周波数誘導装置、及び、周波数誘導方法
【課題】移動機がフェムトセル等の小セルに移動する際に、小セルに割り当てられた周波数を円滑に捕捉できるように誘導する周波数誘導装置、及び、周波数誘導方法を提供する。
【解決手段】移動機１０がフェムトセル＃Ａからマクロセル＃１に移動し位置登録する際に、ＬＭＭＳ４０はフェムトセル＃Ａに割り当てられている周波数Ｆ３を示すデータを含む誘導周波数データを誘導周波数データ記憶部４１に記憶する。移動機１０がマクロセル＃２からマクロセル＃１に移動し位置登録する際に、ＬＭＭＳ４０の誘導周波数データ取得部４２は誘導周波数データ記憶部４１に記憶しておいた誘導周波数データを取得し、当該誘導周波数データに基づいてフェルトセル＃Ａに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させる。
【解決手段】移動機１０がフェムトセル＃Ａからマクロセル＃１に移動し位置登録する際に、ＬＭＭＳ４０はフェムトセル＃Ａに割り当てられている周波数Ｆ３を示すデータを含む誘導周波数データを誘導周波数データ記憶部４１に記憶する。移動機１０がマクロセル＃２からマクロセル＃１に移動し位置登録する際に、ＬＭＭＳ４０の誘導周波数データ取得部４２は誘導周波数データ記憶部４１に記憶しておいた誘導周波数データを取得し、当該誘導周波数データに基づいてフェルトセル＃Ａに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルに割り当てられた周波数を捕捉できるように移動機を誘導する周波数誘導装置、及び、周波数誘導方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動通信ネットワークでは、複数の基地局（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）を各地域に設置し、各基地局が形成する電波到達エリア（「セル」と呼ばれる）を複数配置することで、移動機がセルを跨って移動する場合にも連続した無線通信を可能としている。移動機は、移動したセルに設置された基地局が送信する電波の周波数を捕捉し、当該セルへの位置登録を行うための位置登録信号を送信することで、当該セルに在圏した状態となり当該セルに設置された基地局を介した通信が可能となる。
【０００３】
近年では、上記従来型の半径が数キロメートル程度の大きいセル（以下「マクロセル」又は「Macro Cell」という）の他に、比較的狭い小セルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。その中でも、半径が数メートル程度の極めて小規模なセルはフェムトセル（Femto Cell）と呼ばれ、実用化が進められている。フェムトセルを形成する基地局（以下「フェムト基地局：Femto BTS」ともいう）は、家庭内や小規模オフィスでの設置が想定された基地局である。このようなフェムトセルの実用化にあたって、移動機がフェムトセル内に移動した際に、スムーズにフェムトセルの周波数を移動機に補足させ、フェムト基地局を介した通信を可能とする制御を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６３６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在マクロセルに割り当てられる周波数帯は、図９に示すように、２０００Ｍｈｚ帯、１７００Ｍｈｚ帯、８００Ｍｈｚ帯の３種類が存在し、さらに２０００Ｍｈｚ帯の中に２種類の周波数帯が存在する。また、フェムトセルに割り当てられる周波数帯は２０００ＭＨｚ帯が存在し、２０００ＭＨｚ帯の中に４種類の周波数帯が存在する。
移動機は、移動先のセルの周波数を捕捉する際に、電池の消耗を避けるために過去に在圏したことのある周波数のみをサーチし、過去に在圏したことのある周波数が複数存在した場合には電波強度の強いものを捕捉する傾向がある。このため、フェムトセルに割り当てられている周波数が移動機が過去に在圏したことのない周波数であったり、フェムトセルのエリアを包含するマクロセルの電波強度が強かったりする場合には、移動機はフェムトセルに割り当てられた周波数を円滑に捕捉できないという問題点があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、移動機がフェムトセル等の小セルに移動する際に、小セルに割り当てられた周波数を円滑に捕捉できるように誘導する周波数誘導装置、及び、周波数誘導方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の周波数誘導装置は、移動機との通信可能なエリアの大きさが異なる大セルと小セルとを含む移動通信ネットワークにおいて、移動機が前記小セルに移動する際に該小セルに割り当てられている周波数捕捉の誘導を行うことにより前記移動機を前記小セルに在圏させる周波数誘導装置であって、前記小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶する誘導周波数データ記憶手段と、移動機が前記小セルに移動する際に、該小セルに対応する誘導周波数データを前記誘導周波数データ記憶手段から取得する誘導周波数データ取得手段と、前記誘導周波数データ取得手段により取得された誘導周波数データに基づいて、前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させる第１の周波数誘導手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、周波数誘導装置は、小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶し、移動機が前記小セルに移動する際に前記誘導周波数データを取得し、該取得された誘導周波数データに基づいて前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させるため、移動機が小セルに移動する際に、該小セルに割り当てられた周波数を円滑に捕捉できるように移動機を誘導することができる。
【０００８】
請求項２に記載の周波数誘導装置は、請求項１において、前記移動機が前記小セルから前記大セルに在圏する際に前記移動機から送信される位置登録信号には、前記小セルに割り当てられている周波数を示すデータが含まれ、前記周波数データ記憶手段は、前記移動機が前記小セルから前記大セルに在圏する際に前記移動機から送信されてくる位置登録信号に基づいて、前記誘導周波数データを記憶することを特徴とする。
本発明によれば、移動機が小セルから大セルに在圏する際の位置登録信号を利用して、誘導周波数データを記憶することができる。
【０００９】
請求項３に記載の周波数誘導装置は、請求項１又は２において、前記移動機が前記小セルに在圏しているか否かを判定する在圏判定手段と、前記在圏判定手段により前記移動機が前記小セルに在圏していないと判定された場合、前記小セルに割り当てられている可能性がある周波数を順次前記移動機に捕捉させるように試みる第２の周波数誘導手段とをさらに備えたことを特徴とする。
本発明によれば、周波数誘導装置は、移動機が小セルに在圏していない場合には、前記小セルに割り当てられている可能性がある周波数を順次前記移動機に捕捉させるように試みるため、移動機が小セル内に存在するにもかかわらず小セルに割り当てられている周波数の捕捉ができていない場合に、移動機を小セルに在圏させることができる。
【００１０】
請求項４に記載の周波数誘導装置は、請求項３において、前記第２の周波数誘導手段は、前記誘導周波数データ記憶手段に記憶された誘導周波数データで示される周波数を優先的に捕捉させるように試みることを特徴とする。
本発明によれば、誘導周波数データで示される周波数が、小セルに割り当てられた周波数である可能性が高いため、周波数が捕捉されるまでの時間を短縮することができる。
【００１１】
請求項５に記載の周波数誘導装置は、請求項３又は４において、前記在圏判定手段は、ユーザの操作に基づく特定の信号を前記移動機から受信した場合に、該移動機が前記小セルに在圏しているか否かを判定することを特徴とする。
本発明によれば、ユーザは、小セル内に居る時に特定の信号を送信するための操作を行うことで、移動機が小セルに在圏しており小セルを形成する基地局を介して通信していることを確認することができる。一方、移動機が小セルに在圏していない場合には、移動機を小セルに在圏させ、小セルを形成する基地局を介した通信を行うことができる。
【００１２】
請求項６に記載の周波数誘導装置は、請求項１から５の何れか１項において、前記大セルは前記小セルに包含されていることを特徴とする。
本発明によれば、大セルは前記小セルに包含されている場合にも、移動機を大セルではなく小セルに在圏するように誘導することができる。
請求項７に記載の周波数誘導装置は、請求項１から６の何れか１項において、前記小セルは、フェムトセルであることを特徴とする。
本発明によれば、フェムトセルを形成する基地局を自宅等に設置したユーザに対して、フェムトセルによるサービスの提供を保障することできる。
【００１３】
請求項８に記載の周波数誘導方法は、移動機との通信可能なエリアの大きさが異なる大セルと小セルとを含む移動通信ネットワークにおいて周波数誘導装置が前記小セルに割り当てられている周波数捕捉の誘導を移動機に対して行う周波数誘導方法であって、前記小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶する誘導周波数データ記憶ステップと、移動機が前記小セルに移動する際に、前記誘導周波数データ記憶ステップにおいて記憶した誘導周波数データを取得する誘導周波数データ取得ステップと、前記誘導周波数データ取得ステップにおいて取得された誘導周波数データに基づいて、前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させる周波数誘導ステップとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、周波数誘導装置は、小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶し、移動機が前記小セルに移動する際に前記誘導周波数データを取得し、該取得された誘導周波数データに基づいて前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させるため、移動機が小セルに移動する際に、該小セルに割り当てられた周波数を円滑に捕捉できるように移動機を誘導することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、周波数誘導装置は、小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶し、移動機が前記小セルに移動する際に前記誘導周波数データを取得し、該取得された誘導周波数データに基づいて前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させるため、移動機が小セルに移動する際に、該小セルに割り当てられた周波数を円滑に捕捉できるように移動機を誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る通信ネットワークの全体構成を示す図である。
【図２】同実施形態に係るＬＭＭＳの機能構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態に係る誘導周波数データ記憶部に記憶される誘導周波数データの一例を示す図である。
【図４】同実施形態に係るＬＭＭＳが実行する誘導周波数データの記憶手順及びフェムトセルに割り当てられている周波数の導出手順を示すフローチャートである。
【図５】同実施形態に係るＬＭＭＳが実行する誘導周波数データの記憶手順及びフェムトセルに割り当てられている周波数の導出手順の説明図である。
【図６】同実施形態に係る、ユーザが在宅中等でフェムトセル内に居る時に、ユーザが特番発信を行った時のＬＭＭＳの動作を示すフローチャートである。
【図７】同実施形態に係る、ユーザが在宅中等でフェムトセル内に居る時に、ユーザが特番発信を行った時のＬＭＭＳの動作を示すフローチャートである。
【図８】同実施形態に係る、ユーザが在宅中等でフェムトセル内に居る時に、ユーザが特番発信を行った時のＬＭＭＳの動作を示す説明図である。
【図９】マクロセル及びフェムトセルに割り当てられている周波数帯の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等の構成要素は同一符号によって示されている。
図１は、本発明の実施形態に係る移動通信ネットワークの全体構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態に係る移動通信ネットワークは、移動機１０と、半径数キロメートル程度のマクロセル（Macro Cell）を形成するマクロ基地局２０ａ，２０ｂと、半径数メートル程度のフェムトセル（Femto Cell）を形成するフェムト基地局３０と、移動機１０を利用するユーザの加入者情報や在圏情報を管理するＨＬＲ（Home Location Register）５０と、配下に存在する移動機１０の加入者情報及び在圏情報をＨＬＲ５０から取得して管理するＬＭＭＳ（Local Multimedia Switching System：加入者交換機）４０と、配下の基地局２０ａ，２０ｂ、３０を管理及び制御するＲＮＣ（Radio Network Controller：無線網制御装置）６０とを含んで構成される。移動通信ネットワークを構成するこれらの各装置は、実際には複数存在する。これらの各装置は、ハードウェアとして、図示せぬ、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プログラムやデータ等のソフトウェアが記憶されるＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク等の記憶装置と、通信を制御する通信インターフェースとを含んで構成される。
【００１８】
本実施形態では、図１に示すように、マクロ基地局２０ａが形成するマクロセルを「ＭａｃｒｏＣｅｌｌ（マクロセル）＃１」、マクロ基地局２０ｂが形成するマクロセルを「ＭａｃｒｏＣｅｌｌ＃２」、フェムト基地局３０が形成するフェムトセルを「ＦｅｍｔｏＣｅｌｌ（フェムトセル）＃Ａ」と呼ぶ。ＦｅｍｔｏＣｅｌｌ＃Ａは、ＭａｃｒｏＣｅｌｌ＃１に包含されている。
【００１９】
また、各セルには、移動機１０の位置登録が行われる単位地域を示すＲＡＩ（Routing Area Identification）が割り当てられている。ここでは、「ＭａｃｒｏＣｅｌｌ＃１」には「ＲＡＩ＃１」が割り当てられ、「ＭａｃｒｏＣｅｌｌ＃２」には「ＲＡＩ＃２」が割り当てられ、「ＦｅｍｔｏＣｅｌｌ＃Ａ」には「ＲＡＩ＃Ａ」が割り当てられているものとする。
フェムト基地局３０は、家庭内に設置されており、図示せぬ、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線や光ファイバ回線等の固定通信回線に接続されており、ＩＰ（Internet Protocol）通信網やインターネット等を経由して移動通信ネットワークに接続される。
【００２０】
（ＬＭＭＳの構成）
図２は、ＬＭＭＳ４０の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、ＬＭＭＳ４０は、誘導周波数データ記憶部４１と、誘導周波数データ取得部４２と、第１の周波数誘導部４３と、在圏判定部４４と、第２の周波数誘導部４５とを備えている。誘導周波数データ記憶部４１はハードディスクに設けられたデータベースで実現され、誘導周波数データ取得部４２と、第１の周波数誘導部４３と、在圏判定部４４と、第２の周波数誘導部４５とは、ＬＭＭＳ４０のＣＰＵがプログラムに従って処理を実行することにより実現される。
【００２１】
誘導周波数データ記憶部４１は、フェムトセルに割り当てられている周波数（以下「フェムトセルの周波数」ともいう）を示すデータを含む誘導周波数データを記憶する。図３は、誘導周波数データ記憶部４１に記憶される誘導周波数データの一例を示す図である。同図に示すように、誘導周波数データは、ＲＡＩの識別子と、当該ＲＡＩに割り当てられているマクロセルの識別子と、当該マクロセルに包含されるフェムトセルの識別子と、当該フェムトセルの周波数とを含む。
【００２２】
移動機１０がフェムトセルからマクロセルに在圏する際に移動機１０から送信される位置登録信号には、当該フェムトセルの周波数を示すデータが含まれており、前記誘導周波数データは、移動機１０がフェムトセルからマクロセルに在圏する際に移動機１０から送信される位置登録信号に基づいて記憶される。
なお、位置登録信号には位置登録先のセルの周波数を示すデータが含まれるようにしてもよい。この場合には、ＨＬＲ５０は受信した位置登録信号に基づいて各セルに割り当てられている周波数を示すデータを記憶しておき、誘導周波数データの登録時に、ＨＬＲ５０がＬＭＭＳ４０にフェムトセルの周波数を示すデータを提供することとなる。
【００２３】
また、前記誘導周波数データは、位置登録信号を利用して登録する以外に、オペレータ等の入力によって予め登録しておくこともできる。
誘導周波数データ取得部４２は、マクロセルに在圏している移動機１０がフェムトセルに移動する際に、当該フェムトセルに対応する誘導周波数データを誘導周波数データ記憶部４１から取得する。
第１の周波数誘導部４３は、誘導周波数データ取得部４２により取得された誘導周波数データからフェムトセルの周波数を取得し、使用周波数をフェムトセルの周波数に切替えるための制御信号をＲＮＣ６０を介して移動機１０に送信することにより、フェムトセルの周波数を移動機１０に捕捉させる。なお、周波数を移動機１０に捕捉させる手法は、３ＧＧＰ等で標準化されている公知の手法を用いることができる。
【００２４】
在圏判定部４４は、ユーザが予め定められた特定の番号（以下「特番」という）を移動機１０に入力して発信操作を行う等の、特定のユーザ操作が移動機１０に対して行われることにより、ユーザ操作に基づく特定の信号を移動機１０から受信した場合に、移動機１０がフェムトセルに在圏しているか否か、すなわち、移動機１０がマクロ基地局２０ａ，２０ｂではなく、フェムト基地局３０を介して通信可能な状態となっているか否かを判定する。
【００２５】
第２の周波数誘導部４５は、在圏判定部４４により移動機１０がフェムトセルに在圏していないと判定された場合、フェムトセルに割り当てられている可能性がある周波数を移動機１０に順次捕捉させるように試みる。この際に、誘導周波数データ記憶部４１に前記フェムトセルに関する誘導周波数データが記憶されている場合には、当該誘導周波数データで示されるフェムトセルの周波数を優先的に捕捉させるように試みる。
【００２６】
（動作例１）
次に、図４に示すフローチャート及び図５に示す図を参照して、ＬＭＭＳ４０が実行する誘導周波数データの記憶手順及び周波数の導出手順を説明する。ここでは、フェムトセル＃Ａには周波数Ｆ３が割り当てられているものとする。
（記憶手順）
ユーザの出勤時に、ユーザが移動機１０を携帯してフェムトセル＃Ａからマクロセル＃１に移動すると、移動機１０はマクロセル＃１の周波数を捕捉する。そして、移動前のフェムトセル＃Ａに割り当てられている周波数Ｆ３を示すデータを含む、マクロセル＃１への位置登録信号を送信する（図４及び図５のステップＳ１０１）。
【００２７】
ＨＬＲ５０は、移動機１０からの位置登録信号を受信すると、移動機１０がフェムトセル＃Ａからマクロセル＃１に移動したことから、マクロセル＃１のエリア内にフェムトセル＃Ａが存在すると認識する。そして、移動機１０がＲＡＩ＃１に設けられているマクロセル＃１に位置登録したこと、マクロセル＃１がフェムトセル＃Ａに包含されていること、及びフェムトセル＃Ａの周波数Ｆ３等を含む情報を、移動機１０の在圏情報として記憶する（図４及び図５のステップＳ１０２）。そして、ＨＬＲ５０は、当該在圏情報をＬＭＭＳ４０に送信する。
【００２８】
ＬＭＭＳ４０は、ＨＬＲ５０から移動機１０の在圏情報を受信すると、当該在圏情報を記憶するとともに、ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されているか否かを判定する（図４のステップＳ１０３）。ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されていなかった場合には、ＬＭＭＳ４０は、受信した在圏情報に含まれる図３に示すデータを、誘導周波数データとして誘導周波数データ記憶部４１に記憶する（図４のステップＳ１０４）。一方、ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが記憶されていた場合には、当該記憶されている誘導周波数データを、図３に示す最新のデータで上書き保存する（図４のステップＳ１０５）。
【００２９】
（誘導手順）
次に、図４及び図５を参照して、ユーザの帰宅時に、フェムトセル＃Ａに割り当てられている周波数を導出する手順について説明する。
移動機１０を携帯したユーザがマクロセル＃２からマクロセル＃１に移動すると、移動機１０は、マクロセル＃１への位置登録信号を送信する（ステップＳ１０６）。
ＬＭＭＳ４０は、移動機１０からの位置登録信号を受信すると、移動機１０がフェムトセル＃Ａに近づいたことを認識し、フェムトセル＃Ａの周波数への誘導を実施する。具体的には、ＬＭＭＳ４０は、マクロセル＃１が設けられているＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００３０】
ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されている場合には、誘導周波数データ取得部４２は、ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データから、フェムトセル＃Ａに割り当てられている周波数を取得する。ここでは、図３に示す誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されており、誘導周波数データ取得部４２は、当該誘導周波数データに含まれる周波数Ｆ３を取得する（ステップＳ１０８）。
そして、第１の周波数誘導部４３は、使用周波数をＦ３に切り替えるための制御信号をＲＮＣ６０を介して移動機１０に送信することにより、周波数Ｆ３を移動機１０に捕捉させるよう誘導する。
【００３１】
なお、ステップＳ１０６において、ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されていなかった場合には、処理を終了する。
このように、移動機１０がフェムトセル＃Ａからマクロセル＃１に在圏する際に誘導周波数データを記憶し、移動機１０がフェムトセル＃Ａに移動する際に、記憶しておいた誘導周波数データに基づいてフェムトセル＃Ａの周波数を移動機１０に捕捉させるため、フェムトセル＃Ａがマクロセル＃１に包含されている場合にも、マクロセル＃１の電波の方が強い場合にも、フェムトセル＃Ａの周波数をスムーズに捕捉できるように移動機１０を誘導することができる。
【００３２】
（動作例２）
次に、図６、図７及び図８に示すフローチャートを参照して、ユーザが在宅中等でフェムトセル＃Ａ内に居る時に、移動機１０がフェムトセル＃Ａに在圏しているか否か、すなわち、移動機１０がフェムト基地局３０を介して通信を行えているか否かを確認するために、ユーザが特番発信を行った時のＬＭＭＳ４０の動作について説明する。ここでは、フェムトセル＃Ａに割り当て可能な周波数は、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４であるものとする。
【００３３】
まず、ユーザは、移動機１０を操作して特番発信の指示を行う。これにより、移動機１０は特番を含む発信信号を送信する（図６のステップＳ２０１）。
ＬＭＭＳ４０の在圏判定部４４は、移動機１０からの発信信号を受信すると、記憶されている移動機１０の在圏情報に基づいて、移動機１０がフェムトセル＃Ａに在圏しているかマクロセル＃１に在圏しているかを判定する（ステップＳ２０２）。
フェムトセル＃Ａに在圏していると判定した場合には、処理を終了する（ステップＳ２０３）。
【００３４】
一方、マクロセル＃１に在圏していると判定した場合には、ＬＭＭＳ４０の第２の周波数誘導部４５は、移動機１０をフェムトセル＃Ａに在圏させるための処理を行う。具体的には、第２の周波数誘導部４５は、まず、移動機１０が存在する地域に対応する誘導周波数データが、誘導周波数データ記憶部４１に記憶されているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。
前記誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されていなかった場合には、図８に示すように、ＬＭＭＳ４０の第２の周波数誘導部４５は、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の順で、周波数が捕捉できるまで周波数の捕捉指示を行う。
【００３５】
具体的には、まず、第２の周波数誘導部４５は、今までに周波数Ｆ１を指定してＦ１の捕捉を試みたかを判定する（図６のステップＳ２０５）。指定済みの場合にはステップＳ２０９に進み、指定済みでない場合には指定周波数をＦ１として周波数捕捉指示の信号をＲＮＣ６０を介して移動機１０に送信する（ステップＳ２０６）。そして、第２の周波数誘導部４５は、位置登録待ちタイマを設定し、移動機１０から位置登録要求信号が送信されてくるのをＸ秒（例えば１０秒）間待つ（ステップＳ２０７）。Ｘ秒以内に移動機１０から位置登録信号が送信されてきたか否かを判定し（ステップＳ２０８）、Ｘ秒以内に位置登録信号が送信されてきたことにより、移動機１０が周波数Ｆ１を捕捉してフェムトセル＃Ａに在圏できたと判定された場合には、処理を終了する（ステップＳ２２１）。
【００３６】
一方、Ｘ秒以内に移動機１０から位置登録信号が送信されずタイマが満了した場合には、移動機１０が周波数Ｆ１を捕捉できず、フェムトセル＃Ａに在圏できなかったと判定し、ステップＳ２０９に進む。
そして、以降、周波数Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４についても、ステップＳ２０５〜Ｓ２０８と同様の手順で、移動機１０が周波数を捕捉できるまで、周波数の捕捉を試みる。
一方、ステップＳ２０４において、移動機１０が存在する地域に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されていた場合には、第２の周波数誘導部４５は、当該誘導周波数データから周波数を取得する。ここでは、図３に示す、フェムトセル＃Ａが包含されている地域ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが記憶されており、第２の周波数誘導部４５はＦ３を取得したものとする。
【００３７】
第２の周波数誘導部４５は、周波数をＦ３に指定し（図７のステップＳ３０１）、ステップＳ２０７〜Ｓ２０８での手順と同様の手順で、周波数Ｆ３を移動機１０に捕捉させるように試みる（ステップＳ３０２、Ｓ３０３）。
タイマを設定してからＸ秒以内に移動機１０から位置登録信号を受信することにより、移動機１０が周波数Ｆ３の捕捉に成功したと判定した場合には、処理を終了する（ステップＳ３１６）。一方、Ｘ秒以内に位置登録信号を受信しなかった場合には、ステップＳ２０５〜Ｓ２０８での手順と同様の手順で、今までに指定していない周波数の捕捉を、周波数の捕捉が成功するまで順次試みる（ステップＳ３０４〜Ｓ３１５）。
【００３８】
以上のような特番発信によるフェムトセル＃Ａの周波数誘導処理を行うことで、移動機１０がフェムトセル＃Ａに在圏していない場合には、当該フェムトセル＃Ａに割り当てられている可能性がある周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を移動機１０に順次捕捉させるように試みるため、移動機１０がフェムトセル＃Ａ内に存在するにもかかわらずフェムトセル＃Ａの周波数の捕捉ができていない場合に、移動機１０をフェムトセル＃Ａに在圏させることができる。また、例えば、フェムトセル＃Ａが存在する場所の近くに新しい建物やアンテナが設置された等で、フェムトセル＃Ａの周波数が変化した場合にも、移動機１０にフェムトセル＃Ａの周波数を捕捉させることができる。したがって、ユーザが自宅等にフェムト基地局３０を設置したにも関わらず、フェムトセル＃Ａに在圏できず、フェムト基地局３０を介した通信を行うことができないという不具合を解消することができる。
【００３９】
また、移動機１０が存在する地域に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されている場合には、当該誘導周波数データで示される周波数がフェムトセルの周波数である可能性が高いため、当該周波数を優先して捕捉させることで、周波数が捕捉されるまでの時間を短縮することができる。
なお、移動機１０からの特番発信を処理の契機とせずに、ＬＭＭＳ４０が周期的に移動機１０が存在する地域を判定し、移動機１０がフェムトセルのエリアに存在すると判定した場合に、図６に示すステップＳ２０２以降の処理を行ってもよい。
【００４０】
また、誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されていなかった場合には、第２の周波数誘導部４５は、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の順で周波数の捕捉指示を行うとして説明したが、補足指示を行う周波数の順番はこれに限定されず、例えば、ランダムに順番を選択してもよいし、過去に捕捉した回数の多い周波数から捕捉指示を行ってもよい。
【００４１】
なお、上述した実施形態では、本発明に係る周波数誘導装置の機能はＬＭＭＳ４０が備えているとして説明したが、これに限定されることはなく、上述したＬＭＭＳ４０が備える機能は、複数の他の装置に分散して配置されていてもよい。また、ＬＭＭＳ４０が備える機能と、ＨＬＲ５０が備える機能と、ＲＮＣ６０が備える機能とを、１つの装置に配置してもよい。
また、上述した実施形態では大セルをマクロセル、小セルをフェムトセルとして説明したが、これに限らず、小セルは大セルよりも小さいセルであればよい。また、上述した実施形態では、小セルは大セルに包含されているとして説明したが、これに限らず、一部の領域が重なっていてもよいし、隣接しているだけでもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 移動機
２０ａ，２０ｂ マクロ基地局
３０ フェムト基地局
４０ ＬＭＭＳ
４１ 誘導周波数データ記憶部
４２ 誘導周波数データ取得部
４３ 第１の周波数誘導部
４４ 在圏判定部
４５ 第２の周波数誘導部
５０ ＨＬＲ
６０ ＲＮＣ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルに割り当てられた周波数を捕捉できるように移動機を誘導する周波数誘導装置、及び、周波数誘導方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動通信ネットワークでは、複数の基地局（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）を各地域に設置し、各基地局が形成する電波到達エリア（「セル」と呼ばれる）を複数配置することで、移動機がセルを跨って移動する場合にも連続した無線通信を可能としている。移動機は、移動したセルに設置された基地局が送信する電波の周波数を捕捉し、当該セルへの位置登録を行うための位置登録信号を送信することで、当該セルに在圏した状態となり当該セルに設置された基地局を介した通信が可能となる。
【０００３】
近年では、上記従来型の半径が数キロメートル程度の大きいセル（以下「マクロセル」又は「Macro Cell」という）の他に、比較的狭い小セルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。その中でも、半径が数メートル程度の極めて小規模なセルはフェムトセル（Femto Cell）と呼ばれ、実用化が進められている。フェムトセルを形成する基地局（以下「フェムト基地局：Femto BTS」ともいう）は、家庭内や小規模オフィスでの設置が想定された基地局である。このようなフェムトセルの実用化にあたって、移動機がフェムトセル内に移動した際に、スムーズにフェムトセルの周波数を移動機に補足させ、フェムト基地局を介した通信を可能とする制御を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６３６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在マクロセルに割り当てられる周波数帯は、図９に示すように、２０００Ｍｈｚ帯、１７００Ｍｈｚ帯、８００Ｍｈｚ帯の３種類が存在し、さらに２０００Ｍｈｚ帯の中に２種類の周波数帯が存在する。また、フェムトセルに割り当てられる周波数帯は２０００ＭＨｚ帯が存在し、２０００ＭＨｚ帯の中に４種類の周波数帯が存在する。
移動機は、移動先のセルの周波数を捕捉する際に、電池の消耗を避けるために過去に在圏したことのある周波数のみをサーチし、過去に在圏したことのある周波数が複数存在した場合には電波強度の強いものを捕捉する傾向がある。このため、フェムトセルに割り当てられている周波数が移動機が過去に在圏したことのない周波数であったり、フェムトセルのエリアを包含するマクロセルの電波強度が強かったりする場合には、移動機はフェムトセルに割り当てられた周波数を円滑に捕捉できないという問題点があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、移動機がフェムトセル等の小セルに移動する際に、小セルに割り当てられた周波数を円滑に捕捉できるように誘導する周波数誘導装置、及び、周波数誘導方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の周波数誘導装置は、移動機との通信可能なエリアの大きさが異なる大セルと小セルとを含む移動通信ネットワークにおいて、移動機が前記小セルに移動する際に該小セルに割り当てられている周波数捕捉の誘導を行うことにより前記移動機を前記小セルに在圏させる周波数誘導装置であって、前記小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶する誘導周波数データ記憶手段と、移動機が前記小セルに移動する際に、該小セルに対応する誘導周波数データを前記誘導周波数データ記憶手段から取得する誘導周波数データ取得手段と、前記誘導周波数データ取得手段により取得された誘導周波数データに基づいて、前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させる第１の周波数誘導手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、周波数誘導装置は、小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶し、移動機が前記小セルに移動する際に前記誘導周波数データを取得し、該取得された誘導周波数データに基づいて前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させるため、移動機が小セルに移動する際に、該小セルに割り当てられた周波数を円滑に捕捉できるように移動機を誘導することができる。
【０００８】
請求項２に記載の周波数誘導装置は、請求項１において、前記移動機が前記小セルから前記大セルに在圏する際に前記移動機から送信される位置登録信号には、前記小セルに割り当てられている周波数を示すデータが含まれ、前記周波数データ記憶手段は、前記移動機が前記小セルから前記大セルに在圏する際に前記移動機から送信されてくる位置登録信号に基づいて、前記誘導周波数データを記憶することを特徴とする。
本発明によれば、移動機が小セルから大セルに在圏する際の位置登録信号を利用して、誘導周波数データを記憶することができる。
【０００９】
請求項３に記載の周波数誘導装置は、請求項１又は２において、前記移動機が前記小セルに在圏しているか否かを判定する在圏判定手段と、前記在圏判定手段により前記移動機が前記小セルに在圏していないと判定された場合、前記小セルに割り当てられている可能性がある周波数を順次前記移動機に捕捉させるように試みる第２の周波数誘導手段とをさらに備えたことを特徴とする。
本発明によれば、周波数誘導装置は、移動機が小セルに在圏していない場合には、前記小セルに割り当てられている可能性がある周波数を順次前記移動機に捕捉させるように試みるため、移動機が小セル内に存在するにもかかわらず小セルに割り当てられている周波数の捕捉ができていない場合に、移動機を小セルに在圏させることができる。
【００１０】
請求項４に記載の周波数誘導装置は、請求項３において、前記第２の周波数誘導手段は、前記誘導周波数データ記憶手段に記憶された誘導周波数データで示される周波数を優先的に捕捉させるように試みることを特徴とする。
本発明によれば、誘導周波数データで示される周波数が、小セルに割り当てられた周波数である可能性が高いため、周波数が捕捉されるまでの時間を短縮することができる。
【００１１】
請求項５に記載の周波数誘導装置は、請求項３又は４において、前記在圏判定手段は、ユーザの操作に基づく特定の信号を前記移動機から受信した場合に、該移動機が前記小セルに在圏しているか否かを判定することを特徴とする。
本発明によれば、ユーザは、小セル内に居る時に特定の信号を送信するための操作を行うことで、移動機が小セルに在圏しており小セルを形成する基地局を介して通信していることを確認することができる。一方、移動機が小セルに在圏していない場合には、移動機を小セルに在圏させ、小セルを形成する基地局を介した通信を行うことができる。
【００１２】
請求項６に記載の周波数誘導装置は、請求項１から５の何れか１項において、前記大セルは前記小セルに包含されていることを特徴とする。
本発明によれば、大セルは前記小セルに包含されている場合にも、移動機を大セルではなく小セルに在圏するように誘導することができる。
請求項７に記載の周波数誘導装置は、請求項１から６の何れか１項において、前記小セルは、フェムトセルであることを特徴とする。
本発明によれば、フェムトセルを形成する基地局を自宅等に設置したユーザに対して、フェムトセルによるサービスの提供を保障することできる。
【００１３】
請求項８に記載の周波数誘導方法は、移動機との通信可能なエリアの大きさが異なる大セルと小セルとを含む移動通信ネットワークにおいて周波数誘導装置が前記小セルに割り当てられている周波数捕捉の誘導を移動機に対して行う周波数誘導方法であって、前記小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶する誘導周波数データ記憶ステップと、移動機が前記小セルに移動する際に、前記誘導周波数データ記憶ステップにおいて記憶した誘導周波数データを取得する誘導周波数データ取得ステップと、前記誘導周波数データ取得ステップにおいて取得された誘導周波数データに基づいて、前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させる周波数誘導ステップとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、周波数誘導装置は、小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶し、移動機が前記小セルに移動する際に前記誘導周波数データを取得し、該取得された誘導周波数データに基づいて前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させるため、移動機が小セルに移動する際に、該小セルに割り当てられた周波数を円滑に捕捉できるように移動機を誘導することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、周波数誘導装置は、小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶し、移動機が前記小セルに移動する際に前記誘導周波数データを取得し、該取得された誘導周波数データに基づいて前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させるため、移動機が小セルに移動する際に、該小セルに割り当てられた周波数を円滑に捕捉できるように移動機を誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る通信ネットワークの全体構成を示す図である。
【図２】同実施形態に係るＬＭＭＳの機能構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態に係る誘導周波数データ記憶部に記憶される誘導周波数データの一例を示す図である。
【図４】同実施形態に係るＬＭＭＳが実行する誘導周波数データの記憶手順及びフェムトセルに割り当てられている周波数の導出手順を示すフローチャートである。
【図５】同実施形態に係るＬＭＭＳが実行する誘導周波数データの記憶手順及びフェムトセルに割り当てられている周波数の導出手順の説明図である。
【図６】同実施形態に係る、ユーザが在宅中等でフェムトセル内に居る時に、ユーザが特番発信を行った時のＬＭＭＳの動作を示すフローチャートである。
【図７】同実施形態に係る、ユーザが在宅中等でフェムトセル内に居る時に、ユーザが特番発信を行った時のＬＭＭＳの動作を示すフローチャートである。
【図８】同実施形態に係る、ユーザが在宅中等でフェムトセル内に居る時に、ユーザが特番発信を行った時のＬＭＭＳの動作を示す説明図である。
【図９】マクロセル及びフェムトセルに割り当てられている周波数帯の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等の構成要素は同一符号によって示されている。
図１は、本発明の実施形態に係る移動通信ネットワークの全体構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態に係る移動通信ネットワークは、移動機１０と、半径数キロメートル程度のマクロセル（Macro Cell）を形成するマクロ基地局２０ａ，２０ｂと、半径数メートル程度のフェムトセル（Femto Cell）を形成するフェムト基地局３０と、移動機１０を利用するユーザの加入者情報や在圏情報を管理するＨＬＲ（Home Location Register）５０と、配下に存在する移動機１０の加入者情報及び在圏情報をＨＬＲ５０から取得して管理するＬＭＭＳ（Local Multimedia Switching System：加入者交換機）４０と、配下の基地局２０ａ，２０ｂ、３０を管理及び制御するＲＮＣ（Radio Network Controller：無線網制御装置）６０とを含んで構成される。移動通信ネットワークを構成するこれらの各装置は、実際には複数存在する。これらの各装置は、ハードウェアとして、図示せぬ、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プログラムやデータ等のソフトウェアが記憶されるＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク等の記憶装置と、通信を制御する通信インターフェースとを含んで構成される。
【００１８】
本実施形態では、図１に示すように、マクロ基地局２０ａが形成するマクロセルを「ＭａｃｒｏＣｅｌｌ（マクロセル）＃１」、マクロ基地局２０ｂが形成するマクロセルを「ＭａｃｒｏＣｅｌｌ＃２」、フェムト基地局３０が形成するフェムトセルを「ＦｅｍｔｏＣｅｌｌ（フェムトセル）＃Ａ」と呼ぶ。ＦｅｍｔｏＣｅｌｌ＃Ａは、ＭａｃｒｏＣｅｌｌ＃１に包含されている。
【００１９】
また、各セルには、移動機１０の位置登録が行われる単位地域を示すＲＡＩ（Routing Area Identification）が割り当てられている。ここでは、「ＭａｃｒｏＣｅｌｌ＃１」には「ＲＡＩ＃１」が割り当てられ、「ＭａｃｒｏＣｅｌｌ＃２」には「ＲＡＩ＃２」が割り当てられ、「ＦｅｍｔｏＣｅｌｌ＃Ａ」には「ＲＡＩ＃Ａ」が割り当てられているものとする。
フェムト基地局３０は、家庭内に設置されており、図示せぬ、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線や光ファイバ回線等の固定通信回線に接続されており、ＩＰ（Internet Protocol）通信網やインターネット等を経由して移動通信ネットワークに接続される。
【００２０】
（ＬＭＭＳの構成）
図２は、ＬＭＭＳ４０の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、ＬＭＭＳ４０は、誘導周波数データ記憶部４１と、誘導周波数データ取得部４２と、第１の周波数誘導部４３と、在圏判定部４４と、第２の周波数誘導部４５とを備えている。誘導周波数データ記憶部４１はハードディスクに設けられたデータベースで実現され、誘導周波数データ取得部４２と、第１の周波数誘導部４３と、在圏判定部４４と、第２の周波数誘導部４５とは、ＬＭＭＳ４０のＣＰＵがプログラムに従って処理を実行することにより実現される。
【００２１】
誘導周波数データ記憶部４１は、フェムトセルに割り当てられている周波数（以下「フェムトセルの周波数」ともいう）を示すデータを含む誘導周波数データを記憶する。図３は、誘導周波数データ記憶部４１に記憶される誘導周波数データの一例を示す図である。同図に示すように、誘導周波数データは、ＲＡＩの識別子と、当該ＲＡＩに割り当てられているマクロセルの識別子と、当該マクロセルに包含されるフェムトセルの識別子と、当該フェムトセルの周波数とを含む。
【００２２】
移動機１０がフェムトセルからマクロセルに在圏する際に移動機１０から送信される位置登録信号には、当該フェムトセルの周波数を示すデータが含まれており、前記誘導周波数データは、移動機１０がフェムトセルからマクロセルに在圏する際に移動機１０から送信される位置登録信号に基づいて記憶される。
なお、位置登録信号には位置登録先のセルの周波数を示すデータが含まれるようにしてもよい。この場合には、ＨＬＲ５０は受信した位置登録信号に基づいて各セルに割り当てられている周波数を示すデータを記憶しておき、誘導周波数データの登録時に、ＨＬＲ５０がＬＭＭＳ４０にフェムトセルの周波数を示すデータを提供することとなる。
【００２３】
また、前記誘導周波数データは、位置登録信号を利用して登録する以外に、オペレータ等の入力によって予め登録しておくこともできる。
誘導周波数データ取得部４２は、マクロセルに在圏している移動機１０がフェムトセルに移動する際に、当該フェムトセルに対応する誘導周波数データを誘導周波数データ記憶部４１から取得する。
第１の周波数誘導部４３は、誘導周波数データ取得部４２により取得された誘導周波数データからフェムトセルの周波数を取得し、使用周波数をフェムトセルの周波数に切替えるための制御信号をＲＮＣ６０を介して移動機１０に送信することにより、フェムトセルの周波数を移動機１０に捕捉させる。なお、周波数を移動機１０に捕捉させる手法は、３ＧＧＰ等で標準化されている公知の手法を用いることができる。
【００２４】
在圏判定部４４は、ユーザが予め定められた特定の番号（以下「特番」という）を移動機１０に入力して発信操作を行う等の、特定のユーザ操作が移動機１０に対して行われることにより、ユーザ操作に基づく特定の信号を移動機１０から受信した場合に、移動機１０がフェムトセルに在圏しているか否か、すなわち、移動機１０がマクロ基地局２０ａ，２０ｂではなく、フェムト基地局３０を介して通信可能な状態となっているか否かを判定する。
【００２５】
第２の周波数誘導部４５は、在圏判定部４４により移動機１０がフェムトセルに在圏していないと判定された場合、フェムトセルに割り当てられている可能性がある周波数を移動機１０に順次捕捉させるように試みる。この際に、誘導周波数データ記憶部４１に前記フェムトセルに関する誘導周波数データが記憶されている場合には、当該誘導周波数データで示されるフェムトセルの周波数を優先的に捕捉させるように試みる。
【００２６】
（動作例１）
次に、図４に示すフローチャート及び図５に示す図を参照して、ＬＭＭＳ４０が実行する誘導周波数データの記憶手順及び周波数の導出手順を説明する。ここでは、フェムトセル＃Ａには周波数Ｆ３が割り当てられているものとする。
（記憶手順）
ユーザの出勤時に、ユーザが移動機１０を携帯してフェムトセル＃Ａからマクロセル＃１に移動すると、移動機１０はマクロセル＃１の周波数を捕捉する。そして、移動前のフェムトセル＃Ａに割り当てられている周波数Ｆ３を示すデータを含む、マクロセル＃１への位置登録信号を送信する（図４及び図５のステップＳ１０１）。
【００２７】
ＨＬＲ５０は、移動機１０からの位置登録信号を受信すると、移動機１０がフェムトセル＃Ａからマクロセル＃１に移動したことから、マクロセル＃１のエリア内にフェムトセル＃Ａが存在すると認識する。そして、移動機１０がＲＡＩ＃１に設けられているマクロセル＃１に位置登録したこと、マクロセル＃１がフェムトセル＃Ａに包含されていること、及びフェムトセル＃Ａの周波数Ｆ３等を含む情報を、移動機１０の在圏情報として記憶する（図４及び図５のステップＳ１０２）。そして、ＨＬＲ５０は、当該在圏情報をＬＭＭＳ４０に送信する。
【００２８】
ＬＭＭＳ４０は、ＨＬＲ５０から移動機１０の在圏情報を受信すると、当該在圏情報を記憶するとともに、ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されているか否かを判定する（図４のステップＳ１０３）。ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されていなかった場合には、ＬＭＭＳ４０は、受信した在圏情報に含まれる図３に示すデータを、誘導周波数データとして誘導周波数データ記憶部４１に記憶する（図４のステップＳ１０４）。一方、ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが記憶されていた場合には、当該記憶されている誘導周波数データを、図３に示す最新のデータで上書き保存する（図４のステップＳ１０５）。
【００２９】
（誘導手順）
次に、図４及び図５を参照して、ユーザの帰宅時に、フェムトセル＃Ａに割り当てられている周波数を導出する手順について説明する。
移動機１０を携帯したユーザがマクロセル＃２からマクロセル＃１に移動すると、移動機１０は、マクロセル＃１への位置登録信号を送信する（ステップＳ１０６）。
ＬＭＭＳ４０は、移動機１０からの位置登録信号を受信すると、移動機１０がフェムトセル＃Ａに近づいたことを認識し、フェムトセル＃Ａの周波数への誘導を実施する。具体的には、ＬＭＭＳ４０は、マクロセル＃１が設けられているＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００３０】
ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されている場合には、誘導周波数データ取得部４２は、ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データから、フェムトセル＃Ａに割り当てられている周波数を取得する。ここでは、図３に示す誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されており、誘導周波数データ取得部４２は、当該誘導周波数データに含まれる周波数Ｆ３を取得する（ステップＳ１０８）。
そして、第１の周波数誘導部４３は、使用周波数をＦ３に切り替えるための制御信号をＲＮＣ６０を介して移動機１０に送信することにより、周波数Ｆ３を移動機１０に捕捉させるよう誘導する。
【００３１】
なお、ステップＳ１０６において、ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されていなかった場合には、処理を終了する。
このように、移動機１０がフェムトセル＃Ａからマクロセル＃１に在圏する際に誘導周波数データを記憶し、移動機１０がフェムトセル＃Ａに移動する際に、記憶しておいた誘導周波数データに基づいてフェムトセル＃Ａの周波数を移動機１０に捕捉させるため、フェムトセル＃Ａがマクロセル＃１に包含されている場合にも、マクロセル＃１の電波の方が強い場合にも、フェムトセル＃Ａの周波数をスムーズに捕捉できるように移動機１０を誘導することができる。
【００３２】
（動作例２）
次に、図６、図７及び図８に示すフローチャートを参照して、ユーザが在宅中等でフェムトセル＃Ａ内に居る時に、移動機１０がフェムトセル＃Ａに在圏しているか否か、すなわち、移動機１０がフェムト基地局３０を介して通信を行えているか否かを確認するために、ユーザが特番発信を行った時のＬＭＭＳ４０の動作について説明する。ここでは、フェムトセル＃Ａに割り当て可能な周波数は、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４であるものとする。
【００３３】
まず、ユーザは、移動機１０を操作して特番発信の指示を行う。これにより、移動機１０は特番を含む発信信号を送信する（図６のステップＳ２０１）。
ＬＭＭＳ４０の在圏判定部４４は、移動機１０からの発信信号を受信すると、記憶されている移動機１０の在圏情報に基づいて、移動機１０がフェムトセル＃Ａに在圏しているかマクロセル＃１に在圏しているかを判定する（ステップＳ２０２）。
フェムトセル＃Ａに在圏していると判定した場合には、処理を終了する（ステップＳ２０３）。
【００３４】
一方、マクロセル＃１に在圏していると判定した場合には、ＬＭＭＳ４０の第２の周波数誘導部４５は、移動機１０をフェムトセル＃Ａに在圏させるための処理を行う。具体的には、第２の周波数誘導部４５は、まず、移動機１０が存在する地域に対応する誘導周波数データが、誘導周波数データ記憶部４１に記憶されているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。
前記誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されていなかった場合には、図８に示すように、ＬＭＭＳ４０の第２の周波数誘導部４５は、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の順で、周波数が捕捉できるまで周波数の捕捉指示を行う。
【００３５】
具体的には、まず、第２の周波数誘導部４５は、今までに周波数Ｆ１を指定してＦ１の捕捉を試みたかを判定する（図６のステップＳ２０５）。指定済みの場合にはステップＳ２０９に進み、指定済みでない場合には指定周波数をＦ１として周波数捕捉指示の信号をＲＮＣ６０を介して移動機１０に送信する（ステップＳ２０６）。そして、第２の周波数誘導部４５は、位置登録待ちタイマを設定し、移動機１０から位置登録要求信号が送信されてくるのをＸ秒（例えば１０秒）間待つ（ステップＳ２０７）。Ｘ秒以内に移動機１０から位置登録信号が送信されてきたか否かを判定し（ステップＳ２０８）、Ｘ秒以内に位置登録信号が送信されてきたことにより、移動機１０が周波数Ｆ１を捕捉してフェムトセル＃Ａに在圏できたと判定された場合には、処理を終了する（ステップＳ２２１）。
【００３６】
一方、Ｘ秒以内に移動機１０から位置登録信号が送信されずタイマが満了した場合には、移動機１０が周波数Ｆ１を捕捉できず、フェムトセル＃Ａに在圏できなかったと判定し、ステップＳ２０９に進む。
そして、以降、周波数Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４についても、ステップＳ２０５〜Ｓ２０８と同様の手順で、移動機１０が周波数を捕捉できるまで、周波数の捕捉を試みる。
一方、ステップＳ２０４において、移動機１０が存在する地域に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されていた場合には、第２の周波数誘導部４５は、当該誘導周波数データから周波数を取得する。ここでは、図３に示す、フェムトセル＃Ａが包含されている地域ＲＡＩ＃１に対応する誘導周波数データが記憶されており、第２の周波数誘導部４５はＦ３を取得したものとする。
【００３７】
第２の周波数誘導部４５は、周波数をＦ３に指定し（図７のステップＳ３０１）、ステップＳ２０７〜Ｓ２０８での手順と同様の手順で、周波数Ｆ３を移動機１０に捕捉させるように試みる（ステップＳ３０２、Ｓ３０３）。
タイマを設定してからＸ秒以内に移動機１０から位置登録信号を受信することにより、移動機１０が周波数Ｆ３の捕捉に成功したと判定した場合には、処理を終了する（ステップＳ３１６）。一方、Ｘ秒以内に位置登録信号を受信しなかった場合には、ステップＳ２０５〜Ｓ２０８での手順と同様の手順で、今までに指定していない周波数の捕捉を、周波数の捕捉が成功するまで順次試みる（ステップＳ３０４〜Ｓ３１５）。
【００３８】
以上のような特番発信によるフェムトセル＃Ａの周波数誘導処理を行うことで、移動機１０がフェムトセル＃Ａに在圏していない場合には、当該フェムトセル＃Ａに割り当てられている可能性がある周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を移動機１０に順次捕捉させるように試みるため、移動機１０がフェムトセル＃Ａ内に存在するにもかかわらずフェムトセル＃Ａの周波数の捕捉ができていない場合に、移動機１０をフェムトセル＃Ａに在圏させることができる。また、例えば、フェムトセル＃Ａが存在する場所の近くに新しい建物やアンテナが設置された等で、フェムトセル＃Ａの周波数が変化した場合にも、移動機１０にフェムトセル＃Ａの周波数を捕捉させることができる。したがって、ユーザが自宅等にフェムト基地局３０を設置したにも関わらず、フェムトセル＃Ａに在圏できず、フェムト基地局３０を介した通信を行うことができないという不具合を解消することができる。
【００３９】
また、移動機１０が存在する地域に対応する誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されている場合には、当該誘導周波数データで示される周波数がフェムトセルの周波数である可能性が高いため、当該周波数を優先して捕捉させることで、周波数が捕捉されるまでの時間を短縮することができる。
なお、移動機１０からの特番発信を処理の契機とせずに、ＬＭＭＳ４０が周期的に移動機１０が存在する地域を判定し、移動機１０がフェムトセルのエリアに存在すると判定した場合に、図６に示すステップＳ２０２以降の処理を行ってもよい。
【００４０】
また、誘導周波数データが誘導周波数データ記憶部４１に記憶されていなかった場合には、第２の周波数誘導部４５は、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の順で周波数の捕捉指示を行うとして説明したが、補足指示を行う周波数の順番はこれに限定されず、例えば、ランダムに順番を選択してもよいし、過去に捕捉した回数の多い周波数から捕捉指示を行ってもよい。
【００４１】
なお、上述した実施形態では、本発明に係る周波数誘導装置の機能はＬＭＭＳ４０が備えているとして説明したが、これに限定されることはなく、上述したＬＭＭＳ４０が備える機能は、複数の他の装置に分散して配置されていてもよい。また、ＬＭＭＳ４０が備える機能と、ＨＬＲ５０が備える機能と、ＲＮＣ６０が備える機能とを、１つの装置に配置してもよい。
また、上述した実施形態では大セルをマクロセル、小セルをフェムトセルとして説明したが、これに限らず、小セルは大セルよりも小さいセルであればよい。また、上述した実施形態では、小セルは大セルに包含されているとして説明したが、これに限らず、一部の領域が重なっていてもよいし、隣接しているだけでもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 移動機
２０ａ，２０ｂ マクロ基地局
３０ フェムト基地局
４０ ＬＭＭＳ
４１ 誘導周波数データ記憶部
４２ 誘導周波数データ取得部
４３ 第１の周波数誘導部
４４ 在圏判定部
４５ 第２の周波数誘導部
５０ ＨＬＲ
６０ ＲＮＣ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動機との通信可能なエリアの大きさが異なる大セルと小セルとを含む移動通信ネットワークにおいて、移動機が前記小セルに移動する際に該小セルに割り当てられた周波数捕捉の誘導を行うことにより前記移動機を前記小セルに在圏させる周波数誘導装置であって、
前記小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶する誘導周波数データ記憶手段と、
移動機が前記小セルに移動する際に、該小セルに対応する誘導周波数データを前記誘導周波数データ記憶手段から取得する誘導周波数データ取得手段と、
前記誘導周波数データ取得手段により取得された誘導周波数データに基づいて、前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させる第１の周波数誘導手段と
を備えたことを特徴とする周波数誘導装置。
【請求項２】
前記移動機が前記小セルから前記大セルに在圏する際に前記移動機から送信される位置登録信号には、前記小セルに割り当てられている周波数を示すデータが含まれ、
前記周波数データ記憶手段は、前記移動機が前記小セルから前記大セルに在圏する際に前記移動機から送信されてくる位置登録信号に基づいて、前記誘導周波数データを記憶することを特徴とする請求項１に記載の周波数誘導装置。
【請求項３】
前記移動機が前記小セルに在圏しているか否かを判定する在圏判定手段と、
前記在圏判定手段により前記移動機が前記小セルに在圏していないと判定された場合、前記小セルに割り当てられている可能性がある周波数を前記移動機に順次捕捉させるように試みる第２の周波数誘導手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の周波数誘導装置。
【請求項４】
前記第２の周波数誘導手段は、
前記誘導周波数データ記憶手段に記憶された誘導周波数データで示される周波数を優先的に捕捉させるように試みることを特徴とする請求項３に記載の周波数誘導装置。
【請求項５】
前記在圏判定手段は、ユーザの操作に基づく特定の信号を前記移動機から受信した場合に、該移動機が前記小セルに在圏しているか否かを判定することを特徴とする請求項３又は４に記載の周波数誘導装置。
【請求項６】
前記大セルは前記小セルに包含されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の周波数誘導装置。
【請求項７】
前記小セルは、フェムトセルであることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の周波数誘導装置。
【請求項８】
移動機との通信可能なエリアの大きさが異なる大セルと小セルとを含む移動通信ネットワークにおいて周波数誘導装置が前記小セルに割り当てられた周波数捕捉の誘導を移動機に対して行う周波数誘導方法であって、
前記小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶する誘導周波数データ記憶ステップと、
移動機が前記小セルに移動する際に、前記誘導周波数データ記憶ステップにおいて記憶した誘導周波数データを取得する誘導周波数データ取得ステップと、
前記誘導周波数データ取得ステップにおいて取得された誘導周波数データに基づいて、前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させる周波数誘導ステップと
を備えたことを特徴とする周波数誘導方法。
【請求項１】
移動機との通信可能なエリアの大きさが異なる大セルと小セルとを含む移動通信ネットワークにおいて、移動機が前記小セルに移動する際に該小セルに割り当てられた周波数捕捉の誘導を行うことにより前記移動機を前記小セルに在圏させる周波数誘導装置であって、
前記小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶する誘導周波数データ記憶手段と、
移動機が前記小セルに移動する際に、該小セルに対応する誘導周波数データを前記誘導周波数データ記憶手段から取得する誘導周波数データ取得手段と、
前記誘導周波数データ取得手段により取得された誘導周波数データに基づいて、前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させる第１の周波数誘導手段と
を備えたことを特徴とする周波数誘導装置。
【請求項２】
前記移動機が前記小セルから前記大セルに在圏する際に前記移動機から送信される位置登録信号には、前記小セルに割り当てられている周波数を示すデータが含まれ、
前記周波数データ記憶手段は、前記移動機が前記小セルから前記大セルに在圏する際に前記移動機から送信されてくる位置登録信号に基づいて、前記誘導周波数データを記憶することを特徴とする請求項１に記載の周波数誘導装置。
【請求項３】
前記移動機が前記小セルに在圏しているか否かを判定する在圏判定手段と、
前記在圏判定手段により前記移動機が前記小セルに在圏していないと判定された場合、前記小セルに割り当てられている可能性がある周波数を前記移動機に順次捕捉させるように試みる第２の周波数誘導手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の周波数誘導装置。
【請求項４】
前記第２の周波数誘導手段は、
前記誘導周波数データ記憶手段に記憶された誘導周波数データで示される周波数を優先的に捕捉させるように試みることを特徴とする請求項３に記載の周波数誘導装置。
【請求項５】
前記在圏判定手段は、ユーザの操作に基づく特定の信号を前記移動機から受信した場合に、該移動機が前記小セルに在圏しているか否かを判定することを特徴とする請求項３又は４に記載の周波数誘導装置。
【請求項６】
前記大セルは前記小セルに包含されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の周波数誘導装置。
【請求項７】
前記小セルは、フェムトセルであることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の周波数誘導装置。
【請求項８】
移動機との通信可能なエリアの大きさが異なる大セルと小セルとを含む移動通信ネットワークにおいて周波数誘導装置が前記小セルに割り当てられた周波数捕捉の誘導を移動機に対して行う周波数誘導方法であって、
前記小セルに割り当てられている周波数を示すデータを含む誘導周波数データを記憶する誘導周波数データ記憶ステップと、
移動機が前記小セルに移動する際に、前記誘導周波数データ記憶ステップにおいて記憶した誘導周波数データを取得する誘導周波数データ取得ステップと、
前記誘導周波数データ取得ステップにおいて取得された誘導周波数データに基づいて、前記小セルに割り当てられている周波数を前記移動機に捕捉させる周波数誘導ステップと
を備えたことを特徴とする周波数誘導方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１９１４９（Ｐ２０１１−１９１４９Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６３４２４（Ｐ２００９−１６３４２４）
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
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