JP5199453B2 - 基地局及び基地局の制御方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２００９年２月２５日に出願された日本国特許出願２００９−０４３０３２号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

本発明は、基地局及び基地局の制御方法に関し、特に、一般回線を介して移動体通信網に接続する基地局（フェムトセル）、及び当該基地局の制御方法に関する。

近年、移動体通信システムにおいて、フェムトセル（フェムトセルＦＡＰ）と呼ばれる、従来の基地局（広域基地局、マクロセル）に比べてごく小さいエリアをカバーする基地局の方式が提案されている。フェムトセルは、例えば家の中や小さなオフィス等に設置される小型基地局である。従来の携帯電話のセル、つまり１つの広域基地局がカバーするエリアは半径１キロメートル〜数キロメートル程度であるのに対し、フェムトセルがカバーするエリアは、数メートル〜数１０メートル程度である。このフェムトセルは、各家庭に引込まれている一般回線（ADSL等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される。一般回線はアクセス回線として一般に普及しているため、マクロセルのエリア外に存在するユーザでも、ブロードバンド回線があればマクロセルと同様の携帯電話サービス（通話、メール機能、ＳＭＳ（Short Message Service）、ＷＥＢブラウジング等）を安価でかつ容易に使用できるようになる。さらに、通信事業者にとっては、フェムトセル及びブロードバンド回線の利用によって、本来消費されるはずであった既存の広域基地局のリソース（帯域等）を使わずに済み、低コストで携帯電話のエリア改善ができるメリットがある。

このように、２ＧＨｚ帯やそれ以上の周波数帯域で運用される第３世代（３Ｇ）や第３．９世代（３．９Ｇ）及びIMT-ADVANCEDにおいては、屋外の広域基地局と屋内のフェムトセルとの組み合わせは必須になっていくものと予想される。さらに、フェムトセルは予め登録された端末（移動機）にのみ利用させることが望ましいとされているため、利用登録した限定数のユーザのみがフェムトセルを占有するようにできる。したがって、複数のユーザの通信により混雑するマクロセルと比べ、より高速、高品質なデータ通信環境が得られる等の利点があり、今後大きな普及が見込まれる。

上述の利点により、フェムトセルのサービスを利用可能なユーザは、マクロセル圏内からフェムトセル圏内に入った場合にはフェムトセルへの接続を所望すると考えられる。このような、マクロセルからフェムトセルへのハンドオフ（Handoff）方法として、パイロットビーコン（Pilot Beacon）を用いる方法が想定されている。フェムトセルは、マクロセルとの干渉を避けるべく、マクロセルと異なる周波数を使用することが望ましいが、マクロセルで通信中の端末をフェムトセルに引き込むためには、パイロットビーコンをマクロセルと同じ周波数で送信するのが好適である。この場合、パイロットビーコンとマクロセルとの干渉が問題となる。

この問題への対策として、従来、同一の周波数帯を用いる他のシステムに悪影響を及ぼすのを防ぐため、無線ＬＡＮのアクセスポイントにおいて、無線エリア内に無線ステーション端末が全く存在しない場合にはビーコンフレームの送信を停止する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。また、端末の位置に応じて基地局が送信電力を調整する技術も提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００３−３４８１０４号公報 特開２００３−０８７８４０号公報

フェムトセルにおいては、以下の理由から、自局に接続する端末が制限される。まず、フェムトセルから移動体通信網までのネットワークは、ユーザが契約した専用回線（フェムトセル利用者契約回線）を利用するため、どんな端末でも接続可能とするのは契約上やセキュリティ上の問題がある。さらに、フェムトセルのサービスを提供する通信事業者（通信キャリア）が、アクセスコントロールの必要性等により、不特定多数の端末の接続を認めない場合がある。

上記の理由から、フェムトセルでは、自局を利用可能として登録した端末（登録端末）のみを使用可能とすることが想定される。この場合、フェムトセルは家庭内やオフィス内に設置されることが多いため、フェムトセルエリア内に登録端末が１台も存在しないという状況や、全登録端末がフェムトセルエリア内に存在するという状況が発生し得る。フェムトセルは、前者の状況ではパイロットビーコンを送信する必要があるが、後者の状況では、既に全登録端末がフェムトセルで待ち受けており、これ以上他の端末がハンドオフしてくることはないため、パイロットビーコンを送信する必要はない。マクロセルとの無駄な干渉を防ぐためには、パイロットビーコンの送信は可能な限り控えるべきであり、後者の状況でパイロットビーコンを送信することは望ましくない。また、前者の状況でも、登録端末がフェムトセルエリアから遠く離れた、パイロットビーコンの届かない位置にいる場合も考えられる。このような場合にも、マクロセルに干渉を与え得るパイロットビーコンを送信することは望ましくない。

特許文献１に記載の方式は、前者の状況を改善する提案ではあるが、後者の状況を想定したものではない。すなわち、特許文献１は、自局のエリア内に登録端末が存在する場合に、パイロットビーコンの送信を制限することについては開示していない。また、特許文献２は、基地局が電波の送信を停止することについては何ら開示も示唆もしておらず、特許文献２に記載の方式では後者の状況に対する問題を解決することはできない。

従って、本発明の目的は、マクロセルから自局へのハンドオフのためにパイロットビーコンを用いる基地局（フェムトセル）において、登録端末が自局の通信エリア内又は近傍に位置する場合にのみパイロットビーコンを送信し、それ以外の場合や、全登録端末が待ち受けている場合にはパイロットビーコンの送信を停止して、マクロセルとの干渉を回避する基地局を提供することにある。

上述した諸課題を解決すべく、本発明による移動体通信システムの基地局（一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される基地局（フェムトセル））は、
自局を移動機に検出させるためのパイロットビーコンを送信する送信部（無線通信部）と、
自局を利用する（少なくとも１つの）移動機又は該移動機に対応する利用者の情報を登録する登録部（例えば、それらの情報を格納する記憶部）と、
前記登録部に登録されている情報に対応する移動機が自局にハンドオフ（位置登録）すると、前記パイロットビーコンの送信を停止するように前記送信部を制御する制御部（送信制御部）と
を備えることを特徴とする。

また、本発明の一実施形態による移動体通信システムの基地局（一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される基地局（フェムトセル））は、
前記移動体通信システムの他の基地局（マクロセル）に位置登録している（セッションを確立している）移動機が前記他の基地局に送信する電波（上り通信の電波）を受信する受信部（無線通信部）と、
前記他の基地局に位置登録している（接続中の）移動機又は該移動機に対応する利用者の情報を、前記他の基地局が接続されている移動体通信網（コアネットワーク（上のサーバ））から取得する取得部（端末情報取得部）とを更に備え、
前記制御部は、前記パイロットビーコンの送信を停止させている状態で、前記受信部によって受信された電波の強度が閾値以上の移動機又は該移動機に対応する利用者の情報（ＥＳＮ等）を、前記（強度が閾値以上の）電波に含まれる識別子（通信識別子ＵＡＴＩ）に基づいて、前記移動体通信網から取得するように前記取得部を制御し、取得した情報に対応する移動機が前記登録部に登録されている場合、前記パイロットビーコンの送信を再開するように前記送信部を制御することを特徴とする。

さらに、本発明の別の実施態様による移動体通信システムの基地局（一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して移動体通信網に接続される基地局（フェムトセル））は、
前記制御部が、自局に位置登録している移動機又は該移動機に対応する利用者の情報と、前記登録部に登録されている移動機又は該移動機に対応する利用者の情報に基づいて、前記登録部に登録されている移動局がすべて自局で位置登録している場合、前記受信部による電波の受信を停止するように制御することを特徴とする。

上述のように、本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、これらも本発明の範囲に包含されるものと理解されたい。なお、下記の方法やプログラムの各ステップは、データの処理において、必要に応じてＣＰＵ、ＤＳＰ等の演算処理装置を使用するものであり、入力したデータや加工・生成したデータ等をＨＤＤ、メモリ等の記憶装置に格納するものである。

例えば、本発明を方法として実現した、移動体通信システムの基地局の制御方法は、
（前記基地局が、送信部と、登録部と、制御部とを備え、）
（前記送信部が）自局を移動機に検出させるためのパイロットビーコンを送信するステップと、
（前記登録部が）自局を利用する移動機又は該移動機に対応する利用者の情報を登録するステップと、
（前記制御部が）前記登録するステップで登録されている情報に対応する移動機が自局にハンドオフすると、前記パイロットビーコンの送信を停止するステップと
を含むことを特徴とする。

フェムトセルとマクロセルとを含む移動体通信システムの概略構成図である。 フェムトセルＦＡＰの概略ブロック図である。 フェムトセルＦＡＰが、パイロットビーコンの送信を開始する処理の一例のフローチャートである。 フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を開始する状況を示す概略図である。 フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を開始する状況を示す概略図である。 フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を停止する処理のフローチャートの一例である。 端末ＡＴをフェムトセルＦＡＰに引き込む場合（ハンドオフさせる場合）の、端末ＡＴとフェムトセルＦＡＰとの間の通信のシーケンス図である。 フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンを送信している状態を示す図である。 フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を停止した状態を示す図である。

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。なお、これ以降では、移動体通信システムとしてＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯを想定して説明する。

図１は、フェムトセルとマクロセルとを含む移動体通信システムの概略構成図である。図に示すように、移動体通信システム１００は、基地局（マクロセル、アクセスネットワーク）ＡＮ、ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮ、フェムトセルネットワークゲートウェイＦＮＧ、広域ネットワークＮＥＴ、フェムトセルＦＡＰ、複数の端末（移動機）ＡＴ１〜ＡＴ４を含む。ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮは、図示しないＰＤＳＮ（Packet Data Serving Node：パケットデータサービスノード）、ＰＣＦ（Packet Control Function：パケット制御器）等を含む移動体通信ネットワークの基幹部分である。フェムトセルネットワークゲートウェイＦＮＧは、広域ネットワークＮＥＴとＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮとの間の接続を中継する。

移動体通信システム１００において、マクロセルＡＮは、周波数Ｆ１のマクロセル電波を送信している。フェムトセルＦＡＰは、マクロセルと通信している端末をフェムトセルに引き込む（ハンドオフさせる）ため、マクロセル電波と同じ周波数Ｆ１のパイロットビーコンを送信することができる。フェムトセルＦＡＰ自体は、自局と端末との間の通信に、周波数Ｆ２のフェムトセル電波を用いる。

次に、フェムトセルＦＡＰについて説明する。図２は、フェムトセルＦＡＰの概略ブロック図である。図に示すように、フェムトセルＦＡＰは、アンテナＡＮＴ、制御部１１０、無線通信部１２０、記憶部１４０及び有線通信部１５０を備える。無線通信部１２０は、パイロットビーコン送信部１２２、上り通信電波受信部１２４及び端末送受信部１２６を備える。端末送受信部１２６は、アンテナＡＮＴを介して、端末（移動機）ＡＴと通信するための電波の送受信を行う。パイロットビーコン送信部１２２は、パイロットビーコンを送信する。上り通信電波受信部１２４は、マクロセルＡＮに位置登録している（セッションを確立している）端末（移動機）ＡＴがマクロセルＡＮに送信する電波（上り通信の電波）を受信する。

制御部１１０は、フェムトセルＦＡＰ全体の制御を司り、パイロットビーコン送信制御部１１２、上り通信検出／判定部１１４、上り通信復号部１１６、端末情報取得部１１８及び判定部１３０を備える。パイロットビーコン送信制御部１１２は、パイロットビーコンの送信開始・停止といった制御を行う。上り通信検出／判定部１１４は、上り通信電波受信部１２４で受信される上り通信電波を検出・監視し、その電波の強度が閾値以上であるか否かを判定する。上り通信復号部１１６は、上り通信検出／判定部１１４において、上り通信電波受信部１２４で受信される上り通信電波の強度が閾値以上であると判定された上り通信を復号（デコード）し、電波に含まれるＵＡＴＩ（Unicast Access Terminal Identifier）を取り出す。端末情報取得部１１８は、上り通信復号部１１６で取り出されたＵＡＴＩに基づいて、そのＵＡＴＩが割り当てられた端末のＥＳＮ（Electric Serial Number）をＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮ（移動体通信網）から取得する。なお、ＵＡＴＩやＥＳＮについては後述する。

判定部１３０は、登録端末判定部１３２、接続端末判定部１３４及びパイロットビーコン送信要因判定部１３６を備える。登録端末判定部１３２は、端末情報取得部１１８で取得したＥＳＮが、フェムトセルＦＡＰ（自局）を利用する端末として登録されている端末（登録端末）のＥＳＮであるか否かを判定する。接続端末判定部１３４は、登録端末が全て自局に位置登録しているか否か、すなわち、待ち受け／接続等のセッションを確立しているか否かを判定する。パイロットビーコン送信要因判定部１３６は、自局にハンドオフした登録端末のＥＳＮが、パイロットビーコンを送信する要因となった端末のＥＳＮであるか否かを判定する。

記憶部１４０は、登録端末記憶部１４１、周辺基地局情報記憶部１４２、接続端末ＵＡＴＩ記憶部１４３、パイロットビーコン送信要因記憶部１４４及び閾値記憶部１４５を備える。登録端末記憶部１４１は、登録端末の情報又は登録端末に対応する利用者（登録端末の契約者や使用者）の情報を登録する。自局に登録する端末の情報としては、例えば、ＥＳＮを用いることができる。ＥＳＮとは、端末が持つ固有番号（端末識別子）であり、端末が携帯電話である場合は、例えば電話番号等から算出することができる。また、登録端末に対応する利用者の情報とは、フェムトセルＦＡＰを提供する通信事業者と契約している、フェムトセルＦＡＰを利用可能なユーザである旨を表す情報とすることができる。１人のユーザが複数の端末を使用する場合は、後者の情報が有益である。なお、端末識別子は、ＥＳＮに限られるものではなく、フェムトセルが広域ネットワークＮＥＴから取得可能な識別子であれば、ＥＳＮ以外の識別子を用いてもよい。

周辺基地局情報記憶部１４２は、自局の周辺に位置するマクロセルの情報を格納する。この情報とは、マクロセルＡＮと接続している端末の通信を監視するために必要な情報（バンドクラス（BandClass）、チャネル、ＰＮ（Pseudorandom Number）符号等）や、端末の上り通信をデコードするために必要な情報（カラーコード（ColorCode）、セクタＩＤ（SectorID）等）を含む。接続端末ＵＡＴＩ記憶部１４３は、自局でセッションを確立している端末、すなわち、自局で待ち受け又は接続中の端末のＵＡＴＩを格納する。パイロットビーコン送信要因記憶部１４４は、パイロットビーコンを送信する要因となった端末のＥＳＮを格納する。閾値記憶部１４５は、マクロセルＡＮと接続している端末の送信する電波の強度に対する閾値を格納する。また、有線通信部１５０は、ルータや一般回線（ＡＤＳＬ等のブロードバンド回線）を介して、インターネット等の広域ネットワークＮＥＴに接続される。

なお、フェムトセルＦＡＰは、例えば設置時や、設置場所が変更された時及び／又は自局を利用する端末の登録時に、登録端末のＥＳＮや使用周波数、フェムトセルＦＡＰの契約者の識別番号等を、登録端末記憶部１４１に格納する。これらの情報は、フェムトセルＦＡＰに備えられた図示しないキーボード等の操作入力部を介してユーザが直接入力してもよいし、端末が無線でフェムトセルＦＡＰに送信してもよい。さらに、フェムトセルＦＡＰは、自局の周辺にあるマクロセルＡＮの情報を、ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮに存在する図示しないフェムトセルの管理サーバから、又は、マクロセルＡＮの通信をモニタリングして取得し、周辺基地局情報記憶部１４２に格納する。

まず、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を開始する処理について説明する。図３は、フェムトセルＦＡＰが、パイロットビーコンの送信を開始する処理の一例のフローチャートである。フェムトセルＦＡＰは、パイロットビーコンの送信を停止している間はループ１（ステップＳ１１〜Ｓ２１）を繰り返す。まず、上り通信検出／判定部１１４は、上述した周辺基地局情報記憶部１４２に格納されている情報を用いて、上り通信電波受信部１２４で受信される、マクロセルＡＮと端末との間の上り通信を検出する（ステップＳ１２）。上り通信検出／判定部１１４は、上り通信を検出した場合に、その受信電力を測定し（ステップＳ１３）、閾値記憶部１４５に格納されている閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。この閾値は、以下の考えに基づいて設定する。

本発明の目的は、フェムトセルＦＡＰの送信するパイロットビーコンがマクロセルＡＮに与える影響を低減することである。従って、フェムトセルＦＡＰのエリア内又はエリア近傍に登録端末が位置するときにのみ、パイロットビーコンを送信することが望ましい。ここで、マクロセルＡＮと端末ＡＴとの通信において、端末ＡＴの送信電力は、マクロセルＡＮでの受信電力がほぼ一定となるように通常制御される。すなわち、フェムトセルＦＡＰにおいて、マクロセルＡＮで設定されている一定値を越える電波が測定された場合、その電波を送出した端末はマクロセルＡＮよりフェムトセルＦＡＰに近い位置に存在するとみなすことができる。従って、閾値記憶部１４５に格納される閾値を、マクロセルＡＮで設定されている一定値に設定する。なお、受信電力の一定値からある程度マージンを持たせ、フェムトセルＦＡＰに近いと判定されるエリアをより狭く、又はより広くしてもよい。

図３のフローチャートの説明を続ける。ステップＳ１４にて、上り通信電波受信部１２４で受信される電波の受信電力が閾値以上であると判定された場合に、上り通信復号部１１６は、周辺基地局情報記憶部１４２に格納されているマクロセルＡＮ情報を用いて、検出した上り通信のデコードを試みる（ステップＳ１５）。次にステップＳ１６にて、判定部１３０によって、デコードが成功したと判定されると、上り通信復号部１１６は、デコード結果から、マクロセルＡＮと通信中の端末ＡＴのＵＡＴＩの抽出を試みる（ステップＳ１７）。ステップＳ１８にて、判定部１３０によって、ＵＡＴＩの抽出が成功したと判定されると、端末情報取得部１１８は、有線通信部１５０を介して、抽出したＵＡＴＩに対応するＥＳＮを、ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮから取得する（ステップＳ１９）。ここで、ＵＡＴＩとは、基地局から自局に接続する（自局とセッションを確立する）端末に一時的に付与される識別子である。従って、マクロセルＡＮは、自局との通信を要求する端末にＵＡＴＩを割り当て、割り当てたＵＡＴＩを、端末の識別子であるＥＳＮ等と紐付けている。これらＵＡＴＩとＥＳＮとを紐付けた情報は、マクロセルＡＮに接続され、ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮに存在するＰＣＦ，ＰＤＳＮ及び／又はサーバに格納される。従って、端末情報取得部１１８は、ＥＳＮを、有線通信部１５０によって、マクロセルＡＮに接続されているＰＣＦ又はＰＤＳＮから取得することができる。

次に、登録端末判定部１３２は、ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮから取得したＥＳＮに対応する端末又はその端末に対応する利用者の情報が、登録端末記憶部１４１に格納されているか否かを判定する（ステップＳ２０）。すなわち、登録端末判定部１３２は、マクロセルＡＮと通信中の端末ＡＴが、登録端末であるか否かを判定する。マクロセルＡＮと通信中の端末ＡＴが登録端末であると判定されると、制御部１１０は、その端末のＥＳＮを、パイロットビーコン送信要因記憶部１４４に格納する（ステップＳ２２）。次に、パイロットビーコン送信制御部１１２は、パイロットビーコン送信部１２２を制御してパイロットビーコンの送信を開始する（ステップＳ２３）。さらに、制御部１１０は、パイロットビーコンを一定時間で停止させるためのタイマを設定する（ステップＳ２４（詳細は後述する））。なお、ステップＳ１４にて上り通信電波受信部１２４で受信された電波の受信電力が閾値より小さいと判定された場合、ステップＳ１６にて上り通信のデコードに失敗したと判定された場合、ステップＳ１８にてＵＡＴＩの抽出に失敗した場合、又は、ステップＳ２０にてマクロセルＡＮと通信中の端末ＡＴが登録端末でないと判定された場合には、ステップＳ２１へ進み、ループ１の処理が継続される。

図３のフローチャートにおける処理の流れを、図１，図４及び図５を用いて説明する。図４及び図５は、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を開始する状況を示す概略図である。まず、図１に示すように、端末ＡＴ１〜３が、マクロセルＡＮに位置登録（セッション確立）し、端末ＡＴ４が、フェムトセルＦＡＰに位置登録している。なお、図１，図４及び図５において、端末ＡＴ１は、フェムトセルＦＡＰの登録端末である。図１に示すように、フェムトセルＦＡＰは、端末ＡＴ１〜３とマクロセルＡＮとの間の上り通信の電波を検出し、その受信電力を判定する。図１の場合、端末ＡＴ１から受信した電波が閾値以上であり、フェムトセルＦＡＰのエリアに近いと判定される。従って、図４に示すように、フェムトセルＦＡＰは、マクロセルＡＮと端末ＡＴ１との間の通信に割り当てられたＵＡＴＩを抽出し、ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮに、そのＵＡＴＩに対応するＥＳＮを問い合わせる。端末ＡＴ１はフェムトセルＦＡＰの登録端末であるため、ＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮから取得したＥＳＮは、登録端末記憶部１４１に格納されている情報に対応する。従って、図５のように、フェムトセルＦＡＰは、端末ＡＴ１を引き込む（ハンドオフ）させるべく、パイロットビーコンの送信を開始する。

次に、フェムトセルＦＡＰが、パイロットビーコンの送信を停止する処理について説明する。フェムトセルＦＡＰは、全ての登録端末が自局に位置登録するまで、すなわち、待ち受けや接続等のセッションを確立するまでは、マクロセルＡＮから登録端末を自局へ引き込むためのパイロットビーコンの送信・停止を繰り返す。その際、上述のように、登録端末が自局のエリアに近い又はエリア内に位置する場合にパイロットビーコンの送信を開始し、登録端末が自局にハンドオフすれば、パイロットビーコンの送信を停止する。そして、自局に利用登録されている端末が全て自局に位置登録した（セッションを確立した）場合には、マクロセルＡＮと端末との間の通信の検出（監視）を停止する。図６は、上述したフェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を停止する処理のフローチャートの一例である。このフローチャートにおいて、フェムトセルＦＡＰは、パイロットビーコンの送信中、ループ２（ステップＳ３１〜Ｓ３６）の処理を繰り返す。まず、フェムトセルＦＡＰは、パイロットビーコン送信中に、端末ＡＴをフェムトセルＦＡＰにハンドオフさせる引き込み処理（ハンドオフ処理）を開始する（ステップＳ３２）。

ここで、引き込み処理について簡単に説明する。図７は、端末ＡＴをフェムトセルＦＡＰに引き込む場合（ハンドオフさせる場合）の、端末ＡＴとフェムトセルＦＡＰとの間の通信のシーケンス図である。端末ＡＴのフェムトセルＦＡＰへのハンドオフ処理は、端末ＡＴがフェムトセルＦＡＰのセッションを取り直すところから開始する。フェムトセルＦＡＰは、無線通信部１２０を介して、端末ＡＴにControl Channel Messageを送信する（ステップＰ１１）。このControl Channel Messageは、基地局が待機中の移動局を制御するためのメッセージであり、例えば、基地局の周波数等が含まれる。フェムトセルＦＡＰは、マクロセルＡＮと同一周波数のパイロットビーコンによって端末ＡＴにマクロセルＡＮをロストさせた後に、端末ＡＴにフェムトセルＦＡＰを検出させてもよい。あるいは、フェムトセルＦＡＰは、ハンドオフ処理開始前にリダイレクションを行って、端末ＡＴをフェムトセルＦＡＰのチャネルに遷移させてもよい。また、フェムトセルＦＡＰが端末ＡＴにTraffic Channel Assignmentを送信し、端末ＡＴをフェムトセルＦＡＰのチャネルに遷移させることもできる（ステップＰ１２）。

ハンドオフ処理を開始すると、フェムトセルＦＡＰは、端末ＡＴにHardware ID Requestを送信し、端末ＡＴから、応答としてHardware ID Responseを受信する（ステップＰ１３）。なお、Hardware IDとは、端末固有の識別子であり、ＥＳＮやＭＥＩＤ（Mobile Equipment Identifier：移動体識別番号）等が含まれる。ステップＰ１３の処理は、前述したいずれの方法で端末ＡＴを引き込む場合でも、フェムトセルＦＡＰによって行われる。このステップは、図６の、パイロットビーコンの送信を停止する処理のフローチャートにおいて、ステップＳ３３に相当する。すなわち、ステップＳ３３にて、判定部１３０は、Hardware ID Responseを端末ＡＴから受信したか否かを判定する。判定部１３０によって、Hardware ID Responseを受信したと判定された場合は、パイロットビーコン送信要因判定部１３６が、Hardware ID Responseに含まれるＥＳＮと、パイロットビーコン送信要因記憶部１４４にパイロットビーコン送信要因として記憶されているＥＳＮとが一致するか否かを判定する（ステップＳ３４）。パイロットビーコン送信要因とは、図３のフローチャートを用いて説明したように、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を開始するときにパイロットビーコン送信要因記憶部１４４に格納された、パイロットビーコンを送信する要因となった端末のことを指す（図３のステップＳ２２）。

ステップＳ３４にて、Hardware ID Responseに含まれるＥＳＮが、パイロットビーコン送信要因として記録されているＥＳＮに一致するとパイロットビーコン送信要因判定部１３６によって判定されると、パイロットビーコン送信制御部１１２は、パイロットビーコンの送信を停止するようにパイロットビーコン送信部１２２を制御する（ステップＳ３８）。その際、制御部１１０は、パイロットビーコン送信タイマを解除する（ステップＳ３７）。

ここで、パイロットビーコン送信タイマについて説明する。例えば、パイロットビーコンの送信要因となった端末が、フェムトセルＦＡＰのエリアから離れたり、電源をオフにしたりすることも考えられる。このような、フェムトセルＦＡＰへのハンドオフを完了することができない場合に、パイロットビーコンの送信が継続されるのは望ましくない。従って、ループ２において、制御部１１０は、パイロットビーコン送信タイマが満了したか否かを判定する（ステップＳ３５）。パイロットビーコン送信タイマは、図３のステップＳ２４において、パイロットビーコンの送信が開始されたときに設定されたものである。このようにすれば、パイロットビーコン送信要因となった端末が何らかの原因でハンドオフ不可能となった場合にも、パイロットビーコンの送信を停止させることができ、マクロセルＡＮへ与える干渉を抑えることができる。

なお、ステップＳ３４にて、Hardware ID Responseに含まれるＥＳＮが、パイロットビーコン送信要因として記録されているＥＳＮに一致しないとパイロットビーコン送信要因判定部１３６によって判定された場合、そのＥＳＮに対応する端末は、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンを送信中にフェムトセルＦＡＰのエリアに移動してきた別の端末であることを意味する。すなわち、「別の端末」とは、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を開始する要因となった端末とは異なる端末である。従って、フェムトセルＦＡＰはパイロットビーコンの送信を継続する（ステップＳ３６）。つまり、フェムトセルＦＡＰは、パイロットビーコンの送信要因となった端末とのハンドオフ処理が行われない限り、またパイロットビーコン送信タイマが満了しない限り、パイロットビーコンの送信を停止しない。このようにすれば、マクロセルＡＮのエリアからフェムトセルＦＡＰのエリアに複数の登録端末が移動した場合でも、それら端末のひとつひとつを確実にフェムトセルＦＡＰにハンドオフさせることができる。

フェムトセルＦＡＰは、ステップＳ３８でパイロットビーコンの送信を停止すると、端末ＡＴの引き込み処理を継続する（ステップＳ３９）。そして、ＥＶ−ＤＯのプロトコルに則って端末ＡＴとフェムトセルＦＡＰとの間でセッションが確立されるまで（図７におけるSession Configuration）、端末ＡＴとフェムトセルＦＡＰとの間で所定の処理が行われる。なお、フェムトセルＦＡＰは、パイロットビーコン送信要因となった端末に割当てたＵＡＴＩを、接続端末ＵＡＴＩ記憶部１４３に格納する。

ステップＳ３９にて、パイロットビーコンの送信要因となった端末のハンドオフ処理が完了すると、接続端末判定部１３４は、登録端末が全て自局に位置登録しているか（待ち受けや接続等のセッションを確立しているか）否かを判定する（ステップＳ４０）。この判定は、例えば、記憶部１４０に格納されている登録端末の数と、接続端末ＵＡＴＩ記憶部１４３に格納されているＵＡＴＩの数とが一致するか否か等で行うことができる。ステップＳ４０で、まだ全ての登録端末が自局に位置登録していないと判定された場合は、上り通信検出／判定部１１４は、上り通信電波の受信を継続するように上り通信電波受信部１２４を制御する（ステップＳ４１）。ステップＳ４０で、登録端末が全て自局に位置登録していると判定された場合は、上り通信検出／判定部１１４は、上り通信電波の受信を停止するように上り通信電波受信部１２４を制御する（ステップＳ４２）。

なお、フェムトセルＦＡＰは、ステップＳ４２で上り通信の検出（監視）を停止した場合に、登録端末を自局にハンドオフさせるために、上り通信電波の検出を再開する必要がある場合もある。例えば、フェムトセルＦＡＰは、フェムトセルＦＡＰでセッションを確立していた登録端末がマクロセルＡＮでセッションを確立した場合に、上り通信の監視を再開すべきである。そのためには、登録端末がハンドオフしてマクロセルＡＮでセッションを確立したことをフェムトセルＦＡＰに認識させる必要がある。この方法としては、例えば、ハンドオフした登録端末やＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮから、フェムトセルＦＡＰへ通知させることができる。また、フェムトセルＦＡＰが、キープアライブ（Keep Alive）機能を用いて、一定時間おきに自局で待ち受けている端末の確認を行ってもよい。

ここで、上述した、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンの送信を停止する処理を、概略図を用いて説明する。図８，９は、上述の動作を、移動体通信システム１００において説明する概略図である。

図８は、フェムトセルＦＡＰのエリアに近づいた登録端末ＡＴ１をハンドオフさせるために、フェムトセルＦＡＰがパイロットビーコンを送信している状態を示す図である。フェムトセルＦＡＰは、ハンドオフ処理を開始した後に、登録端末ＡＴ１からHardware ID Responseを受信する。すると、図９に示すように、フェムトセルＦＡＰは、パイロットビーコンの送信を停止する。

このように、本発明によれば、自局のエリアに自局を利用可能な登録端末が近づいたことを、登録端末とマクロセルとの間の電波強度に基づいて判定する。そして、登録端末が近づいたときにのみパイロットビーコンの送信を開始し、登録端末がハンドオフして自局とセッションを確立した時点でパイロットビーコンの送信が停止されるため、マクロセルへの干渉を可能な限り防止することができる。また、パイロットビーコンを送信する要因となった登録端末がハンドオフした場合にパイロットビーコンの送信を停止し、パイロットビーコンの送信及び停止を、ハンドオフさせる登録端末それぞれに対して行うため、登録端末ひとつひとつを確実にハンドオフさせることができる。さらに、不必要なパイロットビーコンを送信することがないだけでなく、登録端末が全て自局とのセッションを確立した時点で、マクロセルと端末との間の電波の受信を停止するため、無駄な電力を浪費せず、フェムトセルの消費電力を大幅に低減することができる。

なお、上述の実施例では、端末識別子としてＥＳＮを用いているが、フェムトセルがネットワークから取得可能な識別子であれば、ＥＳＮ以外の識別子を用いてもよい。また、端末識別子は、移動機に対応する利用者の情報、例えば契約者情報等でも良い。また、端末のＥＳＮはＥＶ−ＤＯコアネットワークＣＮから取得する態様で説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、フェムトセルＦＡＰ自体が、Hardware ID Requestを端末に直接送信して、識別子を端末に直接問い合わせてもよい。

さらに、上述の実施例では、移動体通信システムとしてＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶＤＯを想定して説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式（ＨＳＤＰＡ等）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）のシステムにも適用することができる。その場合は、上述したＵＡＴＩの割り当てによる位置登録（セッション確立）ではなく、各方式に則る方法で、フェムトセルＦＡＰ及びマクロセルＡＮへの位置登録が行われる。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。例えば、上述の実施例では、上り通信の電波を受信してハンドオフさせる場合について説明したが、本発明はこれに限られるものでない。例えば、端末が待ち受け中に定期的にマクロセルへ発信する電波を検出し、その電力強度に基づいて上述の処理を行っても良い。その場合は、アイドル・ハンドオフをさせることが可能となる。尚、パイロットビーコンという用語にとらわれることなく、本発明の基地局を端末（移動機）に検出させるための信号であれば、本発明の範囲に含まれることに留意されたい。

本発明によれば、登録端末が自局の通信エリア内又は近傍に位置する場合にのみパイロットビーコンを送信し、それ以外の場合や、全登録端末が待ち受けている場合にはパイロットビーコンの送信を停止して、マクロセルとの干渉を回避することが可能となる。

１００ 移動体通信システム
１１０ 制御部
１１２ パイロットビーコン送信制御部
１１４ 通信検出／判定部
１１６ 通信復号部
１１８ 端末情報取得部
１２０ 無線通信部
１２２ パイロットビーコン送信部
１２４ 通信電波受信部
１２６ 端末送受信部
１３０ 判定部
１３２ 登録端末判定部
１３４ 接続端末判定部
１３６ パイロットビーコン送信要因判定部
１４０ 記憶部
１４１ 登録端末記憶部
１４２ 周辺基地局情報記憶部
１４３ 接続端末ＵＡＴＩ記憶部
１４４ パイロットビーコン送信要因記憶部
１４５ 閾値記憶部
１５０ 有線通信部
ＡＮＴ アンテナ
ＡＴ１〜ＡＴ４ 端末（移動機）
ＡＮ マクロセル（広域基地局）
ＣＮ ＥＶ−ＤＯコアネットワーク
ＦＮＧ フェムトセルネットワークゲートウェイ
ＮＥＴ 広域ネットワーク
ＦＡＰ フェムトセル
Ｆ１ マクロセル電波、パイロットビーコン
Ｆ２ フェムトセル電波

Claims (4)

1. 移動体通信システムの基地局であって、
   自局を移動機に検出させるためのパイロットビーコンを送信する送信部と、
   自局を利用する移動機又は該移動機に対応する利用者の情報を登録する登録部と、
   前記登録部に登録されている情報に対応する移動機が自局にハンドオフすると、前記パイロットビーコンの送信を停止するように前記送信部を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする基地局。
2. 請求項１に記載の基地局において、
   前記移動体通信システムの他の基地局に位置登録している移動機が前記他の基地局に送信する電波を受信する受信部と、
   前記他の基地局に位置登録している移動機又は該移動機に対応する利用者の情報を、前記他の基地局が接続されている移動体通信網から取得する取得部と、
   を更に備え、
   前記制御部は、
   前記パイロットビーコンの送信を停止させている状態で、前記受信部によって受信された電波の強度が閾値以上の移動機又は該移動機に対応する利用者の情報を、前記強度が閾値以上の電波に含まれる識別子に基づいて、前記移動体通信網から取得するように前記取得部を制御し、取得した情報に対応する移動機が前記登録部に登録されている場合、前記パイロットビーコンの送信を再開するように前記送信部を制御する、
   ことを特徴とする基地局。
3. 請求項２に記載の基地局において、
   前記制御部は、
   自局に位置登録している移動機又は該移動機に対応する利用者の情報と、前記登録部に登録されている移動機又は該移動機に対応する利用者の情報に基づいて、前記登録部に登録されている移動局がすべて自局で位置登録している場合、電波の受信を停止するように前記受信部を制御する、
   ことを特徴とする基地局。
4. 移動体通信システムの基地局の制御方法であって、
   自局を移動機に検出させるためのパイロットビーコンを送信するステップと、
   自局を利用する移動機又は該移動機に対応する利用者の情報を登録するステップと、
   前記登録するステップで登録されている情報に対応する移動機が自局にハンドオフすると、前記パイロットビーコンの送信を停止するステップと、
   を含むことを特徴とする基地局の制御方法。

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