小型基地局および制御方法、並びに通信システム
【課題】無線通信の利用可能な範囲と、放送の利用可能な範囲を一致させることができるようにする。
【解決手段】フェムトセル基地局１には、フェムトセルによる無線通信を行うための機能と、ワンセグメント放送を行う機能が設けられている。フェムトセルによる無線通信を行うための電波である通信波の到達範囲と、ワンセグメント放送を行うための電波である放送波の到達範囲が一致するように、監視制御装置１１による制御に従って、それらの電波の電界強度がフェムトセル基地局１により調整される。移動機２１のユーザは、エリアワンセグメント放送のデータ放送で提供されるURLを指定してフェムトセル経由でネットワークに接続させるといったことを、移動することなく行うことが可能になる。本発明は、フェムトセル基地局などの小型のセルの基地局に適用することができる。
【解決手段】フェムトセル基地局１には、フェムトセルによる無線通信を行うための機能と、ワンセグメント放送を行う機能が設けられている。フェムトセルによる無線通信を行うための電波である通信波の到達範囲と、ワンセグメント放送を行うための電波である放送波の到達範囲が一致するように、監視制御装置１１による制御に従って、それらの電波の電界強度がフェムトセル基地局１により調整される。移動機２１のユーザは、エリアワンセグメント放送のデータ放送で提供されるURLを指定してフェムトセル経由でネットワークに接続させるといったことを、移動することなく行うことが可能になる。本発明は、フェムトセル基地局などの小型のセルの基地局に適用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型基地局および制御方法、並びに通信システムに関し、特に、無線通信の利用可能な範囲と、放送の利用可能な範囲を一致させることができるようにした小型基地局および制御方法、並びに通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭内、オフィス内など、半径数十メートル程度の狭い範囲を通信可能範囲としてカバーするための「フェムトセル」が注目されている。
【０００３】
「フェムトセル」は、そのような狭い範囲をカバーする程度のレベルの電波を出力する基地局であるフェムトセル基地局を、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線、光ファイバ回線などのブロードバンド回線の屋内装置に接続することによって構築される。
【０００４】
不特定多数の公衆向けのものであって半径数百メートルから数キロメートルの広いセルである「マクロセル」とは異なり、「フェムトセル」はフェムトセル基地局が設置された家屋の住人などの限られたユーザに対して通信サービスを提供するものである。
【０００５】
例えば、屋外にいるユーザが、マクロセルに在圏している状態の移動機を使って音声通話を行った場合、その音声データはマクロセルをカバーするマクロセル基地局から無線アクセスネットワークおよびコアネットワークを介して通信相手の移動機に送信される。
【０００６】
一方、屋内にいるユーザが、フェムトセルに在圏している状態の移動機を使って音声通話を行った場合、その音声データはフェムトセル基地局からモデムに出力され、ブロードバンド回線、コアネットワークなどを介して通信相手の移動機に送信される。
【０００７】
また、近年、ワンセグメント放送対応の携帯機器が普及してきている。ワンセグメント放送は、UHF帯の４７０〜７１０MHzの帯域を１３〜５２Chの４０のチャネルに分け、１つのチャネルの周波数帯域幅である６MHzを１３のセグメントに分割し、そのうちの１セグメント分の帯域を使って行われる携帯機器向けの放送である。
【０００８】
ワンセグメント放送対応の携帯機器の普及に伴い、そのようなワンセグメント放送対応の携帯機器を持つユーザ向けのサービスを提供するシステムが提案、または実現されている。例えば、ワンセグメント放送に使う電波の出力を抑えることによって、地域に特化したコンテンツを配信するシステムが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２７９３７６号公報
【特許文献２】特開２００７−１１６３９１号公報
【特許文献３】特開２００７−１４０８２９号公報
【特許文献４】特開２００５−１７５６１１号公報
【特許文献５】特開２００２−２１８５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
フェムトセルによる無線通信と、地域に特化したワンセグメント放送であるエリアワンセグメント放送を組み合わせた場合、様々な用途に用いることができるものと考えられる。
【００１１】
例えば、飲食店などの店舗内に、フェムトセルによる無線通信が可能であるとともに、エリアワンセグメント放送の受信が可能なエリアが形成されている場合を考える。このようなエリアは、例えば、エリアワンセグメント放送を行う機器をフェムトセル基地局の近くに設置することによって形成される。
【００１２】
ユーザは、エリアワンセグメント放送で提供される商品の紹介映像を自分の移動機を使って視聴し、気になる商品があった場合、データ放送で提供されたURL(Uniform Resource Locator)を指定することによって、その商品の詳細な情報が掲載されているサイトにフェムトセル経由でアクセスすることができる。
【００１３】
マクロセルを使って通信を行うのと、フェムトセルを使って通信を行うのとでは、後者の方が、通信コストが安く、しかも良好な通信品質が得られる場合が多いから、これにより、ユーザはより気軽に商品の情報を確認することができる。
【００１４】
店舗にいる客を対象としたこのようなサービスを提供する場合、フェムトセルによる無線通信の利用可能な範囲と、エリアワンセグメント放送の利用可能な範囲が一致している必要がある。
【００１５】
例えば、エリアワンセグメント放送で商品の紹介映像を見ることはできるが、その位置からはフェムトセル経由で商品情報サイトにアクセスすることができない場合、ユーザは位置を移動しなければならず不便である。
【００１６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、無線通信の利用可能な範囲と、放送の利用可能な範囲を一致させることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の小型基地局は、自身が管理するセルに在圏する移動機との間で通信を行うための通信波を出力する通信手段と、前記移動機が受信可能な放送波を出力する放送手段と、前記通信波の到達範囲と前記放送波の到達範囲とを一致させるように、前記通信手段または前記放送手段が出力する電波の電界強度を制御する制御手段とを備える。
【００１８】
他の基地局が出力する電波の電界強度を測定する測定手段をさらに設けることができる。この場合、前記制御手段には、前記他の基地局が出力する電波の電界強度に応じて、前記通信手段に対して前記通信波の電界強度を制御させ、当該制御後の前記通信波の到達範囲に一致させるように、前記放送手段に対して前記放送波の電界強度を制御させることができる。
【００１９】
前記測定手段には、さらに、自身が管理するセルに在圏する移動機が出力する通信波の電界強度を測定させ、前記制御手段には、さらに、前記移動機が出力する通信波の電界強度に応じて、前記放送手段に対して前記放送波の電界強度を制御させることができる。
【００２０】
前記制御手段には、前記移動機が出力する通信波の電界強度に応じた前記放送波の電界強度の制御を、自身が管理するセルに前記移動機が在圏する毎に行わせることができる。
【００２１】
本発明の制御方法は、自身が管理するセルに在圏する移動機との間で通信を行うための通信波を出力する通信手段と、前記移動機が受信可能な放送波を出力する放送手段とを備える小型基地局の制御方法において、前記通信波の到達範囲と前記放送波の到達範囲とを一致させるように、前記通信手段または前記放送手段が出力する電波の電界強度を制御するステップを含む。
【００２２】
本発明の通信システムは、ネットワークを介して接続される小型基地局と制御装置とから構成される通信システムである。前記小型基地局は、自身が管理するセルに在圏する移動機との間で通信を行うための通信波を出力する通信手段と、前記移動機が受信可能な放送波を出力する放送手段と、他の基地局が出力する電波の電界強度を測定する測定手段と、前記制御装置と通信を行い、前記測定手段により測定された前記他の基地局が出力する電波の電界強度を表す情報を前記制御装置に送信し、前記制御装置から送信されてきた、電波の電界強度に関する情報である出力情報を受信する通信手段と、前記通信手段により受信された前記出力情報に基づいて、前記通信波の到達範囲と前記放送波の到達範囲とを一致させるように、前記通信手段または前記放送手段が出力する電波の電界強度を制御する制御手段とを備え、前記制御装置は、前記小型基地局から送信されてきた、前記他の基地局が出力する電波の電界強度を表す情報を受信し、受信した情報により表される前記電界強度に基づいて決定された電波の電界強度に関する情報である前記出力情報を前記小型基地局に送信する通信手段を備える。
【００２３】
本発明の小型基地局、または通信システムにおいては、通信波の到達範囲と放送波の到達範囲とを一致させるように、通信手段または放送手段が出力する電波の電界強度が制御される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、無線通信の利用可能な範囲と、放送の利用可能な範囲を一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図２】コンテンツの提供の例を示す図である。
【図３】図１の通信システムの出力制御処理について説明するシーケンスである。
【図４】放送波の電界強度を再調整する処理について説明するシーケンスである。
【図５】フェムトセル基地局の構成例を示すブロック図である。
【図６】フェムトセル基地局の機能構成例を示すブロック図である。
【図７】監視制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】監視制御装置とエリアワンセグメント放送管理ASの機能構成例を示すブロック図である。
【図９】フェムトセル基地局の他の機能構成例を示すブロック図である。
【図１０】図９のフェムトセル基地局の出力制御処理について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１の実施の形態＞
［通信システムの構成例］
図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【００２７】
図１の例においては、店舗として利用されている建物Ｂ内にフェムトセル基地局１が設置されており、フェムトセル基地局１によりフェムトセルが形成されている。フェムトセルの範囲である範囲Ａ１を実線の楕円で示す。
【００２８】
フェムトセルは、公衆網を構成するマクロセルより狭い、半径数メートル、数十メートルなどの、フェムトセル基地局１が設置されている建物Ｂ内の範囲をカバーするセルである。
【００２９】
フェムトセル基地局１にはLAN(Local Area Network)ケーブル２を介してモデム３が接続されている。モデム３は、ADSL回線や光ファイバ回線などよりなるブロードバンド回線４の宅内装置である。フェムトセル基地局１にモデム機能が搭載されている場合、フェムトセル基地局１がブロードバンド回線４に直接接続されるようにしてもよい。
【００３０】
フェムトセル基地局１は、LANケーブル２、モデム３、およびブロードバンド回線４を介して、インターネットなどよりなるネットワーク５に接続され、フェムトセルに在圏している移動機が行う音声データなどの通信を中継する。
【００３１】
図１の例においては、携帯電話機である移動機２１がフェムトセルに在圏している。移動機２１は、例えばCDMA(Code Division Multiple Access)方式に従って、音声データなどの各種のデータの送受信をフェムトセル基地局１との間で行う。
【００３２】
フェムトセル基地局１は、フェムトセルによる無線通信機能だけでなく、ワンセグメント放送によってコンテンツを提供する機能も有する。例えば、フェムトセル基地局１に装着されたメモリカードなどの記録媒体に記録されているコンテンツや、ネットワークを介して外部の装置から送信されてきたコンテンツが、フェムトセル基地局１からワンセグメント放送によって提供される。
【００３３】
フェムトセル基地局１がワンセグメント放送に使う周波数帯域はISDB-T仕様の地上デジタル放送規格のワンセグメント放送と同じUHF帯の４７０〜７１０MHzの帯域であるが、出力する電波の電界強度は、フェムトセルと同程度の半径数メートルから数十メートルの範囲をカバーする強度である。フェムトセル基地局１がワンセグメント放送に使う電波の電界強度は、半径数キロメートル、数十キロメートルなどの範囲を対象として放送塔などが出力する電波の電界強度より弱い。
【００３４】
以下、適宜、フェムトセル基地局１が行うワンセグメント放送をエリアワンセグメント放送という。また、フェムトセル基地局１が出力する電波のうち、フェムトセルを形成して無線通信を行うための電波を通信波といい、エリアワンセグメント放送を行うための電波を放送波という。
【００３５】
図１の例においては、建物Ｂ内の破線の楕円で示す範囲Ａ２を対象としてエリアワンセグメント放送が行われている。図１においては楕円の位置をずらして示しているが、実際には、通信波が到達するフェムトセルの範囲Ａ１と、放送波が到達する範囲Ａ２はほぼ一致する。
【００３６】
フェムトセル基地局１が出力する電波（通信波と放送波）の到達範囲内にいる移動機２１のユーザは、フェムトセルを使って外部の装置と通信を行うことができるとともに、放送波を受信してコンテンツを利用することもできることになる。移動機２１には、ワンセグメント放送を受信する機能も搭載されている。
【００３７】
一連の処理については後述するが、図１の通信システムにおいては、フェムトセルの範囲Ａ１とエリアワンセグメント放送の範囲Ａ２が一致するように、通信波と放送波の電界強度が調整される。
【００３８】
図２は、コンテンツの提供の例を示す図である。
【００３９】
フェムトセル基地局１が飲食店などの店舗内に設置されており、その店舗内に、フェムトセルと、エリアワンセグメント放送の利用可能エリアが形成されているものとする。店舗に入ったとき、図２のユーザＵの移動機は、それまで在圏していたマクロセルから、フェムトセル基地局１が管理するフェムトセルに移行し、フェムトセルに在圏した状態になる。店舗内での通信は、マクロセルではなく、フェムトセルを使って行われることになる。
【００４０】
店舗に入ったユーザＵが、移動機のワンセグメント放送受信機能をオンとし、所定のチャネルを選局した場合、矢印＃１の先に示すように、フェムトセル基地局１により提供される、商品を動画で紹介する広告コンテンツなどが移動機のディスプレイに表示される。
【００４１】
すなわち、フェムトセル基地局１は、サーバとなる装置からネットワーク５を介して送信されてきた広告コンテンツなどを受信し、エリアワンセグメント放送によって提供することを続けて行っている。また、フェムトセル基地局１は、動画の放送だけでなく、データ放送もエリアワンセグメント放送として続けて行っている。
【００４２】
広告コンテンツを視聴しているユーザＵが、データ放送の内容を表示する操作を行った場合、矢印＃２の先に示すように、クーポン配信サイトのURLが移動機のディスプレイに表示される。
【００４３】
クーポン配信サイトのURLが表示されている状態でクーポン配信サイトにアクセスする操作が行われた場合、例えばネットワーク５に接続されるサーバが管理するクーポン配信サイトへのアクセスが行われる。クーポン配信サイトへのアクセスは、矢印＃３の先に示すように、フェムトセル基地局１を経由して、すなわち、フェムトセルによる無線通信を用いて行われる。
【００４４】
クーポン配信サイトにアクセスした場合、移動機のディスプレイには、クーポン配信サイトから送信されてきたクーポン画像が表示される。例えば、ユーザＵは、そのクーポンの画像を店舗の店員に見せることによって、商品の代金の割引を受けることができる。
【００４５】
フェムトセルの範囲Ａ１とエリアワンセグメント放送の範囲Ａ２が一致していることにより、ユーザＵは、エリアワンセグメント放送とフェムトセルによる無線通信を連動させた以上のようなサービスを、位置を移動することなく利用することが可能になる。
【００４６】
例えば、エリアワンセグメント放送の範囲は店舗内全体に形成されているが、フェムトセルの範囲が店舗の一部の範囲にしか形成されていない場合、ユーザの位置によっては、クーポン配信サイトにアクセスする前に位置を移動しなければならないといったことになるが、そのようなことを防ぐことが可能になる。
【００４７】
図１の説明に戻り、フェムトセル基地局１側から見てブロードバンド回線４の先には、ネットワーク５を介して、監視制御装置１１、在圏・離圏管理AS(Application Server)１２、およびエリアワンセグメント放送管理AS１３が接続される。
【００４８】
監視制御装置１１、在圏・離圏管理AS１２、およびエリアワンセグメント放送管理AS１３によって、フェムトセルのコアネットワークが構築される。フェムトセルのコアネットワークには、音声データの交換機としての機能を有するSIP(Session Initiation Protocol)サーバであるCSCF(Call Session Control Function)なども設けられる。また、フェムトセルのコアネットワークには、同様にCSCFなどよりなるマクロセルのコアネットワークも接続される。
【００４９】
監視制御装置１１は、ネットワーク５、ブロードバンド回線４、モデム３、およびLANケーブル２を介してフェムトセル基地局１と通信を行い、フェムトセル基地局１が出力する通信波と放送波の電界強度を制御する。
【００５０】
例えば、監視制御装置１１は、認証が成功したフェムトセル基地局１から送信されてくる、フェムトセル基地局１の設置位置において受信される電波の電界強度に関する情報に基づいて通信波の電界強度を決定し、決定した強度で通信波を出力するようにフェムトセル基地局１を制御する。
【００５１】
また、監視制御装置１１は、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度の情報をエリアワンセグメント放送管理AS１３に送信し、放送波の電界強度をエリアワンセグメント放送管理AS１３に決定させる。放送波の電界強度の情報がエリアワンセグメント放送管理AS１３から送信されてきた場合、監視制御装置１１は、その電界強度で放送波を出力するようにフェムトセル基地局１を制御する。
【００５２】
監視制御装置１１は、フェムトセル基地局１が管理するフェムトセルに移動機が在圏する毎に、放送波の電界強度をエリアワンセグメント放送管理AS１３に再計算させることなども行う。
【００５３】
在圏・離圏管理AS１２は、フェムトセルに移動機が在圏したときにフェムトセル基地局１から送信されてくる情報に基づいて、移動機２１が在圏しているセルを管理する。
【００５４】
例えば、図１の移動機２１が、フェムトセル基地局１が管理するフェムトセルに在圏した場合、フェムトセル基地局１の識別情報と移動機２１の識別情報を含む在圏情報がフェムトセル基地局１から送信されてくる。在圏・離圏管理AS１２は、在圏情報に含まれる識別情報を対応付けて記憶することによって、各移動機が在圏しているセルを管理する。
【００５５】
エリアワンセグメント放送管理AS１３は、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度の情報が監視制御装置１１から送信されてきた場合、放送波の電界強度を決定し、決定した電界強度の情報を監視制御装置１１に送信する。
【００５６】
エリアワンセグメント放送管理AS１３においては、通信波の電界強度を基準として、通信波の到達範囲に放送波の到達範囲を一致させるように、放送波の電界強度が計算により決定される。
【００５７】
通信波の周波数帯域と放送波の周波数帯域は異なるから、同じ電界強度で出力したとしてもそれぞれの電波の到達範囲は一致しない。エリアワンセグメント放送管理AS１３において決定される放送波の電界強度は、通信波の電界強度と異なる強度になる。
【００５８】
通信波の電界強度の各値に対応付けて、計算により予め求められた放送波の電界強度の値がエリアワンセグメント放送管理AS１３により管理されるようにしてもよい。この場合、通信波の電界強度の情報が監視制御装置１１から送信されてくることに応じて、対応付けて管理されている放送波の電界強度の値がエリアワンセグメント放送管理AS１３により特定され、その値を表す情報が監視制御装置１１に送信される。
【００５９】
［通信システムの処理］
図３のシーケンスを参照して、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度と放送波の電界強度を調整する図１の通信システムの処理について説明する。この処理は、フェムトセル基地局１、監視制御装置１１、およびエリアワンセグメント放送管理AS１３により行われる。
【００６０】
筐体に設けられる電源ボタンがオンにされるなどしてステップＳ２１において起動した場合、ステップＳ２２において、フェムトセル基地局１は、監視制御装置１１と通信を行い、自身の認証を行う。起動した後、フェムトセル基地局１は、例えば、予め設定された電界強度で通信波と放送波の出力を開始する。
【００６１】
監視制御装置１１には正当なフェムトセル基地局の識別情報が予め登録されている。ステップＳ１において、監視制御装置１１は、フェムトセル基地局１から送信されてきたフェムトセル基地局１の識別情報が、登録されている識別情報と同じものであるか否かを判定するなどしてフェムトセル基地局１の認証を行う。
【００６２】
認証が成功し、そのことが監視制御装置１１から通知されてきた場合、ステップＳ２３において、フェムトセル基地局１は、近隣にあるマクロセル基地局やフェムトセル基地局などの、外部にある他の基地局が出力する電波の電界強度を測定する。
【００６３】
他の基地局が出力する電波との干渉を防ぐために、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度は調整可能になっている。その調整を行う前にフェムトセル基地局１の設置位置において受信される電波の電界強度を測定する機能がフェムトセル基地局１には設けられており、その機能により、他の基地局が出力する電波の電界強度が測定される。各基地局が出力する電波は、各基地局に割り当てられたスクランブリングコードなどの識別情報により識別される。
【００６４】
ステップＳ２４において、フェムトセル基地局１は、他の基地局が出力する電波の電界強度の測定結果を表す測定情報を監視制御装置１１に送信する。
【００６５】
ステップＳ２において、監視制御装置１１は、フェムトセル基地局１から送信されてきた測定情報を受信し、ステップＳ３において、測定結果に基づいて、フェムトセル基地局１の設置位置において受信される電波との干渉を起こさないように、通信波の電界強度を決定する。
【００６６】
ステップＳ４において、監視制御装置１１は、決定した通信波の電界強度を表す情報である通信波出力情報をフェムトセル基地局１に送信する。
【００６７】
ステップＳ２５において、フェムトセル基地局１は、監視制御装置１１から送信されてきた通信波出力情報を受信し、ステップＳ２６において、通信波出力情報により表される強度で出力するように、通信波の電界強度を調整する。
【００６８】
一方、ステップＳ５において、監視制御装置１１は、フェムトセル基地局１に送信した通信波出力情報をエリアワンセグメント放送管理AS１３にも送信し、フェムトセル基地局１が出力する通信波の強度を通知する。
【００６９】
ステップＳ１１において、エリアワンセグメント放送管理AS１３は、監視制御装置１１から送信された通信波出力情報を受信し、ステップＳ１２において、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度に基づいて、放送波の電界強度を計算により求める。求められる放送波の電界強度は、通信波の到達範囲に放送波の到達範囲を一致させるものになる。
【００７０】
ステップＳ１３において、エリアワンセグメント放送管理AS１３は、計算により求めた放送波の電界強度を表す情報である放送波出力情報を監視制御装置１１に送信する。
【００７１】
ステップＳ６において、監視制御装置１１は、エリアワンセグメント放送管理AS１３から送信されてきた放送波出力情報を受信し、ステップＳ７において、フェムトセル基地局１に送信する。
【００７２】
ステップＳ２７において、フェムトセル基地局１は、監視制御装置１１から送信されてきた放送波出力情報を受信し、ステップＳ２８において、放送波出力情報により表される強度で出力するように、放送波の電界強度を調整する。
【００７３】
以上の処理により、無線通信の利用可能な範囲と、エリアワンセグメント放送の利用可能な範囲を一致させることができ、店舗側からすれば、図２を参照して説明したような、エリアワンセグメント放送とフェムトセルによる無線通信を連動させたサービスを提供することができる。また、ユーザは、そのサービスを、位置を移動することなく利用することができる。
【００７４】
次に、図４のシーケンスを参照して、放送波の電界強度を再調整する図１の通信システムの処理について説明する。
【００７５】
ある移動機がフェムトセルに新たに在圏した場合、その移動機が出力する電波の影響によって、フェムトセル基地局１が出力する通信波の到達範囲が変わり、それにより、図３の処理によって一致していた通信波の到達範囲と放送波の到達範囲にずれが生じてしまうことがある。図１の通信システムにおいては、そのずれを修正するように、放送波の電界強度が再度調整される。
【００７６】
図４の処理は、図３の処理が行われた後、移動機がフェムトセルに在圏する毎に、フェムトセル基地局１、監視制御装置１１、在圏・離圏管理AS１２、およびエリアワンセグメント放送管理AS１３により行われる。
【００７７】
フェムトセル基地局１が管理するフェムトセルに移動機２１が在圏した場合、ステップＳ８１において、移動機２１はフェムトセル基地局１にアクセスし、位置登録の要求をフェムトセル基地局１に送信する。位置登録の要求には移動機２１の識別情報も含まれている。
【００７８】
ステップＳ７１において、フェムトセル基地局１は、移動機２１からの位置登録の要求を受信し、ステップＳ７２において、移動機２１の識別情報と自身の識別情報を含む在圏情報を在圏・離圏管理AS１２に送信する。
【００７９】
ステップＳ５１において、在圏・離圏管理AS１２は、フェムトセル基地局１から送信されてきた在圏情報を受信し、在圏情報に含まれる識別情報を対応付けて記憶することによって、フェムトセル基地局１が管理するフェムトセルに移動機２１が在圏していることを管理する。
【００８０】
ステップＳ４１において、監視制御装置１１は、在圏・離圏管理AS１２に記憶されている情報を参照し、フェムトセル基地局１が管理するフェムトセルに在圏している端末を確認する。
【００８１】
移動機２１が新たに在圏したことを確認した場合、ステップＳ４２において、監視制御装置１１は、移動機２１が出力する電波の電界強度の測定をフェムトセル基地局１に要求する。
【００８２】
ステップＳ７３において、フェムトセル基地局１は、監視制御装置１１からの要求を受信し、ステップＳ７４において、移動機２１が出力する電波の電界強度を測定する。
【００８３】
ステップＳ７５において、フェムトセル基地局１は、測定結果を表す測定情報を監視制御装置１１に送信する。
【００８４】
ステップＳ４３において、監視制御装置１１は、フェムトセル基地局１から送信されてきた測定情報を受信し、ステップＳ４４において、エリアワンセグメント放送管理AS１３に送信する。
【００８５】
ステップＳ６１において、エリアワンセグメント放送管理AS１３は、監視制御装置１１から送信されてきた測定情報を受信し、ステップＳ６２において、フェムトセル基地局１が出力する放送波の電界強度を再計算する。放送波の電界強度の再計算には、適宜、図３のステップＳ１１において受信された通信波出力情報により表される、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度も用いられる。
【００８６】
例えば、移動機２１が出力する電波の影響を受けることによって、フェムトセル基地局１が出力する通信波の到達範囲が狭くなる場合、それに応じて放送波の到達範囲が狭くなるように、放送波の電界強度が再計算される。すなわち、移動機２１の在圏後の通信波の到達範囲に放送波の到達範囲を合わせるように、放送波の電界強度が計算される。
【００８７】
ステップＳ６３において、エリアワンセグメント放送管理AS１３は、再計算により求めた放送波の電界強度を表す情報である放送波出力調整情報を監視制御装置１１に送信する。
【００８８】
ステップＳ４５において、監視制御装置１１は、エリアワンセグメント放送管理AS１３から送信されてきた放送波出力調整情報を受信し、ステップＳ４６において、フェムトセル基地局１に送信する。
【００８９】
ステップＳ７６において、フェムトセル基地局１は、監視制御装置１１から送信されてきた放送波出力調整情報を受信し、ステップＳ７７において、放送波出力調整情報により表される強度で出力するように、放送波の電界強度を調整する。
【００９０】
以上の処理により、移動機２１が在圏することに応じて、無線通信の利用可能な範囲とワンセグメント放送の利用可能な範囲にずれが生じた場合であっても、そのずれを修正することが可能になる。
【００９１】
なお、放送波の電界強度を再度調整するのではなく、通信波の電界強度の方を再度調整するようにしてもよいし、放送波と通信波の両方の電界強度を再度調整するようにしてもよい。
【００９２】
［各装置の構成例］
図５は、フェムトセル基地局１の構成例を示すブロック図である。
【００９３】
図５に示すように、フェムトセル基地局１は、ネットワーク通信部３１、制御部３２、無線通信部３３、アンテナ３４、エリアワンセグメント放送部３５、およびアンテナ３６から構成される。
【００９４】
ネットワーク通信部３１はネットワークのインタフェースであり、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)、UDP(User Datagram Protocol)などの所定のプロトコルに従って、LANケーブル２とモデム３を介して通信を行う。
【００９５】
ネットワーク通信部３１は、無線通信部３３から供給された、フェムトセルに在圏している移動機２１からの例えば音声データをモデム３に出力してCSCFなどに送信させる。また、ネットワーク通信部３１は、CSCFから送信され、モデム３により受信された音声データを受信し、無線通信部３３に出力する。
【００９６】
ネットワーク通信部３１は、通信波出力情報や放送波出力情報が監視制御装置１１から送信されてきた場合、それを受信し、制御部３２に出力する。
【００９７】
制御部３２はCPU(Central Processing Unit)，ROM(Read Only Memory)，RAM(Random Access Memory)などよりなり、所定のプログラムを実行してフェムトセル基地局１の全体の動作を制御する。
【００９８】
例えば、制御部３２は、エリアワンセグメント放送部３５を制御してエリアワンセグメント放送を行う。また、制御部３２は、無線通信部３３がアンテナ３４から出力する通信波の電界強度を通信波出力情報に基づいて制御し、エリアワンセグメント放送部３５がアンテナ３６から出力する放送波の電界強度を放送波出力情報に基づいて制御する。
【００９９】
無線通信部３３は、制御部３２による制御に従って、空中線電力が２０ｍＷ以下などの所定の強度の通信波をアンテナ３４から出力し、フェムトセルに在圏している移動機２１との間で、W-CDMA、CDMA2000などの所定の規格の無線通信を行う。無線通信部３３が出力する通信波は、エリアワンセグメント放送部３５がアンテナ３６から出力する放送波の周波数帯域とは異なる、２GHz帯、８００MHz帯などの周波数帯域の電波である。
【０１００】
無線通信部３３は、ネットワーク通信部３１から供給された音声データを、送信先として指定された移動機２１に送信する。また、無線通信部３３は、アンテナ３４から供給された信号に基づいて受信した移動機２１からの音声データをネットワーク通信部３１に出力する。
【０１０１】
エリアワンセグメント放送部３５は、制御部３２による制御に従って、所定の強度の放送波をアンテナ３６から出力し、エリアワンセグメント放送を行う。例えば、所定のサーバから送信されてきたコンテンツがネットワーク通信部３１において受信され、図示せぬ経路を介して供給された場合、エリアワンセグメント放送部３５はその供給されたコンテンツを放送する。
【０１０２】
図６は、フェムトセル基地局１の機能構成例を示すブロック図である。
【０１０３】
図６に示す機能部のうちの少なくとも一部は、図５の制御部３２内のCPUにより所定のプログラムが実行されることによって実現される。図６に示すように、制御部３２においては、電界強度制御部４１、測定部４２、および在圏検出部４３が実現される。
【０１０４】
電界強度制御部４１は、ネットワーク通信部３１から供給された通信波出力情報に基づいて、無線通信部３３がアンテナ３４から出力する通信波の電界強度を制御し、放送波出力情報に基づいて、エリアワンセグメント放送部３５がアンテナ３６から出力する放送波の電界強度を制御する。
【０１０５】
測定部４２は、認証が成功した後、無線通信部３３から供給される情報に基づいて、外部にある他の基地局が出力する電波の電界強度を測定し、測定情報をネットワーク通信部３１に出力して監視制御装置１１に送信させる。無線通信部３３からは、アンテナ３４において受信された電波を復調して得られた信号のレベルを表す情報などが供給される。
【０１０６】
また、測定部４２は、フェムトセルに移動機２１が在圏した場合、監視制御装置１１からの要求に応じて、移動機２１が出力する電波の電界強度を測定し、測定情報をネットワーク通信部３１に出力して監視制御装置１１に送信させる。
【０１０７】
在圏検出部４３は、無線通信部３３から供給された情報に基づいて移動機の在圏を検出する。在圏検出部４３は、フェムトセルに移動機２１が在圏した場合、ネットワーク通信部３１を制御し、移動機２１の識別情報とフェムトセル基地局１の識別情報を含む在圏情報を在圏・離圏管理AS１２に送信する。
【０１０８】
図７は、監視制御装置１１の構成例を示すブロック図である。
【０１０９】
CPU５１、ROM５２、RAM５３は、バス５４により相互に接続されている。バス５４には、さらに、入出力インタフェース５５が接続されている。入出力インタフェース５５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部５７が接続される。また、バス５４には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部５８と、通信部５９が接続される。
【０１１０】
通信部５９は、ネットワークインタフェースなどよりなり、フェムトセル基地局１、在圏・離圏管理AS１２、エリアワンセグメント放送管理AS１３などの外部の装置とネットワーク５を介して通信を行う。
【０１１１】
在圏・離圏管理AS１２、エリアワンセグメント放送管理AS１３も、図７に示す監視制御装置１１の構成と同じ構成を有している。以下、適宜、図７に示す構成を在圏・離圏管理AS１２、エリアワンセグメント放送管理AS１３の構成として引用して説明する。
【０１１２】
監視制御装置１１、在圏・離圏管理AS１２、およびエリアワンセグメント放送管理AS１３がそれぞれ１つのコンピュータにより構成されるのではなく、それぞれの装置が、複数のコンピュータにより構成されるようにしてもよい。
【０１１３】
図８は、監視制御装置１１、およびエリアワンセグメント放送管理AS１３の機能構成例を示すブロック図である。
【０１１４】
図８に示す機能構成のうちの少なくとも一部は、各装置のCPU５１が、例えば記憶部５８に記憶されているプログラムをRAM５３にロードして実行することにより実現される。
【０１１５】
図８に示すように、監視制御装置１１においては、測定情報受信部７１、通信波電界強度計算部７２、および送信部７３が実現され、エリアワンセグメント放送管理AS１３においては、受信部８１、および放送波電界強度計算部８２が実現される。なお、在圏・離圏管理AS１２においては、フェムトセル基地局１から送信されてきた在圏情報を受信し、識別情報を対応付けて記憶する構成が実現される。
【０１１６】
監視制御装置１１の測定情報受信部７１は、フェムトセル基地局１から送信されてきた測定情報を受信する。測定情報受信部７１は、受信した測定情報のうち、認証が成功した後に行われた、外部にある他の基地局が出力する電波の電界強度の測定の結果を表す測定情報を通信波電界強度計算部７２に出力する。また、測定情報受信部７１は、フェムトセルに移動機が新たに在圏することに応じて行われた、移動機が出力する電波の電界強度の測定の結果を表す測定情報をエリアワンセグメント放送管理AS１３に送信する。
【０１１７】
通信波電界強度計算部７２は、測定情報受信部７１から供給された測定情報に基づいて通信波の電界強度を計算し、計算により求めた電界強度を表す通信波出力情報を送信部７３に出力する。また、通信波電界強度計算部７２は、通信波出力情報をエリアワンセグメント放送管理AS１３に送信することによって、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度を通知する。
【０１１８】
送信部７３は、通信波電界強度計算部７２から供給された通信波出力情報をフェムトセル基地局１に送信する。また、送信部７３は、放送波出力情報や放送波出力調整情報がエリアワンセグメント放送管理AS１３から送信されてきた場合、それをフェムトセル基地局１に送信する。
【０１１９】
エリアワンセグメント放送管理AS１３の受信部８１は、監視制御装置１１の通信波電界強度計算部７２から送信されてきた通信波出力情報を受信し、放送波電界強度計算部８２に出力する。また、受信部８１は、移動機が出力する電波の電界強度を表す測定情報が監視制御装置１１の測定情報受信部７１から送信されてきた場合、それを受信し、放送波電界強度計算部８２に出力する。
【０１２０】
放送波電界強度計算部８２は、通信波出力情報が受信部８１から供給された場合、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度に基づいて放送波の電界強度を計算し、放送波出力情報を監視制御装置１１に送信する。
【０１２１】
また、放送波電界強度計算部８２は、移動機が出力する電波の電界強度を表す測定情報が受信部８１から供給された場合、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度と、移動機が出力する電波の電界強度に基づいて放送波の電界強度を再計算し、放送波出力調整情報を監視制御装置１１に送信する。
【０１２２】
図８の各構成が１つのコンピュータ上に実現されるようにしてもよいし、図８の各構成に在圏・離圏管理AS１２の構成を加えた構成全体が１つのコンピュータ上に実現されるようにしてもよい。
【０１２３】
＜第２の実施の形態＞
以上においては、通信波や放送波の電界強度の計算がコアネットワーク側の装置により行われるものとしたが、電界強度の計算機能をフェムトセル基地局１に持たせることも可能である。
【０１２４】
［フェムトセル基地局の構成例］
図９は、通信波や放送波の電界強度を計算する機能をも有するフェムトセル基地局１の機能構成例を示すブロック図である。フェムトセル基地局１のハードウエア構成は図５に示す構成と同じである。
【０１２５】
図９に示すように、フェムトセル基地局１の制御部３２においては、在圏検出部１０１、測定部１０２、計算部１０３、電界強度制御部１０４が実現される。
【０１２６】
在圏検出部１０１は、無線通信部３３から供給された情報に基づいて移動機の在圏を検出する。フェムトセルに移動機が在圏したことを検出した場合、在圏検出部１０１は、ネットワーク通信部３１を制御し、在圏情報を在圏・離圏管理AS１２に送信するとともに、フェムトセルに移動機が在圏したことを表す情報を測定部１０２に出力する。
【０１２７】
測定部１０２は、認証が成功した後の測定時に無線通信部３３から供給された情報に基づいて、外部にある他の基地局が出力する電波の電界強度を測定し、測定情報を計算部１０３に出力する。また、測定部１０２は、フェムトセルに移動機が在圏した場合、その移動機が出力する電波の電界強度を測定し、測定情報を計算部１０３に出力する。
【０１２８】
計算部１０３は、認証が成功した後に行われた測定の結果を表す測定情報が測定部１０２から供給された場合、通信波の電界強度を計算し、計算により求めた通信波の電界強度を表す通信波出力情報を電界強度制御部１０４に出力する。
【０１２９】
また、計算部１０３は、計算により求めた通信波の電界強度に基づいて、通信波の到達範囲に放送波の到達範囲を一致させるように放送波の電界強度を計算し、計算により求めた放送波の電界強度を表す放送波出力情報を電界強度制御部１０４に出力する。
【０１３０】
計算部１０３は、移動機が出力する電波の電界強度を表す測定情報が測定部１０２から供給された場合、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度と、移動機が出力する電波の電界強度に基づいて放送波の電界強度を再計算し、放送波出力調整情報を電界強度制御部１０４に送信する。
【０１３１】
電界強度制御部１０４は、計算部１０３から供給された通信波出力情報に基づいて、無線通信部３３がアンテナ３４から出力する通信波の電界強度を制御し、放送波出力情報に基づいて、エリアワンセグメント放送部３５がアンテナ３６から出力する放送波の電界強度を制御する。
【０１３２】
また、電界強度制御部１０４は、計算部１０３から供給された放送波出力調整情報に基づいて、エリアワンセグメント放送部３５がアンテナ３６から出力する放送波の強度を再度制御する。
【０１３３】
［フェムトセル基地局の動作］
図１０のフローチャートを参照して、図９の構成を有するフェムトセル基地局１が行う出力制御処理について説明する。図１０の処理は、例えばフェムトセル基地局１が起動したときに開始される。
【０１３４】
ステップＳ１０１において、フェムトセル基地局１の測定部１０２は、近隣にあるマクロセル基地局やフェムトセル基地局などの、外部にある他の基地局が出力する電波の電界強度を測定する。
【０１３５】
ステップＳ１０２において、計算部１０３は、測定部１０２による測定結果に基づいて、フェムトセル基地局１の設置位置において受信される電波と干渉を起こさないように、通信波の電界強度を計算により求める。
【０１３６】
ステップＳ１０３において、電界強度制御部１０４は、計算部１０３により求められた強度で出力するように、通信波の電界強度を調整する。
【０１３７】
ステップＳ１０４において、計算部１０３は、通信波の電界強度に基づいて、放送波の電界強度を計算により求める。
【０１３８】
ステップＳ１０５において、電界強度制御部１０４は、計算部１０３により求められた強度で出力するように、放送波の電界強度を調整する。これにより、通信波の到達範囲と放送波の到達範囲は一致する。
【０１３９】
ステップＳ１０６において、在圏検出部１０１は、移動機が在圏したか否かを判定し、在圏したと判定するまで待機する。
【０１４０】
移動機が在圏したとステップＳ１０６において判定された場合、ステップＳ１０７において、測定部１０２は、新たに在圏することになった移動機２１が出力する電波の電界強度を測定する。
【０１４１】
ステップＳ１０８において、計算部１０３は、放送波の電界強度を再計算する。放送波の電界強度の再計算には、移動機２１が出力する電波の電界強度と、ステップＳ１０３における調整後の通信波の電界強度が用いられる。
【０１４２】
ステップＳ１０９において、電界強度制御部１０４は、計算部１０３により求められた強度で出力するように、放送波の電界強度を再調整する。その後、ステップＳ１０６に戻り、移動機が在圏する毎に、放送波の電界強度の調整が繰り返される。
【０１４３】
移動機が在圏する毎に放送波の電界強度を調整することにより、放送波の到達範囲を通信波の到達範囲に常に一致させることが可能になる。
【０１４４】
＜変形例＞
以上においては、通信波の到達範囲を基準として、その範囲に放送波の到達範囲を一致させるように放送波の電界強度が決定され、放送波の電界強度が調整されるものとしたが、反対に、放送波の到達範囲を基準として、その範囲に通信波の到達範囲を一致させるように通信波の電界強度が決定され、通信波の電界強度の方が調整されるようにしてもよい。
【０１４５】
また、放送波と通信波のうちのいずれか一方ではなく、放送波と通信波の両方の電界強度が調整されるようにしてもよい。
【０１４６】
さらに、以上においては、フェムトセルによる無線通信を行うための電波と、エリアワンセグメント放送を行うための電波の２つの電波の到達範囲を一致させる場合について説明したが、到達範囲を一致させるために電界強度を調整する電波の数は２つに限られるものではなく、それ以上の数の電波の電界強度を調整し、到達範囲を一致させるようにしてもよい。
【０１４７】
また、電波の種類も、フェムトセルによる無線通信を行うための電波とエリアワンセグメント放送を行うための電波に限られるものではなく、無線LAN通信を行うための電波、ブルートゥース通信を行うための電波、１３セグメント全体を使った放送であるフルセグメント放送の電波などの他の種類の電波であってもよい。
【０１４８】
フェムトセル基地局１に替えて、「ピコセル」、「マイクロセル」と呼ばれる小型セルを形成する基地局が設けられ、その基地局により、以上のようにして通信波、放送波の電界強度が調整されるようにしてもよい。小型基地局は、フェムトセル、ピコセル、マイクロセル等の小型セルを形成する基地局である。
【０１４９】
本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、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。
【符号の説明】
【０１５０】
１ フェムトセル基地局， １１ 監視制御装置， １２ 在圏・離圏管理AS， １３ エリアワンセグメント放送管理AS， ２１ 移動機， ３１ ネットワーク通信部， ３２ 制御部， ３３ 無線通信部， ３５ エリアワンセグメント放送部， ４１ 電界強度制御部， ４２ 測定部， ４３ 在圏検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型基地局および制御方法、並びに通信システムに関し、特に、無線通信の利用可能な範囲と、放送の利用可能な範囲を一致させることができるようにした小型基地局および制御方法、並びに通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭内、オフィス内など、半径数十メートル程度の狭い範囲を通信可能範囲としてカバーするための「フェムトセル」が注目されている。
【０００３】
「フェムトセル」は、そのような狭い範囲をカバーする程度のレベルの電波を出力する基地局であるフェムトセル基地局を、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線、光ファイバ回線などのブロードバンド回線の屋内装置に接続することによって構築される。
【０００４】
不特定多数の公衆向けのものであって半径数百メートルから数キロメートルの広いセルである「マクロセル」とは異なり、「フェムトセル」はフェムトセル基地局が設置された家屋の住人などの限られたユーザに対して通信サービスを提供するものである。
【０００５】
例えば、屋外にいるユーザが、マクロセルに在圏している状態の移動機を使って音声通話を行った場合、その音声データはマクロセルをカバーするマクロセル基地局から無線アクセスネットワークおよびコアネットワークを介して通信相手の移動機に送信される。
【０００６】
一方、屋内にいるユーザが、フェムトセルに在圏している状態の移動機を使って音声通話を行った場合、その音声データはフェムトセル基地局からモデムに出力され、ブロードバンド回線、コアネットワークなどを介して通信相手の移動機に送信される。
【０００７】
また、近年、ワンセグメント放送対応の携帯機器が普及してきている。ワンセグメント放送は、UHF帯の４７０〜７１０MHzの帯域を１３〜５２Chの４０のチャネルに分け、１つのチャネルの周波数帯域幅である６MHzを１３のセグメントに分割し、そのうちの１セグメント分の帯域を使って行われる携帯機器向けの放送である。
【０００８】
ワンセグメント放送対応の携帯機器の普及に伴い、そのようなワンセグメント放送対応の携帯機器を持つユーザ向けのサービスを提供するシステムが提案、または実現されている。例えば、ワンセグメント放送に使う電波の出力を抑えることによって、地域に特化したコンテンツを配信するシステムが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２７９３７６号公報
【特許文献２】特開２００７−１１６３９１号公報
【特許文献３】特開２００７−１４０８２９号公報
【特許文献４】特開２００５−１７５６１１号公報
【特許文献５】特開２００２−２１８５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
フェムトセルによる無線通信と、地域に特化したワンセグメント放送であるエリアワンセグメント放送を組み合わせた場合、様々な用途に用いることができるものと考えられる。
【００１１】
例えば、飲食店などの店舗内に、フェムトセルによる無線通信が可能であるとともに、エリアワンセグメント放送の受信が可能なエリアが形成されている場合を考える。このようなエリアは、例えば、エリアワンセグメント放送を行う機器をフェムトセル基地局の近くに設置することによって形成される。
【００１２】
ユーザは、エリアワンセグメント放送で提供される商品の紹介映像を自分の移動機を使って視聴し、気になる商品があった場合、データ放送で提供されたURL(Uniform Resource Locator)を指定することによって、その商品の詳細な情報が掲載されているサイトにフェムトセル経由でアクセスすることができる。
【００１３】
マクロセルを使って通信を行うのと、フェムトセルを使って通信を行うのとでは、後者の方が、通信コストが安く、しかも良好な通信品質が得られる場合が多いから、これにより、ユーザはより気軽に商品の情報を確認することができる。
【００１４】
店舗にいる客を対象としたこのようなサービスを提供する場合、フェムトセルによる無線通信の利用可能な範囲と、エリアワンセグメント放送の利用可能な範囲が一致している必要がある。
【００１５】
例えば、エリアワンセグメント放送で商品の紹介映像を見ることはできるが、その位置からはフェムトセル経由で商品情報サイトにアクセスすることができない場合、ユーザは位置を移動しなければならず不便である。
【００１６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、無線通信の利用可能な範囲と、放送の利用可能な範囲を一致させることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の小型基地局は、自身が管理するセルに在圏する移動機との間で通信を行うための通信波を出力する通信手段と、前記移動機が受信可能な放送波を出力する放送手段と、前記通信波の到達範囲と前記放送波の到達範囲とを一致させるように、前記通信手段または前記放送手段が出力する電波の電界強度を制御する制御手段とを備える。
【００１８】
他の基地局が出力する電波の電界強度を測定する測定手段をさらに設けることができる。この場合、前記制御手段には、前記他の基地局が出力する電波の電界強度に応じて、前記通信手段に対して前記通信波の電界強度を制御させ、当該制御後の前記通信波の到達範囲に一致させるように、前記放送手段に対して前記放送波の電界強度を制御させることができる。
【００１９】
前記測定手段には、さらに、自身が管理するセルに在圏する移動機が出力する通信波の電界強度を測定させ、前記制御手段には、さらに、前記移動機が出力する通信波の電界強度に応じて、前記放送手段に対して前記放送波の電界強度を制御させることができる。
【００２０】
前記制御手段には、前記移動機が出力する通信波の電界強度に応じた前記放送波の電界強度の制御を、自身が管理するセルに前記移動機が在圏する毎に行わせることができる。
【００２１】
本発明の制御方法は、自身が管理するセルに在圏する移動機との間で通信を行うための通信波を出力する通信手段と、前記移動機が受信可能な放送波を出力する放送手段とを備える小型基地局の制御方法において、前記通信波の到達範囲と前記放送波の到達範囲とを一致させるように、前記通信手段または前記放送手段が出力する電波の電界強度を制御するステップを含む。
【００２２】
本発明の通信システムは、ネットワークを介して接続される小型基地局と制御装置とから構成される通信システムである。前記小型基地局は、自身が管理するセルに在圏する移動機との間で通信を行うための通信波を出力する通信手段と、前記移動機が受信可能な放送波を出力する放送手段と、他の基地局が出力する電波の電界強度を測定する測定手段と、前記制御装置と通信を行い、前記測定手段により測定された前記他の基地局が出力する電波の電界強度を表す情報を前記制御装置に送信し、前記制御装置から送信されてきた、電波の電界強度に関する情報である出力情報を受信する通信手段と、前記通信手段により受信された前記出力情報に基づいて、前記通信波の到達範囲と前記放送波の到達範囲とを一致させるように、前記通信手段または前記放送手段が出力する電波の電界強度を制御する制御手段とを備え、前記制御装置は、前記小型基地局から送信されてきた、前記他の基地局が出力する電波の電界強度を表す情報を受信し、受信した情報により表される前記電界強度に基づいて決定された電波の電界強度に関する情報である前記出力情報を前記小型基地局に送信する通信手段を備える。
【００２３】
本発明の小型基地局、または通信システムにおいては、通信波の到達範囲と放送波の到達範囲とを一致させるように、通信手段または放送手段が出力する電波の電界強度が制御される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、無線通信の利用可能な範囲と、放送の利用可能な範囲を一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図２】コンテンツの提供の例を示す図である。
【図３】図１の通信システムの出力制御処理について説明するシーケンスである。
【図４】放送波の電界強度を再調整する処理について説明するシーケンスである。
【図５】フェムトセル基地局の構成例を示すブロック図である。
【図６】フェムトセル基地局の機能構成例を示すブロック図である。
【図７】監視制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】監視制御装置とエリアワンセグメント放送管理ASの機能構成例を示すブロック図である。
【図９】フェムトセル基地局の他の機能構成例を示すブロック図である。
【図１０】図９のフェムトセル基地局の出力制御処理について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１の実施の形態＞
［通信システムの構成例］
図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【００２７】
図１の例においては、店舗として利用されている建物Ｂ内にフェムトセル基地局１が設置されており、フェムトセル基地局１によりフェムトセルが形成されている。フェムトセルの範囲である範囲Ａ１を実線の楕円で示す。
【００２８】
フェムトセルは、公衆網を構成するマクロセルより狭い、半径数メートル、数十メートルなどの、フェムトセル基地局１が設置されている建物Ｂ内の範囲をカバーするセルである。
【００２９】
フェムトセル基地局１にはLAN(Local Area Network)ケーブル２を介してモデム３が接続されている。モデム３は、ADSL回線や光ファイバ回線などよりなるブロードバンド回線４の宅内装置である。フェムトセル基地局１にモデム機能が搭載されている場合、フェムトセル基地局１がブロードバンド回線４に直接接続されるようにしてもよい。
【００３０】
フェムトセル基地局１は、LANケーブル２、モデム３、およびブロードバンド回線４を介して、インターネットなどよりなるネットワーク５に接続され、フェムトセルに在圏している移動機が行う音声データなどの通信を中継する。
【００３１】
図１の例においては、携帯電話機である移動機２１がフェムトセルに在圏している。移動機２１は、例えばCDMA(Code Division Multiple Access)方式に従って、音声データなどの各種のデータの送受信をフェムトセル基地局１との間で行う。
【００３２】
フェムトセル基地局１は、フェムトセルによる無線通信機能だけでなく、ワンセグメント放送によってコンテンツを提供する機能も有する。例えば、フェムトセル基地局１に装着されたメモリカードなどの記録媒体に記録されているコンテンツや、ネットワークを介して外部の装置から送信されてきたコンテンツが、フェムトセル基地局１からワンセグメント放送によって提供される。
【００３３】
フェムトセル基地局１がワンセグメント放送に使う周波数帯域はISDB-T仕様の地上デジタル放送規格のワンセグメント放送と同じUHF帯の４７０〜７１０MHzの帯域であるが、出力する電波の電界強度は、フェムトセルと同程度の半径数メートルから数十メートルの範囲をカバーする強度である。フェムトセル基地局１がワンセグメント放送に使う電波の電界強度は、半径数キロメートル、数十キロメートルなどの範囲を対象として放送塔などが出力する電波の電界強度より弱い。
【００３４】
以下、適宜、フェムトセル基地局１が行うワンセグメント放送をエリアワンセグメント放送という。また、フェムトセル基地局１が出力する電波のうち、フェムトセルを形成して無線通信を行うための電波を通信波といい、エリアワンセグメント放送を行うための電波を放送波という。
【００３５】
図１の例においては、建物Ｂ内の破線の楕円で示す範囲Ａ２を対象としてエリアワンセグメント放送が行われている。図１においては楕円の位置をずらして示しているが、実際には、通信波が到達するフェムトセルの範囲Ａ１と、放送波が到達する範囲Ａ２はほぼ一致する。
【００３６】
フェムトセル基地局１が出力する電波（通信波と放送波）の到達範囲内にいる移動機２１のユーザは、フェムトセルを使って外部の装置と通信を行うことができるとともに、放送波を受信してコンテンツを利用することもできることになる。移動機２１には、ワンセグメント放送を受信する機能も搭載されている。
【００３７】
一連の処理については後述するが、図１の通信システムにおいては、フェムトセルの範囲Ａ１とエリアワンセグメント放送の範囲Ａ２が一致するように、通信波と放送波の電界強度が調整される。
【００３８】
図２は、コンテンツの提供の例を示す図である。
【００３９】
フェムトセル基地局１が飲食店などの店舗内に設置されており、その店舗内に、フェムトセルと、エリアワンセグメント放送の利用可能エリアが形成されているものとする。店舗に入ったとき、図２のユーザＵの移動機は、それまで在圏していたマクロセルから、フェムトセル基地局１が管理するフェムトセルに移行し、フェムトセルに在圏した状態になる。店舗内での通信は、マクロセルではなく、フェムトセルを使って行われることになる。
【００４０】
店舗に入ったユーザＵが、移動機のワンセグメント放送受信機能をオンとし、所定のチャネルを選局した場合、矢印＃１の先に示すように、フェムトセル基地局１により提供される、商品を動画で紹介する広告コンテンツなどが移動機のディスプレイに表示される。
【００４１】
すなわち、フェムトセル基地局１は、サーバとなる装置からネットワーク５を介して送信されてきた広告コンテンツなどを受信し、エリアワンセグメント放送によって提供することを続けて行っている。また、フェムトセル基地局１は、動画の放送だけでなく、データ放送もエリアワンセグメント放送として続けて行っている。
【００４２】
広告コンテンツを視聴しているユーザＵが、データ放送の内容を表示する操作を行った場合、矢印＃２の先に示すように、クーポン配信サイトのURLが移動機のディスプレイに表示される。
【００４３】
クーポン配信サイトのURLが表示されている状態でクーポン配信サイトにアクセスする操作が行われた場合、例えばネットワーク５に接続されるサーバが管理するクーポン配信サイトへのアクセスが行われる。クーポン配信サイトへのアクセスは、矢印＃３の先に示すように、フェムトセル基地局１を経由して、すなわち、フェムトセルによる無線通信を用いて行われる。
【００４４】
クーポン配信サイトにアクセスした場合、移動機のディスプレイには、クーポン配信サイトから送信されてきたクーポン画像が表示される。例えば、ユーザＵは、そのクーポンの画像を店舗の店員に見せることによって、商品の代金の割引を受けることができる。
【００４５】
フェムトセルの範囲Ａ１とエリアワンセグメント放送の範囲Ａ２が一致していることにより、ユーザＵは、エリアワンセグメント放送とフェムトセルによる無線通信を連動させた以上のようなサービスを、位置を移動することなく利用することが可能になる。
【００４６】
例えば、エリアワンセグメント放送の範囲は店舗内全体に形成されているが、フェムトセルの範囲が店舗の一部の範囲にしか形成されていない場合、ユーザの位置によっては、クーポン配信サイトにアクセスする前に位置を移動しなければならないといったことになるが、そのようなことを防ぐことが可能になる。
【００４７】
図１の説明に戻り、フェムトセル基地局１側から見てブロードバンド回線４の先には、ネットワーク５を介して、監視制御装置１１、在圏・離圏管理AS(Application Server)１２、およびエリアワンセグメント放送管理AS１３が接続される。
【００４８】
監視制御装置１１、在圏・離圏管理AS１２、およびエリアワンセグメント放送管理AS１３によって、フェムトセルのコアネットワークが構築される。フェムトセルのコアネットワークには、音声データの交換機としての機能を有するSIP(Session Initiation Protocol)サーバであるCSCF(Call Session Control Function)なども設けられる。また、フェムトセルのコアネットワークには、同様にCSCFなどよりなるマクロセルのコアネットワークも接続される。
【００４９】
監視制御装置１１は、ネットワーク５、ブロードバンド回線４、モデム３、およびLANケーブル２を介してフェムトセル基地局１と通信を行い、フェムトセル基地局１が出力する通信波と放送波の電界強度を制御する。
【００５０】
例えば、監視制御装置１１は、認証が成功したフェムトセル基地局１から送信されてくる、フェムトセル基地局１の設置位置において受信される電波の電界強度に関する情報に基づいて通信波の電界強度を決定し、決定した強度で通信波を出力するようにフェムトセル基地局１を制御する。
【００５１】
また、監視制御装置１１は、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度の情報をエリアワンセグメント放送管理AS１３に送信し、放送波の電界強度をエリアワンセグメント放送管理AS１３に決定させる。放送波の電界強度の情報がエリアワンセグメント放送管理AS１３から送信されてきた場合、監視制御装置１１は、その電界強度で放送波を出力するようにフェムトセル基地局１を制御する。
【００５２】
監視制御装置１１は、フェムトセル基地局１が管理するフェムトセルに移動機が在圏する毎に、放送波の電界強度をエリアワンセグメント放送管理AS１３に再計算させることなども行う。
【００５３】
在圏・離圏管理AS１２は、フェムトセルに移動機が在圏したときにフェムトセル基地局１から送信されてくる情報に基づいて、移動機２１が在圏しているセルを管理する。
【００５４】
例えば、図１の移動機２１が、フェムトセル基地局１が管理するフェムトセルに在圏した場合、フェムトセル基地局１の識別情報と移動機２１の識別情報を含む在圏情報がフェムトセル基地局１から送信されてくる。在圏・離圏管理AS１２は、在圏情報に含まれる識別情報を対応付けて記憶することによって、各移動機が在圏しているセルを管理する。
【００５５】
エリアワンセグメント放送管理AS１３は、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度の情報が監視制御装置１１から送信されてきた場合、放送波の電界強度を決定し、決定した電界強度の情報を監視制御装置１１に送信する。
【００５６】
エリアワンセグメント放送管理AS１３においては、通信波の電界強度を基準として、通信波の到達範囲に放送波の到達範囲を一致させるように、放送波の電界強度が計算により決定される。
【００５７】
通信波の周波数帯域と放送波の周波数帯域は異なるから、同じ電界強度で出力したとしてもそれぞれの電波の到達範囲は一致しない。エリアワンセグメント放送管理AS１３において決定される放送波の電界強度は、通信波の電界強度と異なる強度になる。
【００５８】
通信波の電界強度の各値に対応付けて、計算により予め求められた放送波の電界強度の値がエリアワンセグメント放送管理AS１３により管理されるようにしてもよい。この場合、通信波の電界強度の情報が監視制御装置１１から送信されてくることに応じて、対応付けて管理されている放送波の電界強度の値がエリアワンセグメント放送管理AS１３により特定され、その値を表す情報が監視制御装置１１に送信される。
【００５９】
［通信システムの処理］
図３のシーケンスを参照して、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度と放送波の電界強度を調整する図１の通信システムの処理について説明する。この処理は、フェムトセル基地局１、監視制御装置１１、およびエリアワンセグメント放送管理AS１３により行われる。
【００６０】
筐体に設けられる電源ボタンがオンにされるなどしてステップＳ２１において起動した場合、ステップＳ２２において、フェムトセル基地局１は、監視制御装置１１と通信を行い、自身の認証を行う。起動した後、フェムトセル基地局１は、例えば、予め設定された電界強度で通信波と放送波の出力を開始する。
【００６１】
監視制御装置１１には正当なフェムトセル基地局の識別情報が予め登録されている。ステップＳ１において、監視制御装置１１は、フェムトセル基地局１から送信されてきたフェムトセル基地局１の識別情報が、登録されている識別情報と同じものであるか否かを判定するなどしてフェムトセル基地局１の認証を行う。
【００６２】
認証が成功し、そのことが監視制御装置１１から通知されてきた場合、ステップＳ２３において、フェムトセル基地局１は、近隣にあるマクロセル基地局やフェムトセル基地局などの、外部にある他の基地局が出力する電波の電界強度を測定する。
【００６３】
他の基地局が出力する電波との干渉を防ぐために、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度は調整可能になっている。その調整を行う前にフェムトセル基地局１の設置位置において受信される電波の電界強度を測定する機能がフェムトセル基地局１には設けられており、その機能により、他の基地局が出力する電波の電界強度が測定される。各基地局が出力する電波は、各基地局に割り当てられたスクランブリングコードなどの識別情報により識別される。
【００６４】
ステップＳ２４において、フェムトセル基地局１は、他の基地局が出力する電波の電界強度の測定結果を表す測定情報を監視制御装置１１に送信する。
【００６５】
ステップＳ２において、監視制御装置１１は、フェムトセル基地局１から送信されてきた測定情報を受信し、ステップＳ３において、測定結果に基づいて、フェムトセル基地局１の設置位置において受信される電波との干渉を起こさないように、通信波の電界強度を決定する。
【００６６】
ステップＳ４において、監視制御装置１１は、決定した通信波の電界強度を表す情報である通信波出力情報をフェムトセル基地局１に送信する。
【００６７】
ステップＳ２５において、フェムトセル基地局１は、監視制御装置１１から送信されてきた通信波出力情報を受信し、ステップＳ２６において、通信波出力情報により表される強度で出力するように、通信波の電界強度を調整する。
【００６８】
一方、ステップＳ５において、監視制御装置１１は、フェムトセル基地局１に送信した通信波出力情報をエリアワンセグメント放送管理AS１３にも送信し、フェムトセル基地局１が出力する通信波の強度を通知する。
【００６９】
ステップＳ１１において、エリアワンセグメント放送管理AS１３は、監視制御装置１１から送信された通信波出力情報を受信し、ステップＳ１２において、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度に基づいて、放送波の電界強度を計算により求める。求められる放送波の電界強度は、通信波の到達範囲に放送波の到達範囲を一致させるものになる。
【００７０】
ステップＳ１３において、エリアワンセグメント放送管理AS１３は、計算により求めた放送波の電界強度を表す情報である放送波出力情報を監視制御装置１１に送信する。
【００７１】
ステップＳ６において、監視制御装置１１は、エリアワンセグメント放送管理AS１３から送信されてきた放送波出力情報を受信し、ステップＳ７において、フェムトセル基地局１に送信する。
【００７２】
ステップＳ２７において、フェムトセル基地局１は、監視制御装置１１から送信されてきた放送波出力情報を受信し、ステップＳ２８において、放送波出力情報により表される強度で出力するように、放送波の電界強度を調整する。
【００７３】
以上の処理により、無線通信の利用可能な範囲と、エリアワンセグメント放送の利用可能な範囲を一致させることができ、店舗側からすれば、図２を参照して説明したような、エリアワンセグメント放送とフェムトセルによる無線通信を連動させたサービスを提供することができる。また、ユーザは、そのサービスを、位置を移動することなく利用することができる。
【００７４】
次に、図４のシーケンスを参照して、放送波の電界強度を再調整する図１の通信システムの処理について説明する。
【００７５】
ある移動機がフェムトセルに新たに在圏した場合、その移動機が出力する電波の影響によって、フェムトセル基地局１が出力する通信波の到達範囲が変わり、それにより、図３の処理によって一致していた通信波の到達範囲と放送波の到達範囲にずれが生じてしまうことがある。図１の通信システムにおいては、そのずれを修正するように、放送波の電界強度が再度調整される。
【００７６】
図４の処理は、図３の処理が行われた後、移動機がフェムトセルに在圏する毎に、フェムトセル基地局１、監視制御装置１１、在圏・離圏管理AS１２、およびエリアワンセグメント放送管理AS１３により行われる。
【００７７】
フェムトセル基地局１が管理するフェムトセルに移動機２１が在圏した場合、ステップＳ８１において、移動機２１はフェムトセル基地局１にアクセスし、位置登録の要求をフェムトセル基地局１に送信する。位置登録の要求には移動機２１の識別情報も含まれている。
【００７８】
ステップＳ７１において、フェムトセル基地局１は、移動機２１からの位置登録の要求を受信し、ステップＳ７２において、移動機２１の識別情報と自身の識別情報を含む在圏情報を在圏・離圏管理AS１２に送信する。
【００７９】
ステップＳ５１において、在圏・離圏管理AS１２は、フェムトセル基地局１から送信されてきた在圏情報を受信し、在圏情報に含まれる識別情報を対応付けて記憶することによって、フェムトセル基地局１が管理するフェムトセルに移動機２１が在圏していることを管理する。
【００８０】
ステップＳ４１において、監視制御装置１１は、在圏・離圏管理AS１２に記憶されている情報を参照し、フェムトセル基地局１が管理するフェムトセルに在圏している端末を確認する。
【００８１】
移動機２１が新たに在圏したことを確認した場合、ステップＳ４２において、監視制御装置１１は、移動機２１が出力する電波の電界強度の測定をフェムトセル基地局１に要求する。
【００８２】
ステップＳ７３において、フェムトセル基地局１は、監視制御装置１１からの要求を受信し、ステップＳ７４において、移動機２１が出力する電波の電界強度を測定する。
【００８３】
ステップＳ７５において、フェムトセル基地局１は、測定結果を表す測定情報を監視制御装置１１に送信する。
【００８４】
ステップＳ４３において、監視制御装置１１は、フェムトセル基地局１から送信されてきた測定情報を受信し、ステップＳ４４において、エリアワンセグメント放送管理AS１３に送信する。
【００８５】
ステップＳ６１において、エリアワンセグメント放送管理AS１３は、監視制御装置１１から送信されてきた測定情報を受信し、ステップＳ６２において、フェムトセル基地局１が出力する放送波の電界強度を再計算する。放送波の電界強度の再計算には、適宜、図３のステップＳ１１において受信された通信波出力情報により表される、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度も用いられる。
【００８６】
例えば、移動機２１が出力する電波の影響を受けることによって、フェムトセル基地局１が出力する通信波の到達範囲が狭くなる場合、それに応じて放送波の到達範囲が狭くなるように、放送波の電界強度が再計算される。すなわち、移動機２１の在圏後の通信波の到達範囲に放送波の到達範囲を合わせるように、放送波の電界強度が計算される。
【００８７】
ステップＳ６３において、エリアワンセグメント放送管理AS１３は、再計算により求めた放送波の電界強度を表す情報である放送波出力調整情報を監視制御装置１１に送信する。
【００８８】
ステップＳ４５において、監視制御装置１１は、エリアワンセグメント放送管理AS１３から送信されてきた放送波出力調整情報を受信し、ステップＳ４６において、フェムトセル基地局１に送信する。
【００８９】
ステップＳ７６において、フェムトセル基地局１は、監視制御装置１１から送信されてきた放送波出力調整情報を受信し、ステップＳ７７において、放送波出力調整情報により表される強度で出力するように、放送波の電界強度を調整する。
【００９０】
以上の処理により、移動機２１が在圏することに応じて、無線通信の利用可能な範囲とワンセグメント放送の利用可能な範囲にずれが生じた場合であっても、そのずれを修正することが可能になる。
【００９１】
なお、放送波の電界強度を再度調整するのではなく、通信波の電界強度の方を再度調整するようにしてもよいし、放送波と通信波の両方の電界強度を再度調整するようにしてもよい。
【００９２】
［各装置の構成例］
図５は、フェムトセル基地局１の構成例を示すブロック図である。
【００９３】
図５に示すように、フェムトセル基地局１は、ネットワーク通信部３１、制御部３２、無線通信部３３、アンテナ３４、エリアワンセグメント放送部３５、およびアンテナ３６から構成される。
【００９４】
ネットワーク通信部３１はネットワークのインタフェースであり、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)、UDP(User Datagram Protocol)などの所定のプロトコルに従って、LANケーブル２とモデム３を介して通信を行う。
【００９５】
ネットワーク通信部３１は、無線通信部３３から供給された、フェムトセルに在圏している移動機２１からの例えば音声データをモデム３に出力してCSCFなどに送信させる。また、ネットワーク通信部３１は、CSCFから送信され、モデム３により受信された音声データを受信し、無線通信部３３に出力する。
【００９６】
ネットワーク通信部３１は、通信波出力情報や放送波出力情報が監視制御装置１１から送信されてきた場合、それを受信し、制御部３２に出力する。
【００９７】
制御部３２はCPU(Central Processing Unit)，ROM(Read Only Memory)，RAM(Random Access Memory)などよりなり、所定のプログラムを実行してフェムトセル基地局１の全体の動作を制御する。
【００９８】
例えば、制御部３２は、エリアワンセグメント放送部３５を制御してエリアワンセグメント放送を行う。また、制御部３２は、無線通信部３３がアンテナ３４から出力する通信波の電界強度を通信波出力情報に基づいて制御し、エリアワンセグメント放送部３５がアンテナ３６から出力する放送波の電界強度を放送波出力情報に基づいて制御する。
【００９９】
無線通信部３３は、制御部３２による制御に従って、空中線電力が２０ｍＷ以下などの所定の強度の通信波をアンテナ３４から出力し、フェムトセルに在圏している移動機２１との間で、W-CDMA、CDMA2000などの所定の規格の無線通信を行う。無線通信部３３が出力する通信波は、エリアワンセグメント放送部３５がアンテナ３６から出力する放送波の周波数帯域とは異なる、２GHz帯、８００MHz帯などの周波数帯域の電波である。
【０１００】
無線通信部３３は、ネットワーク通信部３１から供給された音声データを、送信先として指定された移動機２１に送信する。また、無線通信部３３は、アンテナ３４から供給された信号に基づいて受信した移動機２１からの音声データをネットワーク通信部３１に出力する。
【０１０１】
エリアワンセグメント放送部３５は、制御部３２による制御に従って、所定の強度の放送波をアンテナ３６から出力し、エリアワンセグメント放送を行う。例えば、所定のサーバから送信されてきたコンテンツがネットワーク通信部３１において受信され、図示せぬ経路を介して供給された場合、エリアワンセグメント放送部３５はその供給されたコンテンツを放送する。
【０１０２】
図６は、フェムトセル基地局１の機能構成例を示すブロック図である。
【０１０３】
図６に示す機能部のうちの少なくとも一部は、図５の制御部３２内のCPUにより所定のプログラムが実行されることによって実現される。図６に示すように、制御部３２においては、電界強度制御部４１、測定部４２、および在圏検出部４３が実現される。
【０１０４】
電界強度制御部４１は、ネットワーク通信部３１から供給された通信波出力情報に基づいて、無線通信部３３がアンテナ３４から出力する通信波の電界強度を制御し、放送波出力情報に基づいて、エリアワンセグメント放送部３５がアンテナ３６から出力する放送波の電界強度を制御する。
【０１０５】
測定部４２は、認証が成功した後、無線通信部３３から供給される情報に基づいて、外部にある他の基地局が出力する電波の電界強度を測定し、測定情報をネットワーク通信部３１に出力して監視制御装置１１に送信させる。無線通信部３３からは、アンテナ３４において受信された電波を復調して得られた信号のレベルを表す情報などが供給される。
【０１０６】
また、測定部４２は、フェムトセルに移動機２１が在圏した場合、監視制御装置１１からの要求に応じて、移動機２１が出力する電波の電界強度を測定し、測定情報をネットワーク通信部３１に出力して監視制御装置１１に送信させる。
【０１０７】
在圏検出部４３は、無線通信部３３から供給された情報に基づいて移動機の在圏を検出する。在圏検出部４３は、フェムトセルに移動機２１が在圏した場合、ネットワーク通信部３１を制御し、移動機２１の識別情報とフェムトセル基地局１の識別情報を含む在圏情報を在圏・離圏管理AS１２に送信する。
【０１０８】
図７は、監視制御装置１１の構成例を示すブロック図である。
【０１０９】
CPU５１、ROM５２、RAM５３は、バス５４により相互に接続されている。バス５４には、さらに、入出力インタフェース５５が接続されている。入出力インタフェース５５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部５７が接続される。また、バス５４には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部５８と、通信部５９が接続される。
【０１１０】
通信部５９は、ネットワークインタフェースなどよりなり、フェムトセル基地局１、在圏・離圏管理AS１２、エリアワンセグメント放送管理AS１３などの外部の装置とネットワーク５を介して通信を行う。
【０１１１】
在圏・離圏管理AS１２、エリアワンセグメント放送管理AS１３も、図７に示す監視制御装置１１の構成と同じ構成を有している。以下、適宜、図７に示す構成を在圏・離圏管理AS１２、エリアワンセグメント放送管理AS１３の構成として引用して説明する。
【０１１２】
監視制御装置１１、在圏・離圏管理AS１２、およびエリアワンセグメント放送管理AS１３がそれぞれ１つのコンピュータにより構成されるのではなく、それぞれの装置が、複数のコンピュータにより構成されるようにしてもよい。
【０１１３】
図８は、監視制御装置１１、およびエリアワンセグメント放送管理AS１３の機能構成例を示すブロック図である。
【０１１４】
図８に示す機能構成のうちの少なくとも一部は、各装置のCPU５１が、例えば記憶部５８に記憶されているプログラムをRAM５３にロードして実行することにより実現される。
【０１１５】
図８に示すように、監視制御装置１１においては、測定情報受信部７１、通信波電界強度計算部７２、および送信部７３が実現され、エリアワンセグメント放送管理AS１３においては、受信部８１、および放送波電界強度計算部８２が実現される。なお、在圏・離圏管理AS１２においては、フェムトセル基地局１から送信されてきた在圏情報を受信し、識別情報を対応付けて記憶する構成が実現される。
【０１１６】
監視制御装置１１の測定情報受信部７１は、フェムトセル基地局１から送信されてきた測定情報を受信する。測定情報受信部７１は、受信した測定情報のうち、認証が成功した後に行われた、外部にある他の基地局が出力する電波の電界強度の測定の結果を表す測定情報を通信波電界強度計算部７２に出力する。また、測定情報受信部７１は、フェムトセルに移動機が新たに在圏することに応じて行われた、移動機が出力する電波の電界強度の測定の結果を表す測定情報をエリアワンセグメント放送管理AS１３に送信する。
【０１１７】
通信波電界強度計算部７２は、測定情報受信部７１から供給された測定情報に基づいて通信波の電界強度を計算し、計算により求めた電界強度を表す通信波出力情報を送信部７３に出力する。また、通信波電界強度計算部７２は、通信波出力情報をエリアワンセグメント放送管理AS１３に送信することによって、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度を通知する。
【０１１８】
送信部７３は、通信波電界強度計算部７２から供給された通信波出力情報をフェムトセル基地局１に送信する。また、送信部７３は、放送波出力情報や放送波出力調整情報がエリアワンセグメント放送管理AS１３から送信されてきた場合、それをフェムトセル基地局１に送信する。
【０１１９】
エリアワンセグメント放送管理AS１３の受信部８１は、監視制御装置１１の通信波電界強度計算部７２から送信されてきた通信波出力情報を受信し、放送波電界強度計算部８２に出力する。また、受信部８１は、移動機が出力する電波の電界強度を表す測定情報が監視制御装置１１の測定情報受信部７１から送信されてきた場合、それを受信し、放送波電界強度計算部８２に出力する。
【０１２０】
放送波電界強度計算部８２は、通信波出力情報が受信部８１から供給された場合、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度に基づいて放送波の電界強度を計算し、放送波出力情報を監視制御装置１１に送信する。
【０１２１】
また、放送波電界強度計算部８２は、移動機が出力する電波の電界強度を表す測定情報が受信部８１から供給された場合、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度と、移動機が出力する電波の電界強度に基づいて放送波の電界強度を再計算し、放送波出力調整情報を監視制御装置１１に送信する。
【０１２２】
図８の各構成が１つのコンピュータ上に実現されるようにしてもよいし、図８の各構成に在圏・離圏管理AS１２の構成を加えた構成全体が１つのコンピュータ上に実現されるようにしてもよい。
【０１２３】
＜第２の実施の形態＞
以上においては、通信波や放送波の電界強度の計算がコアネットワーク側の装置により行われるものとしたが、電界強度の計算機能をフェムトセル基地局１に持たせることも可能である。
【０１２４】
［フェムトセル基地局の構成例］
図９は、通信波や放送波の電界強度を計算する機能をも有するフェムトセル基地局１の機能構成例を示すブロック図である。フェムトセル基地局１のハードウエア構成は図５に示す構成と同じである。
【０１２５】
図９に示すように、フェムトセル基地局１の制御部３２においては、在圏検出部１０１、測定部１０２、計算部１０３、電界強度制御部１０４が実現される。
【０１２６】
在圏検出部１０１は、無線通信部３３から供給された情報に基づいて移動機の在圏を検出する。フェムトセルに移動機が在圏したことを検出した場合、在圏検出部１０１は、ネットワーク通信部３１を制御し、在圏情報を在圏・離圏管理AS１２に送信するとともに、フェムトセルに移動機が在圏したことを表す情報を測定部１０２に出力する。
【０１２７】
測定部１０２は、認証が成功した後の測定時に無線通信部３３から供給された情報に基づいて、外部にある他の基地局が出力する電波の電界強度を測定し、測定情報を計算部１０３に出力する。また、測定部１０２は、フェムトセルに移動機が在圏した場合、その移動機が出力する電波の電界強度を測定し、測定情報を計算部１０３に出力する。
【０１２８】
計算部１０３は、認証が成功した後に行われた測定の結果を表す測定情報が測定部１０２から供給された場合、通信波の電界強度を計算し、計算により求めた通信波の電界強度を表す通信波出力情報を電界強度制御部１０４に出力する。
【０１２９】
また、計算部１０３は、計算により求めた通信波の電界強度に基づいて、通信波の到達範囲に放送波の到達範囲を一致させるように放送波の電界強度を計算し、計算により求めた放送波の電界強度を表す放送波出力情報を電界強度制御部１０４に出力する。
【０１３０】
計算部１０３は、移動機が出力する電波の電界強度を表す測定情報が測定部１０２から供給された場合、フェムトセル基地局１が出力する通信波の電界強度と、移動機が出力する電波の電界強度に基づいて放送波の電界強度を再計算し、放送波出力調整情報を電界強度制御部１０４に送信する。
【０１３１】
電界強度制御部１０４は、計算部１０３から供給された通信波出力情報に基づいて、無線通信部３３がアンテナ３４から出力する通信波の電界強度を制御し、放送波出力情報に基づいて、エリアワンセグメント放送部３５がアンテナ３６から出力する放送波の電界強度を制御する。
【０１３２】
また、電界強度制御部１０４は、計算部１０３から供給された放送波出力調整情報に基づいて、エリアワンセグメント放送部３５がアンテナ３６から出力する放送波の強度を再度制御する。
【０１３３】
［フェムトセル基地局の動作］
図１０のフローチャートを参照して、図９の構成を有するフェムトセル基地局１が行う出力制御処理について説明する。図１０の処理は、例えばフェムトセル基地局１が起動したときに開始される。
【０１３４】
ステップＳ１０１において、フェムトセル基地局１の測定部１０２は、近隣にあるマクロセル基地局やフェムトセル基地局などの、外部にある他の基地局が出力する電波の電界強度を測定する。
【０１３５】
ステップＳ１０２において、計算部１０３は、測定部１０２による測定結果に基づいて、フェムトセル基地局１の設置位置において受信される電波と干渉を起こさないように、通信波の電界強度を計算により求める。
【０１３６】
ステップＳ１０３において、電界強度制御部１０４は、計算部１０３により求められた強度で出力するように、通信波の電界強度を調整する。
【０１３７】
ステップＳ１０４において、計算部１０３は、通信波の電界強度に基づいて、放送波の電界強度を計算により求める。
【０１３８】
ステップＳ１０５において、電界強度制御部１０４は、計算部１０３により求められた強度で出力するように、放送波の電界強度を調整する。これにより、通信波の到達範囲と放送波の到達範囲は一致する。
【０１３９】
ステップＳ１０６において、在圏検出部１０１は、移動機が在圏したか否かを判定し、在圏したと判定するまで待機する。
【０１４０】
移動機が在圏したとステップＳ１０６において判定された場合、ステップＳ１０７において、測定部１０２は、新たに在圏することになった移動機２１が出力する電波の電界強度を測定する。
【０１４１】
ステップＳ１０８において、計算部１０３は、放送波の電界強度を再計算する。放送波の電界強度の再計算には、移動機２１が出力する電波の電界強度と、ステップＳ１０３における調整後の通信波の電界強度が用いられる。
【０１４２】
ステップＳ１０９において、電界強度制御部１０４は、計算部１０３により求められた強度で出力するように、放送波の電界強度を再調整する。その後、ステップＳ１０６に戻り、移動機が在圏する毎に、放送波の電界強度の調整が繰り返される。
【０１４３】
移動機が在圏する毎に放送波の電界強度を調整することにより、放送波の到達範囲を通信波の到達範囲に常に一致させることが可能になる。
【０１４４】
＜変形例＞
以上においては、通信波の到達範囲を基準として、その範囲に放送波の到達範囲を一致させるように放送波の電界強度が決定され、放送波の電界強度が調整されるものとしたが、反対に、放送波の到達範囲を基準として、その範囲に通信波の到達範囲を一致させるように通信波の電界強度が決定され、通信波の電界強度の方が調整されるようにしてもよい。
【０１４５】
また、放送波と通信波のうちのいずれか一方ではなく、放送波と通信波の両方の電界強度が調整されるようにしてもよい。
【０１４６】
さらに、以上においては、フェムトセルによる無線通信を行うための電波と、エリアワンセグメント放送を行うための電波の２つの電波の到達範囲を一致させる場合について説明したが、到達範囲を一致させるために電界強度を調整する電波の数は２つに限られるものではなく、それ以上の数の電波の電界強度を調整し、到達範囲を一致させるようにしてもよい。
【０１４７】
また、電波の種類も、フェムトセルによる無線通信を行うための電波とエリアワンセグメント放送を行うための電波に限られるものではなく、無線LAN通信を行うための電波、ブルートゥース通信を行うための電波、１３セグメント全体を使った放送であるフルセグメント放送の電波などの他の種類の電波であってもよい。
【０１４８】
フェムトセル基地局１に替えて、「ピコセル」、「マイクロセル」と呼ばれる小型セルを形成する基地局が設けられ、その基地局により、以上のようにして通信波、放送波の電界強度が調整されるようにしてもよい。小型基地局は、フェムトセル、ピコセル、マイクロセル等の小型セルを形成する基地局である。
【０１４９】
本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、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。
【符号の説明】
【０１５０】
１ フェムトセル基地局， １１ 監視制御装置， １２ 在圏・離圏管理AS， １３ エリアワンセグメント放送管理AS， ２１ 移動機， ３１ ネットワーク通信部， ３２ 制御部， ３３ 無線通信部， ３５ エリアワンセグメント放送部， ４１ 電界強度制御部， ４２ 測定部， ４３ 在圏検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身が管理するセルに在圏する移動機との間で通信を行うための通信波を出力する通信手段と、
前記移動機が受信可能な放送波を出力する放送手段と、
前記通信波の到達範囲と前記放送波の到達範囲とを一致させるように、前記通信手段または前記放送手段が出力する電波の電界強度を制御する制御手段と
を備える小型基地局。
【請求項２】
他の基地局が出力する電波の電界強度を測定する測定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記他の基地局が出力する電波の電界強度に応じて、前記通信手段に対して前記通信波の電界強度を制御し、当該制御後の前記通信波の到達範囲に一致させるように、前記放送手段に対して前記放送波の電界強度を制御する
請求項１に記載の小型基地局。
【請求項３】
前記測定手段は、さらに、自身が管理するセルに在圏する移動機が出力する通信波の電界強度を測定し、
前記制御手段は、さらに、前記移動機が出力する通信波の電界強度に応じて、前記放送手段に対して前記放送波の電界強度を制御する
請求項２に記載の小型基地局。
【請求項４】
前記制御手段は、前記移動機が出力する通信波の電界強度に応じた前記放送波の電界強度の制御を、自身が管理するセルに前記移動機が在圏する毎に行う
請求項３に記載の小型基地局。
【請求項５】
自身が管理するセルに在圏する移動機との間で通信を行うための通信波を出力する通信手段と、
前記移動機が受信可能な放送波を出力する放送手段と
を備える小型基地局の制御方法において、
前記通信波の到達範囲と前記放送波の到達範囲とを一致させるように、前記通信手段または前記放送手段が出力する電波の電界強度を制御する
ステップを含む制御方法。
【請求項６】
ネットワークを介して接続される小型基地局と制御装置とから構成される通信システムにおいて、
前記小型基地局は、
自身が管理するセルに在圏する移動機との間で通信を行うための通信波を出力する通信手段と、
前記移動機が受信可能な放送波を出力する放送手段と、
他の基地局が出力する電波の電界強度を測定する測定手段と、
前記制御装置と通信を行い、前記測定手段により測定された前記他の基地局が出力する電波の電界強度を表す情報を前記制御装置に送信し、前記制御装置から送信されてきた、電波の電界強度に関する情報である出力情報を受信する通信手段と、
前記通信手段により受信された前記出力情報に基づいて、前記通信波の到達範囲と前記放送波の到達範囲とを一致させるように、前記通信手段または前記放送手段が出力する電波の電界強度を制御する制御手段と
を備え、
前記制御装置は、
前記小型基地局から送信されてきた、前記他の基地局が出力する電波の電界強度を表す情報を受信し、受信した情報により表される前記電界強度に基づいて決定された電波の電界強度に関する情報である前記出力情報を前記小型基地局に送信する通信手段を備える
通信システム。
【請求項１】
自身が管理するセルに在圏する移動機との間で通信を行うための通信波を出力する通信手段と、
前記移動機が受信可能な放送波を出力する放送手段と、
前記通信波の到達範囲と前記放送波の到達範囲とを一致させるように、前記通信手段または前記放送手段が出力する電波の電界強度を制御する制御手段と
を備える小型基地局。
【請求項２】
他の基地局が出力する電波の電界強度を測定する測定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記他の基地局が出力する電波の電界強度に応じて、前記通信手段に対して前記通信波の電界強度を制御し、当該制御後の前記通信波の到達範囲に一致させるように、前記放送手段に対して前記放送波の電界強度を制御する
請求項１に記載の小型基地局。
【請求項３】
前記測定手段は、さらに、自身が管理するセルに在圏する移動機が出力する通信波の電界強度を測定し、
前記制御手段は、さらに、前記移動機が出力する通信波の電界強度に応じて、前記放送手段に対して前記放送波の電界強度を制御する
請求項２に記載の小型基地局。
【請求項４】
前記制御手段は、前記移動機が出力する通信波の電界強度に応じた前記放送波の電界強度の制御を、自身が管理するセルに前記移動機が在圏する毎に行う
請求項３に記載の小型基地局。
【請求項５】
自身が管理するセルに在圏する移動機との間で通信を行うための通信波を出力する通信手段と、
前記移動機が受信可能な放送波を出力する放送手段と
を備える小型基地局の制御方法において、
前記通信波の到達範囲と前記放送波の到達範囲とを一致させるように、前記通信手段または前記放送手段が出力する電波の電界強度を制御する
ステップを含む制御方法。
【請求項６】
ネットワークを介して接続される小型基地局と制御装置とから構成される通信システムにおいて、
前記小型基地局は、
自身が管理するセルに在圏する移動機との間で通信を行うための通信波を出力する通信手段と、
前記移動機が受信可能な放送波を出力する放送手段と、
他の基地局が出力する電波の電界強度を測定する測定手段と、
前記制御装置と通信を行い、前記測定手段により測定された前記他の基地局が出力する電波の電界強度を表す情報を前記制御装置に送信し、前記制御装置から送信されてきた、電波の電界強度に関する情報である出力情報を受信する通信手段と、
前記通信手段により受信された前記出力情報に基づいて、前記通信波の到達範囲と前記放送波の到達範囲とを一致させるように、前記通信手段または前記放送手段が出力する電波の電界強度を制御する制御手段と
を備え、
前記制御装置は、
前記小型基地局から送信されてきた、前記他の基地局が出力する電波の電界強度を表す情報を受信し、受信した情報により表される前記電界強度に基づいて決定された電波の電界強度に関する情報である前記出力情報を前記小型基地局に送信する通信手段を備える
通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−７７５７０（Ｐ２０１１−７７５７０Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２３６８７（Ｐ２００９−２２３６８７）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（５０１２７５１７８）ソフトバンクＢＢ株式会社 (112)
【出願人】（５０１４４０６８４）ソフトバンクモバイル株式会社 (654)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（５０１２７５１７８）ソフトバンクＢＢ株式会社 (112)
【出願人】（５０１４４０６８４）ソフトバンクモバイル株式会社 (654)
【Ｆターム（参考）】
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