JP5498097B2 - Base station apparatus and management server - Google Patents
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Description
本発明は、狭域のエリア内で無線通信端末と通信する基地局装置および管理サーバに関する。 The present invention relates to a base station apparatus and a management server that communicate with a wireless communication terminal in a narrow area.
近年、無線通信システムにおいて、フェムトセル(Femtocell)と呼ばれる、従来よりごく小さい範囲をカバーする基地局の方式が提案されている。従来の携帯電話のセル、つまり1つの基地局でカバーする範囲は半径1km〜数km程度あるが、フェムトセルでカバーされるのは、たとえば家の中や小さなオフィスなど、せいぜい10m程度のエリアである。フェムトセルは、サービス範囲をピンポイントに提供することが可能であることや、設置が個人でも可能になる点で、今後普及が進むと思われる。 In recent years, in wireless communication systems, a base station system called a femtocell, which covers a much smaller range than before, has been proposed. A conventional cell phone cell, that is, a range covered by one base station has a radius of about 1 km to several km, but a femto cell covers an area of about 10 m at most, such as in a house or a small office. is there. Femtocells are expected to become more popular in the future because they can provide a service range pinpoint and can be installed by individuals.
ここで、マクロセルとフェムトセルを有する従来の無線通信システムについて図16、図17を参照して説明する。 Here, the conventional radio | wireless communications system which has a macrocell and a femtocell is demonstrated with reference to FIG. 16, FIG.
図16、図17に示した従来の無線通信システムは、それぞれフェムトセル9a、9bをカバーするフェムトセル基地局90a、90b、それぞれのフェムトセルを含むマクロセル8をカバーするマクロセル基地局20、および、マクロセル基地局20に接続されている「CDMA2000 1xEV−DO」に準拠した無線通信ネットワーク26を有している。
16 and 17, the conventional radio communication system includes
さらに、図16、図17に示した従来の無線通信システムは、フェムトセル基地局90a、90bとそれぞれ接続するルータ23、22、これらルータと接続する公衆網92、公衆網92および無線通信ネットワーク26と接続するゲートウェイ24、および、ゲートウェイ24と接続する管理サーバ91を有している。管理サーバ91は、OAM(Operation And Maintenance)機能を有しており、例えば、フェムトセル9a、9bおよびフェムトセル基地局90a、90bに関する情報を管理している。
Further, the conventional wireless communication system shown in FIGS. 16 and 17 includes
また、無線通信端末30は、フェムトセル基地局90aとの通信を許可されている。フェムトセル基地局90aは、無線通信端末30と通信を行っているとき、(1)無線通信端末30がフェムトセル9aの圏外に出て、(2)マクロセル基地局20にハンドオフしたとする。フェムトセル9aの圏内には通信を許可されている端末が1台も無いが、(3)フェムトセル基地局90aの電波の送信は行われ続ける。
Further, the
例えば、無線通信端末30の利用者が昼間、や仕事や学校に出かけていて、フェムトセル基地局90aが設置されている家には利用者が誰もいないという状況において、フェムトセル基地局90aの電波の送信は行われ続けることがあり、この状況で、フェムトセル基地局90aが許可された無線通信端末30に対して電波を送信し続けるのは、電力の無駄であると言える。
For example, in a situation where a user of the
このような課題に対し、特許文献1には、一定時間内に通信がない場合には、基地局の送信機能を停止し、この間に無線通信端末が発呼する場合は、無線通信端末が基地局に対して送信起動要求信号を送信し、基地局が、この信号を受信して送信機能を再起動して無線通信端末との通信を可能にすることで、送信機能を停止させた分、消費電力を低減するものが提案されている。
In response to such a problem, in
上述した特許文献1に開示された技術は、基地局の消費電力を低減するために、一定時間内に通信がない場合に、基地局の送信機能を停止するものであるが、基地局の消費電力をさらに低減するためには、送信機能を停止するとともに受信機能も停止することが好ましい。しかしながら、受信機能も停止すると、無線通信端末からの送信起動要求信号を受信することができなって、送信機能を再起動することができなくなるため、受信機能を停止して消費電力を低減することはできなかった。
The technique disclosed in
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、従来と比較して効率的な電力消費を行うことができる基地局装置および管理サーバを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a base station apparatus and a management server that can perform more efficient power consumption than conventional ones. is there.
上記目的を達成するため、本発明は、広域基地局と通信可能な広域エリア内にある狭域エリアで通信可能な狭域基地局を構成する基地局装置において、収容対象となっている無線通信端末からの電波を受信する無線通信受信部と、収容対象となっている無線通信端末に電波を送信する無線通信送信部と、前記無線通信受信部による電波の受信を制御する制御部とを備え、前記制御部は、収容対象となっている全ての無線通信端末が位置登録されていない場合、前記無線通信受信部と前記無線通信送信部とを停止させ、前記無線通信端末が自基地局と同じ無線エリア情報のエリア内にいる場合は、前記無線通信受信部に対し前記無線通信端末からの電波の受信を開始させ、前記無線通信端末からの送信波を受信し、復調が可能であった場合は、前記無線通信送信部を開始することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a wireless communication that is an object of accommodation in a base station apparatus that constitutes a narrow base station that can communicate in a narrow area within a wide area that can communicate with a wide base station. comprising: a radio communication receiver for receiving radio waves from a terminal, a radio communication transmission section that transmits signals to the wireless communication terminal that is the receiving object, and a control unit for controlling the radio wave received by the radio communication reception section , wherein, when all of the wireless communication terminal that is the receiving object is not the location registration, the stops and the wireless communication reception unit and said wireless communication transmitting unit, said wireless communication terminal and the own base station If while creating in the area of the same radio area information, the to start receiving the radio waves from the wireless communication terminal to the wireless communication reception unit receives the transmission waves from the wireless communication terminal, may demodulate If there was Characterized in that to start the serial radio communication transmission section.
前記制御部は、前記無線通信端末が自基地局と同じ無線エリア情報のエリア内にいないことを前記管理サーバから前記有線通信部を介して通知された場合は、前記無線通信受信部に対し前記無線通信端末からの電波の受信を停止させることが好ましい。 The control unit, when notified from the management server via the wired communication unit that the wireless communication terminal is not in the same wireless area information area as the base station, to the wireless communication receiving unit It is preferable to stop reception of radio waves from the wireless communication terminal.
本発明によれば、フェムトセル基地局は、無線通信端末がフェムトセルに近づいたときに無線通信端末の送信波の監視を開始するため、無線通信端末がフェムトセルの遠隔地にいるときでも送信波の監視を行っている場合よりも、効率的な電力消費を行うことができる。 According to the present invention, since the femtocell base station starts monitoring the transmission wave of the radio communication terminal when the radio communication terminal approaches the femtocell, transmission is performed even when the radio communication terminal is at a remote location of the femtocell. More efficient power consumption can be achieved than when monitoring waves.
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施例に係る無線通信システムの構成図である。図1に示した無線通信システムは、フェムトセル9a、9bそれぞれをカバーするフェムトセル基地局(狭域基地局)10a、10b、フェムトセル9a、9b(狭域エリア)を含むマクロセル8(広域エリア)をカバーするマクロセル基地局(広域基地局)20、および、マクロセル基地局20に接続されている無線通信ネットワーク26を有している。本実施例では、無線通信ネットワーク26は、「CDMA2000 1xEV−DO」に準拠している。なお、フェムトセル基地局のそれぞれを区別する場合には、フェムトセル基地局10a、10bと記載し、フェムトセル基地局のそれぞれを区別しない場合には、フェムトセル基地局10と記載する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. The radio communication system shown in FIG. 1 includes a macro cell 8 (wide area) including femto cell base stations (narrow area base stations) 10a and 10b and
さらに、図1に示した無線通信システムは、フェムトセル基地局10a、10bとそれぞれ接続するルータ23、22、ルータ23、22と接続するフェムトセル利用者契約回線25、フェムトセル利用者契約回線25および無線通信ネットワーク26と接続するゲートウェイ24、および、ゲートウェイ24と接続する管理サーバ40を有している。管理サーバ40は、OAM(Operation And Maintenance)機能を有しており、例えば、フェムトセル9a、9bおよびフェムトセル基地局10a、10bに関する情報を管理している。
また、無線通信端末30は、フェムトセル基地局10aとの通信を許可されてフェムトセル基地局10aの収容対象となっている。
Further, the wireless communication system shown in FIG. 1 includes
In addition, the
図2は、フェムトセル基地局のブロック図である。フェムトセル基地局10は、無線通信送信部11と、無線通信受信部12と、マクロセル監視部13と、有線通信部14と、記憶部15と、制御部16によって構成されている。無線通信送信部11は、収容対象となっている無線通信端末に電波を送信する。無線通信受信部12は、収容対象となっている無線通信端末からの電波を受信する。有線通信部14は、管理サーバ40と通信する。マクロセル監視部13は、フェムトセル基地局10の周辺にあるマクロセル基地局20を監視してマクロセル基地局20に関する周辺基地局情報を取得する。
記憶部15は、フラッシュメモリーやハードディスクなどの記憶媒体などによって構成されており、制御部16は、CPUなどによって構成されている。
FIG. 2 is a block diagram of the femtocell base station. The femtocell
The
制御部16は、収容対象となっている無線通信端末の識別情報(ESN等)を記憶部15に予め登録する。また、制御部16は、自己のフェムトセル基地局10の周辺にあるマクロセル基地局20に関する周辺基地局情報および無線通信端末30の識別情報(ESN等)を管理サーバ40に通知する。
The
制御部16は、無線通信送信部11による電波の送信と、無線通信受信部12による電波の監視を制御する。
また、制御部16は、収容対象となっている全ての無線通信端末が位置登録されていない場合、無線通信送信部11に対し電波の送信を停止させると共に無線通信受信部12に対し電波の監視を停止させ、無線通信端末がフェムトセル基地局10と同じ無線エリア情報のエリア内にいることを基地局を管理する管理サーバ40から通知された場合は、無線通信受信部12に対し無線通信端末からの電波の監視を開始させる。
The
Further, the
図3は、管理サーバのブロック図である。管理サーバ40は、UATI(Unicast Access terminal identifier)判定部43と、有線通信部44と、記憶部45と、制御部46によって構成されている。UATI判定部43は、マクロセル基地局20と通信している無線通信端末30がフェムトセル基地局10と同じ無線エリア情報のエリア内にいるか否かを、マクロセル基地局20から得た無線エリア情報に基づいて判定する。有線通信部44は、マクロセル基地局20およびフェムトセル基地局10と通信する。記憶部45は、ハードディスクまたはフラッシュメモリーなどの記憶媒体などによって構成されており、制御部46は、CPUなどによって構成されている。
FIG. 3 is a block diagram of the management server. The
次に、本発明の実施の形態に係るフェムトセル基地局の動作について説明する。図4は、本発明の実施の形態に係るフェムトセル基地局の状態遷移を説明する図である。図4に示すように、本発明の実施の形態に係るフェムトセル基地局の動作については、準備フェーズ、待受けフェーズ、監視フェーズ、基地局動作フェーズの4つに分けられる。 Next, the operation of the femtocell base station according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating state transition of the femtocell base station according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the operation of the femtocell base station according to the embodiment of the present invention is divided into four phases: a preparation phase, a standby phase, a monitoring phase, and a base station operation phase.
<準備フェーズ>
図1は、フェムトセル基地局が準備フェーズのときの無線通信システムの動作について説明する図である。図1に示すように、フェムトセル基地局10aは、フェムトセル基地局10aの周辺にあるマクロセル基地局20の周辺基地局情報を取得する。また、フェムトセル基地局10aは、フェムトセル基地局10aとの通信が許可された無線通信端末30の識別情報(ESN等)を登録する。また、フェムトセル基地局10aは、周辺基地局情報および無線通信端末30の識別情報(ESN等)を管理サーバ40に通知する。
<Preparation phase>
FIG. 1 is a diagram for explaining the operation of the wireless communication system when the femtocell base station is in the preparation phase. As shown in FIG. 1, the
次に、フェムトセル基地局が準備フェーズのときの動作の詳細をシーケンス図として図5に示す。
フェムトセル基地局10aは、フェムトセル登録情報を管理サーバ40に登録する(S101)。サーバ40へ登録するフェムトセル登録情報は、フェムトセル基地局10aの識別情報、IPアドレスである。
Next, details of the operation when the femtocell base station is in the preparation phase are shown in FIG. 5 as a sequence diagram.
The
フェムトセル基地局10aは、フェムトセル基地局10aが備えるマクロセル基地局や周辺のフェムトセル基地局を監視する機能により、フェムトセル基地局10aの周辺にあるマクロセル基地局や周辺のフェムトセル基地局の報知情報を取得し(S102)、取得した周辺基地局の報知情報を管理サーバ40に通知する(S103)。管理サーバ40が周辺基地局から周辺基地局の報知情報を取得し、フェムトセル基地局10aが管理サーバ40から周辺基地局の報知情報を取得するようにしても良い。報知情報は、具体例として、監視に必要なBandClass、Channel、PNであり、復調に必要なColorCode、SectorIDである。なお、フェムトセル基地局10は、GPSやNTPにより周辺にあるマクロセル基地局20と時間同期を行っており、復調する際に同期をとっている。
The
フェムトセル基地局10aは、許可された無線通信端末30の識別情報(ESN等)を無線通信端末30から取得し、取得したものを登録する(S104)。ここで、無線通信端末30は、フェムトセル基地局10aの収容対象となる。なお、無線通信端末30は、フェムトセル基地局10a、10bそれぞれに収容対象になっていてもよい。さらに、フェムトセル基地局10aは、登録された無線通信端末30の識別情報(ESN等)を管理サーバ40に登録する(S105)。このとき管理サーバ40にて、無線通信端末30の識別情報とフェムトセル基地局10aとの対応付けがなされる。
The
<待受けフェーズ>
図6は、フェムトセル基地局が待受けフェーズのときの無線通信システムの動作について説明する図である。待受けフェーズの段階では、フェムトセル基地局10aは、無線通信送信部11と無線通信受信部12を停止させ、有線通信部14を起動させてUATI取得通知を待つ状態となっている。
<Standby phase>
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the wireless communication system when the femtocell base station is in the standby phase. At the stage of the standby phase, the
管理サーバ40は、無線通信端末30が取得したUATI(Unicast Access terminal identifier)の情報を、マクロセル基地局や周辺のフェムトセル基地局の所属する無線通信ネットワーク26からの通知、または、無線通信ネットワーク26への取得要求により取得すると、無線通信端末30の識別情報(ESN)を基に無線通信端末30の登録されているフェムトセル基地局10aを割り出し、フェムトセル基地局10aへUATIを送信する。
The
次に、フェムトセル基地局が待受けフェーズのときの動作の詳細をシーケンス図として図7に示す。
マクロセル基地局は、無線通信端末30がマクロセル基地局からUATIを取得し(S201)、無線通信端末30とのEV−DOセッションがあるとき(S202でYesの場合)、またはEV−DOセッションの取得要求があり(S204)、無線通信端末30とのEV−DOセッション取得に成功したとき(S205でYesの場合)は、無線通信ネットワーク26経由で管理サーバ40へUATIの更新通知を行う(S203、S206)。なお、ステップS201〜S203の動作は、ハンドオフ中の位置登録に関わる動作等、ステップS204〜S206の動作は、位置登録に関わる動作等を想定している。図8は、UATI更新通知の情報を示しており、UATI更新通知には、マクロセル基地局の基地局情報、ColorCode、SectorID、無線通信端末30の識別情報(ESN等)、UATIが含まれる。
Next, details of the operation when the femtocell base station is in the standby phase are shown in FIG. 7 as a sequence diagram.
The macro cell base station acquires the UATI from the macro cell base station when the
管理サーバ40は、無線通信端末30の識別情報(ESN)を基に無線通信端末30の登録されているフェムトセル基地局10aを割り出す(S207)。フェムトセル基地局10aが割り出された場合(S208でYesの場合)、通信エリアを識別可能なColorCode(無線エリア情報)に基づいて、割り出されたフェムトセル基地局の付近にあるマクロセル基地局や周辺のフェムトセル基地局から取得されたUATIであることが分かった場合(S209でYesの場合)、割り出されたフェムトセル基地局へ、UATI取得通知(近隣)を行う。例えば、管理サーバ40は、予めフェムトセル基地局それぞれのColorCode(例えば、上述の報知情報から取得)を有しており、UATIのColorCodeと割り出されたフェムトセル基地局のColorCodeとが一致した場合、S209のYesとする。付近には存在しないマクロセル基地局やフェムトセル基地局から取得されたUATIである場合(S209でNoの場合)、UATI取得通知(遠方)を送信する。フェムトセル基地局は、UATI取得通知(近隣)を受信した場合は、後述の監視フェーズへ移行する(S210)。
The
図9は、UATI取得通知(近隣)の情報を示しており、図10は、UATI取得通知(遠方)の情報を示している。UATI取得通知には、マクロセル基地局のColorCode、無線通信端末30の識別情報(ESN等)、UATIが含まれる。
FIG. 9 shows UATI acquisition notification (neighborhood) information, and FIG. 10 shows UATI acquisition notification (far) information. The UATI acquisition notification includes the color code of the macro cell base station, the identification information (such as ESN) of the
<監視フェーズ>
図11は、フェムトセル基地局が監視フェーズのときの無線通信システムの動作について説明する図である。監視フェーズの段階では、フェムトセル基地局10aは、無線通信送信部11を停止させ、無線通信受信部12と有線通信部14を起動させている。フェムトセル基地局10aは、監視フェーズのときは無線通信受信部12を起動させて無線通信端末30の監視を開始する。
<Monitoring phase>
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the wireless communication system when the femtocell base station is in the monitoring phase. In the stage of the monitoring phase, the
図12は、フェムトセル基地局が監視フェーズのときの動作の詳細を示すシーケンス図である。図12に示すように、無線通信端末30とマクロセル基地局20とが通信しているとき(S301)に、フェムトセル基地局10aは、無線通信端末30からマクロセル基地局20への送信波を受信する(監視する)(S302)。次に、受信した送信波からUATIを抽出し、UATIを基にして復調を実施する(S303)。復調が可能であった場合は、登録された無線通信端末30からの送信波である。復調が可能であり、ColorCodeが近隣であれば(S304でYesの場合)、基地局動作フェーズに移行する(S305)。
FIG. 12 is a sequence diagram showing details of the operation when the femtocell base station is in the monitoring phase. As shown in FIG. 12, when the
図13は、UATI取得通知(遠方)を受信したときのシーケンス図である。S401〜S403までの動作は、図12のS301〜S303までの動作と同様である。図13に示すように、フェムトセル基地局10aは、監視フェーズにてフェムトセルを管理する管理サーバ40から登録されている無線通信端末全てのUATI取得通知(遠方)を受信し(S404)、近隣に登録されている無線通信端末が存在しないと判定した場合(S405でYesの場合)、前述の無線通信端末30の監視を停止し、待受けフェーズへ移行する(S406)。
FIG. 13 is a sequence diagram when a UATI acquisition notification (distant) is received. The operations from S401 to S403 are the same as the operations from S301 to S303 in FIG. As shown in FIG. 13, the
フェムトセル基地局10aは、無線通信端末30の送信波をMI、MQを基にして復調する。図14はMIの例を示しており、図15はMQの例を示している。図14、図15中のA0〜A31は取得しているUATIのビットを示す。
The
<基地局動作フェーズ>
基地局動作フェーズの段階では、フェムトセル基地局10aは、無線通信送信部11と無線通信受信部12と有線通信部14を起動させている。
フェムトセル基地局10aは、基地局動作フェーズのときは無線通信送信部11を起動させて電波の送信を開始し、基地局としての動作を行う。待ち受けしている無線通信端末30がいなくなった場合は、前述の監視フェーズへ移行する。
<Base station operation phase>
In the base station operation phase, the
In the base station operation phase, the
以上説明したように、本発明の実施の形態に係るフェムトセル基地局は、通信を許可されている無線通信端末がフェムトセルの近隣にいる場合に無線通信端末の送信波の監視を開始するため、無線通信端末がフェムトセルの遠隔地にいるときでも送信波の監視を行っている場合よりも、効率的な電力消費を行うことができる。 As described above, the femtocell base station according to the embodiment of the present invention starts monitoring the transmission wave of the radio communication terminal when the radio communication terminal permitted to communicate is in the vicinity of the femtocell. Even when the wireless communication terminal is in a remote place of the femtocell, it is possible to perform more efficient power consumption than when the transmission wave is monitored.
8 マクロセル
9a、9b フェムトセル
10a、10b フェムトセル基地局
11 無線通信送信部
12 有線通信受信部
13 マクロセル監視部
14、44 有線通信部
15、45 記憶部
16、46 制御部
20 マクロセル基地局
22、23 ルータ
24 ゲートウェイ
25 フェムトセル利用者契約回線
26 無線通信ネットワーク
30 無線通信端末
40 管理サーバ
43 UATI判定部
8
Claims (2)
収容対象となっている無線通信端末からの電波を受信する無線通信受信部と、
収容対象となっている無線通信端末に電波を送信する無線通信送信部と、
前記無線通信受信部による電波の受信を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、収容対象となっている全ての無線通信端末が位置登録されていない場合、前記無線通信受信部と前記無線通信送信部とを停止させ、
前記無線通信端末が自基地局と同じ無線エリア情報のエリア内にいる場合は、前記無線通信受信部に対し前記無線通信端末からの電波の受信を開始させ、
前記無線通信端末からの送信波を受信し、復調が可能であった場合は、前記無線通信送信部を開始することを特徴とする基地局装置。 In a base station apparatus constituting a narrow area base station capable of communicating in a narrow area within a wide area capable of communicating with a wide area base station,
A wireless communication receiver that receives radio waves from a wireless communication terminal to be accommodated;
A wireless communication transmitter that transmits radio waves to a wireless communication terminal to be accommodated;
And a control unit for controlling the radio wave received by the radio communication reception section,
The control unit stops the wireless communication receiving unit and the wireless communication transmitting unit when all the wireless communication terminals that are to be accommodated are not registered in location,
Wherein if the wireless communication terminal is Ru are in the area of the same wireless area information and the own base station, said to start signal reception from the wireless communication terminal to said radio communication reception section,
A base station apparatus , which receives a transmission wave from the wireless communication terminal and starts the wireless communication transmission unit when demodulation is possible .
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