<実施形態>
図1は、実施形態の通信システムの構成例を示す図である。
通信システムは、基地局1000A〜基地局1000I等、制御局2000A及び制御局2000B、管理サーバ3000を有する。基地局1000A等は、いわゆるフェムト基地局であり、位置登録エリア10A〜位置登録エリア10Cのうちのいずれかの位置登録エリア10に登録され、属している。以下、基地局1000A〜I等を総称して「基地局1000」といい、制御局2000A及びBを総称して「制御局2000」といい、位置登録エリア10A〜Cを総称して「位置登録エリア10」というものとする。
図1で示す構成例では、基地局1000A〜基地局1000Dの4つの基地局1000は、位置登録エリア10Aに登録されており、基地局1000E〜基地局1000Iの5つの基地局1000は、位置登録エリア10Bに登録されている。斜線が引かれた基地局1000Xは、新設される基地局1000を示す。従って、基地局1000Xはいずれの位置登録エリア10にも未だ登録されていない。
また、各位置登録エリア10に登録されている基地局1000は、IP網を介していずれかの制御局2000によって制御されている。図1に示す構成例では、位置登録エリア10Aに登録されている基地局1000は制御局2000Aによって制御され、位置登録エリア10B及び位置登録エリア10Cに登録されている基地局1000は制御局2000Bによって制御されている。
各制御局2000は、管理サーバ3000によって管理されている。
管理サーバ3000及び制御局2000は、通信事業者のコアネットワークを構成する。
ここで、位置登録エリア10A内に在る移動局20に対して着呼を行おうとした場合には、管理サーバ3000は制御局2000Aに指示を出して、位置登録エリア10Aに属する基地局1000に一斉に呼び出しを行わせる。
この一斉呼び出しを行うためには、管理サーバ3000は移動局20が属している位置登録エリア10を常に把握しておく必要がある。そのために、移動局20は、自移動局が属している位置登録エリア10が変わった場合には、新しい位置登録エリア10を管理サーバ3000に通知することとしている。
移動局20が、自移動局が属している位置登録エリア10を知る方法について、図2を用いて説明する。図2は、報知情報及び新設される基地局の例を示す図である。
基地局1000は、移動局20が自移動局が属している位置登録エリア10を知ることができるように、自基地局が登録されている位置登録エリア10の識別子を含む報知情報を周期的に送信している。
図2において、基地局1000の周りの円は、各基地局1000が送信している報知情報の到達範囲を示す。到達範囲は、例えば、半径数十メートルである。
点線の円は、位置登録エリア10Aに登録されている基地局1000が報知する報知情報の到達範囲を示し、実線の円は、位置登録エリア10Bに登録されている基地局1000が報知する報知情報の到達範囲を示す(図14〜図16においても同様。)。すなわち、位置登録エリア10の範囲とは、この位置登録エリア10に登録されている基地局1000が送信している報知情報が到達する範囲である。
移動局20は、管理サーバ3000に通知している位置登録エリア10の識別子を記憶している。移動局20は、適時この報知情報を受信し、受信した報知情報に含まれる位置登録エリア10の識別子と記憶している位置登録エリア10の識別子とを比較することで、属している位置登録エリア10が変わったことを知ることができる。
移動局20は、属している位置登録エリア10が変わったことを知る都度、新しく属することとなった位置登録エリア10を管理サーバ3000に通知する。
実施形態の通信システムに新設される基地局1000Xは、本来移動局20に向けて送信されている報知情報を受信する。そして、基地局1000Xが受信した報知情報に基づいて、基地局1000Xが登録されるべき位置登録エリア10が管理サーバ3000によって決定される。
新設される基地局1000Xは、例えば、図2に示す基地局1000Xのように様々な場所に設置される。例えば、基地局1000X−1、基地局1000X−2及び基地局1000X−3が設置される場所である。
基地局1000X−1が設置される場所は、既設の基地局1000が送信している報知情報を基地局1000X−1が受信することができない場所である。また、基地局1000X−2が設置される場所は、位置登録エリア10Aに属する基地局1000が送信している報知情報と位置登録エリア10Bに属する基地局1000が送信している報知情報とを受信する場所である。すなわち、基地局1000X−2は、複数の位置登録エリア10の識別子を受信することになる。また、基地局1000X−3が設置される場所は、位置登録エリア10Aに属する基地局1000が送信している報知情報を受信する場所である。すなわち、基地局1000X−3は、1つの位置登録エリア10の識別子を受信する。
実施形態の通信システムでは、基地局1000Xが受信した報知情報に含まれる位置登録エリア10の識別子等の情報に基づいて、基地局1000Xが登録されるべき位置登録エリア10を管理サーバ3000が決定する。
また、基地局1000Xが登録されるべき位置登録エリア10を管理サーバ3000が決定する際に、既設の基地局1000が登録されている位置登録エリア10を変更するか否かも決定する。以下、基地局1000の登録先の位置登録エリア10を変更することを「収容替えを行う」というものとする。尚、変更後の位置登録エリア10は、変更前の位置登録エリア10と同じ制御局2000が制御するものであっても、異なる制御局2000が制御するものであってもよい。
基地局1000はいずれかの制御局2000で制御されるが、制御局2000には当然ながら性能的な限界がある。また、通信システムの効率的な運用を行うには、1つの位置登録エリア10に登録する基地局1000の数にも最適な数がある。一方で、フェムト基地局等の小型の基地局をユーザが量販店等において購入できるようになり、自宅やオフィス等の任意の場所に設置することが可能となると、ある制御局2000が管理する位置登録エリア10に基地局1000が集中して設置されることがあり得る。
このような場合、本来収容すべき制御局2000に基地局1000を収容することができずに、他の制御局2000に収容せざるを得ない場合が生じ得る。すなわち、同じ位置登録エリア10に登録されている基地局1000を複数の制御局2000で管理せざるを得ない場合が生じ得る。このような場合は、一斉呼び出しを行う際に、複数の制御局2000を介して、1つの位置登録エリア10の基地局1000に指示を出さなければならなくなり不効率である等の様々な不都合が生じる。
従って、実施形態の通信システムでは、適時、基地局1000の収容替えを行い制御局の負荷の低減を図る好適な構成とし、通信システムの効率的で円滑な運用を可能としている。
以下、実施形態の通信システムについて、図を用いて説明する。
<機能>
図3は、基地局1000、制御局2000及び管理サーバ3000の機能的構成の例を示すブロック図である。
基地局1000は、制御部1100、無線通信部1200、有線通信部1300、登録処理部1400、位置測位部1500、隣接基地局検出部1600、報知情報送信部1700及び基地局情報記憶部1800を有する。
制御部1100は、移動局20とIP網との橋渡しをする機能を有する。その他、基地局1000自身が設置されたときに、登録すべき位置登録エリア10を取得するために他の機能部を制御する機能等を有する。
無線通信部1200は、移動局20又は他の基地局1000と無線で通信する機能を有する。具体的には、移動局20が他の移動局20と行っている通話等におけるデータの送受信を行う他、移動局20に向けた報知情報の送信を行う。また、他の基地局1000が送信している報知情報を受信する。
有線通信部1300は、ルータ等を介して、IP網につながるブロードバンド回線と有線接続する機能を有する。この有線通信部1300を介して、基地局1000は、管理サーバ3000及び制御局2000と通信を行う。
登録処理部1400は、基地局1000自身を位置登録エリア10に登録する処理を行う機能を有する。具体的には、管理サーバ3000に登録を依頼し、登録した位置登録エリア10の通知を受ける。
位置測位部1500は、GPS(Global Positioning System)機能を有し、基地局1000の自身の位置を緯度経度で検出する。
隣接基地局検出部1600は、基地局1000自身の周辺に存在する他の基地局1000を検出する機能を有する。具体的には、無線通信部1200を介して、他の基地局1000が送信している報知情報を受信し、受信した報知情報を送信した他の基地局1000を隣接基地局として検出する。
報知情報送信部1700は、基地局1000自身が登録されている位置登録エリア10を示す情報を含ませた報知情報を生成し、無線通信部1200を介して所定周期で送信する機能を有する。
基地局情報記憶部1800は、基地局1000自身に関する情報を記憶しておく機能を有する。具体的には、基地局1000自身の位置を示す緯度経度及び属している位置登録エリア10を示す情報を記憶しておく。
次に、制御局2000は、制御部2100、通信部2200、基地局登録部2300及び基地局管理テーブル記憶部2400を有する。
制御部2100は、制御局2000の全体を制御する機能を有し、位置登録エリア10の再編成等の処理を行うために他の機能部を制御等する機能を有する。
通信部2200は、IP網を介して、基地局1000又は管理サーバ3000と通信する機能を有する。
基地局登録部2300は、制御局2000自身が管理している位置登録エリア10に基地局1000を追加し、又は、位置登録エリア10から基地局1000を削除する機能を有する。
基地局管理テーブル記憶部2400は、制御局2000自身が管理している位置登録エリア10が、いずれの基地局1000を登録しているかを管理するテーブルを記憶しておく機能を有する。
次に、管理サーバ3000は、制御部3100、通信部3200、登録要求処理部3300、登録エリア決定部3400、収容処理部3500及び制御局管理テーブル記憶部3600を有する。
制御部3100は、管理サーバ3000の全体を制御する機能を有し、新設された基地局1000を適切な位置登録エリア10に登録するために他の機能部を制御等する機能を有する。
通信部3200は、IP網を介して、基地局1000又は制御局2000と通信する機能を有する。
登録要求処理部3300は、位置登録エリア10への登録を要求してきた基地局1000を、好適な位置登録エリア10に登録する処理を行う機能を有する。また、既設の基地局1000が属している位置登録エリア10を変更する必要がある場合は、収容処理部3500に収容替えを指示する機能を有する。登録する好適な位置登録エリア10及び収容替えの必要のある基地局1000等は、登録エリア決定部3400に依頼して取得する。
登録エリア決定部3400は、登録要求処理部3300の依頼により、基地局1000を登録するのに好適な位置登録エリア10を決定する機能を有する。その際に、既設の基地局1000の収容替えを行う必要があるか否かを判断し、収容替えが必要な場合は、収容替えする基地局1000等も決定する。
収容処理部3500は、登録要求処理部3300の依頼により、基地局1000の収容替えを行う機能を有する。
制御局管理テーブル記憶部3600は、管理サーバ3000自身が管理している基地局1000が、いずれの制御局2000が管理している位置登録エリア10に登録されているかを管理するテーブルを記憶しておく機能を有する。
上述した機能の全部または一部は、基地局1000、制御局2000及び管理サーバ3000の有するそれぞれのCPUが、基地局1000、制御局2000及び管理サーバ3000それぞれのメモリ等に記録されているプログラムを実行することにより実現される。
<データ>
次に、実施形態の通信システムで用いるデータについて図4〜図10を用いて説明する。
図4〜図7を用いて、基地局1000、制御局2000及び管理サーバ3000の間でやり取りするメッセージについて説明する。また、図8〜図10を用いて、制御局2000及び管理サーバ3000がそれぞれ記憶しているテーブルについて説明する。
図4は、報知情報1710の構成及び内容の例を示す図である。
この報知情報1710は、基地局1000が移動局20に向けて周期的に送信しているメッセージである。
報知情報1710は、メッセージ内容1711、位置情報1712、事業者コード1713、エリア番号1714及び基地局番号1715を有する。
メッセージ内容1711は、当該メッセージの内容を示す。報知情報1710では、メッセージ内容1711として「報知情報」が設定される。実施形態では、説明の便宜上、「報知情報」を設定するとしているが、「報知情報」であることを示すコード等であってももちろんよい。以下に説明する他のメッセージについても同様である。
位置情報1712は、当該報知情報1710を送信している基地局1000が設置されている位置を示す。実施形態では、緯度経度で示す。
事業者コード1713は、当該報知情報1710を送信している基地局1000が管理されている通信事業者の識別子を示す。言い換えれば、基地局1000のユーザが契約した通信事業者の識別子である。例えば、「P001」である。
エリア番号1714は、当該報知情報1710を送信している基地局1000が登録されている位置登録エリア10の識別子を示す。例えば、位置登録エリア10Aの場合は、エリア番号1714に位置登録エリア10Aの識別子として「Area−A」が設定される。
基地局番号1715は、当該報知情報1710を送信している基地局1000自身の識別子を示す。例えば、基地局1000Aの場合は、基地局番号1715に基地局1000Aの識別子として「FemtoA」が設定される。
図5は、登録要求1410及び基地局詳細情報1420の構成及び内容の例を示す図である。
登録要求1410及び基地局詳細情報1420は、基地局1000が管理サーバ3000に対して送信するメッセージである。登録要求1410は、いずれかの位置登録エリア10への登録を要求するためのメッセージであり、基地局詳細情報1420は、管理サーバ3000が位置登録エリア10を決定する際に必要となる基地局1000の情報を伝えるためのメッセージである。
登録要求1410は、メッセージ内容1411、サーバ宛先1412、基地局番号1413、認証情報1414及び基地局アドレス1415を有する。
メッセージ内容1411は、当該メッセージの内容を示す。登録要求1410では、メッセージ内容1411として「基地局の登録要求」が設定される。
サーバ宛先1412は、当該登録要求1410を送信する宛先を示す。具体的には、管理サーバ3000のアドレスである。例えば、「Server_addr」が設定される。
基地局番号1413は、当該登録要求1410を送信している基地局1000の識別子を示す。すなわち、新設され、いずれの位置登録エリア10にも未だ登録されていない基地局1000の識別子が設定される。
認証情報1414は、管理サーバ3000が、基地局1000が正規の基地局であるか否かを判断するための情報である。認証情報1414が真正であると管理サーバ3000が判断した場合にのみ、基地局1000との接続を行う。この認証情報1414は、各基地局1000が通信事業者と取り決めたものであり、基地局1000がそれぞれ記憶しているものとする。
基地局アドレス1415は、基地局番号1413で示される基地局1000のアドレスを示す。
次に、基地局詳細情報1420は、メッセージ内容1421、サーバ宛先1422、基地局番号1423、位置情報1424及び隣接基地局番号1425を有する。
メッセージ内容1421は、当該メッセージの内容を示す。基地局詳細情報1420では、メッセージ内容1421として「基地局の詳細情報」が設定される。
サーバ宛先1422は、当該基地局詳細情報1420を送信する宛先を示す。具体的には、管理サーバ3000のアドレスである。
基地局番号1423は、当該基地局詳細情報1420を送信している基地局1000の識別子を示す。すなわち、登録要求1410を送信した基地局1000の識別子、すなわち、基地局番号1413に設定したものと同じ識別子が設定される。この基地局詳細情報1420は、登録要求1410を送信し、管理サーバ3000によって認証が肯定的になされた旨の通知があった後に送信される。
位置情報1424は、基地局番号1423で示される基地局1000が設置されている位置を示す。実施形態では、緯度経度で示す。
隣接基地局番号1425は、基地局番号1423で示される基地局1000に隣接している基地局1000の識別子を示す。具体的には、基地局番号1423で示される基地局1000が受信した報知情報1710(図4参照)に含まれている基地局番号1715
である。報知情報1710を複数の基地局1000から受信している場合は、その数の分の識別子が隣接基地局番号1425として設定される。
図6は、エリア番号通知3310の構成及び内容の例を示す図である。
エリア番号通知3310は、管理サーバ3000が基地局1000に対して送信するメッセージである。このエリア番号通知3310は、基地局1000が管理サーバ3000に送信した登録要求1410に対して、当該管理サーバ3000が登録したエリアを通知するメッセージである。
エリア番号通知3310は、メッセージ内容3311、基地局宛先3312及び新エリア番号3313を有する。
メッセージ内容3311は、当該メッセージの内容を示す。エリア番号通知3310では、メッセージ内容3311として「エリア番号の通知」が設定される。
基地局宛先3312は、当該エリア番号通知3310の送信先である基地局1000のアドレスを示す。
新エリア番号3313は、基地局宛先3312で示される基地局1000が登録された位置登録エリア10の識別子を示す。
図7は、収容要求3320及び削除要求3330の構成及び内容の例を示す図である。
収容要求3320及び削除要求3330は、管理サーバ3000が制御局2000に対して送信するメッセージである。収容要求3320は、基地局1000の収容を要求するためのメッセージであり、削除要求3330は、基地局1000の削除を要求するためのメッセージである。
収容要求3320は、メッセージ内容3321、制御局宛先3322、基地局番号3323及びエリア番号3324を有する。
メッセージ内容3321は、当該メッセージの内容を示す。収容要求3320では、メッセージ内容3321として「基地局の収容要求」が設定される。
制御局宛先3322は、当該収容要求3320の送信先である制御局2000のアドレスを示す。
基地局番号3323は、制御局宛先3322で示される制御局2000に収容を要求する基地局1000の識別子を示す。
エリア番号3324は、基地局番号3323で示される基地局1000を登録する位置登録エリア10の識別子を示す。このエリア番号3324で示される位置登録エリア10は、制御局宛先3322で示される制御局2000によって管理されている。
次に、削除要求3330は、メッセージ内容3331、制御局宛先3332、基地局番号3333及びエリア番号3334を有する。
メッセージ内容3331は、当該メッセージの内容を示す。削除要求3330では、メッセージ内容3331として「基地局の削除要求」が設定される。
制御局宛先3332は、当該削除要求3330の送信先である制御局2000のアドレスを示す。
基地局番号3333は、制御局宛先3332で示される制御局2000から削除する基地局1000の識別子を示す。
エリア番号3334は、基地局番号3333で示される基地局1000を削除する位置登録エリア10の識別子を示す。このエリア番号3334で示される位置登録エリア10は、制御局宛先3332で示される制御局2000によって管理されている。
図8は、制御局エリア管理テーブル3610の構成及び内容の例を示す図である。
制御局エリア管理テーブル3610は、管理サーバ3000の制御局管理テーブル記憶部3600に記憶されているテーブルである。このテーブルは、管理サーバ3000が管理している各制御局2000がどの位置登録エリア10を管理しているのかを記憶している。更に、各位置登録エリア10に登録されている基地局1000を記憶している。
また、通信システムに新たな制御局2000及び位置登録エリア10が追加又は削除された場合には、適時、制御局エリア管理テーブル3610にデータが追加又は削除される。
制御局エリア管理テーブル3610は、登録番号3611、制御局番号3612、制御局アドレス3613、エリア番号3614、基地局番号3615及び基地局アドレス3616を有する。
登録番号3611は、制御局エリア管理テーブル3610に登録されているレコードの番号を示す。制御局2000毎に1レコードが登録されている。
制御局番号3612は、管理サーバ3000が管理している制御局2000の識別子を示す。
制御局アドレス3613は、制御局番号3612で示される制御局2000のアドレスを示す。
エリア番号3614は、制御局番号3612で示される制御局2000が管理している位置登録エリア10の識別子を示す。
基地局番号3615は、エリア番号3614で示される位置登録エリア10に登録されている基地局1000の識別子を示す。
基地局アドレス3616は、基地局番号3615で示される基地局1000のアドレスを示す。
図9は、制御局属性管理テーブル3620の構成及び内容の例を示す図である。
制御局属性管理テーブル3620は、管理サーバ3000の制御局管理テーブル記憶部3600に記憶されているテーブルである。このテーブルは、管理サーバ3000が管理している各制御局2000の性能等の属性及び現在の状況を示している。また、通信システムに新たな制御局2000及び位置登録エリア10が追加又は削除された場合には、適時、制御局属性管理テーブル3620にデータが追加又は削除される。
制御局属性管理テーブル3620は、登録番号3621、制御局番号3622、収容可能基地局数3623、収容基地局数3624、エリア番号3625、基地局数3626及びトラフィック情報3627を有する。
登録番号3621は、制御局属性管理テーブル3620に登録されているレコードの番号を示す。制御局2000毎に1レコードが登録されている。
制御局番号3622は、管理サーバ3000が管理している制御局2000の識別子を示す。
収容可能基地局数3623は、制御局番号3622で示される制御局2000が収容できる基地局1000の数を示す。
収容基地局数3624は、制御局番号3622で示される制御局2000が現在収容している数を示す。
エリア番号3625は、制御局番号3622で示される制御局2000が管理している位置登録エリア10の識別子を示す。
基地局数3626は、エリア番号3625で示される位置登録エリア10に現在登録されている基地局1000の数を示す。
トラフィック情報3627は、エリア番号3625で示される位置登録エリア10におけるトラフィック量等の情報を示す。実施形態では、位置登録エリア10に対する一定時間当たりの一斉呼び出しの回数とする。
図10は、基地局管理テーブル2410の構成及び内容の例を示す図である。
基地局管理テーブル2410は、制御局2000の基地局管理テーブル記憶部2400に記憶されているテーブルである。このテーブルは、制御局2000がどの位置登録エリア10を管理しているのかを記憶しており、各位置登録エリア10に登録されている基地局1000を記憶している。また、制御局2000が管理する位置登録エリア10が追加又は削除された場合には、適時、データが追加又は削除される。
基地局管理テーブル2410は、登録番号2411、エリア番号2412及び基地局番号2413を有する。
登録番号2411は、基地局管理テーブル2410に登録されているレコードの番号を示す。位置登録エリア10毎に1レコードが登録されている。
エリア番号2412は、当該基地局管理テーブル2410を記憶している制御局2000が管理している位置登録エリア10の識別子を示す。
基地局番号2413は、エリア番号2412で示される位置登録エリア10に登録されている基地局1000の識別子を示す。
<動作>
以下、実施形態の通信システムの動作について図11〜図13を用いて説明する。
図11は、基地局の登録処理を示すフローチャートである。
図11において、新設される基地局として基地局1000Xを例にとり、既存の基地局として基地局1000Aを例にとって説明する。
まず、基地局1000Aの報知情報送信部1700は、無線通信部1200を介して、報知情報1710(図4参照)を所定周期で繰り返し送信している(ステップS100)。
詳細には、基地局1000Aがいずれかの位置登録エリア10に登録された時に、基地局1000Aの報知情報送信部1700は、報知情報1710を生成する。報知情報1710のメッセージ内容1711として「報知情報」を設定し、位置情報1712として基地局1000Aが設置されている位置の緯度経度を設定し、事業者コード1713として「P001」を設定する。また、エリア番号1714として、登録された位置登録エリア10の識別子「Area−A」を設定し、基地局番号1715として基地局1000A自身の識別子「FemtoA」を設定する。
報知情報1710を生成した報知情報送信部1700は、無線通信部1200を介して、所定周期で周囲の移動局20に向けて報知情報1710の送信を開始する。
新設された基地局1000Xの制御部1100は、基地局1000Xの電源が入れられて通電されると、基地局1000X自身をいずれかの位置登録エリア10に登録する処理を行うよう登録処理部1400に依頼する。
依頼を受けた登録処理部1400は、位置測位部1500に基地局1000X自身の位置を計測するよう依頼する。
依頼を受けた位置測位部1500は、基地局1000X自身の位置の緯度経度を求め、求めた緯度経度を基地局情報記憶部1800に記憶させる。
また、登録処理部1400は隣接基地局検出部1600に、隣接する基地局1000を検出するよう依頼する。
依頼を受けた隣接基地局検出部1600は、無線通信部1200を介して、報知情報1710を一定時間、例えば、5秒間受信する。
隣接基地局検出部1600は、一定時間の間に受信できた報知情報1710から基地局番号1715を読み出し、作業メモリに記憶しておく(ステップS110)。例えば、基地局1000Aの報知情報1710を受信し、基地局番号1715「FemtoA」を記憶する。
一定時間が経過後、隣接基地局検出部1600は作業メモリに記憶してある基地局番号1715のリストを登録処理部1400に渡す。
基地局番号1715のリストを渡された登録処理部1400は、登録要求1410を生成する。
具体的には、登録要求1410のメッセージ内容1411として「基地局の登録要求」を設定し、サーバ宛先1412として管理サーバ3000のアドレスである「Server_addr」を設定し、基地局番号1413として基地局1000X自身の識別子「FemtoX」を設定し、認証情報1414として内部に記憶している認証情報を設定し、基地局アドレス1415として基地局1000X自身のアドレス「FemtoX_addr」を設定する。
登録要求1410を生成した登録処理部1400は、生成した登録要求1410を管理サーバ3000に有線通信部1300を介して送信する(ステップS120)。
管理サーバ3000において、通信部3200を介して登録要求1410を受信した制御部3100は、受信した登録要求1410を登録要求処理部3300に渡して、登録処理を依頼する。
依頼を受けた登録要求処理部3300は、登録要求1410の認証情報1414を読み出して認証を行う(ステップS130)。
認証結果が肯定的である場合は、その旨の通知を登録要求1410の基地局アドレス1415宛に送信する。すなわち、基地局番号1413「FemtoX」で示される基地局1000X宛てに、認証結果が肯定的であった旨を通信部3200を介して送信する。認証結果が否定的であった場合は、何も行わない。
基地局1000Xにおいて、認証結果が肯定的であった旨を有線通信部1300を介して受信した登録処理部1400は、基地局詳細情報1420を生成する。
具体的には、基地局詳細情報1420のメッセージ内容1421として「基地局の詳細情報」を設定し、サーバ宛先1422として、管理サーバ3000のアドレスである「Server_addr」を設定し、基地局番号1423として基地局1000X自身の識別子「FemtoX」を設定する。また、位置情報1424として基地局情報記憶部1800に記憶されている緯度経度を読み出して設定し、隣接基地局番号1425として隣接基地局検出部1600から渡された基地局番号1715のリストを設定する。
基地局詳細情報1420を生成した登録処理部1400は、生成した基地局詳細情報1420を管理サーバ3000に有線通信部1300を介して送信する(ステップS140)。
通信部3200を介して基地局詳細情報1420を受信した制御部3100は、受信した基地局詳細情報1420を登録要求処理部3300に渡して、登録処理を依頼する。
依頼を受けた登録要求処理部3300は、基地局番号1423で示される基地局1000Xをいずれの位置登録エリア10に登録するかを決定するよう登録エリア決定部3400に依頼する。
依頼を受けた登録エリア決定部3400は、基地局詳細情報1420の内容に基づいて、基地局1000Xをいずれの位置登録エリア10に登録するかを決定する(ステップS150)。この際、既設の基地局1000の収容替えを行うか否か、行う場合はどのような収容替えを行うかを決定する。この登録エリアの決定処理については、図12を用いて後で説明する。
基地局1000Xを登録する位置登録エリア10を決定した登録エリア決定部3400は、決定した位置登録エリア10を登録要求処理部3300に渡す。
決定した位置登録エリア10を渡された登録要求処理部3300は、収容要求3320(図7参照)を生成する。
具体的には、収容要求3320のメッセージ内容3321として「基地局の収容要求」を設定し、制御局エリア管理テーブル3610を参照して、制御局宛先3322として決定した位置登録エリア10を管理している制御局2000のアドレス「CntlA_addr」を設定する。また、基地局番号3323として、基地局詳細情報1420の基地局番号1423に設定されていた基地局1000の識別子、すなわち基地局1000Xの識別子を設定する。エリア番号3324として決定した位置登録エリア10の識別子「Area−A」を設定する。
収容要求3320を生成した登録要求処理部3300は、生成した収容要求3320を、決定した位置登録エリア10を管理している制御局2000宛に通信部3200を介して送信する(ステップS160)。
制御局2000において、通信部2200を介して収容要求3320を受信した制御局2000の制御部2100は、受信した収容要求3320を基地局登録部2300に渡して登録を依頼する。
依頼を受けた基地局登録部2300は、基地局管理テーブル記憶部2400に記憶されている基地局管理テーブル2410(図10参照)のエリア番号2412が、受け取った収容要求3320のエリア番号3324として設定されている識別子と同じ識別子のレコードを検索する。
基地局登録部2300は、検索されたレコードの基地局番号2413に、受け取った収容要求3320の基地局番号3323として設定されている識別子を追加する(ステップS170)。
登録を行った基地局登録部2300は、その旨を制御部2100に渡す。
登録が行われた旨を受け取った制御部2100は、運用データの生成等の必要な処理を行った後、通信部2200を介して、登録が完了した旨を管理サーバ3000に通知する。
管理サーバ3000において、通信部3200を介して、登録が完了した旨の通知を受信した管理サーバ3000の制御部3100は、基地局1000Xが位置登録エリア10に登録された旨を、制御局エリア管理テーブル3610及び制御局属性管理テーブル3620に登録する。
具体的には、制御部3100は、制御局エリア管理テーブル3610のエリア番号3614が、登録した位置登録エリア10の識別子と同じ識別子のレコードを検索する。検索したレコードのうち、登録した位置登録エリア10の識別子と対応する基地局番号3615に、登録要求1410の基地局番号1413を追加し、基地局アドレス3616に基地局アドレス1415を追加する。
また、制御局属性管理テーブル3620のエリア番号3625が、登録した位置登録エリア10の識別子と同じ識別子のレコードを検索する。検索したレコードのうち、登録した位置登録エリア10の識別子と対応する基地局数3626に設定されている数に1を加算する。
また、制御部3100は、登録された位置登録エリア10を基地局1000Xに通知するよう登録要求処理部3300に依頼する。
依頼を受けた登録要求処理部3300は、エリア番号通知3310(図6参照)を生成する。
具体的には、登録要求処理部3300は、エリア番号通知3310のメッセージ内容3311として「エリア番号の通知」を設定し、基地局宛先3312として登録を要求してきた基地局1000のアドレス「FemtoX_addr」を設定し、新エリア番号3313として登録した位置登録エリア10の識別子「Area−A」を設定する。
エリア番号通知3310を生成した登録要求処理部3300は、生成したエリア番号通知3310を、基地局1000X宛に通信部3200を介して送信する(ステップS180)。
有線通信部1300を介してエリア番号通知3310を受信した基地局1000Xの登録処理部1400は、受信したエリア番号通知3310の新エリア番号3313として設定されている位置登録エリア10の識別子を、制御部1100に渡す。
位置登録エリア10の識別子を渡された制御部1100は、渡された識別子を基地局情報記憶部1800に記憶させ、報知情報送信部1700に報知情報1710を生成して、送信を開始するよう指示する。
指示を受けた報知情報送信部1700は、報知情報1710を生成する。
具体的には、報知情報1710のメッセージ内容1711として「報知情報」を設定し、位置情報1712として基地局情報記憶部1800に記憶されている緯度経度「(30.88888,130.99999)」を設定し、事業者コード1713として「P001」を設定する。また、エリア番号1714として基地局情報記憶部1800に記憶されている位置登録エリア10の識別子「Area−A」を設定し、基地局番号1715として基地局1000X自身の識別子「FemtoX」を設定する。
報知情報1710を生成した報知情報送信部1700は、無線通信部1200を介して、所定周期で周囲の移動局20に向けて報知情報1710の送信を開始する(ステップS190)。
ステップS180において、エリア番号通知3310を基地局1000X宛に送信した登録要求処理部3300は、登録エリア決定部3400が既設の基地局1000の収容替えを行うと決定していた場合は(ステップS200:Yes)、収容処理部3500に依頼して収容替え処理を行う(ステップS210)。また、登録エリア決定部3400が既設の基地局1000の収容替えを行わないと決定していた場合は(ステップS200:No)登録処理を終了する。
尚、この収容替え処理については、図13を用いて後で説明する。
<登録エリアの決定処理>
図12を用いて、登録エリアの決定処理について説明する。
登録エリアの決定処理を説明する際に、図14〜図16を参照する。図14〜図16は、新設する基地局1000Xの位置と登録する位置登録エリア10との例を示す図である。基地局1000A〜Dは位置登録エリア10Aに登録され、基地局1000E及びFは位置登録エリア10Bに登録されている。また、位置登録エリア10Aは制御局2000Aに管理されており、位置登録エリア10Bは制御局2000Bに管理されている。点線又は実線の円は、それぞれの基地局1000から送信されている報知情報1710の到達範囲を示す。また、白抜き矢印の上の図は、基地局1000Xが設置された場所を示し、下の図は、基地局1000Xが登録された位置登録エリア10を示す。
図12は、登録エリアの決定処理を示すフローチャートである。
この処理は、図11を用いて説明した基地局の登録処理を示すフローチャートのステップS150に該当する処理であり、管理サーバ3000の登録エリア決定部3400が行う処理である。
通信部3200を介して基地局詳細情報1420を受信した制御部3100は、受信した基地局詳細情報1420(図5参照)を登録要求処理部3300に渡して、登録処理を依頼する。
依頼を受けた登録要求処理部3300は、基地局詳細情報1420を渡して、基地局番号1423で示される基地局1000Xをいずれの位置登録エリア10に登録するかを決定するよう登録エリア決定部3400に依頼する。
依頼を受けた登録エリア決定部3400は、基地局1000Xをいずれの位置登録エリア10に登録するかを決定する。また、既設の基地局1000の収容替えを行うか否か、行う場合はどのような収容替えを行うかを決定する。この際、制御局管理テーブル記憶部3600に記憶されている制御局エリア管理テーブル3610及び制御局属性管理テーブル3620を参照する。
まず、登録エリア決定部3400は、制御部3100から渡された基地局詳細情報1420を参照し、隣接基地局番号1425として記載されている識別子の数を求める。
この隣接基地局番号1425として記載されている識別子の数、すなわち、隣接する基地局1000の数が0(ゼロ)である場合は(ステップS400:=0)、位置情報1424を参照して登録する位置登録エリア10を決定する。具体的には、例えば、位置情報1424として設定されている緯度経度に最も近い位置登録エリア10を、基地局1000Xを登録する位置登録エリア10として決定する。又は、新たに位置登録エリア10を生成し、生成した位置登録エリア10を、基地局1000Xを登録する位置登録エリア10として決定する等である。尚、制御局エリア管理テーブル3610のエリア番号3614で示される位置登録エリア10の位置は、制御局管理テーブル記憶部3600に記憶されているものとする。
一方、隣接する基地局1000の数が1つである場合は(ステップS400:=1)、その隣接基地局番号1425で示される基地局1000が登録されている位置登録エリア10と同じ位置登録エリア10に登録するよう決定する(ステップS440)。
例えば、図14の上の図に示すように、基地局1000Xが基地局1000Aの報知情報1710のみを受信できる位置に設置されたとする。この場合、隣接基地局番号1425で示される基地局1000の識別子が「FemtoA」であり、制御局エリア管理テーブル3610の基地局番号3615に「FemtoA」が設定されているレコードを検索する。基地局番号3615「FemtoA」と対応付けられているエリア番号3614で示される識別子「Area−A」の位置登録エリア10を、基地局1000Xを登録する位置登録エリア10として決定する。図14の下の図に示すように、基地局1000Xは位置登録エリア10Aに登録され、制御局2000Aに制御される。
また、隣接する基地局1000の数が2つ以上である場合は(ステップS400:>1)、その隣接基地局番号1425で示される複数の基地局1000がそれぞれ登録されている位置登録エリア10が、お互いに同じかどうか判断する(ステップS410)。
同じである場合は(ステップS410:Yes)、同じ位置登録エリア10に登録するよう決定する(ステップS440)。
異なる場合は(ステップS410:No)、位置登録エリア10毎に登録されている基地局1000の数を求める。
例えば、隣接基地局番号1425として記載されている識別子で示される複数の基地局1000のそれぞれが登録されている位置登録エリア10が、位置登録エリア10A及び位置登録エリア10Bであった場合は、位置登録エリア10A及び位置登録エリア10Bのそれぞれに登録されている基地局1000の数を求める。
具体的には、登録エリア決定部3400は、隣接基地局番号1425で示される基地局1000の識別子が「FemtoA」である場合は、制御局エリア管理テーブル3610の基地局番号3615に「FemtoA」が設定されているレコードを検索する。基地局番号3615「FemtoA」と対応付けられているエリア番号3614で示される識別子「Area−A」を求める。次に、制御局属性管理テーブル3620のエリア番号3625が、「Area−A」であるレコードを検索し、対応する基地局数3626の数「20」を求める。この数が、位置登録エリア10Aに現在登録されている基地局1000の数である。
それぞれの位置登録エリア10に登録されている基地局1000の数を求めた登録エリア決定部3400は、登録されている基地局1000の数の差が所定数、例えば、10個以下の場合(ステップS420:小)、すなわち、それぞれの位置登録エリア10に登録されている基地局1000の数にあまり差がない場合は、それぞれの位置登録エリア10におけるトラフィックの負担が少ない方の位置登録エリア10を、基地局1000Xを登録する位置登録エリア10として決定する(ステップS450)。トラフィック量は、制御局属性管理テーブル3620のトラフィック情報3627を参照する。
例えば、位置登録エリア10Aと位置登録エリア10Bとのそれぞれに登録されている基地局1000の数に差があまりなく、トラフィック量が位置登録エリア10Bのほうが少ない場合は、位置登録エリア10Bを登録すべき位置登録エリア10として決定する。
それぞれの位置登録エリア10に登録されている基地局1000の数を求めた登録エリア決定部3400は、登録されている基地局1000の数の差が所定数、例えば、11個以上の場合(ステップS420:大)、すなわち、それぞれの位置登録エリア10に登録されている基地局1000の数に差がある程度ある場合は、登録数が少ない位置登録エリア10の基地局1000を、登録数が多い位置登録エリア10に収容することを検討する。
具体的には、それぞれの位置登録エリア10に登録されている基地局1000の数を合計し、合計した数が一つの位置登録エリア10の登録数の適正値、例えば、40個を超えているかを判断する(ステップS430)。
超えていない場合は(ステップS430:No)、登録数が多い位置登録エリア10を、基地局1000Xを登録する位置登録エリア10と決定する。また、登録数が少ない位置登録エリア10の基地局1000を、登録数が多い位置登録エリア10に収容し直すことを決定する(ステップS460)。
例えば、図15に示すように、基地局1000Xが基地局1000B及び基地局1000Eの報知情報1710を受信できる位置に設置されたとする。この場合、基地局1000Xは位置登録エリア10Aに登録され、位置登録エリア10Bに登録されている基地局1000E及び基地局1000Fは、位置登録エリア10Aに収容替えされる。
なぜなら、位置登録エリア10Aに登録されている基地局1000の数と位置登録エリア10Bに登録されている基地局1000の数の差が所定数以上あって、位置登録エリア10Aと位置登録エリア10Bとのそれぞれに登録されている基地局1000の数の合計が適正値を超えない場合だからである。
一方、基地局1000の数の合計が適正値を超えている場合は(ステップS430:Yes)、登録数が少ない位置登録エリア10を、基地局1000Xを登録する位置登録エリア10と決定する(ステップS470)。
例えば、図16に示すように、基地局1000Xが基地局1000B及び基地局1000Eの報知情報1710を受信できる位置に設置されたとする。この場合、基地局1000Xは位置登録エリア10Bに登録される。
なぜなら、位置登録エリア10Aに登録されている基地局1000の数と位置登録エリア10Bに登録されている基地局1000の数の差が所定数以上あるが、位置登録エリア10Aと位置登録エリア10Bとのそれぞれに登録されている基地局1000の数の合計が適正値を超えた場合だからである。
<収容替え処理>
図13を用いて、収容替え処理について説明する。
図13は、収容替え処理を示すフローチャートである。図13では、基地局1000Eを、制御局2000Bが管理する位置登録エリア10Bから制御局2000Aが管理する位置登録エリア10Aに収容替えを行う場合を例に説明する。
この処理は、図12を用いて説明した基地局の登録処理を示すフローチャートのステップS210に該当する処理である。
エリア番号通知3310を基地局1000X宛に送信した登録要求処理部3300は、登録エリア決定部3400が既設の基地局1000の収容替えを行うと決定していた場合は、収容処理部3500に収容替え処理を依頼する。この際、登録エリア決定部3400が決定した収容替えする基地局1000と収容先の位置登録エリア10とを渡す。ここでは、基地局1000Eと位置登録エリア10Aとを渡す。
依頼を受けた収容処理部3500は、基地局1000Eを新たな収容先である位置登録エリア10Aに収容するための収容要求3320(図7参照)を生成する。
具体的には、収容要求3320のメッセージ内容3321として「基地局の収容要求」を設定し、制御局宛先3322として、新たな収容先である位置登録エリア10Aを管理している制御局2000のアドレス「CntlA_addr」を設定する。また、基地局番号3323として基地局1000Eの識別子「FemtoE」を設定する。エリア番号3324として、新たな収容先である位置登録エリア10Aの識別子「Area−A」を設定する。尚、新たな収容先である位置登録エリア10Aを管理している制御局2000のアドレスは、制御局エリア管理テーブル3610のエリア番号3614が「Area−A」であるレコードの制御局アドレス3613を参照して求める。
収容要求3320を生成した収容処理部3500は、生成した収容要求3320を通信部3200を介して送信する(ステップS300)。
通信部2200を介して収容要求3320を受信した制御局2000Aの制御部2100は、受信した収容要求3320を基地局登録部2300に渡して登録を依頼する。
依頼を受けた基地局登録部2300は、基地局管理テーブル記憶部2400に記憶されている基地局管理テーブル2410のエリア番号2412が、受け取った収容要求3320のエリア番号3324として設定されている識別子と同じ識別子のレコードを検索する。
基地局登録部2300は、検索されたレコードの基地局番号2413に、受け取った収容要求3320の基地局番号3323として設定されている識別子を追加する(ステップS310)。
登録を行った基地局登録部2300は、その旨を制御部2100に渡す。
登録が行われた旨を受け取った制御部2100は、運用データの生成等の必要な処理を行った後、登録が完了した旨を管理サーバ3000に通信部2200を介して通知する。
登録が完了した旨の通知を受信した管理サーバ3000の制御部3100は、その旨を収容処理部3500に通信部3200を介して通知する。
基地局1000Eが登録された旨の通知を受けた収容処理部3500は、次に、現在登録されている位置登録エリア10Bから基地局1000Eを削除するための削除要求3330を生成する。
具体的には、削除要求3330のメッセージ内容3331として「基地局の削除要求」を設定し、制御局宛先3332として現在の位置登録エリア10Bを管理している制御局2000のアドレス「CntlB_addr」を設定する。また、基地局番号3333として基地局1000Eの識別子「FremtoE」を設定する。エリア番号3334として現在の位置登録エリア10Bの識別子「Area−B」を設定する。尚、現在の位置登録エリア10Bは、制御局エリア管理テーブル3610の基地局番号3615が「FemutoE」であるレコードのエリア番号3614を参照して求め、制御局2000のアドレスは制御局アドレス3613を参照して求める。
削除要求3330を生成した収容処理部3500は、生成した削除要求3330を通信部3200を介して送信する(ステップS320)。
通信部2200を介して収容要求3320を受信した制御局2000Bの制御部2100は、受信した収容要求3320を基地局登録部2300に渡して削除を依頼する。
依頼を受けた基地局登録部2300は、基地局管理テーブル記憶部2400に記憶されている基地局管理テーブル2410のエリア番号2412が、受け取った削除要求3330のエリア番号3334として設定されている識別子と同じ識別子のレコードを検索する。
基地局登録部2300は、検索されたレコードの基地局番号2413から、受け取った削除要求3330の基地局番号3333として設定されている識別子を削除する(ステップS330)。
削除を行った基地局登録部2300は、その旨を制御部2100に渡す。
削除が行われた旨を受け取った制御部2100は、運用データの削除等の必要な処理を行った後、通信部2200を介して削除が完了した旨を管理サーバ3000に通知する。
通信部3200を介して、削除が完了した旨の通知を受信した管理サーバ3000の制御部3100は、基地局1000Eが位置登録エリア10Bから位置登録エリア10Aに収容替えされた旨を、制御局エリア管理テーブル3610及び制御局属性管理テーブル3620に登録する。
具体的には、制御局エリア管理テーブル3610のエリア番号3614が、収容前の位置登録エリア10の識別子「Area−B」と同じ識別子のレコードを検索する。検索したレコードのうち、収容前の位置登録エリア10の識別子と対応する基地局番号3615から基地局1000Eの識別子「FemtoE」を削除する。
制御局エリア管理テーブル3610のエリア番号3614が、収容後の位置登録エリア10の識別子「Area−A」と同じ識別子のレコードを検索する。検索したレコードのうち、収容後の位置登録エリア10の識別子と対応する基地局番号3615に基地局1000Eの識別子「FemtoE」を追加する。
また、制御局属性管理テーブル3620のエリア番号3625が、収容前の位置登録エリア10の識別子「Area―B」と同じ識別子のレコードを検索する。検索したレコードのうち、収容前の位置登録エリア10Bの識別子と対応する基地局数3626に設定されている数から1を減算する。
制御局属性管理テーブル3620のエリア番号3625が、収容後の位置登録エリア10の識別子「Area―A」と同じ識別子のレコードを検索する。検索したレコードのうち、収容前の位置登録エリア10Bの識別子と対応する基地局数3626に設定されている数に1を加算する。
また、削除が完了した旨の通知を受信した管理サーバ3000の制御部3100は、新たな収容先である位置登録エリア10Aを基地局1000Eに通知するよう収容処理部3500に依頼する。
依頼を受けた収容処理部3500は、エリア番号通知3310を生成する。
具体的には、エリア番号通知3310のメッセージ内容3311として「エリア番号の通知」を設定し、基地局宛先3312として収容替えをする基地局1000Eのアドレス「FemtoE_addr」を設定し、新エリア番号3313として登録した位置登録エリア10Aの識別子「Area−A」を設定する。
エリア番号通知3310を生成した収容処理部3500は、生成したエリア番号通知3310を、基地局1000E宛に通信部3200を介して送信する(ステップS340)。
有線通信部1300を介してエリア番号通知3310を受信した基地局1000Eの登録処理部1400は、受信したエリア番号通知3310の新エリア番号3313として設定されている位置登録エリア10Aの識別子を、制御部1100に渡す。
位置登録エリア10Aの識別子を渡された制御部1100は、渡された識別子を基地局情報記憶部1800に記憶させ、報知情報送信部1700に報知情報1710を生成して、送信を開始するよう指示する。
指示を受けた報知情報送信部1700は、報知情報1710を生成する。
具体的には、報知情報1710のメッセージ内容1711として「報知情報」を設定し、位置情報1712として基地局情報記憶部1800に記憶されている緯度経度を設定し、事業者コード1713として「P001」を設定する。また、エリア番号1714として基地局情報記憶部1800に記憶されている位置登録エリア10の識別子「Area−A」を設定し、基地局番号1715として基地局1000X自身の識別子「FemtoE」を設定する。
報知情報1710を生成した報知情報送信部1700は、無線通信部1200を介して、所定周期で周囲の移動局20に向けて報知情報1710を開始する(ステップS350)。
収容処理部3500は、収容替えを行う基地局1000がある場合は(ステップS360:Yes)、ステップS300から処理を行い、収容替えを行う基地局1000がない場合は(ステップS360:No)、処理を終了する。
<その他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記形態に限らず、以下のようにしてもよい。
(1)実施形態では、新設する基地局1000が受信する報知情報1710は、2つの位置登録エリア10に登録されているそれぞれの基地局1000から送信されたものとして説明しているが、3つ以上の位置登録エリア10に登録されているそれぞれの基地局1000から送信されたものを受信する場合も同様に、新設する基地局1000を登録すべき位置登録エリア10を決定する。例えば、属する基地局が最も少ない位置登録エリア10に、新設する位置登録エリア10を登録する。また、属する基地局が最も少ない位置登録エリア10の基地局を、次に少ない位置登録エリア10に収容替えする等である。
また、実施形態では、ある位置登録エリア10に登録されている全ての基地局1000を収容替えしているが、一部のみを収容替えすることとしてもよい。例えば、制御局2000が管理する各位置登録エリア10に属している基地局1000の数を均一化する。また、地理的な位置が近接している基地局1000は、1つの位置登録エリア10に集める等である。
(2)実施形態では、基地局1000の収容替えを判断する際に、位置登録エリア10の適正数を考慮したが、制御局2000の収容可能基地局数等の他の要素を考慮することとしてもよい。
(3)実施形態では、複数の位置登録エリア10から報知情報1710を受信したときは、各位置登録エリア10に登録されている基地局1000の数だけではなく、各位置登録エリア10のトラフィック量及び位置登録エリア10に登録する基地局1000の数の適正数を考慮して、新設する基地局1000の登録先の位置登録エリア10を決定した。しかし、これらのいずれか一つの要素のみで決定してもよい。例えば、各位置登録エリア10に属する基地局1000の数のみを考慮して、登録数が少ない位置登録エリア10を新設する基地局1000の登録先と決定してもよい。
また、実施形態では、位置登録エリア10に登録されている基地局1000の数ではなく、受信した報知情報1710を送信した基地局1000の数が多い位置登録エリア10を、新設する基地局1000の登録先と決定してもよい。
(4)基地局1000等は、図3等の各構成要素の全部又は一部を、1チップ又は複数チップの集積回路で実現してもよい。
(5)基地局1000等は、図3等の各構成要素の全部又は一部を、コンピュータのプログラムで実現してもよいし、その他どのような形態で実施してもよい。
コンピュータプログラムの場合、メモリカード、CD−ROMなどいかなる記録媒体に書き込まれたものをコンピュータに読み込ませて実行させる形にしてもよいし、ネットワークを経由してプログラムをダウンロードして実行させる形にしてもよい。