JP2014027469A

JP2014027469A - 移動体通信システム、基地局、移動局および通信方法

Info

Publication number: JP2014027469A
Application number: JP2012166097A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Shiraoka; 正明白岡; Daisuke Takai; 大介高井; Satoshi Suzuki; 智志鈴木; Hiroki Kozaneyori; 宏樹小真頼
Original assignee: NEC Communication Systems Ltd
Current assignee: NEC Communication Systems Ltd
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2014-02-06

Abstract

【課題】基地局からの基準信号の送信が停止され、移動局が基準信号を受信しなくなった場合には、その移動局は通信可能エリアの圏外に存在していると認識し、通信可能な通信可能エリアを探すためのセルサーチ動作を頻繁に行うため、このセルサーチ動作による移動局の電力消費が大きくなってしまうという課題を解決する。
【解決手段】フェムトセル基地局１１０は、フェムト基地局エリア１３０内に通信中の移動局１２０が存在するか否かの管理情報を周期的に参照し、通信中の移動局１２０が存在しないと判断した場合には、電力抑制のために、基準信号送信停止を予告する基準信号送信停止通知信号をエリア１３０内の移動局１２０向けに送信し、その後、基準信号の送信を停止する。また、基準信号送信停止通知信号を受信した移動局１２０は、セルサーチ動作を行う間隔を長くして、頻繁なセルサーチ動作の実行を回避して、セルサーチ動作に伴う消費電力を抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動体通信システム、基地局、移動局および通信方法に関し、特に、基地局から移動局への基準信号の送信の停止に係る移動体通信システム、基地局、移動局および通信方法に関する。

移動局（携帯電話やスマートフォン等）間の通信に使用する移動体通信システムの基地局の多くは、半径数百メートルから十数キロメートルの通信可能エリアを持っており、その通信可能エリアの広さからマクロセル基地局と呼ばれている。

近年は、移動体利用者の増加への対応やサービスの品質向上を図るために、より小さい通信可能エリアに分割した基地局が増設されている。

一般家庭の家屋内や会社のオフィスの一つの部屋またはフロア全体などをカバーする基地局として、フェムトセル基地局があり、半径十メートル程度の通信可能エリアに対応している
特許文献１には、基地局の消費電力を低減させる無線通信システムが記載されている。

特許文献１記載の無線通信システムでは、基地局から移動局への一定時間ごとの制御信号の送信を、基地局と移動局と間の通信状況に応じて、所定の時間停止する制御が行われている。

特開２０１０−２４５９１５号公報

フェムトセル基地局の通信可能エリア内に移動局が存在しない場合や、存在しているが一定期間通信を行っていない状態の移動局が存在する場合でも、フェムトセル基地局は基準信号を送信している。

基準信号とは、フェムトセル基地局から通信可能エリア内の移動局に制御情報を報知するための信号で、フェムトセル基地局はこの信号により、位置登録のための情報、チャネル構造に関する情報、制御情報およびシステム情報などを通信可能エリア内のすべての移動局に通知する。

ここで、例えば、基地局からの基準信号の送信が停止され、移動局が基準信号を受信しなくなった場合には、その移動局は通信可能エリアの圏外に存在していると認識し、通信可能な通信可能エリアを探すためのセルサーチ動作を頻繁に行うため、このセルサーチ動作による移動局の電力消費が大きくなるという問題点がある。

特許文献１は、上述したように、基地局の電力消費を抑える技術を開示するに留まり、移動局の電力消費量を抑える技術については開示していない。

本発明の目的は、上述の問題点を解決した移動体通信システム、基地局、移動局および通信方法を提供することにある。

本発明の移動体通信システムは、基準信号を自局エリア内に送信するとともに、自局エリア内に通信中の移動局が存在しない場合に基準信号停止通知信号を送信後、前記基準信号の送信を停止する基地局と、前記基準信号停止通知信号を受信した場合に、前記基地局エリアを探すためのエリアサーチ動作の実行頻度を低くする移動局とから構成される。

本発明の移動体通信方法は、自基地局のエリア内に通信中の移動局が存在しない場合に当該基地局から基準信号停止通知信号を送信する送信ステップと、前記送信ステップでの前記基準信号停止通知信号の送信後、前記基地局からの基準信号の送信を停止する送信停止ステップと、移動局が前記基準信号停止通知信号を受信した場合に、前記移動局が前記基地局のエリアを探すためのエリアサーチ動作の実行頻度を低くする実行頻度低下ステップとを含む。

以上、本発明には、基地局からの基準信号の送信が停止された場合に、その基地局の通信可能エリア内の移動局の消費電力を抑えることができるという効果がある。

本発明の実施形態のブロック図である。本発明の実施形態における基準信号の送信を停止する処理のブロック図である。本発明の実施形態における基準信号の送信を停止する処理の処理フローを示す図である。本発明の実施形態における基準信号の送信停止エリア内の移動局に着信があった場合のブロック図である。本発明の実施形態における基準信号の送信停止エリア内の移動局に着信があった場合の処理フローを示す図である。

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態を示すブロック図である。

図１を参照すると、本実施形態は、フェムトセル基地局１１０と、移動局１２０と、フェムト基地局エリア１３０とから構成されている。

フェムト基地局エリア１３０は、フェムトセル基地局１１０が基準信号を送信しているときに移動局１２０が通信可能な範囲を示す。

フェムトセル基地局１１０は、フェムト基地局エリア１３０内の移動局１２０に制御情報を報知するために基準信号を送信している。フェムトセル基地局１１０は、基準信号により、位置登録のための情報、チャネル構造に関する情報、制御情報およびシステム情報などをフェムト基地局エリア１３０内のすべての移動局１２０に通知する。

移動局１２０は、例えば、フェムトセル基地局１１０からの基準信号の送信が停止され、基準信号を受信しなくなった場合には、移動局１２０は自身がフェムト基地局エリア１３０の外側（以下、「圏外」とも言う。）に存在していると認識し、通信可能なフェムト基地局エリア１３０を探すためのセルサーチ動作を頻繁に行うようになる。その結果、移動局１２０の電力消費が増すこととなる。

フェムトセル基地局１１０は、フェムト基地局エリア１３０内に通信中の移動局１２０が存在するか否かを管理情報として管理している。基地局１１０はこの管理情報を周期的に参照し、フェムト基地局エリア１３０内に通信中の移動局１２０が存在しないと判断した場合には、フェムトセル基地局１１０は、電力抑制のために、基準信号送信停止を予告する基準信号送信停止通知信号をエリア１３０内の移動局１２０向けに送信し、その後、基準信号の送信を停止する。

基準信号送信停止通知信号を受信した移動局１２０は、従来の圏外と区別するために、例えば「ＥＣＯモード」等の表示を行う。

また、基準信号送信停止通知信号を受信した移動局１２０は、セルサーチ動作を行う間隔を長くして、頻繁なセルサーチ動作の実行を回避して、セルサーチ動作に伴う消費電力を抑制する。

さらに、フェムトセル基地局１１０は、基準信号の送信を行う必要がなくなるため、フェムトセル基地局１１０自身の消費電力量も抑制される。

次に、図２および図３を参照して、フェムト基地局エリア１３０内に通信中の移動局１２０が存在しない場合に、基準信号の送信を停止する処理について詳細に説明する。

通常、フェムトセル基地局１１０は、フェムト基地局エリア１３０内のすべての移動局１２０に、基準信号を送信している(ステップＳ２１)。移動局１２０は、基準信号を受け取ることにより、フェムト基地局エリア１３０内に存在することを認識し、移動局１２０の画面上に在圏表示を行う(ステップＳ２２)。

フェムトセル基地局１１０は、フェムト基地局エリア１３０内の各移動局１２０が通信中か否かを移動局１２０ごとに移動局通信状態管理テーブル１４０で管理している。例えば、ある移動局Ａが通信中であれば、移動局通信状態管理テーブル１４０内の当該移動局Ａに対応する状態管理ビットは“０”に設定され、あらかじめ定めた一定時間以上通信を行っていない場合または通信中のままフェムト基地局エリア１３０の外に移動した場合は当該状態管理ビットは“１”に設定される。

フェムトセル基地局１１０は、移動局通信状態管理テーブル１４０により、移動局が通信中にフェムト基地局エリア１３０の外へ移動した場合や、フェムト基地局エリア１３０内に存在しても一定時間以上通信していない状態が続いた場合に無通信と判断する。

フェムトセル基地局１１０は、あらかじめ定めた一定時間ごとに移動局通信状態管理テーブル１４０を参照し、すべての移動局１２０の状態管理ビットが“１”であるかどうかを判定している(ステップＳ２３)。

状態管理ビットが“０”の移動局がある場合には、通信中の移動局が存在するため、フェムトセル基地局１１０は、基準信号の送信を継続する。

テーブル１４０を参照し、すべての移動局の状態管理ビットが“１”の場合は、フェムト基地局エリア１３０内において通信中の移動局が存在しないと判断し、基準信号の送信を停止するための動作を行う。

基準信号の送信停止に先立ち、フェムトセル基地局１１０は、「意図した基準信号の送信停止」を行うことを示す基準信号送信停止通知信号をフェムト基地局エリア１３０内の移動局１２０に送信する(ステップＳ２４)。

基準信号送信停止通知信号を受信した移動局１２０は、その画面上に例えば「ＥＣＯモード」と表示することにより、ユーザに意図的な圏外であることを知らせる（ステップＳ２５）。

また、この基準信号の停止による圏外状態が意図したものであることから、移動局１２０は、セルサーチ動作に伴う電力消費を抑制するために、セルサーチ動作の実行頻度を減らす。

一方、フェムトセル基地局１１０は、移動局１２０に基準信号送信停止通知信号を送信後、基準信号の送信を停止する。(ステップＳ２６)
ここまでの一連の処理により、フェムトセル基地局１１０および移動局１２０の不要な電力消費を削減することが可能になる。

次に、フェムトセル基地局１１０の基準信号送信停止の状態から、フェムトセル基地局エリア１３０内の移動局１２０に、他エリアから着信要求が発生した場合に、通常の通信を可能とする手順について、図４および図５を参照して説明する。

まず、他基地局エリアからの着信要求が、上位装置であるＭＭＥ（モビリティ管理ノード。ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙの略称。）１５０から当該フェムトセル基地局１１０に通知される（ステップＳ３１）。

着信要求を受信したフェムトセル基地局１１０は、停止していた基準信号の送信を再開する（ステップＳ３２）。

基準信号が送信され、エリアの設定が行われたら(ステップＳ３３)、移動局１２０は、セルサーチ動作により基準信号を検知し、圏外から通常の通信可能な状態へ復帰するために在圏要求を基地局１１０に行う（ステップＳ３４）。

移動局１２０の在圏手順が従来通り実行されて(ステップＳ３５)、移動局１２０が自身の在圏を確認できたら、移動局１２０は、画面の「ＥＣＯモード」表示を通常の表示に変更し（ステップＳ３６）、セルサーチ動作の頻度を元に戻す(ステップＳ３７)。

その後、フェムトセル基地局１１０は、移動局１２０に着信要求を送信し（ステップＳ３８）、従来の着信手順の実施により（ステップＳ３９）、移動局１２０は着信し、呼出状態となる(ステップＳ４０)。

以上のようにして、移動局１２０への着信動作が実行される。

フェムトセル基地局１１０の基準信号送信停止の状態から、通常の通信が可能となるように復帰する場合として、基地局エリア１３０内の移動局１２０への着信の他に、基地局エリア１３０内の移動局１２０から発信する場合および通信中の移動局１２０が他の基地局エリアから基地局エリア１３０内に移動してくる場合があるが、従来の技術（例えば、特開２０１２−０５４７３７および平１０−０２３５１９）により、基準信号の送信を再開し、通信することが可能である。

以上、説明したように、本実施形態には、フェムトセル基地局からの基準信号の送信が停止された場合に、そのフェムトセル基地局のフェムト基地局エリア内の移動局の消費電力を抑えることができるという効果がある。
その理由は、フェムトセル基地局からの基準信号の送信を停止する前に、フェムトセル基地局のフェムト基地局エリア内の移動局に対し、基準信号の送信停止を予告することによって、移動局はセルサーチ動作の実行頻度を低くして電力消費量を抑えることができるためである。

なお、本実施形態では、基地局として、フェムトセル基地局を例に説明したが、本発明はフェムトセル基地局に限定されるものではなく、マクロセル基地局等にも本発明を適用することが可能であることは言うまでもない。例えば、マクロセル基地局に適用した場合には、より大きな電力の抑制が可能である。

１１０フェムトセル基地局
１２０移動局
１３０フェムト基地局エリア
１４０移動局通信状態管理テーブル
１５０ＭＭＥ

Claims

基準信号を自局エリア内に送信するとともに、自局エリア内に通信中の移動局が存在しない場合に基準信号停止通知信号を送信後、前記基準信号の送信を停止する基地局と、
前記基準信号停止通知信号を受信した場合に、前記基地局エリアを探すためのエリアサーチ動作の実行頻度を低くする移動局と
を備えたことを特徴とする移動体通信システム。
基準信号を自局エリア内に送信するとともに、自局エリア内に通信中の移動局が存在しない場合に基準信号停止通知信号を送信後、前記基準信号の送信を停止することを特徴とする基地局。
基準信号の停止を事前に通知する基準信号停止通知信号を基地局から受信した場合に、前記基地局エリアを探すためのエリアサーチ動作の実行頻度を低くすることを特徴とする移動局。
前記基準信号停止通知信号を受信し、前記エリアサーチ動作の実行頻度を低くした場合、その旨を示す予め定めた表示を前記移動局の画面上に行うことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
前記基準信号停止通知信号を受信し、前記エリアサーチ動作の実行頻度を低くした場合、その旨を示す予め定めた表示を前記移動局の画面上に行うことを特徴とする請求項３記載の移動局。
自基地局のエリア内に通信中の移動局が存在しない場合に当該基地局から基準信号停止通知信号を送信する送信ステップと、
前記送信ステップでの前記基準信号停止通知信号の送信後、前記基地局からの基準信号の送信を停止する送信停止ステップと、
移動局が前記基準信号停止通知信号を受信した場合に、前記移動局が前記基地局のエリアを探すためのエリアサーチ動作の実行頻度を低くする実行頻度低下ステップと
を含むことを特徴とする移動体通信方法。
前記基準信号停止通知信号を受信し、前記エリアサーチ動作の実行頻度を低くした場合、その旨を示す予め定めた表示を前記移動局の画面上に行うことを特徴とする請求項６記載の移動体通信方法。