WO2010004639A1 - 無線制御装置、移動通信システム、基地局、移動体通信方法および移動体通信プログラム - Google Patents

無線制御装置、移動通信システム、基地局、移動体通信方法および移動体通信プログラム Download PDF

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femto base
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femto
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哲生 富田
敬 薗部
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富士通株式会社
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W36/04Reselecting a cell layer in multi-layered cells
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B

Definitions

  • the present invention relates to a radio network controller for handing over a mobile device, a mobile communication system, a base station, a mobile communication method, and a mobile communication program.
  • a base station called a Femto base station is known.
  • An example of a femto base station is a base station that covers femtocells in a range (several tens of meters to several meters) smaller than a conventional macro cell (radius of 1 km to several km).
  • Applications of femto base stations include providing services for users in dead zone countermeasures (for example, on the ground and underground) and limited areas (for example, homes, offices, or facilities).
  • a dense area can be covered even in an environment where radio waves are difficult to reach such as in a building. Even if each area is small, it is easy to connect by setting up many base stations and reducing the number of mobile phones per cell, and the backbone for providing services can be strengthened.
  • a normal base station hereinafter referred to as a macro cell base station
  • a femto base station a technology for adding a function of shifting to a power saving mode and stopping output of radio waves is known for ecology and energy saving.
  • the macro cell base station is not allowed to go down as a communication infrastructure, and since it is used by a large number of unspecified users, it is allowed to suppress processing of the radio base station in order to reduce power consumption. Was not. For this reason, a function for shifting to the power saving mode has not been added to the macro cell base station.
  • an object of the present invention is to properly restore the femto base station in the power saving mode.
  • this apparatus searches for a femto cell adjacent to or overlapping with a macro cell connected to a mobile device and a femto base station that forms the femto cell. Then, it is necessary to instruct the searched femto base station to resume, and to instruct the mobile device to hand over to the searched femto cell.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the wireless control device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a mobile communication system.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the macro cell information storage unit.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the neighboring cell information storage unit.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the femto base station information storage unit.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the access right information storage unit.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining reconnection processing to the femto base station in the power saving mode.
  • FIG. 8 is a sequence diagram illustrating a processing flow of the radio network controller according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a sequence diagram illustrating a processing flow of the radio network controller according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a sequence diagram illustrating the processing flow of the radio network controller according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining another example of the mobile communication system.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a computer that executes a mobile communication program.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the prior art.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the prior art.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the wireless control device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a mobile communication system.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the macro cell information storage unit.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the neighboring cell information storage unit.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the femto base station information storage unit.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the access right information storage unit.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining reconnection processing to the femto base station in the power saving mode.
  • a mobile communication system 1 including a radio network controller 10, a radio network controller (RNC (Radio Network Controller)) 10, Node B (femto base station apparatus and base station) 20a to 20n, UE ( (User Equipment, mobile device) 30 and network 40.
  • RNC Radio Network Controller
  • Node B faremto base station apparatus and base station
  • UE User Equipment, mobile device
  • the wireless control device 10 is a communication control device that manages a plurality of NodeBs 20a to 20n and executes various controls necessary for realizing wireless communication.
  • the NodeBs 20a to 20n are communication apparatuses that accommodate cells that are radio communication areas having a predetermined area and provide radio links (radio links) to the UEs 30 located in the cells accommodated by the own station. Note that the femto base station 20a of the NodeB 20 is illustratively smaller in cell range than the base station 20b.
  • the femto base station (NodeB) 20a shifts to a power saving mode that suppresses processing of the radio base station.
  • the UE 30 is a movable wireless communication device, for example, a mobile phone terminal.
  • the network 40 is a large-capacity wide area network.
  • the UE 30 communicates with other mobile devices and the like via the NodeBs 20a to 20n that accommodate the cell in which the UE 30 is located.
  • a Radio Link is set between the UE 30 and the NodeB 20a, and communication is performed with other UEs through the set Radio Link.
  • a macro cell base station another base station that is adjacent to or overlaps with a cell under the femto base station 20b (hereinafter referred to as a macro cell base station) is captured.
  • the wireless control device 10 includes a control unit 11 and a storage unit 12. The processing of each of these units will be described below.
  • the storage unit 12 stores data and programs necessary for various processes performed by the control unit 11, and in particular, a macro cell information storage unit 12a, an adjacent cell information storage unit 12b, a femto base station information storage unit 12c, and an access right information storage unit. 12d.
  • the macro cell information storage unit 12a stores information on cells accommodated by each macro cell base station as macro cell information. Specifically, as illustrated in FIG. 3, the macro cell information storage unit 12 a uniquely identifies a “base station ID” that uniquely identifies a macro cell base station and a cell accommodated by each macro cell base station. “Cell ID” is stored in association with each other.
  • the adjacent cell information storage unit 12b stores a cell adjacent to each cell in association with each other. Specifically, as illustrated in FIG. 4, the adjacent cell information storage unit 12 b stores a “cell ID” that uniquely identifies a cell and a cell ID that is adjacent to each cell as “adjacent cells” in association with each other. To do.
  • the femto base station information storage unit 12c stores information on cells accommodated by each femto base station as femto base station information. Specifically, as illustrated in FIG. 5, the femto base station information storage unit 12 c uniquely identifies a “femto base station ID” that uniquely identifies the femto base station and a cell accommodated by each femto base station. Are stored in association with the “cell ID” to be identified.
  • the access right information storage unit 12d stores information on UEs that each femto base station permits access to. Specifically, as illustrated in FIG. 6, the access right information storage unit 12 d includes a “femto base station ID” that uniquely identifies a femto base station, and UEs that each femto base station permits access to. The “access-permitted UE” that is uniquely identified is associated and stored.
  • the control unit 11 has an internal memory for storing a program that defines various processing procedures and necessary data, and executes various processes.
  • a call connection unit 11a a femto base station search unit 11b, an access permission determination unit 11c, a resume instruction unit 11d, and a handover instruction unit 11e are provided.
  • the call connection unit 11a performs call connection when there is a connection request from the UE 30 located in the macro cell accommodated by the macro cell base station 20b. For example, since the femto base station 20a is in the power saving mode and the femto base station 20a cannot be captured, the UE 30 captures the macro cell base station 20b. In such a case, when the call connection unit 11a receives a connection request from the UE 30 that has captured the macro cell base station 20b, the call connection unit 11a establishes a communication CH between the UE 30 and the radio network controller 10 via the macro cell base station 20b. Perform a call connection.
  • the femto base station search unit 11b accommodates the femto cell adjacent to or overlapping with the macro cell where the UE 30 is located, and the femto cell.
  • the femto base station 20a to be searched is searched.
  • the femto base station search unit 11b determines the cell ID (for example, cell ID “2-2”) of the macro cell where the UE 30 that is call-connected to the macro cell base station 20b by the call connection unit 11a is located. Read from the macro cell information storage unit 12a. Then, the femto base station search unit 11b uses the cell IDs adjacent to the read cell ID (eg, cell IDs “1-2”, “1-3”, “2-3”) as adjacent cell information storage units. Read from 12b.
  • the cell IDs adjacent to the read cell ID eg, cell IDs “1-2”, “1-3”, “2-3”
  • the femto base station search unit 11b corresponds to the read cell ID (in the above example, the cell IDs “2-2”, “1-2”, “1-3”, “2-3”).
  • the femto base station ID (for example, the femto base station ID “1” accommodating the cell having the cell ID “2-2”) is set as the femto cell accommodated by the self cell from the femto base station information storage unit 12c.
  • the femtocell which adjoins or overlaps with the macrocell in which UE30 exists is not found, communication is continued or a communication is cut
  • the access permission determination unit 11c determines whether or not the UE 30 that has requested the connection is a UE that is permitted to access the searched femto base station 20a. Specifically, the access permission determination unit 11c identifies an identifier (for example, “A”) of a UE that is permitted to access the femto base station ID (for example, “1”) searched by the femto base station search unit 11b. , “B”, “C”...) Are read from the access right information storage unit 12d.
  • the access permission determination unit 11c among the read UE identifiers (for example, “A”, “B”, “C”...), Identifies the UE 30 that is call-connected by the call connection unit 11a (for example, , “A”). As a result, when there is an identifier of the UE 30 that is call-connected by the call connection unit 11a, the access permission determination unit 11c notifies the resume instruction unit 11d that access to the femto base station 20a is permitted. .
  • the access permission determination unit 11c continues or disconnects the communication with the macro cell without performing the subsequent processing. It should be noted that this can be sufficiently realized by a technique similar to that performed by transmitting a terminal identifier and a password during service access from a normal mobile phone.
  • the process of whether or not the UE 30 is allowed such access for example, in the case of providing services to limited users or providing services for areas, as a security check to prevent connection of unspecified users, It is checked whether or not the user is permitted to connect to the femto base station. In the case of the dead zone countermeasure, it is considered that a large number of unspecified users are used, so it is not necessary to check whether or not the connected user has the access right to the femto base station.
  • the resume instruction unit 11d instructs the searched femto base station to resume.
  • the resume instruction unit 11d is a UE 30 that is permitted to connect to the femto base station (in the above example, the femto base station ID “1”) searched by the femto base station searching unit 11b. Instructs the femto base station searched by the femto base station searching unit 11b to perform a resume indicating recovery from the power saving mode.
  • the recovery control (resume instruction) from the remote power saving mode can be sufficiently realized by the same technique as instructing Wake Up via a LAN to a personal computer that has been shut down.
  • the handover instruction unit 11e instructs the UE 30 to perform handover to the femto cell. Specifically, when the handover instructing unit 11e receives a resume completion notification from the femto base station 20a, the cell ID searched by the femto base station searching unit 11b from the connected macro cell (in the above example, the cell ID “2 -2 "), the UE 30 is handed over to the femtocell.
  • the femto base in the power saving mode is triggered by a connection request from the mobile device while suppressing the power consumption of the femto base station. It is possible to restore the station appropriately.
  • the radio network controller 10 upon receiving a connection request from the UE 30 that has captured the macro cell base station 20b (see (1) in FIG. 7), the radio network controller (RNC) 10 receives the UEs 30 to 30 via the macro cell base station 20b. A communication CH is established between the radio network controllers 10 to implement call connection.
  • the radio network controller 10 searches for a femto cell that is adjacent to or overlaps with the macro cell in which the UE 30 that requested the connection is located, and a femto base station 20a that accommodates the femto cell (see (2) in FIG. 7). Subsequently, the radio network controller 10 determines whether or not the UE 30 that has requested connection is a UE that is permitted to access the searched femto base station 20a.
  • the radio network controller 10 restores the femto base station 20a from the power saving mode (see (3) in FIG. 7). Then, the radio network controller 10 performs handover to the femto cell having the cell ID searched for from the macro cell to which the UE 30 is connected (see (4) in FIG. 7).
  • FIG. 8 and FIG. 9 are sequence diagrams illustrating the processing flow of the radio network controller according to the first embodiment.
  • the UE 30 since the femto base station 20a is in a state of shifting to the power saving mode and stopping the output of radio waves (step S101), the UE 30 cannot capture the femto base station 20a, and the macro cell base station 20b is captured and a connection request is made to the radio network controller 10 (step S102).
  • the radio control device 10 upon receiving a connection request from the UE 30 that has captured the macro cell base station 20b, the radio control device 10 establishes a communication CH between the UE 30 and the radio control device 10 via the macro cell base station 20b, and performs call connection (Step S103). Thereafter, the UE 30 performs communication via the macro cell base station 20b (step S104).
  • the radio network controller 10 searches for a femto cell that is adjacent to or overlaps with the macro cell connected to the UE 30 and a femto base station 20a that accommodates the femto cell (step S105). And the radio
  • the radio control apparatus 10 performs communication without performing the subsequent processing. Continue or disconnect communication.
  • the radio control device 10 moves to the femto base station 20a that accommodates the searched femto cell. It is determined whether or not the UE is permitted to access (step S107).
  • the radio control apparatus 10 continues the communication with the macro cell without performing the subsequent processing. Or disconnect the communication.
  • the radio network controller 10 instructs the searched femto base station to resume (step S108). ).
  • the femto base station 20a that has received the resume instruction recovers from the power saving mode and resumes radio wave transmission (step S109). Then, the femto base station 20a notifies the radio network controller 10 of a resume completion notification (step S110).
  • the radio network controller 10 instructs the UE 30 to perform handover to the femto cell searched from the currently connected macro cell (step S111).
  • the UE 30 instructed to perform handover hands over to the femto cell accommodated by the femto base station 20a (step S112), and performs communication via the femto base station 20a (step S113).
  • step S201 when the radio network controller 10 receives a connection request to the UE 30 (step S201), the femto base station 20a is in a state in which it shifts to the power saving mode and stops outputting radio waves.
  • step S202 a connection instruction with the macro cell base station 20b is issued (step S203).
  • the radio control apparatus 10 performs the same process as described with reference to FIG. 8, and hands over the UE 30 to the femto cell under the femto base station 20a restored from the power saving mode (steps S204 to S214). .
  • the radio network controller 10 hands over the UE 30 to the femto cell under the femto base station 20a restored from the power saving mode. As a result, it is possible to properly restore the femto base station in the power saving mode while suppressing power consumption of the femto base station 20a.
  • the UE 30 it is determined whether or not the UE 30 is permitted to access the searched femto base station 20a, and it is determined that access to the femto base station 20a is permitted. In this case, the femto base station 20a is instructed to resume. As a result, it is possible to perform a security check to prevent unspecified users from connecting to the femto base station 20a.
  • the first embodiment when a femto cell adjacent to or overlapping with a connected macro cell and a femto base station that accommodates the femto cell cannot be searched, communication is continued in the macro cell or communication is disconnected. To do. Therefore, even when a femto cell and a femto base station that are adjacent to or overlap with a macro cell connected to the UE 30 cannot be searched, it is possible to continue communication or disconnect communication.
  • the present invention is applied to each base station eNB in a mobile communication system including a base station eNB (enhanced NodeB) and a UE without a radio control device.
  • a base station eNB enhanced NodeB
  • UE without a radio control device.
  • each device is functionally conceptual and need not be physically configured as illustrated.
  • the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions.
  • the call connection unit 11a and the femto base station search unit 11b may be integrated.
  • all or any part of each processing function performed in each device may be realized by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or may be realized as hardware by wired logic.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a computer that executes a mobile communication program.
  • a computer 600 as a wireless control device is configured by connecting an HDD 610, a RAM 620, a ROM 630, and a CPU 640 via a bus 650.
  • a mobile communication program that exhibits the same function as in the above-described embodiment, that is, as shown in FIG. 11, a call connection program 631, a femto base station search program 632, an access permission determination program 633, a resume An instruction program 634 and a handover instruction program 635 are stored in advance.
  • the programs 631 to 635 may be appropriately integrated or distributed in the same manner as each component of the radio network controller shown in FIG.
  • the CPU 640 reads out these programs 631 to 635 from the ROM 630 and executes them, so that each program 631 to 635 has a call connection process 641, a femto base station search process 642, an access permission determination as shown in FIG. It functions as a process 643, a resume instruction process 644, and a handover instruction process 645.
  • Each process 641 to 645 corresponds to the call connection unit 11a, the femto base station search unit 11b, the access permission determination unit 11c, the resume instruction unit 11d, and the handover instruction unit 11e shown in FIG.
  • the HDD 610 is provided with a macro cell table 611, an adjacent cell table 612, a femto base station table 613, and an access right table 614.
  • the macro cell table 611, the neighbor cell table 612, the femto base station table 613, and the access right table 614 are the macro cell information storage unit 12a, the neighbor cell information storage unit 12b, the femto base station information storage unit 12c, and the access shown in FIG. This corresponds to the right information storage unit 12d.
  • the CPU 640 registers data in the macro cell table 611, the adjacent cell table 612, the femto base station table 613, and the access right table 614, as well as the macro cell table 611, the adjacent cell table 612, the femto base station table 613, and the access right.
  • Macro cell data 621, neighboring cell data 622, femto base station data 623 and access right data 624 are read from table 614 and stored in RAM 620.
  • Macro cell data 621, neighboring cell data 622, femto base station data 623 stored in RAM 620 and A process for managing information is executed based on the access right 624.

Abstract

 無線制御装置(10)は、マクロセル基地局(20b)が収容するマクロセルに在圏するUE(30)から接続要求があった場合に、呼接続を実施する。続いて、無線制御装置(10)は、マクロセル基地局(20b)が収容するマクロセルに在圏するUE(30)から接続要求があった場合に、UE(30)が在圏するマクロセルに隣接または重複するフェムトセルと、そのフェムトセルを収容するフェムト基地局(20a)を探索する。無線制御装置(10)は、探索されたフェムト基地局に対してリジェームを指示する。その後、無線制御装置(10)は、フェムトセルへハンドオーバする旨をUE(30)に対して指示する。

Description

無線制御装置、移動通信システム、基地局、移動体通信方法および移動体通信プログラム
 この発明は、移動機をハンドオーバさせる無線制御装置、移動通信システム、基地局、移動体通信方法および移動体通信プログラムに関する。
 近年、フェムト(Femto)基地局と呼ばれる基地局が知られている。フェムト基地局の1例としては、これまでのマクロセル(半径1km~数km)より小さい範囲(数10m~数m)のフェムトセルをカバーする基地局が挙げられる。フェムト基地局の用途としては、不感地対策(例えば、地上や地下)や限定エリア(例えば、家庭、オフィスまたは施設)などでユーザ向けのサービス提供を行うことが挙げられる。
 このようなフェムト基地局を用いた場合には、建物内など電波が届きにくい環境においても密なエリアをカバーすることができる。また、1つ1つのエリアが狭くても基地局自体を多く設置してセル1つあたりの携帯電話の数を少なくすることで繋がりやすくでき、サービス提供のためのバックボーンを強化することができる。
 実際に、国内外のメーカや携帯電話事業者においてフェムト基地局の開発、および、フェムト基地局の導入が開始されている。また、業界団体(フェムトフォーラム)の設立や、標準化への取り込み(例えば、3GPPにおけるHome eNodeB規格)など業界動向もますます活発化している。
 ところで、通常の基地局(以下、マクロセル基地局という)や、フェムト基地局において、エコロジーや省エネのために、省電力モードに移行し電波の出力を停止する機能が追加する技術が知られている(特許文献1および2参照)。
 ところが、マクロセル基地局では、通信インフラストラクチャとしてダウンすることが許されず、また、大勢の不特定多数のユーザに使用されることから電力消費を抑えるために無線基地局の処理を抑制することが許容されなかった。このようなことから、マクロセル基地局に省電力モードへ移行する機能を追加することがなかった。
 一方、エリアやユーザが限定されているフェムト基地局では、未使用状態が続く場合(例えば、アクセスするユーザがいない場合)に、無線基地局の処理を抑制することで省電力モードに移行させることが許容可能と考えられる(図12参照)。このことから、フェムト基地局に省電力モードへ移行する機能を追加することが考えられる。
特開2007-274208号公報 特開2002-158609号公報
 しかしながら、上記のフェムト基地局が省電力モードへ移行する技術では、フェムト基地局が省電力モードに移行して電波の出力を停止した場合に、移動機側からフェムト基地局を捕捉および通信できなくなる(図13参照)。この結果、省電力モード時のフェムト基地局を適切に復旧することができないという課題があった。
 そこで、この発明は、省電力モード時のフェムト基地局を適切に復旧させることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するため、この装置は、移動機と接続されたマクロセルに隣接または重複するフェムトセルと、そのフェムトセルを形成するフェムト基地局とを探索する。そして、探索されたフェムト基地局に対してレジュームを指示し、探索されたフェムトセルへハンドオーバする旨を移動機に対して指示することを要件とする。
 省電力モード時のフェムト基地局を適切に復旧させることが可能となる。
図1は、実施例1に係る無線制御装置の構成を示すブロック図である。 図2は、移動通信システムの一例を説明するための図である。 図3は、マクロセル情報記憶部の一例を説明するための図である。 図4は、隣接セル情報記憶部の一例を説明するための図である。 図5は、フェムト基地局情報記憶部の一例を説明するための図である。 図6は、アクセス権情報記憶部の一例を説明するための図である。 図7は、省電力モードのフェムト基地局への再接続処理を説明するための図である。 図8は、実施例1に係る無線制御装置の処理の流れを示すシーケンス図である。 図9は、実施例1に係る無線制御装置の処理の流れを示すシーケンス図である。 図10は、移動通信システムの他の一例を説明するための図である。 図11は、移動体通信プログラムを実行するコンピュータを示す図である。 図12は、従来技術を説明するための図である。 図13は、従来技術を説明するための図である。
符号の説明
 10 無線制御装置
 11 制御部
 11a 呼接続部
 11b フェムト基地局探索部
 11c アクセス許可判定部
 11d リジェーム指示部
 11e ハンドオーバ指示部
 12 記憶部
 12a マクロセル情報記憶部
 12b 隣接セル情報記憶部
 12c フェムト基地局情報記憶部
 12d アクセス権情報記憶部
 20a フェムト基地局
 20b 基地局
 30 UE
 40 ネットワーク
 以下に添付図面を参照して、この発明に係る無線制御装置、移動通信システム、基地局、移動体通信方法および移動体通信プログラムの実施例を詳細に説明する。
 以下の実施例では、実施例1に係る無線制御装置の構成および処理の流れを順に説明し、最後に実施例1による効果を説明する。
[無線制御装置の構成]
 まず最初に、図1~図7を用いて、無線制御装置10の構成を説明する。図1は、実施例1に係る無線制御装置の構成を示すブロック図である。図2は、移動通信システムの一例を説明するための図である。図3は、マクロセル情報記憶部の一例を説明するための図である。図4は、隣接セル情報記憶部の一例を説明するための図である。図5は、フェムト基地局情報記憶部の一例を説明するための図である。図6は、アクセス権情報記憶部の一例を説明するための図である。図7は、省電力モードのフェムト基地局への再接続処理を説明するための図である。
 図1に示すように、無線制御装置10を含む移動通信システム1では、無線制御装置(RNC(Radio Network Controller))10と、NodeB(フェムト基地局装置および基地局)20a~20nと、UE(User Equipment、移動機)30と、ネットワーク40とを含む。
 無線制御装置10は、複数のNodeB20a~20nを管理し、無線通信を実現するために必要な各種制御を実行する通信制御装置である。NodeB20a~20nは、所定の広さを有する無線通信領域であるセルを収容し、自局が収容するセル内に位置するUE30に対してRadio Link(無線リンク)を提供する通信装置である。なお、NodeB20のうちフェムト基地局20aは、ここでは、例示的に、基地局20bよりもセルの範囲が狭い。
 フェムト基地局(NodeB)20aは、未使用状態が続く場合(例えば、アクセスするユーザがいない場合)に、無線基地局の処理を抑制する省電力モードに移行する。
 UE30は、移動可能な無線通信装置であり、例えば、携帯電話端末である。ネットワーク40は、大容量の広域ネットワークである。UE30は、自身が所在するセルを収容しているNodeB20a~20nを介して他の移動機等と通信をおこなう。
 例えばUE30が、NodeB20aによって収容されたセル1の領域内にある場合には、UE30とNodeB20aの間にRadio Linkが設定され、設定されたRadio Linkを通じて他のUE等と通信をおこなう。
 また、UE30は、省電力モードに移行し電波の出力を停止しているフェムト基地局(NodeB)20aを捕捉できない場合には、フェムト基地局配下のセルと隣接または重複している別の基地局(以降マクロセル基地局という)20bを捕捉する。
 ここで、無線制御装置10の構成について詳しく説明する。図2に示すように、無線制御装置10は、制御部11および記憶部12を備える。以下にこれらの各部の処理を説明する。
 記憶部12は、制御部11による各種処理に必要なデータおよびプログラムを格納するが、特に、マクロセル情報記憶部12a、隣接セル情報記憶部12b、フェムト基地局情報記憶部12cおよびアクセス権情報記憶部12dを備える。
 マクロセル情報記憶部12aは、各マクロセル基地局が収容しているセルに関する情報をマクロセル情報として記憶している。具体的には、マクロセル情報記憶部12aは、図3に例示するように、マクロセル基地局を一意に識別する「基地局ID」と、各マクロセル基地局が収容しているセルを一意に識別する「セルID」とを対応付けて記憶する。
 隣接セル情報記憶部12bは、各セルにそれぞれ隣接するセルを対応付けて記憶している。具体的には、隣接セル情報記憶部12bは、図4に例示するように、セルを一意に識別する「セルID」と、各セルに隣接するセルIDを「隣接セル」として対応付けて記憶する。
 フェムト基地局情報記憶部12cは、各フェムト基地局が収容しているセルに関する情報をフェムト基地局情報として記憶している。具体的には、フェムト基地局情報記憶部12cは、図5に例示するように、フェムト基地局を一意に識別する「フェムト基地局ID」と、各フェムト基地局が収容しているセルを一意に識別する「セルID」とを対応付けて記憶する。
 アクセス権情報記憶部12dは、各フェムト基地局がアクセスを許可しているUEに関する情報を記憶している。具体的には、アクセス権情報記憶部12dは、図6に例示するように、フェムト基地局を一意に識別する「フェムト基地局ID」と、各フェムト基地局がアクセスを許可しているUEを一意に識別する「アクセス許可UE」とを対応付けて記憶する。
 制御部11は、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。特に、呼接続部11a、フェムト基地局探索部11b、アクセス許可判定部11c、リジェーム指示部11d、ハンドオーバ指示部11eを備える。
 呼接続部11aは、マクロセル基地局20bが収容するマクロセルに在圏するUE30から接続要求があった場合に、呼接続を実施する。具体的な例を挙げて説明すると、例えば、フェムト基地局20aが省電力モードであって、フェムト基地局20aを捕捉できないために、UE30がマクロセル基地局20bを捕捉する。このような場合に、呼接続部11aは、マクロセル基地局20bを捕捉したUE30から接続要求を受け付けると、マクロセル基地局20bを経由してUE30~無線制御装置10間で通信CHを確立して、呼接続を実施する。
 フェムト基地局探索部11bは、マクロセル基地局20bが収容するマクロセルに在圏するUE30から接続要求があった場合に、UE30が在圏するマクロセルに隣接または重複するフェムトセルと、そのフェムトセルを収容するフェムト基地局20aを探索する。
 具体的には、フェムト基地局探索部11bは、呼接続部11aによってマクロセル基地局20bと呼接続されたUE30が在圏しているマクロセルのセルID(例えば、セルID「2-2」)をマクロセル情報記憶部12aから読み出す。そして、フェムト基地局探索部11bは、読み出されたセルIDに隣接するセルID(例えば、セルID「1-2」、「1-3」、「2-3」)を隣接セル情報記憶部12bから読み出す。
 そして、フェムト基地局探索部11bは、読み出されたセルID(上記の例では、セルID「2-2」、「1-2」、「1-3」、「2-3」)に対応するセルを、自己が収容するフェムトセルとしているフェムト基地局ID(例えば、セルID「2-2」のセルを収容しているフェムト基地局ID「1」)をフェムト基地局情報記憶部12cから探索する。なお、UE30が在圏するマクロセルに隣接または重複するフェムトセルが見つからなかった場合には、以降の処理を実施せずにマクロセルのままで通信を継続、もしくは通信を切断する。
 アクセス許可判定部11cは、接続要求をしたUE30が探索されたフェムト基地局20aへのアクセスが許可されているUEであるか否かを判定する。具体的には、アクセス許可判定部11cは、フェムト基地局探索部11bによって探索されたフェムト基地局ID(例えば、「1」)へのアクセスが許可されているUEの識別子(例えば、「A」、「B」、「C」・・)をアクセス権情報記憶部12dから読み出す。
 そして、アクセス許可判定部11cは、読み出されたUEの識別子(例えば、「A」、「B」、「C」・・)のうち、呼接続部11aによって呼接続されたUE30の識別子(例えば、「A」)があるか否かを判定する。その結果、アクセス許可判定部11cは、呼接続部11aによって呼接続されたUE30の識別子がある場合には、フェムト基地局20aへのアクセスが許可されているものとして、リジェーム指示部11dに通知する。
 また、アクセス許可判定部11cは、呼接続部11aによって呼接続されたUE30の識別子がない場合には、以降の処理を実施せずにマクロセルのままで通信を継続もしくは切断する。なお、通常の携帯電話からのサービスアクセス時に端末識別子とパスワードを送信してチェックを実施しているのと同様の技術で十分実現が可能である。
 このようなアクセスが許可されているUE30であるか否かの処理については、例えば、限定ユーザへのサービス提供やエリア向けサービス提供の場合に、不特定ユーザの接続を防ぐためのセキュリティチェックとして、フェムト基地局への接続を許可されているユーザか否かをチェックする。なお、不感地対策の場合には、不特定多数のユーザが使用すると考えられるため接続ユーザがフェムト基地局へのアクセス権を持っているか否かの確認を行わなくてもよい。
 リジェーム指示部11dは、探索されたフェムト基地局に対してリジェームを指示する。具体的には、リジェーム指示部11dは、フェムト基地局探索部11bによって探索されたフェムト基地局(上記の例では、フェムト基地局ID「1」)への接続が許可されているUE30の場合には、フェムト基地局探索部11bによって探索されたフェムト基地局に対して省電力モードからの復旧を示すリジェームを指示する。なお、遠隔での省電力モードからの復旧制御(リジューム指示)については、シャットダウンされたパソコンに対してLAN経由でWake Upを指示するのと同様の技術で十分実現が可能である。
 ハンドオーバ指示部11eは、フェムトセルへハンドオーバする旨をUE30に対して指示する。具体的には、ハンドオーバ指示部11eは、フェムト基地局20aからリジェーム完了通知を受信すると、接続中のマクロセルからフェムト基地局探索部11bによって探索されたセルID(上記の例では、セルID「2-2」)のフェムトセルに対してUE30をハンドオーバさせる。
 つまり、省電力モードから復旧させたフェムト基地局配下のフェムトセルに対してハンドオーバさせる結果、フェムト基地局の電力消費を抑えつつ、移動機からの接続要求を契機として、省電力モード時のフェムト基地局を適切に復旧させることが可能である。
 ここで、省電力モードから復旧させたフェムト基地局配下のフェムトセルに対してハンドオーバを指示する無線制御装置10の全体の処理の流れについて、図7を用いて説明する。同図に示すように、無線制御装置(RNC)10は、マクロセル基地局20bを捕捉したUE30から接続要求を受け付けると(図7の(1)参照)、マクロセル基地局20bを経由してUE30~無線制御装置10間で通信CHを確立して、呼接続を実施する。
 そして、無線制御装置10は、接続要求をしたUE30が在圏するマクロセルに隣接または重複するフェムトセルと、そのフェムトセルを収容するフェムト基地局20aを探索する(図7の(2)参照)。続いて、無線制御装置10は、接続要求をしたUE30が探索されたフェムト基地局20aへのアクセスが許可されているUEであるか否かを判定する。
 その結果、無線制御装置10は、アクセスが許可されているUEである場合には、フェムト基地局20aを省電力モードから復旧させる(図7の(3)参照)。そして、無線制御装置10は、UE30が接続中であるマクロセルから探索されたセルIDのフェムトセルに対してハンドオーバさせる(図7の(4)参照)。
[無線制御装置による処理]
 次に、図8および図9を用いて、実施例1に係る無線制御装置10による処理を説明する。図8および図9は、実施例1に係る無線制御装置の処理の流れを示すシーケンス図である。
 同図に示すように、フェムト基地局20aが省電力モードに移行し電波の出力を停止している状態であるため(ステップS101)、UE30は、フェムト基地局20aを捕捉できず、マクロセル基地局20bを捕捉して、無線制御装置10に接続要求を行う(ステップS102)。
 そして、無線制御装置10は、マクロセル基地局20bを捕捉したUE30から接続要求を受け付けると、マクロセル基地局20bを経由してUE30~無線制御装置10間で通信CHを確立して、呼接続を実施する(ステップS103)。その後、UE30は、マクロセル基地局20b経由で通信を行う(ステップS104)。
 続いて、無線制御装置10は、UE30に接続されたマクロセルに隣接または重複するフェムトセルと、そのフェムトセルを収容するフェムト基地局20aを探索する(ステップS105)。そして、無線制御装置10は、UE30に接続されたマクロセルに隣接または重複するフェムトセルが存在するか否かを判定する(ステップS106)。
 その結果、無線制御装置10は、UE30に接続されたマクロセルに隣接または重複するフェムトセルが存在しないと判定した場合には(ステップS106否定)、以降の処理を実施せずにマクロセルのままで通信を継続、もしくは通信を切断する。
 また、無線制御装置10は、UE30に接続されたマクロセルに隣接または重複するフェムトセルが存在すると判定した場合には(ステップS106肯定)、UE30が探索されたフェムトセルを収容するフェムト基地局20aへのアクセスが許可されているUEであるか否かを判定する(ステップS107)。
 その結果、無線制御装置10は、UE30がフェムト基地局20aへのアクセスが許可されていないと判定した場合には(ステップS107否定)、以降の処理を実施せずにマクロセルのままで通信を継続、もしくは通信を切断する。
 また、無線制御装置10は、UE30がフェムト基地局20aへのアクセスが許可されていると判定した場合には(ステップS107肯定)、探索されたフェムト基地局に対してリジェームを指示する(ステップS108)。リジェーム指示を受け付けたフェムト基地局20aは、省電力モードから復旧し、電波送信を再開する(ステップS109)。そして、フェムト基地局20aは、リジェーム完了通知を無線制御装置10に通知する(ステップS110)。
 その後、無線制御装置10は、フェムト基地局20aからリジェーム完了通知を受信すると、接続中のマクロセルから探索されたフェムトセルに対してハンドオーバをUE30に指示する(ステップS111)。そして、ハンドオーバを指示されたUE30は、フェムト基地局20aが収容するフェムトセルへハンドオーバし(ステップS112)、フェムト基地局20a経由で通信を行う(ステップS113)。
 また、上記の図8の説明では、UE30からの接続要求を契機として無線制御装置10の処理を開始する場合を説明したが、図9に示すように、UE30に対する接続要求を契機として無線制御装置10の処理を開始してもよい。
 つまり、図9に示すように、無線制御装置10は、UE30に対する接続要求を受信すると(ステップS201)、フェムト基地局20aが省電力モードに移行し電波の出力を停止している状態である場合には(ステップS202)、マクロセル基地局20bとの接続指示を行う(ステップS203)。
 その後、無線制御装置10は、図8で説明した処理と同様の処理を行って、省電力モードから復旧させたフェムト基地局20a配下のフェムトセルに対してUE30をハンドオーバさせる(ステップS204~S214)。
[実施例1の効果]
 上述してきたように、無線制御装置10は、省電力モードから復旧させたフェムト基地局20a配下のフェムトセルに対してUE30をハンドオーバさせる。その結果、フェムト基地局20aの電力消費を抑えつつ、省電力モード時のフェムト基地局を適切に復旧させることが可能である。
 また、実施例1によれば、探索されたフェムト基地局20aへのアクセスが許可されているUE30であるか否かを判定し、フェムト基地局20aへのアクセスが許可されていると判定された場合には、フェムト基地局20aに対してレジュームを指示する。この結果、フェムト基地局20aに対する不特定ユーザの接続を防ぐためのセキュリティチェックを行うことが可能である。
 また、実施例1によれば、接続されたマクロセルに隣接または重複するフェムトセルと、そのフェムトセルを収容するフェムト基地局とを探索できなかった場合には、マクロセルで通信を継続または通信を切断する。そのため、UE30に接続されたマクロセルに隣接または重複するフェムトセルおよびフェムト基地局が探索できない場合でも、通信を継続または通信の切断をすることが可能である。
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は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、以下では実施例2として本発明に含まれる他の実施例を説明する。
(1)移動通信システム
 また、上記の実施例1では、無線制御装置が基地局とUEとの無線通信を制御する移動通信システムに本発明を適用する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基地局とUEとで構成される移動通信システムに本発明を適用してもよい。
 具体的には、図10に例示するように、無線制御装置がなく、基地局eNB(enhanced NodeB)とUEとで構成される移動通信システムにおいて、各基地局eNBに本発明を適用する。
(2)システム構成等
 また、図示した各装置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、その全部または一部を、各種の負荷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・統合して構成することができる。例えば、呼接続部11aとフェムト基地局探索部11bを統合してもよい。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
 また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
(3)プログラム
 ところで、上記の実施例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図11を用いて、上記の実施例と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図11は、移動体通信プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
 同図に示すように、無線制御装置としてのコンピュータ600は、HDD610、RAM620、ROM630およびCPU640をバス650で接続して構成される。
 そして、ROM630には、上記の実施例と同様の機能を発揮する移動体通信プログラム、つまり、図11に示すように、呼接続プログラム631、フェムト基地局探索プログラム632、アクセス許可判定プログラム633、リジェーム指示プログラム634およびハンドオーバ指示プログラム635が予め記憶されている。なお、プログラム631~635については、図2に示した無線制御装置の各構成要素と同様、適宜統合または分散してもよい。
 そして、CPU640が、これらのプログラム631~635をROM630から読み出して実行することで、図11に示すように、各プログラム631~635は、呼接続プロセス641、フェムト基地局探索プロセス642、アクセス許可判定プロセス643、リジェーム指示プロセス644およびハンドオーバ指示プロセス645として機能するようになる。各プロセス641~645は、図2に示した呼接続部11a、フェムト基地局探索部11b、アクセス許可判定部11c、リジェーム指示部11d、ハンドオーバ指示部11eにそれぞれ対応する。
 また、HDD610には、図11に示すように、マクロセルテーブル611、隣接セルテーブル612、フェムト基地局テーブル613、アクセス権テーブル614が設けられる。なお、マクロセルテーブル611、隣接セルテーブル612、フェムト基地局テーブル613、アクセス権テーブル614は、図2に示したマクロセル情報記憶部12a、隣接セル情報記憶部12b、フェムト基地局情報記憶部12cおよびアクセス権情報記憶部12dに対応する。
 そして、CPU640は、マクロセルテーブル611、隣接セルテーブル612、フェムト基地局テーブル613、アクセス権テーブル614に対してデータを登録するとともに、マクロセルテーブル611、隣接セルテーブル612、フェムト基地局テーブル613、アクセス権テーブル614からマクロセルデータ621、隣接セルデータ622、フェムト基地局データ623およびアクセス権データ624を読み出してRAM620に格納し、RAM620に格納されたマクロセルデータ621、隣接セルデータ622、フェムト基地局データ623およびアクセス権624に基づいて情報を管理する処理を実行する。

Claims (15)

  1.  基地局によって形成されるセルに在圏する移動機から接続要求があった場合に、該移動機を前記セルに接続する接続手段と、
     前記接続手段によって接続された前記セルに隣接または重複するフェムトセルを形成するフェムト基地局を探索するフェムト基地局探索手段と、
     前記フェムト基地局探索手段によって探索された前記フェムト基地局に対してレジュームを指示するレジューム指示手段と、
     前記フェムト基地局探索手段によって探索された前記フェムトセルへハンドオーバする旨を前記移動機に対して指示するハンドオーバ指示手段と、
     を備えたことを特徴とする無線制御装置。
  2.  前記接続手段によって接続された前記移動機が、前記フェムト基地局探索手段によって探索された前記フェムト基地局へのアクセスが許可されている移動機であるか否かを判定するアクセス判定手段をさらに備え、
     前記レジューム指示手段は、前記アクセス判定手段によって前記フェムト基地局へのアクセスが許可されていると判定された場合には、前記フェムト基地局に対してレジュームを指示することを特徴とする請求項1に記載の無線制御装置。
  3.  前記フェムト基地局探索手段は、前記接続手段によって接続された前記セルに隣接または重複するフェムトセルと、当該フェムトセルを形成するフェムト基地局とを探索できなかった場合には、前記セルで通信を継続または通信を切断することを特徴とする請求項1または2に記載の無線制御装置。
  4.  基地局と移動機との無線通信を制御する無線制御装置が、
     該基地局によって形成されるセルに在圏する移動機から接続要求があった場合に、該移動機を前記セルに接続する接続手段と、
     前記無線制御装置が、前記接続手段によって接続された前記セルに隣接または重複するフェムトセルを形成するフェムト基地局を探索するフェムト基地局探索手段と、
     前記無線制御装置が、前記フェムト基地局探索手段によって探索された前記フェムト基地局に対してレジュームを指示するレジューム指示手段と、
     前記無線制御装置が、前記フェムト基地局探索手段によって探索された前記フェムトセルへハンドオーバする旨を前記移動機に対して指示するハンドオーバ指示手段と、
     を備えたことを特徴とする移動通信システム。
  5.  前記無線制御装置が、前記接続手段によって接続された前記移動機が前記フェムト基地局探索手段によって探索された前記フェムト基地局へのアクセスが許可されている移動機であるか否かを判定するアクセス判定手段をさらに備え、
     前記レジューム指示手段は、前記アクセス判定手段によって前記フェムト基地局へのアクセスが許可されていると判定された場合には、前記フェムト基地局に対してレジュームを指示することを特徴とする請求項4に記載の移動通信システム。
  6.  前記フェムト基地局探索手段は、前記接続手段によって接続された前記セルに隣接または重複するフェムトセルを形成するフェムト基地局を探索できなかった場合には、前記セルで通信を継続または通信を切断することを特徴とする請求項4または5に記載の移動通信システム。
  7.  基地局によって形成されるセルに在圏する移動機から接続要求があった場合に、当該移動機を前記セルに接続する接続手段と、
     前記接続手段によって接続された前記セルに隣接または重複するフェムトセルを形成するフェムト基地局を探索するフェムト基地局探索手段と、
     前記フェムト基地局探索手段によって探索された前記フェムト基地局に対してレジュームを指示するレジューム指示手段と、
     前記フェムト基地局探索手段によって探索された前記フェムトセルへハンドオーバする旨を前記移動機に対して指示するハンドオーバ指示手段と、
     を備えたことを特徴とする基地局。
  8.  前記接続手段によって接続された前記移動機が、前記フェムト基地局探索手段によって探索された前記フェムト基地局へのアクセスが許可されている移動機であるか否かを判定するアクセス判定手段をさらに備え、
     前記レジューム指示手段は、前記アクセス判定手段によって前記フェムト基地局へのアクセスが許可されていると判定された場合には、前記フェムト基地局に対してレジュームを指示することを特徴とする請求項7に記載の基地局。
  9.  前記フェムト基地局探索手段は、前記接続手段によって接続された前記セルに隣接または重複するフェムトセルを形成するフェムト基地局を探索できなかった場合には、前記セルで通信を継続または通信を切断することを特徴とする請求項7または8に記載の基地局。
  10.  基地局によって形成されるセルに在圏する移動機から接続要求があった場合に、当該移動機を前記セルに接続する接続ステップと、
     前記接続ステップによって接続された前記セルに隣接または重複するフェムトセルと、当該フェムトセルを形成するフェムト基地局とを探索するフェムト基地局探索ステップと、
     前記フェムト基地局探索ステップによって探索された前記フェムト基地局に対してレジュームを指示するレジューム指示ステップと、
     前記フェムト基地局探索ステップによって探索された前記フェムトセルへハンドオーバする旨を前記移動機に対して指示するハンドオーバ指示ステップと、
     を含んだことを特徴とする移動体通信方法。
  11.  前記接続ステップによって接続された前記移動機が、前記フェムト基地局探索ステップによって探索された前記フェムト基地局へのアクセスが許可されている移動機であるか否かを判定するアクセス判定ステップをさらに含み、
     前記レジューム指示ステップは、前記アクセス判定ステップによって前記フェムト基地局へのアクセスが許可されていると判定された場合には、前記フェムト基地局に対してレジュームを指示することを特徴とする請求項10に記載の移動体通信方法。
  12.  前記フェムト基地局探索ステップは、前記接続ステップによって接続された前記セルに隣接または重複するフェムトセルを形成するフェムト基地局とを探索できなかった場合には、前記セルで通信を継続または通信を切断することを特徴とする請求項10または11に記載の移動体通信方法。
  13.  基地局によって形成されるセルに在圏する移動機から接続要求があった場合に、当該移動機を前記セルに接続する接続手順と、
     前記接続手順によって接続された前記セルに隣接または重複するフェムトセルを形成するフェムト基地局とを探索するフェムト基地局探索手順と、
     前記フェムト基地局探索手順によって探索された前記フェムト基地局に対してレジュームを指示するレジューム指示手順と、
     前記フェムト基地局探索手順によって探索された前記フェムトセルへハンドオーバする旨を前記移動機に対して指示するハンドオーバ指示手順と、
     をコンピュータに実行させることを特徴とする移動体通信プログラム。
  14.  前記接続手順によって接続された前記移動機が、前記フェムト基地局探索手順によって探索された前記フェムト基地局へのアクセスが許可されている移動機であるか否かを判定するアクセス判定手順をさらにコンピュータに実行させ、
     前記レジューム指示手順は、前記アクセス判定手順によって前記フェムト基地局へのアクセスが許可されていると判定された場合には、前記フェムト基地局に対してレジュームを指示することを特徴とする請求項13に記載の移動体通信プログラム。
  15.  前記フェムト基地局探索手順は、前記接続手順によって接続された前記セルに隣接または重複するフェムトセルと、当該フェムトセルを形成するフェムト基地局とを探索できなかった場合には、前記セルで通信を継続または通信を切断することを特徴とする請求項13または14に記載の移動体通信プログラム。
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