JP2010068183A - 小型基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】移動通信端末が小型基地局の通信圏内に位置しているか否かをユーザに報知することにより、ユーザの利便性を向上し得る、小型基地局を得る。
【解決手段】フェムトセル基地局１は、携帯電話８との間で無線通信が可能であり、有線通信回線６を介してコアネットワーク３に接続された、小型基地局であって、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置しているか否かを判定する判定部１５と、判定部１５による判定の結果を報知する報知部１３とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、小型基地局に関し、特に、フェムトセルの小型基地局に関する。

携帯電話による通信は電波を利用するため、通信サービスのエリア内であっても、屋内や地下等の電波の届かない電波不感エリアでは、携帯電話による通信が不可能となる。そこで、電波不感エリアにおいても携帯電話による通信を可能とすべく、小型基地局を用いた通信システムの構築が検討されている。

この通信システムにおいては、半径数十メートル程度の極小セル（フェムトセル）を通信圏内とする小型基地局（フェムトセル基地局）が、電波不感エリア内に設置される。また、フェムトセル基地局は、有線通信回線を用いて、携帯電話のコアネットワークに接続される。従って、電波不感エリア内の携帯電話は、フェムトセル基地局及び有線通信回線を介して、コアネットワークに接続される。その結果、電波不感エリア内においても携帯電話による通信が可能となる。

フェムトセルを導入することにより、携帯電話事業者は、携帯電話のコアネットワークの負荷を低減できるとともに、屋外基地局の増設のための設備コストを抑えることができる。そのため、屋外基地局経由の通常の通信に比べてフェムトセル基地局経由の通信の通信料金を低額に設定する等、フェムトセルの導入によって得られるメリットを事業者からユーザに還元するサービスが期待されている。

なお、下記特許文献１には、光通信の加入者宅内に設置された無線基地局を備える通信システムが開示されている。この通信システムにおいて、加入者宅内で使用される携帯電話からの信号は、宅内の無線基地局から光通信ケーブルを介して収容局に送信され、収容局からＩＰ網、一般電話交換網、又は移動通信交換網等の各種ネットワークに送信される。

特開２００４−１５１０３号公報

上記のように、フェムトセル基地局を備える通信システムにおいては、屋外基地局経由の通信に比べてフェムトセル基地局経由の通信の通信料金を低額に設定するといったサービスが期待されている。ところが、ユーザにとっては、現在行っている通信又はこれから行おうとする通信が、フェムトセル基地局経由の低額の通信であるのか、屋外基地局経由の高額の通信であるのかを判断することができない。

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、移動通信端末が小型基地局の通信圏内に位置しているか否かをユーザに報知することにより、ユーザの利便性を向上し得る、小型基地局を得ることを目的とするものである。

本発明の第１の態様に係る小型基地局は、移動通信端末との間で無線通信が可能であり、有線通信回線を介してコアネットワークに接続された、小型基地局であって、前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置しているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定の結果を報知する報知手段とを備えることを特徴とするものである。

第１の態様に係る小型基地局によれば、移動通信端末が小型基地局の通信圏内に位置しているか否かが判定手段によって判定され、判定手段による判定の結果が報知手段によってユーザに報知される。従って、ユーザは、現在行っている通信又はこれから行おうとする通信が、小型基地局経由の通信であるのか否かを判断することができるため、ユーザの利便性を向上することができる。

本発明の第２の態様に係る小型基地局は、第１の態様に係る小型基地局において特に、前記報知手段は、発光素子を有し、前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置しているか否かに基づいて、前記発光素子の動作が制御されることを特徴とするものである。

第２の態様に係る小型基地局によれば、ユーザは、発光素子の状態を確認することによって、その通信が小型基地局経由の通信であるのか否かを、簡易かつ確実に判断することができる。

本発明の第３の態様に係る小型基地局は、第１の態様に係る小型基地局において特に、前記報知手段は、表示画面を有し、前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置していることを示す所定の文字、画像、又は映像が、前記表示画面上に表示されることを特徴とするものである。

第３の態様に係る小型基地局によれば、ユーザは、表示画面上の表示内容を確認することによって、その通信が小型基地局経由の通信であるのか否かを、簡易かつ確実に判断することができる。

本発明の第４の態様に係る小型基地局は、第１の態様に係る小型基地局において特に、前記報知手段は、音声出力手段を有し、前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置していることを示す所定の音声メッセージ又は効果音が、前記音声出力手段から出力されることを特徴とするものである。

第４の態様に係る小型基地局によれば、ユーザは、音声出力手段から出力される音声メッセージ又は効果音を確認することによって、その通信が小型基地局経由の通信であるのか否かを、簡易かつ確実に判断することができる。

本発明の第５の態様に係る小型基地局は、第１〜第４のいずれか一つの態様に係る小型基地局において特に、前記判定手段は、前記移動通信端末から送信された所定の制御メッセージを受信していることにより、前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置していることを検出することを特徴とするものである。

第５の態様に係る小型基地局によれば、判定手段は、移動通信端末から送信された所定の制御メッセージを受信していることにより、移動通信端末が小型基地局の通信圏内に位置していることを、簡易かつ確実に検出することができる。

本発明の第６の態様に係る小型基地局は、第１〜第５のいずれか一つの態様に係る小型基地局において特に、前記判定手段は、前記移動通信端末から送信された所定の制御メッセージを所定時間以上継続して受信していないことにより、前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置していないことを検出することを特徴とするものである。

第６の態様に係る小型基地局によれば、判定手段は、移動通信端末から送信された所定の制御メッセージを所定時間以上継続して受信していないことにより、移動通信端末が小型基地局の通信圏内に位置していないことを、簡易かつ確実に検出することができる。

本発明の第７の態様に係る小型基地局は、第１〜第４のいずれか一つの態様に係る小型基地局において特に、前記判定手段は、前記移動通信端末の位置情報を管理している管理装置に、前記移動通信端末の現在位置情報を前記有線通信回線を介して問い合わせることにより、前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置しているか否かを判定することを特徴とするものである。

第７の態様に係る小型基地局によれば、判定手段は、移動通信端末の現在位置情報を管理装置に問い合わせることにより、移動通信端末が小型基地局の通信圏内に位置しているか否かを、簡易かつ確実に判定することができる。

本発明によれば、移動通信端末が小型基地局の通信圏内に位置しているか否かをユーザに報知することにより、ユーザの利便性を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。

図１は、本発明の実施の形態に係るフェムトセル基地局（小型基地局）１を備える通信システムの全体構成を概略的に示す図である。図１に示すように、通信システムは、フェムトセル基地局１、ＩＰネットワーク２、コアネットワーク３、及び屋外基地局４を備えて構成されている。

フェムトセル基地局１は、建物７内に設置されている。建物７は、例えばユーザの自宅であり、屋外基地局４からの電波が届きにくい（又は届かない）電波不感エリアである。フェムトセル基地局１は、光ファイバやメタルケーブル等の有線通信回線６を介して、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク２に接続されている。また、ＩＰネットワーク２は、携帯電話事業者のコアネットワーク３に接続されており、コアネットワーク３は、屋外基地局４に接続されている。コアネットワーク３は、ＨＬＲ（Home Location Register）５を有して構成されている。ＨＬＲ５には、種々の加入者情報とともに、加入者が有する携帯電話の現在位置情報が登録されている。つまり、ＨＬＲ５は、移動通信端末の位置情報を管理する管理装置として機能する。

携帯電話８は、ユーザが有する移動通信端末である。携帯電話８を保持するユーザが屋外基地局４の通信圏内に位置する場合には、携帯電話８のアンテナ８Ａと屋外基地局４のアンテナ４Ａとの間で、無線による信号の送受信が行われる。一方、携帯電話８を保持するユーザが建物７内（つまりフェムトセル基地局１の通信圏内）に位置する場合には、携帯電話８のアンテナ８Ａとフェムトセル基地局１のアンテナ１Ａとの間で、無線による信号の送受信が行われる。建物７内の携帯電話８は、フェムトセル基地局１、有線通信回線６、及びＩＰネットワーク２を介して、コアネットワーク３に接続される。その結果、電波不感エリアである建物７内においても、ユーザは、携帯電話８による通信が可能となる。

図２は、フェムトセル基地局１の構成を概略的に示すブロック図である。フェムトセル基地局１は、ＲＦ（Radio Frequency）処理部１１、信号処理部１２、及び報知部１３を備えて構成されている。ＲＦ処理部１１は、アンテナ１Ａに接続されている。信号処理部１２は、ＲＦ処理部１１及び報知部１３に接続されている。また、信号処理部１２には、有線通信回線６が接続されている。信号処理部１２は、プロトコル変換部１４及び判定部１５を有している。

ＲＦ処理部１１は、アンテナ１Ａ又は信号処理部１２から入力された信号に対して、周波数変換、ＡＤ（Analog-to-Digital）変換、及びＤＡ（Digital-to-Analog）変換等の各種の処理を行う。プロトコル変換部１４は、ＲＦ処理部１１又は有線通信回線６から入力された信号に対して、携帯電話のプロトコルとＩＰネットワーク２のプロトコルとを相互に変換する。つまり、プロトコル変換部１４は、ＲＦ処理部１１から入力された信号を、ＩＰネットワーク２に対応するプロトコルに変換し、ＩＰネットワーク２から有線通信回線６を介して入力された信号を、携帯電話８に対応するプロトコルに変換する。

判定部１５は、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置しているか否かを判定する。判定部１５における判定処理の詳細については後述する。報知部１３は、判定部１５による判定の結果をユーザに対して報知する。

図３は、フェムトセル基地局１の外観の第１の例を示す正面図である。図３に示したフェムトセル基地局１の筐体の前面には、報知部１３の第１の例として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子２０が設けられている。発光素子２０の発光／非発光は、判定部１５による判定の結果に基づいて制御される。携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していない場合には、図３の（Ａ）に示すように、発光素子２０は非発光状態となる。一方、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置している場合には、図３の（Ｂ）に示すように、発光素子２０は発光状態となる。なお、発光素子２０の発光／非発光を切り換えるのではなく、発光色を切り換えても良い。例えば、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していない場合には、赤色の発光素子を発光させ、一方、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置している場合には、緑色の発光素子を発光させる。

図４は、フェムトセル基地局１の外観の第２の例を示す正面図である。図４に示したフェムトセル基地局１の筐体の前面には、報知部１３の第２の例として、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示画面２１が設けられている。表示画面２１上の表示内容は、判定部１５による判定の結果に基づいて制御される。携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していない場合には、図４の（Ａ）に示すように、表示画面２１上には何も表示されない。一方、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置している場合には、図４の（Ｂ）に示すように、表示画面２１上には、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していることを示唆する所定の文字メッセージが表示される。なお、文字メッセージではなく、所定の画像又は映像を表示画面２１上に表示しても良い。

図５は、フェムトセル基地局１の外観の第３の例を示す正面図である。図５に示したフェムトセル基地局１の筐体の前面には、報知部１３の第３の例として、スピーカ（音声出力手段）２２が設けられている。スピーカ２２からの音声出力は、判定部１５による判定の結果に基づいて制御される。携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していない場合には、図５の（Ａ）に示すように、スピーカ２２からは何も出力されない。一方、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置している場合には、図５の（Ｂ）に示すように、スピーカ２２からは、所定のメロディ等の効果音が出力される。なお、効果音ではなく、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していることを示唆する所定の音声メッセージを、スピーカ２２から出力しても良い。また、効果音や音声メッセージがスピーカ２２から出力され続けるとユーザにとって煩わしいため、フェムトセル基地局１の通信圏内に新たに進入してきた携帯電話８を判定部１５が検出してから、所定時間（例えば数十秒）が経過するまでの期間内に限り、効果音等をスピーカ２２から出力しても良い。

図６は、判定部１５における判定処理の第１の例を示すブロック図である。判定部１５には、携帯電話８から送信されてフェムトセル基地局１によって受信された所定の制御メッセージが、信号Ｓ１として入力される。所定の制御メッセージは、例えば、位置登録のために携帯電話８から定期的に送信されるメッセージ（Location Updating Request）である。

携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置している場合には、判定部１５には信号Ｓ１が定期的に入力される。換言すれば、信号Ｓ１が定期的に入力されていることにより、判定部１５は、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していることを検出することができる。一方、信号Ｓ１が入力されないことにより、判定部１５は、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していないことを検出することができる。また、判定部１５は、それまで入力されていなかった信号Ｓ１が、ある時点を境に定期的に入力されるようになったことにより、フェムトセル基地局１の通信圏外に位置していた携帯電話８が、通信圏内に進入したことを検出することができる。これとは逆に、判定部１５は、定期的に入力されていた信号Ｓ１が、ある時点を境に入力されなくなったことにより、フェムトセル基地局１の通信圏内に位置していた携帯電話８が、通信圏外に退出したことを検出することができる。

ここで、図６に示すように、判定部１５には、所定時間Ｔに関する信号ＳＴが入力されている。所定時間Ｔとしては、携帯電話８からの制御メッセージの送信周期よりも長い時間が設定されている。判定部１５は、タイマ３０を用いて経過時間をカウントし、信号Ｓ１が所定時間Ｔ以上継続して入力されないことにより、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していないことを検出する。

このようにして、判定部１５は、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置しているか否かを判定することができ、その判定の結果は、信号Ｓ２として報知部１３に入力される。報知部１３は、信号Ｓ２に基づいて、図３〜５に示したようにその動作が制御される。

図７は、判定部１５における判定処理の第２の例を示すブロック図である。判定部１５には、携帯電話８の識別情報Ｎに関する信号ＳＮと、ページングエリア番号Ｐに関する信号ＳＰとが入力されている。ここで、フェムトセル基地局１には、屋外基地局４のセルとは重複しない、フェムトセル単独のページングエリア（ページングエリア番号Ｐ）が設定されている。

携帯電話８の位置情報は、位置登録処理によって、ページングエリア単位でＨＬＲ５に登録されている。従って、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内（つまりフェムトセル内）に位置している場合には、携帯電話８の現在位置情報として、フェムトセルに対応するページングエリア番号Ｐが、ＨＬＲ５に登録されている。一方、携帯電話８が屋外基地局４のセル内に位置している場合には、携帯電話８の位置情報として、屋外基地局４のセルに対応するページングエリア番号が、ＨＬＲ５に登録されている。

図７を参照して、判定部１５は、ＨＬＲ５に対して、携帯電話８の現在位置を定期的に問い合わせる。具体的に、判定部１５は、携帯電話８の識別情報Ｎを含む位置情報要求信号Ｓ３を、有線通信回線６及びＩＰネットワーク２をこの順に介してコアネットワーク３のＨＬＲ５に送信する。位置情報要求信号Ｓ３を受けたＨＬＲ５は、携帯電話８に関して現在登録されているページングエリア番号を、信号Ｓ４として、ＩＰネットワーク２及び有線通信回線６をこの順に介して判定部１５に返信する。判定部１５は、信号Ｓ４で表されるページングエリア番号と、信号ＳＰで表されるページングエリア番号Ｐとを比較する。その結果、判定部１５は、両者が一致する場合には、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していると判定し、一方、両者が一致しない場合には、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していないと判定する。

このようにして、判定部１５は、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置しているか否かを判定することができ、その判定の結果は、信号Ｓ２として報知部１３に入力される。報知部１３は、信号Ｓ２に基づいて、図３〜５に示したようにその動作が制御される。

上記のように本実施の形態に係るフェムトセル基地局１によれば、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置しているか否かが判定部１５によって判定され、判定部１５による判定の結果が報知部１３によってユーザに報知される。従って、ユーザは、現在行っている通信又はこれから行おうとする通信が、フェムトセル基地局１経由の通信であるのか否かを判断することができるため、ユーザの利便性を向上することができる。

また、図３に示した報知部１３の第１の例によれば、ユーザは、発光素子２０の状態を確認することによって、その通信がフェムトセル基地局１経由の通信であるのか否かを、簡易かつ確実に判断することができる。

また、図４に示した報知部１３の第２の例によれば、ユーザは、表示画面２１上の表示内容を確認することによって、その通信がフェムトセル基地局１経由の通信であるのか否かを、簡易かつ確実に判断することができる。

また、図５に示した報知部１３の第３の例によれば、ユーザは、スピーカ２２から出力される音声メッセージ又は効果音を確認することによって、その通信がフェムトセル基地局１経由の通信であるのか否かを、簡易かつ確実に判断することができる。

また、図６に示した判定部１５における判定処理の第１の例によれば、判定部１５は、携帯電話８から送信された所定の制御メッセージを受信していることにより、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していることを、簡易かつ確実に検出することができる。また、判定部１５は、携帯電話８から送信された所定の制御メッセージを所定時間Ｔ以上継続して受信していないことにより、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置していないことを、簡易かつ確実に検出することができる。

また、図７に示した判定部１５における判定処理の第２の例によれば、判定部１５は、携帯電話８の現在位置情報をＨＬＲ５に問い合わせることにより、携帯電話８がフェムトセル基地局１の通信圏内に位置しているか否かを、簡易かつ確実に判定することができる。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係るフェムトセル基地局を備える通信システムの全体構成を概略的に示す図である。 フェムトセル基地局の構成を概略的に示すブロック図である。 フェムトセル基地局の外観の第１の例を示す正面図である。 フェムトセル基地局の外観の第２の例を示す正面図である。 フェムトセル基地局の外観の第３の例を示す正面図である。 判定部における判定処理の第１の例を示すブロック図である。 判定部における判定処理の第２の例を示すブロック図である。

符号の説明

１ フェムトセル基地局
２ ＩＰネットワーク
３ コアネットワーク
５ ＨＬＲ
６ 有線通信回線
８ 携帯電話
１３ 報知部
１５ 判定部
２０ 発光素子
２１ 表示画面
２２ スピーカ

Claims (7)

1. 移動通信端末との間で無線通信が可能であり、有線通信回線を介してコアネットワークに接続された、小型基地局であって、
   前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置しているか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定の結果を報知する報知手段と
   を備える、小型基地局。
2. 前記報知手段は、発光素子を有し、
   前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置しているか否かに基づいて、前記発光素子の動作が制御される、請求項１に記載の小型基地局。
3. 前記報知手段は、表示画面を有し、
   前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置していることを示す所定の文字、画像、又は映像が、前記表示画面上に表示される、請求項１に記載の小型基地局。
4. 前記報知手段は、音声出力手段を有し、
   前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置していることを示す所定の音声メッセージ又は効果音が、前記音声出力手段から出力される、請求項１に記載の小型基地局。
5. 前記判定手段は、前記移動通信端末から送信された所定の制御メッセージを受信していることにより、前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置していることを検出する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の小型基地局。
6. 前記判定手段は、前記移動通信端末から送信された所定の制御メッセージを所定時間以上継続して受信していないことにより、前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置していないことを検出する、請求項１〜５のいずれか一つに記載の小型基地局。
7. 前記判定手段は、前記移動通信端末の位置情報を管理している管理装置に、前記移動通信端末の現在位置情報を前記有線通信回線を介して問い合わせることにより、前記移動通信端末が前記小型基地局の通信圏内に位置しているか否かを判定する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の小型基地局。

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