(57)【要約】【課題】無線基地局間の電波干渉が生じる環境において、無線基地局ごとに無線端末局を配置することなく、無線接続サービスの無線通信性能を測定する。【解決手段】無線通信部、無線情報収集部および測定結果収集部を備える複数の無線基地局と、無線基地局を制御する測定局とを備えた無線通信システムにおいて、測定局は、各無線基地局の無線情報収集部が収集した無線環境情報に基づいて測定条件を生成し、該測定条件に対応する測定制御信号を各無線基地局に通知し、各無線基地局は、通知された測定制御信号に従って配下の無線端末局宛もしくはブロードキャストのトラヒックを同時に流し、測定対象の無線基地局の測定結果収集部が無線通信性能を測定して測定局に通知し、測定局は、測定対象の無線基地局が収集した無線通信性能を取得する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信部、無線情報収集部および測定結果収集部を備える複数の無線基地局と、前記無線基地局を制御する測定局とを備えた無線通信システムにおいて、
前記測定局は、前記各無線基地局の無線情報収集部が収集した無線環境情報に基づいて測定条件を生成し、該測定条件に対応する測定制御信号を各無線基地局に通知し、
前記各無線基地局は、通知された前記測定制御信号に従って配下の無線端末局宛もしくはブロードキャストのトラヒックを同時に流し、測定対象の無線基地局の測定結果収集部が無線通信性能を測定して前記測定局に通知し、
前記測定局は、前記測定対象の無線基地局が収集した前記無線通信性能を取得する
ことを特徴とする無線通信システムの無線通信性能測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムの無線通信性能測定方法において、
前記測定局は、前記測定対象の無線基地局と同じ周波数チャネルを利用し、かつ互いの無線信号を検出し合う距離にある無線基地局を測定対象外の無線基地局として設定する
ことを特徴とする無線通信システムの無線通信性能測定方法。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信システムの無線通信性能測定方法において、
前記測定対象の無線基地局および前記測定対象外の無線基地局は、いずれもブロードキャストのトラヒックを同時に流す
ことを特徴とする無線通信システムの無線通信性能測定方法。
【請求項４】
請求項２に記載の無線通信システムの無線通信性能測定方法において、
前記測定対象の無線基地局は前記配下の無線端末局宛のトラヒック、前記測定対象外の無線基地局はブロードキャストのトラヒックをそれぞれ同時に流す
ことを特徴とする無線通信システムの無線通信性能測定方法。
【請求項５】
無線通信部、無線情報収集部および測定結果収集部を備える複数の無線基地局と、前記無線基地局を制御する測定局とを備えた無線通信性能測定システムにおいて、
前記測定局は、前記各無線基地局の無線情報収集部が収集した無線環境情報に基づいて測定条件を生成し、該測定条件に対応する測定制御信号を各無線基地局に通知する手段を備え、
前記各無線基地局は、通知された前記測定制御信号に従って配下の無線端末局宛もしくはブロードキャストのトラヒックを同時に流し、測定対象の無線基地局の測定結果収集部が無線通信性能を測定して前記測定局に通知する手段を備え、
前記測定局は、前記測定対象の無線基地局が収集した前記無線通信性能を取得する構成である
ことを特徴とする無線通信性能測定システム。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信性能測定システムにおいて、
前記測定局は、前記測定対象の無線基地局と同じ周波数チャネルを利用し、かつ互いの無線信号を検出し合う距離にある無線基地局を測定対象外の無線基地局として設定する手段を備え、
前記測定対象の無線基地局および前記測定対象外の無線基地局は、いずれもブロードキャストのトラヒックを同時に流す構成である
ことを特徴とする無線通信性能測定システム。
【請求項７】
請求項５に記載の無線通信性能測定システムにおいて、
前記測定局は、前記測定対象の無線基地局と同じ周波数チャネルを利用し、かつ互いの無線信号を検出し合う距離にある無線基地局を測定対象外の無線基地局として設定する手段を備え、
前記測定対象の無線基地局は前記配下の無線端末局宛のトラヒック、前記測定対象外の無線基地局はブロードキャストのトラヒックをそれぞれ同時に流す構成である
ことを特徴とする無線通信性能測定システム。
【請求項８】
無線通信部、無線情報収集部および測定結果収集部を備える複数の無線基地局と、前記無線基地局を制御する測定局とを備え、該測定局が各無線基地局の無線情報収集部が収集した無線環境情報に基づいて測定条件を生成し、該測定条件に対応する測定制御信号を各無線基地局に通知する無線通信性能測定システムの無線基地局において、
通知された前記測定制御信号に従って配下の無線端末局宛もしくはブロードキャストのトラヒックを同時に流し、測定対象の無線基地局の測定結果収集部が無線通信性能を測定して前記測定局に通知する手段を備えた
ことを特徴とする無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線基地局が設置されたエリアで無線接続サービスのシステム性能を測定する無線通信システムの無線通信性能測定方法、無線通信性能測定システムおよび無線基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
免許不要帯の電波を用いた高速無線通信システムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ規格があり、１１ａ、１１ｂ、１１ｇ、１１ｎ、１１ａｃなど様々な規格が規定されており、それぞれ用いる無線周波数帯、無線伝送技術、および無線伝送速度が異なる。１１ｂ規格は 2.4ＧHz帯を用いて最大11Ｍbps の無線伝送速度であり、１１ａ規格は５ＧHz帯を用いて最大54Ｍbps の無線伝送速度であり、１１ｇ規格は 2.4ＧHz帯を用いて最大54Ｍbps の無線伝送速度である。１１ｎ規格は 2.4ＧHz帯および５ＧHz帯を利用し、最大 600Ｍbps の無線伝送速度であり、１１ａｃ規格は５ＧHz帯を用いた最大6900Ｍbps の無線伝送速度である。それら様々なＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ規格は、後方互換性が保たれており、混在した環境でも使用することが可能である。
【０００３】
駅、空港、ショッピングモールなどをはじめとした公衆エリアでは、集客やユーザ満足度向上を目的とし、無線接続サービスが提供されている。そのような環境では、多くのユーザを収容するためにエリア内に複数の無線基地局が設置され、かつ、設置後に無線接続サービスとして想定する無線通信性能を提供できているか、性能測定を行うことがある（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】https://www.iodata.jp/support/service/iss/sitesurvey/
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の無線基地局が設置されたエリアにおいて、無線接続サービスの無線通信性能を測定する際、各無線基地局に対して順に１台ずつ試験を行うことが考えられる。しかし、互いに近い距離で設置された無線基地局同士は、利用する無線チャネルによって互いに電波干渉が生じる場合があり、１台ずつの測定ではエリア全体の性能を測定することができない。
【０００６】
このとき、各無線基地局に対して試験用の無線端末局をそれぞれ接続させ、タイミングを合わせて同時に無線通信を行わせることにより、互いの電波干渉を含む測定が可能であるが、試験作業に多くの人員と稼働が必要となることが課題である。また、無線端末局の位置によって無線通信環境が異なることから、１台の無線基地局に対して複数の場所、例えば無線基地局直下、離れた場所、およびその中間点などでの測定が必要となり、無線通信性能測定に要する作業稼働や準備の手間が多くかかることが課題となっていた。
【０００７】
本発明は、無線基地局間の電波干渉が生じる環境において、無線基地局ごとに無線端末局を配置することなく、無線接続サービスの無線通信性能を測定することができる無線通信システムの無線通信性能測定方法、無線通信性能測定システムおよび無線基地局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、無線通信部、無線情報収集部および測定結果収集部を備える複数の無線基地局と、無線基地局を制御する測定局とを備えた無線通信システムにおいて、測定局は、各無線基地局の無線情報収集部が収集した無線環境情報に基づいて測定条件を生成し、該測定条件に対応する測定制御信号を各無線基地局に通知し、各無線基地局は、通知された測定制御信号に従って配下の無線端末局宛もしくはブロードキャストのトラヒックを同時に流し、測定対象の無線基地局の測定結果収集部が無線通信性能を測定して測定局に通知し、測定局は、測定対象の無線基地局が収集した無線通信性能を取得する。
【０００９】
第１の発明の無線通信システムの無線通信性能測定方法において、測定局は、測定対象の無線基地局と同じ周波数チャネルを利用し、かつ互いの無線信号を検出し合う距離にある無線基地局を測定対象外の無線基地局として設定する。
【００１０】
測定対象の無線基地局および測定対象外の無線基地局は、いずれもブロードキャストのトラヒックを同時に流す。また、測定対象の無線基地局は配下の無線端末局宛のトラヒック、測定対象外の無線基地局はブロードキャストのトラヒックをそれぞれ同時に流す。
【００１１】
第２の発明は、無線通信部、無線情報収集部および測定結果収集部を備える複数の無線基地局と、無線基地局を制御する測定局とを備えた無線通信性能測定システムにおいて、測定局は、各無線基地局の無線情報収集部が収集した無線環境情報に基づいて測定条件を生成し、該測定条件に対応する測定制御信号を各無線基地局に通知する手段を備え、各無線基地局は、通知された測定制御信号に従って配下の無線端末局宛もしくはブロードキャストのトラヒックを同時に流し、測定対象の無線基地局の測定結果収集部が無線通信性能を測定して測定局に通知する手段を備え、測定局は、測定対象の無線基地局が収集した無線通信性能を取得する構成である。
【００１２】
第２の発明の無線通信性能測定システムにおいて、測定局は、測定対象の無線基地局と同じ周波数チャネルを利用し、かつ互いの無線信号を検出し合う距離にある無線基地局を測定対象外の無線基地局として設定する手段を備え、測定対象の無線基地局および測定対象外の無線基地局は、いずれもブロードキャストのトラヒックを同時に流す構成である。
【００１３】
第２の発明の無線通信性能測定システムにおいて、測定局は、測定対象の無線基地局と同じ周波数チャネルを利用し、かつ互いの無線信号を検出し合う距離にある無線基地局を測定対象外の無線基地局として設定する手段を備え、測定対象の無線基地局は配下の無線端末局宛のトラヒック、測定対象外の無線基地局はブロードキャストのトラヒックをそれぞれ同時に流す構成である。
【００１４】
第３の発明は、無線通信部、無線情報収集部および測定結果収集部を備える複数の無線基地局と、無線基地局を制御する測定局とを備え、該測定局が各無線基地局の無線情報収集部が収集した無線環境情報に基づいて測定条件を生成し、該測定条件に対応する測定制御信号を各無線基地局に通知する無線通信性能測定システムの無線基地局において、通知された測定制御信号に従って配下の無線端末局宛もしくはブロードキャストのトラヒックを同時に流し、測定対象の無線基地局の測定結果収集部が無線通信性能を測定して測定局に通知する手段を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、無線基地局ごとに無線端末局を配置しなくても、各無線基地局が干渉データをブロードキャスト送信することにより、測定対象の無線基地局のエリア内の無線通信性能を測定することができる。また、測定対象の無線基地局だけ無線端末局を配置してユニキャスト通信し、他の測定対象外の無線基地局が干渉データをブロードキャスト送信することにより、測定対象の無線基地局のエリア内の無線通信性能を測定することができる。これにより、作業稼働や準備の手間を大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の無線通信性能測定システムの第１の構成例を示す図である。
【図２】本発明の無線通信性能測定システムの第２の構成例を示す図である。
【図３】無線基地局１０および測定局２０の構成例を示す図である。
【図４】無線環境情報の例を示す図である。
【図５】測定条件の例を示す図である。
【図６】測定結果の例を示す図である。
【図７】測定局２０および無線基地局１０による無線通信性能測定の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の無線通信性能測定システムの第１の構成例を示す。
図１において、ネットワーク１００を介して複数の無線基地局１０−１〜１０−３と測定局２０が接続され、各無線基地局は測定局２０の制御により干渉データをブロードキャスト送信する。測定対象の無線基地局は、他の無線基地局からブロードキャスト送信された干渉信号が受信される環境で無線通信性能を測定する。
【００１８】
図２は、本発明の無線通信性能測定システムの第２の構成例を示す。
図２において、ネットワーク１００を介して複数の無線基地局１０−１〜１０−３と測定局２０が接続され、測定対象の無線基地局（ここでは１０−２）と無線接続する無線端末局３０が存在する。測定対象の無線基地局１０−２は配下の無線端末局３０とユニキャスト通信を行うときに、測定対象外の無線基地局１０−１，１０−３は干渉データをブロードキャスト送信する。測定対象の無線基地局１０−２は、他の無線基地局１０−１，１０−３からブロードキャスト送信された干渉信号が受信される環境で無線通信性能を測定する。
【００１９】
図３は、無線基地局１０および測定局２０の構成例を示す。なお、ここでは無線基地局１０−１〜１０−３を総称して無線基地局１０とする。
図３において、測定局２０は、ネットワーク通信部２１、測定制御部２２、記録部２３を備える。
【００２０】
ネットワーク通信部２１は、ネットワーク１００を介して無線基地局１０から無線基地局情報、無線環境情報、および無線接続情報を取得し、無線基地局１０へ測定制御信号および測定開始信号を通知し、無線基地局１０から測定結果を取得する。
【００２１】
測定制御部２２は、無線基地局１０から取得した無線基地局情報、無線環境情報、および無線接続情報を取得して記録部２３へ出力し、収集した情報に基づいて測定条件を算出し、測定条件に該当する測定制御信号を生成し、測定対象の無線基地局１０および測定対象外の無線基地局１０へ通知し、測定対象の無線基地局１０から測定結果を取得して記録部２３へ出力する。なお、測定制御部２２は、測定対象の無線基地局１０と同じ周波数チャネルを利用し、かつ互いの無線信号を検出し合う距離にある無線基地局を測定対象外の無線基地局として設定する。
【００２２】
記録部２３は、測定制御部２２から入力する無線基地局情報、無線環境情報、無線接続状態、測定条件、および測定結果を記録し、読み出し要求を受けて測定制御部２２へ出力する。
【００２３】
ここで、無線基地局情報は、無線基地局の通信性能に関する情報であり、対応規格、アンテナ数、最大帯域幅、最大伝送レート、送信ビームフォーミングへの対応可否などが含まれる。
【００２４】
無線環境情報は、各無線基地局１０が周辺の無線基地局から受信したビーコン信号から取得可能な情報であり、図４に示すように、基地局番号、自局のＢＳＳＩＤ（Basic Serivce Set Identifier）、ビーコンのＢＳＳＩＤ、ビーコンの受信電力、ビーコンの受信チャネルが含まれる。
【００２５】
無線接続情報は、無線端末局の通信性能や通信状態に関する情報である。通信性能は、対応規格、アンテナ数、最大帯域幅、送信ビームフォーミングへの対応可否などが含まれる。通信状態は、受信電力、受信ＳＮＲ（signal-to-noise ratio ）などが含まれる。
【００２６】
測定条件は、図５に示すように、測定番号、測定基地局番号、宛先端末局番号、測定トラヒックなどが含まれる。ここでは、測定番号１は、無線基地局１０−１が測定対象であって配下の無線端末局３０−１とのユニキャスト通信を指示し、測定対象外の無線基地局１０−２，１０−３にはブロードキャスト送信を指示する例である。
【００２７】
測定制御信号は、測定局２０が無線基地局１０に対して測定条件を通知するための信号である。また、測定開始信号とは測定局２０が無線基地局１０に対して測定開始を指示する信号である。
【００２８】
測定結果は、無線基地局１０が性能測定を行った結果をとりまとめたものであり、図６に示すように、測定番号、スループット、遅延などの項目が含まれる。
【００２９】
測定トラヒックは、測定用アプリケーションを用いて無線基地局と無線端末局との間で流れる通信トラヒックであり、宛先、パケットサイズ、通信プロトコル、パケット発呼タイミングなど、ユーザ利用方法を想定して設定することができる。
【００３０】
以上が、本発明で用いる測定局２０の説明であるが、一般的に測定局に搭載されるブロックについては、省略する。
【００３１】
無線基地局１０は、無線通信部１１、無線情報収集部１２、測定結果収集部１３、情報処理部１４、測定部１５、ネットワーク通信部１６、およびアンテナ１７を備える。
【００３２】
無線通信部１１は、アンテナ１７を介して受信した無線信号を復調し、取得した無線環境情報や測定制御信号などを無線情報収集部１２へ出力し、測定結果を測定結果収集部１３へ出力する。
【００３３】
無線情報収集部１２は、無線通信部１１から入力する無線環境情報や無線接続情報などを情報処理部１４へ出力する。
【００３４】
測定結果収集部１３は、無線通信部１１から入力する測定結果を情報処理部１４へ出力する。
【００３５】
情報処理部１４は、ネットワーク通信部１６を介して測定局２０より取得した測定制御信号に基づき測定条件を測定部１５へ出力し、自局の基地局性能情報をネットワーク通信部１６を介して測定局２０へ通知し、無線情報収集部１２から入力した無線環境情報や無線接続情報、および測定結果収集部１３から入力した測定結果を、ネットワーク通信部１６を介して測定局２０へ通知する。
【００３６】
測定部１５は、情報処理部１４から入力する測定条件に基づき、無線通信部１１で生成した測定トラヒックをアンテナ１７から送信し、性能測定を行う。
【００３７】
ネットワーク通信部１６は、情報処理部１４から入力した情報を測定局２０へ送出し、測定局２０から入力した情報を情報処理部１４へ出力する。
【００３８】
以上が、本発明で用いる無線基地局１０の説明であるが、一般的に無線基地局に搭載されるブロックについては、省略する。
【００３９】
図７は、測定局２０および無線基地局１０による無線通信性能測定の処理手順を示す。
図７において、測定局２０は、各無線基地局１０から無線基地局性能情報および無線環境情報を収集する（ステップＳ１）。
【００４０】
次に、測定局２０は測定条件を算出し、全ての測定条件を未実施に設定する（ステップＳ２）。
【００４１】
なお、測定条件の算出方法の例としては、例えば無線基地局性能情報および無線環境情報より、測定を実施可能な無線基地局１０−１，１０−２，１０−３が互いに同じ周波数チャネルを利用し、かつ互いの無線信号を検出し合う距離にあるものとする。ここで、例えば図２に示す無線基地局１０−２のカバーエリア内における無線通信性能測定を行う場合に、無線基地局１０−２には配下の無線端末局３０に対してユニキャスト通信のトラヒックを発生させ、測定対象外の無線基地局１０−１，１０−３には特定の無線端末局を指定せず、ブロードキャスト宛にトラヒックを設定し、それらのトラヒックを同時にかけるような測定条件を設定する。
【００４２】
すなわち、測定対象の無線基地局１０−２にのみ無線端末局３０を接続させ、測定対象外の無線基地局１０−１，１０−３についてはブロードキャスト宛にトラヒックをかけることを想定している。これは、無線通信システムにおいては、無線基地局側と無線端末局側で無線環境が異なることが多く、測定対象エリアにおける無線端末局が受信する干渉信号の影響を評価する必要があるためである。ただし、例えば測定対象の無線基地局の放射電波が概ね全方位へ送信され、かつ無線端末局が無線基地局の近傍で通信する場合など、無線基地局と無線端末局の無線通信環境が概ね等しいと想定される環境の場合は、無線端末局が接続していない状態であってもブロードキャストアドレス宛にトラヒックをかけ、単位時間あたりで送信できた無線トラヒックの情報を用いることにより、無線基地局同士の電波干渉に応じてキャリアセンスが行われることでどの程度送信トラヒックが低下するか評価することができ、これを性能測定結果とすることもできる。この例が図１に相当する。
【００４３】
次に、測定局２０は、未実施の測定条件が存在するかどうかを判定し（ステップＳ３）、存在する場合は（ステップＳ３のＹｅｓ）、未実施の測定条件の中から１つを選択し、選択した測定条件に対応する測定制御信号を測定対象の無線基地局１０へ通知する（ステップＳ４）。なお、ここで選択される測定条件は、測定者が予め設定した順序に従って選択してもよいし、または任意に選択してもよい。未実施の測定条件が存在しない場合は（ステップＳ３のＮｏ）、処理を終了する。
【００４４】
次に、無線基地局１０は、通知された測定制御信号に基づいて自局の測定準備を行い、その準備結果を測定局２０へ通知する（ステップＳ５）。
【００４５】
次に、測定局２０は、無線基地局１０へ測定開始信号を通知する（ステップＳ６）。
次に、無線基地局１０は、測定条件に基づくトラヒックを同時に流し、測定対象の無線基地局は測定を実施する（ステップＳ７）。
【００４６】
次に、測定対象の無線基地局１０は測定終了後、測定結果を取得して測定局２０へ通知し（ステップＳ８）、ステップＳ３へ戻る。
【００４７】
このように、測定局２０は収集情報に基づいて測定条件を算出し、無線基地局１０に対して測定準備を指示して測定を実施させ、その結果を取りまとめることで測定に要する準備、および測定作業を大幅に削減する。また、ブロードキャスト宛に干渉トラヒックを送信させることで、無線端末局の設置数を必要最小限とすることができる。
【００４８】
また、ここでは無線基地局内部で測定トラヒックを発生させるものとしたが、必ずしもその限りではなく、例えば無線基地局に接続した測定トラヒック発生サーバを用意し、サーバからトラヒックを加えても良い。
【００４９】
前述した実施形態における測定局、無線基地局、および無線端末局は専用装置による実現に限らず、汎用コンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device ）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array ）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０  無線基地局
１１  無線通信部
１２  無線情報収集部
１３  測定結果収集部
１４  情報処理部
１５  測定部
１６  ネットワーク通信部
１７  アンテナ
２０  測定局
２１  ネットワーク通信部
２２  測定制御部
２３  記録部
３０  無線端末局
１００  ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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