特許 6025892 移動通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6025892

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】移動通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/16 20090101AFI20161107BHJP

   H04W 16/26 20090101ALI20161107BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20161107BHJP

   H04W 84/10 20090101ALI20161107BHJP

   H04W 72/08 20090101ALI20161107BHJP

【ＦＩ】

   H04W16/16

   H04W16/26

   H04W72/04 132

   H04W84/10

   H04W72/08

【請求項の数】8

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2015-51496(P2015-51496)

(22)【出願日】2015年3月13日

(65)【公開番号】特開2016-171536(P2016-171536A)

(43)【公開日】2016年9月23日

【審査請求日】2015年11月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】501440684

【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】領家 弘貴

(72)【発明者】

【氏名】南里 将彦

(72)【発明者】

【氏名】林 有一

【審査官】 久慈 渉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０３０１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３２７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０９０３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２５２８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１３／０２１５２６（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１３９１５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ４／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マクロセル基地局と移動機との間でパケット通信を中継する移動通信システムであって、
前記マクロセル基地局との間で第１無線通信を実行する基地局制御部と、前記移動機との間で第２無線通信を実行する無線部と、を備えるフェムトセル基地局を備え、
前記フェムトセル基地局は、
前記第１無線通信で用いられる第１周波数と前記第２無線通信で用いられる第２周波数とを共に選択可能に構成されており、
前記第１周波数を変更する場合には、変更後の前記第１周波数が前記第２周波数と異なるように、前記第２周波数を変更する場合には、変更後の前記第２周波数が前記第１周波数と異なるように、それぞれの変更対象周波数を自動的に選択すること、を特徴とする移動通信システム。

【請求項2】

前記フェムトセル基地局は、ランダムに前記変更対象周波数を選択する、請求項１に記載の移動通信システム。

【請求項3】

前記フェムトセル基地局は、予め定義された組み合わせで前記変更対象周波数を選択する、請求項１に記載の移動通信システム。

【請求項4】

前記フェムトセル基地局は、前記フェムトセル基地局周辺の信号の強さが最も弱い周波数を前記変更対象周波数として選択する、請求項１に記載の移動通信システム。

【請求項5】

前記フェムトセル基地局は、前記フェムトセル基地局周辺の信号の品質が最も悪い周波数を前記変更対象周波数として選択する、請求項１に記載の移動通信システム。

【請求項6】

前記フェムトセル基地局は、圏外の周波数を前記変更対象周波数として選択する、請求項１に記載の移動通信システム。

【請求項7】

前記フェムトセル基地局は、前記変更対象周波数として選択可能な周波数のうち、変更対象外の周波数からより遠い周波数ほど高い優先度で、前記変更対象外の周波数からより近い周波数ほど低い優先度で、前記変更対象周波数を選択する、請求項１に記載の移動通信システム。

【請求項8】

前記フェムトセル基地局は、前記基地局制御部と前記無線部とを分離した分離型基地局、または前記基地局制御部と前記無線部とを統合した一体型基地局であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の移動通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マクロセル基地局と移動機との間でパケット通信を中継する移動通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のフェムトセル（ＦＭＣ：Ｆｅｍｔｏ Ｃｅｌｌ）基地局を利用した通信では、バックホール（ＢＨ：Ｂａｃｋｈａｕｌ）として公衆電話網等の固定回線を使用して通信サービスを行っていた（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５４５６８７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１記載の技術のように、固定回線をバックホールとして用いると、固定回線の敷設に時間を要し、固定回線のランニングコストが掛かってしまうという問題があった。この固定回線を用いたフェムトセル通信における問題を解決するために、マクロセル（ＭＣＣ：Ｍａｃｒｏ Ｃｅｌｌ）基地局等の無線をバックホールとして利用することが考えられる。また、フェムトセル基地局では、複数の周波数から選択して信号（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を輻射可能とする実装技術も検討されている。このようにバックホールとして複数の周波数の無線通信を利用することで、フェムトセル基地局の柔軟な利用が可能となる。

【0005】

しかしながら、無線通信をバックホール（ＢＨ：Ｂａｃｋｈａｕｌ）として利用する場合には、バックホール無線に用いる周波数（バックホール周波数）とフェムトセル基地局が移動機との通信のために輻射するアクセス無線（ＡＣ：Ａｃｃｅｓｓ Ｌｉｎｋ）に用いる周波数（アクセス周波数）とが干渉してしまう。干渉を防止するためには、バックホール周波数とアクセス周波数とを同一にしないなどの制御が必要だが、フェムトセル基地局の設置場所に応じて、個別のフェムトセル基地局毎に管理サーバから手動で周波数を変更する等の管理をするのは負荷が大きい。

【0006】

また、フェムトセル基地局からのアクセス無線の輻射後において、最適な周波数のバックホールが開局して通信接続先を変更する場合にも、変更するバックホール周波数とアクセス周波数との干渉を考慮する必要がある。さらに、アクセス無線をバックホール無線と誤認識して自身のシステム内でループしてしまう現象を防止する必要もある。

【0007】

本発明は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、フェムトセル基地局のバックホール無線の周波数とアクセス無線の周波数との干渉を防止するとともに、接続後におけるバックホール周波数の変更時にもアクセス周波数との干渉を防止することができ、かつアクセス無線をバックホール無線として誤認識することで生じるループ現象を防止することができる移動通信システムの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係る移動通信システムは、マクロセル基地局と移動機との間でパケット通信を中継する移動通信システムであって、前記マクロセル基地局との間で第１無線通信を実行する基地局制御部と、前記移動機との間で第２無線通信を実行する無線部と、を備えるフェムトセル基地局を備え、前記フェムトセル基地局は、前記第１無線通信で用いられる第１周波数と前記第２無線通信で用いられる第２周波数とを共に選択可能に構成されており、前記第１周波数を変更する場合には、変更後の前記第１周波数が前記第２周波数と異なるように、前記第２周波数を変更する場合には、変更後の前記第２周波数が前記第１周波数と異なるように、それぞれの変更対象周波数を自動的に選択することを特徴とする。

【0009】

前記フェムトセル基地局は、ランダムに前記変更対象周波数を選択するようにしてもよい。

【0010】

前記フェムトセル基地局は、予め定義された組み合わせで前記変更対象周波数を選択するようにしてもよい。

【0011】

前記フェムトセル基地局は、前記フェムトセル基地局周辺の信号の強さが最も弱い周波数を前記変更対象周波数として選択するようにしてもよい。

【0012】

前記フェムトセル基地局は、前記フェムトセル基地局周辺の信号の品質が最も悪い周波数を前記変更対象周波数として選択するようにしてもよい。

【0013】

前記フェムトセル基地局は、圏外の周波数を前記変更対象周波数として選択するようにしてもよい。

【0014】

前記フェムトセル基地局は、前記変更対象周波数として選択可能な周波数のうち、変更対象外の周波数からより遠い周波数ほど高い優先度で、前記変更対象外の周波数からより近い周波数ほど低い優先度で、前記変更対象周波数を選択するようにしてもよい。

【0015】

前記フェムトセル基地局は、前記基地局制御部と前記無線部とを分離した分離型基地局、または前記基地局制御部と前記無線部とを統合した一体型基地局であってもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る移動通信システムによれば、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止するとともに、接続後におけるバックホール変更時やアクセス周波数の変更指示時にもアクセス周波数との干渉を防止することができ、かつアクセス無線をバックホール無線として誤認識するループ現象を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施の形態に係る移動通信システムの構成を示す模式図である。

【図2】第１実施形態に係る移動通信システムにおいて、選択可能な周波数の説明に供する図である。

【図3】第１実施形態に係る移動通信システムにおいて、最適バックホール変更時の動作の説明に供する図である。

【図4】第１実施形態に係る移動通信システムにおいて、アクセス周波数変更時の動作の説明に供する図である。

【図5】第１実施形態に係る移動通信システムにおいて、ループ防止の動作の説明に供する図である。

【図6】第２実施形態に係る移動通信システムにおいて、予め定義された周波数の組み合わせの説明に供する図である。

【図7】第６実施形態に係る移動通信システムにおいて、広帯域の周波数帯において異なる周波数を選択することの説明に供する図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して、本発明の第１から第６の実施形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（各実施例を組み合わせる等）して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。

【0019】

〔第１の実施形態〕
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成を示す模式図である。

【0020】

図１に示すように、第１の実施形態に係る移動通信システム１は、マクロセル（ＭＣＣ：Ｍａｃｒｏ Ｃｅｌｌ）基地局１０、フェムトセル（ＦＭＣ：Ｆｅｍｔｏ Ｃｅｌｌ）基地局２０、移動機３０、および管理サーバ４０（図４参照）を備える。すなわち、第１の実施形態に係る移動通信システム１は、マクロセル基地局１０と移動機３０との間で、フェムトセル基地局２０がパケット通信を中継するシステムである。

【0021】

マクロセル基地局１０は、ｅＮＢ（ｅＮｏｄｅＢ）と呼ばれており、無線アクセス技術を用いて半径数百メートルから十数キロメートルの通信エリアを構築する。

【0022】

フェムトセル基地局２０は、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ． ｅＮｏｄｅＢ）と呼ばれており、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等のネットワークのノードの一つを構成する。フェムトセル基地局２０は、マクロセル基地局１０と同様の無線アクセス技術を用いて、移動機３０に通信サービス（例えば音声パケット通信サービス、マルチメディアサービス等）を提供する。フェムトセル基地局２０が形成するセルは、そのセルサイズがマクロセル基地局１０よりも小規模であり、半径数メートルから数十メートルの通信エリアを構築する。フェムトセル基地局２０は、マクロセル基地局１０との間で第１無線通信を実行する基地局制御部２１と、後述する移動機３０との間で第２無線通信を実行する無線部２２と、を備える。

【0023】

移動機３０は、スマートフォン、携帯電話等の移動携帯通信端末であり、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と呼ばれる。

【0024】

管理サーバ４０は、ＨｅＭＳ（ＨｅＮＢ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれており、登録エリアごとのフェムトセル基地局２０を収容・管理する。管理サーバ４０は、フェムトセル基地局２０と移動機３０との間におけるアクセス周波数の切り替えのための変更指示を行う。

【0025】

マクロセル基地局１０とフェムトセル基地局２０との間では、バックホール無線に相当する第１無線通信が実行される。また、移動機３０とフェムトセル基地局２０との間では、アクセス無線に相当する第２無線通信が実行される。フェムトセル基地局２０は、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように、第１周波数および第２周波数の少なくとも一方を選択する。

【0026】

第１の実施形態のフェムトセル基地局２０は、第１周波数および第２周波数の少なくとも一方を選択する際に、ランダムに周波数の選択を行う。本実施形態のフェムトセル基地局２０には、第１周波数および第２周波数の少なくとも一方をランダムに選択するにより、干渉制御、最適バックホール周波数変更時の制御、アクセス周波数変更時の制御、及びループ防止制御を行う制御プログラムが実装されている。具体的には、フェムトセル基地局２０が選択可能となっている複数の周波数帯の中から、バックホール周波数と異なる周波数を選択してアクセス周波数とする。

【0027】

次に、図１から図５を参照して、第１の実施形態に係る移動通信システム１の動作について説明する。図２は第１実施形態に係る移動通信システムにおいて、選択可能な周波数の説明に供する図である。図３は第１実施形態に係る移動通信システムにおいて、最適バックホール変更時の動作の説明に供する図である。図４は第１実施形態に係る移動通信システムにおいて、アクセス周波数変更時の動作の説明に供する図である。図５は第１実施形態に係る移動通信システムにおいて、ループ防止の動作の説明に供する図である。

【0028】

（干渉制御）
図１に示すように、フェムトセル基地局２０は、移動機３０との通信時において、フェムトセル基地局２０は、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるようにランダムに周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第１の実施形態に係る移動通信システム１における干渉制御について具体的に説明する。

【0029】

まず、フェムトセル基地局２０は、移動機３０との接続開始時に当該フェムトセル基地局２０の周辺を探索した後、その通信能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）に応じて通信可能なバックホール（ＢＨ）無線を選択する。フェムトセル基地局２０は、バックホール無線の選択後に、選択したバックホール周波数、すなわちバックホール無線の周波数帯や周波数番号等を確認する。周波数番号としては、例えば、ＬＴＥ標準のＥＡＲＦＣＮ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｎｕｍｂｅｒ）が挙げられる。

【0030】

次に、フェムトセル基地局２０は、選択したバックホール周波数と異なる周波数をランダムに自動選択する。例えば、図１に示すように、フェムトセル基地局２０がマクロセル基地局１０とのバックホール無線を選択した後、選択したバックホール周波数を確認すると、バックホール周波数がＢａｎｄ１であったとする。この場合は、図２に示すように、選択可能なアクセス周波数の候補からＢａｎｄ１を除外し、他のＢａｎｄ３、Ｂａｎｄ８、Ｂａｎｄ４１、及びＢａｎｄ４２の中から、いずれかの周波数をアクセス周波数としてランダムに自動選択する。図１では、アクセス周波数としてＢａｎｄ４１が選択されている。

【0031】

（最適ＢＨ変更時の制御）
フェムトセル基地局２０は、近隣に最適なマクロセル基地局が開局した場合にも、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように周波数をランダムに選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第１の実施形態に係る移動通信システム１における最適ＢＨ変更時の制御について具体的に説明する。

【0032】

例えば、図３（ａ）に示すように、フェムトセル基地局２０がマクロセル基地局１０とのバックホール無線を選択した後に、選択したバックホール周波数を確認すると、バックホール周波数がＢａｎｄ１であったとする。さらに、フェムトセル基地局２０がアクセス周波数の候補からＢａｎｄ１を除外し、バックホール周波数と異なる周波数Ｂａｎｄ４１をアクセス周波数としてランダムに自動選択していたとする（図２参照）。なお、「Ｂａｎｄ」とは通常の英単語の意味からは「周波数帯」と認識されるが、本明細書で「ＢａｎｄＸ（Ｘは数字）」と表記する際には特定の周波数と同義として記載する。現実社会の運用において「ＢａｎｄＸ」のような表記は、例えば、所定の業界団体や規制当局が定める使用すべき周波数帯の代表周波数と使用すべき変調方式とを含むものである。

【0033】

この接続状態において、図３（ｂ）に示すように、近隣にバックホール周波数をＢａｎｄ４１とするマクロセル基地局１１が開局したとする。Ｂａｎｄ４１のマクロセル基地局１１が開局しても、フェムトセル基地局２０と移動機３０は開局したマクロセル基地局１１と同じ周波数帯域Ｂａｎｄ４１でアクセス通信を行っているため、バックホール周波数とアクセス周波数とが同じになることを防止すべく、フェムトセル基地局２０は当初選択した周波数Ｂａｎｄ１のマクロセル基地局１０との接続を継続する。

【0034】

また、図３（ｃ）に示すように、近隣にバックホールの周波数をＢａｎｄ３とするマクロセル基地局１２が開局したとする。この周波数Ｂａｎｄ３は、移動機３０のアクセス周波数のＢａｎｄ４１とは異なるため、フェムトセル基地局２０が当該周波数Ｂａｎｄ３のバックホール無線を最適であると判断した場合は、フェムトセル基地局２０は周波数Ｂａｎｄ３のマクロセル基地局３２に接続を切り替える。

【0035】

（ＡＣ変更時の制御）
フェムトセル基地局２０は、管理サーバ４０から移動機３０との間のアクセス周波数の切り替えのための変更指示があった場合にも、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信（ＡＣ）で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるようにランダムに周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第１の実施形態に係る移動通信システム１におけるアクセス周波数変更時の制御について具体的に説明する。

【0036】

図４（ａ）に示すように、管理サーバ４０は、フェムトセル基地局２０にアクセス周波数の切り替えを変更指示できる。フェムトセル基地局２０が輻射するアクセス無線におけるアクセス周波数の切り替えを指示したとしても、フェムトセル基地局２０はアクセス周波数と異なるバックホール周波数をランダムに選択する。

【0037】

例えば、図４（ａ）に示すように、管理サーバ４０からフェムトセル基地局２０のアクセス周波数をＢａｎｄ１に切り替えるように変更指示があると、フェムトセル基地局２０は、バックホール周波数と変更が指示されたアクセス周波数との周波数を比較する。そしてバックホール周波数と変更が指示されたアクセス周波数が同一となることによって干渉するなどの問題が生じなければ、フェムトセル基地局２０は管理サーバ４０に変更指示に問題が無い旨を連絡する。この連絡を受けて、管理サーバ４０は、図４（ｂ）に示すように、バックホール周波数をランダムに選択したＢａｎｄ４１に変更する。

【0038】

（ループ防止制御）
フェムトセル基地局２０は、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるようにランダムに周波数を選択して、アクセス周波数をバックホールとして選択してしまうループ現象を防止する。以下、第１の実施形態に係る移動通信システム１におけるアクセス周波数変更時の制御について具体的に説明する。

【0039】

図５（ａ）に示すように、最適なマクロセル基地局１０のバックホール無線の周波数を選択した後、フェムトセル基地局２０は、選択されたバックホール周波数を確認し、このバックホール周波数と異なる周波数となるように移動機３０とのアクセス周波数をランダムに自動選択する。したがって、アクセス周波数をバックホールとして誤認識してしまうというループ現象を防止することができる。

【0040】

また図５（ｂ）に示すように、フェムトセル基地局２０は、アクセス周波数と同じ周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）のバックホール周波数で通信しているマクロセル基地局１０とのバックホール無線を選択しないようにするので、ループ現象を防止することができる。

【0041】

以上説明したように、第１の実施形態に係る移動通信システム１は、フェムトセル基地局２０が第１周波数（バックホール周波数）および第２周波数（アクセス周波数）の少なくとも一方を選択する際に、ランダムに周波数の選択を行う。したがって、第１の実施形態に係る移動通信システム１によれば、移動機３０の接続時におけるバックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止するとともに、接続後におけるバックホール変更時やアクセス周波数の変更指示時にもアクセス周波数との干渉を防止することができる。かつ、第１の実施形態に係る移動通信システム１によれば、アクセス無線をバックホール無線として誤認識するループ現象をも防止することができる。
なお、マクロセル基地局１０やフェムトセル基地局２０は、それぞれ固有の識別番号が付与されている場合がある。このような識別番号としては、例えばＥＣＧＩ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ Ｃｅｌｌ Ｇｌｏｂａｌ ＩＤ）やＰＣＩ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｅｌｌ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）といった規格がある。識別番号が付与されているフェムトセル基地局２０は、選択から除外すべき識別番号リストを記憶している。そこで、この識別番号に本発明の考え方を適用することが可能である。例えば、選択しようとするバックホール無線やアクセス無線に含まれた識別願号が、選択することを禁止されている識別番号に合致した場合には、フェムトセル基地局２０は、当該バックホール無線やアクセス無線を選択しない、すなわち周波数を切り換えないように動作させてもよい。

【0042】

〔第２の実施形態〕
次に、図１、および図３から図６を参照して、本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。図６は第２実施形態に係る移動通信システムにおいて、予め定義された周波数の組み合わせの説明に供する図である。なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0043】

第２の実施形態に係る移動通信システムは、フェムトセル基地局２０が選択したバックホール無線の周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）等を確認した後、第１周波数（バックホール周波数）および第２周波数（アクセス周波数）の少なくとも一方を選択する際に、予め定義された組み合わせで周波数の選択を行う点が、第１の実施形態と異なる。

【0044】

すなわち、第２の実施形態のフェムトセル基地局２０は、第１周波数および第２周波数の少なくとも一方を選択する際に、図６に示されるような予め定義された組み合わせで周波数の選択を行う。本実施形態のフェムトセル基地局２０には、予め定義された組み合わせで第１周波数および第２周波数の選択することにより、干渉制御、最適バックホール（ＢＨ）変更時の制御、アクセス（ＡＣ）周波数変更時の制御、及びループ防止制御を行う制御プログラムが実装されている。

【0045】

（干渉制御）
図１に示すように、フェムトセル基地局２０は、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように、予め定義された組み合わせで周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第２の実施形態に係る移動通信システムにおける干渉制御について具体的に説明する。

【0046】

まず、フェムトセル基地局２０は、当該フェムトセル基地局２０の周辺を探索した後、その通信能力に応じて通信可能なバックホール無線を選択する。フェムトセル基地局２０は、バックホール無線の選択後に、選択したバックホール無線の周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）等を確認する。

【0047】

次に、フェムトセル基地局２０は、選択したバックホール周波数と異なるアクセス周波数を予め定義された組み合わせで自動選択する。フェムトセル基地局２０には、図６に示すように、例えば、バックホール周波数Ｂａｎｄ１とアクセス周波数Ｂａｎｄ４１、バックホール周波数Ｂａｎｄ３とアクセス周波数Ｂａｎｄ４２、バックホール周波数Ｂａｎｄ８とアクセス周波数Ｂａｎｄ１、バックホール周波数Ｂａｎｄ４１とアクセス周波数Ｂａｎｄ３、バックホール周波数Ｂａｎｄ４２とアクセス周波数Ｂａｎｄ８のように、予め定義付けされた制御プログラムが実装されている。

【0048】

例えば、図１に示すように、フェムトセル基地局２０がバックホール無線の選択後に、選択したバックホール周波数を確認すると、バックホール周波数がＢａｎｄ１であったとする。この場合は、図６に示すように、Ｂａｎｄ１に対して予め定義している周波数Ｂａｎｄ４１をアクセス周波数として自動選択する。

【0049】

（最適ＢＨ変更時の制御）
フェムトセル基地局２０は、近隣に最適なマクロセル基地局１１が開局した場合にも、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように予め定義された組み合わせで周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第２の実施形態に係る移動通信システムにおける最適ＢＨ変更時の制御について具体的に説明する。

【0050】

例えば、図３（ａ）に示すように、移動機３０の起動時にフェムトセル基地局２０がバックホール無線を選択した後に、選択したバックホール周波数を確認すると、バックホール周波数がＢａｎｄ１であったとする。さらに、図６に示すように、フェムトセル基地局２０が予め定義された組み合わせで周波数を選択して、周波数Ｂａｎｄ４１をアクセス周波数として自動選択していたとする。

【0051】

この接続状態において、図３（ｂ）に示すように、近隣にバックホール周波数をＢａｎｄ４１とするマクロセル基地局１１が開局したとする。Ｂａｎｄ４１のマクロセル基地局１１が開局しても、フェムトセル基地局２０と移動機３０は開局したマクロセル基地局１１と同じ周波数Ｂａｎｄ４１でアクセス通信を行っているため、バックホール周波数とアクセス周波数とが同じになることを防止すべく、当初選択した周波数Ｂａｎｄ１のマクロセル基地局１０との接続を継続する。

【0052】

また、図３（ｃ）に示すように、近隣にバックホール周波数をＢａｎｄ３とするマクロセル基地局１２が開局したとする。フェムトセル基地局２０が当該周波数Ｂａｎｄ３を最適であると判断した場合は、フェムトセル基地局２０は周波数Ｂａｎｄ３のマクロセル基地局３２とのバックホール無線に接続を切り替えるとともに、アクセス周波数を予め定義された組み合わせでＢａｎｄ４２に切り替える。なお、一つのバックホール周波数に対して接続可能な複数のアクセス周波数を予め設定しておくことも可能である。通信中にアクセス周波数を切り換えると、移動機３０のアクセス通信が一度切断してしまうが、一つのバックホール周波数に対して複数のアクセス周波数を設定しておくと、アクセス通信の中断を防止可能である。例えば、予めバックホール周波数であるＢａｎｄ３に対して、アクセス周波数としてＢａｎｄ４２の他にＢａｎｄ４１についても選択可能として登録されていたとする。その場合、バックホール周波数をＢａｎｄ３に切り換えた場合もアクセス周波数としてＢａｎｄ４１を使用可能となっているので、バックホール周波数をＢａｎｄ４１からＢａｎｄ３に切り換えるに際してアクセス周波数はＢａｎｄ４１のまま切り替える必要がないので、同じアクセス周波数を継続して利用することができ、アクセス通信の中断を防止することが可能となる。

【0053】

（ＡＣ変更時の制御）
フェムトセル基地局２０は、管理サーバ４０から移動機３０との間のアクセス周波数の切り替えの変更指示があった場合にも、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように予め定義された組み合わせで周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第２の実施形態に係る移動通信システムにおけるアクセス周波数変更時の制御について具体的に説明する。

【0054】

図４（ａ）に示すように、管理サーバ４０は、フェムトセル基地局２０にアクセス周波数の切り替えを変更指示できる。管理サーバ４０がフェムトセル基地局２０のアクセス周波数の切り替えの変更指示した場合は、フェムトセル基地局２０は、予め定義された組み合わせに基づいて、アクセス周波数と異なるバックホール周波数を選択する。

【0055】

例えば、図４（ａ）に示すように、管理サーバ４０からフェムトセル基地局２０のアクセス周波数をＢａｎｄ４１からＢａｎｄ１に切り替えるように変更指示があると、フェムトセル基地局２０は、バックホール周波数とアクセス周波数との周波数を比較する。バックホール周波数とアクセス周波数が干渉するなどの問題がなければ、フェムトセル基地局２０は管理サーバ４０と連絡し、図４（ｂ）および図６に示すように、予め定義された組み合わせで周波数を選択する。

【0056】

（ループ防止制御）
フェムトセル基地局２０は、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように予め定義された組み合わせで周波数を選択して、アクセス無線自体をバックホール無線と誤認して選択してしまうループ現象を防止する。以下、第２の実施形態に係る移動通信システムにおけるアクセス周波数変更時の制御について具体的に説明する。

【0057】

移動機３０の起動時に、図５（ａ）に示すように、フェムトセル基地局２０は、マクロセル基地局１０のバックホールの周波数を選択した後、選択した周波数を確認し、このバックホール周波数と異なる周波数で移動機３０とのアクセス周波数を予め定義された組み合わせで周波数を自動選択する。したがって、アクセス周波数をバックホールとして選択してしまうループ現象を防止することができる。
移動機３０の起動後においても、図５（ｂ）に示すように、フェムトセル基地局２０は、アクセス周波数と同じ周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）をマクロセル基地局１０のバックホール周波数として選択しないように、予め定義された組み合わせで異なる周波数を自動選択するので、ループ現象を防止することができる。

【0058】

以上説明したように、第２の実施形態に係る移動通信システムは、フェムトセル基地局２０が第１周波数（バックホール周波数）および第２周波数（アクセス周波数）の少なくとも一方を選択する際に、予め定義された組み合わせで周波数の選択を行う。したがって、第２の実施形態に係る移動通信システムによれば、移動機３０の接続開始時におけるバックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止するとともに、接続後におけるバックホール変更時やアクセス周波数変更の指示時にもアクセス周波数との干渉を防止することができる。かつ、第２の実施形態に係る移動通信システム１００によれば、移動機３０と通信するアクセス周波数をバックホール周波数として誤認識するループ現象をも防止することができる。特に第２の実施形態に係る移動通信システムによれば、フェムトセル基地局２０が予め定義された組み合わせに基づいて周波数の選択を行うので、周波数の選択が容易であるという有利な効果を奏する。
なお、マクロセル基地局１０やフェムトセル基地局２０に、ＥＣＧＩやＰＣＩといった、それぞれ固有の識別番号が付与されており、選択しようとするバックホール無線やアクセス無線に含まれた識別願号が、選択することを禁止されている識別番号に合致した場合には、フェムトセル基地局２０は、当該バックホール無線やアクセス無線を選択しない、すなわち周波数を切り換えないように動作させてもよい。

【0059】

〔第３の実施形態〕
次に、図１、および図３から図５を参照して、本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0060】

第３の実施形態に係る移動通信システムは、フェムトセル基地局２０が選択したバックホールの周波数や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）等を確認した後、第２周波数（アクセス周波数）を選択する際に、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）が最も弱い周波数の選択を行う点が、第１の実施形態と異なる。ＲＳＲＰは、信号の強さを現している。基地局ごとにＩＤ（Ｃｅｌｌ ＩＤ）を付して、どの基地局と通信しているかを表示する。Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌでは通信中の基地局が判り、Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｃｅｌｌでは近くの基地局の信号の強さが判る。ＲＳＲＰは、周囲の建物やアンテナとの距離によって変化するので、本実施形態では、例えば、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰが最も弱い周波数の選択を行う。

【0061】

すなわち、第３の実施形態のフェムトセル基地局２０は、第２周波数を選択する際に、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰが最も弱い周波数の選択を行う。本実施形態のフェムトセル基地局２０には、周辺のＲＳＲＰが最も弱い周波数の選択することにより、干渉制御、最適バックホール（ＢＨ）変更時の制御、アクセス（ＡＣ）周波数変更時の制御、及びループ防止制御を行う制御プログラムが実装されている。

【0062】

（干渉制御）
図１に示すように、フェムトセル基地局２０は、第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）が第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と異なり、かつ、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰが最も弱い周波数を選択する。このような選択により、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止すると共に、アクセス周波数がエリアの改善を効果的に実施することができる。以下、第３の実施形態に係る移動通信システムにおける干渉制御について具体的に説明する。

【0063】

まず、フェムトセル基地局２０は、当該フェムトセル基地局２０の周辺を探索した後、その通信能力に応じて通信可能なバックホール無線を選択する。フェムトセル基地局２０は、バックホール無線の選択後に、選択したバックホール無線の周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）等を確認する。

【0064】

次に、フェムトセル基地局２０は、選択したバックホール周波数と異なる周波数であって、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰが最も弱い周波数をアクセス周波数として自動選択する。

【0065】

例えば、図１に示すように、フェムトセル基地局２０がバックホール無線の選択後に、選択したバックホールの周波数を確認すると、バックホール周波数がＢａｎｄ１であったとする。この場合は、アクセス周波数の候補からＢａｎｄ１を除外し、他のＢａｎｄ３、Ｂａｎｄ８、Ｂａｎｄ４１、及びＢａｎｄ４２の中から、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰが最も弱い周波数をアクセス周波数として自動選択する。

【0066】

（最適ＢＨ変更時の制御）
フェムトセル基地局２０は、近隣に最適なマクロセル基地局１１が開局した場合にも、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるようにフェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰが最も弱い周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第３の実施形態に係る移動通信システムにおける最適ＢＨ変更時の制御について具体的に説明する。

【0067】

例えば、図３（ａ）に示すように、フェムトセル基地局２０がバックホール無線を選択した後に、選択したバックホール周波数を確認すると、バックホール周波数がＢａｎｄ１であったとする。さらに、フェムトセル基地局２０がアクセス周波数の候補からＢａｎｄ１を除外し、他のＢａｎｄ３、Ｂａｎｄ８、Ｂａｎｄ４１、及びＢａｎｄ４２の中から、バックホール周波数と異なるようにフェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰが最も弱い周波数Ｂａｎｄ４１をアクセス周波数として自動選択していたとする。

【0068】

この接続状態において、図３（ｂ）に示すように、近隣にバックホール周波数をＢａｎｄ４１とするマクロセル基地局１１が開局したとする。Ｂａｎｄ４１のマクロセル基地局１１が開局しても、フェムトセル基地局２０と移動機３０は開局したマクロセル基地局１１と同じ周波数帯域Ｂａｎｄ４１でアクセス通信を行っているため、バックホール周波数とアクセス周波数とが同じになることを防止すべく、当初選択した周波数Ｂａｎｄ１のマクロセル基地局１０との接続を継続する。

【0069】

また、図３（ｃ）に示すように、近隣にバックホールの周波数がＢａｎｄ３であるマクロセル基地局１２が開局したとする。この周波数Ｂａｎｄ３は、移動機３０のアクセス周波数のＢａｎｄ４１とは異なるため、フェムトセル基地局２０が当該周波数Ｂａｎｄ３を最適であると判断した場合は、フェムトセル基地局２０は周波数Ｂａｎｄ３のマクロセル基地局３２に接続を切り替える。

【0070】

（ＡＣ変更時の制御）
フェムトセル基地局２０は、管理サーバ４０から移動機３０との間のアクセス周波数の切り替え指示があった場合にも、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるようにフェムトセル基地局２０のバックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第３の実施形態に係る移動通信システムにおけるアクセス周波数変更時の制御について具体的に説明する。

【0071】

図４（ａ）に示すように、管理サーバ４０は、フェムトセル基地局２０が輻射するアクセス周波数の切り替えを変更指示できる。管理サーバ４０がフェムトセル基地局２０のアクセス周波数の切り替えの変更指示をしたとしても、フェムトセル基地局２０は、アクセス周波数と異なるようにバックホール周波数を選択する。

【0072】

図４（ａ）に示すように、例えば、管理サーバ４０からフェムトセル基地局２０のアクセス周波数をＢａｎｄ１に切り替えるように変更指示がでる。次いで、フェムトセル基地局２０がバックホール周波数とアクセス周波数との周波数を比較する。バックホール周波数とアクセス周波数が干渉するなどの問題がなければ、フェムトセル基地局２０は管理サーバ４０と通信連絡し、図４（ｂ）に示すように、バックホール周波数を変更する。

【0073】

（ループ防止制御）
フェムトセル基地局２０は、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように、かつ、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰが最も弱い周波数を選択することにより、移動機１０のアクセス無線をバックホール無線として誤認識してしまうループ現象を防止する。以下、第３の実施形態に係る移動通信システムにおけるアクセス周波数変更時の制御について具体的に説明する。

【0074】

図５（ａ）に示すように、フェムトセル基地局２０は、マクロセル基地局１０のバックホール無線の周波数を選択した後、選択したバックホール周波数を確認し、このバックホール周波数と異なるようにフェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰが最も弱いアクセス周波数を自動選択する。したがって、アクセス無線をバックホール無線として誤認識してしまうループ現象を防止することができる。
また図５（ｂ）に示すように、フェムトセル基地局２０は、アクセス周波数と同じ周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）をマクロセル基地局１０のバックホール周波数として選択しないように、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰが最も弱い、かつ、アクセス周波数と異なる周波数をランダムに自動選択するので、ループ現象を防止することができる。

【0075】

以上説明したように、第３の実施形態に係る移動通信システムは、フェムトセル基地局２０が第２周波数（アクセス周波数）を選択する際に、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰが最も弱い周波数の選択を行う。したがって、第３の実施形態に係る移動通信システムによれば、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止するとともに、接続後におけるバックホール変更時やアクセス周波数変更の指示時にもアクセス周波数との干渉を防止することができる。かつ、第３の実施形態に係る移動通信システムによれば、移動機３０と通信するアクセス無線をバックホール無線として誤認識するループ現象をも防止することができる。特に第３の実施形態に係る移動通信システムによれば、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＰが最も弱い周波数の選択を行うので、通信状態のよい周波数を選択できるという有利な効果を奏する。

【0076】

〔第４の実施形態〕
次に、図１、および図３から図５を参照して、本発明の第４の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0077】

第４の実施形態に係る移動通信システムは、フェムトセル基地局２０が選択したバックホール無線の周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）等を確認した後、第２周波数（アクセス周波数）を選択する際に、周辺のＲＳＲＱ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ）が最も悪い周波数の選択を行う点が、第１の実施形態と異なる。ＲＳＲＱは、信号の品質を現している。基地局ごとにＩＤ（Ｃｅｌｌ ＩＤ）を付して、どの基地局と通信しているかを表示する。Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌでは通信中の基地局が判り、Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｃｅｌｌでは近くの基地局の信号の品質が判る。ＲＳＲＱは、周囲の建物やアンテナとの距離によって変化するので、本実施形態では、例えば、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱの最も悪い周波数の選択を行う。

【0078】

すなわち、第４の実施形態のフェムトセル基地局２０は、第２周波数を選択する際に、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱが最も悪い周波数の選択を行う。本実施形態のフェムトセル基地局２０には、当該フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱが最も悪い周波数の選択することにより、干渉制御、最適バックホール（ＢＨ）変更時の制御、アクセス（ＡＣ）周波数変更時の制御、及びループ防止制御を行う制御プログラムが実装されている。

【0079】

（干渉制御）
図１に示すように、フェムトセル基地局２０は、第２周波数（アクセス周波数）が第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と異なり、かつ、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱが最も悪い周波数を選択する。このような選択によりバックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止すると共に、ＲＳＲＱが悪いアクセス周波数がエリアの改善を効果的に実施することができる。以下、第４の実施形態に係る移動通信システムにおける干渉制御について具体的に説明する。

【0080】

まず、フェムトセル基地局２０は、当該フェムトセル基地局２０の周辺を探索した後、その通信能力に応じて通信可能なバックホール無線を選択する。フェムトセル基地局２０は、バックホール無線の選択後に、選択したバックホール無線の周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）等を確認する。

【0081】

次に、フェムトセル基地局２０は、選択したバックホール周波数と異なっており、かつ、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱが最も悪い周波数を自動選択する。

【0082】

例えば、図１に示すように、フェムトセル基地局２０がバックホール無線を選択した後に、選択したバックホール周波数を確認すると、バックホール周波数がＢａｎｄ１であったとする。この場合は、アクセス周波数の候補からＢａｎｄ１を除外し、他のＢａｎｄ３、Ｂａｎｄ８、Ｂａｎｄ４１、及びＢａｎｄ４２の中から、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱが最も悪い周波数をアクセス周波数として自動選択する。

【0083】

（最適ＢＨ変更時の制御）
フェムトセル基地局２０は、近隣に最適なマクロセル基地局１１が開局した場合にも、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるようにフェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱが最も悪い周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第４の実施形態に係る移動通信システムにおける最適ＢＨ変更時の制御について具体的に説明する。

【0084】

例えば、図３（ａ）に示すように、フェムトセル基地局２０がバックホール無線を選択した後に、選択したバックホール周波数を確認すると、バックホール周波数がＢａｎｄ１であったとする。さらに、フェムトセル基地局２０がアクセス周波数の候補からＢａｎｄ１を除外し、他のＢａｎｄ３、Ｂ ａｎｄ８、Ｂａｎｄ４１、及びＢａｎｄ４２の中から、バックホール周波数と異なるように、かつ、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱが最も悪い周波数Ｂａｎｄ４１をアクセス周波数として自動選択していたとする。

【0085】

この接続状態において、図３（ｂ）に示すように、近隣にバックホール周波数をＢａｎｄ４１とするマクロセル基地局１１が開局したとする。Ｂａｎｄ４１のマクロセル基地局１１が開局しても、フェムトセル基地局２０と移動機３０は開局したマクロセル基地局１１と同じ周波数帯域Ｂａｎｄ４１でアクセス通信を行っているため、バックホール周波数とアクセス周波数とが同じになることを防止すべく、当初選択した周波数Ｂａｎｄ１のマクロセル基地局１０との接続を継続する。

【0086】

また、図３（ｃ）に示すように、近隣にバックホールの周波数をＢａｎｄ３とするマクロセル基地局１２が開局したとする。この周波数Ｂａｎｄ３は、移動機３０のアクセス周波数のＢａｎｄ４１とは異なるため、フェムトセル基地局２０が当該周波数Ｂａｎｄ３を最適であると判断した場合は、フェムトセル基地局２０は周波数Ｂａｎｄ３のマクロセル基地局３２に接続を切り替える。

【0087】

（ＡＣ変更時の制御）
フェムトセル基地局２０は、管理サーバ４０からアクセス周波数の切り替え指示があった場合にも、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように、かつ、周辺のＲＳＲＱが最も悪い周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第４の実施形態に係る移動通信システムにおけるアクセス周波数変更時の制御について具体的に説明する。

【0088】

図４（ａ）に示すように、管理サーバ４０は、フェムトセル基地局２０のアクセス周波数の切り替えを変更指示できる。管理サーバ４０がフェムトセル基地局２０のアクセス周波数の切り替えの変更指示をしたとしても、フェムトセル基地局２０は、アクセス周波数と異なるようにバックホール周波数を選択する。

【0089】

図４（ａ）に示すように、例えば、管理サーバ４０からフェムトセル基地局２０のアクセス周波数をＢａｎｄ１に切り替えるように変更指示がでる。次いで、フェムトセル基地局２０がバックホール周波数とアクセス周波数との周波数を比較する。バックホール周波数とアクセス周波数が干渉するなどの問題がなければ、フェムトセル基地局２０は管理サーバ４０と連絡し、図４（ｂ）に示すように、バックホール周波数を変更する。

【0090】

（ループ防止制御）
フェムトセル基地局２０は、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように、かつ、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱが最も悪い周波数を選択することにより、移動機１０のアクセス無線をバックホール無線として誤認識してしまうループ現象を防止する。以下、第４の実施形態に係る移動通信システムにおけるアクセス周波数変更時の制御について具体的に説明する。

【0091】

図５（ａ）に示すように、フェムトセル基地局２０は、マクロセル基地局１０のバックホール無線の周波数を選択した後、選択したバックホール周波数を確認し、このバックホール周波数と異なるようにフェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱが最も悪いアクセス周波数を自動選択する。したがって、アクセス無線をバックホール無線として誤認識してしまうループ現象を防止することができる。
図５（ｂ）に示すように、フェムトセル基地局２０は、アクセス周波数と同じ周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）をマクロセル基地局１０のバックホール周波数として選択しないように、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱが最も悪く、かつ、異なる周波数をランダムに自動選択するので、ループ現象を防止することができる。

【0092】

以上説明したように、第４の実施形態に係る移動通信システムは、フェムトセル基地局２０が第２周波数（アクセス周波数）を選択する際に、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱが最も悪い周波数の選択を行う。したがって、第４の実施形態に係る移動通信システムによれば、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止するとともに、接続後におけるバックホール変更時やアクセス周波数変更の指示時にもアクセス周波数との干渉を防止することができる。かつ、第４の実施形態に係る移動通信システムによれば、アクセス無線をバックホール無線として誤認識するループ現象をも防止することができる。特に第４の実施形態に係る移動通信システムによれば、フェムトセル基地局２０の周辺のＲＳＲＱが最も悪い周波数の選択を行うので、エリアを改善できるという有利な効果を奏する。

【0093】

〔第５の実施形態〕
次に、図１、図３から図５を参照して、本発明の第５の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0094】

第５の実施形態に係る移動通信システムは、フェムトセル基地局２０が選択したバックホール無線の周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）等を確認した後、第２周波数（アクセス周波数）を選択する際に、圏外の周波数の選択を行う点が、第１の実施形態と異なる。

【0095】

すなわち、第５の実施形態のフェムトセル基地局２０は、第２周波数を選択する際に、圏外の周波数の選択を行う。本実施形態のフェムトセル基地局２０には、圏外の周波数を選択することにより、干渉制御、最適バックホール（ＢＨ）変更時の制御、アクセス（ＡＣ）周波数変更時の制御、及びループ防止制御を行う制御プログラムが実装されている。

【0096】

（干渉制御）
図１に示すように、フェムトセル基地局２０は、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように圏外の周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第５の実施形態に係る移動通信システムにおける干渉制御について具体的に説明する。

【0097】

まず、フェムトセル基地局２０は、当該フェムトセル基地局２０の周辺を探索した後、その通信能力に応じて通信可能なバックホール無線を選択する。フェムトセル基地局２０は、バックホール無線の選択後に、選択したバックホール無線の周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）等を確認する。

【0098】

次に、フェムトセル基地局２０は、アクセス周波数が、選択したバックホール周波数と異なるように圏外の周波数を自動選択する。

【0099】

例えば、図１に示すように、フェムトセル基地局２０がバックホール無線の選択後に、選択したバックホール周波数を確認すると、バックホール周波数がＢａｎｄ１であったとする。この場合は、アクセス周波数の候補からＢａｎｄ１を除外し、他のＢａｎｄ３、Ｂａｎｄ８、Ｂａｎｄ４１、及びＢａｎｄ４２の中から圏外の周波数をアクセス周波数として自動選択する。

【0100】

（最適ＢＨ変更時の制御）
フェムトセル基地局２０は、近隣に最適なマクロセル基地局が開局した場合にも、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように圏外の周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第５の実施形態に係る移動通信システムにおける最適ＢＨ変更時の制御について具体的に説明する。

【0101】

例えば、図３（ａ）に示すように、フェムトセル基地局２０がバックホール無線を選択した後に、選択したバックホール周波数を確認すると、バックホール周波数がＢａｎｄ１であったとする。さらに、フェムトセル基地局２０がアクセス周波数の候補からＢａｎｄ１を除外し、周波数が異なるように他のＢａｎｄ３、Ｂａｎｄ８、Ｂａｎｄ４１、及びＢａｎｄ４２の中から圏外の周波数Ｂａｎｄ４１をアクセス周波数として自動選択していたとする。

【0102】

この接続状態において、図３（ｂ）に示すように、近隣にバックホール周波数がＢａｎｄ４１であるマクロセル基地局１１が開局したとする。Ｂａｎｄ４１のマクロセル基地局１１が開局しても、フェムトセル基地局２０と移動機３０は開局したマクロセル基地局１１と同じ周波数帯域Ｂａｎｄ４１でアクセス通信を行っているため、バックホール周波数とアクセス周波数とが同じになることを防止すべく、フェムトセル基地局２０は当初選択した周波数Ｂａｎｄ１のマクロセル基地局１０との接続を継続する。

【0103】

また、図３（ｃ）に示すように近隣にバックホールの周波数がＢａｎｄ３であるマクロセル基地局１２が開局したとする。この周波数Ｂａｎｄ３は、移動機３０のアクセス周波数のＢａｎｄ４１とは異なるため、フェムトセル基地局２０が当該周波数Ｂａｎｄ３を最適であると判断した場合は、フェムトセル基地局２０は周波数Ｂａｎｄ３のマクロセル基地局３２に接続を切り替える。

【0104】

（ＡＣ変更時の制御）
フェムトセル基地局２０は、管理サーバ４０からアクセス周波数の切り替え指示があった場合にも、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように圏外の周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第５の実施形態に係る移動通信システムにおけるアクセス周波数変更時の制御について具体的に説明する。

【0105】

図４（ａ）に示すように、管理サーバ４０からフェムトセル基地局２０にアクセス周波数の切り替えを変更指示できる。管理サーバ４０がフェムトセル基地局２０のアクセス周波数の切り替えの変更指示をしたとしても、フェムトセル基地局２０は、アクセス周波数と異なるようにバックホール周波数を選択する。

【0106】

図４（ａ）に示すように、例えば、管理サーバ４０からフェムトセル基地局２０のアクセス周波数をＢａｎｄ１に切り替えるように変更指示がでると、フェムトセル基地局２０は、バックホール周波数とアクセス周波数との周波数を比較する。バックホール周波数とアクセス周波数が干渉するなどの問題がなければ、フェムトセル基地局２０は管理サーバ４０と通信連絡し、図４（ｂ）に示すように、バックホール周波数を変更する。

【0107】

（ループ防止制御）
フェムトセル基地局２０は、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように圏外の周波数を選択して、アクセス無線をバックホール無線として誤認識してしまうループ現象を防止する。以下、第５の実施形態に係る移動通信システムにおけるアクセス周波数変更時の制御について具体的に説明する。

【0108】

図５（ａ）に示すように、フェムトセル基地局２０は、マクロセル基地局１０のバックホール周波数を選択した後、選択したバックホール周波数を確認し、このバックホール周波数と異なるように圏外の周波数を自動選択する。したがって、アクセス無線をバックホール無線として誤認識してしまうループ現象を防止することができる。
図５（ｂ）に示すように、フェムトセル基地局２０は、アクセス周波数と同じ周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）をマクロセル基地局１０のバックホール周波数として選択しないように、圏外の周波数を自動選択するので、ループ現象を防止することができる。

【0109】

以上説明したように、第５の実施形態に係る移動通信システムは、フェムトセル基地局２０が第２周波数（アクセス周波数）を選択する際に、圏外の周波数の選択を行う。したがって、第５の実施形態に係る移動通信システムによれば、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止するとともに、バックホール変更時やアクセス周波数変更の指示時にもアクセス周波数との干渉を防止することができる。かつ、第５の実施形態に係る移動通信システムによれば、アクセス無線をバックホール無線として誤認識するループ現象をも防止することができる。特に第５の実施形態に係る移動通信システムによれば、圏外の周波数の選択を行うので、周波数の干渉が起きにくいという有利な効果を奏する。

【0110】

〔第６の実施形態〕
次に、図１、図３から図５、および図７を参照して、本発明の第６の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0111】

キャリアに割り当てられる周波数帯のなかには、比較的広帯域であって、同じ周波数帯の中で複数の周波数を選択可能な周波数帯がある。図７は、そのような広帯域の周波数帯の例として、Ｂａｎｄ４１を挙げている。図７に示すように、周波数帯Ｂａｎｄ４１は、同じ周波数帯域でありながら、互いに干渉することなく、相対的に低い周波数Ｌｏｗ、相対的に高い周波数Ｈｉｇｈ、並びに周波数ＬｏｗおよびＨｉｇｈの間の周波数Ｍｉｄを選択可能となっている。本第６の実施形態では、バックホール無線に係る第１周波数とアクセス無線に係る第２周波数とが同じ周波数帯内の異なる周波数であり、フェムトセル基地局２０は、第１周波数と前記第２周波数とが異なるように、先に選択した周波数に隣接する、同じ周波数帯内の異なる周波数を選択するように動作する点が、第１の実施形態と異なる。ここで、隣接周波数の選択は、選択可能な周波数の中からなるべく遠い周波数を優先し、より隣接する周波数になるほど低優先とする。遠い周波数で他のフェムトセル基地局２０が輻射しており、電界強度が高いなどのやむを得ない場合に隣接周波数を選択する。

【0112】

すなわち、第６の実施形態のフェムトセル基地局２０は、図７に示すように、同じ周波数帯Ｂａｎｄ４１から第１周波数および第２周波数の少なくとも一方を選択する際に、先に選択した周波数に隣接する、同じ周波数帯の異なる周波数を選択する。本実施形態のフェムトセル基地局２０には、同じ周波数帯内で隣接する周波数を選択することにより、干渉制御、最適バックホール（ＢＨ）変更時の制御、アクセス（ＡＣ）周波数変更時の制御、及びループ防止制御を行う制御プログラムが実装されている。

【0113】

（干渉制御）
図１に示すように、フェムトセル基地局２０は、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように先に選択したと同じ周波数の隣接周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第６の実施形態に係る移動通信システムにおける干渉制御について具体的に説明する。

【0114】

まず、フェムトセル基地局２０は、当該フェムトセル基地局２０の周辺を探索した後、その通信能力に応じて通信可能なバックホール無線を選択する。フェムトセル基地局２０は、バックホール無線の選択後に、選択したバックホール無線の周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）等を確認する。

【0115】

次に、フェムトセル基地局２０は、選択したバックホール周波数と異なるように、当該バックホール周波数と同じ周波数帯の隣接する周波数をアクセス周波数として自動選択する。

【0116】

例えば、図７に示すように、フェムトセル基地局２０がバックホール無線の選択後に、選択したバックホール周波数を確認すると、バックホール周波数がＢａｎｄ４１中のＬｏｗであったとする。この場合は、アクセス周波数の候補から周波数Ｌｏｗと同じＢａｎｄ４１内で、極力周波数の離れた周波数Ｈｉｇｈを優先順位１番のアクセス周波数ＡＣ１として自動選択する。もしもアクセス周波数ＡＣ１の選択に不都合が生じた場合には、バックホール周波数Ｌｏｗにより近い周波数Ｍｉｄを優先順位２番のアクセス周波数ＡＣ２として自動選択する。

【0117】

（最適ＢＨ変更時の制御）
フェムトセル基地局２０は、近隣に最適なマクロセル基地局１１が開局した場合にも、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように先に選択した周波数に隣接する、同じ周波数帯内の異なる周波数を選択するか、または、干渉しない別の周波数帯を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第６の実施形態に係る移動通信システムにおける最適ＢＨ変更時の制御について具体的に説明する。

【0118】

例えば、図７に示すように、フェムトセル基地局２０がバックホール無線の選択後に、選択したバックホール周波数を確認すると、バックホール周波数がＢａｎｄ４１のＬｏｗであったとする。さらに、フェムトセル基地局２０がアクセス周波数の候補からＢａｎｄ４１内の隣接周波数Ｈｉｇｈをアクセス周波数ＡＣ１として自動選択していたとする。

【0119】

この接続状態において、近隣にバックホール周波数をＢａｎｄ４１のＨｉｇｈとするマクロセル基地局１１が開局したとする。Ｂａｎｄ４１の周波数Ｈｉｇｈのマクロセル基地局１１が開局した場合、フェムトセル基地局２０と移動機３０は開局したマクロセル基地局１１と干渉しないように、同じＢａｎｄ４１内の別の選択可能な周波数Ｍｉｄに切り換える。

【0120】

（ＡＣ変更時の制御）
フェムトセル基地局２０は、管理サーバ４０から移動機３０との間のアクセス周波数の切り替え指示があった場合にも、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように先に選択した周波数に隣接する、同じ周波数帯の異なる周波数を選択して、バックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止する。以下、第６の実施形態に係る移動通信システムにおけるアクセス周波数変更時の制御について具体的に説明する。

【0121】

図４（ａ）に示すように、管理サーバ４０は、フェムトセル基地局２０にアクセス周波数の切り替えを変更指示できる。管理サーバ４０がフェムトセル基地局２０のアクセス周波数の切り替えの変更指示をしたとしても、フェムトセル基地局２０は、アクセス周波数と異なるように当該アクセス周波数と同じ周波数帯内で異なる周波数を選択するか、または干渉しない別の周波数帯をバックホール周波数として選択する。

【0122】

図７に示すように、例えば、管理サーバ４０からフェムトセル基地局２０のアクセス周波数をＢａｎｄ４１のＨｉｇｈに切り替えるように変更指示がでたとする。フェムトセル基地局２０は、バックホール周波数とアクセス周波数との周波数を比較する。このとき例えば、バックホール周波数が同じ周波数帯Ｂａｎｄ４１のＬｏｗであったとすると、バックホール周波数とアクセス周波数が干渉するなどの問題がないので、フェムトセル基地局２０は管理サーバ４０と連絡し、アクセス周波数をＢａｎｄ４１のＨｉｇｈに切り換える。また例えば、バックホール周波数が同じ周波数帯Ｂａｎｄ４１のＨｉｇｈであったとすると、バックホール周波数とアクセス周波数が干渉してしまうので、フェムトセル基地局２０は管理サーバ４０と連絡し、アクセス周波数をＢａｎｄ４１のＬｏｗまたはＭｉｄに切り換えるか、別の干渉しない周波数帯に切り換える。

【0123】

（ループ防止制御）
フェムトセル基地局２０は、第１無線通信で用いられる第１周波数（バックホール周波数）と第２無線通信で用いられる第２周波数（アクセス周波数）とが異なるように先に選択した周波数に隣接する、同じ周波数帯の異なる周波数を選択して、アクセス無線をバックホール無線として誤認識してしまうループ現象を防止する。以下、第６の実施形態に係る移動通信システムにおけるアクセス周波数変更時の制御について具体的に説明する。

【0124】

図５（ａ）に示すように、フェムトセル基地局２０は、マクロセル基地局１０のバックホールの周波数を選択した後、選択した周波数を確認し、このバックホール周波数と異なるように先に選択した周波数に隣接する、同じ周波数帯の異なる周波数を自動選択する。したがって、アクセス周波数をバックホール周波数として誤認識してしまうループ現象を防止することができる。

【0125】

また図５（ｂ）に示すように、フェムトセル基地局２０は、アクセス周波数と同じ周波数帯や周波数番号（例えば、ＥＡＲＦＣＮ）をマクロセル基地局１０のバックホール周波数として選択しないように、アクセス周波数と同じ周波数に隣接する、同じ周波数帯の異なる周波数を自動選択するので、ループ現象を防止することができる。

【0126】

以上説明したように、第６の実施形態に係る移動通信システムは、フェムトセル基地局２０が第１周波数（バックホール周波数）および第２周波数（アクセス周波数）の少なくとも一方を選択する際に、先に選択した周波数に隣接する、同じ周波数帯の異なる周波数の選択を行う。この隣接周波数の選択は、同じ周波数帯内で選択可能な周波数の中からなるべく遠い周波数を優先し、より隣接する周波数になるほど低優先とする。遠い周波数で他のフェムトセル基地局２０が輻射しており、電界強度が高いなどのやむを得ない場合に隣接周波数を選択する。したがって、第６の実施形態に係る移動通信システムによれば、移動機３０の起動時におけるバックホール周波数とアクセス周波数との干渉を防止するとともに、接続後におけるバックホール変更時やアクセス周波数変更の指示時にもアクセス周波数との干渉を防止することができる。かつ、第６の実施形態に係る移動通信システムによれば、アクセス周波数をバックホール周波数として誤認識するループ現象をも防止することができる。特に第６の実施形態に係る移動通信システムによれば、先に選択したと同じBandの隣接周波数の選択を行うので、周波数の干渉を容易に防止することができるという有利な効果を奏する。

【0127】

〔その他の実施の形態〕
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。

【0128】

例えば、上記の実施形態におけるフェムトセル基地局は、基地局制御部と無線部とを統合した一体型基地局を例示して説明したが、フェムトセル基地局は基地局制御部と無線部とを分離した分離型基地局であっても構わない。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。

【符号の説明】

【0129】

１…移動通信システム、１０…マクロセル基地局、２０…フェムトセル基地局、３０…移動機、４０…管理サーバ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】