(57)【要約】【課題】携帯情報端末のエンドユーザに自携帯情報端末の現在の位置における電界強度情報の他、無線基地局の通信リソース状況など上位ネットワーク側の情報を含めた通信品質情報を通知する。【解決手段】複数の無線基地局と制御回線を介して接続される通信品質管理装置を設け、定期的に、または通信品質管理装置からの指示により、無線基地局から携帯情報端末の現在位置における無線回線の品質情報、無線基地局の無線回線のリソース情報、無線基地局のネットワーク回線の使用情報を収集し、各位置における通信品質を判定し、判定した通信品質を位置情報に対応付けた通信品質マップ情報を作成し、携帯情報端末からの要求に従って、通信品質マップ情報を携帯情報端末に送信する。【選択図】図１
2010062783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の携帯情報端末と、それら複数の携帯情報端末と無線信号により通信を行なう複数の無線基地局と、それぞれが複数の無線基地局を収容するとともにネットワーク回線を介して他の複数のパケット交換装置と接続されパケットの転送を行なう複数のパケット交換装置とからなる無線アクセスネットワークにおいて、
前記複数の無線基地局と制御回線を介して接続される通信品質管理装置を設け、
定期的に、または前記通信品質管理装置からの指示を受けると、
前記無線基地局は、カバーするエリア内の携帯情報端末から該携帯情報端末の現在位置における無線回線の品質情報を収集するとともに自無線基地局がカバーするエリアの無線回線のリソース情報およびパケット交換装置との間のネットワーク回線の使用情報を計算し、該各携帯情報端末から収集した該携帯情報端末の現在位置における無線回線の品質情報、カバーエリアの無線リソース情報およびネットワーク回線の使用情報を前記制御回線を介して前記通信品質管理装置に送信し、
前記通信品質管理装置は、複数の無線基地局から送信されてきた、各携帯情報端末の現在位置における無線回線の品質情報と、カバーエリアの無線リソース情報と、ネットワーク回線の使用情報に基づいて各位置における通信品質を判定し、前記判定した通信品質を位置情報に対応付けた通信品質マップ情報を作成し、携帯情報端末からの要求に従って、前記通信品質マップ情報を前記携帯情報端末に送信することを特徴とする無線アクセスネットワーク。
【請求項２】
前記無線基地局は、定期的または前記通信品質管理装置から指示を受けると前記携帯情報端末に報知情報を送信し、
該報知情報を受信した携帯情報端末は、無線回線の品質情報として前記無線基地局から受ける電波の電界強度を測定するとともに位置情報を取得し、前記無線基地局に測定した電界強度と位置情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の無線アクセスネットワーク。
【請求項３】
無線リソース情報は無線リソースの使用率であり、ネットワーク回線の使用情報はバックホール回線の使用率であることを特徴とする請求項２に記載の無線アクセスネットワーク。
【請求項４】
前記通信品質マップ情報として、前記通信品質の判定結果とその位置情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の無線アクセスネットワーク。
【請求項５】
複数の携帯情報端末と、それら複数の携帯情報端末を無線信号により通信を行なう複数の無線基地局と、それぞれが複数の無線基地局を収容するとともにネットワーク回線を介して他の複数のパケット交換装置と接続されパケットの転送を行なう複数のパケット交換装置と、前記複数の無線基地局と制御回線を介して接続される通信品質管理装置とからなる無線アクセスネットワークにおける通信品質管理装置であって、
複数の無線基地局のそれぞれから、該無線基地局のエリア内の携帯情報端末が測定した無線回線品質情報および測定位置情報と、該無線基地局の無線リソース情報と、該無線基地局のネットワーク回線使用情報を受信しそれら無線回線品質情報、無線リソース情報、ネットワーク回線使用情報に基づいて通信品質を判定する品質判定手段と、前記判定した通信品質を測定位置に対応付けた通信品質マップを更新する通信品質マップ更新手段と、該通信品質マップを保存する通信品質マップデータ保存手段と、各携帯情報端末からの通信品質マップ受信要求時に前記通信品質マップを送信する手段を有することを特徴とする通信品質管理装置。
【請求項６】
複数の携帯情報端末と、それら複数の携帯情報端末を無線信号により通信を行なう複数の無線基地局と、それぞれが複数の無線基地局を収容するとともにネットワーク回線を介して他の複数のパケット交換装置と接続されパケットの転送を行なう複数のパケット交換装置と、前記複数の無線基地局と制御回線を介して接続される通信品質管理装置とからなる無線アクセスネットワークにおける無線基地局であって、
自無線基地局における無線リソースの使用率を計算する手段と、自無線基地局とパケット交換ネットワークを接続しているネットワーク回線の使用率を測定する手段と、該無線リソースの使用率、ネットワーク回線の使用率および自無線基地局の無線エリア内の携帯情報端末から受信した無線品質情報をエリア状態情報として保存する手段と、該エリア状態情報を、一定時間間隔で、もしくは通信品質管理装置の指示に従って前記制御回線を通じて通信品質管理装置に送信するための手段を有する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、無線アクセスネットワークに関し、特に通信品質情報として、基地局より上位のネットワークの情報を含んだ通信品質情報を、エンドユーザに通知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの携帯情報端末のユーザに対して、今その場所で受けることができる通信品質の指標を通知する手段としては、その携帯情報端末のディスプレイ上にアンテナ本数または受信圏外の文字を表示するという方法が一般に行われている。このアンテナの本数または受信圏外の文字は、携帯情報端末が受信している無線基地局からのパイロット信号の受信強度に基づいて表示されている。しかし、無線基地局からのパイロット信号は十分な強度で受信できているが、その無線基地局と接続中の携帯情報端末の数や、それらの携帯情報端末の通信状況によって回線を接続することができないという場合もあり、無線基地局からのパイロット信号の受信強度に基づいてアンテナ本数や受信圏外の表示をするだけでは、そのような状況をユーザに伝えることができない。また、接続できた場合でも、無線基地局よりも上位ネットワークが輻輳状態であったり、上位のネットワークに何らかの障害が発生している場合には、満足なサービスが受けられないという状況が発生する。
【０００３】
また、無線アクセスネットワークにおいては、１ｘＥＶ−ＤＯ(１ｘ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  Ｄａｔａ−Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ)などが普及し、データ通信の高速化が進んでいる。次世代の無線アクセスネットワークにおいても、データ通信のさらなる高速化、データ品質の向上が検討され、ＶｏＩＰ(Ｖｏｉｃｅ  Ｏｖｅｒ  ＩＰ)などデータ通信を利用しつつ、かつ高いリアルタイム性も要求されるサービスが計画されている。従って、「今このエリアでどのくらいの通信品質が享受できるか」、または「どのエリアで、どのくらいの通信品質が享受できるか」に関する情報に対するユーザの関心はますます高くなると考えられる。今後はパイロット信号の受信強度のようなユーザ周辺の状況に関する情報のみでは十分でなく、実効的なスループットや、データ遅延量といった上位ネットワーク側の状況も含めた通信品質情報を提供することの必要性、重要性が増してくる。
【０００４】
通信品質情報のうち電界強度の測定・収集は、現行のシステムではＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ)を搭載した電波測定装置を搭載した電測車と呼ばれる車両を、測定対象の無線基地局エリア内を走行させることにより行っている。この電測車を用いた測定では、走行したルートの走行した時間帯のみの一時的な電波測定情報しか得られず、リアルタイムに変化する電波状況が把握できない上に、作業員による測定のため作業効率が悪いという問題点があった。
【０００５】
この測定方法の問題点を解決し、電測車を使用することなく電波測定に必要なデータを収集する技術が、特許文献１に記載されている。特許文献１は、一般ユーザの携帯端末の通常の通信から電波測定に必要なデータを収集するもので、移動体通信網に対して電波測定を行なう測定エリア、測定時刻を指示し、携帯端末の位置データと、携帯端末の受信レベルデータと、電波測定の時刻と、その他所定の情報とを受信し、受信した電波測定データを基に少なくともエリア別、時間帯別に電波強度分布を算出し、算出結果を基に地図上に電界強度分布を表示する。
【０００６】
上記の他、ユーザに対して現在の位置に留まるべきか他の位置へ移動するべきかの指標を与えることを目的とし、無線基地局の接続端末数に基づいて予測下りデータ通信速度情報を算出してユーザに通知するという技術が特許文献２に記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２０４２９６号公報
【特許文献２】特開２００７−１２４７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の従来の技術は、通信品質情報として、無線基地局から送信されるパイロット信号の電界強度の情報、または、無線基地局の接続端末数に基づいて算出した予測下りデータ通信速度の情報を通知するものであり、端末と基地局間の無線区間の情報を通知するものであった。
【０００９】
一方、背景技術で述べたように、無線アクセスネットワークの高速化や、サービス内容の多様化に伴い、前述の従来の技術のような無線区間の通信品質情報の通知のみでは十分でなくなり、上位ネットワークの状況も含めた通信品質情報の提供が求められるようになってくる。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、携帯情報端末のエンドユーザに自携帯情報端末の現在の位置における電界強度情報の他、無線基地局の通信リソース状況など上位ネットワーク側の情報を含めた通信品質情報を通知することを目的とする。
【００１１】
具体的には、無線アクセスネットワークにおいて携帯情報端末の通信サービス品質を判断する基準として、無線基地局の無線リソース状況や上位網側のネットワーク状態、無線アクセスネットワークへアクセスしている携帯情報端末の位置情報や時間情報も合わせて収集し、統計処理を行った統計情報を地図上に表示し、エリア通信品質マップ情報として携帯情報端末のユーザへ通知できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明においては、複数の携帯情報端末と、それら複数の携帯情報端末が無線信号により通信を行なう複数の無線基地局と、それぞれが複数の無線基地局を収容するとともにネットワーク回線を介して他の複数のパケット交換装置と接続されパケットの転送を行なう複数のパケット交換装置とからなる無線アクセスネットワークにおいて、複数の無線基地局と制御回線を介して接続される通信品質管理装置を設け、定期的に、または通信品質管理装置からの指示を受けると、無線基地局は、カバーするエリア内の携帯情報端末から携帯情報端末の現在位置における無線回線の品質情報を収集するとともに自無線基地局がカバーするエリアの無線回線のリソース情報およびパケット交換装置との間のネットワーク回線の使用情報を計算し、各携帯情報端末から収集した携帯情報端末の現在位置における無線回線の品質情報、カバーエリアの無線リソース情報およびネットワーク回線の使用情報を制御回線を介して通信品質管理装置に送信し、通信品質管理装置は、複数の無線基地局から送信されてきた各携帯情報端末の現在位置における無線回線の品質情報と、カバーエリアの無線リソース情報と、ネットワーク回線の使用情報に基づいて各位置における通信品質を判定し、前記判定した通信品質を位置情報に対応付けた通信品質マップ情報を作成し、携帯情報端末からの要求に従って、通信品質マップ情報を携帯情報端末に送信するようにした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、携帯情報端末のエンドユーザに自携帯情報端末の現在の位置における電界強度情報の他、無線基地局の通信リソース状況など上位ネットワーク側の情報を含めた通信品質情報を通知することができる。
【００１４】
また、無線アクセスネットワークにおいて携帯情報端末の通信サービス品質を判断する基準として、無線基地局の無線リソース状況や上位網側のネットワーク状態、無線アクセスネットワークへアクセスしている携帯情報端末の位置情報や時間情報も合わせて収集し、統計処理を行った統計情報を地図上に表示し、エリア通信品質マップ情報として携帯情報端末のユーザへ通知することができる。
【００１５】
その結果、エンドユーザは携帯情報端末の周辺の状況だけでなく、無線基地局および上位ネットワーク側状況も考慮した通信品質情報をエリア通信品質マップ情報として把握することができ、そのマップ情報を元に、エンドユーザはよりよい通信品質が得られる位置が特定できるため、通信時のストレスを解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
（１）本発明の無線アクセスネットワークの構成
まず、本発明の無線アクセスネットワークの構成を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施例における無線アクセスネットワークの構成を説明する図である。
本発明の無線アクセスネットワークは、複数の携帯情報端末４−１、４−１と、それら携帯情報端末と無線信号により通信を行なう複数の無線基地局３−１、３−２を備える。図１には、携帯情報端末、無線基地局は２台ずつしか図示していないが、これらの構成は２台以上存在してもよい。また、ネットワーク回線５で接続され、ルーティングテーブルに従って受信パケットを転送する複数のパケット交換装置２−１、２−２、２−３を備える。パケット交換装置２−１、２−２、２−３は、それぞれ複数の無線基地局を収容し、パケット交換装置間で主信号の送受信を行なう。各無線基地局は制御回線６を介してさらに通信品質管理装置１に接続され通信品質管理装置により制御される。
本発明の無線アクセスネットワークは、複数のパケット交換装置で構成されたパケット交換ネットワークおよびその端にネットワーク回線で接続される複数の無線基地局と、それら複数の無線基地局と無線リンクを介して接続される携帯情報端末と、それら複数の無線基地局と制御回線を介して接続された通信品質管理装置とで構成されるという見方もできる。
【００１８】
本発明の無線アクセスネットワークの特徴は以下の点にある。
各無線基地局３−１、３−２は、定期的または通信品質管理装置からの指示に基づいて携帯情報端末４−１、４−２に対して報知情報を送信し、この報知情報を受信した携帯情報端末４−１、４−２は、その携帯情報端末の現在位置における無線回線の品質情報を測定する。携帯情報端末４−１、４−２は、定期的または通信品質管理装置からの指示に基づいて無線基地局３−１、３−２に対し、測定した無線回線の品質情報を含む端末状態通知メッセージＭ２を送信する。例えば、携帯情報端末４−２は、携帯情報端末４−２が存在するエリアをカバーしている無線基地局３−２に対して端末状態通知Ｍ２を送信する。
通信品質管理装置１は、各無線基地局の設置位置の情報を把握していて、上記の通信品質情報の管理に関する処理を、一つまたは複数の選択した無線基地局に対して指示することもできる。
【００１９】
無線基地局３−１、３−２は、自無線基地局の無線エリア配下にある携帯情報端末から送信される端末状態通知Ｍ２を収集するとともに自無線基地局における無線リソースの使用率、パケット交換装置との間のバックホール回線の使用率を定期的または通信品質管理装置からの指示により計算し、定期的に通信品質管理装置１へエリア状態通知Ｍ３として通知する。
通信品質管理装置１は、各無線基地局３−１、３−２から受信したエリア状態通知Ｍ３を収集し、収集した情報をもとに、サービス品質マップを作成する。
【００２０】
エンドユーザは自分が現在位置するエリア、または現在位置の周辺エリアのサービス品質を知りたい場合、携帯情報端末（図１においては携帯情報端末４−１）から通信品質管理装置１に対してサービス品質マップ要求Ｍ４を送信する。通信品質管理装置１は受信したサービス品質マップ要求Ｍ４をもとに、携帯情報端末４の位置に応じたサービス品質マップ応答Ｍ５を送信する。エンドユーザは、サービス品質マップ応答Ｍ５により、現在自分が位置するエリアのサービス品質を知ることが可能となる。
【００２１】
次に、通信品質管理装置の構成を、図２を用いて説明する。
（２）通信品質管理装置の構成
図２は、通信品質管理装置１の一実施例を示すブロック図である。
通信品質管制装置１は、管理下にある複数の無線基地局３（３−１、３−２、・・・）とそれぞれ接続される複数の制御回線６を収容する制御回線インタフェース１１と、複数のネットワーク回線５を収容したネットワーク回線インタフェース１２と、プロセッサ１４と、メモリ１５および１６と、入出力装置１７と、これらの要素を接続する内部バス１３とからなっている。
【００２２】
メモリ１５には、プロセッサ１４にて実行される本発明に関係するソフトウェアとして、パケット交信ルーチン（パケット交信部）１５１と、エリア状態通知パケット受信ルーチン（エリア状態通知パケット受信処理部）１５２と、サービス品質マップ要求受信ルーチン（サービス品質マップ要求処理部）１５３と、サービス品質マップ応答送信ルーチン（サービス品質マップ応答送信処理部）１５４とが用意されている。
またメモリ１６には、メモリ１５の各ルーチンの処理結果および基本情報を格納するメモリエリアとして、電界強度ランクテーブル１６１と、無線リソースランクテーブル１６２と、バックホール回線使用率ランクテーブル１６３と、サービス品質クラステーブル１６４と、基本マップ１６５と、サービス品質マップ１６６が形成されている。
【００２３】
制御回線インタフェース１１、およびネットワーク回線インタフェース１２を通して各無線基地局３、およびパケット交換装置２から送受信するパケットはパケット交信部１５１で送受信処理される。
【００２４】
次に、パケット交換装置について図３を用いて説明する。
（３）パケット交換装置の構成
図３は、パケット交換装置の一実施例を示すブロック図である。
パケット交換装置２は、複数のネットワーク回線５を収容する。ネットワーク回線インタフェース２１と、ネットワーク回線インタフェース２１に接続されたパケット交信部２２と、パケット交信部２２が参照するルーティングテーブル２３と、プロセッサ２５と、入出力装置２６と、これらの要素を接続する内部バス２４からなる。
【００２５】
ネットワーク回線インタフェース２１は、収容する複数のネットワーク回線と対応した複数の回線インタフェースを有する。
パケット交信部２２は、ネットワーク回線インタフェース２１で受信されたパケットを順次取り込み、受信パケットのヘッダが示す宛先アドレスに従ってルーティングテーブル２３を参照し、ルーティングテーブル２３に存在するルーティング情報に従い対応する回線インタフェースへ受信パケットを転送する。
【００２６】
次に、無線基地局について図４を用いて説明する。
（４）無線基地局の構成
図４は、無線基地局の一実施例を示すブロック図である。
無線基地局３は、通信品質管理装置１と接続される制御回線６を収容した制御回線インタフェース３１と、パケット交換装置２と接続されるネットワーク回線５を収容したネットワーク回線インタフェース３２と、複数の携帯情報端末４（４−１、４−２、・・・）と接続される無線インタフェース３８と、無線基地局３の位置情報を測位するＧＰＳ３９と、プロセッサ３４と、メモリ３５および３６と、入出力装置３７と、これらの要素を接続する内部バス３３とからなっている。
【００２７】
メモリ３５には、プロセッサ３４にて実行される本発明に関係するソフトウェアとして、パケット交信ルーチン（パケット交信部）３５１と、報知情報送信ルーチン（報知情報送信処理部）３５２と、エリア状態通知送信ルーチン（エリア状態通知送信処理部）３５３と、端末状態通知受信ルーチン（端末状態通知受信処理部）３５４と、無線リソース管理ルーチン（無線リソース管理部）３５５と、トラヒック状態管理ルーチン（トラヒック状態管理部）３５６と、無線交信ルーチン（無線交信部）３５７とが用意されている。
またメモリ３６には、メモリ３５の各ルーチンの処理結果および基本情報を格納するメモリエリアとして、基地局構成情報３６１と、端末情報テーブル３６２が形成されている。
【００２８】
通信品質管理部１に送信するパケットは、制御回線インタフェース３１を通して、パケット交信部３５１で送信処理される。またパケット交換装置２から送受信したパケットは、ネットワーク回線インタフェース３２を通して、パケット交信部３５１で送受信処理される。また携帯情報端末４から送受信したパケットは、無線インタフェース３８を通して、無線交信部３５７で送受信処理される。
【００２９】
次に、携帯情報端末について図５を用いて説明する。
（５）携帯情報端末の構成
図５は、携帯情報端末の一実施例を示すブロック図である。
携帯情報端末４は、無線基地局３（３−１、３−２、・・・）と接続される無線インタフェース４６と、携帯情報端末４の位置情報を測位するＧＰＳ４７と、プロセッサ４２と、メモリ４３および４４と、ユーザへの情報を表示する表示部４８と、ユーザの携帯情報端末４の操作となる入出力装置４５と、これらの要素を接続する内部バス４１とからなっている。
【００３０】
メモリ４３には、プロセッサ４２にて実行される本発明に関係するソフトウェアとして、ＧＰＳ受信処理ルーチン（ＧＰＳ受信処理部）４３１と、報知情報受信ルーチン（報知情報受信処理部）４３２と、端末状態通知送信ルーチン（端末状態通知送信処理部）４３３と、パケット送信ルーチン（パケット送信処理部）４３４と、パケット受信ルーチン（パケット受信処理部）４３５と、アプリケーションルーチン（アプリケーション処理部）４３６と、無線交信ルーチン（無線交信部）４３７とが用意されている。
【００３１】
またメモリ４４には、メモリ４３の各ルーチンの処理結果および基本情報を格納するメモリエリアとして、端末識別情報４４１と、端末状態情報テーブル４４２が形成されている。
無線基地局３と送受信するパケットは、無線インタフェース４６を通して、無線交信部４３７で送受信処理される。さらにパケット送信処理部４３４、およびパケット受信処理部４３５で無線通信に必要な符号化・復号などの処理が実行される。
【００３２】
次に、本発明の無線アクセスネットワークにおける通信品質管理処理の内容について説明する。
（６）本発明の無線アクセスネットワークにおける通信品質管理処理の内容
図６は、携帯情報端末４と無線基地局３および通信品質管理装置１との間で実行される本発明の通信品質管理の一実施例を説明するシーケンス図である。ここでは、一例として、携帯情報端末４−１、４−２と無線基地局３−２との間、および無線基地局３−２と通信品質管理装置１との間における通信品質管理について説明する。
【００３３】
携帯情報端末４−１、４−２は、ＧＰＳ４７を有し、携帯情報端末４−１、４−２のプロセッサ４２は、定期的、もしくはユーザの入出力装置４５の操作により、ＧＰＳ信号受信ルーチン４３１を実行する。ＧＰＳ信号受信ルーチン４３１は、ＧＰＳ４７から受信した複数の衛星の信号をもとに、自携帯情報端末４の位置を測位し、その結果を位置情報５０５として端末状態情報テーブル４４２に格納する。
【００３４】
無線基地局３−２のプロセッサ３４は、定期的、もしくは通信品質管理装置１の指示により、報知情報処理ルーチン３５２を実行する。報知情報処理ルーチン３５２は、メモリ３５の基地局構成情報３６１から基地局ＩＤ情報を読み出し、報知情報パケットＭ１に基地局ＩＤ５０４を格納する。
さらに無線交信部３５７を通して、無線インタフェース３８から、携帯情報端末４−１、４−２に対して、周期的に報知情報Ｍ１（Ｍ１−１、Ｍ１−２、Ｍ１−３）を送信する。
図７に、報知情報パケットのフォーマットの例を示す。
報知情報Ｍ１は、図７に示すように、ヘッダ５００とメッセージ部５０１とからなり、メッセージ部５０１は、メッセージ種別５０２と、メッセージ番号５０３と、基地局ＩＤ５０４とからなっている。メッセージ種別５０２には、このメッセージが報知情報であることを示す種別コードが設定される。
【００３５】
携帯情報端末４−１、４−２は、無線基地局３−２から無線インタフェース４６を通して、報知情報パケットＭ１を受信すると、報知情報受信ルーチン４３２を実行する。
報知情報受信ルーチン４３２が実行されると、携帯情報端末４−１、４−２は、まず報知情報パケットＭ１を受信した時の電界強度を測定する。また報知情報パケットＭ１から基地局ＩＤ５０４を読み込む。さらに、基地局ＩＤ５０４、および電界強度５０７を、端末状態情報テーブル４４２に格納する。
【００３６】
続いて、携帯情報端末４−１、４−２は、無線基地局３−２から通知される報知情報Ｍ１をもとに、端末状態通知送信ルーチン４３３を実行する。端末状態通知送信ルーチン４３３が実行されると、携帯情報端末４−１、４−２は、端末識別情報４４１から端末ＩＤ５０８を読み込む。さらに、端末状態情報テーブル４４２から、基地局ＩＤ５０４、位置情報５０５、電界強度５０７を読み込み、上記の各情報を端末状態通知パケットＭ２に格納し端末状態通知パケットＭ２（Ｍ２−１、Ｍ２−２）を無線インタフェース４６を通して無線基地局３−２に送信する。
図８に端末状態通知パケットＭ２のフォーマット例を示す。
端末状態通知Ｍ２は、図８に示すように、ヘッダ５００とメッセージ部５０１とからなり、メッセージ部５０１は、メッセージ種別５０２と、メッセージ番号５０３と、ＧＰＳ信号などから得られる位置情報５０５と、日時５０６と、受信した報知情報の電界強度５０７と、端末ＩＤ５０８とからなっている。
【００３７】
無線基地局３−２は、携帯情報端末４−１、４−２から、無線インタフェース３８を通して、端末状態通知パケットＭ２（Ｍ２−１、Ｍ２−２）を受信すると、端末状態通知受信ルーチン３５４を実行する。
端末状態通知受信ルーチン３５４により、図８に示す端末状態通知パケットＭ２の位置情報５０５、日時５０６、電界強度５０７、端末ＩＤ５０８の各値を、端末情報テーブル３６２に格納される。
【００３８】
無線基地局３−２は、定期的、もしくは通信品質管理装置１の指示により、無線リソース管理ルーチン３５５を実行する。無線リソース管理ルーチン３５５は、無線インタフェース３８を通して携帯情報端末４と接続される無線の空きリソースを計算し、その結果を無線リソース使用率として基地局構成情報３６１に格納する。
【００３９】
また、無線基地局３−２は、定期的、もしくは通信品質管理装置１の指示により、トラヒック状態管理ルーチン３５６を実行する。トラヒック状態管理ルーチン３５６は、ネットワーク回線インタフェース３２を通してパケット交換装置２と接続されるバックホール回線の使用率を計算し、その結果をバックホール回線使用率として基地局構成情報３６１に格納する。
【００４０】
無線基地局３−２は、定期的、もしくは通信品質管理装置１の指示により、エリア状態通知送信ルーチン３５３を実行する。エリア状態通知送信ルーチン３５３が実行されると、基地局構成情報３６１から自無線基地局３の基地局ＩＤ５０４、無線リソース使用率５０９、バックホール回線使用率５１０を読み込む。さらにエリア状態通知送信ルーチン３５３は、端末情報テーブル３６２から端末ＩＤ５０８、電界強度５０７、位置情報５０５を読み込み、上記の各情報を、エリア状態通知パケットＭ３に格納し、制御回線インタフェース３１を通して通信品質管理装置１に送信する。
図９にエリア状態通知パケットのフォーマット例を示す。
エリア状態通知Ｍ３は、図９に示すように、ヘッダ５００とメッセージ部５０１とからなり、メッセージ部５０１は、メッセージ種別５０２と、メッセージ番号５０３と、基地局ＩＤ５０４と、携帯情報端末４−１、４−２の位置情報５０５と、日時５０６と、電界強度５０７と、端末ＩＤ５０８と、無線リソース管理ルーチン３５５を実行した結果得られた無線リソース使用率５０９と、トラヒック状態管理ルーチン３５６を実行した結果得られたバックホール（ＢＨ）回線使用率５１０とからなっている。
図９においては、位置情報５０５、日時５０６、電界強度５０７、端末ＩＤ５０８は一組しか図示していないが、複数の携帯情報端末から受信した情報を、１つのエリア状態通知Ｍ３で通知できるように、メッセージ領域に位置情報５０５、日時５０６、電界強度５０７、端末ＩＤ５０８を複数組含めるようにしてもよい。
【００４１】
通信品質管理装置１は、無線基地局３−２から受信したエリア状態通知Ｍ３の情報をもとに、エリア状態通知パケット受信ルーチンを実行し、通信品質の判定更新処理を行なう。以下の説明においては、通信品質をより具体的なイメージとするためにサービス品質と呼ぶ。
【００４２】
通信品質管理装置１のプロセッサ１４は、各無線基地局３（３−１、３−２、・・・）から制御回線インタフェース１１を通して、エリア状態通知パケットＭ３を受信すると、エリア状態通知パケット受信ルーチン１５２を実行する。エリア状態通知パケット受信ルーチン１５２は、図９に示すエリア状態通知パケットＭ３に格納された電界強度５０７の値と、電界強度ランクテーブル１６１の電界強度１６１１の値を比較し、電界強度ランク１６１２を決定する。
図１２は、通信品質管理装置１が保持する電界強度ランクテーブル１６１の１実施例を示す図である。電界強度ランクテーブル１６１は、電界強度１６１１により電界強度ランク１６１２を定義するもので、本実施例では、電界強度が−５０ｄＢｍ以上の場合、電界強度ランクを１００とし、電界強度が−６０〜−５１ｄＢｍの場合は電界強度ランクは６０、電界強度が−７０〜−６１ｄＢｍの場合は電界強度ランクは２０、電界強度が−７１ｄＢｍ以下の場合は電界強度ランクは０としている。
【００４３】
同様にエリア状態通知パケットＭ３に格納された無線リソース使用率５０９の値に基づき、無線リソースランクテーブル１６２を参照して、無線リソースランク１６２２を決定する。
図１３は、通信品質管理装置１が保持する無線リソースランクテーブル１６２の１実施例を示す図である。無線リソースランクテーブル１６２は、無線リソース使用率１６２１により無線リソースランク１６２２を定義するもので、本実施例では、無線リソース使用率が９０％以上の場合は無線リソースランクは−８０、無線リソース使用率が８０％〜８９％の場合は無線リソースランクは−２０、無線リソース使用率が７９％以下の場合は無線リソースランクは０としている。
【００４４】
さらにエリア状態通知パケットＭ３のバックホール回線使用率５１０の値に基づき、バックホール（ＢＨ：ＢａｃｋＨａｕｌｓ）回線使用率ランクテーブル１６３を参照して、バックホール回線ランク１６３２を決定する。
図１４は、通信品質管理装置１が保持するバックホール（ＢＨ：ＢａｃｋＨａｕｌｓ）回線使用率ランクテーブル１６３の１実施例を示す図である。バックホール回線使用率ランクテーブル１６３は、ＢＨ回線使用率１６３１によりＢＨ回線ランク１６３２を定義するもので、本実施例では、ＢＨ回線仕様率が９０％以上の場合ＢＨ回線ランクは−８０、ＢＨ回線仕様率が８０％〜８９％の場合ＢＨ回線ランクは−２０、ＢＨ回線仕様率が７０％〜７９％の場合ＢＨ回線ランクは−１０、ＢＨ回線仕様率が６９％以下の場合ＢＨ回線ランクは０としている。
【００４５】
このようにして決定した電界強度ランク１６１２、無線リソースランク１６２２、およびバックホール回線ランク１６３の値を合計し、その値をサービス品質クラステーブル１６４の値と比較し、サービス品質クラス１６４２を決定する。
図１５は、通信品質管理装置１が保持するサービス品質クラステーブル１６４の１実施例を示す図である。サービス品質クラステーブル１６４は、ランク合計１６４１によりサービス品質クラス１６４２を定義している。ランク合計１６４１とは、電界強度ランク１６１２と、無線リソースランク１６２２と、ＢＨ回線ランク１６３２を加算したものである。ここでは、ランク合計が９０以上の場合はサービス品質クラスＡ、ランク合計が８０〜８９の場合にはサービス品質クラスはＢ、ランク合計が６０〜７９の場合にはサービス品質クラスはＣ、ランク合計が５９以下の場合にはサービス品質クラスＤと定義し、サービス品質クラス１６４２をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで複数ランクに区分している。
【００４６】
一方、エリア状態通知パケットＭ３に格納された位置情報５０５の値に基づいて、基本マップ１６５内のマップの該当箇所を特定し、サービス品質マップ１６６の該当箇所に、上記サービス品質クラス１６４２の値を格納する。
【００４７】
図１６に、通信品質管理装置１で実行するサービス品質判定更新処理Ｓ００１のフローチャートを示す。
サービス品質判定更新処理Ｓ００１では、無線基地局３よりエリア状態通知Ｍ３を受信する（Ｆ１０１）。エリア状態通知Ｍ３から電界強度５０７、無線リソース使用率５０９、ＢＨ回線使用率５１０を格納する（Ｆ１０２）。図１２電界強度ランクテーブル１６１より判定した電界強度ランク１６１２を初期ランクとして格納する（Ｆ１０３）。次に無線リソース使用率５０９が８０％超えていないかを判定する（Ｆ１０４）。無線リソース使用率５０９が８０％を超えていない場合は、中間ランクに初期ランクを格納する（Ｆ１０５）。
無線リソース使用率５０９が８０％を超えていた場合は、図１３無線リソースランクテーブル１６２より判定した無線リソースランク１６２２を初期ランクに足して中間ランクに格納する（Ｆ１０６）。次にＢＨ回線使用率５１０が７０％を超えていないか判定する（Ｆ１０７）。ＢＨ回線使用率５１０が７０％を超えていない場合は、最終ランクに中間ランクを格納する（Ｆ１０８）。
ＢＨ回線使用率５１０が７０％を超えていた場合は、図１４のバックホール回線使用率ランクテーブル１６３より判定したＢＨ回線ランク１６３２を中間ランクに足して最終ランクに格納する（Ｆ１０９）。
決定した最終ランクより、図１５サービス品質クラステーブル１６４を用いサービス品質クラス１６４２を決定する（Ｆ１１０）。エリア状態通知Ｍ３の位置情報にサービス品質クラス１６４２を定義する（Ｆ１１１）。位置情報のサービス品質クラス１６４２を元にサービス品質マップ１６６を生成する。
【００４８】
図１７および図１８は、通信品質管理装置１が保持するサービス品質マップ１６６の一実施例を示す図である。
サービス品質マップ１６６は、エリア状態通知Ｍ３に含まれる位置情報５０５に対応するサービス品質クラス１６４２を基本マップ１６５上にマッピングしたものである。
【００４９】
エンドユーザがサービス品質情報を要求するためには、まず携帯情報端末４−１、４−２は発呼動作をおこない、パケット通信を行なうため網側と呼接続を確立する。次に、アプリケーションルーチン４３６を実行する。アプリケーションルーチン４３６は、まず端末識別情報４４１から端末ＩＤ５０８を読み込む。さらに、端末状態情報テーブル４４２から位置情報５０５を読み込み、上記の各情報をサービス品質マップ要求パケットＭ４に格納して、無線インタフェース４６を通して、各無線基地局に送信する。次に携帯情報端末４は、通信品質管理装置１へサービス品質マップ要求Ｍ４を送信する。
【００５０】
図１０にサービス品質マップ要求のフォーマット例を示す。
サービス品質マップ要求Ｍ４は、図１０に示すように、ヘッダ５００とメッセージ部５０１とからなり、メッセージ部５０１は、メッセージ種別５０２と、メッセージ番号５０３と、位置情報５０５と、日時５０６と、端末ＩＤ５０８とからなる。
【００５１】
携帯情報端末４（４−１、４−２、・・・）から各無線基地局３（３−１、３−２、・・・）、およびネットワーク回線インタフェース１２を経由して、サービス品質マップ要求パケットＭ４を受信すると、通信品質管理装置１のプロセッサ１４は、サービス品質マップ要求受信ルーチン１５３を実行する。サービス品質マップ要求受信ルーチン１５３は、図１０に示すサービス品質マップ要求パケットＭ４の位置情報５０５の値に基づいて、図１７および図１８に示すサービス品質マップ１６６の該当箇所を特定し、その該当箇所と対応付けて格納されているサービス品質クラス１６４２の値を読み込む。プロセッサ１４は、上記サービス品質クラス１６４２の値が読み込まれると、サービス品質マップ応答送信ルーチン１５４を実行する。
【００５２】
サービス品質マップ応答送信ルーチン１５４は、サービス品質マップ応答パケットＭ５を生成し、サービス品質マップ要求受信ルーチンの処理の結果読み込まれたサービス品質クラス１６４２の値を生成したサービス品質マップ応答パケットＭ５に書き込む。更にサービス品質マップ応答送信ルーチン１５４は、サービス品質マップ要求受信パケットＭ４に格納されている端末ＩＤ５０８から送信先の携帯情報端末４−１を特定し、その端末ＩＤ５０８の値を、サービス品質マップ応答パケットＭ５の端末ＩＤ５０８に格納する。サービス品質マップ要求送信ルーチン１５４は、作成したサービス品質マップ応答パケットＭ５を、ネットワーク回線インタフェース１２を通して、ネットワーク回線５に送信する。サービス品質マップ応答パケットＭ５は、パケット交換装置の交換機能により、サービス品質マップ応答パケットＭ５の端末ＩＤ５０８の領域に格納された端末ＩＤを有する携帯情報端末４−１に送信される。
【００５３】
図１１にサービス品質マップ応答メッセージのフォーマット例を示す。
サービス品質マップ応答Ｍ５は、図１１に示すように、ヘッダ５００とメッセージ部５０１とからなり、メッセージ部５０１は、メッセージ種別５０２と、メッセージ番号５０３と、位置情報５０５と、サービス品質クラス５１１と、端末ＩＤ５０８とからなる。
【００５４】
図１９に、通信品質管理装置１で実行するサービスマップ応答処理Ｓ００２のフローチャートを示す。
サービスマップ応答処理Ｓ００２では、携帯情報端末４よりサービス品質マップ要求Ｍ４を受信する（Ｆ２０１）。サービス品質マップ要求Ｍ４から位置情報５０５、端末ＩＤ５０８を格納する（Ｆ２０２）。位置情報５０５を元にサービス品質マップ１６６を検索し、端末ＩＤ５０８の位置を特定する（Ｆ２０３）。端末ＩＤ５０８の位置が特定できなかった場合、サービス品質クラス５１１を未付与のサービス品質マップ応答Ｍ５を生成する（Ｆ２０６）。
端末ＩＤ５０８の位置が特定できた場合、サービス品質クラス５１１を付与したサービス品質マップ応答Ｍ５を生成する（Ｆ２０５）。生成したサービス品質マップ応答Ｍ５を携帯情報端末４へ送信する（Ｆ２０７）。
携帯情報端末４−２は、アプリケーションルーチン４３６により、上記サービス品質マップ要求パケットＭ４の応答として、各無線基地局から図１１に示すサービス品質マップ応答パケットＭ５を受信する。そして、受信したサービス品質マップ応答パケットＭ５の位置情報５０５、サービス品質クラス５１１からサービス品質マップを構築し、表示部４８に結果を表示する。
【００５５】
サービス品質マップ応答パケットＭ５に格納して携帯情報端末に送信する情報としては、上記のように位置情報５０５とサービス品質クラス５１１を分けて送信する以外にも、図１７および図１８にイメージを示すようなサービス品質マップを画像情報として作成しておき送信してもよい。また、サービス品質マップの範囲や、サービス品質クラスの情報を取得したいエリアの範囲については、前記サービス品質マップ要求パケットの位置情報領域に、範囲を指定する情報を含めることで、指定することができる。
【００５６】
本実施例においては、電界強度ランク、無線リソースランク、バックホール回線ランクを合計する場合を例にとって説明しているが、単に合計するのではなく、係数や関数などをあらかじめ定めておいて総合値を算出してもよい。また、合計値や総合値ではなく、サービス品質マップ要求メッセージにユーザが欲しいデータを指定する情報を含めるようにして、電界強度ランクマップを送ったり、無線リソースランク、バックホール回線ランクの情報を個々に送信することも可能である。その場合には、図１７および図１８に示すようなＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄといったランクを地図上に表示する形態の他、例えば無線リソースであれば接続中の端末の数を数字や端末の絵の個数で表示したり、バックホール回線の使用率であれば使用率を数字やグラフなどで表示するなどして、無線リソースやバックホール回線の使用率の大小が視覚的にわかるような表示をおこなってもよい。
【００５７】
本発明によれば、通信品質管理装置が無線アクセスネットワーク上に接続している携帯情報端末および無線基地局の通信状態情報を収集することにより、管理者は無線アクセスネットワーク上の無線基地局のカバーする無線エリア範囲内のサービス品質を知ることが可能となる。また、無線エリア範囲内のサービス品質をサービス品質マップとして各携帯情報端末に送信することにより、エンドユーザは電界強度情報のほか、自携帯情報端末およびその周辺の無線基地局および上位網側の通信リソース状態、実効スループットなどの情報も含めたサービス品質を把握することができ、よりよいサービス品質を受けるための指標とすることが可能となりエンドユーザのストレスを緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施例における無線アクセスネットワークの構成を示す図である。
【図２】通信品質管理装置の一実施例を示すブロック図である。
【図３】パケット交換装置の一実施例を示すブロック図である。
【図４】無線基地局の一実施例を示すブロック図である。
【図５】携帯情報端末の一実施例を示すブロック図である。
【図６】本発明の無線アクセスネットワークの通信品質管理シーケンスを説明する図である。
【図７】報知情報のフォーマット例を示す図である。
【図８】端末状態通知のフォーマット例を示す図である。
【図９】エリア状態通知のフォーマット例を示す図である。
【図１０】サービス品質マップ要求のフォーマット例を示す図である。
【図１１】サービス品質マップ応答のフォーマット例を示す図である。
【図１２】電界強度ランクテーブルの一実施例を示す図である。
【図１３】無線リソースランクテーブルの一実施例を示す図である。
【図１４】バックホール回線使用率ランクテーブルの一実施例を示す図である。
【図１５】サービス品質クラステーブルの一実施例を示す図である。
【図１６】サービス品質判定更新処理のフローチャートである。
【図１７】サービス品質マップのイメージ図である。
【図１８】サービス品質マップのイメージ図である。
【図１９】サービスマップ応答処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１：通信品質管理装置
１１：制御回線インタフェース
１２：ネットワーク回線インタフェース
１３：データバス
１４、１５：プロセッサ
１５１：パケット更新部
１５２：エリア状態通知パケット受信処理部
１５３：サービス品質マップ要求受信処理部
１５４：サービス品質マップ応答送信処理部
１６：メモリ
１６１：電界強度ランクテーブル
１６１１：電界強度
１６１２：電界強度ランク
１６２：無線リソースランクテーブル
１６２１：無線リソース使用率
１６２２：無線リソースランク
１６３：ＢＨ回線使用率ランクテーブル
１６３１：ＢＨ回線使用率
１６３２：ＢＨ回線ランク
１６４：サービス品質クラステーブル
１６４１：ランク合計
１６４２：サービス品質ランク
１６５：基本マップ
１６６：サービス品質マップ
１７：入出力装置
２：パケット交換装置
２１：ネットワーク回線インタフェース
２２：パケット交信部
２３：ルーティングテーブル
２４：データバス
２５：プロセッサ
３：無線基地局
３１：制御回線インタフェース
３２：ネットワーク回線インタフェース
３３：データバス
３４、３５：プロセッサ
３５１：パケット更新部
３５２報知情報送信処理部
３５３：エリア状態通知送信処理部
３５４：端末状態通知受信処理部
３５５：無線リソース管理部
３５６：トラヒック状態管理部
３５７：無線交信部
３６：メモリ
３６１：基地局構成情報
３６２：端末状態テー部巣
３７：入出力装置
３８：無線インタフェース
３９：ＧＰＳ
４：携帯情報端末
４１：データバス
４２、４３：プロセッサ
４３１：ＧＰＳ信号受信処理部
４３２：報知情報受信処理部
４３３：端末状態通知送信処理部
４３４：パケット送信処理部
４３５：パケット受信処理部
４３６：アプリケーション処理部
４３７：無線交信部
４４：メモリ
４４１：端末識別情報
４４２：端末状態情報テーブル
４５：入出力装置
４６：無線インタフェース
４７：ＧＰＳ
４８：表示部
５：ネットワーク回線
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2010062783.tif 000015
【図１４】
2010062783.tif 000016
【図１５】
2010062783.tif 000017
【図１６】
2010062783.tif 000018
【図１７】
2010062783.tif 000019
【図１８】
2010062783.tif 000020
【図１９】
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