(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の領域における、周辺基地局からの受信電力の値を取得する取得部と、
前記受信電力を用いて、移動局のハンドオーバ地点を特定する特定部と、
前記複数の領域の内、前記ハンドオーバ地点を含む領域における、前記周辺基地局の通信品質を算出する算出部と、
前記周辺基地局の通信品質を用いて、前記ハンドオーバ地点を含む領域が、前記周辺基地局との間で所定の通信品質での通信が不可の領域であるか否かを判定する判定部とを有し、
前記特定部は、前記複数の領域の中から選択された領域の４つの角における受信電力値を、各周辺基地局について算出し、周辺基地局間で前記受信電力値の逆転する地点を、移動局のハンドオーバ地点として特定することを特徴とする領域検出装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記周辺基地局の内、前記移動局のハンドオーバの境界をなす基地局の通信品質を算出した後、他の前記周辺基地局の通信品質を算出することを特徴とする請求項１記載の領域検出装置。
【請求項３】
前記算出部は、前記判定部により前記通信が不可の領域と判定された領域の周辺の領域における、前記周辺基地局の通信品質を算出し、
前記判定部は、前記周辺基地局の通信品質を用いて、前記周辺の領域が、前記通信が不可の領域であるか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の領域検出装置。
【請求項４】
領域検出装置が、
複数の領域における、周辺基地局からの受信電力の値を取得し、
前記受信電力を用いて、移動局のハンドオーバ地点を特定し、
前記複数の領域の内、前記ハンドオーバ地点を含む領域における、前記周辺基地局の通信品質を算出し、
前記周辺基地局の通信品質を用いて、前記ハンドオーバ地点を含む領域が、前記周辺基地局との間で所定の通信品質での通信が不可の領域であるか否かを判定し、
前記複数の領域の中から選択された領域の４つの角における受信電力値を、各周辺基地局について算出し、周辺基地局間で前記受信電力値の逆転する地点を、移動局のハンドオーバ地点として特定する
ことを特徴とする領域検出方法。
【請求項５】
コンピュータに、
複数の領域における、周辺基地局からの受信電力の値を取得し、
前記受信電力を用いて、移動局のハンドオーバ地点を特定し、
前記複数の領域の内、前記ハンドオーバ地点を含む領域における、前記周辺基地局の通信品質を算出し、
前記周辺基地局の通信品質を用いて、前記ハンドオーバ地点を含む領域が、前記周辺基地局との間で所定の通信品質での通信が不可の領域であるか否かを判定し、
前記複数の領域の中から選択された領域の４つの角における受信電力値を、各周辺基地局について算出し、周辺基地局間で前記受信電力値の逆転する地点を、移動局のハンドオーバ地点として特定する
処理を実行させることを特徴とする領域検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、領域検出装置、領域検出方法、及び領域検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信システムでは、移動局は、自局の在圏するセルを形成する基地局との間で通信を行う。移動局は、移動に伴い、その位置に応じて、通信相手となる基地局を変更する。しかしながら、基地局の配置や設計を行う際、送信電力やアンテナの傾きによっては、何れの基地局の通信品質も、移動局との通信が可能な値に到達しない領域（以下、「カバレッジホール」と記す。）が生じることがある。カバレッジホールの検出には、例えば、以下に説明する手法が採られる。まず、基地局の設計者は、カバレッジホールの有無の判定対象となるエリアを複数のグリッド（サブエリア）に分割し、これら各グリッド内に評価点を１つずつ選択する。次に、設計者は、各評価点における周辺基地局の通信品質を測定し、全ての周辺基地局の通信品質が、要求される条件を満たさない場合に、その評価点が存在するグリッドを、カバレッジホールと判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／０６０９３５号
【特許文献２】特開２０１１−４４８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、カバレッジホールの判定対象エリアが広範に渡る場合、あるいは、検出精度を高めるためにグリッドの面積（粒度）を小さくした場合には、設計者は、多数の評価点を選択することとなる。これに伴い、基地局の通信品質を測定すべき評価点が増加すると共に、カバレッジホール検出のために必要なＣＩＮＲ（Carrier  to  Interference  and  Noise  Ratio）値の計算量が増大するという問題点がある。この様な問題点は、評価点付近に多くの周辺基地局が存在する場合に顕著となる。特に、近年では、マイクロセルやフェムトセルの増加に伴い、基地局のセルは縮小化傾向にあることから、カバレッジホールも縮小化しつつある。したがって、設計者が検出精度を高めるためには、グリッドを小さくとって、より多くの評価点を選択する必要があり、これに連れて、上記計算量は、更に増大することとなる。
【０００５】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、通信不可領域の検出に際しての計算量を削減することのできる領域検出装置、領域検出方法、及び領域検出プログラム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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する領域検出装置は、一つの態様において、取得部と特定部と算出部と判定部とを有する。前記取得部は、複数の領域における、周辺基地局からの受信電力の値を取得する。前記特定部は、前記受信電力を用いて、移動局のハンドオーバ地点を特定する。前記算出部は、前記複数の領域の内、前記ハンドオーバ地点を含む領域における、前記周辺基地局の通信品質を算出する。前記判定部は、前記周辺基地局の通信品質を用いて、前記ハンドオーバ地点を含む領域が、前記周辺基地局との間で所定の通信品質での通信が不可の領域であるか否かを判定する。
【発明の効果】
【０００７】
本願の開示する領域検出装置の一つの態様によれば、通信不可領域（カバレッジホール）の検出に際しての計算量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施例に係るカバレッジホール検出装置の機能構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施例に係るカバレッジホール検出装置のハードウェア構成を示す図である。
【図３】図３は、本実施例に係るカバレッジホール検出装置がグリッド単位でカバレッジホールを検出する過程を説明するための図である。
【図４】図４は、本実施例に係るカバレッジホール検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、カバレッジホールの検出に伴う計算量の比較例を示す図である。
【図６】図６は、カバレッジホール検出プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本願の開示する領域検出装置、領域検出方法、及び領域検出プログラムの実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する領域検出装置、領域検出方法、及び領域検出プログラムが限定されるものではない。
【００１０】
まず、本実施例に係るカバレッジホール検出装置の構成を説明する。図１は、本実施例に係るカバレッジホール検出装置１０の機能構成を示す図である。カバレッジホール検出装置１０は、基地局パラメータ管理部１１と、地形データ管理部１２と、受信電力値取得部１３と、ハンドオーバ地点特定部１４と、通信品質値算出値１５と、カバレッジホール判定部１６とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。
【００１１】
基地局パラメータ管理部１１は、カバレッジホールの検出対象となるエリアに配置される基地局のパラメータ（以下、「局パラメータ」と記す。）として、基地局からの送信電力、垂直方向及び水平方向のアンテナの傾き（チルト、アジマス）、あるいは、基地局の位置（緯度・経度）を更新可能に記憶する。地形データ管理部１２は、カバレッジホールの検出対象となるエリアの地形データとして、土地の利用状況、地表の高低や起伏の形、地形の種類、地図等の情報を更新可能に記憶する。
【００１２】
受信電力値取得部１３は、基地局パラメータ管理部１１から取得される局パラメータと、地形データ管理部１２から取得される地形データとを用いて、各グリッドにおける各基地局からの受信電力値を取得する。ハンドオーバ地点特定部１４は、受信電力値取得部１３から入力される受信電力値を基に、上記各グリッド内において移動局がハンドオーバを行う地点（以下、「ハンドオーバ地点」と記す。）の特定を行う。
【００１３】
通信品質値算出値１５は、ハンドオーバ地点特定部１４により特定されたハンドオーバ地点につき、受信電力値取得部１３から入力される受信電力値を用いて、サービング基地局（例えば、ハンドオーバ元の基地局）及びターゲット基地局（例えば、ハンドオーバ先の基地局）に対する通信品質を算出する。また、通信品質値算出値１５は、サービング基地局、ターゲット基地局の何れの基地局に対する通信品質も、所定の条件を満たさない場合には、そのハンドオーバ地点のグリッドにつき、他の基地局（例えば、サービング基地局、ターゲット基地局以外の基地局）に関する通信品質を算出する。通信品質は、例えば、上述のＣＩＮＲであるが、ＳＩＮＲ（Signal  to  Interference  and  Noise  Ratio）、ＣＩＲ（Carrier  to  Interference  Ratio）、ＳＩＲ（Signal  to  Interference  Ratio）等であってもよい。
【００１４】
カバレッジホール判定部１６は、通信品質値算出値１５から入力された、各周辺基地局の通信品質値に基づき、移動局と各周辺基地局との通信の可否を判定する。カバレッジホール判定部１６は、全ての周辺基地局が所定の通信品質を満たさない場合には、その地点の属するグリッドをカバレッジホールと判定する。更に、カバレッジホール判定部１６は、地形データ管理部１２から入力される地形データから推定される利用者数に基づき、各グリッドに対して重み付けを行い、カバレッジホールと判定されたグリッドの重みの総和を算出する。そして、カバレッジホール判定部１６は、当該重みの総和が極力小さい値となる様に、基地局パラメータ管理部１１内の局パラメータを変更（フィードバック制御）し、カバレッジホールの重みの総和が最小となる局パラメータを、最適パラメータとして、基地局パラメータ管理部１１へ出力する。
【００１５】
次に、カバレッジホール検出装置１０のハードウェア構成を説明する。図２は、カバレッジホール検出装置１０のハードウェア構成を示す図である。図２に示すように、カバレッジホール検出装置１０は、プロセッサ１０ａと、記憶装置１０ｂと、入力装置１０ｃと、表示装置１０ｄとが、バスを介して各種信号やデータの入出力が可能なように接続されている。プロセッサ１０ａは、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）である。記憶装置１０ｂは、例えば、ＨＤ（Hard  Disk）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory)、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置の他、ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等のＲＡＭを含む。また、入力装置１０ｃは、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルにより構成され、表示装置１０ｄは、例えば、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）、ＥＬＤ（Electro  Luminescence  Display）により構成される。
【００１６】
図１に示したカバレッジホール検出装置１０の基地局パラメータ管理部１１と、地形データ管理部１２とは、ハードウェアとしての記憶装置１０ｂにより実現される。また、受信電力値取得部１３と、ハンドオーバ地点特定部１４と、通信品質値算出値１５と、カバレッジホール判定部１６とは、ハードウェアとしてのプロセッサ１０ａにより実現される。
【００１７】
次に、図３、図４を参照しながら、カバレッジホール検出装置１０の動作を説明する。図３は、本実施例に係るカバレッジホール検出装置１０がグリッド単位でカバレッジホールＨ１〜Ｈ６を検出する過程を説明するための図である。本動作説明では、基地局Ｂ１〜Ｂ３の形成するセルＣ１〜Ｃ３の境界付近のエリアＡを、カバレッジホール検出対象のエリア（評価エリア）として想定する。図３に示すように、エリアＡは、多数のグリッドに分割されている。グリッドの形状は略正方形であり、一辺の長さは、屋外であれば例えば約５ｍ、屋内であれば例えば約１ｍである。
【００１８】
図４は、本実施例に係るカバレッジホール検出装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。Ｓ１では、プロセッサ１０ａは、エリアＡの中から、カバレッジホール判定の対象となるグリッドを選択する。プロセッサ１０ａは、グリッドの選択を、エリアＡの端部から縦方向又は横方向にシーケンシャルに行ってもよいし、入力装置１０ｃからの指示に従って、任意のグリッドを選択してもよい。Ｓ２では、プロセッサ１０ａは、周辺セルＣ１〜Ｃ３の中から、受信電力値の算出対象となる周辺セルを選択する。周辺セルは、サービング基地局のセル、ターゲット基地局のセル、これら以外の周辺セルの順に選択される。例えば、図３において、移動局がセルＣ２からセルＣ１へハンドオーバする場合を想定すると、プロセッサ１０ａは、周辺セルとして、まずセルＣ２を優先的に選択し、次いで、ハンドオーバ先のセルＣ１を選択した後、セルＣ１、Ｃ２以外の周辺セルであるセルＣ３を選択する。
【００１９】
Ｓ３では、プロセッサ１０ａは、セルＣ１〜Ｃ３を形成する各周辺基地局Ｂ１〜Ｂ３からの受信電力の値を基に、移動局のハンドオーバ地点を特定する。すなわち、プロセッサ１０ａは、Ｓ１で選択されたグリッドの４つの角における受信電力値を、各周辺基地局Ｂ１〜Ｂ３について算出し、周辺基地局間で受信電力値の逆転する（差分が０となる）地点を、ハンドオーバ地点として特定する。例えば、Ｓ１でグリッドＧ１が選択された場合、図３の網掛けに示すグリッドＧ１の角の４点が、受信電力測定点Ｐ１〜Ｐ４として選択される。グリッドＧ１の受信電力測定点Ｐ１〜Ｐ４において最大の受信電力値をとる周辺基地局が同一である場合には、グリッドＧ１において、受信電力値の逆転が生じていないため、グリッドＧ１は、ハンドオーバ地点を含むグリッドとして特定されない。これに対して、グリッドＧ１の受信電力測定点Ｐ１〜Ｐ４において最大の受信電力値をとる周辺基地局が異なる場合、例えば、測定点Ｐ１、Ｐ２では基地局Ｂ３（セルＣ３）であり、測定点Ｐ３、Ｐ４では基地局Ｂ２（セルＣ２）である場合には、グリッドＧ１において受信電力値の逆転が起こっているとの推測が可能である。したがって、かかる場合には、プロセッサ１０ａは、グリッドＧ１を、ハンドオーバ地点を含むグリッドとして特定する。
【００２０】
なお、Ｓ３では、プロセッサ１０ａが、ハンドオーバ地点となるグリッドを特定する手法として、受信電力（ＲＳＲＰ：Reference  Signal  Received  Power）の値を用いるものとした。しかしながら、これに限らず、プロセッサ１０ａは、各周辺基地局Ｂ１〜Ｂ３と移動局との間の伝搬損失が逆転した地点を、ハンドオーバ地点として特定するものとしてもよい。また、プロセッサ１０ａは、ＴＡ（Timing  Advance）等のタイミング情報を用いて、各周辺基地局Ｂ１〜Ｂ３と移動局との間で送受信される信号の遅延量が逆転した地点を、ハンドオーバ地点として特定するものとしてもよい。
【００２１】
Ｓ５において、プロセッサ１０ａは、上述のＳ３の処理を実行した結果、Ｓ１で選択されたグリッド内にハンドオーバ地点の存在が確認された場合（Ｓ４；Ｙｅｓ）には、Ｓ２で選択された周辺セルにつき、上記グリッドにおけるＣＩＮＲの値を算出する。次に、プロセッサ１０ａは、Ｓ５で算出されたＣＩＮＲ値を用いて、Ｓ１で選択されたグリッドがカバレッジホールであるか否かを判定する（Ｓ６）。例えば、プロセッサ１０ａは、カバレッジホールの判定に際して、まず、サービング基地局Ｂ２及びターゲット基地局Ｂ１の双方のＣＩＮＲ値が所定の閾値以上であるか否かに基づき、これらの基地局が移動局との通信が可能な条件を満たすか否かを判定する。当該判定の結果、両基地局Ｂ１、Ｂ２の内、少なくとも一方の基地局のＣＩＮＲ値が所定の閾値以上である場合には、プロセッサ１０ａは、対象グリッドがカバレッジホールでないと判定する（Ｓ６；Ｎｏ）。これに対して、両基地局Ｂ１、Ｂ２のＣＩＮＲ値が所定の閾値未満である場合には、プロセッサ１０ａは、ＲＬＦ（Radio  Link  Failure）と判定した上で、残りの周辺基地局Ｂ３に関して、両基地局Ｂ１、Ｂ２と同様の判定を行う。当該判定の結果、全ての周辺基地局Ｂ１〜Ｂ３のＣＩＮＲ値が所定の閾値未満である場合には、プロセッサ１０ａは、これら何れの基地局Ｂ１〜Ｂ３も移動局との通信が可能な条件を満たさないものと判断する。そして、プロセッサ１０ａは、Ｓ１で選択されたグリッドを通信不可グリッド（カバレッジホール）と判定する（Ｓ６；Ｙｅｓ）。
【００２２】
Ｓ７では、プロセッサ１０ａは、Ｓ６でカバレッジホールと判定されたグリッドの周辺のグリッドに対し、Ｓ６と同様の判定を行う。カバレッジホールの周辺には、カバレッジホールが存在する可能性が高いことから、これにより、カバレッジホールの検出漏れが防止される。その結果、カバレッジホール検出装置１０によるカバレッジホール検出の確実性、ひいては信頼性が向上する。
【００２３】
なお、ハンドオーバ地点を含むグリッドについては、Ｓ６においてＣＩＮＲ値に基づく判定が完了しているため、Ｓ７では、カバレッジホールであるか否かの判定対象から除外される。例えば、図３において、ハンドオーバ地点Ｌ２を含むグリッドＨ１（図３の斜線部分）がカバレッジホールと判定された場合、その周辺のグリッドであるグリッドＧ２〜Ｇ７、Ｈ２、Ｈ４が、カバレッジホールの判定対象候補となる。しかしながら、これらのグリッドの内、グリッドＧ２はハンドオーバ地点Ｌ２を含み、グリッドＨ４はハンドオーバ地点Ｌ１を含む。また、グリッドＨ２は、ハンドオーバ地点Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を含むグリッドである。したがって、グリッドＨ１の周辺に位置する８つのグリッドの内、これらのグリッドＧ２、Ｈ４、Ｈ２は、カバレッジホールであるか否かの判定対象から除外され、その結果、残りの５つのグリッドＧ３〜Ｇ７のみが、判定対象として選択される。
【００２４】
Ｓ４において、Ｓ１で選択されたグリッド内にハンドオーバ地点の不在が確認された場合（Ｓ４；Ｎｏ）、あるいは、Ｓ６における判定の結果、Ｓ１で選択されたグリッドがカバレッジホールでないと判定された場合（Ｓ６；Ｎｏ）には、Ｓ８以降の処理が実行される。すなわち、プロセッサ１０ａは、Ｓ１で選択されたグリッドの周辺（例えば、半径１ｋｍ以内）に、未だ選択されていない周辺セルが有るか否かを判定し、有る場合には、Ｓ２で選択されていない残りの周辺セルにつき、上述したＳ３以降の処理を実行する（Ｓ８）。一方、全ての周辺セルが選択済みである場合には、プロセッサ１０ａは、Ｓ９以降の処理を実行する。
【００２５】
Ｓ９では、プロセッサ１０ａは、カバレッジホールと判定されたグリッドに対する重み付けを行う。例えば、プロセッサ１０ａは、記憶装置１０ｂから地形データを読み出し、当該地形データを参照して、移動局の利用者数を予想し、各グリッドには、予想された利用者数に応じて、予想利用者数の多いものには大きい係数を、予想利用者数の少ないものには小さい係数を、係数Ｆとして乗算する。これにより、プロセッサ１０ａは、グリッドの重要性に応じた重み付けを行う。すなわち、利用者の多いグリッド、換言すれば、カバレッジホールとなった場合に弊害が予想されるグリッドには、支障の小さいグリッドよりも、高い重み付けが為されることとなる。したがって、カバレッジホールと判定された全てのグリッドを均一に扱う場合と比較して、地形データを考慮に入れた、より実情に即した局パラメータの設定が可能となる。その結果、カバレッジホール検出装置１０の柔軟性、及び通信環境に対する適応性が向上する。
【００２６】
上述のＳ２〜Ｓ９の一連の処理は、カバレッジホール検出対象エリアＡに属する全てのグリッドについて実行され、これら全てのグリッドの選択が完了（Ｓ１０）したことに伴い、プロセッサ１０ａは、Ｓ１１以降の処理を実行する。すなわち、プロセッサ１０ａは、記憶装置１０ｂから局パラメータの候補を複数読み出し、当該局パラメータ候補の中から、カバレッジホールと判定されたグリッドの重みの総和が最小となる局パラメータを検索する（Ｓ１１）。重みの総和が最小となる局パラメータが決定した場合（Ｓ１１；Ｙｅｓ）には、プロセッサ１０ａは、当該局パラメータを最適値として、表示装置１０ｄに出力する。一方、重みの総和が最小となる局パラメータが判別しない間は、プロセッサ１０ａは、従前の局パラメータを新たなパラメータに修正した（Ｓ１２）後、再設定された局パラメータを用いて、上述したＳ１〜Ｓ１１の一連の処理を実行する。これにより、カバレッジホール検出装置１０は、カバレッジホールの重みの総和が最小値をとる局パラメータの検索を試行し、当該局パラメータが検知された時点で、処理を終了する。
【００２７】
例えば、図３のエリアＡでは、斜線に示すグリッドＨ１〜Ｈ６がカバレッジホールとして検出される。この場合、グリッドＨ１〜Ｈ６に対する重み付け値が、それぞれＨ１〜Ｈ３＝０．３、Ｈ４＝０．８、Ｈ５〜Ｈ６＝０．５である場合には、カバレッジホールの重みの総和は、２．３（＝０．３×３＋０．４×１＋０．５×２）となる。しかしながら、別の局パラメータの設定によっては、基地局からの送信電力、アンテナの傾き、基地局の位置に応じて、グリッドＨ１〜Ｈ６とは異なるグリッド群がカバレッジホールとして検出される可能性がある。この場合、カバレッジホールの重みの総和も変化する。したがって、カバレッジホール検出装置１０は、この重みの総和を最小とする局パラメータを特定することができれば、カバレッジホールが移動局の利用者に対して与える影響の最も小さい基地局を設計することが可能となる。
【００２８】
以上説明したように、カバレッジホール検出装置１０は、受信電力値取得部１３と、ハンドオーバ地点特定部１４と、通信品質値算出部１５と、カバレッジホール判定部１６とを有する。受信電力値取得部１３は、複数の領域（例えば、グリッド）における、周辺基地局Ｂ１〜Ｂ３からの受信電力（例えば、ＲＳＲＰ）の値を取得する。ハンドオーバ地点特定部１４は、上記受信電力を用いて、移動局のハンドオーバ地点を特定する。通信品質値算出部１５は、上記複数の領域の内、上記ハンドオーバ地点を含む領域における、周辺基地局Ｂ１〜Ｂ３の通信品質（例えば、ＣＩＮＲ）を算出する。カバレッジホール判定部１６は、周辺基地局Ｂ１〜Ｂ３の通信品質を用いて、上記ハンドオーバ地点を含む領域が、周辺基地局Ｂ１〜Ｂ３との間で所定の通信品質（例えば、３〜１０ｄＢ以上）での通信が不可の領域（例えば、カバレッジホール）であるか否かを判定する。
【００２９】
カバレッジホール検出装置１０において、通信品質値算出部１５は、周辺基地局Ｂ１〜Ｂ３の内、上記移動局のハンドオーバの境界をなす（ハンドオーバ元及び先の）基地局Ｂ２、Ｂ１の通信品質を算出した後、他の周辺基地局Ｂ３の通信品質を算出するものとしてもよい。また、カバレッジホール検出装置１０において、通信品質値算出部１５は、カバレッジホール判定部１６により上記通信が不可の領域と判定された領域の周辺の領域における、周辺基地局Ｂ１〜Ｂ３の通信品質を算出する。更に、カバレッジホール判定部１６は、周辺基地局Ｂ１〜Ｂ３の通信品質を用いて、上記周辺の領域が、上記通信が不可の領域であるか否かを判定するものとしてもよい。
【００３０】
すなわち、設計者が、基地局の設計段階において、カバレッジホールを最少化するためには、局パラメータを変化させながら、カバレッジホールの検出を複数回繰り返す必要がある。このため、カバレッジホールの検出に必要な計算量には、カバレッジホールであるか否かの判定対象となるグリッドの数の影響が顕著に現れ、判定対象のグリッド数が多くなる程、計算量は増大する。換言すれば、カバレッジホール検出装置１０は、上記判定対象のグリッドを絞り込むことで、カバレッジホールを最少化するための局パラメータを決定するための計算量を大幅に減少させることができる。
【００３１】
そこで、本実施例に係るカバレッジホール検出装置１０は、カバレッジホールが各基地局Ｂ１〜Ｂ３のセルＣ１〜Ｃ３の境界付近に存在することを利用して、最初に、ハンドオーバ条件を満たすセル境界地点のグリッドを選択する。次に、カバレッジホール検出装置１０は、これらのグリッドに関してのみ、比較的通信品質が良好と推測されるサービング基地局及びターゲット基地局の通信品質を算出し、要求される通信品質との比較を行う。そして、何れの通信品質も要求品質を満たさない場合に初めて、カバレッジホール検出装置１０は、全ての周辺基地局の通信品質を算出し、要求される通信品質との比較を行い、その結果、全ての周辺基地局が所定の要求品質を満たさないグリッドを、カバレッジホールとする。その上で、カバレッジホール検出装置１０は、基地局の設計において、カバレッジホールと判定されるグリッドの数が減少する様に、局パラメータを繰り返し調整することで、カバレッジホールの最少化を図る。
【００３２】
上述したように、本実施例に係るカバレッジホール検出装置１０によれば、従来と比較して、通信品質を求める地点の数は縮小され、全体の計算量の削減が可能となる。特に、通信品質（ｄＢ値）の計算は、対数から実数への変換と実数から対数への再変換とを伴うことから、基地局毎に独立して算出可能な受信電力値の計算と比較して複雑である上、局パラメータを決定するための計算処理の大部分を占める。このため、通信品質の計算量の減少は、カバレッジホール検出装置１０の演算量の削減に大きく貢献する。
【００３３】
図５は、カバレッジホールの検出に伴う計算量の比較例を示す図である。図５に示すように、従来における計算量を１００とすると、本実施例に係るカバレッジホール検出装置１０の計算量は、凡そ７０に減少する。図５において、αは、各グリッド内にハンドオーバ地点（図３のＬ１〜Ｌ３）が存在する確率を示し、０＜α＜１を満たす。βは、各グリッドの周囲の８グリッドの内、ハンドオーバ地点（図３のＬ１〜Ｌ３）を含まないグリッドの数を示し、１≦β≦８を満たす。従来の計算量は、グリッド数と周辺セル数（例えば、５、６個）とＣＩＮＲ計算量との積により算出され、この値を１００とする。計算量は、グリッド数と周辺セル数に比例して増加するが、本実施例における計算量は、０＜α＜１を満たす上記αの乗算により、大幅に減少（例えば、２０）する。但し、本実施例では、ハンドオーバ条件判定（グリッドの絞込み）が必要となることから、これに伴う計算量（例えば、５０）が加算される。しかしながら、ハンドオーバ条件の判定は、対数計算を含むＣＩＮＲ計算と異なり、単純な和差計算で済むことから、当該判定のための計算量の増加を加味してもなお、カバレッジホール検出装置１０の計算量は、トータルとして減少する。
【００３４】
より具体的には、無線基地局設計段階でのカバレッジホールの存在の解析手法において、カバレッジホール検出装置１０は、ハンドオーバ条件を満たす基地局Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３間の境界地点を導出する。カバレッジホール検出装置１０は、その境界地点において、基地局Ｂ１〜Ｂ３を含む全ての周辺基地局の通信品質が要求条件を満たさない場合に、その境界地点の属するグリッドをカバレッジホールと特定する。カバレッジホール検出装置１０は、カバレッジホールがセル境界に位置する可能性が高い性質を利用して、カバレッジホール検出のために周辺基地局の通信品質評価を行うエリアを絞ることにより、計算量を減少させる。換言すれば、通信品質値を算出するグリッドが、カバレッジホールの存在する確率の高いハンドオーバ境界付近のグリッドに限定されるため、カバレッジホールを特定するための計算量は減少する。
【００３５】
また、カバレッジホール検出装置１０は、各境界地点において、周辺基地局の通信品質が要求条件を満たすか否かを判定する場合を、ハンドオーバ条件として参照したサービング基地局及びターゲット基地局の通信品質が要求条件を満たさない場合に限定する。カバレッジホール検出装置１０は、全ての周辺基地局の品質評価に先立ち、カバレッジとなる可能性の高い（所定の通信品質による通信が不可となる可能性の低い）サービング基地局及びターゲット基地局の品質評価を行う。すなわち、カバレッジホール検出装置１０は、ハンドオーバ地点を含むグリッドにつき、周辺基地局の内、まず、サービング基地局及びターゲット基地局に関する通信品質値を優先的に算出し、その後、これらの基地局以外の周辺基地局に関する通信品質値を算出する。周辺基地局の内、１つの基地局でも通信品質値が要求条件を満たす場合には、当該通信品質値が算出されたグリッドは、その時点で、カバレッジホールでないことが判明する。このため、カバレッジホール検出装置１０は、以降、上記基地局以外の周辺基地局について、通信品質値を算出する必要はなくなる。したがって、カバレッジホール検出装置１０は、判定対象のグリッドがカバレッジホールでないと判定するまでに品質評価を行うべき基地局の数を減らすことができる。その結果、通信品質の計算量の低減された、効率的なカバレッジホールの有無判定が実現される。
【００３６】
更に、カバレッジホール検出装置１０は、カバレッジホールとして特定されたグリッドの周囲のグリッドについても、周辺基地局の通信品質が要求条件を満たさないか否かの判定を行うことにより、カバレッジホールを特定する。カバレッジホールの周囲には、更に別のカバレッジホールが存在する可能性が高い。このため、カバレッジホール検出装置１０は、カバレッジホールと判定されたグリッドに隣接するグリッドをも、通信品質の評価対象とすることで、カバレッジホールを不足なく検出することができる。このとき、カバレッジホール検出装置１０は、ハンドオーバ地点の属するグリッドを、通信品質の評価対象から除外することで、一旦評価されたグリッドの再評価を未然に防止し、通信品質値の重複算出を回避する。これにより、より効率的なカバレッジホールの検出が可能となる。
【００３７】
特に、カバレッジホール検出装置１０は、検出されたカバレッジホールと、地形データ管理部１２に格納されている地形データとの照合により、当該カバレッジホールが、通常利用者の存在しない、あるいは、存在する確率の極めて低いグリッドの場合には、そのグリッドをカバレッジホールとみなさないものとしてもよい。これにより、カバレッジホール検出装置１０は、利用者の少ない位置のカバレッジホールを除外することで、無視し得るカバレッジホールの存在が、局パラメータの選択に与える負の影響が実質的に排除される。なお、カバレッジホール検出装置１０が、カバレッジホールとして検出されたグリッドをカバレッジホールとして認識しない（無視する）処理は、カバレッジホール判定部１６による当該グリッドへの重み付けの値を“０”に設定することで、実現可能である。
【００３８】
また、カバレッジホール検出装置１０は、カバレッジホール判定部１６により、検出されたカバレッジホールを削減する方向で、局パラメータを変更していき、カバレッジホールを最少化可能な局パラメータを推定する。カバレッジホール検出装置１０は、当該推定の結果、カバレッジホール数が最小値を採るパラメータを、基地局の設計上、最適なパラメータとして採用する。これにより、カバレッジホール検出装置１０は、カバレッジホールを完全に無くすことができない場合であっても、カバレッジホールの存在による悪影響（通信不能や通信の切断）を、極力抑えることができる。この際、カバレッジホール検出装置１０は、地形データとの照合により、各カバレッジホールに対して、利用者数に応じた重み付けを行い、当該重みの総和が最小値をとる局パラメータを、最適パラメータとして採用する。これにより、カバレッジホールを利用する人が極力少なくて済むパラメータが、最適パラメータとして設定される。したがって、カバレッジホール検出装置１０は、利用者に対するカバレッジホールの影響を極小化することができる。その結果、カバレッジホールの存在による上記悪影響は、更に抑制される。
【００３９】
［カバレッジホール検出プログラム］
上記実施例で説明したカバレッジホール検出装置１０の各種の処理は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。そこで、以下では、図６を用いて、上記の実施例で説明したカバレッジホール検出装置１０と同様の機能を有するカバレッジホール検出プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。図６は、カバレッジホール検出プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【００４０】
図６に示すように、上記実施例におけるコンピュータ１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１１０と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１２０と、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）１３０と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１４０とを有する。これら１００〜１４０の各部は、バス１５０を介して接続される。
【００４１】
ＲＯＭ１２０には、上記実施例で示した受信電力値取得部１３と、ハンドオーバ地点特定部１４と、通信品質値算出部１５と、カバレッジホール判定部１６と同様の機能を発揮するカバレッジ検出プログラムが予め記憶される。すなわち、ＲＯＭ１２０には、図６に示すように、カバレッジホール検出プログラム１２０ａが記憶される。なお、カバレッジホール検出プログラム１２０ａについては、適宜分離してもよい。そして、ＣＰＵ１１０が、カバレッジホール検出プログラム１２０ａをＲＯＭ１２０から読み出して実行する。
【００４２】
ＨＤＤ１３０には、上述の局パラメータ１３０ａと地形データ１３０ｂとが格納される。ＣＰＵ１１０は、局パラメータ１３０ａ及び地形データ１３０ｂを読み出す。ＣＰＵ１１０は、これらをＲＡＭ１４０に記憶させる。ＣＰＵ１１０は、ＲＡＭ１４０に記憶された局パラメータ１３０ａ及び地形データ１３０ｂを用いて、カバレッジホール検出プログラム１２０ａを実行する。また、ＣＰＵ１１０は、ＲＡＭ１４０に記憶された局パラメータ１３０ａ及び地形データ１３０ｂを用いて、カバレッジホール検出プログラム１２０ａを実行する。なお、ＲＡＭ１４０に記憶される各データ（局パラメータ１４０ａ及び地形データ１４０ｂ）は、常に全てのデータがＲＡＭ１４０に記憶される必要はなく、処理に必要なデータのみがＲＡＭ１４０に一時記憶されればよい。
【００４３】
なお、カバレッジホール検出プログラム１２０ａは、必ずしも最初からＨＤＤ１３０に記憶させておく必要はない。例えば、コンピュータ１００は、コンピュータ１００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」にプログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ１００が、これらの媒体からプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。更には、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介して、コンピュータ１００に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」等にプログラムを記憶させておくものとしてもよい。
【００４４】
なお、上記実施例では、カバレッジホール判定部１６は、複数の局パラメータの中から、カバレッジホールの重みの総和が最小となる局パラメータを選択するものとした。しかしながら、かかる態様に限らず、基地局の設計者が、運用可能な局パラメータの組合せを事前に幾つか（例えば、３〜１０個）選択しておき、カバレッジホール判定部１６は、選択された組合せについてのみ、カバレッジホールの重みの総和を算出するものとしてもよい。かかる態様では、カバレッジホール判定部１６は、試行された局パラメータ（基地局からの送信電力、アンテナの傾き及び方向、基地局の位置等）の組合せの中から、カバレッジホールの重みの総和が最小となる組合せを、最適値として選択する。これにより、実際に運用可能な局パラメータのみが選択の候補となることから、カバレッジホール判定部１６が、重みの総和が最小となる局パラメータを検索して選択する上記実施例と比較して、重みの総和算出に伴う計算量が減少する。したがって、カバレッジホール検出装置１０は、カバレッジホールを検出するための計算量を更に削減することができる。その結果、カバレッジホール検出装置１０の処理負荷及び処理時間は低減され、カバレッジホール検出の効率化が可能となる。
【００４５】
また、上記実施例では、説明の便宜上、カバレッジホール検出装置１０がカバレッジホールと判定するために通信品質値を算出する対象の周辺基地局は、基地局Ｂ１〜Ｂ３の３つとしたが、必ずしも、これに限らない。例えば、カバレッジホール検出装置１０は、移動局から所定の距離内に存在する全ての基地局や、移動局からの距離が小さい基地局からある一定数（例えば、５〜７個の基地局）につき、通信品質値を算出して、カバレッジホールであるか否かの判定を行うものとしてもよい。また、カバレッジホール検出装置１０は、受信電力値取得部１３の取得した受信電力値を用いて、移動局の受信電力値が所定値以上の基地局全てに関し、通信品質値を算出するものとしてもよい。これにより、カバレッジホール検出装置１０は、移動局が通信可能な基地局の候補を、通信品質値の算出対象として漏れなく選定することができる。その結果、カバレッジホールの検出精度が向上する。
【００４６】
更に、上記実施例では、ハンドオーバ地点の特定に関し、カバレッジホール検出装置１０は、カバレッジホールの検出対象エリアに属する全てのグリッドをハンドオーバ地点の候補として、受信電力値の算出を行うものとした。しかしながら、受信電力値取得部１３は、ハンドオーバ地点となる確率の低いセルＣ１〜Ｃ３の中心付近のグリッドについては、ハンドオーバ地点の候補から除外し、各セルＣ１〜Ｃ３の境界付近のグリッドのみを受信電力値の算出対象としてもよい。これにより、受信電力値の算出対象が減少する。したがって、ハンドオーバ条件判定に伴う計算量が減少する。その結果、カバレッジホール検出装置１０は、カバレッジホール検出に際しての計算量を更に削減することが可能となる。
【００４７】
また、上記実施例では、受信電力値の測定に関し、受信電力値は、各グリッドから角の４点を抽出して測定されるものとしたが、測定点の数や位置は、これに限らず、受信電波状況や、干渉の強弱、遮蔽物・反射物の有無等の通信環境に応じて、適宜変更可能である。通信品質値の算出に関しても、カバレッジホール検出装置１０のプロセッサ１０ａは、各グリッドに１つの代表点を設け、この代表点における通信品質値を算出するものとしてもよい。あるいは、プロセッサ１０ａは、各グリッド内の所定位置に複数の算出点を設定し、各算出点において算出された複数の通信品質値の内、最大値または最小値をとる通信品質値を、そのグリッドの通信品質値として採用するものとしてもよい。
【００４８】
更に、上記実施例では、受信電力値及び通信品質値は、グリッド単位で測定又は算出されるものとした。しかしながら、グリッドの地形、あるいは、受信電波状況、干渉の強弱、遮蔽物・反射物の有無等の通信環境によっては、プロセッサ１０ａは、複数のグリッドを纏めて１つのグリッドとみなし、そのグリッドについて、受信電力値の測定や通信品質値の算出を行うものとしてもよい。これにより、カバレッジホール検出装置１０は、グリッドの位置する地形の状態や通信環境に応じて、グリッドの大きさや形状を適宜変更することができる。したがって、より柔軟性の高いグリッドの設定や配置が可能となる。その結果、カバレッジホール検出装置１０の環境適応性が向上する。
【００４９】
また、上記実施例では、プロセッサ１０ａは、ハンドオーバ地点の有無に基づき、通信品質値の算出対象とするか否かを決定した。すなわち、ハンドオーバ地点の数に拘らず、ハンドオーバ地点を１つでも含むグリッドは、一律に、通信品質値の算出対象とした。しかしながら、かかる態様に限らず、プロセッサ１０ａは、ハンドオーバ地点の集合であるハンドオーバ境界が複数含まれるグリッドについてのみ、通信品質値の算出対象とするものとしてもよい。例えば、ハンドオーバ境界数の閾値として２が設定されている場合、図３において、グリッドＧ２、Ｇ７にはハンドオーバ境界Ｌ２が含まれているものの、他のハンドオーバ境界Ｌ１、Ｌ３は含まれていない。したがって、これらのグリッドＧ２、Ｇ７に含まれるハンドオーバ境界数は１であり、上記閾値を満たさないことから、グリッドＧ２、Ｇ７は、通信品質値の算出対象とはならない。同様の理由により、グリッドＨ１、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ６も、通信品質値の算出対象から除外される。これに対して、グリッドＨ２については、ハンドオーバ境界Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を含むグリッドであるため、ハンドオーバ境界数は３であり、上記閾値以上である。したがって、グリッドＨ２は、通信品質値の算出対象のグリッドとして選択される。かかる態様によれば、カバレッジホールの検出に伴う計算量は更に減少する。
【００５０】
カバレッジホール検出装置１０の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は、図示のものに限らず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、受信電力値取得部１３と通信品質値算出部１５、あるいは、基地局パラメータ管理部１１と地形データ管理部１２をそれぞれ１つの構成要素として統合してもよい。反対に、カバレッジホール判定部１６に関し、実際に各グリッドがカバレッジホールであるか否かの判定を行う部分と、各グリッドに対する重み付けにより最適な局パラメータを決定する部分とに分散してもよい。更に、記憶装置１０ｂを、カバレッジホール検出装置１０の外部装置としてネットワークやケーブル経由で接続するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０  カバレッジホール検出装置
１０ａ  プロセッサ
１０ｂ  記憶装置
１０ｃ  入力装置
１０ｄ  表示装置
１１  基地局パラメータ管理部
１２  地形データ管理部
１３  受信電力値取得部
１４  ハンドオーバ地点特定部
１５  通信品質値算出部
１６  カバレッジホール判定部
１００  コンピュータ
１１０  ＣＰＵ
１２０  ＲＯＭ
１２０ａ  カバレッジホール検出プログラム
１３０  ＨＤＤ
１３０ａ  局パラメータ
１３０ｂ  地形データ
１４０  ＲＡＭ
１４０ａ  局パラメータ
１４０ｂ  地形データ
１５０  バス
Ａ  カバレッジホール検出対象エリア
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３  基地局
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３  セル
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７  グリッド
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６  カバレッジホール
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  ハンドオーバ地点
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４  受信電力測定点
【図１】
0005790424.tif 000002
【図２】
0005790424.tif 000003
【図３】
0005790424.tif 000004
【図４】
0005790424.tif 000005
【図５】
0005790424.tif 000006
【図６】
0005790424.tif 000007