(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局における無線品質を判定する無線品質判定装置において、
前記移動局によって取得された送信電力値と、該送信電力値が取得された際におけるユーザデータの送信の有無とを対応付けて蓄積した送信電力値蓄積手段と、
ユーザデータが送信されていない前記送信電力値に対して、所定オフセット値を加算して補正する送信電力値補正手段と、
補正された前記送信電力値に基づいて無線品質を判定する無線品質判定手段と
を有することを特徴とする無線品質判定装置。
【請求項２】
前記所定オフセット値は、前記ユーザデータを送信していないときの第１の送信チップ数に対する、前記ユーザデータを送信しているときの第２の送信チップ数の割合に基づいて算出されたものであることを特徴とする請求項１に記載の無線品質判定装置。
【請求項３】
装置に搭載されたコンピュータを用いて、移動局における無線品質を判定する無線品質判定プログラムにおいて、
前記移動局によって取得された送信電力値と、該送信電力値が取得された際におけるユーザデータの送信の有無とを対応付けて蓄積した送信電力値蓄積手段と、
ユーザデータが送信されていない前記送信電力値に対して、所定オフセット値を加算して補正する送信電力値補正手段と、
補正された前記送信電力値に基づいて無線品質を判定する無線品質判定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする無線品質判定プログラム。
【請求項４】
移動局と、該移動局に移動通信網を介して接続される無線品質判定サーバとを有するシステムにおいて、
前記移動局は、
所定時間間隔毎に送信電力値を計測する送信電力値計測手段と、
前記送信電力値が計測された際に、当該移動局のユーザデータの送信の有無を検出するデータ送信検出手段と、
前記所定時間間隔毎の前記送信電力値と、ユーザデータの送信の有無とを対応付けて、前記無線品質判定サーバへ送信する送信電力値送信手段と
を有し、
前記無線品質判定サーバは、
ユーザデータが送信されていない前記送信電力値に対して、所定オフセット値を加算して補正する送信電力値補正手段と、
補正された前記送信電力値に基づいて無線品質を判定する無線品質判定手段と
を有することを特徴とするシステム。
【請求項５】
移動局と、該移動局に移動通信網を介して接続される無線品質判定サーバとを有するシステムにおいて、
前記移動局は、
所定時間間隔毎に送信電力値を計測する送信電力値計測手段と、
前記送信電力値が計測された際に、当該移動局のユーザデータの送信の有無を検出するデータ送信検出手段と、
ユーザデータが送信されていないと検出された前記送信電力値に対して、所定オフセット値を加算して補正する送信電力値補正手段と、
補正された前記送信電力値を、前記サーバへ送信する送信電力値送信手段と
を有し、
前記無線品質判定サーバは、前記移動局から受信した前記送信電力値に基づいて、無線品質を判定する無線品質判定手段を有する
ことを特徴とするシステム。
【請求項６】
前記所定オフセット値は、前記ユーザデータを送信していないときの第１の送信チップ数に対する、前記ユーザデータを送信しているときの第２の送信チップ数の割合に基づいて算出されたものであることを特徴とする請求項４又は５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信網における移動局の無線品質を判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信網では、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)通信方式が一般的となっている。無線通信方式には、基地局と移動局との間の距離が長くなるほど、移動局からの電波の減衰量が大きくなる、いわゆる「遠近問題」がある。特に、複数の移動局からのユーザ信号が同一周波数帯域に混在しているＣＤＭＡ技術によれば、この問題が顕著となる。即ち、基地局の近くに位置する移動局からの送信電波が、他の移動局からの送信電波に対する干渉となってしまう。
【０００３】
そのために、ＣＤＭＡ技術によれば、上りリンク（移動局->基地局）について、移動局における「送信電力制御」を実行する。送信電力制御によれば、基地局は、移動局から送信された電波の無線品質を計測し、その無線品質に応じた送信電力制御ビット（ＴＰＣ(Transmit Power Control)ビット）を、移動局へ返信する（インナーループ）。これによって、移動局は、送信電力を制御する。
・基地局は、当該移動局からの電波の無線品質が悪い場合、
移動局の送信電力を上げさせる。
・基地局は、当該移動局からの電波の無線品質が過剰となっている場合、
移動局の送信電力を下げさせる
このような送信電力制御は、フェージング（受信強度の変動）の影響も考慮して、高速に制御される（例えば０．６２５ミリ秒毎）。
【０００４】
基地局は、当該移動局からの電波について、具体的には以下のような無線品質を計測する。
（１）Ｅｂ／Ｎｏ(ratio of the received energy per bit to noise power spectral density)
移動局からの電波のＥｂ／Ｎｏ≧所定値：  移動局の送信電力を減少させるべく制御
移動局からの電波のＥｂ／Ｎｏ＜所定値：  移動局の送信電力を増加させるべく制御
（２）ＦＥＲ(Frame Erasure Rate)
移動局のＦＥＲ≧所定値              ：  移動局の送信電力を増加させるべく制御
移動局のＦＥＲ＜所定値              ：  移動局の送信電力を減少させるべく制御
【０００５】
このような送信電力制御を利用して、従来、移動局の送信電力値によって、移動局から基地局への無線品質を判定する技術がある（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、以下のように無線品質を判定する。
移動局の送信電力値が高い：無線品質「悪」
移動局の送信電力値が低い：無線品質「良」
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００９−５２８８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１は、移動局が基地局へユーザデータを送信しているシステム構成図である。
図２は、図１における時間経過に応じた送信電力値を表すグラフである。
【０００８】
（Ｓ１１）16:33〜16:34の時間帯に、図１によれば、移動局２は、ユーザデータを送信している。このとき、図２によれば、送信電力値(dBm)は、予め規定された「無線品質判定閾値」を越えている。これは、上述したように、Ｅｂ／Ｎｏが低かったりＦＥＲが高いためであり、移動局２から送信されるユーザデータに対して伝送劣化が生じ、パケット損失率が高くなっていることを意味する。また、このとき、送信電力値に基づいて無線品質を判定した場合、「悪」と判定される。
【０００９】
尚、「無線品質判定閾値」は、無線品質「悪」と判定すべき送信電力値をいう。この閾値は、移動局から基地局へデータを送信することが可能な最低限の品質であることが好ましい。
【００１０】
例えばユーザデータの伝送のためにトランスポートプロトコルとして、輻輳制御アルゴリズムを搭載したＴＣＰ(Transmission Control Protocol)が用いられているとする。その場合、移動局２は、データ送達確認メッセージが受信できない限り、次のユーザデータを送信しない。そのために、ユーザデータが送信されない状態へ移行する。
【００１１】
（Ｓ１２）その後、16:35〜16:36の時間帯に、図１によれば、移動局２は、ユーザデータを送信していない。このとき、図２によれば、送信電力値(dBm)は、予め規定された無線品質判定閾値を越えていない。また、このとき、送信電力値に基づいて無線品質を判定した場合、「良」と判定される。
【００１２】
（Ｓ１３）ユーザデータが伝送されない状態となっている場合、例えば無線品質判定サーバ１から移動局２へ、無線品質の取得要求メッセージが送信される場合がある。この場合、移動局２は、そのときの無線品質、即ちＳ１２における「良」の判定結果を、無線品質判定サーバ１へ送信することとなる。このとき、移動局２は、Ｓ１１〜Ｓ１２で継続的に計測した送信電力値の履歴を送信するものであってもよい。
【００１３】
（Ｓ１４）無線品質判定サーバ１としては、移動局２から受信した無線品質を見る限り、無線品質「良」としか判定できない。また、送信電力値の履歴を見ても、単に無線品質「悪」「良」に変化しているとしか認識できない。また、無線品質判定サーバ１は、履歴から平均値の送信電力値によって判定した場合、ユーザデータの送信が劣化しているにも関わらず、無線品質「良」と判定する場合がある。
【００１４】
図２からも明らかなとおり、移動局からの送信電力は、ユーザデータの送信の有無によって大きく変化する。即ち、同一の環境下であっても、ユーザデータの送信中の移動局と、ユーザデータを送信していない移動局（パイロット信号及びＭＡＣチャネルのみを送信）とでは、その送信電力値が大きく異なる。このような送信電力値を用いて、特許文献１に記載された技術によって、無線品質を判定したならば、その判定を大きく誤ることとなる。
【００１５】
そこで、本発明によれば、送信電力値によって無線品質を判定する場合、移動局の通信状態に基づく送信電力値の変化を考慮して、正当な送信電力値によって無線品質を判定することができる無線品質判定装置、プログラム及びシステ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】
【００１６】
本発明によれば、移動局における無線品質を判定する無線品質判定装置において、
移動局によって取得された送信電力値と、該送信電力値が取得された際におけるユーザデータの送信の有無とを対応付けて蓄積した送信電力値蓄積手段と、
ユーザデータが送信されていない送信電力値に対して、所定オフセット値を加算して補正する送信電力値補正手段と、
補正された送信電力値に基づいて無線品質を判定する無線品質判定手段と
を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の無線品質判定装置における他の実施形態によれば、所定オフセット値は、ユーザデータを送信していないときの第１の送信チップ数に対する、ユーザデータを送信しているときの第２の送信チップ数の割合に基づいて算出されたものであることも好ましい。
【００１９】
本発明によれば、装置に搭載されたコンピュータを用いて、移動局における無線品質を判定する無線品質判定プログラムにおいて、
移動局によって取得された送信電力値と、該送信電力値が取得された際におけるユーザデータの送信の有無とを対応付けて蓄積した送信電力値蓄積手段と、
ユーザデータが送信されていない送信電力値に対して、所定オフセット値を加算して補正する送信電力値補正手段と、
補正された送信電力値に基づいて無線品質を判定する無線品質判定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、移動局と、該移動局に移動通信網を介して接続される無線品質判定サーバとを有するシステムにおいて、
移動局は、
所定時間間隔毎に送信電力値を計測する送信電力値計測手段と、
送信電力値が計測された際に、当該移動局のユーザデータの送信の有無を検出するデータ送信検出手段と、
所定時間間隔毎の送信電力値と、ユーザデータの送信の有無とを対応付けて、無線品質判定サーバへ送信する送信電力値送信手段と
を有し、
無線品質判定サーバは、
ユーザデータが送信されていない送信電力値に対して、所定オフセット値を加算して補正する送信電力値補正手段と、
補正された送信電力値に基づいて無線品質を判定する無線品質判定手段と
を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、移動局と、該移動局に移動通信網を介して接続される無線品質判定サーバとを有するシステムにおいて、
移動局は、
所定時間間隔毎に送信電力値を計測する送信電力値計測手段と、
送信電力値が計測された際に、当該移動局のユーザデータの送信の有無を検出するデータ送信検出手段と、
ユーザデータが送信されていないと検出された送信電力値に対して、所定オフセット値を加算して補正する送信電力値補正手段と、
補正された送信電力値を、サーバへ送信する送信電力値送信手段と
を有し、
無線品質判定サーバは、移動局から受信した送信電力値に基づいて、無線品質を判定する無線品質判定手段を有する
ことを特徴とする。
【００２４】
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、所定オフセット値は、ユーザデータを送信していないときの第１の送信チップ数に対する、ユーザデータを送信しているときの第２の送信チップ数の割合に基づいて算出されたものであることも好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の無線品質判定装置、プログラム及びシステムによれば、送信電力値によって無線品質を判定する場合、移動局の通信状態に基づく送信電力値の変化を考慮して、正当な送信電力値によって無線品質を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】移動局が基地局へユーザデータを送信しているシステム構成図である。
【図２】図１における時間経過に応じた送信電力値を表すグラフである。
【図３】本発明における無線品質判定装置の機能構成図である。
【図４】本発明における補正された送信電力値を表すグラフである。
【図５】本発明における第１のシステム構成図である。
【図６】本発明における第２のシステム構成図である。
【図７】本発明における第３のシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２８】
図３は、本発明における無線品質判定装置の機能構成図である。
【００２９】
図３によれば、無線品質判定装置１は、送信電力値蓄積部１１と、データ送信判定部１２と、送信電力値補正部１３と、無線品質判定部１４と、アプリケーション部１５とを有る。これら機能構成部は、装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
【００３０】
送信電力値蓄積部１１は、移動局によって取得された時刻毎の送信電力値を蓄積している。送信電力値は、移動局における無線通信インタフェースから計測されたものであって所定時間毎（例えば１００ミリ秒毎）の代表値（例えば平均値）であってもよいし、瞬時値であってもよい。
【００３１】
また、送信電力値蓄積部１１は、送信電力値毎に、ユーザデータの送信の有無のフラグが対応付けられていてもよい。これは、移動局について、無線通信インタフェースを監視することによって検出されるものであってもよい。また、ユーザデータの送信中又は停止中の状態が予め既知の場合は、その状態をフラグとして付与する。
【００３２】
他の実施形態として、送信電力値蓄積部１１は、送信電力値毎に、ＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indication)（受信信号強度）が対応付けられていてもよい。ＲＳＳＩによって、データ送信判定部１２が、ユーザデータの送信の有無を判定することができる。
【００３３】
データ送信判定部１２は、送信電力値毎のＲＳＳＩを用いて、そのＲＳＳＩの変動から、当該移動局のユーザデータの送信の有無を判定する。一般に、送信電力値とＲＳＳＩとは、以下の関係がある。
・ＲＳＳＩが高くなると、送信電力値が低くなる。
・ＲＳＳＩが低くなると、送信電力値が高くなる。
この関係を利用して、「ＲＳＳＩの変動の割合に比較して、送信電力値の変動の割合が所定閾値以上大きい場合、ユーザデータを送信している」と判定する。データ送信判定部１２の判定結果は、送信電力値補正部１３へ出力される。
【００３４】
送信電力値補正部１３は、ユーザデータが送信されていない送信電力値に対して、所定オフセット値を加算して補正する。ここで、「所定オフセット値」は、以下のように算出する。
所定オフセット値(dB)＝ユーザデータを送信しているときの送信チップ数／
ユーザデータを送信していないときの送信チップ数
【００３５】
例えばＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯの上りリンク（移動局->基地局）によれば、「リバーストラフィックチャネルモード」を用いることができる。「リバーストラフィックチャネルモード」は、ユーザデータやシグナリング情報を基地局に送信するために用いられるチャネルモードである。
【００３６】
リバーストラフィックチャネルモードは、以下の物理チャネルにおける送信を含む。
「パイロットチャネル／ＲＲＩ(Reverse Rate Indicator)チャネル」：
ＲＲＩは、パイロットチャネルに含まれて送信される。
１６スロット毎(32768chips毎)
「ＤＲＣチャネル」  ：１スロット毎(2048chips毎)に1024chipsで構成
「ＡＣＫチャネル」  ：1024chipsで構成
「ＤＡＴＡチャネル」：１６スロット(32768chip(1スロット2048chips))で構成
【００３７】
ここで、移動局がユーザデータを送信している場合（ＲＲＩ＋ＤＲＣ＋ＤＡＴＡ）と、ユーザデータを送信していない場合（ＲＲＩ＋ＤＲＣのみ）に比して、２．８倍の送信データ量（送信chip数）の差がある。これは、例えば、１スロット毎の送信chip数をカウントした場合、パイロットチャネル／ＲＲＩは、２０４８chip／１６スロット、つまり１２８chip／スロットである。ＤＲＣチャネルは、１０２４chip／スロットであり、ＤＡＴＡチャネルは２０４８chip／スロットである。そうすると、「（１２８＋１０２４＋２０４８）／（１２８＋１０２４）＝２．８」倍と算出している。尚、ここでは、図１のようにユーザデータの送信を想定しているため、ＡＣＫチャネルの影響は、オフセット値の算出に含めていない。
【００３８】
この場合、送信電力値補正部１３は、ユーザデータを送信していない送信電力値に対して、以下のように補正する。
補正された送信電力値[dBm]＝取得された送信電力値[dBm]＋４．４[dB]
送信電力値補正部１３は、補正された送信電力値を、無線品質判定部１４へ出力する。
【００３９】
一方で、送信電力値補正部１３は、ユーザデータが送信されている送信電力値に対しては、補正することなく、そのままの送信電力値を無線品質判定部１４へ出力する。
【００４０】
図４は、本発明における補正された送信電力値を表すグラフである。
【００４１】
図４によれば、図２と比較して、ユーザデータが送信されていない時間範囲における送信電力値のみが、４．４ｄＢだけ加算して補正されている。これによって、ユーザデータが送信されていない時間範囲であっても、無線品質判定閾値を越えていることが理解できる。即ち、ユーザデータが送信されていない場合であっても、無線品質「良」となる結果が得られなくなっている。
【００４２】
無線品質判定部１４は、補正された送信電力値（例えば図４参照）に基づいて無線品質を判定する。無線品質判定部１４は、既存技術に基づくものである（例えば特許文献１参照）。判定された無線品質に基づいて、アプリケーション部１５は、様々なサービスを提供することができる。即ち、実際は無線品質が所定の品質を満たしていないにも関わらず、単にユーザデータが送信されていないために、無線品質「良」として判定されることを回避することができる。これによって、無線品質判定サーバに対する監視者は、より正確な無線品質で監視することができる。
【００４３】
図５は、本発明における第１のシステム構成図である。
【００４４】
図５によれば、移動局２は、無線通信インタフェース２０と、送信電力値計測部２１と、データ送信検出部２２と、送信電力値送信部２３とを有する。一方で、無線品質判定サーバ１は、通信インタフェース１０と、送信電力値蓄積部１１と、送信電力値補正部１３と、無線品質判定部１４と、アプリケーション部１５とを有する。各機能構成部の処理は、前述した図３と全く同様である。
【００４５】
図５によれば、移動局２は、所定時間間隔毎の送信電力値と、ユーザデータの送信の有無とを対応付けて、無線品質判定サーバ１へ送信する。これに対し、無線品質判定サーバ１は、ユーザデータが送信されていない送信電力値に対して、所定オフセット値を加算して補正し、補正された送信電力値に基づいて無線品質を判定する。
【００４６】
データ送信検出部２２は、無線通信インタフェース２０について、例えばベースバンド信号から、ユーザデータの送信の有無を検出することができる。尚、データ送信検出部２２は、ＲＳＳＩ計測部２２１と、データ送信判定部２２２とから構成されていてもよい。ＲＳＳＩ計測部２２１は、送信電力値が計測された際に、無線通信インタフェース２０からＲＳＳＩ（受信信号強度）を計測し、そのＲＳＳＩをデータ送信判定部２２２へ出力する。データ送信判定部２２２は、ＲＳＳＩの変動の割合に比較して、送信電力値の変動の割合が所定閾値以上大きい場合に、ユーザデータを送信していると判定する。尚、「変動」とは、所定単位時間における最大値と最小値との差によって算出される。判定結果としてのユーザデータの送信の有無は、送信電力値送信部２３へ出力される。
【００４７】
図６は、本発明における第２のシステム構成図である。
【００４８】
図６によれば、移動局２は、無線通信インタフェース２０と、送信電力値計測部２１と、データ送信検出部２２と、送信電力値補正部２４と、送信電力値送信部２３とを有する。一方で、無線品質判定サーバ１は、通信インタフェース１０と、送信電力値蓄積部１１と、無線品質判定部１４と、アプリケーション部１５とを有する。各機能構成部の処理は、前述した図３と全く同様である。
【００４９】
図６によれば、図５と比較して、送信電力値補正部が、無線品質判定サーバ１ではなく、移動局２に存在している。そのために、移動局２は、補正された送信電力値を、無線品質判定サーバ１へ送信している。これに対し、無線品質判定サーバ１は、補正された送信電力値に基づいて無線品質を判定する。
【００５０】
尚、図６についても、データ送信検出部２２は、ＲＳＳＩ計測部２２１と、データ送信判定部２２２とから構成されていてもよい。
【００５１】
図７は、本発明における第３のシステム構成図である。
【００５２】
図７によれば、移動局２は、無線通信インタフェース２０と、送信電力値計測部２１と、ＲＳＳＩ計測部２２１と、送信電力値送信部２３とを有する。一方で、無線品質判定サーバ１は、通信インタフェース１０と、送信電力値蓄積部１１と、データ送信判定部１２と、送信電力値補正部１３と、無線品質判定部１４と、アプリケーション部１５とを有する。各機能構成部の処理は、前述した図３と全く同様である。
【００５３】
図７によれば、図５及び図６と比較して、移動局２がＲＳＳＩ計測部２２１を有し、無線品質判定サーバ１がデータ送信判定部１２を有する。そのために、移動局２は、所定時間間隔毎の送信電力値と、ＲＳＳＩとを対応付けて、無線品質判定サーバ１へ送信する。これに対し、無線品質判定サーバ１は、ＲＳＳＩに基づいてユーザデータの送信の有無を判定し、ユーザデータが送信されていない送信電力値に対して、所定オフセット値を加算して補正し、補正された送信電力値に基づいて無線品質を判定する。
【００５４】
尚、移動局が、無線品質判定サーバへ、送信電力値を送信するトリガとしては、以下の２つが想定される。
（１）無線品質判定サーバが、移動局へ、所定時間間隔毎又は所定タイミングで、送信電力値の要求メッセージを送信する。これに対し、移動局は、送信電力値を、無線品質判定サーバへ送信する。
（２）例えばトランスポートレイヤにおけるユーザデータの再送をトリガとして、移動局が、送信電力値を、無線品質判定サーバへ送信する。但し、この場合、ＴＣＰの再送信タイマがタイムアウトするまではユーザデータが送信されない。従って、この時間区間における送信電力値は、比較的良好に見えるけれども、本発明によって送信電力値を補正することによって、正当な送信電力値が得られる。
【００５５】
以上、詳細に説明したように、本発明の無線品質判定装置、プログラム及びシステムによれば、送信電力値によって無線品質を判定する場合、移動局の通信状態に基づく送信電力値の変化を考慮して、正当な送信電力値によって無線品質を判定することができる。
【００５６】
なお、例えばパイロットチャネルのみの送信電力値の取得や下りリンクのReverse Power Controlチャネル情報の取得によりデータ送受信有無に因らない無線品質状況の把握、ひいては正確な品質測定が可能になるが、そのような値は一般的には取得できない。本発明では、移動局において通常取得される総送信電力値など、取得可能情報が限定されている状況下でいかに正確な品質測定を実施するかに焦点を当てる。
【００５７】
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【符号の説明】
【００５８】
１  無線品質判定装置、無線品質判定サーバ
１０  通信インタフェース
１１  送信電力値蓄積部
１２  データ送信判定部
１３  送信電力値補正部
１４  無線品質判定部
１５  アプリケーション部
２  移動局
２０  無線通信インタフェース
２１  送信電力値計測部
２２  データ送信検出部
２２１  ＲＳＳＩ計測部
２２２  データ送信判定部
２３  送信電力値送信部
３  基地局
【図１】
0005536688.tif 000002
【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】
0005536688.tif 000008