JP2011223351A - 無線端末、基地局及び無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】基地局の効率的な起動制御を実現する。
【解決手段】無線端末は、第1の基地局と基地局間通信網を介して通信可能であって、かつ、無線通信が有効な第1の動作モード及び無線通信が無効な第2の動作モードをサポートする第2の基地局との無線通信が可能であるか否かを、第１の基地局に接続している間に判定する判定部１２１と、第2の基地局との無線通信が可能であるならば、第２の基地局を指定する宛先情報を含み、第2の基地局に第1の動作モードへの遷移を要求する制御信号を生成する要求生成部１２２と、制御信号を第１の基地局に送信する送信部１１０，１０１とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信に関する。

従来、無線通信（例えば、セルラ通信）のためのインフラストラクチャとして多数の基地局が設置されている。これら基地局は、典型的には、マクロセルと呼ばれる比較的広い通信エリアを提供する。マクロセル内では、電波の性質上、隣接マクロセルとの境界付近、屋内、地下などにおいて、通信品質が局所的に悪くなりやすい。このような通信品質の悪くなりやすい環境において上記基地局（以下、便宜的にマクロ基地局と称する）を補助するために、ナノセル、ピコセルなどと呼ばれる比較的狭い通信エリアを提供する小型基地局が設置されることがある。また、フェムトセルと呼ばれる更に狭い通信エリアを提供する小型基地局も提案されている。

通常、小型基地局は、マクロ基地局のマクロセル内に設置される。故に、小型基地局とマクロ基地局との間に干渉が発生し、無線通信に悪影響を与えるおそれがある。また、フェムトセルを提供する小型基地局は、主に特定の場所（家庭内、オフィス内）において特定のユーザから接続されることが想定されている。このような使用態様を考慮すれば、フェムトセルを提供する小型基地局の稼働する必要のある時間帯は限定的であると推定できる。小型基地局の稼働する必要のある時間帯において、この小型基地局からの無線信号の送信を停止させることは、消費電力削減及び干渉回避の観点から有効である。

特許文献１には、無線信号を送信するアクティブモードに加えて無線信号を送信しないスリープモードをサポートする基地局装置が記載されている。この基地局装置は、受信電力の大小に基づいてスリープモードからアクティブモードに遷移するか否かを判断する。

特開２００９−２５３５６９号公報

特許文献１記載の基地局装置は、受信電力の大小に基づいてスリープモードからアクティブモードに遷移するか否かを判断しているが、フェムトセルを提供する小型基地局は、典型的には、接続可能なユーザを制限している。即ち、この基地局装置は、当該基地局装置に接続可能でないユーザからマクロ基地局に送信された無線信号の受信電力に応じて、スリープモードからアクティブモードに遷移するおそれがある。この場合、基地局装置はスリープモードに再び遷移するまで不要な無線信号（パイロット信号など）を送信し続けるので、干渉及び消費電力の観点から好ましくない。また、この基地局装置は、スリープモードにおいても無線信号を受信する必要があるので、受信部の消費電力を十分に削減できない。

従って、本発明は、基地局の効率的な起動制御を実現することを目的とする。

本発明の一態様に係る無線端末は、第1の基地局と基地局間通信網を介して通信可能であって、かつ、無線通信が有効な第1の動作モード及び無線通信が無効な第2の動作モードをサポートする第2の基地局との無線通信が可能であるか否かを、前記第１の基地局に接続している間に判定する判定部と、前記第2の基地局との無線通信が可能であるならば、前記第２の基地局を指定する宛先情報を含み、前記第2の基地局に前記第1の動作モードへの遷移を要求する制御信号を生成する要求生成部と、前記制御信号を前記第１の基地局に送信する送信部とを具備する。

本発明の他の態様に係る基地局は、無線通信が有効な第1の動作モード及び無線通信が無効な第2の動作モードをサポートし、前記第1の動作モードにおいて無線信号を送受信する無線通信部と、無線端末から別の基地局及び基地局間通信網を介して前記第１の動作モードへの遷移を要求する第1の制御信号を受信する有線通信部と、前記第１の制御信号に応じて前記無線通信部を前記第1の動作モードに遷移させる制御部と、前記無線通信部を前記第2の動作モードに遷移させる予定時刻を示す情報と、前記無線端末を指定する宛先情報とを含む第2の制御信号を前記第１の制御信号に応じて生成する応答生成部とを具備し、前記有線通信部は、前記第２の制御信号を前記別の基地局に送信する。

本発明の他の態様に係る無線通信システムは、無線端末と、別の基地局と基地局間通信網を介して通信可能であって、かつ、無線通信が有効な第1の動作モード及び無線通信が無効な第2の動作モードを備える基地局とを具備し、前記無線端末は、前記基地局との無線通信が可能であるか否かを前記別の基地局に接続している間に判定する判定部と、前記基地局との無線通信が可能であるならば、前記基地局を指定する宛先情報を含み、前記基地局に前記第1の動作モードへの遷移を要求する第1の制御信号を生成する要求生成部と、前記第1の制御信号を前記別の基地局に送信する送信部とを備え、前記基地局は、前記第1の動作モードにおいて無線信号を送受信する無線通信部と、前記無線端末から前記別の基地局及び前記基地局間通信網を介して前記第1の制御信号を受信する有線通信部と、前記第1の制御信号に応じて前記無線通信部を前記第1の動作モードに遷移させる制御部と、前記無線通信部を前記第2の動作モードに遷移させる予定時刻を示す情報と、前記無線端末を指定する宛先情報とを含む第2の制御信号を前記第１の制御信号に応じて生成する応答生成部とを備え、前記有線通信部は、前記第２の制御信号を前記別の基地局に送信する。

本発明によれば、基地局の効率的な起動制御を実現できる。

一実施形態に係る無線通信システムの無線端末を示すブロック図。 一実施形態に係る無線通信システムの小型基地局を示すブロック図。 一実施形態に係る無線通信システムにおける基地局の設置例を示す図。 小型基地局とマクロ基地局との間の基地局間通信網を示すブロック図。 無線端末が小型基地局と通信を行う状況の説明図。 無線端末が小型基地局との接続を確立するまでの処理を示すフローチャート。 小型基地局が無線端末との接続を確立するまでの処理を示すフローチャート。 無線端末及び小型基地局が接続を確立するまでのシーケンスの一例を示す図。 無線端末及び小型基地局が接続を確立するまでのシーケンスの別の例を示す図。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
（一実施形態）
図３は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムにおける基地局の設置例を示す。尚、以降の説明において、「基地局」という用語は、マクロ基地局及び小型基地局のうち一方または両方の意味で使用される。この「マクロ基地局」という用語はいわゆるマクロセルを提供する基地局の意味で使用され、この「小型基地局」という用語はいわゆるナノセル、ピコセル、フェムトセルなどを提供する基地局の意味で使用される。

図３において、小型基地局１０は、マクロ基地局２０のセル２１の内部に設置されている。無線端末は、小型基地局１０のセル１１の内部において、小型基地局１０及びマクロ基地局２０の一方または両方から通信サービスを享受できる。小型基地局１０をマクロ基地局２０のセル２１の内部に設置することにより、セル１１の周辺における周波数利用効率を向上させることができる。即ち、各基地局に接続する無線端末の数が減少する結果、各無線端末の通信容量が増大するので高速大容量通信が可能となる。更に、小型基地局１０を屋内に設置すれば、無線信号の減衰による不感対策にも有効である。以降の説明では、小型基地局１０は、ユーザによって家庭内、オフィス内などに設置され、いわゆるフェムトセル（セル１１）を提供すると仮定する。

小型基地局１０とマクロ基地局２０との間には、基地局間通信網が設けられる。基地局間通信網は、典型的には有線通信網によって構成されるが、無線通信網を部分的に含むこともある。基地局間通信網を図４に例示する。マクロ基地局２０は、無線通信オペレータネットワーク３１を介して図示しない他のマクロ基地局と接続されている。無線通信オペレータネットワーク３１は、例えば、マクロ基地局２０を管理する無線通信オペレータが提供する通信網である。また、マクロ基地局２０は、この無線通信オペレータネットワーク３１を介して、いわゆるナノセル、ピコセルなどを提供する図示しない小型基地局と接続されることもある。マクロ基地局２０は、無線通信オペレータネットワーク３１及びネットワークサービスプロバイダ３２を介して小型基地局１０と接続されている。ネットワークサービスプロバイダ３２は、例えば、小型基地局１０のユーザが契約したネットワークサービスプロバイダによって提供される通信網である。尚、マクロ基地局２０は、無線通信オペレータネットワーク３１のみを介して小型基地局１０と接続されることもある。

図１に示すように、本実施形態に係る無線端末は、アンテナ１０１、無線通信部１１０及びプロトコル制御部１２０を有する。無線通信部１１０は、ベースバンド信号処理部１１１、送信部１１２、受信部１１３及び送受切替部１１４を含む。プロトコル制御部１２０は、条件判定部１２１及び要求生成部１２２を含む。

アンテナ１０１は、送信部１１１から送受切替部１１４を介して入力されるＲＦ（Radio Frequency）帯の送信信号を出力したり、ＲＦ帯の受信信号を送受切替部１１４を介して受信部１１３に入力したりする。

ベースバンド信号処理部１１１は、図１の無線端末が利用する無線通信システムの無線信号形式に基づいて、ベースバンド信号処理を行う。例えば、ベースバンド信号処理部１１１は、プロトコル制御部１２０からの送信データに誤り訂正符号を付加し、インタリーブ処理し、変調することにより、ベースバンドの送信信号を生成する。また、ベースバンド信号処理部１１１は、受信部１１３からのベースバンドの受信信号を復調し、デインタリーブ処理し、誤り訂正することにより受信データを生成する。

送信部１１２は、ベースバンド信号処理部１１１からのベースバンドの送信信号に対してアップコンバート及び調整（デジタル−アナログ変換、フィルタリング、電力増幅など）を行うことにより、ＲＦ帯の送信信号を生成する。

受信部１１３は、ＲＦ帯の受信信号に対してダウンコンバート及び調整（アナログ−デジタル変換、フィルタリング、低雑音増幅など）を行うことにより、ベースバンドの受信信号を生成する。

送受切替部１１４は、無線信号の送信及び受信を切り替える。送受切替部１１４は、例えばデュプレクサ、高周波スイッチなどを利用して構成される。

プロトコル制御部１２０は、図１の無線端末が利用する無線通信システムの通信手順（プロトコル）に従ってデータ処理を行う。例えば、プロトコル制御部１２０は、送信対象の通信データ及び通信制御データをプロトコルに従って変換することにより送信データを生成する。また、プロトコル制御部１２０は、ベースバンド信号処理部１１１からの受信データをプロトコルに従って逆変換することにより受信対象の通信データ及び通信制御データを再生する。

条件判定部１２１は、図１の無線端末が所望の小型基地局と通信可能であるか否かを判定する。条件判定部１２１は、様々な判定基準を利用できる。
例えば、条件判定部１２１は、図１の無線端末がリセレクションまたはハンドオーバーした基地局の識別情報（ＢＳＩＤ）に基づいて判定を行ってよい。具体的には、所望の小型基地局と重複するセルを持つ基地局の識別情報を図示しない記憶部に予め記憶させておき、条件判定部１２１はこの識別情報を利用して判定を行う。例えば、図５に示すように、セル４１を持つマクロ基地局４０に接続している無線端末５０が、移動によってマクロ基地局２０をリセレクションまたはマクロ基地局２０にハンドオーバーしたとする。マクロ基地局２０は、所望の小型基地局１０と重複するセル２１を持っているので、無線端末５０内部の条件判定部１２１はこの小型基地局１０との通信が可能であると判定する。尚、このような基地局の識別情報は、例えば小型基地局の設置時に取得してもよい。即ち、条件判定部１２１は、図１の無線端末がリセレクションまたはハンドオーバーした基地局の識別情報が、上記記憶部に記憶されている識別情報に一致するならば、所望の小型基地局との通信が可能であると判定する。

また、条件判定部１２１は、所望の小型基地局の位置情報に基づいて判定を行ってもよい。具体的には、所望の小型基地局の位置情報を図示しない記憶部に予め記憶させておき、条件判定部１２１はこの位置情報を利用して判定を行う。条件判定部１２１は、図１の無線端末の位置情報を図示しないＧＰＳ（Global Positioning System）受信器を介して取得し、この位置情報と記憶部に記憶されている位置情報との比較によって、所望の小型基地局との通信が可能であるか否かを判定する。例えば、条件判定部１２１は、図１の無線端末から所望の小型基地局までの距離が所定値以下になれば、この小型基地局との通信が可能であると判定する。尚、この所定値は、所望の小型基地局の通信距離（例えば、セル半径）に基づいて定めてもよい。所望の小型基地局の位置情報を利用すれば、この小型基地局との通信の可否を高精度に判定できる。

更に、条件判定部１２１は、図１の無線端末がリセレクションまたはハンドオーバーした基地局の識別情報と小型基地局の位置情報とに基づいて判定を行ってよい。具体的には、所望の小型基地局と重複するセルを持つ基地局の識別情報と、この小型基地局の位置情報とを図示しない記憶部に予め記憶させておき、条件判定部１２１はこの識別情報及び位置情報を利用して判定を行う。まず、条件判定部１２１は、図１の無線端末がリセレクションまたはハンドオーバーした基地局の識別情報が、上記記憶部に記憶されている識別情報に一致するならば、図示しないＧＰＳ受信器を起動して図１の無線端末の位置情報を取得し始める。そして、条件判定部１２１は、図１の無線端末の位置情報と記憶部に記憶されている位置情報との比較によって、小型基地局との通信が可能であるか否かを判定する。尚、この所定値は、所望の小型基地局の通信距離に基づいて定めてもよい。このように、小型基地局の周辺の基地局をリセレクションまたは小型基地局の周辺の基地局にハンドオーバーしてからＧＰＳ受信器を起動することにより、ＧＰＳ受信器の動作による消費電力を節約しつつ高精度な判定が実現できる。

要求生成部１２２は、条件判定部１２１が所望の小型基地局と通信可能であると判定すると、この小型基地局の起動を要求する第１の制御信号を生成する。第１の制御信号は、図１の無線端末の識別情報と、小型基地局との無線通信を開始する予定時刻（開始予定時刻）を示す情報とを含む。無線端末の識別情報は、例えばＴＭＳＩ（Temporally Mobile Subscriber Identity）である。第１の制御信号は、小型基地局を指定する宛先情報（例えば、小型基地局のＩＰ（Internet Protocol）アドレス）を含む。第１の制御信号は、ＩＰまたは宛先情報を格納可能なその他のプロトコルに準拠する。

図２に示すように、本実施形態に係る小型基地局は、アンテナ２０１、無線通信部２１０、プロトコル制御部２２０、有線通信部２３０、動作制御部２４０及び無線信号検出部２５０を有する。無線通信部２１０は、ベースバンド信号処理部２１１、送信部２１２、受信部２１３及び送受切替部２１４を含む。プロトコル制御部２２０は、応答生成部２２１を含む。

アンテナ２０１は、送信部２１１から送受切替部２１４を介して入力されるＲＦ帯の送信信号を出力したり、ＲＦ帯の受信信号を送受切替部２１４を介して受信部２１３に入力したりする。

無線通信部２１０は、図２の小型基地局と無線端末との無線通信機能を実現する。無線通信部２１０は、無線通信が有効な第１の動作モードと、無線通信が無効な第２の動作モードとをサポートする。無線通信部２１０の動作モードは、動作制御部２４０によって制御される。第２の動作モードにおいて、無線通信部２１０には電力供給が行われず、無線通信部２１０は停止状態となる。

ベースバンド信号処理部２１１は、図２の小型基地局が利用する無線通信システムの無線信号形式に基づいて、ベースバンド信号処理を行う。例えば、ベースバンド信号処理部２１１は、プロトコル制御部２２０からの送信データに誤り訂正符号を付加し、インタリーブ処理し、変調することにより、ベースバンドの送信信号を生成する。また、ベースバンド信号処理部２１１は、受信部２１３からのベースバンドの受信信号を復調し、デインタリーブ処理し、誤り訂正することにより受信データを生成する。

送信部２１２は、ベースバンド信号処理部２１１からのベースバンドの送信信号に対してアップコンバート及び調整（デジタル−アナログ変換、フィルタリング、電力増幅など）を行うことにより、ＲＦ帯の送信信号を生成する。

受信部２１３は、ＲＦ帯の受信信号に対してダウンコンバート及び調整（アナログ−デジタル変換、フィルタリング、低雑音増幅など）を行うことにより、ベースバンドの受信信号を生成する。

送受切替部２１４は、無線信号の送信及び受信を切り替える。送受切替部２１４は、例えばデュプレクサ、高周波スイッチなどを利用して構成される。

プロトコル制御部２２０は、図２の小型基地局が利用する無線通信システムのプロトコルに従ってデータ処理を行う。例えば、プロトコル制御部２２０は、送信対象の通信データ及び通信制御データをプロトコルに従って変換することにより送信データを生成する。また、プロトコル制御部２２０は、ベースバンド信号処理部２１１からの受信データをプロトコルに従って逆変換することにより受信対象の通信データ及び通信制御データを再生する。

応答生成部２２１は、有線通信部２３０によって受信された第１の制御信号の応答である第２の制御信号を生成する。第２の制御信号は、第１の制御信号を送信した無線端末の識別情報と、この無線端末との無線通信を開始する予定時刻（開始予定時刻）を示す情報と、この無線端末からの接続が確立されない場合に無線通信部２１０を第２の動作モードに遷移させる予定時刻（停止予定時刻）を示す情報とを含む。また、第２の制御信号は、無線端末を指定する宛先情報（例えば、無線端末のＩＰアドレス）を含む。第２の制御信号は、ＩＰまたは宛先情報を格納可能なその他のプロトコルに準拠する。停止予定時刻を定めることにより、小型基地局は効率的に第２の動作モードに遷移できると共に、無線端末はこの予定時刻を参照できるので小型基地局への接続がタイムアウトとなったことを容易に検知できる。

有線通信部２３０は、図２の小型基地局が基地局間通信網を介して別の基地局と通信するための制御機能及びデータ通信機能を備える。例えば、有線通信部２３０は、無線端末からの通信データまたは通信制御データに対してフォーマットの変換などを行ってから、この通信データまたは通信制御データを基地局間通信網に供給する。また、有線通信部２３０は、無線端末宛ての通信データまたは通信制御データを基地局間通信網から取得し、フォーマットの変換などを行う。また、有線通信部２３０は、基地局間通信網を介して前述の第１の制御信号を受信すると、フォーマットの変換などを行ってから応答生成部２２１に入力すると共に、第１の制御信号の受信を示す情報を動作制御部２４０に通知する。尚、有線通信部２３０は、無線端末の認証を行ってもよい。例えば、有線通信部２３０は、第１の制御信号に含まれる無線端末の識別情報が、所定の識別情報に一致しなければこの第１の制御信号を破棄してよい。このような認証を行うことにより、図２の小型基地局へのアクセスを制限できると共に、無線通信部２１０の誤起動を防止できる。更に、有線通信部２３０は、応答生成部２２１からの第２の制御信号を基地局間通信網に供給する。第２の制御信号は、無線端末が接続中の基地局に供給され、この基地局から無線端末に送信される。

動作制御部２４０は、無線通信部２１０の動作モードを制御する。動作制御部２４０は、第１の動作モードにおいて無線通信部２１０への電力供給を有効にする一方、第２の動作モードにおいて無線通信部２１０への電力供給を無効にする。動作制御部２４０は、送信済みの第２の制御信号に含まれる停止予定時刻を経過し、かつ、図２の小型基地局に接続中の無線端末が存在しなければ、無線通信部２１０を第１の動作モードから第２の動作モードに遷移させる。動作制御部２４０は、有線通信部２３０から第１の制御信号の受信を示す情報の通知を受けると、無線通信部２１０を第２の動作モードから第１の動作モードに遷移させる。

無線信号検出部２５０は、無線通信部２１０が第２の動作モードから第１の動作モードに遷移してから、周辺の無線信号を検出する。無線信号検出部２５０は、検出した無線信号に基づいて、図２の小型基地局の周辺の基地局に関する情報（使用周波数、電波強度など）を判定する。また、無線信号検出部２５０は、図２の小型基地局の周辺の基地局と無線端末との通信状況をモニタする。

以下、図６を用いて、図１の無線端末が小型基地局との接続を確立するまでの処理を説明する。図６の処理の開始タイミングは、例えば図１の無線端末が基地局をリセレクションした時点、図１の無線端末が基地局にハンドオーバーした時点、図１の無線端末が位置情報を取得した時点などである。

まず、ステップＳ３０１において、条件判定部１２１は、図１の無線端末が所望の小型基地局と通信可能であるか否かを判定する。条件判定部１２１が所望の小型基地局との通信は可能であると判定すれば処理はステップＳ３０２に進み、そうでなければ処理はステップＳ３０１に戻る。

ステップＳ３０２において、要求生成部１２２は第１の制御信号を生成する。次に、図１の無線端末は、ステップＳ３０２において生成された第１の制御信号を接続中の基地局に送信する（ステップＳ３０３）。第１の制御信号は、接続中の基地局から基地局間通信網を介して所望の小型基地局に送信される。そして、小型基地局は第１の制御信号に対する応答として第２の制御信号を生成し、第２の制御信号は基地局間通信網を介して接続中の基地局に送信される。アンテナ１０１及び無線通信部１１０が第２の制御信号を接続中の基地局から受信し（ステップＳ３０４）、処理はステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０５において、図１の無線端末は小型基地局の検出を試みる。小型基地局の検出に成功すれば処理はステップＳ３０７に進み、そうでなければ処理はステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０６において、図１の無線端末は、ステップＳ３０４において受信した第２の制御信号に含まれる停止予定時刻が経過しているか否かを判定する。停止予定時刻が経過していれば小型基地局を再起動するために処理はステップＳ３０１に戻り、そうでなければ小型基地局の再起動は不要なので処理はステップＳ３０６に戻る。

ステップＳ３０７において、図１の無線端末は小型基地局に対して接続要求を送信する。この接続要求を受信した小型基地局は、接続許可を返信する。図１の無線端末がこの接続許可を受信する（ステップＳ３０８）ことにより図１の無線端末と小型基地局との間の接続が確立し、処理は終了する。

以下、図７を用いて、図２の小型基地局が無線端末との接続を確立するまでの処理を説明する。図７の処理の開始タイミングは、有線通信部２３０が基地局間通信網を介して第１の制御信号を受信した時点などである。

まず、動作制御部２４０は、無線通信部２１０が第２の動作モード（停止状態）であるか否かを判定し、停止状態であれば処理はステップＳ４０２に進み、そうでなければ処理はステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０２において、動作制御部４１０は無線通信部２１０を第１の動作モードに遷移（起動）させ、処理はステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３において、応答生成部２２１は、停止予定時刻を含む第２の制御信号を生成する。次に、有線通信部２３０は、ステップＳ４０３において生成された第２の制御信号を基地局間通信網を介して、無線端末が接続中の基地局に送信し（ステップＳ４０４）、処理はステップＳ４０５に進む。第２の制御信号は、無線端末が接続中の基地局から無線端末に送信される。

ステップＳ４０５において、図２の小型基地局は、無線端末からの接続要求を待機する。無線端末からの接続要求を受信すれば処理はステップＳ４０６に進み、そうでなければ処理はステップＳ４０７に進む。ステップＳ４０７において、ステップＳ４０３の第２の制御信号に含まれる停止予定時刻が経過していれば処理はステップＳ４０６に戻り、そうでなければ処理はステップＳ４０８に進む。ステップＳ４０８において、図２の無線端末に接続中の無線端末が存在していれば処理はステップＳ４０６に戻り、そうでなければ処理はステップＳ４０９に進む。ステップＳ４０９において、動作制御部２４０は、無線通信部２１０を第２の動作モードに遷移（即ち、停止）させ、処理は終了する。一方、ステップＳ４０６において、図２の小型基地局が無線端末に接続許可を返信することにより図２の小型基地局と無線端末との間の接続が確立し、処理は終了する。

以下、図８を用いて、本実施形態に係る無線端末及び小型基地局が接続を確立するまでのシーケンスの一例を説明する。
無線端末内部の条件判定部１２１は、マクロ基地局をリセレクションまたはマクロ基地局にハンドオーバーすると、例えばこのマクロ基地局の識別情報に基づいて所望の小型基地局と通信可能であると判定する。無線端末は、マクロ基地局を介して小型基地局を起動するために、マクロ基地局にデータ通信要求を送信する。マクロ基地局は、データ通信要求に対してデータ通信許可を返信する。

無線端末内部の要求生成部１２２は第１の制御信号を生成する。無線端末は、生成した第１の制御信号をマクロ基地局に送信する。マクロ基地局は、基地局間通信網を介して第１の制御信号を小型基地局に転送する。小型基地局内部の動作制御部２４０は、無線通信部２１０が停止状態であれば、当該無線通信部２１０を起動する。小型基地局内部の応答生成部２２１は、第１の制御信号に応じて第２の制御信号を生成する。小型基地局内部の有線通信部２３０は、基地局間通信網を介して第２の制御信号をマクロ基地局に送信する。マクロ基地局は、第２の制御信号を無線端末に転送する。無線端末は、第２の制御信号を受信すると、マクロ基地局とのデータ通信を終了する。その後、無線端末は小型基地局を検出し、接続要求を送信する。小型基地局は、接続要求に対して接続許可を返信する。以上のシーケンスにより、本実施形態に係る無線端末及び小型基地局は、接続を確立することができる。

以下、図９を用いて、本実施形態に係る無線端末及び小型基地局が接続を確立するまでのシーケンスの別の例を説明する。
無線端末内部の条件判定部１２１は、マクロ基地局とのデータ通信の開始（データ通信要求及びデータ通信許可のやり取り）の後に、例えば所望の小型基地局の位置情報に基づいてこの小型基地局と通信可能であると判定する。無線端末内部の応答生成部１２２は第１の制御信号を生成する。無線端末は、生成した第１の制御信号をマクロ基地局に送信する。マクロ基地局は、基地局間通信網を介して第１の制御信号を小型基地局に転送する。小型基地局内部の動作制御部２４０は、無線通信部２１０が停止状態であれば、当該無線通信部２１０を起動する。小型基地局内部の応答生成部２２１は、第１の制御信号に応じて第２の制御信号を生成する。小型基地局内部の有線通信部２３０は、基地局間通信網を介して第２の制御信号をマクロ基地局に送信する。マクロ基地局は、第２の制御信号を無線端末に転送する。無線端末は、小型基地局を検出するまでマクロ基地局とのデータ通信を継続する。その後、無線端末は小型基地局を検出し、接続要求を送信する。小型基地局は、接続要求に対して接続許可を返信する。以上のシーケンスにより、本実施形態に係る無線端末及び小型基地局は接続を確立し、無線端末はマクロ基地局から小型基地局へハンドオーバーすることができる。

以上説明したように、本発明の一実施形態に係る無線端末は、接続中の基地局の識別情報、所望の小型基地局の位置情報などに基づいて、所望の小型基地局と通信可能であることを判定してからこの小型基地局の起動を要求する。故に、本実施形態に係る無線端末によれば、小型基地局の無駄な起動（例えば、無線端末と明らかに接続不可能である状況下での起動）が抑制される。

また、小型基地局の起動要求である第１の制御信号は、無線端末が接続中の基地局から基地局間通信網を介して小型基地局に供給される。従って、本実施形態に係る小型基地局は、無線信号の送信だけでなく無線信号の受信を停止させていたとしても、第１の制御信号を取得して無線通信部を起動することができる。

更に、第１の制御信号に対する応答である第２の制御信号には、停止予定時刻が含まれている。小型基地局は、停止予定時刻の経過後に接続中の無線端末が存在しなければ、無線通信を停止することにより周辺基地局との干渉を回避すると共に消費電力を削減できる。また、無線端末は停止予定時刻を参照できるので小型基地局への接続がタイムアウトとなったことを容易に検知できる。
以上のように、本実施形態によれば、小型基地局の効率的な起動制御を実現できる。

尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、上記実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。

例えば、上記実施形態の処理を実現するプログラムを、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納して提供することも可能である。記憶媒体としては、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、半導体メモリなど、プログラムを記憶でき、かつ、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。

また、上記実施形態の処理を実現するプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ（サーバ）上に格納し、ネットワーク経由でコンピュータ（クライアント）にダウンロードさせてもよい。

１０・・・小型基地局
１１，２１，４１・・・セル
２０，４０・・・マクロ基地局
３１・・・無線通信オペレータネットワーク
３２・・・ネットワークサービスプロバイダ
１０１・・・アンテナ
１１０・・・無線通信部
１１１・・・ベースバンド信号処理部
１１２・・・送信部
１１３・・・受信部
１１４・・・送受切替部
１２０・・・プロトコル制御部
１２１・・・条件判定部
１２２・・・要求生成部
２０１・・・アンテナ
２１０・・・無線通信部
２１１・・・ベースバンド信号処理部
２１２・・・送信部
２１３・・・受信部
２１４・・・送受切替部
２２０・・・プロトコル制御部
２２１・・・応答生成部
２３０・・・有線通信部
２４０・・・動作制御部
２５０・・・無線信号検出部

Claims (7)

1. 第1の基地局と基地局間通信網を介して通信可能であって、かつ、無線通信が有効な第1の動作モード及び無線通信が無効な第2の動作モードをサポートする第2の基地局との無線通信が可能であるか否かを、前記第１の基地局に接続している間に判定する判定部と、
   前記第2の基地局との無線通信が可能であるならば、前記第２の基地局を指定する宛先情報を含み、前記第2の基地局に前記第1の動作モードへの遷移を要求する制御信号を生成する要求生成部と、
   前記制御信号を前記第１の基地局に送信する送信部と
   を具備する無線端末。
2. 前記第2の基地局と重複するセルを提供する基地局の識別情報を記憶する記憶部を更に具備し、
   前記判定部は、前記第1の基地局の識別情報が前記記憶部に記憶されている識別情報に一致するならば、前記第2の基地局との通信が可能であると判定する、
   請求項１記載の無線端末。
3. 前記第2の基地局の位置情報を記憶する記憶部と、
   前記無線端末の位置情報を取得する取得部と
   を更に具備し、
   前記判定部は、前記無線端末の位置情報と前記第2の基地局の位置情報とに基づいて前記第2の基地局との無線通信が可能であるか否かを判定する、
   請求項１記載の無線端末。
4. 前記記憶部は、前記第2の基地局と重複するセルを提供する基地局の識別情報を更に記憶し、
   前記取得部は、前記第1の基地局の識別情報が前記記憶部に記憶されている識別情報に一致するならば、前記無線端末の位置情報を取得する、
   請求項３記載の無線端末。
5. 無線通信が有効な第1の動作モード及び無線通信が無効な第2の動作モードをサポートし、前記第1の動作モードにおいて無線信号を送受信する無線通信部と、
   無線端末から別の基地局及び基地局間通信網を介して前記第１の動作モードへの遷移を要求する第1の制御信号を受信する有線通信部と、
   前記第１の制御信号に応じて前記無線通信部を前記第1の動作モードに遷移させる制御部と、
   前記無線通信部を前記第2の動作モードに遷移させる予定時刻を示す情報と、前記無線端末を指定する宛先情報とを含む第2の制御信号を前記第１の制御信号に応じて生成する応答生成部と
   を具備し、
   前記有線通信部は、前記第２の制御信号を前記別の基地局に送信する、
   基地局。
6. 前記制御部は、前記予定時刻の到来時に前記無線端末及び別の無線端末が前記基地局に接続していなければ前記無線通信部を前記第2の動作モードに遷移させる、請求項５記載の基地局。
7. 無線端末と、別の基地局と基地局間通信網を介して通信可能であって、かつ、無線通信が有効な第1の動作モード及び無線通信が無効な第2の動作モードを備える基地局とを具備し、
   前記無線端末は、
   前記基地局との無線通信が可能であるか否かを前記別の基地局に接続している間に判定する判定部と、
   前記基地局との無線通信が可能であるならば、前記基地局を指定する宛先情報を含み、前記基地局に前記第1の動作モードへの遷移を要求する第1の制御信号を生成する要求生成部と、
   前記第1の制御信号を前記別の基地局に送信する送信部と
   を備え、
   前記基地局は、
   前記第1の動作モードにおいて無線信号を送受信する無線通信部と、
   前記無線端末から前記別の基地局及び前記基地局間通信網を介して前記第1の制御信号を受信する有線通信部と、
   前記第1の制御信号に応じて前記無線通信部を前記第1の動作モードに遷移させる制御部と、
   前記無線通信部を前記第2の動作モードに遷移させる予定時刻を示す情報と、前記無線端末を指定する宛先情報とを含む第2の制御信号を前記第１の制御信号に応じて生成する応答生成部と
   を備え、
   前記有線通信部は、前記第２の制御信号を前記別の基地局に送信する、
   無線通信システム。

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