(57)【要約】【課題】無線基地局の周辺の環境の変化を適切に検出する。【解決手段】本発明の実施形態に係る無線基地局１００は、当該無線基地局１００の周辺の方位角０°〜３６０°の全周を撮影範囲として撮影を行い、イメージデータに基づいて、物体までの距離を示す距離情報を取得する。更に、無線基地局１００は、同一の方位角範囲に対応する、異なるタイミングで取得された２つの距離情報が異なる場合、無線基地局１００の周辺の環境の変化を検出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムを構成する無線基地局であって、
複数の方位角について物体までの距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段により検出された前記距離を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出する周辺環境変化検出手段と
を備える無線基地局。
【請求項２】
前記周辺環境変化検出手段は、前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離が異なる場合に、前記無線基地局の周辺の環境が変化したことを検出する請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記周辺環境変化検出手段は、前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離のうち、所定期間内にのみ存在する物体までの距離以外の距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出する請求項１又は２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記周辺環境変化検出手段は、前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離のうち、多数を占める距離と第１の所定値以上の差を有する第１の距離を特定し、前記多数を占める距離の数に対する前記第１の距離の数の割合が第２の所定値以下である場合に、同一の方位角に対応する複数の前記距離から前記第１の距離を除外し、残りの距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出する請求項１乃至３の何れかに記載の無線基地局。
【請求項５】
前記周辺環境変化検出手段により検出された前記無線基地局の周辺の環境の変化を示す情報を他の装置へ送信する送信部を備える請求項１乃至４の何れかに記載の無線基地局。
【請求項６】
無線通信システムを構成する無線基地局における周辺環境変化検出方法であって、
前記無線基地局が、複数の方位角について物体までの距離を検出するステップと、
前記無線基地局が、検出された前記距離を記憶するステップと、
前記無線基地局が、記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出するステップと
を備える周辺環境変化検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムを構成する無線基地局、及び、当該無線基地局における周辺環境変化検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムを構成する無線基地局が設置された後、ビルの建設等によって無線基地局の周辺の環境が変化したり、周辺の無線基地局の設置状況が変更されることにより、設置当初に設定した無線基地局の送信電力等の基地局コンフィギュレーション情報を更新して、通信エリアを最適化する必要が生じる場合が発生する。
【０００３】
従来、基地局コンフィギュレーション情報の更新による通信エリアの最適化は、作業者によるエリア調査、ユーザからのクレーム、専用の監視装置を用いた異常検出（例えば、特許文献1及び特許文献２参照）、無線基地局における呼処理や信号処理の統計による異常検出（例えば、特許文献３参照）をトリガとして行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−８３１５７号公報
【特許文献２】特開平１１−１３６７４５号公報
【特許文献３】特開２００５−６４９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、作業者によるエリア調査に基づく通信エリアの最適化は、多くの人的リソース及び作業時間を要し、通信エリアを迅速に最適化することができない。また、作業者によるエリア調査では、目視によって無線基地局の周辺の環境の変化を判断するため、誤りが生じやすい。
【０００６】
また、ユーザによるクレームに基づく通信エリアの最適化の場合、事後対策となってしまうため、通信エリアを迅速に最適化することができない。また、無線基地局における呼処理や信号処理の統計による異常検出に基づく通信エリアの最適化は、無線基地局の周辺の環境の変化を直接的には表していないため、異常検出が無線基地局の周辺の環境の変化によるものであるか、それ以外の要因によるものであるかを調査する必要が有り、対応策を迅速に決定できない。
【０００７】
上記問題点に鑑み、本発明は、無線基地局の周辺の環境の変化を適切に検出する無線基地局及び周辺環境変化検出方法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】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。本発明の第１の特徴は、無線通信システムを構成する無線基地局であって、複数の方位角について物体までの距離を検出する距離検出手段（周辺距離測定部１０２、テーブル生成部１２１）と、前記距離検出手段により検出された前記距離を記憶する記憶手段（記憶部１０３）と、前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出する周辺環境変化検出（周辺環境変化検出部１２２）手段とを備えることを要旨とする。
【０００９】
このような無線基地局は、複数の方位角について物体までの距離を検出し、同一の方位角に対応する複数の距離に基づいて、例えば、新たに建築物が建設されたことや、建築物が解体されたこと等による無線基地局の周辺の環境の変化を検出する。従って、無線基地局の周辺の環境が変化した場合、当該変化を適切に検出できる。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、前記周辺環境変化検出手段は、前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離が異なる場合に、前記無線基地局の周辺の環境が変化したことを検出することを要旨とする。
【００１１】
本発明の第３の特徴は、前記周辺環境変化検出手段は、前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離のうち、所定期間内にのみ存在する物体までの距離以外の距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出することを要旨とする。
【００１２】
本発明の第４の特徴は、前記周辺環境変化検出手段は、前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離のうち、多数を占める距離と第１の所定値以上の差を有する第１の距離を特定し、前記多数を占める距離の数に対する前記第１の距離の数の割合が第２の所定値以下である場合に、同一の方位角に対応する複数の前記距離から前記第１の距離を除外し、残りの距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出することを要旨とする。
【００１３】
本発明の第５の特徴は、前記周辺環境変化検出手段により検出された前記無線基地局の周辺の環境の変化を示す情報を他の装置へ送信する送信部（有線通信部１０４）を備えることを要旨とする。
【００１４】
本発明の第６の特徴は、無線通信システムを構成する無線基地局における周辺環境変化検出方法であって、前記無線基地局が、複数の方位角について物体までの距離を検出するステップと、前記無線基地局が、検出された前記距離を記憶するステップと、前記無線基地局が、記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出するステップとを備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、無線基地局の周辺の環境の変化を適切に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る無線基地局の外観図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線基地局の周辺環境の変化の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線基地局の構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係るイメージデータと、方位角−距離テーブルとの対応を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る無線基地局の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）無線基地局の構成、（２）無線基地局の動作、（３）作用・効果、（４）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００１８】
（１）無線基地局の構成
図１は、本発明の実施形態に係る無線基地局１００の外観図である。図１に示す無線基地局１００は、例えば、第３．９世代（３．９Ｇ）携帯電話システムである3GPP Release9 や、第４世代（４Ｇ）携帯電話システムとして位置づけられているLTE-Advancedに基づく構成を有する。無線基地局１００は、鉄塔１６０と、当該鉄塔１６０の上部に設けられる周辺距離測定部１０２及びアンテナ１０８と、鉄塔１６０の下部に設けられる本体１５０とを含んで構成される。
【００１９】
図２は、無線基地局１００の周辺環境の変化の一例を示す図である。無線基地局１００の周辺が、図２（ａ）に示す状態から、図２（ｂ）に示すようにビル２００が新たに建設された状態に変化する場合、無線基地局１００からの無線信号の到達範囲は変化する。特に、無線基地局１００からビル２００への方向においては、ビル２００よりも遠方では、無線基地局１００からの無線信号が到達しにくくなる。一方、無線基地局１００の周辺において、既存の建築物が解体された場合にも、無線基地局１００からの無線信号の到達範囲は変化する。本実施形態では、無線基地局１００は、このような周辺環境の変化を適切に検出する。
【００２０】
図３は、本発明の実施形態に係る無線基地局１００の構成図である。無線基地局１００は、制御部１０１、周辺距離測定部１０２、記憶部１０３、有線通信部１０４、無線通信部１０６、アンテナ１０８を有する。
【００２１】
制御部１０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成され、無線基地局１００が具備する各種の機能を制御する。記憶部１０３は、例えばメモリを用いて構成され、無線基地局１００の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。
【００２２】
周辺距離測定部１０２は、例えば、立体視可能であり、且つ、無線基地局１００の周辺を３６０°撮影可能なカメラである。周辺距離測定部１０２は、予め定められた所定の撮影周期（イメージデータ取得周期）が経過する毎に、無線基地局１００の周辺の水平方向の方位角０°〜３６０°の全周を撮影範囲として撮影を行い、イメージデータを生成する。周辺距離測定部１０２は、生成したイメージデータを制御部１０１へ出力する。
【００２３】
有線通信部１０４は、図示しないネットワークを介して、無線基地局１００の上位において各種制御を行う上位のＭＭＥ（Mobility Management Entity）、他の無線基地局等の他の装置との通信を行う。無線基地局１００とＭＭＥとの通信においては、図示しないネットワークには、例えば論理的通信路としてのＳ１インタフェースが確立される。また、無線基地局１００と他の無線基地局との通信においては、図示しないネットワークには、例えば論理的通信路としてのＸ２インタフェースが確立される。
【００２４】
無線通信部１０６は、例えば無線周波数（ＲＦ）回路やベースバンド（ＢＢ）回路等を用いて構成され、アンテナ１０８を介して、図示しない無線端末との間で無線信号の送信及び受信を行う。また、無線通信部１０６は、送信信号の符号化及び変調と、受信信号の復調及び復号とを行う。
【００２５】
制御部１０１は、テーブル生成部１２１、周辺環境変化検出部１２２を含む。
【００２６】
テーブル生成部１２１には、周辺距離測定部１０２からのイメージデータが入力される。テーブル生成部１２１は、イメージデータに基づいて、水平方向の０°〜３６０°の各方位角毎（例えば、１°毎）に、当該方位角の方向に存在する物体までの距離を示す距離情報を取得する。距離情報は、０〜１０の値で示され、遠方ほど値が小さくなる。また、物体までの距離が所定の距離以上の場合には距離情報は０となる。
【００２７】
テーブル生成部１２１は、０°〜３６０°の方位角を所定数で等分し、所定数の方位角範囲を得る。テーブル生成部１２１は、所定数の方位角範囲毎に、当該方位角範囲に含まれる各方位角に対応する距離情報の平均値を算出する。テーブル生成部１２１は、方位角範囲毎に、算出した距離情報の平均値からなる方位角−距離テーブルを生成する。更に、テーブル生成部１２１は、生成した方位角−距離テーブルを、生成日時とともに、記憶部１０３に構成されるテーブルデータベース（ＤＢ）１３１に記憶させる。
【００２８】
図４は、イメージデータと、方位角−距離テーブルとの対応を示す図である。図４は、０°〜３６０°の方位角が１６等分された場合の例であり、１６等分により得られた１６個の２２．５°の角度範囲毎に、当該角度範囲に含まれる方位角に対応する距離情報の平均値が１６個得られ、方位角−距離テーブルが生成される。図４（ａ）と図４（ｂ）とを比較すると、図４（ｂ）に示す方位角−距離テーブルは、新たな物体が存在するようになったことにより、図４（ａ）の方位角−距離テーブルとは異なったものとなる。
【００２９】
周辺環境変化検出部１２２は、予め定められた周辺環境変化の検出周期が経過する毎に、以下の処理を行う。まず、周辺環境変化検出部１２２は、現時点でテーブルＤＢ１３１に記憶されている方位角−距離テーブルのうち、対応する生成日時が過去の第１の期間内である複数の方位角−距離テーブルを読み出す。
【００３０】
周辺環境変化検出部１２２は、読み出した複数の方位角−距離テーブルに基づいて、同一の方位角範囲に対応する複数の距離情報のうち、一時的に撮影範囲に存在した物体（所定期間内にのみ存在する物体）までの距離を示す距離情報以外の距離情報に基づいて、無線基地局１００の周辺の環境の変化を検出する。
【００３１】
具体的には、周辺環境変化検出部１２２は、読み出した複数の方位角−距離テーブルから、同一の方位角範囲に対応する、生成日時の異なる複数の距離情報を抽出する。周辺環境変化検出部１２２は、同一の方位角範囲に対応する複数の距離情報のうち、多数（例えば、全体の９／１０以上）を占める値を有する距離情報（第１距離情報）以外の距離情報（第２距離情報）を特定する。第２距離情報は、例えば自動車等の一時的に撮影範囲に存在した物体までの距離を示すものと見なされる。従って、第２距離情報は、周辺環境の変化の検出に用いられないことが好ましい。このため、周辺環境変化検出部１２２は、同一の方位角範囲に対応する複数の距離情報のうち、第２距離情報を除外する。
【００３２】
周辺環境変化検出部１２２は、同一の方位角範囲に対応する残りの距離情報（第１距離情報）の平均値を算出する。周辺環境変化検出部１２２は、方位角範囲と、当該方位角範囲に対応する第１距離情報の平均値とからなる平均方位角−距離テーブルを生成する。更に、周辺環境変化検出部１２２は、生成した平均方位角−距離テーブルを、生成日時とともに、記憶部１０３内のテーブルＤＢ１３１に記憶させる。
【００３３】
その後、周辺環境変化検出部１２２は、記憶部１０３内のテーブルＤＢ１３１から時間軸上で連続する２つの平均方位角−距離テーブル、具体的には、最新の平均方位角−距離テーブルと、１つ前の平均方位角−距離テーブルとを読み出す。周辺環境変化検出部１２２は、読み出した２つの平均方位角−距離テーブルを比較し、同一の方位角範囲に対応する２つの距離情報が異なるか否かを判定する。
【００３４】
同一の方位角範囲に対応する２つの距離情報が異なる場合、周辺環境変化検出部１２２は、当該方位角範囲において周辺の環境が変化したことを検出する。この場合、周辺環境変化検出部１２２は、方位角範囲に対応する方位角（例えば、方位角範囲の中心の方位角）と、２つの距離情報の差（距離変化量）とを含む環境変化検出情報を生成し、有線通信部１０４へ出力する。
【００３５】
有線通信部１０４は、環境変化検出情報を、外部の装置へ送信する。外部の装置は、受信した環境変化検出情報により、当該環境変化検出情報に含まれる方位角の方向に、ビル等の新たな物体が存在することや既存のビルの解体等によって物体が存在しなくなったことで、周辺の環境に変化が生じたことを認識できる。
【００３６】
（２）無線基地局の動作
次に、無線基地局１００の動作を説明する。図５は、無線基地局１００の動作を示すフローチャートである。
【００３７】
ステップＳ１０１において、無線基地局１００は、当該無線基地局１００の周辺の水平方向の方位角０°〜３６０°の全周を撮影範囲として撮影を行い、イメージデータを生成する。
【００３８】
ステップＳ１０２において、無線基地局１００は、０°〜３６０°の方位角毎に、当該方位角の方向に存在する物体までの距離を示す距離情報を取得する。
【００３９】
ステップＳ１０３において、無線基地局１００は、方位角範囲と、当該方位角範囲に対応する距離情報の平均値とからなる方位角−距離テーブルを生成し、記憶する。
【００４０】
ステップＳ１０４において、無線基地局１００は、前回のイメージデータの取得から、イメージデータ取得周期に相当する時間が経過したか否かを判定する。
【００４１】
前回のイメージデータの取得から、イメージデータ取得周期に相当する時間が経過した場合、ステップＳ１０５において、無線基地局１００は、前回の周辺環境変化検出から、周辺環境変化検出周期に相当する時間が経過したか否かを判定する。
【００４２】
前回の周辺環境変化検出から、周辺環境変化検出周期に相当する時間が経過していない場合には、ステップＳ１０１における、無線基地局１００の周辺の撮影及びイメージデータの生成以降の動作が繰り返される。
【００４３】
前回の周辺環境変化検出から、周辺環境変化検出周期に相当する時間が経過した場合には、ステップＳ１０６において、無線基地局１００は、過去の第１の期間内に生成された方位角−距離テーブル内の同一の方位角範囲に対応する距離情報のうち、一時的に存在した物体に対応する距離情報を除外する。
【００４４】
ステップＳ１０７において、無線基地局１００は、同一の方位角範囲に対応する残りの距離情報の平均値を算出し、方位角範囲と、当該方位角範囲に対応する残りの距離情報の平均値とからなる平均方位角−距離テーブルを生成する。
【００４５】
ステップＳ１０８において、無線基地局１００は、時間軸上で連続する２つの平均方位角−距離テーブルを比較し、同一の方位角範囲に対応する２つの距離情報が異なるか否かを判定する。
【００４６】
同一の方位角範囲に対応する２つの距離情報が異ならない場合には、ステップＳ１０１における、無線基地局１００の周辺の撮影及びイメージデータの生成以降の動作が繰り返される。
【００４７】
同一の方位角範囲に対応する２つの距離情報が異なる場合には、ステップＳ１０９において、無線基地局１００は、方位角範囲に対応する方位角と、２つの距離情報の差（距離変化量）とを含む環境変化検出情報を生成し、外部の装置へ送信する。その後、ステップＳ１０１における、無線基地局１００の周辺の撮影及びイメージデータの生成以降の動作が繰り返される。
【００４８】
（３）作用・効果
本発明の実施形態に係る無線基地局１００は、当該無線基地局１００の周辺の方位角０°〜３６０°の全周を撮影範囲として撮影を行い、イメージデータに基づいて、物体までの距離を示す距離情報を取得する。更に、無線基地局１００は、同一の方位角範囲に対応する、異なるタイミングで取得された２つの距離情報が異なる場合、無線基地局１００の周辺の環境が変化したことを検出する。従って、無線基地局１００の周辺の環境が変化した場合、当該変化を適切に検出できる。
【００４９】
また、無線基地局１００は、同一の方位角範囲に対応する複数の距離情報のうち、一時的に撮影範囲に存在した物体（所定期間内にのみ存在する物体）までの距離を示す距離情報については、無線基地局１００の周辺の環境の変化の検出には用いないようにする。従って、無線基地局１００の通信エリアを最適化する必要がある、長期間にわたる環境の変化を適切に検出できる。
【００５０】
（４）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００５１】
上述した実施形態では、無線基地局１００は、同一の方位角範囲に対応する２つの距離情報が異なるか否かを判定したが、同一の方位角範囲に対応する２つの距離情報の差が所定値以下であるか否かを判定し、所定値以下である場合に、方位角範囲に対応する方位角と、２つの距離情報の差（距離変化量）とを含む環境変化検出情報を生成し、送信してもよい。
【００５２】
上述した実施形態では、周辺距離測定部１０２は、立体視可能であり、且つ、無線基地局１００の周辺を３６０°撮影可能なカメラであった。しかし、周辺距離測定部１０２は、無線基地局１００の周辺の３６０°の全周に電磁波を照射して、反射波を受けるレーダでもよい。この場合、テーブル生成部１２１は、レーダが電磁波を照射してから反射波を受けるまでの時間に基づいて、０°〜３６０°の各方位角毎に、当該方位角の方向に存在する物体までの距離を示す距離情報を取得することができる。
【００５３】
上述した実施形態では、無線基地局１００は、環境変化検出情報を外部の装置へ送信し、当該外部の装置が、受信した環境変化検出情報により、当該環境変化検出情報に含まれる方位角の方向において、ビル等の新たな物体が存在することや既存の物体が存在しなくなったことにより、周辺の環境に変化が生じたことを認識した。しかし、無線基地局１００自身が、環境変化検出情報により、当該環境変化検出情報に含まれる方位角の方向において、新たな物体が存在することや既存の物体が存在しなくなったことにより、周辺の環境に変化が生じたことを認識するようにしてもよい。
【００５４】
上述した実施形態では、無線通信システム１は、3GPP Release 9やLTE-Advancedに基づく構成であったが、他の通信規格に基づく構成であってもよい。
【００５５】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００５６】
１００…無線基地局、１０１…制御部、１０２…周辺距離測定部、１０３…記憶部、１０４…有線通信部、１０６…無線通信部、１０８…アンテナ、１２１…テーブル生成部、１２２…周辺環境変化検出部、１３１…テーブルＤＢ、１５０…本体
【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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