(57)【要約】【課題】中継に適さない中継端末を用いてネットワークが確立される確率を低くする。【解決手段】自基地局の空きリソースが基準値未満になると、自基地局の通信範囲内の移動局の位置を特定し通信範囲のうち所定数の移動局の密度が閾値よりも高い特定領域を決定する決定手段と、空きリソースが基準値未満になると、通信範囲内の中継移動局に中継についての適性の程度を表す適性情報を要求し、適性情報の要求に応じて中継移動局から送信された適性情報を受け付ける取得手段と、中継移動局に対して、適性情報が表す適性の程度が高いほど高い優先度を付与する付与手段と、特定領域内に中継移動局が存在する場合、特定領域内の中継移動局のうち優先度が最も高い接続中継移動局を選択し、少なくとも接続中継移動局に、自基地局と異なる基地局と、通信範囲内に存在しているが自基地局に未接続の移動局と、の間の通信を中継させる指示手段と、を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動局と接続可能な基地局であって、
自基地局の空きリソースが予め定められた基準値未満になると、自基地局の通信範囲内に存在する移動局の位置を特定し、前記移動局の位置に基づいて、前記通信範囲のうち、所定数の移動局の密度が予め定めされた閾値よりも高い特定領域を決定する決定手段と、
前記空きリソースが前記基準値未満になると、前記通信範囲内に存在する移動局のうち中継機能を有する中継移動局に、当該中継移動局が有する中継についての適性の程度を表す適性情報を要求し、前記適性情報の要求に応じて当該中継移動局から送信された前記適性情報を受け付ける取得手段と、
前記中継移動局に対して、前記適性情報が表す適性の程度が高いほど高い優先度を付与する付与手段と、
前記特定領域内に前記中継移動局が存在する場合、前記特定領域内の中継移動局のうち前記優先度が最も高い接続中継移動局を選択し、少なくとも前記接続中継移動局に、自基地局と異なる接続対象基地局と、前記通信範囲内に存在しているが自基地局に未接続の未接続移動局と、の間の通信を中継させる指示手段と、を含む基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局において、
前記指示手段は、前記接続中継移動局に加えて、前記通信範囲内に存在する中継移動局のうち前記接続中継移動局以外の中継移動局から、前記優先度が高い順に中継実行移動局を選択し、前記接続中継移動局と前記中継実行移動局に、前記接続対象基地局と前記未接続移動局と、の間の通信を中継させる、を含む基地局。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基地局において、
前記決定手段は、前記空きリソースが前記基準値未満になると、前記通信範囲内に存在する移動局に、当該移動局の現在位置を表す位置情報を要求し、前記位置情報の要求に応じて当該移動局から送信された前記位置情報を受け付け、前記位置情報に基づいて、前記通信範囲内の移動局の位置を特定する、基地局。
【請求項４】
請求項１または２に記載の基地局において、
前記通信範囲内の複数の移動局から送信された信号のそれぞれが自基地局で一定の電力の信号として受信されるように、前記複数の移動局の送信電力を制御する電力制御手段をさらに含み、
前記決定手段は、前記空きリソースが前記基準値未満になると、自基地局に隣接する他の基地局から、当該他の基地局が行った送信電力の制御結果を入手し、当該他の基地局が行った送信電力の制御結果と、前記電力制御手段が行った送信電力の制御結果と、自基地局の位置と、前記他の基地局の位置と、に基づいて、前記通信範囲内の移動局の位置を特定する、基地局。
【請求項５】
請求項４に記載の基地局において、
前記決定手段は、前記空きリソースが前記基準値未満になると、前記通信範囲内に存在する移動局に、当該移動局の現在位置を表す位置情報を要求し、前記位置情報の要求に応じて当該移動局から送信された前記位置情報を受け付け、前記位置情報と、前記他の基地局が行った送信電力の制御結果と、前記電力制御手段が行った送信電力の制御結果と、自基地局の位置と、前記他の基地局の位置と、に基づいて、前記通信範囲内の移動局の位置を特定する、基地局。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の基地局において、
前記適性情報は、前記中継移動局の電源である電池の残量と、前記中継移動局が信号を送信する際に当該中継移動局にて消費される電流の大きさと、前記中継移動局の受信感度と、のうちの少なくともいずれかを表すものである、基地局。
【請求項７】
複数の移動局と接続可能な基地局であって、
自基地局の空きリソースが予め定められた基準値未満になると、自基地局の通信範囲内に存在する移動局の位置を特定し、前記移動局の位置に基づいて、前記通信範囲のうち、所定数の移動局の密度が予め定めされた閾値よりも高い特定領域を決定する決定手段と、
前記通信範囲内の複数の移動局から送信された信号のそれぞれが自基地局で一定の電力の信号として受信されるように、前記複数の移動局の送信電力を制御する電力制御手段と、
前記空きリソースが前記基準値未満になると、前記通信範囲内に存在する移動局のうち中継機能を有する中継移動局に、当該中継移動局の電源である電池の残量を表す残量情報を複数回要求し、前記残量情報の要求に応じて当該中継移動局から送信された複数の前記残量情報を受け付け、前記複数の残量情報の各々が表す電池の残量の差と、前記電力制御手段が行った送信電力の制御結果と、に基づいて、前記中継移動局が信号を送信する際に当該中継移動局にて消費される電流の大きさを算出する取得手段と、
前記中継移動局に対して、前記電流が大きいほど高い優先度を付与する付与手段と、
前記特定領域内に前記中継移動局が存在する場合、前記特定領域内の中継移動局のうち前記優先度が最も高い接続中継移動局を選択し、少なくとも前記接続中継移動局に、自基地局と異なる接続対象基地局と、前記通信範囲内に存在しているが自基地局に未接続の未接続移動局と、の間の通信を中継させる指示手段と、を含む基地局。
【請求項８】
複数の移動局と接続可能な基地局が行うネットワーク確立方法であって、
自基地局の空きリソースが予め定められた基準値未満になると、自基地局の通信範囲内に存在する移動局の位置を特定し、前記移動局の位置に基づいて、前記通信範囲のうち、所定数の移動局の密度が予め定めされた閾値よりも高い特定領域を決定する決定ステップと、
前記空きリソースが前記基準値未満になると、前記通信範囲内に存在する移動局のうち中継機能を有する中継移動局に、当該中継移動局が有する中継についての適性の程度を表す適性情報を要求し、前記適性情報の要求に応じて当該中継移動局から送信された前記適性情報を受け付ける取得ステップと、
前記中継移動局に対して、前記適性情報が表す適性の程度が高いほど高い優先度を付与する付与ステップと、
前記特定領域内に前記中継移動局が存在する場合、前記特定領域内の中継移動局のうち前記優先度が最も高い接続中継移動局を選択し、少なくとも前記接続中継移動局に、自基地局と異なる接続対象基地局と、前記通信範囲内に存在しているが自基地局に未接続の未接続移動局と、の間の通信を中継させる指示ステップと、を含むネットワーク確立方法。
【請求項９】
複数の移動局と接続可能なコンピュータに、
自基地局の空きリソースが予め定められた基準値未満になると、自基地局の通信範囲内に存在する移動局の位置を特定し、前記移動局の位置に基づいて、前記通信範囲のうち、所定数の移動局の密度が予め定めされた閾値よりも高い特定領域を決定する決定手順と、
前記空きリソースが前記基準値未満になると、前記通信範囲内に存在する移動局のうち中継機能を有する中継移動局に、当該中継移動局が有する中継についての適性の程度を表す適性情報を要求し、前記適性情報の要求に応じて当該中継移動局から送信された前記適性情報を受け付ける取得手順と、
前記中継移動局に対して、前記適性情報が表す適性の程度が高いほど高い優先度を付与する付与手順と、
前記特定領域内に前記中継移動局が存在する場合、前記特定領域内の中継移動局のうち前記優先度が最も高い接続中継移動局を選択し、少なくとも前記接続中継移動局に、自基地局と異なる接続対象基地局と、前記通信範囲内に存在しているが自基地局に未接続の未接続移動局と、の間の通信を中継させる指示手順と、を実行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、中継機能を有する移動局を用いてネットワークを確立する基地局、ネットワーク確立方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、近接する基地局との通信が困難な携帯端末を、中継機能を有する携帯端末（以下「中継端末」と称する）を介して、他の基地局と接続する携帯端末ネットワークシステムが記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の携帯端末ネットワークシステムは、複数の基地局と、中継端末と、中継機能を有さない携帯端末と、を有する。
【０００４】
基地局は、災害の発生または多くの人が集まるイベントの開催に伴って空きリソースが少なくなると、中継端末を探し出し、中継端末に、中継機能を使用する命令と、空きリソースに余分のある基地局情報と、基地局と通信できない携帯端末情報と、を流す。
【０００５】
中継端末は、中継機能を使用する命令と、基地局情報と、携帯端末情報と、を受け取ると、携帯端末情報にて特定される携帯端末と、自己（中継端末）と、基地局情報にて特定される固定基地局と、を利用して、新しい通信ネットワークシステムを構築する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−９４４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、中継機能を実行する中継端末の選択手法については記載されていない。このため、中継に適さない中継端末を用いて新しい通信ネットワークシステムが構築される可能性がある。
【０００８】
中継に適さない中継端末としては、携帯端末が密集している密集エリアではなく携帯端末があまり密集していないエリアに存在する中継端末、および、中継が途切れやすい中継端末が考えられる。
【０００９】
携帯端末があまり密集していないエリアに存在する中継端末が中継機能を実行する場合、密集エリア内の携帯端末と、中継端末と、の間の距離が長くなる。このため、密集エリア内のいずれかの携帯端末と中継端末との間での通信に要する電力が大きくなる。よって、中継端末の電池残量の減少の度合いが大きくなり、中継端末での中継が途切れてしまう可能性が高くなる。
【００１０】
また、中継が途切れやすい中継端末、例えば、電池残量が少ない中継端末または受信特性が悪い中継端末が、中継機能を実行する場合も、中継端末での中継が途切れてしまう可能性が高くなる。
【００１１】
このため、特許文献１に記載の携帯端末ネットワークシステムでは、中継に適さない中継端末を用いて新しい通信ネットワークが構築された場合、中継が途切れてしまう可能性が高くなるという課題があった。
【００１２】
本発明の目的は、上述した課題を解決可能な基地局、ネットワーク確立方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の基地局は、複数の移動局と接続可能な基地局であって、自基地局の空きリソースが予め定められた基準値未満になると、自基地局の通信範囲内に存在する移動局の位置を特定し、前記移動局の位置に基づいて、前記通信範囲のうち、所定数の移動局の密度が予め定めされた閾値よりも高い特定領域を決定する決定手段と、前記空きリソースが前記基準値未満になると、前記通信範囲内に存在する移動局のうち中継機能を有する中継移動局に、当該中継移動局が有する中継についての適性の程度を表す適性情報を要求し、前記適性情報の要求に応じて当該中継移動局から送信された前記適性情報を受け付ける取得手段と、前記中継移動局に対して、前記適性情報が表す適性の程度が高いほど高い優先度を付与する付与手段と、前記特定領域内に前記中継移動局が存在する場合、前記特定領域内の中継移動局のうち前記優先度が最も高い接続中継移動局を選択し、少なくとも前記接続中継移動局に、自基地局と異なる接続対象基地局と、前記通信範囲内に存在しているが自基地局に未接続の未接続移動局と、の間の通信を中継させる指示手段と、を含む。
【００１４】
本発明の基地局は、複数の移動局と接続可能な基地局であって、自基地局の空きリソースが予め定められた基準値未満になると、自基地局の通信範囲内に存在する移動局の位置を特定し、前記移動局の位置に基づいて、前記通信範囲のうち、所定数の移動局の密度が予め定めされた閾値よりも高い特定領域を決定する決定手段と、前記通信範囲内の複数の移動局から送信された信号のそれぞれが自基地局で一定の電力の信号として受信されるように、前記複数の移動局の送信電力を制御する電力制御手段と、前記空きリソースが前記基準値未満になると、前記通信範囲内に存在する移動局のうち中継機能を有する中継移動局に、当該中継移動局の電源である電池の残量を表す残量情報を複数回要求し、前記残量情報の要求に応じて当該中継移動局から送信された複数の前記残量情報を受け付け、前記複数の残量情報の各々が表す電池の残量の差と、前記電力制御手段が行った送信電力の制御結果と、に基づいて、前記中継移動局が信号を送信する際に当該中継移動局にて消費される電流の大きさを算出する取得手段と、前記中継移動局に対して、前記電流が大きいほど高い優先度を付与する付与手段と、前記特定領域内に前記中継移動局が存在する場合、前記特定領域内の中継移動局のうち前記優先度が最も高い接続中継移動局を選択し、少なくとも前記接続中継移動局に、自基地局と異なる接続対象基地局と、前記通信範囲内に存在しているが自基地局に未接続の未接続移動局と、の間の通信を中継させる指示手段と、を含む。
【００１５】
本発明のネットワーク確立方法は、複数の移動局と接続可能な基地局が行うネットワーク確立方法であって、自基地局の空きリソースが予め定められた基準値未満になると、自基地局の通信範囲内に存在する移動局の位置を特定し、前記移動局の位置に基づいて、前記通信範囲のうち、所定数の移動局の密度が予め定めされた閾値よりも高い特定領域を決定する決定ステップと、前記空きリソースが前記基準値未満になると、前記通信範囲内に存在する移動局のうち中継機能を有する中継移動局に、当該中継移動局が有する中継についての適性の程度を表す適性情報を要求し、前記適性情報の要求に応じて当該中継移動局から送信された前記適性情報を受け付ける取得ステップと、前記中継移動局に対して、前記適性情報が表す適性の程度が高いほど高い優先度を付与する付与ステップと、前記特定領域内に前記中継移動局が存在する場合、前記特定領域内の中継移動局のうち前記優先度が最も高い接続中継移動局を選択し、少なくとも前記接続中継移動局に、自基地局と異なる接続対象基地局と、前記通信範囲内に存在しているが自基地局に未接続の未接続移動局と、の間の通信を中継させる指示ステップと、を含む。
【００１６】
本発明のプログラムは、複数の移動局と接続可能なコンピュータに、自基地局の空きリソースが予め定められた基準値未満になると、自基地局の通信範囲内に存在する移動局の位置を特定し、前記移動局の位置に基づいて、前記通信範囲のうち、所定数の移動局の密度が予め定めされた閾値よりも高い特定領域を決定する決定手順と、前記空きリソースが前記基準値未満になると、前記通信範囲内に存在する移動局のうち中継機能を有する中継移動局に、当該中継移動局が有する中継についての適性の程度を表す適性情報を要求し、前記適性情報の要求に応じて当該中継移動局から送信された前記適性情報を受け付ける取得手順と、前記中継移動局に対して、前記適性情報が表す適性の程度が高いほど高い優先度を付与する付与手順と、前記特定領域内に前記中継移動局が存在する場合、前記特定領域内の中継移動局のうち前記優先度が最も高い接続中継移動局を選択し、少なくとも前記接続中継移動局に、自基地局と異なる接続対象基地局と、前記通信範囲内に存在しているが自基地局に未接続の未接続移動局と、の間の通信を中継させる指示手順と、を実行させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、中継に適さない中継端末を用いてネットワークが確立される確率を低くすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態の固定基地局と複数の移動局とを含むネットワークシステムを示した図である。
【図２】移動局が共有通信有効範囲に集中している例を示した図である。
【図３】中継移動局１ｂの一例を示したブロック図である。
【図４】固定基地局２０の一例を示したブロック図である。
【図５】有効通信範囲２１内の複数の移動局１の位置を、３台以上の固定基地局からの送信電力の制御結果に基づいて特定する例を示した図である。
【図６】密集領域を特定する方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】中継を実行させる中継移動局を特定し、特定された中継移動局を用いて新たなネットワークを構築する方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態の基地局を含むネットワークシステムについて図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態の固定基地局１０、２０および３０と、複数の移動局１と、を含むネットワークシステムを示した図である。なお、固定基地局１０、２０および３０は、互いに同一構成である。
【００２１】
図１において、固定基地局１０は、有効通信範囲１１内に存在する移動局１と通信可能である。固定基地局２０は、有効通信範囲２１内に存在する移動局１と通信可能である。固定基地局３０は、有効通信範囲３１内に存在する移動局１と通信可能である。本実施形態では、固定基地局１０、２０および３０は、それぞれ、自己の有効通信範囲内に存在する移動局１と、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式で通信する。
【００２２】
移動局１のそれぞれは、通常、図１に示した通り、有効通信範囲１１、２１および３１をランダムに移動していることが多い。
【００２３】
しかし、ある一部の地域で災害が発生した場合、または、ある一部の地域で人が多く集まるようなイベントが発生した場合に、多くの移動局１が一箇所に集中することがある。
【００２４】
図２は、多くの移動局１が、有効通信範囲１１と有効通信範囲２１とが重なっている共通通信有効範囲１２に集中している例を示した図である。
【００２５】
図２に示した例では、固定基地局１０および２０は、多くの通信を抱えることになり、固定基地局１０および２０の空きリソースは減少する。このため、有効通信範囲１１または２１内に存在していても固定基地局１０または２０と接続できない移動局（以下「未接続移動局」と称する）１ａが生じてくる。
【００２６】
本実施形態では、複数の移動局１のうち中継機能を有する中継移動局１ｂを用いて、未接続移動局１ａ用の中継ネットワークを形成することによって、未接続移動局１ａを、未接続移動局１ａと直接通信できないが空きリソースに余裕のある固定基地局３０等へ接続する。
【００２７】
図２に示した例では、まず、固定基地局２０が、多くの移動局１が集中している場所を特定する。
【００２８】
続いて、固定基地局２０は、多くの移動局１が集中している場所およびその付近に存在する中継移動局１ｂを探す。
【００２９】
続いて、固定基地局２０は、有効通信範囲３１と有効通信範囲２１とが重なる範囲に存在する中継移動局１ｂを探す。
【００３０】
続いて、固定基地局２０は、探し出した中継移動局１ｂに命令して、探し出した中継移動局１ｂに、未接続移動局１ａと固定基地局３０との間の通信を中継させることによって、未接続移動局１ａと探し出した中継移動局１ｂと固定基地局３０とからなる通信ネットネットワークを構築する。
【００３１】
なお、固定基地局２０が、中継移動局１ｂに命令して、新しいネットワークを効率よく構築するためには、まず、固定基地局２０が、上述したように、自局の有効通信範囲２１内で移動局１が密集している領域、つまり、固定基地局２０の空きリソースが減少する原因となっている領域を、自動的に発見する必要がある。
【００３２】
なぜなら、通信状態がパンクしている状態の領域に中継局を入れることが、リソースに余裕がある基地局へのパスを作るための第一段階になるからである。
【００３３】
また、固定基地局２０が、中継移動局１ｂを用いて強固な通信ネットワークを構築するためには、中継性能の良い中継移動局１ｂを用いて、通信ネットワークを構築する必要がある。
【００３４】
なぜなら、固定基地局２０が、中継移動局１ｂを用いた通信ネットワークを構築しても、中継移動局１ｂの中継性能が良くないと、すぐに中継が途切れたりする可能性があるからである。
【００３５】
このため、固定基地局２０は、強固な通信ネットワークを構築するために、中継移動局１ｂの各々が有する中継適性に基づいて、各中継移動局１ｂに使用順位（優先度）を付与し、その使用順位に従って、中継を実行する中継移動局１ｂを選定する。
【００３６】
図３は、中継移動局１ｂの一例を示したブロック図である。
【００３７】
図３において、中継移動局１ｂは、アンテナ切り替えスイッチ１ｂ２と、移動局制御部１ｂ３と、移動局無線部１ｂ４と、通信制御部１ｂ５と、簡易基地局無線部１ｂ６と、基地局情報保存部１ｂ７と、基地局制御部１ｂ８と、を含む。図３に示した中継移動局１ｂは、特許文献１に記載された簡易基地局機能を有する携帯端末１と同一構成である。このため、中継移動局１ｂについての詳細な説明は割愛する。なお、中継移動局１ｂは、さらに、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能を有していてもよい。また、中継移動局１ｂは、特許文献１に記載された簡易基地局機能を有する携帯端末１と異なるものでもよい。
【００３８】
図４は、固定基地局２０を示したブロック図である。なお、固定基地局１０および３０は、固定基地局２０と同一構成のため、固定基地局１０および３０の説明は割愛する。
【００３９】
固定基地局２０は、一般的に基地局と呼ぶことができる。固定基地局２０は、通信部１０１と、アンテナ１０２と、電力制御部１０３と、検出部１０４と、決定部１０５と、取得部１０６と、付与部１０７と、指示部１０８と、を含む。
【００４０】
通信部１０１は、アンテナ１０２を介して、移動局１と無線通信する。
【００４１】
電力制御部１０３は、一般的に電力制御手段と呼ぶことができる。
【００４２】
電力制御部１０３は、有効通信範囲２１内の複数の移動局１から送信された信号のそれぞれが固定基地局２０にて一定の電力の信号として受信されるように、有効通信範囲２１内の複数の移動局１の送信電力を制御する。
【００４３】
電力制御部１０３が有効通信範囲２１内の複数の移動局１の送信電力を制御することによって、有効通信範囲２１内の複数の移動局１からの送信信号が固定基地局２０で互いに干渉してしまうことが抑制される。
【００４４】
移動局１から送信された信号は、障害物がない状況では、伝播距離が長くなるほど弱くなる。このため、電力制御部１０３は、固定基地局２０からの距離が長い移動局ほど、送信電力を大きくする傾向がある。よって、電力制御部１０３は、例えば同じ場所に存在する複数の移動局１については、同様の送信電力を設定する可能性が高い。
【００４５】
電力制御部１０３は、有効通信範囲２１内の複数の移動局１について送信電力の制御結果を保持する。
【００４６】
検出部１０４は、自基地局である固定基地局２０の空きリソース、つまり、通信用の空きリソースが予め定められた基準値未満になったか否かを検出する。なお、基準値は、検出部１０４に予め設定される。検出部１０４は、固定基地局２０の空きリソースが基準値未満になると、検出信号を決定部１０５と取得部１０６とに出力する。
【００４７】
決定部１０５は、一般的に決定手段と呼ぶことができる。
【００４８】
決定部１０５は、自基地局の位置と、他の基地局の位置と、を表す基地局位置情報を予め格納している。
【００４９】
決定部１０５は、検出部１０４から検出信号を受け付けると、有効通信範囲２１内に存在する移動局１の位置を特定する。
【００５０】
決定部１０５は、有効通信範囲２１内に存在する移動局１の位置を特定するために、例えば、有効通信範囲２１内に存在する移動局１から移動局１の現在位置を示すＧＰＳ情報を吸い上げる。
【００５１】
例えば、決定部１０５は、通信部１０１およびアンテナ１０２を用いて、有効通信範囲２１内の移動局１に、移動局の現在位置を表すＧＰＳ情報を要求する。決定部１０５は、ＧＰＳ情報の要求に応じて移動局１から送信されたＧＰＳ情報を、アンテナ１０２および通信部１０１を介して受け付ける。決定部１０５は、有効通信範囲２１内に存在する移動局１からのＧＰＳ情報を用いて、有効通信範囲２１内に存在する移動局１の位置を特定する。ＧＰＳ情報は、一般的に位置情報と呼ぶことができる。
【００５２】
なお、決定部１０５は、固定基地局が移動局１に対して行う送信電力の制御結果（パワーレベル制御の結果）を用いて、有効通信範囲２１内の移動局１の位置を特定してもよい。
【００５３】
例えば、決定部１０５は、固定基地局２０に隣接する固定基地局（図１および２では、固定基地局１０および３０）のそれぞれから、固定基地局１０および３０が行った移動局１についての送信電力の制御結果を入手する。決定部１０５は、固定基地局１０および３０が行った移動局１の送信電力の制御結果と、電力制御部１０３が行った移動局１の送信電力の制御結果と、固定基地局２０の位置と、固定基地局１０および３０の位置と、に基づいて、有効通信範囲２１内の移動局１の位置を特定する。
【００５４】
一般的に、送信信号の送信電力が大きい移動局ほど、その送信信号を設定した固定基地局からの距離が離れている可能性が高い。このため、決定部１０５は、電力制御部１０３が行った移動局１の送信電力の制御結果に基づいて、固定基地局２０から有効通信範囲２１内の移動局１までの大体の距離を計算可能である。さらに、決定部１０５は、固定基地局１０および３０からの送信電力の制御結果と、固定基地局１０〜３０の位置と、も用いることによって、有効通信範囲２１内の移動局１のマルチパスの状態を検出し、その検出結果から、有効通信範囲２１内の複数の移動局１の位置を特定する。
【００５５】
図５は、有効通信範囲２１内の複数の移動局１の位置を、３台以上の固定基地局からの送信電力の制御結果に基づいて特定する例を示した図である。なお、図５では、固定基地局１０、２０および３０の位置関係が、図１および２に示した固定基地局１０、２０および３０の位置関係と異なっている。
【００５６】
図５に示した例では、決定部１０５は、３台以上の固定基地局からの送信電力の制御結果に基づいて、３台以上の固定基地局のそれぞれから有効通信範囲２１内の移動局１までの距離を、移動局１の送信電力の大きさに応じて特定し、その特定結果および固定基地局の位置に基づいて、有効通信範囲２１内の移動局１の位置を特定する。
【００５７】
また、図５に示した例では、有効通信範囲２１内の複数の移動局１が、固定基地局１０、２０、３０および５０から同程度の距離だけ離れた位置にあるが、固定基地局４０、６０、７０、８０および９０の有効通信範囲外にあることを考慮すれば、決定部１０５が、有効通信範囲２１内の複数の移動局１の位置を特定することは容易である。
【００５８】
同じ考え方で、有効通信範囲２１内の複数の移動局１が、互いに隣接する３台未満の固定基地局の有効通信範囲内にしか存在しない場合、固定基地局２０に隣接する固定基地局の有効通信範囲内に、有効通信範囲２１内の複数の移動局１が存在するかどうかによって、決定部１０５が、有効通信範囲２１内の複数の移動局１のおおよその位置を特定する。
【００５９】
決定部１０５は、送信電力の制御結果に加えて、複数の固定基地局にてカバーされる通信範囲内の地形、および、ビルの配置場所を参照して、有効通信範囲２１内の複数の移動局１の位置を特定してもよい。
【００６０】
なお、決定部１０５は、ＧＰＳ情報を用いて移動局１の位置を特定する手法と、固定基地局１０および３０が行った移動局１の送信電力の制御結果と電力制御部１０３が行った移動局１の送信電力の制御結果と固定基地局１０〜３０の位置とに基づいて複数の移動局１の位置を特定する手法と、の両方を用いてもよい。
【００６１】
ここで、決定部１０５が、ＧＰＳ情報と送信電力の制御結果とを用いて、有効通信範囲２１内の複数の移動局１の位置を特定することによる利点を説明する。
【００６２】
ＧＰＳ情報を用いる手法では、ＧＰＳ機能を備えている移動局１の位置をかなり正確に把握できるが、ＧＰＳ機能を備えていない移動局１の位置を特定できず、また、個人情報の観点からＧＰＳ情報の報告を拒否する設定が行われている移動局１の位置を特定できない。そこで、ＧＰＳ情報の報告を行わない移動局１の位置を特定するために、送信電力の制御結果および固定基地局の位置が用いられる。
【００６３】
決定部１０５は、有効通信範囲２１内の複数の移動局１の位置を特定すると、有効通信範囲２１内の複数の移動局１の位置に基づいて、有効通信範囲２１のうち、予め定められた数以上の移動局１の密度が予め定めされた閾値よりも高い密集領域を特定する。閾値は、決定部１０５に予め設定されている。なお、密集領域は、一般的に特定領域と呼ぶことができる。
【００６４】
決定部１０５は、有効通信範囲２１内の複数の移動局１の位置を表す位置情報と、密集領域を表す密集領域情報とを、指示部１０８に出力する。
【００６５】
取得部１０６は、一般的に取得手段と呼ぶことができる。
【００６６】
取得部１０６は、検出部１０４から検出信号を受け付けると、有効通信範囲２１内の中継移動局１ｂに、中継移動局１ｂが有する中継についての適性の程度を表す適性情報を要求する。
【００６７】
適性情報は、中継移動局１ｂの電源である電池の残量と、中継移動局１ｂが信号を送信する際に中継移動局１ｂにて消費される電流（消費電流）の大きさと、中継移動局１ｂの受信感度と、のうちの少なくともいずれかを表す情報である。
【００６８】
適性情報として電池の残量が用いられる場合、電池の残量が多いほど、中継についての適性の程度が高いと判断される。
【００６９】
適性情報として電池の残量が用いられる場合、中継移動局１ｂは、自局の電池電圧をモニタリングして使用者の使い方から電池残量を正確に算出する学習機能を備えていることが望ましい。３段階や５段階等の正確性の残量表示でも有益な情報となる。また、％表示できるような機能を備えた中継移動局１ｂが優先されるような重み付けをするか否かは、実際の効果に合わせて調整されることが望ましい。
【００７０】
また、適性情報として消費電流が用いられる場合、消費電流が小さいほど、中継についての適性が高いと判断される。
【００７１】
なお、適性情報として消費電流が用いられる状況で、中継移動局１ｂが、消費電流の値を有していない場合には、取得部１０６が、中継移動局１ｂから電池残量を取得し、その取得結果と送信電力の制御結果によって、消費電流を計算する。例えば、電力制御部１０３が、送信電力制御で数秒間同じ電力制御を要求して、その前後で電池残量を取得し、取得された電池残量の差と、送信電力とによって、消費電流を求める。
【００７２】
一例としては、取得部１０６は、検出信号を受け付けると、有効通信範囲２１内に存在する中継移動局１ｂに、中継移動局１ｂの電源である電池の残量を表す残量情報を複数回要求し、残量情報の要求に応じて中継移動局１ｂから送信された複数の残量情報を受け付ける。取得部１０６は、複数の残量情報の各々が表す電池の残量の差と、電力制御部１０３が行った送信電力の制御結果と、に基づいて、中継移動局１ｂが信号を送信する際に中継移動局１ｂにて消費される電流の大きさを算出する。
【００７３】
また、適性情報として受信感度が用いられる場合、受信感度が良いほど、中継についての適性が高いと判断される。
【００７４】
適性情報として受信感度が用いられる場合、固定基地局２０が、有効通信範囲２１内に存在する中継移動局１ｂに対してテストモードループバックを行い、その場での受信感度を中継移動局１ｂが測定し、その測定結果を、固定基地局２０に送信する。
【００７５】
取得部１０６は、適性情報の要求に応じて中継移動局１ｂから送信された適性情報を受け付ける。取得部１０６は、適性情報を受け付けると、その適性情報を付与部１０７に出力する。
【００７６】
付与部１０７は、一般的に付与手段と呼ぶことができる。
【００７７】
付与部１０７は、取得部１０６から適性情報を受け付けると、適性情報に基づいて、中継移動局１ｂに優先度を付与する。本実施形態では、付与部１０７は、適性情報が表す中継の適性の程度が高い中継移動局１ｂほど、高い優先度を付与する。
【００７８】
付与部１０７は、優先度が付与された中継移動局１ｂを表す優先度情報を、指示部１０８に出力する。
【００７９】
指示部１０８は、一般的に指示手段と呼ぶことができる。
【００８０】
指示部１０８は、決定部１０５から、有効通信範囲２１内の複数の移動局１の位置を表す位置情報と、密集領域を表す密集領域情報と、を受け付け、付与部１０７から優先度情報を受け付けると、以下の処理を実行する。
【００８１】
指示部１０８は、位置情報と密集領域情報とを参照して、密集領域内に中継移動局１ｂが存在するか否かを判断する。
【００８２】
指示部１０８は、密集領域内に中継移動局１ｂが存在する場合、位置情報と密集領域情報と優先度情報とを参照して、密集領域内の中継移動局１ｂのうち優先度が最も高い接続中継移動局を選択する。また、指示部１０８は、必要に応じて、接続中継移動局に加えて、有効通信範囲２１内に存在する中継移動局１ｂのうち接続中継移動局以外の中継移動局１ｂから、優先度が高い順に中継実行移動局を選択する。
【００８３】
指示部１０８は、少なくとも接続中継移動局に、自基地局と異なりリソースに余裕のある接続対象基地局（例えば、固定基地局３０）と、未接続移動局１ａと、の間の通信を中継させる。例えば、指示部１０８は、接続中継移動局と中継実行移動局を選択すると、接続中継移動局と中継実行移動局に、接続対象基地局と未接続移動局１ａとの間の通信を中継させる。
【００８４】
本実施形態では、指示部１０８は、まず、接続中継移動局を選択する。指示部１０８は、接続中継移動局を選択すると、接続中継移動局が、接続対象基地局と未接続移動局１ａとの間の通信を中継できるか否かを判断する。
【００８５】
例えば、指示部１０８は、中継移動局１ｂの通信範囲を予め記憶しておき、もしくは、各中継移動局１ｂから通信範囲を報告させ、接続中継移動局の通信範囲内に、接続対象基地局と未接続移動局１ａとが含まれる場合には、接続中継移動局が、接続対象基地局と未接続移動局１ａとの間の通信を中継できると判断する。
【００８６】
指示部１０８は、接続中継移動局が、接続対象基地局と未接続移動局１ａとの間の通信を中継できると判断すると、接続中継移動局に、中継機能を使用する使用命令と、接続対象基地局を表す接続対象基地局情報と、未接続移動局１ａを表す未接続移動局情報とを、通信部１０１およびアンテナ１０２を用いて送信して、接続中継移動局にて、未接続移動局１ａと接続対象基地局との間の通信を中継させる。
【００８７】
一方、接続中継移動局の通信範囲内に、接続対象基地局と未接続移動局１ａとが含まれない場合には、指示部１０８は、接続中継移動局が、接続対象基地局と未接続移動局１ａとの間の通信を中継できないと判断する。
【００８８】
指示部１０８は、接続中継移動局が、接続対象基地局と未接続移動局１ａとの間の通信を中継できないと判断すると、有効通信範囲２１内に存在する中継移動局１ｂのうち接続中継移動局以外の中継移動局１ｂから優先度が高い順に中継実行移動局を選択する。なお、指示部１０８は、さらに、中継移動局１ｂの位置も考慮しながら、中継実行移動局を選択してもよい。
【００８９】
指示部１０８は、中継実行移動局を選択するごとに、接続中継移動局と選択済みの中継実行移動局が、接続対象基地局と未接続移動局１ａとの間の通信を中継できるか否かを判断する。
【００９０】
例えば、指示部１０８は、接続中継移動局の通信範囲と選択済みの中継実行移動局の通信範囲とによって形成される通信範囲内に、接続対象基地局と未接続移動局１ｂとが含まれる場合には、接続中継移動局と選択済みの中継実行移動局が、接続対象基地局と未接続移動局１ａとの間の通信を中継できると判断する。
【００９１】
指示部１０８は、接続中継移動局と選択済みの中継実行移動局が、接続対象基地局と未接続移動局１ａとの間の通信を中継できると判断すると、接続中継移動局と選択済みの中継実行移動局に、中継機能を使用する使用命令と、通信相手を表す通信相手情報とを、通信部１０１およびアンテナ１０２を用いて送信して、接続中継移動局と選択済みの中継実行移動局にて、未接続移動局１ａと接続対象基地局との間の通信を中継させる。
【００９２】
一方、指示部１０８は、接続中継移動局の通信範囲と選択済みの中継実行移動局の通信範囲とによって形成される通信範囲内に、接続対象基地局と未接続移動局１ａとが含まれない場合には、接続中継移動局と選択済みの中継実行移動局が、接続対象基地局と未接続移動局１ａとの間の通信を中継できないと判断する。
【００９３】
指示部１０８は、接続中継移動局と選択済みの中継実行移動局が、接続対象基地局と未接続移動局１ａとの間の通信を中継できないと判断すると、選択されていない中継移動局１ｂのうち優先度が最も高い中継移動局１ｂを、中継実行移動局として新たに選択し、その後、上述したように中継が可能か否かの判断を行う。
【００９４】
なお、固定基地局２０は、コンピュータにて実現されてもよい。この場合、コンピュータは、コンピュータにて読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）のような記録媒体に記録されたプログラムを読込み実行することによって、通信部１０１、アンテナ１０２、電力制御部１０３、検出部１０４、決定部１０５、取得部１０６、付与部１０７および指示部１０８として機能する。なお、記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭに限らず適宜変更可能である。
【００９５】
次に、動作を説明する。
【００９６】
図６は、決定部１０５が密集領域を特定する方法を説明するためのフローチャートである。なお、図６では、移動局を端末と称している。
【００９７】
固定基地局２０の空きリソースが基準値よりも少なくなると、検出部１０４は、検出信号を決定部１０５と取得部１０６とに出力する。
【００９８】
決定部１０５は、検出信号を受け付けると、リソースを減少させている場所の特定を行う処理を開始する（ステップＳ６０１）。
【００９９】
まず、決定部１０５は、リソースが逼迫しているエリア（有効通信範囲２１）内にいる移動局１から、ＧＰＳ情報と、送信電力制御中のパワーレベル情報（送信電力の制御結果）と、を入手する。なお、ＧＰＳ情報は、ＧＰＳ機能を持ちＧＰＳ情報の発信をユーザが止めていない移動局１から入手する（ステップＳ６０２）。
【０１００】
決定部１０５は、移動局１から入手した情報に基づいて、移動局１からの接続要求の大多数が同じ場所から発信されているか、つまり、密集領域が存在するかを判断する（ステップＳ６０３）。
【０１０１】
決定部１０５は、固定基地局２０の有効通信範囲２１内において広範囲に移動局１が分散して通信を要求している場合は、場所（密集領域）の特定を実施しない（ステップＳ６０４）。
【０１０２】
また、決定部１０５は、大多数からの接続要求があった場所（密集領域）から離れていると思われる移動局から情報を、調査対象外の情報とみなして除外する（ステップＳ６０５）。
【０１０３】
次に、決定部１０５は、隣接するセル（有効通信範囲）を形成する固定基地局に対して、空きリソースが基準値よりも少ないか否かの情報を要求する情報開示要求を出す（ステップＳ６０６）。
【０１０４】
決定部１０５は、情報開示要求に応じて送信された情報を取得すると、その情報を参照して、隣接する固定基地局でも、空きリソースが基準値よりも少なくなっているかを判断する（ステップＳ６０７）。
【０１０５】
決定部１０５は、隣接する固定基地局で空きリソースが基準値よりも少なくなっていない場合、その固定基地局はリソースが逼迫していない固定基地局である旨の基地局情報を生成し、その基地局情報を保持する（ステップＳ６０８）。
【０１０６】
一方、隣接する固定基地局で空きリソースが基準値よりも少なくなっている場合、決定部１０５は、その固定基地局はリソースが逼迫している固定基地局である旨の基地局情報を生成し、その基地局情報を保持する（ステップＳ６０９）。
【０１０７】
決定部１０５は、ステップＳ６０９が終了すると、その固定基地局が移動局から収集した情報（ステップＳ６０２で自基地局が移動局から取得した情報と同様の情報）を転送してもらう（ステップＳ６１０）。
【０１０８】
決定部１０５は、ステップＳ６０７〜Ｓ６１０の処理を、隣接するセルを形成する固定基地局のそれぞれについて実行する（ステップＳ６１１）。
【０１０９】
決定部１０５は、ステップＳ６０２、Ｓ６０８、Ｓ６０９およびＳ６１０で得た情報から、リソースを逼迫させている原因となっている場所（密集領域）を特定する（ステップＳ６１２）。
【０１１０】
図７は、中継を実行させる中継移動局を特定し、特定された中継移動局を用いて新たなネットワークを構築する方法を説明するためのフローチャートである。
【０１１１】
取得部１０６は、検出信号を受け付けると、中継移動局１ｂに、中継移動局１ｂの電池残量を表す詳細電池残量情報と、中継移動局１ｂが信号を送信する際に中継移動局１ｂにて消費される電流の大きさを表す消費電流情報と、を収集する（ステップＳ７０１）。
【０１１２】
続いて、取得部１０６は、消費電流情報を得ることができたかを判断する（ステップＳ７０２）。
【０１１３】
消費電流情報を得られなかった場合、取得部１０６は、詳細電池残量情報に表された電池残量と電力制御部１０３による送信電力の制御結果とから消費電流を評価（算出）する（ステップＳ７０３）。
【０１１４】
続いて、取得部１０６は、中継移動局１ｂの受信感度を評価し受信感度情報を取得する（ステップＳ７０４）。
【０１１５】
続いて、付与部１０７は、取得部１０６が得た情報を元に、中継移動局について優先度（重み付け）を付与し、どの中継移動局を優先的に活用するかを決定する（ステップＳ７０５）。
【０１１６】
続いて、指示部１０８は、優先度が付与された中継移動局について、決定部１０５で得た情報を活用して、その存在位置を把握する（ステップＳ７０６）。
【０１１７】
続いて、指示部１０８は、決定部１０５にてリソースが逼迫していない固定基地局として認定された固定基地局（接続対象基地局）と未接続移動局との間の通信を中継する中継移動局を、ステップＳ７０５およびＳ７０６で得た情報を使って特定し、特定された中継移動局を用いて、接続対象基地局と未接続移動局との間の通信を中継するネットワークを構築する（ステップＳ７０７）。
【０１１８】
以上説明したように、本実施形態によれば、固定基地局によってリソースが逼迫した原因（場所）の特定を行ない、中継移動局を介した、より強固なネットワークシステムを構築して、ネットワーク負荷を他の固定基地局へ流すための準備を行なう事が可能になる。
【０１１９】
本実施形態では、決定部１０５は、自基地局の空きリソースが基準値よりも少なくなると、自基地局の通信範囲内に存在する移動局の位置を特定し、移動局の位置に基づいて、通信範囲のうち、所定数の移動局の密度が閾値よりも高い密集領域を決定する。
【０１２０】
取得部１０６は、自基地局の空きリソースが基準値よりも少なくなると、自基地局の通信範囲内に存在する中継移動局に適性情報を要求し、適性情報の要求に応じて中継移動局から送信された適性情報を受け付ける。
【０１２１】
付与部１０７は、中継移動局に対して、適性情報が表す適性の程度が高いほど高い優先度を付与する。
【０１２２】
指示部１０８は、密集領域内に中継移動局が存在する場合、密集領域内の中継移動局のうち優先度が最も高い接続中継移動局を選択し、少なくとも接続中継移動局に、自基地局と異なる接続対象基地局と、自基地局の通信範囲内に存在しているが自基地局に未接続の未接続移動局と、の間の通信を中継させる。
【０１２３】
このため、中継に適した中継移動局を用いて、接続対象基地局と未接続移動局との間の通信を中継するネットワークを構築することが可能になり、よって、中継に適さない中継移動局を用いてネットワークが確立される確率を低くすることが可能になる。
【０１２４】
以上説明した実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１２５】
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０  固定基地局
１１、２１、３１  有効通信範囲
１    移動局
１ａ  未接続移動局
１ｂ  中継移動局
１０１    通信部
１０２    アンテナ
１０３    電力制御部
１０４    検出部
１０５    決定部
１０６    取得部
１０７    付与部
１０８    指示部
【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６】
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【図７】
2012054879.tif 000008
【図５】
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