JP2010147682A - Radio communication system and indoor base station - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信システムおよび屋内基地局に関する。 The present invention relates to a wireless communication system and an indoor base station.
携帯電話サービスでは、建物の中、地下など、電波が届きにくい領域が存在する。このため、携帯電話の小型基地局であり、一般家庭の屋内やオフィスの一つの部屋、フロアなどをカバーするフェムトセル基地局が利用されている。しかし、一般家庭やオフィスは公共の場所ではないので、付近を通る他人にフェムトセル基地局が使用されてしまうことは望ましくない。そこで、移動局に応じてフェムトセル基地局への位置登録を許可または拒否する必要がある。 In mobile phone services, there are areas where radio waves are difficult to reach, such as in buildings and underground. For this reason, a femtocell base station that is a small base station of a cellular phone and covers a room, a floor, etc. of an ordinary home or an office is used. However, since ordinary homes and offices are not public places, it is not desirable that the femtocell base station be used by others passing nearby. Therefore, it is necessary to permit or reject location registration to the femtocell base station depending on the mobile station.
特許文献1には、所定の基地局について、位置登録を許可された移動局のみがその基地局に位置登録し、通信を可能とする技術が開示されている。すなわち、移動局が当該基地局のエリアに進入して、当該基地局のIDの受信を契機として当該移動局のIDと当該基地局のIDがコアネットワークのVLR(ビジター位置登録レジスタ)またはNRNC(個人宅用基地局を管理/制御する新しいRNC(基地局制御装置))へ送信され、当該基地局への接続が許可された移動局であるかどうかが判定される。許可された移動局の場合には通信可能な状態にされ、そうでない場合はその移動局は通信できない状態にされる。
上記技術は、携帯電話の小型基地局を屋内に設置する場合、その屋内を管理する者が許可しない移動局が屋内基地局に位置登録して無線リソースを消費することを防止する。しかし、接続を許可する移動局の移動局IDをあらかじめコアネットワークに登録する必要があり、すなわち、事前の手順を必要とする。また、移動局から屋内基地局に位置登録要求が届いた場合には、コアネットワークへ移動局IDなどの情報を伝送して判断を仰ぐ必要がある。 In the above technology, when a small base station of a mobile phone is installed indoors, a mobile station that is not permitted by a person who manages the indoors is prevented from registering the location in the indoor base station and consuming radio resources. However, it is necessary to register the mobile station ID of the mobile station that is permitted to be connected to the core network in advance, that is, a prior procedure is required. In addition, when a location registration request arrives from the mobile station to the indoor base station, it is necessary to transmit information such as the mobile station ID to the core network for a determination.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、屋内基地局において移動局の接続を許可または拒否する手段を備えた無線通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a wireless communication system including means for permitting or rejecting connection of a mobile station in an indoor base station.
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その一態様は、屋外基地局と、屋内基地局と、移動局とを備えた無線通信システムにおいて、前記屋内基地局は、前記移動局との間の伝播損失値が所定値より小さい場合に該移動局の接続を許可する手段を備えることを特徴とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and one aspect thereof is a wireless communication system including an outdoor base station, an indoor base station, and a mobile station. A means for permitting connection of the mobile station when a propagation loss value with the mobile station is smaller than a predetermined value is provided.
好ましくは、上記無線通信システムの屋内基地局は、前記移動局から位置登録要求を受信した場合に、接続を許可する移動局の移動局識別子を記憶手段に登録し、該移動局の移動局識別子が前記記憶手段に登録されていれば位置登録処理を実行する。
好ましくは、上記無線通信システムの屋内基地局は、接続を許可する移動局の移動局識別子を記憶手段に登録し、ハンドオーバー要求を受信した場合に、該屋内基地局にハンドオーバーする移動局の移動局識別子が前記記憶手段に登録されていればハンドオーバー処理を実行する。
好ましくは、上記無線通信システムの移動局は、前記屋内基地局に位置登録要求を送信して拒否された場合に、一定時間の間、位置登録要求を再送しない。
好ましくは、上記無線通信システムの移動局は、同一の屋内基地局に位置登録している他の移動局とデータ通信することを許可する手段を備える。
好ましくは、上記無線通信システムは、前記屋内基地局に接続され、該屋内基地局の記憶手段に登録された移動局識別子および該屋内基地局に位置登録している移動局識別子および位置登録要求を受信したが前記記憶手段に登録されていないために位置登録要求拒否を送信した移動局識別子を該屋内基地局から取得して表示する表示装置をさらに備える。
Preferably, when the indoor base station of the wireless communication system receives a location registration request from the mobile station, the indoor base station registers the mobile station identifier of the mobile station permitted to connect in the storage means, and the mobile station identifier of the mobile station Is registered in the storage means, a position registration process is executed.
Preferably, the indoor base station of the wireless communication system registers the mobile station identifier of the mobile station to which connection is permitted in the storage unit, and when receiving a handover request, the indoor base station of the mobile station to be handed over to the indoor base station If the mobile station identifier is registered in the storage means, a handover process is executed.
Preferably, the mobile station of the wireless communication system does not retransmit the location registration request for a certain time when the location registration request is transmitted to the indoor base station and rejected.
Preferably, the mobile station of the wireless communication system includes means for permitting data communication with another mobile station whose location is registered in the same indoor base station.
Preferably, the wireless communication system includes a mobile station identifier connected to the indoor base station and registered in the storage means of the indoor base station, a mobile station identifier registered in the indoor base station, and a location registration request. A display device is further provided for acquiring and displaying from the indoor base station the mobile station identifier that has transmitted the location registration request rejection because it has been received but not registered in the storage means.
また、本発明の一態様の屋内基地局は、移動局との間の伝播損失値が所定値より小さい場合に該移動局の接続を許可する手段を備えることを特徴とする。 The indoor base station according to one aspect of the present invention includes means for permitting connection of a mobile station when a propagation loss value with the mobile station is smaller than a predetermined value.
本発明では、屋内基地局は、移動局との間の伝播損失値が所定値より小さい場合に当該移動局の接続を許可するので、屋内基地局を施錠管理された屋内に設置することにより、特別な事前の登録手順なく、入室することができたユーザのみ屋内基地局を使用して通信することができる。 In the present invention, the indoor base station allows connection of the mobile station when the propagation loss value with the mobile station is smaller than a predetermined value, so by installing the indoor base station indoors in a locked state, Only a user who can enter the room can communicate using the indoor base station without any special prior registration procedure.
また、本発明による移動局は、位置登録要求を拒否した屋内基地局に、一定時間の間、位置登録要求を再送しないので、屋内へ入室できず、接続が許可されていない移動局による屋内基地局へ位置登録要求の再送が抑制され、屋内基地局の負荷が軽減される。 In addition, the mobile station according to the present invention does not retransmit the location registration request for a certain period of time to the indoor base station that rejected the location registration request, so that the indoor base station by the mobile station that cannot enter the room and is not permitted to connect to the indoor base station. The retransmission of the location registration request to the station is suppressed, and the load on the indoor base station is reduced.
また、本発明による移動局は、同一の屋内基地局に位置登録している他の移動局とデータ通信することを許可する手段を備えるので、移動局同士がある一定のセキュリティを満たしていることが保証される。 In addition, since the mobile station according to the present invention includes means for permitting data communication with other mobile stations whose location is registered in the same indoor base station, the mobile stations satisfy certain security. Is guaranteed.
また、本発明では、屋内基地局に接続され、該屋内基地局の記憶手段に登録された移動局識別子および該屋内基地局に位置登録している移動局識別子および位置登録要求を受信したが前記記憶手段で登録されていないために位置登録拒否を送信した移動局識別子を該屋内基地局から取得して表示する表示装置をさらに備えるので、屋内の管理者が屋内に入った移動局を把握し、許可を意図しない移動局の屋内への進入を発見することが可能となり、セキュリティの確保に役立つ。 In the present invention, the mobile station identifier connected to the indoor base station and registered in the storage means of the indoor base station and the mobile station identifier registered in the indoor base station and the location registration request are received. Since it further includes a display device that acquires and displays the mobile station identifier that transmitted the location registration rejection because it is not registered in the storage means from the indoor base station, the indoor manager can grasp the mobile station that has entered the indoor This makes it possible to detect the entry of a mobile station that is not intended to be permitted into the indoor space, and helps to ensure security.
まず、図1を参照して本発明による無線通信システムの構成例を説明する。図1は本発明による無線通信システムの構成例を示す図である。図1において符号50は建物の平面図を簡略的に表わし、一般に周囲が壁、窓、屋根などで仕切られている。すなわち、建物50の内側が屋内、外側が屋外である。符号51は人が出入りするドアを表わす。ドア51にはセキュリティを確保するため施錠装置(図示せず)が設けられている。
フェムトセル基地局10は屋内に設置された屋内基地局である。フェムトセル基地局10、および、屋外に設置された屋外基地局であるマクロセル基地局20はコアネットワーク40に接続され、移動局30に無線通信サービスを提供する。この無線通信サービスは、例えば、3G(第3世代携帯電話)、LTE(Long Term Evolution(スーパー3Gとも呼ばれている))、4G(LTE-advanced)、WiMAX、WLANなどである。
First, a configuration example of a wireless communication system according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a radio communication system according to the present invention. In FIG. 1,
The femtocell
移動局30は、フェムトセル基地局10によって割り当てられた通信チャネルである伝送路1、または、マクロセル基地局20によって割り当てられた通信チャネルである伝送路2を介して通信を行う。
The
基地局は一般に移動局との間の伝播損失値を測定する機能を備えているが、本発明によるフェムトセル基地局10は、移動局30から位置登録要求を受信すると移動局30との間の伝播損失値を測定し、所定値より小さい(減衰の度合いが小さい)場合に、コアネットワーク40、フェムトセル基地局10、移動局30の間で既存の位置登録シーケンスに従った動作が行われる。上記所定値は、移動局30が屋外に存在するときの伝播損失値と、移動局30が屋内に存在するときの伝播損失値との中間に設定される。すなわち、フェムトセル基地局10は、図4に示すように、移動局30との間の伝播損失値を測定する伝播損失測定部101、上記所定値を記憶する所定値記憶部102、測定された伝播損失値と上記所定値とを比較する比較部103、比較結果に応じて基地局の動作を制御する制御部104を備える。
この構成によれば、フェムトセル基地局10は、セキュリティを確保するために施錠装置が設けられた屋内に設置され、建物50によって外部に存在する移動局とフェムトセル基地局10との間に所定レベルの電波遮蔽が確保される。従って、開錠して入室した者が携帯する移動局のみが上記所定値より小さい伝播損失値を基地局に報告することができ、接続が許可される。なお、建物50において電波が通過する換気口などがある場合には、例えば、金網を張ることによって所定レベルの電波遮蔽を確保することができる。
A base station generally has a function of measuring a propagation loss value with a mobile station, but when the
According to this configuration, the femtocell
また、フェムトセル基地局10は記憶手段を備え、接続を許可する移動局の移動局ID(移動局識別子)を接続許可IDとして当該記憶手段に登録する。
また、フェムトセル基地局10には、表示装置12が接続されている。表示装置12は、フェムトセル基地局10の記憶手段に登録された移動局IDを読み出して表示し、また、フェムトセル基地局10への位置登録が完了している移動局IDを読み出して表示し、また記憶手段に登録されていない移動局IDからの位置登録要求であったために位置登録拒否を送信した移動局IDを読み出して表示する機能を有する。これにより、移動局30の所有者やフェムトセル基地局10の管理者が容易に接続許可IDの登録状況、位置登録、接続許可しない移動局の状況を知ることができる。
Further, the femtocell
A display device 12 is connected to the
次に、図2を参照して上述した無線通信システムの動作シーケンスの例を説明する。屋外においてマクロセル基地局20に位置登録して待ちうけ状態であった移動局30を携帯したユーザが建物50に近づきドア51の施錠装置を開錠して屋内に入る過程で、やがてマクロセル基地局20よりフェムトセル基地局10からの受信電力が大きくなる。これを認識した移動局30はフェムトセル基地局10へ位置登録要求を送信する(S11)。フェムトセル基地局10は移動局30との間の伝播損失値(パスロス値)を測定し、所定値より小さいと判定すると(S12)、位置登録要求に含まれる移動局IDを接続許可IDとしてフェムトセル基地局10の記憶手段に登録する(S13)。そして、記憶手段に移動局IDが登録されていれば、コアネットワーク40、フェムトセル基地局10、移動局30の間で既存の位置登録シーケンスに従った動作が行われ(S14)、正常に位置登録が完了すると、フェムトセル基地局10から移動局30に位置登録完了通知を送信する(S15)。なお、位置登録シーケンスの一例は3GPP TS 23.401 V8.0.0 (2007年12月)の5.3.2 Attach procedureに記載されている。位置登録した移動局30はフェムトセル基地局10を介して無線通信サービスを利用することが可能となる。なお、S12において、測定された伝播損失値が所定値より小さいという条件を満たさない場合は、フェムトセル基地局10から移動局30に位置登録拒否通知を送信する。
Next, an example of an operation sequence of the above-described wireless communication system will be described with reference to FIG. In the process in which a user carrying a
また、ハンドオーバーは次のように行われる。屋外のマクロセル基地局20と通信状態にある移動局30を携帯したユーザが建物50に近づきドア51の施錠装置を開錠して屋内に入る過程で、やがてマクロセル基地局20よりフェムトセル基地局10からの受信電力が大きくなる。これを認識した移動局30は、マクロセル基地局20への測定報告の中で、屋内のフェムトセル基地局10を受信電力が最も大きい基地局として報告することになり、マクロセル基地局20はコアネットワーク40にフェムトセル基地局10へのハンドオーバーを指示し、コアネットワーク40はフェムトセル基地局10にハンドオーバー要求を送信する。フェムトセル基地局10は、フェムトセル基地局10にハンドオーバーする移動局である移動局30の移動局IDが、フェムトセル基地局10の記憶手段に接続許可IDとして登録されているか否か判定し、登録されている場合は既存のハンドオーバーのシーケンスに従った動作を行って移動局30との接続を確立するが、登録されていない場合はハンドオーバー要求を拒否する。
上記の通り、フェムトセル基地局10は接続許可IDを管理し、接続を許可するかどうか判断するので、コアネットワークへ移動局IDを伝送して接続許可を仰ぐ必要はない。
なお、図2の動作シーケンスにおいてS13を行わず、すなわち、フェムトセル基地局10は移動局30が伝播損失値の条件を満たす場合でもその移動局IDを記憶手段に登録せず、フェムトセル基地局10がコアネットワーク40からハンドオーバー要求を受信したときに、図2のS12と同様に、フェムトセル基地局10にハンドオーバーする移動局である移動局30との間の伝播損失値を測定し、所定値より小さい場合に既存のハンドオーバーのシーケンスに従った動作を行って移動局30との接続を確立する形態としてもよい。
In addition, handover is performed as follows. In the process where the user carrying the
As described above, since the
Note that S13 is not performed in the operation sequence of FIG. 2, that is, the
一実施形態において、移動局30は、基地局に位置登録要求を送信して位置登録拒否通知を受信すると、当該基地局からの受信電波強度が大きい場合でも、一定時間の間、当該基地局に位置登録要求を再送しないように構成される。図3を参照してこの場合の動作シーケンスを説明する。図3は、移動局30がフェムトセル基地局10に位置登録要求を送信して位置登録拒否通知を受信する場合の動作シーケンスの例を示す。
屋外においてマクロセル基地局20に位置登録して待ちうけ状態であった移動局30を携帯したユーザが建物50に近づくが、建物50に入るわけではなくその前を通りかかっただけであっても、やがてマクロセル基地局20よりも屋内のフェムトセル基地局10からの受信電力が大きくなったとする。これを認識した移動局30はフェムトセル基地局10へ位置登録要求を送信する(S21)。フェムトセル基地局10は移動局30との間の伝播損失値(パスロス値)を測定し(S22)、所定値より小さいという条件を満たさないので、移動局30に位置登録拒否通知を送信する(S23)。移動局30は位置登録拒否通知を受信して位置登録が拒否されたことを認識する。移動局が備える一般的な機能として、移動局30は一定時間が経過すると位置登録要求を再送することになるが、フェムトセル基地局10からの受信電波強度が大きい場合でも、一定時間の間、位置登録要求を送出せずに、上記の動作シーケンスが繰り返されることを防止する(S24)。従って、マクロセル基地局20に位置登録した移動局30は、そのままマクロセル基地局20に位置登録された状態を維持することになる。フェムトセル基地局10に接続された表示装置12には該登録拒否した移動局IDを表示し、フェムトセル基地局10の所有者や管理者に接続許可しない移動局の進入を警告することができる。また、その際に測定されたパスロス値からフェムトセル基地局10と移動局30の距離を推測することで、ある一定以内の距離である際に特に強く警告表示することが可能となる。
In one embodiment, when the
A user carrying a
また、他の実施形態において、フェムトセル基地局10に位置登録した移動局30が建物50の屋外へ出てマクロセル基地局20に位置登録した場合、フェムトセル基地局10は接続許可IDとして記憶手段に登録した移動局30の移動局IDを抹消するように構成される。ここで、フェムトセル基地局10は、移動局30が他の基地局に位置登録したことを既存のシーケンスにより認識することができる。
上記の構成に代えて、フェムトセル基地局10は、移動局30の移動局IDを接続許可IDとして記憶手段に登録してからある一定時間後に抹消するように構成してもよい。
いずれの構成も、フェムトセル基地局10の記憶手段に再度使用されない接続許可IDが蓄積されることを防止することができる。
In another embodiment, when the
Instead of the configuration described above, the
In any configuration, it is possible to prevent accumulation of connection permission IDs that are not used again in the storage unit of the
また、他の実施形態において、フェムトセル基地局10に移動局IDが登録された移動局であることを相互に確認した上でデータ伝送を許可することによりセキュリティを確保することができる。
移動局は、既存のシーケンスにより、位置登録している基地局のセル番号およびセル情報を取得することができる。また、移動局は、図2の動作シーケンスに従った動作を行う機能が実装された屋内基地局のセル番号を予め設定する手段をさらに備えるように構成される。
このとき、次のような手順でデータ通信を行うことができる。移動局30と移動局31(図示せず)がともに建物50の屋内に入ると、フェムトセル基地局10に位置登録され、フェムトセル基地局10からセル番号を取得する。移動局30または移動局31のいずれか一方が他方にデータ通信の開始を要求すると、移動局30と移動局31は、位置登録している基地局から取得したセル番号を交換する。移動局30と移動局31は、セル番号が互いに一致し、かつ、上記の予め設定されたセル番号とも一致することを確認すると、それぞれに記録されている静止画、動画などのデータ通信を開始する。このような手順によれば、移動局30と移動局31のどちらも入室を許可され、同一レベルセキュリティを満たしていることが保証される。
In another embodiment, security can be ensured by permitting data transmission after mutually confirming that the mobile station ID is registered in the
The mobile station can acquire the cell number and cell information of the base station whose location is registered using an existing sequence. Further, the mobile station is configured to further include means for presetting the cell number of the indoor base station in which the function of performing the operation according to the operation sequence of FIG. 2 is installed.
At this time, data communication can be performed according to the following procedure. When both the
本発明は、携帯電話サービスなどを提供する無線通信システムに適用することができる。 The present invention can be applied to a wireless communication system that provides a mobile phone service or the like.
10・・・フェムトセル基地局、12・・・表示装置、20・・・マクロセル基地局、30・・・移動局、40・・・コアネットワーク、50・・・建物、51・・・ドア
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記屋内基地局は、前記移動局との間の伝播損失値が所定値より小さい場合に該移動局の接続を許可する手段を備えることを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system comprising an outdoor base station, an indoor base station, and a mobile station,
The indoor base station includes a means for permitting connection of a mobile station when a propagation loss value with the mobile station is smaller than a predetermined value.
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