(57)【要約】【課題】無線端末が使用する帯域のうち混雑する帯域の帯域使用率と閑散な帯域の帯域使用率とを迅速に平準化するように無線端末の遷移確率を制御する遷移制御装置及び方法を提供すること。【解決手段】遷移制御装置１０は、複数の帯域から帯域使用率が最も高い帯域を混雑セクタとして検出し、最も低い帯域を閑散セクタとして検出し、検出した混雑セクタの帯域使用率と閑散セクタの帯域使用率とに基づいて目標使用率を算出し、目標差に基づいて、混雑セクタから閑散セクタへの遷移確率の初期値を混雑セクタの無線端末５０に配布し、一定期間の経過ごとに、目標使用率の算出を行い、帯域使用率の変化率に基づいて、混雑セクタの帯域使用率が目標使用率になるようにするための遷移確率の予想値を算出し、算出した予想値を混雑セクタの無線端末５０に配布し、目標差が閾値よりも小さいと判断するまで、予想値の算出と、算出した予想値の配布とを繰り返す。【選択図】図３
2015005909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局が有する複数の帯域のうち１の帯域から他の帯域へ遷移するための遷移確率に基づいて遷移する無線端末の遷移を制御する遷移制御装置であって、
前記複数の帯域における各々の帯域使用率を取得する使用率取得手段と、
前記複数の帯域のうち、前記使用率取得手段によって取得された前記帯域使用率が最も高い帯域を混雑セクタとして検出する混雑セクタ検出手段と、
前記複数の帯域のうち、前記使用率取得手段によって取得された前記帯域使用率が最も低い帯域を閑散セクタとして検出する閑散セクタ検出手段と、
前記混雑セクタ検出手段によって検出された前記混雑セクタの帯域使用率と、前記閑散セクタ検出手段によって検出された前記閑散セクタの帯域使用率とに基づいて目標使用率を算出する目標算出手段と、
前記遷移確率を前記無線端末に配布する遷移確率配布手段と、
前記混雑セクタの帯域使用率と、前記目標算出手段によって算出された前記目標使用率との差である目標差に基づいて、前記混雑セクタから前記閑散セクタへの前記遷移確率の初期値を算出し、算出した前記初期値を前記混雑セクタへ前記遷移確率配布手段によって配布させる初期値設定手段と、
前記初期値設定手段によって前記初期値が配布された後、一定期間の経過ごとに、前記目標算出手段による前記目標使用率の算出を行い、前記混雑セクタの帯域使用率の変化に基づいて、前記混雑セクタの帯域使用率が前記目標使用率になるように制御する制御手段と、
を備える遷移制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記目標差が閾値よりも小さいか否かを判断する判断手段と、
前記遷移確率が配布される前の帯域使用率と前記遷移確率が配布された後の帯域使用率とから算出された、帯域使用率の変化率に基づいて、前記混雑セクタの帯域使用率が前記目標使用率になるようにするための前記遷移確率の予想値を算出する予想値算出手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記予想値算出手段によって算出された前記予想値を前記混雑セクタへ前記遷移確率配布手段によって配布させ、前記一定期間の経過後に前記判断手段によって前記目標差が閾値よりも小さいと判断されるまで、前記予想値算出手段による前記予想値の算出と、算出された前記予想値の前記遷移確率配布手段による配布とを繰り返させる、請求項１に記載の遷移制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、所定の期間の経過ごとに、前記混雑セクタ検出手段による前記混雑セクタの検出と、前記閑散セクタ検出手段による前記閑散セクタの検出とを行い、検出された前記混雑セクタの帯域使用率が前記目標使用率になるように制御する、請求項１又は２に記載の遷移制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の遷移制御装置が実行する遷移制御方法であって、
前記使用率取得手段が、前記複数の帯域における各々の帯域使用率を取得する使用率取得ステップと、
前記混雑セクタ検出手段が、前記複数の帯域のうち、前記使用率取得ステップによって取得された前記帯域使用率が最も高い帯域を混雑セクタとして検出する混雑セクタ検出ステップと、
前記閑散セクタ検出手段が、前記複数の帯域のうち、前記使用率取得ステップによって取得された前記帯域使用率が最も低い帯域を閑散セクタとして検出する閑散セクタ検出ステップと、
前記目標算出手段が、前記混雑セクタ検出ステップによって検出された前記混雑セクタの帯域使用率と、前記閑散セクタ検出ステップによって検出された前記閑散セクタの帯域使用率とに基づいて目標使用率を算出する目標算出ステップと、
前記初期値設定手段が、前記混雑セクタの帯域使用率と、前記目標算出ステップによって算出された前記目標使用率との差である目標差に基づいて、前記混雑セクタから前記閑散セクタへの前記遷移確率の初期値を算出し、算出した前記初期値を前記混雑セクタへ前記遷移確率配布手段によって配布させる初期値設定ステップと、
前記制御手段が、前記初期値設定ステップによって遷移確率の初期値が配布された後、一定期間の経過ごとに、前記目標算出手段による前記目標算出ステップを行い、前記混雑セクタの帯域使用率の変化に基づいて、前記混雑セクタの帯域使用率が前記目標使用率になるように制御する制御ステップと、
を備える遷移制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遷移制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線通信分野において、自律的に無線接続先を決定する無線端末について、無線信号の品質（電波が強いか弱いか）に応じて、該無線端末の接続先を決定する技術が提供されている。例えば、基地局によって高い周波数帯と相対的に低い周波数帯とが設定されている地域では、端末が基地局からの電波強度等を基にどの帯域に接続するかを決めている。このような技術において、端末が接続する基地局の負荷分散を実現する特許文献１及び特許文献２が知られている。
【０００３】
特許文献１は、基地局間の負荷を分散させるためのハンドオーバにおいてハンドオーバ中やハンドオーバ後に移動端末のエントリが外れる可能性を低減する技術を提供する。特許文献１において、基地局は、割り当てられた複数の周波数のいずれかである第一の周波数の負荷が所定の負荷条件を満たしたら、その第一の周波数で接続している各移動端末の搬送波対干渉雑音比を測定する。そして、基地局は、第一の周波数で接続している移動端末の中から、搬送波対干渉雑音比に基づいて選択した移動端末に、第一の周波数と異なる第二の周波数へハンドオーバさせる。
【０００４】
特許文献２は、各セルの負荷とセル間の干渉とを考慮した無線通信システムを提供する。特許文献２の無線通信システムは、ハンドオーバ候補基地局とハンドオーバ元の基地局において、互いの負荷情報を元に、干渉低減スケジューリング及び、ハンドオーバ促進処理のパラメータを調整する。そして、負荷分散のためのハンドオーバ候補基地局がセル半径の大きいセルである場合、セルエッジの負荷状況を鑑みつつ、送信電力制御と周波数スケジューリングを行う調整を実施する。また、ハンドオーバ元の基地局が半径の小さいセルである場合、ハンドオーバ候補基地局の負荷状況を考慮して、ハンドオーバさせる端末数を調整する事で、干渉制御と負荷分散の両立を図る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１５８３８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１６９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び特許文献２における技術は、基地局ないし端末の送信電力等を調整することで、接続する基地局の負荷分散を実現する。
しかしながら、いずれの技術も、無線端末が使用する帯域への遷移を制御して、複数の帯域を有する基地局の負荷を分散させる技術ではない。
例えば、基地局によって帯域が２ＧＨｚ帯と帯域が８００ＭＨｚ帯とが提供されている場合、基本的に、無線端末は遠方まで届きやすく、回折しやすい（Ｓ／Ｎ比のよい）帯域である８００ＭＨｚ帯を選択する傾向にある。その結果、従来の技術では、８００ＭＨｚ帯が混みやすく、基地局の負荷を分散させることができない。
【０００７】
本発明は、無線端末が使用する帯域のうち混雑する帯域の帯域使用率と閑散な帯域の帯域使用率とを迅速に平準化するように無線端末の遷移確率を制御する遷移制御装置及び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】
上述のように、８００ＭＨｚ帯（以下、帯域８００Ｍという。）の方が１．５ＧＨｚ帯（以下、帯域１．５Ｇという。）や２ＧＨｚ帯（以下、帯域２Ｇという。）より混んでいる。この状態は、帯域１．５Ｇ又は帯域２Ｇから帯域８００Ｍにのみ、無線端末の自然流入があると考えることができる。そこで、このような流入分を押し返すような制御を帯域８００Ｍから帯域１．５Ｇ又は帯域２Ｇに設定することを考える。本願発明のアルゴリズムは、この設定値を迅速に算出することができる。
具体的には、以下のような解決手段を提供する。
【０００９】
（１）  基地局が有する複数の帯域のうち１の帯域から他の帯域へ遷移するための遷移確率に基づいて遷移する無線端末の遷移を制御する遷移制御装置であって、前記複数の帯域における各々の帯域使用率を取得する使用率取得手段と、前記複数の帯域のうち、前記使用率取得手段によって取得された前記帯域使用率が最も高い帯域を混雑セクタとして検出する混雑セクタ検出手段と、前記複数の帯域のうち、前記使用率取得手段によって取得された前記帯域使用率が最も低い帯域を閑散セクタとして検出する閑散セクタ検出手段と、前記混雑セクタ検出手段によって検出された前記混雑セクタの帯域使用率と、前記閑散セクタ検出手段によって検出された前記閑散セクタの帯域使用率とに基づいて目標使用率を算出する目標算出手段と、前記遷移確率を前記無線端末に配布する遷移確率配布手段と、前記混雑セクタの帯域使用率と、前記目標算出手段によって算出された前記目標使用率との差である目標差に基づいて、前記混雑セクタから前記閑散セクタへの前記遷移確率の初期値を算出し、算出した前記初期値を前記混雑セクタへ前記遷移確率配布手段によって配布させる初期値設定手段と、前記初期値設定手段によって前記初期値が配布された後、一定期間の経過ごとに、前記目標算出手段による前記目標使用率の算出を行い、前記混雑セクタの帯域使用率の変化に基づいて、前記混雑セクタの帯域使用率が前記目標使用率になるように制御する制御手段と、を備える遷移制御装置。
【００１０】
（１）の構成によれば、（１）に係る遷移制御装置は、基地局が有する複数の帯域のうち１の帯域から他の帯域へ遷移するための遷移確率に基づいて遷移する無線端末の遷移を制御する遷移制御装置であって、複数の帯域における各々の帯域使用率を取得し、複数の帯域のうち、帯域使用率が最も高い帯域を混雑セクタとして、帯域使用率が最も低い帯域を閑散セクタとして検出する。そして、遷移制御装置は、検出した混雑セクタの帯域使用率と、検出した閑散セクタの帯域使用率とに基づいて目標使用率を算出し、混雑セクタの帯域使用率と、目標使用率との目標差に基づいて、混雑セクタから閑散セクタへの遷移確率の初期値を算出し、算出した初期値を混雑セクタの無線端末に配布し、初期値が配布された後、一定期間の経過ごとに、目標使用率の算出を行い、混雑セクタの帯域使用率の変化に基づいて、混雑セクタの帯域使用率が目標使用率になるように制御する。
【００１１】
すなわち、（１）に係る遷移制御装置は、複数の帯域から検出した混雑セクタの帯域使用率と閑散セクタの帯域使用率とに基づいて目標使用率を算出し、算出した目標使用率と混雑セクタの帯域使用率との目標差に基づいて遷移確率の初期値を算出し、算出した初期値を混雑セクタの無線端末に配布した後、一定期間の経過ごとに、目標使用率の算出を行い、混雑セクタの帯域使用率の変化に基づいて、混雑セクタの帯域使用率が目標使用率になるように制御する。
したがって、（１）に係る遷移制御装置は、無線端末が使用する帯域のうち混雑する帯域の帯域使用率と閑散な帯域の帯域使用率とを迅速に平準化することができる。
【００１２】
（２）  前記制御手段は、前記目標差が閾値よりも小さいか否かを判断する判断手段と、前記遷移確率が配布される前の帯域使用率と前記遷移確率が配布された後の帯域使用率とから算出された、帯域使用率の変化率に基づいて、前記混雑セクタの帯域使用率が前記目標使用率になるようにするための前記遷移確率の予想値を算出する予想値算出手段と、をさらに備え、前記制御手段は、前記予想値算出手段によって算出された前記予想値を前記混雑セクタへ前記遷移確率配布手段によって配布させ、前記一定期間の経過後に前記判断手段によって前記目標差が閾値よりも小さいと判断されるまで、前記予想値算出手段による前記予想値の算出と、算出された前記予想値の前記遷移確率配布手段による配布とを繰り返させる、（１）に記載の遷移制御装置。
【００１３】
（２）の構成によれば、（２）に係る遷移制御装置は、目標差が閾値以上か否かを判断し、目標差が閾値以上であると判断した場合、遷移確率が配布される前の帯域使用率と遷移確率が配布された後の帯域使用率とから算出された、帯域使用率の変化率に基づいて、混雑セクタの帯域使用率が目標使用率になるようにするための遷移確率の予想値を算出し、算出した予想値を混雑セクタに配布し、一定期間の経過後に目標差が閾値よりも小さいと判断するまで、予想値の算出と、算出した予想値の配布とを繰り返す。
【００１４】
したがって、（２）に係る遷移制御装置は、無線端末が使用する帯域のうち混雑する帯域の帯域使用率と閑散な帯域の帯域使用率とをより迅速に平準化することができる。
【００１５】
（３）  前記制御手段は、所定の期間の経過ごとに、前記混雑セクタ検出手段による前記混雑セクタの検出と、前記閑散セクタ検出手段による前記閑散セクタの検出とを行い、検出された前記混雑セクタの帯域使用率が前記目標使用率になるように制御する、（１）又は（２）に記載の遷移制御装置。
【００１６】
したがって、（３）に係る遷移制御装置は、無線端末が使用する帯域のうち混雑する帯域の帯域使用率と閑散な帯域の帯域使用率とを迅速に平準化し、複数の帯域のそれぞれの帯域使用率を平準化することができる。
【００１７】
（４）  （１）に記載の遷移制御装置が実行する遷移制御方法であって、前記使用率取得手段が、前記複数の帯域における各々の帯域使用率を取得する使用率取得ステップと、前記混雑セクタ検出手段が、前記複数の帯域のうち、前記使用率取得ステップによって取得された前記帯域使用率が最も高い帯域を混雑セクタとして検出する混雑セクタ検出ステップと、前記閑散セクタ検出手段が、前記複数の帯域のうち、前記使用率取得ステップによって取得された前記帯域使用率が最も低い帯域を閑散セクタとして検出する閑散セクタ検出ステップと、前記目標算出手段が、前記混雑セクタ検出ステップによって検出された前記混雑セクタの帯域使用率と、前記閑散セクタ検出ステップによって検出された前記閑散セクタの帯域使用率とに基づいて目標使用率を算出する目標算出ステップと、前記初期値設定手段が、前記混雑セクタの帯域使用率と、前記目標算出ステップによって算出された前記目標使用率との差である目標差に基づいて、前記混雑セクタから前記閑散セクタへの前記遷移確率の初期値を算出し、算出した前記初期値を前記混雑セクタへ前記遷移確率配布手段によって配布させる初期値設定ステップと、前記制御手段が、前記初期値設定ステップによって遷移確率の初期値が配布された後、一定期間の経過ごとに、前記目標算出手段による前記目標算出ステップを行い、前記混雑セクタの帯域使用率の変化に基づいて、前記混雑セクタの帯域使用率が前記目標使用率になるように制御する制御ステップと、を備える遷移制御方法。
【００１８】
したがって、（４）に係る遷移制御方法は、（１）と同様に、無線端末が使用する帯域のうち混雑する帯域の帯域使用率と閑散な帯域の帯域使用率とを迅速に平準化することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、無線端末が使用する帯域のうち混雑する帯域の帯域使用率と閑散な帯域の帯域使用率とを迅速に平準化することができる。さらに、本発明によれば、３つ以上の帯域に対しても、それらの帯域のうちから検出した混雑する帯域の帯域使用率と閑散な帯域の帯域使用率との平準化を繰り返すことによって、３つ以上の帯域のそれぞれの帯域使用率を平準化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明における混雑セクタと閑散セクタとを説明するための図である。
【図２】本発明における無線端末の遷移を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る遷移制御装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る遷移制御装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態１に係る遷移制御装置が算出する予想値の算出過程の例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る遷移制御装置による制御の計算機シミュレーション結果の例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る遷移制御装置の処理内容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】
【００２１】
［実施形態１］
以下、本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。図１は、本発明における混雑セクタと閑散セクタとを説明するための図である。
図１が示すように、遷移には、遷移確率により制御されて遷移する場合と、自律的（自然流出入）に遷移する場合とがある。閑散セクタは、無線端末５０が自律的な遷移により他セクタへ流出していて、基地局が有する複数の帯域のうち帯域使用率が最も低くなった帯域である。混雑セクタは、無線端末５０が自律的な遷移により他セクタから流入していて、基地局が有する複数の帯域のうち帯域使用率が最も高くなった帯域である。
遷移制御装置１０は、混雑セクタにおける遷移確率を制御することによって、遷移端末を混雑セクタから閑散セクタへ遷移させ、混雑セクタと閑散セクタとの平準化を図る。
【００２２】
図２は、本発明における無線端末５０の遷移を説明するための図である。
無線端末５０のうち遷移端末は、同一基地局の複数の帯域のうちある１つの帯域から別の帯域へ遷移することができる端末をいう。すなわち、遷移端末は、遷移確率Ｒによる遷移又は自然流出確率ｒによる遷移によって、ある１つの帯域から別の帯域へ遷移する。無線端末５０のうち不感端末は、同一セクタにとどまる端末をいう。
図２が示すように、一定期間経過後に、セクタ１に無線端末５０が居残る確率は、１−Ｒ１−ｒ１となり、セクタ１の無線端末５０による帯域使用率は、流入してきた遷移端末と居残った遷移端末とによる帯域使用率１０１と、不感端末による帯域使用率１０２との合計となる。同様に、セクタ２に無線端末５０が居残る確率は、１−Ｒ２−ｒ２となり、セクタ２の無線端末５０による帯域使用率は、流入してきた遷移端末と居残った遷移端末とによる帯域使用率２０１と、不感端末による帯域使用率２０２との合計となる。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態に係る遷移制御装置１０の構成を示す図である。
無線端末５０は、基地局が有する複数の帯域のうち、ある１つの帯域から他の帯域へ遷移するための遷移確率に基づいて遷移する。遷移制御装置１０は、使用率取得手段１１と、混雑セクタ検出手段１２と、閑散セクタ検出手段１３と、目標算出手段１４と、初期値設定手段１５と、予想値算出手段１６と、遷移確率配布手段１７と、判断手段１８と、制御手段１９と、を備え、無線端末５０の遷移を制御する。以下、各手段について詳述する。
【００２４】
使用率取得手段１１は、複数の帯域における各々の帯域使用率を取得する。具体的には、使用率取得手段１１は、複数の帯域を有する基地局から、例えば、帯域２Ｇの帯域使用率と、帯域１．５Ｇの帯域使用率と、帯域８００Ｍの帯域使用率とを受信する。帯域使用率は、帯域ごとの負荷状態が計測されたものであればよい。例えば、収容可能端末数に対する使用端末数等でもよく、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ではリソースブロック使用率等であってもよい。
【００２５】
混雑セクタ検出手段１２は、複数の帯域のうち、使用率取得手段１１によって取得された帯域使用率が最も高い帯域を混雑セクタとして検出する。具体的には、混雑セクタ検出手段１２は、複数の帯域について、各帯域の帯域使用率を互いに比較し、帯域使用率が最も高い帯域を検出し、検出した帯域を混雑セクタとみなす。
【００２６】
閑散セクタ検出手段１３は、複数の帯域のうち、使用率取得手段１１によって取得された帯域使用率が最も低い帯域を閑散セクタとして検出する。具体的には、閑散セクタ検出手段１３は、複数の帯域について、各帯域の帯域使用率を互いに比較し、帯域使用率が最も低い帯域を検出し、検出した帯域を閑散セクタとみなす。
【００２７】
目標算出手段１４は、混雑セクタ検出手段１２によって検出された混雑セクタの帯域使用率と、閑散セクタ検出手段１３によって検出された閑散セクタの帯域使用率とに基づいて目標使用率を算出する。具体的には、目標算出手段１４は、例えば、目標使用率として、混雑セクタの帯域使用率と閑散セクタの帯域使用率との平均値を算出する。
【００２８】
遷移確率配布手段１７は、遷移確率を無線端末５０に配布する。具体的には、遷移確率配布手段１７は、遷移確率を、各帯域を使用している無線端末５０に送信する。遷移確率配布手段１７は、帯域ごとに帯域から他の帯域への遷移確率を無線端末５０に送信してもよく、帯域ごとに限らず帯域から他の帯域への全ての遷移確率を無線端末５０に送信してもよい。
【００２９】
初期値設定手段１５は、混雑セクタの帯域使用率と、目標算出手段１４によって算出された目標使用率との差である目標差に基づいて、混雑セクタから閑散セクタへの遷移確率の初期値を算出し、算出した初期値を混雑セクタへ遷移確率配布手段１７によって配布させる。具体的には、初期値設定手段１５は、混雑セクタの帯域使用率と、目標使用率との目標差に基づいて、例えば、目標差の所定の割合を遷移確率の初期値として算出し、算出した初期値を、混雑セクタから閑散セクタへの遷移確率として混雑セクタの無線端末５０に送信する。
【００３０】
制御手段１９は、初期値設定手段１５によって初期値が配布された後、一定期間の経過ごとに、目標使用率の算出を行い、混雑セクタの帯域使用率の変化に基づいて、混雑セクタの帯域使用率が目標使用率になるように制御する。
【００３１】
さらに、制御手段１９は、判断手段１８と、予想値算出手段１６とを備える。
判断手段１８は、目標差が閾値よりも小さいか否かを判断する。具体的には、判断手段１８は、混雑セクタの帯域使用率と、目標使用率との差である目標差を算出し、算出した目標差が閾値よりも小さいか否かを判断する。
【００３２】
予想値算出手段１６は、遷移確率が配布される前の帯域使用率と遷移確率が配布された後の帯域使用率とから算出された、帯域使用率の変化率に基づいて、混雑セクタの帯域使用率が目標使用率になるようにするための遷移確率の予想値を算出する。具体的には、予想値算出手段１６は、遷移確率が配布される前の帯域使用率と遷移確率が配布された後の帯域使用率とから帯域使用率の変化率を、例えば、遷移確率の変化に対する帯域使用率の変化として算出する。次に、予想値算出手段１６は、算出した変化率に基づいて、例えば、後述する図５に示すように、混雑セクタの帯域使用率が目標使用率になるようにするための遷移確率の予想値を算出する。
【００３３】
制御手段１９は、予想値算出手段１６によって算出された予想値を混雑セクタへ遷移確率配布手段１７によって配布させ、一定期間の経過ごとに、前記目標算出手段１４による目標使用率の算出を行い、判断手段１８によって目標差が閾値よりも小さいと判断されるまで、予想値算出手段１６による算出と、算出された予想値の遷移確率配布手段１７による配布と、を繰り返させる。具体的には、制御手段１９は、算出された予想値を混雑セクタの無線端末５０へ配布させ、一定期間の経過ごとに、目標使用率の算出を行い、混雑セクタの帯域使用率と目標使用率との差である目標差が閾値よりも小さいと判断されるまで、例えば、後述する図５に示すように、予想値の算出と、算出された予想値の配布と、を繰り返させる。
【００３４】
例えば、混雑セクタとして帯域８００Ｍ、閑散セクタとして帯域２Ｇを検出している場合、遷移確率の配布により、混雑セクタとしての帯域８００Ｍの帯域使用率が、閑散セクタとしての帯域２Ｇの帯域使用率よりも小さくなったとしても、制御手段１９は、帯域８００Ｍから、帯域２Ｇへの遷移確率（前回よりも小さい遷移確率）を算出して配布させる。
【００３５】
なお、制御手段１９は、遷移確率の配布を行っても、混雑セクタと見なされた帯域の帯域使用率が予想どおりに変化しない場合、混雑セクタに遷移端末が予想どおりに流入していない（例えば、混雑セクタと閑散セクタとが逆転した）と判断し、制御を初期に戻す。
帯域使用率が予想どおりに変化しない場合とは、遷移確率を配布したにもかかわらず帯域使用率がほとんど変化しない場合（この場合、算出した予想値が負の値になったり、所定の値以上の値になる）、遷移確率を増大させているにもかかわらず帯域使用率が減少しないで増加する（ｎ回連続する）場合や、遷移確率を減少させているにもかかわらず帯域使用率が増大しないで減少する（ｎ回連続する）場合、混雑セクタの帯域使用率が予想以上に減少し目標使用率（例えば、５０％）を大きく下回って所定の帯域使用率（例えば、３０％）より小さくなった場合、等がある。このような場合、制御手段１９は、混雑セクタ及び閑散セクタの検出を再度行って、制御を初期に戻すとしてもよい。
【００３６】
図４は、本発明の実施形態１に係る遷移制御装置１０の処理内容を示すフローチャートである。遷移制御装置１０は、コンピュータ及びその周辺装置が備えるハードウェア並びに該ハードウェアを制御するソフトウェアによって構成され、以下の処理は、制御部（例えば、ＣＰＵ）が所定のソフトウェアに従い実行する処理である。
【００３７】
ステップＳ１０１において、ＣＰＵ（使用率取得手段１１、混雑セクタ検出手段１２、閑散セクタ検出手段１３）は、混雑セクタと、閑散セクタとを検出する。より具体的には、ＣＰＵは、複数の帯域について、基地局から取得した各帯域の帯域使用率を互いに比較し、帯域使用率が最も高い帯域を混雑セクタとして検出すると共に、帯域使用率が最も低い帯域を閑散セクタとして検出し、それぞれ記憶させる。
【００３８】
ステップＳ１０２において、ＣＰＵ（使用率取得手段１１、目標算出手段１４）は、混雑セクタの帯域使用率と、閑散セクタの帯域使用率とを取得し、時系列順に記憶させると共に、目標使用率を算出する。より具体的には、ＣＰＵは、基地局から取得した各帯域の帯域使用率のうち混雑セクタの帯域使用率と、閑散セクタの帯域使用率とを取得し、目標使用率として、例えば、混雑セクタの帯域使用率と閑散セクタの帯域使用率との平均値を算出する。
【００３９】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ（制御手段１９）は、混雑セクタの帯域使用率が目標使用率の範囲内か否かを判断する。すなわち、ＣＰＵは、取得した混雑セクタの帯域使用率と、目標使用率との差が閾値以内か否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合、ＣＰＵは処理を終了し、この判断がＮＯの場合、ＣＰＵは処理をステップＳ１０４に移す。
【００４０】
ステップＳ１０４において、ＣＰＵ（制御手段１９）は、制御が初回か否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合、ＣＰＵは処理をステップＳ１０５に移し、この判断がＮＯの場合、ＣＰＵは処理をステップＳ１０６に移す。
【００４１】
ステップＳ１０５において、ＣＰＵ（初期値設定手段１５）は、遷移確率の初期値を混雑セクタの無線端末５０に配布する。より具体的には、ＣＰＵは、混雑セクタの帯域使用率と、目標使用率との差に基づいて、遷移確率の初期値を算出し、混雑セクタの無線端末５０に送信する。ＣＰＵは、遷移確率を送信する前の帯域使用率及び混雑セクタの帯域を記憶させる。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ１１１に移す。
【００４２】
ステップＳ１０６において、ＣＰＵ（使用率取得手段１１）は、前回の帯域使用率を、混雑セクタ及び閑散セクタの総和の変化に基づいて補正する。より具体的には、ＣＰＵは、混雑セクタ及び閑散セクタの前回の帯域使用率（それぞれ、Ｒｃ＿ｏｌｄ及びＲｑ＿ｏｌｄと言う。）と、混雑セクタ及び閑散セクタの今回の帯域使用率（それぞれ、Ｒｃ＿ｎｅｗ及びＲｑ＿ｎｅｗと言う。）との変化に基づいて、混雑セクタの前回の帯域使用率を補正する。
すなわち、Ｓ＝（Ｒｃ＿ｎｅｗ＋Ｒｑ＿ｎｅｗ）／（Ｒｃ＿ｏｌｄ＋Ｒｑ＿ｏｌｄ）を求め、補正後のＲｃ＿ｏｌｄ＝Ｓ＊Ｒｃ＿ｏｌｄを算出し、前回の混雑セクタの帯域使用率を補正する。
【００４３】
ステップＳ１０７において、ＣＰＵ（予想値算出手段１６）は、混雑セクタの帯域使用率の変化率を算出する。より具体的には、ＣＰＵは、前回取得し記憶させた帯域使用率であってステップＳ１０６において補正された補正後の帯域使用率と、今回取得した帯域使用率とから帯域使用率の変化率を、例えば、遷移確率の変化に対する帯域使用率の変化として算出する。
【００４４】
ステップＳ１０８において、ＣＰＵ（予想値算出手段１６）は、遷移確率の予想値を算出する。より具体的には、ＣＰＵは、算出した変化率に基づいて、例えば、後述する図５に示すように、今回の座標点（前回指定の遷移確率、今回取得の混雑セクタの帯域使用率）と、前回の座標点（前々回指定の遷移確率、前回取得の混雑セクタの帯域使用率）とから、帯域使用率の変化率を算出し、算出した変化率を傾きとし、今回の座標点と、前回の座標点とを通る直線が、目標使用率になるときの遷移確率を予想値として算出する。前々回の遷移確率が無い場合（例えば、２回目の制御の場合）は、前々回の遷移確率を０．０とする。
【００４５】
ステップＳ１０９において、ＣＰＵ（制御手段１９）は、予想値が範囲外の値か否かを判断する。より具体的には、ＣＰＵは、算出した予想値が負の値か否か、算出した予想値が所定の値以上か否かを判断する。さらに、ＣＰＵは、遷移確率をｎ回連続して大きくして配布していても、混雑セクタの帯域使用率が減少しないで増加しているか否か、遷移確率をｎ回連続して小さくして配布していても、混雑セクタの帯域使用率が増加しないで減少しているか否か、混雑セクタの帯域使用率が所定の帯域使用率より小さいか否か、を判断する。この判断がＹＥＳの場合、ＣＰＵは処理をステップＳ１１２に移し、この判断がＮＯの場合、ＣＰＵは処理をステップＳ１１０に移す。
【００４６】
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ（遷移確率配布手段１７）は、遷移確率の予想値を混雑セクタの無線端末５０に配布する。より具体的には、ＣＰＵは、ステップＳ１０８で算出した遷移確率の予想値を、混雑セクタの各無線端末５０に送信する。ＣＰＵは、遷移確率の予想値を送信する前の帯域使用率を記憶させる。
【００４７】
ステップＳ１１１において、ＣＰＵ（制御手段１９）は、一定期間の経過を待つ。より具体的には、ＣＰＵは、無線端末５０が遷移確率に従い遷移を行い、定常状態となるまで、ソフトウェアを制御するＯＳの下で、一定時間の経過を待ち、その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ１０２に移す。
【００４８】
ステップＳ１１２において、ＣＰＵ（制御手段１９）は、制御を初期化する。より具体的には、ＣＰＵは、記憶させた前回の帯域使用率や、遷移確率の前回の予想値をクリアし、混雑セクタと閑散セクタとを検出し、目標使用率を算出し直す。その後、初回の制御を行うために、ＣＰＵは、処理をステップＳ１０５に移す。
【００４９】
図５は、本発明の実施形態１に係る遷移制御装置１０が算出する予想値の算出過程の例を説明するための図である。Ｙ軸は混雑セクタの帯域使用率を示し、Ｘ軸は混雑セクタから閑散セクタへ端末の遷移を促すための遷移確率を示している。遷移制御装置１０が遷移確率を等間隔で増大させて配布させたとすると、配布した遷移確率により無線端末５０が遷移した後の帯域使用率と、配布した遷移確率との関係は、曲線Ｃ１のように表わせる。すなわち、誤差や無線端末５０の台数や自律的な流出確率等が変わらなければ、下に凸の曲線となる。例えば、混雑セクタの帯域使用率が７８％、閑散セクタの帯域使用率が２２％とすると、遷移制御装置１０は、目標使用率として平均値（５０％）を算出する。直線Ｌ１は、目標使用率を示している。以下、図５に従い説明する。
【００５０】
（１）最初に、遷移制御装置１０は、遷移確率の初期値を、例えば、遷移確率を０．０１と算出し、混雑セクタの無線端末５０に配布する。遷移制御装置１０が無線端末５０に予想値の初期値を配布すると、一定期間経過後に、図５における座標点Ｐ０（遷移確率が０．０、帯域使用率が７８％）から、座標点Ｐ１（遷移確率が０．０１、帯域使用率が７７％）になったとする。遷移制御装置１０は、遷移確率が配布された後の混雑セクタの帯域使用率（７７％）と、目標使用率（５０％）との差が閾値（例えば、３％）以上か否かを判断する。
【００５１】
（２）遷移制御装置１０は、差が閾値以上である（目標使用率の範囲外）と判断すると、次に、遷移制御装置１０は、座標点Ｐ１と座標点Ｐ０とを結ぶ直線Ｌ２と、直線Ｌ１との交点Ｋ１を、遷移確率の予想値（例えば、０．１２５）として算出する。遷移制御装置１０が算出した遷移確率の予想値を配布すると、一定期間経過後に、座標点Ｐ２（遷移確率が０．１２５、帯域使用率が５８％）になったとする。遷移制御装置１０は、遷移確率が配布された後の混雑セクタの帯域使用率（５８％）と、目標使用率（５０％）との差が閾値（例えば、３％）以上か否かを判断する。
【００５２】
（３）遷移制御装置１０は、差が閾値以上である（目標使用率の範囲外）と判断すると、次に、遷移制御装置１０は、座標点Ｐ２と座標点Ｐ１とを結ぶ直線Ｌ３と、直線Ｌ１との交点Ｋ２を、遷移確率の予想値（例えば、０．１７）として算出する。遷移制御装置１０が算出した遷移確率の予想値を配布すると、一定期間経過後に、座標点Ｐ３（遷移確率が０．１７、帯域使用率が５４％）になったとする。遷移制御装置１０は、遷移確率が配布された後の混雑セクタの帯域使用率（５４％）と、目標使用率（５０％）との差が閾値（例えば、３％）以上か否かを判断する。
【００５３】
（４）遷移制御装置１０は、差が閾値以上である（目標使用率の範囲外）と判断すると、次に、遷移制御装置１０は、座標点Ｐ３と座標点Ｐ２とを結ぶ直線Ｌ４と、直線Ｌ１との交点Ｋ３を、遷移確率の予想値として算出する。
遷移制御装置１０は、このようにして、遷移確率が配布される前の帯域使用率と遷移確率が配布された後の帯域使用率とから帯域使用率の変化率を算出し、算出した変化率に基づいて遷移確率の予想値を算出する。そして、遷移制御装置１０は、混雑セクタの帯域使用率と目標使用率との差が閾値よりも小さいと判断するまで、遷移確率の予想値の算出と、算出した遷移確率の予想値の配布とを繰り返し、混雑セクタの帯域使用率が目標使用率の範囲内になるようにするための遷移確率の最適値を迅速に求める。
【００５４】
このように、遷移制御装置１０は、遷移確率を大きくすると、混雑セクタの帯域使用率が下がる性質を利用し、遷移確率を変化させる途中をスキップして、混雑セクタから閑散セクタへの遷移確率の最適値を予想し、迅速に求める。なお、遷移確率の予想値を配布した場合に、帯域使用率が目標使用率より小さくなったとしても、次に算出される予想値は、前回の予想値よりも小さい予想値が交点として算出されるので、遷移制御装置１０は、同様の過程を繰り返すことによって、最適値を迅速に求めることができる。
【００５５】
図６は、本発明の実施形態１に係る遷移制御装置１０による制御の計算機シミュレーション結果の例を示す図である。図６の例は、遷移制御装置１０が、混雑セクタに対し、遷移確率の初期値を、図６の「初期値配布」において配布し、配布後の一定期間経過後における帯域使用率の変化率に基づいて、遷移確率の予想値を算出し、混雑セクタの帯域使用率が目標使用率になるまで予想値の算出と、算出した予想値の配布（図６の「第１配布」、「第２配布」、「第３配布」）と、を繰り返した結果を示す例である。
図６（ａ）の例は、混雑セクタにおいて、不感端末の帯域使用率１０２に変化は無く、遷移端末の帯域使用率１０１が減少し、全体の帯域使用率１０３が目標使用率の範囲内になったことを示している。
同様に、図６（ｂ）の例は、閑散セクタにおいて、不感端末の帯域使用率２０２に変化は無く、遷移端末の帯域使用率２０１が増大し、全体の帯域使用率２０３が目標使用率の範囲内になったことを示している。
【００５６】
［実施形態２］
実施形態２では、遷移制御装置１０は、３つ以上の帯域のうちから混雑セクタと閑散セクタとを検出し、検出した混雑セクタと閑散セクタとの平準化を一定期間の経過ごとに行い、検出した混雑セクタと閑散セクタとの平準化が完了すると、所定の期間の経過を待って、３つ以上の帯域のうちから新たに混雑セクタと閑散セクタとを検出し平準化を行って、３つ以上の帯域における各帯域の帯域使用率を平準化する。
遷移制御装置１０の構成は、実施形態１と同様である。
【００５７】
制御手段１９は、所定の期間の経過ごとに、混雑セクタ検出手段１２による混雑セクタの検出と、閑散セクタ検出手段１３による閑散セクタの検出とを行う。
【００５８】
図７は、本発明の実施形態２に係る遷移制御装置１０の処理内容を示すフローチャートである。
【００５９】
ステップＳ２０１において、ＣＰＵ（使用率取得手段１１、混雑セクタ検出手段１２、閑散セクタ検出手段１３）は、混雑セクタと、閑散セクタとを検出する。より具体的には、ＣＰＵは、複数の帯域について、基地局から取得した各帯域の帯域使用率を互いに比較し、帯域使用率が最も高い帯域を混雑セクタとして検出すると共に、帯域使用率が最も低い帯域を閑散セクタとして検出し、それぞれ記憶させる。
【００６０】
ステップＳ２０２からステップＳ２１２における各処理は、実施形態１におけるステップＳ１０２からステップＳ１１２における各処理と同様である。ただし、ステップＳ２０３（実施形態１のステップＳ１０３に相当）では、判断がＹＥＳの場合、ＣＰＵは処理をステップＳ２１３に移し、ステップＳ２１３において、ＣＰＵは、所定の期間の経過を待ち、その後、ＣＰＵは処理をステップＳ２０１に移す。
【００６１】
本実施形態１によれば、遷移制御装置１０は、複数の帯域から帯域使用率が最も高い帯域を混雑セクタとして検出し、帯域使用率が最も低い帯域を閑散セクタとして検出する。そして、遷移制御装置１０は、検出した混雑セクタの帯域使用率と閑散セクタの帯域使用率とに基づいて目標使用率を算出し、混雑セクタの帯域使用率と目標使用率との差である目標差に基づいて、混雑セクタから閑散セクタへの遷移確率の初期値を混雑セクタの無線端末５０に配布する。次に、遷移制御装置１０は、一定期間の経過ごとに、目標使用率の算出を行い、目標差が閾値以上か否かを判断し、目標差が閾値以上であると判断した場合、遷移確率が配布される前の帯域使用率と遷移確率が配布された後の帯域使用率とから算出された、帯域使用率の変化率に基づいて、混雑セクタの帯域使用率が目標使用率になるようにするための遷移確率の予想値を算出する。そして、遷移制御装置１０は、算出した予想値を混雑セクタの無線端末５０に配布し、目標差が閾値よりも小さいと判断するまで、予想値の算出と、算出した予想値の配布とを繰り返す。
したがって、遷移制御装置１０は、無線端末５０が使用する帯域のうち混雑する帯域の帯域使用率と閑散な帯域の帯域使用率とを迅速に平準化することができる。
【００６２】
本実施形態２によれば、遷移制御装置１０は、３つ以上の帯域のうちから混雑セクタと閑散セクタとを検出し、検出した混雑セクタの検出と閑散セクタとの平準化を行うと、所定の期間の経過を待って、新たに混雑セクタと閑散セクタとを検出し平準化を行って、３つ以上の帯域における各帯域の帯域使用率を平準化する。
したがって、遷移制御装置１０は、複数の帯域（例えば、３つ以上の帯域）のうちから検出した混雑セクタと閑散セクタとの平準化を行うことを繰り返すことにより、複数の帯域（例えば、３つ以上の帯域）における各帯域の帯域使用率を迅速に平準化することができる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００６４】
本実施形態では、遷移制御装置１０が遷移確率を無線端末５０に送信するとしたが、配布装置（図示せず）が無線端末５０に送信するとしてもよい。すなわち、遷移制御装置１０は、配布装置に、帯域を指定して遷移確率を渡し、配布装置は、設定されている遷移確率（初期値は０）を、渡された遷移確率に更新して、指定された帯域の無線端末５０に送信する。配布装置は、遷移確率の変更が無ければ、継続して送信する。
このようにすることにより、遷移制御装置１０は、帯域に新たに流入してきた無線端末５０に、迅速に遷移確率を配布することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０    遷移制御装置
１１    使用率取得手段
１２    混雑セクタ検出手段
１３    閑散セクタ検出手段
１４    目標算出手段
１５    初期値設定手段
１６    予想値算出手段
１７    遷移確率配布手段
１８    判断手段
１９    制御手段
５０    無線端末
【図１】
2015005909.tif 000003
【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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