処理を説明するための図である。図１に示したように、本実施の形態の例では、携帯電話Ｍ１はフェムトセル４Ｆ内に所在しており、携帯電話Ｍ２はフェムトセル４Ｃ内に所在している。

まず、携帯電話Ｍ１を所持しているユーザがオフフックして携帯電話Ｍ２の電話番号Ｎ２をダイヤルすることにより、セッションの確立要求に関する信号Ｓ１が、携帯電話Ｍ１からフェムトセル基地局３Ｆに送信される。

次に、フェムトセル基地局３ＦのＳＩＰサーバ１３（以下「ＳＩＰサーバ１３Ｆ」とも称す）は、信号Ｓ２を、ＩＰネットワーク２を介してフェムトセル基地局３Ａに送信する。信号Ｓ２には、携帯電話Ｍ１の電話番号Ｎ１と、携帯電話Ｍ２の電話番号Ｎ２と、発呼元が電話番号Ｎ１である旨の情報と、発呼先が電話番号Ｎ２である旨の情報とが含まれている。

次に、フェムトセル基地局３Ａの処理部１５Ａは、データベース１４を参照することにより、発呼元の電話番号Ｎ１に対して内線通信が許可されているか否かを判定する。図４に示したように、この例では、電話番号Ｎ１に対して内線通信が許可されている。

次に、処理部１５Ａは、データベース１４を参照することにより、携帯電話Ｍ２の所在を確認する。具体的には、処理部１５Ａ（判定処理部）は、発呼先の電話番号Ｎ２がデータベース１４に登録されているか否かを判定する。図４に示したように、この例では、電話番号Ｎ２はデータベース１４に登録されている。この場合、処理部１５Ａは、電話番号Ｎ２に対応付けられているＩＰアドレスＡＤ３を、信号Ｓ３として、ＳＩＰサーバ１３Ｆに送信する。

次に、ＳＩＰサーバ１３Ｆは、セッションの確立要求に関する信号Ｓ４を、ＩＰネットワーク２を介して、ＩＰアドレスＡＤ３に向けて送信する。信号Ｓ４は、フェムトセル基地局３Ｆのプロトコル変換部１２（以下「プロトコル変換部１２Ｆ」とも称す）によって、無線のプロトコルの信号Ｓ１がＳＩＰにプロトコル変換されたものである。これにより、フェムトセル基地局３ＣのＳＩＰサーバ１３（以下「ＳＩＰサーバ１３Ｃ」とも称す）が、信号Ｓ４を受信する。

次に、信号Ｓ４を受けたＳＩＰサーバ１３Ｃは、呼び出し信号Ｓ５を携帯電話Ｍ２に送信する。呼び出し信号Ｓ５は、フェムトセル基地局３Ｃのプロトコル変換部１２（以下「プロトコル変換部１２Ｃ」とも称す）によって、ＳＩＰの信号Ｓ４が無線のプロトコルにプロトコル変換されたものである。携帯電話Ｍ２が呼び出し信号Ｓ５を受信することにより、携帯電話Ｍ２において呼び出し音が鳴動される。

携帯電話Ｍ２を所持しているユーザが呼び出しに応答すると、応答信号Ｓ６が、携帯電話Ｍ２からフェムトセル基地局３Ｃに送信される。

次に、ＳＩＰサーバ１３Ｃは、応答信号Ｓ７を、ＩＰネットワーク２を介してＳＩＰサーバ１３Ｆに送信する。応答信号Ｓ７は、プロトコル変換部１２Ｃによって、無線のプロトコルの応答信号Ｓ６がＳＩＰにプロトコル変換されたものである。

次に、ＳＩＰサーバ１３Ｆは、応答信号Ｓ８を、携帯電話Ｍ１に送信する。応答信号Ｓ８は、プロトコル変換部１２Ｆによって、ＳＩＰの応答信号Ｓ７が無線のプロトコルにプロトコル変換されたものである。

応答信号Ｓ８を受けた携帯電話Ｍ１は、応答確認信号Ｓ９を、フェムトセル基地局３Ｆに送信する。

次に、ＳＩＰサーバ１３Ｆは、応答確認信号Ｓ１０を、ＩＰネットワーク２を介してＳＩＰサーバ１３Ｃに送信する。応答確認信号Ｓ１０は、プロトコル変換部１２Ｆによって、無線のプロトコルの応答確認信号Ｓ９がＳＩＰにプロトコル変換されたものである。

ＳＩＰサーバ１３Ｃが応答確認信号Ｓ１０を受信することにより、セッションが確立されて、携帯電話Ｍ１と携帯電話Ｍ２とが相互に通話可能な状態となる。その後、携帯電話Ｍ１と携帯電話Ｍ２との間で、通話に係る音声信号Ｓ１１が送受信される。ここで、音声信号Ｓ１１は、ＩＰネットワーク２を介して相互に送受信される。つまり、外部の移動体通信ネットワーク７が介在しない内線通信が行われる。なお、携帯電話Ｍ１，Ｍ２間の通話においては、音声信号が、プロトコル変換部１２Ｃ，１２Ｆによって適宜にプロトコル変換される。

通話が終了して、携帯電話Ｍ１を所持しているユーザがオンフックすると、携帯電話Ｍ１からフェムトセル基地局３Ｆに、セッションの切断要求に関する信号Ｓ１２が送信される。

次に、ＳＩＰサーバ１３Ｆは、信号Ｓ１３を、ＩＰネットワーク２を介してＳＩＰサーバ１３Ｃに送信する。信号Ｓ１３は、プロトコル変換部１２Ｆによって、無線のプロトコルの信号Ｓ１２がＳＩＰにプロトコル変換されたものである。

次に、ＳＩＰサーバ１３Ｃは、信号Ｓ１４を、携帯電話Ｍ２に送信する。信号Ｓ１４は、プロトコル変換部１２Ｃによって、ＳＩＰの信号Ｓ１３が無線のプロトコルにプロトコル変換されたものである。

信号Ｓ１４を受けた携帯電話Ｍ２は、応答信号Ｓ１５を、フェムトセル基地局３Ｃに送信する。

次に、ＳＩＰサーバ１３Ｃは、応答信号Ｓ１６を、ＩＰネットワーク２を介してＳＩＰサーバ１３Ｆに送信する。応答信号Ｓ１６は、プロトコル変換部１２Ｃによって、無線のプロトコルの応答信号Ｓ１５がＳＩＰにプロトコル変換されたものである。ＳＩＰサーバ１３Ｆが応答信号Ｓ１６を受信することにより、セッションが切断される。

なお、以上の説明では、携帯電話Ｍ１，Ｍ２間で内線通信が行われる例について述べたが、発呼先の携帯電話がフェムトセル４Ａ〜４Ｆ内に所在していない場合（例えば携帯電話Ｍ３が発呼先である場合）は、外部の移動体通信ネットワーク７が介在する外線通信が行われる。例えば携帯電話Ｍ１，Ｍ３間の外線通信においては、音声信号は、フェムトセル基地局３Ｆ、ＩＰネットワーク２、移動体通信ネットワーク７、及び屋外基地局９を介して、相互に送受信される。

また、以上の説明では、携帯電話Ｍ１，Ｍ２間で内線通信が行われる例について述べたが、発呼元の携帯電話に対して内線通信が許可されていない場合（例えば携帯電話Ｍ４が発呼元である場合）は、外線通信が行われる。なお、発呼元のみに依拠するのではなく、発呼元及び発呼先の少なくとも一方に対して内線通信が許可されていない場合に外線通信を行うように設定しても良い。

このように本実施の形態に係る通信システムによれば、判定処理部としての処理部１５Ａは、フェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆのいずれかの通信圏内に所在している携帯電話からの発呼に対して、通信相手先の携帯電話がフェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆのいずれかの通信圏内に所在しているか否かを判定する。そして、処理部１５Ａによる判定の結果に基づき、通信相手先の携帯電話がフェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆのいずれの通信圏内にも所在していない場合には、移動体通信ネットワーク７を介しての外線通信に自動的に切り替えられ、通信相手先の携帯電話がフェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆのいずれかの通信圏内に所在している場合には、ＩＰネットワーク２を介しての内線通信に自動的に切り替えられる。従って、ユーザは、同一の携帯電話を用いて、内線通信及び外線通信の双方を行うことができる。しかも、ユーザは、内線通信用と外線通信用とで相手先の電話番号を切り替えてダイヤルする必要がなく、あるいは、内線通信を行う場合に相手先の電話番号の前に所定の付加番号を追加する必要もないため、ユーザの利便性を向上することが可能となる。

また、本実施の形態に係る通信システムによれば、各フェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆがプロトコル変換部１２とＳＩＰサーバ１３とを有することにより、ＩＰネットワーク２を用いて内線通信を行うことが可能となる。従って、ＩＰネットワーク２が施設１の構内に既に敷設されている場合には、内線通信用の専用のネットワークを新たに構築する必要がないため、システムの導入コストを削減することが可能となる。

また、本実施の形態に係る通信システムによれば、フェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆのいずれかの通信圏内に所在している携帯電話の電話番号が、データベース１４に登録される。従って、処理部１５Ａは、データベース１４を参照することによって、通信相手先の携帯電話が内線通信可能な携帯電話であるか否かを、簡易かつ正確に判定することが可能となる。

また、本実施の形態に係る通信システムによれば、データベース１４を参照することによって、どの携帯電話がどのフェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆの通信圏内に所在しているかを特定できるため、通信相手先の携帯電話を呼び出す際に、ページングエリアを限定することが可能となる。図１を参照して、例えば携帯電話Ｍ２を呼び出す際には、ページングエリアをフェムトセル４Ｃに限定することが可能となる。

また、本実施の形態に係る通信システムによれば、内線通信を許可する携帯電話をデータベース１４に予め登録しておくことにより、例えば、社外からの来客が所持している携帯電話Ｍ４に対しては内線通信を行わせないという運用が可能となる。

また、本実施の形態に係る通信システムによれば、フェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆのうちのフェムトセル基地局３Ａのみにデータベース１４を保有させれば足りるため、システムの導入コスト及び運用コストを削減できるとともに、集中管理を実現することが可能となる。

＜第１の変形例＞
図６は、第１の変形例に関して、フェムトセル基地局３Ｂの構成を示すブロック図である。フェムトセル基地局３Ｂは、ホームゲートウェイ（ＨＧＷ）１６を介して、ＩＰネットワーク２に接続されている。また、プロトコル変換部１２、処理部１５、及びＳＩＰサーバ１３は、フェムトセル基地局３Ｂではなくホームゲートウェイ１６内に設けられている。

なお、第１の変形例に係るフェムトセル基地局３Ｃ〜３Ｆの構成は、図６に示したフェムトセル基地局３Ｂの構成と同様であり、また、図６と同様のホームゲートウェイ１６を介してＩＰネットワーク２に接続されている点についても同様である。

また、第１の変形例に係るフェムトセル基地局３Ａの構成は、図６に示したフェムトセル基地局３Ｂと同様であり、また、ホームゲートウェイ１６を介してＩＰネットワーク２に接続されている点についても同様である。但し、フェムトセル基地局３Ａに接続されているホームゲートウェイ１６内には、プロトコル変換部１２、処理部１５、及びＳＩＰサーバ１３に加えて、データベース１４が設けられる。

＜第２の変形例＞
図７は、第２の変形例に関して、通信システムの全体構成を概略的に示す図である。データベース１４をフェムトセル基地局３Ａ内に設けるのではなく、データベース１４を有するサーバ装置２０が、ＩＰネットワーク２に接続されている。データベース１４に登録されている情報は、図４と同様である。

図８は、第２の変形例に関して、携帯電話Ｍ１と携帯電話Ｍ２との通話に関わる処理を説明するための図である。信号Ｓ１を受信した後、フェムトセル基地局３ＦのＳＩＰサーバ１３Ｆは、信号Ｓ２を、フェムトセル基地局３Ａではなくサーバ装置２０に送信する。サーバ装置２０は、データベース１４を参照することにより、発呼元の電話番号Ｎ１に対して内線通信が許可されているか否かの判定、及び、発呼先の電話番号Ｎ２がデータベース１４に登録されているか否かの判定を実行する。また、信号Ｓ３は、サーバ装置２０からＳＩＰサーバ１３Ｆに送信される。その後の処理は、図５と同様である。

第２の変形例に係る通信システムによれば、データベース１４の登録情報をサーバ装置２０によって集中管理することが可能となる。また、いずれのフェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆにもデータベース１４を保有させる必要がないため、システムの導入に伴うフェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆへの機能追加を、最小限に抑えることが可能となる。

＜第３の変形例＞
図９は、第３の変形例に関して、通信システムの全体構成を概略的に示す図である。フェムトセル基地局３Ａ内のみにデータベース１４を設けるのではなく、全てのフェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆ内にデータベース１４が設けられている。

図１０は、フェムトセル基地局３Ｆのデータベース１４（以下「データベース１４Ｆ」とも称す）に登録されている情報を示す図である。データベース１４Ｆには、ＩＰネットワーク２に接続されている全てのフェムトセル基地局３Ａ〜３ＦのＩＰアドレスＡＤ１〜ＡＤ６と、フェムトセル基地局３Ｆの通信圏内（つまりフェムトセル４Ｆ）に現在所在している携帯電話Ｍ１の電話番号Ｎ１と、携帯電話Ｍ１についての内線通信の許否に関する設定情報とが、登録されている。他のフェムトセル基地局３Ａ〜３Ｅについても同様である。

例えば、携帯電話Ｍ１がフェムトセル４Ｆ内に進入した時点で位置登録が行われ、フェムトセル基地局３Ｆの処理部１５Ｆは、電話番号Ｎ１を、フェムトセル基地局３ＦのＩＰアドレスＡＤ６に対応付けて、データベース１４Ｆに登録する。また、処理部１５Ｆには、内線通信が許可されている全ての携帯電話の電話番号リストが予め教示されている。処理部１５Ｆは、電話番号Ｎ１が電話番号リスト内に含まれている場合には、内線通信が許可されている旨の情報を、電話番号Ｎ１に対応付けて、データベース１４Ｆに登録する。なお、携帯電話Ｍ１がフェムトセル４Ｆの外部に退出した場合には、処理部１５Ｆは、携帯電話Ｍ１に関する登録情報をデータベース１４Ｆから削除する。他のフェムトセル基地局３Ａ〜３Ｅについても同様である。

図１１は、第３の変形例に関して、携帯電話Ｍ１と携帯電話Ｍ２との通話に関わる処理を説明するための図である。信号Ｓ１を受信した後、処理部１５Ｆは、発呼元の電話番号Ｎ１に対して内線通信が許可されているか否かの判定を行う。内線通信が許可されている場合には、処理部１５Ｆは、発呼先の電話番号Ｎ２がデータベース１４Ｆに登録されているか否かの判定を行う。電話番号Ｎ２が登録されていない場合には、処理部１５Ｆは、フォーキングによって、信号Ｓ２を、フェムトセル基地局３Ａ〜３Ｅに送信する。

次に、各フェムトセル基地局３Ａ〜３Ｅの処理部１５は、自身が保有するデータベース１４に電話番号Ｎ２が登録されているか否かの判定を行う。この例では、フェムトセル基地局３Ｃのデータベース１４に電話番号Ｎ２が登録されているため、その旨に関する信号Ｓ３が、フェムトセル基地局３Ｃの処理部１５から処理部１５Ｆに送信される。その後の処理は、図５と同様である。

第３の変形例に係る通信システムによれば、フェムトセル基地局３Ａ〜３Ｆの各々がデータベース１４を有している。従って、データベース１４を有している唯一の小型基地局３Ａ（又はサーバ装置２０）に対して、データベース１４を有していない他の全てのフェムトセル基地局３Ｂ〜３Ｆからの所在情報の問い合わせが集中するという事態を回避できるため、ＩＰネットワーク２内における通信トラフィックを分散させることが可能となる。

＜第４の変形例＞
図１２は、第４の変形例に関して、通信システムの全体構成を概略的に示す図である。ＩＰネットワーク２とはドメインが異なるＩＰネットワーク３０が、施設１内に敷設されている。ＩＰネットワーク２とＩＰネットワーク３０とは、ゲートウェイ（ＧＷ）３１を介して互いに接続されている。

ＩＰネットワーク３０には、複数のフェムトセル基地局３２Ａ〜３２Ｄが、有線通信回線５を介して接続されている。各フェムトセル基地局３２Ａ〜３２Ｄの周囲には、各フェムトセル基地局の通信圏であるフェムトセル３３Ａ〜３３Ｄが、それぞれ規定されている。各フェムトセル基地局３２Ａ〜３２Ｄは、各フェムトセル３３Ａ〜３３Ｄ内に所在している携帯電話との間で、無線による相互通信がそれぞれ可能である。図１２に示した例では、携帯電話Ｍ２は、フェムトセル３３Ｂ内に所在しているため、フェムトセル基地局３２Ｂとの間で無線通信が可能である。フェムトセル基地局３２Ａの構成は図２と同様であり、フェムトセル基地局３２Ｂ〜３２Ｄの構成は図３と同様である。

フェムトセル基地局３Ａのデータベース１４には、ＩＰネットワーク２に接続されているフェムトセル基地局３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｆの各々のＩＰアドレスと、各フェムトセル基地局３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｆの通信圏内に現在所在している携帯電話Ｍ１の電話番号Ｎ１と、携帯電話Ｍ１についての内線通信の許否に関する設定情報とが、登録されている。また、フェムトセル基地局３Ａの処理部１５には、フェムトセル基地局３２ＡのＩＰアドレスが予め教示されている。

同様に、フェムトセル基地局３２Ａのデータベース１４には、ＩＰネットワーク３０に接続されているフェムトセル基地局３２Ａ〜３２Ｄの各々のＩＰアドレスと、各フェムトセル基地局３２Ａ〜３２Ｄの通信圏内に現在所在している携帯電話Ｍ２の電話番号Ｎ２と、携帯電話Ｍ２についての内線通信の許否に関する設定情報とが、登録されている。また、フェムトセル基地局３２Ａの処理部１５には、フェムトセル基地局３ＡのＩＰアドレスが予め教示されている。

図１３は、第４の変形例に関して、携帯電話Ｍ１と携帯電話Ｍ２との通話に関わる処理を説明するための図である。図１２に示した例では、携帯電話Ｍ１はフェムトセル４Ｆ内に所在しており、携帯電話Ｍ２はフェムトセル３３Ｂ内に所在している。

まず、セッションの確立要求に関する信号Ｓ１が、携帯電話Ｍ１からフェムトセル基地局３Ｆに送信される。

次に、フェムトセル基地局３ＦのＳＩＰサーバ１３は、信号Ｓ２を、ＩＰネットワーク２を介してフェムトセル基地局３Ａに送信する。

次に、フェムトセル基地局３Ａの処理部１５は、自身のデータベース１４を参照することにより、発呼元の電話番号Ｎ１に対して内線通信が許可されているか否かを判定する。図４に示したように、この例では、電話番号Ｎ１に対して内線通信が許可されている。次に、フェムトセル基地局３Ａの処理部１５は、発呼先の電話番号Ｎ２が自身のデータベース１４に登録されているか否かを判定する。この例では、電話番号Ｎ２は当該データベース１４には登録されていない。

次に、フェムトセル基地局３Ａの処理部１５は、信号Ｓ２を、ＩＰネットワーク２，３０を介してフェムトセル基地局３２Ａに送信することにより、フェムトセル基地局３２Ａの処理部１５に対して、電話番号Ｎ２がフェムトセル基地局３２Ａのデータベース１４に登録されているか否かを問い合わせる。この例では、電話番号Ｎ２はフェムトセル基地局３２Ａのデータベース１４に登録されている。

次に、フェムトセル基地局３２Ａの処理部１５は、電話番号Ｎ２に対応付けられているＩＰアドレス（つまりフェムトセル基地局３２ＢのＩＰアドレス）を、信号Ｓ３として、フェムトセル基地局３Ａの処理部１５に送信する。

次に、フェムトセル基地局３Ａの処理部１５は、信号Ｓ３を、フェムトセル基地局３ＦのＳＩＰサーバ１３に送信する。

次に、フェムトセル基地局３ＦのＳＩＰサーバ１３は、セッションの確立要求に関する信号Ｓ４を、ＩＰネットワーク２，３０を介して、フェムトセル基地局３２ＢのＳＩＰサーバ１３に送信する。その後の処理は、図５と同様である。

第４の変形例に係る通信システムによれば、異なるドメインを跨る内線通信を行うことが可能となる。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る通信システムの全体構成を概略的に示す図である。 フェムトセル基地局の構成を示すブロック図である。 フェムトセル基地局の構成を示すブロック図である。 データベースに登録されている情報を示す図である。 携帯電話同士の通話に関わる処理を説明するための図である。 第１の変形例に関して、フェムトセル基地局の構成を示すブロック図である。 第２の変形例に関して、通信システムの全体構成を概略的に示す図である。 第２の変形例に関して、携帯電話同士の通話に関わる処理を説明するための図である。 第３の変形例に関して、通信システムの全体構成を概略的に示す図である。 データベースに登録されている情報を示す図である。 第３の変形例に関して、携帯電話同士の通話に関わる処理を説明するための図である。 第４の変形例に関して、通信システムの全体構成を概略的に示す図である。 第４の変形例に関して、携帯電話同士の通話に関わる処理を説明するための図である。

符号の説明

１ 施設
２ ＩＰネットワーク
３Ａ〜３Ｆ フェムトセル基地局
４Ａ〜４Ｆ フェムトセル
５ 有線通信回線
７ 移動体通信ネットワーク
１２ プロトコル変換部
１３ ＳＩＰサーバ
１４ データベース
１５ 処理部
２０ サーバ装置

Claims (9)

1. ローカルエリアネットワークと、
   携帯電話との間で無線通信が可能であり、有線通信回線を介して前記ローカルエリアネットワーク及び移動体通信ネットワークに接続された、複数の小型基地局と、
   前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話からの発呼に対して、通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在しているか否かを判定する判定処理部と
   を備え、
   通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれの通信圏内にも所在していないと前記判定処理部によって判定された場合には、前記移動体通信ネットワークを介しての外線通信が行われ、
   通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在していると前記判定処理部によって判定された場合には、前記ローカルエリアネットワークを介しての内線通信が行われる、通信システム。
2. 前記小型基地局は、
   携帯電話に対応するプロトコルと前記ローカルエリアネットワークに対応するプロトコルとの間でのプロトコル変換を行うプロトコル変換部と、
   前記内線通信において呼制御を行うＳＩＰサーバと
   を有する、請求項１に記載の通信システム。
3. 前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話に関する情報が登録される記憶手段をさらに備え、
   前記記憶手段には、各携帯電話と、各携帯電話が通信圏内に所在している前記小型基地局との対応関係が登録される、請求項１又は２に記載の通信システム。
4. 前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話に関する情報が登録される記憶手段をさらに備え、
   前記記憶手段には、前記内線通信の許否に関する情報が各携帯電話ごとに登録されており、
   発呼元の携帯電話が、前記内線通信が許可されていない携帯電話である場合には、前記外線通信が行われる、請求項１〜３のいずれか一つに記載の通信システム。
5. 前記複数の小型基地局のいずれかが、前記記憶手段を有している、請求項３又は４に記載の通信システム。
6. 前記複数の小型基地局の各々が、前記記憶手段を有している、請求項３又は４に記載の通信システム。
7. 前記ローカルエリアネットワークに接続され、前記記憶手段を有するサーバ装置をさらに備える、請求項３又は４に記載の通信システム。
8. 携帯電話との間で無線通信が可能な複数の小型基地局が、有線通信回線を介してローカルエリアネットワーク及び移動体通信ネットワークに接続された通信システムに用いられる、小型基地局であって、
   前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話に関する情報が登録される記憶部と、
   前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話からの発呼に対して、通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在しているか否かを判定する判定処理部と
   を備え、
   前記記憶部には、各携帯電話と、各携帯電話が通信圏内に所在している前記小型基地局との対応関係が登録されており、
   前記判定処理部は、
   通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれの通信圏内にも所在していない場合には、前記移動体通信ネットワークを介しての外線通信を行い、
   通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している場合には、前記ローカルエリアネットワークを介しての内線通信を行う、小型基地局。
9. 携帯電話との間で無線通信が可能な複数の小型基地局が、有線通信回線を介してローカルエリアネットワーク及び移動体通信ネットワークに接続された通信システムに用いられる、小型基地局であって、
   前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話に関する情報が登録される記憶部と、
   前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している携帯電話からの発呼に対して、通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在しているか否かを判定する判定処理部と
   を備え、
   前記判定処理部は、
   通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれの通信圏内にも所在していない場合には、前記移動体通信ネットワークを介しての外線通信を行い、
   通信相手先の携帯電話が前記複数の小型基地局のいずれかの通信圏内に所在している場合には、前記ローカルエリアネットワークを介しての内線通信を行い、
   前記記憶部には、前記内線通信の許否に関する情報が各携帯電話ごとに登録されており、
   発呼元の携帯電話が、前記内線通信が許可されていない携帯電話である場合には、前記外線通信が行われる、小型基地局。

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