JP2011114620A - 無線通信システム、無線通信方法及び携帯通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】基地局への不要な位置登録を抑制できる無線通信システム、無線通信方法及び携帯通信端末を提供すること。
【解決手段】無線通信システム１００は、フェムトセル基地局１１０がパイロットビーコンを複数回、携帯電話機１へ送信するビーコン送信部１２１と、携帯電話機１がパイロットビーコンに応じて、当該携帯電話機１の識別データを含む位置登録メッセージを、フェムトセル基地局１１０へ送信する登録メッセージ送信部３１と、フェムトセル基地局１１０が位置登録メッセージを所定回数以上、連続して受信した場合に、携帯電話機１を位置登録する位置登録部１２２と、フェムトセル基地局１１０が位置登録された携帯電話機１へ、位置登録完了メッセージを送信する完了メッセージ送信部１２３と、携帯電話機１が位置登録完了メッセージに応じて、無線通信のチャネルをフェムトセル基地局１１０へ切り替えるチャネル制御部３２と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、基地局を介して無線通信を行う無線通信システム、無線通信方法及び携帯通信端末に関する。

従来、通信エリアが基地局から半径１０ｍ程度の極めて狭い範囲の、フェムトセルと呼ばれる無線通信システムがある。フェムトセルとは別の通信システム（例えば、通常のマクロセル）と通信中の携帯通信端末を、このフェムトセルに誘導するためには、パイロットビーコンと呼ばれる制御信号をフェムトセル基地局から送出する。携帯通信端末は、この制御信号を受信したことに応じて、制御信号の送出元であるフェムトセル基地局へハンドオフを行う（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１５０４７６号公報

ところで、フェムトセルは、所定のエリア内において、特定のユーザに対して良好な通信環境又は付加サービスを提供できるものである。しかしながら、例えば、バス停留所やバス、電車といった不特定多数の人及び携帯通信端末の移動を伴う場所にフェムトセルを設置した場合、一時的に付近を通過した携帯通信端末も、フェムトセル基地局へ位置登録されてしまう場合があった。この場合、位置登録されるユーザ数が無用に増加することにより、回線速度の低下や、サービスを提供するサーバの処理負荷の増大等が懸念される。

本発明は、基地局への不要な位置登録を抑制できる無線通信システム、無線通信方法及び携帯通信端末を提供することを目的とする。

本発明に係る無線通信システムは、基地局と、前記基地局から所定の制御信号を受信したことに応じて、当該基地局と無線通信を開始する携帯通信端末と、を有する無線通信システムであって、前記基地局が、当該基地局の無線通信エリアにおいて、第１制御信号を複数回、前記携帯通信端末へ送信する第１送信部と、前記携帯通信端末が、前記第１制御信号を受信したことに応じて、当該携帯通信端末を識別する識別データを含む第２制御信号を、前記基地局へ送信する第２送信部と、前記基地局が、前記携帯通信端末から前記第２制御信号を所定回数以上、連続して受信した場合に、前記識別データに基づいて当該携帯通信端末を位置登録する位置登録部と、前記基地局が、前記位置登録部により位置登録された前記携帯通信端末へ、第３制御信号を送信する第３送信部と、前記携帯通信端末が、前記第３制御信号を受信したことに応じて、前記無線通信のチャネルを前記基地局へ切り替えるチャネル制御部と、を備える。

また、本発明に係る無線通信システムは、前記基地局が、前記位置登録部により過去に位置登録された携帯通信端末の前記識別データの履歴を記憶する記憶部をさらに備え、前記位置登録部は、前記携帯通信端末から受信した前記第２制御信号に含まれる前記識別データが前記履歴に存在する場合に、前記所定回数を少なく設定することが好ましい。

また、本発明に係る無線通信システムは、基地局と、前記基地局から所定の制御信号を受信したことに応じて、当該基地局と無線通信を開始する携帯通信端末と、を有する無線通信システムであって、前記基地局が、当該基地局の無線通信エリアにおいて、第１制御信号を複数回、前記携帯通信端末へ送信する第１送信部と、前記携帯通信端末が、前記第１制御信号を受信したことに応じて、当該携帯通信端末を識別する識別データを含む第２制御信号を、前記基地局へ送信する第２送信部と、前記基地局が、前記携帯通信端末から前記第２制御信号を所定時間以上、連続して受信した場合に、前記識別データに基づいて当該携帯通信端末を位置登録する位置登録部と、前記基地局が、前記位置登録部により位置登録された前記携帯通信端末へ、第３制御信号を送信する第３送信部と、前記携帯通信端末が、前記第３制御信号を受信したことに応じて、前記無線通信のチャネルを前記基地局へ切り替えるチャネル制御部と、を備える。

また、本発明に係る無線通信システムは、前記基地局が、前記位置登録部により過去に位置登録された携帯通信端末の前記識別データの履歴を記憶する記憶部をさらに備え、前記位置登録部は、前記携帯通信端末から受信した前記第２制御信号に含まれる前記識別データが前記履歴に存在する場合に、前記所定時間を短く設定することが好ましい。

また、前記位置登録部は、前記第２制御信号の電界強度が相対的に強い携帯通信端末を優先して位置登録することが好ましい。

また、前記位置登録部は、前記携帯通信端末から連続して受信した複数の前記第２制御信号の電界強度の変動量が所定以下である場合に、当該携帯通信端末を位置登録することが好ましい。

また、前記基地局は、移動体に設けられており、本発明に係る無線通信システムは、前記移動体が移動しているか否かを検知する検知部をさらに備え、前記位置登録部は、前記検知部により前記移動体が移動していると検知された場合に、前記携帯通信端末を位置登録し、移動していないと検知された場合に、前記携帯通信端末を位置登録しないことが好ましい。

また、前記第１送信部は、前記検知部により前記移動体が移動していると検知された場合に、前記第１制御信号を前記携帯通信端末へ送信し、移動していないと検知された場合に、前記第１制御信号を送信しないことが好ましい。

本発明に係る無線通信方法は、基地局と携帯通信端末との間で無線通信を開始する無線通信方法であって、前記基地局が、当該基地局の無線通信エリアにおいて、第１制御信号を複数回、前記携帯通信端末へ送信する第１送信ステップと、前記携帯通信端末が、前記第１制御信号を受信したことに応じて、当該携帯通信端末を識別する識別データを含む第２制御信号を、前記基地局へ送信する第２送信ステップと、前記基地局が、前記携帯通信端末から前記第２制御信号を所定回数以上、連続して受信した場合に、前記識別データに基づいて当該携帯通信端末を位置登録する位置登録ステップと、前記基地局が、前記位置登録ステップにより位置登録された前記携帯通信端末へ、第３制御信号を送信する第３送信ステップと、前記携帯通信端末が、前記第３制御信号を受信したことに応じて、前記無線通信のチャネルを前記基地局へ切り替えるチャネル制御ステップと、を含む。

本発明に係る携帯通信端末は、基地局から所定の制御信号を受信したことに応じて、当該基地局と無線通信を開始する携帯通信端末であって、前記基地局の無線通信エリアにおいて送信されている第１制御信号を受信する度に、当該第１制御信号に応じて、前記携帯通信端末を識別する識別データを含む第２制御信号を、前記基地局へ送信する送信部と、前記基地局が前記第２制御信号を所定回数以上、連続して受信した場合に、前記識別データに基づいて送信された第３制御信号を受信したことに応じて、前記無線通信のチャネルを前記基地局へ切り替えるチャネル制御部と、を備える。

本発明に係る無線通信システムは、第１無線通信エリアを有する第１基地局と、前記第１無線通信エリアよりも狭い第２無線通信エリアを有し、移動体に設けられて当該移動体の移動に伴い移動する第２基地局と、前記第１無線通信エリア内で前記第１基地局と又は前記第２無線通信エリア内で前記第２基地局と無線通信を行う携帯通信端末と、を有する無線通信システムであって、前記第２基地局が、前記第２無線通信エリアにおいて、第１制御信号を複数回、前記携帯通信端末へ送信する第１送信部と、前記携帯通信端末が、前記第１制御信号を受信したことに応じて、当該携帯通信端末を識別する識別データを含む第２制御信号を、前記第２基地局へ送信する第２送信部と、前記第２基地局が、前記携帯通信端末から前記第２制御信号を所定回数以上、連続して受信した場合に、前記識別データに基づいて当該携帯通信端末を位置登録する位置登録部と、前記第２基地局が、前記位置登録部により位置登録された前記携帯通信端末へ、第３制御信号を送信する第３送信部と、前記携帯通信端末が前記第１基地局と前記無線通信を行っている場合に、前記第３制御信号を受信したことに応じて、前記無線通信のチャネルを前記第１基地局から前記第２基地局へ切り替えるチャネル制御部と、を備える。

本発明によれば、基地局への不要な位置登録を抑制できる。

第１実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 第１実施形態に係る携帯電話機の外観斜視図である。 第１実施形態に係る無線通信システムの機能を示すブロック図である。 第１実施形態に係る携帯電話機がフェムトセル基地局へハンドオフを行う流れを示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るフェムトセル基地局の処理を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る携帯電話機の処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 第２実施形態に係るフェムトセル基地局の機能を示すブロック図である。 第２実施形態に係る無線通信システムの第１の状況を示す図である。 第２実施形態に係る無線通信システムの第２の状況を示す図である。 第２実施形態に係るフェムトセル基地局の処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るパイロットビーコンの送信を継続する場合の、フェムトセル基地局１１０の処理を示すフローチャートである。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について説明する。なお、本実施形態では、携帯通信端末の一例として、携帯電話機１を説明する。

図１は、本実施形態に係る無線通信システム１００の構成を示す図である。
携帯電話機１（１ａ及び１ｂ）は、フェムトセルエリア（第２無線通信エリア）を有するフェムトセル基地局１１０（第２基地局）、又はマクロセルエリア（第１無線通信エリア）を有するマクロセル基地局２００（第１基地局）と無線通信可能な携帯通信端末である。フェムトセルエリア内では、フェムトセル基地局１１０からパイロットビーコンが送出されており、このパイロットビーコンを契機として、マクロセル基地局２００と通信中の携帯電話機１は、フェムトセル基地局１１０へハンドオフを行う。

なお、携帯電話機１ａは、一定時間以上フェムトセルエリア内に留まっているが、携帯電話機１ｂは、一時的にフェムトセルエリアを通過している。本実施形態では、携帯電話機１ｂのフェムトセル基地局１１０へのハンドオフを抑制し、携帯電話機１ａとフェムトセル基地局１１０との通信を行う。

図２は、本実施形態に係る携帯電話機１（携帯通信端末）の外観斜視図である。
携帯電話機１は、操作部側筐体２と、表示部側筐体３と、を備えて構成される。操作部側筐体２は、表面部１０に、操作部１１と、携帯電話機１の使用者が通話時や音声認識アプリケーションを利用時に発した音声が入力されるマイク１２と、を備えて構成される。操作部１１は、各種設定機能や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作ボタン１３と、電話番号の数字やメールの文字等を入力するための入力操作ボタン１４と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン１５と、から構成されている。

また、表示部側筐体３は、表面部２０に、各種情報を表示するための表示部２１と、通話の相手側の音声を出力するレシーバ２２と、を備えて構成されている。

また、操作部側筐体２の上端部と表示部側筐体３の下端部とは、ヒンジ機構４を介して連結されている。また、携帯電話機１は、ヒンジ機構４を介して連結された操作部側筐体２と表示部側筐体３とを相対的に回転することにより、操作部側筐体２と表示部側筐体３とが互いに開いた状態（開放状態）にしたり、操作部側筐体２と表示部側筐体３とを折り畳んだ状態（折畳み状態）にしたりできる。

図３は、本実施形態に係る無線通信システム１００の機能を示すブロック図である。
携帯電話機１は、操作部１１と、表示部２１と、制御部３０と、通信部４０と、記憶部５０とを備える。また、フェムトセル基地局１１０は、制御部１２０と、通信部１３０と、記憶部１４０とを備える。

携帯電話機１において、制御部３０は、携帯電話機１の全体を制御しており、例えば、表示部２１や通信部４０等に対して所定の制御を行う。また、制御部３０は、操作部１１等から入力を受け付けて、各種処理を実行する。そして、制御部３０は、処理実行の際には、記憶部５０を制御し、各種プログラム及びデータの読み出し、及びデータの書き込みを行う。なお、本実施形態に係る制御部３０の各機能は後述する。

通信部４０は、所定の使用周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯や８００ＭＨｚ帯等）で外部装置（フェムトセル基地局１１０）と通信を行う。そして、通信部４０は、アンテナより受信した信号を復調処理し、処理後の信号を制御部３０に供給し、また、制御部３０から供給された信号を変調処理し、アンテナから外部装置に送信する。

記憶部５０は、例えば、ワーキングメモリを含み、制御部３０による演算処理に利用される。また、本実施形態に係る各種プログラム等を記憶する。なお、記憶部５０は、着脱可能な外部メモリを兼ねていてもよい。

次に、制御部３０の機能を詳述する。制御部３０は、登録メッセージ送信部３１（第２送信部、送信部）と、チャネル制御部３２とを備える。

登録メッセージ送信部３１は、フェムトセル基地局１１０から送信されたパイロットビーコンを受信したことに応じて、携帯電話機１を識別する電話番号やＳＩＭカードのＩＤ等の識別データを含む位置登録メッセージ（第２制御信号）を、フェムトセル基地局１１０へ送信する。

チャネル制御部３２は、フェムトセル基地局１１０から送信された位置登録完了メッセージを受信したことに応じて、通信部４０において利用する無線通信のチャネルをフェムトセル基地局１１０のものへ切り替える。これにより、携帯電話機１のフェムトセル基地局１１０へのハンドオフが完了し、無線通信が開始される。

次に、フェムトセル基地局１１０において、制御部１２０は、フェムトセル基地局１１０の全体を制御しており、通信部１３０等に対して所定の制御を行う。また、制御部１２０は、通信部１３０等から入力を受け付けて、各種処理を実行する。そして、制御部１２０は、処理実行の際には、記憶部１４０を制御し、各種プログラム及びデータの読み出し、及びデータの書き込みを行う。なお、本実施形態に係る制御部１２０の各機能は後述する。

通信部１３０は、所定の使用周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯や８００ＭＨｚ帯等）で外部装置（携帯電話機１）と通信を行う。そして、通信部１３０は、アンテナより受信した信号を復調処理し、処理後の信号を制御部１２０に供給し、また、制御部１２０から供給された信号を変調処理し、アンテナから外部装置に送信する。なお、前述のように、携帯電話機１において無線通信のチャネルが切り替えられることにより、フェムトセル基地局１１０は、携帯電話機１と同一のチャネルを用いて無線通信を行う。

記憶部１４０は、例えば、ワーキングメモリを含み、制御部１２０による演算処理に利用される。また、本実施形態に係る各種プログラム等を記憶する。さらに、記憶部１４０は、後述の位置登録部１２２により過去に位置登録された携帯電話機１の識別データの履歴を記憶する。

次に、制御部１２０の機能を詳述する。制御部１２０は、ビーコン送信部１２１（第１送信部）と、位置登録部１２２と、完了メッセージ送信部１２３（第３送信部）とを備える。

ビーコン送信部１２１は、フェムトセル基地局１１０の無線通信エリア（フェムトセルエリア）において、パイロットビーコン（第１制御信号）を複数回、通信部４０を介して携帯電話機１へ向けて送信する。具体的には、ビーコン送信部１２１は、一定周期で連続してパイロットビーコンを送信し続けることとしてよい。

位置登録部１２２は、携帯電話機１から送信された位置登録メッセージを所定回数以上、連続して受信した場合に、この位置登録メッセージに含まれる識別データに基づいて携帯電話機１を位置登録する。すなわち、位置登録部１２２は、携帯電話機１を、フェムトセル基地局１１０と通信中の携帯通信端末として、記憶部１４０に記憶する。

なお、位置登録メッセージを所定回数以上、連続して受信するとは、ビーコン送信部１２１が送信した所定回数以上のパイロットビーコンに対して、携帯電話機１から漏れなく連続して位置登録メッセージが応答されたことを示す。

ここで、位置登録部１２２は、携帯電話機１から受信した位置登録メッセージに含まれる識別データが、記憶部１４０に記憶されている識別データの履歴に存在する場合には、位置登録を行う条件である所定回数を少なく設定する。

また、位置登録部１２２は、位置登録メッセージの電界強度が相対的に強い携帯電話機１を優先して位置登録する。これにより、位置登録部１２２は、フェムトセル基地局１１０の近くにある携帯電話機１を優先し、フェムトセルエリアの外周付近にあってエリア外へ出やすい端末をハンドオフさせてしまうのを抑制できる。

完了メッセージ送信部１２３は、位置登録部１２２により位置登録された携帯電話機１へ、フェムトセル基地局１１０へのハンドオフを実行させるために、位置登録完了メッセージ（第３制御信号）を送信する。

図４は、本実施形態に係る携帯電話機１がフェムトセル基地局１１０へハンドオフを行う流れを示すシーケンス図である。

まず、フェムトセル基地局１１０は、所定の周期でパイロットビーコンを送信（フェムトセルエリア内に送出）している。このとき、携帯電話機１がフェムトセルエリア内へ移動すると、送信されているパイロットビーコンを受信し始める。

すると、携帯電話機１は、このパイロットビーコンに応答して、位置登録メッセージをフェムトセル基地局１１０へ送信する。この位置登録メッセージの送信は、パイロットビーコンを受信する度に行われるため、フェムトセル基地局１１０は、位置登録メッセージを連続して受信することとなる。

そして、フェムトセル基地局１１０は、この位置登録メッセージを所定回数（図３の例では４回）以上、漏れなく連続して受信した場合に、位置登録完了メッセージを、携帯電話機１へ送信する。携帯電話機１は、この位置登録完了メッセージを受信したことに応じて、フェムトセル基地局１１０へハンドオフを行う。

図５は、本実施形態に係るフェムトセル基地局１１０の処理を示すフローチャートである。なお、本処理は、パイロットビーコンの１回の送信に伴う一連の処理であり、所定周期で繰り返し実行される。

ステップＳ１（第１送信ステップ）において、制御部１２０（ビーコン送信部１２１）は、フェムトセルエリア内にパイロットビーコンを送信する。

ステップＳ２において、制御部１２０は、エリア内のいずれかの通信端末（携帯電話機１）から位置登録メッセージを受信したか否かを判定する。制御部１２０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ３に移し、判定がＮＯの場合、処理をステップＳ４に移す。

ステップＳ３において、制御部１２０は、ステップＳ２において同一の通信端末（携帯電話機１）から受信した位置登録メッセージの受信回数を示すカウンタをカウントアップする。

ステップＳ４において、制御部１２０は、ステップＳ１で送信したパイロットビーコンに応答した位置登録メッセージを受信しなかったので、位置登録メッセージの受信回数を示すカウンタをリセットし、処理を終了する。

ステップＳ５において、制御部１２０（位置登録部１２２）は、ステップＳ３でカウントアップしたカウンタを参照し、位置登録メッセージの受信が所定回数以上か否かを判定する。制御部１２０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ６に移し、判定がＮＯの場合、処理を終了する。

ステップＳ６（位置登録ステップ）において、制御部１２０（位置登録部１２２）は、位置登録メッセージの受信が所定回数以上となったので、フェムトセル基地局１１０に携帯電話機１を位置登録すると共に、携帯電話機１の識別データの履歴を記憶する。

ステップＳ７（第３送信ステップ）において、制御部１２０（完了メッセージ送信部１２３）は、ステップＳ６で位置登録した携帯電話機１へ、位置登録完了メッセージを送信する。

図６は、本実施形態に係る携帯電話機１の処理を示すフローチャートである。なお、本処理は、パイロットビーコンの受信に伴う一連の処理であり、繰り返し実行される。

ステップＳ１１において、制御部３０は、フェムトセル基地局１１０から送信されているパイロットビーコンを受信したか否かを判定する。制御部３０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ１２に移し、判定がＮＯの場合、処理を終了する。

ステップＳ１２（第２送信ステップ）において、制御部３０（登録メッセージ送信部３１）は、ステップＳ１１で受信したと判定されたパイロットビーコンに応答して、位置登録メッセージをフェムトセル基地局１１０へ送信する。

ステップＳ１３において、制御部３０は、位置登録メッセージを送信したフェムトセル基地局１１０から、位置登録完了メッセージを受信したか否かを判定する。制御部３０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ１４に移し、判定がＮＯの場合、処理を終了する。

ステップＳ１４（チャネル制御ステップ）において、制御部３０（チャネル制御部３２）は、ステップＳ１３で位置登録完了メッセージを受信したと判定したフェムトセル基地局１１０へハンドオフを行う。

以上、本実施形態の無線通信システム１００によれば、フェムトセル基地局１１０がパイロットビーコンに対する応答として、位置登録メッセージを所定回数受信した場合にハンドオフを実行するので、一時的にフェムトセルエリア内にある携帯電話機１がフェムトセル基地局１１０へ不要に位置登録されるのを抑制できる。

さらに、フェムトセル基地局１１０は、位置登録メッセージの電界強度が相対的に強い携帯電話機１を優先して位置登録するので、フェムトセルエリアの外周付近にあり、エリア外へ出やすい携帯電話機１が不要に位置登録されるのを抑制できる。

また、フェムトセル基地局１１０は、過去に位置登録された携帯電話機１から位置登録メッセージを受信した場合に、ハンドオフの条件である位置登録メッセージの受信回数を少なく設定更新する。したがって、フェムトセル基地局１１０と頻繁に通信を行っている携帯電話機１は、多数の位置登録メッセージの送信を経ることなく容易にハンドオフを行える。なお、所定回数は、履歴に存在する位置登録の回数が増えるのに応じて減少させることとしてもよい。

＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、フェムトセル基地局１１０は、バスや電車等の移動体に設置される（以下、バスに設置されているとして説明する）。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

図７は、本実施形態に係る無線通信システム１００の構成を示す図である。
フェムトセル基地局１１０は、移動体であるバスと共に移動している。バスの乗客が携帯しており、フェムトセル基地局１１０と通信すべき携帯電話機１ａと、バスの外にあり、フェムトセル基地局１１０と通信すべきでない携帯電話機１ｂとが、フェムトセルエリア内に存在している。

図８は、本実施形態に係るフェムトセル基地局１１０の機能を示すブロック図である。
フェムトセル基地局１１０は、第１実施形態に加えて、速度計測部１５０（検知部）をさらに備えている。

速度計測部１５０は、バスの速度、すなわちフェムトセル基地局１１０の移動速度を計測することにより、バスが移動しているか否かを検知する。

ビーコン送信部１２１は、速度計測部１５０によりバスが移動していると検知された場合に、パイロットビーコンを送信し、バスが移動していないと検知された場合に、パイロットビーコンを送信しない。このことにより、パイロットビーコン及び位置登録メッセージの不要な送受信が抑制される。さらに、このことにより、フェムトセル基地局１１０は、不要なハンドオフの実行を抑制することができる。

具体的には、図９に示す状況のように、バスが信号待ち等のために停止した場合、付近の通行人が携帯している携帯電話機１ｂがフェムトセルエリア内にある時間が長くなるため、フェムトセル基地局１１０へハンドオフする可能性が高まる。ところが、フェムトセル基地局１１０は、バスが停止中には携帯電話機１の位置登録を行わないので、携帯電話機１ｂを、バスに設置されているフェムトセル基地局１１０へ不要にハンドオフさせるのを抑制することができる。

また、位置登録部１２２は、速度計測部１５０によりバスが移動していると検知され、かつ、携帯電話機１から送信された位置登録メッセージを所定回数以上、電界強度が所定の変動量を超えて変動することなく連続して受信した場合に、この位置登録メッセージに含まれる識別データに基づいて携帯電話機１を位置登録する。

一方、速度計測部１５０によりバスが移動していないと検知された場合、又は受信した位置登録メッセージの電界強度の変動量が所定値を超えた場合には、位置登録部１２２は、位置登録メッセージを所定回数以上受信したとしても、携帯電話機１を位置登録しない。

このことにより、フェムトセルエリア内にあるが移動しているため、フェムトセルのサービスを安定して受けられない（受けるつもりがない）ユーザの携帯電話機１を、不要にハンドオフさせるのを抑制することができる。具体的には、例えば、図１０のような状況において効果を奏する。

図１０では、フェムトセル基地局１１０（１１０ａ又は１１０ｂ）が設けられているバスＡ及びバスＢが接近しており、バスＡのフェムトセルエリアＡに、バスＢの乗客が携帯している携帯電話機１ｃが含まれている。このとき、携帯電話機１ｂ及び携帯電話機１ｃは、フェムトセルエリアＢ内にあるが、電波状況によっては、携帯電話機１ｃは、バスＡのフェムトセル基地局１１０ａにハンドオフしてしまうおそれがある。

ところが、バスＡ及びバスＢは、独立して移動しているため、フェムトセル基地局１１０ａが携帯電話機１ｃから受信する位置登録メッセージの電界強度は一定とはならず、大きく変動する。位置登録部１２２は、この電界強度の変動量が所定以下である場合にのみ携帯電話機の位置登録を行うので、電界強度が大きく変動する携帯電話機１ｃを不要にハンドオフさせるのを抑制できる。

図１１は、本実施形態に係るフェムトセル基地局１１０の処理を示すフローチャートである。なお、本処理は、所定周期で繰り返し実行される。

ステップＳ２１において、制御部１２０（速度計測部１５０）は、バスの移動速度を測定する。

ステップＳ２２において、制御部１２０は、ステップＳ２１で測定されたバスの移動速度に基づいて、バスが移動中か否かを判定する。制御部１２０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ２３に移し、判定がＮＯの場合、処理をステップＳ２７に移す。

ステップＳ２３において、制御部１２０（ビーコン送信部１２１）は、フェムトセルエリア内にパイロットビーコンを送信する。

ステップＳ２４において、制御部１２０は、エリア内のいずれかの通信端末（携帯電話機１）から位置登録メッセージを受信したか否かを判定する。制御部１２０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ２５に移し、判定がＮＯの場合、処理をステップＳ２７に移す。

ステップＳ２５において、制御部１２０は、ステップＳ２４において同一の通信端末（携帯電話機１）から受信した位置登録メッセージの受信回数を示すカウンタをカウントアップする。

ステップＳ２６において、制御部１２０は、携帯電話機１から受信した位置登録メッセージの電界強度に所定量を超える変動がないか否かを判定する。制御部１２０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ２８に移し、判定がＮＯの場合、処理をステップＳ２７に移す。

ステップＳ２７において、制御部１２０は、位置登録メッセージを受信した携帯電話機１を位置登録すべきでないと判断し、位置登録メッセージの受信回数を示すカウンタをリセットして処理を終了する。

ステップＳ２８において、制御部１２０（位置登録部１２２）は、ステップＳ２５でカウントアップしたカウンタを参照し、位置登録メッセージの受信が所定回数以上か否かを判定する。制御部１２０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ２９に移し、判定がＮＯの場合、処理を終了する。

ステップＳ２９において、制御部１２０（位置登録部１２２）は、位置登録メッセージの受信が所定回数以上となったので、フェムトセル基地局１１０に携帯電話機１を位置登録すると共に、携帯電話機１の識別データの履歴を記憶する。

ステップＳ３０において、制御部１２０（完了メッセージ送信部１２３）は、ステップＳ２９で位置登録した携帯電話機１へ、位置登録完了メッセージを送信する。

本実施形態では、バス（移動体）が停止中にはパイロットビーコンの送信を停止したが、これには限られない。フェムトセル基地局１１０は、パイロットビーコンの送信は継続していても、前述のように、バスが移動中にのみ携帯電話機１を位置登録するので、不要にハンドオフが実行されることはない。

図１２は、本実施形態に係るパイロットビーコンの送信を継続する場合の、フェムトセル基地局１１０の処理を示すフローチャートである。なお、本処理は、パイロットビーコンの１回の送信に伴う一連の処理であり、所定周期で繰り返し実行される。

ステップＳ３１において、制御部１２０（ビーコン送信部１２１）は、フェムトセルエリア内にパイロットビーコンを送信する。

ステップＳ３２において、制御部１２０は、エリア内のいずれかの通信端末（携帯電話機１）から位置登録メッセージを受信したか否かを判定する。制御部１２０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ３３に移し、判定がＮＯの場合、処理をステップＳ３７に移す。

ステップＳ３３において、制御部１２０は、ステップＳ３２において同一の通信端末（携帯電話機１）から受信した位置登録メッセージの受信回数を示すカウンタをカウントアップする。

ステップＳ３４において、制御部１２０（速度計測部１５０）は、バスの移動速度を測定する。

ステップＳ３５において、制御部１２０は、ステップＳ３４で測定されたバスの移動速度に基づいて、バスが移動中か否かを判定する。制御部１２０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ３６に移し、判定がＮＯの場合、処理をステップＳ３７に移す。

ステップＳ３６において、制御部１２０は、携帯電話機１から受信した位置登録メッセージの電界強度に所定量を超える変動がないか否かを判定する。制御部１２０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ３８に移し、判定がＮＯの場合、処理をステップＳ３７に移す。

ステップＳ３７において、制御部１２０は、位置登録メッセージを受信した携帯電話機１を位置登録すべきでないと判断し、位置登録メッセージの受信回数を示すカウンタをリセットして処理を終了する。

ステップＳ３８において、制御部１２０（位置登録部１２２）は、ステップＳ３３でカウントアップしたカウンタを参照し、位置登録メッセージの受信が所定回数以上か否かを判定する。制御部１２０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ３９に移し、判定がＮＯの場合、処理を終了する。

ステップＳ３９において、制御部１２０（位置登録部１２２）は、位置登録メッセージの受信が所定回数以上となったので、フェムトセル基地局１１０に携帯電話機１を位置登録すると共に、携帯電話機１の識別データの履歴を記憶する。

ステップＳ４０において、制御部１２０（完了メッセージ送信部１２３）は、ステップＳ３９で位置登録した携帯電話機１へ、位置登録完了メッセージを送信する。

以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されることなく種々の形態で実施することができる。また、前述の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、前述のものに限定されない。

例えば、前述の実施形態において、携帯通信端末として携帯電話機１について説明しているが、携帯通信端末はこれに限定されず、本発明は、ＰＨＳ（登録商標；Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ゲーム機、ナビゲーション装置、パーソナルコンピュータ等の様々な携帯通信端末に適用可能である。

また、前述の実施形態において、携帯電話機１は、ヒンジ機構４により折り畳み可能な型式としたが、これには限られない。携帯電話機１は、このような折り畳み式ではなく、操作部側筐体２と表示部側筐体３とを重ね合わせた状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、操作部側筐体２と表示部側筐体３との重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転式（ターンタイプ）や、操作部側筐体２と表示部側筐体３とが１つの筐体に配置され連結部を有さない型式（ストレートタイプ）でもよい。また、携帯電話機１は、開閉及び回転可能ないわゆる２軸ヒンジタイプであってもよい。

また、前述の本実施形態では、ハンドオフの条件の１つを、フェムトセル基地局１１０が位置登録メッセージを所定回数以上受信した場合としたが、これには限られない。フェムトセル基地局１１０は、所定時間以上、パイロットビーコンに応答して漏れなく連続して位置登録メッセージを受信した場合に、位置登録を実行し、ハンドオフの契機となる位置登録完了メッセージを送信してもよい。

このとき、フェムトセル基地局１１０は、過去に位置登録された携帯電話機１から位置登録メッセージを受信した場合に、ハンドオフの条件である所定時間を短く設定更新する。これにより、フェムトセル基地局１１０と頻繁に通信を行っている携帯電話機１は、多数の位置登録メッセージの送信を経ることなく容易にハンドオフを行える。なお、所定時間は、履歴に存在する位置登録の回数が増えるのに応じて減少させることとしてもよい。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ 携帯電話機（携帯通信端末）
１１ 操作部
２１ 表示部
３０ 制御部
３１ 登録メッセージ送信部（第２送信部）
３２ チャネル制御部
４０ 通信部
５０ 記憶部
１００ 無線通信システム
１１０、１１０ａ、１１０ｂ フェムトセル基地局（基地局、第２基地局）
１２０ 制御部
１２１ ビーコン送信部（第１送信部）
１２２ 位置登録部
１２３ 完了メッセージ送信部（第３送信部）
１３０ 通信部
１４０ 記憶部
１５０ 速度計測部（検知部）
２００ マクロセル基地局（第１基地局）

Claims (11)

1. 基地局と、
   前記基地局から所定の制御信号を受信したことに応じて、当該基地局と無線通信を開始する携帯通信端末と、を有する無線通信システムであって、
   前記基地局が、当該基地局の無線通信エリアにおいて、第１制御信号を複数回、前記携帯通信端末へ送信する第１送信部と、
   前記携帯通信端末が、前記第１制御信号を受信したことに応じて、当該携帯通信端末を識別する識別データを含む第２制御信号を、前記基地局へ送信する第２送信部と、
   前記基地局が、前記携帯通信端末から前記第２制御信号を所定回数以上、連続して受信した場合に、前記識別データに基づいて当該携帯通信端末を位置登録する位置登録部と、
   前記基地局が、前記位置登録部により位置登録された前記携帯通信端末へ、第３制御信号を送信する第３送信部と、
   前記携帯通信端末が、前記第３制御信号を受信したことに応じて、前記無線通信のチャネルを前記基地局へ切り替えるチャネル制御部と、を備える無線通信システム。
2. 前記基地局が、前記位置登録部により過去に位置登録された携帯通信端末の前記識別データの履歴を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記位置登録部は、前記携帯通信端末から受信した前記第２制御信号に含まれる前記識別データが前記履歴に存在する場合に、前記所定回数を少なく設定する請求項１に記載の無線通信システム。
3. 基地局と、
   前記基地局から所定の制御信号を受信したことに応じて、当該基地局と無線通信を開始する携帯通信端末と、を有する無線通信システムであって、
   前記基地局が、当該基地局の無線通信エリアにおいて、第１制御信号を複数回、前記携帯通信端末へ送信する第１送信部と、
   前記携帯通信端末が、前記第１制御信号を受信したことに応じて、当該携帯通信端末を識別する識別データを含む第２制御信号を、前記基地局へ送信する第２送信部と、
   前記基地局が、前記携帯通信端末から前記第２制御信号を所定時間以上、連続して受信した場合に、前記識別データに基づいて当該携帯通信端末を位置登録する位置登録部と、
   前記基地局が、前記位置登録部により位置登録された前記携帯通信端末へ、第３制御信号を送信する第３送信部と、
   前記携帯通信端末が、前記第３制御信号を受信したことに応じて、前記無線通信のチャネルを前記基地局へ切り替えるチャネル制御部と、を備える無線通信システム。
4. 前記基地局が、前記位置登録部により過去に位置登録された携帯通信端末の前記識別データの履歴を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記位置登録部は、前記携帯通信端末から受信した前記第２制御信号に含まれる前記識別データが前記履歴に存在する場合に、前記所定時間を短く設定する請求項３に記載の無線通信システム。
5. 前記位置登録部は、前記第２制御信号の電界強度が相対的に強い携帯通信端末を優先して位置登録する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
6. 前記位置登録部は、前記携帯通信端末から連続して受信した複数の前記第２制御信号の電界強度の変動量が所定以下である場合に、当該携帯通信端末を位置登録する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
7. 前記基地局は、移動体に設けられており、
   前記移動体が移動しているか否かを検知する検知部をさらに備え、
   前記位置登録部は、前記検知部により前記移動体が移動していると検知された場合に、前記携帯通信端末を位置登録し、移動していないと検知された場合に、前記携帯通信端末を位置登録しない請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
8. 前記第１送信部は、前記検知部により前記移動体が移動していると検知された場合に、前記第１制御信号を前記携帯通信端末へ送信し、移動していないと検知された場合に、前記第１制御信号を送信しない請求項７に記載の無線通信システム。
9. 基地局と携帯通信端末との間で無線通信を開始する無線通信方法であって、
   前記基地局が、当該基地局の無線通信エリアにおいて、第１制御信号を複数回、前記携帯通信端末へ送信する第１送信ステップと、
   前記携帯通信端末が、前記第１制御信号を受信したことに応じて、当該携帯通信端末を識別する識別データを含む第２制御信号を、前記基地局へ送信する第２送信ステップと、
   前記基地局が、前記携帯通信端末から前記第２制御信号を所定回数以上、連続して受信した場合に、前記識別データに基づいて当該携帯通信端末を位置登録する位置登録ステップと、
   前記基地局が、前記位置登録ステップにより位置登録された前記携帯通信端末へ、第３制御信号を送信する第３送信ステップと、
   前記携帯通信端末が、前記第３制御信号を受信したことに応じて、前記無線通信のチャネルを前記基地局へ切り替えるチャネル制御ステップと、を含む無線通信方法。
10. 基地局から所定の制御信号を受信したことに応じて、当該基地局と無線通信を開始する携帯通信端末であって、
    前記基地局の無線通信エリアにおいて送信されている第１制御信号を受信する度に、当該第１制御信号に応じて、前記携帯通信端末を識別する識別データを含む第２制御信号を、前記基地局へ送信する送信部と、
    前記基地局が前記第２制御信号を所定回数以上、連続して受信した場合に、前記識別データに基づいて送信された第３制御信号を受信したことに応じて、前記無線通信のチャネルを前記基地局へ切り替えるチャネル制御部と、を備える携帯通信端末。
11. 第１無線通信エリアを有する第１基地局と、
    前記第１無線通信エリアよりも狭い第２無線通信エリアを有し、移動体に設けられて当該移動体の移動に伴い移動する第２基地局と、
    前記第１無線通信エリア内で前記第１基地局と又は前記第２無線通信エリア内で前記第２基地局と無線通信を行う携帯通信端末と、を有する無線通信システムであって、
    前記第２基地局が、前記第２無線通信エリアにおいて、第１制御信号を複数回、前記携帯通信端末へ送信する第１送信部と、
    前記携帯通信端末が、前記第１制御信号を受信したことに応じて、当該携帯通信端末を識別する識別データを含む第２制御信号を、前記第２基地局へ送信する第２送信部と、
    前記第２基地局が、前記携帯通信端末から前記第２制御信号を所定回数以上、連続して受信した場合に、前記識別データに基づいて当該携帯通信端末を位置登録する位置登録部と、
    前記第２基地局が、前記位置登録部により位置登録された前記携帯通信端末へ、第３制御信号を送信する第３送信部と、
    前記携帯通信端末が前記第１基地局と前記無線通信を行っている場合に、前記第３制御信号を受信したことに応じて、前記無線通信のチャネルを前記第１基地局から前記第２基地局へ切り替えるチャネル制御部と、を備える無線通信システム。

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