JP5043195B2 - 基地局および基地局の制御方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２００８年９月２９日に出願された日本国特許出願２００８−２５０８５４号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

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基地局（フェムトセル）、および当該基地局の制御方法に関する。

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、従来の基地局（広域基地局、マクロセル）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。フェムトセルは、例えば家の中や小さなオフィス等に設置される小型の基地局である。従来の携帯電話のセル、つまり１つの広域基地局がカバーするエリアは、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。このため、マクロセルのエリア外にいるユーザでも、ブロードバンド回線があれば、マクロセルで提供されるの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利用できる。また、通信事業者にとっては、フェムトセル及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広域基地局のリソース（帯域など）を使わずに済むため、低コストで携帯電話のエリア改善ができるというメリットがある。

このように、２ＧＨｚ帯やそれ以上の周波数帯域で運用される第３世代（３Ｇ）や第３．９世代（３．９Ｇ）及びIMT-ADVANCEDにおいて、屋外の広域基地局と屋内のフェムトセルとの組み合わせは必須になっていくものと予想される。さらに、フェムトセルは予め登録された端末（移動機）にのみ利用させることが望ましいとされているため、この望ましい状況においては、利用の登録をした限定数のユーザでフェムトセルを占有できる。したがって、フェムトセルは、複数のユーザにより混雑するおそれのあるマクロセルと比べ、より高速で高品質なデータ通信環境が得られる等の利点があり、今後大きな普及が見込まれる。

上述の利点により、フェムトセルのサービスを利用可能なユーザは、マクロセル圏内からフェムトセル圏内に入った場合にはフェムトセルへの接続を所望すると考えられる。このような、マクロセルからフェムトセルへのハンドオフ（Handoff）方法として、パイロットビーコン（Pilot Beacon）を用いる方法が想定されている。フェムトセルは、マクロセルとの干渉を避けるべく、マクロセルと異なる周波数を使用することが望ましいが、マクロセルで通信中の端末をフェムトセルに引き込むためには、パイロットビーコンをマクロセルと同じ周波数で送信するのが好適である。しかしながら、この場合、パイロットビーコンとマクロセルとの干渉が問題となる。

この問題への対策として、従来技術に、同一の周波数帯を用いる他のシステムに悪影響を及ぼすのを防ぐための技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この特許文献１に記載の技術は、無線ＬＡＮのアクセスポイントにおいて、無線エリア内に無線ステーション端末が全く存在しない場合には、ビーコンフレームの送信を停止するものである。

特開２００３−３４８１０４号公報

フェムトセルにおいては、以下の理由から、自局に接続する端末が制限される。まず、フェムトセルから移動体通信網までのネットワークは、ユーザが契約した専用回線（フェムトセル利用者契約回線）を利用するため、どんな端末でも接続可能とするのは、契約上およびセキュリティ上の問題がある。さらに、フェムトセルのサービスを提供する通信事業者（通信キャリア）が、アクセスコントロールの必要性等により、不特定多数の端末の接続を認めない場合がある。

上記のような理由から、フェムトセルでは、自局を利用可能として登録した端末（登録端末）のみを接続可能とすることが想定される。この場合、フェムトセルは主に家庭内やオフィス内などに設置されるものであるため、フェムトセルエリア内に登録端末が１台も存在しないという状況や、全登録端末がフェムトセルエリア内に存在するという状況が発生し得る。前者の状況では、フェムトセルはパイロットビーコンを送信する必要があるが、後者の状況では、既に全登録端末がフェムトセルで待ち受けているためこれ以上他の端末がハンドオフしてくることはなく、パイロットビーコンを送信する必要はない。マクロセルとの無駄な干渉を防ぐためには、パイロットビーコンの送信は可能な限り控えるべきであり、後者の状況でパイロットビーコンを送信することは望ましくない。

特許文献１に記載の方式は、前者の状況を改善する提案ではあるが、後者の状況を想定したものではない。すなわち、自局のエリア内に登録端末が存在する場合に、パイロットビーコンの送信を制限することについては開示されていない。

従って、本発明の目的は、マクロセルから自局へのハンドオフのためにパイロットビーコンを用いる基地局（フェムトセル）において、全登録端末が待ち受けている場合にパイロットビーコンの送信を停止し、マクロセルとの干渉を回避する基地局を提供することにある。

上述した諸課題を解決すべく、本発明による移動体通信システムの基地局（一般回線（ＡＤＳＬ等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基地局（フェムトセル））は、
自局を移動機に検出させるためのパイロットビーコンを送信する送信部（無線通信部）と、
自局を利用する（少なくとも１つの）移動機または該移動機に対応する利用者の情報を登録する登録部と、
自局に位置登録している（セッションを確立している）移動機または該移動機に対応する利用者の情報、及び前記登録部に登録されている移動機または該移動機に対応する利用者の情報に基づいて、前記登録部に登録されている移動機がすべて自局で位置登録している（セッションを確立している）場合、前記パイロットビーコンの送信を停止するように前記送信部を制御する制御部（送信制御部または制御部）とを備えることを特徴とする。

また、本発明の一実施形態による移動体通信システムの基地局（一般回線（ＡＤＳＬ等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基地局（フェムトセル））は、
前記制御部が、
前記パイロットビーコンの送信を停止させている状態で、自局に位置登録している（セッションを確立している）移動機を開放する場合、前記パイロットビーコンの送信を再開するように前記送信部を制御することを特徴とする。

上述の記載においては、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。なお、下記の方法やプログラムの各ステップは、データの処理においては、必要に応じてCPU、DSPなどの演算処理装置を使用するものであり、入力したデータや加工・生成したデータなどをHDD、メモリなどの記憶装置に格納するものである。

例えば、本発明を方法として実現した、移動体通信システムの基地局の制御方法は、
自局を移動機に検出させるためのパイロットビーコンを送信するステップと、
自局を利用する（少なくとも１つの）移動機または該移動機に対応する利用者の情報を登録するステップと、
自局に位置登録している移動機または該移動機に対応する利用者の情報、及び前記登録するステップにて登録されている移動機または該移動機に対応する利用者の情報に基づいて、前記登録するステップにて登録されている移動機がすべて自局で位置登録している場合、前記パイロットビーコンの送信を停止するように制御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、マクロセルから自局へのハンドオフのためにパイロットビーコンを用いる基地局（フェムトセル）において、全登録端末が待ち受けている場合にパイロットビーコンの送信を停止し、マクロセルとの干渉を回避することが可能となる。

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ＦＡＰの概略ブロック図である。 フェムトセルＦＡＰによる、端末の利用登録処理のフローチャートの一例である。 端末情報テーブルＴＢの一例である。 フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を停止する処理のフローチャートの一例である。 フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を停止する状況を示す概略図である。 フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を開始する処理のフローチャートの一例である。 フェムトセルＦＡＰからマクロセルＡＮへ端末ＡＴがハンドオフし、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を再開する場合のシーケンス図である。 図８のシーケンスを、移動体通信システム１００において説明する概略図である。 図８のシーケンスを、移動体通信システム１００において説明する概略図である。

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。なお、これ以降、移動体通信システムの例として、ＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯを想定して説明する。

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。図に示すように、移動体通信システム１００は、基地局（マクロセル、アクセスネットワーク）ＡＮと、ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮと、フェムトセルネットワークゲートウェイＦＮＧと、フェムトセルサービスマネージャＦＳＭと、広域ネットワークＮＥＴと、フェムトセルＦＡＰと、複数の端末（移動機）ＡＴ１〜ＡＴ８とを含む。

ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮは、図示しないＰＤＳＮ（Packet Data Serving Node、パケットデータサービスノード）、ＰＣＦ（Packet Control Function、パケット制御器）等を含む移動体通信ネットワークの基幹部分である。フェムトセルサービスマネージャＦＳＭは、複数のフェムトセルＦＡＰの管理を行い、フェムトセルの識別子と、フェムトセルを利用する端末として登録されている登録端末の情報とを紐付けて管理する。フェムトセルネットワークゲートウェイＦＮＧは、広域ネットワークＮＥＴとＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮとの間の接続を中継する。

移動体通信システム１００において、マクロセルＡＮは、周波数Ｆ１のマクロセル電波を送信している。フェムトセルＦＡＰは、マクロセルと通信している端末をフェムトセルに引き込む（ハンドオフさせる）ため、マクロセル電波と同じ周波数Ｆ１のパイロットビーコンを送信している。さらに、フェムトセルＦＡＰ自体は、周波数Ｆ２のフェムトセル電波を送信している。

次に、フェムトセルＦＡＰについて説明する。図２に、フェムトセルＦＡＰの概略ブロック図を示す。図に示すように、フェムトセルＦＡＰは、アンテナＡＮＴと、制御部１１０と、無線通信部１２０と、パイロットビーコン送信制御部１３０と、判定部１４０と、記憶部１５０と、有線通信部１６０とを備える。無線通信部１２０は、アンテナＡＮＴを介して、端末（移動機）ＡＴと通信するための電波の送受信を行う。また、無線通信部１２０は、アンテナＡＮＴを介して、パイロットビーコンの送信も行う。制御部１１０は、フェムトセルＦＡＰ全体の制御を司る。パイロットビーコン送信制御部１３０は、パイロットビーコンの送信開始・停止といった制御を行う。

判定部１４０は、登録端末数判定部１４２と、ＥＳＮ登録判定部１４４と、接続端末数判定部１４６と、セッション有無判定部１４８とを備える。登録端末数判定部１４２は、フェムトセルＦＡＰ（自局）を利用可能として登録されている端末（登録端末）の数が、自局に登録可能な端末の上限数に達しているか否かを判定する。ＥＳＮ登録判定部１４４は、端末またはＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮから取得したＥＳＮ（Electric Serial Number）が、自局に登録されているＥＳＮと同じか否かを判定する（なお、ＥＳＮについては後述する。）。接続端末数判定部１４６は、自局で待ち受けている端末の数が、自局に登録可能な端末の数に等しいか否かを判定する。セッション有無判定部１４８は、端末またはＥＶ−ＤＯネットワークＣＮから通知されたＥＳＮを有する端末と自局とのセッションが存在するか否か（位置登録がされているか否か）を判定する。

記憶部１５０は、登録可能上限値記憶部１５１と、登録端末数記憶部１５２と、登録端末ＥＳＮ記憶部１５３と、セッション数記憶部１５４と、接続端末ＵＡＴＩ記憶部１５５とを備える。登録可能上限値記憶部１５１は、登録端末の数の上限値を格納する。登録端末数記憶部１５２は、登録端末の数を格納する。登録端末ＥＳＮ記憶部１５３は、各登録端末のＥＳＮを格納する。セッション数記憶部１５４は、自局と端末との間で確立されているセッション数を格納する。接続端末ＵＡＴＩ記憶部１５５は、自局でセッションを確立している端末、すなわち、自局で待ち受けまたは接続中の端末のＵＡＴＩ（Unicast Access Terminal Identifier）を格納する（なお、ＵＡＴＩについては後述する。）。また、有線通信部１６０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広域ネットワークＮＥＴに接続される。

フェムトセルＦＡＰによるパイロットビーコンの制御の説明に先立ち、フェムトセルＦＡＰが自局を利用可能な端末を登録する処理について説明する。図３は、フェムトセルＦＡＰによる、利用可能な端末の登録処理のフローチャートの一例である。登録端末数判定部１４２は、現時点で登録端末数記憶部１５２に格納されている登録端末数が、登録可能上限値記憶部１５１に格納されている上限値に達していない場合、ループ１（ステップＳ１２〜Ｓ１５）の処理を繰返す。

まず、ステップＳ１２にて、ＥＳＮ登録判定部１４４が、自局に登録する端末に関する情報を取得したか否かを判定する。図の例では、自局に登録する端末に関する情報の例として、ＥＳＮを用いている。ＥＳＮとは、端末が持つ固有番号（端末識別子）であり、端末が携帯電話である場合は、例えば電話番号等から算出することができる。このＥＳＮの取得は、フェムトセルＦＡＰに備えられた図示しないキーボード等の操作入力部を介してユーザが直接入力してもよいし、端末が無線でフェムトセルＦＡＰに送信してもよい。また、登録端末として登録する情報は、端末に関する情報だけでなく、フェムトセルＦＡＰを提供する通信事業者と契約している、フェムトセルＦＡＰを利用可能なユーザ（利用者）に関する情報でもよい。ユーザが複数の端末を使用する場合は、後者の情報が有益である。

ステップＳ１２でＥＳＮを取得した場合は、ステップＳ１３へ進み、制御部１１０は、取得したＥＳＮを、登録端末ＥＳＮ記憶部１５３に格納する。その後、ステップＳ１４にて、制御部１１０は、登録端末数記憶部１５２に、現時点での登録端末数を格納する。さらに、ステップＳ１５にて、制御部１１０は、有線通信部１６０を介して、自局固有のフェムトセル識別子と、自局に登録した登録端末のＥＳＮを、フェムトセルを管理するフェムトセルサービスマネージャＦＳＭに通知する。フェムトセルサービスマネージャＦＳＭは、複数のフェムトセルのフェムトセル識別子と、当該フェムトセルに登録されている登録端末の情報（移動機または移動機に対応する利用者の情報）を紐付けて管理する。そして、登録端末数記憶部１５２に格納されている端末数が、登録可能上限値記憶部１５１に格納されている上限値に達すると、登録処理を終える。なお、ここでは端末識別子としてＥＳＮを用いているが、フェムトセルが広域ネットワークＮＥＴから取得可能な識別子であれば、ＥＳＮ以外の識別子を用いてもよい。

図３のフェムトセルＦＡＰによる利用端末登録処理により、記憶部１５０には、図４に示すような端末情報テーブルＴＢが格納される。図の例では、フェムトセルＦＡＰの端末情報テーブルＴＢには、登録可能上限値が４で、現時点の利用登録端末の数が３である旨の情報が格納されている。また、端末情報テーブルＴＢには、現時点の利用登録端末のＥＳＮ、及び、詳細は後述するが、自局とセッションを確立している端末のＵＡＴＩが格納されている。

次に、フェムトセルＦＡＰが、パイロットビーコンの送信を停止する処理について説明する。フェムトセルＦＡＰは、全ての登録端末が自局に位置登録するまで、すなわち、待ち受けや接続等のセッションを確立するまでは、マクロセルＡＮから自局へ引き込むためのパイロットビーコンの送信を継続する。そして、自局に利用登録されている端末が全て自局に位置登録した（セッションを確立した）場合には、パイロットビーコンの送信を停止する。図５は、上述した、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を停止する処理のフローチャートの一例である。フェムトセルＦＡＰは、パイロットビーコンの送信中は、ループ２（ステップＳ２１〜Ｓ３１）の処理を繰返す。まず、ステップＳ２２にて、フェムトセルＦＡＰは、自局が送信するパイロットビーコンを受信した端末の、マクロセルからのハンドオフ（アクティブ・ハンドオフ又はアイドル・ハンドオフ）処理を開始する。

ステップＳ２３にて、無線通信部１２０又は有線通信部１６０が、それぞれ、端末又はＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮからＵＡＴＩ割り当ての要求を受信する。ここで、ＵＡＴＩとは、基地局から自局に接続する（自局とセッションを確立する）端末に一時的に付与される識別子である。基地局は、端末の接続を許可するか否かを、ＵＡＴＩに基づいて判定する。従って、マクロセルＡＮ及びフェムトセルＦＡＰは、自局と通信を要求する端末に、それぞれＵＡＴＩを割り当てる。マクロセルＡＮと通信中であるアクティブ・ハンドオフ（Active Handoff）の場合、フェムトセルＦＡＰからのパイロットビーコンを受信した端末ＡＴは、ハンドオフする旨をマクロセルＡＮへ通知する。また、マクロセルＡＮは、ＰＣＦ（Packet Control Function）及びＰＤＳＮ（Packet Data Serving Node）を介して、ＵＡＴＩ割り当て（UATI Assignment）を行うことをフェムトセルＦＡＰに要求する。すなわち、フェムトセルＦＡＰは、ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮからＵＡＴＩ割り当ての要求を受信する。一方、マクロセルＡＮにおいて待ち受け状態にあるアイドル・ハンドオフ（Idle(Dormant) Handoff）の場合、フェムトセルＦＡＰからのパイロットビーコンを受信した端末ＡＴは、フェムトセルＦＡＰにＵＡＴＩ割り当て要求を送信する。

次に、ステップＳ２４にて、ＵＡＴＩ割り当ての要求を受信したフェムトセルＦＡＰは、ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮ又は端末から、ＵＡＴＩ割り当てを要求する端末のＥＳＮを取得する。端末のＥＳＮは、有線通信部１６０によって、マクロセルＡＮに接続されているＰＣＦ又はＰＤＳＮから取得するか、無線通信部１２０を介して、端末自体から取得する。ＥＳＮを取得すると、フェムトセルＦＡＰは、ステップＳ２５にて、ＥＳＮ登録判定部１４４が、取得したＥＳＮが、登録端末ＥＳＮ記憶部１５３に格納されている、登録済みのＥＳＮであるか否かを判定する。ステップＳ２５にて、登録済みのＥＳＮでないと判定された場合は、ステップＳ３０へ進み、フェムトセルＦＡＰは、端末のハンドオフ処理を中止する。

一方、ステップＳ２５にて、取得したＥＳＮが登録済みのＥＳＮであると判定された場合は、ステップＳ２６へ進み、制御部１１０は、ハンドオフを要求する端末にＵＡＴＩを割り当て、セッションを確立する。その後、ステップＳ２７にて、制御部１１０は、端末に割り当てたＵＡＴＩを、端末情報テーブルＴＢ内の「接続端末ＵＡＴＩ」に格納する。さらに、制御部１１０は、ステップＳ２８にて、端末情報テーブルＴＢ内の「セッション数」を１だけ増加させる。

次に、ステップＳ２９にて、接続端末数判定部１４６は、記憶部１５０に格納されている端末情報テーブルＴＢを参照して、セッション数（接続端末数）が登録端末数に達したか否かを判定する。セッション数が登録端末数に達している場合は、自局を利用可能な登録端末全てが、自局とのセッションを確立（位置登録）した状態となっているため、ステップＳ３２へ進み、パイロットビーコン送信制御部１３０が、パイロットビーコンの送信を停止する。一方、ステップＳ２９にて、セッション数が登録端末数未満である場合は、ステップＳ２１へ戻り、パイロットビーコンの送信は継続して、端末のハンドオフを促す。

ここで、図４に示す端末情報テーブルＴＢを再度説明すると、フェムトセルＦＡＰを利用可能な登録端末数が「３」であるのに対し、図の例では、セッションを確立している（フェムトセルＦＡＰで待ち受け／接続中）端末は２つである。そして、それら２つの端末に、「0x011a2b3c」および「0x017d89ef」といったＵＡＴＩが割り当てられていることがわかる。図の例の場合、自局を利用可能な全登録端末がセッションを確立してはいないため、フェムトセルＦＡＰは、パイロットビーコンの送信を継続する。

図５のフローチャートにおいて、ステップＳ３２のパイロットビーコンの送信を停止する状況について、図を用いて説明する。図６は、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を停止する状況を示す概略図である。ここで、図６におけるフェムトセルＦＡＰの端末情報テーブルＴＢの内容は、図４に示すものであるとする。フェムトセルＦＡＰは、端末ＡＴ２及びＡＴ３の２つがセッションを確立しているセッション数（接続端末数）「２」の状態では、登録端末数「３」＞セッション数「２」であるため、フェムトセル電波Ｆ２とともにパイロットビーコンＦ１を送信している。ここで、端末ＡＴ１′がハンドオフし、フェムトセルＦＡＰとセッションを確立した場合（端末ＡＴ１）は、セッション数が登録端末数「３」に達したと判定し、パイロットビーコンＦ１の送信を停止する。

このように、本発明によれば、自局を利用可能な登録端末が全て自局とのセッションを確立した時点で、パイロットビーコンの送信が停止されるため、マクロセルへの干渉を可能な限り防止することができる。さらに、不必要なパイロットビーコンを送信することがないため、無駄な電力を浪費せず、消費電力を大幅に低減することができる。

次に、パイロットビーコンの送信を停止していたフェムトセルＦＡＰが、パイロットビーコンの送信を再開する処理について説明する。フェムトセルＦＡＰは、端末が自局から他の基地局へハンドオフし、セッション数が登録端末数よりも小さくなった場合に、パイロットビーコンの送信を開始する。なお、フェムトセルは、登録端末がマクロセルへハンドオフしてもそのことを認識することができず、ハンドオフした端末とのセッションを保持し続ける。従って、登録端末がハンドオフしてマクロセルでセッションを確立したことをフェムトセルに通知するための仕組みが必要である。この仕組みについては後述するが、まず、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を開始する処理について、フローチャートを用いて説明する。

図７は、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を開始する処理のフローチャートの一例である。図７に示す処理を開始する時点で、フェムトセルＦＡＰは、登録端末がハンドオフしたことを認識しておらず、パイロットビーコンの送信を停止した状態にある。まず、ステップＳ４１にて、有線通信部１６０が、フェムトセルサービスマネージャＦＳＭからセッション開放要求メッセージを受信する。このセッション開放要求メッセージには、セッションの開放を要求する端末のＥＳＮが記載されている。次に、ステップＳ４２にて、セッション有無判定部１４８が、受信したメッセージに記載されているＥＳＮを有する端末とのセッションが存在するか否かを判定する。これは、キープアライブ（Keep Alive）機能や何らかのネットワーク障害などにより、当該端末とのセッションが既に開放されている場合があることを想定している。

ステップＳ４２にてセッションが存在すると判定された場合は、ステップＳ４３へ進み、制御部１１０は、メッセージに記載されているＥＳＮを有する端末とのセッションを開放する。その後、ステップＳ４４にて、制御部１１０は、接続端末ＵＡＴＩ記憶部１５５に格納されている接続端末ＵＡＴＩ（端末情報テーブルＴＢにおける「接続端末ＵＡＴＩ」）において、セッションを開放したＥＳＮを有する端末に割り当てられていたＵＡＴＩを削除または「０」とする。次に、ステップＳ４５にて、制御部１１０は、セッション数記憶部１５４に格納されているセッション数（端末情報テーブルＴＢにおける「セッション数」）から、１だけ減算する。

ステップＳ４５の次、またはステップＳ４２にてメッセージ内に記載されているＥＳＮを有する端末とのセッションが存在しないと判定された場合は、ステップＳ４６へ進む。ステップＳ４６にて、制御部１１０は、有線通信部１６０を介して、フェムトセルサービスマネージャＦＳＭにセッション開放完了通知を送信する。その後、ステップＳ４７にて、パイロットビーコン送信制御部１３０が、パイロットビーコンの送信を開始する。

次に、登録端末がフェムトセルからハンドオフしてマクロセルで待ち受けたことを、フェムトセルへ通知するための仕組みについて、図８〜１０を用いて説明する。図８は、フェムトセルＦＡＰからマクロセルＡＮへ端末ＡＴがハンドオフし、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を再開する場合のシーケンス図である。また、図９，１０は、上述のシーケンスを、移動体通信システム１００において説明する概略図である。

図８のように、端末ＡＴ（図９における端末ＡＴ１）が、フェムトセルＦＡＰとセッションを確立（待ち受け／接続）し、ステップＰ１１にて、フェムトセルＦＡＰが、パイロットビーコンの送信を停止した状態であるとする。この状態で、端末ＡＴ（ＡＴ１）が、フェムトセルＦＡＰからマクロセルＡＮへハンドオフし（ステップＰ１２）、端末ＡＴが、マクロセルＡＮとセッションを確立（待ち受け／接続）する（図９における、フェムトセル圏内からマクロセル圏内へ移動した端末ＡＴ１′）。すると、端末ＡＴは、マクロセルＡＮで待ち受けたことを通知するメッセージである「マクロセル待ち受け通知」を、マクロセルＡＮへ送信する（ステップＰ１３）。マクロセル待ち受け通知には、ハンドオフした端末ＡＴ（ＡＴ１，ＡＴ１′）のＥＳＮが記載されている。また、マクロセルＡＮは、端末から受信したマクロセル待ち受け通知を、フェムトセルサービスマネージャＦＳＭへ送信する（ステップＰ１４）。

ステップＰ１４にてマクロセル待ち受け通知を受信したフェムトセルサービスマネージャＦＳＭは、マクロセル待ち受け通知に含まれているＥＳＮに対応する、そのＥＳＮに紐付けられたフェムトセル識別子を検出する（ステップＰ１５）。さらに、フェムトセルサービスマネージャＦＳＭは、検出したフェムトセル識別子を有するフェムトセルＦＡＰに対して、マクロセル待ち受け通知に含まれているＥＳＮを有する端末とのセッションを開放する旨を示す「セッション開放要求」を送信する（ステップＰ１６）。この「セッション開放要求」には、セッションを開放すべき端末のＥＳＮが記載されている。すなわち、図９のように、フェムトセルからマクロセルへハンドオフした端末ＡＴ１′から、マクロセルＡＮ、ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮ、フェムトセルネットワークゲートウェイＦＮＧ、フェムトセルサービスマネージャＦＳＭを介して、フェムトセルＦＡＰへセッション開放要求が送信される。

セッション開放要求を受信したフェムトセルＦＡＰは、ステップＰ１７〜Ｐ２２で示す処理を行い、図１０で示すように、パイロットビーコンＦ１の送信を再開する（ステップＰ２３）。ここで、ステップＰ１７〜Ｐ２２の処理は、図７のステップＳ４２〜Ｓ４７と同様であるため、説明を省略する。

なお、キープアライブ機能や何らかのネットワーク障害など、フェムトセルサービスマネージャＦＳＭからの要求以外の原因で端末とのセッションが開放される場合も想定される。このような場合、図８のシーケンスには特に記載していないが、フェムトセルＦＡＰは、上記のセッション開放以降の処理と同様の処理（ステップＰ１７〜Ｐ２３）を行う。ただし、この場合は、フェムトセルサービスマネージャＦＳＭに対して、セッション開放完了通知（ステップＰ２１）は送信しない。

また、端末とのセッションを開放する方法は上述したものに限られるものではない。例えば、マクロセルＡＮが予め周辺のフェムトセル情報と、各フェムトセルの登録端末情報を格納しておき、そのうちのいずれかの登録端末がマクロセルＡＮでセッションを確立している場合も想定できる。このような場合は、マクロセルＡＮ自体が、セッションを確立した端末が登録されているフェムトセルＦＡＰへ、セッション開放要求を送信してもよい。また、ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮにおけるＰＣＦが、ＰＣＦ同士を接続するＡ１３インタフェースを用いて、ハンドオフを通知するハンドオフ信号をフェムトセルＦＡＰへ送信することで、セッションの開放を行ってもよい。また、所定時間毎にセッションの状態を監視してもよい。この場合、所定時間を超過するとセッションを開放するＳＭＰ切断タイマ（SMP Close Timer、通常５４時間ごと）や、キープアライブタイマ（Keep Alive Timer、通常１８時間ごと）を、フェムトセルＦＡＰにおいてはごく短い値とし、端末とのセッションの状態を短い間隔で確認するようにできる。

なお、上述の実施例では、端末識別子としてＥＳＮを用いているが、フェムトセルがネットワークから取得可能な識別子であれば、ＥＳＮ以外の識別子を用いてもよい。また、この識別子は、移動機に対応する利用者の情報、例えば契約者情報などとすることもできる。また、端末のＥＳＮはＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮから取得する態様で説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、フェムトセルＦＡＰ自体が、ハードウェアＩＤリクエストメッセージ（Hardware ID Request Message）を端末に直接送信して、識別子を直接端末に問い合わせてもよい。なお、ハードウェアＩＤとは、端末固有の識別子であり、ＥＳＮやＭＥＩＤ（Mobile Equipment Identifier、移動体識別番号）等が含まれる。

さらに、上述の実施例では、移動体通信システムとしてＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯを想定して説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式（ＨＳＤＰＡ等）のシステムにも適用することができる。その場合は、上述したＵＡＴＩの割り当てによる位置登録（セッション確立）ではなく、Ｗ−ＣＤＭＡ方式に則る方法で、フェムトセルＦＡＰ及びマクロセルＡＮへの位置登録を行う。

本発明の利点を再度述べる。本発明によれば、全登録端末がフェムトセルで待ち受けている場合に、マクロセルと同じ周波数で送信されるパイロットビーコンの送信を停止するため、マクロセルとパイロットビーコンとの干渉を可能な限り防ぐことができる。また、本発明によれば、登録端末がマクロセルへハンドオフした場合及び登録端末とのセッションが開放された場合、フェムトセルはパイロットビーコンの送信を再開するので、必要なときには、マクロセルからフェムトセルへと端末をハンドオフさせることができる。また、本発明によれば、パイロットビーコンの送信が不要なときには送信が行われないため、無駄な電力消費を減らすことができる。

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、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、複数の構成部やステップなどを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。例えば、上述の実施例では、登録可能端末の上限数や登録端末情報をフェムトセル自体が格納するものとしたが、これらの情報を、フェムトセルサービスマネージャＦＳＭや、その他の管理サーバなど、ネットワーク側に格納するようにしてもよい。この場合、上記の情報が必要となったときに、フェムトセルがネットワーク側に問い合わせることができる。

また、上述の実施例では、パイロットビーコンとマクロセルとの干渉を低減するために、全登録端末がフェムトセルでセッションを確立した場合にパイロットビーコンの送信を停止する態様を記したが、パイロットビーコンの送信を停止する条件はこの限りではない。例えば、フェムトセルが、エリア内に登録端末が１台も存在しない場合には、フェムトセル電波Ｆ２の送信を停止し、登録端末の存在を検知したら、フェムトセル電波Ｆ２の送信を再開することが想定される。従って、このような場合には、パイロットビーコンＦ１の送信を、このフェムトセル電波Ｆ２の送信に合わせてもよい。また、フェムトセルが登録端末とセッションを持つ時間帯を予め格納し、それらの時間帯の一定期間にわたる統計を算出することで、セッションを持つ確率が低い時間帯はパイロットビーコンの送信を停止し、セッションをもつ確率が高い時間帯のみパイロットビーコンを送信するようにしてもよい。

また、フェムトセルはホームサーバー機能を備えることも利用形態として考えられている。この場合、フェムトセルに接続されたネットワーク機器の電源が入れられたことをトリガとして、パイロットビーコンの送信を開始するようにしてもよい。このような例と、全登録端末のセッション確立後にパイロットビーコンの送信を停止する態様とを組み合わせることで、パイロットビーコンとマクロセルとの干渉をさらに低減することが可能となる。尚、パイロットビーコンという用語にとらわれることなく、本発明の基地局を端末（移動機）に検出させるための信号であれば、本発明の範囲に含まれることに留意されたい。

１００ 移動体通信システム
１１０ 制御部
１２０ 無線通信部
１３０ パイロットビーコン送信制御部
１４０ 判定部
１４２ 登録端末数判定部
１４４ ＥＳＮ登録判定部
１４６ 接続端末数判定部
１４８ セッション有無判定部
１５０ 記憶部
１５１ 登録可能上限値記憶部
１５２ 登録端末数記憶部
１５３ 登録端末ＥＳＮ記憶部
１５４ セッション数記憶部
１５５ 接続端末ＵＡＴＩ記憶部
１６０ 有線通信部
ＡＮＴ アンテナ
ＡＴ１〜ＡＴ８ 端末（移動機）
ＡＮ マクロセル（広域基地局）
ＣＮ ＥＶ−ＤＯコアネットワーク
ＦＮＧ フェムトセルネットワークゲートウェイ
ＦＳＭ フェムトセルサービスマネージャ
ＮＥＴ 広域ネットワーク
ＦＡＰ フェムトセル
Ｆ１ マクロセル電波、パイロットビーコン
Ｆ２ フェムトセル電波

Claims (3)

1. 移動体通信システムの基地局であって、
   自局を移動機に検出させるためのパイロットビーコンを送信する送信部と、
   自局を利用する移動機または該移動機に対応する利用者の情報を登録する登録部と、
   自局に位置登録している移動機または該移動機に対応する利用者の情報、及び前記登録部に登録されている移動機または該移動機に対応する利用者の情報に基づいて、前記登録部に登録されている移動機がすべて自局で位置登録している場合、前記パイロットビーコンの送信を停止するように前記送信部を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする基地局。
2. 請求項１に記載の基地局において、
   前記制御部は、
   前記パイロットビーコンの送信を停止させている状態で、自局に位置登録している移動機を開放する場合、前記パイロットビーコンの送信を再開するように前記送信部を制御する、
   ことを特徴とする基地局。
3. 移動体通信システムの基地局の制御方法であって、
   自局を移動機に検出させるためのパイロットビーコンを送信するステップと、
   自局を利用する移動機または該移動機に対応する利用者の情報を登録するステップと、
   自局に位置登録している移動機または該移動機に対応する利用者の情報、及び前記登録するステップにて登録されている移動機または該移動機に対応する利用者の情報に基づいて、前記登録するステップにて登録されている移動機がすべて自局で位置登録している場合、前記パイロットビーコンの送信を停止するように制御するステップと、
   を含むことを特徴とする基地局の制御方法。

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