JP2006166081A - 移動体通信システムおよび通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型無線基地局装置で所有者自ら使用する際に所望の帯域の確保が可能なリソース制御を行なうことができる移動体通信システムおよび通信制御方法を提供する。
【解決手段】 無線基地局制御部６は、無線基地局４および小型無線基地局２のリソース制御を行ない、小型無線基地局２からデータ通信網７を介して通知されたユーザ情報に基づいて、小型無線基地局２が、移動体無線端末１ａと通信が開始されたことを検出して、小型無線基地局２へ制御信号を通知する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般ユーザが所有可能である小型無線基地局において、所有者自らが使用する際に所望の帯域の確保が可能な移動体通信システムおよび通信制御方法に関する。

ここ数年間で携帯電話の利用者数は飛躍的に増加してきた。この理由として、通信事業者側が通話可能なエリアの拡大に努めてきたことがあげられる。しかしながら通話エリアが拡大されたにも関わらず、未だ無線基地局がカバーできないエリア、すなわち不感地域も存在する。

このような不感地域を削減するために、通信事業者は新たな基地局を設置する必要があるが、これには莫大な設備投資が要求されるため、この問題を解決することは困難である。

しかしながらこの問題を回避するために、家庭用の小型無線基地局の需要がある。家庭用の小型無線基地局が一般に普及するのであれば、通信事業者側は新たな基地局を設置するための設備投資を行なうことなく不感地域を削減できる。一般ユーザが自分の家に携帯電話が繋がらない環境にいる場合や、広帯域サービスを自宅で受けたい場合、小型無線基地局を購入しこれを所有するのが有効である。

また、昨今の利用者は高速で通信容量の多いサービスを必要としているため、3ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で提案されているＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）等の通信方式により無線基地局と通信を行なうことで、広帯域通信の帯域確保が比較的容易となる利点がある。

ここで、無線制御装置が無線基地局と複数の移動局との間において共通チャンネルを使用したパケット通信を制御する。無線制御装置の送信電力制御部は、無線基地局から複数の移動局にパケットを送信する際の送信電力を、パケットを受信した移動局からの応答に応じて移動局ごとに個別に決定することにより、干渉を低減することで通信品質を向上し、無線送信容量を増大させることができる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３０９８６９号公報

しかしながら、上述した従来例においては次のような問題点があった。

小型無線基地局装置の所有者が使用時に期待する帯域を確保できない点である。

これは、通信事業者側としては一般ユーザに小型無線基地局を購入させることで、既存の設置された無線基地局のセルでカバーできないエリアをユーザの小型無線基地局で補い、不感地域を削減することを目的としているため、小型無線基地局装置を所有者に限定させることは望ましくない。このため、小型無線基地局は所有者のみが使用できる制約を設けるのではなく、同じ通信事業者よりサービスを受けている他のユーザも使用可能であることが望まれる。ここで、小型無線基地局の帯域は有限であるため、仮に小型基地局の所有者が携帯端末で通信を行い際、他の一般ユーザが通信していると、帯域を制限され、所望の帯域サービスを受けられないという問題点があった。

そこで、本発明は、小型無線基地局装置で所有者自ら使用する際に所望の帯域の確保が可能なリソース制御を行なうことができる移動体通信システムおよび通信制御方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、自身の電波が届くセル内に存在する移動体無線端末と無線通信を行なう無線基地局と、自身の電波が届くセル内に存在する移動体無線端末と無線通信を行なう小型無線基地局と、無線基地局および小型無線基地局と無線通信可能な移動体無線端末と、無線基地局および小型無線基地局のリソース制御を行ない、小型無線基地局からデータ通信網を介して通知されたユーザ情報に基づいて、小型無線基地局が、登録されたユーザが使用する移動体無線端末と通信が開始されたことを検出して、小型無線基地局へ制御信号を通知する無線基地局制御手段とを備えることを特徴とする移動体通信システムである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の移動体通信システムにおいて、無線基地局制御手段は、登録されたユーザが使用する移動体無線端末と呼接続を確立すると同時に、既に呼接続が確立されている登録されたユーザ以外のユーザが使用する移動体無線端末に対する送信電力値を特定の単位時間毎に下げる制御を行なう。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の移動体通信システムにおいて、小型無線基地局は、１ユーザに割当て可能な最大帯域以上の帯域を有し、登録されたユーザ以外のユーザが使用する移動体無線端末が自機を介して無線基地局制御手段へ通信を行なうことで、帯域が減少し、残り帯域が1ユーザに割当て可能な最大帯域となった場合には、無線基地局制御手段へリソース制御の通知を行ない、無線基地局制御手段は、小型無線基地局からリソース制御の通知を受けたときは、その通知が解除されるまで、登録されたユーザ以外のユーザが使用する移動体無線端末からの新規通信開始および既に通信中の登録されたユーザ以外のユーザが使用する移動体無線端末の帯域拡大を行なわないリソース制御を実行する。

請求項４記載の発明は、自身の電波が届くセル内に存在する移動体無線端末と無線通信を行なう無線基地局と、自身の電波が届くセル内に存在する移動体無線端末と無線通信を行なう小型無線基地局と、無線基地局および小型無線基地局と無線通信可能な移動体無線端末と、を備える移動体通信システムにおける通信制御方法であって、小型無線基地局からデータ通信網を介して通知されたユーザ情報を受け取るステップと、小型無線基地局と、登録されたユーザが使用する移動体無線端末との通信が開始されたことを検出するステップと、小型無線基地局へ制御信号を通知するステップと、無線基地局および小型無線基地局のリソース制御を行なうステップとを有することを特徴とする通信制御方法である。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の通信制御方法において、登録されたユーザが使用する移動体無線端末と呼接続を確立すると同時に、既に呼接続が確立されている登録されたユーザ以外のユーザが使用する移動体無線端末に対する送信電力値を特定の単位時間毎に下げる制御を行なうステップをさらに有する。

請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の通信制御方法において、小型無線基地局は、１ユーザに割当て可能な最大帯域以上の帯域を有し、小型無線基地局が、登録されたユーザ以外のユーザが使用する移動体無線端末が自機を介して無線基地局制御手段へ通信を行なうことで、帯域が減少し、残り帯域が1ユーザに割当て可能な最大帯域となった場合には、無線基地局制御手段へリソース制御の通知を行なうステップと、小型無線基地局からリソース制御の通知があったときは、その通知が解除されるまで、登録されたユーザ以外のユーザが使用する移動体無線端末からの新規通信開始および既に通信中の登録されたユーザ以外のユーザが使用する移動体無線端末の帯域拡大を行なわないリソース制御を実行するステップとをさらに有する。

本発明の移動体通信システムおよび通信制御方法によれば、小型無線基地局装置で所有者自ら使用する際に所望の帯域の確保が可能なリソース制御を行なうことができる。

次に、本発明の第１の実施の形態の構成について図面を参照して説明する。

図１を参照すると、本実施の形態における移動体通信システムは、移動体無線端末１ａと、移動体無線端末１ｂと、小型無線基地局２と、無線基地局４と、無線基地局制御部６から構成されている。

ここで、移動体無線端末１ａおよび移動体無線端末１ｂは無線基地局４等と通信可能な携帯端末である。例えば、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ等である。

小型無線基地局２は、自身の電波が届くセル３内に存在する移動体無線端末と無線通信を行なう機能を有している装置である。また、特定のユーザのユーザ情報を登録することが可能であり、登録されたユーザ情報を、データ通信網７を介して無線基地局制御部６へ通知を行なう機能を有している。また、無線基地局制御部６より送信電力制御信号８を介して通知される制御信号により指定されたユーザが使用する移動体無線端末に対して送信電力を単位時間毎に下げる機能を有している。

無線基地局４は、通信事業者により特定の場所に設置される無線基地局であり、自身の電波が届くセル５内に存在する移動体無線端末と無線通信を行なう機能を有している装置である。

無線基地局制御部６は、小型無線基地局２および無線基地局４のリソース制御を行なう機能を有している。また、小型無線基地局２からデータ通信網７を介して通知されたユーザ情報に基づいて、小型無線基地局２が登録されたユーザが使用する移動体無線端末と通信が開始されたことを検出して、送信電力制御御信号８を介して小型無線基地局２へ制御信号を通知する機能を有している。

次に、図２を参照して、本実施の形態における、通信制御の処理のフローを詳細に説明する。

まず、小型無線基地局２は、自身に登録されている所有者のユーザ情報を無線基地局制御部６へ通知する（Ｓ１）。例えば、移動体無線端末１ａおよび移動体無線端末１ｂのユーザの氏名、住所、電話番号等のユーザを一意に識別することが可能な情報である。

無線基地局制御部６は、小型無線基地局２から通知されたユーザ情報を内部で保持しておく。

そして、小型無線基地局２の所有者以外の一般ユーザが使用する移動体無線端末１ｂが、通信を開始するため、小型無線基地局２を介して無線基地局制御部６と通信を行い、呼接続を確立する（Ｓ２）。

次に、小型無線基地局２の所有者が使用する移動体無線端末１ａが通信を開始するため、小型無線基地局２を介して無線基地局制御部６へ通信を行なう（Ｓ３）。

無線基地局制御部６は、移動体無線端末１ａと呼接続を確立する（Ｓ４）と同時に移動体無線端末１ｂに対する送信電力値を特定の単位時間毎に下げる制御を行なう（Ｓ５）。

移動体無線端末１ｂにおいて、小型無線基地局２からの受信電力よりも無線基地局４からの受信電力が高くなった時点で、移動体無線端末１ｂは、ハンドオーバーを行ない、無線基地局４との通信を開始する（Ｓ６）。

以降、小型無線基地局２は、移動体無線端末１ａのみが通信を行なっているため、所望の帯域の通信が可能となる（Ｓ７）。

以上のように、本実施の形態によれば、小型無線基地局の所有者が使用する場合、他ユーザへの送信電力を制御することにより、他の基地局へハンドオーバーさせることで小型無線基地局装置のリソースを確保でき、これにより所有者が使用する際に、所望の帯域を確保することができる。

また、小型無線基地局の所有者が通信を行なうか否かに関わらず、他の一般ユーザの通信品質を確保することができる。

さらに、送信電力制御とハンドオーバーという既存の機能を有効に制御することで移動体無線端末側に機能追加を必要とせずに上記の効果を実現することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態の構成について図面を参照して説明する。その基本的なシステム構成は、上記の第１の実施の形態と同様であるが、同一セルをカバーできる無線基地局が存在しない場合における通信制御を実現する点が相違する。

図３を参照すると、本実施の形態における移動体通信システムは、上記の第１の実施の形態とは異なり、小型無線基地局２と無線基地局制御部６の間にリソース制御信号９が追加されて構成されている。なお、その他の構成は、上記の第１の実施の形態と同様であるため、重複する説明は省略する。

小型無線基地局２は、１ユーザに割当て可能な最大帯域以上の帯域を有している。

そして、小型無線基地局２の所有者以外の一般ユーザが使用する移動体無線端末１ｂが小型無線基地局２を介して無線基地局制御部６へ通信を行なうことで、帯域が減少し、残り帯域が1ユーザに割当て可能な最大帯域となった場合には、小型無線基地局２は、リソース制御信号９を介して無線基地局制御部６へリソース制御の通知を行なう。

小型無線基地局２からリソース制御信号９を介してリソース制御の通知を受けた基地局制御部６は、その通知が解除されるまで、小型無線基地局２の所有者が使用する移動体無線端末１ａのために、小型無線基地局２の所有者以外の一般ユーザが使用する移動体無線端末１ｂからの新規通信開始および既に通信中の移動体無線端末１ｂの帯域拡大は行なわないリソース制御を実行する。

また、この場合に、移動体無線端末１ａから通信が開始されても既に通信中の移動体無線端末１ｂに対して送信電力制御は行なわない。

このように、本実施の形態によれば、常に小型無線基地局２の所有者が使用する移動体無線端末１ａからの通信を受付可能とすることで所有者の帯域を確保し、かつ、送信電力制御を行なわないことで通信中の小型無線基地局２の所有者以外の一般ユーザが使用する移動体無線端末１ｂの通信を切断させない制御が可能となる。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、上記の実施の形態における移動体無線端末１ａと、移動体無線端末１ｂと、小型無線基地局２と、無線基地局４と、無線基地局制御部６等の機能を実現するためのプログラムを各装置に読込ませて実行することにより本システムの機能を実現する処理を行ってもよい。さらに、そのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭまたは光磁気ディスク等を介して、または伝送媒体であるインターネットまたは電話回線等を介して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。

本発明の第１の実施形態における移動体通信システムの概略構成を示す図である。 通信制御の処理動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態における移動体通信システムの概略構成を示す図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ 移動体無線端末
２ 小型無線基地局
３、５ セル
４ 無線基地局
６ 無線基地局制御部
７ データ通信網
８ 送信電力制御信号

Claims (6)

1. 自身の電波が届くセル内に存在する移動体無線端末と無線通信を行なう無線基地局と、
   自身の電波が届くセル内に存在する移動体無線端末と無線通信を行なう小型無線基地局と、
   前記無線基地局および前記小型無線基地局と無線通信可能な移動体無線端末と、
   前記無線基地局および前記小型無線基地局のリソース制御を行ない、前記小型無線基地局からデータ通信網を介して通知されたユーザ情報に基づいて、前記小型無線基地局が、登録されたユーザが使用する前記移動体無線端末と通信が開始されたことを検出して、前記小型無線基地局へ制御信号を通知する無線基地局制御手段と、
   を備えることを特徴とする移動体通信システム。
2. 前記無線基地局制御手段は、前記登録されたユーザが使用する移動体無線端末と呼接続を確立すると同時に、既に呼接続が確立されている前記登録されたユーザ以外のユーザが使用する前記移動体無線端末に対する送信電力値を特定の単位時間毎に下げる制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
3. 前記小型無線基地局は、１ユーザに割当て可能な最大帯域以上の帯域を有し、前記登録されたユーザ以外のユーザが使用する前記移動体無線端末が自機を介して前記無線基地局制御手段へ通信を行なうことで、帯域が減少し、残り帯域が1ユーザに割当て可能な最大帯域となった場合には、前記無線基地局制御手段へリソース制御の通知を行ない、
   前記無線基地局制御手段は、前記小型無線基地局からリソース制御の通知を受けたときは、その通知が解除されるまで、前記登録されたユーザ以外のユーザが使用する前記移動体無線端末からの新規通信開始および既に通信中の前記登録されたユーザ以外のユーザが使用する前記移動体無線端末の帯域拡大を行なわないリソース制御を実行することを特徴とする請求項１または２記載の移動体通信システム。
4. 自身の電波が届くセル内に存在する移動体無線端末と無線通信を行なう無線基地局と、自身の電波が届くセル内に存在する移動体無線端末と無線通信を行なう小型無線基地局と、前記無線基地局および前記小型無線基地局と無線通信可能な移動体無線端末と、を備える移動体通信システムにおける通信制御方法であって、
   前記小型無線基地局からデータ通信網を介して通知されたユーザ情報を受け取るステップと、
   前記小型無線基地局と、登録されたユーザが使用する前記移動体無線端末との通信が開始されたことを検出するステップと、
   前記小型無線基地局へ制御信号を通知するステップと、
   前記無線基地局および前記小型無線基地局のリソース制御を行なうステップと、
   を有することを特徴とする通信制御方法。
5. 前記登録されたユーザが使用する移動体無線端末と呼接続を確立すると同時に、既に呼接続が確立されている前記登録されたユーザ以外のユーザが使用する前記移動体無線端末に対する送信電力値を特定の単位時間毎に下げる制御を行なうステップをさらに有することを特徴とする請求項４記載の通信制御方法。
6. 前記小型無線基地局は、１ユーザに割当て可能な最大帯域以上の帯域を有し、
   前記小型無線基地局が、前記登録されたユーザ以外のユーザが使用する前記移動体無線端末が自機を介して前記無線基地局制御手段へ通信を行なうことで、帯域が減少し、残り帯域が1ユーザに割当て可能な最大帯域となった場合には、前記無線基地局制御手段へリソース制御の通知を行なうステップと、
   前記小型無線基地局からリソース制御の通知があったときは、その通知が解除されるまで、前記登録されたユーザ以外のユーザが使用する前記移動体無線端末からの新規通信開始および既に通信中の前記登録されたユーザ以外のユーザが使用する前記移動体無線端末の帯域拡大を行なわないリソース制御を実行するステップと、
   をさらに有することを特徴とする請求項４または５記載の通信制御方法。

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