JP5170310B2

JP5170310B2 - 無線基地局、管理サーバ、移動端末、移動体通信システム、並びに網編入方法及びプログラム

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Publication number: JP5170310B2
Application number: JP2011518224A
Authority: JP
Inventors: 真明岡田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2030-04-22
Also published as: JPWO2010143350A1; WO2010143350A1

Description

本発明は、無線基地局、管理サーバ、移動端末、移動体通信システム、並びに網編入方法及びプログラムに関し、特にフェムト基地局等の無線基地局を移動体通信網へ編入させる技術に関する。

近年、屋内へ設置可能な無線基地局の開発が進められている。この無線基地局により形成されるセルは、そのカバーエリアが屋外に設置される無線基地局と比較して極めて小さいことから、一般にフェムトセルと呼ばれる。そこで、以降の説明においては、フェムトセルを形成する無線基地局をフェムト基地局と呼称する。これに対して、フェムトセルより大規模なセル(一般にマクロセルと呼ばれる)を形成する無線基地局をマクロ基地局と呼称する。

また、フェムト基地局は、インターネット等の公衆網を経由して移動体通信網に接続される。すなわち、フェムト基地局は、マクロ基地局とは異なり、基地局制御装置により制御されること無く動作する。従って、フェムト基地局の提供事業者又はユーザは、その運用に際し、各種の動作設定を事前に行う必要がある。

しかしながら、上記の動作設定には、その手順が煩雑であるという問題があった。

この問題に対処する網編入システムが、例えば特許文献１に記載されている。このシステムにおいては、フェムト基地局に対して、使用するチャネルや符号化方式等の無線リソースが公衆網を介して自動的に設定される。

特開２００６−３２４８３１号公報

しかしながら、上記の特許文献１には、設定作業の簡易化が不十分であるという課題があった。これは、上記の特許文献１が、フェムト基地局と公衆網との接続が正常に確立されていることを前提条件としているためである。

すなわち、提供事業者又はユーザは、依然として、公衆網を経由するフェムト基地局−移動体通信網間の煩雑な接続設定を行う必要がある。この接続設定に際して、提供事業者には、フェムト基地局の設置場所での作業が要求される。一方、ユーザには、接続設定に係る専門的な知識が要求される。なお、上記の課題は、フェムト基地局に限らず、公衆網を経由して移動体通信網へ接続する無線基地局であれば同様に生じる。

従って、本発明は、公衆網へ接続可能な無線基地局を、より簡易に移動体通信網へ編入させることを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る無線基地局は、移動体通信網に在圏する移動端末に、有線通信方式、又は前記移動体通信網に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いて接続する接続部と、前記移動端末を介して前記移動体通信網から、自局が公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定情報を受信する受信部とを備える。

また、本発明の第２の態様に係る管理サーバは、移動体通信網内に設置される。この管理サーバは、前記移動体通信網に在圏する移動端末を介して、当該移動端末に有線通信方式、又は前記移動体通信網に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いて接続された、公衆網へ接続可能な無線基地局を検知する検知部と、前記移動端末を介して前記無線基地局へ、当該無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定情報を通知する通知部とを備える。

また、本発明の第３の態様に係る移動端末は、公衆網へ接続可能な無線基地局に、有線通信方式、又は自端末が在圏する移動体通信網に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いて接続する接続部と、前記無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定情報を、前記移動体通信網から前記無線基地局へ中継する中継部とを備える。

また、本発明の第４の態様に係る移動体通信システムは、公衆網へ接続可能な無線基地局と、移動体通信網内に設置され、前記公衆網と通信可能な管理サーバと、前記移動体通信網に在圏する移動端末とを備える。前記無線基地局は、有線通信方式、又は前記移動体通信網に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いて、前記移動端末に接続する。一方、前記管理サーバは、前記移動端末を介して前記無線基地局を検知すると共に、前記移動端末を介して前記無線基地局に、前記無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定を行う。

また、本発明の第５の態様に係る網編入方法は、公衆網へ接続可能な無線基地局における移動体通信網への網編入方法を提供する。この網編入方法は、前記移動体通信網に在圏する移動端末に、有線通信方式、又は前記移動体通信網に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いて接続し、前記移動端末を介して前記移動体通信網から、前記無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定情報を受信する。

また、本発明の第６の態様に係る網編入方法は、移動体通信網において、自網に公衆網へ接続可能な無線基地局を編入させる網編入方法を提供する。この網編入方法は、前記移動体通信網に在圏する移動端末を介して、当該移動端末に有線通信方式、又は前記移動体通信網に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いて接続された無線基地局を検知し、前記移動端末を介して前記無線基地局へ、当該無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定情報を通知する。

また、本発明の第７の態様に係る網編入プログラムは、公衆網へ接続可能な無線基地局に、移動体通信網に在圏する移動端末に、有線通信方式、又は前記移動体通信網に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いて接続する処理と、前記移動端末を介して前記移動体通信網から、前記無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定情報を受信する処理とを実行させる。

また、本発明の第８の態様に係る網編入プログラムは、移動体通信網内に設置される管理サーバに、前記移動体通信網に在圏する移動端末を介して、当該移動端末に有線通信方式、又は前記移動体通信網に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いて接続された、公衆網へ接続可能な無線基地局を検知する処理と、前記移動端末を介して前記無線基地局へ、当該無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定情報を通知する処理とを実行させる。

さらに、本発明の第９の態様に係る網編入プログラムは、移動端末に、公衆網へ接続可能な無線基地局に、有線通信方式、又は前記移動端末が在圏する移動体通信網に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いて接続する処理と、前記無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定情報を、前記移動体通信網から前記無線基地局へ中継する処理とを実行させる。

本発明では、移動端末を介して、公衆網を経由する無線基地局−移動体通信網間の接続を自動的に設定する。このため、フェムト基地局等の無線基地局を、上述した煩雑な設定作業を伴うこと無く、簡易に移動体通信網へ編入させることが可能である。

本発明の実施の形態に係る移動体通信システムの構成例を示したブロック図である。本発明の実施の形態に係る無線基地局の構成例を示したブロック図である。本発明の実施の形態に係る管理サーバの構成例を示したブロック図である。本発明の実施の形態に係る移動端末の構成例を示したブロック図である。本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける、公衆網を経由する無線基地局−移動体通信網間の接続設定動作例を示したシーケンス図である。本発明の実施の形態に係る移動体通信システムにおける、無線リソースの設定動作例を示したシーケンス図である。

以下、本発明に係る無線基地局、管理サーバ、及び移動端末、並びにこれらを適用する移動体通信システムの実施の形態を、図１〜図６を参照して説明する。なお、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。

図１に示す本実施の形態に係る移動体通信システム１は、公衆網２へ接続可能なフェムト基地局等の無線基地局１０と、移動体通信網３内に設置され、公衆網２と通信可能な管理サーバ２０と、移動体通信網３に在圏する携帯電話機等の移動端末３０とで構成される。

ここで、管理サーバ２０は、移動体通信網３内に設置されるゲートウェイ４０を介して、公衆網２に接続される。また、移動体通信網３内には、ゲートウェイ４０に接続される、交換局やサービス局等から成るコアネットワーク装置５０と、１以上の基地局制御装置６０と、各制御装置６０により制御される１以上のマクロ基地局７０とが設置されている。すなわち、管理サーバ２０は、マクロ基地局７０により形成されるマクロセル４を介して、移動端末３０との通信を行うことができる。

なお、移動端末３０は、マクロセル４に限らず、例えば、既に運用が開始されている他のフェムト基地局により形成されるフェムトセルに在圏していても良い。この場合も、管理サーバ２０は当該フェムトセルを介して移動端末３０と通信でき、以降の説明が同様に適用される。

動作において、無線基地局１０は、有線通信方式、又は移動体通信網３に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式(例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に規定される各種方式)を用いて、移動端末３０に接続する。以下、この接続を、ローカル接続と呼称する。

この時、管理サーバ２０は、移動端末３０を介して、無線基地局１０を検知する。そして、管理サーバ２０は、移動端末３０を介して無線基地局１０へ、無線基地局１０が公衆網２を経由して移動体通信網３へ接続するために必要な設定情報(例えば、ゲートウェイ４０のアドレス情報)を通知する。以下、この設定情報を、公衆網側設定情報と呼称する。なお、公衆網側設定情報には、無線基地局１０への接続が許可された移動端末の識別情報等を含めても良い。

このように、本実施の形態においては、公衆網２を経由する無線基地局１０−移動体通信網３間の接続を自動的に設定し、以て無線基地局１０を、その提供事業者又はユーザによる煩雑な設定作業を伴うこと無く、簡易に移動体通信網３へ編入させることができる。

以下、無線基地局１０、管理サーバ２０、及び移動端末３０の具体的な構成例、並びに動作例を、図２〜図６を参照して詳細に説明する。なお、ゲートウェイ４０、コアネットワーク装置５０、基地局制御装置６０、及びマクロ基地局７０には、一般的な移動体通信網と同様のものを用いることができるため、その説明を省略する。

図２に示すように、無線基地局１０は、一般的なフェムト基地局と同様、公衆網３とのインタフェースとして機能する公衆網Ｉ／Ｆ１１と、移動体通信網３に適用される無線通信方式に則して動作する、移動端末３０との無線Ｉ／Ｆ１２と、これらのＩ／Ｆ１１及び１２を制御する通信制御回路１３と、この制御回路１３により作業領域として使用される、メモリ等の記憶媒体１４とを備えている。

加えて、無線基地局１０は、ローカル接続部１５と、設定情報受信部１６と、検査応答部１７とを備えている。

この内、ローカル接続部１５は、上述したローカル接続を行う。また、ローカル接続部１５は、無線基地局１０を管理サーバ２０に認証させるため、無線基地局１０の識別情報(以下、基地局識別情報と呼称する)を移動端末３０へ通知する。

設定情報受信部１６は、ローカル接続部１５を介して移動端末３０から、上述した公衆網側設定情報１０１を受信すると共に記憶媒体１４へ格納し、以てこの設定情報１０１を、上記の通信制御回路１３に利用させる。また、設定情報受信部１６は、公衆網Ｉ／Ｆ１１を介して管理サーバ２０から、無線Ｉ／Ｆ１２の動作に必要な設定情報(以下、無線側設定情報と呼称する)１０２を受信すると共に記憶媒体１４へ格納し、以てこの無線側設定情報１０２を通信制御回路１３に利用させる。ここで、無線側設定情報１０２には、使用するチャネルや符号化方式等の無線リソースに関する情報が含まれる。

検査応答部１７は、下記(Ａ)〜(Ｃ)に示す処理を実行する。

(Ａ)公衆網Ｉ／Ｆ１１を介して管理サーバ２０から、公衆網２を経由する無線基地局１０−移動通信網３間の導通検査用メッセージ１０３＿１を受信すると共に、このメッセージ１０３＿１に対する応答メッセージ１０４＿１を、公衆網Ｉ／Ｆ１１を介して管理サーバ２０へ返信する処理。

(Ｂ)無線Ｉ／Ｆ１２が形成する無線基地局１０と移動端末３０の間の無線伝送路に送出された、当該無線伝送路における上り方向についての管理サーバ２０からの導通検査用メッセージ１０３＿２を受信すると共に、このメッセージ１０３＿２に対する応答メッセージ１０４＿２を、公衆網Ｉ／Ｆ１１を介して管理サーバ２０へ返信する処理。

(Ｃ)公衆網Ｉ／Ｆ１１を介して管理サーバ２０から、上記無線伝送路の下り方向についての導通検査用メッセージ１０３＿３を受信すると共に、このメッセージ１０３＿３に対する応答メッセージ１０４＿３を、無線Ｉ／Ｆ１２を介して上記無線伝送路へ送出する処理。

なお、上記のローカル接続部１５、設定情報受信部１６、及び検査応答部１７は、ソフトウェアにより実現することもできる。この場合、これらのローカル接続部１５、設定情報受信部１６、及び検査応答部１７と同等の処理を記述したプログラムを記憶媒体１４に格納し、以て無線基地局１０内のプロセッサ(図示せず)等に実行させれば良い。また、当該プログラムは、上記の通信制御回路１３に組み込まれたファームウェアへのプラグインとして提供しても良い。

また、図３に示すように、管理サーバ２０は、図１に示したゲートウェイ４０とのインタフェースとして機能するゲートウェイＩ／Ｆ２１と、メモリ等の記憶媒体２２と、基地局検知部２３と、基地局認証部２４と、設定情報通知部２５と、導通検査／品質測定部２６とを備えている。

この内、基地局検知部２３は、移動端末３０からの接続要求２０１の受信をトリガとして、移動端末３０にローカル接続された無線基地局１０(すなわち、移動体通信網３への編入対象となる無線基地局)が存在することを検知し、その旨を示す通知(以下、検知通知と呼称する)２０２を発行する。

基地局認証部２４は、下記(Ｄ)〜(Ｈ)に示す処理を実行する。

(Ｄ)検知通知２０２の受信をトリガとして、移動端末３０に識別情報要求２０３を与え、以て上述した基地局識別情報１０５を取得する処理。
(Ｅ)取得した基地局識別情報１０５と、記憶媒体２２に予め登録された、移動体通信網３への接続を許可する無線基地局の識別情報(以下、登録基地局識別情報と呼称する)２０４とが一致するか否かを判定する処理。

(Ｆ)上記の処理(Ｅ)にて両識別情報が一致した場合に、移動端末３０に位置情報要求２０５を与え、以て移動端末３０の位置情報(以下、移動端末位置情報と呼称する)３０１をさらに取得する処理。
(Ｇ)取得した移動端末位置情報３０１と、記憶媒体２２に予め記憶された、移動体通信網３によるサービス提供が可能なエリアに関する情報(以下、サービスエリア情報と呼称する)２０６とを比較し、以て無線基地局１０がサービス提供可能エリア内に設置されているか否かを判定する処理。

(Ｈ)上記の処理(Ｇ)にてサービス提供可能エリア内への設置と判定した場合に、無線基地局１０を正規の基地局として認証し、その旨を示す通知(以下、認証通知と呼称する)２０７を発行する処理。

設定情報通知部２５は、下記(Ｉ)〜(Ｌ)に示す処理を実行する。

(Ｉ)認証通知２０７の受信をトリガとして、記憶媒体２２に予め記憶された公衆網側設定情報１０１を、ゲートウェイＩ／Ｆ２１を介して移動端末３０へ通知する処理。

(Ｊ)上記の処理(Ｉ)の後、導通検査／品質測定部２６に対して検査指示２０８＿１を与え、以て上述した、公衆網２を経由する無線基地局１０−移動通信網３間の導通検査用メッセージ１０３＿１を送信させる処理。

(Ｋ)上記の処理(Ｊ)に対応して導通検査／品質測定部２６から発行される検査結果２０９が、公衆網２を経由する無線基地局１０−移動通信網３間の正常な導通を示す場合に、記憶媒体２２に予め記憶された無線側設定情報１０２を、ゲートウェイＩ／Ｆ２１を介し、公衆網２を経由して無線基地局１０へ通知する処理。

(Ｌ)上記の処理(Ｋ)の後、導通検査／品質測定部２６に対して検査指示２０８＿２を与え、以て上述した、無線基地局１０と移動端末３０の間の無線伝送路における上り方向及び下り方向についての導通検査用メッセージ１０３＿２及び１０３＿３をそれぞれ送信させる処理。

導通検査／品質測定部２６は、導通検査用メッセージ１０３＿１に対する応答メッセージ１０４＿１の受信を待機する。応答メッセージ１０４＿１を受信した場合、導通検査／品質測定部２６は、応答メッセージ１０４＿１のエラー率(所定パターンに対する誤り率)に基づき、公衆網２を経由する無線基地局１０−移動通信網３間の伝送品質を推定する。当該伝送品質が良好である場合、導通検査／品質測定部２６は、正常導通を示す検査結果２０９を、設定情報通知部２５に与える。

また、導通検査／品質測定部２６は、導通検査用メッセージ１０３＿２及び１０３＿３に対する応答メッセージ１０４＿２及び１０４＿２の受信をそれぞれ待機する。応答メッセージ１０４＿２を受信した場合、導通検査／品質測定部２６は、応答メッセージ１０４＿２のエラー率に基づき、無線基地局１０と移動端末３０の間の無線伝送路における上り方向の伝送品質を推定する。一方、応答メッセージ１０４＿３を受信した場合には、導通検査／品質測定部２６は、応答メッセージ１０４＿３のエラー率に基づき、当該無線伝送路における下り方向の伝送品質を推定する。

なお、上記の基地局検知部２３、基地局認証部２４、設定情報通知部２５、及び導通検査／品質測定部２６は、ソフトウェアにより実現することもできる。この場合、これらの基地局検知部２３、基地局認証部２４、設定情報通知部２５、及び導通検査／品質測定部２６と同等の処理を記述したプログラムを記憶媒体２４に格納し、以て管理サーバ２０内のプロセッサ(図示せず)等に実行させれば良い。

さらに、図４に示すように、移動端末３０は、一般的な移動端末と同様、移動体通信網３に適用される無線通信方式に則して動作する無線Ｉ／Ｆ３１と、このＩ／Ｆ３１を制御する通信制御回路３２と、この制御回路３２により作業領域として使用される、メモリ等の記憶媒体３３とを備えている。

加えて、移動端末３０は、図２に示した無線基地局１０内のローカル接続部１５に対応するローカル接続部３４と、中継部３５とを備えている。

この内、ローカル接続部３４は、無線基地局１０とのローカル接続開始をトリガとして、上記の接続要求２０１を、無線Ｉ／Ｆ３１を介して管理サーバ２０へ送信する。また、ローカル接続部３４は、上記の識別情報要求２０３に応じて、無線基地局１０から基地局識別情報１０５を取得し、無線Ｉ／Ｆ３１を介して管理サーバ２０へ送信する。さらに、ローカル接続部３４は、上記の位置情報要求２０５に応じて、移動端末位置情報３０１を無線Ｉ／Ｆ３１を介して管理サーバ２０へ送信する。

ここで、移動端末位置情報３０１は、各種の電波航法(例えば、ＧＰＳ(ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ)衛星からの無線信号)を用いて測位しても良いし、図１に示したマクロ基地局７０から報知されるエリア情報等をそのまま用いても良い。

一方、中継部３５は、管理サーバ２０から無線Ｉ／Ｆ３１を介して受信した公衆網側設定情報１０１を、ローカル接続部３４を介して無線基地局１０へ転送する。

また、中継部３５は、上記の導通検査用メッセージ１０３＿２を、無線Ｉ／Ｆ３１を介して管理サーバ２０(マクロ基地局７０)から無線基地局１０へ無線中継する。さらに、中継部３５は、上記の応答メッセージ１０４＿３を、無線Ｉ／Ｆ３１を介して無線基地局１０から管理サーバ２０(マクロ基地局７０)へ無線中継する。

なお、上記のローカル接続部３４及び中継部３５は、ソフトウェアにより実現することもできる。この場合、これらのローカル接続部３４及び中継部３５と同等の処理を記述したプログラムを記憶媒体３３に格納し、以て移動端末３０内のプロセッサ(図示せず)等に実行させれば良い。また、当該プログラムは、上記の通信制御回路３２に組み込まれたファームウェアへのプラグインとして提供しても良い。

次に、無線基地局１０、管理サーバ２０、及び移動端末３０の動作を、図５及び図６を参照して説明する。

今、移動端末３０は、図１に示したマクロセル４に在圏しているものとする。この時、図５に示す如く無線基地局１０と移動端末３０とのローカル接続が開始されると(ステップＳ１)、まず移動端末３０内のローカル接続部３４が、無線基地局１０からそのサービス状態１０６を取得し(ステップＳ２)、無線基地局１０によるサービスが開始されているか否かを判定する(ステップＳ３)。この結果、無線基地局１０が未サービス状態に在ると判定した場合、ローカル接続部３４は、接続要求２０１を、無線Ｉ／Ｆ３１を介してセル４へ無線送出する。接続要求２０１は、図１に示したマクロ基地局７０、基地局制御装置６０、コアネットワーク装置５０、及びゲートウェイ４０を順に経由して、管理サーバ２０に到達する(ステップＳ４)。

管理サーバ２０内の基地局検知部２３は、移動体通信網３への編入対象となる無線基地局が存在することを検知し、検知通知２０２を基地局認証部２４に与える。基地局認証部２４は、識別情報要求２０３を、ゲートウェイＩ／Ｆ２１を介して送出する。識別情報要求２０３は、ゲートウェイ４０、コアネットワーク装置５０、基地局制御装置６０、及びマクロ基地局７０を順に経由してセル４へ無線送出され、以て移動端末３０に到達する(ステップＳ５)。

移動端末３０内のローカル接続部３４は、無線基地局１０から基地局識別情報１０５を取得し、無線Ｉ／Ｆ３１を介してセル４へ無線送出する。基地局識別情報１０５は、マクロ基地局７０、基地局制御装置６０、コアネットワーク装置５０、及びゲートウェイ４０を順に経由して、管理サーバ２０に到達する(ステップＳ６)。

管理サーバ２０内の基地局認証部２４は、受信した基地局識別情報１０５と、記憶媒体２２から読み出した登録基地局識別情報２０４とが一致するか否か(すなわち、無線基地局１０が、移動体通信網３への接続を許可された登録済み基地局であるか否か)を判定する(ステップＳ７)。無線基地局１０が登録済み基地局である場合、基地局認証部２４は、位置情報要求２０５を、ゲートウェイＩ／Ｆ２１を介して送出する。位置情報要求２０５は、ゲートウェイ４０、コアネットワーク装置５０、基地局制御装置６０、及びマクロ基地局７０を順に経由してセル４へ無線送出され、以て移動端末３０に到達する(ステップＳ８)。

移動端末３０内のローカル接続部３４は、移動端末位置情報３０１を、無線Ｉ／Ｆ３１を介してマクロセル４へ無線送出する。移動端末位置情報３０１は、マクロ基地局７０、基地局制御装置６０、コアネットワーク装置５０、及びゲートウェイ４０を順に経由して、管理サーバ２０に到達する(ステップＳ９)。

管理サーバ２０内の基地局認証部２４は、受信した移動端末位置情報３０１と、記憶媒体２２から読み出したサービスエリア情報２０６とを比較し、以て無線基地局１０がサービス提供可能エリア内に設置されているか否かを判定する(ステップＳ１０)。無線基地局１０がサービス提供可能エリア内に設置されている場合、基地局認証部２４は、認証通知２０７を設定情報通知部２５に与える。設定情報通知部２５は、記憶媒体２２から読み出した公衆網側設定情報１０１を、ゲートウェイＩ／Ｆ２１を介して送出する。公衆網側設定情報１０１は、ゲートウェイ４０、コアネットワーク装置５０、基地局制御装置６０、及びマクロ基地局７０を順に経由してマクロセル４へ無線送出され、以て移動端末３０に到達する。移動端末３０内の中継部３５は、公衆網側設定情報１０１を、ローカル接続部３４を介して無線基地局１０へ転送する(ステップＳ１１)。

無線基地局１０内の設定情報受信部１６は、ローカル接続部１５を介して受信した公衆網側設定情報１０１を、記憶媒体１４に格納する。通信制御回路１３は、記憶媒体１４から読み出した公衆網側設定情報１０１を用いて、公衆網Ｉ／Ｆ１１の動作設定を行う。これにより、無線基地局１０と公衆網２との接続が開始される(ステップＳ１２)。

このように、公衆網２を経由する無線基地局１０−移動体通信網３間の接続設定が自動的に行われる。また、当該接続設定は無線基地局１０が正規の基地局である場合に限り行われるため、移動体通信網３への不正な無線基地局の編入を防止できる。

上記のステップＳ１２の後、ローカル接続部１５は、公衆網２への接続完了通知１０７を、移動端末３０へ送信する。接続完了通知１０７は、マクロセル４へ無線送出された後、マクロ基地局７０、基地局制御装置６０、コアネットワーク装置５０、及びゲートウェイ４０を順に経由して、管理サーバ２０に到達する(ステップＳ１３)。

管理サーバ２０内の設定情報通知部２５は、接続完了通知１０７の受信をトリガとして、導通検査／品質測定部２６に対して検査指示２０８＿１を与える。なお、設定情報通知部２５は、検査指示２０８＿１を、公衆網側設定情報１０１の通知から一定時間が経過したタイミングで自律的に発生しても良い。この場合、無線基地局１０−管理サーバ２０間における接続完了通知１０７の送受信は不要である。

検査指示２０８＿１を受けた導通検査／品質測定部２６は、導通検査用メッセージ１０３＿１をゲートウェイＩ／Ｆ２１を介して公衆網２へ送出すると共に、無線基地局１０からの応答メッセージ１０４＿１の受信を待機する。導通検査用メッセージ１０３＿１は、公衆網２を経由して無線基地局１０に到達する(ステップＳ１４)。

無線基地局１０内の検査応答部１７は、導通検査用メッセージ１０３＿１を受信すると、応答メッセージ１０４＿１を公衆網Ｉ／Ｆ１１を介して公衆網２へ送出する。応答メッセージ１０４＿１は、公衆網２を経由して管理サーバ２０に到達する(ステップＳ１５)。

管理サーバ２０内の導通検査／品質測定部２６は、受信した応答メッセージ１０４＿１のエラー率が所定の閾値以下であるか否かを判定する(ステップＳ１６)。当該エラー率が閾値以下である場合、導通検査／品質測定部２６は、公衆網２を経由する無線基地局１０−移動通信網３間の伝送品質が良好であると判断し、その旨を示す検査結果２０９を設定情報通知部２５に与える(ステップＳ１７)。

このように、本実施の形態においては、公衆網２を経由する無線基地局１０−移動通信網３間の導通検査及び伝送品質測定も自動的に行うことができる。

一方、図６に示すように、検査結果２０９を受けた設定情報通知部２５は、記憶媒体２２から読み出した無線側設定情報１０２を、ゲートウェイＩ／Ｆ２１を介して送出する。無線側設定情報１０２は、公衆網２を経由して無線基地局１０に到達する(ステップＳ２１)。

無線基地局１０内の設定情報受信部１６は、公衆網Ｉ／Ｆ１１を介して受信した無線側設定情報１０２を、記憶媒体１４に格納する。通信制御回路１３は、記憶媒体１４から読み出した無線側設定情報１０２を用いて、無線Ｉ／Ｆ１２の動作設定を行う。これにより、無線基地局１０によるサービスが開始される(ステップＳ２２)。

この後、無線側設定情報１０２の通知から一定時間が経過すると、管理サーバ２０内の設定情報通知部２５は、導通検査／品質測定部２６に対して検査指示２０８＿２を与える。導通検査／品質測定部２６は、導通検査用メッセージ１０３＿２をゲートウェイＩ／Ｆ２１を介して送出すると共に、無線基地局１０からの応答メッセージ１０４＿２の受信を待機する。導通検査用メッセージ１０３＿２は、ゲートウェイ４０、コアネットワーク装置５０、基地局制御装置６０、及びマクロ基地局７０を順に経由してマクロセル４へ無線送出され、以て移動端末３０に到達する。

この時、移動端末３０内の中継部３５は、無線Ｉ／Ｆ３１を制御して周辺セルをサーチする。この結果、無線基地局１０が検出されるため、中継部３５は、無線Ｉ／Ｆ３１をさらに制御して、移動端末３０を無線基地局１０へハンドオーバさせる。そして、中継部３５は、管理サーバ２０から受信した導通検査用メッセージ１０３＿２を、無線Ｉ／Ｆ３１を介して無線基地局１０へ転送する(ステップＳ２３)。

無線基地局１０内の検査応答部１７は、導通検査用メッセージ１０３＿２を受信すると、応答メッセージ１０４＿２を公衆網Ｉ／Ｆ１１を介して公衆網２へ送出する。応答メッセージ１０４＿２は、公衆網２を経由して管理サーバ２０に到達する(ステップＳ２４)。

管理サーバ２０内の導通検査／品質測定部２６は、受信した応答メッセージ１０４＿２のエラー率が所定の閾値以下であるか否かを判定する(ステップＳ２５)。当該エラー率が閾値以下である場合、導通検査／品質測定部２６は、無線基地局１０−移動端末３０間の無線伝送路における上り方向の伝送品質が良好であると判断する(ステップＳ２６)。

そして、導通検査／品質測定部２６は、導通検査用メッセージ１０３＿３をゲートウェイＩ／Ｆ２１を介して送出すると共に、無線基地局１０からの応答メッセージ１０４＿３の受信を待機する。導通検査用メッセージ１０３＿３は、公衆網２を経由して無線基地局１０に到達する(ステップＳ２７)。

無線基地局１０内の検査応答部１７は、導通検査用メッセージ１０３＿３を受信すると、応答メッセージ１０４＿３を、無線Ｉ／Ｆ１２を介して移動端末３０へ無線送出する。この時、移動端末３０内の中継部３５は、無線Ｉ／Ｆ３１を制御して、移動端末３０をマクロ基地局７０へハンドオーバさせる。そして、中継部３５は、無線基地局１０から受信した応答メッセージ１０４＿３を、無線Ｉ／Ｆ３１を介してマクロセル４へ無線送出する。応答メッセージ１０４＿３は、マクロ基地局７０、基地局制御装置６０、コアネットワーク装置５０、及びゲートウェイ４０を順に経由して、管理サーバ２０に到達する(ステップＳ２８)。

管理サーバ２０内の導通検査／品質測定部２６は、受信した応答メッセージ１０４＿３のエラー率が所定の閾値以下であるか否かを判定する(ステップＳ２９)。当該エラー率が閾値以下である場合、導通検査／品質測定部２６は、無線基地局１０−移動端末３０間の無線伝送路における下り方向の伝送品質が良好であると判断する(ステップＳ３０)。

このように、本実施の形態においては、無線基地局に対する無線リソース設定も自動的に行うことができる。加えて、無線伝送路の導通検査及び伝送品質測定も自動的に行うことができる。

なお、上記の実施の形態によって本発明は限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき、当業者によって種々の変更が可能なことは明らかである。

上記のプログラム(ローカル接続部１５、設定情報受信部１６、及び検査応答部１７と同等の処理を記述したプログラム、基地局検知部２３、基地局認証部２４、設定情報通知部２５、及び導通検査／品質測定部２６と同等の処理を記述したプログラム、並びにローカル接続部３４及び中継部３５と同等の処理を記述したプログラム)は、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、上記のプログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されても良い。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

この出願は、２００９年６月８日に出願された日本出願特願２００９−１３７１３１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

本発明は、無線基地局、管理サーバ、移動端末、移動体通信システム、並びに網編入方法及びプログラムに適用され、特にフェムト基地局等の無線基地局を移動体通信網へ編入させる用途に適用される。

１移動体通信システム
２公衆網
３移動体通信網
４マクロセル
１０無線基地局
１１公衆網Ｉ／Ｆ
１２, ３１無線Ｉ／Ｆ
１３, ３２通信制御回路
１４, ２２, ３３記憶媒体
１５, ３４ローカル接続部
１６設定情報受信部
１７検査応答部
２０管理サーバ
２１ゲートウェイＩ／Ｆ
２３基地局検知部
２４基地局認証部
２５設定情報通知部
２６導通検査／品質測定部
３０移動端末
３５中継部
４０ゲートウェイ
５０コアネットワーク装置
６０基地局制御装置
７０マクロ基地局
１０１公衆網側設定情報
１０２無線側設定情報
１０３＿１〜１０３＿３導通検査メッセージ
１０４＿１〜１０４＿３応答メッセージ
１０５基地局識別情報
１０６サービス状態
１０７接続完了通知
２０１接続要求
２０２検知通知
２０３識別情報要求
２０４登録基地局識別情報
２０５位置情報要求
２０６サービスエリア情報
２０７認証通知
２０８＿１, ２０８＿２検査指示
２０９検査結果
３０１移動端末位置情報

Claims

移動体通信網に在圏する移動端末に、有線通信方式、又は前記移動体通信網に適用される第１の無線通信方式とは異なる第２の無線通信方式を用いて接続する接続手段と、
前記移動端末を介して前記移動体通信網から、自局が公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な第１の設定情報を受信する受信手段と、
を備えた無線基地局。
移動体通信網内に設置される管理サーバであって、
前記移動体通信網に在圏する移動端末を介して、当該移動端末に有線通信方式、又は前記移動体通信網に適用される第１の無線通信方式とは異なる第２の無線通信方式を用いて接続された、公衆網へ接続可能な無線基地局を検知する検知手段と、
前記移動端末を介して前記無線基地局へ、当該無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な第１の設定情報を通知する通知手段と、
を備えた管理サーバ。
請求項２において、
前記公衆網を経由して前記無線基地局へ、導通検査用メッセージを送信すると共に、前記導通検査用メッセージに対する応答メッセージの、前記公衆網を経由した受信を待機する検査手段をさらに備えたことを特徴とする管理サーバ。
請求項３において、
前記検査手段が、前記応答メッセージのエラー率に基づき、前記公衆網を経由する前記移動体通信網と前記無線基地局の間の伝送品質を推定することを特徴とした管理サーバ。
請求項２において、
前記通知手段が、前記公衆網を経由して前記無線基地局へ、前記第１の無線通信方式に則して前記無線基地局と前記移動端末とが無線通信を行うために必要な第２の設定情報をさらに通知することを特徴とした管理サーバ。
請求項５において、
前記移動端末を介して、前記第１の無線通信方式に則して形成される前記無線基地局と前記移動端末の間の無線伝送路へ、導通検査用メッセージを送出すると共に、前記導通検査用メッセージに対する前記無線基地局からの応答メッセージの、前記公衆網を経由した受信を待機する検査手段をさらに備えたことを特徴とする管理サーバ。
公衆網へ接続可能な無線基地局に、有線通信方式、又は自端末が在圏する移動体通信網に適用される第１の無線通信方式とは異なる第２の無線通信方式を用いて接続する接続手段と、
前記無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定情報を、前記移動体通信網から前記無線基地局へ中継する中継手段と、
を備えた移動端末。
公衆網へ接続可能な無線基地局と、
移動体通信網内に設置され、前記公衆網と通信可能な管理サーバと、
前記移動体通信網に在圏する移動端末と、を備え、
前記無線基地局は、有線通信方式、又は前記移動体通信網に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いて、前記移動端末に接続し、
前記管理サーバは、前記移動端末を介して前記無線基地局を検知すると共に、前記移動端末を介して前記無線基地局に、前記無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定を行う、
移動体通信システム。
公衆網へ接続可能な無線基地局における移動体通信網への網編入方法であって、
前記移動体通信網に在圏する移動端末に、有線通信方式、又は前記移動体通信網に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いて接続し、
前記移動端末を介して前記移動体通信網から、前記無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定情報を受信する、網編入方法。
移動体通信網において、自網に公衆網へ接続可能な無線基地局を編入させる網編入方法であって、
前記移動体通信網に在圏する移動端末を介して、当該移動端末に有線通信方式、又は前記移動体通信網に適用される無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いて接続された無線基地局を検知し、
前記移動端末を介して前記無線基地局へ、当該無線基地局が前記公衆網を経由して前記移動体通信網へ接続するために必要な設定情報を通知する、網編入方法。