JP5123782B2 - 基地局及び移動通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、基地局及び移動通信方法に関する。

近年、ユーザによって自由に設置され得る基地局が開発されており、通信オペレータによって置局・設計・運用が行われるマクロ基地局と対比して「フェムト基地局」と呼ばれている。

フェムト基地局では、所有ユーザのみが、かかるフェムト基地局を占有して使用することができるという「ユーザ限定」を行うことが考えられている。かかる場合、予め登録された移動機（フェムト移動機）のみが、かかるフェムト基地局を利用して通信を行うことができる。

以下、通信事業者が運用して公衆通信サービスを提供する基地局を「マクロ基地局」と呼び、マクロ基地局を利用して通信を行う移動機を「マクロ移動機」と呼び、ユーザが設置した基地局を「フェムト基地局」と呼び、フェムト基地局に登録されフェムト基地局を利用して通信を行う移動機を「フェムト移動機」と呼ぶ。

フェムト基地局で「ユーザ限定」が行われた場合、マクロ基地局と通信を行うマクロ移動機が、フェムト基地局の近傍に存在していても、フェムト基地局と通信をせず、マクロ基地局と通信を行う状況が発生し得る。例えば、フェムト基地局が設置されている屋内で、マクロ移動機が、屋外に設置されているマクロ基地局と通信を行うような状況である。

通常、かかる状況において、マクロ移動機は、フェムト基地局に対して、ハンドオーバを行い、フェムト基地局に合わせた送信電力制御を行うため、フェムト基地局が、大きな上り干渉を受けることはない。

しかしながら、フェムト基地局において「ユーザ限定」が行われている場合には、マクロ移動機は、かかるフェムト基地局と通信できないため、マクロ基地局と通信を行う。

ここで、マクロ移動機は、フェムト基地局に比べて遠方に設置されているマクロ基地局に対して、大きな送信電力で送信を行うことになり、マクロ基地局よりも近傍に設置されているフェムト基地局に対して大きな上り干渉を与える恐れがある。

かかる上り干渉によって、フェムト基地局とフェムト移動機との間の通信品質が劣化したり、通信ができなくなったりする恐れがあった。かかる問題点を解決するために、フェムト基地局における受信感度を鈍くして、上り通信品質を維持する方法が提案されている。

一方で、フェムト基地局における送信電力が、マクロ基地局に対して与える干渉が懸念されており、マクロ基地局に対して干渉を与えられる場合には、フェムト基地局における送信電力を低下させて干渉を回避する方法が考えられている。

この場合、下りセル半径が狭くなることになるので、併せて、上りセル半径を狭くするために、フェムト基地局における受信感度を鈍くする場合がある。
特開平９-１９１３１１号公報

上述のように、フェムト基地局では、受信感度を変更する場合があるが、受信感度を鈍くしたために、最大の送信電力で送信してもフェムト基地局において感知されないフェムト移動機（登録移動機）が発生する恐れがある。

例えば、フェムト移動機（登録移動機）が、フェムト基地局が設置されている屋内で発信要求を送信しているのにも関らず、フェムト基地局の受信感度が鈍くなっているために、フェムト基地局で当該フェムト移動機からの発信要求を感知できない恐れがある。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、基地局における受信感度を鈍くした場合であっても、登録移動機からの信号を検知することができる基地局及び移動通信方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、基地局であって、１つ又は複数の移動機を登録移動機として管理するように構成されている登録移動機管理部と、上りリンクを介して送信された信号に対する受信感度を決定するように構成されている受信感度制御部と、前記登録移動機に対してページング信号を送信するように構成されているページング信号送信部とを具備し、所定期間、前記登録移動機からの信号が検知されない場合に、前記受信感度制御部は、前記受信感度を上げ、前記ページング信号送信部は、該登録移動機に対してページング信号を送信するように構成されており、前記受信感度制御部は、前記登録移動機からの前記ページング信号に対する応答の有無に基づいて前記受信感度を決定するように構成されていることを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、移動通信方法であって、１つ又は複数の移動機を登録移動機として管理する工程Ａと、基地局において、所定期間、前記登録移動機からの信号が検知されない場合に、上りリンクを介して送信された信号に対する受信感度を上げ、該登録移動機に対してページング信号を送信する工程Ｂと、前記登録移動機からの前記ページング信号に対する応答の有無に基づいて前記受信感度を決定する工程Ｃとを有することを要旨とする。

以上説明したように、本発明によれば、基地局における受信感度を鈍くした場合であっても、登録移動機からの信号を検知することができる基地局及び移動通信方法を提供することができる。

（本発明の第１の実施形態に係る基地局の構成）
図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係る基地局の構成について説明する。以下、本発明の第１の実施形態に係る基地局の構成として、フェムト基地局１の構成について説明するが、本発明は、フェムト基地局１以外の基地局にも適用可能である。

また、本実施形態に係るフェムト基地局１は、Ｗ-ＣＤＭＡ方式の移動通信システムだけでなく、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式の移動通信システムにおいても使用可能である。

図１に示すように、本実施形態に係るフェムト基地局１は、登録移動機データベース（ＤＢ）１１と、受信部１２と、信号復調部１３と、受信感度制御部１４と、判断部１５と、信号作成部１６と、送信部１７とを具備している。

登録移動機ＤＢ１１は、１つ又は複数の移動機を登録移動機として管理するように構成されている。ここで、登録移動機のみが、フェムト基地局１を利用して通信を行うことができるものとする。

なお、フェムト基地局１の所有者は、登録移動機を、ネットワーク装置（例えば、交換機ＭＳＣ/ＭＭＥ/ＳＧＳＮや無線制御装置ＲＮＣ等）に登録してもよいし、フェムト基地局１の登録移動機ＤＢ１１に直接登録してもよい。

登録移動機が、ネットワーク装置に登録される場合には、フェムト基地局１は、かかるネットワーク装置から、当該登録移動機に係る情報を取得して登録移動機ＤＢ１１に登録するように構成されている。

受信部１２は、受信感度制御部１４によって決定された受信感度で、上りリンクを介して登録移動機から送信された信号に対する受信処理を行うように構成されている。

信号復調部１３は、受信部１２によって受信された信号に対して復調処理を行うように構成されている。

受信感度制御部１４は、上りリンクを介して送信された信号に対する受信感度を決定し、決定した受信感度を受信部１２に通知するように構成されている。

具体的には、受信感度制御部１４は、所定期間、登録移動機からの信号が検知されない場合に、受信感度を上げるように構成されていてもよい。より具体的には、受信感度制御部１４は、受信感度が「Ｓ０（第１受信感度）」である場合で、かつ、所定期間、登録移動機からの信号が検知されない場合に、受信感度を「Ｓ１（第２受信感度）」に上げるように構成されていてもよい。ここで、「Ｓ１」の方が「Ｓ０」よりも受信感度が高いものとする。

また、受信感度制御部１４は、登録移動機からのページング信号に対する応答の有無に基づいて受信感度を決定するように構成されていてもよい。

例えば、受信感度制御部１４は、上述の応答を受信した場合、受信感度を「Ｓ１」に設定し、上述の応答を受信しなかった場合、受信感度を「Ｓ０」に設定する。

判断部１５は、登録移動機の存在を確認するために、登録移動機に対してページング信号を送信すべきか否かについて判断するように構成されている。

具体的には、判断部１５は、所定期間、登録移動機からの信号が検知されない場合に、登録移動機に対してページング信号を送信すべきであると判断し、その旨を信号作成部１６に指示するように構成されていてもよい。より具体的には、判断部１５は、受信感度が「Ｓ０」である場合で、かつ、所定期間、登録移動機からの信号が検知されない場合に、登録移動機に対してページング信号を送信すべきであると判断し、その旨を信号作成部１６に指示するように構成されていてもよい。

信号作成部１６は、判断部１５からの指示に応じて、登録移動機に対するページング信号を作成するように構成されている。

送信部１７は、登録移動機に対して、信号作成部１６によって作成されたページング信号を送信するように構成されている。ここで、送信部１７は、フェムト基地局１のサービスエリア全体に到達するように、ページング信号を送信するように構成されている。

（本発明の第１の実施形態に係る基地局の動作）
図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局１の動作について説明する。

図２に示すように、ステップＳ１００において、フェムト基地局１は、受信感度を「Ｓ０」と設定している状態である。例えば、フェムト基地局１は、上り干渉に耐えるため、或いは、上りエリア半径を狭めるために、受信感度を「Ｓ０」と設定している状態である。また、フェムト基地局１は、予め登録移動機を管理しているものとする。

ステップＳ１０１において、フェムト基地局１は、所定期間、登録移動機からの上り通信が途絶えているか否かについて、登録移動機からの信号を受信することなくタイマが満了したか否かについて判定する。途絶えていると判定された場合、本動作は、ステップＳ１０２に進み、途絶えていないと判定された場合、本動作は、ステップＳ１０１を繰り返す。

ステップＳ１０２において、フェムト基地局１は、受信感度を上げる余地があるか否かについて判定する。余地があると判定された場合、本動作は、ステップＳ１０３に進み、余地が無いと判定された場合、本動作は、ステップＳ１０７に進む。

フェムト基地局１は、ステップＳ１０３において、受信感度を「Ｓ１」に上げ、ステップＳ１０４において、登録移動機に対して、予め決められた送信電力で、ページング信号を送信する。

ステップＳ１０５において、フェムト基地局１は、登録移動機からのページング信号に対する応答を受信したか否かについて判定する。受信したと判定された場合、本動作は、ステップＳ１０６に進み、受信しなかったと判定された場合、本動作は、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０６において、フェムト基地局１は、現在の受信感度「Ｓ０」では、サービスエリアに存在する登録移動機からの信号を検知することができないと判断し、受信感度を「Ｓ１」に設定する。

一方、ステップＳ１０７において、フェムト基地局１は、そもそもサービスエリア内に登録移動機が存在しない、或いは、受信感度を上げる余地が無いと判断し、受信感度を「Ｓ０」から変更せず、タイマをセットする。

（本発明の第１の実施形態に係る基地局の作用・効果）
本発明の第１の実施形態に係る基地局によれば、定期的に受信感度を上げて登録移動機に呼びかけを行う（ページング信号を送信する）ことで、受信感度を鈍くしすぎたために登録移動機との通信が不可能となってしまうという事態を回避することができる。

さらに、本発明の第１の実施形態に係る基地局によれば、上述の呼びかけに対して登録移動機が応答したときの受信感度に基づいて、最適なパラメータを自動で設定することができる。

すなわち、本発明の第１の実施形態に係る基地局によれば、「ユーザ限定」が行われている場合であっても、受信感度及び送信電力を適切に設定し、通信サービス品質を向上させることができる。

（変更例１）
図３乃至図５を参照して、本発明の第１の実施形態の変更例１について説明する。以下、本変更例１に係るフェムト基地局１について、上述の第１の実施形態に係るフェムト基地局１との相違点に着目して説明する。

図３に示すように、本変更例１に係るフェムト基地局１は、上述の第１の実施形態に係るフェムト基地局１の構成に加えて、対応表記億部１８及び送信電力制御部１９を具備する。

対応表記憶部１８は、図４に示すように、「受信感度」と「ページング信号の送信電力」とを対応付ける対応表を記憶するように構成されている。

送信電力制御部１９は、判断部１５からの指示に応じて、登録移動機に対して送信するページング信号の送信電力を決定するように構成されている。例えば、送信電力制御部１９は、対応表記憶部１８に記憶されている対応表を参照して、受信感度制御部１４によって上げられた受信感度に対応する送信電力を、登録移動機に対して送信するページング信号の送信電力とするように構成されていてもよい。

また、送信電力制御部１９は、登録移動機からのページング信号に対する応答の有無に基づいて、下りリンクを介して送信する信号の送信電力を決定するように構成されている。

具体的には、送信電力制御部１９は、登録移動機からのページング信号に対する応答を受信した場合、かかるページング信号の送信電力（或いは、かかるページング信号の送信電力に対応する送信電力）を、下りリンクを介して送信する信号の送信電力とするように構成されていてもよい。

送信部１７は、登録移動機に対して、送信電力制御部１９によって決定された送信電力で、ページング信号を含む任意の信号を送信するように構成されている。

図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局１の動作について説明する。

図５に示すように、ステップＳ２００において、フェムト基地局１は、受信感度を「Ｓｍ（０≦ｍ≦ｎ）」と設定している状態である。例えば、フェムト基地局１は、上り干渉に耐えるため、或いは、上りエリア半径を狭めるために、受信感度を「Ｓ０」と設定している状態である。

また、フェムト基地局１は、予め登録移動機を管理しているものとする。なお、フェムト基地局１は、受信感度を「Ｓ０」、「Ｓ１」、「Ｓ２」…「Ｓｎ」のいずれかとすることができるものとする。

また、各受信感度に対応するページング信号の送信電力は、各受信感度が適用されている場合のエリア範囲内に、ページング信号が到達することができるような値となっている。

ステップＳ２０１において、フェムト基地局１は、所定期間、登録移動機からの上り通信が途絶えているか否かについて判定する。途絶えていると判定された場合、本動作は、ステップＳ２０２に進み、途絶えていないと判定された場合、本動作は、ステップＳ２０１を繰り返す。

ステップＳ２０２において、フェムト基地局１は、受信感度「Ｓｋ」を、現在の受信感度「Ｓｍ」にセットする。

ステップＳ２０３において、フェムト基地局１は、受信感度を上げる余地があるか否かについて、すなわち、「ｋ」≧「ｎ」でないか否かについて判定する。余地がある（「ｋ」＜「ｎ」である）と判定された場合、本動作は、ステップＳ２０３に進み、余地が無い（「ｋｍ」≧「ｎ」である）と判定された場合、本動作は、ステップＳ２０８に進む。

フェムト基地局１は、ステップＳ２０４において、受信感度を上げ（「ｋ」を「１」だけ増加させ」）、ステップＳ２０５において、登録移動機に対して、受信感度「Ｓｋ」に対応する送信電力「Ｐｋ」で、ページング信号を送信する。

ステップＳ２０６において、フェムト基地局１は、登録移動機からのページング信号に対する応答を受信したか否かについて判定する。受信したと判定された場合、本動作は、ステップＳ２０７に進み、受信しなかったと判定された場合、本動作は、ステップＳ２０３に戻る。

ステップＳ２０７において、フェムト基地局１は、現在の受信感度では、サービスエリアに存在する登録移動機からの信号を検知することができないと判断し、ステップＳ２０４で上げた受信感度「Ｓｋ」を設定する。

一方、フェムト基地局１は、「ｋ」が「ｎ」になった場合には、そもそもサービスエリア内に登録移動機が存在しない、或いは、受信感度を上げる余地が無いと判断し、ステップＳ２０８において、受信感度を「Ｓｍ」から変更せず、ステップＳ２０９において、タイマをセットする。

本変更例１に係る基地局によれば、上述の呼びかけに対して登録移動機が応答したときの受信感度や送信電力に基づいて、基地局に最適なパラメータを自動で設定することができる。

本変更例１では、登録移動機が１台の場合の例について説明しているが、複数の登録移動機が存在する場合であっても、同様に動作するものとする。

かかる場合、フェムト基地局１は、複数の登録移動機のうち、１台の登録移動機からの応答を受信した時点で、受信感度を決定してもよいし、基準として設定された登録移動機からの応答を受信した場合に、受信感度を決定してもよい。

また、フェムト基地局１は、全ての登録移動機からの応答を受信するまで、若しくは、所定数の登録移動機からの応答を受信するまで、「ｍ」を増加し続けるように構成されていてもよい。

ここで、フェムト基地局１は、受信感度の変更及び呼びかけを行う契機にタイマを用いたが、所定周期で、受信感度の変更及び呼びかけを行ってもよいし、ネットワークから通知されたタイミングで、受信感度の変更及び呼びかけを行ってもよい。

以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。

本実施形態の第１の特徴は、基地局（フェムト基地局）１であって、１つ又は複数の移動機を登録移動機として管理するように構成されている登録移動機管理部（登録移動機ＤＢ）１１と、上りリンクを介して送信された信号に対する受信感度を決定するように構成されている受信感度制御部１４と、登録移動機に対してページング信号を送信するように構成されているページング信号送信部１７とを具備し、所定期間、登録移動機からの信号が検知されない場合に、受信感度制御部１４は、受信感度を上げ、ページング信号送信部１７は、登録移動機に対してページング信号を送信するように構成されており、受信感度制御部１４は、登録移動機からのページング信号に対する応答の有無に基づいて受信感度を決定するように構成されていることを要旨とする。

本実施形態の第１の特徴において、所定期間、登録移動機からの信号が検知されない場合に、受信感度制御部１４は、受信感度を上げ、ページング信号送信部１７は、登録移動機に対して、上げられた受信感度に対応する送信電力で、ページング信号を送信するように構成されていてもよい。

本実施形態の第１の特徴において、登録移動機からのページング信号に対する応答の有無に基づいて、下りリンクを介して送信する信号の送信電力を決定するように構成されている送信電力制御部１９を更に具備してもよい。

本実施形態の第２の特徴は、移動通信方法であって、１つ又は複数の移動機を登録移動機として管理する工程Ａと、基地局において、所定期間、登録移動機からの信号が検知されない場合に、上りリンクを介して送信された信号に対する受信感度を上げ、登録移動機に対してページング信号を送信する工程Ｂと、登録移動機からのページング信号に対する応答の有無に基づいて受信感度を決定する工程Ｃとを有することを要旨特徴とする。

本実施形態の第２の特徴において、工程Ｃにおいて、登録移動機に対して、上げられた受信感度に対応する送信電力で、ページング信号を送信してもよい。

本実施形態の第２の特徴において、登録移動機からのページング信号に対する応答の有無に基づいて、下りリンクを介して送信する信号の送信電力を決定する工程を更に有してもよい。

なお、上述のフェムト基地局１の動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。

ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、ＣＤ-ＲＯＭといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。

かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ＡＳＩＣ内に設けられていてもよい。かかるＡＳＩＣは、フェムト基地局１内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとしてフェムト基地局１内に設けられていてもよい。

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係るフェムト基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明の変更例１に係るフェムト基地局の機能ブロック図である。 本発明の変更例１に係るフェムト基地局によって記憶されている対比表の一例を示す図である。 本発明の変更例１に係るフェムト基地局の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…フェムト基地局
１１…登録移動機ＤＢ
１２…受信部
１３…信号復調部
１４…受信感度制御部
１５…判断部
１６…信号作成部
１７…送信部
１８…対応表記億部
１９…送信電力制御部

Claims (6)

1. １つ又は複数の移動機を登録移動機として管理するように構成されている登録移動機管理部と、
   上りリンクを介して送信された信号に対する受信感度を決定するように構成されている受信感度制御部と、
   前記登録移動機に対してページング信号を送信するように構成されているページング信号送信部とを具備し、
   所定期間、前記登録移動機からの信号が検知されない場合に、前記受信感度制御部は、前記受信感度を上げ、前記ページング信号送信部は、該登録移動機に対してページング信号を送信するように構成されており、
   前記受信感度制御部は、前記登録移動機からの前記ページング信号に対する応答の有無に基づいて前記受信感度を決定するように構成されていることを特徴とする基地局。
2. 前記所定期間、前記登録移動機からの信号が検知されない場合に、前記受信感度制御部は、前記受信感度を上げ、前記ページング信号送信部は、前記登録移動機に対して、上げられた該受信感度に対応する送信電力で、ページング信号を送信するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
3. 前記登録移動機からの前記ページング信号に対する応答の有無に基づいて、下りリンクを介して送信する信号の送信電力を決定するように構成されている送信電力制御部を更に具備することを特徴とする請求項２に記載の基地局。
4. １つ又は複数の移動機を登録移動機として管理する工程Ａと、
   基地局において、所定期間、前記登録移動機からの信号が検知されない場合に、上りリンクを介して送信された信号に対する受信感度を上げ、該登録移動機に対してページング信号を送信する工程Ｂと、
   前記登録移動機からの前記ページング信号に対する応答の有無に基づいて前記受信感度を決定する工程Ｃとを有することを特徴とする移動通信方法。
5. 前記工程Ｃにおいて、前記登録移動機に対して、上げられた前記受信感度に対応する送信電力で、ページング信号を送信することを特徴とする請求項４に記載の移動通信方法。
6. 前記登録移動機からの前記ページング信号に対する応答の有無に基づいて、下りリンクを介して送信する信号の送信電力を決定する工程を更に有することを特徴とする請求項５に記載の移動通信方法。

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