JP5668762B2 - 通信システム、通信方法及び携帯端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信システム、通信方法、携帯端末装置及び基地局に関する。

近年、携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handy‐phone System）等の無線ネットワークにおいて、カバレッジホールの発生が問題となっている。カバレッジホールとは、通信ができないエリアのことであり、その範囲は周辺の無線環境に応じて動的に変化する。カバレッジホール内の携帯端末装置は通信不能となるため、カバレッジホールの発生を最小限に抑えることは、無線ネットワークの接続性の点で重要である。

そこで、最近では、カバレッジホールを検出する技術がある。カバレッジホールを検出する技術の一つの態様では、通信中の携帯端末装置がカバレッジホールを通過するときに発生する無線リンク障害（RLF：Radio Link Failure）をトリガとし、無線リンク障害時の無線品質や位置情報等を携帯端末装置に記録させる。無線リンク障害時の無線品質や位置情報等を記録した携帯端末装置は、無線リンク障害から復旧したときに、記録した情報を制御サーバに通知する。制御サーバは、各携帯端末装置によって通知された情報に基づいて、カバレッジホールの要因となる基地局の送信電力値を調整したり電源をＯＮにしたりする等の指示をそれぞれの基地局に対して行なう。

特開２００２−２７１８３３号公報

一方、携帯端末装置の普及により、インターネット接続によるデータ通信の通信量が増加しており、これに応じてインターネット接続に係るネットワークでの総消費電力も増加している。このような総消費電力の増加に対し、例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）３２．８２６では、通信量に合わせたネットワーク運用を導入することで総消費電力を低減する仕様が検討されている。

例えば、３ＧＰＰの仕様において、基地局は、通信量や電力量等の情報を収集し、収集した情報を制御サーバに通知する。制御サーバは、複数の基地局から通知される情報に基づいて、通信量に応じた電力量を決定し、設定する送信電力値や電源のＯＮ／ＯＦＦ等の指示をそれぞれの基地局に対して行なう。これらにより、３ＧＰＰの仕様では、インターネット接続に係るネットワークでの総消費電力を低減する。

３ＧＰＰの仕様では、総消費電力を低減できるものの、送信電力値を調整したり電源をＯＦＦにしたりした基地局の周辺で、カバレッジホールが発生する可能性がある。すなわち、３ＧＰＰの仕様では、ネットワークの設計段階でカバレッジを事前に検証することなく、総消費電力の低減を目的として基地局の送信電力値を調整したり電源をＯＦＦにしたりするので、カバレッジホールが発生する可能性がある。

しかしながら、従来技術は、無線リンク障害をトリガとしてカバレッジホールの検出を行なっているため、基地局が電力制御を行なうことによって発生するカバレッジホールを効率的に検出することができないという問題がある。

そこで、本願に開示する技術は、上記に鑑みてなされたものであって、基地局が電力制御を行なうことによって発生するカバレッジホールを効率的に検出することが可能である通信システム、通信方法、携帯端末装置及び基地局を提供することを目的とする。

本願に開示する通信システムは、一つの態様において、基地局と携帯端末装置とを有する通信システムであって、前記基地局は、自局の省電力までの時間を示す省電力時間を含む検出情報を、所定の制御チャネルを利用して、前記携帯端末装置に対して通知する検出情報通知部を有し、前記携帯端末装置は、前記検出情報通知部によって前記検出情報が通知された場合に、前記検出情報に含まれる前記省電力時間に基づいて、携帯端末装置が何れの基地局とも通信ができない領域を検出する検出部と、前記検出部で検出した領域に関する情報を任意の基地局に対して通知する領域情報通知部とを有する。

本願に開示する通信システム、通信方法、携帯端末装置及び基地局の一つの態様は、基地局が電力制御を行なうことによって発生するカバレッジホールを効率的に検出することができるという効果を奏する。

図１は、通信システムを含むネットワーク構成例を示す図である。 図２は、実施例１に係る基地局及び携帯端末装置の構成例を示す図である。 図３は、省電力を実行しない基地局の構成例を示す図である。 図４は、制御サーバの構成例を示す図である。 図５は、実施例１に係る基地局及び携帯端末装置による処理の例を示す処理シーケンス図である。 図６は、携帯端末装置によるカバレッジホール検出処理の流れの例を示すフローチャートである。 図７は、実施例２に係る基地局及び携帯端末装置の構成例を示す図である。 図８は、実施例２に係る基地局及び携帯端末装置による処理の例を示す処理シーケンス図である。 図９は、ＬＴＥのネットワーク例を説明する図である。 図１０は、実施例３に係る個別に検出情報を通知する処理の例を示す処理シーケンス図である。

以下に添付図面を参照して、本願に開示する通信システム、通信方法、携帯端末装置及び基地局の実施例を説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。また、各実施例は、内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

［ネットワーク構成］
図１を用いて、本願に開示する通信システムを含むネットワーク構成を説明する。図１は、通信システムを含むネットワーク構成例を示す図である。

例えば、図１に示すように、通信システム１を含むネットワークには、基地局１０ａ〜１０ｃと、携帯端末装置２０ａ〜２０ｉと、制御サーバ３０とが含まれる。このネットワークのうち、通信システム１は、基地局１０ａ〜１０ｃと、携帯端末装置２０ａ〜２０ｉとを有する。

また、図１に示す楕円は、基地局１０ａ〜１０ｃの全てが稼動している状態における、基地局の通信領域の全範囲を示している。詳細には、携帯端末装置２０ａは、基地局１０ａと通信可能であり、携帯端末装置２０ｂ〜２０ｄは、基地局１０ｂと通信可能であり、携帯端末装置２０ｅ〜２０ｉは、基地局１０ｃと通信可能である。なお、基地局、携帯端末装置及び制御サーバの数は、図示のものに限られない。

以下では、上記構成において、ネットワークでの総消費電力を低減するために、基地局１０ａの電源をＯＦＦにする場合を説明する。また、基地局１０ａの通信領域に所在の携帯端末装置２０ａが、通信停止状態、すなわちｉｄｌｅ状態である場合を説明する。なお、各基地局に対して、電源をＯＦＦにしたり送信電力値を調整したりする指示は、制御サーバ３０によって実行される。

制御サーバ３０は、例えば、基地局１０ａに対して、電源をＯＦＦにするように指示する。制御サーバ３０から指示を受けた基地局１０ａは、例えば、自局の省電力までの時間を示す省電力時間と、携帯端末装置が何れの基地局とも通信ができない領域を検出させる時間を示す検出時間とを含む検出情報を、携帯端末装置２０ａに対して通知する。ここでは、省電力時間は、自局の電源断までの時間である。また、省電力時間と検出時間との関係は、省電力時間よりも検出時間の方が大きい。このとき、基地局１０ａは、所定の制御チャネルを利用して、携帯端末装置２０ａに対して検出情報を通知する。すなわち、基地局１０ａは、所定の制御チャネルを利用して、自局の通信領域内に所在の全ての携帯端末装置に対して検出情報を通知する。その後、基地局１０ａは、電源断の時間になると、自局の電源をＯＦＦにして何れの携帯端末装置とも通信ができない状態になる。

一方、基地局１０ａから検出情報が通知された携帯端末装置２０ａは、例えば、自装置を通信停止状態（ｉｄｌｅ状態）から通信可能状態（Ａｃｔｉｖｅ状態）に遷移させる。そして、自装置を通信可能状態に遷移させた携帯端末装置２０ａは、例えば、検出情報に含まれる省電力時間の経過後の検出時間中に、自装置が何れの基地局とも通信ができない領域であるカバレッジホールを検出する。カバレッジホールの検出について、通信可能状態の携帯端末装置２０ａは、無線リンク障害（RLF）の発生をトリガとして、このときの無線品質や位置情報や時間情報等をメモリに格納する。

続いて、カバレッジホールを検出した携帯端末装置２０ａは、例えば、検出したカバレッジホールに関する情報を任意の基地局に対して通知する。ここで、任意の基地局とは、基地局１０ｂ又は基地局１０ｃを指す。すなわち、カバレッジホールから移動された携帯端末装置２０ａは、基地局１０ｂ又は基地局１０ｃと通信可能になったときに、メモリに格納したカバレッジホールに関する情報を基地局１０ｂ又は基地局１０ｃに対して通知する。また、カバレッジホールに関する情報は、例えば、カバレッジホールを検出したこと自体や、カバレッジホール検出時の無線品質、位置情報、時間情報等が挙げられる。なお、位置情報は、例えば、カバレッジホールの近傍でＧＰＳ（Global Positioning System）等を利用して得られる情報である。

携帯端末装置２０ａからカバレッジホールに関する情報を通知された基地局１０ｂ又は基地局１０ｃは、例えば、カバレッジホールに関する情報を制御サーバ３０に転送する。カバレッジホールに関する情報を受信した制御サーバ３０は、例えば、カバレッジホールに関する情報に基づいて、カバレッジホールをなくすために、電源をＯＮにしたり所望の送信電力値に設定したりする指示を基地局１０ａに対して行なう。

つまり、通信システム１では、省電力時間と検出時間とを含んだ検出情報の基地局１０ａからの通知をトリガとして、ｉｄｌｅ状態からＡｃｔｉｖｅ状態に遷移させた携帯端末装置２０ａに、カバレッジホールを検出させる。また、携帯端末装置２０ａのように元々ｉｄｌｅ状態ではなく、元々Ａｃｔｉｖｅ状態である携帯端末装置についても、省電力後の検出時間中にカバレッジホールを検出させる。これらの結果、通信システム１は、カバレッジホールの検出に寄与する携帯端末装置数を増やすので、元々Ａｃｔｉｖｅ状態である携帯端末装置のみに検出させる従来技術と比較して、カバレッジホールの検出に要する時間を短縮することができる。

［実施例１に係る基地局及び携帯端末装置の構成］
次に、図２を用いて、実施例１に係る基地局及び携帯端末装置の構成を説明する。図２は、実施例１に係る基地局及び携帯端末装置の構成例を示す図である。なお、図２に示す基地局１０ａは、図１で示した基地局１０ａ、すなわち省電力を実行する基地局である。また、図２に示す携帯端末装置２０は、図１で示した携帯端末装置２０ａ、すなわち通信状態をＡｃｔｉｖｅ状態に遷移させてカバレッジホールを検出する携帯端末装置である。但し、携帯端末装置２０ａは、携帯端末装置２０ｂ〜２０ｉと同様の構成を有するため、図２ではこれらをまとめて携帯端末装置２０として示す。

例えば、図２に示すように、基地局１０ａは、通信Ｉ／Ｆ（interface）部１１と、省電力制御部１２と、省電力時間管理部１３と、検出情報通知部１４と、ＲＦ（Radio Frequency）送受信部１５と、アンテナ１６と、データ通信処理部１７とを有する。これらの各機能部は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路、又は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路である。

通信Ｉ／Ｆ部１１は、例えば、制御サーバ３０との間の通信を制御するインタフェースであり、制御サーバ３０から基地局１０ａの電源をＯＦＦにする指示を受け付けて、省電力制御部１２に通知する。省電力制御部１２は、例えば、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して、制御サーバ３０から省電力制御に関する指示を受け付けた場合に、省電力時間管理部１３と連携して、基地局１０ａに対する省電力の制御を実行する。省電力時間管理部１３は、例えば、基地局１０ａの電源断までの時間を示す電源断時間を管理する。電源断時間は、省電力時間管理部１３によって任意に決定される。すなわち、省電力制御部１２と省電力時間管理部１３との連携について、省電力制御部１２は、省電力時間管理部１３によって決定された電源断時間を検出情報通知部１４に通知する。その後、省電力制御部１２は、電源断の時間に達したときに、省電力制御として基地局１０ａの電源断を実行する。

検出情報通知部１４は、例えば、省電力制御部１２から電源断時間を受け付けると、携帯端末装置が何れの基地局とも通信ができない領域であるカバレッジホールを検出させる時間を示す検出時間を決定する。そして、検出情報通知部１４は、電源断時間と検出時間とを含む検出情報を、所定の制御チャネルを利用して、携帯端末装置２０に対して通知する。所定の制御チャネルは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムを例に挙げると、ＳＩＢ（System Information Block）等である。すなわち、検出情報通知部１４は、ＳＩＢ等の制御チャネルを利用して、基地局１０ａの通信領域に所在の携帯端末装置全てに対して検出情報を通知する。なお、検出情報の通知において、検出情報通知部１４は、ＲＦ送受信部１５及びアンテナ１６を介して通知する。

ＲＦ送受信部１５は、例えば、検出情報通知部１４やデータ通信処理部１７から受け付けた、送信するディジタルデータを多重した後にＲＦ信号に変換し、アンテナ１６を介してデータ送信する。また、ＲＦ送受信部１５は、例えば、アンテナ１６を介して受信した信号をディジタルデータに変換し、受信データをデータ通信処理部１７に通知する。データ通信処理部１７は、例えば、検出情報通知部１４による処理とは異なるデータ通信に関する処理を実行する。

また、例えば、図２に示すように、携帯端末装置２０は、アンテナ２１と、ＲＦ送受信部２２と、通信制御部２３と、検出部２４と、領域情報通知部２５と、データ通信処理部２６とを有する。これらの各機能部は、例えば、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路、又は、ＣＰＵやＭＰＵ等の電子回路である。

ＲＦ送受信部２２は、例えば、領域情報通知部２５やデータ通信処理部２６から受け付けた、送信するディジタルデータを多重した後にＲＦ信号に変換し、アンテナ２１を介してデータ送信する。また、ＲＦ送受信部２２は、例えば、アンテナ２１を介して受信した信号をディジタルデータに変換し、受信データをデータ通信処理部２６や通信制御部２３に通知する。

通信制御部２３は、例えば、アンテナ２１及びＲＦ送受信部２２を介して、基地局１０ａから検出情報を受信した場合に、携帯端末装置２０をｉｄｌｅ状態からＡｃｔｉｖｅ状態に遷移させる。また、通信制御部２３は、携帯端末装置２０の通信状態がｉｄｌｅ状態或いはＡｃｔｉｖｅ状態の何れであるかを領域情報通知部２５に通知するとともに、検出情報を検出部２４に通知する。また、通信制御部２３は、検出時間の経過後、又は、後述する領域情報通知部２５での通知後に、携帯端末装置２０をＡｃｔｉｖｅ状態からｉｄｌｅ状態に遷移させる。

検出部２４は、例えば、通信制御部２３が遷移させたＡｃｔｉｖｅ状態において、検出情報に含まれる電源断時間の経過後の検出時間中に、カバレッジホールを検出する。すなわち、検出部２４は、電源断時間と検出時間とのそれぞれについて管理し、電源断時間の経過後に、無線リンク障害（RLF）の発生をトリガとして、このときの無線品質や位置情報や時間情報等の各種情報をメモリに格納する。また、検出部２４は、メモリに格納した各種情報を任意のタイミングで領域情報通知部２５に通知する。なお、検出部２４は、検出時間の経過後にはカバレッジホールの検出に係る処理を終了する。

領域情報通知部２５は、例えば、携帯端末装置２０がＡｃｔｉｖｅ状態であって、且つ任意の基地局と通信可能である場合に、検出部２４で検出したカバレッジホールに関する情報を、ＲＦ送受信部２２及びアンテナ２１を介して該任意の基地局に対して通知する。任意の基地局とは、例えば、基地局１０ｂ又は基地局１０ｃを指す。また、カバレッジホールに関する情報は、例えば、カバレッジホールを検出したこと自体のみでも良いし、この他として、カバレッジホール検出時の無線品質、位置情報及び時間情報等でも良い。なお、領域情報通知部２５は、カバレッジホールに関する情報を任意の基地局に対して通知した場合に、通知した旨を通信制御部２３に通知する。データ通信処理部２６は、例えば、領域情報通知部２５による処理とは異なるデータ通信に関する処理を実行する。

［省電力を実行しない基地局の構成］
次に、図３を用いて、省電力を実行しない基地局の構成を説明する。図３は、省電力を実行しない基地局の構成例を示す図である。なお、図３に示す基地局１０ｂは、図１で示した基地局１０ｂ、すなわち省電力を実行しない基地局である。この基地局１０ｂは、図１に示す基地局１０ｃと同様の構成であり、説明の便宜上で図２に示した基地局１０ａと区別して説明する。なお、図３に示す基地局１０ｂにおいて、図２に示した基地局１０ａと同様の処理を実行する機能部については、同一の符号を付している。

例えば、図３に示すように、基地局１０ｂは、通信Ｉ／Ｆ部１１と、ＲＦ送受信部１５と、アンテナ１６と、データ通信処理部１７と、領域情報転送部１８とを有する。これらの機能部は、例えば、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路、又は、ＣＰＵやＭＰＵ等の電子回路である。

通信Ｉ／Ｆ部１１は、例えば、制御サーバ３０との間の通信を制御するインタフェースであり、領域情報転送部１８からカバレッジホールに関する情報を受け付けて、制御サーバ３０に送信する。ＲＦ送受信部１５は、例えば、データ通信処理部１７から受け付けた、送信するディジタルデータを多重した後にＲＦ信号に変換し、アンテナ１６を介してデータを送信する。また、ＲＦ送受信部１５は、例えば、アンテナ１６を介して受信した信号をディジタルデータに変換し、受信データをデータ通信処理部１７や領域情報転送部１８に通知する。データ通信処理部１７は、例えば、領域情報転送部１８による処理とは異なるデータ通信に関する処理を実行する。

領域情報転送部１８は、例えば、アンテナ１６及びＲＦ送受信部１５を介して、携帯端末装置２０からカバレッジホールに関する情報を受信する。そして、領域情報転送部１８は、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して、受信したカバレッジホールに関する情報を制御サーバ３０に転送する。

［制御サーバの構成］
次に、図４を用いて、制御サーバの構成を説明する。図４は、制御サーバの構成例を示す図である。例えば、図４に示すように、制御サーバ３０は、通信Ｉ／Ｆ部３１と、領域情報受信部３２と、省電力指示部３３とを有する。

通信Ｉ／Ｆ部３１は、例えば、基地局それぞれとの間の通信を制御するインタフェースであり、基地局１０ｂからカバレッジホールに関する情報を受け付けて、領域情報受信部３２に通知する。また、通信Ｉ／Ｆ部３１は、省電力指示部３３からデータを受け付けて、基地局１０ａに送信する。

領域情報受信部３２は、例えば、通信Ｉ／Ｆ部３１を介して、基地局１０ｂからカバレッジホールに関する情報を受信し、受信した情報を省電力指示部３３に通知する。省電力指示部３３は、領域情報受信部３２が通知したカバレッジホールに関する情報に基づいて、省電力制御に係る指示を決定し、通信Ｉ／Ｆ部３１を介して、基地局１０ａに対して省電力制御の指示を送信する。省電力制御に係る指示とは、例えば、基地局１０ａの通信領域でカバレッジホールが検出された場合に、該基地局１０ａの電源をＯＮにしたり、送信電力を調整したりする指示である。

［実施例１に係る基地局及び携帯端末装置の処理シーケンス］
次に、図５を用いて、実施例１に係る基地局及び携帯端末装置による処理を説明する。図５は、実施例１に係る基地局及び携帯端末装置による処理の例を示す処理シーケンス図である。なお、図５では、省電力を実行する基地局である基地局１０ａと、省電力を実行しない基地局である基地局１０ｂと、携帯端末装置２０とを例に挙げて説明する。

例えば、図５に示すように、基地局１０ａは、制御サーバ３０から受信した省電力制御に係る指示に基づき、省電力の制御を開始する（ステップＳ１０１）。そして、基地局１０ａは、電源断時間と検出時間とを含んだ検出情報を、所定の制御チャネルを利用して、携帯端末装置２０に通知する（ステップＳ１０２）。

一方、検出情報が通知された携帯端末装置２０は、自装置をｉｄｌｅ状態からＡｃｔｉｖｅ状態に遷移させる（ステップＳ１０３）。また、電源断時間に達したときに、基地局１０ａは、省電力制御として自局の電源断を実行する（ステップＳ１０４）。そして、携帯端末装置２０は、電源断時間後の検出時間中にカバレッジホールを検出する（ステップＳ１０５）。続いて、携帯端末装置２０は、任意の基地局として基地局１０ｂと通信可能になった場合に、基地局１０ｂに対してカバレッジホールに関する情報を通知する（ステップＳ１０６）。

また、携帯端末装置２０からカバレッジホールに関する情報を受信した基地局１０ｂは、受信したカバレッジホールに関する情報を制御サーバ３０に転送する（ステップＳ１０７）。その後、携帯端末装置２０は、検出時間の経過後、又は、検出したカバレッジホールに関する情報の通知後に、自装置をＡｃｔｉｖｅ状態からｉｄｌｅ状態に遷移させる（ステップＳ１０８）。なお、上記処理の実行後に、制御サーバ３０は、基地局１０ｂから転送されたカバレッジホールに関する情報に基づいて、基地局１０ａに対して省電力制御に係る指示を実行する。

［カバレッジホール検出処理］
次に、図６を用いて、携帯端末装置によるカバレッジホール検出処理を説明する。図６は、携帯端末装置によるカバレッジホール検出処理の流れの例を示すフローチャートである。なお、図６の説明では、携帯端末装置２０を例に挙げて説明する。

例えば、図６に示すように、携帯端末装置２０は、基地局１０ａから検出情報を受信した場合に（ステップＳ２０１肯定）、検出情報に含まれる検出時間が満了したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。なお、携帯端末装置２０は、基地局１０ａから検出情報を受信していない場合に（ステップＳ２０１否定）、該検出情報の受信待ちの状態となる。

そして、携帯端末装置２０は、検出時間が満了していない場合に（ステップＳ２０２否定）、通信障害が発生したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。なお、携帯端末装置２０は、検出時間が満了した場合に（ステップＳ２０２肯定）、処理を終了する。また、携帯端末装置２０は、通信障害が発生したと判定した場合に（ステップＳ２０３肯定）、省電力時間として、電源断時間が満了したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。なお、携帯端末装置２０は、通信障害が発生していないと判定した場合に（ステップＳ２０３否定）、ステップＳ２０２の処理を実行する。

このとき、携帯端末装置２０は、電源断時間が満了したと判定した場合に（ステップＳ２０４肯定）、カバレッジホールを検出し（ステップＳ２０５）、カバレッジホールに関する情報をメモリに記録する（ステップＳ２０６）。なお、携帯端末装置２０は、電源断時間が満了していないと判定した場合に（ステップＳ２０４否定）、ステップＳ２０７の処理を実行する。すなわち、通信障害が発生し、且つ、電源断時間が満了していない場合には、基地局１０ａの電源断を起因とする通信障害ではないため、通常のカバレッジホールが検出される。その後、携帯端末装置２０は、再接続を実行し（ステップＳ２０７）、再びステップＳ２０２の処理を実行する。

［実施例１による効果］
上述したように、通信システム１では、基地局１０ａから通知された検出情報に含まれる省電力時間に基づき、携帯端末装置が何れの基地局とも通信ができない領域を検出する。特に、携帯端末装置は、省電力時間の前後における通信断の検出結果に基づいて領域を検出する。また、検出情報は、領域を検出させる検出時間をさらに含み、携帯端末装置は、検出時間における通信断の検出結果に基づいて領域を検出する。これらにより、携帯端末装置２０は、基地局が電力制御を行なう前後の一定の時間のみにおいてカバレッジホールの検出を行なえば良いため、電力制御を行なうことによって発生するカバレッジホールを効率的に検出することが可能となる。

また、携帯端末装置２０においては、ｉｄｌｅ状態の携帯端末装置２０をＡｃｔｉｖｅ状態に遷移させ、電源断後の検出時間中に、該携帯端末装置２０にカバレッジホールを検出させる。この結果、通信システム１は、カバレッジホールを検出する携帯端末装置の数を増やして、カバレッジホール検出のサンプリング数を増やすので、従来技術と比較して、カバレッジホールの検出に要する時間を短縮することができる。すなわち、従来技術では、通信中である携帯端末装置がカバレッジホールを通過して検出することになるが、通信中の携帯端末装置がカバレッジホールを通過するとは限られないことから、カバレッジホールの検出に要する時間が大きくなる。また、従来技術では、通信中である携帯端末装置のみにカバレッジホールを検出させるので、カバレッジホールの検出に要する時間がさらに増大することになる。携帯端末装置２０は、上記構成により、従来技術と比較して、カバレッジホールの検出に要する時間を短縮することができるという効果を奏する。

上記実施例１では、基地局を電源断する場合を説明したが、基地局の送信回路のみを電源断することもできる。そこで、実施例２では、基地局の送信回路のみを電源断する場合を説明する。

［実施例２に係る基地局及び携帯端末装置の構成］
図７を用いて、実施例２に係る基地局及び携帯端末装置の構成を説明する。図７は、実施例２に係る基地局及び携帯端末装置の構成例を示す図である。なお、図７に示す基地局１００において、図２に示した基地局１０ａと同様の処理を実行する機能部については、同一の符号を付している。また、図７に示す携帯端末装置２００において、図２に示した携帯端末装置２０と同様の処理を実行する機能部については、同一の符号を付している。

例えば、図７に示すように、基地局１００は、通信Ｉ／Ｆ部１１と、省電力制御部１２と、省電力時間管理部１０３と、検出情報通知部１０４と、ＲＦ送受信部１５と、アンテナ１６と、データ通信処理部１７と、領域情報転送部１０８とを有する。これらの各機能部は、例えば、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路、又は、ＣＰＵやＭＰＵ等の電子回路である。

通信Ｉ／Ｆ部１１は、例えば、制御サーバ３０との間の通信を制御するインタフェースであり、制御サーバ３０から基地局１００の送信回路をＯＦＦにする指示を受け付けて、省電力制御部１２に通知する。また、通信Ｉ／Ｆ部１１は、例えば、領域情報転送部１０８からカバレッジホールに関する情報を受け付けて、制御サーバ３０に送信する。

省電力制御部１２は、例えば、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して、制御サーバ３０から省電力制御に関する指示を受け付けた場合に、省電力時間管理部１０３と連携して、基地局１００に対する省電力の制御を実行する。省電力時間管理部１０３は、例えば、基地局１００の送信回路の電源断までの時間を示す電源断時間を管理する。電源断時間は、省電力時間管理部１０３によって任意に決定される。すなわち、省電力制御部１２と省電力時間管理部１０３との連携について、省電力制御部１２は、省電力時間管理部１０３によって決定された電源断時間を検出情報通知部１０４に通知する。その後、省電力制御部１２は、送信回路の電源断の時間に達したときに、省電力制御として基地局１００の送信回路の電源断を実行する。すなわち、基地局１００は、送信回路のみを電源断している状態であれば、携帯端末装置２００から送信されるデータを受信可能である。なお、省電力制御部１２は、任意のタイミングで受信回路の電源断を実行しても良い。

検出情報通知部１０４は、例えば、省電力制御部１２から電源断時間を受け付けると、検出時間を決定する。そして、検出情報通知部１０４は、電源断時間と検出時間とを含む検出情報を、所定の制御チャネルを利用して、携帯端末装置２００に対して通知する。所定の制御チャネルは、ＬＴＥシステムを例に挙げると、ＳＩＢ等である。すなわち、検出情報通知部１０４は、ＳＩＢ等の制御チャネルを利用して、基地局１００の通信領域に所在の携帯端末装置全てに対して検出情報を通知する。なお、検出情報の通知において、検出情報通知部１０４は、ＲＦ送受信部１５及びアンテナ１６を介して通知する。

ＲＦ送受信部１５は、例えば、検出情報通知部１０４やデータ通信処理部１７から受け付けた、送信するディジタルデータを多重した後にＲＦ信号に変換し、アンテナ１６を介してデータを送信する。また、ＲＦ送受信部１５は、例えば、アンテナ１６を介して受信した信号をディジタルデータに変換し、受信データをデータ通信処理部１７や領域情報転送部１０８に通知する。データ通信処理部１７は、例えば、検出情報通知部１０４による処理とは異なるデータ通信に関する処理を実行する。

領域情報転送部１０８は、例えば、ＲＦ送受信部１５やアンテナ１６を介して、携帯端末装置２００からカバレッジホールに関する情報を受信する。そして、領域情報転送部１０８は、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して、受信したカバレッジホールに関する情報を制御サーバ３０に転送する。

また、例えば、図７に示すように、携帯端末装置２００は、アンテナ２１と、ＲＦ送受信部２２と、通信制御部２３と、検出部２０４と、領域情報通知部２０５と、データ通信処理部２６とを有する。これらの各機能部は、例えば、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路、又は、ＣＰＵやＭＰＵ等の電子回路である。

ＲＦ送受信部２２は、例えば、領域情報通知部２０５やデータ通信処理部２６から受け付けた、送信するディジタルデータを多重した後にＲＦ信号に変換し、アンテナ２１を介してデータ送信する。また、ＲＦ送受信部２２は、例えば、アンテナ２１を介して受信した信号をディジタルデータに変換し、受信データをデータ通信処理部２６や通信制御部２３に通知する。

通信制御部２３は、例えば、アンテナ２１やＲＦ送受信部２２を介して、基地局１００から検出情報を受信した場合に、携帯端末装置２００をｉｄｌｅ状態からＡｃｔｉｖｅ状態に遷移させる。また、通信制御部２３は、携帯端末装置２００の通信状態がｉｄｌｅ状態或いはＡｃｔｉｖｅ状態の何れであるかを領域情報通知部２０５に通知するとともに、検出情報を検出部２０４に通知する。また、通信制御部２３は、検出時間の経過後、又は、後述する領域情報通知部２０５での通知後に、携帯端末装置２００をＡｃｔｉｖｅ状態からｉｄｌｅ状態に遷移させる。

検出部２０４は、例えば、通信制御部２３が遷移させたＡｃｔｉｖｅ状態において、検出情報に含まれる送信回路の電源断時間の経過後の検出時間中に、カバレッジホールを検出する。すなわち、検出部２０４は、電源断時間と検出時間とのそれぞれについて管理し、電源断時間の経過後に、無線リンク障害（RLF）の発生をトリガとして、このときの無線品質や位置情報や時間情報等の各種情報をメモリに格納する。また、検出部２０４は、メモリに格納した各種情報を任意のタイミングで領域情報通知部２０５に通知する。なお、検出部２０４は、検出時間の経過後にはカバレッジホールの検出に係る処理を終了する。

領域情報通知部２０５は、例えば、携帯端末装置２００がＡｃｔｉｖｅ状態であって、且つ基地局１００と通信可能である場合に、検出部２０４で検出したカバレッジホールに関する情報を、アンテナ２１やＲＦ送受信部２２を介して基地局１００に対して通知する。また、カバレッジホールに関する情報は、例えば、カバレッジホールを検出したこと自体のみでも良いし、この他として、カバレッジホール検出時の無線品質、位置情報及び時間情報等でも良い。なお、領域情報通知部２０５は、カバレッジホールに関する情報を基地局１００に対して通知した場合に、通知した旨を通信制御部２３に通知する。データ通信処理部２６は、例えば、領域情報通知部２０５による処理とは異なるデータ通信に関する処理を実行する。

［実施例２に係る基地局及び携帯端末装置の処理シーケンス］
次に、図８を用いて、実施例２に係る基地局及び携帯端末装置による処理を説明する。図８は、実施例２に係る基地局及び携帯端末装置による処理の例を示す処理シーケンス図である。なお、図８では、送信回路の省電力を実行する基地局である基地局１００と、携帯端末装置２００とを例に挙げて説明する。

例えば、図８に示すように、基地局１００は、制御サーバ３０から受信した省電力制御に係る指示に基づき、省電力の制御を開始する（ステップＳ３０１）。そして、基地局１００は、送信回路に係る電源時間と検出時間とを含んだ検出情報を、所定の制御チャネルを利用して、携帯端末装置２００に通知する（ステップＳ３０２）。

一方、検出情報が通知された携帯端末装置２００は、自装置をｉｄｌｅ状態からＡｃｔｉｖｅ状態に遷移させる（ステップＳ３０３）。なお、送信回路の電源断時間に達したときに、基地局１００は、省電力制御として自局の送信回路の電源断を実行する（ステップＳ３０４）。そして、携帯端末装置２００は、電源断時間後の検出時間中にカバレッジホールを検出する（ステップＳ３０５）。続いて、携帯端末装置２００は、基地局１００に対してカバレッジホールに関する情報を通知する（ステップＳ３０６）。

また、携帯端末装置２００からカバレッジホールに関する情報を受信した基地局１００は、受信したカバレッジホールに関する情報を制御サーバ３０に転送する（ステップＳ３０７）。その後、携帯端末装置２００は、検出時間の経過後、又は、検出したカバレッジホールに関する情報の通知後に、自装置をＡｃｔｉｖｅ状態からｉｄｌｅ状態に遷移させる（ステップＳ３０８）。また、基地局１００は、カバレッジホールに関する情報を制御サーバ３０に通知した後に、任意のタイミングで自局の受信回路の電源断を実行する（ステップＳ３０９）。なお、上記処理の実行後に、制御サーバ３０は、基地局１００から転送されたカバレッジホールに関する情報に基づいて、基地局１００に対して省電力制御に係る指示を実行する。

［実施例２による効果］
上述したように、通信システム１では、基地局１００から通知された送信回路のみを電源する電源断時間を含む検出情報に基づき、ｉｄｌｅ状態の携帯端末装置２００をＡｃｔｉｖｅ状態に遷移させ、携帯端末装置２００にカバレッジホールを検出させる。また、携帯端末装置２００は、検出したカバレッジホールに関する情報を基地局１００に対して通知する。これらの結果、通信システム１は、カバレッジホールの検出に関する情報を即座に基地局に通知するので、より迅速にカバレッジホールに対応した省電力制御処理を実行することができるとともに、カバレッジホールの検出に要する時間を短縮することができる。

上記実施例１や２では、基地局の通信領域に所在の携帯端末装置全てに検出情報を通知する場合を説明したが、基地局の通信領域に所在の所定の携帯端末装置に検出情報を通知することもできる。そこで、実施例３では、基地局の通信領域に所在の所定の携帯端末装置に検出情報を通知する場合を説明する。

［ＬＴＥのネットワーク］
図９を用いて、ＬＴＥのネットワークを説明する。図９は、ＬＴＥのネットワーク例を説明する図である。例えば、図９に示すように、ＬＴＥのネットワークには、ｅＮＢ（evolutional Node B）と、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）と、ＨＳＳ（Home Subscriber Server）とが含まれる。加えて、ＬＴＥのネットワークには、Ｓ−ＧＷ（Serving‐Gate Way）と、ＰＤＮ−ＧＷ（Packet Data Network‐Gate Way）と、制御サーバとが含まれる。

これらのうち、ｅＮＢは、基地局である。ＭＭＥは、着信等を管理するノードである。ＨＳＳは、加入者端末の情報を扱うノードである。Ｓ−ＧＷは、ＰＤＮ−ＧＷとｅＮＢとの間のスイッチを担うノードである。ＰＤＮ−ＧＷは、インターネットへの窓口となるノードである。なお、ＰＤＮ−ＧＷは、接続先のＡＰＮ（Access Point Network）毎や複数のＡＰＮ単位で複数設置される。同様に、ｅＮＢは、基地局数に応じて複数設置される。

［実施例３に係る個別に検出情報を通知する処理シーケンス］
次に、図１０を用いて、実施例３に係る個別に検出情報を通知する処理を説明する。図１０は、実施例３に係る個別に検出情報を通知する処理の例を示す処理シーケンス図である。なお、図１０では、省電力を実行する基地局である基地局１０ａと、携帯端末装置２０と、ＭＭＥと、ＨＳＳとを例に挙げて説明する。

例えば、図１０に示すように、基地局１０ａは、制御サーバ３０から受信した省電力制御に係る指示に基づき、省電力の制御を開始する（ステップＳ４０１）。そして、基地局１０ａは、接続するＭＭＥに対して、自局の通信領域においてｉｄｌｅ状態で所在する携帯端末装置に対してページングを実行するように依頼する（ステップＳ４０２）。

また、ページング依頼を受け付けたＭＭＥは、基地局１０ａの通信領域に所在の可能性がある全ての携帯端末装置に対してページングを実行する（ステップＳ４０３）。図１０の例において、ＭＭＥは、携帯端末装置２０に対してページングを実行する。ページングを受け付けた携帯端末装置２０は、Ａｔｔａｃｈ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅを開始して無線通信を確立して、自装置の性能情報をＭＭＥに対して送信する（ステップＳ４０４）。性能情報とは、例えば、自装置がカバレッジホールを検出する機能を有しているか否かを示す情報である。

性能情報を受信したＭＭＥは、受信した性能情報をＨＳＳに対して転送する（ステップＳ４０５）。また、性能情報を受信したＨＳＳは、自ノードが管理するＵＥ（User Equipment）に関する情報を更新する（ステップＳ４０６）。そして、ＨＳＳは、更新した情報をＭＭＥに通知する（ステップＳ４０７）。また、ＭＭＥは、ＨＳＳから受信した更新情報を基地局１０ａに転送する（ステップＳ４０８）。

更新情報を受信した基地局１０ａは、受信した更新情報に基づいて、携帯端末装置２０に対して個別に検出情報を通知する（ステップＳ４０９）。すなわち、基地局１０ａは、ＭＭＥを介して、ＨＳＳが管理するＵＥ Ｃｌａｓｓの情報を取得する。そして、基地局１０ａは、ＵＥ Ｃｌａｓｓ情報に基づいて、該当する携帯端末装置がカバレッジホールを検出する機能を有しているか、カバレッジホールを検出する機能が最新のものであるか等を判定する。これらにより、基地局１０ａは、カバレッジホールの検出に対応する場合に処理を継続し、対応していない場合に携帯端末装置との通信の切断処理を実行する。なお、図１０において、ステップＳ４０９以降の処理については、実施例１や２等と同様であるため、その説明を省略する。

［実施例３による効果］
上述したように、通信システム１では、カバレッジホールの検出に好適な携帯端末装置に対して個別に検出情報が通知され、該当する携帯端末装置にカバレッジホールを検出させる。この結果、通信システム１は、通信システム１内の通信に係る資源の利用を抑制しつつ、カバレッジホールの検出に要する時間を短縮することができる。

さて、これまで本願に開示する通信システムの実施例について説明したが、上述した実施例以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、（１）通信状態の遷移、（２）省電力時間、（３）構成、において異なる実施例を説明する。

（１）通信状態の遷移
上記実施例では、省電力時間と検出時間とを含んだ検出情報を携帯端末装置に通知する場合を説明したが、省電力時間及び検出時間に加えて、ｉｄｌｅ状態からＡｃｔｉｖｅ状態に遷移させる指示情報をさらに含んだ検出情報を通知することとしても良い。例えば、基地局は、省電力時間、検出時間及び指示情報を含んだ検出情報を携帯端末装置に対して通知する。検出情報を受信した携帯端末装置は、検出情報に含まれる指示情報を参照して、自装置をｉｄｌｅ状態からＡｃｔｉｖｅ状態に遷移させる。

（２）省電力時間
上記実施例１〜３では、省電力時間について、基地局の電源断までの時間や、基地局の送信回路の電源断までの時間等を利用する場合を説明したが、基地局の送信電力の調整までの時間を省電力時間として利用しても良い。例えば、送信電力の調整である場合には、基地局は、自局の送信電力値を設定し、携帯端末装置は、送信電力の調整後の検出時間中にカバレッジホールを検出する。

（３）構成
また、上記文書中や図面中等で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタ等を含む情報（例えば、基地局に通知されるカバレッジホールに関する情報の内容）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した通信システム１における基地局１０ａ（基地局１００）や携帯端末装置２０（携帯端末装置２００）等の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は、図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負担や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合することができる。例えば、検出情報通知部１４を、検出情報を生成する「検出情報生成部」と、検出情報を所定の制御チャネルで通知する「検出情報制御チャネル通知部」とに分散しても良い。同様に、例えば、検出情報通知部１０４を、検出情報を生成する「検出情報生成部」と、検出情報を個別チャネルで通知する「検出情報個別チャネル通知部」とに分散しても良い。また、例えば、検出部２４を、省電力時間を管理する「省電力時間管理部」と、検出時間を管理する「検出時間管理部」と、省電力時間後の検出時間中にカバレッジホールを検出する「検出部」とに分散しても良い。同様に、例えば、検出部２０４を、省電力時間を管理する「省電力時間管理部」と、検出時間を管理する「検出時間管理部」と、省電力時間後の検出時間中にカバレッジホールを検出する「検出部」とに分散しても良い。

１０ａ〜１０ｃ，１００ 基地局
１１ 通信Ｉ／Ｆ部
１２ 省電力制御部
１３，１０３ 省電力時間管理部
１４，１０４ 検出情報通知部
１５ ＲＦ送受信部
１６ アンテナ
１７ データ通信処理部
１８，１０８ 領域情報転送部
２０，２００ 携帯端末装置
２１ アンテナ
２２ ＲＦ送受信部
２３ 通信制御部
２４，２０４ 検出部
２５，２０５ 領域情報通知部
２６ データ通信処理部

Claims (10)

1. 基地局と携帯端末装置とを有する通信システムであって、
   前記基地局は、
   自局の省電力までの時間を示す省電力時間を含む検出情報を、所定の制御チャネルを利用して、前記携帯端末装置に対して通知する検出情報通知部を有し、
   前記携帯端末装置は、
   前記検出情報通知部によって前記検出情報が通知された場合に、前記検出情報に含まれる前記省電力時間に基づいて、携帯端末装置が何れの基地局とも通信ができない領域を検出する検出部と、
   前記検出部で検出した領域に関する情報を任意の基地局に対して通知する領域情報通知部と
   を有することを特徴とする通信システム。
2. 前記検出部は、前記省電力時間の前後における通信断の検出結果に基づいて、前記領域を検出することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記検出情報には、前記領域を検出させる検出時間をさらに含み、
   前記検出部は、前記検出時間における通信断の検出結果に基づいて、前記領域を検出することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
4. 前記携帯端末装置は、
   前記検出情報通知部によって前記検出情報が通知された場合に、自装置を通信停止状態から通信可能状態に遷移させる通信制御部を
   さらに有することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
5. 前記検出情報通知部は、自局の電源断までの時間、自局の送信回路の電源断までの時間、又は、自局の送信電力の調整までの時間を示す省電力時間と、前記検出時間とを含む検出情報を、所定の制御チャネルを利用して、前記携帯端末装置に対して通知することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
6. 前記検出情報通知部は、自局の送信回路の電源断までの時間を示す省電力時間と、前記検出時間とを含む検出情報を、所定の制御チャネルを利用して、前記携帯端末装置に対して通知し、
   前記検出部は、前記検出情報に含まれる前記基地局の送信回路の電源断までの時間の経過後の前記検出時間中に、前記領域を検出し、
   前記領域情報通知部は、前記検出部で検出した領域に関する情報を前記基地局に対して通知することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
7. 前記検出情報通知部は、前記検出情報を、所定の携帯端末装置に対して個別に通知することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の通信システム。
8. 前記通信制御部は、前記検出時間の経過後、又は、前記領域情報通知部での通知後に、自装置を通信可能状態から通信停止状態に遷移させることを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
9. 基地局と携帯端末装置とを有する通信システムにおける通信方法であって、
   前記基地局は、
   自局の省電力までの時間を示す省電力時間を含む検出情報を、所定の制御チャネルを利用して、前記携帯端末装置に対して通知し、
   前記携帯端末装置は、
   前記検出情報に含まれる前記省電力時間に基づいて、携帯端末装置が何れの基地局とも通信ができない領域を検出し、
   前記検出した領域に関する情報を任意の基地局に対して通知する
   ことを特徴とする通信方法。
10. 基地局の省電力までの時間を示す省電力時間を含む検出情報を、所定の制御チャネルを利用して前記基地局から通知された場合に、前記検出情報に含まれる前記省電力時間に基づいて、携帯端末装置が何れの基地局とも通信ができない領域を検出する検出部と、
    前記検出部で検出した領域に関する情報を任意の基地局に対して通知する領域情報通知部と
    を有することを特徴とする携帯端末装置。

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