JP5103275B2 - Mobile communication system control method - Google Patents
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Description
本発明は、移動通信システム制御方法に関する。具体的には、フェムトセルと呼ばれる半径数10m程度をカバーエリアとするともにインターネット網を介して通話サービスを提供する小型基地局(フェムトセル基地局)を利用する移動通信システムのシステム制御方法に関する。 The present invention relates to a mobile communication system control method. Specifically, the present invention relates to a system control method for a mobile communication system using a small base station (femtocell base station) called a femtocell which covers a radius of about 10 m and provides a call service via the Internet network.
近年、無線通信システムで使用される基地局として、カバーエリア(セル半径)が数十メートル程度とされる極めて小規模な基地局が提案されている(特許文献1)。このような小規模な基地局によって形成されるセルは、「フェムトセル」と呼ばれている。フェムトセルのセル半径は、一般に「マクロセル」と呼ばれるセル半径が数km〜10km程度のセルと比べて極めて小さい。また、フェムトセル基地局は、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)、光ファイバー、同軸ケーブル等の固定通信回線に接続され、この固定通信回線を介して携帯電話の通信サービスを提供する。
ユーザーの建物内などにフェムトセル基地局を設置し、すでに敷設されているブロードバンド回線に接続することによって、簡便に建物内に基地局を設けることができる。
このようなフェムトセル基地局は、大型のマクロセル基地局を設置することに比べ、簡便かつ低コストで基地局を増設でき、これからの移動通信網のさらなるサービス向上にあって将来を嘱望される技術である。
In recent years, an extremely small base station having a cover area (cell radius) of about several tens of meters has been proposed as a base station used in a wireless communication system (Patent Document 1). A cell formed by such a small base station is called a “femto cell”. The cell radius of the femtocell is extremely small compared to a cell having a cell radius of about several kilometers to 10 km, generally called “macrocell”. The femtocell base station is connected to a fixed communication line such as an ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), an optical fiber, or a coaxial cable, and provides a mobile phone communication service via the fixed communication line.
By installing a femtocell base station in a user's building or the like and connecting to an already laid broadband line, the base station can be easily provided in the building.
Such a femtocell base station is a technology that can be expanded easily and at a lower cost than installing a large macrocell base station. It is.
ここで、従来の大規模セルを利用した携帯電話通信網は、専用線(例えばATM専用線)を用いたいわゆる独立網であり、回線交換を使った通話の中継を行うため通信品質の確保が十分に図られている。 Here, a conventional mobile phone communication network using a large-scale cell is a so-called independent network using a dedicated line (for example, an ATM dedicated line), and communication quality is ensured by relaying a call using circuit switching. It is well planned.
しかしながら、フェムトセル基地局は、既存のブロードバンド回線を介して信号を伝送するため、現状では必ずしも通信品質の確保が十分とはいえない。
すなわち、フェムトセル基地局を介した通信ではインターネット網を使用したデータ伝送方式(パケット伝送方式)になるため、公衆携帯電話通信網のような回線交換による伝送路の占有が行えず、端末間でネットワーク接続が確立されたとしても伝送データが順番にタイミング良く相互にやり取りできることが必ずしも保証されない。
特に、ADSL、光ファイバー、同軸ケーブル等の固定通信回線を信号が伝送する間にデータロスが大きくなることが懸念される。そして、フェムトセル基地局からブロードバンド回線、インターネット回線を介した通話中に伝送データロスが大きいと、通話者同士で会話が途切れ途切れになったり、聞き取りにくかったり、さらには、携帯電話同士は接続されているにも関わらずノイズが聞こえるだけで会話が成立しないといった事態が生じることも心配される。
電話は相手を呼び出すものであるため、通話にならないにも関わらず相手を呼び出すということが頻繁にあると電話相手先に極めて多大な迷惑をかける。したがって、一定の通信品質を確保することは通信サービスにおいて非常に大切なことである。
However, since the femtocell base station transmits a signal via an existing broadband line, it is not always sufficient to ensure communication quality.
In other words, since communication via a femtocell base station is a data transmission method (packet transmission method) using the Internet network, it is not possible to occupy a transmission path by line switching as in a public mobile phone communication network, and between terminals. Even if a network connection is established, it is not always guaranteed that transmission data can be exchanged in order with good timing.
In particular, there is a concern that data loss will increase during transmission of signals through fixed communication lines such as ADSL, optical fiber, and coaxial cable. If the transmission data loss is large during a call from the femtocell base station via the broadband line or the Internet line, the conversation between the callers is interrupted or difficult to hear, and the mobile phones are connected. Despite this, we are worried that there will be a situation where the conversation is not established just by hearing noise.
Since the telephone calls the other party, if the other party is called frequently even though the telephone call is not made, the telephone partner is extremely inconvenienced. Therefore, ensuring a certain communication quality is very important in communication services.
例えば従来の固定電話サービスにおいて、ユーザーから相手先へ発呼(呼び出し)の操作があった場合に、回線交換機がこの通話接続を行う前に通信品質のテストを実行する構成が知られていた。そして、通信品質が確保できないと判断される場合には通話の接続を行わないこととしていた。この場合、たとえば回線交換機から発信側ユーザー向けにビジー音を発したりすることで接続不能であることを知らせていた。これにより、相手を呼び出しながらも会話にならないといった不都合な事態を防止していた。 For example, in a conventional fixed telephone service, a configuration is known in which when a user makes a call (call) operation to a destination, a communication quality test is performed before the circuit switch makes this call connection. If it is determined that the communication quality cannot be ensured, the call connection is not performed. In this case, for example, a busy tone is emitted from the circuit switch to the calling user to notify that the connection is impossible. This prevented an inconvenient situation where the conversation was not called while calling the other party.
フェムトセル基地局からブロードバンド回線を利用する移動通信サービスにおいても、通話品質を確保する観点から、「新たなセッション開始時に必要な通信品質を確保できない場合にはそのセッションを行わないこととする」等の措置を講じることにより、「これまで利用者に提供されてきたサービスと比較して品質等を低下させることがないようにすることが必要である」とされている。(非特許文献1:フェムトセル基地局の活用に向けた電波法及び電気通信事業法関係法令に関する取扱方針(案)、平成20年2月6日、総務省)
しかしながら、重要な要件で電話をかけているにも関わらず電話が通じないとなるとユーザーは大変な不便を被ることになる。緊急の要件の場合には特に困った問題である。
今後、家屋内にフェムトセル基地局が数多く設置された場合、一般的にユーザーは屋外よりも屋内から電話をかけることが多いため、フェムトセル基地局からブロードバンド回線を介した通信が繋がらないことがしばしば生じると、ユーザーの不便感や不満が高まることが懸念される。
さらに、フェムトセル基地局からネット回線経由の携帯電話通信を利用するユーザーの数が多くなってくると、ネット回線が混み合ってきてデータ伝送がうまくできない場合が多くなることも予想されるが、このような場合に通信を接続しないとなると、ユーザーの不便は計り知れない。
However, the user is inconvenienced if the call cannot be made despite the important requirement. This is a particularly troublesome problem in case of urgent requirements.
In the future, when a large number of femtocell base stations are installed in the house, since users often make calls from indoors rather than outdoors, communication via the broadband line may not be connected from the femtocell base station. If it occurs frequently, there is a concern that user inconvenience and dissatisfaction will increase.
Furthermore, as the number of users who use mobile phone communication via the network line from the femtocell base station increases, it is expected that the network line will be crowded and data transmission may not be successful. If communication is not connected in such a case, the user's inconvenience is immeasurable.
本発明の目的は、フェムトセル基地局を利用することによって低コストでサービスエリアの拡充を図りつつ、通話サービスにおいても利便性を向上させる移動通信システム制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a mobile communication system control method that improves convenience in a call service while expanding a service area at low cost by using a femtocell base station.
本発明の移動通信システム制御方法は、ブロードバンド回線を介してインターネット網に接続されているとともに移動通信端末との無線通信を行って移動通信端末間の通話を中継する基地局であって公衆携帯電話通信網を構成するマクロセル基地局よりも狭いエリアをカバーエリアとするフェムトセル基地局と、前記フェムトセル基地局と前記インターネット網を介して接続されて前記フェムトセル基地局間のネットワーク制御を行うとともにゲートウェイを介して公衆携帯電話通信網のコアネットワークに接続されているフェムトセル制御局と、を備え、移動通信端末間の無線通話を中継する移動通信システムの制御方法であって、移動体通信端末同士の通話セッションを確立させる前に前記フェムトセル基地局と前記フェムトセル制御局とのネットワーク間リンクの通信品質を検査するリンク品質判定工程と、前記リンク品質判定工程にて通信品質がOKであった場合には前記フェムトセル基地局からインターネット網を介した移動通信端末同士の通話接続を行う通話接続工程と、前記リンク品質判定工程にて通信品質がNGであった場合には前記公衆携帯電話通信網の前記マクロセル基地局を介した通話接続に回線切換を行う回線切換工程と、を備えることを特徴とする。 The mobile communication system control method of the present invention is a base station that is connected to the Internet network via a broadband line and relays calls between mobile communication terminals by performing wireless communication with mobile communication terminals, and is a public mobile phone A femtocell base station that covers an area smaller than a macrocell base station that constitutes a communication network, and is connected to the femtocell base station via the Internet network to perform network control between the femtocell base stations. And a femtocell control station connected to a core network of a public mobile phone communication network via a gateway, wherein the mobile communication terminal controls a mobile communication system for relaying a radio call between mobile communication terminals. Before establishing a call session between each other, the femtocell base station and the femtocell control station A link quality determination step for inspecting the communication quality of the link between networks, and if the communication quality is OK in the link quality determination step, a call between mobile communication terminals from the femtocell base station via the Internet network A call connection step for performing a connection, and a line switching step for switching a line to a call connection via the macro cell base station of the public mobile phone communication network when the communication quality is NG in the link quality determination step. It is characterized by providing.
このような構成において、フェムトセル基地局は移動通信端末と無線通信を行い、基地局として通信中継を行う。そして、フェムトセル基地局はブロードバンド回線を介してインターネット網に接続されているところ、パケット伝送方式にてデータの送受信を行って移動通信端末間の通話中継を行う。
このとき、フェムトセル基地局は、ブロードバンド回線からインターネット網を通じてフェムトセル制御局にネットワークでつながり、フェムトセル制御局によるネットワーク制御を介して相手先の移動通信端末をカバーエリアに管理する基地局とつながる。
In such a configuration, the femtocell base station performs radio communication with the mobile communication terminal and performs communication relay as a base station. When the femtocell base station is connected to the Internet network via a broadband line, the femtocell base station relays a call between mobile communication terminals by transmitting and receiving data using a packet transmission method.
At this time, the femtocell base station is connected to the femtocell control station via the Internet from the broadband line, and is connected to the base station that manages the other mobile communication terminal in the cover area through network control by the femtocell control station. .
なお、一方の移動通信端末はフェムトセル基地局を介して通信するところ、他方の移動通信端末に関してはフェムトセル基地局を介してもよく、あるいは公衆携帯電話通信網のマクロセル基地局を介していてもよい。 One mobile communication terminal communicates via a femtocell base station. The other mobile communication terminal may communicate via a femtocell base station, or via a macrocell base station of a public mobile phone communication network. Also good.
ここで、フェムトセル基地局を介した通信にあっては発信側からのリンクと着信側からのリンクとの少なくとも一方ではフェムトセル基地局とフェムトセル制御局との間がインターネット網で接続されることとなる。
このようなインターネット網では回線占有方式ではなくパケット伝送方式となるため、ネットの混み具合やノイズの影響を受けて伝送データロスが発生し、通話者同士で会話が途切れ途切れになったり、聞き取りにくかったり、さらには、移動通信端末同士は接続されているにも関わらずノイズが聞こえるだけで会話が成立しないといった事態が生じることも心配される。
Here, in the communication via the femtocell base station, the femtocell base station and the femtocell control station are connected via the Internet network at least one of the link from the calling side and the link from the receiving side. It will be.
Since such an Internet network uses a packet transmission method rather than a line occupancy method, transmission data loss occurs under the influence of network congestion and noise, and conversations between callers are interrupted and difficult to hear. Furthermore, there is a concern that a situation may occur in which a conversation is not established only by noise being heard although the mobile communication terminals are connected to each other.
そこで、本発明にあっては、フェムトセル基地局を介する通話セッションの要求があった場合、移動体通信端末同士の通話セッションを確立させる前にリンク品質判定工程を実行し、フェムトセル基地局とフェムトセル制御局との間の通信品質を検査する。
このような通信品質検査は、フェムトセル基地局とフェムトセル制御局との間でテストデータの伝送を行ってデータロスの発生率を計算し、データロス率が所定閾値を超えるか否かで通信品質を判定することが例として挙げられる。
そして、リンク品質判定工程にてフェムトセル基地局とフェムトセル制御局との間のデータ伝送が良好であると判定される場合には、要求されている通話セッションを開始させるように相手先移動通信端末に対して発呼を行い、通話接続を確立させる。
その一方、リンク品質判定工程において、フェムトセル基地局とフェムトセル制御局との間のデータ伝送品質が悪いと判定される場合には、このフェムトセル基地局とフェムトセル制御局との間でインターネット網を介したネットワーク接続を行うことなく、他の回線を用いた通話接続をさせるように回線切換を行う(回線切換工程)。
すなわち、フェムトセル基地局を介したリンクではなく、公衆携帯電話通信網のマクロセル基地局を介した通話回線に回線を移して要求されている通話セッションを実現するようにする。
これにより、ユーザーが要求した通話が確実に接続されるとともに、接続された通話セッションの通話品質が保証される。
また、すでにユーザーが利用しているインターネットサービスにおいても、サービス競合により通信帯域をせばめて、他のサービス利用を制限することない。
このように、品質の低下なくかつ、現在ある帯域を適切に活用することで、利便性を向上させる移動通信サービスを提供することができる。
Therefore, in the present invention, when there is a call session request via the femtocell base station, a link quality determination step is performed before establishing a call session between mobile communication terminals, and the femtocell base station The communication quality with the femtocell control station is inspected.
Such communication quality inspection is performed by transmitting test data between the femtocell base station and the femtocell control station, calculating the data loss occurrence rate, and determining whether the data loss rate exceeds a predetermined threshold. An example is determining quality.
If it is determined in the link quality determination step that the data transmission between the femtocell base station and the femtocell control station is good, the other party mobile communication so as to start the requested call session. A call is made to the terminal to establish a call connection.
On the other hand, if it is determined in the link quality determination step that the data transmission quality between the femtocell base station and the femtocell control station is poor, the Internet between the femtocell base station and the femtocell control station Line switching is performed so as to make a call connection using another line without performing network connection via the network (line switching step).
That is, instead of a link via a femtocell base station, a requested call session is realized by moving a line to a call line via a macrocell base station of a public mobile phone communication network.
As a result, the call requested by the user is securely connected, and the call quality of the connected call session is guaranteed.
Further, even in an Internet service that is already used by a user, the use of other services is not restricted by narrowing the communication band due to service competition.
In this way, it is possible to provide a mobile communication service that improves convenience by appropriately utilizing an existing band without deterioration in quality.
本発明では、前記フェムトセル制御局は、移動通信端末同士の通話接続をさせる前に前記フェムトセル基地局と試行的に接続を行うプレ接続部と、テストデータを記憶したテストデータ記憶部と、を備え、前記フェムトセル基地局は、通話セッションの要求に対して前記プレ接続部との間で試行的な接続の要求または応答を行うプレ発着信部と、前記フェムトセル制御局から伝送されるテストデータの通信品質を判定する通信品質判定部と、を備え、前記リンク品質検査工程は、前記プレ接続部と前記プレ発着信部とによって前記フェムトセル制御局と前記フェムトセル基地局とが試行的にネットワーク接続された状態で前記テストデータ記憶部のテストデータを前記フェムトセル制御局から前記フェムトセル基地局に伝送するテストデータ伝送工程と、伝送されてきた前記テストデータを受信して前記通信品質判定部にてこのテストデータのパケットロス率を所定閾値と対比して通信品質を判定する通信品質判定工程と、を備えることが好ましい。 In the present invention, the femtocell control station, a pre-connection unit that makes a trial connection with the femtocell base station before making a call connection between mobile communication terminals, a test data storage unit that stores test data, The femtocell base station is transmitted from the femtocell control station and a pre-calling / receiving unit that makes a trial connection request or response to the pre-connection unit in response to a call session request. A communication quality determination unit for determining communication quality of test data, and the link quality inspection step is performed by the femtocell control station and the femtocell base station by the pre-connection unit and the pre-calling / receiving unit. Test data transmitted from the femtocell control station to the femtocell base station while the test data storage unit is connected to the network And a communication quality determining step of receiving the transmitted test data and determining the communication quality by comparing the packet loss rate of the test data with a predetermined threshold at the communication quality determining unit. Is preferred.
このような構成において、移動通信端末同士を接続する前にフェムトセル制御局のプレ接続部とフェムトセル基地局のプレ発着信部とのやり取りによって試行的な接続がなされる。この状態でフェムトセル制御局からテストデータがフェムトセル基地局に向けて伝送される(テストデータ伝送工程)。そして、フェムトセル基地局の通信品質判定部によってテストデータのパケットロスを判定する(通信品質判定工程)。
このような構成によれば、フェムトセル制御局からフェムトセル基地局に向けてのリンク(下りリンク)において通信品質を確認することができる。
In such a configuration, trial connection is made by exchanging communication between the pre-connection unit of the femtocell control station and the pre-calling / receiving unit of the femtocell base station before connecting the mobile communication terminals. In this state, test data is transmitted from the femtocell control station to the femtocell base station (test data transmission step). Then, the packet loss of the test data is determined by the communication quality determination unit of the femtocell base station (communication quality determination step).
According to such a configuration, communication quality can be confirmed in a link (downlink) from the femtocell control station to the femtocell base station.
ここで、テストデータを送って通信品質を判定するにあたっては、上りリンクと下りリンクの両方を調べてもよいが、上りリンク(フェムトセル基地局からフェムトセル制御局に行く方向)を調べるとなると、フェムトセル基地局側でテストデータを保有したり、プレ接続時にテストデータにアクセスしてフェムトセル制御局に向けて伝送するなどの機能が必要となり、複雑化、大型化するとともに製品単価も高価になってしまう。
または、移動通信端末同士が試行的接続状態となってテストデータのやり取りを実行し、端末ごとに通信品質の判断を行うことも考えられるが、やはり移動通信端末の大型化、高コスト化が避けられない。
Here, in determining communication quality by sending test data, both the uplink and the downlink may be checked, but when checking the uplink (direction from the femtocell base station to the femtocell control station) The femtocell base station must have functions such as possessing test data or accessing the test data during pre-connection and transmitting it to the femtocell control station. Become.
Alternatively, it may be possible to exchange test data between mobile communication terminals in a trial connection state, and judge the communication quality for each terminal. However, it is still necessary to avoid the increase in size and cost of mobile communication terminals. I can't.
この点、本発明では、フェムトセル制御局からフェムトセル基地局に向けての下りリンクについてのみパケット伝送品質の判定を行う構成を採用する。そして、フェムトセル基地局側には、プレ接続のための機能と通信品質判定の機能を持たせる。これによってフェムトセル基地局の機能を削減して小型化、低コスト化を図りつつ通信品質を通話接続の前に判定させることができる。
また、移動通信端末ではなく中継局であるフェムトセル基地局が端末に代わって通信品質の判定作業を行うことにより、移動通信端末の機能増加を避けることができる。
In this regard, the present invention employs a configuration in which the packet transmission quality is determined only for the downlink from the femtocell control station to the femtocell base station. The femtocell base station side is provided with a pre-connection function and a communication quality determination function. As a result, the communication quality can be determined before call connection while reducing the function of the femtocell base station to reduce the size and cost.
Further, when the femtocell base station which is a relay station, not the mobile communication terminal, performs communication quality determination work on behalf of the terminal, an increase in the function of the mobile communication terminal can be avoided.
なお、通信品質判定工程においては、テストデータのパケットロス率に加え、ジッタ率、遅延値の変動についても所定閾値と対比して通信品質を判定してもよい。 In the communication quality determination step, in addition to the packet loss rate of the test data, the communication quality may be determined by comparing the jitter rate and the delay value with a predetermined threshold.
本発明では、前記テストデータは、映像と音声とが同期したものであることが好ましい。
通話品質の判定を目的とするので音声データだけでもよいが、通話品質を十分に確保するためには音声帯域のみのデータでは不十分であり、所定長のデータとなる映像と音声とが同期したデータを使うことが好ましい。
In the present invention, the test data is preferably data in which video and audio are synchronized.
Since the purpose is to determine the call quality, only audio data may be used. However, in order to ensure sufficient call quality, data of only the audio band is not sufficient, and the video and audio that are the predetermined length of data are synchronized. It is preferable to use data.
本発明では、前記回線切換工程は、前記フェムトセル基地局が当該フェムトセル基地局と無線接続している移動通信端末との無線接続を停止することにより、前記移動通信端末が自発的にマクロセル基地局と通信して在圏管理を移すことが好ましい。 In the present invention, in the line switching step, when the femtocell base station stops wireless connection with the mobile communication terminal wirelessly connected to the femtocell base station, the mobile communication terminal voluntarily It is preferable to communicate with the station and transfer the location management.
このような構成において、通信品質を確保できないと判定される場合には、フェムトセル基地局が移動通信端末との接続を停止する。このようにフェムトセル基地局との接続が切れると、移動通信端末は受信可能な電波を再サーチして利用可能なマクロセル基地局との通信を確立する。これにより移動通信端末はフェムトセル基地局経由ではなく、マクロセル基地局を介して通話接続を実行することができる。 In such a configuration, when it is determined that the communication quality cannot be ensured, the femtocell base station stops the connection with the mobile communication terminal. When the connection with the femtocell base station is disconnected in this way, the mobile communication terminal re-searches the receivable radio wave and establishes communication with the available macrocell base station. Thereby, the mobile communication terminal can execute a call connection not via the femtocell base station but via the macrocell base station.
ここで、リンク品質判定工程を行ってフェムトセル基地局を介した通信品質がNGであった場合、(フェムト制御局が故障し判定工程を正しく行えない場合をNGと判定することを含めて)通話セッションをつながないことが考えられる。
しかし、通話セッションは繋がないにも関わらずフェムトセル基地局がその移動通信端末の在圏管理は保持したままとなると、その移動通信端末からは相手先に電話をかけることができない、もしくはその移動通信端末には電話がかかってこないという不都合な事態にはまってしまう恐れがある。
このような場合に、ユーザーがわざわざフェムトセル基地局のカバーエリアの外まで移動しなければ電話できないとなるとフェムトセル基地局があるためにかえって不便という問題が生じる。また、着信側の場合、ユーザーはフェムトセル基地局が通話セッションを繋がないことを気づかない。
Here, when the communication quality through the femtocell base station is NG when performing the link quality determination process (including determining that the femto control station fails and the determination process cannot be performed correctly is NG). It is possible that the call session is not connected.
However, if the femtocell base station retains the location management of the mobile communication terminal even though the call session is not connected, the mobile communication terminal cannot make a call to the other party, or the mobile There is a risk that the communication terminal will get stuck in an inconvenient situation where no telephone call is received.
In such a case, when a user cannot bother to make a call without moving to the outside of the coverage area of the femtocell base station, there is a problem that it is inconvenient because there is a femtocell base station. In the case of the incoming side, the user does not notice that the femtocell base station does not connect the call session.
この点、本発明では、フェムトセル基地局はリンク品質判定工程によって通信品質がNGと判断した場合には移動通信端末との無線接続を停止して在圏管理を外すので、移動通信端末は公衆携帯電話通信網を利用して通話接続を行うことができる。 In this regard, in the present invention, when the communication quality is determined to be NG in the link quality determination step, the femtocell base station stops the wireless connection with the mobile communication terminal and removes the location management. Call connection can be made using a cellular phone communication network.
本発明では、前記回線切換工程は、前記フェムトセル基地局が当該フェムトセル基地局と無線接続している移動通信端末に対して周囲のマクロセル基地局のうち電波受信強度が十分に強い基地局を指示した後、前記移動通信端末との無線接続を停止することが好ましい。 In the present invention, the line switching step includes a base station having a sufficiently strong radio wave reception intensity among the surrounding macrocell base stations with respect to the mobile communication terminal in which the femtocell base station is wirelessly connected to the femtocell base station. After instructing, it is preferable to stop the wireless connection with the mobile communication terminal.
このような構成によれば、移動通信端末が自ら電波をサーチする必要がないので通信回線の切り替えを円滑に行うことができる。 According to such a configuration, since the mobile communication terminal does not need to search for radio waves by itself, the communication line can be switched smoothly.
本発明では、前記フェムトセル基地局は、前記フェムトセル制御局を介して公衆携帯電話通信網のホームメモリ局に前記移動通信端末の在圏情報を知らせることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the femtocell base station informs a home memory station of a public mobile phone communication network of location information of the mobile communication terminal via the femtocell control station.
このような構成によれば、公衆携帯電話通信網のホームメモリ局においても移動通信端末の在圏管理を円滑に移すことができる。
また、移動通信端末とマクロセル基地局との接続を待つことなく、通話セッション接続の処理を並行して進行させてもよい。
このような動作を実行する場合、フェムトセル基地局を利用する携帯電話機の加入者情報をあらかじめフェムト基地局に登録しておいてもよい。
According to such a configuration, the location management of the mobile communication terminal can be smoothly transferred even in the home memory station of the public mobile phone communication network.
In addition, the call session connection process may proceed in parallel without waiting for the connection between the mobile communication terminal and the macrocell base station.
When such an operation is executed, subscriber information of a mobile phone that uses the femtocell base station may be registered in advance in the femto base station.
なお、フェムトセル基地局には同時に複数の携帯電話機がアクセス可能であるところ、フェムトセル基地局を介した通話セッションの要求があるたびに上記に説明した動作を行ってリンク品質を判定し、通話セッションを繋ぐか、別回線に回すかの処理を行うものである。たとえば、フェムトセル基地局がすでに数台の移動通信端末の通話セッションを中継している状態で、新たにもう一台の移動通信端末の通話接続要求があった場合、フェムトセル基地局はこの新たな一台に関してリンク品質判定工程および回線切換工程等の各処理を実行するものである。 Note that when a plurality of mobile phones can access the femtocell base station at the same time, each time a call session request is made through the femtocell base station, the above-described operation is performed to determine the link quality, It is a process to connect a session or route it to another line. For example, when the femtocell base station has already relayed a call session of several mobile communication terminals and there is a new call connection request for another mobile communication terminal, the femtocell base station Each unit executes a process such as a link quality determination process and a line switching process.
本発明の実施形態について図示例を参照して説明する。
(第1実施形態)
本発明の移動通信システムの第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態に係る移動通信システム100の全体構成を示す図である。
本実施形態の移動通信システムは、公衆携帯電話通信網200と、フェムトセル通信網300と、を備える。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A first embodiment of the mobile communication system of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a
The mobile communication system of this embodiment includes a public mobile
公衆携帯電話通信網200は、移動通信端末(携帯電話機)用に構築された既知の公衆携帯電話通信網である。すなわち、基地局210と、RNC(radio network controller:移動通信制御局)220と、携帯電話通信用のコアネットワーク230と、を備えている。
ここでいう基地局210は、いわゆるマクロセルを構成する基地局であり、セル半径が数km〜10km程度で、同時に数十の携帯電話機(移動通信端末、移動局)からの多元同時接続が可能である。以降の説明ではマクロセル基地局210と称する。
RNC220は、携帯電話機の位置登録、発着信、ハンドオーバ時等に無線回線制御、呼処理等を行う。
コアネットワーク230はLR(location register:ホームメモリ局)231やGW(gate way:移動通信網関門制御局)232などを含み、携帯電話通話の基幹専用回線を構成している。
The public mobile
The
The
The
フェムトセル通信網300は、フェムトセル基地局400と、ブロードバンド回線310と、インターネット網320と、フェムトセル制御局330と、を備える。
フェムトセル基地局400は、建物20内に設置され、小さな出力(例えば20mW以下)で半径数10mのエリア(フェムトセル)をカバーエリアとする小型基地局である。そして、フェムトセル基地局400は、建物20に既に敷設されているブロードバンド回線310に接続され、携帯電話機10がインターネット網320を介して通話するのを中継する。
The
The
なお、本発明の説明の都合上、フェムトセル基地局400が設置される建物20はマクロセル基地局210がカバーするエリアのなかにある。そして、マクロセル基地局210からの電波が建物内などで弱くなる不感エリアを補完する等の目的でフェムトセル基地局400が設けられている場合を例にして説明する。
ただし、一般的に、フェムトセル基地局400はブロードバンド回線310が引かれているところであればマクロセル外であっても設置できる。
フェムトセル基地局400の構成および動作については後述する。
For convenience of explanation of the present invention, the
However, in general, the
The configuration and operation of the
ブロードバンド回線310は、ADSL、同軸ケーブル、光ファイバーなど比較的高速な接続回線であればその種類を限定するものではない。なお、建物20内にLANが構築されている場合には、このようなLAN回線にフェムトセル基地局400を接続し、LANを介してフェムトセル基地局をブロードバンドに繋いでもよいことはもちろんである。
The type of
インターネット網320については特に説明することはなく、TCP/IPプロトコルを利用したネットワークであっていわゆる既知のインターネットである。
The
フェムトセル制御局330は、インターネット網320を介して複数のフェムトセル基地局400を統括し、フェムトセル基地局400を介した移動通信端末(携帯電話機10)の接続制御を行う。
フェムトセル制御局330は、GW232を介して携帯電話専用のコアネットワーク230に接続されている。
フェムトセル制御局330の構成および動作については後述する。
The
The
The configuration and operation of the
図2は、フェムトセル基地局400の構成を示す図である。
フェムトセル基地局400は、無線通信部410と、RNC部412と、プロトコル制御部413と、インターフェース(I/F)414と、接続制御部420と、を備える。
無線通信部410は、アンテナ411を介して携帯電話機10と無線通信を行う。すなわち、データの符号化や復号化などを行い、所定出力の無線電波を介して携帯電話機10との通信を行う。
RNC部412は、このフェムトセル基地局400につながる携帯電話機10の位置登録の他、一のフェムトセル基地局400に複数(例えば4台)の携帯電話機10が同時接続する場合に周波数分割方式、時分割方式、符号分割方式などの方式によって多元接続制御を行う。
また、フェムトセル基地局400を介した通信はインターネット網320を経由することからTCP/IPプロトコルに従うところ、プロトコル制御部413はこのようなプロトコル変換を行う。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the
The
The
In addition to the location registration of the
Further, since communication via the
接続制御部420は、プレ発着信部430と、通信品質判定部440と、ネットワーク接続部450と、回線切換部460と、を備える。
The
プレ発着信部430は、正式な発呼または応答を相手先携帯電話機に行う前にフェムトセル基地局400とフェムトセル制御局330との間を模擬的に接続させるための発着信を行う。
プレ発着信部430は、プレ発信部431と、プレ着信部432と、を備える。
プレ発信部431は、このフェムトセル基地局400のカバーエリアに在圏する携帯電話機10から発呼要求があった場合にフェムトセル制御局330に向けてプレ発信信号を発信する。このプレ発信信号は、携帯電話機10からの発呼要求を受けて発信するものであるが、正式な通話接続や相手先の呼出しを目的とするものではなく、試行的な接続をフェムトセル制御局330に対して要求するものである。したがって、プレ発信信号には、発呼要求に含まれる相手先電話番号は含まれていなくてもよい。
プレ着信部432は、フェムトセル制御局330からこのフェムトセル基地局400に向けて試行的接続を要求するプレ発信があった場合に、フェムトセル制御局330に向けて試行的接続を許可するプレ着信信号を発信する。
The pre-calling / receiving
The pre-calling / receiving
The
When there is a pre-transmission requesting a trial connection from the
通信品質判定部440は、フェムトセル基地局400とフェムトセル制御局330とが試行的に接続された状態において、フェムトセル制御局330から伝送されてくるテストデータの受信状態を判定する。すなわち、フェムトセル制御局330から所定のテストデータがパケット伝送されてくるところ、通信品質判定部440はパケットデータが順番に正しく届いているかを判定する。
通信品質判定部440には予め判定閾値が設定されており、パケットロスが前記閾値よりも小さい場合には通信品質OKと判断し、パケットロスが前記閾値以上である場合には通信品質NGであると判定する。
通信品質を判定するための閾値としては、望まれる通信品質や伝送するデータの量などによっても異なってくるところであるが、携帯電話機同士の通話を目的とする場合にはパケットロスが指定のパーセンテージを超えるか否かを閾値とすることが例として挙げられる。
通信品質判定部440は、通信品質がOKである場合にはネットワーク接続部450にその結果を伝え、通信品質がNGである場合には回線切換部460に結果を伝える。
The communication
A determination threshold is set in advance in the communication
The threshold for determining the communication quality varies depending on the desired communication quality, the amount of data to be transmitted, and the like. As an example, the threshold value is whether or not the threshold value is exceeded.
When the communication quality is OK, the communication
ネットワーク接続部450は、通信品質判定部440における通信品質OKの判定を受けて、フェムトセル制御局330との間で正式なネットワーク接続を確立する。
ネットワーク接続部450は、発着信を行う発着信部451と、接続されたネットワークの維持・管理を行う接続確立部454と、を備える。
ネットワーク接続部450の発着信部451は正式な通話接続を行うところ、呼出発信部452は相手先携帯電話機の電話番号を乗せて発呼要求を発信する。
また、着信応答部453はフェムトセル制御局330に対して正式なネットワーク接続の応答を行い、接続確立部454は呼び出されている携帯電話機10に対して呼出しをかけて携帯電話機同士の通話についても接続を確立させる。
The
The
When the outgoing /
In addition, the incoming
回線切換部460は、通信品質判定部440における通信品質NGの判定を受けて、回線切換の処理を行う。すなわち、このフェムトセル基地局400が発信側の携帯電話機10からの発呼要求を受けている場合には、その発信している携帯電話機10がフェムトセル基地局経由ではなく別の回線へ切り替えて通信するように処理を実行する。
ここでいう別の回線とはすなわちマクロセル基地局210を介した公衆携帯電話回線200である。
発信側の携帯電話機10は、回線切換部460の処理によってフェムトセル基地局400の管理を外れてマクロセル基地局210と通信して相手先携帯電話機10に呼出しおよび通話を行うことになる。
The
The other line here is a public
The
また、一方、フェムトセル基地局400が着信側の携帯電話機10をカバーエリアに保有する場合、フェムトセル基地局400は通信品質が保てないことからこの呼び出されている携帯電話機10に対する呼出しおよび接続中継を行わない。そして、回線切換部460は、フェムトセル制御局330に対して公衆携帯電話通信網200経由で呼出し対象の携帯電話機10の呼出しをするように指令を送る。これにより、呼出し対象の携帯電話機10には通常の公衆携帯電話通信網のマクロセル基地局210を介して接続中継が行われる。
On the other hand, when the
次に、フェムトセル制御局330の構成について説明する。
図3は、フェムトセル制御局330の構成を示す図である。
フェムトセル制御局330は、ネットワーク制御部331と、プレ接続部332と、テストデータ記憶部333と、を備える。
Next, the configuration of the
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the
The
ネットワーク制御部331は、ネットワークの接続を制御・管理するところ、フェムトセル基地局400から発信されるプレ発着信の信号に対してはこのネットワーク制御部331による正式なネットワーク接続の処理を行わずにプレ接続部332による処理にまわす。
プレ接続部332は、フェムトセル基地局400から試行的な接続を要求するプレ発信あるいはプレ着信に対し、フェムトセル基地局400とフェムトセル制御局330との間の試行的接続を確立させる。さらに、プレ接続部332は、試行的接続状態になったところでテストデータ記憶部333にアクセスしてテストデータ記憶部333に記憶されているテストデータを読み出し、フェムトセル基地局400に向けてパケット伝送する。
The
The
テストデータ記憶部333は、通信品質を検査するためのテストデータが記憶されている。
テストデータとしては、通話品質の確認という観点からは音声データだけで構成されていてもよいが、良好な通信品質の確保の点で映像と音声とを同期させたデータ(いわゆるトーキー)であることが好ましい。
携帯電話機10ではテレビ電話などのサービスも実装されていることが多いため、音声帯域のみの伝送品質検査では不十分な恐れもあり、携帯電話通信の品質確保にはテストデータにトーキーを採用することが好ましいといえる。
The test
The test data may consist of only audio data from the viewpoint of confirmation of call quality, but it is data (so-called talkie) that synchronizes video and audio in order to ensure good communication quality. Is preferred.
Since the
このような構成を備える移動通信システム100の動作について説明する。
フェムトセル基地局400を含む移動通信システム100を提供する本発明の趣旨より、動作説明においては発信側および着信側の少なくともいずれか一方はフェムトセル基地局400を介して通信する場合について説明する。
このようなパターンとしては、
(1)発信側の携帯電話機も着信側の携帯電話機もフェムトセル基地局を介して通信する場合(第1実施例)、
(2)発信側はフェムトセル基地局を介して通信し、着信側はマクロセル基地局を介して通信する場合(第2実施例)、
(3)発信側はマクロセル基地局を介して通信し、着信側はフェムトセル基地局を介して通信する場合(第3実施例)、の3つの場合がある。
An operation of the
From the spirit of the present invention that provides the
Such patterns include:
(1) When both the mobile phone on the calling side and the mobile phone on the receiving side communicate via the femtocell base station (first embodiment),
(2) When the originating side communicates via a femtocell base station and the terminating side communicates via a macrocell base station (second embodiment),
(3) There are three cases where the originating side communicates via a macrocell base station and the terminating side communicates via a femtocell base station (third embodiment).
(第1実施例)
まず、第1実施例について説明する。すなわち、(1)発信側の携帯電話機も着信側の携帯電話機もフェムトセル基地局を介して通信する場合について説明する。図4は、第1実施例における移動通信システム制御方法の全体構成を示すフローチャートである。図5は、この第1実施例におけるデータの流れを説明するための図である。
(First embodiment)
First, the first embodiment will be described. That is, (1) A case will be described in which a calling-side mobile phone and a receiving-side mobile phone communicate via a femtocell base station. FIG. 4 is a flowchart showing the overall configuration of the mobile communication system control method in the first embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining the data flow in the first embodiment.
本発明にあっては、携帯電話機10Aのユーザーから呼出しの操作があった場合(ST100)、着信側の携帯電話機10Bを呼び出して通話確立(ST200)に至る前に、発信側リンクLAの通信品質および着信側リンクLBの通信品質を検査し(ST110、ST150)、通信品質が確保できる場合(ST120、ST160:YES)にのみフェムトセル基地局400を介した通話接続を実行させる点に特徴を有する。
以下、順番に説明する。
In the present invention, when a manipulation of the call from the user of the
Hereinafter, it demonstrates in order.
携帯電話機10Aのユーザーが相手の携帯電話機10Bに向けて呼出し操作を行う(ST100)。すると、この携帯電話機10Aを在圏移動局として管理しているフェムトセル基地局400Aが前記呼出し操作を受信し、発信側携帯電話機10Aから相手先携帯電話機10Bへの接続中継動作の処理に入る。そして、発信側リンク品質検査工程(ST110)を実行する。発信側リンク品質検査工程(ST110)について、図6を参照して説明する。
The user of the
図6は、発信側のフェムトセル基地局400Aとフェムトセル制御局330との間で発信側リンクLAの通信品質の検査を行うシークエンスを説明する図である。
発信側フェムトセル基地局400Aは、携帯電話機10Aから発呼要求(ST100)を受けると、まず、フェムトセル制御局330に向けてプレ発信を行う(プレ発信工程ST111)。プレ発信工程(ST111)においてプレ発信部431から発信されるのは模擬的な呼出し信号であり、フェムトセル制御局330に対して通話品質の検査実行の合図になるものである。このプレ発信の信号には、相手先の携帯電話番号を含んでいてもよいが、特に必要ない。
Figure 6 is a diagram illustrating a sequence of inspecting the communication quality of the originating links L A between the originating side of the femto
When receiving the call request (ST100) from the
フェムトセル制御局330はプレ発信信号を受けると、この信号をプレ接続部332に回す。そして、プレ接続部332は、プレ発信信号を受けると、テストデータ記憶部333にアクセスしてテストデータを読み出す。このテストデータを発信側フェムトセル基地局400Aに向けてパケット伝送方式にて伝送する(テストデータ伝送工程ST112、図5中のDA)。
When the
フェムトセル基地局400Aは、テストデータを受信し、受信したテストデータに基づいて通信品質を判定する。すなわち、受信したテストデータのパケットがシーケンス順に抜けなく届いているかを判定する。
フェムトセル基地局400Aで受信したパケットデータは通信品質判定部440に送られて通信品質の判定が行われる(通信品質判定工程ST113)。
通信品質判定部440は、パケットロス率が所定閾値より小さければ通信品質OKと判断し、逆に、パケットロス率が所定閾値以上であれば通信品質が悪いと判断する。
The
The packet data received by the
The communication
このように、フェムトセル基地局400Aからのプレ発信工程(ST111)、フェムトセル制御局330からのテストデータ伝送工程(ST112)および通信品質判定部440によるパケットロス率の判定(ST113)によって発信側リンク品質検査工程(ST110)が構成されている。
As described above, the transmission side is determined by the pre-transmission step (ST111) from the
通信品質判定部440による通信品質の判定において品質OK(ST120:YES)であった場合、発信側のフェムトセル基地局400Aでは通話接続許可の状態になる(ST130)。
通信品質判定部440による品質OKの判定はネットワーク接続部450に送られる。そして、ネットワーク接続部450によってネットワーク接続に向けた処理が実行される。すなわち、呼出発信部452から相手先の電話番号とともに呼出要求をフェムトセル制御局330に向けて発信する(ST140)。
If the communication
The quality OK determination by the communication
フェムトセル制御局330は、発信側フェムトセル基地局400Aの呼出発信部452から発信された正式な呼出要求を受けた場合、呼出先である携帯電話機10Bを在圏移動局として管理しているフェムトセル基地局400Bに対して呼出しを行って接続処理に入るところ、その前に着信側リンク品質検査工程(ST150)を実行する。
着信側リンク品質検査工程(ST150)について、図7を参照して説明する。
When the
The incoming link quality inspection process (ST150) will be described with reference to FIG.
図7は、着信側のフェムトセル基地局400Bとフェムトセル制御局330との間で着信側リンクLBの通信品質検査を行うシークエンスを説明する図である。
フェムトセル制御局330は、発信側フェムトセル基地局400Aからの呼出し要求を受けてネットワーク制御部331にて相手先電話番号の読み出し、在圏基地局の特定などを行う。この場合、相手先の携帯電話機10Bはフェムトセル基地局400Bのカバーエリア内にある。
このように相手先の携帯電話機10Bがフェムトセル基地局400Bのカバーエリア内にある場合には、その旨をプレ接続部332に伝え、着信側フェムトセル基地局400Bとの間の通信品質検査を行わせる。
Figure 7 is a diagram for explaining a sequence for performing the communication quality inspection of the terminating link L B between the
The
In this way, when the other party's
すなわち、特定された着信側フェムトセル基地局400Bに対してプレ接続部332からプレ接続を要求するプレ発信を行う(プレ発信工程ST153)。このプレ発信は、相手先の携帯電話番号の情報を含んでいてもよいが特には必要ない。
着信側フェムトセル基地局400Bでは、このプレ発信を受信すると、プレ着信部432からプレ着信信号をフェムトセル制御局330に対して返す(プレ着信応答工程ST154)。
フェムトセル制御局330のプレ接続部332は、このプレ着信を受信したところでプレ接続が確立したことを確認し、テストデータ記憶部333のテストデータを着信側フェムトセル基地局400Bに向けてパケット伝送する(テストデータ伝送工程ST155、図5中のDB)。
That is, a pre-transmission requesting a pre-connection from the
Receiving-side
When the
着信側フェムトセル基地局400Bは、テストデータを受信し、受信したテストデータに基づいて通信品質判定部440にて通信品質を判定する(通信品質判定工程ST156)。これは発信側フェムトセル基地局400Aにおける通信品質検査工程(ST113)と同様であり、受信したテストデータのパケットがシーケンス順に抜けなく届いているかを通信品質判定部440にて判定して、パケットロス率が所定閾値より小さければ通信品質OKと判断する。
Receiving-side
このように、フェムトセル制御局330からのプレ発信工程(ST153)、フェムトセル基地局400Bからのプレ着信応答工程(ST154)、フェムトセル制御局330からのテストデータ伝送工程(ST155)、通信品質判定部440によるパケットロス率の判定(ST156)によって着信側リンク品質検査工程(ST150)が構成されている。
Thus, the pre-transmission process from the femtocell control station 330 (ST153), the pre-incoming response process from the
通信品質判定部440による通信品質の判定において品質OK(ST160:YES)であった場合、着信側のフェムトセル基地局400Bでは通話の接続許可の状態になる(ST170)。
通信品質判定部440から品質OKの判定はネットワーク接続部450に送られる。そして、ネットワーク接続部450によってネットワーク接続に向けた処理が実行される。すなわち、着信応答部453からフェムトセル制御局330に着信応答を発信する(ST180)。
If the communication
The communication
フェムトセル制御局330は、着信応答を受信すると、通話接続の処理を実行する(通話接続工程ST190)。すなわち、ネットワーク制御部331は、着信側フェムトセル基地局400Bに対して相手先電話番号を含んだ呼出し要求を発信する。
着信側フェムトセル基地局400Bは、接続確立部454にて電話番号を特定して携帯電話機10Bに呼出しをかける。
着信側携帯電話機10Bのユーザーが着信操作を行うと、発信側フェムトセル基地局、フェムトセル制御局、着信側フェムトセル基地局を介して発信側携帯電話機10Aと着信側携帯電話機10Bとの接続が確立され、通話に至る(ST200)。
When the
Receiving-side
When the user of the incoming
ここで、発信側リンク品質検査工程(ST110)において、パケットロスが所定閾値以上であって通信品質を確保できないとなった場合(ST120:NO)、通信品質判定部440は回線切換部460にその結果を伝える。すると、回線切換部460によって回線切換工程(ST210)が実行される。すなわち、現在、発信側携帯電話機10Aとフェムトセル基地局400Aとが無線でつながっているところ、回線切換部460はフェムトセル基地局400Aとこの携帯電話機10Aとの接続を遮断し、同時に、携帯電話機10Aに対して別の回線での通信を実行させる。
別の回線とは、この携帯電話機10Aをカバーエリアに含むマクロセル基地局210を介した公衆携帯電話通信網200である。
回線切換部460による接続遮断の処理としては、回線切換部460がRNC部412に対して前記携帯電話機10Aからの信号を受け付けないように指示して、携帯電話機10Aとの接続を確立できないようにすることが例として挙げられる。
フェムトセル基地局400Aがこのように携帯電話機10Aとの接続を遮断すると、この携帯電話機10Aの位置登録がフェムトセル基地局400Aから外れることとなる。
携帯電話機10Aは、フェムトセル基地局400Aとの接続が切れた場合、当該携帯電話機10Aをカバーエリアに含むマクロセル基地局210との接続を確立する(図5中のSA)。そして、携帯電話機10Aは、マクロセル基地局210を介した公衆携帯電話通信網200を使って相手先携帯電話機10Bへの呼出しを行うこととなる(ST220)。
Here, in the transmission side link quality inspection step (ST110), when the packet loss is not less than a predetermined threshold value and communication quality cannot be ensured (ST120: NO), the communication
Another line is the public mobile
As the connection blocking process by the
When the
When the connection with the
なお、携帯電話機10Aに別回線への回線切換をさせるにあたっては、フェムトセル基地局400Aが周囲のマクロセル基地局210をサーチし、最も電波強度が強いマクロセル基地局210を携帯電話機10Aに指示する構成であってもよい。
このように回線切換先のマクロセル基地局210を携帯電話機10Aに伝えることによって、携帯電話機10Aが基地局をサーチする必要がなくなり、通話接続を円滑に実行させることができる。
Note that when the
Thus, by transmitting the macro
また、着信側リンク品質検査工程(ST150)において、パケットロスが所定閾値以上であって通信品質を確保できないとなった場合(ST160:NO)、通信品質判定部440は回線切換部460にその結果を伝える。すると、回線切換部460によって着信回線切換工程(ST230)が実行される。すなわち、回線切換部460は、フェムトセル制御局330に対して公衆携帯電話通信網200経由で呼出し対象の携帯電話機10Bの呼出しをするように指令を送る。
これにより、呼出し対象の携帯電話機10Bには通常の公衆携帯電話通信網200のマクロセル基地局210を介して接続中継が行われる(図5中のSB)。
Also, in the incoming link quality inspection step (ST150), when the packet loss is equal to or greater than a predetermined threshold value and communication quality cannot be ensured (ST160: NO), the communication
Thus, the connection relay is performed via a
(第2実施例)
次に、第2実施例として、発信側はフェムトセル基地局を介して通信し、着信側はマクロセル基地局を介して通信する場合について説明する。
この第2実施例においては、発信側リンクLAにのみフェムトセル通信網300を利用することとなる。したがって、通信品質の検査は発信側リンクLAに対してのみ行えばよい。
この場合、図4のフローチャートを参照すると、ST100からST140、および、ST210、ST220は第2実施例においても必要な工程となる。
発信側リンク品質検査工程ST110にあっては図6に説明したシークエンスを実行して通信品質の判定を行う。通信品質が確保される場合にはフェムトセル通信網を利用して呼出し発信(ST140)を行う。
一方、通信品質が保てない場合(ST120:NO)には発信回線の切り換え(発信回線切換工程ST210)によって公衆携帯電話通信網200を介して相手先の携帯電話機に呼出しをかけて通話を行う。
(Second embodiment)
Next, as a second embodiment, a case will be described in which the originating side communicates via a femtocell base station and the terminating side communicates via a macrocell base station.
In the second embodiment, and thus to utilize the
In this case, referring to the flowchart of FIG. 4, ST100 to ST140, ST210, and ST220 are necessary steps in the second embodiment.
In the transmission side link quality inspection step ST110, the sequence described in FIG. 6 is executed to determine the communication quality. When the communication quality is ensured, a call is transmitted using the femtocell communication network (ST140).
On the other hand, when the communication quality cannot be maintained (ST120: NO), a call is made by calling the other party's mobile phone via the public mobile
(第3実施例)
第3実施例として、発信側はマクロセル基地局を介して通信し、着信側はフェムトセル基地局を介して通信する場合について説明する。
この第3実施例においては、着信側リンクLBにのみフェムトセル通信網300を利用することとなる。したがって、通信品質の検査は着信側リンクLBに対してのみ行えばよい。
この場合、図4のフローチャートを参照すると、ST150からST180、および、ST230、ST230は第3実施例においても必要な工程となる。
着信側リンク品質検査工程ST150にあっては図7に説明したシークエンスを実行して通信品質の判定を行う。
通信品質が確保される場合にはフェムトセル通信網を利用して着信応答(ST180)を行う。
一方、通信品質が保てない場合(ST160:NO)には着信回線の切り換え(着信回線切換工程ST230)によって公衆携帯電話通信網200を介して相手からの携帯電話機を受ける。
(Third embodiment)
As a third embodiment, a case will be described in which the originating side communicates via a macrocell base station and the terminating side communicates via a femtocell base station.
In the third embodiment, and thus to utilize the
In this case, referring to the flowchart of FIG. 4, ST150 to ST180, ST230, and ST230 are necessary steps in the third embodiment.
In the incoming link quality inspection step ST150, the sequence described in FIG. 7 is executed to determine the communication quality.
When the communication quality is ensured, an incoming call response (ST180) is performed using the femtocell communication network.
On the other hand, when the communication quality cannot be maintained (ST160: NO), a mobile phone from the other party is received via the public mobile
このような第1実施形態によれば次の効果を奏する。
(1)フェムトセル基地局400を介する通話セッションの要求があった場合、携帯電話機同士の通話接続を確立させる前にリンク品質判定工程(ST110、ST150)を実行し、フェムトセル基地局400とフェムトセル制御局330との間の通信品質を検査するので、フェムトセル基地局400を介した通話セッションの通話品質を保証することができる。
According to such 1st Embodiment, there exists the following effect.
(1) When a call session is requested via the
(2)リンク品質判定工程(発信側リンク品質判定工程ST110、着信側リンク品質判定工程ST150)において、フェムトセル基地局400とフェムトセル制御局330との間のデータ伝送品質が悪いと判定される場合には、このフェムトセル基地局400とフェムトセル制御局330との間でインターネット網を介したネットワーク接続を行うことなく、他の回線を用いた通話接続をさせるように回線切換を行うので、ユーザーが要求した通話を確実につなぐことができる。
(2) In the link quality determination step (outgoing side link quality determination step ST110, incoming side link quality determination step ST150), it is determined that the data transmission quality between the
(3)通信品質の判定にあたって、フェムトセル制御局330からフェムトセル基地局400に向けての下りリンクについてのみパケット伝送品質の判定を行う構成を採用する。そして、フェムトセル基地局400側には、プレ接続のための機能と通信品質判定の機能を持たせるので、フェムトセル基地局400の機能をできる限り少なくして小型化、低コスト化を図りつつ通信品質を通話接続の前に判定させることができる。
(3) In determining the communication quality, a configuration is adopted in which the packet transmission quality is determined only for the downlink from the
(4)テストデータとしては、映像と音声とが同期したもの(トーキー)を利用しているので、通話品質を十分に確保できるか否かを適格に類推することができる。 (4) Since test data uses data (talkie) in which video and audio are synchronized, it can be reasonably inferred whether or not sufficient call quality can be secured.
(変形例1)
本発明の変形例1について説明する。
フェムトセル基地局400は建物内に設置される小型の基地局であるところ、フェムトセル基地局400を利用するユーザーがほぼ固定される場合、フェムトセル基地局400を利用する携帯電話機の加入者情報をあらかじめフェムトセル基地局400に登録しておいてもよい。
例えば、家屋にフェムトセル基地局400が設置される場合にはその家の住人がユーザーとして固定されると考えられるので、その家庭の住人をフェムトセル基地局400のユーザーとして登録しておく。
フェムトセル基地局400は、上記第1実施形態にて説明したように発着信にあたって発信側リンクあるいは着信側リンクの通信品質を検査し、通信品質が確保できないと判断する場合には回線の切換を実行させるが、その際に、加入者情報を直接にLR231に送って、この加入者がフェムトセル基地局400の管理からマクロセル基地局210の管理にうつることを伝えてもよい。
このようにフェムトセル基地局400が携帯電話機10に代わって携帯電話事業者のLR231に対して位置登録の切り替えを行えば、前記回線切換の処理が非常に円滑になる。
(Modification 1)
Modification 1 of the present invention will be described.
The
For example, when the
As described in the first embodiment, the
In this way, if the
(変形例2)
上記実施形態においては、回線切換の処理にあたり、フェムトセル基地局400が携帯電話機10の管理を外し、携帯電話機10がマクロセル基地局210と無線接続する場合を例にして説明したが、変形例2としては、フェムトセル基地局400が携帯電話機10の電波およびマクロセル基地局210からの電波を受信および増幅して中継し、いわゆるリピータとなって携帯電話機10が通話する回線の切換を実行してもよい。
フェムトセル基地局400はブロードバンド回線を使用するところ、ブロードバンド回線の帯域の問題から同時接続はせいぜい数台(例えば4台)程度に制限されたりブロードバンド回線の通信品質がノイズ等の影響を受けて安定的に確保できなかったりする場合があるが、フェムトセル基地局400と携帯電話機10との間の無線接続に関しては良好により多くの同時接続が可能である。
したがって、フェムトセル基地局400は、ブロードバンド回線では通信品質が保てないと判定された場合にはそのセッションについてはリピータとなってマクロセル基地局210との中継動作を行ってもよい。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the case where the
Since the
Therefore, when it is determined that the communication quality cannot be maintained over the broadband line, the
さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
テストデータ記憶部はフェムトセル制御局の一構成要素として設ける例を示したが、テストデータを記憶したサーバーを別途設けておいて、プレ接続状態に入った際にはフェムトセル制御局から前記サーバーにアクセスしてテストデータを読み出して伝送してもよい。
上記実施形態においてはフェムトセル基地局がRNC部を有する場合を例にしたが、個々のフェムトセル基地局がRNCを内蔵せず、別途外部に複数のフェムトセル基地局を管理するRNCがあってもよい。
マクロセル基地局としては、公衆携帯電話通信網の基地局であってフェムトセル基地局のカバーエリアよりも広い範囲をカバーエリアとするものであれば特に限定されない。たとえば、マクロセル基地局としては、半径数100m程度のマイクロセルと呼ばれる範囲をカバーエリアとする基地局であってもよい。
Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention described above.
Although the example in which the test data storage unit is provided as one component of the femtocell control station has been shown, a server storing the test data is separately provided, and when the pre-connection state is entered, the server from the femtocell control station The test data may be read out and transmitted.
In the above embodiment, the case where the femtocell base station has the RNC unit is taken as an example. However, each femtocell base station does not incorporate the RNC, and there is an RNC that separately manages a plurality of femtocell base stations. Also good.
The macro cell base station is not particularly limited as long as it is a base station of a public mobile phone communication network and covers a wider area than the cover area of the femto cell base station. For example, the macro cell base station may be a base station that covers a range called a micro cell having a radius of about several hundred meters.
10、10A、10B…携帯電話機、20…建物、100…移動通信システム、200…公衆携帯電話通信網、210…マクロセル基地局、220…RNC、230…コアネットワーク、300…フェムトセル通信網、310…ブロードバンド回線、320…インターネット網、330…フェムトセル制御局、331…ネットワーク制御部、332…プレ接続部、333…テストデータ記憶部、400、400A、400B…フェムトセル基地局、410…無線通信部、411…アンテナ、412…RNC部、413…プロトコル制御部、420…接続制御部、430…プレ発着信部、431…プレ発信部、432…プレ着信部、440…通信品質判定部、450…ネットワーク接続部、451…発着信部、452…呼出発信部、453…着信応答部、454…接続確立部、460…回線切換部、
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記フェムトセル基地局と前記インターネット網を介して接続されて前記フェムトセル基地局間のネットワーク制御を行うとともにゲートウェイを介して公衆携帯電話通信網のコアネットワークに接続されているフェムトセル制御局と、を備え、移動通信端末間の無線通話を中継する移動通信システムの制御方法であって、
移動体通信端末同士の通話セッションを確立させる前に前記フェムトセル基地局と前記フェムトセル制御局とのネットワーク間リンクの通信品質を検査するリンク品質判定工程と、
前記リンク品質判定工程にて通信品質がOKであった場合には前記フェムトセル基地局からインターネット網を介した移動通信端末同士の通話接続を行う通話接続工程と、
前記リンク品質判定工程にて通信品質がNGであった場合には前記公衆携帯電話通信網の前記マクロセル基地局を介した通話接続に回線切換を行う回線切換工程と、を備える
ことを特徴とする移動通信システム制御方法。 More than a macro cell base station that is connected to the Internet network via a broadband line and relays a call between mobile communication terminals by performing wireless communication with a mobile communication terminal and constituting a public mobile phone communication network A femtocell base station covering a small area,
A femtocell control station that is connected to the femtocell base station via the Internet network and performs network control between the femtocell base stations and is connected to a core network of a public mobile phone communication network via a gateway; A mobile communication system control method for relaying a wireless call between mobile communication terminals,
A link quality determination step of checking communication quality of an inter-network link between the femtocell base station and the femtocell control station before establishing a call session between mobile communication terminals;
If the communication quality is OK in the link quality determination step, a call connection step of performing a call connection between mobile communication terminals from the femtocell base station via the Internet,
A line switching step of switching the line to a call connection via the macro cell base station of the public mobile phone communication network when the communication quality is NG in the link quality determination step. Mobile communication system control method.
前記フェムトセル制御局は、移動通信端末同士の通話接続をさせる前に前記フェムトセル基地局と試行的に接続を行うプレ接続部と、テストデータを記憶したテストデータ記憶部と、を備え、
前記フェムトセル基地局は、通話セッションの要求に対して前記プレ接続部との間で試行的な接続の要求または応答を行うプレ発着信部と、前記フェムトセル制御局から伝送されるテストデータの通信品質を判定する通信品質判定部と、を備え、
前記リンク品質検査工程は、
前記プレ接続部と前記プレ発着信部とによって前記フェムトセル制御局と前記フェムトセル基地局とが試行的にネットワーク接続された状態で前記テストデータ記憶部のテストデータを前記フェムトセル制御局から前記フェムトセル基地局に伝送するテストデータ伝送工程と、
伝送されてきた前記テストデータを受信して前記通信品質判定部にてこのテストデータのパケットロス率を所定閾値と対比して通信品質を判定する通信品質判定工程と、を備える
ことを特徴とする移動通信システム制御方法。 The mobile communication system control method according to claim 1,
The femtocell control station includes a pre-connection unit that performs trial connection with the femtocell base station before making a call connection between mobile communication terminals, and a test data storage unit that stores test data.
The femtocell base station includes a pre-calling / receiving unit that requests or responds to a trial connection with the pre-connection unit in response to a call session request, and test data transmitted from the femtocell control station. A communication quality determination unit for determining communication quality,
The link quality inspection process includes:
The test data stored in the test data storage unit is transmitted from the femtocell control station in a state where the femtocell control station and the femtocell base station are trially connected to the network by the pre-connecting unit and the pre-calling / receiving unit. A test data transmission process for transmitting to the femtocell base station;
A communication quality determination step of receiving the transmitted test data and determining the communication quality by comparing the packet loss rate of the test data with a predetermined threshold in the communication quality determination unit. A mobile communication system control method.
前記回線切換工程は、前記フェムトセル基地局が当該フェムトセル基地局と無線接続している移動通信端末との無線接続を停止することにより、前記移動通信端末が自発的にマクロセル基地局と通信して在圏管理を移す
ことを特徴とする移動通信システムの制御方法。 In the mobile communication system control method according to claim 1 or 2,
In the line switching step, the mobile communication terminal spontaneously communicates with the macro cell base station by stopping the wireless connection with the mobile communication terminal wirelessly connected with the femto cell base station. A method for controlling a mobile communication system, characterized in that the management of a location is shifted.
前記回線切換工程は、
前記フェムトセル基地局が当該フェムトセル基地局と無線接続している移動通信端末に対して周囲のマクロセル基地局のうち電波受信強度が十分に強い基地局を指示した後、前記移動通信端末との無線接続を停止する
ことを特徴とする移動通信システム制御方法。 In the mobile communication system control method according to claim 1 or 2,
The line switching step includes
The femtocell base station instructs a mobile communication terminal that is wirelessly connected to the femtocell base station to a base station having sufficiently high radio wave reception intensity among surrounding macrocell base stations, and then communicates with the mobile communication terminal. A mobile communication system control method, comprising: stopping a wireless connection.
前記フェムトセル基地局は、前記フェムトセル制御局を介して公衆携帯電話通信網のホームメモリ局に前記移動通信端末の在圏情報を知らせる
ことを特徴とする移動通信システム制御方法。 In the mobile communication system control method according to claim 4,
The method of controlling a mobile communication system, characterized in that the femtocell base station informs a home memory station of a public mobile phone communication network of the location information of the mobile communication terminal via the femtocell control station.
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