JP2012070140A - フェムトセル基地局の測定装置、試験システム及び試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができるフェムトセル基地局の測定装置、試験システム及び試験方法を提供する。
【解決手段】フェムトセル試験システム１００は、加入者系ネットワーク４４を介してフェムトセル基地局４１に接続されたネットワーク制御装置１０と、ネットワーク制御装置１０に接続され、試験制御部２１及び判定部２３を備えた試験制御装置２０と、試験制御装置２０からの測定制御信号に基づいてフェムトセル基地局４１からの電波信号の受信電力の測定や電波信号の周波数解析等を行う測定装置３０と、を備え、判定部２３は、測定装置３０が受信した電波信号に基づき、試験制御部２１が送信した試験制御信号に応じた動作をフェムトセル基地局４１が行ったか否かを判定する構成を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フェムトセル基地局の測定装置、試験システム及び試験方法に関する。

現在の携帯電話やＰＨＳといった移動通信システムにおける基地局のカバーエリアは、半径数百ｍ〜十数ｋｍ程度の広範囲に及んでおりマクロセルと呼ばれる。このマクロセル同士の境界領域や高層ビル、住宅の屋内、地下街等においては電波強度が微弱となり通信が困難な不感エリアが発生する。従来、この不感エリアを解消するため、基地局の送信電力の増幅や、電波中継機器の設置といった対策が行われてきた。

一方、近年では、公衆ＩＰ網やインターネット回線などの公衆通信回線を利用し、家庭やオフィスでの不感エリアを解消するフェムトセル（Femto Cell）基地局が提案されている。

このフェムトセル基地局は、移動体通信事業者等からの貸与や、個人購入により、個人宅やオフィスに設置される。この設置は、利用者自身で行うことが前提とされ、特に個人宅に設置する場合、フェムトセル基地局の設置時に試験や調整等を通信業者が行うことは事実上不可能である。また、フェムトセル基地局が個人宅に設置された後、その設置場所や周囲環境は個人の生活スタイルに合わせて変化していくことが想定される。

そのため、フェムトセル基地局は、自律的に送信電力等を調整する機能を備え、移動体通信網のネットワーク制御装置と連携してネットワークを構成するよう制御されるようになっている。この制御により、互いに隣接するフェムトセル基地局や、重複して敷設されているマクロセルとの混信を回避することができる。

ところで、フェムトセル基地局に不具合が発生した場合、予め定められた動作仕様とは異なる不調な動作状態となると障害が発生することが考えられる。例えば、あるフェムトセル基地局の送信電力が過大となると、周辺のフェムトセル基地局やマクロセル基地局に妨害を与えることとなる。そこで、複数の個人宅にそれぞれ設置されたフェムトセル基地局から、動作不調のフェムトセル基地局を特定することが必要となる。

従来、この種の装置としては、前述のマクロセルにおいて、各基地局からの電波状態を簡単にかつ正しく評価できる電波サービスエリア評価装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された装置は、車載や携帯が可能な構成を有し、各基地局から放出される電波の信号レベルをほぼリアルタイムで確認することができる。

特開２００２−２５２５９６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された装置は、マクロセルにおいては有用なものであったが、フェムトセル基地局のカバーエリアは半径数十ｍであってマクロセルでカバーできる範囲に比べて極めて小さいので、フェムトセル基地局への適用が困難であり、その改善が求められていた。

また、従来用いられていた電界強度測定器による測定では、フェムトセル基地局の利用者からの苦情やマクロセル基地局への妨害状況などの情報に基づいて、動作不調のフェムトセル基地局が存在すると推定される領域の各住宅を試験者が個々に訪問し、フェムトセル基地局を試験しなければならず、動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定することが困難であるという課題があった。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができるフェムトセル基地局の測定装置、試験システム及び試験方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係るフェムトセル基地局の測定装置は、移動体通信事業者のネットワーク（４４）にケーブル（２）を介して接続され、前記ネットワークから受信する制御信号に応じて動作するフェムトセル基地局（４１）の測定装置（３０）であって、前記フェムトセル基地局が送信する電波信号を受信する電波信号受信手段（３２）と、前記フェムトセル基地局が前記制御信号に応じた動作を行ったか否かを判定するための測定データを前記電波信号受信手段が受信した電波信号に基づいて取得する測定手段（３３）と、を備えた構成を有している。

この構成により、本発明の請求項１に係るフェムトセル基地局の測定装置は、フェムトセル基地局が制御信号に応じた動作を行ったか否かを判定するための測定データを電波信号受信手段が受信した電波信号に基づいて取得するので、この測定データを基に判定を行うことにより、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができる。

本発明の請求項２に係るフェムトセル基地局の試験システムは、移動体通信事業者のネットワーク（４４）にケーブル（２）を介して接続され、前記ネットワークから受信する制御信号に応じて動作するフェムトセル基地局（４１）の試験システム（１００）であって、前記フェムトセル基地局の動作を試験する試験制御信号を前記フェムトセル基地局に前記ネットワークを介して送信する試験制御信号送信手段（２１）と、前記フェムトセル基地局が送信する電波信号を受信する電波信号受信手段（３２）と、前記フェムトセル基地局が前記試験制御信号に応じた動作を行ったか否かを前記電波信号受信手段が受信した電波信号に基づいて判定する動作判定手段（２３）と、を備えた構成を有している。

この構成により、本発明の請求項２に係るフェムトセル基地局の試験システムは、フェムトセル基地局が試験制御信号に応じた動作を行ったか否かを電波信号受信手段が受信した電波信号に基づいて判定するので、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができる。

本発明の請求項３に係るフェムトセル基地局の試験システムは、移動体通信事業者のネットワーク（４４）にケーブル（２）を介して接続され、前記ネットワークから受信する制御信号に基づいて移動体通信端末との通信を実行するフェムトセル基地局（４１）の試験システム（３００、４００）であって、前記移動体通信端末との通信を前記フェムトセル基地局に実行させるため前記フェムトセル基地局の動作を制御する動作制御信号を前記フェムトセル基地局に前記ネットワークを介して送信する動作制御信号送信手段（１０）と、前記フェムトセル基地局が送信する電波信号を受信する電波信号受信手段（３２）と、前記フェムトセル基地局が前記動作制御信号に応じた動作を行ったか否かを前記電波信号受信手段が受信した電波信号に基づいて判定する動作判定手段（６４、７４）と、を備えた構成を有している。

この構成により、本発明の請求項３に係るフェムトセル基地局の試験システムは、フェムトセル基地局が動作制御信号に応じた動作を行ったか否かを電波信号受信手段が受信した電波信号に基づいて判定するので、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができる。

本発明の請求項４に係るフェムトセル基地局の試験方法は、移動体通信事業者のネットワーク（４４）にケーブル（２）を介して接続され、前記ネットワークから受信する制御信号に応じて動作するフェムトセル基地局（４１）の試験システム（１００）における試験方法であって、前記フェムトセル基地局の動作を試験する試験制御信号を前記フェムトセル基地局に前記ネットワークを介して送信する試験制御信号送信ステップ（Ｓ３４〜Ｓ３９）と、前記フェムトセル基地局が送信する電波信号を受信する電波信号受信ステップ（Ｓ３４〜Ｓ３９）と、前記フェムトセル基地局が前記試験制御信号に応じた動作を行ったか否かを前記電波信号受信ステップにおいて受信した電波信号に基づいて判定する動作判定ステップ（Ｓ４４、Ｓ４５）と、を含む構成を有している。

この構成により、本発明の請求項４に係るフェムトセル基地局の試験方法は、フェムトセル基地局が試験制御信号に応じた動作を行ったか否かを電波信号受信ステップにおいて受信した電波信号に基づいて判定するので、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができる。

本発明の請求項５に係るフェムトセル基地局の試験方法は、移動体通信事業者のネットワーク（４４）にケーブル（２）を介して接続され、前記ネットワークから受信する制御信号に基づいて移動体通信端末との通信を実行するフェムトセル基地局（４１）の試験システム（３００、４００）における試験方法であって、前記移動体通信端末との通信を前記フェムトセル基地局に実行させるため前記フェムトセル基地局の動作を制御する動作制御信号を前記フェムトセル基地局に前記ネットワークを介して送信する動作制御信号送信ステップ（Ｓ５３、Ｓ６２）と、前記フェムトセル基地局が送信する電波信号を受信する電波信号受信ステップ（Ｓ５４）と、前記フェムトセル基地局が前記動作制御信号に応じた動作を行ったか否かを前記電波信号受信ステップにおいて受信した電波信号に基づいて判定する動作判定ステップ（Ｓ５６）と、を含む構成を有している。

この構成により、本発明の請求項５に係るフェムトセル基地局の試験方法は、フェムトセル基地局が動作制御信号に応じた動作を行ったか否かを電波信号受信ステップにおいて受信した電波信号に基づいて判定するので、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができる。

本発明は、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができるという効果を有するフェムトセル基地局の測定装置、試験システム及び試験方法を提供することができるものである。

本発明に係るフェムトセル試験システムの第１実施形態におけるブロック構成図 本発明に係るフェムトセル基地局の測定装置の第１実施形態におけるブロック構成図 本発明に係るフェムトセル試験システムの第１実施形態におけるフローチャート 本発明に係るフェムトセル試験システムの第１実施形態における測定に係るフローチャート 本発明に係るフェムトセル試験システムの第１実施形態における判定に係るフローチャート 本発明に係るフェムトセル試験システムの第１実施形態において、複数の測定装置を用いた場合の測定構成例を示す図 本発明に係るフェムトセル試験システムの第２実施形態におけるブロック構成図 本発明に係るフェムトセル試験システムの第３実施形態におけるブロック構成図 本発明に係るフェムトセル試験システムの第３実施形態におけるフローチャート 本発明に係るフェムトセル試験システムの第４実施形態におけるブロック構成図 本発明に係るフェムトセル試験システムの第４実施形態におけるフローチャート

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本明細書において、フェムトセル基地局とは、フェムトフォーラム（Femto Forum）で仕様の検討や標準化の議論が行われている、家庭やオフィス内に設置が可能な超小型の携帯電話等の基地局のことをいう。また、フェムトセル基地局の試験システムを以下「フェムトセル試験システム」という。

（第１実施形態）
まず、本発明に係るフェムトセル試験システムの第１実施形態における構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態におけるフェムトセル試験システム１００は、ネットワーク制御装置１０、試験制御装置２０、測定装置３０を備えている。このフェムトセル試験システム１００は、フェムトセル基地局４１〜４３を試験することができるものである。フェムトセル基地局４１〜４３は、それぞれ、自装置を識別するための固有番号を有している。固有番号の情報は、フェムトセル基地局４１〜４３が送信する電波信号にそれぞれ含まれる。試験者は、フェムトセル基地局４１〜４３の固有番号の情報を把握しているものとする。

フェムトセル基地局４１は、ユーザ宅１に備えられている。フェムトセル基地局４２及び４３もそれぞれ図示しないユーザ宅に備えられている。なお、図１において、試験対象のフェムトセル基地局の台数を便宜上３台としているが、これに限定されない。

フェムトセル基地局４１〜４３は、ケーブル２を介し、加入者系ネットワーク４４に接続されている。この加入者系ネットワーク４４には、移動体通信事業者のコアネットワーク４５が接続されている。コアネットワーク４５は、ユーザの音声信号等を伝送するユーザトラフィック用ネットワーク４５ａと、制御用信号を伝送する制御用ネットワーク４５ｂと、を含む。ユーザトラフィック用ネットワーク４５ａ及び制御用ネットワーク４５ｂにはマクロセル基地局４６が接続されている。マクロセル基地局４６は、図示しない携帯電話等の通信エリアとして半径数百ｍ〜十数ｋｍ程度の広範囲をカバーするものである。なお、マクロセル基地局４６は、図１において、ユーザトラフィック用ネットワーク４５ａと制御用ネットワーク４５ｂとに個別に接続されているが、これは論理的な接続を示したものであり、物理的には通常１本のケーブルで接続される。

また、制御用ネットワーク４５ｂには、ネットワーク制御装置１０が接続されている。

ネットワーク制御装置１０は、フェムトセル基地局４１〜４３、マクロセル基地局４６と、これらに接続される携帯電話等の移動局との間の無線リソースを管理するようになっている。また、ネットワーク制御装置１０は、フェムトセル基地局４１〜４３、マクロセル基地局４６に所定の制御命令を送信してこれらの動作を制御するようになっている。例えば、ネットワーク制御装置１０は、フェムトセル基地局４１とマクロセル基地局４６との間において移動局のセル間移動に伴うハンドオーバの制御や、フェムトセル基地局４１に対して送信電力の増減、リセットの制御等を行うことができるものである。

試験制御装置２０は、ネットワーク制御装置１０に接続され、試験制御部２１、条件設定部２２、判定部２３を備える。この試験制御装置２０は、例えば、ＣＰＵ、メモリ、インタフェース、ディスプレイ等を備えたコンピュータで構成される。

試験制御部２１は、ネットワーク制御装置１０、制御用ネットワーク４５ｂ、加入者系ネットワーク４４及びケーブル２を介し、フェムトセル基地局４１を試験するための制御信号（以下「試験制御信号」という。）をフェムトセル基地局４１に送り、フェムトセル基地局４１に対する試験を制御するようになっている。ここで、試験制御部２１は、本発明に係る試験制御信号送信手段を構成する。

条件設定部２２は、測定装置３０で測定する測定項目及び測定条件を設定するため試験者が操作するものである。

判定部２３は、フェムトセル基地局４１が動作不調の可能性があるか否かを判定するようになっている。この判定部２３は、本発明に係る動作判定手段を構成する。

なお、試験制御装置２０は、ネットワーク制御装置１０に直接接続された構成としているが、ネットワークを介してネットワーク制御装置１０に接続する構成としてもよい。また、条件設定部２２及び判定部２３を、測定装置３０に設ける構成としてもよい。

測定装置３０は、自装置を識別するための固有番号を有しており、フェムトセル基地局４１からの電波信号を受信することが可能な領域に設置されるものである。例えば、測定装置３０は、ケーブル２がユーザ宅１の最寄りの電柱からユーザ宅１に引き込まれている場合、その電柱に仮設される。なお、測定装置３０は、ユーザ宅１の周辺場所に仮設されてもよいし、車載されるものであってもよい。また、試験者は、測定装置３０の固有番号の情報を把握しているものとする。

測定装置３０は、試験制御装置２０と通信できる構成を有する。測定装置３０は、試験制御装置２０からの測定制御信号に基づいて、例えば、フェムトセル基地局４１からの電波信号の受信電力の測定や、受信した電波信号の周波数解析等を行うようになっている。測定装置３０と試験制御装置２０との間の通信経路として図１には通信経路Ａ及びＢの２つが例示されている。

すなわち、通信経路Ａは、セルラ通信システムを利用したもので、マクロセル基地局４６、制御用ネットワーク４５ｂ及びネットワーク制御装置１０を介する通信経路である。また、通信経路Ｂは、測定装置３０と制御用ネットワーク４５ｂとの間がケーブル３で接続された通信経路を含む。測定装置３０は、通信経路Ａ及びＢのうちのいずれか１つにより、試験制御装置２０に測定データを送るとともに、試験制御装置２０から測定制御信号を受信するようになっている。

次に、測定装置３０の構成について図２に基づき説明する。

図２に示すように、測定装置３０は、アンテナ３１として、フェムトセル基地局４１からの電波信号を受信する被測定信号アンテナ３１ａ、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナ３１ｂ、マクロセル基地局４６と通信する通信アンテナ３１ｃを備えている。また、測定装置３０は、受信部３２、測定部３３、制御部３４、データメモリ３５、ＧＰＳ受信部３６、セルラ通信部３７、光ファイバインタフェース３８、ｘＤＳＬインタフェース３９を備えている。

受信部３２は、被測定信号アンテナ３１ａを介し、フェムトセル基地局４１からの電波信号を受信するようになっている。この受信部３２は、本発明に係る電波信号受信手段を構成する。

測定部３３は、受信部３２が受信した電波信号に基づいて受信電力の測定やスペクトラム解析等を行うようになっている。この測定部３３は、本発明に係る測定手段を構成する。

制御部３４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、測定部３３の測定データを取得するとともに、装置全体の動作を制御するようになっている。

データメモリ３５は、測定部３３が測定した測定データを記憶するようになっている。

ＧＰＳ受信部３６は、ＧＰＳアンテナ３１ｂが受信した電波信号に基づいて、測定装置３０の経度、緯度、高度を示す位置データを取得するようになっている。ＧＰＳ受信部３６を備えることにより、複数のフェムトセル基地局をそれぞれ複数の測定装置３０によって並行して測定する場合に、各測定装置３０の位置データ取得でき、不具合のあるフェムトセル基地局の方向を探知する場合等に応用できて好ましい。

セルラ通信部３７は、図１に示した通信経路Ａを介して、また、光ファイバインタフェース３８及びｘＤＳＬインタフェース３９は、図１に示した通信経路Ｂを介して、試験制御装置２０からの測定制御信号を受信するとともに、測定データを試験制御装置２０に送信するようになっている。ここで、セルラ通信部３７は、通信経路Ａにおいて、通信アンテナ３１ｃを用いてマクロセル基地局４６と通信するものである。また、測定装置３０は、光ファイバインタフェース３８及びｘＤＳＬインタフェース３９のいずれか一方を利用するようになっている。

次に、本実施形態におけるフェムトセル試験システム１００の試験手順について、図１〜図５に基づき説明する。

まず、図３に示すように、試験対象であるフェムトセル基地局４１の近傍に測定装置３０を仮設する（ステップＳ１１）。例えば、ケーブル２がユーザ宅１の最寄りの電柱からユーザ宅１に引き込まれている場合、その電柱に測定装置３０を仮設する。

次いで、試験者が試験制御装置２０の条件設定部２２を操作し、試験対象としてフェムトセル基地局４１の指定、その測定を行う測定装置として測定装置３０の指定、通信経路Ａ及びＢのいずれか１つの指定を行う。試験者がフェムトセル基地局４１及び測定装置３０を指定すると、その指定情報の信号を試験制御部２１がネットワーク制御装置１０に送信する。そして、ネットワーク制御装置１０は、フェムトセル基地局４１との接続、測定装置３０との接続を確立する（ステップＳ１２）。その結果、試験制御装置２０は、ネットワーク制御装置１０を介し、フェムトセル基地局４１及び測定装置３０と接続される。

さらに、試験者が条件設定部２２を操作し、測定項目及び測定条件を設定する（ステップＳ１３）。その設定情報の信号を試験制御部２１が測定装置３０に送信する。

続いて、試験制御部２１は、フェムトセル基地局４１に所定の試験制御信号を送信するとともに、測定装置３０に測定開始命令の信号を送信することにより、フェムトセル基地局４１に対して各種の測定を行う（ステップＳ１４）。

ここで、図４を用いて測定例を説明する。

試験制御部２１は、フェムトセル基地局４１の電源がオフの場合、電源をオンにする試験制御信号をフェムトセル基地局４１に送信し、フェムトセル基地局４１の電源をオンにする（ステップＳ３１）。ここで、フェムトセル基地局４１の電源がオフとは、試験制御部２１からの制御で電源をオンにできる状態であって、いわゆるスリープ又はスタンバイの状態をいう。

次に、試験制御部２１は、試験対象のフェムトセル基地局４１からの電波信号（固有番号情報を含む）を測定装置３０に復調させることにより、試験対象のフェムトセル基地局４１を測定装置３０に特定させる処理を行わせる（ステップＳ３２）。この処理は、例えば、試験制御部２１が、送信電力の増減、リセット等の試験制御信号をフェムトセル基地局４１に送信し、これらの試験制御信号によるフェムトセル基地局４１の動作に応じて、測定装置３０がフェムトセル基地局４１からの電波信号を取得するか否かに基づいて行う。これは、試験対象であるフェムトセル基地局４１からの電波信号と、試験対象外であるフェムトセル基地局４２、４３、マクロセル基地局４６からの電波信号とを区別するため行うものである。

試験制御部２１は、測定装置３０がフェムトセル基地局４１からの電波信号を特定できたか否かを判断し（ステップＳ３３）、特定できなかった場合は特定できるまで特定処理を行う。ただし、特定処理を所定回数行ってもフェムトセル基地局４１からの電波信号を特定できなかった場合は、その原因を調査して試験を中止してもよい。フェムトセル基地局４１からの電波信号を特定できない原因としては、フェムトセル基地局４１以外からの電波信号による影響が考えられるので、例えば、フェムトセル基地局４１の電源オフ時やリセット中に比較的高レベルの信号が通信周波数帯に存在しているか否かを調査する。また、フェムトセル基地局４１の近隣に他のフェムトセル基地局があるか否かを調査しておく。

ステップＳ３３においてフェムトセル基地局４１を特定できた場合、試験制御部２１は、ステップＳ３４〜Ｓ３９に示す測定を測定装置３０に行わせる。なお、これらの測定内容、測定順序は一例であって、これらに限定されない。

まず、試験制御部２１は、標準的な送信電力の電波信号をフェムトセル基地局４１に送信させる試験制御信号をフェムトセル基地局４１に送信する。測定装置３０は、フェムトセル基地局４１が過大な送信電力で電波信号を送信していないかを判定を行うため、フェムトセル基地局４１からの電波信号の受信電力を測定する（ステップＳ３４）。

次に、試験制御部２１は、送信電力を所定分だけ増加させる試験制御信号をフェムトセル基地局４１に送信する。測定装置３０は、その試験制御信号の送信前後における受信電力（又は受信電力差）を測定する（ステップＳ３５）。

次に、試験制御部２１は、送信電力を所定分だけ減少させる試験制御信号をフェムトセル基地局４１に送信する。測定装置３０は、その試験制御信号の送信前後における受信電力（又は受信電力差）を測定する（ステップＳ３６）。

次に、試験制御部２１は、フェムトセル基地局４１からの送信を停止させるための試験制御信号をフェムトセル基地局４１に送信する。測定装置３０は、その試験制御信号の送信前、送信停止制御中（送信電力ゼロ）、送信停止制御解除後における受信電力（又は各々の受信電力差）を測定する（ステップＳ３７）。

次に、試験制御部２１は、フェムトセル基地局４１の電源をオフにさせる試験制御信号をフェムトセル基地局４１に送信する。測定装置３０は、その試験制御信号の送信前後における受信電力（又は受信電力差）を測定する（ステップＳ３８）。

次に、試験制御部２１は、フェムトセル基地局４１の電源をオンにさせる試験制御信号をフェムトセル基地局４１に送信する。測定装置３０は、その試験制御信号の送信前後における受信電力（又は受信電力差）を測定する（ステップＳ３９）。以上で測定を終了し、図３のステップＳ１５に戻る。

測定装置３０は、取得した測定データ及び位置データを、ステップＳ１２において定められた通信経路を介して試験制御装置２０に送信する（ステップＳ１５）。

試験制御装置２０は、受信した測定データに基づいて、フェムトセル基地局４１が動作不調の状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１６）。この判定は、例えば図５に示す手順で実施される。

まず、特定処理（図４ステップＳ３２）においてフェムトセル基地局４１の特定ができなかった場合、試験制御装置２０の判定部２３は、通信周波数帯に比較的高レベルの信号が存在しているか否か（ステップＳ４２）、フェムトセル基地局４１の近隣に他のフェムトセル基地局があるか否か（ステップＳ４３）に基づいて、ステップＳ４６〜Ｓ４８に示す判定を行う。

すなわち、通信周波数帯に比較的高レベルの信号が存在していないとき、判定部２３は、フェムトセル基地局４１の故障の可能性が大きいと判定する（ステップＳ４６）。

また、通信周波数帯に比較的高レベルの信号が存在しており、かつ、フェムトセル基地局４１の近隣に他のフェムトセル基地局があるとき、判定部２３は、近隣のフェムトセル基地局（本実施形態の場合はフェムトセル基地局４２、４３）の試験や調査が必要と判定する（ステップＳ４７）。

さらに、通信周波数帯に比較的高レベルの信号が存在しており、かつ、フェムトセル基地局４１の近隣に他のフェムトセル基地局がないとき、判定部２３は、電波信号を出力している他の機器の影響によりフェムトセル基地局４１の特定ができなかったものと判定する（ステップＳ４８）。

一方、ステップＳ４１においてフェムトセル基地局４１の特定ができた場合はステップＳ４４に進み、ステップＳ３４においてフェムトセル基地局４１が過大送信電力で電波信号を送信しているとき、判定部２３は、フェムトセル基地局４１が故障（動作不調）である可能性が大きいと判定する（ステップＳ４６）。ここで、フェムトセル基地局４１が過大送信電力で電波信号を送信しているか否かの判断は、次のように行う。例えば、フェムトセル基地局４１から測定装置３０までの概略距離、電波信号の伝播に対する障害物の有無や障害物の種類（木造住宅、鉄骨住宅等）から電波信号の減衰値を推定し、その推定した減衰値から受信電力のしきい値を設定する。このしきい値を超過するか否かにより、フェムトセル基地局４１が過大送信電力で電波信号を送信しているか否かの判断を行うことができる。

フェムトセル基地局４１が過大送信電力で電波信号を送信していないときは、ステップＳ４５に進み、送信電力を増減する制御が不可であるとき、判定部２３は、フェムトセル基地局４１が故障（動作不調）である可能性が大きいと判定する（ステップＳ４６）。ここで、送信電力を増減する制御が不可であるか否かを判断は、次のように行う。例えば、試験制御部２１が、送信電力を３ｄＢ増加させる試験制御信号をフェムトセル基地局４１に送信したとき、その試験制御信号の送信前後において測定装置３０が求めた受信電力差が、３±α（ｄＢ）ならば送信電力増の制御可と判断する。なお、αは予め定めたマージンである。

ステップＳ４５において、送信電力を増減する制御が不可でないとき、判定部２３は、フェムトセル基地局４１の詳細試験が必要であると判定する（ステップＳ４９）。

以上のステップＳ４６〜Ｓ４９に示した判定結果は、例えば試験制御装置２０のディスプレイにより試験者に提示される。

図３に戻り、ステップＳ１７に進み、ステップＳ１６における判定においてフェムトセル基地局４１に問題があると判定されなかった場合（図５ステップＳ４７、Ｓ４８）は、試験制御部２１は、ディスプレイの表示より、他の測定を行うか否かを試験者に問い合わせる（ステップＳ１８）。他の測定を行う場合は、ステップＳ１３に進み、条件設定部２２によって新たな測定条件が設定される。

ステップＳ１８において、他の測定を行わない場合は、他のフェムトセル基地局（例えばフェムトセル基地局４２）に対して試験を行うか否かを試験者に問い合わせる（ステップＳ１９）。他のフェムトセル基地局に対して試験を行う場合は、試験制御部２１は、フェムトセル基地局４１の指定を解除する指定解除信号と、他のフェムトセル基地局を指定する指定信号とをネットワーク制御装置１０に送信する。ネットワーク制御装置１０は、フェムトセル基地局４１との接続を切断し（ステップＳ２０）、ステップＳ１２に進み、他のフェムトセル基地局との接続を確立する。なお、他のフェムトセル基地局の指定にともなって、測定装置３０を移動する場合もある。

ステップＳ１７において、ステップＳ１６における判定においてフェムトセル基地局４１に問題があると判定された場合（図５ステップＳ４６、Ｓ４９）と、ステップＳ１９において、他のフェムトセル基地局に対して試験を行わないと判断した場合は、ステップＳ２１に進む。

試験制御部２１は、フェムトセル基地局４１及び測定装置３０の指定を解除する制御信号をネットワーク制御装置１０に送信する。ネットワーク制御装置１０は、フェムトセル基地局４１及び測定装置３０との接続を切断する処理を行う（ステップＳ２１）。その後、試験者が測定装置３０を撤去し（ステップＳ２２）、試験を終了する。

なお、前述の試験手順の説明では、測定装置３０が複数の測定を行った後にそれらの測定結果のデータを試験制御装置２０に送信し、判定部２３が測定結果の判定を行う例を挙げたが、これに限定されない。例えば、測定装置３０が１つの測定を行うごとにその測定結果のデータを試験制御装置２０に送信し、判定部２３が順次測定結果の判定を行う構成としてもよい。

以上のように、本実施形態におけるフェムトセル試験システム１００によれば、フェムトセル基地局４１が試験制御信号に応じた動作を行ったか否かを測定装置３０が受信した電波信号に基づいて判定部２３が判定する構成としたので、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができる。

また、本実施形態におけるフェムトセル試験システム１００によれば、試験者がユーザ宅に立ち入ることなくフェムトセル基地局を試験することが可能なので、ユーザに不信感を抱かせたり、ユーザのプライバシーの侵害をしたりすることなく、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができる。

なお、前述の実施形態では、１台の測定装置３０を用いた構成について説明したが、複数の測定装置３０を用いて試験を行うこともできる。

例えば、図６（ａ）に示すように、フェムトセル基地局をそれぞれ有するユーザ宅５ａ〜５ｇがあって、３台の測定装置３０ａ〜３０ｃを図示のように配置し、ユーザ宅５ａ〜５ｇ内の各フェムトセル基地局（図示省略）を順次試験することもできる。

また、図６（ａ）に示した例において、過大送信電力で電波信号を送信しているフェムトセル基地局（以下「過大送信フェムトセル基地局」という。）がある場合、該当するフェムトセル基地局を効率よく探索することもできる。すなわち、各測定装置３０ａ〜３０ｃにおける受信電波信号の電界強度及び位置データを求め、求めた電界強度から過大送信フェムトセル基地局が存在する領域を測定装置３０ａ〜３０ｃごとに推定する。位置データに基づいた地図をディスプレイに表示することにより、各測定装置３０ａ〜３０ｃからの推定領域が互いに重なる領域（図中の斜線部）に過大送信フェムトセル基地局が存在していることを試験者は容易に知ることができる。

また、過大送信フェムトセル基地局の探索は、図６（ｂ）に示すように、測定装置３０ａ〜３０ｃの各位置で例えば指向性アンテナを用いて、最大の電波信号強度が得られる方位を求めれば、各測定装置３０ａ〜３０ｃからの方位線が交差する位置に過大送信フェムトセル基地局が存在していることを試験者は容易に知ることができる。

（第２実施形態）
図７に示すように、本実施形態におけるフェムトセル試験システム２００は、ネットワーク制御装置１０、携帯型測定装置５０を備えている。携帯型測定装置５０は、第１実施形態におけるフェムトセル試験システム１００（図１参照）の試験制御装置２０と、測定装置３０と、を備えたものである。したがって、第１実施形態の説明と重複する説明は省略する。

携帯型測定装置５０は、試験者が携帯可能なハンディタイプの測定器であって、フェムトセル基地局４１の電波信号を受信可能な範囲内で使用されるものである。

試験制御装置２０は、測定装置３０と、通信経路Ａ及びＢのいずれか１つとを介し、試験対象のフェムトセル基地局を指定する信号と、フェムトセル基地局４１を試験するための試験制御信号とをネットワーク制御装置１０に送信するようになっている。

本実施形態におけるフェムトセル試験システム２００は、前述のように構成されているので、フェムトセル基地局４１が試験制御信号に応じた動作を行ったか否かを携帯型測定装置５０が受信した電波信号に基づいて判定することが可能であり、試験者が携帯型測定装置５０を携帯した状態で容易に、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができる。

（第３実施形態）
図８に示すように、本実施形態におけるフェムトセル試験システム３００は、第１実施形態におけるフェムトセル試験システム１００（図１参照）と比べると、試験制御装置６０を備えている点が異なる。したがって、試験制御装置６０に係る構成について説明し、第１実施形態の説明と重複する説明は省略する。

試験制御装置６０は、例えば、コンピュータで構成され、試験制御部６１、命令受信部６２、条件設定部６３、判定部６４を備える。

試験制御部６１は、ネットワーク制御装置１０、制御用ネットワーク４５ｂ、加入者系ネットワーク４４及びケーブル２を介し、フェムトセル基地局４１に対する試験を制御するようになっている。

命令受信部６２は、ネットワーク制御装置１０がフェムトセル基地局４１を動作させるための通常の動作制御においてフェムトセル基地局４１に送信する制御信号（以下「動作制御信号」という。）を受信するようになっている。ここで、ネットワーク制御装置１０は、本発明に係る動作制御信号送信手段を構成する。

条件設定部６３は、命令受信部６２が受信した動作制御信号によるフェムトセル基地局４１の動作を確認するのに適した測定項目及び測定条件を設定するようになっている。

判定部６４は、フェムトセル基地局４１が動作不調の可能性があるか否かを判定するようになっている。

次に、本実施形態におけるフェムトセル試験システム３００の試験手順について、図８、図９に基づき説明する。なお、図９において、第１実施形態と同じステップには同一の符号を付し、その説明を省略する。

ステップＳ１２における接続の確立後、命令受信部６２は、ネットワーク制御装置１０が送信する動作制御信号を受信する（ステップＳ５１）。なお、ステップＳ１２において、例えば、ネットワーク制御装置１０が送信する制御命令を試験制御部２１に監視させ、フェムトセル基地局４１が動作を開始した後に、ネットワーク制御装置１０が、フェムトセル基地局４１との接続、測定装置３０との接続を確立してもよい。

条件設定部６３は、命令受信部６２が受信した動作制御信号によるフェムトセル基地局４１の動作を確認するのに適した測定項目及び測定条件を測定装置３０に対して設定する（ステップＳ５２）。例えば、命令受信部６２が受信した動作制御信号がフェムトセル基地局４１の送信電力を増加させるものである場合、条件設定部６３は、送信電力の増加前後における受信電力を測定するための測定項目及び測定条件を測定装置３０に対して設定する。

フェムトセル基地局４１は、ネットワーク制御装置１０が送信した動作制御信号を受信することにより、その動作が制御される（ステップＳ５３）。

測定装置３０は、条件設定部６３が設定した測定項目及び測定条件に基づいて測定を行う（ステップＳ５４）。また、測定装置３０は、測定結果のデータを試験制御装置６０に送信する（ステップＳ５５）。

判定部６４は、受信した測定結果のデータに基づいてフェムトセル基地局４１が動作不調の可能性があるか否かを判定する（ステップＳ５６）。

以上のように、本実施形態におけるフェムトセル試験システム３００によれば、フェムトセル基地局４１が動作制御信号に応じた動作を行ったか否かを測定装置３０が受信した電波信号に基づいて判定部６４が判定する構成としたので、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができる。

なお、前述の実施形態において、１つの測定ごとに判定を行う例を挙げて説明したが、複数の測定を順次行った後に一括して測定結果の判定を行う構成としてもよい。また、ネットワーク制御装置１０は、フェムトセル基地局４１に対して送信しようとする動作制御信号を、予め試験制御部２１に送信し、試験制御部２１が測定装置３０の設定を完了した後で、フェムトセル基地局４１に対して動作制御信号を送信してもよい。

（第４実施形態）
図１０に示すように、本実施形態におけるフェムトセル試験システム４００は、第３実施形態におけるフェムトセル試験システム３００（図８参照）と比べると、試験制御装置７０を備えている点が異なる。したがって、試験制御装置７０に係る構成について説明し、第３実施形態の説明と重複する説明は省略する。

試験制御装置７０は、例えば、コンピュータで構成され、試験制御部７１、条件設定部７２、制御監視部７３、判定部７４を備える。

試験制御部７１は、ネットワーク制御装置１０、制御用ネットワーク４５ｂ、加入者系ネットワーク４４及びケーブル２を介し、フェムトセル基地局４１に対する試験を制御するようになっている。

条件設定部７２は、ネットワーク制御装置１０がフェムトセル基地局４１を動作させるための通常の動作制御においてフェムトセル基地局４１に送信する動作制御信号のうち、予め定められた動作制御信号によるフェムトセル基地局４１の動作を確認するための測定項目及び測定条件を設定するようになっている。

制御監視部７３は、ネットワーク制御装置１０が送信する制御命令を監視するようになっている。

判定部７４は、フェムトセル基地局４１が動作不調の可能性があるか否かを判定するようになっている。

次に、本実施形態におけるフェムトセル試験システム４００の試験手順について、図１０、図１１に基づき説明する。なお、図１１において、第３実施形態と同じステップには同一の符号を付し、その説明を省略する。

ステップＳ１２における接続の確立後、条件設定部７２は、ネットワーク制御装置１０が送信する動作制御信号のうち、予め定められた動作制御信号によるフェムトセル基地局４１の動作を確認するための測定項目及び測定条件を設定する（ステップＳ６１）。例えば、条件設定部７２は、動作制御信号のうち、フェムトセル基地局４１の送信電力を増加させる動作制御信号に対する測定項目及び測定条件を設定する。なお、複数の動作制御信号を予め定め、各動作制御信号に対する測定項目及び測定条件をそれぞれ設定してもよい。

フェムトセル基地局４１は、ネットワーク制御装置１０が送信した動作制御信号を受信することにより、その動作が制御される（ステップＳ６２）。

制御監視部７３は、ネットワーク制御装置１０が送信する動作制御信号を監視することにより、予め定められた動作制御信号をネットワーク制御装置１０が送信したか否かを判断し（ステップＳ６３）、予め定められた動作制御信号を送信しない場合はステップＳ６２に戻り、予め定められた動作制御信号を送信した場合はステップＳ５４に進む。

以上のように、本実施形態におけるフェムトセル試験システム４００によれば、フェムトセル基地局４１が動作制御信号に応じた動作を行ったか否かを測定装置３０が受信した電波信号に基づいて判定部７４が判定する構成としたので、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができる。

以上のように、本発明に係るフェムトセル基地局の測定装置、試験システム及び試験方法は、個々の住宅等を訪問することなく動作不調のフェムトセル基地局を効率的に特定し、不調な機能、性能を調査することができるという効果を有し、フェムトセル基地局の測定装置等として有用である。

１、５ａ〜５ｇ ユーザ宅
３ ケーブル
１０ ネットワーク制御装置（動作制御信号送信手段）
２０、６０、７０ 試験制御装置
２１ 試験制御部（試験制御信号送信手段）
２２、６３、７２ 条件設定部
２３、６４、７４ 判定部（動作判定手段）
３０、３０ａ〜３０ｃ 測定装置
３１ アンテナ
３１ａ 被測定信号アンテナ
３１ｂ ＧＰＳアンテナ
３１ｃ 通信アンテナ
３２ 受信部（電波信号受信手段）
３３ 測定部（測定手段）
３４ 制御部
３５ データメモリ
３６ ＧＰＳ受信部
３７ セルラ通信部
３８ 光ファイバインタフェース
３９ ｘＤＳＬインタフェース
４１〜４３ フェムトセル基地局
４４ 加入者系ネットワーク
４５ コアネットワーク
４５ａ ユーザトラフィック用ネットワーク
４５ｂ 制御用ネットワーク
４６ マクロセル基地局
５０ 携帯型測定装置（測定装置）
６１、７１ 試験制御部
６２ 命令受信部
７３ 制御監視部
１００、２００、３００、４００ フェムトセル試験システム

Claims (5)

1. 移動体通信事業者のネットワーク（４４）にケーブル（２）を介して接続され、前記ネットワークから受信する制御信号に応じて動作するフェムトセル基地局（４１）の測定装置（３０）であって、
   前記フェムトセル基地局が送信する電波信号を受信する電波信号受信手段（３２）と、
   前記フェムトセル基地局が前記制御信号に応じた動作を行ったか否かを判定するための測定データを前記電波信号受信手段が受信した電波信号に基づいて取得する測定手段（３３）と、を備えたことを特徴とするフェムトセル基地局の測定装置。
2. 移動体通信事業者のネットワーク（４４）にケーブル（２）を介して接続され、前記ネットワークから受信する制御信号に応じて動作するフェムトセル基地局（４１）の試験システム（１００）であって、
   前記フェムトセル基地局の動作を試験する試験制御信号を前記フェムトセル基地局に前記ネットワークを介して送信する試験制御信号送信手段（２１）と、
   前記フェムトセル基地局が送信する電波信号を受信する電波信号受信手段（３２）と、
   前記フェムトセル基地局が前記試験制御信号に応じた動作を行ったか否かを前記電波信号受信手段が受信した電波信号に基づいて判定する動作判定手段（２３）と、を備えたことを特徴とするフェムトセル基地局の試験システム。
3. 移動体通信事業者のネットワーク（４４）にケーブル（２）を介して接続され、前記ネットワークから受信する制御信号に基づいて移動体通信端末との通信を実行するフェムトセル基地局（４１）の試験システム（３００、４００）であって、
   前記移動体通信端末との通信を前記フェムトセル基地局に実行させるため前記フェムトセル基地局の動作を制御する動作制御信号を前記フェムトセル基地局に前記ネットワークを介して送信する動作制御信号送信手段（１０）と、
   前記フェムトセル基地局が送信する電波信号を受信する電波信号受信手段（３２）と、
   前記フェムトセル基地局が前記動作制御信号に応じた動作を行ったか否かを前記電波信号受信手段が受信した電波信号に基づいて判定する動作判定手段（６４、７４）と、を備えたことを特徴とするフェムトセル基地局の試験システム。
4. 移動体通信事業者のネットワーク（４４）にケーブル（２）を介して接続され、前記ネットワークから受信する制御信号に応じて動作するフェムトセル基地局（４１）の試験システム（１００）における試験方法であって、
   前記フェムトセル基地局の動作を試験する試験制御信号を前記フェムトセル基地局に前記ネットワークを介して送信する試験制御信号送信ステップ（Ｓ３４〜Ｓ３９）と、
   前記フェムトセル基地局が送信する電波信号を受信する電波信号受信ステップ（Ｓ３４〜Ｓ３９）と、
   前記フェムトセル基地局が前記試験制御信号に応じた動作を行ったか否かを前記電波信号受信ステップにおいて受信した電波信号に基づいて判定する動作判定ステップ（Ｓ４４、Ｓ４５）と、を含むことを特徴とするフェムトセル基地局の試験方法。
5. 移動体通信事業者のネットワーク（４４）にケーブル（２）を介して接続され、前記ネットワークから受信する制御信号に基づいて移動体通信端末との通信を実行するフェムトセル基地局（４１）の試験システム（３００、４００）における試験方法であって、
   前記移動体通信端末との通信を前記フェムトセル基地局に実行させるため前記フェムトセル基地局の動作を制御する動作制御信号を前記フェムトセル基地局に前記ネットワークを介して送信する動作制御信号送信ステップ（Ｓ５３、Ｓ６２）と、
   前記フェムトセル基地局が送信する電波信号を受信する電波信号受信ステップ（Ｓ５４）と、
   前記フェムトセル基地局が前記動作制御信号に応じた動作を行ったか否かを前記電波信号受信ステップにおいて受信した電波信号に基づいて判定する動作判定ステップ（Ｓ５６）と、を含むことを特徴とするフェムトセル基地局の試験方法。

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