JP5909196B2

JP5909196B2 - 監視装置及び小型基地局の設置位置管理方法

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Publication number: JP5909196B2
Application number: JP2012550694A
Authority: JP
Inventors: 泰雄小出; 継峰李; 将彦南里
Original assignee: ノキアソリューションズアンドネットワークスオサケユキチュア
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2016-04-26
Anticipated expiration: 2031-12-09
Also published as: US20130242872A1; JPWO2012090403A1; CN103202043A; EP2661111A1; WO2012090403A1; EP2661111A4

Description

本発明は、監視装置及び小型基地局の設置位置管理方法に関し、特に移動可能な小型基地局の設置位置を制限する監視装置及び小型基地局の設置位置管理方法に関する。

近年、不感地対策または高速通信を目的として、家庭、オフィスまたはショッピングモール等に小型基地局（ＨｅＮＢ）を設置することが検討されている。ここで、小型基地局とは、フェムトセルまたはＨｏｍｅｅＮｏｄｅＢ等である。また、小型基地局についての規格化は、３ＧＰＰで進められている。

また、このような小型基地局は、移動可能であり、ユーザによって設置されるので、他の通信に対して干渉を与える場合がある。従って、近年、他の通信に対する干渉防止のために、小型基地局の設置位置に制限を設けることが行われている（例えば、非特許文献１）。

ここで、小型基地局の設置位置に制限を設ける方法について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、従来の小型基地局の設置位置に制限を設ける場合の登録処理を示す図である。また、図２は、従来の小型基地局の設置位置に制限を設ける場合の認証処理を示す図である。なお、図１、図２及びその説明において、小型基地局をＨｅＮＢと記載する。

最初に、登録処理について、図１を用いて説明する。

まず、ＨｅＮＢ１０は、電源を投入されると、周辺に存在するマクロセル＃３０、＃４０、＃５０を示す周辺セル情報を収集する。周辺セル情報とは、例えば、マクロセル＃３０、＃４０、＃５０を識別するセルＩＤである。

次に、ＨｅＮＢ１０は、収集した周辺セル情報をHeNB Location Registrationメッセージを用いてＡＨＲ２０に送信する（ステップＳＴ１）。

次に、ＡＨＲ２０は、HeNB Location Registrationメッセージを用いて送信された周辺セル情報を、ＨｅＮＢ１０の位置情報として登録する。

次に、ＡＨＲ２０は、位置情報の登録を完了した場合に、HeNB ResponseメッセージをＨｅＮＢ１０へ送信する（ステップＳＴ２）。これにより、登録処理を完了する。

次に、認証処理について、図２を用いて説明する。認証処理は、上記の登録処理の後に行われる。

まず、ＨｅＮＢ１０は、所定のタイミングにおいて、周辺に存在するマクロセル＃３０、＃４０、＃５０を示す周辺セル情報を収集する。

次に、ＨｅＮＢ１０は、収集した周辺セル情報をAccess Requestメッセージを用いてＡＨＲ２０に送信する（ステップＳＴ３）。

次に、ＡＨＲ２０は、Access Requestメッセージを用いて送信された位置情報としての周辺セル情報と、図１の登録処理により登録したＨｅＮＢ１０の位置情報とを比較し、ＨｅＮＢ１０をネットワークに接続してもよいか否かを判定する。具体的には、ＡＨＲ２０は、Access Requestメッセージを用いて送信された位置情報としての周辺セル情報と、登録したＨｅＮＢ１０の位置情報とが一致する場合には、ネットワークに接続することを許可する判定を行う。一方、ＡＨＲ２０は、Access Requestメッセージを用いて送信された位置情報としての周辺セル情報と、登録したＨｅＮＢ１０の位置情報とが一致しない場合には、ネットワークに接続することを許可しない判定を行う。

次に、ＡＨＲ２０は、ネットワークに接続することを許可する判定を行った場合に、Access ResponseメッセージをＨｅＮＢ１０へ送信する（ステップＳＴ４）。これにより、認証処理を完了する。

ＴＲ３３．８２０ｖ８．３．０ｃｈ７．８

しかしながら、従来の方法においては、最初に登録した小型基地局の位置情報を用いて小型基地局の設置を許可するか否かを判定する。従って、小型基地局を設置することが可能な位置に、例えばマクロセルが追加された場合に、小型基地局は、追加されたマクロセルの周辺セル情報をＡＨＲに送信しても、設置を許可してもらえないという問題がある。この結果、管理者（オペレータ）は、小型基地局の設置位置を柔軟に制御することができないという問題がある。また、従来の方法においては、小型基地局の設置位置を柔軟に制御できないことに伴って、小型基地局は、上記のマクロセルが追加された場合に、ネットワークに接続する許可を受けることができず、サービスを停止してしまうという問題がある。

本発明の目的は、小型基地局の設置位置を柔軟に制御することができるとともに、サービスの停止を防ぐことができる監視装置及び小型基地局の設置位置管理方法を提供することである。

本発明の監視装置は、移動可能な小型基地局の設置位置を管理する監視装置であって、管理対象の小型基地局の周辺に存在する小型基地局を示す周辺セル情報を、前記管理対象の小型基地局から取得する取得手段と、地図情報を複数のエリアに分割し、前記エリア毎に小型基地局毎の設置の可否を設定したデータベース情報を記憶する記憶手段と、前記取得手段により取得した前記周辺セル情報より判定した前記管理対象の小型基地局の設置位置が、前記データベース情報において前記管理対象の小型基地局について設定された設置を許可する前記エリアである場合に、前記管理対象の小型基地局に対して設置を許可する許可手段と、を具備する構成を採る。

本発明の小型基地局の設置位置管理方法は、移動可能な小型基地局の設置位置を管理する監視装置における小型基地局の設置位置管理方法であって、管理対象の小型基地局の周辺に存在するセルを示す周辺セル情報を、前記管理対象の小型基地局から取得するステップと、地図情報を複数のエリアに分割し、前記エリア毎に小型基地局毎の設置の可否を設定したデータベース情報を記憶するステップと、取得した前記周辺セル情報より判定した前記管理対象の小型基地局の設置位置が、前記データベース情報において前記管理対象の小型基地局について設定された設置を許可する前記エリアである場合に、前記管理対象の小型基地局に対して設置を許可するステップと、を具備するようにした。

本発明によれば、小型基地局の設置位置の制限を柔軟に制御することができるとともに、サービスの停止を防ぐことができる。

従来の小型基地局の設置位置に制限を設ける場合の登録処理を示す図従来の小型基地局の設置位置に制限を設ける場合の認証処理を示す図本発明の実施の形態における小型基地局の構成を示すブロック図本発明の実施の形態に係る監視装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態における小型基地局及び監視装置の動作を示すフロー図本発明の実施の形態におけるデータベース情報を示す図本発明の実施の形態に係る監視装置における小型基地局の設置を許可するか否かの判定方法において設置を許可する場合を示す図本発明の実施の形態に係る監視装置における小型基地局の設置を許可するか否かの判定方法において設置を許可しない場合を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態）
図３は、本発明の実施の形態における小型基地局１００の構成を示すブロック図である。

小型基地局１００は、周辺セル情報収集機能部１０１と、メッセージ生成部１０２と、メッセージ受信部１０３と、メッセージ解析部１０４と、サービス管理機能部１０５とから主に構成される。

周辺セル情報収集機能部１０１は、図示しない通信端末装置または周辺の小型基地局から、無線回線により周辺セル情報を収集する。また、周辺セル情報収集機能部１０１は、収集した周辺セル情報をメッセージ生成部１０２へ出力する。ここで、周辺セル情報は、管理対象の小型基地局１００の周辺に存在する、管理対象の小型基地局１００以外の小型基地局の情報である。

メッセージ生成部１０２は、周辺セル情報収集機能部１０１から入力した周辺セル情報を順次記憶するとともに、新規に入力した周辺セル情報と前回入力して記憶した周辺セル情報とを比較する。また、メッセージ生成部１０２は、比較の結果、記憶している周辺セル情報に対して、新規に入力した周辺セル情報が変更されている場合に、新規に入力した周辺セル情報を含むメッセージ（NR Reportメッセージ）を生成して、監視装置２００へ有線回線により送信する。

メッセージ受信部１０３は、設置を許可するメッセージ（NR Report応答メッセージ）を監視装置２００から有線回線により受信してメッセージ解析部１０４へ出力する。

メッセージ解析部１０４は、メッセージ受信部１０３から入力したメッセージを解析して、解析結果をサービス管理機能部１０５へ出力する。

サービス管理機能部１０５は、メッセージ解析部１０４から入力した解析結果に基づいて、小型基地局１００により提供するサービスを停止または開始する。

次に、監視装置２００の構成について、図４を用いて説明する。図４は、監視装置２００の構成を示すブロック図である。監視装置２００は、例えばＯＭＣ（Operation and Maintenance Center）である。

監視装置２００は、メッセージ受信部２０１と、メッセージ解析部２０２と、データベース生成部２０３と、データベース管理部２０４と、サービス継続判定部２０５と、メッセージ生成部２０６とから主に構成される。

メッセージ受信部２０１は、管理対象の小型基地局１００より周辺セル情報を含むメッセージ（NR Reportメッセージ）を有線回線により受信する。また、メッセージ受信部２０１は、受信したメッセージをメッセージ解析部２０２へ出力する。

メッセージ解析部２０２は、メッセージ受信部２０１から入力したメッセージを解析して周辺セル情報を取得する。また、メッセージ解析部２０２は、取得した周辺セル情報をサービス継続判定部２０５へ出力する。

データベース生成部２０３は、データベース作成用情報が外部から入力し、入力したデータベース作成用情報を用いてデータベース情報を生成する。この際、データベース生成部２０３は、データベース作成用情報が入力する毎にデータベース情報を生成する。即ち、データベース生成部２０３は、データベース情報を生成した後に、データベース情報の一部または全部の変更を行うためのデータベース作成用情報が入力する毎に、データベース情報を生成する。また、データベース生成部２０３は、生成したデータベース情報をデータベース管理部２０４へ出力する。

データベース管理部２０４は、データベース生成部２０３から入力したデータベース情報を記憶する。なお、データベース情報の詳細については、後述する。

サービス継続判定部２０５は、メッセージ解析部２０２から周辺セル情報が入力した場合に、データベース管理部２０４に記憶しているデータベース情報をデータベース管理部２０４から取得する。また、サービス継続判定部２０５は、取得したデータベース情報と周辺セル情報とを照合して、管理対象の小型基地局１００の設置を許可するか否かを判定する。サービス継続判定部２０５は、管理対象の小型基地局１００の設置を許可するか否かの判定として、例えば、管理対象の小型基地局１００におけるサービスを継続させるか否かを判定する。ここで、管理対象の小型基地局１００とは、監視装置２００における設置を許可するか否かの判定対象の小型基地局１００である。なお、小型基地局１００の設置を許可するか否かの判定の方法については、後述する。

また、サービス継続判定部２０５は、管理対象の小型基地局１００の設置を許可すると判定した場合に、判定結果をメッセージ生成部２０６へ出力する。

メッセージ生成部２０６は、サービス継続判定部２０５から入力した判定結果を含むメッセージ（NR Report応答メッセージ）を生成する。また、メッセージ生成部２０６は、生成したメッセージを有線回線により管理対象の小型基地局１００へ送信する。

次に、小型基地局１００及び監視装置２００の動作について、図５を用いて説明する。図５は、小型基地局１００及び監視装置２００の動作を示すフロー図である。なお、図５及びその説明において、管理対象の小型基地局１００をＨｅＮＢと記載する。

まず、ＨｅＮＢ１００は、ユーザにより設置され、起動する（ステップＳＴ３０１）。

次に、ＨｅＮＢ１００の周辺セル情報収集機能部１０１は、周辺セル情報を収集する（ステップＳＴ３０２）。

次に、ＨｅＮＢ１００のメッセージ生成部１０２は、前回入力して記憶した周辺セル情報に対して、新規に入力した周辺セル情報が変更されているか否かを判定する（ステップＳＴ３０３）。

新規に入力した周辺セル情報が変更されていない場合には（ステップＳＴ３０３：Ｎｏ）、ＨｅＮＢ１００は、移動していないものと判定し、ステップＳＴ３０２に処理を戻す。

一方、新規に入力した周辺セル情報が変更されている場合には（ステップＳＴ３０３：Ｙｅｓ）、メッセージ生成部１０２は、周辺セル情報を含むメッセージ（NR Reportメッセージ）を監視装置２００へ送信する（ステップＳＴ３０４）。

また、監視装置２００のデータベース生成部２０３は、データベース情報を生成し、監視装置２００のデータベース管理部２０４は、データベース情報を予め記憶する（ステップＳＴ３０５）。

また、監視装置２００のメッセージ受信部２０１は、ステップＳＴ３０４においてＨｅＮＢ１００から送信されたメッセージを受信する。

また、監視装置２００のメッセージ解析部２０２は、周辺セル情報を取得する。

また、監視装置２００のサービス継続判定部２０５は、データベース管理部２０４に記憶しているデータベース情報と、周辺セル情報とを照合して、ＨｅＮＢ１００の設置を許可するか否かを判定する（ステップＳＴ３０６）。

設置を許可する場合には（ステップＳＴ３０６：Ｙｅｓ）、監視装置２００のメッセージ生成部２０６は、設置を許可するメッセージ（NR Report応答メッセージ）をＨｅＮＢ１００へ送信する（ステップＳＴ３０７）。

次に、ＨｅＮＢ１００のメッセージ受信部１０３は、設置を許可するメッセージ（NR Report応答メッセージ）を受信し、ＨｅＮＢ１００のサービス管理機能部１０５は、サービスを継続する。

そして、その後、ＨｅＮＢ１００は、ステップＳＴ３０２以降の処理を繰り返す。

一方、設置を許可しない場合には（ステップＳＴ３０６：Ｎｏ）、監視装置２００は、ＨｅＮＢ１００に対して、サービスの停止を指示するメッセージ(サービス停止指示メッセージ)をＨｅＮＢ１００へ送信する（ステップＳＴ３０８）。これにより、ＨｅＮＢ１００は、サービスを停止する。

次に、データベース情報について、図６を用いて説明する。図６は、データベース情報を示す図である。

図６より、データベース情報は、地図情報を複数のエリアに分割するとともに、分割したエリア毎に、管理対象の小型基地局１００の設置を許可するか否かを設定した情報である。例えば、図６において、エリアＸは管理対象の小型基地局１００が現在属するエリアであり、エリアＡは管理対象の小型基地局１００の設置を許可するエリアであり、エリアＢは管理対象の小型基地局１００の設置を許可しないエリアである。

また、図６において、地図情報にマッピングされた黒丸（図６に示す●）は、小型基地局１００の設置位置を示すものである。また、地図情報における黒丸の位置は、小型基地局１００の設置位置の変更に伴って地図情報上において移動する。図６の場合、番号０の位置の小型基地局１００は、管理対象の小型基地局１００である。また、番号１〜１７の位置の小型基地局１００は、管理対象の小型基地局１００の設置を許可するエリアＡに設置されている、管理対象の小型基地局１００以外の小型基地局１００である。また、番号１８〜３５の位置の小型基地局１００は、管理対象の小型基地局１００の設置を許可しないエリアＢに設置されている、管理対象の小型基地局１００以外の小型基地局１００である。

上記のデータベース情報を用いた判定方法では、サービス継続判定部２０５は、周辺セル情報の小型基地局１００が単数且つエリアＡに属する場合には、管理対象の小型基地局１００はエリアＡに設置されているものと判定する。そして、サービス継続判定部２０５は、管理対象の小型基地局１００に対して、設置を許可する。また、サービス継続判定部２０５は、周辺セル情報の小型基地局１００が複数且つ全てエリアＡに属する場合には、管理対象の小型基地局１００はエリアＡに設置されているものと判定する。そして、サービス継続判定部２０５は、管理対象の小型基地局１００に対して、設置を許可する。

また、サービス継続判定部２０５は、周辺セル情報の小型基地局１００が単数且つエリアＢに属する場合には、管理対象の小型基地局１００はエリアＢに設置されているものと判定する。そして、サービス継続判定部２０５は、管理対象の小型基地局１００に対して、設置を許可しない。また、サービス継続判定部２０５は、周辺セル情報の小型基地局１００が複数且つ全てエリアＢに属する場合には、管理対象の小型基地局１００はエリアＢに設置されているものと判定する。そして、サービス継続判定部２０５は、管理対象の小型基地局１００に対して、設置を許可しない。

また、サービス継続判定部２０５は、周辺セル情報の小型基地局１００が複数、且つ一部がエリアＡに属するとともに、残りがエリアＢに属する場合には、管理者の設定に従って、設置を許可するかまたは設置を許可しない。

上記の判定方法において、周辺セル情報の小型基地局１００が属するエリアの判定は、周辺セル情報とデータベース情報とを比較することにより行う。具体的には、サービス継続判定部２０５は、周辺セル情報の小型基地局１００が、地図情報にマッピングされた小型基地局１００の設置位置（図６に示す●）の何れに該当するかを判定する。即ち、サービス継続判定部２０５は、周辺セル情報の小型基地局１００が、番号１〜３５の何れの小型基地局に該当するかを判定する。そして、サービス継続判定部２０５は、該当する設置位置の小型基地局１００が属するエリアを判定する。

また、上記のデータベース情報は、以下において説明する方法により生成する。即ち、まず、地図情報にＨｅＮＢ１００の設置位置（図６に示す●）をマッピングする。

次に、地図情報を格子状の複数のエリアに分割する。

次に、設置を許可するエリアＡ及び設置を許可しないエリアＢをエリア毎に設定する。これにより、図６に示すようなデータベース情報を生成する。

ここで、各エリアＸ、Ａ、Ｂの大きさは、小型基地局１００の許容される移動範囲に応じて変えることができる。例えば、小型基地局１００の許容される移動範囲が広いほど、各エリアＸ、Ａ、Ｂの大きさを大きくすることができる。また、エリアＸ、エリアＡ及びエリアＢの各々の大きさは、全て同じ場合に限らず、エリアＸとエリアＡとエリアＢとで、各々異なるようにしてもよい。

次に、監視装置２００における小型基地局１００の設置を許可するか否かの判定方法について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、監視装置２００における小型基地局１００の設置を許可するか否かの判定方法において設置を許可する場合を示す図であり、図８は、監視装置２００における小型基地局１００の設置を許可するか否かの判定方法において設置を許可しない場合を示す図である。なお、図７及び図８において、ＨｅＮＢ１、２、３、４の各々は、図３と同一構成を有する小型基地局１００である。

最初に、設置を許可する場合について、図７を用いて説明する。

図７より、ＨｅＮＢ１は、設置を許可するエリアＡ＃７５０に新規に設置された場合に、周辺セル情報収集機能部１０１において、周辺に存在するＨｅＮＢ２及びＨｅＮＢ３の周辺セル情報を収集する。例えば、ＨｅＮＢ１は、自セル＃７０１と重複するセル＃７０２のＨｅＮＢ２及びセル＃７０３のＨｅＮＢ３の周辺セル情報を収集する。

また、ＨｅＮＢ１は、メッセージ生成部１０２より、ＨｅＮＢ２及びＨｅＮＢ３の周辺セル情報を含むメッセージ（NR Reportメッセージ）を監視装置２００へ送信する。

また、監視装置２００は、サービス継続判定部２０５において、データベース情報を参照した結果、設置を許可するエリアＡに設置されていると判定する。

また、監視装置２００は、メッセージ生成部２０６より設置を許可するメッセージ（NR Report応答メッセージ）をＨｅＮＢ１へ送信する。

これにより、ＨｅＮＢ１は、サービスを開始する。

次に、設置を許可しない場合について、図８を用いて説明する。

図８より、ＨｅＮＢ１は、設置を許可するエリアＡ＃７５０から設置を許可しないエリアＢ＃７５１に移動した場合に、周辺セル情報収集機能部１０１において、周辺に存在するＨｅＮＢ４の周辺セル情報を収集する。例えば、ＨｅＮＢ１は、自セル＃７０１と重複するセル＃７０４のＨｅＮＢ４の周辺セル情報を収集する。

また、ＨｅＮＢ１は、メッセージ生成部１０２より、ＨｅＮＢ４の周辺セル情報を含むメッセージ（NR Reportメッセージ）を監視装置２００へ送信する。

また、監視装置２００は、サービス継続判定部２０５において、データベース情報を参照した結果、設置を許可しないエリアＢに設置されていると判定する。

また、監視装置２００は、メッセージ生成部２０６より設置を許可しないメッセージ（サービス停止指示）をＨｅＮＢ１へ送信する。

これにより、ＨｅＮＢ１は、サービスを停止する。

なお、図７及び図８では、ＨｅＮＢ１は、他のＨｅＮＢの周辺セル情報を収集して送信したが、本発明はこれに限らず、ＨｅＮＢ１の周囲の存在するマクロセルの周辺セル情報を収集して送信してもよい。

このように、本実施の形態では、小型基地局の設置の許可の可否を設定したデータベース情報を監視装置により生成して記憶する。これにより、本実施の形態によれば、小型基地局の設置位置を柔軟に制御することができるとともに、セルが追加された場合等においてサービスの停止を防ぐことができる。

また、本実施の形態によれば、地図情報上に小型基地局の位置をマッピングしたデータベース情報を用いて小型基地局の設置位置を管理するので、オペレータは小型基地局の設置位置を絶対位置により管理することができる。

２０１０年１２月２８日出願の特願２０１０−２９２７２８の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明にかかる監視装置及び小型基地局の設置位置管理方法は、特に移動可能な小型基地局の設置位置を制限するのに好適である。

２００監視装置
２０１メッセージ受信部
２０２メッセージ解析部
２０３データベース生成部
２０４データベース管理部
２０５サービス継続判定部
２０６メッセージ生成部

Claims

移動可能な小型基地局の設置位置を管理する監視装置であって、
管理対象の小型基地局の周辺に存在する小型基地局を示す周辺セル情報を、前記管理対象の小型基地局から取得する取得手段と、
地図情報を複数のエリアに分割し、前記複数のエリアに対して、前記管理対象の小型基地局の設置の可否を設定したデータベース情報を記憶する記憶手段と、
前記取得手段により取得した前記周辺セル情報より判定した前記管理対象の小型基地局の設置位置が、前記データベース情報において前記管理対象の小型基地局について設定された設置を許可する前記エリアである場合に、前記管理対象の小型基地局に対して設置を許可する許可手段と、
を具備する監視装置。
前記記憶手段は、小型基地局の移動を許容する範囲が広いほど各々の前記エリアを大きくした前記データベース情報を記憶する請求項１記載の監視装置。
前記記憶手段は、小型基地局の設置位置を前記地図情報にマッピングした前記データベース情報を記憶し、
前記許可手段は、前記周辺に存在する小型基地局と、前記地図情報にマッピングされた小型基地局の設置位置とを比較することにより前記判定を行う請求項１記載の監視装置。
移動可能な小型基地局の設置位置を管理する監視装置における小型基地局の設置位置管理方法であって、
管理対象の小型基地局の周辺に存在するセルを示す周辺セル情報を、前記管理対象の小型基地局から取得するステップと、
地図情報を複数のエリアに分割し、前記複数のエリアに対して、前記管理対象の小型基地局の設置の可否を設定したデータベース情報を記憶するステップと、
取得した前記周辺セル情報より判定した前記管理対象の小型基地局の設置位置が、前記データベース情報において前記管理対象の小型基地局について設定された設置を許可する前記エリアである場合に、前記管理対象の小型基地局に対して設置を許可するステップと、
を具備する小型基地局の設置位置管理方法。