(57)【要約】【課題】大規模イベント会場等のエリアにおいて、新たな固定ＡＰを増設することなく、通信環境を改善することを目的とする。【解決手段】本願発明に係る無線通信システムは、広帯域無線ネットワークに接続される集約局として機能する無線基地局９２と、無線端末９１を無線基地局９２に接続する可動式無線基地局９３Ｍと、無線端末９１よりも広帯域無線ネットワーク側に接続され、無線端末９１の混雑度を評価するための混雑情報を収集し、無線端末９１の混雑度に基づいて可動式無線基地局９３Ｍの適応配置を決定し、可動式無線基地局９３Ｍを適応配置に移動させる制御サーバ９４と、を備える。【選択図】図３
2016115956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末と無線通信を行う可動式無線基地局と、
前記可動式無線基地局と広帯域無線ネットワークを介して接続される集約局と、
前記無線端末よりも前記広帯域無線ネットワーク側に接続され、前記無線端末の混雑度を評価するための混雑情報を収集し、前記混雑情報を用いて前記可動式無線基地局の適応配置を決定し、前記可動式無線基地局を前記適応配置に移動させる制御サーバと、
を備える無線通信システム。
【請求項２】
前記無線端末と無線通信を行う予め定められた対象エリアにおける前記混雑情報を検知するセンサをさらに備え、
前記制御サーバは、前記センサの検知する前記混雑情報を収集する、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記可動式無線基地局は、前記混雑情報を検知するデータ収集部を備え、
前記制御サーバは、前記データ収集部の検知する混雑情報を収集する、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記混雑情報は、前記無線端末若しくは人の数に関する情報又は前記無線端末の利用する無線リソースに関する情報である、
請求項１から３のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記制御サーバは、前記混雑情報を用いて前記無線端末の混雑度を評価し、前記無線端末の混雑度の高い場所を前記適応配置に決定する、
請求項１から４のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記制御サーバは、単位時間当たりの前記混雑情報の変化を用いて前記適応配置を決定する、
請求項１から５のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項７】
無線端末の混雑度を評価するための混雑情報を、前記無線端末よりも広帯域無線ネットワーク側に接続された制御サーバが収集する混雑情報把握手順と、
前記無線端末と無線通信を行う可動式無線基地局の適応配置を、前記混雑情報を用いて決定する配置決定手順と、
前記可動式無線基地局を前記適応配置に移動させる配置手順と、
前記適応配置に移動した前記可動式無線基地局に、前記無線端末と無線通信を行わせる無線通信手順と、
を順に有する無線通信システムにおける通信混雑緩和方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上位側に無線基地局及び前記無線基地局と広帯域無線ＮＷとで接続し、下位側に無線ＮＷで無線端末と接続する可動式無線基地局を備える無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンやタブレット端末等、無線端末の普及によるトラフィックの増加に伴い、図１に示すような無線基地局９２と無線端末９１とが広帯域無線ＮＷとで接続される移動帯通信システムの採用による周波数利用効率の向上や、小セル化による収容効率向上が検討されている。移動帯通信システムとして、第３世代携帯電話システム（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍｏｂｉｌｅ  ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ：３Ｇ）やＬＴＥ（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）（登録商標）等がある。
【０００３】
また、移動通信システムの代替として、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を利用して外部のネットワークにアクセスすることで、負荷分散を行うトラフィックのオフロードが行われている。例えば、図２に示すように、無線基地局９３が、無線ＬＡＮを用いて無線端末９１と無線通信を行い、広帯域無線ネットワークを用いて無線基地局９２と通信を行う。無線基地局９２は集約局として機能する。無線基地局９３は、公衆無線ＬＡＮスポットなどのＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）として機能し、その設置数は増加している。無線ＬＡＮの高速化も進んでいる。代表的な規格として、非特許文献１に示すＩＥＥＥ８０２．１１ｎタスクフォースにおいて標準化された無線ＬＡＮ規格がある。
【０００４】
スポーツ競技会場や花火大会等の大規模イベント会場においては、一時的にマクロな人が一斉に無線端末を用いて無線通信を行う。そのため、特定のエリアにおいて多端末環境下のもと無線通信環境が劣化する。多端末環境下における無線通信環境の劣化とは、チャネルを共有することによる収容可能台数の限界やフレーム衝突や干渉によるスループット低下、待機時間の増加による通信速度の低下が発生する。
【０００５】
このような特定の日や時間帯にマクロな人が無線端末を利用するような大規模イベント会場等のエリアに対しては、一時的に新たな無線基地局９３を増設するのはコスト面から実現が困難である。そのため、特定のタイミングのみ、対象とするエリアの無線通信状況を鑑みた適応な無線基地局９３を動的に配置することで、無線通信環境を改善する仕組みが必要である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ８０２．１１，  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  ｍｅｄｉｕｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ  （ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ  （ＰＨＹ）  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，  １２  Ｊｕｎｅ，  ２００７．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、大規模イベント会場等のエリアにおいて、新たな固定ＡＰを増設することなく、対象エリアの無線通信状況を鑑みた上で、最適な無線基地局を動的に配置することで、通信環境を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明に係る無線通信システムは、
無線端末と無線通信を行う可動式無線基地局と、
前記可動式無線基地局と広帯域無線ネットワークを介して接続される集約局と、
前記無線端末よりも前記広帯域無線ネットワーク側に接続され、前記無線端末の混雑度を評価するための混雑情報を収集し、前記混雑情報を用いて前記可動式無線基地局の適応配置を決定し、前記可動式無線基地局を前記適応配置に移動させる制御サーバと、
を備える。
【０００９】
本願発明に係る無線通信システムでは、前記無線端末と無線通信を行う予め定められた対象エリアにおける前記混雑情報を検出するセンサをさらに備え、前記制御サーバは、前記センサの検出する前記混雑情報を収集してもよい。
【００１０】
本願発明に係る無線通信システムでは、前記可動式無線基地局は、前記混雑情報を収集するデータ収集部を備え、前記制御サーバ前記可動式無線基地局は、前記混雑情報を検出するデータ収集部を備え、前記制御サーバは、前記データ収集部の検出する混雑情報を収集してもよい。
【００１１】
本願発明に係る無線通信システムでは、前記混雑情報は、前記無線端末若しくは人の数に関する情報又は前記無線端末の利用する無線リソースに関する情報であってもよい。
【００１２】
本願発明に係る無線通信システムでは、前記制御サーバは、前記混雑情報を用いて前記無線端末の混雑度を評価し、前記無線端末の混雑度の高い場所を前記適応配置に決定してもよい。
【００１３】
本願発明に係る無線通信システムでは、前記制御サーバは、単位時間当たりの前記混雑情報の変化を用いて前記適応配置を決定してもよい。
【００１４】
本願発明に係る無線通信システムにおける通信混雑緩和方法は、
無線端末の混雑度を評価するための混雑情報を、前記無線端末よりも広帯域無線ネットワーク側に接続された制御サーバが収集する混雑情報把握手順と、
前記無線端末と無線通信を行う可動式無線基地局の適応配置を、前記混雑情報を用いて決定する配置決定手順と、
前記可動式無線基地局を前記適応配置に移動させる配置手順と、
前記適応配置に移動した前記可動式無線基地局に、前記無線端末と無線通信を行わせる無線通信手順と、
を順に有する。
【００１５】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、大規模イベント会場等のエリアにおいて、新たな固定ＡＰを増設することなく、対象エリアの無線通信状況を鑑みた上で、最適な無線基地局を動的に配置することで、通信環境を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に関連する無線通信システムの第１例を示す。
【図２】本発明に関連する無線通信システムの第２例を示す。
【図３】本発明の実施形態に係る無線通信システムの第１形態を示す。
【図４】本発明の実施形態に係る無線通信システムの第２形態を示す。
【図５】無線通信システムの第１形態における機能ブロック図の一例を示す。
【図６】無線通信システムの第２形態における機能ブロック図の一例を示す。
【図７】本発明の実施形態に係る通信混雑緩和方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】実施形態１に係る無線通信システムの模式図を示す。
【図９】実施形態１における周辺情報の一例を示す。
【図１０】混雑情報に含まれる無線リソース情報の第１例を示す。
【図１１】混雑情報に含まれる無線リソース情報の第２例を示す。
【図１２】実施形態２に係る無線通信システムの模式図を示す。
【図１３】実施形態２におけるセンシング手段の第１形態を示す。
【図１４】実施形態２におけるセンシング手段の第２形態を示す。
【図１５】実施形態３における周辺情報の一例を示す。
【図１６】実施形態４に係る第１の適応配置の具体例を示す。
【図１７】実施形態４に係る第２の適応配置の具体例を示す。
【図１８】実施形態５に係る第４の適応配置の具体例を示す。
【図１９】実施形態５に係る第７の適応配置の具体例を示す。
【図２０】実施形態６に係る第８の適応配置の具体例を示す。
【図２１】実施形態７に係る第９の適応配置の具体例を示す。
【図２２】実施形態７に係る第１０の適応配置の具体例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００１９】
本発明は、大規模イベント会場など一時的にユーザが利用する無線端末数の増加に伴い、大容量無線トラフィックが発生する無線通信環境を対象とし、このような無線通信環境において混雑状況が分かるような周辺情報をリアルタイムもしくはプロアクティブに検知して収集し、収集した周辺情報を基に可動式無線基地局９３Ｍを移動させ、可動式無線基地局９３Ｍに無線トラフィックを収容させることで、無線通信環境を改善することを特徴とした、可動式無線基地局９３Ｍ、無線基地局９２及び制御サーバ９４を備える無線通信システムに関する発明である。以下に、本発明による無線通信システムおよび無線通信システムにおける通信混雑緩和方法に関する実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
周辺情報は、地理情報及び混雑情報を含む。地理情報は、無線端末９１、可動式無線基地局９３Ｍ又は対象エリアの位置である。混雑情報は、対象エリアの混雑度を判断するための情報である。例えば、無線ＬＡＮ通信に関する情報又は無線端末９１の密集度である。無線ＬＡＮ通信に関する情報は、例えば、無線基地局９３として機能するＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）の情報及び当該ＡＰを介した無線リソースに関する情報である。無線リソースに関する情報は、チャネル、周波数若しくは時間又はこれらの組み合わせを含む。
【００２１】
（無線通信システム及び無線通信システムにおける機能ブロックについて）
図３及び図４に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本実施形態に係る無線通信システムは、無線基地局９２と、可動式無線基地局９３Ｍと、無線端末９１と、制御サーバ９４と、を備える。可動式無線基地局９３Ｍは、無線基地局９２と広帯域無線ＮＷで接続される。無線端末９１は、可動式無線基地局９３Ｍと無線ＮＷとで接続される。無線基地局９２の上位側は任意であるが、例えば有線ネットワークで公衆に接続される。
【００２２】
制御サーバ９４は、データベースや処理機能を持ち、可動式無線基地局９３Ｍの制御を行う。制御サーバ９４は、無線端末９１よりも上位の広帯域無線ＮＷ側に接続される。例えば、制御サーバ９４は、図３のように無線基地局９２に接続される場合や、図４のように可動式無線基地局９３Ｍに接続される場合がある。広帯域無線ＮＷ及び無線ＮＷとは、移動通信システムおよび無線ＬＡＮ通信システムを示す。例えば、３Ｇ、ＬＴＥ、次世代ＬＴＥ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）である。
【００２３】
図５及び図６に、本実施形態に係る無線通信システムにおける機能ブロック図を示す。図５は図３に示すシステム構成におけるシーケンスを示し、図６は図４に示すシステム構成におけるシーケンスを示す。図５及び図６に示すように、可動式無線基地局９３Ｍは、配置処理部３２と、移動制御部３３と、アンテナ制御部３４と、を備える。可動式無線基地局９３Ｍは、データ収集部３１をさらに備えていてもよい。
【００２４】
データ収集部３１は、センシング手段として機能し、周辺情報を検知して収集する。
配置処理部３２は、制御サーバ９４から取得した配置情報を処理する。
移動制御部３３は、制御サーバ９４から取得した制御情報に従い、制御サーバ９４から取得した配置情報で示される位置に移動する。
アンテナ制御部３４は、無線基地局９２から取得した出力制御に合せてアンテナ制御を行う。
【００２５】
図５に示す例では、無線基地局９２は、制御サーバ９４と連携して動作する。制御サーバ９４は、記憶部４１と、周辺情報処理部４２と、配置決定部４３と、を備える。無線基地局９２は、配置司令部４４と、出力情報計算部２１と、出力情報処理部２２と、出力制御部２３と、を備える。
【００２６】
記憶部４１は、可動式無線基地局９３Ｍおよび予め対象エリアから取得した周辺情報を集約するデータベースを格納する機能を備える。記憶部４１は、例えば、地理情報を管理する地理情報データベース４１Ｇと、混雑情報を管理する混雑情報データベース４１Ｃと、を備える。
周辺情報処理部４２は、制御サーバ９４の受信した周辺情報を記憶部４１に格納する。
配置決定部４３は、記憶部４１に記憶されている混雑情報を用いて、可動式無線基地局９３Ｍの適応配置を決定する。例えば、混雑度の高い場所を適応配置とする。
配置司令部４４は、適応配置を含む配置情報を可動式無線基地局９３Ｍへ伝達する。
【００２７】
周辺情報処理部４２は、次に示す何らかの方法によって、可動式無線基地局９３Ｍの地理情報を把握する。
（ア）可動式無線基地局９３Ｍが、ＧＰＳを用いて自身の地理情報を取得し、これを制御サーバ９４に通知する方法。
（イ）可動式無線基地局９３Ｍが、自身に備わる位置情報捕捉用のセンサを用いて、地理情報を取得する方法。例えば、画像を基に位置を推定する方法、接続されるＡＰごとに通信可能エリアを分けておき、接続されたＡＰの情報を基に推定する方法がある。
【００２８】
出力情報計算部２１は、出力電波の計算を行う。
出力情報処理部２２は、計算結果を基に出力電波の出力制御処理を行う。
出力制御部２３は、出力情報処理部２２の処理結果に基づいてアンテナの出力を制御する。
【００２９】
図６に示す例では、可動式無線基地局９３Ｍは、制御サーバ９４と連携して動作する。制御サーバ９４は、記憶部４１と、周辺情報処理部４２と、配置決定部４３と、配置司令部４４を備える。無線基地局９２は、出力情報計算部２１と、出力情報処理部２２と、出力制御部２３と、を備える。それぞれの構成の機能は図５と同様である。
【００３０】
本発明に係る無線通信システムは、周辺情報を検知するためのセンシング手段を備える。センシング手段は、各種技術を用いて混雑情報を検知する。センシング手段は、可動式無線基地局９３Ｍに備わるデータ収集部３１を用いてもよいし、センサを用いてもよい。センサは、無線基地局９３として機能するＡＰに備わっていてもよいし、対象エリアに予め備わっていてもよいし、無線端末９１に備わっていてもよい。混雑情報が無線端末９１の密集度の場合、センシング手段は、カメラ又は人感センサを用いて無線端末９１の利用者の数を検知したり、ＡＰと送受信する端末数を検知する。
【００３１】
（無線通信システムにおける動作フロー）
図７に、本実施形態に係る無線通信システムの動作手順を示すフローチャートを示す。
本実施形態に係る通信混雑緩和方法は、周辺情報把握手順（Ｓ１０２）と、配置決定手順（Ｓ１０３）と、配置手順（Ｓ１０４〜Ｓ１０５）と、出力制御手順（Ｓ１０６）と、無線通信手順（Ｓ１０７）と、を順に有する。
【００３２】
周辺情報把握手順Ｓ１０２では、混雑情報把握手順を実行し、センシング手段決定手順及び混雑情報収集手順を順に行う。センシング手段決定手順では、センシング手段を決める。センシング手段は、システムを構成する時点で予め決定しておき、可動式無線基地局９３Ｍに備わるデータ収集部３１のみを利用可能とする構成、または、センサを用いる方法のみを利用可能とする構成で、固定的に使用する方法と、状況に応じて可動式無線基地局９３Ｍとセンサとのどちらかを選択できる構成で、動的に切り替えて使用する方法がある。後者では、例えば、より混雑度の差を大きく検出したセンシング手段を選択してもよいし、通常時は可動式無線基地局９３Ｍを使用し、検出した混雑度の差が閾値を下回る際に、センサによるセンシング手段を選択するという制御を行ってもよい。混雑情報収集手順では、制御サーバ９４が、地理情報及び人又は通信の混雑情報を、センシング手段を用いて収集する。
【００３３】
配置決定手順Ｓ１０３では、配置決定部４３が、周辺情報収集手順で収集された混雑情報を基に、通信混雑を緩和するための可動式無線基地局９３Ｍの適応配置を決定する。配置決定手順Ｓ１０３の後、制御サーバ９４は、可動式無線基地局９３Ｍへ配置情報及び制御情報を伝達する（Ｓ１０４）。配置情報は、配置決定手順で決定した適応位置を含む。制御情報は、可動式無線基地局９３Ｍを当該適応配置へ移動させるための可動式無線基地局９３Ｍの制御情報を含む。図３に示すシステム構成の場合、配置情報及び制御情報は、無線基地局９２を経由して可動式無線基地局９３Ｍへ伝達される。
【００３４】
可動式無線基地局９３Ｍは、制御情報に基づき、配置情報で示された適応配置へ移動する（Ｓ１０５）。一方、可動式無線基地局９３Ｍのアンテナ制御部３４は、無線基地局９２と連携して出力制御を行う（Ｓ１０６）。出力制御の際、接続認証を行ってもよい。配置手順（Ｓ１０４〜Ｓ１０５）及び出力制御手順（Ｓ１０６）の順は任意であり、同時に行ってもよい。
【００３５】
Ｓ１０５及びＳ１０６の後、可動式無線基地局９３Ｍは、無線端末９１と通信を行う（Ｓ１０７）。可動式無線基地局９３Ｍの周辺状況に応じて、このＳ１０２〜Ｓ１０７の動作を繰り返す。
【００３６】
（実施形態１）
本実施形態に係る無線通信システム及び無線通信システムにおける通信混雑緩和方法は、センシング手段として可動式無線基地局９３Ｍのデータ収集部３１が自立的にセンシングし、周辺情報収集手順においてデータ収集部３１が無線リソースに関する情報のうちの時間占有率のチャネル平均に関する情報を混雑情報として検知し、配置決定手順において配置決定部４３が時間占有率のチャネル平均に関する情報を用いて可動式無線基地局９３Ｍの適応配置を決定する。
【００３７】
本実施形態では、可動式無線基地局９３は、センシング手段としてデータ収集部３１を備え、予め決められた対象エリアを移動し、可動式無線基地局９３Ｍの周辺に設置されたＡＰの情報、当該ＡＰを介した無線通信の情報や人や端末の密集度を表わす端末密集度に関する情報を把握するための人感センサ機能を備えている。これによって、制御サーバ９４の周辺情報処理部４２は、可動式無線基地局９３Ｍから収集した周辺情報を記憶部４１に格納する。
【００３８】
次に、周辺情報把握手順Ｓ１０２及び配置決定手順Ｓ１０３の具体例を示す。
【００３９】
図８に、本実施形態の模式図を示す。周辺情報把握手順Ｓ１０２では、データ収集部３１が、対象エリアＡ〜Ｄを可動式無線基地局９３Ｍが自律的に移動し、各エリアにおけるＳＴＡの時間占有率を測定する。対象エリアＡにはチャネル＃１のＡＰ＃１が配置され、対象エリアＣにはチャネル＃２のＡＰ＃２が配置され、対象エリアＣ及びＤの境界付近にはチャネル＃３のＡＰ＃３が配置されている。時間占有率はチャネル毎に測定し、時間占有率のチャネル平均が最も高いエリアを可動式無線基地局９３Ｍの適応配置とする。ここでは、チャネル＃１〜＃３に対して測定を行う。可動式無線基地局９３Ｍは、チャネル＃１〜＃３を用いて無線通信を行う切替機能を備える。
【００４０】
図９は、実施形態１における周辺情報の一例である。各エリアにおける各ＡＰの時間占有率の測定結果の一例を示す。エリアＡ〜Ｄが地理情報であり、時間占有率が混雑情報である。エリアＢでは可動式無線基地局９３ＭはＡＰを検知しない。また、エリアＣでは、ＡＰ＃４が設置されているが、可動式無線基地局９３Ｍの接続されているＳＴＡはエリア内にないため、時間占有率のチャネル平均は０％である。エリアＡとＤに関してチャネル毎の時間占有率とその平均値を計算した結果、エリアＡの時間占有率のチャネル平均は６０％であり、エリアＤの時間占有率のチャネル平均は５％である。図９に示す測定／計算結果を随時制御サーバ９４へアップロードする。
【００４１】
配置決定部４３は、図９に示すチャネル毎の時間占有率及びその平均値を参照し、エリアＡにおける時間占有率のチャネル平均が最も高いため、エリアＡを適応配置に決定する。制御サーバ９４の配置司令部４４は、エリアＡへ可動式無線基地局９３Ｍが移動するように、配置情報及び制御情報を含む指示を可動式無線基地局９３Ｍへ出す。そして、可動式無線基地局９３Ｍの配置処理部３２は、配置情報に従って自律的に移動する。そして、可動式無線基地局９３Ｍは、最も使用率の低いチャネルであるチャネル＃２を使って近傍にある無線端末９１であるＳＴＡを収容する。
【００４２】
無線通信手順Ｓ１０７における無線端末９１の収容方法として、予め無線端末９１内に可動式無線基地局９３Ｍが近傍に来たら自動的に接続先を切り替えるアプリ等をダウンロードしておく方法や、予め対象エリア内の無線端末９１のＭＡＣアドレスを制御サーバ９４上で把握し、動的にＭＡＣアドレスを切り替える方法でも良い。
【００４３】
図１０に、混雑情報に含まれる無線リソースに関する情報の一例を示す。無線リソースに関する情報は、例えば、各ＡＰが無線端末９１であるＳＴＡ（Ｓｔａｔｉｏｎ）と送受信する各チャネルの無線信号強度（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）である。データ収集部３１は、測定したＲＳＳＩを用いて、可動式無線基地局９３Ｍの周辺に設置されたＡＰが接続するＳＴＡの時間占有率を求める。ｔ１〜ｔ２はＳＴＡ＃１が、ｔ３〜ｔ４はＳＴＡ＃２が、ｔ５〜ｔ６はＳＴＡ＃３が占有していて、ｔ４〜ｔ５の時間帯はどのＳＴＡも占有しておらず、空き時間となっていることが分かる。
【００４４】
ＡＰに接続するＳＴＡの時間占有率は、「各ＡＰに接続する全てのＳＴＡの占有時間／測定時間」として計算することが出来る。ＡＰが接続するＳＴＡの時間占有率の計算方法は、ＲＳＳＩを測定せずに占有時間のみ測定しても良い。また、ＡＰが接続するＳＴＡが通信していない時のみを検出して、時間非占有率を計算しても良い。この場合、「各ＡＰが接続する全てのＳＴＡの非占有率／測定時間」として計算することが出来る。上記の測定をチャネル毎に測定して、時間占有率または時間非占有率のチャネル平均を計算する。
【００４５】
また、図１１では、混雑情報に含まれる無線リソースに関する情報として、ＡＰに接続するＳＴＡの無線信号強度を、一定時間毎に測定した例を示す。予め通信混雑が発生した見なす閾値Ｘ（Ｘは任意の値）を設置し、当該閾値を超えた回数が多い程、通信混雑の発生頻度が高いといえる。ここでは、全測定回数が６回に対して、第２回、３回、５回目で閾値を超えたため、通信混雑の発生頻度は、「閾値を超えた回数／全測定回数」として約５０％の割合で通信混雑が発生しているといえる。
【００４６】
なお、データ収集部３１は、混雑情報として、各ＡＰに接続されるＳＴＡの接続端末（ＩＤ）数に関する情報を収集しても良いし、カメラや人感センサを用いて人の動きを利用し、例えば単位面積当たりに存在する人の割合や、単位時間当たりに移動した人の割合などから端末密集度を計算しても良い。この場合、前者は「映像情報から取得出来る人の数／単位面積」、後者は、「センサ前を通過した人数／測定時間」である。
【００４７】
配置決定手順Ｓ１０３においては、制御サーバ９４の配置決定部４３は、データ収集部３１の収集する単一の情報から適応配置を決定しても良いし、複数の情報を組み合わせて適応配置を決定しても良い。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態に係る無線通信システムは、対象エリア内の通信混雑状況を検知し、通信混雑状況に応じて適応配置である可動式無線基地局９３Ｍの配置場所を決め、可動式無線基地局９３Ｍが移動することで無線通信環境の緩和行う。したがって、本実施形態に係る発明は、大規模イベント会場等で一時的にマクロな人が一斉に無線端末９１を用いて無線通信を行う環境においても、新たな固定ＡＰを増設することなく、さらに総帯域を増やすことなく、対象エリアの無線通信状況を鑑みた上で、最適な無線基地局を動的に配置することで、通信環境を改善することができる。
【００４９】
（実施形態２）
本実施形態に関わる無線通信システム及び無線通信システムにおける通信混雑緩和方法は、実施形態１と異なり、センシング手段として、予め対象エリアに設置された複数センシング機器がＡＰのセンシングを行う。
【００５０】
図１２及び図１３に示す様に、予め対象エリアをエリアＡ〜Ｘに分割して、各エリアにセンシング機器として機能するセンサ３５を設置する。センサ３５は、周辺に設置されたＡＰの情報や、周辺に設置されたＡＰの情報、当該ＡＰを介した無線ＬＡＮ通信の情報ないし人や端末の密集度を表わす端末密集度に関する情報を把握するための人感センサ機能を備えている。制御サーバ９４の周辺情報処理部４２は、対象エリアに設置されたＡＰに関する情報を、周辺情報として、各センサ３５を用いて収集する。
【００５１】
例えば、エリアＡに配置されたセンサ３５は、エリアＡにおけるチャネル毎の時間占有率およびその平均値を計算し、計算結果を制御サーバ９４へ送信する。計算結果は制御サーバ９４上へ定期的に送信される。エリアＢではＡＰは接続されていないため、ＡＰないしもしくは０％の情報が、エリアＤは０％の情報が制御サーバ９４上へアップロードされる。エリアＣにおける時間占有率のチャネル平均の測定結果が例えば２０％であったとする。このような全てのエリアにおいて、センサ３５は、チャネル毎の時間占有率およびその平均値の計算を行う。
【００５２】
配置決定部４３は、各エリアにおいて、計算を行った結果で最も時間占有率の高いエリアへ可動式無線基地局９３Ｍを移動させる。この場合は、制御サーバ９４の配置決定部４３がエリアＡを適応配置に決定し、制御サーバ９４の配置司令部４４がエリアＡへ可動式無線基地局９３Ｍを移動させる。
【００５３】
センサ３５は、各ＡＰに接続されるＳＴＡの接続端末（ＩＤ）数に関する情報を収集しても良いし、カメラや人感センサを用いて人の動きを利用し、例えば単位面積当たりに存在する人の割合や、単位時間当たりに移動した人の割合などから端末密集度を計算しても良い。この場合、前者は「映像情報から取得出来る人の数／単位面積」、後者は、「センサ３５の前を通過した人数／測定時間」である。これらの単一の情報から配置を決定しても良いし、複数の情報を組み合わせて配置を決定しても良い。
【００５４】
本実施形態に係る発明は、実施形態１と異なり、予め設置されたセンサ３５を用いて周辺情報を収集し、制御サーバ９４へ定期的に送信し、可動式無線基地局９３Ｍの配置を決定する。このため、本実施形態に係る発明は、網羅性が高く、対象エリアの混雑検知から可動式無線基地局９３Ｍの配置までの時間及び処理時間を短縮することが出来る。
【００５５】
本実施形態では、予め対象エリアに設置されたセンサ３５を用いて無線端末９１であるＳＴＡの情報を収集したが、本発明はこれに限定されない。図１４に、センシング手段の別形態を示す。ＧＰＳ機能を搭載した無線端末９１として機能する各ＳＴＡが、センサ３５として機能する。この場合、各ＳＴＡは、制御サーバ９４へ、自己の位置情報を含む地理情報に加え、無線リソースを含む混雑情報を送信する。制御サーバ９４の配置決定部４３は、これによって得られた混雑情報を用いて、可動式無線基地局９３Ｍの配置を決定しても良い。この場合、センサ３５して機能するセンシング機器を新たに追加することがないため、周辺情報把握手順Ｓ１０２におけるコストを削減することが出来る。
【００５６】
（実施形態３）
本実施形態に係わる無線通信システムとして、実施形態１、２と異なり配置決定手順において、単位時間当たりの無線通信の利用変化に関する情報を混雑情報として用いる。
【００５７】
本実施形態では、センシング手段として、可動式無線基地局９３Ｍのデータ収集部３１が自律的にセンシングし、予め対象エリアに設置された複数センシング機器または対象エリアにおける無線端末９１から無線リソースないし人の移動に関する情報を収集する。
【００５８】
図１５に示すように、例えば、対象エリアＡと対象エリアＢにおける時間占有率のチャネル平均の測定を時間ｔＭ［分］毎に行う。ここで、ｔＭは任意の値である。例えば、ｔＭの値は、対象エリアから可動式無線基地局９３Ｍまでの距離Ｌと可動式無線基地局９３Ｍの最高移動速度ｖに応じて変化させる。対象エリアから可動式無線基地局９３Ｍまでの距離Ｌで可動式無線基地局９３Ｍの移動速度がｖである場合、ｔＭはＬ×（１／ｖ）≦ｔとして表わされる、ｔＭの値は、始めの測定時間からステップ的に測定時間を減算させる方法でも良い。また、二分探索方法を用いる方法でも良い。
【００５９】
図１５に示す様に、例えば、対象エリアＡと対象エリアＢにおける時間占有率のチャネル平均の測定をｔＭ分毎に行う。ｔＭ＝６０の場合、時間占有率のチャネル平均の測定結果が、対象エリアＡ、Ｂ共に５０％であったとする。このような状況下では、配置決定手順として、対象エリアＡ及びＢどちらの場所へも可動式無線基地局９３Ｍを配置する可能性がある。そこで、ｔＭの値をｔＭ＜６０として再計算を行う。すると、図１５に示す様に、例えばｔＭ＝１０の場合、時間占有率のチャネル平均の測定結果が対象エリアＢでは、５０％であった一方で、対象エリアＡは、ｔＭ＝１０の測定間隔毎に時間占有率のチャネル平均が変化し、２回目〜４回目の測定では時間占有率のチャネル平均が、８０〜９０％となっている。このような場合、配置決定部４３が対象エリアＡを適応配置に決定することで、より効率的に通信環境を改善することが出来る。
【００６０】
実施形態１及び２と異なり、無線リソースに関する情報のうち時間占有率のチャネル平均を計算する際に測定間隔時間を短く設定することで、対象エリアより詳細な情報を収集することができ、より的確に最適なエリアへ可動式無線基地局９３Ｍを移動させることが可能になる。また、リアルタイム制御のみならず、より短い間隔で制御サーバ９４上へ周辺情報を蓄積することでプロアクティブにこれから通信環境が劣化するエリアを予想し、事前に可動式無線基地局９３Ｍの適応配置を決定し、通信環境を改善するまでの時間を短縮することができ、ユーザ・エクスペリエンスを向上させることが出来る。
【００６１】
（実施形態４）
本実施形態では、図８及び図９を参照しながら、可動式無線基地局９３Ｍが単数の場合に、最も混雑していると判断された対象エリアＡに可動式無線基地局９３Ｍを配置する方法について説明する。
【００６２】
対象エリアＡ〜Ｄの中で、最も混雑していると判断した対象エリアＡに含まれる以下のいずれかの地点を適応配置ＰＤとする。
・対象エリアＡ内の中心又は重心の地点（第１の適応配置）
・対象エリアＡ内を移動する点（第２の適応配置）
・対象エリアＡ内の無作為に選択した地点（第３の適応配置）
【００６３】
第１の適応配置の具体例を図１６に示す。対象エリアＡ内の中心又は重心の地点の求め方は任意であるが、例えば、次のようにして求めることができる。対象エリアＡが正方形又は長方形等の方形に近い形状であれば、対角線の交点で求められる地点を適応配置ＰＤとする。方形でない場合は、その対象エリアを複数の正方形で近似し、それぞれの正方形における対角線の交点を用いて、対象エリアＡ内の中心又は重心を求める。
【００６４】
第２の適応配置の具体例を図１７に示す。可動式無線基地局９３Ｍは、最も混雑している対象エリアＡ内で移動を続ける。移動経路の所定位置を適応配置ＰＤとする。所定位置は、移動経路における任意の位置であり、例えば、移動経路における中間地点である。可動式無線基地局９３Ｍの移動経路は特に限定しないが、当該対象エリアＡを逸脱しないよう、対象エリアＡやその周辺の対象エリアの位置情報を基に移動を制御することが好ましい。当該対象エリアＡ内を細分化エリアに細分化し、細分化エリアごとの通過頻度を保持し、通過頻度を細分化エリアごとに均一になるよう制御してもよいし、中心部などをより高い頻度で通過するよう、移動経路の重み付け制御を行ってもよい。また、当該対象エリアＡの地形等の制限により、通過可能な細分化エリアが限定される場合は、通過可能な細分化エリアのみで通過頻度の制御を行うと良い。
【００６５】
（実施形態５）
本実施形態では、図８及び図９を参照しながら、可動式無線基地局９３Ｍが複数の場合に、最も混雑していると判断された対象エリアＡに複数の可動式無線基地局９３Ｍを配置する方法について説明する。
【００６６】
対象エリアＡの中で、最も混雑していると判断した対象エリアＡに含まれる以下のいずれかの地点を適応配置ＰＤとする。
・対象エリアＡ内の中心又は重心の地点の周辺（第４の適応配置）
・対象エリアＡ内を移動する点（第５の適応配置）
・対象エリアＡ内の無作為に選択した地点（第６の適応配置）
・対象エリアＡ内を複数に分ける正方形の重心のいずれかの地点（第７の適応配置）
【００６７】
第４の適応配置の具体例を図１８に示す。可動式無線基地局９３Ｍ同士の衝突を回避するために、対象エリアＡ内の中心又は重心の地点ＰＣの周囲の一定範囲ｄ（ｍ）内の任意の位置を適応配置ＰＤとする。一定範囲ｄは予め定めた許容範囲とする。
【００６８】
第５の適応配置は第２の適応位置と同様である。ただし、移動経路における所定位置が複数になる。このため、移動経路を可動式無線基地局９３Ｍの数に等分し、分割した位置を所定の位置すなわち適応配置ＰＤとする。
【００６９】
第７の適応位置の具体例を図１９に示す。対象エリアＡを可動式無線基地局９３Ｍの数を超える複数の正方形で近似し、いずれかの正方形の中心又は重心を適応配置ＰＤとする。例えば、可動式無線基地局９３Ｍが３台であった場合、本例では対象エリアＡを正方形としており、対象エリアＡを３を超えるＮ２で細分化する。ここでは、２２で細分化し、このうち３つの正方形の中心又は重心を適応配置ＰＤとする。近似する細分化正方形の数は、可動式無線基地局９３Ｍの数を超え、かつなるべく小さい値とすることが好ましい。
【００７０】
（実施形態６）
本実施形態では、図８及び図９を参照しながら、可動式無線基地局９３Ｍが単数の場合に、配置決定手順Ｓ１０３において、制御サーバ９４の配置決定部４３が、混雑度の重心を用いて可動式無線基地局９３Ｍの適応配置ＰＤを決定する方法について説明する。
【００７１】
各対象エリアＡ〜Ｄの混雑度で重み付けし、全対象エリアの重心を求め、当該重心の位置を適応配置ＰＤとする（第８の適応位置）。各対象エリアの座標をＸｉとし、混雑度を重みＷｉとすると、全対象エリアの重心点Ｙは次式で求められる。
（数１）
Ｙ＝Σ（ＸｉＷｉ）／Σ（Ｗｉ）
【００７２】
図８及び図９の例では、対象エリアＡの重みＷＡは６０、対象エリアＢの重みＷＢは０、対象エリアＣの重みＷＣは０、対象エリアＤの重みＷＤは５である。このため、対象エリアの座標を対象エリアの中心又は重心とすると、重心点Ｙすなわち適応配置ＰＤは図２０に示す地点となる。
【００７３】
（実施形態７）
本実施形態では、図８及び図９を参照しながら、可動式無線基地局９３Ｍが複数の場合に、配置決定手順Ｓ１０３において、制御サーバ９４の配置決定部４３が、混雑度で重み付けした全対象エリアの重心点Ｙを用いて、可動式無線基地局９３Ｍの適応配置ＰＤを決定する方法について説明する。
【００７４】
第８の適応配置で求めた座標Ｙで定められる以下のいずれかの地点を適応配置ＰＤとする。
・可動式無線基地局９３Ｍが任意の対象エリアに移動可能な場合、図２１に示すように、第８の適応配置で求めた重心点Ｙの周囲の一定範囲ｄ（ｍ）の範囲の無作為の点を適応配置ＰＤとする。ｄは予め定めた許容範囲とする（第９の適応位置）。
・各可動式無線基地局９３Ｍが予め定められたエリア内のみを移動可能である場合、図２２に示すように、移動可能エリアの中で、第８の適応配置で求めた重心点Ｙに最も近い点を適応配置ＰＤとする（第１０の適応位置）。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
２１：出力情報計算部
２２：出力情報処理部
２３：出力制御部
３１：データ収集部
３２：配置処理部
３３：移動制御部
３４：アンテナ制御部
３５：センサ
４１：記憶部
４２：周辺情報処理部
４３：配置決定部
４４：配置司令部
９１：無線端末
９２、９３：無線基地局
９３Ｍ：可動式無線基地局
９４：制御サーバ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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