JP6867313B2 - 基地局、通信方法、及び通信システム - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話網の基地局、通信方法、及び通信システムに関する。

従来、複数の無線チャネルを組み合わせてデータを送信するキャリアアグリゲーション技術が知られている。特許文献１には、使用可能な無線周波数帯域（以下、無線チャネルという）の組合せから、使用する無線チャネルの組合せを通信品質に基づいて選択する技術が開示されている。

国際公開第２０１７／０２６３３４号

ところで、イベント会場や人気商品を販売する店舗等においては多数の人が集まるので、多くの通信容量が必要になる。このような重要な場所で十分な通信容量を確保するためには、複数の基地局が使用可能な無線チャネルを組み合わせて使用するキャリアアグリゲーション技術を用いることが想定される。

しかしながら、基地局が、従来の技術を用いて無線チャネルの組合せを選択する場合、使用可能な無線チャネルの組合せのうち、重要な場所で十分な電波強度を確保できる無線チャネルの組合せが選択されるとは限らなかった。その結果、重要な場所において、複数の無線チャネルを使用した高速通信を行えない場合があるという問題があった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、重要な場所で複数の無線チャネルを使用したキャリアアグリゲーションによる通信を行える確率を向上させることを目的とする。

本発明の第１の態様の基地局は、無線通信網の基地局であって、前記基地局が通信可能な通信端末から、前記基地局と連動してキャリアアグリゲーションを実行する他の基地局の候補である一以上の候補基地局から前記通信端末が受信する電波の状態である第１電波状態を示す第１電波状態情報を取得する情報取得部と、所定の位置を通信可能範囲に含む優先基地局が前記一以上の候補基地局に含まれており、かつ前記優先基地局に対応する前記第１電波状態が所定の条件を満たす場合に、連動してキャリアアグリゲーションを実行する連動基地局として前記優先基地局を選択する選択部と、を有する。

前記基地局は、一以上の候補基地局を記憶する記憶部をさらに有し、前記情報取得部は、前記記憶部が記憶している前記一以上の候補基地局を特定するための情報を通信端末に送信してもよい。

前記選択部は、前記一以上の候補基地局に前記優先基地局が含まれていない場合、前記基地局に最も近い位置に設置されている併設基地局を前記連動基地局として選択してもよい。前記選択部は、前記所定の位置を通信可能範囲に含む一以上の前記優先基地局のうち、通信可能範囲が前記基地局の通信可能範囲と重複する面積が大きい優先基地局を優先的に前記連動基地局として選択してもよい。

前記選択部は、前記所定の位置を通信可能範囲に含む一以上の前記優先基地局のうち、通信中の端末数が少ない優先基地局を優先的に前記連動基地局として選択してもよい。

前記情報取得部は、前記通信端末の位置を示す位置情報をさらに取得し、前記選択部は、前記通信端末の位置が所定の位置から所定の範囲内である場合に、前記連動基地局として前記優先基地局を選択してもよい。

前記選択部は、前記通信端末の位置が所定の位置から所定の範囲内にいる時間に基づいて、前記連動基地局として前記優先基地局を選択するか否かを決定してもよい。

前記情報取得部は、前記通信端末が前記基地局から受信する電波の状態を示す第２電波状態情報を取得し、前記選択部は、前記第１電波状態情報が示す第１電波状態と、前記第２電波状態情報が示す第２電波状態との関係に基づいて、前記連動基地局を選択してもよい。前記選択部は、例えば、前記第１電波状態情報が示す電波強度と、前記第２電波状態情報が示す電波強度との差が所定の閾値以内である優先基地局を選択する。

前記基地局は、網側装置から受信したデータの一部を前記連動基地局に送信するデータ送信部をさらに有し、前記データ送信部は、前記第１電波状態と前記第２電波状態との関係に基づいて、前記連動基地局に送信するデータ量を決定してもよい。

本発明の第２の態様の通信方法は、コンピュータが実行する、無線通信網の基地局が通信可能な通信端末から、前記基地局と連動してキャリアアグリゲーションを実行する他の基地局の候補である一以上の候補基地局から前記通信端末が受信する電波の状態である第１電波状態を示す第１電波状態情報を取得するステップと、所定の位置を通信可能範囲に含む優先基地局が前記一以上の候補基地局に含まれており、かつ前記優先基地局に対応する前記第１電波状態が所定の条件を満たす場合に、連動してキャリアアグリゲーションを実行する連動基地局として前記優先基地局を選択するステップと、を有する。

本発明の第３の態様の通信システムは、無線通信網の複数の基地局と、前記無線通信網で通信可能な通信端末と、を備え、前記複数の基地局の一つである主基地局は、前記主基地局が通信可能な通信端末から、前記主基地局と連動してキャリアアグリゲーションを実行する他の基地局の候補である一以上の候補基地局から前記通信端末が受信する電波の状態である第１電波状態を示す第１電波状態情報を取得する情報取得部と、所定の位置を通信可能範囲に含む優先基地局が前記一以上の候補基地局に含まれており、かつ前記優先基地局に対応する前記第１電波状態が所定の条件を満たす場合に、連動してキャリアアグリゲーションを実行する連動基地局として前記優先基地局を選択する選択部と、網側装置から受信したデータを分配して前記優先基地局と前記通信端末とに送信する通信制御部と、を有し、前記優先基地局は、前記連動基地局として選択された場合に、前記主基地局から受信した前記通信端末宛てのデータを前記通信端末に転送する。

本発明によれば、重要な場所で複数の無線チャネルを使用したキャリアアグリゲーションによる通信を行える確率を向上させることができるという効果を奏する。

本実施の形態に係る通信システムの概要を説明するための図である。 基地局の構成を示す図である。 候補基地局リストの一例を示す図である。 候補基地局について説明するための図である。 選択部が連動基地局を選択する動作の処理の流れを示すフローチャートである。 通信システムにおける通信シーケンスの一例を示す図である。

［通信システムＳの概要］
図１は、本実施の形態に係る通信システムＳの概要を説明するための図である。図１には、複数の基地局１（基地局１Ｍ及び基地局１Ｓ）と、通信端末２と、Ｓ−ＧＷ３とが示されている。基地局１は、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）網の基地局であるｅＮＢ（evolved Node B）である。通信端末２は、基地局１との間で無線通信が可能な端末であり、例えばスマートフォン又はタブレットである。

Ｓ−ＧＷ３は、例えばＬＴＥ網のＳ−ＧＷ（Serving Gateway）である。Ｓ−ＧＷ３は、複数の基地局１間を結ぶ通信網であるコアネットワークにおいてデータを中継するための網側設備である。Ｓ−ＧＷ３は、Ｐ−ＧＷ（PDN Gateway）等の他の網側設備を介して、インターネット等の外部ネットワークから受信したデータを基地局１に転送したり、基地局１が送信したデータを外部ネットワークに転送したりする。

基地局１は、通信端末２が高速な無線データ通信を行うことができるように、周波数が異なる複数の無線チャネルを同時に使用して通信端末２との間でデータを送受信するキャリアアグリゲーションに対応している。具体的には、基地局１は、ペアリングされた他の基地局１と連動して複数の無線チャネルを用いてデータを通信端末２に送信するキャリアアグリゲーションに対応している。

携帯電話事業者は、基地局１がペアリング可能な他の基地局１を予め設定する。各基地局１は、キャリアアグリゲーションを行う必要が生じた場合、候補基地局リストに含まれている一以上の基地局から、連動してキャリアアグリゲーションを行う基地局１を選択する。携帯電話事業者は、基地局１が使用する周波数に関連付けて、候補基地局に含める基地局を決定したり、各候補基地局が使用可能とする周波数を決定したりしてもよい。

図１における基地局１Ｍは、通信端末２と通信を開始した基地局である。以下の説明では、通信端末２と通信を開始した基地局１Ｍを主基地局ということがある。基地局１Ｓは、基地局１Ｍが連動してキャリアアグリゲーションを行う基地局として基地局１Ｍが選択した基地局である。以下の説明では、基地局１Ｓを連動基地局ということがある。以下、基地局１Ｍが基地局１Ｓを選択するまでの手順の概要を説明する。

まず、基地局１Ｍは、予め記憶媒体に記憶している候補基地局リストを通信端末２に送信する（Ｓ１）。通信端末２は、受信した候補基地局リストに含まれている一以上の基地局１が送信した電波の受信強度を測定する（Ｓ２）。通信端末２は、測定した結果を基地局１Ｍに通知する（Ｓ３）。

続いて、基地局１Ｍは、連動してキャリアアグリゲーションを行う他の基地局１（すなわち連動基地局）を選択する（Ｓ４）。この際、基地局１Ｍは、通信端末２の近傍の所定の位置を通信可能範囲に含む他の基地局１であり、かつ通信端末２における受信強度が閾値以上である基地局１を選択する。所定の位置は、無線によるデータの受信環境を良くしたいというニーズが高い重要な位置であり、例えばイベント会場、ショッピングセンター、新製品の販売が予定されている店舗のように多数の人が集まる位置である。以下の説明では、所定の位置を重要位置という場合がある。

ここでは、基地局１Ｓの通信可能範囲に重要な位置が含まれており、基地局１Ｍが基地局１Ｓを選択したものとして説明する。基地局１Ｍは、基地局１Ｓに対して、キャリアアグリゲーションによる通信端末２へのデータ配信の設定を要求するためのメッセージを基地局１Ｓに送信する（Ｓ５）。当該メッセージを受信した基地局１Ｓが、基地局１Ｍと連動したキャリアアグリゲーションを行うための設定を行うことで、基地局１Ｓは、基地局１Ｍから受信したデータを通信端末２に転送することが可能になる。

また、基地局１Ｍは、通信端末２に対して、キャリアアグリゲーションにより基地局１Ｓからデータを受信する設定を要求するためのメッセージを通信端末２に送信する（Ｓ６）。通信端末２は、当該メッセージを受信すると、基地局１Ｍ及び基地局１Ｓから受信したデータを関連付けて処理することが可能になる。

その後、Ｓ−ＧＷ３が基地局１Ｍに対してデータを配信すると（Ｓ７）、基地局１Ｍは、受信したデータを２つのデータに分ける。基地局１Ｍは、データの一部である第１データを基地局１Ｓに送信し（Ｓ８）、残りの第２データを通信端末２に送信する（Ｓ９）。以上の手順により、通信端末２は、重要な位置においてキャリアアグリゲーションにより高速にデータを受信することができる。このようにすることで、通信システムＳにおいては、通信端末２が高速にデータを受信できるとともに、多くの通信容量が求められる重要な位置における通信可能量を増加させることができる。

なお、図１においては、基地局１Ｍが候補基地局リストを通信端末２に送信するものとしているが、通信端末２は、携帯電話事業者のサーバから候補基地局リストを取得したり、予め位置に関連付けて候補基地局を記憶したりしてもよい。

［基地局１の構成］
続いて、基地局１の構成について説明する。図２は、基地局１の構成を示す図である。基地局１は、端末通信部１１と、基地局通信部１２と、網側通信部１３と、記憶部１４と、制御部１５とを有する。

端末通信部１１は、通信端末２との間で無線通信するための通信モジュールを含む。端末通信部１１は、通信端末２との通信で使用可能な周波数の電波を送信するとともに、通信端末２が送信する電波を受信する。

基地局通信部１２は、他の基地局１との間でデータを送受信するための通信モジュールを含む。基地局通信部１２は、他の基地局１に対する設定要求等のメッセージを送信したり、Ｓ−ＧＷ３から受信したデータの一部を分配して他の基地局１に送信したりする。

網側通信部１３は、Ｓ−ＧＷ３との間でデータを送受信するための通信モジュールを含む。網側通信部１３は、外部ネットワークに送信するデータをＳ−ＧＷ３に送信したり、外部ネットワークから送られてきたデータをＳ−ＧＷ３から受信したりする。

記憶部１４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びハードディスク等の記憶媒体である。記憶部１４は、制御部１５が実行するプログラムを記憶している。また、記憶部１４は、キャリアアグリゲーションのペアリングを行うことができる候補基地局に関する情報を含む候補基地局リストを記憶している。また、記憶部１４は、携帯電話事業者により設定された重要位置を特定するための位置情報として、例えば重要位置の緯度・経度情報を記憶している。

図３は、候補基地局リストの一例を示す図である。図４は、候補基地局について説明するための図である。図３に示す候補基地局リストは、図４における基地局１Ａの記憶部１４に記憶されている、基地局１Ａがペアリングを行うことができる候補基地局として基地局１Ｂ、基地局１Ｃ、基地局１Ｄ、基地局１Ｅ及び基地局１Ｆに関する情報が含まれている。

候補基地局リストにおいては、候補基地局名と、候補基地局の位置（緯度・経度情報）と、併設局であるか否かを示すフラグと、基地局１Ａの通信可能範囲と候補基地局の通信可能範囲との重複面積とが関連付けられている。併設局は、基地局１Ａの近傍に設置されている基地局であり、例えば図４における基地局１Ｂのように、全ての通信可能範囲が基地局１Ａの通信可能範囲に含まれている基地局である。図３において、〇は、併設局であることを示しており、×は、併設局でないことを示している。

重複面積としては、例えば、基地局１を管理する携帯電話事業者により予め計測された値が記憶されている。図４に示す例においては、基地局１Ａの通信可能範囲と最も広い面積で重複している通信可能範囲を有する基地局は基地局１Ｃである。基地局１は、通信可能な多数の通信端末２から受信する位置情報に基づいて自身の通信可能範囲を特定し、特定した通信可能範囲を他の基地局１に送信してもよい。複数の基地局１は、他の基地局１から受信した通信可能範囲に基づいて重複面積を算出し、記憶部１４の候補基地局リストにおける重複面積の値をリアルタイムで更新してもよい。

図２に戻って、制御部１５について説明する。制御部１５は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を有しており、記憶部１４に記憶されたプログラムを実行することにより、通信制御部１５１、情報取得部１５２及び選択部１５３として機能する。

通信制御部１５１は、基地局１における通信処理を司る。通信制御部１５１は、端末通信部１１を介して通信端末２との間でデータを送受信する。通信制御部１５１は、基地局通信部１２を介して他の基地局１との間でデータを送受信する。通信制御部１５１は、網側通信部１３を介してＳ−ＧＷ３との間でデータを送受信する。

通信制御部１５１は、例えば、端末通信部１１を介して受信した通信端末２における基地局１から送信された電波の受信強度の測定結果を受信すると、受信した測定結果を情報取得部１５２に入力する。また、通信制御部１５１は、連動してキャリアアグリゲーションを行う他の基地局１に対して、基地局通信部１２を介して設定要求を送信する。また、通信制御部１５１は、網側装置であるＳ−ＧＷ３から受信したデータの一部を連動基地局に送信するデータ送信部として機能する。通信制御部１５１は、網側通信部１３を介してＳ−ＧＷ３からデータを受信すると、受信したデータを端末通信部１１及び基地局通信部１２を介して、通信端末２と他の基地局１とに分配する。通信制御部１５１がキャリアアグリゲーションによりデータ送信を行う処理の詳細については後述する。

情報取得部１５２は、連動してキャリアアグリゲーションを行う他の基地局１を選択部１５３が選択するために必要な情報を取得する。情報取得部１５２は、基地局１（例えば図１における基地局１Ｍ）が通信可能な通信端末２から、当該基地局１と連動してキャリアアグリゲーションを実行する他の基地局１（例えば図１における基地局１Ｓ）の候補である一以上の候補基地局（例えば図４における基地局１Ｂ〜基地局１Ｆ）から通信端末２が受信する電波の状態を示す第１電波状態情報を取得する。また、情報取得部１５２は、通信端末２が、通信中の基地局１から受信する電波の状態を示す第２電波状態情報を取得する。情報取得部１５２は、取得した第１電波状態情報及び第２電波状態情報を選択部１５３に通知する。

情報取得部１５２は、通信端末２から第１電波状態情報を取得するために、記憶部１４が記憶している一以上の候補基地局を特定するための情報として、候補基地局リストを通信端末２に送信する。情報取得部１５２は、例えば、通信端末２において高速無線データ通信を要するアプリケーションが起動し、高速無線データ通信を要求するメッセージを基地局１が受信したことに応じて候補基地局リストを通信端末２に送信する。情報取得部１５２は、通信端末２がハンドオーバーをした際などのように通信端末２が基地局１に接続要求を行った際に通信端末２に送信する応答に候補基地局リストを含めてもよい。また、基地局１は、通信端末２の電源が投入されて通信端末２の位置を登録するアタッチ処理の際に候補基地局リストを送信してもよい。

情報取得部１５２は、端末通信部１１を介して、携帯電話事業者がコンピュータにおいて入力した重要位置を特定するための情報を取得し、取得した情報を記憶部１４に記憶させてもよい。情報取得部１５２は、例えば、携帯電話事業者のコンピュータから受信した候補基地局リストとともに重要位置を特定するための情報を受信してもよい。情報取得部１５２は、携帯電話事業者のコンピュータ以外の所定の数以上の通信端末２において入力された重要位置を特定するための情報を取得し、取得した情報を記憶部１４に記憶させてもよい。

選択部１５３は、所定の重要位置を通信可能範囲に含む優先基地局が一以上の候補基地局に含まれており、かつ優先基地局に対応する電波状態が所定の条件を満たす場合に、連動してキャリアアグリゲーションを実行する連動基地局として優先基地局を選択する。以下、選択部１５３が連動基地局を選択する動作の詳細について説明する。

［連動基地局を選択する処理の流れ］
図５は、選択部１５３が連動基地局を選択する動作の処理の流れを示すフローチャートである。図５に示すフローチャートは、例えば通信端末２において高速無線データ通信を要するアプリケーションソフトウェアが起動し、高速無線データ通信を要求するメッセージを基地局１が受信したことを契機として開始する。

まず、選択部１５３は、記憶部１４に記憶されている候補基地局リスト、及び重要位置の位置情報を参照し（Ｓ１１）、重要位置を含む候補基地局である優先基地局があるか否かを判定する（Ｓ１２）。

選択部１５３は、優先基地局があると判定した場合（Ｓ１２においてＹＥＳ）、情報取得部１５２から入力された第１電波状態情報を参照し、通信端末２が優先基地局から受信した電波の状態が良好であるか否かを判定する（Ｓ１２）。選択部１５３は、例えば通信端末２が受信した電波の強度が閾値以上であるか否かを判定する。

選択部１５３は、優先基地局から通信端末２が受信した電波の状態が良好であると判定した場合（Ｓ１２においてＹＥＳ）、優先基地局を連動基地局として選択する（Ｓ１３）。選択部１５３は、複数の優先基地局が存在する場合、例えば、通信端末２における受信電波強度が最も大きい優先基地局を連動基地局として選択する。選択部１５３は、Ｓ１２において、全ての優先基地局からの電波の状態が良好でないと判定した場合、Ｓ１４に処理を進める。なお、選択部１５３は、通信端末２が使用している電波の周波数に基づいて、どの優先基地局を連動基地局として選択するかを判定してもよい。

選択部１５３は、Ｓ１１において、重要位置を含む優先基地局が候補基地局リストに含まれていないと判定した場合（Ｓ１２においてＮＯ）、又はＳ１２において通信端末２が優先基地局から受信した電波状態が良好でないと判定した場合、併設局が候補基地局リストに含まれているか否かを判定する（Ｓ１４）。選択部１５３は、併設局が候補基地局リストに含まれていると判定した場合（Ｓ１４においてＹＥＳ）、通信端末２が併設局から受信した電波の状態が良好であるか否かを判定する（Ｓ１５）。

選択部１５３は、通信端末２が併設局から受信した電波の状態が良好であると判定した場合、併設局を連動基地局として選択する（Ｓ１６）。すなわち、選択部１５３は、一以上の候補基地局に優先基地局が含まれていない場合、基地局１に最も近い位置に設置されている併設基地局を連動基地局として選択する。選択部１５３は、通信端末２が併設局から受信した電波の状態が良好でないと判定した場合、Ｓ１７に進む。

選択部１５３は、Ｓ１４において併設局が候補基地局リストに含まれていないと判定した場合、又はＳ１５において通信端末２が併設局から受信した電波の状態が良好でないと判定した場合、通信端末２が受信した電波の状態が良好なその他の候補基地局があるか否かを判定する（Ｓ１７）。

選択部１５３は、電波の状態が良好な候補基地局があると判定した場合、電波の状態が良好な候補基地局のうち、自身の基地局１との重複面積が最も大きい基地局１を連動基地局として選択する（Ｓ１８）。すなわち、選択部１５３は、所定の重要位置を通信可能範囲に含む一以上の優先基地局のうち、通信可能範囲が基地局の通信可能範囲と重複する面積が大きい優先基地局を優先的に連動基地局として選択する。選択部１５３が、重複面積が大きい他の基地局１を優先的に選択することで、できるだけ大きなエリアでキャリアアグリゲーションを行うことが可能になる。

選択部１５３は、Ｓ１７において通信端末２が受信した電波の状態が良好な候補基地局がないと判定した場合（Ｓ１７においてＮＯ）、連動基地局を選択せず、キャリアアグリゲーションを中止する（Ｓ１９）。

［選択部１５３が連動基地局を選択するための他の条件］
選択部１５３は、所定の重要位置を通信可能範囲に含む一以上の優先基地局のうち、通信中の通信端末２の数が少ない優先基地局を優先的に連動基地局として選択してもよい。このようにすることで、より良い条件の通信チャネルをキャリアアグリゲーションに使用できる確率が高くなる。

また、選択部１５３は、情報取得部１５２が取得した通信端末２の位置を示す位置情報に基づいて、通信端末２の位置が所定の重要位置から所定の範囲内である場合に、連動基地局として優先基地局を選択してもよい。このようにすることで、選択部１５３は、通信端末２が重要位置に到達する確率が比較的高い場合に、重要位置を通信可能範囲に含む他の基地局１と連動してキャリアアグリゲーションを行うことができるので、通信端末２が重要位置において高速な無線データ通信を行うことが可能になる。なお、通信端末２が位置情報を送信するタイミングは任意であるが、例えば重要位置を通信可能範囲に含むような特定の主基地局と接続されていることを条件として位置情報を送信してもよい。

また、選択部１５３は、通信端末２の位置が所定の重要位置から所定の範囲内にいる時間に基づいて、連動基地局として優先基地局を選択するか否かを決定してもよい。例えば、選択部１５３は、通信端末２が重要位置に移動する可能性が高いと考え得る時間以上にわたって通信端末２が重要位置の近くにいる場合、重要位置を通信可能範囲に含む優先基地局を連動基地局として選択する。一方、選択部１５３は、重要位置の近くを通過するだけであると考え得る時間未満しか通信端末２が重要位置の近くにいない場合、重要位置を通信可能範囲に含む優先基地局を連動基地局として選択しない。

このようにすることで、選択部１５３は、基地局１は、重要な位置で通信端末２がキャリアアグリゲーションによる通信を行える確率を向上させることができる。また、通信端末２が重要な位置に行く可能性が低い場合にキャリアアグリゲーションをさせないことにより、重要な位置の近くで使用可能な周波数資源が枯渇することを防止できる。なお、通信端末２が重要位置の近くにいるかどうかを判定する方法は任意であるが、選択部１５３は、例えば、通信端末２が複数の基地局１それぞれから受信した電波の強度に基づいて、重要位置の近くにいるかどうかを判定してもよい。

選択部１５３は、情報取得部１５２が通信端末２から取得した第１電波状態情報が示す第１電波状態と、第２電波状態情報が示す第２電波状態との関係に基づいて、連動基地局を選択してもよい。選択部１５３は、例えば、第１電波状態情報が示す電波強度と、第２電波状態情報が示す電波強度との差が所定の閾値以内である優先基地局を連動基地局として選択する。選択部１５３は、第１電波状態情報が示す電波強度及び第２電波状態情報が示す電波強度が、良好な通信に必要な閾値以上となる優先基地局を連動基地局として選択してもよい。

このようにすることで、選択部１５３は、基地局１がキャリアアグリゲーションを行ってデータを通信端末２に送信する場合に、主基地局から通信端末２にデータを送信する際のデータ送信速度と、連動基地局から通信端末２にデータを送信する際のデータ送信速度との差が大きくなることを防止できる。その結果、一方の通信ルートがボトルネックにならないので、無線データ通信の高速化を実現できる。

なお、選択部１５３は、通信端末２が基地局１から受信している電波の強度が所定の量以上変動している場合、通信端末２が移動している可能性が高いので、キャリアアグリゲーションを行わないと判定してもよい。この場合、選択部１５３は、通信端末２が基地局１から受信している電波の強度の変動量が所定の量未満であることを条件として、連動基地局を選択する。このようにすることで、キャリアアグリゲーションを開始した直後に、連動基地局との通信ができなくなってしまう状況が発生することを未然に防ぐことができる。

［通信シーケンス］
図６は、通信システムＳにおける通信シーケンスの一例を示す図である。まず、通信端末２において無線データ通信を行うアプリケーションソフトウェアが起動すると、通信端末２は、データ通信開始要求を基地局１Ａに送信する。基地局１Ａは、データ通信開始要求を受信すると、キャリアアグリゲーションを連動して行うことが可能な候補基地局を示す候補基地局リストを通信端末２に送信する。

通信端末２は、候補基地局リストに含まれている候補基地局が送信する電波の強度を測定し、測定した電波強度を示す測定結果を基地局１Ａに送信する。基地局１Ａは、図５を参照して説明した手順で、キャリアアグリゲーションを連動して行う連動基地局として基地局１Ｅを選択する。

基地局１Ａは、基地局１Ｅを連動基地局として選択すると、基地局１Ｅ及び通信端末２に対して、キャリアアグリゲーションを連動して行う設定をさせるための要求を送信する。基地局１Ｅ及び通信端末２は、設定が完了すると、設定が完了したことを示す設定完了通知を基地局１Ａに送信する。

基地局１Ａは、基地局１Ｅ及び通信端末２から設定完了通知を受信すると、それ以降にＳ−ＧＷ３から受信するデータを分配して基地局１Ｅ及び通信端末２に送信する。基地局１Ａの通信制御部１５１は、データを分配する際に、通信端末２が基地局１Ａ及び基地局１Ｅのそれぞれから受信する電波の状態に基づいて、分配量を決定してもよい。通信制御部１５１は、例えば、情報取得部１５２が通信端末２から受信した、通信端末２が基地局１Ｅから受信する電波の状態（第１電波状態）と、通信端末２が基地局１Ａから受信する電波の状態（第２電波状態）との関係に基づいて、連動基地局として機能する基地局１Ｅに送信するデータ量を決定する。

具体的には、通信制御部１５１は、第１電波状態が第２電波状態よりも良好である場合、基地局１Ｅを経由して通信端末２に送信するデータの量を、基地局１Ａから直接通信端末２に送信するデータの量よりも大きくする。逆に、通信制御部１５１は、第２電波状態が第１電波状態よりも良好である場合、基地局１Ａから直接通信端末２に送信するデータの量を、基地局１Ｅを経由して通信端末２に送信するデータの量よりも大きくする。

通信制御部１５１は、第１電波状態と第２電波状態とが所定の範囲内に含まれている場合、基地局１Ａから直接通信端末２に送信するデータの量と基地局１Ｅを経由して通信端末２に送信するデータの量とを同等にする。このようにすることで、電波の状態が悪い通信経路を用いて送信されるデータの量が大きくなり過ぎることを防げるので、基地局１から２へのデータ送信速度をできるだけ大きくすることができる。

［基地局１による効果］
以上説明したように、基地局１の選択部１５３は、所定の重要位置を通信可能範囲に含む優先基地局が一以上の候補基地局に含まれており、かつ優先基地局から通信端末２が受信する電波の状態が所定の条件を満たす場合に、連動してキャリアアグリゲーションを実行する連動基地局として優先基地局を選択する。このようにすることで、通信端末２が、重要位置を通信可能範囲に含む基地局１から電波を良好に受信できる場合に、当該基地局１を用いたキャリアアグリゲーションが行われるので、重要位置における無線データ通信速度を高くすることができる。

［変形例］
以上の説明においては、通信端末２が受信した電波の状態に基づいて選択部１５３が選択した連動基地局を、電波状態を基地局１に通知した通信端末２との通信でのキャリアアグリゲーションに用いたが、基地局１は、選択した連動基地局を、他の通信端末２との通信でのキャリアアグリゲーションに用いてもよい。このようにするために、基地局１は、選択部１５３が選択した連動基地局を記憶部１４に記憶させる。

通信制御部１５１は、選択部１５３が連動基地局を記憶部１４に記憶させてから所定の期間が経過するまでの間、記憶部１４に記憶させて連動基地局から電波を受信できる通信端末２にデータを送信する際に、記憶させた連動基地局を用いたキャリアアグリゲーションを行ってデータを送信する。選択部１５３は、重要位置から所定の範囲内で通信を開始する通信端末２の数が所定の数以上になったことを条件として、選択部１５３が選択した連動基地局を記憶部１４に記憶させてもよい。

このように、基地局１は、選択部１５３が選択した連動基地局を記憶して、その後にキャリアアグリゲーションを行う際に、記憶した連動基地局と連動することで、携帯電話事業者の作業者が連動基地局を設定することなく、自動的に連動基地局を決定できる。その結果、携帯電話事業者による連動基地局の設定作業量を減らすことが可能になる。

また、基地局１の選択部１５３は、携帯電話事業者の作業者がコンピュータを用いて入力した候補基地局を特定するための情報を取得し、取得した情報に基づいて連動基地局を自動的に設定してもよい。選択部１５３は、外部のコンピュータから、候補基地局を特定するための情報を受信した場合、受信した情報が示す候補基地局を連動基地局として使用することにより、通信品質が改善するか否かを判定する。選択部１５３は、通信品質が改善すると判定した場合、受信した情報が示す候補基地局を連動基地局に設定し、新たな連動基地局の情報を記憶部１４に記憶させる。このようにすることで、携帯電話事業者の作業者がコンピュータに候補基地局を入力するだけで、基地局１が自動的に最適な連動基地局を設定するので、設定作業量を減らすことが可能になる。

さらに、基地局１は、連動基地局を変更した場合に、他の基地局１に変更した内容を通知してもよい。そして、変更した内容の通知を受けた基地局１の選択部１５３は、他の基地局１において変更された内容に基づいて、自身が連動する基地局１を更新してもよい。このようにすることで、一つの基地局１の連動基地局が変更になった場合に、携帯電話事業者の作業者が他の基地局１の連動基地局を変更する必要がないので、設定作業量を減らすことが可能になる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

Ｓ 通信システム
１ 基地局
２ 通信端末
３ Ｓ−ＧＷ
１１ 端末通信部
１２ 基地局通信部
１３ 網側通信部
１４ 記憶部
１５ 制御部
１５１ 通信制御部
１５２ 情報取得部
１５３ 選択部

Claims (11)

1. 無線通信網の基地局であって、
   前記基地局が通信可能な通信端末から、前記基地局と連動してキャリアアグリゲーションを実行する他の基地局の候補である一以上の候補基地局から前記通信端末が受信する電波の状態である第１電波状態を示す第１電波状態情報を取得する情報取得部と、
   所定の位置を通信可能範囲に含む優先基地局が前記一以上の候補基地局に含まれており、かつ前記優先基地局に対応する前記第１電波状態が所定の条件を満たす場合に、連動してキャリアアグリゲーションを実行する連動基地局として前記優先基地局を選択し、前記一以上の候補基地局に前記優先基地局が含まれていない場合、前記基地局に最も近い位置に設置されている併設基地局を前記連動基地局として選択する選択部と、
   を有する基地局。
2. 無線通信網の基地局であって、
   前記基地局が通信可能な通信端末から、前記基地局と連動してキャリアアグリゲーションを実行する他の基地局の候補である一以上の候補基地局から前記通信端末が受信する電波の状態である第１電波状態を示す第１電波状態情報を取得する情報取得部と、
   所定の位置を通信可能範囲に含む優先基地局が前記一以上の候補基地局に含まれており、かつ前記優先基地局に対応する前記第１電波状態が所定の条件を満たす場合に、連動してキャリアアグリゲーションを実行する連動基地局として前記優先基地局を選択する選択部と、
   を有し、
   前記選択部は、前記所定の位置を通信可能範囲に含む一以上の前記優先基地局のうち、通信可能範囲が前記基地局の通信可能範囲と重複する面積が大きい優先基地局を優先的に前記連動基地局として選択する基地局。
3. 前記基地局は、前記一以上の候補基地局を記憶する記憶部をさらに有し、
   前記情報取得部は、前記記憶部が記憶している前記一以上の候補基地局を特定するための情報を通信端末に送信する、
   請求項１又は２に記載の基地局。
4. 前記情報取得部は、前記通信端末の位置を示す位置情報をさらに取得し、
   前記選択部は、前記通信端末の位置が前記所定の位置から所定の範囲内である場合に、前記連動基地局として前記優先基地局を選択する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の基地局。
5. 前記情報取得部は、前記通信端末が前記基地局から受信する電波の状態を示す第２電波状態情報を取得し、
   前記選択部は、前記第１電波状態情報が示す第１電波状態と、前記第２電波状態情報が示す第２電波状態との関係に基づいて、前記連動基地局を選択する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の基地局。
6. 前記選択部は、前記第１電波状態情報が示す電波強度と、前記第２電波状態情報が示す電波強度との差が所定の閾値以内である優先基地局を選択する、
   請求項５に記載の基地局。
7. 前記基地局は、網側装置から受信したデータの一部を前記連動基地局に送信するデータ送信部をさらに有し、
   前記データ送信部は、前記第１電波状態と前記第２電波状態との関係に基づいて、前記連動基地局に送信するデータ量を決定する、
   請求項５又は６に記載の基地局。
8. コンピュータが実行する、
   無線通信網の基地局が通信可能な通信端末から、前記基地局と連動してキャリアアグリゲーションを実行する他の基地局の候補である一以上の候補基地局から前記通信端末が受信する電波の状態である第１電波状態を示す第１電波状態情報を取得するステップと、
   所定の位置を通信可能範囲に含む優先基地局が前記一以上の候補基地局に含まれており、かつ前記優先基地局に対応する前記第１電波状態が所定の条件を満たす場合に、連動してキャリアアグリゲーションを実行する連動基地局として前記優先基地局を選択し、前記一以上の候補基地局に前記優先基地局が含まれていない場合、前記基地局に最も近い位置に設置されている併設基地局を前記連動基地局として選択するステップと、
   を有する通信方法。
9. コンピュータが実行する、
   無線通信網の基地局が通信可能な通信端末から、前記基地局と連動してキャリアアグリゲーションを実行する他の基地局の候補である一以上の候補基地局から前記通信端末が受信する電波の状態である第１電波状態を示す第１電波状態情報を取得するステップと、
   所定の位置を通信可能範囲に含む優先基地局が前記一以上の候補基地局に含まれており、かつ前記優先基地局に対応する前記第１電波状態が所定の条件を満たす場合に、連動してキャリアアグリゲーションを実行する連動基地局として前記優先基地局を選択するステップと、
   を有し、
   前記選択するステップにおいて、、前記所定の位置を通信可能範囲に含む一以上の前記優先基地局のうち、通信可能範囲が前記基地局の通信可能範囲と重複する面積が大きい優先基地局を優先的に前記連動基地局として選択する通信方法。
10. 無線通信網の複数の基地局と、前記無線通信網で通信可能な通信端末と、を備え、
    前記複数の基地局の一つである主基地局は、
    前記主基地局が通信可能な通信端末から、前記主基地局と連動してキャリアアグリゲーションを実行する他の基地局の候補である一以上の候補基地局から前記通信端末が受信する電波の状態である第１電波状態を示す第１電波状態情報を取得する情報取得部と、
    所定の位置を通信可能範囲に含む優先基地局が前記一以上の候補基地局に含まれており、かつ前記優先基地局に対応する前記第１電波状態が所定の条件を満たす場合に、連動してキャリアアグリゲーションを実行する連動基地局として前記優先基地局を選択し、前記一以上の候補基地局に前記優先基地局が含まれていない場合、前記基地局に最も近い位置に設置されている併設基地局を前記連動基地局として選択する選択部と、
    網側装置から受信したデータを分配して前記優先基地局と前記通信端末とに送信する通信制御部と、
    を有し、
    前記優先基地局は、前記連動基地局として選択された場合に、前記主基地局から受信した前記通信端末宛てのデータを前記通信端末に転送する、
    通信システム。
11. 無線通信網の複数の基地局と、前記無線通信網で通信可能な通信端末と、を備え、
    前記複数の基地局の一つである主基地局は、
    前記主基地局が通信可能な通信端末から、前記主基地局と連動してキャリアアグリゲーションを実行する他の基地局の候補である一以上の候補基地局から前記通信端末が受信する電波の状態である第１電波状態を示す第１電波状態情報を取得する情報取得部と、
    所定の位置を通信可能範囲に含む優先基地局が前記一以上の候補基地局に含まれており、かつ前記優先基地局に対応する前記第１電波状態が所定の条件を満たす場合に、連動してキャリアアグリゲーションを実行する連動基地局として前記優先基地局を選択する選択部と、
    網側装置から受信したデータを分配して前記優先基地局と前記通信端末とに送信する通信制御部と、
    を有し、
    前記選択部は、前記所定の位置を通信可能範囲に含む一以上の前記優先基地局のうち、通信可能範囲が前記基地局の通信可能範囲と重複する面積が大きい優先基地局を優先的に前記連動基地局として選択し、
    前記優先基地局は、前記連動基地局として選択された場合に、前記主基地局から受信した前記通信端末宛てのデータを前記通信端末に転送する、
    通信システム。

Images