(57)【要約】本発明の課題は、増設後の無線基地局のリソース利用率を推定して次に増設が必要となる期日を予測可能な無線アクセス網管理装置を提供することにある。本発明の無線アクセス網管理装置は、無線基地局を増設する位置周辺の既存無線セルに対して既存無線セルのカバー面積と過去の通信トラフィック統計の時系列とから単位面積あたりのトラフィック需要を求める手段と、無線基地局の増設後の無線セル毎のカバー面積を推定する手段と、無線基地局の増設後の無線セル毎のトラフィック需要をカバー面積と単位面積あたりのトラフィック需要とに基づいて予測する手段と、その予測したトラフィック需要に基づいて将来の通信品質を予測する手段とを有する。
2009075246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局を増設する位置周辺の既存無線セルの単位面積あたりのトラフィック需要を求める手段と、
前記無線基地局の増設後の無線セル毎のカバー面積を推定する手段と、
前記無線基地局の増設後の無線セル毎のトラフィック需要を前記カバー面積と前記単位面積あたりのトラフィック需要とに基づいて予測する手段と、
その予測したトラフィック需要に基づいて将来の通信品質を予測する手段と
を有することを特徴とする無線アクセス網管理装置。
【請求項２】
前記単位面積あたりのトラフィック需要は、前記既存無線セルのカバー面積と過去の通信トラフィック統計の時系列とから求めることを特徴とする請求項1に記載の無線アクセス網管理装置。
【請求項３】
前記単位面積あたりのトラフィック需要は、前記既存無線セルのカバー面積と前記既存無線セルのカバーエリアの人口推計値とから求めることを特徴とする請求項１に記載の無線アクセス網管理装置。
【請求項４】
前記無線セル毎のカバー面積は、当該エリアにおける建築物のフロア面積に比例して算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線アクセス網管理装置。
【請求項５】
無線基地局を増設する位置周辺の既存無線セルの単位面積あたりのトラフィック需要を求める手段と、
前記無線基地局の増設後の無線セル毎のカバー面積を推定する手段と、
前記無線基地局の増設後の無線セル毎のトラフィック需要を前記カバー面積と前記単位面積あたりのトラフィック需要とに基づいて予測する手段と、
その予測したトラフィック需要に基づいて将来の通信品質を予測する手段と
を有することを特徴とする設備計画支援システム。
【請求項６】
無線基地局を増設する位置周辺の既存無線セルの単位面積あたりのトラフィック需要を求める処理と、
前記無線基地局の増設後の無線セル毎のカバー面積を推定する処理と、
前記無線基地局の増設後の無線セル毎のトラフィック需要を前記カバー面積と前記単位面積あたりのトラフィック需要とに基づいて予測する処理と、
その予測したトラフィック需要に基づいて将来の通信品質を予測する処理と
を有することを特徴とする設備計画支援方法。
【請求項７】
前記単位面積あたりのトラフィック需要は、前記既存無線セルのカバー面積と過去の通信トラフィック統計の時系列とから求めることを特徴とする請求項６に記載の設備支援方法。
【請求項８】
前記単位面積あたりのトラフィック需要は、前記既存無線セルのカバー面積と前記既存無線セルのカバーエリアの人口推計値とから求めることを特徴とする請求項６に記載の設備支援方法。
【請求項９】
前記無線セル毎のカバー面積は、当該エリアにおける建築物のフロア面積に比例して算出することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の設備計画支援方法。
【請求項１０】
無線アクセス網管理装置に実行させるプログラムであって、前記プログラムは前記無線アクセス網管理装置に、
無線基地局を増設する位置周辺の既存無線セルの単位面積あたりのトラフィック需要を求める処理と、
前記無線基地局の増設後の無線セル毎のカバー面積を推定する処理と、
前記無線基地局の増設後の無線セル毎のトラフィック需要を前記カバー面積と前記単位面積あたりのトラフィック需要とに基づいて予測する処理と、
その予測したトラフィック需要に基づいて将来の通信品質を予測する処理と
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線アクセス網管理装置、設備計画支援システム及びそれらに用いる設備計画支援方法並びにそのプログラムに関し、特に移動通信網における設備構成管理において、トラフィック需要の将来予測に基づく無線基地局の増設を支援するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信網では、一般に広域なサービスエリアを無線セルと呼ばれる多数の小さな領域に分割し、１から１０程度の無線セルにつき１つの無線基地局を配備している。サービスエリアの拡大を図る場合、無線回線の通信容量が不足した場合、または加入者からの通信品質に関する苦情等を受け付けた場合には、必要に応じて無線基地局を新たに追加して通信品質の改善を図っている。【０００３】
無線基地局を新規に設置する際には、サービスエリア内での通信品質が十分になるように、地形や建物分布を考慮した上で基地局の設置位置と無線パラメータ（例えば、アンテナの高さ、方向、チルト角、空中線電力等）の調整を行う。これらのエリア設計を支援する手段としては、一般的に電波伝搬シミュレータ（電波伝搬特性推定システム）が用いられる。この電波伝搬シミュレータを用いた無線基地局の増設支援技術については、非特許文献１等に記載されている。【０００４】
また、特許文献１には、電波品質や運用品質がある閾値を超えて劣化した場合、その劣化のパターンに応じてどのような設備増設やチューニングを図るべきかを示すアドバイステーブルを作っておく方法が開示されている。この方法では、目標エリア過大や送信電力の不足、トラフィック過大等の品質劣化原因を判定しているので、原因に応じた対処の方針を得ることができる。【０００５】
さらに、特許文献２には、蓄積したトラフィック量から位置に依存したトラフィック需要を推定し、将来必要な通信設備の増設量を算出する方法が開示されている。【０００６】
特許文献２に示された方法では、電気通信設備のサービス提供地域を複数の観測単位地域（東京、千葉、神奈川等）に分割し、観測単位地域毎にトラフィック需要を見積もっておく。電気通信設備のサービス提供範囲が複数の観測単位地域にまたがる場合には、その面積比に応じて観測単位地域毎のトラフィック需要を推定する。将来のトラフィック需要の推定は、回帰分析等の手法を用いて行い、電気通信設備の構成やサービス提供範囲に変更があった場合にも必要な設備の量が求められる。【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１１４９１１号公報
【特許文献２】特開２００１−１６８９８５号公報
【非特許文献１】Ｈａｎｓ  Ａｈｎｌｕｎｄ，“Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｐｌａｎｎｉｎｇ  Ｔｏｏｌｓ”，Ｃｈａｐｔｅｒ  ４  ｉｎ  ＵＭＴＳ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｐｌａｎｎｉｎｇ，Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ＱＯＳ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｋｌｕｗｅｒ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，ｐｐ．１１７−１４５，２００３．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明に関連する基地局増設方法では、非特許文献１に示すように、電波伝搬シミュレータを用いる場合、サービスエリア内における通信品質を算出するために、予めサービスエリア内におけるトラフィック需要を見積もっておく必要がある。通常、電波伝搬シミュレータは、数パターンのトラフィックを仮定してシミュレーションを行っており、新しく無線基地局を追加する場合に、そのカバーエリア付近のトラフィック需要の見積もりが課題である。【０００９】
また、本発明に関連する基地局増設方法では、特許文献１に示す設計支援方法の場合、ある品質評価時点におけるエリア品質の問題を分析対象としており、設備増設やパラメータ変更のような通信品質を改善する措置を実施した際、その改善効果が将来どのくらいの期間継続するのかが不明確である。【００１０】
さらに、本発明に関連する基地局増設方法では、特許文献２に示すトラフィック需要推定方法の場合、既存の観測地域からサービス提供地域が逸脱しない範囲で将来のトラフィック需要を予測しており、増設によってサービスエリアの拡大を図る際に適用することができないという問題がある。また、サービス提供地域内では、トラフィックが一様に分布しているという仮定を置いており、都市部等において高さ方向にもユーザが分布する場合に、トラフィック需要のばらつきによる誤差が大きくなるという問題がある。【００１１】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、無線基地局を増設してサービス提供エリアの拡大を図る際に、無線セルのカバーエリアに応じたトラフィック需要に基づいて、増設後の無線基地局のリソース利用率を推定して次に増設が必要となる期日を予測することができる無線アクセス網管理装置、設備計画支援システム及びそれらに用いる設備計画支援方法並びにそのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明は、無線アクセス網管理装置であて、無線基地局を増設する位置周辺の既存無線セルの単位面積あたりのトラフィック需要を求める手段と、前記無線基地局の増設後の無線セル毎のカバー面積を推定する手段と、前記無線基地局の増設後の無線セル毎のトラフィック需要を前記カバー面積と前記単位面積あたりのトラフィック需要とに基づいて予測する手段と、その予測したトラフィック需要に基づいて将来の通信品質を予測する手段とを有することを特徴とする。【００１３】
上記課題を解決するための本発明は、設備計画支援システムであって、無線基地局を増設する位置周辺の既存無線セルの単位面積あたりのトラフィック需要を求める手段と、前記無線基地局の増設後の無線セル毎のカバー面積を推定する手段と、前記無線基地局の増設後の無線セル毎のトラフィック需要を前記カバー面積と前記単位面積あたりのトラフィック需要とに基づいて予測する手段と、その予測したトラフィック需要に基づいて将来の通信品質を予測する手段とを有することを特徴とする。【００１４】
上記課題を解決するための本発明は、設備計画支援方法であって、無線基地局を増設する位置周辺の既存無線セルの単位面積あたりのトラフィック需要を求める処理と、前記無線基地局の増設後の無線セル毎のカバー面積を推定する処理と、前記無線基地局の増設後の無線セル毎のトラフィック需要を前記カバー面積と前記単位面積あたりのトラフィック需要とに基づいて予測する処理と、その予測したトラフィック需要に基づいて将来の通信品質を予測する処理とを有することを特徴とする。【００１５】
上記課題を解決するための本発明は、無線アクセス網管理装置に実行させるプログラムであって、前記プログラムは前記無線アクセス網管理装置に、無線基地局を増設する位置周辺の既存無線セルの単位面積あたりのトラフィック需要を求める処理と、前記無線基地局の増設後の無線セル毎のカバー面積を推定する処理と、前記無線基地局の増設後の無線セル毎のトラフィック需要を前記カバー面積と前記単位面積あたりのトラフィック需要とに基づいて予測する処理と、その予測したトラフィック需要に基づいて将来の通信品質を予測する処理とを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、無線基地局を増設してサービス提供エリアの拡大を図る際に、無線セルのカバーエリアに応じたトラフィック需要に基づいて、増設後の無線基地局のリソース利用率を推定して次に増設が必要となる期日を予測することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態による無線アクセス網管理装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における無線基地局増設前のネットワーク構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における無線基地局増設後のネットワーク構成を示す図である。
【図４】図１の無線エリア情報記憶部の内部構成を示す図である。
【図５】図１のトラフィック需要記憶部の内部の情報構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態によるトラフィック需要の予測動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態によるトラフィック需要の予測動作を示すグラフを示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による無線アクセス網管理装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態によるトラフィック需要予測動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における無線エリア情報記憶部の内部構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１，２，３  既設無線セル
ｎ  新規無線セル
１０  無線基地局（既設）
１１  無線基地局（増設）
２０〜２３  有線リンク
３０  無線基地制御局
４０  コアネットワーク
５０，６０  無線アクセス網管理装置
５１  データ送受信部
５２  障害監視部
５３  品質監視部
５４  構成管理部
５５  トラフィック需要記憶部
５６  無線エリア情報記憶部
５７  トラフィック需要予測部
５８  増設基地局情報入力部
５９  表示部
６１  将来人口推計部
７０  電波伝搬シミュレータ
１００  基地局増設位置
２００〜２０３，３１０〜３１６  基地局識別子
２１０〜２１３，３２０〜３２６  無線セル識別子
２２０〜２２３  無線セル中心経度（Ｘｉ）
２３０〜２３３  無線セル中心緯度（Ｙｉ）
２４０〜２４３  無線セルカバー面積（Ｓｉ）
２５０〜２５３  セル内建物面積（Ｖｉ）
２６０〜２６３  セル内建物総フロア面積（Ｗｉ）
２７０〜２７３  補正後無線セルカバー面積（Ｓｉ＊）
３００〜３０６  日時情報
３３０〜３３６  無線セルトラフィック
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態による無線アクセス網管理装置の構成例を示すブロック図である。図１において、無線アクセス網管理装置５０は、データ送受信部５１と、障害管理部５２と、品質管理部５３と、構成管理部５４と、トラフィック需要記憶部５５と、無線エリア情報記憶部５６と、トラフィック需要予測部５７と、増設基地局情報入力部５８と、表示部５９とを備えている。【００２０】
尚、無線アクセス網管理装置５０において、障害管理部５２、品質管理部５３、構成管理部５４、トラフィック需要予測部５７は、それぞれＣＰＵ（中央処理装置）（図示せず）がプログラムを実行することで実現可能である。【００２１】
図２は本発明の第１の実施の形態における無線基地局増設前のネットワーク構成を示す図である。図２においては、コアネットワーク４０を除く部分が無線アクセス網である。【００２２】
既存の無線基地局１０は無線セル１，２，３の３つのセルをカバーエリアとし、有線リンク２０を介して無線基地制御局３０に接続する。また、無線基地制御局３０はコアネットワーク４０と有線リンク２２とを介して接続し、配下の無線基地局１０の制御と、コアネットワーク４０との間のデータ転送処理を行う。【００２３】
無線アクセス網管理装置５０は、無線基地制御局３０に有線リンク２１を介して接続し、無線セル１，２，３毎の品質監視、障害管理、及び構成管理を行う。また、無線アクセス網管理装置５０は、無線セル１，２，３のカバー面積等の情報を電波伝搬シミュレータ７０より入手する。【００２４】
次に、このネットワークにおいて、基地局増設位置１００に無線基地局を新たに増設することを想定する。増設の契機としては、既存無線セルのリソース利用率が閾値を超過した場合や、利用者からの通信品質の問題に関する苦情を受け付けた場合、基地局増設位置に新たに建物が建設されて新たなトラフィック需要が見込まれる場合等が考えられる。【００２５】
図３は本発明の第１の実施の形態における無線基地局増設後のネットワーク構成を示す図である。図３においては、無線基地局１１を増設した後のネットワーク構成を示している。【００２６】
無線基地局１１は新規無線セルｎをカバー範囲とし、無線基地局３０と有線リンク２３を介して接続する。それ以外の構成は、上記の図２に示すネットワーク構成と同様である。【００２７】
これら図１〜図３を参照して無線アクセス網管理装置５０について説明する。【００２８】
データ送受信部５１は有線リンク２１して無線アクセス網からネットワーク監視データを収集する。障害管理部５２は、無線基地局１０，１１や無線基地制御局３０、有線リンク２０〜２３の故障時に発せられる障害メッセージの処理を行う。【００２９】
品質管理部５３は、入力された無線セル１，２，３，ｎや有線リンク２０〜２３毎の通信品質の監視データの処理を行う。このうち、トラフィック需要に関する統計情報はトラフィック需要記憶部５５へと出力され、トラフィック需要を予測するために過去の一定期間のトラフィック需要を保持する。【００３０】
構成管理部５４は無線アクセス網のネットワーク構成を管理し、無線基地局１０，１１や無線セル１，２，３，ｎの構成情報や位置情報（経緯度）やカバー範囲等を無線エリア情報記憶部５６に保存する。増設基地局情報入力部５８は、キーボードやマウス等を介して増設対象とする無線基地局１０，１１の情報を入力し、新規に追加される無線セルｎのカバー範囲の情報等を電波伝搬シミュレータ７０経由で取得する。【００３１】
トラフィック需要予測部５７は、既存無線セル１，２，３及び新規無線セルｎの無線エリア情報、既存無線セル１，２，３の過去のトラフィック需要から将来の既存無線セル１，２，３及び新規無線セルｎのトラフィック需要を予測する。また、トラフィック需要予測部５７は、予測したトラフィック需要に基づいて無線セル１，２，３，ｎ毎の将来のリソース利用率を推定し、次に増設が必要となる期日を表示部５９に出力する。【００３２】
品質監視部５３及び構成管理部５４は、トラフィック需要や無線エリア情報以外の管理も行うが、無線基地局の設備増設に関連しない機能については当業者に良く知られており、本発明に直接関連しないため、その説明は省略する。【００３３】
図４は図１の無線エリア情報記憶部５６の内部構成を示す図である。図４において、無線エリア情報記憶部５６は、基地局識別子の列２００と、無線セル識別子の列２１０と、無線セル中心経度Ｘｉの列２２０と、無線セル中心緯度Ｙｉの列２３０と、無線セルのカバー面積Ｓｉの列２４０とを保持している。【００３４】
基地局識別子の列２００は、無線アクセス網管理装置５０が管理対象とする無線アクセス網内に存在する無線基地局の識別子２０１，２０２，２０３を保持する。無線セル識別子の列２１０は、管理対象とする無線セルの識別子２１１，２１２，２１３を保持する。【００３５】
無線セル中心経度Ｘｉの列２２０及び無線セル中心緯度Ｙｉの列２３０は、各々の無線セルの中心点における緯度と経度とを示している。無線セルのカバー面積Ｓｉの列２４０は、各々の無線セルがカバーする範囲の地表平面上の面積を管理する。無線セルの中心点の経緯度や、無線セルのカバー面積の情報は、電波伝搬シミュレータ７０を用いて無線セル形状を推定することによって得られる。【００３６】
図５は図１のトラフィック需要記憶部５５の内部の情報構成を示す図である。図５において、トラフィック需要記憶部５５は、トラフィック需要を推定するのに十分な過去期間のトラフィック統計値、つまり日時の列３００と、基地局識別子の列３１０と、無線セル識別子の列３２０と、無線セルトラフィックの列３３０とを保存する。【００３７】
日時の列３００は、トラフィック需要を計測した過去の日時３０１，３０２，・・・，３０６を表す。基地局識別子の列３１０及び無線セル識別子の列３２０は、無線基地局及び無線セルの識別子であり、これらの組み合わせによって特定される無線セルの過去時点におけるトラフィック需要が無線セルトラフィックの列３３０に保持される。【００３８】
図６は本発明の第１の実施の形態によるトラフィック需要の予測動作を示すフローチャートであり、図７は本発明の第１の実施の形態によるトラフィック需要の予測動作を示すグラフを示す図である。これら図１〜図７を参照して本発明の第１の実施の形態によるトラフィック需要の予測動作について説明する。尚、図６に示す動作は、図１の無線アクセス網管理装置５０内においてＣＰＵがプログラムを実行することで実現される。【００３９】
無線アクセス網管理装置５０のトラフィック需要予測部５７は、予測動作を開始すると、まず増設基地局情報入力部５８から基地局増設位置１００の経緯度と、増設する無線基地局１１に対応する新規無線セルｎのカバー面積Ｓｎとを取得する（図６ステップＳ１１）。【００４０】
トラフィック需要予測部５７は、無線エリア情報記憶部５６から基地局増設位置に近い順に最大Ｍ個の周辺の既存無線セルを選択する（図６ステップＳ１２）。これは、基地局増設位置の経緯度と、既設の無線セルの中心経緯度から２地点間の距離を算出することによって行う。本実施の形態では、周辺の既存無線セルとして無線セル１，２，３の３個の無線セルを選択した時、各々の無線セル１，２，３に対応する基地局増設前のカバー面積｛Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３｝が得られたものとする。【００４１】
次に、トラフィック需要予測部５７は、増設基地局情報入力部５８から基地局増設後の周辺の既存無線セルのカバー面積を取得する（図６ステップＳ１３）。本実施の形態では、周辺の既存無線セル１，２，３のカバー面積が基地局増設後に｛Ｓ１’，Ｓ２’，Ｓ３’｝に変化したものとする。【００４２】
続いて、トラフィック需要予測部５７は、周辺の既存無線セルの過去のトラフィック需要の時系列情報をトラフィック需要記憶部５５から取得する（図６ステップＳ１４）。【００４３】
既存無線セル１，２，３の過去のトラフィック需要の時系列をそれぞれ｛Ｌ１(t) ｝，｛Ｌ２(t) ｝，｛Ｌ３(t) ｝とする。また、既存無線セルの将来トラフィック需要を回帰分析等一般的な時系列予測手法を用いて予測し、既存無線セル１，２，３の過去のトラフィック需要の時系列を｛Ｐ１(t) ｝，｛Ｐ２(t) ｝，｛Ｐ３(t) ｝とする（図６ステップＳ１５）。セルｉの現在日までのトラフィック需要の過去の実測値Ｌ(i) と、将来のトラフィック需要の予測値Ｐ(i) との関係を図７に示す。【００４４】
新規無線セルｎの単位面積あたりの将来トラフィック需要Ｑｎ(t) は、周辺の既設無線セルの将来トラフィック需要をセルのカバー面積で割ることによって求められる（図６ステップＳ１６）。この例の場合、新規無線セルｎの単位面積あたり将来トラフィック需要Ｑｎ(t) は、
Ｑｎ(t) ＝［Ｐ１(t) ＋Ｐ２(t) ＋Ｐ３(t) ］／［Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３］
・・・（１）
との式で計算することができる。
新規無線セルｎの将来トラフィック需要Ｐｎ(t)
は、
Ｐｎ(t) ＝Ｑｎ(t) ＊Ｓｎ                            ・・・（２）
という式のように、単位面積あたり将来トラフィック需要Ｑｎ(t) に新規無線セルｎのカバー面積Ｓｎを乗算することによって推定することができる（図６ステップＳ１７）。【００４５】
また、トラフィック需要予測部５７は、周辺の既存無線セルの将来トラフィック需要を、基地局増設後のカバーエリアの増減に応じて補正する（図６ステップＳ１８）。カバーエリア内でトラフィックが一様に分布すると仮定した場合、基地局増設後の将来トラフィック需要は、
Ｐ１(t) ＝Ｐ１(t) ＊Ｓ１’／Ｓ１
Ｐ２(t) ＝Ｐ２(t) ＊Ｓ２’／Ｓ２
Ｐ３(t) ＝Ｐ３(t) ＊Ｓ３’／Ｓ３                    ・・・（３）
という式で推定することができる。【００４６】
ここで、トラフィック需要予測部５７は、推定した将来トラフィック需要に基づいて新規無線セル及び既存無線セルの将来リソース利用率を算出する（図６ステップＳ１９）。トラフィック需要予測部５７は、新規無線セルまたは既存無線セルの将来リソース利用率が増設を必要とする閾値を超過する日時を求め（図６ステップＳ２０）、予測期間内に閾値を超過する日時が存在すれば、表示部５９に次期増設期日を出力する（図６ステップＳ２１）。【００４７】
以上の処理によって、無線アクセス網管理装置５０は、トラフィック需要の予測動作を終了する。【００４８】
このように、本実施の形態では、無線基地局１１を増設する位置に対して、周辺の既存無線セル１，２，３のカバー面積と過去の通信トラフィック統計とから単位面積あたりのトラフィック量の長期トレンドを求め、これに基づいて新規無線セルｎの将来トラフィック需要とリソース利用率とを推定するように構成されている。【００４９】
そのため、本実施の形態では、無線基地局１１の増設後におけるリソース利用率の推移に基づいて次に増設が必要となる期日を予測することができる。したがって、本実施の形態では、増設による品質改善の効果が継続する期間が求められるという効果が得られる。【００５０】
図８は本発明の第２の実施の形態による無線アクセス網管理装置の構成例を示すブロック図である。図８において、本発明の第２の実施の形態は、無線アクセス網管理装置６０に将来人口推計部６１を設け、将来人口推計部６１を新規無線セルのトラフィック需要を推定するために利用するようにした以外は図１に示す本発明の第１の実施の形態による無線アクセス網管理装置５０と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は、上記の本発明の第１の実施の形態と同様である。【００５１】
将来人口推計部６１は、行政機関が一般に提供している市区町村毎の将来人口推計データベースを参照すること等によって実現することができる。【００５２】
図９は本発明の第２の実施の形態によるトラフィック需要予測動作を示すフローチャートである。尚、図９において、ステップＳ３１〜Ｓ３５の動作、及びステップＳ３７〜Ｓ４１の動作は、上述した本発明の第１の実施の形態におけるトラフィック需要予測動作のステップＳ１１〜Ｓ１５，Ｓ１７〜Ｓ２１の動作と同様である。【００５３】
これら図８及び図９を参照して本発明の第２の実施の形態によるトラフィック需要予測動作について説明する。図９に示す動作は、図６の無線アクセス網管理装置６０内においてＣＰＵがプログラムを実行することで実現される。【００５４】
無線アクセス網管理装置６０のトラフィック需要予測部５７は、基地局増設位置の経緯度付近における将来トラフィック需要Ｑｎ(t) を算出し、これに基づいて新規基地局がカバーする無線セルにおける将来トラフィック需要を算出する（図８ステップＳ３６）。【００５５】
将来人口推計部６１に記憶されている将来人口推計のデータから単位面積あたりのトラフィック需要を算出する方法としては、例えば移動通信サービスを提供する事業者の全国的な年齢別加入率と、当該エリア（無線基地局を増設する一周辺の既存無線セルのカバーエリア）における年齢別の面積あたり将来人口を乗算し、当該エリアの面積で割ることによって求められる。【００５６】
このように、本実施の形態では、周辺の無線セルの過去のトラフィック統計でなく、将来人口推計を用いることによって、サービスエリアを拡大するエリアが既存の無線セルから離れていたり、あるいは既存の周辺無線セルと大幅なトラフィック需要の違いが予測される際にも、将来のトラフィック需要の見積もりに基づいて無線基地局の設備増設を図ることが可能となる。【００５７】
図１０は本発明の第３の実施の形態における無線エリア情報記憶部５６の内部構成を示す図である。図１０において、無線エリア情報記憶部５６には、図４に示す本発明の第１の実施の形態における無線エリア情報記憶部５６の構成に、セル内建物面積Ｖｉの列２５０と、セル内建物の総フロア面積Ｗｉの列２６０と、補正後無線セルのカバー面積Ｓｉ＊の列２７０とを加えて保持するようにしている。【００５８】
本実施の形態では、トラフィック需要が地平面上で一様に分布するとみなさずに、建物のフロア面積に応じて高さ方向にも分布すると想定しており、無線エリア情報記憶部５６に、セル内建物面積Ｖｉの列２５０と、セル内建物の総フロア面積Ｗｉの列２６０と、補正後無線セルのカバー面積Ｓｉ＊の列２７０とを加えている。【００５９】
セル内の建物面積Ｖｉは、無線セルのカバー範囲内に存在するすべての構造物の情報をディジタル地図から抽出し、その底面積を足し合わせることによって求められる。また、セル内建物総フロア面積Ｗｉは、無線セルのカバー範囲内に存在するすべての構造物の情報をディジタル地図から抽出し、各々の構造物のフロア数情報と底面積とを乗算して足し合わせることによって求められる。補正後の無線セルのカバー面積Ｓｉ＊は、
Ｓｉ＊＝Ｓｉ＋（Ｗｉ−Ｖｉ）                        ・・・（４）
という式から求められる。【００６０】
本実施の形態では、この補正後の無線セルのカバー面積Ｓｉ＊をＳｉの代わりに用いて、本発明の第１の実施の形態または本発明の第２の実施の形態における将来トラフィック需要の予測動作を行うことによって、高さ方向に多くのユーザが分布する場合にも将来トラフィックを精度よく予測し、無線基地局の増設の効果を推定することができる。【００６１】
上記のように、本発明は、無線基地局を増設する位置の周辺の無線セルの過去のトラフィック統計の時系列または将来の人口推計値を入力する手段と、無線基地局を増設する位置における単位面積あたりのトラフィック需要の将来値を予測する手段と、無線基地局増設後の新規無線セル及び既存無線セルのカバーエリアを推定する手段と、予測したトラフィック需要の将来値に応じて新規無線セル及び既設の無線セルにおける将来のリソース利用率を予測する手段とを備え、将来のリソース利用率の予測値に基づいて次に設備の増設が必要となる期日を算出するように動作する。【００６２】
また、本発明の他の例としては、既存無線セルのカバーエリアにおける建物情報を入力する手段と、建物毎のフロア面積を用いて正規化したカバーエリアの面積を用いて無線基地局を増設する位置における単位面積あたりのトラフィック需要の将来値を予測する手段とを備える。【００６３】
本発明は、このような構成を採用し、基地局を増設するエリア周辺におけるトラフィック需要を推定し、将来にわたるリソース利用率の変化を予測することによって、以下のような効果を得ることができる。【００６４】
本発明による第１の効果は、無線基地局を増設してサービス提供エリアの拡大を図る際に、増設後の無線基地局のリソース利用率を推定して次に増設が必要となる期日を予測することができることである。その理由は、無線基地局を増設する地点周辺の単位面積あたりの将来トラフィック需要を推定することによって、無線セルの形状が変わる場合や、サービス提供エリアではなかった地点に無線基地局を設置する場合にも将来のリソース利用率を予測可能だからである。【００６５】
また、本発明の第２の効果は、既存のサービスエリアに隣接していない場所に無線基地局を増設する場合にも将来のリソース利用率の推移が予測可能となることである。その理由は、既存のサービスエリアに隣接していない場所に無線基地局を増設する場合、周辺エリアの過去のトラフィック需要の代わりに、将来人口推計に基づいて将来トラフィック需要を推定するからである。【００６６】
さらに、本発明の第３の効果は、高さ方向にユーザが分布する都市部のような環境でも、将来のトラフィック需要を精度良く推定できることである。その理由は、建物毎のフロア面積を用いて正規化したカバーエリアの面積を用いて、将来のトラフィック需要を予測するからである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、移動通信網における無線基地局の増設を検討する設備計画といった用途に適用することができる。また、本発明は、無線セルや無線基地局における将来のリソース利用率を推定することから、通信の品質監視といった用途にも適用可能である。【００６８】
本出願は、２００７年１２月１２日に出願された日本出願特願２００７−３２０２８１号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2009075246.tif 000003
【図２】
2009075246.tif 000004
【図３】
2009075246.tif 000005
【図４】
2009075246.tif 000006
【図５】
2009075246.tif 000007
【図６】
2009075246.tif 000008
【図７】
2009075246.tif 000009
【図８】
2009075246.tif 000010
【図９】
2009075246.tif 000011
【図１０】
2009075246.tif 000012
【国際調査報告】
2009075246.tif 000013
2009075246.tif 000014
2009075246.tif 000015
2009075246.tif 000016