JP2013229758A - 通信システム、通信装置、隣接通信装置及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外部電源が電力を供給できなくなった場合の通信接続の中断を効率的に抑えることができる通信システム、通信装置、隣接通信装置及び通信制御方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る通信システム１００は、電源装置に接続されている通信装置１０１−１と、通信装置１０１−１に隣接する隣接通信装置１０１−７とから構成される通信システム１００において、通信装置１０１−１は、電力供給源が外部電源から電源装置に切り替わったことを検出すると、当該検出結果を隣接通信装置１０１−７に送信し、隣接通信装置１０１−７は、検出結果を受信すると、無線リソースを確保し、通信装置１０１−１と接続中の通信端末１０３−１から接続要求を受信すると、通信端末１０３−１に対して確保した無線リソースを割り当てる通信システムである。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信システム、通信装置、隣接通信装置及び通信制御方法に関するものである。

携帯電話やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）といった無線通信システムにおける基地局には、無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power Supply）が接続されているものがある。このような基地局は、通常は、図９の経路９３１のように、外部電源である商用電源から電力供給を受ける。停電により商用電源からの電力供給が絶たれると、基地局９０１は、経路９３３のように、併設されている無停電電源装置９０７（のバッテリ９３５）から電力供給を受け、運用を継続することができる。

しかし、無停電電源装置からの電力供給量には限りがある。そのため、停電が長時間に及び、無停電電源装置のバッテリが切れてしまうと、基地局に接続されていた通信端末は、通信を継続できなくなってしまう。そこで、近年、無停電電源装置のバッテリ消費を抑える技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の基地局は、停電が生じた場合には、停電前に使用していた変調方式を、データレートは低いが消費電力の少ない変調方式に変更する。これにより、基地局の運用時間を引き延ばすことが可能になる。また、特許文献１の基地局は、停電時であっても高速通信が必要な場合には、停電前に使用していた変調方式を変更せずに使用する。

特開２００５−２５２３７０号公報

しかし、商用電源が電力を供給できなくなる状況は、地震や津波等の災害発生といった非常事態に起因することが多い。このような場合には、ユーザは、救助要請や安否確認等のために一斉に電話をかけることになり、通信回線が輻輳し易くなる。そのため、特許文献１の基地局は、高速通信を維持するために、変調方式を変更できず、無停電電源装置のバッテリ消費を抑えることが困難になってしまう。バッテリが切れると、基地局の運用が停止し、当該基地局によって確立されている接続は切断される。よって、運用を停止した基地局と接続していた通信端末は、通信を継続できなくなってしまう。

従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、外部電源が電力を供給できなくなった場合の通信接続の中断を効率的に抑えることができる通信システム、通信装置、隣接通信装置及び通信制御方法を提供することにある。

上述した諸課題を解決すべく、第１の観点に係る通信システムの発明は、
電源装置に接続されている通信装置と、当該通信装置に隣接する隣接通信装置とから構成される通信システムにおいて、
前記通信装置は、電力供給源が外部電源から前記電源装置に切り替わったことを検出すると、当該検出結果を前記隣接通信装置に送信し、
前記隣接通信装置は、
前記検出結果を受信すると、無線リソースを確保し、
前記通信装置と接続中の通信端末から接続要求を受信すると、当該通信端末に対して前記無線リソースを割り当てる
通信システムである。

また、第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る通信システムにおいて、前記隣接通信装置は、前記通信装置と接続中の複数の通信端末から接続要求を受信すると、前記隣接通信装置から遠い通信端末から優先的に無線リソースを割り当てることを特徴とするものである。

また、第３の観点に係る発明は、第２の観点に係る通信システムにおいて、前記隣接通信装置は、前記通信端末から前記隣接通信装置に接続要求が届くまでの遅延時間が長いほど、前記通信端末は前記隣接通信装置から遠いと判断することを特徴とするものである。

また、第４の観点に係る発明は、第１乃至３のいずれか１つの観点に係る通信システムにおいて、前記通信装置は、自装置と接続中の通信端末に関する情報を前記隣接通信装置に送信し、当該隣接通信装置は、前記情報から前記通信装置と接続中の通信端末について把握することを特徴とするものである。

また、第５の観点に係る発明は、第１乃至４のいずれか１つの観点に係る通信システムにおいて、前記通信装置は、電力供給源が前記外部電源から前記電源装置に切り替わったことを検出すると、自装置と接続中の通信端末の接続先を前記隣接通信装置に変更するハンドオーバ処理を実行することを特徴とするものである。

また、第６の観点に係る発明は、第１乃至５のいずれか１つの観点に係る通信システムにおいて、前記隣接通信装置は、前記検出結果を受信したときに、空きの無線リソースが存在しない場合、自装置と接続中の通信端末の接続先を他の隣接通信装置に変更するハンドオーバ処理を実行することを特徴とするものである。

また、第７の観点に係る発明は、第１乃至６のいずれか１つの観点に係る通信システムにおいて、前記通信装置は、電力供給源が前記外部電源から前記電源装置に切り替わったことを検出すると、所定の時間間隔において前記電源装置の電力供給を停止することを特徴とするものである。

また、第８の観点に係る発明は、第１乃至７のいずれか１つの観点に係る通信システムにおいて、電力供給源が前記外部電源から前記電源装置に切り替わったことを検出した通信装置が複数存在する場合、当該複数の通信装置は、各通信装置からの検出結果同士が衝突しないように当該検出結果を前記隣接通信装置に送信することを特徴とするものである。

また、第９の観点に係る発明は、第１乃至８のいずれか１つの観点に係る通信システムに用いられる通信装置であって、
前記隣接通信装置と通信する通信部と、
電力供給源が前記外部電源から前記電源装置に切り替わったことを検出すると、当該検出結果を前記隣接通信装置に送信するように前記通信部を制御する制御部と
を備える通信装置ある。

また、第１０の観点に係る発明は、第１乃至８のいずれか１つの観点に係る通信システムに用いられる隣接通信装置であって、
前記通信装置と通信する通信部と、
前記通信部が前記検出結果を受信すると、無線リソースを確保し、その後、前記通信部が前記通信装置と接続中の通信端末から接続要求を受信すると、当該通信端末に対して前記無線リソースを割り当てる制御部と
を備える隣接通信装置ある。

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１１の観点に係る通信制御方法は、
電源装置に接続されている通信装置と、当該通信装置に隣接する隣接通信装置とから構成される通信システムにおける通信制御方法であって、
前記通信装置が、電力供給源が外部電源から前記電源装置に切り替わったことを検出するステップと、
前記通信装置が、当該検出結果を前記隣接通信装置に送信するステップと、
前記隣接通信装置が、前記検出結果を受信するステップと、
前記隣接通信装置が、無線リソースを確保するステップと、
前記隣接通信装置が、前記通信装置と接続中の通信端末から接続要求を受信するステップと、
前記隣接通信装置が、前記通信端末に対して前記無線リソースを割り当てるステップと
を含む通信制御方法である。

上記のように構成された本発明に係る通信システム、通信装置、隣接通信装置及び通信制御方法によれば、外部電源が電力を供給できなくなった場合の通信接続の中断を効率的に抑えることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る概略的な通信システム構成図である。 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。 図３は、本発明の一実施形態に係る運用停止基地局を含む通信システムの概略的な構成図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る無線リソースを示す説明図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る基地局の処理を示すフローチャートである。 図６は、本発明の一実施形態に係る隣接基地局の処理を示すフローチャートである。 図７は、本発明の一実施形態に係る基地局のサービスエリアを示す図である。 図８は、本発明の一実施形態に係る基地局のサービスエリアを示す図である。 図９は、従来の無停電電源装置の説明図である。

以下、本発明の通信装置を基地局に適用した場合の実施形態について、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概略的な通信システム構成図である。通信システム１００は、複数の基地局１０１（１０１−１〜１０１−１９）と、複数の通信端末１０３（１０３−１〜１０３−７）とから構成されている。通信システム１００は、ハンドオーバが行われるシステムであり、例えばＰＨＳやＬＴＥ（Long Term Evolution）システムである。以下、通信システム１００はＰＨＳであるとする。基地局１０１と通信端末１０３とは、無線接続を確立して通信する。図１では、基地局１０１−１は通信端末１０３−１と通信し、基地局１０１−３は通信端末１０３−２と通信し、基地局１０１−７は通信端末１０３−３〜１０３−６と通信し、基地局１０１−１７は通信端末１０３−７と通信している。なお、本実施形態では、複数の基地局１０１の数を１９としているが、本発明の基地局１０１の数は１９に限定されるものではなく、基地局１０１の数を２つ以上にすることができる。また、同様に、本実施形態では、複数の通信端末１０３の数を７としているが、本発明の通信端末１０３の数は７に限定されるものではなく、通信端末１０３の数を１つ以上にすることができる。

領域１０５−１〜１０５−１９はそれぞれ、基地局１０１−１〜１０１−１９のセル（サービスエリア）を示している。このセル１０５は、通信端末１０３が、基地局１０１からある変調クラスで送信された電波を受信できる領域を示すものである。つまり、変調クラスによって、セル１０５の範囲は変わり、変調クラスが下位であるほど（ビットレートが小さい変調クラスであるほど）セル１０５の範囲は大きくなる。また、基地局１０１は、一般的に見通しの良い場所に設置されているため、移動局１０３よりも受信感度は良く、ある基地局１０１からの電波は、当該基地局１０１のセル外に位置する他の基地局１０１に届くことがある。

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。本実施形態の基地局１０１は、電源装置１０７に接続され、通信部１１１と、ベースバンド部１１３と、記憶部１１５と、制御部１１７とを備えている。通信部１１１と、ベースバンド部１１３と、記憶部１１５とは、制御部１１７に接続されている。

電源装置１０７は、基地局１０１の各機能ブロックをはじめとして基地局１０１の全体に電力を供給するものであり、無停電電源装置、交流電源、直流電源等である。電源装置１０７は、基地局１０１の筐体の内部又は外部に設置することができる。電源装置１０７は、商用電源等の外部電源に接続され、外部電源から電力が供給されると、当該電力を基地局１０１に供給する。また、電源装置１０７は、外部電源からの電力の一部を利用して、電源装置１０７内部のバッテリを充電することができる。停電により外部電源からの電力供給が絶たれると、電源装置１０７は、バッテリに充電されている電力を基地局１０１に供給する。

また、電源装置１０７は、制御部１１７に接続され、停電時には、外部電源からの電力供給が断絶された旨、つまり電力供給源が外部電源から電源装置１０７に切り替わった旨を示す信号を基地局１０１の制御部１１７に送る。

通信部１１１は、アンテナを介して移動局１０３又は他の基地局１０１と、無線通信により、データ（信号）を送受信するものである。通信部１１１は、受信した信号（受信信号）に対して低雑音での増幅及びダウンコンバート等を行い、当該信号をベースバンド部１１３に送る。また、通信部１１１は、ベースバンド部１１３からの信号に対しアップコンバート及び増幅等を行い、送信信号を生成する。そして、通信部１１１は、アンテナを介して当該送信信号を移動局１０３又は他の基地局１０１に送信する。なお、基地局同士が有線によるネットワークを構築している場合、通信部１１１は、当該ネットワークを介して、他の基地局１０１と信号を送受信することもできる。当該ネットワークには、基地局同士を直接接続するものや、基地局１０１を管理する管理装置（例えば、ＥＭＳ（エレメント管理システム）やＮＭＳ（ネットワーク管理システム））（図示せず）を介して基地局同士を接続するものが含まれうる。図２においては、通信部１１１を一つの機能ブロックとして表現しているが、本発明は、通信部１１１を有線通信及び無線通信双方の機能を有する１つのハードウェアによって実現することに限定されるものではない。例えば、通信部１１１を有線通信及び無線通信の用途に応じた別個のハードウェアにより実現することもできる。

ベースバンド部１１３は、通信部１１１からの受信信号に対してＡＤ変換や高速フーリエ変換などを行うことにより、受信信号を復調し、ベースバンド信号を取り出す。そして、ベースバンド部１１３は、ベースバンド信号を制御部１１７に送る。また、ベースバンド部１１３は、制御部１１７からのベースバンド信号に対して逆高速フーリエ変換やＤＡ変換などを行うことにより、ベースバンド信号を変調する。そして、ベースバンド部１１３は、変調されたベースバンド信号を通信部１１１に送る。

記憶部１１５は、各種情報を記憶するものであり、ワークメモリ等としても機能する。

制御部１１７は、基地局１０１の各機能ブロックをはじめとして基地局１０１の全体を制御及び管理している。制御部１１７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１１７が行う処理については、後述の図５及び６の説明にて詳述する。

以下、基地局１０１−１〜１０１−４が、停電によって外部電源からの電力供給を受けられなくなったとする。停電後、電源装置１０７のバッテリが切れると、図３のように、基地局１０１−１〜１０１−４は運用を停止し、当該基地局１０１−１〜１０１−４と通信している通信端末１０３−１及び１０３−２は、通信を継続できなくなる。そのため、電源装置１０７のバッテリが切れる前に、通信端末１０３−１及び１０３−２はハンドオーバにより接続先の基地局を変更する必要がある。図３において点線で示されている基地局１０１−１〜１０１−４のセル１０５−１〜１０５−４は、基地局１０１−１〜１０１−４の運用停止を意味する。なお、図２に示された基地局１０１に関する機能ブロック及び当該基地局１０１に接続されている電源装置１０７は、基地局１０１−１〜１０１−１９において共通であり、基地局１０１−１〜１０１−１９に関する機能ブロック及び電源装置の参照符号には、それぞれ対応する基地局番号（１〜１９）を付して説明する。

以下、電源装置１０７−１〜１０７−４から電力を受ける基地局１０１−１〜１０１−４を基地局と称し、基地局１０１−１〜１０１−４全てにおいて共通する事項の説明においては、基地局１０１−１〜１０１−４を区別せず、基地局１０１と表現する。また、基地局１０１の周囲に存在し、外部電源から電力が供給されている基地局１０１−５〜１０１−１９を隣接基地局と称する。そして、隣接基地局に関する参照符号には、「ａ」を付して説明する。隣接基地局１０１ａ−５〜１０１ａ−１９全てにおいて共通する事項の説明においては、隣接基地局１０１ａ−５〜１０１ａ−１９を区別せず、隣接基地局１０１ａと表現する。なお、隣接基地局１０１ａは、外部電源から電力が供給されるため、隣接基地局１０１ａに電源装置が接続されている必要はない。

図４〜図６を用いて、基地局１０１及び隣接基地局１０１ａの処理について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る無線リソースを示す説明図である。図５は、本発明の一実施形態に係る基地局の処理を示すフローチャートである。図６は、本発明の一実施形態に係る隣接基地局の処理を示すフローチャートである。

停電前、基地局１０１−１は、通信端末１０３−１と通信し、基地局１０１−３は、通信端末１０３−２と通信している。通信システム１００がＰＨＳである場合、例えば基地局１０１−１は、図４のように、タイムスロットに分割された無線リソース（タイムスロットＴ１−１及びＴ５−１）を通信端末１０３−１に割り当てて、通信端末１０３−１と通信する。タイムスロットＴ２−１〜Ｔ４−１及びＴ６−１〜Ｔ８−１は、通信端末との通信に使用されず、空いている。図４では、基地局１０１及び隣接基地局１０１ａの送信（Ｔｘ）用として４つのタイムスロット（Ｔ１〜Ｔ４、Ｔ９〜Ｔ１２）が、受信（Ｒｘ）用として４つのタイムスロット（Ｔ５〜Ｔ８、Ｔ１３〜Ｔ１６）が示されている。なお、図４のタイムスロットの参照符号に添えられている１、７及び１７は、基地局番号に対応するものである。

停電により外部電源からの電力供給が断絶されると、電源装置１０７は、外部電源からの電力供給が断絶された旨を示す信号を基地局１０１の制御部１１７に送る。そして、制御部１１７は、外部電源からの電力供給が断絶された旨を示す信号の受信により、基地局１０１への電力供給源が外部電源から電源装置１０７に切り替わったことを検出する（ステップＳ１０１）。

電力供給源の変更により、基地局１０１は、電源装置１０７から電力供給を受けることになるが、本発明では、基地局１０１が、電源装置１０７のバッテリが切れるまで、途切れなく電力供給を受けることができる。また、制御部１１７は、所定の時間間隔において電力供給を停止するように電源装置１０７を制御することもできる。所定の時間間隔は、単発の間隔、又は規則的若しくは不規則的に連続する複数の間隔である。例えば、所定の時間間隔を、基地局番号が偶数の基地局（１０１−２、１０１−４）に対しては、電力供給源の変更直後を基準とする規則的な３０分間隔とし、基地局番号が奇数の基地局（１０１−１、１０１−３）に対しては、電力供給源の変更から３０分経過後を基準とする規則的な３０分間隔とすることができる。

この場合、電力供給源の変更直後から３０分経過までは、図７のように、基地局１０１−１及び１０１−３が電源装置１０７−１及び１０７−３からの電力により運用し、基地局１０１−２及び１０１−４は運用を停止することになる。また、電力供給源の変更から３０分経過から更に３０分経過までは、図８のように、基地局１０１−２及び１０１−４が電源装置１０７−２及び１０７−４からの電力により運用し、基地局１０１−１及び１０１−３は運用を停止することになる。

また、所定の時間間隔は、予め定められていることに限定されるものではなく、制御部１１７は、全ての基地局１０１が運用している状態及び全ての基地局１０１が運用を停止している状態を避けるように、基地局同士の通信によりリアルタイムで所定の時間間隔を決定することもできる。更に、電源装置１０７から電力供給を受ける基地局１０１のうち、運用基地局に対する運用停止基地局の数の割合を場所に応じて、変更することもできる。例えば、基地局が密集している地域（例えば、都会）では、運用を停止する基地局が多くても、サービスエリアを維持しやすいため、この割合を大きくすることができる。また、反対に、基地局が疎らな地域（例えば、郊外）では、この割合を小さくする。

制御部１１７は、電力供給を停止する時間間隔においては（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、電力供給を停止するように電源装置１０７を制御し、基地局１０１の運用を停止する。

基地局１０１が電源装置１０７から電力供給を受ける場合は（ステップＳ１０２のＮｏ）、制御部１１７は、電力供給源が電源装置１０７に切り替わったことを示す信号（検出結果）を隣接基地局１０１ａに無線又は有線で送信するように通信部１１１を制御する（ステップＳ１０３）。基地局１０１による検出結果の送信タイミングは、隣接基地局１０１ａの受信期間内となる。基地局１０１及び隣接基地局１０１ａの送受信期間が同期されている場合には、基地局１０１は、自局の受信期間に検出結果を送信することになる。

ここで、基地局１０１−１〜１０１−４が同時に検出結果を送信すると、検出結果同士が衝突するおそれがある。そのため、基地局１０１−１〜１０１−４は、それぞれの検出結果同士が衝突しないように検出結果を隣接基地局１０１ａに送信することができる。具体的には、制御部１１７−１〜１１７−４は、送信タイミングをずらして検出結果を送信するように通信部１１１−１〜１１１−４を制御することができる。送信タイミングをずらすために、例えば、異なる送信タイミングを予め基地局毎に割り当てて、制御部１１７−１〜１１７−４は、当該タイミングを検出結果送信用に設定しておくことができる。また、基地局１０１−１〜１０１−４は、基地局同士の通信により、各々で決定した自局の送信タイミングの情報を共有し、送信タイミングが同じ又は近い場合に、送信タイミングがずれるようにリアルタイムで変更していくこともできる。

更に、基地局１０１毎に、検出結果送信用に異なる周波数帯の無線リソースが割り当てられている場合、基地局１０１は、自局に割り当てられた検出結果送信用の無線リソースを使用して、検出結果を送信することができる。この場合、基地局１０１毎に使用される周波数帯が異なるため、送信タイミングが同じでも検出結果同士が衝突することはない。

制御部１１７は、検出結果だけでなく、自局と接続中の通信端末１０３に関する情報を隣接基地局１０１ａに送信するように通信部１１１を制御することもできる（ステップＳ１０４）。通信端末に関する情報とは、識別番号のような通信端末を一意に特定できる情報である。例えば、基地局１０１−１は、通信端末１０３−１に関する情報を送信する。なお、基地局１０１は、通信端末に関する情報も、検出結果と同様、通信端末に関する情報同士が衝突しないように送信することができる。

そして、制御部１１７は、自局と接続中の通信端末１０３の接続先を隣接基地局１０１ａに変更するハンドオーバ処理を実行する（ステップＳ１０５）。制御部１１７は、ハンドオーバ処理として、例えば、ハンドオーバを実行するように指示する信号を接続中の通信端末１０３に送信する。また、制御部１１７は、ハンドオーバを実行するように直接的に指示せずに、自局の送信電力を下げ、通信端末１０３にとって隣接基地局１０１ａからの電波の方が強くみえるようにすることにより、間接的にハンドオーバの実行を通信端末１０３に促すこともできる。電波が強いとは、例えば、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）の値が大きいことを意味する。制御部１１７のハンドオーバ処理の開始により、通信端末１０３は、通信接続の確立を要求する信号（接続要求）を隣接基地局１０１ａに送信することになる。通信端末１０３は、接続要求に、当該要求の送信元である通信端末に関する情報（識別番号）を含めることができる。

基地局１０１が、検出結果及び自局と接続中の通信端末に関する情報を送信すると、隣接基地局１０１ａの通信部１１１ａは、検出結果及び通信端末に関する情報を受信する（ステップＳ２０１及びＳ２０２）。そして、制御部１１７ａは、検出結果及び通信端末に関する情報を記憶部１１５ａに記憶させる。

そして、隣接基地局１０１ａの制御部１１７ａは、空いている無線リソース（空き無線リソース）が存在するかを確認する（ステップＳ２０３）。空き無線リソースが存在する場合（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、制御部１１７ａは、当該無線リソースを基地局１０１と接続中の通信端末用として確保する（ステップＳ２０４）。なお、制御部１１７ａは、空き無線リソースを全て確保せずに、基地局１０１と接続中の通信端末数に応じて、空き無線リソースの一部を確保することもできる。

空き無線リソースが存在しない場合（ステップＳ２０３のＮｏ）、制御部１１７ａは、隣接基地局１０１ａと接続中の通信端末１０３の接続先を他の隣接基地局１０１ａに変更するハンドオーバ処理を実行する（ステップＳ２０５）。例えば、図１のように、隣接基地局１０１ａ−７は、通信端末１０３−３〜１０３−６と通信し、図４のように、全ての無線リソースが通信端末１０３−３〜１０３−６に割り当てられているとする。つまり、制御部１１７ａ−７は、送受信毎に１番目のタイムスロット（Ｔ１−７、Ｔ５−７、Ｔ９−７、Ｔ１３−７）を通信端末１０３−３に、２番目のタイムスロット（Ｔ２−７、Ｔ６−７、Ｔ１０−７、Ｔ１４−７）を通信端末１０３−４に、３番目のタイムスロット（Ｔ３−７、Ｔ７−７、Ｔ１１−７、Ｔ１５−７）を通信端末１０３−５に、４番目のタイムスロット（Ｔ４−７、Ｔ８−７）を通信端末１０３−６に割り当てている。そこで、制御部１１７ａ−７は、ハンドオーバ処理の実行により、例えば通信端末１０３−６に接続先を変更させる。制御部１１７ａ−７のハンドオーバ処理の実行により、通信端末１０３−６は、接続要求を他の隣接基地局１０１ａに送信することになる。

通信端末１０３−６の位置は、接続中の隣接基地局１０１ａ−７だけでなく、隣接基地局１０１ａ−１７のセル１０５−１７内でもある。隣接基地局１０１ａ―１７は、図４より、通信端末１０３−７と２番目のタイムスロット（Ｔ２−１７、Ｔ６−１７、Ｔ１０−１７、Ｔ１４−１７）を使用して通信しているが、他のタイムスロットは空いている。そのため、通信端末１０３−６が、接続要求を隣接基地局１０１ａ−１７に送信すると、隣接基地局１０１ａ−１７は、例えば、空いている１番目のタイムスロット（Ｔ９−１７、Ｔ１３−１７）を通信端末１０３−６に割り当て、通信接続が確立される。これにより、通信端末１０３−６のハンドオーバ（図４のハンドオーバ１）は完了する。

通信端末１０３−６のハンドオーバの完了後、隣接基地局１０１ａ−７の４番目のタイムスロット（Ｔ１２−７、Ｔ１６−７）が空くので、制御部１１７ａ−７は、当該タイムスロットを確保する（ステップＳ２０４）。

続いて、隣接基地局１０１ａに通信端末１０３からの接続要求が届くと、通信部１１１ａは、当該接続要求を受信する（ステップＳ２０６）。すると、制御部１１７ａは、この接続要求が基地局１０１と接続中の通信端末１０３からの接続要求か否かを判断する（ステップＳ２０７）。当該判断は、例えば、受信された通信端末に関する情報（識別番号）に基づいて行われる。制御部１１７ａは、接続要求に含まれる識別番号が、記憶部１１５ａに記憶されている識別番号と一致する場合、当該接続要求は、基地局１０１と接続中の通信端末１０３からの接続要求であると判断できる。

ステップＳ２０７において、接続要求が基地局１０１と接続中の通信端末１０３から送信されたものである場合（ステップＳ２０７のＹｅｓ）、制御部１１７ａは、通信端末１０３にステップＳ２０４で確保した無線リソースを割り当てる（ステップＳ２０８）。例えば、隣接基地局１０１ａ−７が通信端末１０３−１からの接続要求を受信すると、制御部１１７ａ−７は、確保した４番目のタイムスロット（Ｔ１２−７、Ｔ１６−７）を通信端末１０３−１に割り当て、通信接続が確立される。これにより、通信端末１０３−１のハンドオーバ（図４のハンドオーバ２）は完了し、通信端末１０３−１は通信を継続することができる。

ステップＳ２０７において、制御部１１７ａは、基地局１０１と接続中の複数の通信端末１０３から接続要求を受信した場合、制御部１１７ａは、隣接基地局１０１ａから遠い通信端末から優先的に確保した無線リソースを割り当てることができる。例えば、隣接基地局１０１ａ−７が、通信端末１０３−１及び１０３−２から接続要求を受信した場合、制御部１１７ａ−７は、通信端末１０３−２、１０３−１の順で無線リソースを割り当てることになる。

制御部１１７ａは、隣接基地局１０１ａと通信端末１０３との距離を、例えば、接続要求の遅延時間を利用することにより、特定することができる。接続要求の遅延時間とは、通信端末１０３が接続要求を送信してから隣接基地局１０１ａに届くまでの時間である。遅延時間が大きいほど、通信端末１０３は、隣接基地局１０１ａから遠いことになる。制御部１１７ａは、当該遅延時間を、例えば、接続要求に含められた参照シンボル（パイロット信号）と、予め記憶部１１５ａに記憶されている理想的な参照シンボルとの相関演算といった従来公知の算出方法により求めることができる。

制御部１１７ａは、隣接基地局１０１ａと通信端末１０３との距離を、接続要求の信号品質値を利用して特定することもできる。信号品質値とは、例えば、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio：信号対干渉雑音比）などであり、信号品質値は、通信端末が基地局から離れるほど小さくなる。信号品質値の利用は、相関演算結果において遅延分散が大きく、遅延時間の特定が難しい場合に特に有効である。

なお、本発明は、制御部１１７ａが、隣接基地局１０１ａと通信端末１０３との距離を特定する上で、遅延時間、信号品質値のうちいずれか１つのみを利用することに限定されるものではない。制御部１１７ａは、遅延時間、信号品質値の双方を利用して、隣接基地局１０１ａと通信端末１０３との距離を特定することもできる。

ステップＳ２０７において、接続要求が基地局１０１と接続中の通信端末１０３から送信されたものではない場合（ステップＳ２０７のＮｏ）、制御部１１７ａは、ステップＳ２０４で確保した無線リソースをこの通信端末１０３に割り当てない。なお、ステップＳ２０４で確保した無線リソース以外に空きの無線リソースが存在する場合、制御部１１７ａ−７は、確保した無線リソース以外の空きの無線リソースを通信端末１０３に割り当てることもできる。

このように本実施形態では、基地局１０１−１は、電力供給源が外部電源から電源装置１０７−１に切り替わったことを検出すると、当該検出結果を隣接基地局１０１ａ−７に送信し、隣接基地局１０１ａ−７は、検出結果を受信すると、無線リソースＴ１２−７及びＴ１６−７を確保し、基地局１０１と接続中の通信端末１０３−１から接続要求を受信すると、通信端末１０３−１に対して確保した無線リソースを割り当てる。隣接基地局１０１ａ−７が通信端末１０３−１用に無線リソースを確保するため、通信端末１０３−１は、確実にハンドオーバによって接続先を隣接基地局１０１ａ−７に変更することができる。よって、通信端末１０３−１は、電源装置１０７−１のバッテリ切れにより基地局１０１−１が運用を停止しても、通信を中断することなく継続できる。

また本実施形態では、隣接基地局１０１ａ−７は、基地局１０１と接続中の複数の通信端末１０３−１及び１０３−２から接続要求を受信すると、隣接基地局１０１ａ−７から遠い通信端末１０３−２から優先的に無線リソースを割り当てることができる。隣接基地局１０１ａが、隣接基地局１０１ａから近い通信端末１０３から優先的に無線リソースを割り当てた場合、いずれの隣接基地局１０１ａからも遠い通信端末１０３（例えば、運用が停止されることになるサービスエリアの中心に位置する端末）は、ハンドオーバにより接続先を変更できなくなるおそれがある。そのため、隣接基地局１０１ａが、隣接基地局１０１ａから遠い通信端末１０３から優先的に無線リソースを割り当てることにより、通信が中断される通信端末１０３を最小限に抑えることができる。

また本実施形態では、隣接基地局１０１ａは、通信端末１０３から隣接基地局１０１ａに接続要求が届くまでの遅延時間が長いほど、通信端末１０３は隣接基地局１０１ａから遠いと判断することができる。隣接基地局１０１ａは、隣接基地局１０１ａと通信端末１０３との距離を特定するために、接続要求の信号品質値を利用することもできる。しかし、通信端末１０３にとって隣接基地局１０１ａがＮＬＯＳ（Non Line Of Sight）環境に位置する場合、信号品質値は、伝搬距離に伴う劣化だけでなく、障害物に因る劣化によって小さくなる。そのため、信号品質値は、基地局と通信端末との間の距離を反映し難い場合がある。よって、このような状況では、隣接基地局１０１ａは、遅延時間の利用により、隣接基地局１０１ａと通信端末１０３との距離を精度良く特定することができる。

また本実施形態では、基地局１０１は、自局１０１と接続中の通信端末１０３に関する情報を隣接基地局１０１ａに送信し、当該隣接基地局１０１ａは、受信した通信端末１０３に関する情報から基地局１０１と接続中の通信端末１０３について把握することができる。隣接基地局１０１ａは、基地局１０１と接続中の通信端末１０３に関する情報を受信しておくことにより、当該情報と同一の情報を含む接続要求を受信した場合に、基地局１０１と接続中の通信端末１０３に確実に無線リソースを割り当てることができる。

また本実施形態では、基地局１０１は、電力供給源が外部電源から電源装置１０７に切り替わったことを検出すると、自局１０１と接続中の通信端末１０３の接続先を隣接基地局１０１ａに変更するハンドオーバ処理を実行することができる。これにより、通信端末１０３は、基地局１０１から接続先の変更を指示され、ハンドオーバのための処理（例えば、接続要求の送信）等を開始し、接続先を変更することが可能になる。

また本実施形態では、隣接基地局１０１ａ−７は、検出結果を受信したときに、空きの無線リソースが存在しない場合、自局１０１ａ−７と接続中の通信端末１０３−６の接続先を他の隣接基地局１０１ａ−１７に変更するハンドオーバ処理を実行することができる。これにより、隣接基地局１０１ａ−７は、災害発生等により電話が集中し、自局１０１ａ−７の無線リソースが不足している場合にも、無線リソースを確保することができる。よって、隣接基地局１０１ａ−７は、基地局１０１−１と接続中の通信端末１０３−１に確実に無線リソースを割り当てることができる。

また本実施形態では、基地局１０１は、電力供給源が外部電源から電源装置１０７に切り替わったことを検出すると、所定の時間間隔において電源装置１０７の電力供給を停止することができる。これにより、電源装置１０７の消費電力を抑え、基地局１０１の運用時間を引き延ばすことができる。

また本実施形態では、電力供給源が外部電源から電源装置１０７に切り替わったことを検出した基地局１０１が複数存在する場合、当該複数の基地局１０１は、各基地局１０１からの検出結果同士が衝突しないように当該検出結果を隣接基地局１０１ａに送信することができる。これにより、外部電源からの電力供給が絶たれた基地局１０１が複数存在する場合にも、衝突による検出結果のデータ損失が回避され、確実に検出結果が隣接基地局１０１ａに届くことになる。

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。

上述の本発明の実施形態の説明において、通信装置は基地局であるとしたが、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、通信装置を、基地局と通信端末との間で送受信される信号を中継する中継装置とすることができる。外部電源からの電力供給が絶たれた中継装置に接続されている通信端末の接続先をハンドオーバにより変更する場合に本発明を適用することができる。

また、上述の本発明の実施形態の説明において、制御部１１７ａは、受信した接続要求が基地局１０１と接続中の通信端末１０３からの接続要求か否かを判断するために、通信端末に関する情報を利用するとしたが、本発明は、この態様に限定されるものではない。例えば、制御部は、当該判断のために、接続要求の遅延時間や接続要求の信号品質値などを利用することができる。

制御部は、電波が隣接基地局のセルエッジから隣接基地局に届くまでの遅延時間を遅延時間閾値として記憶部に予め記憶させておく。そして、制御部は、算出した遅延時間が遅延時間閾値以上である場合（又は遅延時間閾値よりも大きい場合）、外部電源からの電力供給が絶たれた基地局と接続中の通信端末からの接続要求を受信したと判断することができる。

また、制御部は、隣接基地局のセルエッジからの電波の信号品質値を信号品質閾値として記憶部に予め記憶させておく。そして、制御部は、受信した接続要求の信号品質値が信号品質閾値以下である場合（又は信号品質閾値未満である場合）、外部電源からの電力供給が絶たれた基地局と接続中の通信端末からの接続要求を受信したと判断することができる。

１００ 通信システム
１０１−１〜１０１−４ 基地局
１０１ａ−５〜１０１ａ−１９（１０１−５〜１０１−１９） 隣接基地局（基地局）
１０３−１〜１０３−７ 通信端末
１０５−１〜１０５−１９ セル
１０７ 電源装置
１１１ 通信部
１１３ ベースバンド部
１１５ 記憶部
１１７ 制御部
Ｔ１−１〜Ｔ１６−１、Ｔ１−７〜Ｔ１６−７、Ｔ１−１７〜Ｔ１６−１７ タイムスロット

Claims (11)

1. 電源装置に接続されている通信装置と、当該通信装置に隣接する隣接通信装置とから構成される通信システムにおいて、
   前記通信装置は、電力供給源が外部電源から前記電源装置に切り替わったことを検出すると、当該検出結果を前記隣接通信装置に送信し、
   前記隣接通信装置は、
   前記検出結果を受信すると、無線リソースを確保し、
   前記通信装置と接続中の通信端末から接続要求を受信すると、当該通信端末に対して前記無線リソースを割り当てる
   通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムにおいて、前記隣接通信装置は、前記通信装置と接続中の複数の通信端末から接続要求を受信すると、前記隣接通信装置から遠い通信端末から優先的に無線リソースを割り当てることを特徴とする通信システム。
3. 請求項２に記載の通信システムにおいて、前記隣接通信装置は、前記通信端末から前記隣接通信装置に接続要求が届くまでの遅延時間が長いほど、前記通信端末は前記隣接通信装置から遠いと判断することを特徴とする通信システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、前記通信装置は、自装置と接続中の通信端末に関する情報を前記隣接通信装置に送信し、当該隣接通信装置は、前記情報から前記通信装置と接続中の通信端末について把握することを特徴とする通信システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、前記通信装置は、電力供給源が前記外部電源から前記電源装置に切り替わったことを検出すると、自装置と接続中の通信端末の接続先を前記隣接通信装置に変更するハンドオーバ処理を実行することを特徴とする通信システム。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、前記隣接通信装置は、前記検出結果を受信したときに、空きの無線リソースが存在しない場合、自装置と接続中の通信端末の接続先を他の隣接通信装置に変更するハンドオーバ処理を実行することを特徴とする通信システム。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、前記通信装置は、電力供給源が前記外部電源から前記電源装置に切り替わったことを検出すると、所定の時間間隔において前記電源装置の電力供給を停止することを特徴とする通信システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、電力供給源が前記外部電源から前記電源装置に切り替わったことを検出した通信装置が複数存在する場合、当該複数の通信装置は、各通信装置からの検出結果同士が衝突しないように当該検出結果を前記隣接通信装置に送信することを特徴とする通信システム。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の通信システムにおいて用いられる通信装置であって、
   前記隣接通信装置と通信する通信部と、
   電力供給源が前記外部電源から前記電源装置に切り替わったことを検出すると、当該検出結果を前記隣接通信装置に送信するように前記通信部を制御する制御部と
   を備える通信装置。
10. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の通信システムにおいて用いられる隣接通信装置であって、
    前記通信装置と通信する通信部と、
    前記通信部が前記検出結果を受信すると、無線リソースを確保し、その後、前記通信部が前記通信装置と接続中の通信端末から接続要求を受信すると、当該通信端末に対して前記無線リソースを割り当てる制御部と
    を備える隣接通信装置。
11. 電源装置に接続されている通信装置と、当該通信装置に隣接する隣接通信装置とから構成される通信システムにおける通信制御方法であって、
    前記通信装置が、電力供給源が外部電源から前記電源装置に切り替わったことを検出するステップと、
    前記通信装置が、当該検出結果を前記隣接通信装置に送信するステップと、
    前記隣接通信装置が、前記検出結果を受信するステップと、
    前記隣接通信装置が、無線リソースを確保するステップと、
    前記隣接通信装置が、前記通信装置と接続中の通信端末から接続要求を受信するステップと、
    前記隣接通信装置が、前記通信端末に対して前記無線リソースを割り当てるステップと
    を含む通信制御方法。

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