JP2012100036A

JP2012100036A - 基地局および基地局の制御方法

Info

Publication number: JP2012100036A
Application number: JP2010245582A
Authority: JP
Inventors: Taiga Kawashima; 大雅川嶋
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2030-11-01
Also published as: JP5498351B2

Abstract

【課題】効率的に消費電力を削減した基地局および基地局の制御方法を提供する。
【解決手段】移動体通信システムの基地局は、自局を利用する移動機と通信する無線通信部と、自局を利用する移動機の位置情報およびＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバから取得する取得部と、取得した移動機の位置情報と自局の位置情報とを比較し、前記移動機が通信可能圏内に存在するか否かを判定し、全ての移動機が通信可能圏外に存在し、かつ、全ての移動機の電源がＯＮの場合、無線通信を停止し、少なくとも１台の移動機が通信可能圏内に存在する場合、または、少なくとも１台の移動機の電源がＯＦＦの場合、無線通信を開始する制御部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、基地局および基地局の制御方法に関し、特に、一般回線を介して移動体通信網に接続するフェムトセル基地局およびフェムトセル基地局の制御方法に関するものである。

近年、移動体通信システムにおいて、フェムトセル（FemtoCell）と呼ばれる、従来のマクロセル基地局（広域基地局）に比べてごく小さいエリアをカバーする基地局の方式が提案されている。フェムトセル基地局は、例えば家の中や小さなオフィス等に設置される小型基地局であり、従来の携帯電話のセル、つまり１つのマクロセル基地局がカバーするエリアが半径１キロメートル〜数キロメートル程度であるのに対し、フェムトセル基地局がカバーするエリアは、数メートル〜数１０メートル程度である。このフェムトセル基地局は、各家庭に引込まれている一般回線（ＡＤＳＬなどのブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される。一般回線はアクセス回線として一般に普及しているため、マクロセル基地局のエリア外だったユーザでも、ブロードバンド回線があればマクロセル基地局と同様の携帯電話サービス（通話、メール機能、ＳＭＳ（Short Message Service）、ＷＥＢブラウジング等）を安価でかつ容易に使用できるようになる。さらに、通信事業者としては、フェムトセル基地局およびブロードバンド回線の利用によって、本来消費されるはずであった既存のマクロセル基地局のリソース（帯域など）を使わずに済み、低コストで携帯電話のエリア改善ができるメリットがある。

ところで、フェムトセル基地局は、その通信可能圏内（サービスエリア内）に自局を利用する移動機が１台もない場合でも、報知チャネルを送出し続ける。例えば、移動機の利用者が昼間、仕事や学校に出かけていて、フェムトセル基地局が設置されている家には利用者が誰もいないという状況において、フェムトセル基地局が移動機に対して電波を送信し続けるのは、電力の無駄である。このような課題に対し、特許文献１には、一定時間内に通信がない場合には、基地局の送信機能を停止し、この間に移動機が発呼する場合は、移動機が基地局に対して送信起動要求信号を送信し、基地局が、この信号を受信して送信機能を再起動して移動機との通信を可能にすることで、送信機能を停止させた分、消費電力を低減するものが提案されている。

特開２００２−１５２１２９号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された技術では、移動機が発呼する場合、基地局は、端末局から送信される送信起動要求信号を待ち受け、同期確認および自基地局ゾーン確認を行うので、従来方式に比べて通信接続の確立に時間がかかる。それゆえ、この技術は、平常時に発呼が生起される頻度が非常に低いシステムや、接続の頻度が著しく低下したシステムの場合には有効であるが、多数の移動機が基地局の通信可能圏内外を移動するシステムにおいては、より効率的に消費電力を削減する方式が求められている。

かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、効率的に消費電力を削減した基地局および基地局の制御方法を提供することにある。

上記目的を達成する第１の観点に係る基地局の発明は、
自局を利用する移動機と通信する無線通信部と、
自局を利用する移動機の位置情報およびＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバから取得する取得部と、
取得した移動機の位置情報と自局の位置情報とを比較し、前記移動機が通信可能圏内に存在するか否かを判定し、全ての移動機が通信可能圏外に存在し、かつ、全ての移動機の電源がＯＮの場合、無線通信を停止する制御部と、
を備えることを特徴とするものである。

第２の観点に係る基地局の発明は、
前記制御部は、前記無線通信を停止しており、少なくとも１台の移動機が通信可能圏内に存在する場合、無線通信を開始することを特徴とするものである。

第３の観点に係る基地局の発明は、
前記制御部は、前記無線通信を停止しており、少なくとも１台の移動機の電源がＯＦＦの場合、無線通信を開始することを特徴とするものである。

第４の観点に係る移動体通信システムの基地局の制御方法の発明は、
自局を利用する移動機と通信するステップと、
自局を利用する移動機の位置情報およびＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバから取得するステップと、
取得した移動機の位置情報と自局の位置情報とを比較するステップと、
前記移動機が通信可能圏内に存在するか否かを判定し、全ての移動機が通信可能圏外に存在し、かつ、全ての移動機の電源がＯＮの場合、無線通信を停止するステップと、
少なくとも１台の移動機が通信可能圏内に存在する場合、または、少なくとも１台の移動機の電源がＯＦＦの場合、無線通信を開始するステップと、
を含むことを特徴とするものである。

本発明により、効率的に消費電力を削減した基地局および基地局の制御方法を提供することができる。

フェムトセルとマクロセルとを含む移動体通信システムの概略構成図である。フェムトセル基地局の概略ブロック図である。フェムトセル基地局の報知チャネルの送出を停止する処理を示すフローチャートである。フェムトセル基地局の報知チャネルの送出を開始する処理を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る基地局および基地局の制御方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、これ以降では、移動体通信システムとしてＣＤＭＡ２０００１ｘＥＶ−ＤＯを想定して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、フェムトセルとマクロセルとを含む移動体通信システムの概略構成図である。
移動体通信システム１００は、管理サーバＳＲＶ、ネットワークＮＥＴ、マクロセル基地局ＡＮ、フェムトセル基地局ＦＡＰおよび複数の移動機（無線通信端末）ＡＴ１、ＡＴ２を含む。移動機ＡＴ１、ＡＴ２は、フェムトセル基地局ＦＡＰを利用できるように予め登録されている。管理サーバＳＲＶはネットワークＮＥＴを介してマクロセル基地局ＡＮおよびフェムトセル基地局ＦＡＰに接続されている。管理サーバＳＲＶは、移動機ＡＴ１、ＡＴ２の位置情報および移動機ＡＴ１、ＡＴ２の電源がＯＮであるかＯＦＦであるかに関する情報（以下、「ＯＮ／ＯＦＦ情報」と称する）を有している。移動機ＡＴ１、ＡＴ２は、基地局間（例えば、フェムトセル基地局ＦＡＰとマクロセル基地局ＡＮとの間）をハンドオーバーする毎に、および、電源をＯＦＦからＯＮに切り替えたとき、位置情報およびＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバＳＲＶに通知する。また、移動機ＡＴ１、ＡＴ２は、上記の場合外も定期的に、ＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバＳＲＶに通知する。なお、ＯＮ／ＯＦＦ情報は、移動機が各基地局の何れかと通信している（ＯＮ）か、どの基地局とも通信していない（ＯＦＦ）かを示す情報であってもよい。

図示例の場合、移動機ＡＴ１は、フェムトセル基地局ＦＡＰの通信可能圏内ＦＡＰｓに存在するため、フェムトセル基地局ＦＡＰを経由して位置情報およびＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバＳＲＶに通知する。移動機ＡＴ２は、フェムトセル基地局ＦＡＰの通信可能圏外かつマクロセル基地局ＡＮの通信可能圏内ＡＮｓに存在するため、マクロセル基地局ＡＮを経由して位置情報を管理サーバＳＲＶに通知する。なお、移動機ＡＴ１、ＡＴ２の位置情報は、基地局経由での在圏情報（基地局の通信可能圏内に存在するか否かを示す情報）ではなく、ＧＰＳ等から取得した情報とすることもできる。

次に、フェムトセル基地局ＦＡＰについて説明する。図２に、フェムトセル基地局ＦＡＰの概略ブロック図を示す。フェムトセル基地局ＦＡＰは、アンテナＡＮＴ、制御部１１０、無線通信部１２０、取得部１３０、記憶部１４０および有線通信部１５０を備える。制御部１１０は、フェムトセル基地局ＦＡＰ全体の制御を司る。無線通信部１２０は、アンテナＡＮＴを介して、移動機ＡＴ１、ＡＴ２と通信するための電波の送受信を行う。また、報知チャネルの送出も行う。なお、報知チャネルとは、フェムトセル基地局ＦＡＰから定期的に送信されるチャネルであり、全ての移動機ＡＴ１、ＡＴ２を対象に共通の情報を報知するための共通のチャネルである。取得部１３０は、自局を利用する移動機ＡＴ１、ＡＴ２の位置情報および、移動機ＡＴ１、ＡＴ２のＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバＳＲＶから取得する。記憶部１４０は、自局を利用する移動機ＡＴ１、ＡＴ２の登録情報（フェムトセル基地局ＦＡＰは、例えば家庭に設置され、自局を利用する移動機ＡＴ１、ＡＴ２が予め登録されている）、自局の位置情報などの各種設定情報を記憶する。有線通信部１５０は、ルータや一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して、インターネットなどのネットワークＮＥＴに接続する。

次に、図３および図４を用いて、フェムトセル基地局ＦＡＰの処理について説明する。図３は、フェムトセル基地局の報知チャネルの送出を停止する処理を示すフローチャートである。開始時に、フェムトセル基地局ＦＡＰの無線通信部１２０は報知チャネルを送出している状態にある。定期的に、取得部１３０は自局を利用する全ての移動機ＡＴ１、ＡＴ２の位置情報およびＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバＳＲＶから取得する（ステップＳ１０１）。制御部１１０は、取得した移動機ＡＴ１、ＡＴ２の位置情報と自局の位置情報とを比較し、移動機ＡＴ１、ＡＴ２が通信可能圏内ＦＡＰｓに存在するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。全ての移動機ＡＴ１、ＡＴ２が通信可能圏外に存在する場合（ＹＥＳの場合）、制御部１１０は処理をステップＳ１０３に進める。制御部１１０は、取得した移動機ＡＴ１、ＡＴ２の電源がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。全ての移動機ＡＴ１、ＡＴ２の電源がＯＮである場合（ＹＥＳの場合）、制御部１１０は処理をステップＳ１０４に進める。制御部１１０は、報知チャネルの送出を停止し（ステップＳ１０４）、処理を終了する。なお、ステップＳ１０２において、少なくとも１台の移動機ＡＴ１、ＡＴ２が通信可能圏内ＦＡＰｓに存在する場合（ＮＯの場合）、および、ステップＳ１０３において、少なくとも１台の移動機ＡＴ１、ＡＴ２の電源がＯＦＦの場合（ＮＯの場合）、制御部１１０は処理を終了する。

図４は、フェムトセル基地局の報知チャネルの送出を開始する処理を示すフローチャートである。開始時に、フェムトセル基地局ＦＡＰの無線通信部１２０は報知チャネルを送出していない状態にある。定期的に、取得部１３０は自局を利用する全ての移動機ＡＴ１、ＡＴ２の位置情報およびＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバＳＲＶから取得する（ステップＳ２０１）。制御部１１０は、取得した移動機ＡＴ１、ＡＴ２の電源がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。全ての移動機ＡＴ１、ＡＴ２の電源がＯＮである場合（ＮＯの場合）、制御部１１０は処理をステップＳ２０３に進める。制御部１１０は、取得した移動機ＡＴ１、ＡＴ２の位置情報と自局の位置情報とを比較し、移動機ＡＴ１、ＡＴ２が通信可能圏内ＦＡＰｓに存在するか否かを判定する（ステップＳ２０３）。全ての移動機ＡＴ１、ＡＴ２が通信可能圏外に存在する場合、（ＮＯの場合）、制御部１１０は、報知チャネルの送出を開始することなく、処理を終了する。ステップＳ２０２において、少なくとも１台の移動機ＡＴ１、ＡＴ２の電源がＯＦＦの場合（ＹＥＳの場合）、および、ステップＳ２０３において、少なくとも１台の移動機ＡＴ１、ＡＴ２が通信可能圏内ＦＡＰｓに存在する場合（ＹＥＳの場合）、制御部１１０は、報知チャネルの送出を開始し（ステップＳ２０４）、処理を終了する。なお、移動機ＡＴ１、ＡＴ２の電源がＯＦＦの場合は、移動機ＡＴ１、ＡＴ２の位置情報の内容が不明なので、制御部１１０は、報知チャネルの送出を開始するようにする。

フェムトセル基地局ＦＡＰの通信可能圏内ＦＡＰｓに、自局を利用する移動機ＡＴ１、ＡＴ２が存在するか否かを判定するのは、全ての移動機ＡＴ１、ＡＴ２が通信可能圏外に存在する場合には、報知チャネルの送出を停止することにより、無駄な消費電力を削減するためである。なお、上述した実施の形態では、報知チャネルを例として説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、フェムトセル基地局ＦＡＰの無線通信を停止することもできる。

また、フェムトセル基地局ＦＡＰが、自局を利用する移動機ＡＴ１、ＡＴ２の電源がＯＮであるか否かを判定するのは以下の理由のためである。仮に、フェムトセル基地局ＦＡＰが移動機ＡＴ１、ＡＴ２のＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバＳＲＶから取得しない場合を検討する。移動機ＡＴ１が、フェムトセル基地局ＦＡＰの通信可能圏外に存在する場合、移動機ＡＴ１はマクロセル基地局ＡＮを経由して位置情報を管理サーバＳＲＶに通知する。フェムトセル基地局ＦＡＰは、移動機ＡＴ１の位置情報を管理サーバＳＲＶから取得して、移動機ＡＴ１がフェムトセル基地局ＦＡＰの通信可能圏外に存在することを把握する。そして、フェムトセル基地局ＦＡＰは、全ての移動機ＡＴ１、ＡＴ２が通信可能圏外に存在すると判定して、報知チャネルの送出を停止する。次に、移動機ＡＴ１が、電源をＯＮからＯＦＦにして、フェムトセル基地局ＦＡＰの通信可能圏内ＦＡＰｓに移動した後、電源をＯＦＦからＯＮにしたとする。このとき、フェムトセル基地局ＦＡＰは、報知チャネルの送出を停止しているので、移動機ＡＴ１は、フェムトセル基地局ＦＡＰの通信可能圏内ＦＡＰｓにいることを認識せず、マクロセル基地局ＡＮを経由して、通信を行うこととなる。このように、フェムトセル基地局ＦＡＰが移動機ＡＴ１、ＡＴ２のＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバＳＲＶから取得しないと、フェムトセル基地局ＦＡＰの通信可能圏内ＦＡＰｓに存在する移動機ＡＴ１が、フェムトセル基地局ＦＡＰを経由しないで通信を行うという問題が生じてしまう。一方、本発明では、移動機ＡＴ１が、電源をＯＮからＯＦＦにすると、フェムトセル基地局ＦＡＰは、報知チャネルの送出を開始する。それゆえ、移動機ＡＴ１が、フェムトセル基地局ＦＡＰの通信可能圏内ＦＡＰｓに移動した後、その電源をＯＦＦからＯＮにすると、移動機ＡＴ１は、フェムトセル基地局ＦＡＰを経由して通信を行うことができる。すなわち、フェムトセル基地局ＦＡＰが、自局を利用する移動機ＡＴ１、ＡＴ２の電源がＯＮであるか否かを判定するのは、移動機ＡＴ１がフェムトセル基地局ＦＡＰの通信可能圏内ＦＡＰｓに存在する場合は、確実にフェムトセル基地局ＦＡＰを経由して通信を行うことにより、高品質の通信を可能にするためである。

このように、本発明では、フェムトセル基地局ＦＡＰが、自局を利用する移動機ＡＴ１、ＡＴ２の位置情報およびＯＮ／ＯＦＦ情報を把握して無線通信を停止することにより、消費電力の削減を効率的に実現することができる。

１００移動体通信システム
１１０制御部
１２０無線通信部
１３０取得部
１４０記憶部
１４２登録端末数判定部
１５０有線通信部
ＡＮＴアンテナ
ＡＮマクロセル基地局
ＡＮｓマクロセル基地局ＡＮの通信可能圏内
ＦＡＰフェムトセル基地局
ＦＡＰｓフェムトセル基地局ＦＡＰの通信可能圏内
ＮＥＴネットワーク
ＳＲＶ管理サーバ
ＡＴ１、ＡＴ２移動機

Claims

自局を利用する移動機と通信する無線通信部と、
自局を利用する移動機の位置情報およびＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバから取得する取得部と、
取得した移動機の位置情報と自局の位置情報とを比較し、前記移動機が通信可能圏内に存在するか否かを判定し、全ての移動機が通信可能圏外に存在し、かつ、全ての移動機の電源がＯＮの場合、無線通信を停止する制御部と、
を備えることを特徴とする基地局。
前記制御部は、前記無線通信を停止しており、少なくとも１台の移動機が通信可能圏内に存在する場合、無線通信を開始することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
前記制御部は、前記無線通信を停止しており、少なくとも１台の移動機の電源がＯＦＦの場合、無線通信を開始することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
移動体通信システムの基地局の制御方法であって、
自局を利用する移動機と通信するステップと、
自局を利用する移動機の位置情報およびＯＮ／ＯＦＦ情報を管理サーバから取得するステップと、
取得した移動機の位置情報と自局の位置情報とを比較するステップと、
前記移動機が通信可能圏内に存在するか否かを判定し、全ての移動機が通信可能圏外に存在し、かつ、全ての移動機の電源がＯＮの場合、無線通信を停止するステップと、
少なくとも１台の移動機が通信可能圏内に存在する場合、または、少なくとも１台の移動機の電源がＯＦＦの場合、無線通信を開始するステップと、
を含むことを特徴とする基地局の制御方法。