(57)【要約】 【課題】運用環境の変化に応じて電波環境マップを更新し、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】複数の基地局から受信電力及び物理セルＩＤを集約し、集約された受信電力及び物理セルＩＤから通信端末それぞれが近傍にあるかを判断し、近傍にあると判断した通信端末をまとめることで代表端末として抽出し、代表端末の分布を示すマップを作成し、作成されるマップを蓄積し、基地局に対する運用周波数及び送信電力を模擬的に設定し、模擬的に設定した運用周波数及び送信電力に対する代表端末の受信電力を、蓄積される過去のマップから経験的に推定し、推定結果に基づいて基地局に対する新たな運用周波数及び送信電力を決定し、基地局に対し、前記新たな運用周波数及び送信電力を設定する。【選択図】図３
2014179734.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、複数の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それぞれから、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を集約する端末情報集約部と、
前記集約された受信電力及び物理セルＩＤから前記通信端末それぞれが近傍にあるかを判断し、近傍にあると判断した前記通信端末をまとめることで代表端末として抽出し、前記代表端末の分布を示すマップを作成するマップ作成部と、
前記マップ作成部で作成されるマップを蓄積する端末情報蓄積部と、
前記基地局の運用周波数及び送信電力を模擬的に設定し、前記模擬的に設定した運用周波数及び送信電力に対する代表端末の受信電力を、前記端末情報蓄積部に蓄積される過去のマップから経験的に推定し、前記推定結果に基づいて前記基地局に対する新たな運用周波数及び送信電力を決定するパラメータ算出部と、
前記基地局に対し、前記新たな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】
前記端末情報蓄積部は、前記蓄積される過去のマップから前記作成されるマップと類似するマップを検索し、前記検索により取得したマップを前記マップ作成部に送信し、
前記マップ作成部は、前記代表端末が抽出できないエリアの代表端末を、前記端末情報蓄積部から送信されるマップに含まれる代表端末で補完する請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記端末情報蓄積部は、前記蓄積される過去のマップに対し、使用頻度が高いマップの優先度を高く設定し、前記優先度が高く設定されたマップを優先的に前記検索の対象とする請求項２記載の制御装置。
【請求項４】
前記端末情報集約部は、前記複数の通信端末から前記複数の通信端末それぞれの位置を特定するセンサ情報を集約し、
前記マップ作成部は、前記センサ情報に基づいて、前記複数の通信端末それぞれが近傍にあるかを判断し、近傍にあると判断した通信端末をまとめることで代表端末として抽出する請求項１記載の制御装置。
【請求項５】
前記パラメータ算出部は、
前記マップ作成部で作成されるマップを取得し、前記取得したマップの代表端末に含まれる受信電力及び物理セルＩＤから前記代表端末ごとのＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise power Ratio）を算出し、
前記運用周波数及び送信電力を模擬的に設定し、
前記蓄積される過去のマップから前記運用周波数及び送信電力の変更に対して前記代表端末の受信電力がどのように変化するかという傾向を読み出し、
前記読み出した傾向に基づいて、前記設定した運用周波数及び送信電力に対する前記代表端末の受信電力を算出し、
前記算出した受信電力からＳＩＮＲを算出し、
前記算出したＳＩＮＲから求められる指標を参照して、前記基地局に対する新たな運用周波数及び送信電力を決定する請求項１記載の制御装置。
【請求項６】
前記指標とは、前記算出されるＳＩＮＲから求められる前記ＳＩＮＲの分散、最低ＳＩＮＲ値、最高ＳＩＮＲ値及び平均ＳＩＮＲ値であり、
前記パラメータ算出部は、前記模擬的に設定した運用周波数及び送信電力のうち、最低ＳＩＮＲ値が所定の数値以上、最高ＳＩＮＲ値が所定の数値以下、前記代表端末のＳＩＮＲの分散が所定の範囲内、且つ平均ＳＩＮＲ値が最も高い運用周波数及び送信電力を前記新たな運用周波数及び送信電力とする請求項５記載の制御装置。
【請求項７】
前記パラメータ算出部は、前記代表端末としてまとめられる通信端末の集約数が規定数以上の場合、前記所定の範囲を予め設定した範囲だけ広く設ける請求項６記載の制御装置。
【請求項８】
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を集約する第２の端末情報集約部と、
前記集約された受信電力及び物理セルＩＤから前記通信端末それぞれが近傍にあるかを判断し、近傍にあると判断した前記通信端末をまとめることで代表端末として抽出し、前記代表端末の分布を示すマップを作成するマップ作成部と、
前記マップ作成部で作成されるマップを蓄積する端末情報蓄積部と、
前記基地局に対する運用周波数及び送信電力を模擬的に設定し、前記模擬的に設定した運用周波数及び送信電力に対する代表端末の受信電力を、前記端末情報蓄積部に蓄積される過去のマップから経験的に推定し、前記推定結果に基づいて前記基地局に対する新たな運用周波数及び送信電力を決定するパラメータ算出部と、
前記基地局に対し、前記新たな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９】
ローカルネットワークに分散配置され、複数の通信端末と無線通信する複数の基地局であって、前記無線通信する複数の通信端末から、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複数の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を集約する端末情報集約部と、
前記集約された受信電力及び物理セルＩＤから前記通信端末それぞれが近傍にあるかを判断し、近傍にあると判断した前記通信端末をまとめることで代表端末として抽出し、前記代表端末の分布を示すマップを作成するマップ作成部と、
前記マップ作成部で作成されるマップを蓄積する端末情報蓄積部と、
前記基地局に対する運用周波数及び送信電力を模擬的に設定し、前記模擬的に設定した運用周波数及び送信電力に対する代表端末の受信電力を、前記端末情報蓄積部に蓄積される過去のマップから経験的に推定し、前記推定結果に基づいて前記基地局に対する新たな運用周波数及び送信電力を決定するパラメータ算出部と、
前記基地局に対し、前記新たな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、複数の通信端末と無線通信する複数の基地局であって、前記無線通信する複数の通信端末から、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複数の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を集約し、
前記集約された受信電力及び物理セルＩＤから前記通信端末それぞれが近傍にあるかを判断し、近傍にあると判断した前記通信端末をまとめることで代表端末として抽出し、前記代表端末の分布を示すマップを作成し、
前記作成されるマップを蓄積し、
前記基地局に対する運用周波数及び送信電力を模擬的に設定し、前記模擬的に設定した運用周波数及び送信電力に対する代表端末の受信電力を、前記蓄積される過去のマップから経験的に推定し、前記推定結果に基づいて前記基地局に対する新たな運用周波数及び送信電力を決定し、
前記基地局に対し、前記新たな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】
従来では、測定端末を用いて屋内の電波環境を把握するための電波環境マップを作成し、そのマップをもとに各基地局に最適なパラメータを設定する手法が採用されている。しかしながら、上記手法では、電波環境が変化した場合、最適な電波環境を維持できなくなる。例えば、上記手法では、屋内において基地局の運用開始後に運用環境が変化した場合（例えば、屋内に基地局が新規に追加される場合、屋内の基地局が故障する場合及び壁の移動等で屋内のレイアウトが変更される場合等が挙げられる。）、その都度、試験員が測定端末を用いて電波環境を測定し直す必要があるため、その間スループットが低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７４３１３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、従来の無線通信システムでは、基地局の運用開始後に運用環境が変化した場合、その都度、試験員が測定端末を用いて電波環境を測定し直す必要があるため、その間スループットが低下するという問題がある。
【０００７】
そこで、目的は、運用環境の変化に応じて電波環境マップを更新し、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】
本実施形態によれば、制御装置は、ローカルネットワークに分散配置され、複数の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それぞれから、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、端末情報集約部と、マップ作成部と、端末情報蓄積部と、パラメータ算出部と、パラメータ設定部とを具備する。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を集約する。マップ作成部は、前記集約された受信電力及び物理セルＩＤから前記通信端末それぞれが近傍にあるかを判断し、近傍にあると判断した前記通信端末をまとめることで代表端末として抽出し、前記代表端末の分布を示すマップを作成する。端末情報蓄積部は、前記マップ作成部で作成されるマップを蓄積する。パラメータ算出部は、前記基地局の運用周波数及び送信電力を模擬的に設定し、前記模擬的に設定した運用周波数及び送信電力に対する代表端末の受信電力を、前記端末情報蓄積部に蓄積される過去のマップから経験的に推定し、前記推定結果に基づいて前記基地局に対して新たな運用周波数及び送信電力を決定する。パラメータ設定部は、前記基地局に対し、前記新たな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構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す基地局及び通信端末の機能構成を示すブロック図。
【図３】図１に示す制御装置の機能構成を示すブロック図。
【図４】図１に示す制御装置に集約される端末情報から補完電波環境マップを作成する流れを示す図。
【図５】図１に示す無線通信システムが、基地局パラメータを設定する際のシーケンス図。
【図６】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模式図。
【図７】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模式図。
【図８】図１に示す制御装置のマップ作成部により作成される電波環境マップを示す図。
【図９】図３に示す制御装置のパラメータ算出部により算出される、基地局パラメータを変更した場合の各代表端末の受信電力及びＳＩＮＲを示す模式図。
【図１０】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模式図。
【図１１】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模式図。
【図１２】図３に示す制御装置の端末情報蓄積部が電波環境マップを蓄積する流れを示すシーケンス図。
【図１３】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。
【図１４】図１３に示す代表基地局及び通信端末の機能構成を示すブロック図。
【図１５】図１３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。
【図１６】図１３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模式図。
【図１７】図１４に示す代表基地局の端末情報蓄積部が電波環境マップを蓄積する流れを示すシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について、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。
【００１２】
図１に示す無線通信システムは、制御装置１０及び基地局２０−１〜２０−３を具備する。制御装置１０及び基地局２０−１〜２０−３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。
【００１３】
図２は、図１に示す基地局２０−１及び通信端末３０−１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及び基地局２０−１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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、スループットと、通信時のエラー率と、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の通信端末の位置を特定するセンサ情報とを、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。
【００１７】
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。
【００１８】
受信電力情報通知部３４は、保持する対応表及びセンサ情報を、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。
【００１９】
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。
【００２０】
無線通信部２１は、通信端末３０−１〜３０−３と無線通信する。
【００２１】
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。
【００２２】
端末情報通知部２３は、集約した端末情報を制御装置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。
【００２３】
図３は、図１に示す制御装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【００２４】
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、端末情報蓄積部１３、マップ作成部１４、パラメータ算出部１５及びパラメータ設定部１６を備える。
【００２５】
基地局制御部１１は、基地局２０−１〜２０−３の動作を制御する。
【００２６】
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、集約した端末情報をマップ作成部１４へ送信する。なお、端末情報集約部１２は、基地局２０−１〜２０−３からの端末情報を定期的に受け取っても、各基地局２０−１〜２０−３に対して端末情報の取得要求を行うことにより受け取ってもよい。
【００２７】
端末情報蓄積部１３は、マップ作成部１４で作成される電波環境マップを蓄積する。なお、電波環境マップは、マップ作成部１４と共に説明する。
【００２８】
また、端末情報蓄積部１３は、マップ作成部１４からの要求により、蓄積される過去の電波環境マップから、マップ作成部１４で作成される電波環境マップと代表端末の分布が類似する電波環境マップを検索する。端末情報蓄積部１３は、検索により取得した電波環境マップをマップ作成部１４へ送信する。なお、代表端末は、上記電波環境マップと同様に、マップ作成部１４と共に説明する。
【００２９】
また、端末情報蓄積部１３は、蓄積される電波環境マップに対し、使用頻度が高い電波環境マップの優先度を高く設定する。例えば、端末情報蓄積部１３は、使用頻度を把握するための指標として、電波環境マップごとに電波環境マップをマップ作成部１４へ送信した回数を蓄積し、回数が多い電波環境マップの優先度を高く設定する。
【００３０】
マップ作成部１４は、端末情報集約部１２から送信される端末情報に対してクラスタリングを行い、近傍にあると判断した通信端末をまとめることで代表端末として抽出する。ここで、近傍とは、例えば、通信端末間の距離が所定の距離よりも近いことである。この代表端末は、通信端末をまとめた際に集約された端末情報を含む。クラスタリングの方法としては、一般的に知られている群平均法、単連結法、完全連結法等の階層クラスタリングであっても、K-means法、ＥＭ（Expectation Maximization）アルゴリズム等の非階層クラスタリングであってもよい。例えば、階層クラスタリングを採用する場合、マップ作成部１４は、端末情報が類似する通信端末を近傍にあると判断する。マップ作成部１４は、屋内エリアにおける代表端末の分布を示す電波環境マップを作成する。マップ作成部１４は、作成した電波環境マップを端末情報蓄積部１３へ送信する。
【００３１】
また、通信端末が存在せず、端末情報が取得できないため、代表端末が抽出されないエリアがある場合、マップ作成部１４は、代表端末が抽出されないエリアの代表端末を補完する。このとき、マップ作成部１４は、端末情報蓄積部１３に対して、電波環境マップ検索要求を行う。マップ作成部１４は、端末情報蓄積部１３に蓄積される電波環境マップから、作成した電波環境マップと代表端末の分布が類似する電波環境マップを取得する。マップ作成部１４は、取得した電波環境マップにより代表端末が抽出されないエリアの代表端末を補完して、補完した代表端末を含む補完電波環境マップを作成する。マップ作成部１４は、作成した補完電波環境マップをパラメータ算出部１５へ送信する。
【００３２】
図４は、図１に示す制御装置１０に集約される端末情報から補完電波環境マップを作成する流れを示す図である。まず、マップ作成部１４は、図４（ａ）に示すように、通信端末が多いため、図４（ｂ）に示すようにクラスタリングを行い、代表端末を抽出する。さらに、マップ作成部１４は、図４（ｃ）に示すように、端末情報蓄積部１３から電波環境マップを取得し、取得した電波環境マップにより代表端末が抽出できないエリアの代表端末を補完する。
【００３３】
なお、マップ作成部１４は、通信端末から基地局を介して送信される、ＧＰＳ等のセンサ情報に基づいて各通信端末の位置を特定してもよい。このとき、マップ作成部１４は、各通信端末の位置情報に基づいて通信端末が近傍にあるかを判断し、近傍にあると判断した通信端末をまとめることで代表端末として抽出する。
【００３４】
パラメータ算出部１５は、マップ作成部１４で作成される補完電波環境マップから、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、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スループットを向上させることが可能となる。
【００３５】
具体例として、基地局に対する送信電力及び運用周波数の決定方法について説明する。
【００３６】
パラメータ算出部１５は、マップ作成部１４から送信された補完電波環境マップを受信し、受信した補完電波環境マップの代表端末それぞれに含まれる端末情報から、代表端末ごとにＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise power Ratio）を算出する。さらに、パラメータ算出部１５は、算出した代表端末ごとのＳＩＮＲからＳＩＮＲの分散、最低ＳＩＮＲ値、平均ＳＩＮＲ値及び最高ＳＩＮＲ値を求める。
【００３７】
また、パラメータ算出部１５は、基地局に対して運用周波数及び送信電力を模擬的に設定し、模擬的に設定した運用周波数及び送信電力に対する代表端末の受信電力を、端末情報蓄積部１３に蓄積される過去のマップから経験的に推定する。パラメータ算出部１５は、推定結果に基づいて基地局に対する新たな運用周波数及び送信電力を決定する。
【００３８】
例えば、パラメータ算出部１５は、基地局２０−１〜２０−３に対して基地局パラメータを模擬的に設定する。パラメータ算出部１５は、端末情報蓄積部１３から基地局パラメータの変更に対して代表端末の受信電力がどのように変化するかという傾向を読み出す。この傾向は、端末情報蓄積部１３に蓄積された電波環境マップを参照することで把握することが可能である。パラメータ算出部１５は、読み出された傾向に基づいて、模擬的に設定した基地局パラメータに対する代表端末の受信電力を算出する。パラメータ算出部１５は、算出した受信電力からＳＩＮＲを算出する。パラメータ算出部１５は、算出したＳＩＮＲから、ＳＩＮＲの分散、最低ＳＩＮＲ値、平均ＳＩＮＲ値及び最高ＳＩＮＲ値を求める。
【００３９】
パラメータ算出部１５は、模擬的に設定した基地局パラメータのうち、求めたＳＩＮＲの分散、最低ＳＩＮＲ値、平均ＳＩＮＲ値及び最高ＳＩＮＲ値を参照し、基地局２０−１〜２０−３に対する新たな基地局パラメータを決定する。例えば、上記模擬的に設定した基地局パラメータのうち、最低ＳＩＮＲ値が所定の数値以上（例えば、４ｄＢ以上）、最高ＳＩＮＲ値が所定の数値以下（例えば、３７ｄＢ以下）、各代表端末に対するＳＩＮＲの分散が所定の範囲内、且つ平均ＳＩＮＲ値が最も高い基地局パラメータを新たな基地局パラメータとする。
【００４０】
パラメータ算出部１５は、対応する基地局の物理セルＩＤと、決定した基地局パラメータとをパラメータ設定部１６へ送信する。
【００４１】
パラメータ設定部１６は、パラメータ算出部１５から送信された物理セルＩＤにより特定される各基地局に対し、決定された基地局パラメータを設定する。
【００４２】
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５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。
【００４３】
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へ送信する（シーケンスＳ５１）。図６は、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模式図である。
【００４４】
基地局２０−１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集約する（シーケンスＳ５２）。基地局２０−１〜２０−３は、集約した端末情報を制御装置１０へ送信する（シーケンスＳ５３）。
【００４５】
制御装置１０の端末情報集約部１２は、ローカルネットワークを介して基地局２０−１〜２０−３から送信される端末情報を受信し、受信した端末情報を集約する（シーケンスＳ５４）。図７は、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模式図である。端末情報集約部１２は、集約した端末情報をマップ作成部１４へ送信する（シーケンスＳ５５）。
【００４６】
マップ作成部１４は、端末情報集約部１２から送信される端末情報に対してクラスタリングを行い、近傍にあると判断した通信端末をまとめることで代表端末として抽出する（シーケンスＳ５６）。マップ作成部１４は、屋内エリアにおける代表端末の分布を示す電波環境マップを作成する。図８は、マップ作成部１４により作成される電波環境マップを示す図である。
【００４７】
さらに、マップ作成部１４は、代表端末が抽出できないエリアの代表端末を補完するため、端末情報蓄積部１３に対して、電波環境マップ検索要求を行う（シーケンスＳ５７）。
【００４８】
端末情報蓄積部１３は、マップ作成部１４からの要求により、シーケンスＳ５６で作成された電波環境マップに類似する電波環境マップを検索する（シーケンスＳ５８）。端末情報蓄積部１３は、シーケンスＳ５６で作成された電波環境マップに類似した電波環境マップをマップ作成部１４へ送信する（シーケンスＳ５９）。
【００４９】
マップ作成部１４は、端末情報蓄積部１３から送信される電波環境マップにより、代表端末が抽出できないエリアの代表端末を補完して、補完電波環境マップを作成する（シーケンスＳ５１０）。マップ作成部１４は、作成した補完電波環境マップをパラメータ算出部１５へ送信する（シーケンスＳ５１１）。
【００５０】
パラメータ算出部１５は、マップ作成部１４から送信される補完電波環境マップを受信し、受信した補完環境マップの代表端末それぞれに含まれる受信電力及び物理セルＩＤから、代表端末ごとにＳＩＮＲを算出する（シーケンスＳ５１２）。さらに、パラメータ算出部１５は、算出した代表端末ごとのＳＩＮＲからＳＩＮＲの分散、平均ＳＩＮＲ、最低ＳＩＮＲ及び最高ＳＩＮＲを求める。
【００５１】
また、パラメータ算出部１５は、基地局２０−１〜２０−３に対して基地局パラメータを模擬的に設定する（シーケンスＳ５１３）。パラメータ算出部１５は、端末情報蓄積部１３から上記傾向を読み出す（シーケンスＳ５１４）。
【００５２】
端末情報蓄積部１３は、パラメータ算出部１５からの傾向読み出しに応じて、傾向をパラメータ算出部１５へ出力する（シーケンスＳ５１５）。
【００５３】
パラメータ算出部１５は、端末情報蓄積部１３から出力される傾向を入力する。パラメータ算出部１５は、上記傾向に基づいて、模擬的に設定した基地局パラメータに対する代表端末の受信電力を算出する（シーケンスＳ５１６）。パラメータ算出部１５は、算出した受信電力からＳＩＮＲを算出する（シーケンスＳ５１７）。パラメータ算出部１５は、算出したＳＩＮＲからＳＩＮＲの分散、最低ＳＩＮＲ値、平均ＳＩＮＲ値及び最高ＳＩＮＲ値を求める。図９は、パラメータ算出部１５により算出される、基地局パラメータを変更した場合の各代表端末における受信電力及びＳＩＮＲを示す模式図である。図９では、基地局２０−１〜２０−３に設定する基地局パラメータを７２９パターン設定しているが、より多くのパターンを設定してもよい。
【００５４】
パラメータ算出部１５は、模擬的に設定した基地局パラメータのうち、求めたＳＩＮＲの分散、平均ＳＩＮＲ値、最低ＳＩＮＲ値及び最高ＳＩＮＲ値を参照し、基地局２０−１〜２０−３に対する新たな基地局パラメータを決定する（シーケンスＳ５１８）。パラメータ算出部１５は、新たな基地局パラメータをパラメータ設定部１６へ送信する（シーケンスＳ５１９）。
【００５５】
パラメータ設定部１６は、パラメータ算出部１５から送信された基地局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Ｓ５１１０）。
【００５６】
図１０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１１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。
【００５７】
図１０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。また、基地局２０−３の周辺には、通信端末が密集していて、通信端末と情報のやり取りを行うスロットが十分に確保できないため、基地局２０−３の周辺に位置する通信端末は、十分なスループットを得られない。
【００５８】
一方、図１１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。また、制御装置１０は、基地局２０−４の送信電力を増幅させる。これにより、通信端末に対する基地局２０−３の負荷が分散され、基地局２０−３の周辺に位置する通信端末のスループットは向上することになる。
【００５９】
次に、第１の実施形態に係る無線通信システムが、電波環境マップを蓄積する動作を詳細に説明する。図１２は、端末情報蓄積部１３が電波環境マップを蓄積する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基地局２０−１へ送信する（シーケンスＳ１２１）。
【００６１】
基地局２０−１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集約する（シーケンスＳ１２２）。基地局２０−１〜２０−３は、集約した端末情報を制御装置１０へ送信する（シーケンスＳ１２３）。
【００６２】
制御装置１０の端末情報集約部１２は、基地局２０−１〜２０−３から送信される端末情報を受信し、受信した端末情報を集約する（シーケンスＳ１２４）。端末情報集約部１２は、集約した端末情報をマップ作成部１４へ送信する（シーケンスＳ１２５）。
【００６３】
マップ作成部１４は、端末情報集約部１２から送信される端末情報に対してクラスタリングを行い、近傍にあると判断した通信端末をまとめることで代表端末として抽出する（シーケンスＳ１２６）。マップ作成部１４は、屋内エリアにおける代表端末の分布を示す電波環境マップを作成する（シーケンスＳ１２７）。マップ作成部１４は、作成した電波環境マップを端末情報蓄積部１３へ送信する（シーケンスＳ１２８）。
【００６４】
端末情報蓄積部１３は、マップ作成部１４から送信される電波環境マップを受信し、受信した電波環境マップを蓄積する（シーケンスＳ１２９）。さらに端末情報蓄積部１３は、電波環境マップに対し、使用頻度が高い電波環境マップの優先度を高く設定する（シーケンスＳ１２１０）。
【００６５】
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を受信し、受信し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に対してクラスタリングを行い、近傍にあると判断した通信端末をまとめることで代表端末として抽出して、電波環境マップを作成する。制御装置１０は、作成した電波環境マップを端末情報蓄積部１３に蓄積する。制御装置１０は、基地局に対して運用周波数及び送信電力を模擬的に設定し、模擬的に設定した運用周波数及び送信電力に対する代表端末の受信電力を、端末情報蓄積部１３に蓄積される過去のマップから経験的に推定する。制御装置１０は、推定結果に基づいて基地局２０−１〜２０−３に対する新たな運用周波数及び送信電力を決定する。制御装置１０は、新たな運用周波数及び送信電力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、運用環境の変化によりスループットが低下しても、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１の実施形態に係る無線通信システムによれば、運用環境の変化に応じて電波環境マップを更新し、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、端末情報蓄積部１３は、蓄積される過去の電波環境マップに対し、使用頻度が高い電波環境マップの優先度を高く設定する。端末情報蓄積部１３は、優先度を高く設定したマップを優先的に検索の対象とする。これにより、端末情報蓄積部１３は、電波環境マップの検索時間を短縮することが可能となる。
【００６８】
また、マップ作成部１４は、作成した電波環境マップと類似する過去の電波環境マップを、代表端末が抽出されないエリアの代表端末を補完することに使用していたが、これに限定されない。マップ作成部１４は、作成した電波環境マップと類似する過去の電波環境マップから、クラスタリングにより代表端末が出現する位置を推定するようにしても構わない。これにより、マップ作成部１４は、クラスタリングにかかる時間を短縮することが可能である。
【００６９】
また、第１の実施形態では、パラメータ算出部１５は、通信端末の集約数を考慮せず、ＳＩＮＲの分散、最低ＳＩＮＲ値、平均ＳＩＮＲ値及び最高ＳＩＮＲ値を参照し、基地局２０−１〜２０−３に対する新たな基地局パラメータを決定する場合を例として説明した。しかしながら、パラメータ算出部１５は、代表端末としてまとめられる通信端末の集約数が規定数以上の場合、算出されるＳＩＮＲが小さくなり、ＳＩＮＲが小さくなることによりＳＩＮＲの分散が大きくなる。
【００７０】
そこで、パラメータ算出部１５は、代表端末としてまとめられる通信端末の集約数が規定数以上の場合、通信端末の集約数を考慮して、上記ＳＩＮＲの分散の許容できる範囲を予め設定した範囲だけを広く設けるようにしても構わない。これにより、パラメータ算出部１５は、上記第１の実施形態において、候補から外していた基地局パラメータを候補に含めることが可能となる。すなわち、パラメータ算出部１５は、ＳＩＮＲの分散が大きい基地局パラメータについても考慮するため、より正確に基地局パラメータを決定することが可能となる。
【００７１】
（第２の実施形態）  
図１３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及び基地局２０−１，２０−２を具備する。代表基地局４０及び基地局２０−１，２０−２は、ローカルネットワークを介して接続する。図１３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１３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。
【００７２】
図１４は、図１３に示す代表基地局４０及び通信端末３０−１の機能構成を示すブロック図である。図１４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。
【００７３】
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。
【００７４】
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、スループットと、通信時のエラー率と、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の通信端末の位置を特定するセンサ情報等を、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。
【００７５】
受信電力情報保持部３３は、取得した受信電力及び物理セルＩＤ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。
【００７６】
受信電力情報通知部３４は、保持する対応表及びセンサ情報を、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。
【００７７】
図１４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、端末情報蓄積部４５、マップ作成部４６、パラメータ算出部４７及びパラメータ設定部４８を備える。なお、図１４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。
【００７８】
無線通信部４１は、通信端末３０−１〜３０−３と無線通信する。
【００７９】
基地局制御部４２は、基地局２０−１，２０−２の動作を制御する。
【００８０】
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、集約した端末情報を第２の端末情報集約部４４へ出力する。
【００８１】
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及び基地局２０−１，２０−２からローカルネットワークを介して送信される端末情報を集約する。第２の端末情報集約部４４は、集約した端末情報をマップ作成部４６へ送信する。
【００８２】
端末情報蓄積部４５は、マップ作成部４６で作成される電波環境マップを蓄積する。なお、電波環境マップは、マップ作成部４６と共に説明する。
【００８３】
また、端末情報蓄積部４５は、マップ作成部４６からの要求により、蓄積される過去の電波環境マップから、マップ作成部４６で作成される電波環境マップと代表端末の分布が類似する電波環境マップを検索する。端末情報蓄積部４５は、検索により取得した電波環境マップをマップ作成部４６へ送信する。なお、代表端末は、上記電波環境マップと同様に、マップ作成部４６と共に説明する。
【００８４】
また、端末情報蓄積部４５は、蓄積される電波環境マップに対し、使用頻度が高い電波環境マップの優先度を高く設定する。例えば、端末情報蓄積部４５は、使用頻度を把握するための指標として、電波環境マップごとに電波環境マップをマップ作成部４６へ送信した回数を蓄積し、回数が多い電波環境マップの優先度を高く設定する。
【００８５】
マップ作成部４６は、第２の端末情報集約部４４から送信される端末情報に対してクラスタリングを行い、近傍にあると判断した通信端末をまとめることで代表端末として抽出する。マップ作成部４６は、屋内エリアにおける抽出した代表端末の分布を示す電波環境マップを作成する。マップ作成部４６は、作成した電波環境マップを端末情報蓄積部１３へ送信する。
【００８６】
また、通信端末が存在せず、端末情報が取得できないため、代表端末が抽出されないエリアがある場合、マップ作成部４６は、代表端末が抽出されないエリアの代表端末を補完する。このとき、マップ作成部４６は、端末情報蓄積部４５に対して、電波環境マップ検索要求を行う。マップ作成部４６は、端末情報蓄積部４５に蓄積される電波環境マップから、作成した電波環境マップと代表端末の分布が類似する電波環境マップを取得する。マップ作成部４６は、取得した電波環境マップにより代表端末が抽出されないエリアの代表端末を補完して、補完した代表端末を含む補完電波環境マップを作成する。マップ作成部４６は、作成した補完電波環境マップをパラメータ算出部４７へ送信する。
【００８７】
なお、マップ作成部４６は、通信端末から基地局を介して送信される、ＧＰＳ等のセンサ情報に基づいて各通信端末の位置を特定してもよい。このとき、マップ作成部４６は、この位置情報に基づいて通信端末が近傍にあるかを判断し、近傍にあると判断した通信端末をまとめることで代表端末として抽出してもよい。
【００８８】
パラメータ算出部４７は、マップ作成部４６で作成される補完電波環境マップから、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、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スループットを向上させることが可能となる。
【００８９】
具体例として、基地局に対する送信電力及び運用周波数の決定方法について説明する。
【００９０】
パラメータ算出部４７は、マップ作成部４６から送信された補完電波環境マップを受信し、受信した補完電波環境マップの代表端末それぞれに含まれる端末情報から、代表端末ごとにＳＩＮＲを算出する。さらに、パラメータ算出部４７は、算出した代表端末ごとのＳＩＮＲからＳＩＮＲの分散、最低ＳＩＮＲ値、平均ＳＩＮＲ値及び最高ＳＩＮＲ値を求める。
【００９１】
また、パラメータ算出部４７は、基地局に対して運用周波数及び送信電力を模擬的に設定し、模擬的に設定した運用周波数及び送信電力に対する代表端末の受信電力を、端末情報蓄積部４５に蓄積される過去のマップから経験的に推定する。パラメータ算出部４７は、推定結果に基づいて基地局に対する新たな運用周波数及び送信電力を決定する。
【００９２】
例えば、パラメータ算出部４７は、代表基地局４０、及び基地局２０−１，２０−２に対して基地局パラメータを模擬的に設定する。パラメータ算出部１５は、端末情報蓄積部４５から基地局パラメータの変更に対して代表端末の受信電力がどのように変化するかという傾向を読み出す。パラメータ算出部４７は、読み出された傾向に基づいて、模擬的に設定した基地局パラメータに対する代表端末の受信電力を算出する。パラメータ算出部４７は、算出した受信電力からＳＩＮＲを算出する。パラメータ算出部４７は、算出したＳＩＮＲから、ＳＩＮＲの分散、最低ＳＩＮＲ値、平均ＳＩＮＲ値及び最高ＳＩＮＲ値を求める。
【００９３】
パラメータ算出部４７は、模擬的に設定した基地局パラメータのうち、求めたＳＩＮＲの分散、最低ＳＩＮＲ値、平均ＳＩＮＲ値及び最高ＳＩＮＲ値を参照し、代表基地局４０、及び基地局２０−１，２０−２に対する新たな基地局パラメータを決定する。上記算出された基地局パラメータのうち、最低ＳＩＮＲ値が所定の数値以上（例えば、４ｄＢ以上）、最高ＳＩＮＲ値が所定の数値以下（例えば、３７ｄＢ以下）、各代表端末のＳＩＮＲの分散が所定の範囲内、且つ平均ＳＩＮＲ値が最も高い基地局パラメータを新たな基地局パラメータとする。
【００９４】
パラメータ算出部４７は、対応する基地局の物理セルＩＤと、決定した基地局パラメータとをパラメータ設定部４８へ送信する。
【００９５】
パラメータ設定部４８は、パラメータ算出部１５から送信された物理セルＩＤにより特定される各基地局に対し、決定された基地局パラメータを設定する。
【００９６】
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１５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。
【００９７】
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へ送信する（シーケンスＳ１５１）。
【００９８】
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から送信される端末情報を受信し、受信した端末情報を集約する（シーケンスＳ１５２）。第１の端末情報集約部４３は、集約した端末情報を第２の端末情報集約部４４へ送信する（シーケンスＳ１５３）
第２の端末情報集約部４４は、第１の端末情報集約部４３から送信される端末情報及びローカルネットワークを介して基地局２０−１，２０−２から送信される端末情報を受信し、受信した端末情報を集約する（シーケンスＳ１５４）。第２の端末情報集約部４４は、集約した端末情報をマップ作成部４６へ送信する（シーケンスＳ１５５）。
【００９９】
マップ作成部４６は、第２の端末情報集約部４４から送信される端末情報に対してクラスタリングを行い、近傍にあると判断した通信端末をまとめることで代表端末として抽出する（シーケンスＳ１５６）。マップ作成部１４は、屋内エリアにおける抽出した代表端末の分布を示す電波環境マップを作成する。
【０１００】
さらに、マップ作成部４６は、代表端末が抽出できないエリアの代表端末を補完するため、端末情報蓄積部４５に対して、電波環境マップ検索要求を行う（シーケンスＳ１５７）。
【０１０１】
端末情報蓄積部４５は、マップ作成部４６からの要求により、シーケンスＳ１５６で作成された電波環境マップに類似する電波環境マップを検索する（シーケンスＳ１５８）。端末情報蓄積部４５は、シーケンスＳ１５６で作成された電波環境マップに類似した電波環境マップをマップ作成部４６へ送信する（シーケンスＳ１５９）。
【０１０２】
マップ作成部４６は、端末情報蓄積部４５から送信される電波環境マップにより、代表端末が抽出できないエリアの代表端末を補完して、補完電波環境マップを作成する（シーケンスＳ１５１０）。マップ作成部４６は、作成した補完電波環境マップをパラメータ算出部４７へ送信する（シーケンスＳ１５１１）。
【０１０３】
パラメータ算出部４７は、マップ作成部４６から送信される補完電波環境マップを受信し、受信した補完電波環境マップの代表端末それぞれに含まれる受信電力及び物理セルＩＤから、代表端末ごとのＳＩＮＲを算出する（シーケンスＳ１５１２）。さらに、パラメータ算出部４７は、算出した代表端末ごとのＳＩＮＲからＳＩＮＲの分散、平均ＳＩＮＲ、最低ＳＩＮＲ及び最高ＳＩＮＲを求める。
【０１０４】
また、パラメータ算出部４７は、代表基地局４０、及び基地局２０−１，２０−２に対して基地局パラメータを模擬的に設定する（シーケンスＳ１５１３）。パラメータ算出部４７は、端末情報蓄積部４５から上記傾向を読み出す（シーケンスＳ５１４）。
【０１０５】
端末情報蓄積部１３は、パラメータ算出部４７からの傾向読み出しに応じて、傾向をパラメータ算出部４７へ出力する（シーケンスＳ５１５）。
【０１０６】
パラメータ算出部４７は、端末情報蓄積部４５から出力される傾向を入力する。パラメータ算出部４７は、上記傾向に基づいて、模擬的に設定した基地局パラメータに対する代表端末の受信電力を算出する（シーケンスＳ５１６）。パラメータ算出部４７は、算出した受信電力からＳＩＮＲを算出する（シーケンスＳ５１７）。パラメータ算出部４７は、算出したＳＩＮＲからＳＩＮＲの分散、最低ＳＩＮＲ値、平均ＳＩＮＲ値及び最高ＳＩＮＲ値を求める。
【０１０７】
パラメータ算出部４７は、模擬的に設定した基地局パラメータのうち、求めたＳＩＮＲの分散、平均ＳＩＮＲ値、最低ＳＩＮＲ値及び最高ＳＩＮＲ値を参照し、代表基地局４０及び基地局２０−１，２０−２対する新たな基地局パラメータを決定する（シーケンスＳ１５１６）。パラメータ算出部４７は、新たな基地局パラメータをパラメータ設定部４８へ送信する（シーケンスＳ１５１７）。
【０１０８】
パラメータ設定部４８は、パラメータ算出部４７から送信された基地局パラメータを代表基地局４０、及び基地局２０−１，２０−２に対して設定する（シーケンスＳ５１８）。
【０１０９】
次に、第２の実施形態に係る無線通信システムが、電波環境マップを蓄積する動作を詳細に説明する。図１７は、端末情報蓄積部４５が電波環境マップを蓄積するシーケンス図を示す。
【０１１０】
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へ送信する（シーケンスＳ１７１）。
【０１１１】
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から送信される端末情報を受信し、受信した端末情報を集約する（シーケンスＳ１７２）。第１の端末情報集約部４３は、集約した端末情報を第２の端末情報集約部４４へ送信する（シーケンスＳ１７３）
第２の端末情報集約部４４は、第１の端末情報集約部４３から送信される端末情報及びローカルネットワークを介して基地局２０−１，２０−２から送信される端末情報を受信し、受信した端末情報を集約する（シーケンスＳ１７４）。第２の端末情報集約部４４は、集約した端末情報をマップ作成部４６へ送信する（シーケンスＳ１７５）。
【０１１２】
マップ作成部４６は、第２の端末情報集約部４４から送信される端末情報に対してクラスタリングを行い、近傍にあると判断した通信端末をまとめることで代表端末として抽出する（シーケンスＳ１７６）。マップ作成部１４は、屋内エリアにおける抽出した代表端末の分布を示す電波環境マップを作成する（シーケンスＳ１７７）。マップ作成部４６は、作成した電波環境マップを端末情報蓄積部４５へ送信する（シーケンスＳ１７８）。
【０１１３】
端末情報蓄積部４５は、マップ作成部４６から送信される電波環境マップを受信し、受信した電波環境マップを蓄積する（シーケンスＳ１７９）。さらに端末情報蓄積部４５は、電波環境マップに対し、使用頻度が高い電波環境マップの優先度を高く設定する（シーケンスＳ１７１０）。
【０１１４】
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を受信する。基地局２０−１，２０−２は、受信し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代表基地局４０へ出力する。代表基地局４０は、受信した受信電力及び物理セルＩＤに対してクラスタリングを行い、近傍にあると判断した通信端末をまとめることで代表端末として抽出して、電波環境マップを作成する。代表基地局４０は、作成した電波環境マップを端末情報蓄積部４５に蓄積する。代表基地局４０は、基地局に対して運用周波数及び送信電力を模擬的に設定し、模擬的に設定した運用周波数及び送信電力に対する代表端末の受信電力を、端末情報蓄積部１３に蓄積される過去のマップから経験的に推定する。代表基地局４０は、推定結果に基づいて代表基地局４０、及び基地局２０−１，２０−２に対する新たな運用周波数及び送信電力を決定する。代表基地局４０は、新たな運用周波数及び送信電力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、運用環境の変化によりスループットが低下しても、スループットを動的に向上させることが可能となる。
【０１１５】
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、運用環境の変化に応じて電波環境マップを更新し、パラメータを最適な値に動的に調整することができる。
【０１１６】
また、端末情報蓄積部４５は、蓄積される過去の電波環境マップに対し、使用頻度が高い電波環境マップの優先度を高く設定する。端末情報蓄積部４５は、優先度を高く設定したマップを優先的に検索の対象とする。これにより、端末情報蓄積部１３は、電波環境マップの検索時間を短縮することが可能となる。
【０１１７】
また、マップ作成部４６は、作成した電波環境マップと類似する過去の電波環境マップを、代表端末が抽出されないエリアの代表端末を補完することに使用していたが、これに限定されない。マップ作成部４６は、作成した電波環境マップと類似する過去の電波環境マップから、クラスタリングにより代表端末が出現する位置を推定するようにしても構わない。これにより、マップ作成部４６は、クラスタリングにかかる時間を短縮することが可能である。
【０１１８】
また、第２の実施形態では、パラメータ算出部４７は、通信端末の集約数を考慮せず、ＳＩＮＲの分散、最低ＳＩＮＲ値、平均ＳＩＮＲ値及び最高ＳＩＮＲ値を参照し、代表基地局４０、及び基地局２０−１，２０−２に対する新たな基地局パラメータを決定する場合を例として説明した。しかしながら、パラメータ算出部４７は、代表端末としてまとめられる通信端末の集約数が規定数以上の場合、算出されるＳＩＮＲが小さくなり、ＳＩＮＲが小さくなることによりＳＩＮＲの分散が大きくなる。
【０１１９】
そこで、パラメータ算出部４７は、代表端末としてまとめられる通信端末の集約数が規定数以上の場合、通信端末の集約数を考慮して、上記ＳＩＮＲの分散の許容できる範囲を予め設定した範囲だけを広く設けるようにしても構わない。これにより、パラメータ算出部４７は、上記第２の実施形態において、候補から外していた基地局パラメータを候補に含めることが可能となる。すなわち、パラメータ算出部４７は、ＳＩＮＲの分散が大きい基地局パラメータについても考慮するため、より正確に基地局パラメータを決定することが可能となる。
【０１２０】
以上、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。これらの実施形態は、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。これらの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】
【０１２１】
１０…制御装置、１１…基地局制御部、１２…端末情報集約部、１３…端末情報蓄積部、１４…マップ作成部、１５…パラメータ算出部、１６…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…受信電力情報通知部、３４…受信電力情報保持部、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…端末情報蓄積部、４６…マップ作成部、４７…パラメータ算出部、４８…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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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