JP2010283806A - 小型基地局制御システム、基地局制御装置、小型基地局の制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】小型基地局の消費電力を低減することのできる小型基地局制御システムの提供。
【解決手段】小型基地局制御システムは、基地局と重畳して設置される小型基地局について、当該小型基地局を利用可能な携帯端末の情報を記憶した小型基地局情報記憶部と、前記小型基地局情報記憶部を参照して、無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能な小型基地局の有無を確認し、当該携帯端末が利用可能な小型基地局に、基準信号の送信を開始させ、前記無線アクセスベアラの解放後に、前記小型基地局による基準信号の送信を停止させる小型基地局制御部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型基地局制御システム、基地局制御装置、小型基地局の制御方法およびプログラムに関し、特に、移動通信網の基地局と重畳して設けられた小型基地局を制御する小型基地局制御システム、基地局制御装置、小型基地局の制御方法およびプログラムに関する。

特許文献１に、移動局が在圏していないときは制御情報の送信を停止しており、移動局から送信要求信号を受信することにより制御情報の送信を開始し、当該基地局に移動局が在圏しない状態となったときに再び制御情報の送信を停止する通信システムが開示されている。また同文献によれば、移動局が必要とする期間のみ基地局による制御情報の送信が行われるため、基地局の送信電力を節約することができるとされている。

特開平１０−２３５１９号公報

しかしながら、上記した特許文献１の通信システムにおいては、上記送信要求信号を送信する周波数を決めておき、さらに、ユーザの利便を損なうことなく基地局への位置登録を行わせるためには、移動局に上記送信要求信号を定期的に送信させなければならず、移動局の消費電力が増大してしまうという問題点がある。

また、上記した特許文献１では、送信要求信号を定期的に送信することに代えて、ユーザが所定の操作を行った場合にのみ、送信要求信号を送信するよう設定することができると記載されているが、一般の基地局を利用可能な状態にあるユーザが、自宅や勤務先等のプライベートマイクロセルならいざ知らず知らない場所で、何らかの理由でマイクロセルの存在を認識し、マイクロセルの基地局のオンオフ操作を行うという状況は考えにくい。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、上記移動局側からの定期的な送信要求信号の送信や特別なユーザ操作を要求することなく、小型基地局の消費電力を低減することのできる構成を提供することにある。

本発明の第１の視点によれば、基地局と重畳して設置される小型基地局について、当該小型基地局を利用可能な携帯端末の情報を記憶した小型基地局情報記憶部と、前記小型基地局情報記憶部を参照して、無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能な小型基地局の有無を確認し、当該携帯端末が利用可能な小型基地局に、基準信号の送信を開始させ、前記無線アクセスベアラの解放後に、前記小型基地局による基準信号の送信を停止させる小型基地局制御部と、を備える小型基地局制御システムが提供される。

本発明の第２の視点によれば、基地局と重畳して設置される小型基地局について、当該小型基地局を利用可能な携帯端末の情報を記憶した小型基地局情報記憶部と接続され、
前記小型基地局情報記憶部を参照して、無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能な小型基地局の有無を確認し、当該携帯端末が利用可能な小型基地局がある場合、前記小型基地局に、基準信号の送信を開始させ、前記無線アクセスベアラの解放後に、前記小型基地局による基準信号の送信を停止させる小型基地局制御部を備えた基地局制御装置が提供される。

本発明の第３の視点によれば、基地局と重畳して設置される小型基地局について、当該小型基地局を利用可能な携帯端末の情報を記憶した小型基地局情報を参照し、無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能な小型基地局の有無を確認するステップと、当該携帯端末が利用可能な小型基地局に、基準信号の送信を開始させるステップと、前記無線アクセスベアラの解放後に、前記小型基地局による基準信号の送信を停止させるステップとを含む小型基地局の制御方法が提供される。

本発明の第４の視点によれば、基地局と重畳して設置される小型基地局について、当該小型基地局を利用可能な携帯端末の情報を記憶した小型基地局情報を参照し、無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能な小型基地局の有無を確認する処理と、当該携帯端末が利用可能な小型基地局に、基準信号の送信を開始させる処理と、前記無線アクセスベアラの解放後に、前記小型基地局による基準信号の送信を停止させる処理とを無線アクセスネットワークに配置されたコンピュータに実行させるプログラムが提供される。

本発明によれば、移動局側からの定期的な送信要求信号の送信や特別なユーザ操作を要求することなく、小型基地局の消費電力を低減することが可能となる。その理由は、移動通信網の上位ノードにおける携帯端末に対する無線アクセスベアラの設定処理をトリガとして、当該携帯端末が利用可能な小型基地局があるか否かを探索し、当該小型基地局からの基準信号の送信制御を行うよう構成したことにある。

本発明の第１の実施形態の構成を表した図である。 本発明の第１の実施形態の基地局制御装置（小型基地局制御部）に保持される小型基地局情報を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態の動作を表したシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態の基地局制御装置（小型基地局制御部）に保持される小型基地局情報を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態の動作を表したシーケンス図である。 本発明の第３の実施形態の構成を表した図である。 本発明の第３の実施形態の基地局制御装置（小型基地局制御部）に保持される小型基地局情報を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態の動作を表したシーケンス図である。 本発明の第３の実施形態の動作を表したシーケンス図である。

はじめに、本発明の概要について説明する。本発明は、各家庭に設置するようなフェムトセル基地局等の小型基地局において、携帯端末が未使用である間は、小型基地局からの基準信号の送信を停止し、携帯端末に音声やパケットの通信サービスを提供する間、小型基地局から基準信号の送信を開始するよう制御する小型基地局制御部を備えている（図１参照）。

より具体的には、小型基地局制御部は、基地局制御装置が携帯端末に対する音声やパケットのＲＡＢ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｂｅａｒｅｒ；無線アクセスベアラ。以下、「ＲＡＢ」とする。）の設定を行った際に、小型基地局毎に当該小型基地局を利用可能な携帯端末の情報を記憶した小型基地局情報記憶部を参照して（図１の７、図２参照）、当該携帯端末が利用可能な小型基地局の有無を確認し、利用可能な小型基地局があれば、当該小型基地局からの基準信号の送信を開始させる。携帯端末は、前記基準信号の受信品質に基づいて、基地局から小型基地局へのハンドオーバを適宜実施する。そして、小型基地局制御部は、ＲＡＢの解放時に、前記小型基地局からの基準信号の送信を停止させる。

このようにして、本発明の移動通信システムでは、ＲＡＢの設定をトリガとして、携帯端末が利用可能な小型基地局から基準信号の送信開始／停止の制御が行われる。これにより、小型基地局の未使用時の電波の停止による消費電力の削減および不要な電波の停止による基地局間の干渉問題を抑止することができる。

［第１の実施形態］
続いて、移動通信システムの基地局制御装置が小型基地局制御部として動作する本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の構成を表した図である。

図１を参照すると、ある地域をカバーしている大きなセル３をサービスエリアとする基地局２と、セル３より小さく、かつ、セル３とその少なくとも一部が重畳するセル５をサービスエリアとする小型基地局４とが示されている。

基地局制御装置１は、基地局２や小型基地局４を制御し、携帯端末６に対し個別の無線チャネルの割り当てや、基地局２や小型基地局４間などの異なるセル間を移動する携帯端末６のハンドオーバの制御を行う。

さらに本実施形態に係る基地局制御装置１は、小型基地局制御部として動作し、小型基地局情報ＤＢ（小型基地局情報データベース）７の情報を用いて、小型基地局４からの基準信号の送信開始／停止の制御を行う。なお、基地局制御装置１の小型基地局の制御機能は、基地局制御装置１を構成するコンピュータに、後記本実施形態の動作として説明する処理を実行させるプログラムによって実現することができる。

基地局２は、セル３をサービスエリアとし、基地局制御装置１の制御に従い、携帯端末６に対する無線による音声またはパケットの通信サービスを提供する。

小型基地局４も、セル５をサービスエリアとし、基地局制御装置１の制御に従い、携帯端末６に対する無線による音声またはパケットの通信サービスを提供する。また、本発明に係る小型基地局４は、基地局制御装置１の指示により、基準信号の送信を開始または停止する機能を有している。

携帯端末６は、基地局２または小型基地局４を介して音声通話やパケット通信を行うことが可能な携帯電話端末等により構成される。

小型基地局情報ＤＢ（小型基地局情報データベース）７は、上述した小型基地局情報記憶部に相当する。小型基地局情報ＤＢ７は、基地局またはセル毎に、小型基地局４を含む基地局制御装置１が制御可能な小型基地局について、それぞれ利用が認められている携帯端末のＩＤ（携帯端末ＩＤ）を記憶するデータベースである。具体的には、小型基地局情報ＤＢ７は、基地局制御装置１から携帯端末ＩＤを受け付けると、当該携帯端末ＩＤを持つ携帯端末が利用可能な小型基地局４を検索し、その小型基地局のＩＤ（小型基地局ＩＤ）を返す処理を行う。

図２は、本実施形態の小型基地局情報ＤＢ７に記憶されている小型基地局情報を説明するための図である。図２の例では、小型基地局と、当該小型基地局の利用が許可された携帯端末ＩＤが登録されている。例えば、携帯端末ＩＤ＝ｕｅ１〜ｕｅ４の携帯端末は、小型基地局ＩＤ＝ｎｂ１の小型基地局に正規ユーザとして登録されている。例えば、基地局制御装置１から携帯端末ＩＤ＝ｕｅ１の携帯端末が利用可能な小型基地局の照会を受けた場合、小型基地局情報ＤＢ７は、基地局制御装置１に小型基地局ＩＤ＝ｎｂ１を応答する。なお、上記小型基地局情報は、小型基地局の所有者等が適宜登録できるようにすればよい。

続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、図１に示すとおり、携帯端末６が小型基地局４のセル５内に位置しているものとして説明する。また、携帯端末６の携帯端末ＩＤはｕｅ１、小型基地局４の小型基地局ＩＤはｎｂ１であるものとする。

図３は、本発明の第１の実施形態の動作を表したシーケンス図である。図３を参照すると、まず、音声通話やパケット通信等の携帯端末６から要求されたサービスを提供するため、基地局制御装置１が携帯端末６にＲＡＢ設定要求メッセージを送信する（ステップＡ−１）。

携帯端末６は、前記ＲＡＢ設定要求に従い、サービスを実行するための準備が完了すると、ＲＡＢ設定応答メッセージを応答する（ステップＡ−２）。

次に、基地局制御装置１は、携帯端末６に、携帯端末ＩＤの送信を要求する（ステップＡ−３）。

携帯端末６は、基地局制御装置１に対し、携帯端末ＩＤを応答する（ステップＡ−４）。ここでは、携帯端末ＩＤとしてｕｅ１が通知される。

基地局制御装置１は、前記通知された携帯端末ＩＤを持つ携帯端末６が利用可能な小型基地局４があるか否かを小型基地局情報ＤＢ７に問い合わせる（ステップＡ−５）。

小型基地局情報ＤＢ７は、前記通知された携帯端末ＩＤを元に、当該携帯端末６が利用可能な小型基地局があるかどうかを確認し（ステップＡ−６）、その結果を応答する（ステップＡ−７）。ここでは、図２に例示した小型基地局情報にて、携帯端末６が利用可能な小型基地局ＩＤ＝ｎｂ１を持つ小型基地局が抽出され、基地局制御装置１に応答されるものとする。

前記小型基地局ＩＤを受け取った基地局制御装置１は、該当する小型基地局ＩＤを持つ小型基地局４に対し、基準信号の送信開始を要求する（ステップＡ−８）。

前記基準信号の送信開始要求を受けた小型基地局４は、基準信号の送信を開始する（ステップＡ−９）。

一方、携帯端末６においては、受信品質の測定と（ステップＡ−１０）、受信測定報告が定期的に行われている（ステップＡ−１１）。基地局制御装置１は、前記受信品質の測定の結果に基づいて、携帯端末６が小型基地局４との通信が可能か、すなわち、ハンドオーバが可能かどうかを判定する（ステップＡ−１２）。例えば、図１に示すとおり、携帯端末６がセル５内に位置しており、小型基地局４にハンドオーバすべきと判定した場合、基地局２、小型基地局４、携帯端末６にハンドオーバ要求を通知し（ステップＡ−１３）、ハンドオーバを実施する。

なお、携帯端末６がセル５の範囲外に位置している場合、上記ステップＡ−１２においてハンドオーバをすべきでないと判定され、携帯端末６は基地局２との通信をそのまま継続することになる。また、携帯端末６が小型基地局４へのハンドオーバ後、セル５の範囲外に移動した場合は、基地局２へハンドオーバが行われる。

その後、携帯端末６が音声やパケットのサービスの利用を停止した場合、基地局制御装置１は、携帯端末６に対し、ＲＡＢ解放要求メッセージを送信する（ステップＡ−１４）。

携帯端末６は、前記ＲＡＢ解放要求に従い、ＲＡＢの解放が完了すると、ＲＡＢ解放応答メッセージを応答する（ステップＡ−１５）。

ＲＡＢ解放応答メッセージを受けた基地局制御装置１は、小型基地局４に対し、基準信号の送信停止を要求する（ステップＡ−１６）。

前記基準信号の送信停止要求を受けた小型基地局４は、基準信号の送信を停止する（ステップＡ−１６）。

以上のように、本実施形態によれば、携帯端末６のユーザの利便性を損なわずに、小型基地局の消費電力を削減することが可能になる。その理由は、必要なときだけ、基地局制御装置１の制御により小型基地局からの基準信号を送信させるようにしたためである。

また本実施形態によれば、セル間の干渉を抑止することができる。特に、近接したエリアに多数の小型基地局が設置されているような場合、セル間の干渉が問題となるが、上記のとおり必要時以外は、小型基地局からの基準信号の送信を停止させるようにしているため、セル間の干渉を有効に抑止することができる。

また本実施形態によれば、携帯端末の消費電力も低減することが可能になる。その理由は、遠く離れた基地局ではなく、小型基地局と通信を行うことにより、携帯端末の送信電力を抑えることができ、結果、消費電力を低減することができるためである。もちろん、特許文献１のように、定期的に送信要求信号を送信する必要もない。

また本実施形態によれば、基地局２がカバーしている領域のリソースを増やすことができる。その理由は、基地局２で通信を行っているユーザのリソースを小型基地局４に移すことができるためである。

また本実施形態によれば、ハンドオーバの頻度を抑制することができる。特に、多くの小型基地局が設置された地域では、セル間の距離が縮まるため、繰り返しハンドオーバが発生することになるが、本実施形態では、基地局制御装置１の制御により、必要な小型基地局に基準信号を送信させるようにしているため、ハンドオーバの頻度を抑制することができる。

さらに本実施形態は、特許文献１の通信システムのように、基地局と非同期状態で送信要求信号を送信するものとしていないため、移動局が基地局と同期を取るＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）等の移動通信システムと親和性の高いシステムとすることができる。

［第２の実施形態］
続いて、携帯端末６がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等の位置測定機能を備え、位置情報を利用して精度の高い小型基地局の制御を行う本発明の第２の実施形態について説明する。

本実施形態の構成は、携帯端末６がＧＰＳ等の位置測定機能を備えている点のほか、上記した第１の実施形態と同様であるので、以下、その相違点を中心に説明する。

以下、本実施形態の携帯端末６は、ＧＰＳ機能を有しているものとするが、近距離無線通信等その他の通信手段により検出した自機の位置情報を用いることも可能である。

図４は、本実施形態の小型基地局情報ＤＢ７に記憶されている小型基地局情報を説明するための図である。図４の例では、小型基地局と、そのサービスエリアと、当該小型基地局の利用が許可された携帯端末ＩＤが登録されている。例えば、携帯端末ＩＤ＝ｕｅ１〜ｕｅ４の携帯端末は、ａｒｅａ１をサービスエリアとする小型基地局ＩＤ＝ｎｂ１の小型基地局に正規ユーザとして登録されている。例えば、基地局制御装置１から携帯端末ＩＤ＝ｕｅ１の携帯端末が利用可能な小型基地局の照会を受けた場合、小型基地局情報ＤＢ７は、基地局制御装置１に小型基地局ＩＤ＝ｎｂ１とそのサービスエリア情報（ａｒｅａ１）を応答する。なお、これらの小型基地局情報も、小型基地局の所有者等が適宜登録できるようにすればよい。

続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、図１に示すとおり、携帯端末６が小型基地局４のセル５内に位置しているものとして説明する。携帯端末６の携帯端末ＩＤをｕｅ１、小型基地局４の小型基地局ＩＤをｎｂ１とし、そのサービスエリアは、ａｒｅａ１であるものとする。

図５は、本発明の第２の実施形態の動作を表したシーケンス図である。図５のステップＢ−１からＢ−５までは、上記した第１の実施形態のステップＡ−１からＡ−５と同様であるため、説明を省略する。

前記ステップＢ−５で小型基地局情報の照会を受けた小型基地局情報ＤＢ７は、前記通知された携帯端末ＩＤを元に、当該携帯端末６が利用可能な小型基地局があるかどうかを確認し（ステップＢ−６）、その結果を応答する（ステップＢ−７）。ここでは、図４に例示した小型基地局情報にて、携帯端末６が利用可能な小型基地局ＩＤ＝ｎｂ１を持つ小型基地局が抽出され、その小型基地局ＩＤとして「ｎｂ１」、小型基地局のサービスエリア情報として「ａｒｅａ１」が基地局制御装置１に応答されたものとする。

前記小型基地局ＩＤと小型基地局のサービスエリア情報を受け取った基地局制御装置１は、携帯端末６に対して、位置情報の送信を要求する（ステップＢ−８）。

携帯端末６は、基地局制御装置１に対し、ＧＰＳ機能にて測定した位置情報を応答する（ステップＢ−９）。

基地局制御装置１は、前記携帯端末６から受信した位置情報と、小型基地局情報ＤＢ７から受け取った小型基地局のサービスエリア情報＝ａｒｅａ１とを照合して、携帯端末６がセル５（サービスエリア）内に位置しているか否かを判定する（ステップＢ−１０）。ここで、携帯端末６がセル５内に位置していないと判定した場合、小型基地局４に対する制御は行われない。

ここで例えば、携帯端末６がセル５内に位置すると判定した場合、基地局制御装置１は、該当する小型基地局ＩＤを持つ小型基地局４に対し、基準信号の送信開始を要求する（ステップＢ−１１）。

前記基準信号の送信開始要求を受けた小型基地局４は、基準信号の送信を開始する（ステップＢ−１２）。

また、本実施形態では、携帯端末６がセル５内に位置することが明らかであるため、基地局制御装置１は、携帯端末６からの受信品質報告を待つことなく、基地局２、小型基地局４、携帯端末６にハンドオーバ要求を通知し（ステップＢ−１３）、ハンドオーバを実施する。

その後も携帯端末６は、基地局制御装置１に対し、定期的に位置情報を報告する（ステップＢ−１４、Ｂ−１６）。基地局制御装置１は、その都度、携帯端末６が小型基地局４のセル５内、即ち、ａｒｅａ１に位置しているかどうかの判定を行う（ステップＢ−１５、Ｂ−１７）。

前記判定の結果、携帯端末６がセル５の範囲外に移動したと判定した場合、基地局制御装置１は、基地局２へのハンドオーバ制御を実施するとともに（ステップＢ−１８）、小型基地局４に対し、基準信号の送信停止制御を実施する（ステップＢ−１９、Ｂ−２０）。

以上のように本実施形態によれば、上記した第１の実施形態の効果に加えて、小型基地局４のセル５内に携帯端末６が確実に存在することを確認した上で、小型基地局４からの基準信号の送信開始／停止制御を行うことができる。

以上、本発明の第１、第２の実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、携帯端末６から受信品質情報や位置情報の報告を受けるタイミングおよびこれらを用いた基地局制御装置（小型基地局制御部）１の判定処理のタイミングは、図３や図５の例に限定されるものでなく適宜変更することができる。

例えば、上記した実施形態では、基地局制御装置１が、小型基地局の制御を行うものとして説明したが、基地局制御装置１とは別に、小型基地局制御装置（小型基地局制御部）を設ける構成も採用可能である。

また、上記した実施形態では、小型基地局情報記憶部として小型基地局情報ＤＢ７を備えるものとして説明したが、図２、図４に例示したテーブル等を保持しておき、小型基地局制御部が、これらのテーブルから、携帯端末ＩＤに適合する小型基地局情報を抽出する構成も採用可能である。

また、上記した第１の実施形態では、携帯端末６の位置に拘らず、利用可能な小型基地局４に基準信号の送信を開始させるものとして説明したが、携帯端末が利用可能な小型基地局がいくつかのセルにそれぞれ存在するような場合には、小型基地局情報のサービスエリア情報や別途登録する小型基地局位置情報等と、携帯端末６が位置登録しているセル３とを確認して、携帯端末６が利用可能であり、かつ、携帯端末６が位置登録しているセル３内にある小型基地局に、基準信号の送信を開始させるようにしてもよい。

［第３の実施形態］
続いて、本発明の第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の第３の実施形態は、上記第１、第２の実施形態の移動通信システム（小型基地局制御システム）に、基地局のサービス状態（停止／復旧）に応じて、小型基地局を制御（サービス開始／停止）する機能を追加したものである。

図６は、本発明の第３の実施形態の構成を表した図である。図６を参照すると、小型基地局情報ＤＢ１７と接続された基地局制御装置１１と、サービスエリアとして３つのセル１３１〜１３３をカバーする基地局１２と、家庭、店舗やオフィス等の非常に小さなセル１５１〜１５４をそれぞれカバーする複数の小型基地局１４１〜１４４と、が配置された移動通信システムの構成が示されている。

携帯端末６は、上記した第１、第２の実施形態と同様であり、基地局１２または小型基地局１４１〜１４４を介して音声通話やパケット通信を行うことが可能な携帯電話端末等により構成される。

基地局制御装置１１は、基地局１２や小型基地局１４１〜１４４を制御し、携帯端末６に対し個別の無線チャネルの割り当てや、小型基地局登録情報ＤＢ１７の情報を用いて小型基地局１４１〜１４４の送信開始／停止の制御、基地局１２や小型基地局１４１〜１４４間などの異なるセル間を移動する携帯端末６のハンドオーバの制御を行う。なお、基地局制御装置１１の小型基地局の制御機能は、基地局制御装置１を構成するコンピュータに、後記本実施形態の動作として説明する処理を実行させるプログラムによって実現することができる。

基地局１２は、基地局制御装置１１の制御に従って、セル１３１〜１３３に在圏する携帯端末に対する無線による音声またはパケットの通信サービスを提供する。基地局１２は、何らかの理由で、セル１３１〜１３３のうち、一部または全部のセルのサービスを継続できなくなったとき、その旨を基地局制御装置１１に通知する機能を有しているものとする。

小型基地局１４１〜１４４は、基地局制御装置１の制御に従い、非常に小さなセル１５１〜１５４に在圏する携帯端末に対する無線による音声またはパケットの通信サービスを提供する。また、本発明に係る小型基地局１４１〜１４４は、上記した第１、第２の実施形態の小型基地局４と同様に、基地局制御装置１１からの要求に基づいて基準信号の送信を開始または停止する機能を有している。

小型基地局情報ＤＢ１７は、小型基地局１４１〜１４４を含む基地局制御装置１１が制御可能な小型基地局について、それぞれ利用が認められている携帯端末のＩＤ（携帯端末ＩＤ）を記憶するデータベースである。さらに本実施形態の小型基地局情報ＤＢ１７には、小型基地局１４１〜１４４が基地局１２のどのセル１３１〜１３３に設置されているかを示すセルＩＤ（セル識別子）が各小型基地局に対応付けて記憶されている。具体的には、小型基地局情報ＤＢ１７は、基地局制御装置１１から携帯端末ＩＤを受け付けると、当該携帯端末ＩＤを持つ携帯端末が利用可能な小型基地局１４１〜１４４を検索し、その小型基地局のＩＤ（小型基地局ＩＤ）と返す処理と、セルＩＤを受け付けると、当該セル内に設置されている小型基地局のＩＤ（小型基地局ＩＤ）を返す処理とを行う。

図７は、本実施形態の小型基地局情報ＤＢ１７に記憶されている小型基地局情報を説明するための図である。図７の例では、小型基地局と、当該小型基地局の利用が許可された携帯端末ＩＤと、小型基地局の設置位置に対応する基地局１２のセルＩＤが登録されている。例えば、携帯端末ＩＤ＝ｕｅ１〜ｕｅ４の携帯端末は、小型基地局ＩＤ＝ｎｂ１４１の小型基地局に正規ユーザとして登録されている。例えば、基地局制御装置１１から携帯端末ＩＤ＝ｕｅ１の携帯端末が利用可能な小型基地局の照会を受けた場合、小型基地局情報ＤＢ１７は、基地局制御装置１１に対し小型基地局ＩＤ＝ｎｂ１４１を応答する。

同様に例えば、基地局制御装置１１からサービス停止になったセルＩＤ＝１３１に対応する小型基地局の照会を受けた場合、小型基地局情報ＤＢ１７は、基地局制御装置１１に対し小型基地局ＩＤ＝ｎｂ１４１、ｎｂ１４２を応答する。なお、上記小型基地局情報の携帯端末ＩＤの部分は、小型基地局の所有者等が適宜登録できるようにすればよい。また、上記小型基地局情報のセルＩＤの部分は、移動通信システムの管理者等が、基地局や小型基地局の設置等の際に適宜更新できるようにすればよい。

続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。はじめに、図８を参照して、図６の基地局１２が故障し、セル１３１のサービスを継続できなくなった場合の動作を説明する。

以下の説明では、小型基地局１４１の小型基地局ＩＤをｎｂ１４１、小型基地局１４２の小型基地局ＩＤをｎｂ１４２、小型基地局１４２の小型基地局ＩＤをｎｂ１４３、小型基地局１１４４の小型基地局ＩＤをｎｂ１４４とする。また、基地局１２のセル１３１〜１３３には、それぞれセルＩＤとして１３１〜１３３が付与されているものとする。

図８を参照すると、まず、基地局１２が、基地局制御装置１１に対して、セル１３１のサービスが継続できなくなったことを通知する（ステップＣ−１；基地局故障通知）。

前記基地局故障通知を受信した基地局制御装置１１は、セル１３１に小型基地局が存在するか否かを、小型基地局情報ＤＢ１７に問い合わせる（ステップＣ−２）。

小型基地局情報ＤＢ１７は、セルＩＤ１３１を元に、小型基地局があるかどうかを確認し（ステップＣ−３）、その結果を応答する（ステップＣ−４）。ここでは、図７に例示した小型基地局情報にて、小型基地局ＩＤ＝ｎｂ１４１、ｎｂ１４２の２つの小型基地局が抽出され、基地局制御装置１１に応答されるものとする。

前記応答を受信した基地局制御装置１１は、該当する小型基地局ＩＤ（ｎｂ１４１とｎｂ１４２）を持つ小型基地局１４１と小型基地局１４２に対し、基準信号の送信開始を要求する（ステップＣ−５）。

前記基準信号の送信開始要求を受けた小型基地局１４１、１４２は、基準信号の送信を開始する（ステップＣ−６）。これにより、セル１３１内の小さいセル１５１、１５２でサービスが継続される。例えば、図６に示すように、基地局１２の故障によりサービスを受けられない状態となっていた携帯端末６は、その後速やかに送信される小型基地局１４１からの基準信号を受信してサービスを受けることが可能になる。

次に、上記基地局１２が復旧し、セル１３１のサービスを開始できるようになった場合の動作について、図９のシーケンスを参照して説明する。以下の説明では、携帯端末６の携帯端末ＩＤは、本来（基地局の非故障時）、小型基地局１４１の利用が認められていない「ｕｅ９」であるものとする。

図９を参照すると、まず、セル１３１の復旧によりサービスが開始できるようになると、基地局１２は、基地局制御装置１１に対し、セル１３１が復旧しサービスを開始できることを通知する（ステップＤ−１；基地局復旧通知）。

次に、基地局制御装置１１は、障害復旧通知を受けたセル１３１に位置していた携帯端末６に対し、小型基地局１４１、１４２を介して携帯端末ＩＤの送信を要求する（ステップＤ−２）。

携帯端末６は、基地局制御装置１１に対し、小型基地局１４１、１４２を介して携帯端末ＩＤを応答する（ステップＤ−３）。ここでは、携帯端末ＩＤとしてｕｅ９が通知される。

基地局制御装置１１は、復旧を通知されたセル１３１内に、前記通知された携帯端末ＩＤを持つ携帯端末６が利用可能な小型基地局１４１〜１４４があるか否かを小型基地局情報ＤＢ１７に問い合わせる（ステップＤ−４）。

小型基地局情報ＤＢ１７は、セルＩＤ１３１および携帯端末ＩＤ「ｕｅ９」を元に、小型基地局があるかどうかを確認し（ステップＤ−５）、その結果を応答する（ステップＤ−６；小型基地局情報応答）。ここでは、図７に例示した小型基地局情報にて、セルＩＤ＝１３１かつ携帯端末ＩＤ＝「ｕｅ９」との条件を満たす小型基地局はないとの結果が得られ、基地局制御装置１１に応答されるものとする。

基地局制御装置１１は、前記小型基地局情報応答により、携帯端末６が、本来（基地局の非故障時）、小型基地局１４１、１４２を利用できる携帯端末であるか否かを判定する（ステップＤ−７）。

ここでは、前記小型基地局情報応答により、セル１３１内に携帯端末６が利用可能な小型基地局はないとの応答が得られているため、基地局制御装置１１は、サービスを継続できないと判定し、基地局１２、小型基地局１４１、携帯端末６にハンドオーバ要求を通知し（ステップＤ−８）、セル１３１へのハンドオーバを実施する。

ハンドオーバの完了後、サービス対象の携帯端末が存在しない場合、基地局制御装置１１は、小型基地局１４１、１４２に対し、基準信号の送信停止を要求する（ステップＤ−９）。

前記基準信号の送信停止要求を受けた小型基地局１４１、１４２は、基準信号の送信を停止する（ステップＤ−１０）。

以上のように、本実施形態によれば、携帯端末６に対する音声またはパケットの通信サービスの提供を開始した場合のほか、基地局がサービスを提供できなくなった場合にも、小型基地局１４１〜１４４を冗長系として動作させ、それぞれのサービスエリアの範囲で、サービスを継続させることが可能になる。

また、本実施形態によれば、基地局故障時の周辺の基地局・セルへの負荷を低減できるという効果もある。通常、基地局のカバーするセルは、重なり合って設置されており、通常、あるセルが故障したとしても、周辺のセルが故障したセルをサポートすることにより、すべてのエリアがサービスできなくなることはない。しかしながら、周辺のセルが通常のセル半径よりも大きくなることより、増加したユーザや、遠方のユーザ（拡大後のセルの周縁部に位置するユーザ）との通信のため電力を多く割り当てる必要があり、周辺の基地局やセルへの負荷が非常に大きくなる。本実施形態では、小型基地局で補完可能なユーザは、小型基地局に割り当てることにより、周辺の基地局やセルへの負荷を低減することができる。

なお、上記した実施形態では、携帯端末６が小型基地局１４１の利用が認められていない携帯端末ＩＤ「ｕｅ９」であるものとして説明したが、携帯端末６が「ｕｅ１」等の小型基地局１４１の利用が認められている携帯端末ＩＤを有する場合、ステップＤ−６にて小型基地局ＩＤ「ｎｂ１４１」が返されて、ステップＤ−７にて、サービス継続可能と判断される。

また、上記した実施形態では、携帯端末６が小型基地局１４１の利用が認められていない携帯端末ＩＤ「ｕｅ９」であるため、ハンドオーバを実行するものとして説明したが、一定期間、携帯端末６に小型基地局１４１の利用を認める構成も採用可能である。

また、上記した実施形態では、携帯端末６のハンドオーバ完了後、サービス対象の携帯端末が存在しないため、基地局制御装置１１が、小型基地局１４１、１４２に対し、基準信号の送信停止を要求するものとして説明したが、携帯端末６のハンドオーバ完了後、サービス対象の携帯端末が存在する場合には、基準信号の送信停止の要求は行われず、当該小型基地局からのサービスは継続される。

以上、本発明の第３の実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、上記した第３実施形態において、第２の実施形態のように小型基地局情報ＤＢ７の各小型基地局のサービスエリア情報を保持させて、携帯端末６の位置を用いて、より細かい制御を行う構成も採用可能である。

また、上記した第３実施形態では、基地局が故障によりサービスを継続できなくなった例を挙げて説明したが、基地局の保守作業等のためにサービスを継続できない場合においても同様の動作を行ってもよいことはもちろんである。

最後に、本発明の好ましい形態を要約する。
［第１の形態］
（上記第１の視点による小型基地局制御システム参照）
［第２の形態］
第１の形態において、
前記小型基地局情報記憶部には、さらに、小型基地局の位置情報が記憶されており、
前記小型基地局制御部は、
前記無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能であり、かつ、前記携帯端末が接続中のセルに位置する小型基地局に、基準信号の送信を開始させる小型基地局制御システム。
［第３の形態］
第１の形態において、
前記小型基地局情報記憶部には、さらに、小型基地局のサービスエリア情報が記憶されており、
前記小型基地局制御部は、前記携帯端末に対して位置情報の送信を要求し、
前記無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能であり、かつ、前記サービスエリア内に前記携帯端末が位置する小型基地局に、基準信号の送信を開始させる小型基地局制御システム。
［第４の形態］
第３の形態において、
前記位置情報は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）機能にて測定した位置情報である小型基地局制御システム。
［第５の形態］
第３、第４の形態において、
前記小型基地局制御部は、所定の時間間隔で、前記携帯端末から位置情報の報告を受け、前記携帯端末が前記小型基地局のサービスエリアから外れた時点で、前記小型基地局による基準信号の送信を停止させる小型基地局制御システム。
［第６の形態］
（上記第２の視点による基地局制御装置参照）
［第７の形態］
第６の形態において、
前記小型基地局情報記憶部には、さらに、小型基地局の位置情報が記憶されており、
前記小型基地局制御部は、前記無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能であり、かつ、前記携帯端末が接続中のセルに位置する小型基地局に、基準信号の送信を開始させる基地局制御装置。
［第８の形態］
（上記第３の視点による小型基地局の制御方法参照）
［第９の形態］
第８の形態において、
前記小型基地局情報に含まれる、小型基地局の位置情報に基づき、前記無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能であり、かつ、前記携帯端末が接続中のセルに位置する小型基地局に、基準信号の送信を開始させる小型基地局の制御方法。
［第１０の形態］
（上記第４の視点による小型基地局のプログラム参照）
［第１１の形態］
第１０の形態において、
前記小型基地局情報に含まれる、小型基地局の位置情報に基づき、前記無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能であり、かつ、前記携帯端末が接続中のセルに位置する小型基地局に、基準信号の送信を開始させるプログラム。
［第１２の形態］
第１〜第５の形態において、
前記小型基地局情報記憶部には、さらに、小型基地局毎に、小型基地局の位置に対応する基地局のセル情報が記憶されており、
前記小型基地局制御部は、基地局が任意のセルのサービスを停止した場合、前記小型基地局情報記憶部を参照して、前記基地局のセルに対応付けられた小型基地局に、基準信号の送信を開始させる小型基地局制御システム。
［第１３の形態］
第１２の形態において、
前記小型基地局制御部は、前記任意のセルのサービスを停止した状態からサービスを再開した場合、前記基地局のセルに対応付けられた小型基地局に、基準信号の送信を停止させる小型基地局制御システム。

１ 基地局制御装置（小型基地局制御部）
２ 基地局
３ セル（大）
４ 小型基地局
５ セル（小）
６ 携帯端末
７ 小型基地局情報ＤＢ（小型基地局情報データベース）
１１ 基地局制御装置（小型基地局制御部）
１２ 基地局
１３１〜１３３ セル（大）
１４１〜１４４ 小型基地局
１５１〜１５４ セル（小）
１７ 小型基地局情報ＤＢ（小型基地局情報データベース）

Claims (10)

1. 基地局と重畳して設置される小型基地局について、当該小型基地局を利用可能な携帯端末の情報を記憶した小型基地局情報記憶部と、
   前記小型基地局情報記憶部を参照して、無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能な小型基地局の有無を確認し、当該携帯端末が利用可能な小型基地局に、基準信号の送信を開始させ、前記無線アクセスベアラの解放後に、前記小型基地局による基準信号の送信を停止させる小型基地局制御部と、
   を備える小型基地局制御システム。
2. 前記小型基地局情報記憶部には、さらに、小型基地局の位置情報が記憶されており、
   前記小型基地局制御部は、
   前記無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能であり、かつ、前記携帯端末が接続中のセルに位置する小型基地局に、基準信号の送信を開始させる請求項１の小型基地局制御システム。
3. 前記小型基地局情報記憶部には、さらに、小型基地局のサービスエリア情報が記憶されており、
   前記小型基地局制御部は、前記携帯端末に対して位置情報の送信を要求し、
   前記無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が利用可能であり、かつ、前記サービスエリア内に前記携帯端末が位置する小型基地局に、基準信号の送信を開始させる請求項１の小型基地局制御システム。
4. 前記位置情報は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）機能にて測定した位置情報である請求項３の小型基地局制御システム。
5. 前記小型基地局制御部は、所定の時間間隔で、前記携帯端末から位置情報の報告を受け、前記携帯端末が前記小型基地局のサービスエリアから外れた時点で、前記小型基地局による基準信号の送信を停止させる請求項３または４の小型基地局制御システム。
6. 基地局と重畳して設置される小型基地局について、当該小型基地局を利用可能な携帯端末の情報を記憶した小型基地局情報記憶部と、接続され、
   前記小型基地局情報記憶部を参照して、無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が属するセル内において、当該携帯端末が利用可能な小型基地局の有無を確認し、当該携帯端末が利用可能な小型基地局がある場合、前記小型基地局に、基準信号の送信を開始させ、前記無線アクセスベアラの解放後に、前記小型基地局による基準信号の送信を停止させる小型基地局制御部を備える基地局制御装置。
7. 基地局と重畳して設置される小型基地局について、当該小型基地局を利用可能な携帯端末の情報を記憶した小型基地局情報を参照し、無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が属するセル内において、当該携帯端末が利用可能な小型基地局の有無を確認するステップと、
   当該携帯端末が利用可能な小型基地局に、基準信号の送信を開始させるステップと、
   前記無線アクセスベアラの解放後に、前記小型基地局による基準信号の送信を停止させるステップとを含む小型基地局の制御方法。
8. 基地局と重畳して設置される小型基地局について、当該小型基地局を利用可能な携帯端末の情報を記憶した小型基地局情報を参照し、無線アクセスベアラの設定処理を行った携帯端末が属するセル内において、当該携帯端末が利用可能な小型基地局の有無を確認する処理と、
   当該携帯端末が利用可能な小型基地局に、基準信号の送信を開始させる処理と、
   前記無線アクセスベアラの解放後に、前記小型基地局による基準信号の送信を停止させる処理とを無線アクセスネットワークに配置されたコンピュータに実行させるプログラム。
9. 前記小型基地局情報記憶部には、さらに、小型基地局毎に、小型基地局の位置に対応する基地局のセル情報が記憶されており、
   前記小型基地局制御部は、基地局が任意のセルのサービスを停止した場合、前記小型基地局情報記憶部を参照して、前記基地局のセルに対応付けられた小型基地局に、基準信号の送信を開始させる請求項１から５いずれか一の小型基地局制御システム。
10. 前記小型基地局制御部は、前記任意のセルのサービスを停止した状態からサービスを再開した場合、前記基地局のセルに対応付けられた小型基地局に、基準信号の送信を停止させる請求項９の小型基地局制御システム。

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