(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の無線通信方式のうち、いずれか一つの無線通信方式を選択して、前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を無線エリア評価管理装置に報告する無線エリア評価装置の通信方法であって、
現在の残電力および外部からの測定指示に対するデータ報告の重要度を示す報告重要度から電力および速度のいずれをどの程度重視するかのポリシを決定するとともに、前記各無線通信方式を使用した場合のデータ報告完了時の予想残電力および予想時刻を算出し、前記データ報告完了時の予想残電力および予想時刻が前記ポリシを満たす無線通信方式を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に使用する無線通信方式として選択するステップと、
前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を取得するステップと、
少なくとも一つの他の無線エリア評価装置に対して、自装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に送信する電力を示す情報および自装置が前記他の無線エリア評価装置宛てに各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信する電力を示す情報を送信するステップと、
少なくとも一つの他の無線エリア評価装置から中継可能を示す応答があった場合は、前記他の無線エリア評価装置に対して、自装置が前記取得した各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
【請求項２】
自装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に報告した後の残電力を予想し、前記予想した報告後の残電力を示す情報を前記他の無線エリア評価装置に対して送信することを特徴とする請求項１記載の通信方法。
【請求項３】
複数種類の無線通信方式のうち、いずれか一つの無線通信方式を選択して、前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を無線エリア評価管理装置に報告する無線エリア評価装置の通信方法であって、
現在の残電力および外部からの測定指示に対するデータ報告の重要度を示す報告重要度から電力および速度のいずれをどの程度重視するかのポリシを決定するとともに、前記各無線通信方式を使用した場合のデータ報告完了時の予想残電力および予想時刻を算出し、前記データ報告完了時の予想残電力および予想時刻が前記ポリシを満たす無線通信方式を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に使用する無線通信方式として選択するステップと、
前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を取得するステップと、
他の無線エリア評価装置から、前記他の無線エリア評価装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に送信する電力を示す情報を受信するステップと、
自装置が前記取得した各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に送信する電力が、前記他の無線エリア評価装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に送信する電力と、前記他の無線エリア評価装置が自装置宛てに各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信する際に要する電力との差より小さい場合に、前記他の無線エリア評価装置に代わって、前記他の無線エリア評価装置の各無線通信方式の無線品質を示す情報を、前記無線エリア評価管理装置へ報告することを決定するステップと、
前記決定した結果を、前記他の無線エリア評価装置に対して送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
【請求項４】
自装置の残電力に余裕があるかどうかを判断し、余裕がある場合に前記決定を行なうことを特徴とする請求項３記載の通信方法。
【請求項５】
複数種類の無線通信方式のうち、いずれか一つの無線通信方式を選択して、前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を無線エリア評価管理装置に報告する無線エリア評価装置の制御プログラムであって、
現在の残電力および外部からの測定指示に対するデータ報告の重要度を示す報告重要度から電力および速度のいずれをどの程度重視するかのポリシを決定するとともに、前記各無線通信方式を使用した場合のデータ報告完了時の予想残電力および予想時刻を算出し、前記データ報告完了時の予想残電力および予想時刻が前記ポリシを満たす無線通信方式を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に使用する無線通信方式として選択する処理と、
前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を取得する処理と、
少なくとも一つの他の無線エリア評価装置に対して、自装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に送信する電力を示す情報および自装置が前記他の無線エリア評価装置宛てに各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信する電力を示す情報を送信する処理と、
少なくとも一つの他の無線エリア評価装置から中継可能を示す応答があった場合は、前記他の無線エリア評価装置に対して、自装置が前記取得した各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信する処理と、の一連の処理をコンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする無線エリア評価装置の制御プログラム。
【請求項６】
複数種類の無線通信方式のうち、いずれか一つの無線通信方式を選択して、前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を無線エリア評価管理装置に報告する無線エリア評価装置の制御プログラムであって、
現在の残電力および外部からの測定指示に対するデータ報告の重要度を示す報告重要度から電力および速度のいずれをどの程度重視するかのポリシを決定するとともに、前記各無線通信方式を使用した場合のデータ報告完了時の予想残電力および予想時刻を算出し、前記データ報告完了時の予想残電力および予想時刻が前記ポリシを満たす無線通信方式を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に使用する無線通信方式として選択する処理と、
前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を取得する処理と、
他の無線エリア評価装置から、前記他の無線エリア評価装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に送信する電力を示す情報を受信する処理と、
自装置が前記取得した各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に送信する電力が、前記他の無線エリア評価装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に送信する電力と、前記他の無線エリア評価装置が自装置宛てに各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信する際に要する電力との差より小さい場合に、前記他の無線エリア評価装置に代わって、前記他の無線エリア評価装置の各無線通信方式の無線品質を示す情報を、前記無線エリア評価管理装置へ報告することを決定する処理と、
前記決定した結果を、前記他の無線エリア評価装置に対して送信する処理と、の一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする無線エリア評価装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールドでの無線エリアの品質を遠隔から取得するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、実環境下での無線エリア品質を測定するために、測定場所に設置された移動局において品質を測定し、測定結果を報告する手法が検討されている。例えば、特許文献１には、サービスエリアを確認したい場所に移動機を複数設置し、その移動機と携帯電話網側とが通信を行なうことで、リアルタイムでのフィールド情報の収集を行なって、移動機を設置した場所の周辺のサービスエリア状態をリアルタイムで監視することを可能とする技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、複数の無線システムが展開された環境下において、複数の無線通信メディアの中から無線通信メディアを公平に利用すると共に端末局における消費電力の低減に寄与する技術が開示されている。この技術では、無線リンクを選択する指標として「無線リンク使用率」「単位時間当たりの消費電力」「データ送信速度」を用いる。また、無線リンク使用率が一定以下の方式で、ビット当たりの消費電力が最小である方式を選択する。但し、基地局間にはビット当たりの消費電力が最大のものを用いる。これによって低消費電力と公平性を実現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０３２１７４号公報
【特許文献２】特開２００９−０８８９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、携帯電話網を用いて取得データを報告するため、圏外ではシステムが動作しない。また、無線エリア評価を行なうためのトリガが規定されていない。これらを解決するためには上記移動局で複数の無線通信方式を実行可能とする方法がある。
【０００６】
しかし、その場合においてもリアルタイムなサービスエリア状態の収集を実現しつつも省電力化を行ない、移動局の電池寿命を最大化する必要がある。移動局の電池長寿命化を実現するための発明としては、例えば特許文献２がある。特許文献２では公平性を保つことができるが、データ送信速度そのものを見て判断するわけでは無いため、ある期限までにデータを報告するなどの制御を考慮することが出来ない。また電池残量を考慮するわけではないため、状況に応じた適応的な制御が困難である。
【０００７】
また、報告方式として近距離無線が選択された場合には、結果としてデータ報告を隣接の通信端末装置（無線エリア評価モジュール）に委託するため、たとえ自身が省電力を図れた場合においても隣接する通信端末装置における消費電力が倍増してしまい、配備された通信端末装置間での電池寿命の差が顕著となる。無線エリア評価システムにおいて通信端末装置毎にバラツキが出るということは所要の粒度でのデータが取得出来ないことに直結するため、可能な限りの平滑化が求められる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、消費電力を最小化しつつも可能な限り即時性のあるデータ報告が実現可能で、かつ、データ報告を中継する場合に電池寿命の差を平滑化することができる通信方法および無線エリア評価装置の制御プログラム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】
【０００９】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の通信方法は、複数種類の無線通信方式のうち、いずれか一つの無線通信方式を選択して、前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を無線エリア評価管理装置に報告する無線エリア評価装置の通信方法であって、前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を取得するステップと、少なくとも一つの他の無線エリア評価装置に対して、自装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に要する電力を示す情報（Ｐ２）および自装置が前記他の無線エリア評価装置宛てに各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信する電力を示す情報（ｐ２）を送信するステップと、少なくとも一つの他の無線エリア評価装置から中継可能を示す応答があった場合は、前記他の無線エリア評価装置に対して、自装置が前記取得した各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００１０】
この構成により、配置された端末からデータを回収するネットワークにおいて、各端末の残電力量が均一でない環境においても、それぞれの残電力量を考慮しながら互いのデータ報告を委託し合うことができ、ネットワークの寿命を最大化することが可能となる。また、無線システムの実環境での品質をリアルタイムに把握することが可能となる。従って、効率的なエリア設計が可能となり、高い品質の無線サービスの提供が実現される。また、従来自動的に検出することが困難であった圏外地域の情報も取得可能であるため、より効果的な無線サービスの運用保守が可能となる。
【００１１】
（２）また、本発明の通信方法は、自装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に報告した後の残電力を予想し、前記予想した報告後の残電力を示す情報を前記他の無線エリア評価装置に対して送信することを特徴とする。
【００１２】
この構成により、各端末の残電力量が均一でない環境においても、それぞれの残電力量を考慮しながら互いのデータ報告を委託し合うことができ、ネットワークの寿命を最大化することが可能となる。
【００１３】
（３）また、本発明の通信方法は、複数種類の無線通信方式のうち、いずれか一つの無線通信方式を選択して、前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を無線エリア評価管理装置に報告する無線エリア評価装置の通信方法であって、前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を取得するステップと、他の無線エリア評価装置から、前記他の無線エリア評価装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に要する電力を示す情報（Ｐ２）および自装置が前記他の無線エリア評価装置宛てに各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信する電力を示す情報（ｐ２）を受信するステップと、自装置が前記取得した各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に要する電力および前記他の無線エリア評価装置から取得した前記他の無線エリア評価装置の各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に要する電力（Ｐ１）が、前記他の無線エリア評価装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に要する電力（Ｐ２）と、前記他の無線エリア評価装置が自装置宛てに各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信する際に要する電力（ｐ２）との差より大きい場合に、前記他の無線エリア評価装置に代わって、前記他の無線エリア評価装置の各無線通信方式の無線品質を示す情報を、前記無線エリア評価管理装置へ報告することを決定するステップと、前記決定した結果を、前記他の無線エリア評価装置に対して送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００１４】
この構成により、配置された端末からデータを回収するネットワークにおいて、各端末の残電力量が均一でない環境においても、それぞれの残電力量を考慮しながら互いのデータ報告を委託し合うことができ、ネットワークの寿命を最大化することが可能となる。また、無線システムの実環境での品質をリアルタイムに把握することが可能となる。従って、効率的なエリア設計が可能となり、高い品質の無線サービスの提供が実現される。また、従来自動的に検出することが困難であった圏外地域の情報も取得可能であるため、より効果的な無線サービスの運用保守が可能となる。
【００１５】
（４）また、本発明の通信方法は、自装置の残電力に余裕があるかどうかを判断し、余裕がある場合に前記決定を行なうことを特徴とする。
【００１６】
この構成により、各端末の残電力量が均一でない環境においても、それぞれの残電力量を考慮しながら互いのデータ報告を委託し合うことができ、ネットワークの寿命を最大化することが可能となる。
【００１７】
（５）また、本発明の無線エリア評価装置の制御プログラムは、複数種類の無線通信方式のうち、いずれか一つの無線通信方式を選択して、前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を無線エリア評価管理装置に報告する無線エリア評価装置の制御プログラムであって、前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を取得する処理と、少なくとも一つの他の無線エリア評価装置に対して、自装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に要する電力を示す情報（Ｐ２）および自装置が前記他の無線エリア評価装置宛てに各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信する電力を示す情報（ｐ２）を送信する処理と、少なくとも一つの他の無線エリア評価装置から中継可能を示す応答があった場合は、前記他の無線エリア評価装置に対して、自装置が前記取得した各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信する処理と、の一連の処理をコンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする。
【００１８】
この構成により、配置された端末からデータを回収するネットワークにおいて、各端末の残電力量が均一でない環境においても、それぞれの残電力量を考慮しながら互いのデータ報告を委託し合うことができ、ネットワークの寿命を最大化することが可能となる。また、無線システムの実環境での品質をリアルタイムに把握することが可能となる。従って、効率的なエリア設計が可能となり、高い品質の無線サービスの提供が実現される。また、従来自動的に検出することが困難であった圏外地域の情報も取得可能であるため、より効果的な無線サービスの運用保守が可能となる。
【００１９】
（６）また、本発明の無線エリア評価装置の制御プログラムは、複数種類の無線通信方式のうち、いずれか一つの無線通信方式を選択して、前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を無線エリア評価管理装置に報告する無線エリア評価装置の制御プログラムであって、前記各無線通信方式の無線品質を示す情報を取得する処理と、他の無線エリア評価装置から、前記他の無線エリア評価装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に要する電力を示す情報（Ｐ２）および自装置が前記他の無線エリア評価装置宛てに各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信する電力を示す情報（ｐ２）を受信する処理と、自装置が前記取得した各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に要する電力および前記他の無線エリア評価装置から取得した前記他の無線エリア評価装置の各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に要する電力（Ｐ１）が、前記他の無線エリア評価装置が単独で各無線通信方式の無線品質を示す情報を前記無線エリア評価管理装置に報告する際に要する電力（Ｐ２）と、前記他の無線エリア評価装置が自装置宛てに各無線通信方式の無線品質を示す情報を送信する際に要する電力（ｐ２）との差より大きい場合に、前記他の無線エリア評価装置に代わって、前記他の無線エリア評価装置の各無線通信方式の無線品質を示す情報を、前記無線エリア評価管理装置へ報告することを決定する処理と、前記決定した結果を、前記他の無線エリア評価装置に対して送信する処理と、の一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする。
【００２０】
この構成により、配置された端末からデータを回収するネットワークにおいて、各端末の残電力量が均一でない環境においても、それぞれの残電力量を考慮しながら互いのデータ報告を委託し合うことができ、ネットワークの寿命を最大化することが可能となる。また、無線システムの実環境での品質をリアルタイムに把握することが可能となる。従って、効率的なエリア設計が可能となり、高い品質の無線サービスの提供が実現される。また、従来自動的に検出することが困難であった圏外地域の情報も取得可能であるため、より効果的な無線サービスの運用保守が可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、通信端末装置（無線エリア評価モジュール）が、無線品質情報を無線エリア評価管理システムに報告するために上り回線を選択する際に、自局のみで報告する場合に必要な送信電力、自局の残電力量、隣接端末から報告する際に隣接端末において必要な送信電力、隣接端末の残電力量を考慮することで、より適切なシステムが選択され、配置された端末全ての消費電力量を平滑化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を実現するためのシステム構成を示す図である。
【図２】本発明のＳＴ５の構成図である。
【図３】本発明の上り回線選択に関するＭＤ３の機能ブロック図を示す。
【図４】本発明の報告重要度と残電力値に基づくポリシ選択の一例を示す図である。
【図５】本発明の各ポリシに対応する方式選択のための指標の一例を示す図である。
【図６】本発明において、データ報告を隣接するＭＤ３に委託した場合の消費電力および各ＭＤ３での電池残量についての一例を示す図である。
【図７】本発明のデータ報告中継委託元ＭＤ３の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明のデータ報告中継委託先ＭＤ３の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１のシミュレーションに係るシミュレーション環境を表す図である。
【図１０】本発明の第１のシミュレーションに係るシミュレーション結果を表すグラフである。
【図１１】本発明の第２のシミュレーションに係るシミュレーション環境を表す図である。
【図１２】本発明の第２のシミュレーションに係るシミュレーション結果を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
＜システム構成＞
図１は、本発明を実現するためのシステム構成を示す。図１中の各要素について下記に示す。無線基地局（以下BSと表す）１は、測定対象となる基地局を表す。図１の中には複数の無線方式に対応したＢＳ（方式A）１Ａ、ＢＳ（方式B）１Ｂ、ＢＳ（方式C）１Ｃ、を例示している。なお、次に示す無線エリア評価モジュール（以下MDと表す）３はこれらの内複数方式を利用可能である。以下、ＢＳ１Ａ〜１Ｃを合わせてＢＳ１と表す。ＭＤ３は、ＢＳ１からの電波を受信、無線品質を示す情報を抽出し、無線エリア評価管理システム（以下、STと表す）５に報告する。ＭＤ３は、単一の筐体で複数の無線通信システムを実現することが可能である。また、ＭＤ３は、独自の管理番号を持つ。設置時には管理番号、設置場所、設置時刻をＳＴ５に登録する。ＳＴ５側からの測定指示に基づいて無線品質の測定を開始する。
【００２４】
ＳＴ５は、ＭＤ３から報告された無線品質を示す情報を蓄積・管理するシステムである。また、ＳＴ５は、ＭＤ３配置時に、ＭＤ３のＩＤ、配置場所を登録し管理する。オペレータ（以下OPと表す）７は、人為的な操作をする。また、ＯＰ７は、ＳＴ５にアクセスし、無線エリアの品質評価結果にアクセスする。
【００２５】
図２は、本発明のＳＴ５の構成図である。図２の各構成要素について次に示す。ＳＴ５は、無線エリア評価管理制御部５１、ＭＤ管理データベース５３、無線品質情報データベース５５から構成される。ＳＴ５は、ＯＰ７に対するデータ応答・要求の処理、ＭＤ３に対するデータ応答・要求の処理、ＭＤ３より報告された無線品質情報の登録・管理を行なう。ＭＤ管理データベース５３は、ＭＤ３に関する情報を管理する。各エントリは（MD番号、登録時刻、登録場所、アクセス方法）で構成される。無線品質情報データベース５５は、無線方式毎にＭＤ３で計測された無線品質情報を管理する。各エントリは（MD番号、登録時刻、無線品質情報名、値）で構成される。図２においては、ＲＣＳ（Radio Communication System）＿Ａ、ＲＣＳ＿Ｂ、ＲＣＳ＿Ｃそれぞれについての無線品質情報データベース５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃがあり、それぞれの通信方式の無線品質情報を管理する。
【００２６】
＜上り報告回線選択機能＞
本発明ではＭＤ３がＳＴ５に対して報告を行なう際の通信方式選択を最適化することで、「データ報告の即時性」と「ＭＤ３での消費電力の最小化」を実現する。
【００２７】
図３は、本発明の上り回線選択に関するＭＤ３の機能ブロック図を示す。ＭＤ３は外部より測定指示を受信する。測定指示を基にして報告データサイズ算出部３１によって報告すべきデータのサイズを算出する。また報告重要度判定部３２によって自身のデータ報告の重要度を算出する。ＭＤ３は残電力監視部３３を有しており常に現在の残電力を算出する。さらに無線通信方式状況監視部３４によって周辺の無線状態を把握している。本発明ではデータ報告用の上り回線選択に際して現状に即したポリシを設定することを特徴とする。ポリシ選択は上り回線選択ポリシ選択部３５において決定される。具体的なポリシは上り回線選択ポリシテーブル３６に記述されており、随時更新が可能である。ポリシ選択は報告重要度判定部３２から得られる報告重要度と残電力監視部３３から得られる現在の残電力値を基に行なわれる。
【００２８】
図４は、本発明の報告重要度と残電力値に基づくポリシ選択の一例を示す図である。図４に示した表を用いることで、電力が豊富であり重要度の高いデータを要求された場合には「速度重視」のポリシを採用する。一方で、同じく重要度の高いデータを要求されてはいるものの、残電力がある程度減少している場合には「電力重視」のポリシを採用する。さらに残電力が少ない場合には報告自体を中止する、などの状況に応じた制御が可能となる。次にこれらポリシに従って、図５のような「上り回線選択ポリシテーブル」より具体的な方式選択のための指標を抽出する。
【００２９】
図５は、本発明の各ポリシに対応する方式選択のための指標の一例を示す図である。図５では選択されたポリシに対して具体的な方式選択のための指標を提供する。ここでは「残電力許容水準［%］（報告後の電力／報告前の残電力）」と「時刻超過許容水準［%］（報告期限を超過した時間／報告期限までの時間）」を例示している。これらを用いて図４によって決定されたポリシに対応する具体的な値を決定する。例えば「報告無し」と判断された場合には残電力許容水準は１００％（電力消費を一切許容しない）、時刻超過許容水準はＮ／Ａ（定義無し）となる。また、「電力最重要視」と判断された場合には残電力許容水準は９０％（電力消費は現在の残電力の１０％以下とする）、時刻超過許容水準はＮ／Ａ（定義無し）となる。
【００３０】
図３に戻り、データ報告完了残電力予測部３７は、無線通信方式状況監視部３４から得られる上り送信電力（ビット当たりの消費電力）と、残電力監視部３３から得られる現在の残電力と、報告データサイズ算出部３１から得られる報告データサイズとを用いてデータ報告完了後の予想残電力を算出する。このように、データ報告完了残電力予測部３７は、それぞれの無線通信方式を使用した場合に想定される残電力値を算出し、上り回線選択部３８に提供する。データ報告完了時刻予測部３９は、無線通信方式状況監視部３４から得られる上りのビットレートと、報告データサイズ算出部３１から得られる報告データサイズとを用いてデータ報告が完了する予想時刻を算出する。このように、データ報告完了時刻予測部３９は、それぞれの無線通信方式を使用した場合に報告が完了すると想定される時刻を算出し、上り回線選択部３８に提供する。
【００３１】
上り回線選択部３８では上り回線選択ポリシテーブル３６より得られた残電力許容水準および時刻超過許容水準に加えて、各方式を用いた場合に想定される予想残電力をデータ報告完了残電力予測部３７から、予想報告完了時刻をデータ報告完了時刻予測部３９から入手し、実際の「使用無線通信方式決定」を行なう。
【００３２】
図６は、本発明において、データ報告を隣接するＭＤ３に委託した場合の消費電力および各ＭＤ３での電池残量についての一例を示す図である。
Ｐ１：第１のＭＤ３が第１の通信方式を用いてデータを報告した場合の消費電力量
Ｐ２：第２のＭＤ３が第１の通信方式を用いてデータを報告した場合の消費電力量
ｐ２：第２のＭＤ３が第２の通信方式を用いてデータを報告した場合の消費電力量
Ｂ１：データ報告前の第１のＭＤ３における残電力量
Ｂ１’：データ報告後の第１のＭＤ３における残電力量
Ｂ２：データ報告前の第２のＭＤ３における残電力量
Ｂ２’：データ報告後の第２のＭＤ３における残電力量
【００３３】
ここで第２のＭＤ３のデータを第１のＭＤ３が代理で報告することを許容するためには第１のＭＤ３と第２のＭＤ３が個々にデータ報告を行なった場合に比べてトータルでの消費電力量が削減されている必要がある。個々にデータ報告を行なった場合の第１のＭＤ３と第２のＭＤ３の残電力量の和は、式（１）で表される。
【００３４】
【数１】
0005596333.tif 000002
第２のＭＤ３がデータ報告を第１のＭＤ３に委託した場合の第１のＭＤ３と第２のＭＤ３の残電力量の和は、式（２）で表される。
【００３５】
【数２】
0005596333.tif 000003
中継が許容されるには、中継した方が、個々にデータ報告を行なった場合に比べて残電力量が大きくなければならないので、式（１）、（２）より、式（３）を得る。
【００３６】
【数３】
0005596333.tif 000004
従って、式（３）が成り立つ事が中継可否の判断基準となる。ここで左辺は第１のＭＤ３でのみ知りうる値であり、右辺は第２のＭＤ３のみで知りうる値である。
【００３７】
図７は、本発明のデータ報告中継委託元ＭＤ３の動作を示すフローチャートである。図７では、図６における第２のＭＤ３が使用する無線通信方式を近距離無線に決定したところから開始する。この場合、第２のＭＤ３は、データ報告の委託検討を開始する（ステップＳ１０１）。中継を委託する第２のＭＤ３は自身でデータ報告を行なう場合の消費電力量Ｐ２とデータ報告を委託するために必要な消費電力量ｐ２の差分を算出し、事前にブロードキャストを行なう。なお、ここでは以降の処理のため残電力量Ｂ２も同時にブロードキャストする（ステップＳ１０２）。
【００３８】
図８は、本発明のデータ報告中継委託先ＭＤ３の動作を示すフローチャートである。図８では、第１のＭＤ３が、第２のＭＤ３からデータ報告委託依頼を受信したところから開始する。なお、図８では、図６と異なり、委託先の第１のＭＤ３は一つ以上存在するものとして説明する。まず、第２のＭＤ３から（Ｐ２−ｐ２）の情報を受信した第１のＭＤ３は、自身でデータ報告を行なう場合の消費電力量Ｐ１と比較を行ない、式（３）を満たすかどうかを判断する。これは、中継することにより総消費電力量を削減可能かどうか判断するものである（ステップＳ２０１）。
【００３９】
式（３）を満たさない場合（ステップＳ２０１：NO）、第１のＭＤ３は、第２のＭＤ３のブロードキャストに対する応答をしない。一方、式（３）を満たす場合（ステップＳ２０１：YES）、第１のＭＤ３は、式（４）を満たすかどうかを判断する。これは、自局が中継するべきか（中継するほどの余裕があるか）を判断するものであり、報告前の残電力を比較するものである（ステップＳ２０２）。
【００４０】
【数４】
0005596333.tif 000005
式（４）を満たさない場合（ステップＳ２０２：NO）、第１のＭＤ３は、第２のＭＤ３のブロードキャストに対する応答をしない。一方、式（４）を満たす場合（ステップＳ２０２：YES）、第１のＭＤ３は、中継後の予想残電力Ｂ１’と中継時の予想送信時間を算出し、第２のＭＤ３に応答する（ステップＳ２０３）。
【００４１】
図７に戻り、第２のＭＤ３は、送信マージン（Ｐ２−ｐ２）および報告後予想残電力量Ｂ２’をブロードキャストした後（ステップＳ１０２）、他のＭＤ３からの応答を待つ（ステップＳ１０３）。応答が無い場合、第２のＭＤ３はデータ報告をする（ステップＳ１０４）。このデータ報告は、いずれか一つの無線通信方式を選択して行なわれる。一方、応答が有る場合は、第２のＭＤ３は、図７のように一つ以上の第１のＭＤ３から、中継後の予想残電力量Ｂ１’および中継時の予想送信時間の情報を得る。このように、一つ以上の第１のＭＤ３からの応答を受信した第２のＭＤ３は、報告された予想残電力量および予想送信時間を用いて最も効率よくかつ影響の少ない第１のＭＤ３をデータ報告の委託先として選択し、データ報告を委託する（ステップＳ１０５）。
【００４２】
本発明を用いることで、無線システムの実環境での品質をリアルタイムに把握することが可能となる。従って効率的なエリア設計が可能となり高い品質の無線サービスの提供が実現される。また従来自動的に検出することが困難であった圏外地域の情報も取得可能であるため、より効果的な無線サービスの運用保守が可能となる。また、配置されたＭＤ３からデータを回収するネットワークにおいて、各ＭＤ３の残電力量が均一でない環境においても、それぞれの残電力量を考慮しながら互いのデータ報告を委託し合うことでネットワークの寿命を最大化することができる。
【００４３】
＜第１のシミュレーション＞
図９は、本発明の第１のシミュレーションに係るシミュレーション環境を表す図である。図９のように、ＭＤ３が２局存在する。近距離無線方式を用いない場合には、第１のＭＤ３は、第１のＢＳ１に対してデータを報告するためには３５１５．６２５［mWs］で送信することが最も電力効率が良いものとする。第２のＭＤ３は、第２のＢＳ１に対して７０３０．６２５［mWs］で送信することが最も電力効率が良いものとする。また第１のＭＤ３と第２のＭＤ３の間で近距離無線を用いてデータを送受信する場合には１．０８０［mWs］必要であるものとする。これらの条件から、図９における第１のＭＤ３と第２のＭＤ３は、式（３）が成立した環境下である。また、それぞれの残電力量は第１のＭＤ３が１３５．０００［mWs］であり、第２のＭＤ３は１００．０００［mWs］であるとする。
【００４４】
図１０は、本発明の第１のシミュレーションに係るシミュレーション結果を表すグラフである。この場合、第１のＭＤ３が近距離無線方式を用いずにデータ報告を行なった場合には３８回で電力が枯渇し、第２のＭＤ３が近距離無線方式を用いずにデータ報告を行なった場合には１４回の報告で電力が枯渇する。従って第１のＭＤ３が生存している場合においても第２のＭＤ３が停止してしまうため、データが報告されない場所が生じる。ここで残電力量を考慮しながら第１のＭＤ３および第２のＭＤ３が近距離無線方式を活用しながらデータ報告を行なった場合には図１０にも示す通り、第１のＭＤ３が２５回、第２のＭＤ３が２３回の報告を行なうことが可能となり、システム全体としてはより長期間広範囲のデータを得ることが可能となる。
【００４５】
＜第２のシミュレーション＞
図１１は、本発明の第２のシミュレーションに係るシミュレーション環境を表す図である。２．０［km］四方の自由空間にＭＤ３が３０局配置され、中央部に８００［MHz］帯のＢＳ１と２．５［GHz］帯のＢＳ１が配置されている。このような環境下で各ＭＤ３が８００［MHz］、２．５［GHz］または近距離無線として２．４［GHz］のいずれかを選択してデータ報告を行なう。データ報告を繰り返す度に電力を消費し、最終的に残電力量が０になったＭＤ３は報告を終了する。ここで全体のＭＤ３の内、まだ報告を行なう電力を保持しているＭＤ３の割合を「生存割合」とし、全ＭＤ３が一斉にデータ報告を要求された回数を「報告回数」として両者の関係を計算機シミュレーションした結果を図１２に示す。
【００４６】
図１２は、本発明の第２のシミュレーションに係るシミュレーション結果を表すグラフである。図１２では「Ａ：本発明」、「Ｂ：８００MHzのＢＳ１のみ使用」、「Ｃ：２．５GHzのＢＳ１のみ使用」の三種類の方式について報告回数を重ねる毎の生存割合をグラフ化している。図１２のＤのように、例えば報告回数が２０．０００［回］であった時点では「Ａ：本発明」を用いた場合には全体の４６．７［%］が生存しており、「Ｂ：８００MHzのＢＳ１のみ使用」を用いた場合には全体の２３．３［%］が生存しており、「Ｃ：２．５GHzのＢＳ１のみ使用」の場合には０［%］となっている。以上から本発明によって報告方式を切り替えることでＭＤ３全体の長寿命化が達成可能であることが分かる。
【符号の説明】
【００４７】
３１  報告データサイズ算出部
３２  報告重要度判定部
３３  残電力監視部
３４  無線通信方式状況監視部
３５  上り回線選択ポリシ選択部
３６  上り回線選択ポリシテーブル
３７  データ報告完了残電力予測部
３８  上り回線選択部
３９  データ報告完了時刻予測部
【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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