(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末装置と、
前記無線端末装置と通信し、前記無線端末装置との間の送受信状態を示す送受信状態情報を無線端末装置毎に取得する無線基地局と、
各無線端末装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記無線基地局が取得した無線端末装置毎の送受信状態情報と前記位置情報取得手段が取得した無線端末装置毎の位置情報とに基づいて、前記無線端末装置と前記無線基地局とが通信可能なエリアにおける通信障害の二次元的配置を示す通信障害分布を作成する分布作成手段とを有し、
前記分布作成手段は、
前記無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報とから、前記通信可能エリアにおける前記送受信状態の状況を示す送受信状態分布を作成する統計処理部と、
前記送受信状態分布に基づいて前記通信障害分布を作成する判定部とを備え、
前記送受信状態情報は、前記無線端末装置から受信した電波の復調可否情報を含み、
前記統計処理部は、前記送受信状態分布として前記通信可能エリアにおける復調不可地点を示す復調不可地点分布を作成し、
前記判定部は、前記復調不可地点の総面積が所定のしきい値より大きい場合、この復調不可地点に広帯域電磁雑音が発生していると判定し、この広帯域電磁雑音の有無を示す分布を前記通信障害分布として作成することを特徴とする無線情報収集システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線情報収集システムにおいて、
前記判定部は、前記復調不可地点の総面積が所定のしきい値より大きく、かつ前記復調不可地点内に存在する無線端末装置の台数を前記復調不可地点の所定の面積で割った無線端末装置の密度が所定の台数しきい値より大きい場合に、広帯域電磁雑音が発生していると判定することを特徴とする無線情報収集システム。
【請求項３】
複数の無線端末装置と、
前記無線端末装置と通信し、前記無線端末装置との間の送受信状態を示す送受信状態情報を無線端末装置毎に取得する無線基地局と、
各無線端末装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記無線基地局が取得した無線端末装置毎の送受信状態情報と前記位置情報取得手段が取得した無線端末装置毎の位置情報とに基づいて、前記無線端末装置と前記無線基地局とが通信可能なエリアにおける通信障害の二次元的配置を示す通信障害分布を作成する分布作成手段とを有し、
前記分布作成手段は、
前記無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報とから、前記通信可能エリアにおける前記送受信状態の状況を示す送受信状態分布を作成する統計処理部と、
前記送受信状態分布を記憶する記憶部と、
前記統計処理部が作成した現時点の送受信状態分布と前記記憶部に記憶された過去の送受信状態分布とから、前記通信可能エリアにおける前記送受信状態の変位を示す変位分布を作成し、この変位分布に基づいて前記通信障害分布を作成する判定部とを備え、
前記送受信状態情報は、前記無線端末装置から受信した電波の復調可否情報を含み、
前記統計処理部は、前記送受信状態分布として前記通信可能エリアにおける復調不可地点を示す復調不可地点分布を作成し、
前記判定部は、前記統計処理部が作成した現時点の復調不可地点分布と前記記憶部に記憶された過去の復調不可地点分布とから、前記通信可能エリアにおける復調不可地点の変位分布を作成し、前記復調不可地点の変位分布の総面積が所定のしきい値より大きい場合、この復調不可地点に広帯域電磁雑音が発生していると判定し、この広帯域電磁雑音の有無を示す分布を前記通信障害分布として作成することを特徴とする無線情報収集システム。
【請求項４】
請求項３記載の無線情報収集システムにおいて、
前記判定部は、前記復調不可地点の変位分布の総面積が所定のしきい値より大きく、かつ前記復調不可地点内に存在する無線端末装置の台数を前記復調不可地点の変位分布の所定の面積で割った無線端末装置の密度が所定の台数しきい値より大きい場合に、広帯域電磁雑音が発生していると判定することを特徴とする無線情報収集システム。
【請求項５】
複数の無線端末装置と、
前記無線端末装置と通信し、前記無線端末装置との間の送受信状態を示す送受信状態情報を無線端末装置毎に取得する無線基地局と、
各無線端末装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記無線基地局が取得した無線端末装置毎の送受信状態情報と前記位置情報取得手段が取得した無線端末装置毎の位置情報とに基づいて、前記無線端末装置と前記無線基地局とが通信可能なエリアにおける通信障害の二次元的配置を示す通信障害分布を作成する分布作成手段とを有し、
前記分布作成手段は、
前記無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報とから、前記通信可能エリアにおける前記送受信状態の状況を示す送受信状態分布を作成する統計処理部と、
前記送受信状態分布を記憶する記憶部と、
前記統計処理部が作成した現時点の送受信状態分布と前記記憶部に記憶された過去の送受信状態分布とから、前記通信可能エリアにおける前記送受信状態の変位を示す変位分布を作成し、この変位分布に基づいて前記通信障害分布を作成する判定部とを備え、
前記送受信状態情報は、受信電波強度の情報を含み、
前記統計処理部は、前記送受信状態分布として受信電波強度分布を作成し、
前記判定部は、前記統計処理部が作成した現時点の受信電波強度分布と前記記憶部に記憶された過去の受信電波強度分布とから、前記通信可能エリアにおける受信電波強度の変位分布を作成し、前記受信電波強度の変位が負で、かつ変位の絶対値が所定のしきい値より大きい状態が所定の時間継続している地点が存在する場合、この地点に広帯域電磁雑音が発生していると判定し、この広帯域電磁雑音の有無を示す分布を前記通信障害分布として作成することを特徴とする無線情報収集システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無線情報収集システムにおいて、
前記位置情報取得手段は、前記無線端末装置と少なくとも１つの前記無線基地局との通信により前記無線端末装置の位置を特定して、前記位置情報を取得することを特徴とする無線情報収集システム。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無線情報収集システムにおいて、
前記位置情報取得手段は、前記無線端末装置から送信された前記位置情報を前記無線基地局を介して取得することを特徴とする無線情報収集システム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の無線情報収集システムにおいて、
前記無線基地局は、前記送受信状態情報を複数の無線周波数について求めることを特徴とする無線情報収集システム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の無線情報収集システムにおいて、
前記無線基地局は、前記通信可能エリア内に複数配置され、
前記分布作成手段は、前記通信障害分布を無線基地局毎に作成することを特徴とする無線情報収集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信障害の分布を検出する無線情報収集システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線ネットワーク制御装置と、無線ネットワーク制御装置に収容され無線エリアを管轄する無線基地局と、無線基地局の無線エリア内を移動する無線端末装置とを有する移動通信システムがある。このような移動通信システムでは、複数の無線基地局を統括する無線ネットワーク制御装置が無線基地局および無線端末装置に対して受信レベル測定や干渉レベル測定、その他のモニタ要求を行い、受信したモニタ結果を基に、送信電力制御用基準レベルの設定やハンドオーバを行うかどうかの判定を行っていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３５７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の移動通信システムでは、個々の無線端末装置と無線基地局との間の受信レベルを調べることはできるが、通信サービスエリア内における通信障害の分布を検出することはできないという問題点があった。このような通信障害の分布を作成することができれば、通信障害の復旧対策や通信障害の回避に役立てることができる。しかし、通信障害の分布を調べるためには、専用のセンサ等を広い通信サービスエリアにわたって配置する必要があり、システムの規模が増大する。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、システム規模の増大を抑えつつ、広いエリアにわたって通信障害の分布を検出することができる無線情報収集システ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】
本発明の無線情報収集システムは、複数の無線端末装置と、前記無線端末装置と通信し、前記無線端末装置との間の送受信状態を示す送受信状態情報を無線端末装置毎に取得する無線基地局と、各無線端末装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記無線基地局が取得した無線端末装置毎の送受信状態情報と前記位置情報取得手段が取得した無線端末装置毎の位置情報とに基づいて、前記無線端末装置と前記無線基地局とが通信可能なエリアにおける通信障害の二次元的配置を示す通信障害分布を作成する分布作成手段とを有し、前記分布作成手段は、前記無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報とから、前記通信可能エリアにおける前記送受信状態の状況を示す送受信状態分布を作成する統計処理部と、前記送受信状態分布に基づいて前記通信障害分布を作成する判定部とを備え、前記送受信状態情報は、前記無線端末装置から受信した電波の復調可否情報を含み、前記統計処理部は、前記送受信状態分布として前記通信可能エリアにおける復調不可地点を示す復調不可地点分布を作成し、前記判定部は、前記復調不可地点の総面積が所定のしきい値より大きい場合、この復調不可地点に広帯域電磁雑音が発生していると判定し、この広帯域電磁雑音の有無を示す分布を前記通信障害分布として作成することを特徴とするものである。
また、本発明の無線情報収集システムの１構成例において、前記判定部は、前記復調不可地点の総面積が所定のしきい値より大きく、かつ前記復調不可地点内に存在する無線端末装置の台数を前記復調不可地点の所定の面積で割った無線端末装置の密度が所定の台数しきい値より大きい場合に、広帯域電磁雑音が発生していると判定することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の無線情報収集システムは、複数の無線端末装置と、前記無線端末装置と通信し、前記無線端末装置との間の送受信状態を示す送受信状態情報を無線端末装置毎に取得する無線基地局と、各無線端末装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記無線基地局が取得した無線端末装置毎の送受信状態情報と前記位置情報取得手段が取得した無線端末装置毎の位置情報とに基づいて、前記無線端末装置と前記無線基地局とが通信可能なエリアにおける通信障害の二次元的配置を示す通信障害分布を作成する分布作成手段とを有し、前記分布作成手段は、前記無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報とから、前記通信可能エリアにおける前記送受信状態の状況を示す送受信状態分布を作成する統計処理部と、前記送受信状態分布を記憶する記憶部と、前記統計処理部が作成した現時点の送受信状態分布と前記記憶部に記憶された過去の送受信状態分布とから、前記通信可能エリアにおける前記送受信状態の変位を示す変位分布を作成し、この変位分布に基づいて前記通信障害分布を作成する判定部とを備え、前記送受信状態情報は、前記無線端末装置から受信した電波の復調可否情報を含み、前記統計処理部は、前記送受信状態分布として前記通信可能エリアにおける復調不可地点を示す復調不可地点分布を作成し、前記判定部は、前記統計処理部が作成した現時点の復調不可地点分布と前記記憶部に記憶された過去の復調不可地点分布とから、前記通信可能エリアにおける復調不可地点の変位分布を作成し、前記復調不可地点の変位分布の総面積が所定のしきい値より大きい場合、この復調不可地点に広帯域電磁雑音が発生していると判定し、この広帯域電磁雑音の有無を示す分布を前記通信障害分布として作成することを特徴とするものである。
また、本発明の無線情報収集システムの１構成例において、前記判定部は、前記復調不可地点の変位分布の総面積が所定のしきい値より大きく、かつ前記復調不可地点内に存在する無線端末装置の台数を前記復調不可地点の変位分布の所定の面積で割った無線端末装置の密度が所定の台数しきい値より大きい場合に、広帯域電磁雑音が発生していると判定することを特徴とするものである。
また、本発明の無線情報収集システムは、複数の無線端末装置と、前記無線端末装置と通信し、前記無線端末装置との間の送受信状態を示す送受信状態情報を無線端末装置毎に取得する無線基地局と、各無線端末装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記無線基地局が取得した無線端末装置毎の送受信状態情報と前記位置情報取得手段が取得した無線端末装置毎の位置情報とに基づいて、前記無線端末装置と前記無線基地局とが通信可能なエリアにおける通信障害の二次元的配置を示す通信障害分布を作成する分布作成手段とを有し、前記分布作成手段は、前記無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報とから、前記通信可能エリアにおける前記送受信状態の状況を示す送受信状態分布を作成する統計処理部と、前記送受信状態分布を記憶する記憶部と、前記統計処理部が作成した現時点の送受信状態分布と前記記憶部に記憶された過去の送受信状態分布とから、前記通信可能エリアにおける前記送受信状態の変位を示す変位分布を作成し、この変位分布に基づいて前記通信障害分布を作成する判定部とを備え、前記送受信状態情報は、受信電波強度の情報を含み、前記統計処理部は、前記送受信状態分布として受信電波強度分布を作成し、前記判定部は、前記統計処理部が作成した現時点の受信電波強度分布と前記記憶部に記憶された過去の受信電波強度分布とから、前記通信可能エリアにおける受信電波強度の変位分布を作成し、前記受信電波強度の変位が負で、かつ変位の絶対値が所定のしきい値より大きい状態が所定の時間継続している地点が存在する場合、この地点に広帯域電磁雑音が発生していると判定し、この広帯域電磁雑音の有無を示す分布を前記通信障害分布として作成することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の無線情報収集システムの１構成例において、前記位置情報取得手段は、前記無線端末装置と少なくとも１つの前記無線基地局との通信により前記無線端末装置の位置を特定して、前記位置情報を取得するものである。
また、本発明の無線情報収集システムの１構成例において、前記位置情報取得手段は、前記無線端末装置から送信された前記位置情報を前記無線基地局を介して取得するものである。
また、本発明の無線情報収集システムの１構成例において、前記無線基地局は、前記送受信状態情報を複数の無線周波数について求めるものである。
また、本発明の無線情報収集システムの１構成例において、前記無線基地局は、前記通信可能エリア内に複数配置され、前記分布作成手段は、前記通信障害分布を無線基地局毎に作成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無線基地局が取得した無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報取得手段が取得した無線端末装置毎の位置情報とに基づいて、通信可能エリアにおける通信障害の二次元的配置を示す通信障害分布を作成することができる。また、本発明では、専用のセンサを用いることなく通信障害分布を作成することができるので、システム規模の増大を抑えることができる。
【００１０】
また、本発明では、無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報とから、通信可能エリアにおける送受信状態分布を作成することにより、この送受信状態分布に基づいて通信障害分布を作成することができる。
【００１１】
また、本発明では、無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報とから、通信可能エリアにおける送受信状態分布を作成し、現時点の送受信状態分布と過去の送受信状態分布とから通信可能エリアにおける送受信状態の変位分布を作成することにより、この変位分布に基づいて通信障害分布を作成することができる。
【００１２】
また、本発明では、送受信状態分布として通信可能エリアにおける復調不可地点を示す復調不可地点分布を作成し、この復調不可地点分布と所定のしきい値を比較することにより、広帯域電磁雑音を検出することができる。
また、本発明では、送受信状態分布として通信可能エリアにおける復調不可地点分布を作成し、現時点の復調不可地点分布と過去の復調不可地点分布とから復調不可地点の変位分布を作成し、この変位分布と所定のしきい値を比較することにより、広帯域電磁雑音を検出することができる。
また、本発明では、復調不可地点の総面積又は復調不可地点の変位分布の総面積が所定のしきい値より大きく、かつ復調不可地点内に存在する無線端末装置の台数を復調不可地点の所定の面積又は復調不可地点の変位分布の所定の面積で割った無線端末装置の密度が所定の台数しきい値より大きい場合のみ、広帯域電磁雑音が発生していると判定することにより、広帯域電磁雑音の検出の確度を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明では、送受信状態分布として受信電波強度分布を作成し、現時点の受信電波強度分布と過去の受信電波強度分布とから通信可能エリアにおける受信電波強度の変位分布を作成し、この変位分布と所定のしきい値を比較することにより、通信障害分布を作成することができる。
【００１４】
また、本発明では、送受信状態分布として受信電波強度分布を作成し、現時点の受信電波強度分布と過去の受信電波強度分布とから通信可能エリアにおける受信電波強度の変位分布を作成し、この変位分布と所定のしきい値を比較することにより、広帯域電磁雑音を検出することができる。
【００１５】
また、本発明では、無線端末装置と少なくとも１つの無線基地局との通信により無線端末装置の位置を特定することにより、無線端末装置の位置情報を取得することができる。
【００１６】
また、本発明では、無線端末装置から送信された位置情報を無線基地局を介して受信することにより、無線端末装置の位置情報を取得することができる。
【００１７】
また、本発明では、送受信状態情報を複数の無線周波数について求めることにより、広帯域電磁雑音の検出精度を向上させることができる。
【００１８】
また、通信障害分布を無線基地局毎に作成することにより、複数の無線基地局がカバーする広い通信可能エリアにわたって通信障害分布を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［第１の実施の形態］
以下、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の実施の形態となる無線情報収集システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態の無線情報収集システムは、例えば携帯電話機等の複数の無線端末装置１と、無線端末装置１と通信し、無線端末装置１との間の送受信状態を示す送受信状態情報を無線端末装置毎に取得する無線基地局２と、無線端末装置１と相手端末とを固定電話網等の公衆網６又は無線基地局２を介して接続する移動通信交換局３と、各無線端末装置１の位置情報を記憶する位置データベース４と、無線基地局２が取得した無線端末装置毎の送受信状態情報と無線端末装置１の位置情報とに基づいて、通信可能エリアにおける通信障害の二次元的配置を示す通信障害分布を作成する統計処理装置５（分布作成手段）とから構成される。
【００２０】
図１において、７はセルであり、各無線基地局２がカバーする領域、すなわち無線基地局２からの電波が届く領域である。移動通信交換局３と位置データベース４とは、各無線端末装置１の位置情報を取得する位置情報取得手段を構成している。
【００２１】
図２は無線基地局２の構成例を示すブロック図である。無線基地局２は、アンテナ２０と、アンテナ２０を介して無線端末装置１からの電波を受信する受信部２１と、アンテナ２０を介して無線端末装置１に電波を送信する送信部２２と、無線端末装置毎の送受信状態情報を取得する電波状態取得部２３とを有する。
【００２２】
図３は統計処理装置５の構成例を示すブロック図である。統計処理装置５は、無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報とから通信可能エリアにおける送受信状態分布を作成する統計処理部５０と、統計処理部５０が作成した送受信状態分布を記憶する記憶部５１と、統計処理部５０が作成した現時点の送受信状態分布と記憶部５１に記憶された過去の送受信状態分布とから通信可能エリアにおける送受信状態の変位分布を作成し、この変位分布に基づいて通信障害分布を作成する判定部５２とを有する。
【００２３】
以下、本実施の形態の無線情報収集システムの動作を説明する。ここでは、１例として使用周波数を３００ＭＨｚ帯、１つの無線基地局２に割り当てられた領域であるセル７の大きさを５ｋｍ四方として説明する。
無線端末装置１と無線基地局２とは、無線端末装置１と相手端末とが音声データ等の通信情報をやり取りする通話時だけでなく、通話時以外の場合においても一定時間毎（例えば１秒毎）に通信を行っている。
【００２４】
無線基地局２の受信部２１は、アンテナ２０を介して受信した無線端末装置１からの電波を復調し、復調後の通信情報を移動通信交換局３に送信する。無線基地局２の電波状態取得部２３は、受信部２１が受信した無線端末装置１からの電波の強度を計測し、計測した受信電波強度を表すＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）と自局の識別番号（以下、基地局ＩＤとする）と無線端末装置１の電話番号等の識別番号（以下、端末ＩＤとする）とを含む送受信状態情報を移動通信交換局３に送信する。なお、通信情報と送受信状態情報とを例えば時分割多重して１つの通信回線により移動通信交換局３に送信するようにしてもよい。
【００２５】
移動通信交換局３は、通話時に無線端末装置１と相手端末とを公衆網６又は無線基地局２を介して接続し、無線端末装置１から受信した通信情報を公衆網６又は無線基地局２を介して相手端末に送信すると共に、相手端末から受信した通信情報を無線基地局２を介して無線端末装置１に送信する。
【００２６】
また、移動通信交換局３は、受信した送受信状態情報から端末ＩＤと基地局ＩＤを取得して、端末ＩＤに対応する無線端末装置１が基地局ＩＤに対応する無線基地局２のセル内に存在することを示す位置情報を位置データベース４に登録すると共に、送受信状態情報を統計処理装置５に送信する。移動通信交換局３は、このような位置データベース４の更新を送受信状態情報に応じて一定時間毎に行う。
【００２７】
なお、ここでは１つの無線基地局２からの送受信状態情報に基づいて無線端末装置１の位置を特定しているが、複数の無線基地局２からの送受信状態情報に基づいて無線端末装置１の位置を特定してもよい。この場合、移動通信交換局３は、複数の無線基地局２から受信した送受信状態情報からそれぞれ端末ＩＤと基地局ＩＤを取得して、同一の端末ＩＤの無線端末装置１から受信した電波が最も強い無線基地局２を各送受信状態情報に含まれるＲＳＳＩに基づいて特定し、この無線基地局２のセル内に無線端末装置１が存在することを示す位置情報を位置データベース４に登録する。あるいは、移動通信交換局３は、同一の端末ＩＤの無線端末装置１から電波を受信した複数の無線基地局２のセルが重なる地点に無線端末装置１が存在するものと判断して、セルが重なる地点に無線端末装置１が存在することを示す位置情報を位置データベース４に登録してもよい。
【００２８】
また、移動通信交換局３は、複数の無線基地局２から受信した送受信状態情報に含まれるＲＳＳＩにより、同一の端末ＩＤの無線端末装置１について各無線基地局２で計測された受信電波強度を取得し、この受信電波強度の大小関係から無線端末装置１と各無線基地局２との距離の大小関係を求めることにより、セル内の無線端末装置１の位置をより詳細に検出して、位置情報を位置データベース４に登録してもよい。
【００２９】
また、無線端末装置１が自装置の位置（緯度、経度）を検出するＧＰＳ（Global Positioning System ）を備えている場合には、無線端末装置１から無線基地局２に対して位置情報を送信してもよい。この場合、無線基地局２が無線端末装置１から受信した位置情報を含む送受信状態情報を移動通信交換局３に送信することにより、移動通信交換局３が受信した位置情報を位置データベース４に登録する。
【００３０】
また、各無線基地局２がそれぞれ送受信方向の異なる複数の指向性アンテナ２０を備え、無線基地局２から見た無線端末装置１の方向を割り出すようにしてもよい。この場合、無線基地局２は、無線端末装置１の方向情報を含む送受信状態情報を移動通信交換局３に送信する。移動通信交換局３は、１つ又は複数の無線基地局２から受信した送受信状態情報に含まれる方向情報からセル内の無線端末装置１の位置をより詳細に検出して、無線端末装置１の位置情報を位置データベース４に登録する。
【００３１】
次に、統計処理装置５の統計処理部５０は、移動通信交換局３から送受信状態情報を受信し、この送受信状態情報に含まれる端末ＩＤに対応する無線端末装置１の位置情報を位置データベース４から取得して、送受信状態情報のＲＳＳＩが表す受信電波強度と無線端末装置１の位置とを単位時間（例えば１分）で平均化する。統計処理部５０は、このような受信電波強度の平均化と位置の平均化を端末ＩＤ毎およびセル毎（無線基地局毎）に行う。
【００３２】
そして、統計処理部５０は、無線端末装置毎の平均受信電波強度と平均位置に基づいて、本システムの通信可能エリア（少なくとも１つの無線基地局２から電波が届く地域、すなわち無線端末装置１が携帯電話機の場合は通信サービス提供が可能な地域）内の受信電波強度を等高線で表した受信電波強度分布をセル毎に作成する。
【００３３】
統計処理装置５の記憶部５１は、統計処理部５０が作成した受信電波強度分布を記憶する。図４に記憶部５１に記憶された時刻Ｔ１の受信電波強度分布Ｅ（Ｔ１）の１例を示す。図４において、同心円状の等高線の上に記載された１，１／４，１／９，１／１６，１／３２の各数値は、ある受信電波強度を１として各受信電波強度を正規化した値である。なお、図４の例では、１つの無線基地局２のセル内について同心円状の受信電波強度分布を示しているが、実際の受信電波強度分布は同心円状とは限らないことは言うまでもない。
【００３４】
次に、統計処理装置５の判定部５２は、統計処理部５０が作成した現時刻Ｔ２の受信電波強度分布Ｅ（Ｔ２）と記憶部５１に記憶された１単位時間前の受信電波強度分布Ｅ（Ｔ１）とを同一のセル毎に演算処理して、受信電波強度の変位分布Ｅ（Ｔ２）／（Ｔ１）をセル毎に作成する。図５に現時刻Ｔ２の受信電波強度分布Ｅ（Ｔ２）の１例を示す。受信電波強度Ｅ（Ｔ２）とＥ（Ｔ１）とを演算処理（本実施の形態ではＥ（Ｔ２）とＥ（Ｔ１）との比を求める除算処理）した結果得られる変位分布Ｅ（Ｔ２）／（Ｔ１）は図６のようになる。図６の例では、無線基地局２のセル内において受信電波強度が１／２に変位したことを示している。
【００３５】
続いて、判定部５２は、受信電波強度の変位分布Ｅ（Ｔ２）／（Ｔ１）と所定のしきい値とを比較することにより、通信可能エリア内の通信障害の分布を推定する。すなわち、判定部５２は、通信可能エリア内の各位置における受信電波強度の時間軸上の変位としきい値との比較を単位時間毎および位置毎に行い、受信電波強度の変位が負で、かつ変位の絶対値がしきい値より大きい地点が存在する場合、この地点に通信障害が発生していると推定する。このような推定により、判定部５２は、通信障害の有無を示す分布を作成する。通信障害の原因としては、雲、雨、霧、雷、あられ、雹、煙、光化学スモッグ、建築物、妨害電波などのうち少なくとも１つが考えられる。
【００３６】
以上のように、本実施の形態では、無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報とに基づいて受信電波強度分布を作成し、現時点の受信電波強度分布と過去の受信電波強度分布とから受信電波強度の変位分布を作成して、この変位分布をしきい値と比較することにより、広い通信可能エリアにわたって通信障害分布を作成することができる。このような通信障害分布を作成することができれば、通信障害の復旧対策や通信障害の回避に役立てることができる。また、本実施の形態では、移動通信システムの無線端末装置１と無線基地局２と移動通信交換局３を利用することができるので、新規に設置する装置を減らして、システム規模の増大を抑えることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、受信電波強度の変位分布を求める演算処理で過去の受信電波強度分布として１単位時間前の受信電波強度分布を用いたが、過去の受信電波強度分布の平均値を用いてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態では、受信電波強度の変位分布を求める演算処理として受信電波強度分布の比を求める除算処理を用いているが、現時刻の受信電波強度分布と過去の受信電波強度分布との差を変位分布とする減算処理を用いてもよい。
【００３９】
また、本実施の形態では、主として１つの無線基地局２からの送受信状態情報に基づいて受信電波強度分布を作成する例を説明しているが、他の無線基地局２についても同様に無線基地局毎（セル毎）に受信電波強度分布を作成すればよい。図７にセル毎に作成した受信電波強度分布の１例を示す。図７の例では、各無線基地局２−Ａ，２−Ｂ，２−Ｃのセル毎に受信電波強度分布ＥＡ（Ｔ１），ＥＢ（Ｔ１），ＥＣ（Ｔ１）が作成されている。各セルの受信電波強度分布ＥＡ（Ｔ１），ＥＢ（Ｔ１），ＥＣ（Ｔ１）は、それぞれ中心の無線基地局２−Ａ，２−Ｂ，２−Ｃから見た受信電波強度分布となる。
【００４０】
また、受信電波強度は自局のセルに属する無線端末装置１についてのみ計測されるものではなく、各無線基地局２は、他局のセルに属する無線端末装置１についても受信電波強度を計測して、この無線端末装置１の送受信状態情報を移動通信交換局３に送信するようにしてもよい。例えば、図８に示すような状況では、無線端末装置１からの電波を無線基地局２−Ａと２−Ｂで受信することができる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態によれば、例えばセル単位あるいはセル内の特定の位置で局所的に発生した通信障害を検出することができるが、より広範囲かつ広帯域に発生する通信障害もある。このような通信障害の原因としては、地殻や地盤の変動に起因する電磁波がある。この電磁波の発生は、地震の前兆現象の可能性がある。本実施の形態では、このような電磁波の発生を検出する。本実施の形態においても、無線情報収集システムとしての構成は第１の実施の形態と同様であるので、図１〜図３の符号を用いて本実施の形態の動作を説明する。
【００４２】
前述のように、地震の前兆現象としてパルス状の広帯域電磁雑音が広い地域にわたって発生することがある。このような広帯域電磁雑音が発生したときに、無線基地局２で無線端末装置１からの受信電波強度を観測したとすると、無線端末装置１からの電波には図９に示すように受信信号ＲＳの他に広帯域電磁雑音Ｎが重畳している。
【００４３】
一方、広帯域電磁雑音Ｎの強度が大きい場合、広帯域電磁雑音Ｎの発生地域の近くに無線端末装置１が存在する場合、あるいは無線端末装置１が無線基地局２から離れている場合は、図１０に示すように受信信号ＲＳと広帯域電磁雑音Ｎとの強度差が小さくなり、受信信号ＲＳが広帯域電磁雑音Ｎに埋もれる。このような場合、受信信号ＲＳを復調できない可能性がある。本実施の形態では、このような復調の可否を検出して、広帯域電磁雑音を検出する。
【００４４】
第１の実施の形態と同様に、無線基地局２の電波状態取得部２３は、受信部２１が受信した無線端末装置１からの電波の強度を計測する。そして、電波状態取得部２３は、計測した受信電波強度を表すＲＳＳＩと自局の基地局ＩＤと無線端末装置１の端末ＩＤとを含む送受信状態情報を移動通信交換局３に送信する。通信情報と送受信状態情報とを多重化して１つの通信回線により移動通信交換局３に送信してもよい。
【００４５】
第１の実施の形態と同様に、移動通信交換局３は、位置データベース４に登録された無線端末装置１の位置情報を一定時間毎に更新すると共に、無線基地局２から受信した送受信状態情報を統計処理装置５に送信する。
【００４６】
第１の実施の形態と同様に、統計処理装置５の統計処理部５０は、移動通信交換局３から送受信状態情報を受信し、この送受信状態情報に含まれる端末ＩＤに対応する無線端末装置１の位置情報を位置データベース４から取得して、送受信状態情報のＲＳＳＩが表す受信電波強度の平均化と無線端末装置１の位置の平均化を端末ＩＤ毎およびセル毎に行う。そして、統計処理部５０は、無線端末装置毎の平均受信電波強度と平均位置に基づいて、通信可能エリア内の受信電波強度分布をセル毎に作成する。
【００４７】
統計処理装置５の記憶部５１は、受信電波強度分布を記憶する。次に、統計処理装置５の判定部５２は、統計処理部５０が作成した現時刻Ｔ２の受信電波強度分布Ｅ（Ｔ２）と記憶部５１に記憶された１単位時間前の受信電波強度分布Ｅ（Ｔ１）とを同一のセル毎に演算処理して、受信電波強度の変位分布Ｅ（Ｔ２）／（Ｔ１）をセル毎に作成する。このときの演算処理は、受信電波強度分布の比を求める除算処理でもよいし、受信電波強度分布の差を求める減算処理でもよい。
【００４８】
続いて、判定部５２は、受信電波強度の変位分布Ｅ（Ｔ２）／（Ｔ１）と所定のしきい値とを比較することにより、広帯域電磁雑音を検出する。すなわち、判定部５２は、通信可能エリア内の各位置における受信電波強度の時間軸上の変位としきい値との比較を単位時間毎および位置毎に行い、受信電波強度の変位が負で、かつ変位の絶対値がしきい値より大きい状態が所定の時間継続している地点が存在する場合、この地点に広帯域電磁雑音が発生していると推定する。このような推定により、判定部５２は、広帯域電磁雑音の有無を示す分布を作成する。前述のように、広帯域電磁雑音の発生原因としては、地殻や地盤の変動が考えられる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態では、無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報とに基づいて受信電波強度分布を作成し、現時点の受信電波強度分布と過去の受信電波強度分布とから受信電波強度の変位分布を作成して、この変位分布をしきい値と比較することにより、広範囲かつ広帯域に発生する広帯域電磁雑音を検出することができる。広帯域電磁雑音を検出することができれば、広帯域電磁雑音の発生情報を地震の予知情報として活用することができる。また、本実施の形態では、移動通信システムの無線端末装置１と無線基地局２と移動通信交換局３を利用することができるので、新規に設置する装置を減らして、システム規模の増大を抑えることができる。
【００５０】
なお、本実施の形態では、受信電波強度の変位分布を求める演算処理で過去の受信電波強度分布として１単位時間前の受信電波強度分布を用いたが、過去の受信電波強度分布の平均値を用いてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態では、主として１つの無線基地局２からの送受信状態情報に基づいて受信電波強度分布を作成する例を説明しているが、他の無線基地局２についても同様に無線基地局毎（セル毎）に受信電波強度分布を作成すればよい。また、受信電波強度は自局のセルに属する無線端末装置１についてのみ計測されるものではなく、各無線基地局２は、他局のセルに属する無線端末装置１についても受信電波強度を計測して、この無線端末装置１の送受信状態情報を移動通信交換局３に送信するようにしてもよい。
【００５２】
［第３の実施の形態］
第２の実施の形態では、受信電波強度分布を用いて広帯域電磁雑音を検出したが、通信可能エリアにおける復調不可地点を示す復調不可地点分布を用いて広帯域電磁雑音を検出するようにしてもよい。本実施の形態においても、無線情報収集システムとしての構成は第１の実施の形態と同様であるので、図１〜図３の符号を用いて本実施の形態の動作を説明する。
【００５３】
本実施の形態の無線基地局２の電波状態取得部２３は、計測した受信電波強度を表すＲＳＳＩと、自局の基地局ＩＤと、無線端末装置１の端末ＩＤと、無線端末装置１から受信した電波の復調可否を示す復調可否情報とを含む送受信状態情報を移動通信交換局３に送信する。移動通信交換局３の動作は第１の実施の形態と同じである。
【００５４】
第１の実施の形態と同様に、統計処理装置５の統計処理部５０は、移動通信交換局３から送受信状態情報を受信し、この送受信状態情報に含まれる端末ＩＤに対応する無線端末装置１の位置情報を位置データベース４から取得して、送受信状態情報のＲＳＳＩが表す受信電波強度の平均化と無線端末装置１の位置の平均化を端末ＩＤ毎およびセル毎に行う。そして、統計処理部５０は、無線端末装置毎の平均受信電波強度と平均位置に基づいて、通信可能エリア内の受信電波強度分布をセル毎に作成する。
【００５５】
統計処理装置５の記憶部５１は、受信電波強度分布を記憶する。図１１に記憶部５１に記憶された時刻Ｔ１の受信電波強度分布Ｅ（Ｔ１）の１例を示す。
続いて、統計処理装置５の統計処理部５０は、記憶部５１に記憶された受信電波強度分布Ｅ（Ｔ１）と送受信状態情報に含まれる復調可否情報に基づいて、通信可能エリアにおける復調不可地点を示す復調不可地点分布Ｆ（Ｔ１）をセル毎に作成する。すなわち、統計処理部５０は、受信電波強度分布Ｅ（Ｔ１）において、復調可否情報が復調不可を示す無線端末装置１の受信電波強度だけを残すことにより、復調不可地点分布Ｆ（Ｔ１）を作成する。
【００５６】
図１２に復調不可地点分布Ｆ（Ｔ１）の１例を示す。図１２の例では、無線端末装置１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄからの電波が復調不可となっため、無線端末装置１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄからの受信電波強度だけを残すことにより、復調不可地点分布Ｆ（Ｔ１）が作成される。
【００５７】
次に、判定部５２は、復調不可地点分布Ｆ（Ｔ１）と所定のしきい値とを比較することにより、広帯域電磁雑音を検出する。すなわち、判定部５２は、復調不可地点の総面積が所定のしきい値より大きい場合、この復調不可地点に広帯域電磁雑音が発生していると判定する。このような判定により、判定部５２は、広帯域電磁雑音の有無を示す分布を作成する。
【００５８】
以上のように、本実施の形態では、無線端末装置毎の送受信状態情報と位置情報と復調可否情報に基づいて復調不可地点分布を作成し、この復調不可地点分布をしきい値と比較することにより、局所的に発生する妨害電波と広範囲に発生する広帯域電磁雑音とを区別することができ、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
なお、第３の実施の形態において、統計処理装置５の判定部５２は、統計処理部５０が作成した現時刻の復調不可地点分布と記憶部５１に記憶された過去の復調不可地点分布とを同一のセル毎に演算処理して、復調不可地点の変位分布をセル毎に作成してもよい。このときの演算処理は、復調不可地点分布の差を求める減算処理でよい。この場合、判定部５２は、復調不可地点の変位分布の総面積が所定のしきい値より大きい場合、この復調不可地点に広帯域電磁雑音が発生していると判定する。
【００６０】
また、判定部５２は、復調不可地点の総面積又は復調不可地点の変位分布の総面積が所定のしきい値より大きく、かつ復調不可地点内に存在する無線端末装置１の台数を復調不可地点の所定の面積又は復調不可地点の変位分布の所定の面積で割った無線端末装置の密度が所定の台数しきい値より大きい場合に、復調不可地点に広帯域電磁雑音が発生していると判定してもよい。このように台数しきい値を導入することにより、復調不可地点内に存在する無線端末装置１の台数が少ない場合、すなわち検出の確度が低い場合を除外することができ、広帯域電磁雑音の検出の確度を向上させることができる。
【００６１】
また、第２、第３の実施の形態において、無線端末装置１と無線基地局２との通信を複数の無線周波数を用いて行い、無線端末装置毎の送受信状態情報を複数の無線周波数について求めるようにしてもよい。このとき、無線端末装置１からの電波には図１３に示すように複数の無線周波数の受信信号ＲＳが含まれる。そして、無線周波数毎の送受信状態情報を用いて復調不可地点分布を作成すれば、広帯域電磁雑音の検出精度を向上させることができる。
【００６２】
また、第１〜第３の実施の形態では、送受信状態情報を受信電波強度と復調可否情報を含むものとしているが、送受信状態情報として電波到達時間差、ビット誤り率、Ｓ／Ｎ比を用いるようにしてもよい。
また、第１〜第３の実施の形態では、無線端末装置１の例として携帯電話機を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、無線端末装置１として所望の期間、位置が固定された端末装置を使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、無線情報収集システムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施の形態となる無線情報収集システムの構成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の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における統計処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における統計処理装置の記憶部に記憶された受信電波強度分布の１例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における統計処理装置の統計処理部が作成した現時刻の受信電波強度分布の１例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における受信電波強度の変位分布の１例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態においてセル毎に作成した受信電波強度分布の１例を示す図である。
【図８】無線端末装置からの電波を複数の無線基地局で受信する場合の動作を説明するための図である。
【図９】広帯域電磁雑音が発生したときの無線基地局における受信電波強度の周波数特性の１例を示す図である。
【図１０】広帯域電磁雑音が発生したときの無線基地局における受信電波強度の周波数特性の他の例を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における統計処理装置の記憶部に記憶された受信電波強度分布の１例を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における統計処理装置の判定部が作成した復調不可地点分布の１例を示す図である。
【図１３】複数の無線周波数を用いる場合の無線基地局における受信電波強度の周波数特性の１例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…無線端末装置、２…無線基地局、３…移動通信交換局、４…位置データベース、５…統計処理装置、６…公衆網、７…セル、２０…アンテナ、２１…受信部、２２…送信部、２３…電波状態取得部、５０…統計処理部、５１…記憶部、５２…判定部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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