JP5723401B2 - フェムトセル基地局 - Google Patents

Description

本発明は屋内から屋外への通信電波の漏洩を低減するための機構を備えるフェムトセル基地局に関する。

近年の移動体通信システムでは、半径数百ｍ〜数ｋｍ程度のエリアをカバーするマクロセル基地局の他に、通常の基地局のセルサイズよりも狭い一般的に半径数ｍ〜数十ｍ程度のエリアをカバーする小型のフェムトセル基地局が運用されている。フェムトセル基地局は、ビル内や住宅内、地下街等のマクロセル基地局の電波が届き難い場所に設置されている。また、マクロセル基地局の電波が届く場所であっても、通信品質や通信速度の向上などの目的でフェムトセル基地局が設置されることもある。フェムトセル基地局は、複雑に混み入った環境であっても、容易に設置することができ、安定した電波環境を移動機に提供することができる。

しかし、フェムトセル基地局の設置場所によっては、フェムトセル基地局からの電波が屋内から屋外に漏れ出ることがある。例えば、屋外の電波漏洩付近を移動する移動機は、電波漏洩付近に接近する程、漏洩電波の受信強度が強くなるため、フェムトセル基地局の電波が形成するセルへのハンドオーバーや位置登録を試みようとするが、ハンドオーバーや位置登録の処理が完了しないまま、電波漏洩付近から離れてしまい、結局、ハンドオーバーや位置登録に失敗することがある。このようなハンドオーバーや位置登録の失敗は、移動機の通話障害をもたらす原因となるため好ましくない。

そこで、本発明は、屋内に設置されたフェムトセル基地局からの通信電波の屋外への漏れを低減することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係わるフェムトセル基地局は、通信電波を送信するフェムトセル基地局本体と、フェムトセル基地局本体が設置されている屋内から屋外への通信電波の漏れを推定する推定手段と、フェムトセル基地局本体に着脱可能に構成され、且つ通信電波の屋内から屋外への漏れを低減するための一つ以上の電波遮蔽部材と、を備える。屋内から屋外への通信電波の漏れの推定結果に基づいて電波遮蔽部材をフェムトセル基地局本体に装着することにより、屋内から屋外への通信電波の漏れを低減することができる。

推定手段は、通信電波が形成するセルへの屋外の移動機によるハンドオーバーの失敗数又は位置登録の失敗数を基に通信電波の屋内から屋外への漏れを推定してもよい。屋外への漏れ電波の強度が強い程、屋外における移動機のハンドオーバーの失敗数又は位置登録の失敗数が多くなる傾向があるため、これらの失敗数は、漏れ電波の度合いを推定する目安になる。

フェムトセル基地局は、通信電波の漏れが閾値を超えたことを契機として電波遮蔽部材のフェムトセル基地局本体への装着を促す警報処理を行う手段を更に備えてもよい。これにより、ユーザは、屋外への漏れ電波が低減するように電波遮蔽部材をフェムトセル基地局本体に装着することができる。

フェムトセル基地局本体は、通信電波の伝播方向のうち少なくとも異なる２方向のそれぞれに垂直な装着面に電波遮蔽部材が着脱可能に構成されている。フェムトセル基地局本体の配置場所と屋内環境によって、電波の漏れる方向が異なるため、少なくとも異なる２方向に伝播する通信電波の漏れを低減できるように、電波遮蔽部材用の複数の装着面を設けるのが好ましい。

本発明によれば、屋内に設置されたフェムトセル基地局からの通信電波の屋外への漏れを低減することができる。

本実施形態に係わるフェムトセル基地局を備える移動通信システムの全体構成図である。 本実施形態に係わるフェムトセル基地局本体の機能を示すブロック図である。 本実施形態に係わるフェムトセル基地局の電波遮蔽機構を示す斜視図である。 実施形態に係わる電波遮蔽処理の流れを示すフローチャートである。

以下、各図を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係わるフェムトセル基地局１０を備える移動通信システムの全体構成図である。フェムトセル基地局１０は、屋内３１に設置され、屋内３１の移動機２１にワイヤレスアクセスポイントを提供する。屋内３１は、オフィスビル、店舗、又は家屋等の建物内部であり、屋外基地局からの電波が届き難い電波不感エリアである。フェムトセル基地局１０の通信電波が届くセル（カバレッジエリア）７０は、屋外３２に漏れ出ないようにしつつ、屋内３１全体に行き渡るのが好ましい。フェムトセル基地局１０は、通信電波が屋外３２へ漏れ出ないようにするための電波遮蔽機構（詳細については後述する）を備えている。フェムトセル基地局１０は、光ファイバ又はメタルケーブル等の有線回線４１を介してＩＰネットワーク４０に接続している。ＩＰネットワーク４０は、ゲートウェイ５０を介して移動通信事業者のコアネットワーク６０に接続している。コアネットワーク６０には、移動機２０の呼制御等を行うための移動交換局、ホームロケーションレジスタ、ビジタロケーションレジスタ等が配置される。なお、符号２２は、屋外３２に所在する移動機を示している。

図２は本実施形態に係わるフェムトセル基地局本体１１の機能を示すブロック図である。フェムトセル基地局本体１１は、移動機２１との間で電波を送受信するためのアンテナ１２、無線信号の周波数変換及び変復調処理等を行うＲＦ処理部１３、移動機２１の通信プロトコルとＩＰネットワーク４０の通信プロトコルとの間でプロトコル変換を行うプロトコル変換部１４、フェムトセル基地局１０の動作を制御するプロセッサ及び記憶資源等のハードウェア資源から構成される制御部１５、発光ダイオード１６、及びＩＰネットワーク４０に接続する通信インタフェース１７を備える。アンテナ１２は、無指向性アンテナでもよく、或いは指向性アンテナでもよい。発光ダイオード１６の役割については、後述する。

図３は本実施形態に係わるフェムトセル基地局１０の電波遮蔽機構を示す斜視図である。フェムトセル基地局１０は、フェムトセル基地局本体１１と、フェムトセル基地局本体１１の二つの装着面１１Ａ，１１Ｂにそれぞれ着脱可能に構成された二つの電波遮蔽部材１８，１９とを備えている。電波遮蔽部材１８，１９は、電波を吸収する材質（例えば、ガラスクロス補強アルミ箔）から構成されている。同図に示す例では、二つの装着面１１Ａ，１１Ｂは互いに表裏の関係にあるため、二つの電波遮蔽部材１８，１９は、それぞれ真逆の方向に伝播する通信電波の屋内３１から屋外３２への漏れを低減する。同図では、説明の便宜上、二つの電波遮蔽部材１８，１９を例示しているが、電波遮蔽部材の数は二つに限られるものではなく、一つ又は三つ以上でもよい。フェムトセル基地局本体１１は、通信電波の伝播方向のうち少なくとも異なる２方向（例えば、直角方向）のそれぞれに垂直な装着面に電波遮蔽部材が着脱可能に構成されてもよい。或いはフェムトセル基地局本体１１の一つの装着面に複数の電波遮蔽部材を重ねて着脱可能に構成してもよい。電波遮蔽部材が装着されるフェムトセル基地局本体１１の装着面の数は、一つ又は三つ以上でもよい。

図４は本実施形態に係わる電波遮蔽処理の流れを示すフローチャートである。
ステップ４０１では、制御部１５は、フェムトセル基地局本体１１が設置されている屋内３１から屋外３２への通信電波の漏れが閾値を超えているか否かを判定する。屋内３１から屋外３２への通信電波の漏れが強い程、屋外３２の移動機２２によるセル７０へのハンドオーバーの失敗数又は位置登録の失敗数が増大する傾向があるため、制御部１５は、移動機２２によるセル７０へのハンドオーバーの失敗数又は位置登録の失敗数に基づいて、屋内３１から屋外３２への通信電波の漏れの度合いを推定することができる。通信電波の漏れが閾値を超えるか否かは、例えば、移動機２２によるセル７０へのハンドオーバーの失敗数又は位置登録の失敗数の何れか一方又は両者がある閾値を超えるか否かによって判定してもよい。

ステップ４０２では、制御部１５は、通信電波の漏れが閾値を超えたことを契機として、フェムトセル基地局本体１１への電波遮蔽部材の装着をユーザに促すための警報処理を行う。警報処理は、例えば、発光ダイオード１６等の表示手段を所定の色（例えば、赤色）に点灯させることにより、電波遮蔽部材の装着を視覚的に促す方法でもよく、或いは、電波遮蔽部材の装着を音声案内等で聴覚的に促す方法でもよい。

ステップ４０３では、ユーザは、フェムトセル基地局本体１１に電波遮蔽部材を装着する。電波遮蔽部材をフェムトセル基地局本体１１に装着してもなお、屋内３１から屋外３２への通信電波の漏れが閾値を上回る場合には（ステップ４０１；ＹＥＳ）、警報処理が実行されるため（ステップ４０２）、ユーザは、屋内３１から屋外３２への通信電波の漏れが閾値を下回るように、電波遮蔽部材の装着位置や装着枚数を調整することができる。例えば、図３に示す例では、電波遮蔽部材１８をフェムトセル基地局本体１１の装着１１Ａに装着してもなお、屋内３１から屋外３２への通信電波の漏れが閾値を上回る場合には、電波遮蔽部材１９をフェムトセル基地局本体１１の装着面１１Ｂに装着したり、或いはフェムトセル基地局本体１１の装着面１１Ａに複数の電波遮蔽部材１８を重ねて装着したりして、屋内３１から屋外３２への通信電波の漏れが閾値を下回るようにする。

なお、ステップ４０１，４０２の各ステップを実行するためのプログラムは、制御部１５内のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されている。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ハードディスク、光磁気ディスク等の各種記憶資源をいう。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、プログラムを一時的に保持しているものも含むものとする。また、プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、或いは伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する伝送媒体は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。

１０…フェムトセル基地局
１１…フェムトセル基地局本体
１１Ａ，１１Ｂ…装着面
１２…アンテナ
１３…ＲＦ処理部
１４…プロトコル変換部
１５…制御部
１６…発光ダイオード
１７…通信インタフェース
１８，１９…電波遮蔽部材
２１，２２…移動機
３１…屋内
３２…屋外
４０…ＩＰネットワーク
４１…有線回線
５０…ゲートウェイ
６０…コアネットワーク
７０…セル

Claims (2)

1. 通信電波を送信するフェムトセル基地局本体と、
   前記通信電波が形成するセルへの屋外の移動機によるハンドオーバーの失敗数又は位置登録の失敗数を基に前記フェムトセル基地局本体が設置されている屋内から屋外への前記通信電波の漏れを推定する推定手段と、
   前記フェムトセル基地局本体に着脱可能に構成され、且つ前記通信電波の屋内から屋外への漏れを低減するための一つ以上の電波遮蔽部材と、
   前記通信電波の漏れが閾値を超えたことを契機として、前記電波遮蔽部材の前記フェムトセル基地局本体への装着を促す警報処理を行う手段と、
   を備えるフェムトセル基地局。
2. 請求項１に記載のフェムトセル基地局であって、
   前記フェムトセル基地局本体は、前記通信電波の伝播方向のうち少なくとも異なる２方向のそれぞれに垂直な装着面に前記電波遮蔽部材が着脱可能に構成されている、フェムトセル基地局。

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