JP5524346B2 - 無線通信方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信ネットワーキング環境におけるハンドオーバーに関係する。それはとりわけいわゆる“フェムトセル”の使用によって定義される分野におけるハンドオーバーに関係する（ただし、これに制限されない）。

モバイル及び無線通信における最近の進展は、複数の局のブリッジング又はリレーイングの効果的利用によりセルラーネットワークのネットワークカバレッジの領域を増加させることに集中してきた。そのような進展にもかかわらず、多くの場所が（家庭内の状況及び商業的な状況の両方で）、貧弱な無線ネットワーク供給に悩まされていることが明白になった。これは通信の中断又は失敗の原因となる可能性があり、それはユーザをいら立たせる可能性がある。それはまた高データスループット通信プロトコルに対する縮小されたアクセスの原因となる可能性があり、それはデータ通信設備（例えばインターネット）へのユーザのアクセスに対して制限をかける。

この問題に対処するために、フェムトセルのコンセプトが導入された。明確にするために、用語「フェムトセル」は、相対的に小さなカバレッジ領域の中での無線通信の確立を参照する点に留意されるべきである（特にモバイル電話のために確立される伝統的なセルラーカバレッジ（「マクロセル」カバレッジとしても知られている）と比較したとき）。正確な定義は用意されておらず環境要因及び規制要因に依存するが、その意図は、マクロセルは数百メートルの有効な使用可能なカバレッジにわたる可能性があるのに対して、フェムトセルは数十メートルの範囲をカバーするだけであろうということであることは明らかである。

フェムトセルにおける通信は、フェムトセルアクセスポイント（ＦＡＰ）を用いて確立される。ＦＡＰは、有線ブロードバンドアクセスを、セルラーネットワークを介する伝統的な無線通信と結合する。それは、その低送信電力及び低コストのフェムトセルアクセスポイント（ＦＡＰ）によって特徴付けられる。ＦＡＰは、ＰＳＴＮ、ケーブルサービス又は任意の他の有線アクセスサービスへのコネクションを用いて、インターネットとのブロードバンドアクセスのために接続されるであろう。

フェムトセル技術は発生期であるが、ＦＡＰは（例えば「プラグアンドプレイ」により）家庭又はＳＯＨＯ（スモールオフィス／ホームオフィス）環境に配置するのが容易であると予期される。つまり、適切なデバイスのメーカーは、ユーザが重要な技術的知識をもつとは仮定しないであろう。これは、昨今のＷＩＦＩアクセスポイントの使用と類似する…ＷＩＦＩアクセスポイントのインストールは、通常、一連の簡単なインストラクション及びセットアップ「ウィザード」をフォローできるユーザにとっては容易であると考えられる。これは、基本的なコンピューティングを全体としてはよく知らないユーザが、そのようなタスクが容易であることに気付くであろうと言った方が適切かもしれない…慣れは明らかに有益である。過去の経験、若さ、器用さなどに基づいて、特定の家族が最も有能な計算装置の設置者に任命されることが当り前であると、読者は認識するであろう。これは、より少ない適性をもつ他の家族がそのようなタスクを実行することができなかったが、慣れの欠如がインストールの失敗を与える一因として認められると言った方が適切かもしれない。

ＦＡＰのインストールが家庭又は小さなオフィスのユーザに委譲されるという事実によって、マクロセルにおいては、そのようなデバイスの位置の集中制御が存在しない。マクロセルを確立するための基地局設備をオペレートするネットワークオペレータは、ＦＡＰの配備についてほとんど規制をしないであろうし、また、一つの場所の中で任意の数（ことによると何百のオーダーで）のＦＡＰを収容する必要があるかもしれない。必然的に、これらのＦＡＰがすべて最適な場所にあるとは限らないであろう；カバレッジがオーバーラップするかもしれない、幾つかはそれら自身のマクロセル信号の受信がいくぶん危うい場所に設置されるかもしれない、など。

特定の場所においてフェムトセルを定義するためにＦＡＰを使用することは、そうしないと「マクロセル」通信配置（例えば３Ｇ又は無線電話の他の実装）からの貧弱なカバレッジ又はカバレッジがないことに悩まされる区域にネットワークカバレッジを提供することを目的とする。ＦＡＰの提供を通じて、適切に使用可能なモバイル局（ＭＳ）のユーザは、そのモバイル・ユーザがその得られたフェムトセルに入るように又はフェムトセルから出るように移動する間、他のネットワーク参加者とのシームレス通信を経験することができる。

マクロセルからの有用なカバレッジの制限（減少したＳＩＮＲ、可能性の増加した信号障害などに起因する）に達すると、配備されたＦＡＰは、ＭＳの通信リンクをハンドオーバーすることができるフェムトセルを提供するであろう。ＦＡＰの適切な配備によって、既存のブロードバンドコネクション上のゲートウェイを介したより広いネットワークへのＭＳのコネクションを可能にすることによって、満足できる屋内のカバレッジを提供することができる。モトローラによるホワイト・ペーパー（すなわち、“Femtocells ‐ The Gateway to the Home”）は、より詳細にこれを説明する。

ＭＳが、ＦＡＰ及びマクロセルセルラーコネクションの両方からのカバレッジをもつ領域へ移動するとき、マクロセル基地局（ＭＣＢＳ）又はＦＡＰによって、マクロセルからフェムトセルへのハンドオーバーを開始することができるであろう。一般に、ＭＣＢＳは、ＭＳ又は近隣のＢＳから情報を収集することによって、隣接リストを維持する。そして、ＭＣＢＳは、他のＭＣＢＳへのハンドオーバーが必要である場合に備えて、当該のマクロセルの範囲の中にあるＭＳに対して、１又は複数の候補ＭＣＢＳそれぞれの識別情報を知らせる隣接通知を、定期的にブロードキャストする。隣接通知メッセージは、近隣のＢＳのリスト及びＦＡＰのリストを含むことができるであろう。このＦＡＰのリストは、長い場合がある（例えば何百のオーダーで）。ＭＳが、そのＢＳに知られているすべてのＦＡＰ及びＢＳのリストの全体を通してスキャンするのは、過度に時間がかかり或いは非実用的であろう（とりわけ該リストが、該ＭＣがアクセスしないＦＡＰを含み得るとき）。

効率的なハンドオーバー・メカニズムは、ＭＳがある場所から他の場所へ移動するときにシームレスで広範囲な通信が実現されることを確実とするために望ましい。フェムトセル環境においては、３種類のハンドオーバーが存在する。

第１に、フェムトセルからマクロセルへのハンドオーバーは、ＦＡＰにより保持され管理される近隣リストを作成することによって、達成される。この隣接リストは、近隣のマクロセルの無線特性だけでなくそれら全部の識別情報も含むべきである。隣接リストは、近隣のマクロセル及びフェムトセルに割り当てられるスクランブリング・コード及びチャネル周波数を含み得る。スクランブリング・コードは、ＣＤＭＡにおいて同一のチャネル周波数を共有している異なるアクセスポイントからの伝送を分離するために使用される。

第２に、複数のＦＡＰがある屋内の環境でＭＳが移動するときに、フェムトセルからフェムトセルへのハンドオーバーが起こり得る。これは、例えば、複数の部屋がある建物（いくつかの部屋にＦＡＰが設置されている）で起こり得るであろう。フェムトセルからフェムトセルへのハンドオーバーは、近隣のＦＡＰの識別情報を検出するためにＦＡＰがブロードキャスト・チャネル情報をインターセプトすることによって、又は、他の何らかの形の集中型コンフィギュレーション及び情報配信を使用することによって、達成することができる。

第３に、マクロセルからフェムトセルへのハンドオーバーは、マクロセルＢＳにおいてターゲット・フェムトセルの識別情報を一義的に判定することの難しさを考慮しなければならない。多数のフェムトセルが、その何百の規模においてさえ、一つのマクロセルでおおわれる可能性があるので、この困難が起こる。その結果、モバイル局（ＭＳ）によりレポートされる無線特性は、ハンドオフ・ターゲットの選択を可能にするには不十分である場合がある。ハンドオフを容易にするために、ＭＳは、該ＭＳとのコネクションを現在サービスしているマクロセルＢＳにより提供される隣接リストから、近隣のマクロセルＢＳ又はＦＡＰを判定する必要がある。

伝統的なハンドオーバー・プロセスでは、ＭＳは、最初に、その現在のサービング・アクセスポイントから受信される隣接リストから、近隣のアクセスポイントのスクランブリング・コードを選択する。そして、ＭＳは、通信チャネル品質（例えば、信号対雑音比、又は、干渉及び雑音比率（ＣＩＮＲ）など）を判定するために、近隣のアクセスポイントにより繰り返し送信されるパイロット信号を復号するためにスクランブリング・コードを使用する。

ＭＳがチャネル品質に満足するならば、それはアクセスポイントとのコネクションを確立する。さもなければ、ＭＳは、異なるアクセスポイントについて隣接リストから異なるスクランブリング・コードを選択し、そして、適切なアクセスポイントが見つかるまで、同一のプロセスを繰り返す。したがって、スクランブリング・コードは、それが一意的に識別されることができるように、一つのアクセスポイントと一意的に関連していなければならない。

しかし、既存の標準に基づいて、隣接リスト長は制限される。例えば、ＵＭＴＳにおいて、最高３２のスクランブリング・コードだけが、収められることができる。したがって、マクロセルＢＳがその通信の範囲内のすべてのＦＡＰの隣接リストを保持するならば、ＦＡＰのスクランブリング・コードが一意的でないことが起こり得る（何百のそのようなＦＡＰがそのようなマクロセル中に配備され得るならば）。

したがって、任意の特定のスクランブリング・コードが２以上のＦＡＰにより共有され得るので、正しいＦＡＰへのハンドオーバーが達成されない可能性がある。また、使用が許可されなかった近隣のＦＡＰへのハンドオーバーの試みが起こり得る。それは、「ハンドオーバー干渉」をもたらす。ハンドオーバー干渉は、ＭＳのバッテリー有効期間だけでなく無線資源を浪費し、それゆえに、それは好ましくない。

米国特許出願ＵＳ２００９０６１８９２Ａ１は、マクロセル基地局又はＦＡＰに関して、三角測量方法を用いて判定され、ＭＳにより保持される場所情報によって、フェムトセルへのハンドオーバーを容易にできることを示唆する。ＭＳは、それから、１又は複数のフェムトセルがＭＳのすぐ近くにあるかどうか判定するために、現在の位置を、１又は複数のフェムトセルの記憶された位置情報と比較することができる。この後に、識別された一つのＦＡＰ又は複数のＦＡＰとそのコネクションに関するスキャンが続く。

その文献では、ＦＡＰの位置が知られていると仮定される。しかし、実際には、既存のＧＰＳ方法を使用してＦＡＰの位置を正確に突き止めることは難しい（例えば、欧州特許出願ＥＰ２０５１５４７Ａ１により例証される）。特にＧＰＳベースの位置決定は屋内環境でプアな信号品質のために損なわれる可能性があり、そのような方法は功を奏さない傾向がある。

国際特許出願ＷＯ２００９０５８１０８Ａ１は、ＭＳの「ホーム・プロファイル」セッティングの使用を提案する。ユーザがＦＡＰをインストールするとき、このセッティングが作成される。ＭＳがホーム・プロフィールにおいて識別されるＦＡＰと通信するとき、該ＭＳは、そのホームＦＡＰにより提供される隣接リストを適応させる。これは、ＭＳは考慮する隣接リストに関して、限られた数の隣接局だけを有するので、ハンドオーバー・プロセスを単純化する。

本発明の態様は、マクロＢＳからＦＡＰへのハンドオーバーを容易にし、ハンドオーバー干渉の発生を回避するために、ＲＦＩＤ技術の単純さをうまく利用する。

本発明の態様は、ＲＦＩＤ技術をフェムトセル技術と統合することによって、マクロセルからフェムトセルへのハンドオーバーを容易にする単純で効率的な方法を提供する。第１に、範囲内の許可されたＭＳユーザを検出するためにＲＦＩＤ検出方法が使用され、ハンドオーバー候補の決定を容易にするためにＲＦＩＤ距離推定が使用される。この方法は、領域中に複数のＦＡＰが存在する屋内環境において、ＲＦＩＤ統合されたＦＡＰ環境で容易に観測されるＲＳＳＩ情報に基づき、（各ＦＡＰからＭＳへの）距離情報を提供することができる。

ＲＦＩＤ技術は、その低コストと増加する能力のために、広範囲にわたる産業（例えば、小売、サプライチェーン、物流及び医薬など）において使用されてきた。受動ＲＦＩＤタグは安価で軽量であり、そのようなタグが広く使用されている（特に能動ＲＦＩＤタグと比較して）。

この開示において、本発明の態様は、
−ＭＳの存在を、それに統合されたＲＦＩＤタグを検出することによって、検出し、
−該ＲＦＩＤタグのＩＤをリストと照合することによって、該ＭＳが許可されたユーザであるかどうか判定し、
−該ＲＦＩＤタグのＩＤが読み込まれるときに（容易に利用できる）ＲＳＳＩ測定値を収集し、及び／又は、
−複数のＦＡＰシナリオにおいてＮ個の（最も近い距離の）ハンドオーバー候補を判定するために、（事前に選択される）リーダーＦＡＰと協調することができる、ＲＦＩＤ統合されたＦＡＰを提供する。

マルチ・アンテナＲＦＩＤ読取器は、アンテナにエネルギーを与えるように動作可能である。そして、それに応じて、範囲内のＲＦＩＤタグが駆動され、識別情報と場合により他のデータとで応答する。

本発明の特定の実施形態が次のような添付の図面を参照してこれから説明される。
図１は、本発明の第１の実施形態に従った、マクロセルを定義するための基地局と、フェムトセルアクセスポイントと、その中に位置しているモバイル局とを含んだ、通信ネットワークの概略図を示す。 図２は、図１のフェムトセルアクセスポイントを更に詳細な図で示す。 図３は、図１のモバイル局を更に詳細な図で示す。 図４は、本発明の第１の実施形態のフェムトセルアクセスポイントにおけるハンドオーバー方法のオペレーションのフローダイアグラムを示す。 図５は、本発明の第２の実施形態に従った、マクロセルを定義するための基地局と、複数のフェムトセルアクセスポイントと、その中に位置しているモバイル局とを含んだ、通信ネットワークの概略図を示す。 図６は、ハンドオーバー候補ＦＡＰリストを作成するために、図５で説明される通信ネットワーク中のＦＡＰにおいて実行される方法のフローダイアグラムを示す。 図７は、ハンドオーバー候補ＦＡＰリストを確定させて、送信するために、図５に示される通信ネットワーク中のリーダーＦＡＰにおいて実行される方法のフローダイアグラムを示す。 図８は、本発明の第２の実施形態に従った、基地局におけるハンドオーバー方法のオペレーションのフローダイアグラムを示す。

詳細な説明

本発明が二つの実施形態に関してこれから説明される。第１の実施形態では、特定の領域において単一のＦＡＰが実装され、第２の実施形態では、特定の領域において複数のＦＡＰが実装される。

はじめに図１を参照すると、典型的な通信ネットワークの概略図が示されている。モバイル電話のマストが、典型的なデザインのマクロセル基地局（ＭＣＢＳ）２０により表され、モバイル局３０とのテレコミュニケーション・コネクションを確立することができる。ＭＣＢＳ ２０に関する双方向性通信について、動作可能な信号強度の典型的な範囲は、以下、マクロセルと称される。一般的に（ここでは図示されていないが）、複数のＭＣＢＳ ２０が提供され、広域にわたるセルラー無線通信カバレッジを提供するために互い関連して適当な位置に配置される。ほとんどの場合、セルラーネットワークは、調査及び他の情報に基づいて、入念に設計され、そして、各々のＭＣＢＳ ２０は、マクロセルの平均カバレッジが最大にされることを確実とするためにその情報に関して適当な位置に配置される。

このテレコミュニケーション・コネクションのために使用される特定の技術の標準は、本発明に影響しないが、この例のために、ＣＤＭＡが使用される。本発明が多くのタイプの技術（例えば、ＧＳＭ（登録商標）、ＬＴＥ、ＵＭＴＳなど）において適用性を有することは認識されるであろう。

フェムトセルアクセスポイント（ＦＡＰ）４０が提供される。図示されるように、これは、比較的小さい範囲内で（典型的には、数メートル程度の規模で）無線通信を確立することができる。この範囲は、一般に「フェムトセル」として知られており、前に述べられた「マクロセル」という用語に類似している。

ＭＣＢＳ ２０及びＦＡＰ ４０は、様々な物理コネクション媒体を用いて、インターネット資源５０にそれぞれ接続される。ＭＣＢＳ ２０の場合、これは伝統的な「バックホール」を含む。バックホールは、図示されるＭＣＢＳ ２０と、他の通信設備（例えば、マクロセル基地局、ＰＳＴＮ、インターネットなどにより提供されるような情報サービス、など）との間の接続性を提供する。

単一実体ラベル「インターネット」５０の説明図は精密なものではなく概略図である。しかし、情報資源をもつコンポーネントの接続性の便利な説明図の働きをする点は読者により留意されるであろう。

ＦＡＰ ４０は、例えばインターネット５０のような情報資源に接続され、また、例えば家庭又は小さい又はホームオフィスの環境において通常提供されるであろう物理コネクションを用いて、例えばＰＳＴＮのような通信資源に接続されるであろう。そのような接続性は、しばしば、ＰＳＴＮへの直接の電話のコネクションを用いて、又は、独立したサービスプロバイダにより提供されるケーブル及び／又はインターネットサービスによって、提供される。ある遠く離れた場所において、衛星技術又はアプリケーション特有の無線通信が、特定の建物への有線コネクションの必要性を除去するために使用され得ることがまた考えられる。例えば、テレコミュニケーションのための基盤を提供するために、ほとんど永続的に、特定の建物と他の基地局との間にマイクロ波中継装置が提供されても良い。

図１のダイアグラム中に、モバイル局（ＭＳ）３０が示されている。図示されるように、モバイル局３０は、相対的にＦＡＰ ４０の近くに存在するように表されているが、それでもＭＣＢＳ ２０の範囲の中に存在することが意図されている。そのようなものとして、ＭＳ ３０からの通信を確立するために、通信方法の選択が利用できる。

この例では、ＭＳ ３０は、モバイル電話又は他の携帯通信デバイスにより例示されることができる。

図２を参照すると、ＦＡＰ ４０は、コントローラ４２、該デバイスのＦＡＰとしての使用のための通信機能性を提供するように動作可能な「フェムトセルアクセスポイント機能ユニット」４４、及び、ＲＦＩＤ読取ユニット４６を含む。ＲＦＩＤ読取ユニット４６は、伝統的な構造であっても良く、また、民生品（ＣＯＴＳ）技術として提供されることができる。

同様に、本実施形態の状況で使用するモバイル局（ＭＳ）３０が図３に示されている。これは、コントローラ３２、無線通信機能ユニット３４及び受動ＲＦＩＤタグ３６を含む。ＲＦＩＤタグ３６は受動的であるので、それは必ずしもデバイス自体に組み込まれなくても良い。それは独立したユニットとして提供されることができる（例えば接着性ラベル上に）。そして、接着性ラベルは、モバイル局３０の外側の本体に貼ることができる。

使用中に、すでにＭＣＢＳ ２０へのコネクションが確立された状態で、ＭＳ ３０がＦＡＰ ４０のカバレッジの中へ移動するとき、マクロセルからフェムトセルへのハンドオーバーが開始されることができる。フェムトセルが使用可能になってすぐに、そのようなハンドオーバーを開始することは好都合である。なぜならば、フェムトセルによる通信は、マクロセル基地局２０によるものに比べて、モバイル局でのより少ない電力消費を要求しそうであるからである。さらに、マクロセルサービスの提供は、技術的に複雑である可能性があり、また、キャパシティー及び電力消費の問題がある可能性があり、それで、マクロセルの使用を低減するコンフィギュレーションが促進されるという、マクロセルサービスのプロバイダへのインセンティブが存在する。

ここで、本開示は、図示された配置が現れることを可能にするサービスを提供するであろう様々なパーティーの商業的な補償のための処置に関していかなる特定の提案もしない点に留意されることができよう。例えば、それは、ＦＡＰ ４０に合致するデバイスを市販することは、（マクロセルをオペレートする）ネットワークプロバイダの利益によくかなうであろう。これは、ネットワーク・マクロセル機器の直接的な使用を低減する一方、それらのネットワークのカバレッジを増加させるであろう。それはまた、間接的に、ハンドセットの使用及びマクロセルネットワークプロバイダにより提供される情報サービスの利用を促進し得る。

しかし、マクロセルネットワークプロバイダは、ＦＡＰを提供することによって、そのネットワークに関するデータのトラフィックを減らすであろう。その代わりに、そのようなデータは、図１に示される「バックホール」を用いて伝えられるであろう。バックホールサービスのプロバイダは、マクロセルネットワークプロバイダと異なるであろう。バックホールサービスプロバイダは、この配置が存在することを可能にするために、モバイル電話サービスプロバイダからの補償を要求するかもしれない。さもなければ、フェムトセルを介した音声及びデータ通信を可能にする保証されたサービス品質の標準が、インターネットサービスプロバイダにより提供されないかもしれない。また、バックホールサービスの過度の使用は、インターネットサービスプロバイダにより規定される使用の規約に違反するかもしれない。

マクロセルからフェムトセルへのハンドオーバーを確立するために、ＭＣＢＳ ２０又はＦＡＰ ４０は、プロセスを開始することができる。一般に、ＭＣＢＳ ２０は、モバイル局又は近隣の基地局から情報を収集することによって、隣接リストを維持する。ＭＣＢＳ ２０は、それから、ハンドオーバーが必要である場合に備えて、モバイル局又は候補基地局に知らせる隣接通知を定期的にブロードキャストする。無線通信環境へフェムトセルを更に提供するという状況で、隣接通知は、隣接する基地局とＦＡＰの長いリストとを含むことができる。モバイル局が、リスト中のすべてのＦＡＰにわたってスキャンすることは、特に利用できるＦＡＰの数が数百の規模又はそれ以上であることがあり、過度に時間がかかり又は非実用的であろうことは認識されるであろう。特に、基地局はその範囲の中の多くのＦＡＰと通信し得るが、そのようなデバイスの相対的な送信電力のために、これらのうち、任意の特定のモバイル局に利用できるものは、非常に少ないであろう。

図４に示されるように、ＲＦＩＤタグを添付されたモバイル局が、（図２に示されるような統合されたＲＦＩＤ読取器をもつ）ＦＡＰ ４０により観測される領域に入るとき、ＦＡＰのＲＦＩＤ読取ユニット４４は、ＭＳ ３０上のＲＦＩＤタグを検出する（ステップＳ１−２）。これは、ＲＦＩＤ読取ユニット４４が、ＭＳ ３０のＲＦＩＤタグを読み込むことができると明らかに仮定する。この仮定は、ＲＦＩＤ読取器がフェムトセルの範囲と実質的に同じ読み取り範囲を有するように調整可能である程度まで、なされることができる。

それから、ＲＦＩＤタグ中に保持される情報は、ＲＦＩＤ読取ユニット４６により獲得される。この情報は、ステップＳ１−４において、許可ＲＦＩＤ識別データのリストと照合される。このリストは、ＦＡＰの外部のデータベース中に保持されても良いし、或いは、ローカル・メモリ内に記憶されても良い。該リストは、ＦＡＰ ４０により確立されるフェムトセルを使用する許可が与えられるそれらＭＳを定義する。

ステップＳ１−６において、ＦＡＰ ４０は、ＲＦＩＤタグＩＤが許可されるかどうか、すなわち、それが許可ＲＦＩＤタグのリストに載っているかどうか、判定する。否定の場合には、いかなるアクションも、とられない（ステップＳ１−８）。ＭＳに失敗メッセージを提示することは必要ではない。しかし、ＭＳに対して、フェムトセルが存在するが、そのＭＳによっては使用できないことを知らせることは、役に立ち得る。その方法において、ＭＳのユーザは、許可が与えられるに至るステップ（それは、会費がかかるか、さもなければアクセスの代金を払うことを伴うかもしれない）をとるよう促されるかもしれない。

もう一つの方法として、複数のＦＡＰのシナリオにおいて（第２の実施形態のように）、ＲＳＳＩ情報が、ＲＦＩＤタグから測定され、グループ中の他のＦＡＰから収集され、そして、潜在的ＦＡＰリストに追加される。

図５に示されるように、本発明の第２の実施形態は、複数のＦＡＰのシナリオを提供する。この実施形態において、通信システム１０´は、いくつかのＦＡＰ ４０を含む。図示されるように、それはまた、第１の実施形態に関して前述された他の要素を含む。

第２の実施形態は、ユーザがある場所にいくつかのＦＡＰを設置した状況を示す。それは、とりわけ多くの部屋がある（潜在的に内壁が特に無線通信に対する透過性をもたない）家庭環境の場合に起こり得る。全面的なカバレッジを提供するために、ユーザは２以上のＦＡＰが必要とされかもしれないと感じるかもしれない。

この特定の場所の中のいくつかのＦＡＰの設置が、技術的な調査よりもむしろ直感又は「何となく感じること」に基づいてなされるかもしれない点に留意されるべきである。ユーザは、単一のＦＡＰを設置することに基づいて、家又はオフィスにわたる全面的なフェムトセル・カバレッジを提供するために、より多くのＦＡＰが必要であるとわかるかもしれない。しかし、更なるＦＡＰの設置は、信号強度データ及び精細なネットワーク・デザインよりはむしろ、試行錯誤に基づいてなされるかもしれない。それゆえ、ある場所のいくつかの領域は、いくつかのフェムトセルによりカバーされているかも知れず、おそらく、他の領域は、１つのフェムトセルによりカバーされているか、又は、フェムトセルによりカバーされていないかも知れない。

この一連の状況において、複数のＦＡＰはグループを形成する必要があり、そして、これらのＦＡＰのうちの１つがリーダーに指定される必要がある。複数のＦＡＰは、許可されたＭＳのグループにより使用可能なクローズドＦＡＰグループ（ＣＦＧ）に属するとされる。これは、例えば共通のサービスプロバイダによりサービスされる企業オフィスビル又は密集した住居地域で一般的であり得る。

この場合には、「リーダーＦＡＰ」は、ＣＦＧにおけるＦＡＰの間で調整するために、事前に指定されることができる。これは、いくつかの方法で達成されることができる（例えば、最も小さなＭＡＣ ＩＤをもつＦＡＰをリーダーＦＡＰとして選択することによって）。この例のために本実施形態がＣＦＧ又はＯＳＧ環境で用いるものであることを読者は認識するであろう。

同一のリーダーをもついくつかのＦＡＰは、リーダーＦＡＰの範囲内にあり、検出された許可ＭＳに対してハンドオーバーの候補がいずれであるかを決定する観点から、リーダーＦＡＰと協調するであろう。

この場合も同様に、許可プロセスが要求される。そして、これは、図６中のフローダイアグラムに従って、ネットワークにおいてＭＳに遭遇する任意のＦＡＰにおいて実行される。該プロセスは、ＭＳのＲＦＩＤタグの検出によって、開始される（ステップＳ２−２において）。このＲＦＩＤタグは、ステップＳ２−４において、ローカルに又はＦＡＰがアクセス可能なデータベースに保持された許可ＲＦＩＤのＩＤのリストと照合される。

ステップＳ２−６において、ＭＳは許可されないと判定されるならば、ステップＳ２−８において、プロセスは更なるアクションなしで終了する。前述のように、コネクション拒否メッセージがＭＳへ送信されても良いが、これは必須ではない。

さもなければ、ステップＳ２−１０において、ＦＡＰはＲＦＩＤタグからＲＳＳＩ情報を測定する。それから、ステップＳ２−１２において、それは、それがリーダーＦＡＰであるかどうか調べる。それがそうでないならば、ステップＳ２−１４において、それはタグから測定されたＲＳＳＩ情報をリーダーＦＡＰへ送信する。

ＦＡＰがリーダーＦＡＰであるならば、ステップＳ２−１６において、それはグループ中の他のＦＡＰから対応するＲＳＳＩ情報を収集して、「潜在的ＦＡＰリスト」を作成する。

図７に示されるように、この「潜在的ＦＡＰリスト」は、ハンドオーバーＦＡＰリストを判定するために第２の実施形態で使用される。

この実施形態では、ＦＡＰのグループのうちのいずれが、ハンドオーバー先となる最適な候補であるかについて判定する必要がある。この場合、各々のＦＡＰに組み込まれたＲＦＩＤ読取器は、ＭＳ上のＲＦＩＤタグとの受動通信を通してＲＳＳＩ情報を収集することができる。予め定められたリーダーＦＡＰにおいて収集された、異なるＲＦＩＤ読取器からの複数の測定値をつかって、潜在的ハンドオーバーＦＡＰリストが構築される。これは、ＭＳとＦＡＰとの間の距離の推定を提供するであろう。そして、ＭＳに最も近いＦＡＰを判定することができる。リーダーＦＡＰは、それから、ハンドオーバー候補ＦＡＰリストをＭＣＢＳへ提供する。図７において、ステップＳ３−２で、各々のＦＡＰにおける所与のＭＳに対するＲＳＳＩ測定値は、リーダーＦＡＰにおいて収集され、比較され、ソートされる。それから、ステップＳ３−４において、これらの距離推定結果に基づいて、そのように識別された（すなわち、最も強い測定値）最初のＮ個のＦＡＰが選択される。

この実施形態において、Ｎは、マクロセル基地局の範囲内にある、潜在的に数百のＦＡＰよりも、非常に少ない数である。そして、その全リストが伝統的なハンドオーバー方法の基礎を形成するであろう。

ステップＳ３−６において、Ｎ個のＦＡＰのリストが、ＭＣＢＳ ２０に送信される。説明されるようにＮ個のＦＡＰのリストを受信すると、ＭＣＢＳ ２０は、例えば図８に示されるステップＳ４−２で始まるようなＦＡＰ選択方法を実行するであろう。

ステップＳ４−４において、ＭＳハンドオーバーが開始される。ステップＳ４−６において、２つの量、すなわち、ＲＳＳＩ＿Ｈｉｇｈｅｓｔ＿Ｎｏｗ（プロセスが始まってから遭遇した最も高いＲＳＳＩ測定値を表す）と、Ｃｈｏｓｅｎ＿ＦＡＰ＿Ｎｏｗ（プロセスが進行しているときの現在のＦＡＰ選択である）が、ゼロに初期化される。また、カウント“ｎ”は、ゼロに初期化される（ステップＳ４−１０）。

それから、ステップＳ４−１２において、ｎを増加させることによって、受信されたリスト上の次のＦＡＰがスキャンされる。ステップＳ４−１４において、候補ＦＡＰのＳＩＮＲが、ＳＩＮＲ閾値と照合される。考慮中のＦＡＰが不十分に良い信号品質をもつならば、プロセスはステップＳ４−１２に戻る。

さもなければ、ステップＳ４−１６において、候補ＦＡＰのＲＳＳＩが、量ＲＳＳＩ＿Ｈｉｇｈｅｓｔ＿Ｎｏｗと比較される。ＲＳＳＩがここまで遭遇した最も高いＲＳＳＩより低いならば、さらに、考慮中のＦＡＰが棄却され、そして、プロセスはステップＳ４−１２から再び続く。

ＦＡＰが考慮中であり続けるならば、量ＲＳＳＩ＿Ｈｉｇｈｅｓｔ＿Ｎｏｗは、考慮中のＦＡＰのＲＳＳＩ測定値であるように更新される（ステップＳ４−１８）。このＦＡＰは、それから、暫定的な選択であると考えられ、それで、ステップＳ４−２０において、これを反映するために、Ｃｈｏｓｅｎ＿ＦＡＰ＿Ｎｏｗが更新される。

ステップＳ４−２２において、考慮中のＦＡＰが最後にチェックされるべきものかどうかに関してチェックがなされる。否定の場合には、ステップＳ４−１２において、次のＦＡＰが考慮される。さもなければ、Ｓ４−２４において、量Ｃｈｏｓｅｎ＿ＦＡＰ＿Ｎｏｗで示されるＦＡＰが選択され、そして、そのＦＡＰへのハンドオーバーが開始される。

ＭＳごとに上記のプロセスが実行され、それらは、（他のＭＳが）ハンドオーバー干渉を引き起こすことなしに（でき得るとともに）、幾つかのＭＳ（問題になっている幾つかの許可されたＦＡＰ）が存在する環境で使用するのに適している。該プロセスはまた、ＢＳに、距離及び許可に関して最も関係のあるＦＡＰをスキャンさせることによって、かかる時間及び費やされるエネルギーを減らす可能性を有する。

説明された実施形態は、マクロＢＳからＦＡＰへのハンドオーバーに適切な方法を提供する。説明された配置が、ＭＳ上のＲＦＩＤタグの存在を検出できるために適切な読み取り範囲を有する（統合されたＲＦＩＤ読取器をもつ）適切に構成されたＦＡＰに基礎を置くことは認識されるであろう。数メートル程度の読み取り範囲をもつＲＦＩＤ読取器は、既に存在するので、この状態は容易に満たされることができる。

本発明の説明された例はＣＤＭＡシステムに関連して示されるが、本発明は例えばＧＳＭ（登録商標）／ＬＴＥ／ＵＭＴＳなどのようなあらゆるタイプの技術で使用するために一般化されることができることは認識されるであろう。

Claims (16)

1. モバイル局との無線通信コネクションの確立に適した基地局において、
   前記モバイル局との無線通信コネクションを確立するように動作可能な第１の通信手段と、
   前記モバイル局から識別情報を読み出すように動作可能な第２の通信手段とを含み、
   前記第１の通信手段は、前記第２の通信手段によりモバイル局から読み出された情報に基づいてなされる許可に基づいて、該モバイル局との無線通信コネクションを確立するようにのみ動作可能であり、
   前記第２の通信手段は、適切に構成されたモバイル局のＲＦＩＤタグと通信するように動作可能な無線識別情報受信機を含み、
   前記第２の通信手段は、前記読み出された情報により、前記読み出された情報を担う信号の信号強度を測定するように動作可能であり、
   前記信号強度は、前記モバイル局のハンドオーバーのための基地局選択のために、前記モバイル局と前記基地局との間の距離を示す情報として、使用される、
   基地局。
2. サードパーティーのデータ資源とのコネクションを確立するように動作可能な第３の通信手段を更に含む、請求項１に記載の基地局。
3. 前記第３の通信手段は、インターネットへのコネクションを提供するための物理通信媒体に接続するように動作可能である、請求項２に記載の基地局。
4. 第１の基地局と、
   複数の第２の基地局とを含み、
   前記第１の基地局は、範囲内のモバイル局との無線通信コネクションを確立するのに適した第１の無線通信手段を含み、
   前記第２の基地局のそれぞれは、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基地局であり、範囲内のモバイル局との無線通信コネクションを確立するのに適しており、
   前記第１の基地局の前記範囲は、それぞれの前記第２の基地局の前記範囲より実質的に広い、
   通信ネットワーク。
5. 前記第２の基地局のうちの一つは、
   他の前記第２の基地局においてモバイル局から収集された情報を収集し、
   前記収集された情報に基づいて、前記第１の基地局にハンドオーバー情報を送信するように動作可能であり、ここで、該ハンドオーバー情報は、複数の第２の基地局に関する前記信号強度を含む、請求項４に記載の通信ネットワーク。
6. 第１の基地局と、
   複数の第２の基地局とを含み、
   前記第１の基地局は、範囲内のモバイル局との無線通信コネクションを確立するのに適した第１の無線通信手段を含み、
   前記第２の基地局のそれぞれは、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基地局であり、範囲内のモバイル局との無線通信コネクションを確立するのに適しており、
   前記第１の基地局の前記範囲は、それぞれの前記第２の基地局の前記範囲より実質的に広く、
   前記第２の基地局のうちの一つは、
   前記他の第２の基地局においてモバイル局から収集された情報を収集し、
   前記収集された情報に基づいて、前記第１の基地局にハンドオーバー情報を送信するように動作可能であり、ここで、該ハンドオーバー情報は、複数の第２の基地局に関する前記信号強度を含む、
   前記第１の基地局は、前記受信されたハンドオーバー情報に基づいて、前記第２の基地局のうち、ハンドオーバーに適した一つを判定し、
   前記第１の基地局から前記判定された第２の基地局へのハンドオーバーを開始するように動作可能である、
   通信ネットワーク。
7. 第１の通信装置と第２の通信装置との間の無線通信コネクションを確立する方法において、
   前記第１の通信装置は、第１の通信手段と第２の通信手段とを含み、
   前記第１の通信手段は、前記第２の装置との無線通信コネクションを確立するのに適しており、
   前記第２の通信手段は、
   前記第２の装置から識別情報を読み出すように動作可能であり、
   前記第２の通信手段を介して、前記第１の装置から、前記第２の装置からの情報を求め、
   受信された情報に基づいて許可チェックを実行し、
   前記許可チェックにおいて前記第２の装置の許可だけによって前記第２の装置との無線通信コネクションを確立することを含み、
   ここで、前記第２の通信手段は、適切に構成された第２の通信装置のＲＦＩＤタグと通信するように動作可能な無線識別情報受信機を含み、
   前記第２の通信手段は、前記読み出された情報により、前記読み出された情報を担う信号の信号強度を測定するように動作可能であり、
   前記信号強度は、前記第２の通信装置のハンドオーバーのための基地局選択のために、前記第２の通信装置と前記基地局との間の距離を示す情報として、使用される、
   方法。
8. 前記第１の通信装置は、
   第３の通信手段を含み、
   前記第３の通信手段を用いて前記第１の装置とサードパーティーのデータ資源との間にコネクションを確立することを更に含む、請求項７に記載の方法。
9. インターネットへのコネクションの提供のための物理通信媒体に接続するように前記第３の通信手段を使用することを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記第２の通信手段は、
    無線識別受信機と、
    適切に構成された第２の装置のＲＦＩＤタグと通信するように、前記第２の通信手段を使用することを含む、請求項７ないし９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記第２の通信手段により、前記読み出された情報を担う信号の信号強度を測定することを含む、請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
12. モバイル局との無線通信コネクションの確立に適した基地局において、
    前記モバイル局との無線通信コネクションを確立するように動作可能な第１の通信手段と、
    前記モバイル局から識別情報を読み出すように動作可能な第２の通信手段とを含み、ここで、前記第２の通信手段が前記モバイル局から前記識別情報を読み出すことのできる範囲は、前記第１の通信手段が前記モバイル局との前記無線通信コネクションを確立することのできる範囲と同じになるように調整される、
    前記第１の通信手段は、前記第２の通信手段によりモバイル局から読み出された情報に基づいてなされる許可に基づいて、該モバイル局との無線通信コネクションを確立するようにのみ動作可能である、基地局。
13. 第１の基地局と、
    第２の基地局とを含み、
    前記第１の基地局は、範囲内のモバイル局との無線通信コネクションを確立するのに適した第１の無線通信手段を含み、
    前記第２の基地局は、請求項１２に記載の基地局であり、範囲内のモバイル局との無線通信コネクションを確立するのに適しており、
    前記第１の基地局の前記範囲は、前記第２の基地局の前記範囲より実質的に広い、通信ネットワーク。
14. 第１の通信装置と第２の通信装置との間の無線通信コネクションを確立する方法において、
    前記第１の通信装置は、第１の通信手段と第２の通信手段とを含み、ここで、前記第２の通信手段が前記モバイル局から前記識別情報を読み出すことのできる範囲は、前記第１の通信手段が前記モバイル局との前記無線通信コネクションを確立することのできる範囲と同じになるように調整される、
    前記第１の通信手段は、前記第２の装置との無線通信コネクションを確立するのに適しており、
    前記第２の通信手段は、
    前記第２の装置から識別情報を読み出すように動作可能であり、
    前記第２の通信手段を介して、前記第１の装置から、前記第２の装置からの情報を求め、
    受信された情報に基づいて許可チェックを実行し、
    前記許可チェックにおいて前記第２の装置の許可だけによって前記第２の装置との無線通信コネクションを確立することを含む方法。
15. 請求項７、８、９、１０、１１または１４に記載の方法を実行するようにコンピュータ制御の通信デバイスを構成するように動作可能なコンピュータープログラム。
16. 請求項１、２、３または１２に記載の基地局としてコンピュータ制御の通信デバイスを構成するように動作可能なコンピュータープログラム。

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