JP2013176017A - 基地局および通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】有線回線に障害が発生した場合に、障害発生箇所の下流にある基地局のセル内に存在する無線端末にも何らかの通信手段を提供することができる基地局および通信方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る基地局２０は、無線端末３０または周辺基地局と無線通信を行う無線部２０２と、ネットワーク１０から有線回線を介して同期用のクロックを受け取る制御部２０４とを備え、制御部２０４は、有線回線の障害を検出すると、当該基地局２０を自立モードで動作するように制御し、周辺基地局をサーチして無線通信可能と判定した上流の周辺基地局に、無線端末または下流の周辺基地局から受信するデータを転送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基地局および通信方法に関するものである。

無線通信システムは、例えば、ネットワークと、ネットワークに接続する複数の基地局と、各基地局のセル内にあって各基地局と無線通信する無線端末とから構成される。ここで、「セル」とは１つの基地局が無線端末との無線通信を担当する領域である。

ネットワークと基地局との間、または、基地局と基地局との間は、多くの場合、光ファイバなどの有線回線によって接続される。基地局は、音声などの双方向の無線通信をするためには、他の基地局と同期をとる必要がある。同期をとるためのクロックは、ネットワークから有線回線を介して基地局に供給される。

有線回線には、災害や事故などに起因して、物理的な断線などの障害が発生することがある。この場合、障害が発生した有線回線を介して接続されている装置間においては、クロックなどのデータを伝送することができなくなる。したがって、ある有線回線に障害が発生すると、障害発生箇所の下流にある基地局はクロックを受け取ることができなくなる。ここで、「下流」との用語は、無線通信システムにおいて、相対的に無線端末側を意味するものとする。

通常、無線通信システムは、基地局が他の基地局と同期を取って動作することを前提としている。したがって、有線回線に障害が発生すると、障害発生箇所の下流にある基地局はクロック受け取ることができず他の基地局と同期を取れなくなることから、無線通信を行うことができなくなるという問題が発生する。

また、それ以外の問題も発生する。例えば、障害発生箇所の下流の基地局が動作し続けると、不要な電波を送信することにより周囲の無線通信環境に対して悪影響を与える可能性がある。また、このような無線通信に寄与しない基地局が動作し続けることは電力を無駄に消費することになる。

特開２０００−１０２０５４号公報

上述した不要な電波の送信や無駄な電力消費の問題を解決するために、例えば、有線回線に障害が発生すると、当該障害を検知して自動的に送信を停止する基地局の発明が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、障害発生箇所下流の基地局の送信を停止することは、不要な電波の送信や無駄な電力消費といった悪影響を防ぐことができるのみであり、障害発生箇所下流の基地局が無線通信できなくなるという問題を解決するものではない。

したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、有線回線に障害が発生した場合に、障害発生箇所の下流にある基地局のセル内に存在する無線端末にも何らかの通信手段を提供することができる基地局および通信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、
複数の基地局を備える無線通信システムにおける基地局であって、
無線端末または周辺基地局と無線通信を行う無線部と、
ネットワークから有線回線を介して同期用のクロックを受け取る制御部と
を備え、
前記制御部は、前記有線回線の障害を検出すると、
当該基地局を自立モードで動作するように制御し、
周辺基地局をサーチして無線通信可能と判定した上流の周辺基地局に、前記無線端末または下流の周辺基地局から受信するデータを転送する
ことを特徴とする。

第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る基地局であって、前記制御部は、前記有線回線の障害を検出すると、
サーチした前記周辺基地局から接続次数を取得し、
取得した前記接続次数に基づいて当該基地局の接続次数を設定し、
当該基地局より接続次数が小さく無線通信可能と判定した周辺基地局に、前記無線端末または当該基地局より接続次数が大きい周辺基地局から受信するデータを転送する
ことを特徴とする。

第３の観点に係る発明は、第１または第２の観点に係る基地局であって、前記制御部は、前記有線回線の復旧を検出すると、当該基地局の動作モードを通常モードでの動作に切り換えることを特徴とする。

第４の観点に係る発明は、第１〜第３のいずれかの観点に係る基地局であって、転送する前記データはボイスメールであることを特徴とする。

上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

例えば、本発明を方法として実現させた第５の観点に係る通信方法の発明は、
無線端末と、複数の基地局と、当該複数の基地局に有線回線を介して同期用のクロックを供給するネットワークとを備える無線通信システムにおける通信方法であって、
前記基地局が、前記有線回線の障害を検出すると、
前記基地局を自立モードで動作させるステップと、
前記基地局が、周辺基地局をサーチして無線通信可能と判定した上流の周辺基地局に、前記無線端末または下流の周辺基地局から受信するデータを転送するステップと
を含むことを特徴とする。

本発明によれば、有線回線に障害が発生した場合に、障害発生箇所の下流にある基地局のセル内に存在する無線端末にも何らかの通信手段を提供することができる基地局および通信方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略図である。 本発明の一実施形態に係る基地局の概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る基地局が接続次数を設定する処理を示すフローチャートである。 図１の無線通信システムに障害が発生した場合を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略図である。図１に示す無線通信システムは、ネットワーク１０、基地局２０−１〜２０−６、および、無線端末３０を備える。

ネットワーク１０は、基地局２０−１〜２０−６に同期用のクロックを供給する。また、ネットワーク１０は、無線回線の回線接続制御やハンドオーバ制御等を行う。

基地局２０−１〜２０−６は、光ファイバなどの有線回線を介してネットワーク１０と接続され、ネットワーク１０から、他の基地局と同期するためのクロックを受け取る。基地局２０−６は、無線端末３０と無線通信を行う。

なお、図１はあくまでも無線通信システムの一例を示したものであり、各装置の台数等はこれに限るものではない。例えば、図１に示す無線通信システムは、基地局として、基地局２０−１〜２０−６の６台を備えているが、これは６台に限るものではなく１台以上の任意の台数であってよい。また、無線端末３０は、基地局２０−６と無線通信する１台のみを代表して示しているが、実際は、各基地局２０−１〜２０−６が複数の無線端末と無線通信を行う。

基地局２０−１〜２０−６は同種の装置であり、総称する場合は基地局２０と記載する。以後、符号については同様に取り扱うものとする。同種の装置等を区別する場合はハイフン後の数字で区別し、総称する場合はハイフン前の数字のみを記載する。

図２は、本発明の一実施形態に係る基地局の概略構成を示す機能ブロック図である。基地局２０は、無線部２０２、制御部２０４および記憶部２０６を備える。

無線部２０２は、アンテナを介してセル内に位置する無線端末３０または周辺基地局と無線通信を行う。

制御部２０４は、基地局２０全体を制御する。制御部２０４は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ（例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ））によって構成したりすることもできる。

制御部２０４は、有線回線を介してネットワーク１０とデータを送受信する。制御部２０４が有線回線を介してネットワーク１０から受け取るデータには、他の基地局と同期するための同期用のクロックなどがある。

制御部２０４は、有線回線に障害が発生し、ネットワーク１０からクロックの供給を受けることができなくなった場合などは、同期用のクロックが供給されることを必要としない自立モードで基地局２０が動作するように制御する。

制御部２０４は、自立モードで動作する場合は、周辺基地局をサーチして周辺基地局からの無線信号の受信電力を検出し、通信可能な受信電力を有すると判定した周辺基地局のうちで最も接続次数の小さい周辺基地局と無線通信を行う。ここで、「接続次数」とは、ネットワーク１０に有線回線を介して接続している基地局に対して、何段階の無線通信を介して接続しているかを示す数字である。例えば、ネットワーク１０と有線回線を介して接続している基地局の接続次数を「０」とし、接続次数が０の基地局と無線通信を行う基地局の接続次数を「１」、接続次数が１の基地局と無線通信を行う基地局の接続次数を「２」などとすることができる。なお、ここで示した接続次数の決め方はあくまでも一例であり、上述した決め方とは異なる決め方で接続次数の値を決めてもよい。そして、制御部２０４は、設定した接続次数を、報知情報といった下り制御信号に含めて送信する。

制御部２０４は、自立モードでの動作を開始すると、周辺基地局をサーチする際に、当該制御部２０４を含む基地局２０の接続次数を設定する。制御部２０４が接続次数を設定する処理については、図３の説明において後述する。

制御部２０４は、有線回線に障害が発生し自立モードで動作する場合は、音声などの双方向通信ができない状態であることを、無線部２０２を介してセル内に存在する無線端末３０に通知する。無線端末３０は、当該通知を受け取るとその旨をディスプレイなどに表示し、これによりユーザは双方向通信ができない状態であることを認識することができる。

制御部２０４は、有線回線に障害が発生し自立モードで動作する場合は、例えばボイスメールの受け渡しなど、リアルタイムで双方向通信する必要がない通信を行うように基地局２０を制御する。この場合、制御部２０４は、無線部２０２を介して無線端末３０からボイスメールを受け取り、受け取ったボイスメールを記憶部２０６に記憶する。なお、ボイスメールはあくまでも一例であり、リアルタイムに双方向通信する必要のないデータであれば同様に適用できる。

制御部２０４は、無線端末３０から受け取り記憶部２０６に記憶したボイスメールを、無線部２０２を介して接続次数の小さい周辺基地局に送信する。この際、制御部２０４が接続次数の小さい周辺基地局にボイスメールを送信するタイミングは、様々な設定が可能である。例えば、制御部２０４は、ボイスメールが記憶部２０６に記憶可能な上限に近づいたときにボイスメールを送信することができる。また、制御部２０４は、ボイスメールを記憶してから一定の時間が経過した際にボイスメールを送信することができる。また、制御部２０４は、予め定めておいた所定の時間間隔でボイスメールを送信することができる。また、制御部２０４は、ボイスメールを受け取ると直ちにボイスメールを送信することもできる。

制御部２０４は、有線回線が復旧したことを検知すると、自立モードでの動作を終了し、通常の動作モードでの動作に切り換える。

記憶部２０６は、ボイスメールなど無線端末３０から受け取ったデータを記憶する。

図３は、本発明の一実施形態に係る基地局が接続次数を設定する処理を示すフローチャートである。基地局２０は、有線回線に障害が発生し自立モードでの動作を開始した直後に接続次数を設定する処理を実行してもよい。または、基地局２０は、所定のタイミングで接続次数を設定する処理を実行してもよい。

制御部２０４は、ネットワーク１０から同期用のクロックを受け取ることができているか否かなどを判定することにより、有線回線に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。制御部２０４は、ステップＳ１０１において有線回線に接続されていると判定した場合は、接続次数を設定する処理を終了する。

制御部２０４は、ステップＳ１０１において有線回線に接続されていないと判定した場合は、周辺基地局をサーチして周辺基地局からの無線信号の受信電力を検出する（ステップＳ１０２）。

制御部２０４は、通信可能な受信電力を有する周辺基地局のうちで最も接続次数の小さい周辺基地局の接続次数に１を足した数を制御部２０４が含まれる基地局２０の接続次数として設定する（ステップＳ１０３）。

図４は、図１の無線通信システムに障害が発生した場合を示す図である。

図４においては、×印が有線回線における障害発生箇所を示す。図４に示す例においては、ネットワーク１０と基地局２０−１との間、基地局２０−１と基地局２０−２との間、ネットワーク１０と基地局２０−４との間、基地局２０−４と基地局２０−５との間、および、基地局２０−５と基地局２０−６との間の有線回線に障害が発生している。

この場合、基地局２０−１、２０−２、２０−４、２０−５および２０−６は、ネットワーク１０から同期用のクロックを受け取ることができない。したがって、基地局２０−１、２０−２、２０−４、２０−５および２０−６は、有線回線に障害があることを検出すると自立モードでの動作を開始する。

基地局２０−１、２０−２、２０−４、２０−５および２０−６は、自立モードでの動作を開始すると、図３で示した処理にしたがって接続次数を設定する。基地局２０−１および２０−４は、有線回線に接続している２０−３と無線通信が可能であるため接続次数は１となる。なお、図４において、始点および終点が矢印である直線は、無線通信が可能であることを示す。

同様に、基地局２０−２および基地局２０−５は、接続次数が１の基地局２０−１および２０−４と無線通信可能であるため、接続次数は２となる。また、基地局２０−６は、接続次数が２の基地局２０−２と無線通信可能であるため、接続次数は３となる。

基地局２０−６は、ネットワーク１０から有線回線を介して同期用のクロックを受け取ることができないため、双方項通信ができないことを無線端末３０に通知する。無線端末３０のユーザは、双方項通信ができないことを無線端末３０のディスプレイに表示されるメッセージなどにより認識し、この状況においても実行可能な、例えばボイスメールの送信を実行する。

基地局２０−６は、無線端末３０からボイスメールを受け取ると、接続次数が基地局２０−６より１小さい基地局２０−２にボイスメールを転送する。同様に、基地局２０−２はボイスメールを基地局２０−１に転送し、基地局２０−１は、受け取ったボイスメールを基地局２０−３に転送する。基地局２０−３は有線回線を介してネットワーク１０と接続しているため、基地局２０−３は、有線回線を介してネットワーク１０にボイスメールを転送する。このようにして、無線端末３０が送信したボイスメールは、ネットワーク１０に達することができる。

このように、本実施形態によれば、有線回線に障害が発生した場合に、障害発生箇所の下流にある基地局のセル内に存在する無線端末にも、例えばボイスメールのようなリアルタイムの双方向通信を必要としない通信手段を提供することができる基地局および通信方法を提供することができる。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

１０ ネットワーク
２０ 基地局
３０ 無線端末
２０２ 無線部
２０４ 制御部
２０６ 記憶部

Claims (5)

1. 複数の基地局を備える無線通信システムにおける基地局であって、
   無線端末または周辺基地局と無線通信を行う無線部と、
   ネットワークから有線回線を介して同期用のクロックを受け取る制御部と
   を備え、
   前記制御部は、前記有線回線の障害を検出すると、
   当該基地局を自立モードで動作するように制御し、
   周辺基地局をサーチして無線通信可能と判定した上流の周辺基地局に、前記無線端末または下流の周辺基地局から受信するデータを転送する
   ことを特徴とする基地局。
2. 請求項１に記載の基地局であって、前記制御部は、前記有線回線の障害を検出すると、
   サーチした前記周辺基地局から接続次数を取得し、
   取得した前記接続次数に基づいて当該基地局の接続次数を設定し、
   当該基地局より接続次数が小さく無線通信可能と判定した周辺基地局に、前記無線端末または当該基地局より接続次数が大きい周辺基地局から受信するデータを転送する
   ことを特徴とする基地局。
3. 請求項１または２に記載の基地局であって、前記制御部は、前記有線回線の復旧を検出すると、当該基地局の動作モードを通常モードでの動作に切り換えることを特徴とする基地局。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の基地局であって、転送する前記データはボイスメールであることを特徴とする基地局。
5. 無線端末と、複数の基地局と、当該複数の基地局に有線回線を介して同期用のクロックを供給するネットワークとを備える無線通信システムにおける通信方法であって、
   前記基地局が、前記有線回線の障害を検出すると、
   前記基地局を自立モードで動作させるステップと、
   前記基地局が、周辺基地局をサーチして無線通信可能と判定した上流の周辺基地局に、前記無線端末または下流の周辺基地局から受信するデータを転送するステップと
   を含むことを特徴とする通信方法。

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