(57)【要約】 【課題】電波環境に応じて運用中にパラメータを最適な値に動的に調整可能な制御装置を提供する。【解決手段】ローカルネットワークに分散配置され、無線通信する通信端末から受信電力と物理セルＩＤとを取得する複数の基地局を制御する制御装置は、端末情報集約部、エリア判定部、パラメータ算出部及びパラメータ設定部を具備する。端末情報集約部は、複数の基地局から受信電力及び物理セルＩＤを取得し、取得した受信電力及び物理セルＩＤを集約する。エリア判定部は、所望のスループットが保証できない低スループットエリアを判定する。パラメータ算出部は、低スループットエリアを形成する原因となる基地局を選択し、スループットを向上させるように、選択した基地局の運用周波数及び送信電力を算出する。パラメータ設定部は、選択された基地局に対し、算出した運用周波数及び送信電力を設定する。【選択図】図３
2014154964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローカルネットワークに分散配置され、通信端末と無線通信する複数の基地局であって、前記無線通信する通信端末から、前記複数の基地局から送信される信号の受信電力と、前記信号を送信した基地局の物理セルＩＤとを取得する複数の基地局を制御する制御装置において、
前記複数の基地局から前記受信電力及び前記物理セルＩＤを取得し、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤに基づき前記複数の通信端末ごとのＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise power Ratio）を算出し、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤを集約する端末情報集約部と、
前記ＳＩＮＲ及び前記受信電力の少なくともいずれかを参照し、所望のスループットが保証できない低スループットエリアを判定するエリア判定部と、
前記低スループットエリアを形成する原因となる基地局を選択し、前記低スループットエリアのスループットを向上させるように、前記選択した基地局の運用周波数及び送信電力を算出するパラメータ算出部と、
前記選択された基地局に対し、前記算出した運用周波数及び送信電力を設定するパラメータ設定部と
を具備する制御装置。
【請求項２】
前記基地局は、前記通信端末によるハンドオーバが成功したか失敗したかを記録するハンドオーバ履歴をさらに前記制御装置へ送信し、
前記エリア判定部は、前記ハンドオーバ履歴を参照し、前記低スループットエリアをさらに判定する請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記端末情報集約部は、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤのうち、前記ＳＩＮＲが予め設定した閾値未満の通信端末から供給される受信電力及び物理セルＩＤを集約する請求項１記載の制御装置。
【請求項４】
前記端末情報集約部は、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤのうち、前記ＳＩＮＲが予め設定した閾値未満の通信端末、及び／又は、予め設定された直近の期間においてハンドオーバに失敗した回数が予め設定された回数未満の通信端末から供給される受信電力及び物理セルＩＤを集約する請求項２記載の制御装置。
【請求項５】
ローカルネットワークに分散配置される複数の基地局における代表基地局において、
自局と無線通信を行う通信端末が保持する、前記複数の基地局から送信される信号の受信電力と、前記信号を送信した基地局の物理セルＩＤとを取得して集約する第１の端末情報集約部と、
前記第１の端末情報集約部により集約される受信電力及び物理セルＩＤと、前記複数の基地局で集約される受信電力及び物理セルＩＤとを取得し、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤに基づき前記複数の通信端末ごとのＳＩＮＲを算出し、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤを集約する第２の端末情報集約部と、
前記ＳＩＮＲ及び前記受信電力の少なくともいずれかを参照し、所望のスループットが保証できない低スループットエリアを判定するエリア判定部と、
前記低スループットエリアを形成する原因となる基地局を選択し、前記低スループットエリアのスループットを向上させるように、前記選択した基地局の運用周波数及び送信電力を算出するパラメータ算出部と、
前記選択された基地局に対し、前記算出した運用周波数及び送信電力を設定するパラメータ設定部と
を具備する代表基地局。
【請求項６】
前記第２の端末情報集約部は、前記自局又は前記複数の基地局と無線通信を行う通信端末によるハンドオーバが成功したか失敗したかを記録するハンドオーバ履歴を取得し、
前記エリア判定部は、前記ハンドオーバ履歴を参照し、前記低スループットエリアをさらに判定する請求項５記載の代表基地局。
【請求項７】
前記第２の端末情報集約部は、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤのうち、前記ＳＩＮＲが予め設定した閾値未満の通信端末から供給される受信電力及び物理セルＩＤを集約する請求項５記載の代表基地局。
【請求項８】
前記第２の端末情報集約部は、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤのうち、前記ＳＩＮＲが予め設定した閾値未満の通信端末、及び／又は、予め設定された直近の期間においてハンドオーバに失敗した回数が予め設定された回数未満の通信端末から供給される受信電力及び物理セルＩＤを集約する請求項６記載の代表基地局。
【請求項９】
ローカルネットワークに分散配置され、通信端末と無線通信する複数の基地局であって、前記無線通信する通信端末から、前記複数の基地局から送信される信号の受信電力と、前記信号を送信した基地局の物理セルＩＤとを取得する複数の基地局と、
前記複数の基地局から前記受信電力及び前記物理セルＩＤを取得し、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤに基づいて前記複数の基地局を制御する制御装置と
を具備し、
前記制御装置は、
前記複数の基地局から前記受信電力及び前記物理セルＩＤを取得し、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤに基づき前記複数の通信端末ごとのＳＩＮＲを算出し、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤを集約する端末情報集約部と、
前記ＳＩＮＲ及び前記受信電力の少なくともいずれかを参照し、所望のスループットが保証できない低スループットエリアを判定するエリア判定部と、
前記低スループットエリアを形成する原因となる基地局を選択し、前記低スループットエリアのスループットを向上させるように、前記選択した基地局の運用周波数及び送信電力を算出するパラメータ算出部と、
前記選択された基地局に対し、前記算出した運用周波数及び送信電力を設定するパラメータ設定部と
を備える無線通信システム。
【請求項１０】
ローカルネットワークに分散配置され、通信端末と無線通信する複数の基地局であって、前記無線通信する通信端末から、前記複数の基地局から送信される信号の受信電力と、前記信号を送信した基地局の物理セルＩＤとを取得する複数の基地局と、前記複数の基地局から前記受信電力及び前記物理セルＩＤを取得し、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤに基づいて前記複数の基地局を制御する制御装置とを具備する無線通信システムで用いられる基地局制御方法において、
前記複数の基地局から前記受信電力及び前記物理セルＩＤを取得し、
前記取得した受信電力及び物理セルＩＤに基づき前記複数の通信端末ごとのＳＩＮＲを算出し、
前記取得した受信電力及び物理セルＩＤを集約し、
前記ＳＩＮＲ及び前記受信電力の少なくともいずれかを参照し、所望のスループットが保証できない低スループットエリアを判定し、
前記低スループットエリアを形成する原因となる基地局を選択し、
前記低スループットエリアのスループットを向上させるように、前記選択した基地局の運用周波数及び送信電力を算出し、
前記選択した基地局に対し、前記算出した運用周波数及び送信電力を設定する基地局制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ローカルネットワークを用いて通信端末と無線通信する無線通信システムと、この無線通信システムで用いられる制御装置及び代表基地局と、この無線通信システムで用いられる基地局制御方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルトラフィックが年々増加しており、移動通信のさらなる速度向上が求められている中、各通信事業者は高速な無線通信であるＬＴＥ（Long Term Evolution）サービスを開始している。一方、屋内においてもモバイルトラフィックが年々増加しており、モバイルデータトラフィックのさらなる伸長により、屋内トラフィックの無線品質向上が求められる。
【０００３】
屋内のトラフィック容量を向上させるためには、電波半径が数１０ｍのフェムトセルと呼ばれる基地局を近距離に多数配置する必要がある。同一運用周波数の基地局が隣接すると、干渉が発生し、スループットが低下する。屋内トラフィックの無線品質向上には、フェムトセルの送信電力を調整することで屋内の不感帯（圏外）をなくし、かつ、同一運用周波数が重ならないように運用周波数を割り当てることで干渉を抑制し、スループットを向上させる必要がある。
【０００４】
従来は、各基地局に割り当てるパラメータの算出を設計請負業者に依頼し、それにより得られたパラメータを各基地局に対して人手で設定しているが、この人手による設定では初期設定及びメンテナンス等のコストがかかる。また、測定端末を用いて電波環境を予め把握することで最適なパラメータの自動設定を行う方式では、電波環境が変化することで、初期設定時のパラメータでは最適なトラフィックを維持できなくなる場合がある。このとき、運用中にパラメータを動的に調整しようとすると、運用中に測定端末により電波環境を測定し直す必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６６０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、無線通信システムでは、屋内トラフィックを最適な状態で維持しようとすると、コスト及び手間がかかるという問題がある。
【０００７】
そこで、目的は、電波環境に応じて運用中にパラメータを最適な値に動的に調整可能な無線通信システムと、この無線通信システムで用いられる制御装置及び代表基地局と、この無線通信システムで用いられる基地局制御方法とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、ローカルネットワークに分散配置され、通信端末と無線通信する複数の基地局であって、前記無線通信する通信端末から、前記複数の基地局から送信される信号の受信電力と、前記信号を送信した基地局の物理セルＩＤとを取得する複数の基地局を制御する制御装置は、端末情報集約部、エリア判定部、パラメータ算出部及びパラメータ設定部を具備する。端末情報集約部は、前記複数の基地局から前記受信電力及び前記物理セルＩＤを取得し、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤに基づき前記複数の通信端末ごとのＳＩＮＲを算出し、前記取得した受信電力及び物理セルＩＤを集約する。エリア判定部は、前記ＳＩＮＲ及び前記受信電力の少なくともいずれかを参照し、所望のスループットが保証できない低スループットエリアを判定する。パラメータ算出部は、前記低スループットエリアを形成する原因となる基地局を選択し、前記低スループットエリアのスループットを向上させるように、前記選択した基地局の運用周波数及び送信電力を算出する。パラメータ設定部は、前記選択された基地局に対し、前記算出した運用周波数及び送信電力を設定する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る無線通信システムの機能構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す基地局と、通信端末との機能構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す無線通信システムが、基地局のパラメータを設定する際のシーケンス図を示す。
【図５】図１に示す通信端末から基地局へ送信される対応表の例を示す図である。
【図６】図１に示す通信端末、基地局及び制御装置における対応表の例を表す図である。
【図７】図１に示す制御装置が基地局を調整する前の状態の例を示す図である。
【図８】図１に示す制御装置が基地局を調整した後の状態の例を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る無線通信システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す代表基地局と、通信端末との機能構成を示すブロック図である。
【図１１】図９に示す無線通信システムが、代表基地局、及び、基地局のパラメータを設定する際のシーケンス図を示す。
【図１２】図９に示す通信端末、代表基地局及び基地局における対応表の例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムの機能構成を示すブロック図である。図１に示す無線通信システムは、制御装置１０と、基地局２０−１〜２０−３を具備する。制御装置１０と基地局２０−１〜２０−３とは、ローカルネットワークを介して接続する。図１において、基地局２０−１には、基地局２０−１と無線通信を行う通信端末３０−１〜３０−３が収容される。なお、図１には記載していないが、基地局２０−２，２０−３にも、基地局２０−２，２０−３と無線通信を行う通信端末が収容される。ローカルネットワークは、ゲートウェイを介して、コアネットワーク（事業者ネットワーク）と接続する。
【００１２】
図２は、図１に示す基地局２０−１と、通信端末３０−１との機能構成を示すブロック図である。なお、図２では、通信端末３０−１と、基地局２０−１との機能構成を例として示すが、通信端末３０−２，３０−３及び基地局２０−２，２０−３の構成も同様のものとする。図２に示す通信端末３０−１は、無線通信部３１、受信電力情報取得部３２、受信電力情報保持部３３及び受信電力情報通知部３４を備える。
【００１３】
無線通信部３１は、ＬＴＥプロトコルに基づき、例えば、基地局２０−１〜２０−３のうち、送信する信号の受信電力が最も高い基地局２０−１と無線通信する。
【００１４】
受信電力情報取得部３２は、基地局２０−１〜２０−３から送信される信号の受信電力と、信号を送信した基地局を特定する物理セルＩＤとを、予め設定される周期で取得する。なお、受信電力及び物理セルＩＤは、ＬＴＥ標準仕様で取得可能である。
【００１５】
受信電力情報保持部３３は、取得した受信電力と物理セルＩＤとについての対応表を作成して保持する。受信電力情報保持部３３は、保持する対応表を、受信電力情報取得部３２で新たな受信電力及び物理セルＩＤが取得される度に更新する。
【００１６】
受信電力情報通知部３４は、保持する対応表を、接続する基地局２０−１からの要求に応じて端末情報として基地局２０−１へ送信する。このとき、受信電力情報通知部３４は、自端末の識別子を端末情報に付して基地局２０−１へ送信する。なお、受信電力情報通知部３４は、予め設定されたタイミングで、端末情報を能動的に基地局２０−１へ送信しても構わない。
【００１７】
図２に示す基地局２０−１は、無線通信部２１、端末情報集約部２２及び端末情報通知部２３を備える。
【００１８】
無線通信部２１は、通信端末３０−１〜３０−３と無線通信する。また、無線通信部２１は、通信端末３０−１〜３０−３が他の基地局へと接続を切り換えるハンドオーバを監視する。無線通信部２１は、通信端末３０−１〜３０−３がハンドオーバに成功したか失敗したかを示すハンドオーバ履歴を生成する。
【００１９】
端末情報集約部２２は、通信端末３０−１〜３０−３から送信される端末情報を受信し、受信した端末情報を識別子と共に集約する。通信端末３０−１〜３０−３に対して端末情報を要求する場合、端末情報集約部２２は、通信端末３０−１〜３０−３すべてに対して端末情報を要求しても良いし、idle状態を除き、connected状態となっている通信端末のみに対して端末情報を要求するようにしても良い。なお、idle状態とは、基地局と通信端末との間で所定期間通信がない場合に、通信端末が通信機能を停止している状態をいう。
【００２０】
端末情報通知部２３は、集約した端末情報に、通信端末３０−１〜３０−３についてのハンドオーバ履歴を含め、制御装置１０からの要求に応じ、制御装置１０へ送信する。なお、端末情報通知部２３は、端末情報を予め設定されるタイミングで、制御装置１０へ送信するようにしても構わない。
【００２１】
制御装置１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、並びに、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のＣＰＵが処理を実行するためのプログラムやデータの格納領域等を含む。制御装置１０は、ＣＰＵにプログラムを実行させることで、図３に示す、基地局制御部１１、端末情報集約部１２、エリア判定部１３、パラメータ算出部１４及びパラメータ設定部１５を備える。
【００２２】
基地局制御部１１は、基地局２０−１〜２０−３の動作を制御する。
【００２３】
端末情報集約部１２は、基地局２０−１〜２０−３から送信される端末情報を受信する。端末情報集約部１２は、受信した端末情報に含まれる受信電力及び物理セルＩＤを参照し、識別子により識別される通信端末ごとにＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise power Ratio）を算出する。端末情報集約部１２は、基地局２０−１〜２０−３から送信された端末情報を集約する。端末情報集約部１２は、算出したＳＩＮＲ、及び、集約した端末情報を、エリア判定部１３へ出力する。
【００２４】
エリア判定部１３は、ＳＩＮＲ、受信電力及びハンドオーバ履歴のうち少なくともいずれかを参照し、通信端末が存在するエリアがスループットを保証できない低スループットエリアであるか否かを判定する。エリア判定部１３は、判定結果をパラメータ算出部１４へ出力する。
【００２５】
低スループットエリアを判定する方式として、例えば次の３つが挙げられる。まず、第１の方式として、エリア判定部１３は、端末情報集約部１２で算出されたＳＩＮＲが予め設定される第１の閾値（例えば、４ｄＢ）未満である場合、このＳＩＮＲが算出された通信端末が存在するエリアは、低スループットエリアであると判定する。これにより、エリア判定部１３は、例えば、隣接する基地局から同一周波数の信号が送信されることで干渉が発生しているエリアを判定することが可能となる。後述するパラメータ算出部１４は、干渉の原因となる信号を送信している基地局を特定し、これらの基地局から送信される信号の周波数と送信出力を決定することが可能となる。
【００２６】
次に、第２の方式として、エリア判定部１３は、通信端末３０−１〜３０−３それぞれにおいて、受信電力の最大値が予め設定される第２の閾値未満である場合、最大値が第２の閾値未満である通信端末が存在するエリアは、低スループットエリアであると判定する。これにより、エリア判定部１３は、例えば、受信電力が弱いエリアを判定することが可能となる。後述するパラメータ算出部１４は、送信電力が弱い基地局を特定し、この基地局に対する最適な送信電力を算出することが可能となる。
【００２７】
次に、第３の方式として、エリア判定部１３は、ハンドオーバ履歴を参照し、予め設定された直近の期間において、ハンドオーバの失敗が予め設定された回数以上の通信端末がある場合、この通信端末が存在するエリアは、低スループットエリアであると判定する。また、エリア判定部１３は、ハンドオーバ履歴を参照し、予め設定された直近の期間において、ハンドオーバに失敗したままの通信端末がある場合、この通信端末が存在していたエリアは、低スループットエリアであると判定する。これにより、エリア判定部１３は、例えば、不感帯（圏外）となるエリアを判定することが可能となる。後述するパラメータ算出部１４は、不感帯を形成する原因となる基地局を特定し、この基地局に対する最適な送信電力を算出することが可能となる。
【００２８】
パラメータ算出部１４は、エリア判定部１３から出力される判定結果を参照し、低スループットエリアにおけるスループットが向上するように、送信電力、運用周波数、物理セルＩＤ、neighborリスト、ハンドオーバ閾値、基地局ＩＤ、周波数帯域幅、基地局のＩＰアドレス、隣接セル情報、セルサイズ等を決定する。なお、neighborリスト、隣接セル情報及びハンドオーバ閾値は、送信電力及び運用周波数と組み合わせて最適な電波環境を作成することが可能となる。すなわち、neighborリスト及び隣接セル情報については、neighborリスト及び隣接セル情報を運用中に意図的に変更することで、運用中での通信端末に対する周波数リソースの再割当てを想定した場合に、ハンドオーバを制御し、最適な電波環境を作成することが可能となる。また、ハンドオーバ閾値については、変更後のハンドオーバ閾値を用いれば、端末の接続先を変更して低スループットエリアにおけるスループットを向上させることが可能となる。
【００２９】
具体的には、例えば、パラメータ算出部１４は、判定結果を参照し、低スループットエリアを形成する原因となる基地局を基地局２０−１〜２０−３から少なくとも１つ選択する。パラメータ算出部１４は、選択した基地局について、低スループットエリアにおけるスループットが向上するように、送信電力及び運用周波数を算出する。パラメータ算出部１４は、選択した基地局の物理セルＩＤと、算出した送信電力及び運用周波数とをパラメータ設定部１５へ出力する。
【００３０】
パラメータ設定部１５は、パラメータ算出部１４から出力された物理セルＩＤにより特定される基地局に対し、決定されたパラメータを設定する。
【００３１】
次に、以上のように構成された無線通信システムが、基地局２０−１〜２０−３のパラメータを設定する際の動作を詳細に説明する。図４は、本実施形態に係る無線通信システムが、基地局２０−１〜２０−３のパラメータを設定する際のシーケンス図を示す。
【００３２】
まず、通信端末３０−１〜３０−３は、保持している受信電力と物理セルＩＤとについての対応表を端末情報として、自端末を識別可能な識別子と共に基地局２０−１へ通知する（シーケンスＳ４１）。図５は、端末情報に含まれる対応表の例を示す図である。
【００３３】
基地局２０−１は、通信端末３０−１〜３０−３から通知される端末情報を受け取り、受け取った端末情報を集約する（シーケンスＳ４２）。
【００３４】
制御装置１０の端末情報集約部１２は、予め設定されるタイミングで、基地局２０−１〜２０−３に対し、通信端末３０−１〜３０−３についてのハンドオーバ履歴を含めた端末情報を要求する（シーケンスＳ４３）。基地局２０−１〜２０−３は、制御装置１０からの要求に応じ、端末情報を制御装置１０へ通知する（シーケンスＳ４４）。
【００３５】
制御装置１０の端末情報集約部１２は、基地局２０−１〜２０−３から通知される端末情報を受け取り、受け取った端末情報に含まれる受信電力及び物理セルＩＤから、通信端末３０−１〜３０−３ごとのＳＩＮＲを算出する（シーケンスＳ４５）。図６は、通信端末３０−１，３０−２、基地局２０−１〜２０−３及び制御装置１０における対応表を表す模式図である。端末情報集約部１２は、基地局２０−１〜２０−３から通知される端末情報を集約する（シーケンスＳ４６）。端末情報集約部１２は、算出したＳＩＮＲ、受信電力及びハンドオーバ履歴をエリア判定部１３へ通知する（シーケンスＳ４７）。
【００３６】
エリア判定部１３は、ＳＩＮＲ、受信電力及びハンドオーバ履歴を参照し、低スループットエリアを判定する（シーケンスＳ４８）。エリア判定部１３は、低スループットエリア情報をパラメータ算出部１４へ通知する（シーケンスＳ４９）。パラメータ算出部１４は、通知された低スループットエリア情報を参照し、低スループットエリアにおけるスループットを向上させるように、基地局２０−１〜２０−３におけるパラメータを算出する（シーケンスＳ４１０）。パラメータ算出部１４は、算出したパラメータをパラメータ設定部１５へ通知する（シーケンスＳ４１１）。パラメータ設定部１５は、パラメータ算出部１４から通知されたパラメータを基地局２０−１〜２０−３に対して設定する（シーケンスＳ４１２）。
【００３７】
図７は、制御装置１０が基地局２０−１〜２０−４を調整する前の状態の例を示す模式図であり、図８は、制御装置１０が基地局２０−１〜２０−４を調整した後の状態の例を示す模式図である。
【００３８】
図７において、基地局２０−１から送信される周波数Ｆ１の信号は、基地局２０−２から送信される周波数Ｆ１の信号と干渉するため、通信端末３０−１では、十分なスループットを得られない。また、通信端末３０−２はいずれの基地局により形成される通信エリアにも属していないため、通信端末３０−２は不感帯に位置することになる。また、通信端末３０−３は基地局２０−４により形成される通信エリアのぎりぎりの位置に存在するため、通信端末３０−３は、十分なスループットを得られない。
【００３９】
一方、図８で示すように、制御装置１０は、基地局２０−１の周波数をＦ２に設定し、基地局２０−３の周波数をＦ１に設定する。これにより、通信端末３０−１のスループットは向上することになる。また、制御装置１０は、基地局２０−２の送信電力と、基地局２０−４の送信電力とを増幅させる。これにより、通信端末３０−２が位置する不感帯は解消されることになり、また、通信端末３０−３のスループットは向上することになる。
【００４０】
以上のように、第１の実施形態では、基地局２０−１〜２０−３は、無線通信する通信端末３０から受信電力及び物理セルＩＤを受け取り、受け取った受信電力及び物理セルＩＤをローカルネットワークを介して制御装置１０へ出力する。制御装置１０は、受信した受信電力及び物理セルＩＤを参照して低スループットエリアを判定し、このエリアにおけるスループットを向上するように基地局２０−１〜２０−３のパラメータを設定するようにしている。これにより、無線通信システムは、通信端末３０により取得される受信電力及び物理セルＩＤを参照し、低スループットエリアにおけるスループットを動的に向上させることが可能となる。
【００４１】
したがって、第１の実施形態に係る無線通信システムによれば、運用中に電波環境に応じてパラメータを最適な値に動的に調整することができる。
【００４２】
また、第１の実施形態では、基地局２０−１〜２０−３は、ハンドオーバ履歴を端末情報に含めて制御装置１０へ送信する。制御装置１０は、エリア判定部１３により、ハンドオーバ履歴を参照して不感帯を判定し、パラメータ算出部１４により、不感帯を形成する原因となる基地局に対するパラメータを算出する。そして、制御装置１０は、パラメータ設定部１５により、算出したパラメータを基地局ごとに設定するようにしている。これにより、無線通信システムは、不感帯を動的に解消することが可能となる。
【００４３】
なお、第１の実施形態では、端末情報集約部１２は、基地局２０−１〜２０−３から送信された端末情報をすべて集約する場合を例に説明したが、これに限定されない。端末情報集約部１２は、受信した端末情報のうち、所定の条件を満たさない端末情報を削除し、条件を満たす端末情報のみを集約するようにしても構わない。
【００４４】
例えば、端末情報集約部１２は、ＳＩＮＲが予め設定した閾値以上である通信端末から供給される端末情報を除外する。そして、端末情報集約部１２は、ＳＩＮＲが閾値未満の通信端末から供給される端末情報を以降の処理対象とする。また、端末情報集約部１２は、ハンドオーバ履歴を参照し、予め設定された直近の期間においてハンドオーバに失敗した回数が予め設定された回数未満の通信端末から供給される端末情報を除外するようにしても良い。このとき、端末情報集約部１２は、予め設定された直近の期間においてハンドオーバに失敗した回数が予め設定された回数以上の通信端末から供給される端末情報を以降の処理対象とする。これにより、エリア判定部１３における処理量が減少することになる。
【００４５】
（第２の実施形態）  
図９は、第２の実施形態に係る無線通信システムの機能構成を示すブロック図である。図９に示す無線通信システムは、代表基地局４０と、基地局２０−１，２０−２を具備する。代表基地局４０と基地局２０−１，２０−２とは、ローカルネットワークを介して接続する。図９において、代表基地局４０には、代表基地局４０と無線通信を行う通信端末３０−１〜３０−３が収容される。なお、図９には記載していないが、基地局２０−１，２０−２にも、基地局２０−１，２０−２と無線通信を行う通信端末が収容される。ローカルネットワークは、ゲートウェイを介して、コアネットワーク（事業者ネットワーク）と接続する。
【００４６】
図１０は、図９に示す代表基地局４０と、通信端末３０−１との機能構成を示すブロック図である。図１０に示す通信端末３０−１は、無線通信部３１、受信電力情報取得部３２、受信電力情報保持部３３及び受信電力情報通知部３４を備える。
【００４７】
無線通信部３１は、ＬＴＥプロトコルに基づき、代表基地局４０と無線通信する。
【００４８】
受信電力情報取得部３２は、代表基地局４０及び基地局２０−１，２０−２から送信される信号の受信電力と、信号を送信した基地局を特定する物理セルＩＤとを、予め設定される周期で取得する。
【００４９】
受信電力情報保持部３３は、取得した受信電力と物理セルＩＤとについての対応表を作成して保持する。受信電力情報保持部３３は、保持する対応表を、受信電力情報取得部３２で新たな受信電力及び物理セルＩＤが取得される度に更新する。
【００５０】
受信電力情報通知部３４は、保持する対応表を、接続する代表基地局４０からの要求に応じて端末情報として代表基地局４０へ送信する。このとき、受信電力情報通知部３４は、自端末の識別子を端末情報に付して代表基地局４０へ送信する。なお、受信電力情報通知部３４は、予め設定されたタイミングで、端末情報を能動的に代表基地局４０へ送信しても構わない。
【００５１】
図１０に示す代表基地局４０は、例えば、ＣＰＵ、並びに、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のＣＰＵが処理を実行するためのプログラムやデータの格納領域等を含む。代表基地局４０は、ＣＰＵにプログラムを実行させることで、無線通信部４１、基地局制御部４２、第１の端末情報集約部４３、第２の端末情報集約部４４、エリア判定部４５、パラメータ算出部４６及びパラメータ設定部４７を備える。なお、図１０に示す基地局２０−１，２０−２の機能構成は、第１の実施形態で示す基地局２０−１と同様である。
【００５２】
無線通信部４１は、通信端末３０−１〜３０−３と無線通信する。また、無線通信部２１は、通信端末３０−１〜３０−３が他の基地局へと接続を切り換えるハンドオーバを監視する。無線通信部４１は、通信端末３０−１〜３０−３がハンドオーバに成功したか失敗したかを示すハンドオーバ履歴を生成する。
【００５３】
基地局制御部４２は、基地局２０−１〜２０−３の動作を制御する。
【００５４】
第１の端末情報集約部４３は、通信端末３０−１〜３０−３から送信される端末情報を受信し、受信した端末情報を識別子と共に集約する。通信端末３０−１〜３０−３に対して端末情報を要求する場合、第１の端末情報集約部４３は、通信端末３０−１〜３０−３すべてに対して端末情報を要求しても良いし、idle状態を除き、connected状態となっている通信端末のみに対して端末情報を要求するようにしても良い。第１の端末情報集約部４３は、集約した端末情報に、通信端末３０−１〜３０−３についてのハンドオーバ履歴を含めて第２の端末情報集約部４４へ出力する。
【００５５】
第２の端末情報集約部４４は、第１の端末情報集約部４３から出力される端末情報を受け取ると共に、基地局２０−１，２０−２から送信される端末情報を受信する。第２の端末情報集約部４４は、受信した端末情報に含まれる対応表を参照し、識別子により識別される通信端末ごとにＳＩＮＲを算出する。第２の端末情報集約部４４は、第１の端末情報集約部４３、及び、基地局２０−１，２０−２から供給される端末情報を集約する。第２の端末情報集約部４４は、算出したＳＩＮＲ、及び、集約した端末情報を、エリア判定部４５へ出力する。
【００５６】
エリア判定部４５は、ＳＩＮＲ、受信電力及びハンドオーバ履歴のうち少なくともいずれかを参照し、通信端末が存在するエリアがスループットを保証できない低スループットエリアであるか否かを判定する。エリア判定部４５は、判定結果をパラメータ算出部４６へ出力する。なお、エリア判定部４５において低スループットエリアを判定する方式は、第１の実施形態におけるエリア判定部１３による方式と同様である。
【００５７】
パラメータ算出部４６は、エリア判定部４５から出力される判定結果を参照し、低スループットエリアにおけるスループットが向上するように、自局及び／又は基地局２０−１，２０−２の送信電力、運用周波数、物理セルＩＤ、neighborリスト、ハンドオーバ閾値、基地局ＩＤ、周波数帯域幅、基地局のＩＰアドレス、隣接セル情報、セルサイズ等のパラメータを決定する。具体的には、例えば、パラメータ算出部４６は、判定結果を参照し、低スループットエリアを形成する原因となる基地局を自局及び基地局２０−１，２０−２から少なくとも１つ選択する。パラメータ算出部４６は、選択した基地局について、低スループットエリアにおけるスループットが向上するように、送信電力及び運用周波数を算出する。パラメータ算出部４６は、選択した基地局の物理セルＩＤと、算出した送信電力及び運用周波数とをパラメータ設定部４７へ出力する。
【００５８】
パラメータ設定部４７は、パラメータ算出部４６から出力された物理セルＩＤにより特定される基地局が自局である場合、自局に対して、パラメータ算出部４６で算出されたパラメータを設定する。また、パラメータ設定部４７は、パラメータ算出部４６から出力された物理セルＩＤにより特定される基地局が基地局２０−１，２０−２である場合、基地局２０−１，２０−２に対して、パラメータ算出部４６で算出されたパラメータを設定する。
【００５９】
次に、以上のように構成された無線通信システムが、代表基地局４０、及び、基地局２０−１，２０−２のパラメータを設定する際の動作を詳細に説明する。図１１は、本実施形態に係る無線通信システムが、代表基地局４０、及び、基地局２０−１，２０−２のパラメータを設定する際のシーケンス図を示す。
【００６０】
まず、通信端末３０−１〜３０−３は、保持している受信電力と物理セルＩＤとについての対応表を端末情報として、自端末を識別可能な識別子と共に代表基地局４０へ通知する（シーケンスＳ１１１）。
【００６１】
代表基地局４０の第１の端末情報集約部４３は、通信端末３０−１〜３０−３から通知される端末情報を受け取り、受け取った端末情報を集約する（シーケンスＳ１１２）。
【００６２】
第２の端末情報集約部４４は、予め設定されるタイミングで、基地局２０−１，２０−２に対し、ハンドオーバ履歴を含めた端末情報を要求する（シーケンスＳ１１３）。基地局２０−１，２０−２は、第２の端末情報集約部４４からの要求に応じ、端末情報を代表基地局４０へ通知する（シーケンスＳ１１４）。
【００６３】
第２の端末情報集約部４４は、自局及び基地局２０−１，２０−２から通知される端末情報を受け取り、受け取った端末情報に含まれる受信電力及び物理セルＩＤから、通信端末３０−１〜３０−３ごとのＳＩＮＲを算出する（シーケンスＳ１１５）。図１２は、通信端末３０−１，３０−２、代表基地局４０及び基地局２０−１，２０−２における対応表を表す模式図である。第２の端末情報集約部４４は、基地局２０−１〜２０−３から通知される端末情報を集約する（シーケンスＳ１１６）。第２の端末情報集約部４４は、算出したＳＩＮＲ、受信電力及びハンドオーバ履歴をエリア判定部４５へ通知する（シーケンスＳ１１７）。
【００６４】
エリア判定部４５は、ＳＩＮＲ、受信電力及びハンドオーバ履歴を参照し、低スループットエリアを判定する（シーケンスＳ１１８）。エリア判定部４５は、低スループットエリア情報をパラメータ算出部４６へ通知する（シーケンスＳ１１９）。パラメータ算出部４６は、通知された低スループットエリア情報を参照し、低スループットエリアにおけるスループットを向上させるように、自局及び基地局２０−１，２０−２におけるパラメータを算出する（シーケンスＳ１１１０）。パラメータ算出部４６は、算出したパラメータをパラメータ設定部４７へ通知する（シーケンスＳ１１１１）。パラメータ設定部４７は、パラメータ算出部４６から通知されたパラメータを自局又は基地局２０−１，２０−２に対して設定する（シーケンスＳ１１１２）。
【００６５】
以上のように、第２の実施形態では、代表基地局４０は、無線通信する通信端末３０から受信電力及び物理セルＩＤを受け取ると共に、基地局２０−１，２０−２から受信電力及び物理セルＩＤを受け取る。代表基地局４０は、受信した受信電力及び物理セルＩＤを参照して低スループットエリアを判定し、このエリアにおけるスループットを向上するように自局及び基地局２０−１，２０−２のパラメータを設定するようにしている。これにより、無線通信システムは、受信電力及び物理セルＩＤを参照し、低スループットエリアにおけるスループットを動的に向上させることが可能となる。
【００６６】
したがって、第２の実施形態に係る無線通信システムによれば、運用中に電波環境に応じてパラメータを最適な値に動的に調整することができる。
【００６７】
また、第２の実施形態では、代表基地局４０は、自局に収容される通信端末のハンドオーバ履歴と、基地局２０−１，２０−２から送信されるハンドオーバ履歴とに基づき、不感帯を判定する。そして、代表基地局４０は、不感帯を形成する原因となる基地局に対するパラメータを算出し、算出したパラメータを基地局ごとに設定するようにしている。これにより、無線通信システムは、圏外の状態を動的に解消することが可能となる。
【００６８】
なお、第２の実施形態では、第２の端末情報集約部４４は、自局に収容される通信端末から通知される端末情報と、基地局２０−１，２０−２から送信される端末情報とをすべて集約する場合を例に説明したが、これに限定されない。第２の端末情報集約部４４は、受信した端末情報のうち、所定の条件を満たさない端末情報を削除し、条件を満たす端末情報のみを集約するようにしても構わない。
【００６９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７０】
１０…制御装置、１１…基地局制御部、１２…端末情報集約部、１３…エリア判定部、１４…パラメータ算出部、１５…パラメータ設定部、２０−１〜２０−４…基地局、２１…無線通信部、２２…端末情報集約部、２３…端末情報通知部、３０，３０−１〜３０−３…通信端末、３１…無線通信部、３２…受信電力情報取得部、３３…受信電力情報保持部、３４…受信電力情報通知部、４０…代表基地局、４１…無線通信部、４２…基地局制御部、４３…第１の端末情報集約部、４４…第２の端末情報集約部、４５…エリア判定部、４６…パラメータ算出部、４７…パラメータ設定部
【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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