JP2011259194A - Femtocell search method and mobile device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のセルを設けた移動通信ネットワークにおけるフェムトセルサーチ方法および移動機に関するものである。 The present invention relates to a femto cell search method and a mobile device in a mobile communication network provided with a plurality of cells.
一般に、複数のセルを有するセルラ方式の移動通信ネットワークにおいて、移動機は、セルを構成する基地局との間でデータや制御信号を送受信して正常なサービスを受けるためのセルをサーチし、サーチしたセルに接続するようにしている。たとえば、第三世代携帯電話の無線アクセス方式の一つであるＵＭＴＳ(Universal Mobile Telecommunications System)システムでは、セルに接続した移動機は、そのセルの基地局のブロードキャストチャネル（ＢＣＣＨ）から当該セルＩＤ（基地局ＩＤ）、トラッキングエリアＩＤおよび隣接セル情報を受信し、またページングチャネル（ＰＣＨ）をモニタすると共に、間欠的に隣接セルのパイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）をモニタする。隣接セル情報は、隣接セルのスクランブリングコード（Scrambling Code：基地局ＩＤ），キャリア周波数，位置登録エリア情報（Location Area Information）等のネットワーク情報とされる。 Generally, in a cellular mobile communication network having a plurality of cells, a mobile station searches for a cell for receiving normal services by transmitting and receiving data and control signals to and from base stations constituting the cell. To connect to the cell. For example, in a UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) system, which is one of the wireless access systems of third-generation mobile phones, a mobile device connected to a cell receives the cell ID (from the broadcast channel (BCCH) of the base station of the cell. Base station ID), tracking area ID and neighboring cell information are received, the paging channel (PCH) is monitored, and the pilot channel (CPICH) of the neighboring cell is intermittently monitored. The neighboring cell information is network information such as a scrambling code (base station ID), a carrier frequency, and location registration area information (Location Area Information) of the neighboring cell.
また、移動機は、隣接セル情報に基づいて現在接続しているセルよりも無線品質が良好なセルを検出すると、この新たに検出されたセルに接続するセル再選択（cell reselection）が行われる。セル再選択は、たとえば、移動機が現在接続しているセルの無線品質の劣化を検出し、その劣化状態が所定時間以上続いた場合、隣接セル情報を用いてセル再選択を実行する。通常、セル再選択は、隣接セル情報における各隣接セルのキャリア周波数を順次設定しながら現在接続されているセルの無線品質よりも良好な無線品質を持つ隣接セルがあるかを判定し、良好な無線品質の隣接セルがあると判定された場合、当該隣接セルに接続する接続処理が行われる。このように、移動機は隣接セル情報における隣接セルに絞って無線品質を検出すれば良いため、より良好な無線品質のセルを高速で選択することができる。これにより、ネットワークからのページングメッセージを良好な受信確率で受信することも可能となる。また、隣接セル情報は、ハンドオーバ時の近隣セルの無線品質測定にも利用される。 Further, when the mobile station detects a cell with better radio quality than the currently connected cell based on the neighboring cell information, cell reselection is performed to connect to the newly detected cell. . In the cell reselection, for example, when the deterioration of the radio quality of the cell to which the mobile device is currently connected is detected and the deterioration state continues for a predetermined time or more, the cell reselection is executed using the neighboring cell information. Normally, cell reselection determines whether there is a neighbor cell having better radio quality than the currently connected cell while sequentially setting the carrier frequency of each neighbor cell in the neighbor cell information. When it is determined that there is a wireless quality adjacent cell, connection processing for connecting to the adjacent cell is performed. In this way, since the mobile station only needs to detect the radio quality by focusing on the adjacent cells in the adjacent cell information, it is possible to select a cell with better radio quality at high speed. As a result, it is possible to receive a paging message from the network with a good reception probability. The neighboring cell information is also used for measuring the wireless quality of neighboring cells at the time of handover.
ところで、移動機がネットワークにより提供された隣接セル情報から適切なセルを検出できなかった場合は、移動機は、キャリア周波数の各々を逐次探索するセルサーチを開始する。セルサーチには、キャリア周波数情報が記憶されていない状態で全ての周波数帯域を逐次探索して適切なセルを検出する初期セルサーチ(Initial Cell Search)と、キャリア周波数情報が移動機に記憶されており、そのキャリア周波数情報におけるキャリアを逐次探索することにより適切なセルを検出する限定的セルサーチ(Stored-Information Cell Search)とがある。初期セルサーチは無線周波数帯域の全てを探索するために、適切なセルを検出するに多くの時間を要する。例えば、初めて移動機の電源を入れた時のように、格納されたキャリア周波数情報が記憶されていない場合には初期セルサーチによるキャリア逐次サーチ探索が実行される。これに対して、限定的セルサーチにおいては、逐次探索される移動機に記憶されているキャリア周波数情報は、今までに移動機が在圏したことのあるセルのキャリア周波数情報や隣接セル情報におけるキャリア周波数情報とされている。このため、初期セルサーチに比べて適切なセルの検出を高速化できる。 By the way, when the mobile device cannot detect an appropriate cell from the neighboring cell information provided by the network, the mobile device starts a cell search for sequentially searching each of the carrier frequencies. The cell search includes initial cell search (Initial Cell Search) in which all frequency bands are sequentially searched without carrier frequency information being stored, and carrier frequency information is stored in the mobile device. There is a limited cell search (Stored-Information Cell Search) in which appropriate cells are detected by sequentially searching for carriers in the carrier frequency information. Since the initial cell search searches all the radio frequency bands, it takes a lot of time to detect an appropriate cell. For example, when the stored carrier frequency information is not stored as when the mobile device is turned on for the first time, the carrier sequential search search by the initial cell search is executed. On the other hand, in the limited cell search, the carrier frequency information stored in the sequentially searched mobile station is the carrier frequency information of the cell in which the mobile station has been located so far and the neighboring cell information. This is carrier frequency information. For this reason, it is possible to speed up the detection of an appropriate cell compared to the initial cell search.
近年、「ユーザ個別のサービス提供」や「通信帯域の逼迫解消」を目的として、移動機をマクロセルから積極的に小型のフェムト（Femto）セルに在圏させることが研究されている。マクロセルは従来のセルに相当し、そのカバーエリアは半径１ｋｍないし数ｋｍ程度とされているが、フェムトセルのカバーエリアは、自宅や小さなオフィスなどの半径数十ｍの極めて小さい範囲のカバーエリアとされる。このフェムトセルでは、フェムトセルの情報が隣接セル情報に含まれない場合があり得る。そして、フェムトセルの情報が隣接セル情報で提供されない場合には、移動機がマクロセルからフェムトセルへ移動する際、フェムトセルに接続するためにキャリア逐次探索のセルサーチを実行する必要がある。このセルサーチにおいて、隣接セル情報に含まれないセルへ移動機が移動する場合は、移動機はセル再選択で適切セルを検出できないため、一般には限定的セルサーチを実行する。そして、限定的セルサーチでは適切なセルを検出できなかった場合には初期セルサーチを実行する。このような隣接セル情報に含まれないセルが多くなればなるほど、移動機は頻繁に限定的セルサーチや初期セルサーチを実行することから、その間のサービス中断および消費電力の増大という問題が生じる。 In recent years, for the purpose of “providing services for individual users” and “relaxing communication bandwidth”, it has been studied to actively move a mobile device from a macro cell to a small Femto cell. A macro cell corresponds to a conventional cell, and its cover area is set to a radius of about 1 km to several km, but the cover area of a femto cell is a cover area of a very small range with a radius of several tens of meters such as a home or a small office. Is done. In this femtocell, the femtocell information may not be included in the neighboring cell information. And when the information of femtocell is not provided by neighboring cell information, when the mobile station moves from the macro cell to the femtocell, it is necessary to perform a cell search for the carrier sequential search in order to connect to the femtocell. In this cell search, when a mobile device moves to a cell that is not included in the neighboring cell information, the mobile device cannot detect an appropriate cell by cell reselection, and therefore generally performs a limited cell search. If an appropriate cell cannot be detected by the limited cell search, an initial cell search is executed. As the number of cells not included in such neighbor cell information increases, the mobile station frequently performs a limited cell search and an initial cell search, resulting in problems such as service interruption and increased power consumption.
これを解決する従来のセルサーチ方法として、セルサーチを行うことにより現在在圏してるセルから新たなセルに移動した際に、移動後に在圏したセルに直前に在圏していたセルを関連付けた関連付け近隣リストを移動機が保持するようにする。そして、次回に移動機がセルサーチを行う際に、関連付け近隣リストを利用して適切なセルをサーチするセルサーチ方法が提案されている（特許文献１参照）。この場合、移動後に在圏したセルがフェムトセルとされた場合は、直前に在圏していたマクロセルを関連付けた関連付け近隣リストを移動機が保持するようになる。しかし、マクロセルが密集する地域にフェムトセルを設置した場合、マクロセルにおける基地局からの電波が強いため、移動機は近くにあるフェムトセルへは在圏せず、遠くにあるマクロセルに在圏してしまうようになる。
そこで、これを解決する従来のフェムトセルサーチ方法として、フェムトセルにおける基地局に特定のスクランブリングコード（基地局ＩＤ）を予め割り当てた上で、マクロセルの基地局が移動機へその基地局ＩＤを通知し、その通知されたフェムトセルへの在圏を移動機に直接促すフェムトセルサーチ方法が提案されている（特許文献２参照）。
As a conventional cell search method to solve this, when a cell is moved from a cell that is currently located to a new cell by performing a cell search, the cell that was located immediately before is associated with the cell that was located after the move. The mobile station maintains the associated neighbor list. A cell search method has been proposed in which the next time a mobile device performs a cell search, an appropriate cell is searched using an associated neighbor list (see Patent Document 1). In this case, when a cell that has been in service after moving is a femto cell, the mobile device holds an associated neighbor list that associates the macro cell that has been in service immediately before. However, when femtocells are installed in an area where macrocells are densely populated, the radio waves from the base station in the macrocell are strong. It will end up.
Therefore, as a conventional femto cell search method for solving this problem, a specific scrambling code (base station ID) is assigned in advance to a base station in the femto cell, and then the base station ID of the macro cell is assigned to the mobile station. A femto cell search method has been proposed in which notification is made and the mobile station is directly prompted to be located in the notified femto cell (see Patent Document 2).
フェムトセルは、自宅やオフィス等のマクロセルにおけるカバーエリア内に設置されたり、マクロセルのカバーエリア内であってもビル内あるいはトンネル等の不感地帯に設置することができる。また、マクロセルのカバーエリア外（例えば、山中等）にも設置することができる。この場合、フェムトセルのカバーエリアは狭いことから、フェムトセル基地局をキャッチするために、移動機は頻繁にフェムトセルの基地局が存在するかのセルサーチをしなければならなくなる。すなわち、従来のセルサーチ方法ではフェムトセル基地局が存在しないエリアでも積極的にセルサーチすることになることから、セルサーチ回数が増加することになり、移動機の消費電力が大きくなってしまうようになる。また、従来のフェムトセルサーチ方法では、隣接セル情報およびマクロセルの基地局から通知されたフェムトセルの基地局ＩＤに基づくセルサーチを行うことができるため、移動機の消費電力の増大を防止することができるようになるものの、この従来のフェムトセルサーチ方法では、マクロセルにおける基地局に予めフェムトセルの基地局ＩＤを含むネットワーク情報を予め登録しておく必要があった。 The femtocell can be installed in a macro cell cover area such as a home or office, or can be installed in a dead zone such as a building or a tunnel even within the macro cell cover area. It can also be installed outside the macro cell cover area (for example, in the mountains). In this case, since the coverage area of the femtocell is narrow, in order to catch the femtocell base station, the mobile device must frequently perform a cell search for the presence of the femtocell base station. That is, in the conventional cell search method, cell search is actively performed even in an area where no femtocell base station exists, so that the number of cell searches increases, and the power consumption of the mobile device increases. become. In addition, in the conventional femto cell search method, cell search based on neighboring cell information and the base station ID of the femto cell notified from the base station of the macro cell can be performed, thereby preventing an increase in power consumption of the mobile device. However, in this conventional femtocell search method, it is necessary to previously register network information including the base station ID of the femtocell in the base station in the macro cell.
しかしながら、フェムトセルを構築するフェムトセル基地局は簡易な基地局であって、その新規設置や廃止が頻繁に行われることから、フェムトセル基地局を新規設置する毎や廃止する毎にマクロセルの基地局にフェムトセルのネットワーク情報を登録することは、多くの繁雑な作業を迅速に行わなければならないという問題点があった。さらに、マクロセルの基地局が移動機へ通知できる隣接セル情報に含むことのできるセルの数が、例えば３２と限られているため、フェムトセルの基地局の数が多くなるとフェムトセルの基地局ＩＤ等を移動機へ通知できない恐れが生じるという問題点もあった。 However, the femtocell base station that constructs the femtocell is a simple base station, and its new installation and abolition are frequently performed. Therefore, every time a femtocell base station is newly installed or abolished, a macrocell base station Registering femtocell network information in a station has a problem in that many complicated operations must be performed quickly. Furthermore, since the number of cells that can be included in the neighbor cell information that can be notified to the mobile station by the macro cell base station is limited to 32, for example, if the number of femto cell base stations increases, the base station ID of the femto cell There is also a problem that it may not be possible to notify the mobile device.
そこで、本発明は、マクロセルの基地局にフェムトセルのネットワーク情報を予め登録しておく必要がないと共に、移動機のサーチに費やされる消費電力を低減することのできるフェムトセルサーチ方法および移動機を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a femtocell search method and a mobile device that do not require pre-registration of femtocell network information in a macrocell base station, and that can reduce power consumption consumed for mobile device search. It is intended to provide.
上記目的を達成するために、本発明は、複数のマクロセルおよびプライベートフェムトセルを少なくとも有するセルラ方式の移動通信ネットワークにおけるフェムトセルサーチ方法であって、移動機は、登録されているプライベートフェムトセルをサーチして当該プライベートフェムトセルのネットワーク情報を記憶手段に記憶し、前記マクロセルの１つに在圏した際に、当該マクロセルから取得した隣接セル情報におけるマクロセルが、前記記憶手段に記憶されている前記プライベートフェムトセルの隣接セル情報に含まれている場合に、プライベートフェムトセルのサーチを開始することを最も主要な特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a femto cell search method in a cellular mobile communication network having at least a plurality of macro cells and private femto cells, wherein the mobile station searches for registered private femto cells. Then, the network information of the private femtocell is stored in the storage means, and the macrocell in the neighboring cell information acquired from the macrocell when the user is in one of the macrocells is stored in the storage means. The main feature is to start a search for a private femto cell when it is included in the neighboring cell information of the femto cell.
本発明によれば、マクロセルの１つに在圏した際に、当該マクロセルから取得した隣接セル情報におけるマクロセルが、記憶手段に記憶されているプライベートフェムトセルの隣接セル情報に含まれている場合に、プライベートフェムトセルのサーチを開始するようにしたので、プライベートフェムトセルが存在しないエリアではプライベートフェムトセルのサーチを行わないようになる。これにより、移動機のサーチに費やされる消費電力を低減することができる。また、マクロセルの基地局にフェムトセルのネットワーク情報を予め登録しておく必要もなくなる。 According to the present invention, when a macro cell in the neighboring cell information acquired from the macro cell is included in the neighboring cell information of the private femto cell stored in the storage means when the user is in one of the macro cells. Since the search for the private femtocell is started, the private femtocell search is not performed in the area where the private femtocell does not exist. Thereby, the power consumption consumed for the search of a mobile device can be reduced. Further, it is not necessary to previously register the femtocell network information in the macrocell base station.
本発明の実施例におけるフェムトセルサーチ方法が適用される移動通信ネットワークの構成を図１に示す。
図１に示す移動通信ネットワークは、複数のセルを有するセルラ方式の移動通信ネットワークとされており、カバーエリアが半径１ｋｍないし数ｋｍ程度の多数のマクロセルから構成されている。図１には、多数のマクロセルの内のマクロセルＡ、マクロセルＢ、マクロセルＣのみが示されており、マクロセルＡ，Ｂ，Ｃはそれぞれ図示を省略したマクロセル基地局を備えている。また、図示する例では、マクロセルＡのカバーエリア内に半径数十ｍ程度の極めて小さい範囲のカバーエリアとされているフェムトセル（ＦＣ）１、フェムトセル（ＦＣ）２，フェムトセル（ＦＣ３）が設けられている。ＦＣ１〜ＦＣ３は自宅や小さなオフィスあるいはビルディングの内部やトンネルのような不感地帯に設置されている。また、フェムトセル（ＦＣ）４のように、マクロセルのカバーエリアの圏外にフェムトセルを設置してサービスエリアを拡張することができる。これらのフェムトセルＦＣ１〜ＦＣ４は、図示を省略したフェムトセル基地局を、所定の場所にそれぞれ設置することによりフェムトセルＦＣ１〜ＦＣ４が設けられることになる。また、フェムトセル基地局は、ＬＡＮ（Local Area Network）およびインターネットを介して移動通信ネットワークに接続することができる。
FIG. 1 shows a configuration of a mobile communication network to which a femtocell search method according to an embodiment of the present invention is applied.
The mobile communication network shown in FIG. 1 is a cellular mobile communication network having a plurality of cells, and a cover area is composed of a large number of macrocells having a radius of about 1 km to several km. FIG. 1 shows only a macro cell A, a macro cell B, and a macro cell C among many macro cells, and each of the macro cells A, B, and C includes a macro cell base station (not shown). In the illustrated example, the femtocell (FC) 1, femtocell (FC) 2, and femtocell (FC3), which are covered in a very small range with a radius of about several tens of meters, are included in the cover area of the macrocell A. Is provided. FC1 to FC3 are installed in dead zones such as homes, small offices, buildings, and tunnels. Further, like the femtocell (FC) 4, the service area can be expanded by installing a femtocell outside the coverage area of the macrocell. These femtocells FC1 to FC4 are provided by installing femtocell base stations (not shown) at predetermined locations, respectively. The femtocell base station can be connected to a mobile communication network via a LAN (Local Area Network) and the Internet.
フェムトセルには、フェムトセル専用のスクランブリングコード（Scrambling Code）とUTRAN Cell IDが割り当てられる。Scrambling Codeは、WCDMA方式において通信を多重するための拡散コードの１種であり、５１２パターンあるスクランブリング・コードが基地局毎に割り当てられており、移動機はスクランブリング・コードから自身がどの基地局に在圏しているかを認識することができる。スクランブリング・コードは５１２パターンしかないため、多数の基地局には繰り返し使用される。また、UTRAN Cell IDのUTRANは、UMTS地上波無線アクセスネットワーク（UMTS Terrestrial Radio Access Network）であり、ＵＭＴＳ(Universal Mobile Telecommunications System)は第三世代携帯電話の無線アクセス方式の一つである。そして、UTRAN Cell IDは、基地局からの報知情報（SIB）にて移動機に通知される、基地局毎にユニークに割り当てられたIDであり、移動機はUTRAN Cell IDから自身がどの基地局に在圏しているかを認識することができる。UTRAN Cell IDでは、１億以上のＩＤを割り当てることができるため、UTRAN Cell IDは繰り返し使用されることなく基地局毎に異なるユニークなUTRAN Cell IDが割り当てられる。従って、ユニークなUTRAN Cell IDから個々の基地局を一意に識別することができる。 The femtocell is assigned a femtocell-specific scrambling code and a UTRAN Cell ID. Scrambling Code is a type of spreading code for multiplexing communications in the WCDMA system, and 512 patterns of scrambling codes are assigned to each base station. You can recognize if you are in the station. Since the scrambling code has only 512 patterns, it is used repeatedly for many base stations. UTRAN of UTRAN Cell ID is a UMTS Terrestrial Radio Access Network (UMTS Terrestrial Radio Access Network), and UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) is one of the radio access systems of third generation mobile phones. The UTRAN Cell ID is an ID uniquely assigned to each base station that is notified to the mobile station by broadcast information (SIB) from the base station. You can recognize if you are in the area. Since the UTRAN Cell ID can allocate more than 100 million IDs, the UTRAN Cell ID is not repeatedly used, and a unique UTRAN Cell ID that is different for each base station is allocated. Therefore, each base station can be uniquely identified from the unique UTRAN Cell ID.
また、フェムトセルは、プライベートユースとされるプライベートフェムトセルと、パブリックユースのパブリックフェムトセルとの２つの属性に分類される。プライベートフェムトセルとパブリックフェムトセルには、それぞれ異なる範囲のScrambling CodeとUTRAN Cell IDとが割り当てられている。すなわち、Scrambling Codeに基づいてプライベートフェムトセルかパブリックフェムトセルかあるいはマクロセルかのセルの属性を識別することができる。また、ユニークなUTRAN Cell IDに基づいて多数のプライベートフェムトセル、パブリックフェムトセル、マクロセルの内の一つのセルを特定することができる。
プライベートフェムトセルは、自宅や小さなオフィス等に設置され、登録されている移動機のみが在圏可能なフェムトセルであり、プライベートフェムトセルに移動機が在圏している際は、移動機の表示器において「フェムトピクト」が点灯される。フェムトピクトとは、移動機がプライベートフェムトセルに在圏していることを示す、移動機の表示器上に表示されるアイコンのことである。なお、本発明にかかるフェムトセルサーチ方法および移動機では、マクロセルにプライベートフェムトセルが隣接セル情報として保持されていないことを想定している。また、パブリックフェムトセルは、いずれの移動機も在圏可能なフェムトセルであり、移動機がパブリックフェムトセルに在圏している際は「フェムトピクト」は点灯されない。パブリックフェムトセルは店舗や街中等に設置されて、マクロセルの輻輳を吸収するトラフィックオフロード用や、マクロセルのカバーエリア外の圏外に設けられるエリアカバレッジ用とされる。なお、本発明にかかるフェムトセルサーチ方法および移動機では、マクロセルにオフロード用のパブリックフェムトセルは隣接セル情報として保持されていないことを想定しており、エリアカバレッジ用のパブリックフェムトセルは隣接セル情報として保持されていてもいなくてもよいことを想定している。
Further, femtocells are classified into two attributes: private femtocells for private use and public femtocells for public use. Different ranges of scrambling codes and UTRAN cell IDs are allocated to the private femtocell and the public femtocell, respectively. That is, it is possible to identify a cell attribute of a private femto cell, a public femto cell, or a macro cell based on the scrambling code. Also, one of a number of private femtocells, public femtocells, and macrocells can be identified based on the unique UTRAN Cell ID.
A private femtocell is a femtocell that is installed at home or in a small office where only registered mobile devices can be located. When a mobile device is located in a private femtocell, the display of the mobile device is displayed. "Femtopict" is lit on the instrument. A femto pictogram is an icon displayed on a display device of a mobile device indicating that the mobile device is located in a private femto cell. In the femto cell search method and the mobile device according to the present invention, it is assumed that the private femto cell is not held as the neighbor cell information in the macro cell. The public femtocell is a femtocell in which any mobile device can be located. When the mobile device is in the public femtocell, “femtopicto” is not lit. Public femtocells are installed in stores, towns, and the like, and are used for traffic offload that absorbs macrocell congestion and for area coverage that is provided outside the coverage area of the macrocell. In the femto cell search method and the mobile device according to the present invention, it is assumed that the public femto cell for offload is not held as neighboring cell information in the macro cell, and the public femto cell for area coverage is the neighboring cell. It is assumed that it may or may not be held as information.
本発明における移動機（ＵＥ１）は、本発明にかかるフェムトセルサーチ方法のプログラムが実装されて本発明にかかるフェムトセルのサーチ方法を実行している。この移動機（ＵＥ１）は、マクロセルやフェムトセルの基地局との間でデータや制御信号を送受信して正常なサービスを受けるためのマクロセルあるいはフェムトセルをサーチし、サーチしたセルに接続するようにしている。本発明において、適切なマクロセルをサーチして在圏するマクロセルサーチ方法は従来と同様とされ、本発明におけるフェムトセルサーチ方法は特徴的とされ、プライベートフェムトサーチモードとパブリックフェムトサーチモードとを有している。ここで、本発明にかかるフェムトセルサーチ方法におけるプライベートフェムトサーチモードとパブリックフェムトサーチモードの概要を示すフローチャートを図２（ａ）（ｂ）に示す。 The mobile device (UE1) according to the present invention is implemented with the femtocell search method program according to the present invention, in which the femtocell search method program according to the present invention is installed. This mobile device (UE1) searches for a macro cell or femto cell for receiving normal services by transmitting and receiving data and control signals to and from the base station of the macro cell and femto cell, and connects to the searched cell. ing. In the present invention, a macro cell search method for searching for an appropriate macro cell is the same as the conventional method, and the femto cell search method in the present invention is characterized by having a private femto search mode and a public femto search mode. ing. Here, FIGS. 2A and 2B are flowcharts showing an outline of the private femto search mode and the public femto search mode in the femto cell search method according to the present invention.
図２（ａ）に示すプライベートフェムトサーチモードでは、最初にフェムトセル情報の記憶処理が実行される（ステップＳ１）。フェムトセル情報の記憶処理では、ユーザが指示した時に初期セルサーチ(Initial Cell Search)を行うことにより、プライベートフェムトセルのサーチを行う。初期セルサーチ(Initial Cell Search)は、在圏しているセルから移動機（ＵＥ１）に報知されている待ち受け可能なセルが周りにない場合に、待ち受け可能なセルを新たに検索する処理であり、全ての周波数帯域を逐次探索して適切なセルを検出する。そして、プライベートフェムトセルがサーチされると、そのプライベートフェムトセルに在圏する処理を行い、在圏できた時に登録されたプライベートフェムトセルがサーチされたことになる。そこで、在圏したプライベートフェムトセルのネットワーク情報と、周辺のマクロセルのネットワーク情報を隣接セル情報として移動機（ＵＥ１）に記憶する。このように、登録されたプライベートフェムトセルをサーチして、そのネットワーク情報を移動機（ＵＥ１）に記憶する処理がフェムトセル情報の記憶処理である。
フェムトセル情報の記憶処理の後には、プライベートフェムトセルのサーチを行う起動条件が満足されるか否かの判断処理が行われる（ステップＳ２）。この判断処理では、例えば、移動機（ＵＥ１）のフェムトセル情報の記憶処理において記憶されたマクロセルのいずれかに在圏し、在圏したマクロセルから取得した隣接セル情報における他のマクロセルが、記憶されている隣接セル情報に含まれている場合に、プライベートフェムトセルの近傍に移動機（ＵＥ１）が位置するようになったと判断してプライベートフェムトセルをサーチする起動条件が満足されたと判断する。
In the private femto search mode shown in FIG. 2A, first, a storage process of femtocell information is executed (step S1). In the storage processing of femtocell information, a private femtocell search is performed by performing an initial cell search when instructed by the user. The initial cell search is a process of newly searching for a standby cell when there is no standby cell that is broadcast to the mobile device (UE1) from a cell that is in the service area. , Search all frequency bands sequentially to detect an appropriate cell. Then, when a private femto cell is searched, a process of staying in the private femto cell is performed, and the registered private femto cell is searched when it can be located. Therefore, the network information of the private femtocell that is in the area and the network information of the surrounding macro cell are stored in the mobile device (UE1) as neighboring cell information. Thus, the process of searching for registered private femtocells and storing the network information in the mobile device (UE1) is the femtocell information storage process.
After the femtocell information storage process, a determination process is performed as to whether or not a start condition for searching for a private femtocell is satisfied (step S2). In this determination process, for example, the other macro cell in the neighboring cell information acquired from the located macro cell is stored in any of the macro cells stored in the storage process of the femto cell information of the mobile device (UE1). If it is included in the adjacent cell information, it is determined that the mobile device (UE1) is located in the vicinity of the private femto cell, and it is determined that the activation condition for searching for the private femto cell is satisfied.
プライベートフェムトセルをサーチする起動条件が満足されると、プライベートフェムトセルのサーチ処理が行われる（ステップＳ３）。プライベートフェムトセルのサーチ処理では、セルから通知された隣接セル情報およびフェムトセル情報の記憶処理において記憶されたプライベートフェムトセルのネットワーク情報（周波数、Scrambling CodeとUTRAN Cell ID）を使用して優先的にプライベートフェムトセルで待ち受ける（再選択）ためのサーチが行われる。そして、その移動機（ＵＥ１）が登録されているプライベートフェムトセルがサーチされた際に、そのプライベートフェムトセルに在圏する。
また、移動機（ＵＥ１）に記憶されているネットワーク情報が変更された場合は、記憶されているネットワーク情報を最新の情報に更新する更新処理が行われる（ステップＳ４）。この更新処理は、移動機（ＵＥ１）がプライベートフェムトセルに在圏した際に、記憶しているネットワーク情報の更新が行われることにより実行される。
When the activation condition for searching for the private femtocell is satisfied, the private femtocell search process is performed (step S3). In the private femto cell search process, the neighboring femto cell network information (frequency, scrambling code and UTRAN cell ID) stored in the adjacent femto cell information storage process notified from the cell is preferentially used. A search for waiting (reselection) in the private femtocell is performed. And when the private femtocell with which the mobile device (UE1) is registered is searched, the mobile station (UE1) is located in the private femtocell.
In addition, when the network information stored in the mobile device (UE1) is changed, an update process is performed to update the stored network information to the latest information (step S4). This update process is executed by updating the stored network information when the mobile device (UE1) is in the private femtocell.
さらに、図２（ｂ）に示すパブリックフェムトサーチモードでは、Always Femto cell search処理が行われる。Always Femto cell search処理では、セルから通知された隣接セル情報および元々移動機（ＵＥ１）に記憶されているパブリックフェムトセルのネットワーク情報（周波数、Scrambling Code）を使用して優先的にパブリックフェムトセルで待ち受ける（再選択）ためのサーチが行われる。そして、パブリックフェムトセルがサーチされた際に、そのパブリックフェムトセルの電波環境が基準を満たしていれば、当該パブリックフェムトセルに在圏する処理が行われる。 Furthermore, in the public femto search mode shown in FIG. 2B, Always Femto cell search processing is performed. In Always Femto cell search processing, neighboring cell information notified from the cell and public femto cell network information (frequency, scrambling code) originally stored in the mobile device (UE1) are preferentially used in the public femto cell. A search for waiting (reselection) is performed. Then, when the public femtocell is searched, if the radio wave environment of the public femtocell satisfies the standard, a process of staying in the public femtocell is performed.
ここで、図１に戻り、フェムトセルＦＣ１はプライベートフェムトセルとされており、このプライベートフェムトセルＦＣ１にＵＥ１が登録されているとする。そして、ＵＥ１においては上記したフェムトセル情報の記憶処理が行われて、プライベートフェムトセルＦＣ１のネットワーク情報が記憶されているものとする。プライベートフェムトセルＦＣ１のネットワーク情報には、Scrambling Code，UTRAN Cell ID，キャリア周波数の情報と隣接セル情報（プライベートフェムトセルＦＣ１の周辺のマクロセルのネットワーク情報）が少なくとも含まれている。例えば、ＵＥ１がマクロセルＡに在圏するようになると、マクロセルＡからマクロセルＢ，Ｃが隣接していることの隣接セル情報が取得される。また、プライベートフェムトセルＦＣ１の隣接セル情報では、マクロセルＡとマクロセルＢおよびマクロセルＣが周辺にあることが示されている。すると、マクロセルＡから取得した隣接セル情報におけるマクロセルＢ，ＣがＦＣ１の隣接セル情報に含まれていることから、上記した起動条件が満足されてプライベートフェムトセルのサーチ処理が起動されるようになる。そして、ＵＥ１がプライベートフェムトセルＦＣ１のカバーエリア内に位置するようになると、プライベートフェムトセルのサーチ処理が行われることにより、移動機（ＵＥ１）はプライベートフェムトセルＦＣ１に在圏するようになる。 Here, returning to FIG. 1, it is assumed that the femtocell FC1 is a private femtocell, and UE1 is registered in the private femtocell FC1. In UE1, the above-described femtocell information storage process is performed, and network information of private femtocell FC1 is stored. The network information of the private femtocell FC1 includes at least a scrambling code, a UTRAN cell ID, carrier frequency information and neighboring cell information (network information of macro cells around the private femtocell FC1). For example, when the UE 1 comes to the macro cell A, the neighboring cell information indicating that the macro cells B and C are adjacent to each other is acquired from the macro cell A. The neighboring cell information of the private femtocell FC1 indicates that the macro cell A, the macro cell B, and the macro cell C are in the vicinity. Then, since the macro cells B and C in the neighboring cell information acquired from the macro cell A are included in the neighboring cell information of FC1, the above-described activation condition is satisfied and the private femto cell search process is activated. . And when UE1 comes to be located in the cover area of private femtocell FC1, the search process of a private femtocell will be performed, and mobile station (UE1) comes to be in private femtocell FC1.
ここで、プライベートフェムトセルＦＣ１の設置場所がＵＥ１のユーザの自宅であった場合に、自宅においてユーザがフェムトセル情報の記憶処理の実行を指示すると、ＵＥ１にプライベートフェムトセルＦＣ１のネットワーク情報が記憶される。この場合にＵＥ１に記憶されるネットワーク情報のリストを図３に示す。図３に示すリストでは、ＵＥ１には在圏するプライベートフェムトセルＦＣ１から取得したＦＣ１のネットワーク情報と、ＦＣ１から取得したＦＣ１の隣接セル情報［Ａ，Ｂ，Ｃ］とが記憶される。さらに、ＵＥ１にはマクロセルＡに在圏した際にマクロセルＡから取得した隣接セル情報［Ｂ，Ｃ］と、マクロセルＢに在圏した際にマクロセルＢから取得した隣接セル情報［Ａ］と、マクロセルＣに在圏した際にマクロセルＣから取得した隣接セル情報［Ａ］とが記憶されている。なお、ＦＣ１の隣接セル情報［Ａ，Ｂ，Ｃ］は、ＦＣ１の周辺のマクロセルＡ，Ｂ，Ｃのネットワーク情報とされ、マクロセルＡの隣接セル情報［Ｂ，Ｃ］は、マクロセルＡに隣接するマクロセルＢ，Ｃのネットワーク情報とされ、マクロセルＢの隣接セル情報［Ａ］およびマクロセルＣの隣接セル情報［Ａ］は、マクロセルＢあるいはマクロセルＣに隣接するマクロセルＡのネットワーク情報とされる。 Here, when the installation location of the private femtocell FC1 is the home of the user of the UE1, when the user instructs execution of the storage processing of the femtocell information at home, the network information of the private femtocell FC1 is stored in the UE1. The FIG. 3 shows a list of network information stored in UE1 in this case. In the list shown in FIG. 3, UE1 stores FC1 network information acquired from the private femtocell FC1 in the area and FC1 neighboring cell information [A, B, C] acquired from FC1. Further, the UE 1 has neighboring cell information [B, C] acquired from the macro cell A when it is in the macro cell A, neighboring cell information [A] acquired from the macro cell B when it is in the macro cell B, and the macro cell. The neighbor cell information [A] acquired from the macro cell C when the user is in C is stored. The adjacent cell information [A, B, C] of FC1 is network information of macro cells A, B, and C around FC1, and the adjacent cell information [B, C] of macro cell A is adjacent to macro cell A. The network information of the macro cells B and C is used, and the neighboring cell information [A] of the macro cell B and the neighboring cell information [A] of the macro cell C are the network information of the macro cell B or the macro cell A adjacent to the macro cell C.
そして、ＵＥ１のユーザが破線で示す経路で自宅に帰ってきた場合に、マクロセルＢに在圏していたＵＥ１がマクロセルＡに在圏するようになると、マクロセルＡから隣接セル情報［Ｂ，Ｃ］が取得される。これにより、上記した起動条件が満たされプライベートフェムトセルのサーチ処理が起動される。そして、プライベートフェムトセルＦＣ１の近傍に位置しているＵＥ１がカバーエリア内に位置するようになると、プライベートフェムトセルＦＣ１に在圏するようになる。このように、本発明にかかるフェムトセルサーチ方法においては、移動機に記憶されているプライベートフェムトセルの隣接セル情報におけるマクロセルが、在圏しているマクロセルの隣接情報に含まれていることが検出された時に、移動機が登録されているプライベートフェムトセルの近傍に位置するようになったと判断されて、プライベートフェムトサーチ処理を起動するようにしたので、頻繁にセルサーチを行うことなく即座にプライベートフェムトセルに在圏できるようになり、セルサーチに消費される移動機の消費電力を低減することができるようになる。 Then, when the user of UE1 returns to his / her home by a route indicated by a broken line, if UE1 that has been in macro cell B comes to be in macro cell A, neighboring cell information [B, C] from macro cell A Is acquired. As a result, the above-described activation conditions are satisfied, and the private femtocell search process is activated. And when UE1 located in the vicinity of private femtocell FC1 comes to be located in a cover area, it comes to be in private femtocell FC1. As described above, in the femto cell search method according to the present invention, it is detected that the macro cell in the neighboring cell information of the private femto cell stored in the mobile device is included in the neighboring information of the existing macro cell. Since it was determined that the mobile device is now located in the vicinity of the registered private femto cell and the private femto search process is started, the mobile device is immediately private without performing frequent cell searches. It becomes possible to be in the femtocell, and the power consumption of the mobile device consumed for cell search can be reduced.
次に、移動機（ＵＥ１）で実行されるフェムトセル情報の記憶処理のフローチャートを図４に示す。
図４に示すフェムトセル情報の記憶処理がスタートされると、ステップＳ１１にて移動機（ＵＥ１）がマクロセルに在圏している時に、ユーザが移動機（ＵＥ１）に設けられているフェムト登録ボタンを押下したか否かが判断される。ここで、移動機（ＵＥ１）がマクロセルに在圏している時に、ユーザがフェムト登録ボタンを押下したと判断されない場合は、ユーザが登録ボタンを押下するまで待機される。そして、ユーザが登録ボタンを押下したと判断されると、ステップＳ１２に進み初期セルサーチ(Initial Cell Search)が行われる。初期セルサーチ(Initial Cell Search)は、在圏している基地局から移動機（ＵＥ１）に報知されている待ち受け可能なセルが周りにない場合に、待ち受け可能なセルを新たに検索する処理であり、全ての周波数帯域を逐次探索して適切なセルを検出する。ステップＳ１２にて実行された初期セルサーチ(Initial Cell Search)により探索されたセルからネットワーク情報を取得し、このネットワーク情報におけるScrambling Codeが、プライベートフェムトセルに割り当てられている範囲のScrambling Codeか否かステップＳ１３にて比較される。そして、ステップＳ１４にて比較された結果からサーチされたセルがプライベートフェムトセルか否かが判断される。比較結果がプライベートフェムトセルに割り当てられている範囲のScrambling Codeであるとされた場合は、ステップＳ１４においてプライベートフェムトセルがサーチされたと判断されてステップＳ１５に進み、比較結果がプライベートフェムトセルに割り当てられている範囲外のScrambling Codeであるとされた場合は、プライベートフェムトセルではないと判断（マクロセルあるいはパブリックフェムトセルと判断される）されてステップＳ１６に分岐する。
Next, FIG. 4 shows a flowchart of the femtocell information storage process executed by the mobile device (UE1).
When the storage process of femtocell information shown in FIG. 4 is started, when the mobile device (UE1) is in the macro cell in step S11, the user is provided with a femto registration button provided in the mobile device (UE1). It is determined whether or not is pressed. Here, when it is not determined that the user has pressed the femto registration button when the mobile device (UE1) is located in the macro cell, the mobile device (UE1) waits until the user presses the registration button. If it is determined that the user has pressed the registration button, the process proceeds to step S12 and an initial cell search is performed. The initial cell search is a process for newly searching for a standby cell when there is no standby cell notified to the mobile device (UE1) from the base station in the area. Yes, all the frequency bands are sequentially searched to detect an appropriate cell. Network information is acquired from the cell searched by the initial cell search executed in step S12, and whether or not the scrambling code in this network information is a scrambling code in the range allocated to the private femto cell. The comparison is made in step S13. Then, it is determined whether or not the searched cell is a private femto cell from the result of comparison in step S14. If the comparison result is a scrambling code in the range assigned to the private femtocell, it is determined in step S14 that the private femtocell has been searched and the process proceeds to step S15, and the comparison result is assigned to the private femtocell. If it is determined that the Scrambling Code is out of the range, it is determined that it is not a private femto cell (determined as a macro cell or a public femto cell), and the process branches to step S16.
ステップＳ１５では、移動機（ＵＥ１）の表示器に「このフェムトセルを登録しますか」と表示して、これを確認したユーザが「はい」の登録ボタンを押下すると、サーチされたプライベートフェムトセルへの位置登録を試みる。次いで、ステップＳ１７にてサーチされたプライベートフェムトセルへの位置登録ができたか否かが判断される。ここで、サーチされたプライベートフェムトセルに移動機（ＵＥ１）が登録されており位置登録が成功したと判断された場合は、ステップＳ１８に進み移動機（ＵＥ１）は位置登録したプライベートフェムトセルから取得された、当該プライベートフェムトセルのネットワーク情報を記憶する。このネットワーク情報には、プライベートフェムトセルのScrambling Code，UTRAN Cell ID，キャリア周波数の情報と、隣接セル情報（プライベートフェムトセルの周辺に存在するマクロセルのネットワーク情報）が少なくとも含まれている。そして、ステップＳ２０にて移動機（ＵＥ１）はサーチされたプライベートフェムトセルに在圏し、移動機（ＵＥ１）の表示器に「フェムトピクト」のアイコンを点灯して、ユーザにプライベートフェムトセルに在圏していることを報知する。ステップＳ２０の処理が終了するとフェムトセル情報の記憶処理は終了する。 In step S15, a message “Do you want to register this femtocell” is displayed on the display of the mobile device (UE1), and when the user who confirms this presses the registration button “Yes”, the searched private femtocell Try to register the location. Next, it is determined whether or not the location registration to the searched private femtocell has been completed in step S17. Here, when it is determined that the mobile device (UE1) is registered in the searched private femto cell and the location registration is successful, the process proceeds to step S18, and the mobile device (UE1) is acquired from the registered private femto cell. The network information of the private femto cell is stored. This network information includes at least scrambling code, UTRAN Cell ID, and carrier frequency information of the private femtocell, and neighboring cell information (network information of macrocells existing around the private femtocell). Then, in step S20, the mobile device (UE1) is located in the searched private femtocell, the “femtopicto” icon is lit on the display of the mobile device (UE1), and the user is present in the private femtocell. Announce that you are in range. When the process of step S20 ends, the storage process of femtocell information ends.
また、ステップＳ１４においてプライベートフェムトセルではないと判断されて分岐されたステップＳ１６では、移動機（ＵＥ１）の表示器に「フェムトセルがありません」と表示して、ネットワーク情報の記憶は行わず、そのままフェムトセル情報の記憶処理は終了する。さらに、ステップＳ１７にてサーチされたプライベートフェムトセルに移動機（ＵＥ１）が登録されておらず、位置登録に失敗したと判断された場合は、ステップＳ１９に分岐して、移動機（ＵＥ１）の表示器に「フェムトセルを記憶できません」と表示して、ネットワーク情報の記憶は行わず、そのままフェムトセル情報の記憶処理は終了する。
上記したフェムトセル情報の記憶処理が実行されることにより、移動機（ＵＥ１）が登録されているプライベートフェムトセルのネットワーク情報を、移動機（ＵＥ１）は記憶することができるようになる。
Further, in step S16 branched after being determined not to be a private femtocell in step S14, “no femtocell” is displayed on the display unit of the mobile device (UE1), and the network information is not stored and is left as it is. The storage process of femtocell information ends. Further, if it is determined that the mobile device (UE1) is not registered in the private femtocell searched in step S17 and the location registration has failed, the process branches to step S19, and the mobile device (UE1) The display unit displays “Femtocell cannot be stored”, the network information is not stored, and the storage processing of the femtocell information is finished as it is.
By executing the above-described femtocell information storage process, the mobile device (UE1) can store the network information of the private femtocell in which the mobile device (UE1) is registered.
次に、プライベートフェムトセルのサーチ処理を行う起動条件について説明する。第１の起動条件は、フェムトセル情報の記憶処理を行う場合に、マクロセル情報が１つも移動機に記憶されていない場合である。また、第２の起動条件は、移動機が、フェムトセル情報の記憶処理にて記憶したプライベートフェムトセルのネットワーク情報に含まれているマクロセルのいずれかに在圏し、かつ、在圏したマクロセルから取得した隣接セル情報における他のマクロセルが、記憶されているプライベートフェムトセルの隣接セル情報に含まれている場合である。この場合は、図１に示すように移動機（ＵＥ１）がマクロセルＡに在圏して隣接セル情報［Ｂ，Ｃ］が取得され、このマクロセルＢやマクロセルＣがプライベートフェムトセルＦＣ１の隣接セル情報［Ａ，Ｂ，Ｃ］に含まれている場合である。この場合は、図１に示すように登録されているプライベートフェムトセルＦＣ１の近傍に移動機（ＵＥ１）が位置していることになる。なお、プライベートフェムトセルの隣接セル情報における全てのマクロセルが、マクロセルから取得した隣接セル情報に含まれている必要はなく、１以上のマクロセルが含まれていれば起動条件を満足するとしても良い。このようにすると、基地局の新規設置や廃止により移動通信ネットワークの構成が変更されても対応することができる。
上記の第１の起動条件あるいは第２の起動条件のいずれかが満足された場合に、プライベートフェムトセルのサーチ処理が自動的に起動される。
Next, activation conditions for performing the private femtocell search process will be described. The first activation condition is a case where no macro cell information is stored in the mobile device when the femto cell information is stored. Further, the second activation condition is that the mobile station is located in one of the macro cells included in the network information of the private femto cell stored in the storage process of the femto cell information, and from the located macro cell This is a case where another macro cell in the acquired neighboring cell information is included in the stored neighboring cell information of the private femto cell. In this case, as shown in FIG. 1, the user equipment (UE1) is located in the macro cell A and the neighboring cell information [B, C] is acquired, and the macro cell B and the macro cell C are neighboring cell information of the private femto cell FC1. This is a case where [A, B, C] is included. In this case, as shown in FIG. 1, the mobile device (UE1) is located in the vicinity of the registered private femtocell FC1. Note that it is not necessary for all the macro cells in the neighboring cell information of the private femto cell to be included in the neighboring cell information acquired from the macro cell, and the activation condition may be satisfied if one or more macro cells are included. In this way, it is possible to cope with a change in the configuration of the mobile communication network due to the new installation or abolition of the base station.
When either the first activation condition or the second activation condition is satisfied, the private femtocell search process is automatically activated.
次に、移動機（ＵＥ１）で実行されるプライベートフェムトセルのサーチ処理のフローチャートを図５に示す。
プライベートフェムトセルのサーチ処理が起動されると、ステップＳ３０にてセルから通知された隣接セル情報および記憶したプライベートフェムトセルのネットワーク情報を使用して隣接セルサーチが行われる。この隣接セルサーチが終了するとステップＳ３１に進み、優先的にプライベートフェムトセルで待ち受ける（再選択）ために、サーチされたセルから取得したScrambling Codeおよびキャリア周波数が、移動機（ＵＥ１）に記憶されているプライベートフェムトセルのネットワーク情報におけるScrambling Codeおよびキャリア周波数と一致するか比較される。サーチされたセルが複数ある場合は、サーチされたセル毎のScrambling Codeおよびキャリア周波数が、プライベートフェムトセルのScrambling Codeおよびキャリア周波数と一致するか比較される。ここで、Scrambling Codeおよびキャリア周波数が比較されて一致していると判断された場合は、プライベートフェムトセルがサーチされたとしてステップＳ３２に進み、セル再選択（cell reselection）の判定基準Ｓを満足しているか否かが判断される。セル再選択（cell reselection）とは、移動機（ＵＥ１）が待ち受け状態の時、在圏しているセルから別のセルに移動し、そのセルで在圏する（待ち受ける）ことであり、在圏するための判定基準Ｓでは、通信の品質すなわち電界強度が所定値以上とされた場合に満足していると判断され、判定基準Ｓは、例えば、第３世代(３Ｇ)移動体通信システムの標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project) の25.304 5.2.6に規定されている。ここで、セル再選択（cell reselection）の判定基準Ｓを満足していると判断されると、ステップＳ３３に進みサーチされたプライベートフェムトセルから報知されたＳＩＢ（System Information Block）のネットワーク情報からUTRAN Cell IDを移動機（ＵＥ１）に読み込む。
Next, FIG. 5 shows a flowchart of the private femtocell search process executed by the mobile device (UE1).
When the private femto cell search process is activated, a neighboring cell search is performed using the neighboring cell information notified from the cell in step S30 and the stored private femto cell network information. When this neighbor cell search is completed, the process proceeds to step S31, and the scrambling code and the carrier frequency acquired from the searched cell are stored in the mobile station (UE1) in order to preferentially wait (reselect) in the private femto cell. It is compared whether it matches the scrambling code and carrier frequency in the network information of the private femtocell. When there are a plurality of searched cells, it is compared whether the scrambling code and the carrier frequency for each searched cell match the scrambling code and the carrier frequency of the private femto cell. Here, if the Scrambling Code and the carrier frequency are compared and determined to match, it is determined that a private femto cell has been searched, and the process proceeds to step S32, where the cell reselection criterion S is satisfied. It is determined whether or not. Cell reselection means that when the mobile device (UE1) is in a standby state, it moves from a cell in which it is located to another cell and stays in that cell (waits). The determination criterion S is determined to be satisfied when the communication quality, that is, the electric field strength is equal to or higher than a predetermined value. The determination criterion S is, for example, standardization of a third generation (3G) mobile communication system. It is specified in 25.304 5.2.6 of the 3GPP (3rd Generation Partnership Project) project. If it is determined that the determination criterion S for cell reselection is satisfied, the process proceeds to step S33 and the UTRAN is obtained from the network information of the SIB (System Information Block) broadcast from the searched private femtocell. Cell ID is read into the mobile device (UE1).
次いで、ステップＳ３４にて移動機（ＵＥ１）に記憶されているプライベートフェムトセルのネットワーク情報におけるユニークなUTRAN Cell IDと、読み込まれたユニークなUTRAN Cell IDとを比較する。そして、ステップＳ３５にて両UTRAN Cell IDが一致するか否かが判断され、一致する（Same ID）と判断された場合は当該プライベートフェムトセルに移動機（ＵＥ１）が登録されているとされてステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、移動機（ＵＥ１）はプライベートフェムトセルに在圏して、移動機（ＵＥ１）の表示器には「フェムトピクト」のアイコンが点灯され、必要がある場合は移動機（ＵＥ１）が自機の在圏している場所を移動通信ネットワークに通知するLocation Updating処理が行われる。移動通信ネットワークは、この情報をもとに移動機（ＵＥ１）の位置管理を行う。ステップＳ３６の処理が終了すると、プライベートフェムトセルのサーチ処理は終了する。 Next, in step S34, the unique UTRAN Cell ID in the network information of the private femtocell stored in the mobile device (UE1) is compared with the read unique UTRAN Cell ID. In step S35, it is determined whether or not both UTRAN Cell IDs match. If it is determined that they match (Same ID), the mobile device (UE1) is registered in the private femto cell. Proceed to step S36. In step S36, the mobile device (UE1) is located in the private femtocell, the “femtopicto” icon is lit on the display of the mobile device (UE1), and if necessary, the mobile device (UE1) Location Updating processing for notifying the mobile communication network of the location where the device is located is performed. The mobile communication network performs location management of the mobile device (UE1) based on this information. When the process of step S36 ends, the private femtocell search process ends.
また、ステップＳ３１にてサーチされたセルのScrambling Codeおよびキャリア周波数がプライベートフェムトセルのScrambling Codeおよびキャリア周波数と比較されて一致しないと判断された場合は、サーチされたセルの中にプライベートフェムトセルがなく、マクロセルあるいはパブリックフェムトセルしかサーチされなかったとしてステップＳ３７に分岐する。さらに、ステップＳ３２にてセル再選択（cell reselection）時の判定基準Ｓを満足していないと判断された場合もステップＳ３７に分岐する。さらにまた、ステップＳ３５にてユニークな両UTRAN Cell IDが一致せず（Different ID）、当該プライベートフェムトセルに移動機（ＵＥ１）が登録されていないと判断された場合もステップＳ３７に分岐する。ステップＳ３７では、ステップＳ３０にてサーチされたセルの内の最も電波環境（通信の品質）の良いセルへの再選択を行う。そして、ステップＳ３０に戻りステップＳ３０以降の処理がステップＳ３６の処理が行われるまで繰り返し行われる。このプライベートフェムトセルのサーチ処理が実行されることにより、移動機（ＵＥ１）は登録されているプライベートフェムトセルＦＣ１に在圏するようになる。 Also, if the scrambling code and carrier frequency of the cell searched in step S31 are compared with the scrambling code and carrier frequency of the private femto cell and are determined not to match, a private femto cell is found in the searched cell. If only the macro cell or the public femto cell is searched, the process branches to step S37. Furthermore, if it is determined in step S32 that the criterion S for cell reselection is not satisfied, the process branches to step S37. Furthermore, if it is determined in step S35 that the unique UTRAN Cell IDs do not match (Different ID) and the mobile device (UE1) is not registered in the private femtocell, the process branches to step S37. In step S37, the cell selected in step S30 is reselected to the cell with the best radio wave environment (communication quality). And it returns to step S30 and the process after step S30 is repeatedly performed until the process of step S36 is performed. By executing this private femtocell search process, the mobile station (UE1) comes to the registered private femtocell FC1.
上記説明したプライベートフェムトセルのサーチ処理は、優先的にプライベートフェムトセルで待ち受ける（再選択）ためのサーチ処理が行われる。これは、サーチが行われた際にプライベートフェムトセルの電波環境よりも他のマクロセルやパブリックフェムトセルの電波環境のほうが良かった場合は、プライベートフェムトセルには在圏せずマクロセルやパブリックフェムトセルに在圏してしまう。これを避けるために、プライベートフェムトセルのサーチ処理では、まずはステップＳ３０にて隣接セルサーチした結果において、プライベートフェムトセルに割り当てられている周波数やスクランブリングコードがあるかをステップＳ３１にて比較することで、電波環境の良し悪しではなくプライベートフェムトセルかどうかを優先的に判断するようにしている。その後、電波環境が待ち受けられる基準を満たして（ステップＳ３２）おり、ユニークな識別情報が一致していれば（ステップＳ３３−Ｓ３５）、プライベートフェムトセルで優先的に待ち受けることができるようにしている。これにより、一度移動機（ＵＥ１）がプライベートフェムトセルに在圏した際には、極力プライベートフェムトセルに在圏し続けることができるようになる。 In the search process for the private femtocell described above, a search process for waiting (reselecting) in the private femtocell is performed preferentially. If the radio environment of another macro cell or public femto cell is better than the radio environment of the private femto cell at the time of the search, the private femto cell will not be in the service area and the macro or public femto cell will I am in the area. To avoid this, in the private femtocell search process, first, in step S31, whether there is a frequency or scrambling code assigned to the private femtocell in the result of the adjacent cell search in step S30 is compared. Therefore, it is determined whether it is a private femtocell rather than a radio wave environment. Thereafter, if the radio wave environment satisfies the criteria for waiting (step S32) and the unique identification information matches (steps S33-S35), the private femtocell can be preferentially awaited. Thereby, once the mobile device (UE1) is in the private femtocell, it can continue to be in the private femtocell as much as possible.
ところで、移動通信ネットワークにおけるセルを構成する基地局の追加や廃止はかなりの頻度で発生しており、実際のネットワーク情報が変更されて移動機（ＵＥ１）に記憶されているネットワーク情報と一致しなくなる場合がある。すなわち、実際のネットワーク情報が、移動機（ＵＥ１）に記憶されているネットワーク情報から変更された場合には、移動機（ＵＥ１）に記憶されているネットワーク情報を最新の情報に更新する必要がある。そこで、移動機（ＵＥ１）がプライベートフェムトセルに在圏した際に、移動機（ＵＥ１）に記憶されているネットワーク情報の更新処理を行うことにより、移動機（ＵＥ１）に記憶されているネットワーク情報を最新のネットワーク情報とする記憶したネットワーク情報の更新処理を行っている。 By the way, the addition or abolition of base stations constituting cells in a mobile communication network occurs at a considerable frequency, and actual network information is changed and does not match the network information stored in the mobile device (UE1). There is a case. That is, when the actual network information is changed from the network information stored in the mobile device (UE1), it is necessary to update the network information stored in the mobile device (UE1) to the latest information. . Therefore, when the mobile device (UE1) is in the private femtocell, the network information stored in the mobile device (UE1) is updated by updating the network information stored in the mobile device (UE1). Is used to update the stored network information.
次に、移動機（ＵＥ１）で実行されるAlways Femto cell search処理のフローチャートを図６に示す。
図６に示すAlways Femto cell search処理は、ユーザがパブリックフェムトサーチモードに設定された際に起動され、ステップＳ４０にてセルから通知された隣接セル情報および移動機（ＵＥ１９）に元々記憶されているパブリックフェムトセルのネットワーク情報を使用して隣接セルサーチが行われる。この隣接セルサーチが終了するとステップＳ４１に進み、優先的にパブリックフェムトセルで待ち受ける（再選択）ために、サーチされたセルから取得したScrambling Codeが、移動機（ＵＥ１）に元々記憶されているパブリックフェムトセルのネットワーク情報におけるScrambling Codeと一致するか比較される。サーチされたセルが複数ある場合は、サーチされたセル毎のScrambling Codeが、パブリックフェムトセルのScrambling Codeと一致するか比較される。ここで、Scrambling Codeを比較して一致していると判断された場合は、パブリックフェムトセルがサーチされたとしてステップＳ４２に進み、セル再選択（cell reselection）の判定基準Ｓを満足しているか否かが判断される。セル再選択（cell reselection）および判定基準Ｓは、上記した通りとされ、ここで、セル再選択（cell reselection）時の判定基準Ｓを満足していると判断されると、ステップＳ４３に進み移動機（ＵＥ１）はパブリックフェムトセルに在圏して、必要がある場合は移動機（ＵＥ１）が自機の在圏している場所を移動通信ネットワークに通知するLocation Updating処理が行われる。移動通信ネットワークはこの情報をもとに移動機（ＵＥ１）の位置管理を行う。ステップＳ４３の処理が終了すると、Always Femto cell search処理は終了する。
Next, FIG. 6 shows a flowchart of Always Femto cell search processing executed in the mobile device (UE1).
The Always Femto cell search process shown in FIG. 6 is activated when the user is set to the public femto search mode, and is originally stored in the neighboring cell information notified from the cell and the mobile device (UE 19) in step S40. A neighbor cell search is performed using the network information of the public femtocell. When this neighbor cell search is completed, the process proceeds to step S41, and the scrambling code acquired from the searched cell is stored in the mobile station (UE1) in order to preferentially wait (reselect) in the public femtocell. It is compared with the scrambling code in the femtocell network information. When there are a plurality of searched cells, it is compared whether the scrambling code for each searched cell matches the scrambling code of the public femto cell. If it is determined that the Scrambling Codes match, it is determined that a public femto cell has been searched, and the process proceeds to step S42, and whether or not the cell reselection criterion S is satisfied. Is judged. The cell reselection and determination criterion S are as described above. If it is determined that the determination criterion S at the time of cell reselection is satisfied, the process proceeds to step S43 and moves. The location updating process is performed in which the device (UE1) is in the public femtocell and, if necessary, the mobile device (UE1) notifies the mobile communication network of the location where the device (UE1) is located. The mobile communication network performs location management of the mobile device (UE1) based on this information. When the process of step S43 ends, the Always Femto cell search process ends.
また、ステップＳ４１にてサーチされたセルのScrambling CodeがパブリックフェムトセルのScrambling Codeと比較されて一致しないと判断された場合は、サーチされたセルの中にパブリックフェムトセルがなく、マクロセルしかサーチされないとしてステップＳ４４に分岐する。さらに、ステップＳ４２にてセル再選択（cell reselection）時の判定基準Ｓを満足していないと判断された場合もステップＳ４４に分岐する。ステップＳ４４では、ステップＳ４０にてサーチされたマクロセルの内の最も電波環境（通信の品質）の良いセルへの再選択を行う。そして、ステップＳ４０に戻りステップＳ４０以降の処理がステップＳ４３の処理が行われるまで繰り返し行われる。このAlways Femto cell search処理が実行されることにより、移動機（ＵＥ１）はパブリックフェムトセルに在圏するようになる。 If the scrambling code of the cell searched in step S41 is compared with the scrambling code of the public femtocell and it is determined that they do not match, there is no public femtocell in the searched cell, and only the macro cell is searched. Branches to step S44. Furthermore, if it is determined in step S42 that the criterion S for cell reselection is not satisfied, the process branches to step S44. In step S44, reselection is made to a cell having the best radio wave environment (communication quality) among the macrocells searched in step S40. And it returns to step S40 and the process after step S40 is repeatedly performed until the process of step S43 is performed. By executing this Always Femto cell search process, the mobile device (UE1) comes to the public femtocell.
本発明にかかるフェムトセルサーチ方法では、初回のプライベートフェムトセルの在圏時において本発明にかかる移動機は、プライベートフェムトセルの情報（Scrambling CodeとUTRAN Cell ID、キャリア周波数等）と、その周辺のマクロセルの情報をセットにして記憶する。そして、次回以降にプライベートフェムトセルに在圏する際においては、移動機は、プライベートフェムトセルのサーチは起動条件が満たされない限り行わず、サーチが実行される頻度が少なくなることから、移動機の消費電力を低減することができる。また、登録されているプライベートフェムトセルの近傍に位置するようになった際には起動条件が満たされて、優先的にプライベートフェムトセルで待ち受ける（再選択）ためのサーチが実行される。このサーチの頻度は高くされるが、何度も繰り返し実行することなくプライベートフェムトセルに在圏できるようになるため、移動機の消費電力を低減することができる。
このように、本発明にかかる移動機は「プライベートフェムトセル」と「その周辺のマクロセル」との依存関係を予め把握し、在圏したマクロセルから取得した隣接セル情報のマクロセルが、プライベートフェムトセルのネットワーク情報における隣接セル情報に含まれている場合に、登録されているプライベートフェムトセルの近傍に移動機が位置するようになったと検出している。このように、移動機は現状のマクロセルとの依存関係をトリガーに、優先的にプライベートフェムトセルで待ち受ける（再選択）ためのセルサーチを行っている。すなわち、移動機は、プライベートフェムトセルが近くに存在する可能性が高い領域に位置している場合にのみ、積極的にプライベートフェムトセルで待ち受ける（再選択）ためのセルサーチを行うようになる。従って、移動機は、消費電力の消耗を抑制することができるようになる。
In the femto cell search method according to the present invention, when the first private femto cell is in service, the mobile device according to the present invention is configured to receive private femto cell information (Scrambling Code and UTRAN Cell ID, carrier frequency, etc.) Macro cell information is stored as a set. When the mobile station is in the private femtocell after the next time, the mobile station does not search for the private femtocell unless the activation condition is satisfied, and the frequency of the search is reduced. Power consumption can be reduced. In addition, when it comes to be in the vicinity of a registered private femto cell, the activation condition is satisfied, and a search for waiting (reselecting) in the private femto cell is executed preferentially. Although the frequency of this search is increased, it becomes possible to stay in the private femtocell without repeatedly executing it, so that the power consumption of the mobile device can be reduced.
As described above, the mobile device according to the present invention grasps the dependency relationship between the “private femto cell” and the “macro cell in the vicinity thereof” in advance, and the macro cell of the neighboring cell information acquired from the located macro cell is the When it is included in the neighboring cell information in the network information, it is detected that the mobile station is located in the vicinity of the registered private femto cell. In this way, the mobile device performs a cell search for preferentially waiting (reselecting) in the private femtocell, triggered by the dependency relationship with the current macrocell. That is, the mobile device actively performs a cell search for waiting (reselecting) with the private femto cell only when the mobile device is located in an area where there is a high possibility that the private femto cell exists nearby. Therefore, the mobile device can suppress power consumption.
１ 移動通信ネットワーク
Ａ，Ｂ，Ｃ マクロセル
ＦＣ１ プライベートフェムトセル
ＦＣ２〜ＦＣ４ フェムトセル
ＵＥ１ 移動機
1 Mobile communication network
A, B, C Macrocell
FC1 private femtocell
FC2 to FC4 femtocell
UE1 mobile
Claims (7)
移動機は、
登録されているプライベートフェムトセルをサーチして当該プライベートフェムトセルのネットワーク情報を記憶手段に記憶し、
前記マクロセルの１つに在圏した際に、当該マクロセルから取得した隣接セル情報におけるマクロセルが、前記記憶手段に記憶されている前記プライベートフェムトセルの隣接セル情報に含まれている場合に、プライベートフェムトセルのサーチを開始することを特徴とするフェムトセルサーチ方法。 A femto cell search method in a cellular mobile communication network having at least a plurality of macro cells and private femto cells,
The mobile device
Search the registered private femtocell and store the network information of the private femtocell in the storage means,
When the macro cell in the neighboring cell information acquired from the macro cell when included in one of the macro cells is included in the neighboring cell information of the private femto cell stored in the storage unit, the private femto A femtocell search method, characterized by starting a cell search.
移動機は、
プライベートフェムトセルのサーチモード時には、
登録されているプライベートフェムトセルをサーチして当該プライベートフェムトセルのネットワーク情報を記憶手段に記憶し、
前記マクロセルの１つに在圏した際に、当該マクロセルから取得した隣接セル情報におけるマクロセルが、前記記憶手段に記憶されている前記プライベートフェムトセルの隣接セル情報に含まれている場合に、プライベートフェムトセルのサーチを開始し、
パブリックフェムトセルのサーチモード時には、セル毎に割り当てられセルの属性を識別することができるパターン情報を利用してパブリックフェムトセルのサーチを行うようにしたことを特徴とするフェムトセルサーチ方法。 A femtocell search method in a cellular mobile communication network having a plurality of macrocells and private femtocells and public femtocells,
The mobile device
In private femtocell search mode,
Search the registered private femtocell and store the network information of the private femtocell in the storage means,
When the macro cell in the neighboring cell information acquired from the macro cell when included in one of the macro cells is included in the neighboring cell information of the private femto cell stored in the storage unit, the private femto Start a cell search,
A femtocell search method characterized in that, in public femtocell search mode, public femtocell search is performed using pattern information assigned to each cell and capable of identifying cell attributes.
登録されているプライベートフェムトセルをサーチして当該プライベートフェムトセルのネットワーク情報を記憶する記憶手段と、
前記マクロセルの１つに在圏した際に、当該マクロセルから取得した隣接セル情報におけるマクロセルが、前記記憶手段に記憶されている前記プライベートフェムトセルの隣接セル情報に含まれている場合にプライベートフェムトセルのサーチを開始するサーチ手段と、
を備えることを特徴とする移動機。 A mobile device in a cellular mobile communication network having at least a plurality of macro cells and private femto cells,
Storage means for searching for registered private femtocells and storing network information of the private femtocells;
When a macro cell in the neighboring cell information acquired from the macro cell when included in one of the macro cells is included in the neighboring cell information of the private femto cell stored in the storage unit, a private femto cell Search means for starting the search of
A mobile device comprising:
ユーザの指示に応じて登録されているプライベートフェムトセルをサーチして当該プライベートフェムトセルのネットワーク情報を記憶する記憶手段と、
前記マクロセルの１つに在圏した際に、当該マクロセルから取得した隣接セル情報におけるマクロセルが、前記記憶手段に記憶されている前記プライベートフェムトセルの隣接セル情報に含まれている場合にプライベートフェムトセルのサーチを開始するサーチ手段とを備え、
ユーザがパブリックフェムトセルのサーチを指示した場合は、前記サーチ手段が、セル毎に割り当てられセルの属性を識別することができるパターン情報を利用してパブリックフェムトセルのサーチを行うようにしたことを特徴とする移動機。 A mobile device in a cellular mobile communication network having a plurality of macro cells and private femto cells and public femto cells,
A storage unit that searches for a registered private femtocell according to a user instruction and stores network information of the private femtocell;
When a macro cell in the neighboring cell information acquired from the macro cell when included in one of the macro cells is included in the neighboring cell information of the private femto cell stored in the storage unit, a private femto cell Search means for starting the search of
When the user instructs a public femto cell search, the search means performs a public femto cell search using pattern information assigned to each cell and capable of identifying a cell attribute. Feature mobile equipment.
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