JP5320909B2 - 無線基地局および無線リソース確保方法 - Google Patents

Description

本発明は無線通信ネットワークにＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを介して収容される無線基地局および無線リソース確保方法に関する。

従来、無線基地局は、大型かつ高価であり、携帯電話サービス提供事業者が公衆的な接続を目的として設置していた。一方、近年、カバーする通信エリアは狭いものの、大型と同等の機能を持つ、小型で安価な無線基地局（以下、フェムト無線基地局）が注目されている。

フェムト無線基地局は、基本的に電波の不感地帯をカバーするために用いられる。例えば、個人や企業がフェムト無線基地局を購入し、屋内などの狭い範囲の不感地帯をカバーするために用いられる。

なお、従来、サービス順位の低いトラフィックによって無線チャネルが占有されてしまった場合であっても、サービス順位の高いトラフィックに対して確実に無線チャネルを割り当てることができるようにしたサービスチャネル割り当て方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、優先接続すべき加入者のために優先者でない加入者の通話を強制的に切断して呼を割り当てる無線加入者システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−３５０２５２号公報 特開２０００−３１６１８８号公報

しかし、フェムト無線基地局は、一般の公衆的な接続も許容するため、一般の公衆的な接続により無線リソースが占有されると、私的や業務目的でフェムト無線基地局を設置したユーザが通信できなくなるといった状況が発生する。

本件はこのような点に鑑みてなされたものであり、特定ユーザを優先的に接続することができる無線基地局および無線リソース確保方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、無線通信ネットワークにＩＰネットワークを介して収容される無線基地局が提供される。この無線基地局は、当該無線基地局と優先して無線通信をすることができる優先ユーザの情報を記憶したユーザ情報記憶手段と、前記ユーザ情報記憶手段に記憶された前記優先ユーザ分の無線リソースを確保し、前記ユーザ情報記憶手段に記憶されていない非優先ユーザに残りの前記無線リソースを確保するスケジューラと、を備え、前記ユーザ情報記憶手段は、前記優先ユーザと前記優先ユーザより優先度の低い準優先ユーザとが優先者であるべき日時を示した優先者情報を記憶し、前記スケジューラは、前記優先者情報に基づいて周期的に前記優先ユーザと前記準優先ユーザとの前記無線リソースを確保し、前記ユーザ情報記憶手段は、前記準優先ユーザの１回線分の前記無線リソースの共有すべき人数を示したリソース共有情報を記憶し、前記スケジューラは、前記優先ユーザに対しては、前記優先者情報に基づいて前記優先ユーザ分の前記無線リソースを確保し、前記準優先ユーザに対しては、前記優先者情報と前記リソース共有情報とに基づいて前記無線リソースを確保する。

また、上記課題を解決するために、無線通信ネットワークにＩＰネットワークを介して収容される無線基地局の無線リソース確保方法が提供される。この無線リソース確保方法は、当該無線基地局と優先して無線通信をすることができる優先ユーザの情報を記憶したユーザ情報記憶手段を参照して前記優先ユーザ分の無線リソースを確保し、前記ユーザ情報記憶手段に記憶されていない非優先ユーザに残りの前記無線リソースを確保し、前記ユーザ情報記憶手段により記憶された、前記優先ユーザと前記優先ユーザより優先度の低い準優先ユーザとが優先者であるべき日時を示した優先者情報に基づいて周期的に前記優先ユーザと前記準優先ユーザとの前記無線リソースを確保し、前記優先ユーザに対しては、前記優先者情報に基づいて前記優先ユーザ分の前記無線リソースを確保し、前記準優先ユーザに対しては、前記優先者情報と、前記ユーザ情報記憶手段により記憶された、前記準優先ユーザの１回線分の前記無線リソースの共有すべき人数を示したリソース共有情報とに基づいて前記無線リソースを確保する。

開示の無線基地局および無線リソース確保方法では、特定ユーザを優先的に接続することができる。

図１は、無線基地局を説明する図である。図１に示す無線基地局１は、例えば、フェムト無線基地局であり、無線通信ネットワークにＩＰネットワーク２を介して収容される。
図１には、無線基地局１と無線通信する無線端末３〜５を示している。無線端末３，４は、優先ユーザによって所有された無線端末であり、無線端末５は、優先ユーザ以外の非優先ユーザによって所有された無線端末である。優先ユーザとは、例えば、無線基地局１を私設したユーザであり、無線基地局１と優先して無線通信をすることができるユーザである。

図１に示すように無線基地局１は、ユーザ情報記憶手段１ａおよびスケジューラ１ｂを有している。
ユーザ情報記憶手段１ａは、無線基地局１と優先して無線通信をすることができる優先ユーザの情報を記憶している。例えば、ユーザ情報記憶手段１ａは、上記例より、無線端末３，４を所有する優先ユーザの情報を記憶している。

スケジューラ１ｂは、ユーザ情報記憶手段１ａに記憶された優先ユーザ分の無線リソースを確保し、ユーザ情報記憶手段１ａに記憶されていない非優先ユーザには、残りの前記無線リソースを確保する。

例えば、無線基地局１は、５回線分の無線リソースを実装しているとする。この場合、スケジューラ１ｂは、無線端末３，４の優先ユーザのために２回線分の無線リソースを確保する。残りの３回線分の無線リソースは、非優先ユーザのために確保する。これにより、非優先ユーザが同時に４人以上無線基地局１にアクセスしても、２人の優先ユーザには、２回線分の無線リソースが必ず確保されているため、優先ユーザが無線通信できないということは生じない。

このように、無線基地局１は、優先ユーザのための無線リソースをその分必ず確保するようにした。これにより、特定ユーザを優先的に接続することができる。例えば、無線基地局１を私設したユーザが、他の一般ユーザによって無線通信を妨げられるという状況を回避することができる。

次に、実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図２は、無線通信ネットワークのシステム構成例を示した図である。図２に示すコアネットワーク１１は、無線基地局制御局１２や図示していない移動交換局を結ぶネットワークである。無線基地局制御局１２には、例えば、インターネットなどのＩＰネットワーク１３が接続され、また、無線基地局１６が接続される。

ＩＰネットワーク１３には、フェムト無線基地局１４が接続されている。フェムト無線基地局１４は、例えば、個人や企業によって屋内やオフィスに私的に設置され、フェムトセル１５内に存在する無線端末２２と無線通信を行う。フェムトセル１５は、例えば、半径数十ｍの大きさを有している。無線端末２２は、例えば、携帯電話である。

フェムト無線基地局１４には、例えば、パーソナルコンピュータなどの端末装置２１が接続される。フェムト無線基地局１４のユーザは、端末装置２１を用いてフェムト無線基地局１４の設定や制御を行うことができる。なお、フェムト無線基地局１４の設定や制御は、フェムト無線基地局１４の備えるインターフェースから直接行うこともでき、また、無線端末２２やＩＰネットワーク１３を介して行うこともできる。

無線基地局１６は、マクロセル１７内の無線端末２２と無線通信を行う。無線基地局１６は、携帯電話サービス提供事業者が公衆的な接続を目的として設置した基地局である。図２に示す無線通信ネットワークには、例えば、３Ｇの無線方式が適用される。

図３は、図２のフェムト無線基地局のブロック図である。図３に示すようにフェムト無線基地局１４は、通信部３１、スケジューラ３２、優先加入者情報記憶部３３、および記憶部設定部３４を有している。

通信部３１は、スケジューラ３２によって割り当てられた、無線周波数などの無線リソースによって、無線端末２２と無線通信を行う。また、通信部３１は、ＩＰネットワーク１３を介して無線基地局制御局１２と通信を行う。

スケジューラ３２は、優先加入者情報記憶部３３を参照し、優先加入者の無線リソースと一般ユーザの無線リソースとを確保する。また、スケジューラ３２は、優先加入者情報記憶部３３を参照し、無線通信を開始しようとするユーザ（無線端末２２）への無線リソースの割り当てを判断する。例えば、優先加入者が通信要求をしてきた場合、スケジューラ３２は、優先加入者のために確保した無線リソースを割り当てる。また、一般ユーザが通信要求してきた場合、一般ユーザのために確保した無線リソースを割り当てる。

優先加入者情報記憶部３３には、フェムト無線基地局１４の加入者情報に関する優先加入者情報リストが記憶される。優先加入者情報記憶部３３に記憶されたユーザ（加入者）は、一般ユーザに対し、優先して無線リソースが割り当てられる。加入者は、例えば、フェムト無線基地局１４を設置した個人ユーザやその家族であり、または、フェムト無線基地局１４を設置した企業の従業員である。または、フェムト無線基地局１４を設置したユーザから、優先的にフェムト無線基地局１４へ無線通信が許可された者である。優先加入者情報記憶部３３は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置によって構成される。

記憶部設定部３４は、端末装置２１や当該フェムト無線基地局１４の備えるインターフェースなどから入力された加入者情報を優先加入者情報記憶部３３に記憶する。また、記憶部設定部３４は、端末装置２１などからの入力に応じて、記憶部設定部３４の加入者情報の変更または削除を行う。

図４は、優先加入者情報記憶部に記憶される優先加入者情報リストを示した図である。図５は、図４の用語を説明する図である。図４に示す優先加入者情報リスト３５ａのリソース確保更新周期には、無線リソースの確保状態を更新する周期が記憶される。優先加入者の無線リソースの確保は、以下で詳細に説明するが、固定して確保する固定方式と、周期的に変更するダイナミック方式とがある。リソース確保更新周期は、ダイナミック方式の場合のみ有効となる。

リソース共有変数には、１回線分の無線リソースをｎ人で共有することを示す値が記憶される。リソース共有変数は、ダイナミック方式の場合のみ有効となる。
リソース確保閾値には、フェムト無線基地局１４の実装している無線リソースから、低優先加入者用の無線リソースとして確保する割合が記憶される。低優先加入者とは、高優先加入者より無線リソースの割り当て優先度が低い優先加入者である。以下では、優先加入者と記載した場合、低優先加入者と高優先加入者とを含むものとする。リソース共有変数は、固定方式の場合のみ有効となる。

リスト登録数には、優先加入者情報リスト３５ａに登録された優先加入者の登録数が記憶される。加入者番号には、優先加入者の電話番号が記憶される。優先度には、加入者の優先度が記憶される。例えば、高優先加入者の場合、‘Ｈｉｇｈ’が記憶され、低優先加入者の場合、‘Ｌｏｗ’が記憶される。

優先開始時刻には、優先加入者として扱われる開始時刻が記憶される。優先終了時刻には、優先加入者として扱われる終了時刻が記憶される。曜日には、優先加入者として扱われる曜日が記憶される。例えば、Ｎｏ．１の加入者は、Ｍ曜日の時刻ＡＡ：ＢＢからＣＣ：ＤＤまで、高優先加入者として扱われ、この曜日および時間外では、一般ユーザと同じようにして扱われる。優先開始時刻、優先終了時刻、および曜日は、ダイナミック方式の場合のみ有効となる。

なお、優先加入者情報リスト３５ａの情報は、前述したように、端末装置２１などによって登録、変更、または削除することができる。
固定方式とダイナミック方式とについて説明する。固定方式とダイナミック方式は、端末装置２１などからその方式を指定および変更することができる。

まず、固定方式における無線リソースの確保方法について説明する。スケジューラ３２は、優先加入者情報リスト３５ａを参照し、高優先加入者の登録数を取得する。スケジューラ３２は、取得した高優先加入者の登録数分の無線リソースを、高優先加入者の無線リソースとして固定して確保する。

スケジューラ３２は、優先加入者情報リスト３５ａを参照し、リソース確保閾値を取得する。スケジューラ３２は、取得したリソース確保閾値を、無線リソースシステム実装数（フェムト無線基地局１４の実装している無線リソースの数、以下、システム実装数）に乗算し、低優先加入者の無線リソースとして固定して確保する。

スケジューラ３２は、システム実装数から、高優先加入者に確保した無線リソース数と、低優先加入者に確保した無線リソースとを減算し、一般ユーザに割り当てる無線リソースを固定して確保する。すなわち、一般ユーザには、優先加入者に確保した無線リソースの残りの無線リソースが確保されることになる。

次に、固定方式における無線リソース割り当て方法について説明する。高優先加入者には、上述したように、登録人数分の無線リソースが確保される。従って、高優先加入者には、無線リソースが割り当てられないということは発生せず、スケジューラ３２は、高優先加入者から無線通信要求があると、必ず無線リソースを高優先加入者に割り当てる。

低優先加入者の場合、上述した無線リソースの確保方法では、低優先加入者の登録人数分より無線リソースの数が少ない場合もある。そのため、スケジューラ３２は、低優先加入者から同時に無線リソース数より多い無線通信要求があると、無線リソースを低優先加入者に割り当てることができない場合が発生する。この場合、スケジューラ３２は、一般ユーザに確保した無線リソースの捕捉を試みる。一方、スケジューラ３２は、一般ユーザに割り当てる無線リソースが枯渇しても、一般ユーザに優先加入者のために確保した無線リソースを割り当てることはしない。

これにより、高優先加入者、低優先加入者、および一般ユーザのフェムト無線基地局１４へのつながりやすさの関係は、高優先加入者＞低優先加入者＞一般ユーザとなる。
次に、ダイナミック方式における無線リソースの確保方法について説明する。ダイナミック方式では、スケジューラ３２は、優先加入者情報リスト３５ａのリソース確保更新周期に基づいて優先加入者情報リスト３５ａを周期的に参照し、オンタイムで優先加入者に割り当てるための無線リソースを確保する。

スケジューラ３２は、リソース確保更新周期の時間になると、優先加入者情報リスト３５ａを参照し、高優先加入者の高優先とする曜日、優先開始時刻、および優先終了時刻を取得する。スケジューラ３２は取得した曜日、優先開始時刻、および優先終了時刻に基づいて、高優先加入者とすべき人数を算出し、その人数分の無線リソースを確保する。

スケジューラ３２は、リソース確保更新周期の時間になると、優先加入者情報リスト３５ａを参照し、低優先加入者を低優先とする曜日、優先開始時刻、優先終了時刻、およびリソース共有変数を取得する。スケジューラ３２は、取得した曜日、優先開始時刻、および優先終了時刻に基づいて、現時刻における低優先加入者とすべき人数を算出する。そして、スケジューラ３２は、算出した人数を、リソース共有変数で除算し、その数分の無線リソースを低優先加入者用として確保する。

スケジューラ３２は、システム実装数から、高優先加入者に確保した無線リソース数と、低優先加入者に確保した無線リソースとを減算し、一般ユーザに割り当てる無線リソースを確保する。

ダイナミック方式における無線リソース割り当て方法は、固定方式における無線リソース割り当て方法と同様である。すなわち、スケジューラ３２は、高優先加入者、低優先加入者、および一般ユーザから無線通信の要求があると、それぞれに確保した無線リソースをそれぞれ割り当てることになる。従って、ダイナミック方式においても、固定方式と同様に、高優先加入者、低優先加入者、および一般ユーザのフェムト無線基地局１４へのつながりやすさの関係は、高優先加入者＞低優先加入者＞一般ユーザとなる。

図を用いて固定方式とダイナミック方式の例を説明する。
図６は、固定方式における優先加入者情報リストの例を示した図である。固定方式では、図６に示すように、優先加入者情報リスト３５ｂのリソース確保更新周期およびリソース共有変数は、未設定となる。また、優先開始時刻、優先終了時刻、および曜日も未設定となる。以下では、フェムト無線基地局１４のシステム実装数は、‘５’であるとする。

図６の例では、高優先加入者の人数は、３人である。従って、スケジューラ３２は、高優先加入者のために３回線分の無線リソースを確保する。
優先加入者情報リスト３５ｂのリソース確保閾値は、２０％となっている。従って、スケジューラ３２は、システム実装数‘５’の２０％である１回線分の無線リソースを、低優先加入者のために確保する。

スケジューラ３２は、システム実装数‘５’から、高優先加入者に確保した無線リソース数‘３’と、低優先加入者に確保した無線リソース数‘１’とを減算し、１回線分の無線リソースを一般ユーザに確保する。

図７は、固定方式における１時間毎の優先加入者登録数を示した図である。図７に示すＮｏ．は、図６のＮｏ．に対応し、優先加入者の識別番号を示す。
図７の斜線は、高優先加入者および低優先加入者を示している。図６では、Ｎｏ．１，３，７の加入者は高優先加入者であり、Ｎｏ．２，４−６の加入者は低優先加入者であるので、斜線は、図７に示すようになる。

固定方式では、優先加入者の優先度は時間によって変動しない。従って、高優先加入者の登録数は、図７に示すように、時間が経過しても常に‘３’であり、低優先加入者の登録数は、‘４’である。

図８は、固定方式における１時間毎の優先加入者無線リソースの確保状況を示した図である。図８の無線リソース１〜５は、フェムト無線基地局１４にシステム実装されている５回線の無線リソースを示している。

図８の斜線は、高優先加入者、低優先加入者、および一般ユーザを示している。図６で説明したように、５回線の無線リソースのうち、高優先加入者には、３回線の無線リソースが確保され、低優先加入者には、１回線の無線リソースが確保される。また、一般ユーザには、１回線の無線リソースが確保される。従って、図８に示すように、高優先加入者には、例えば、無線リソース１〜３が固定的に確保され、低優先加入者には、無線リソース４が固定的に確保され、一般ユーザには、無線リソース５が固定的に確保される。

これにより、３人の高優先加入者には、無線リソースが枯渇するということはなく、通信要求をすれば必ず無線リソースが割り当てられる。
低優先加入者は、４人存在している。低優先加入者には、１回線の無線リソースしか確保されない。従って、２人以上の低優先加入者が同時にフェムト無線基地局１４に通信要求を行うと、１人の低優先加入者にしか無線リソース４が割り当てられないことになる。しかし、一般ユーザの無線リソース５が空いていれば、他の低優先加入者には、一般ユーザの無線リソース５が割り当てられることになる。一方、一般ユーザは、無線リソース５が枯渇していても、低優先加入者の無線リソース４が割り当てられることなない。

図９は、ダイナミック方式における優先加入者情報リストの例を示した図である。ダイナミック方式では、図９に示すように、優先加入者情報リスト３５ｃのリソース確保更新周期およびリソース共有変数に情報が設定される。また、優先開始時刻、優先終了時刻、および曜日にも情報が設定される。リソース確保閾値は、未設定となる。図９の例では、リソース確保更新周期は６０分、リソース共有変数は‘２’となっている。以下では、フェムト無線基地局１４のシステム実装数は、‘５’であるとする。

図９の例では、高優先加入者は、Ｎｏ．１，３，７の３人である。ただし、Ｎｏ．１，３，７の高優先加入者は、図９に示すように、その優先度が曜日および時刻によって変わる。例えば、Ｎｏ．１の高優先加入者は、月、火、水、木、金の１０：００から１６：００の間のみ高優先加入者となり、その他の日時は、一般ユーザと同様の扱いとなる。

図９の例では、低優先加入者は、Ｎｏ．２，４〜６の４人である。ただし、Ｎｏ．２，４〜６の低優先加入者は、図９に示すように、その優先度が曜日および時刻によって変わる。例えば、Ｎｏ．２の高優先加入者は、月、水、金の１０：００から１３：００の間のみ低優先加入者となり、その他の日時は、一般ユーザと同様の扱いとなる。

図１０は、ダイナミック方式における１時間毎の優先加入者登録状況を示した図である。図１０には、図９の月曜日におけるリソース確保更新周期毎（１時間）の優先加入者の登録状況が示してある。図１０に示すＮｏ．は、図９のＮｏ．に対応し、優先加入者の識別番号を示す。

図１０の斜線は、高優先加入者および低優先加入者を示している。ダイナミック方式では、優先加入者の優先度は日時によって変動するので、図９の例の優先加入者Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７の優先度は、図１０に示すように時間の経過によって変化し、優先加入者の登録数は、時間の経過とともに変化することになる。

例えば、１４：００〜１５：００では、高優先加入者の登録数は‘２’、低優先加入者の登録数は‘２’である。また、１５：００〜１６：００では、高優先加入者の登録数は‘２’、低優先加入者の登録数は‘３’となっている。

図１１は、ダイナミック方式における１時間毎の優先加入者無線リソースの確保状況を示した図である。図１１の無線リソース１〜５は、フェムト無線基地局１４にシステム実装されている５回線の無線リソースを示している。

図１１の斜線は、高優先加入者、低優先加入者、および一般ユーザを示している。図９に示したように、優先加入者の登録数は、図１０に示すように時間毎に変化する。従って、スケジューラ３２は、リソース確保更新周期毎に優先加入者および一般ユーザに確保する無線リソースを算出することになる。

例えば、図１０に示したように、１４：００〜１５：００では、高優先加入者の登録数は‘２’である。従って、スケジューラ３２は、図１１に示すように１４：００〜１５：００においては、高優先加入者全員のために２回線の無線リソース１，２を確保する。

また、１４：００〜１５：００では、低優先加入者の登録数は‘２’である。従って、スケジューラ３２は、低優先加入者の登録数‘２’をリソース共有変数‘２’で除算した値の個数（１回線）の無線リソース３を、１４：００〜１５：００における低優先加入者の無線リソースとして確保する。なお、無線リソースは、低優先加入者の登録数‘２’に対し、１個割り当てられるので、無線リソース１回線分の無線リソースを２人（リソース共有変数）で共有している。

また、図１０に示したように、１５：００〜１６：００では、高優先加入者の登録数は‘２’である。従って、スケジューラ３２は、図１１に示すように１５：００〜１６：００においては、高優先加入者全員のために２回線の無線リソース１，２を確保する。

また、１５：００〜１６：００では、低優先加入者の登録数は‘３’である。従って、スケジューラ３２は、低優先加入者の登録数‘３’をリソース共有変数‘２’で除算した値の個数（四捨五入して２回線）の無線リソース３，４を、１４：００〜１５：００における低優先加入者の無線リソースとして確保する。

なお、一般ユーザには、システム実装数‘５’から高優先加入者と低優先加入者とに割り当てた無線リソース数を減算した値の個数の無線リソースが割り当てられる。
このように、動的に無線リソースを割り当てることにより、無線リソースを効率的に使用することができる。

図１２，１３は、無線ネットワークシステムのシーケンス図である。図１２，１３では、無線端末２２が発信する場合のシーケンスを示している。以下では、フェムト無線基地局１４は、固定方式またはダイナミック方式に基づき、優先加入者および一般ユーザの無線リソースを確保しているものとする。

ステップＳ１において、無線端末２２は、ユーザから無線通信の開始要求を受け付け、フェムト無線基地局１４に発信要求を行う。このとき、無線端末２２は、自身の移動機番号‘ＡＡＡＡＡＡＡＡ’をフェムト無線基地局１４に送信する。

ステップＳ２において、フェムト無線基地局１４は、無線端末２２からの発信要求を受けて、無線基地局制御局１２に発信要求を行う。このとき、フェムト無線基地局１４は、無線端末２２から受信した移動機番号を無線基地局制御局１２に送信する。

ステップＳ３において、無線基地局制御局１２は、フェムト無線基地局１４からの発信要求を受けて、フェムト無線基地局１４に対し、制御チャネルの個別チャネル設定要求を行う。

ステップＳ４において、フェムト無線基地局１４は、無線基地局制御局１２からの個別チャネル設定要求に応じて、無線基地局制御局１２に対し、制御チャネルの個別チャネル設定応答を送信する。

ステップＳ５において、無線端末２２と無線基地局制御局１２は、フェムト無線基地局１４を介して、無線リンクの設定を行う。
ステップＳ６において、無線基地局制御局１２は、移動交換局に対し、発信要求を行う。このとき、無線基地局制御局１２は、ステップＳ２で受信した移動機番号を移動交換局に送信する。

ステップＳ７〜Ｓ９において、移動交換局は、無線基地局制御局１２、フェムト無線基地局１４を介して、無線端末２２の認証要求を行う。
ステップＳ１０〜Ｓ１２において、無線端末２２は、フェムト無線基地局１４および無線基地局制御局１２を介して、移動交換局に認証応答を行う。

ステップＳ１３〜Ｓ１５において、無線端末２２は、フェムト無線基地局１４および無線基地局制御局１２を介して、移動交換局に呼設定の要求を行う信号（SETUP）を送信する。

ステップＳ１６〜Ｓ１８において、移動交換局は、無線基地局制御局１２およびフェムト無線基地局１４を介して、無線端末２２に呼設定受け付けの信号（CALL PROC）を送信する。

ステップＳ１９において、移動交換局は、自己のデータベースに記憶されている加入者データを参照し、ステップＳ６で受信した無線端末２２の移動機番号から、ユーザの加入者番号を取得する。

ステップＳ２０において、移動交換局は、無線基地局制御局１２に対し、ベアラ設定要求を行う。このとき、移動交換局は、ステップＳ１９で取得した無線端末２２の加入者番号を無線基地局制御局１２に送信する。

ステップＳ２１において、無線基地局制御局１２は、移動交換局に対し、通話チャネルの個別チャネル設定要求を行う。
ステップＳ２２において、移動交換局は、無線基地局制御局１２に対し、通話チャネルの個別チャネル設定応答を送信する。

ステップＳ２３において、無線基地局制御局１２は、フェムト無線基地局１４に対し、通話チャネルの個別チャネル設定要求を行う。このとき、無線基地局制御局１２は、フェムト無線基地局１４に対し、ステップＳ２０で受信した加入者番号を送信する。

ステップＳ２４において、フェムト無線基地局１４は、無線基地局制御局１２から受信した加入者番号に基づいて優先加入者情報リスト３５ａを参照し、受信した加入者番号のユーザが優先加入者であるか一般ユーザであるか判断する。そして、フェムト無線基地局１４は、優先加入者および一般ユーザに応じた無線リソースの捕捉を行う。

例えば、無線基地局制御局１２から受信した加入者番号のユーザが高優先加入者であった場合、フェムト無線基地局１４は、高優先加入者に確保した無線リソースを捕捉する。また、無線基地局制御局１２から受信した加入者番号のユーザが低優先加入者であった場合、フェムト無線基地局１４は、低優先加入者に確保した無線リソースを捕捉する。また、無線基地局制御局１２から受信した加入者番号のユーザが一般ユーザであった場合、フェムト無線基地局１４は、一般ユーザに確保した無線リソースを捕捉する。

フェムト無線基地局１４は、ユーザ種別に見合った無線リソースの捕捉ができなかった場合、ステップＳ２５へ進む。例えば、一般ユーザの無線リソースが枯渇しているときに、一般ユーザから通信要求があった場合、ステップＳ２５へ進むことになる。フェムト無線基地局１４は、ユーザ種別に見合った無線リソースの捕捉ができた場合、ステップＳ２６へ進む。

ステップＳ２５において、フェムト無線基地局１４は、個別チャネル設定の失敗を無線基地局制御局１２に通知する。無線基地局制御局１２は、フェムト無線基地局１４からの個別チャネル設定の失敗の通知を受けて、呼解放の処理を行う。

ステップＳ２６において、フェムト無線基地局１４は、無線基地局制御局１２に対し、通話チャネルの個別チャネル設定応答を通知する。
ステップＳ２７において、無線端末２２と無線基地局制御局１２は、フェムト無線基地局１４を介して、無線リンクの再構成を行う。

ステップＳ２８において、無線基地局制御局１２は、移動交換局に対し、ベアラ設定応答を行う。
ステップＳ２９〜Ｓ３１において、移動交換局は、無線基地局制御局１２およびフェムト無線基地局１４を介して、無線端末２２に相手を呼び出していることを通知する信号（ALERT）を送信する。

ステップＳ３２〜Ｓ３４において、移動交換局は、無線基地局制御局１２およびフェムト無線基地局１４を介して、無線端末２２に相手が応答（接続）したことを通知する信号（CONN）を送信する。

ステップＳ３５〜Ｓ３７において、無線端末２２は、フェムト無線基地局１４および無線基地局制御局１２を介して、移動交換局に接続が完了したことを通知する信号（CONN ACK）を送信する。

ステップＳ３８において、無線端末２２は、フェムト無線基地局１４、無線基地局制御局１２、および移動交換局を介して通信相手と通信を行う。
図１４，１５は、フェムト無線基地局のフローチャートである。以下では、フェムト無線基地局１４は、固定方式またはダイナミック方式に基づき、優先加入者および一般ユーザの無線リソースを確保しているものとする。

ステップＳ４１において、フェムト無線基地局１４は、無線基地局制御局１２から信号を受信する。
ステップＳ４２において、フェムト無線基地局１４は、受信した信号の種類を判別する。フェムト無線基地局１４は、受信した信号が通話チャネルの個別チャネル設定要求であれば、ステップＳ４４へ進む。それ以外の信号であれば、ステップＳ４３へ進む。すなわち、フェムト無線基地局１４は、図１３のステップＳ２３の個別チャネル設定要求を受信した場合、ステップＳ４４へ進む。それ以外の、例えば、無線端末２２に相手を呼び出していることを通知する信号などを受信した場合は、ステップＳ４３に進む。

ステップＳ４３において、フェムト無線基地局１４は、受信した信号に応じた既存の処理を行う。
ステップＳ４４において、フェムト無線基地局１４は、個別チャネル設定要求とともに加入者番号を受信したか否か判断する。これは、加入者番号を送信しない移動交換局が存在するからである。フェムト無線基地局１４は、加入者番号を受信した場合は、ステップＳ４６へ進み、加入者番号を受信しなかった場合は、ステップＳ４５へ進む。

ステップＳ４５において、スケジューラ３２は、受信した加入者番号のユーザ（無線端末２２）に、一般ユーザのために確保した無線リソースを払い出す。
ステップＳ４６において、フェムト無線基地局１４のスケジューラ３２は、優先加入者情報リスト３５ａを参照し、受信した加入者番号が優先加入者情報リスト３５ａに登録されているか否か判断する。すなわち、スケジューラ３２は、受信した加入者番号のユーザが優先加入者であるか一般ユーザであるか判断する。スケジューラ３２は、加入者番号が優先加入者情報リスト３５ａに登録される場合、ステップＳ４７へ進み、設定されていない場合、ステップＳ５２へ進む。

ステップＳ４７において、スケジューラ３２は、優先加入者情報リスト３５ａを参照し、受信した加入者番号のユーザが優先加入者となるべき時間帯であるか否か判断する。優先加入者となるべき時間帯であれば、ステップＳ４８へ進む。優先加入者となるべき時間帯でなければ、ステップＳ５２へ進む。

なお、ステップＳ４７の処理は、フェムト無線基地局１４がダイナミック方式に設定されている場合に行われる。フェムト無線基地局１４が固定方式に設定されている場合は、スケジューラ３２は、ステップＳ４７の処理を行わず、ステップＳ４８の処理へ進む。

ステップＳ４８において、スケジューラ３２は、受信した加入者番号のユーザの優先度が高優先であるか否か判断する。スケジューラ３２は、受信した加入者番号のユーザの優先度が高優先である場合、ステップＳ４９へ進む。受信した加入者番号のユーザの優先度が高優先でない場合（低優先である場合）、ステップＳ５０へ進む。

ステップＳ４９において、スケジューラ３２は、受信した加入者番号のユーザに、高優先加入者のために確保した無線リソースを払い出す。
ステップＳ５０において、スケジューラ３２は、低優先加入者用の無線リソースに空きがあるか否か判断する。スケジューラ３２は、低優先加入者用の無線リソースに空きがある場合、ステップＳ５１に進む。低優先加入者用の無線リソースに空きがない場合、ステップＳ５２に進む。

ステップＳ５１において、スケジューラ３２は、受信した加入者番号のユーザに、低優先加入者のために確保した無線リソースを払い出す。
ステップＳ５２において、スケジューラ３２は、受信した加入者番号のユーザに、一般ユーザのために確保した無線リソースを払い出す。

このように、優先加入者に優先的に無線リソースを確保することにより、フェムト無線基地局１４を私設したユーザに優先的に無線リソースを割り当てることができる。
また、優先加入者を高優先加入者および低優先加入者に分けることにより、例えば、企業において役職などに応じて優先度を差別化することが可能となる。

また、ダイナミック方式により、優先度を変更することにより、効率的に無線リソースを活用することができる。例えば、オフィスなどでは、夜になると人が少なくなり無線端末２２を利用する機会が減る。従って、夜の時間帯では、一般ユーザに無線リソースを割り当てることにより、無線リソースを効率的に使用することができる。逆に、昼間仕事などで家を留守にする場合、一般ユーザに無線リソースを割り当てることにより、無線リソースを効率的に使用することができる。

また、端末装置２１などから優先加入者の優先度や時間帯を変更できるので、優先加入者の利用形態に合わせて、無線リソースの割り当てを行うことが可能となる。
なお、上記では、発信シーケンスについて説明したが着信シーケンスも同様の処理によって優先加入者に優先的に無線リソースを割り当てることができる。具体的には、フェムト無線基地局１４は、移動交換局から着信要求のあったユーザの加入者番号を受信する。フェムト無線基地局１４は、受信したユーザの加入者番号に基づいて、優先加入者情報リスト３５ａを参照し、優先加入者であるか否か判断する。そして、優先加入者には、優先加入者のために確保した無線リソースを割り当てる。ハンドオーバシーケンスの場合も上記と同様である。

また、上記では、優先加入者を高優先加入者と低優先加入者とに分けたが、優先加入者を全員高優先加入者とすることもできる。例えば、優先加入者情報リスト３５ａにおいて、優先度の欄を全て‘Ｈｉｇｈ’に設定すればよい。このような設定は、個人でフェムト無線基地局１４を私設し、優先加入者が少人数の場合に有効である。

（付記１） 無線通信ネットワークにＩＰネットワークを介して収容される無線基地局において、
当該無線基地局と優先して無線通信をすることができる優先ユーザの情報を記憶したユーザ情報記憶手段と、
前記ユーザ情報記憶手段に記憶された前記優先ユーザ分の無線リソースを確保し、前記ユーザ情報記憶手段に記憶されていない非優先ユーザに残りの前記無線リソースを確保するスケジューラと、
を有することを特徴とする無線基地局。

（付記２） 前記スケジューラは、前記優先ユーザより優先度の低い準優先ユーザに対しては、当該無線基地局が実装している前記無線リソースから所定の割合の前記無線リソースを確保することを特徴とする付記１記載の無線基地局。

（付記３） 前記スケジューラは、前記準優先ユーザと無線通信を行うとき前記準優先ユーザに確保された前記無線リソースに空きがない場合、前記非優先ユーザに確保された前記無線リソースを割り当てることを特徴とする付記２記載の無線基地局。

（付記４） 前記ユーザ情報記憶手段は、前記優先ユーザと前記優先ユーザより優先度の低い準優先ユーザとが優先者であるべき日時を示した優先者情報を記憶し、
前記スケジューラは、前記優先者情報に基づいて周期的に前記優先ユーザと前記準優先ユーザとの前記無線リソースを確保する、
ことを特徴とする付記１記載の無線基地局。

（付記５） 前記ユーザ情報記憶手段は、前記準優先ユーザの１回線分の前記無線リースの共有すべき人数を示したリソース共有情報を記憶し、
前記スケジューラは、前記優先ユーザに対しては、前記優先者情報に基づいて前記優先ユーザ分の前記無線リソースを確保し、前記準優先ユーザに対しては、前記優先者情報と前記リソース共有情報とに基づいて前記無線リソースを確保する、
ことを特徴とする付記４記載の無線基地局。

（付記６） 前記スケジューラは、前記準優先ユーザと無線通信を行うとき前記準優先ユーザに確保された前記無線リソースに空きがない場合、前記非優先ユーザに確保された前記無線リソースを割り当てることを特徴とする付記５記載の無線基地局。

（付記７） 前記スケジューラは、外部からの指示に応じて、前記優先ユーザの前記無線リソースと、前記非優先ユーザの前記無線リソースとを固定してまたは動的に確保することを特徴とする付記１記載の無線基地局。

（付記８） 無線通信ネットワークにＩＰネットワークを介して収容される無線基地局の無線リソース確保方法において、
当該無線基地局と優先して無線通信をすることができる優先ユーザの情報を記憶したユーザ情報記憶手段を参照して前記優先ユーザ分の無線リソースを確保し、
前記ユーザ情報記憶手段に記憶されていない非優先ユーザに残りの前記無線リソースを確保する、
ことを特徴とする無線リソース確保方法。

無線基地局を説明する図である。 無線通信ネットワークのシステム構成例を示した図である。 図２のフェムト無線基地局のブロック図である。 優先加入者情報記憶部に記憶される優先加入者情報リストを示した図である。 図４の用語を説明する図である。 固定方式における優先加入者情報リストの例を示した図である。 固定方式における１時間毎の優先加入者登録数を示した図である。 固定方式における１時間毎の優先加入者無線リソースの確保状況を示した図である。 ダイナミック方式における優先加入者情報リストの例を示した図である。 ダイナミック方式における１時間毎の優先加入者登録状況を示した図である。 ダイナミック方式における１時間毎の優先加入者無線リソースの確保状況を示した図である。 無線ネットワークシステムのシーケンス図である。 無線ネットワークシステムのシーケンス図である。 フェムト無線基地局のフローチャートである。 フェムト無線基地局のフローチャートである。

符号の説明

１ 無線基地局
１ａ ユーザ情報記憶手段
１ｂ スケジューラ
２ ＩＰネットワーク
３〜５ 無線端末

Claims (4)

1. 無線通信ネットワークにＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを介して収容される無線基地局において、
   当該無線基地局と優先して無線通信をすることができる優先ユーザの情報を記憶したユーザ情報記憶手段と、
   前記ユーザ情報記憶手段に記憶された前記優先ユーザ分の無線リソースを確保し、前記ユーザ情報記憶手段に記憶されていない非優先ユーザに残りの前記無線リソースを確保するスケジューラと、を備え、
   前記ユーザ情報記憶手段は、前記優先ユーザと前記優先ユーザより優先度の低い準優先ユーザとが優先者であるべき日時を示した優先者情報を記憶し、
   前記スケジューラは、前記優先者情報に基づいて周期的に前記優先ユーザと前記準優先ユーザとの前記無線リソースを確保し、
   前記ユーザ情報記憶手段は、前記準優先ユーザの１回線分の前記無線リソースの共有すべき人数を示したリソース共有情報を記憶し、
   前記スケジューラは、前記優先ユーザに対しては、前記優先者情報に基づいて前記優先ユーザ分の前記無線リソースを確保し、前記準優先ユーザに対しては、前記優先者情報と前記リソース共有情報とに基づいて前記無線リソースを確保する、
   ことを特徴とする無線基地局。
2. 前記スケジューラは、前記優先ユーザより優先度の低い準優先ユーザに対しては、当該無線基地局が実装している前記無線リソースから所定の割合の前記無線リソースを確保することを特徴とする請求項１記載の無線基地局。
3. 前記スケジューラは、前記準優先ユーザと無線通信を行うとき前記準優先ユーザに確保された前記無線リソースに空きがない場合、前記非優先ユーザに確保された前記無線リソースを割り当てることを特徴とする請求項２記載の無線基地局。
4. 無線通信ネットワークにＩＰネットワークを介して収容される無線基地局の無線リソース確保方法において、
   当該無線基地局と優先して無線通信をすることができる優先ユーザの情報を記憶したユーザ情報記憶手段を参照して前記優先ユーザ分の無線リソースを確保し、
   前記ユーザ情報記憶手段に記憶されていない非優先ユーザに残りの前記無線リソースを確保し、
   前記ユーザ情報記憶手段により記憶された、前記優先ユーザと前記優先ユーザより優先度の低い準優先ユーザとが優先者であるべき日時を示した優先者情報に基づいて周期的に前記優先ユーザと前記準優先ユーザとの前記無線リソースを確保し、
   前記優先ユーザに対しては、前記優先者情報に基づいて前記優先ユーザ分の前記無線リソースを確保し、
   前記準優先ユーザに対しては、前記優先者情報と、前記ユーザ情報記憶手段により記憶された、前記準優先ユーザの１回線分の前記無線リソースの共有すべき人数を示したリソース共有情報とに基づいて前記無線リソースを確保する、
   ことを特徴とする無線リソース確保方法。

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