(57)【要約】【課題】車両等からの通信需要に対処するためのセル再構成技術を提供することである。【解決手段】本発明の一態様は、セルを移動する車両の移動速度を取得する車両速度取得部と、前記セルに関するセル情報を取得するセル情報取得部と、前記移動速度と前記セル情報とに基づき、前記車両が前記セルを利用可能な平均時間を算出する利用可能平均時間算出部と、各セルについて、前記平均時間と前記セルの面積とに基づき１ユーザが単位時間当たりに利用可能な平均帯域を変更前評価値として算出する変更前評価値算出部と、セルを再構成した場合の前記平均帯域を変更後評価値として算出する変更後評価値算出部と、前記変更前評価値と前記変更後評価値とを比較し、前記変更後評価値が前記変更前評価値より所定の閾値以上大きい場合、前記セルを再構成することを決定するセル統合分離判定部と、を有するセル統合分離計算装置に関する。【選択図】図２
2018093345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルを移動する車両の移動速度を取得する車両速度取得部と、
前記セルに関するセル情報を取得するセル情報取得部と、
前記移動速度と前記セル情報とに基づき、前記車両が前記セルを利用可能な平均時間を算出する利用可能平均時間算出部と、
各セルについて、前記平均時間と前記セルの面積とに基づき１ユーザが単位時間当たりに利用可能な平均帯域を変更前評価値として算出する変更前評価値算出部と、
セルを再構成した場合の前記平均帯域を変更後評価値として算出する変更後評価値算出部と、
前記変更前評価値と前記変更後評価値とを比較し、前記変更後評価値が前記変更前評価値より所定の閾値以上大きい場合、前記セルを再構成することを決定するセル統合分離判定部と、
を有するセル統合分離計算装置。
【請求項２】
前記変更前評価値算出部は、統合前の２つ以上のセルの各々の平均帯域の和を前記変更前評価値として算出し、
前記変更後評価値算出部は、統合後のセルの平均帯域を前記変更後評価値として算出し、
前記セル統合分離判定部は、前記変更後評価値が前記変更前評価値より所定の閾値以上大きい場合、前記２つ以上のセルを統合することを決定する、請求項１記載のセル統合分離計算装置。
【請求項３】
前記変更前評価値算出部は、分離前のセルの平均帯域を前記変更前評価値として算出し、
前記変更後評価値算出部は、分離後の２つ以上のセルの各々の平均帯域の和を前記変更後評価値として算出し、
前記セル統合分離判定部は、前記変更後評価値が前記変更前評価値より所定の閾値以上大きい場合、前記２つ以上のセルに分離することを決定する、請求項１又は２記載のセル統合分離計算装置。
【請求項４】
前記利用可能平均時間算出部は、移動速度v及びセル半径Rに基づき、
【数６】
2018093345.tif 000008
に従って前記平均時間T(v)を算出する（ここで、sはハンドオーバー処理に要する時間である）、請求項１乃至３何れか一項記載のセル統合分離計算装置。
【請求項５】
セルを移動する車両の移動速度と前記セルに関するセル情報とを取得するステップと、
前記移動速度と前記セル情報とに基づき、前記車両が前記セルを利用可能な平均時間を算出するステップと、
各セルについて、前記平均時間と前記セルの面積とに基づき１ユーザが単位時間当たりに利用可能な平均帯域を変更前評価値として算出し、セルを再構成した場合の前記平均帯域を変更後評価値として算出するステップと、
前記変更前評価値と前記変更後評価値とを比較し、前記変更後評価値が前記変更前評価値より所定の閾値以上大きい場合、前記セルを再構成することを決定するステップと、
を有するセル統合分離計算方法。
【請求項６】
請求項１乃至４何れか一項記載のセル統合分離計算装置の各部としてプロセッサを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体用無線通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
今後、自動運転車両の普及により、車両からの通信需要が、自宅やオフィス並みに増大すると想定される。移動機が通信中に在圏セルから隣接セルに移動する場合にハンドオーバーと呼ばれる手続きが必要となる。例えば、同一事業者内、LTE内の場合の3GPP LTEのhandoverは、以下の４つの手順からなる（非特許文献１）。
【０００３】
第１の測定手順では、下りのReference Signal Received Power (RSRP)を40msごとに1ms測定し、５回の測定結果の平均を取ることによって移動機における受信品質を推定する。
【０００４】
第２のデータ処理手順では、第１の測定手順において推定された受信品質を対数変換後に指数平滑してfading等の除去後、一定時間ずっと、隣接セルのRSRP＞在圏セルのRSRP＋ヒステリシス値である場合、移動機は在圏セルにalertと測定結果のreportを送る。
【０００５】
第３の準備手順では、在圏セルがハンドオーバー手順を開始し、隣接セルにハンドオーバー要求を送信する。当該ハンドオーバー要求を受信すると、隣接セルは、QoS (Quality of Service)要求に基づく受付制御を実行し、当該ハンドオーバー要求を受け付ける場合、在圏セルにACKを送信する。その後、在圏セルは、移動機にハンドオーバーコマンドを送信する。
【０００６】
第４の実行手順では、在圏セルと隣接セルは、コネクションの張り替えのための手順を実施する。移動機は、隣接セルと同期確立し、隣接セルにハンドオーバー完了を通知する。隣接セルは網にpath switch通知し、網は在圏セルのゲートウェイに移動機更新要求を通知し、在圏セルにリソース解放を指示する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】David Lopez-Perez, Ismail Guvenc, Xiaoli Chu、"Mobility Management Challenges in 3GPP Heterogeneous Networks"、IEEE Communications Magazine, pp. 70-78, December 2012.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ミクロセル等の小さいセルが混在する網では、高速移動中の移動機を安易に小さなセルにハンドオーバーさせる（在圏セルにする）と、短期間でたびたびハンドオーバーが生じ、そのための手順実施が負担となる。そのため、高速移動中の移動機は大きなセルに接続させることが望ましい。
【０００９】
他方、大きなセルは、単位面積あたりのセル数が小さくなるため、周波数の繰り返し効率が悪くなるという問題がある。具体的には、距離の近い異なるセルで同じ周波数を用いると干渉が発生することから、１つのセルが大きいと同じ周波数の繰り返し利用がしにくく、効率的に周波数を割り当てることができない。
【００１０】
この２つの相反する特性に対して、移動機のドップラー効果測定機能から移動機速度を推定し、高速移動する移動機には大きなセルを、そうでない移動機に対しては小さなセルを割り当てることが検討されている（非特許文献１）。しかしながら、各セルの通信リソース総量は固定であることから、高速移動する移動機の数と大きなセルの通信容量、および高速移動しない移動機の数と小さなセルの通信容量がそれぞれ合致している場合を除き、このような割当て方式は良好には機能しない。また、通常は、高速移動する移動機の数と高速移動しない移動機の数、あるいは、その比は、時々刻々変動するため、上記割当て方式を常に良好に機能するようにすることは困難である。
【００１１】
上記問題点を鑑み、本発明の課題は、車両等からの通信需要に対処するためのセル再構成技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、セルを移動する車両の移動速度を取得する車両速度取得部と、前記セルに関するセル情報を取得するセル情報取得部と、前記移動速度と前記セル情報とに基づき、前記車両が前記セルを利用可能な平均時間を算出する利用可能平均時間算出部と、各セルについて、前記平均時間と前記セルの面積とに基づき１ユーザが単位時間当たりに利用可能な平均帯域を変更前評価値として算出する変更前評価値算出部と、セルを再構成した場合の前記平均帯域を変更後評価値として算出する変更後評価値算出部と、前記変更前評価値と前記変更後評価値とを比較し、前記変更後評価値が前記変更前評価値より所定の閾値以上大きい場合、前記セルを再構成することを決定するセル統合分離判定部と、を有するセル統合分離計算装置に関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、車両等からの通信需要に対処するためのセル再構成技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施例による移動体通信システムを示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例によるセル統合分離計算装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例による速度推定器の機能構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、セルにおける車両の移動例を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例によるセル分離及び統合を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の一実施例によるセル統合分離処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、セル構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
後述される実施例では、移動体通信システムにおけるセルを統合及び分離することによってセル再構成を実施するセル統合分離計算装置が開示される。すなわち、本発明の原理によると、セル統合分離計算装置は、測定された車両の移動速度に基づき適切な大きさのセルを構成すべくセルを統合又は分離することによってセル再構成を実施する。
【００１７】
まず、図１を参照して、本発明の一実施例による移動体通信システムを説明する。図１は、本発明の一実施例による移動体通信システムを示す概略図である。
【００１８】
図１に示されるように、移動体通信システム１０は、基地局２０、速度推定器３０、セルデータベース（ＤＢ）４０、移動体ネットワーク５０、セル統合分離計算装置１００及びセル構成指示装置２００を有する。移動体通信システム１０は、移動体通信システム１０の通信エリアをカバーするよう配置された複数のセルを含む何れかのセルラタイプの無線通信システムであり、基地局２０により提供されるセルを介し移動機（図示せず）と無線通信する。
【００１９】
基地局２０は、１つ以上のセルを提供し、当該セルを介し移動機と無線通信する。移動体通信システム１０の通信エリアをカバーするように、多数の基地局２０が配置され、典型的には、複数のタイプの基地局２０が設置される。例えば、あるタイプの基地局２０は相対的に大きなカバレッジ範囲を有するマクロセルを提供し、他のタイプの基地局２０は相対的に小さなカバレッジ範囲を有するスモールセルを提供する。典型的には、マクロセルは、通信が集中するエリアや通信状態が不良なエリアを補完するため、１つ以上のスモールセルを含むよう構成されてもよい。
【００２０】
速度推定器３０は、移動機を備えた車両の速度を推定する。図示された実施例では、速度推定器３０は基地局２０内に設けられるが、本発明はこれに限定されるものでなく、基地局２０から離れて設置されてもよい。速度推定器３０が基地局２０から離れて設置される場合、速度推定器３０は、セル統合分離計算装置１００に速度推定結果を提供するための通信手段を有する。
【００２１】
セルデータベース４０は、基地局２０により提供されるセルに関するセル情報を格納する。例えば、セル情報は、セルのサイズ、面積、周波数帯域、周波数帯域幅、当該セルを提供する基地局２０に関する基地局情報などを含むものであってもよい。セル情報は、後述されるセル再構成などに応じて適宜変更されてもよい。
【００２２】
移動体ネットワーク５０は、基地局２０、セルデータベース４０、セル統合分離計算装置１００及びセル構成指示装置２００を接続し、例えば、コアネットワークとして機能するものであってもよい。セル統合分離計算装置１００がセル再構成を決定すると、セル構成指示装置２００は、移動体ネットワーク５０を介し基地局２０にセル再構成を指示する。移動体ネットワーク５０は、例えば、送信分配器や信号合成器などのハードウェア構成によって実現されてもよい。
【００２３】
セル統合分離計算装置１００は、基地局２０により提供されるセルを再構成する。すなわち、セル統合分離計算装置１００は、基地局２０により提供される２つ以上のセルを統合すべきか、あるいは、ある基地局２０により提供される１つのセルを２つ以上のセルに分離すべきか判断する。以下で詳細に説明されるように、セル統合分離計算装置１００は、速度推定器３０から取得した車両の移動速度と当該車両が移動するセルのセル情報とに基づき、セル再構成を判断する。図示された実施例では、セル統合分離計算装置１００は、セル構成指示装置２００内に設けられているが、本発明はこれに限定されるものでなく、セル構成指示装置２００から独立して設けられてもよい。
【００２４】
セル構成指示装置２００は、セル統合分離計算装置１００がセル再構成の実施を決定すると、対象となる基地局２０にセル再構成の実施を指示する。具体的には、隣接する基地局２００により提供される２つ以上のセルを統合する場合、セル構成指示装置２００は、対象となる基地局２００に当該セルに同一の周波数帯域を使用させるよう指示してもよい。他方、ある基地局２００により提供される１つのセルを分離する場合、セル構成指示装置２００は、対象となる基地局２００に当該セルに異なる周波数帯域を使用させるよう指示してもよい。しかしながら、セル統合分離処理は、これらに限定されるものでなく、基地局２０間の送信電力の調整などを含む他の何れか適当な処理が実行されてもよい。
【００２５】
なお、セル統合分離計算装置１００及びセル構成指示装置２００は、例えば、バスを介し相互接続されるドライブ装置、補助記憶装置、メモリ装置、プロセッサ、インタフェース装置及び通信装置から構成される。セル統合分離計算装置１００及びセル構成指示装置２００における後述される各種機能及び処理を実現するプログラムを含む各種コンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、フラッシュメモリなどの記録媒体によって提供されてもよい。プログラムを記憶した記録媒体がドライブ装置にセットされると、プログラムが記録媒体からドライブ装置を介して補助記憶装置にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体により行う必要はなく、ネットワークなどを介し何れかの外部装置からダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータなどを格納する。メモリ装置は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置からプログラムやデータを読み出して格納する。プロセッサは、メモリ装置に格納されたプログラムやプログラムを実行するのに必要なパラメータなどの各種データに従って、後述されるようなセル統合分離計算装置１００及びセル構成指示装置２００の各種機能及び処理を実行する。インタフェース装置は、ネットワーク又は外部装置に接続するための通信インタフェースとして用いられる。通信装置は、インターネットなどのネットワークと通信するための各種通信処理を実行する。しかしながら、セル統合分離計算装置１００及びセル構成指示装置２００は、上述したハードウェア構成に限定されるものでなく、他の何れか適切なハードウェア構成により実現されてもよい。
【００２６】
次に、図２〜４を参照して、本発明の一実施例によるセル統合分離計算装置１００を説明する。図２は、本発明の一実施例によるセル統合分離計算装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【００２７】
図２に示されるように、セル統合分離計算装置１００は、車両速度取得部１１０、セル情報取得部１２０、利用可能平均時間算出部１３０、変更前評価値算出部１４０、変更後評価値算出部１５０及びセル統合分離判定部１６０を有する。
【００２８】
車両速度取得部１１０は、セルを移動する車両の移動速度を取得する。具体的には、車両速度取得部１１０は、速度推定器３０によって推定された車両の移動速度を取得してもよい。例えば、速度推定器３０は、図３に示されるように、対応する基地局２０のセル内の道路を監視し、走行中の車両を映す監視カメラ３１、監視カメラ３１からの映像を画像処理することによって車両を抽出し、抽出した（必要に応じてサンプリングされた）各車両の移動速度を取得する動画処理装置３２、各車両の移動速度から平均速度などの速度統計値を計算する速度統計値算出器３３、及び算出された速度統計量を出力又は送信する出力通信装置３４を有してもよい。
【００２９】
従来技術としては、セルの通過時間を測定することによって車両の移動速度を取得してもよい。例えば、Antonio Iera, Antonella Molinaro, and Salvatore Marano, Handoff Management With Mobility Estimation in Hierarchical Systems, IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, VOL. 51, NO. 5,pp.915-934, SEPTEMBER 2002.に記載された方法を用いてもよい。ただ、この場合、セル内の移動軌道がわからないこと、当該セルは車両がすでに通過したセルであるため、在圏するセルでの速度ではないことという欠点がある。なお、将来、各車両が車両情報を周知するITS（Intelligent Transport System）なども構想されており、直接、車両から速度情報が得られる場合、監視カメラ３１及び動画処理装置３２は不要となり、ITSから得た個々の車両の車両速度情報が速度統計値算出器３３に入力されうる。
【００３０】
セル情報取得部１２０は、セルに関するセル情報を取得する。例えば、セル情報取得部１２０は、セルデータベース４０からセルのサイズ、面積、周波数帯域、周波数帯域幅、及び／又は当該セルを提供する基地局２０に関する基地局情報を含むセル情報を取得する。
【００３１】
利用可能平均時間算出部１３０は、移動速度とセル情報とに基づき、車両がセルを利用可能な平均時間を算出する。例えば、移動速度vの車両があるセルを移動するとき、当該セルを車両が利用可能な時間の平均値T(v)は、経験値、実験値、あるいは、モデル解析などの何らかの方法によって取得可能である。例えば、セルが半径Rの円であり、ランダムな方向の直線上を車両が速度v[m/s]で進行していると仮定する。また、車両が隣接するセルに入った後も、ハンドオーバーのためには、s秒間以上、ハンドオーバー元のセルに在圏する必要があるとする。なお、ハンドオーバー処理に要する時間sは所定値に設定されてもよい。
【００３２】
図４に示されるように、車両の直線軌道の位置が原点からxの位置を移動しているとすると、当該セルを横切る軌道の長さ
【００３３】
【数１】
2018093345.tif 000003
がsv以上のときだけ、ハンドオーバーが実行される。
【００３４】
【数２】
2018093345.tif 000004
がsv以上となるのは、xが
【００３５】
【数３】
2018093345.tif 000005
以下の場合だけである。さらに、xは0とRの間の値を一様にとることを考慮すると、当該セルを利用できる時間の平均値T(v)は、以下の式で与えられる。
【００３６】
【数４】
2018093345.tif 000006
このようにして、利用可能平均時間算出部１３０は、移動速度vとセル半径Rとに基づき車両がセルを利用可能な平均時間T(v)を算出することができる。
【００３７】
変更前評価値算出部１４０は、各セルについて、平均時間とセルの面積とに基づき１ユーザが単位時間当たりに利用可能な平均帯域を変更前評価値として算出する。すなわち、通常、平均時間T(v)は、移動速度の減少関数であり、セル面積の増加関数である。当該セルで対応できるユーザ数が当該セルの面積に比例するとした場合、当該セルが提供する帯域のうち１ユーザあたりの利用可能な帯域は、セルの面積Sに反比例する。よって、あるセルが提供する帯域のうち、１ユーザが単位時間当たりに利用可能な帯域の平均は、T(v)/Sに比例する。このようにして、変更前評価値算出部１４０は、セルの平均時間T(v)とセルの面積Sとに基づき１ユーザが単位時間当たりに利用可能な平均帯域T(v)/Sを現状のセル構成（変更前セル構成）の評価値として算出する。
【００３８】
なお、複数のセルがセル再構成の対象である場合、変更前評価値算出部１４０は、各セルについてT(v)/Sを算出し、その和をもって、当該ネットワークの１ユーザあたり単位時間あたり利用できる帯域の平均とみなし、当該平均帯域を変更前評価値としてもよい。
【００３９】
変更後評価値算出部１５０は、セルを再構成した場合の平均帯域を変更後評価値として算出する。具体的には、変更後評価値算出部１５０は、２つ以上のセルを統合した場合の平均帯域又は単一のセルを分離した場合の平均帯域を変更後評価値として算出する。
【００４０】
例えば、セル１とセル２とを統合する場合の変更後評価値は、T1+2(v)/S1+2として算出されてもよい。ここで、T1+2(v)は、統合後のセルのセル半径R1+2に基づき移動速度vの車両が統合後のセルを利用可能な平均時間であり、S1+2は統合後のセルの面積である。
【００４１】
また、あるセルをセル１とセル２とに分離する場合の変更後評価値は、セル１の平均帯域T1(v)/S1とセル２の平均帯域T2(v)/S2との和T1(v)/S1+T2(v)/S2として算出されてもよい。ここで、Ti(v)はセルｉのセル半径Riに基づき移動速度vの車両がセルｉを利用可能な平均時間であり、Siはセルｉの面積である。
【００４２】
なお、セルの再構成は、統合及び分離に限定されるものでなく、基地局２００からの送信電力の調整によるセルのリサイズを含むものであってもよい。
【００４３】
セル統合分離判定部１６０は、変更前評価値と変更後評価値とを比較し、変更後評価値が変更前評価値より所定の閾値以上大きい場合、セルを再構成することを決定する。具体的には、セル統合分離判定部１６０は、変更前評価値算出部１４０により算出された変更前評価値と変更後評価値算出部１５０により算出された変更後評価値とを比較し、セル再構成によって所定の閾値以上評価値が増大した場合、セル再構成による利得が大きいと判断し、セル再構成を実行するようセル構成指示装置２００に通知する。他方、セル再構成によって所定の閾値以上評価値が増大しない場合、セル統合分離判定部１６０は、現状のセル構成を維持すべきであると判断する。
【００４４】
例えば、２つの隣接するセル１，２を統合すべきかの判定について、セル統合分離判定部１６０は、変更前評価値T1(v)/S1+T2(v)/S2と変更後評価値T1+2(v)/S1+2とを比較し、T1+2(v)/S1+2≧T1(v)/S1+T2(v)/S2+Thである場合、セル１とセル２とを統合することを決定し、セル１とセル２とを統合するようセル構成指示装置２００に通知する。他方、T1+2(v)/S1+2<T1(v)/S1+T2(v)/S2+Thである場合、セル統合分離判定部１６０は、現在のセル構成を維持すべきであると判断する。
【００４５】
一方、あるセルをセル１，２とに分離するかの判定について、セル統合分離判定部１６０は、変更前評価値T(v)/Sと変更後評価値T1(v)/S1+T2(v)/S2とを比較し、T1(v)/S1+T2(v)/S2≧T(v)/S+Thである場合、セルをセル１，２に分離することを決定し、当該セルをセル１とセル２とに分離するようセル構成指示装置２００に通知する。他方、T1(v)/S1+T2(v)/S2<T(v)/S+Thである場合、セル統合分離判定部１６０は、現在のセル構成を維持すべきであると判断する。
【００４６】
ここで、統合対象となるセルは、典型的にはミクロセルであり、図５に示されるように、ミクロセルは、マクロセル内で分離時には個別に機能している。２つのミクロセルは、同一周波数で運用されていても、別周波数で運用されてもよい。統合時、２つのミクロセルの被覆領域がある程度重なるよう、必要に応じて、送信電力を増加させてもよい。一方のセルの基地局２０の送信電力を上げて、もう一方のセルの被覆領域をもカバーし、もう一方のセルの送信電力を低下させて、事実上、一方のセルがもう一方のセルを吸収することで統合を実現してもよい。この場合、下りについては、吸収されるセルで接続されていた通信は、吸収するセルにハンドオーバーさせる。上りについても同様に吸収されるセルから吸収するセルにハンドオーバーさせてもよい。しかしながら、端末からの送信を吸収するセルで受信しにくい状態である場合、上下異なるセルでの処理を許容する移動体通信システム１０では、上りはハンドオーバーすることなく吸収されるセルで対応し続けてもよい。
【００４７】
送信電力の増減以外に、被覆領域がある程度重なるようにした後、既存技術であるマクロダイバシティ技術を用いて、セルを統合してもよい。マクロダイバシティ技術を用いる場合は、移動体通信システム１０から送信される信号は、送信分配器にて統合されるセルの各基地局２０に同一信号を送信し、各基地局２０はそれらの信号を送信し、移動機にてそれらの受信信号を合成してもよい（送信ダイバシティ）。一方、移動機からの送信信号は、統合されるセルの各基地局２０で受信され、それらの受信信号を信号合成器にて合成してもよい（受信ダイバシティ）。統合セルは、マクロダイバシティを用いた場合、等価的に１つのセルとして動作する。
【００４８】
次に、図６を参照して、本発明の一実施例によるセル統合分離処理を説明する。図６は、本発明の一実施例によるセル統合分離処理を示すフローチャートである。
【００４９】
図６に示されるように、ステップＳ１０１において、セル統合分離計算装置１００は、車両の移動速度とセル情報とを取得する。例えば、車両の移動速度は速度推定器３０から取得され、セル情報はセルデータベース４０から取得される。
【００５０】
すなわち、速度推定器３０は、監視カメラ３１を用いて走行中の車両を常時映し、動画処理装置３２を用いて当該映像を画像処理することによって車両を抽出し、抽出した各車両の移動速度を一定時間毎に速度統計値算出器３３に送信する。速度統計値算出器３３は、平均速度などを一定時間毎に算出し、出力通信装置３４を介しセル統合分離計算装置１００に送信する。
【００５１】
また、セル統合分離計算装置１００により要求されると、セルデータベース４０は、セルのサイズ、面積、周波数帯域、周波数帯域幅、当該セルを提供する基地局２０に関する基地局情報などのセル情報をセル統合分離計算装置１００に提供する。
【００５２】
ステップＳ１０２において、セル統合分離計算装置１００は、移動速度とセル情報とに基づき、車両がセルを利用可能な平均時間を算出する。具体的には、セル統合分離計算装置１００は、移動速度v及びセル半径Rに基づき、
【００５３】
【数５】
2018093345.tif 000007
に従って平均時間T(v)を算出する。ここで、sはハンドオーバー処理に要する時間である。
【００５４】
ステップＳ１０３において、セル統合分離計算装置１００は、セル再構成前後の評価値を算出する。例えば、セル統合分離計算装置１００は、セルの平均時間T(v)とセルの面積Sとに基づき１ユーザが単位時間当たりに利用可能な平均帯域T(v)/Sを変更前評価値として算出すると共に、セル再構成後の平均帯域を変更後評価値として算出する。
【００５５】
例えば、セル１とセル２とを統合する場合の変更後評価値は、T1+2(v)/S1+2として算出されてもよい。ここで、T1+2(v)は、統合後のセルのセル半径R1+2に基づき移動速度vの車両が統合後のセルを利用可能な平均時間であり、S1+2は統合後のセルの面積である。また、あるセルをセル１とセル２とに分離する場合の変更後評価値は、セル１の平均帯域T1(v)/S1とセル２の平均帯域T2(v)/S2との和T1(v)/S1+T2(v)/S2として算出されてもよい。ここで、Ti(v)はセルｉのセル半径Riに基づき移動速度vの車両がセルｉを利用可能な平均時間であり、Siはセルｉの面積である。
【００５６】
ステップＳ１０４において、セル統合分離計算装置１００は、変更前後の評価値を比較し、変更後評価値が変更前評価値より所定の閾値以上大きいか判断する。変更後評価値が変更前評価値より所定の閾値以上大きい場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ステップＳ１０５において、セル統合分離計算装置１００は、セル統合又は分離処理を起動するようセル構成指示装置２００に通知する。具体的には、セル構成指示装置２００は、各基地局２０に対して分離時は統合指示を、統合時は分離指示を行う。分離指示を受信した基地局２０は、接続中の通信の状態を見つつ、保持してある統合前の送信電力、利用周波数などの設定に戻す。統合指示を受信した基地局は、接続中の通信の状態を見つつ、あらかじめ定められた送信電力、利用周波数などの設定を行う。ダイバシティを使用する場合は、基地局２０からの送受信信号を送信分配器・受信合成器に接続する。
【００５７】
他方、変更後評価値が変更前評価値より所定の閾値以上大きくない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、セル統合分離計算装置１００は、現状のセル構成を維持すると共に、ステップＳ１０１に戻る。
【００５８】
次に、図７を参照して、本発明の一実施例によるセル統合分離処理の効果を説明する。図７に示されるようなセル構成において、ランダムな方向の直線上を車両が速度v[m/s]で進行しているとする。隣接するセルにs秒以上連続して入った際には、当該セルにハンドオーバーされると仮定する。隣接するセルに入った後も、s秒間はこれまでのセルに接続され、結果として若干の品質低下が生じる。よって、ターゲットとなるセル（新たに侵入したセル）での滞在時間のうち、s秒以降が実際にターゲットセルを利用できる時間となる。この平均時間をT(v)として用いる。セルiに対する評価値B_v(i)=T(v)/Sを評価する。
【００５９】
図７のセルのうち、T_2とT_5に注目する。T_2とT_5を統合した場合のセルをT_25と表記する。ランダムに車両を図７の範囲内に軌道がかかるよう10000台分、走らせる。混雑時、v=5、閑散時、v=30、s=3であるとする。常に、分離した場合、混雑時、閑散時のB_v(T_2)+B_v(T_5)は、0.001776355, 1.55893E-05であり、常に統合した場合、混雑時、閑散時のB_v(T_25)は、0.000906546, 2.01074E-05であった。これに対して、混雑時は分離、閑散時は統合すると、混雑時、閑散時に、0.001776355、2.01074E-05にすることができる。また、評価値に基づき、統合・分離を判断する場合、混雑時の速度を得て、分離に対する評価値0.001776355、統合に対する評価値0.000906546から、（単純に評価値の良いものを採用する場合）分離を指示する。閑散時の速度を得て、分離に対する評価値1.55893E-05、統合に対する評価値2.01074E-05から、（単純に評価値の良いものを採用する場合）統合を指示する。
【００６０】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  移動体通信システム
２０  基地局
３０  速度推定器
４０  セルデータベース（ＤＢ）
５０  移動体ネットワーク
１００  セル統合分離計算装置
２００  セル構成指示装置
【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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