JP2011044808A - 隣接セル設計装置、隣接セル設計方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】建築物の高階層でのみ観測されるオーバラップ領域を考慮して隣接セル情報の設計を行う。
【解決手段】オーバラップ領域推定部１０６は、複数の受信点における複数のセルの電波の電波強度を示す電波強度情報に基づいて、対象セルの電波と候補セルの電波とが、移動端末の存在想定領域内で重複する領域を示すオーバラップ領域を推定する。次に、隣接判定部１０７は、オーバラップ領域推定部１０６が推定したオーバラップ領域の大きさが所定の閾値より大きい場合に候補セルが隣接セルであると判定し、隣接セル設計部１０９は、隣接判定部１０７による判定結果に基づいて隣接セルの設計を行う。
【選択図】図１
【解決手段】オーバラップ領域推定部１０６は、複数の受信点における複数のセルの電波の電波強度を示す電波強度情報に基づいて、対象セルの電波と候補セルの電波とが、移動端末の存在想定領域内で重複する領域を示すオーバラップ領域を推定する。次に、隣接判定部１０７は、オーバラップ領域推定部１０６が推定したオーバラップ領域の大きさが所定の閾値より大きい場合に候補セルが隣接セルであると判定し、隣接セル設計部１０９は、隣接判定部１０７による判定結果に基づいて隣接セルの設計を行う。
【選択図】図１
Description
本発明は、基地局装置の通信範囲であるセルに対して、当該セル内に存在する移動端末の移動によるハンドオーバ先のセルを示す隣接セル情報を設計する隣接セル設計装置、隣接セル設計方法及びプログラムに関する。
移動体通信システムにおいて、移動端末が移動しながら通信を継続するには、通信接続先の基地局装置を移動過程で順次他の基地局装置に切り替えるハンドオーバという処理を行う必要がある。当該ハンドオーバを実現するために、基地局制御装置において各基地局装置のセル（以下、対象セルとする）に対し、ハンドオーバ先の候補となる基地局装置のセル（以下、隣接セルとする）を適切に設計する必要がある。ここで、隣接セルの「設計」とは、ある対象セルにおいて、隣接セルの候補となる他のセル（以下、候補セルとする）が隣接セルとして必要であるか、また不必要であるかの判断を行うことを言う。また、以下、「設計」という語は同様の意味として用いる。
適切な隣接セルの設計を行い、当該設計した隣接セルを基地局制御装置に設定することで、ハンドオーバを実現することができる。ここで、隣接セルの「設定」とは、基地局制御装置の記憶部に記憶する、対象セルと隣接セルとを対応付けて記憶する隣接セルリストにおいて、当該隣接セルリストの対応関係を更新する処理を示す。
適切な隣接セルの設計を行い、当該設計した隣接セルを基地局制御装置に設定することで、ハンドオーバを実現することができる。ここで、隣接セルの「設定」とは、基地局制御装置の記憶部に記憶する、対象セルと隣接セルとを対応付けて記憶する隣接セルリストにおいて、当該隣接セルリストの対応関係を更新する処理を示す。
隣接セルが適切に設計されていない場合、移動端末がセル間を移動する際に適切なセルにハンドオーバすることができず、通信の切断や通信品質の劣化が生じる可能性がある。また、１つの対象セルに対する隣接セルを設定できる個数に上限があるため、ハンドオーバが発生する可能性が高いセルを隣接セルのリストに漏れなく登録し、ハンドオーバが発生する可能性が低いセルやハンドオーバ失敗率が高いセルを隣接セルのリストから除外できるよう、適切な隣接セルの設計を行うことが望まれる。
隣接セルの設計は、新たに基地局装置を設置した際の初期設定時と、基地局装置の運用中における更新時とに行われる。
従来、初期設定時における隣接セルの設計は、まず隣接セルの設計対象となる基地局装置と周辺の基地局装置との距離や見通し（基地局装置間の障害物の有無）に基づいて、ハンドオーバが見込まれるセルを隣接セルとして抽出することで行われる。
また、更新時における隣接セルの設計は、電測車による走行測定を行って電波強度の情報を収集し、当該情報に基づいて隣接セルの判定を行うことで行われる。
従来、初期設定時における隣接セルの設計は、まず隣接セルの設計対象となる基地局装置と周辺の基地局装置との距離や見通し（基地局装置間の障害物の有無）に基づいて、ハンドオーバが見込まれるセルを隣接セルとして抽出することで行われる。
また、更新時における隣接セルの設計は、電測車による走行測定を行って電波強度の情報を収集し、当該情報に基づいて隣接セルの判定を行うことで行われる。
また、実測による隣接セルの設計は、電波強度の情報の収集に時間が掛かってしまうことから、電波伝搬シミュレーションを用いた隣接セルの設計も行われている。具体的には、電波伝搬シミュレーションを用いて対象セル及び候補セルが属する基地局装置からの電波到達範囲を算出する。そして、対象セルが属する基地局装置からの電波到達範囲と候補セルが属する基地局装置からの電波到達範囲とが重なっている領域（以下、オーバラップ領域とする）を推定し、当該オーバラップ領域の大きさが所定の閾値を超えている場合や、当該オーバラップ領域で見込まれる利用端末数が所定の閾値を超える場合に、当該候補セルを対象セルの隣接セルとして抽出する。
なお、特許文献１に、３次元構造物情報を用いた基地局装置の高さ方向を含む設置位置の決定方法が開示されている。
しかしながら、電測車による電波強度の実測値に基づいて隣接セルの設計を行う場合、地表上の２次元の電波状況しか把握できないため、建築物の高層階でのみ観測されるオーバラップ領域を検出することができないという問題があった。また、電波伝搬シミュレーションによる隣接セルの設計を行う場合も、高階層でのハンドオーバを無視し、地表を示す２次元平面上の電波状況のシミュレーションに基づいて隣接セルの設計を行っていたため、実測による設計と同様に、建築物の高層階でのみ観測されるオーバラップ領域を検出することができないという問題があった。
ここで、従来の電波伝搬シミュレーションによる隣接セルの設計において高階層でのハンドオーバが考慮されていなかった理由を説明する。
従来、隣接セルの設計は、無線エリアの拡大を目的として行われていた。無線エリアの拡大を目的としていた時期、すなわち「ロールアウト期」は、いかに広範囲に無線エリアを広げるかが重視されていたため、地上付近の電波状況を電測によって大まかに把握すれば十分であった。
しかしながら、近年は全体的に無線エリアが行き届く「普及期」となり、局所的に発生する不感地帯等を対象に無線エリアの設定を行う必要が出てきた。
従来、隣接セルの設計は、無線エリアの拡大を目的として行われていた。無線エリアの拡大を目的としていた時期、すなわち「ロールアウト期」は、いかに広範囲に無線エリアを広げるかが重視されていたため、地上付近の電波状況を電測によって大まかに把握すれば十分であった。
しかしながら、近年は全体的に無線エリアが行き届く「普及期」となり、局所的に発生する不感地帯等を対象に無線エリアの設定を行う必要が出てきた。
このため、上述した特許文献１などのように、隣接セル設計においても高さ方向を含めた三次元での電波状況のシミュレーションを行い、特定の高さに発生する不感地等に対応する必要があった。しかしながら、ある特定の場所の電波情報を得るだけでは、上述したような、１つの対象セルに対する隣接セルを設定できる個数の上限を考慮した適切な隣接セルの設計を行うことができなかった。
なお、従来は、建築物の高層階において通信品質が悪い場合、通信品質が悪い場所で電波強度の測定を行い、測定結果に基づいて隣接セルを設計しなおすという場当たり的な方法で解決しているが、予め建築物の高層階においても高品質で通信ができるような隣接セルの設計を行うことが望まれている。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、建築物の高階層でのみ観測されるオーバラップ領域を考慮した隣接セル情報の設計を行う隣接セル設計装置、隣接セル設計方法及びプログラムを提供することにある。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、基地局装置の通信範囲であるセルに対して、移動端末のハンドオーバ先のセルを示す隣接セルを設計する隣接セル設計装置であって、複数の受信点において検出した、複数の基地局装置から発信される電波の電波強度を示す電波強度情報に基づいて、ハンドオーバ元のセルである対象セルが属する基地局装置から送信される電波と前記隣接セルの候補である候補セルが属する基地局装置から送信される電波とが、前記移動端末の存在想定領域内で重複する領域を示すオーバラップ領域を算出するオーバラップ領域推定部と、前記オーバラップ領域推定部が算出したオーバラップ領域の大きさが所定の閾値より大きい場合に前記候補セルが隣接セルであると判定する隣接判定部と、前記隣接判定部による判定結果に基づいて隣接セルの設計を行う隣接セル設計部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明は、基地局装置の通信範囲であるセルに対して、移動端末のハンドオーバ先のセルを示す隣接セルを設計する隣接セル設計装置を用いた隣接セル設計方法であって、オーバラップ領域推定部は、複数の受信点において検出した、複数の基地局装置から発信される電波の電波強度を示す電波強度情報に基づいて、ハンドオーバ元のセルである対象セルが属する基地局装置から送信される電波と前記隣接セルの候補である候補セルが属する基地局装置から送信される電波とが、前記移動端末の存在想定領域内で重複する領域を示すオーバラップ領域を算出し、隣接判定部は、前記オーバラップ領域推定部が算出したオーバラップ領域の大きさが所定の閾値より大きい場合に前記候補セルが隣接セルであると判定し、隣接セル設計部は、前記隣接判定部による判定結果に基づいて隣接セルの設計を行う、ことを特徴とする。
また、本発明は、基地局装置の通信範囲であるセルに対して、移動端末のハンドオーバ先のセルを示す隣接セルを設計する隣接セル設計装置を、複数の受信点において検出した、複数の基地局装置から発信される電波の電波強度を示す電波強度情報に基づいて、ハンドオーバ元のセルである対象セルが属する基地局装置から送信される電波と前記隣接セルの候補である候補セルが属する基地局装置から送信される電波とが、前記移動端末の存在想定領域内で重複する領域を示すオーバラップ領域を算出するオーバラップ領域推定部、前記オーバラップ領域推定部が算出したオーバラップ領域の大きさが所定の閾値より大きい場合に前記候補セルが隣接セルであると判定する隣接判定部、前記隣接判定部による判定結果に基づいて隣接セルの設計を行う隣接セル設計部、として機能させるためのプログラムである。
本発明によれば、隣接判定部が移動端末の存在想定領域上でのオーバラップ領域を推定するので、建築物の高階層でのみ観測されるオーバラップ領域を考慮して隣接セル情報の設計を行うことができる。
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による隣接セル設計装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
隣接セル設計装置１００は、電波情報記憶部１０１、電波強度取得部１０２、対象セル強度差算出部１０３、候補セル強度差算出部１０４、重複判定部１０５、オーバラップ領域推定部１０６、隣接判定部１０７、隣接セル設定情報記憶部１０８、隣接セル設計部１０９を備える。
電波情報記憶部１０１は、移動端末の存在想定領域内の各受信点における、複数の基地局装置からの電波強度を、無線セル識別子及び受信点の緯度・経度・高度に対応付けて記憶している。ここで、移動端末の存在想定領域とは、対象セルの周辺領域の地表面や建造物の各階層を示す。
電波強度取得部１０２は、電波情報記憶部１０１から、各受信点における最も電波強度が大きいセル（以下、ドミナントセルとする）が属する基地局装置からの電波強度、隣接セルの設計対象となるセル（対象セル）が属する基地局装置からの電波強度、及び隣接セルの候補となるセル（候補セル）が属する基地局装置からの電波強度を読み出す。
対象セル強度差算出部１０３は、各受信点におけるドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度と対象セルが属する基地局装置からの電波強度との差を算出する。
候補セル強度差算出部１０４は、各受信点におけるドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度と候補セルが属する基地局装置からの電波強度との差を算出する。
重複判定部１０５は、ある受信点において対象セル強度差算出部１０３が算出した強度差と候補セル強度差算出部１０４が算出した強度差に基づいて、当該受信点における対象セルと候補セルとの重複の有無を判定する。
オーバラップ領域推定部１０６は、各受信点におけるセルの重複の有無に基づいてオーバラップ領域を推定する。
隣接判定部１０７は、オーバラップ領域推定部１０６が推定したオーバラップ領域の面積が所定の閾値より大きい場合に、候補セルが対象セルの隣接セルであると判定する。
隣接セル設定情報記憶部１０８は、対象セルの隣接セルとして基地局制御装置に記憶されている情報を記憶する。
隣接セル設計部１０９は、隣接判定部１０７による判定結果と隣接セル設定情報記憶部１０８が記憶する情報とに基づいて隣接セルの設計を行い、当該設計した隣接セルに基づく更新命令を基地局制御装置に送信することで、基地局制御装置における隣接セル情報の設定を行う。
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による隣接セル設計装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
隣接セル設計装置１００は、電波情報記憶部１０１、電波強度取得部１０２、対象セル強度差算出部１０３、候補セル強度差算出部１０４、重複判定部１０５、オーバラップ領域推定部１０６、隣接判定部１０７、隣接セル設定情報記憶部１０８、隣接セル設計部１０９を備える。
電波情報記憶部１０１は、移動端末の存在想定領域内の各受信点における、複数の基地局装置からの電波強度を、無線セル識別子及び受信点の緯度・経度・高度に対応付けて記憶している。ここで、移動端末の存在想定領域とは、対象セルの周辺領域の地表面や建造物の各階層を示す。
電波強度取得部１０２は、電波情報記憶部１０１から、各受信点における最も電波強度が大きいセル（以下、ドミナントセルとする）が属する基地局装置からの電波強度、隣接セルの設計対象となるセル（対象セル）が属する基地局装置からの電波強度、及び隣接セルの候補となるセル（候補セル）が属する基地局装置からの電波強度を読み出す。
対象セル強度差算出部１０３は、各受信点におけるドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度と対象セルが属する基地局装置からの電波強度との差を算出する。
候補セル強度差算出部１０４は、各受信点におけるドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度と候補セルが属する基地局装置からの電波強度との差を算出する。
重複判定部１０５は、ある受信点において対象セル強度差算出部１０３が算出した強度差と候補セル強度差算出部１０４が算出した強度差に基づいて、当該受信点における対象セルと候補セルとの重複の有無を判定する。
オーバラップ領域推定部１０６は、各受信点におけるセルの重複の有無に基づいてオーバラップ領域を推定する。
隣接判定部１０７は、オーバラップ領域推定部１０６が推定したオーバラップ領域の面積が所定の閾値より大きい場合に、候補セルが対象セルの隣接セルであると判定する。
隣接セル設定情報記憶部１０８は、対象セルの隣接セルとして基地局制御装置に記憶されている情報を記憶する。
隣接セル設計部１０９は、隣接判定部１０７による判定結果と隣接セル設定情報記憶部１０８が記憶する情報とに基づいて隣接セルの設計を行い、当該設計した隣接セルに基づく更新命令を基地局制御装置に送信することで、基地局制御装置における隣接セル情報の設定を行う。
図２は、電波情報記憶部１０１が記憶する情報を示す第１の図である。
電波情報記憶部１０１は、図２に示すように、セルを特定するための無線セル識別子及び移動端末の存在想定領域内の受信点を示す緯度・経度・高度と、無線セル識別子が示すセルが属する基地局装置からの当該受信点における電波強度とを一対一のリレーションで対応付けて記憶している。つまり、電波情報記憶部１０１は、無線セル識別子、緯度、経度及び高度の組み合わせをキーとして電波強度を記憶している。
なお、ここでは電波情報記憶部１０１に電波強度として電波強度の絶対値（単位はｄＢｍ）が格納されているが、電波強度の絶対値に代えて信号対干渉雑音比や、電波強度の絶対値または信号対干渉雑音比が所定の閾値を超えるか否かを示すブール値であっても良い。また、ここでは位置情報として緯度・経度・高度を用いているが、１９座標系やＵＴＭ座標系などの直角座標系のＸ，Ｙ，Ｚ座標が格納されていても良い。
電波情報記憶部１０１は、図２に示すように、セルを特定するための無線セル識別子及び移動端末の存在想定領域内の受信点を示す緯度・経度・高度と、無線セル識別子が示すセルが属する基地局装置からの当該受信点における電波強度とを一対一のリレーションで対応付けて記憶している。つまり、電波情報記憶部１０１は、無線セル識別子、緯度、経度及び高度の組み合わせをキーとして電波強度を記憶している。
なお、ここでは電波情報記憶部１０１に電波強度として電波強度の絶対値（単位はｄＢｍ）が格納されているが、電波強度の絶対値に代えて信号対干渉雑音比や、電波強度の絶対値または信号対干渉雑音比が所定の閾値を超えるか否かを示すブール値であっても良い。また、ここでは位置情報として緯度・経度・高度を用いているが、１９座標系やＵＴＭ座標系などの直角座標系のＸ，Ｙ，Ｚ座標が格納されていても良い。
ここで、高度は、緯度・経度が同一の場所に対して、複数の階層で記憶されていることが望ましい。特に当該受信点が建築物内に位置する場合、当該建築物の低層部から高層部に至る電波強度が記憶されるように、当該建築物の高さまたは階層に応じた複数の階層で記憶されていることが望ましい。または、緯度・経度が同一の場所に対して、高度が単一の階層で記憶されている場合、建築物の高さなどの特性に応じて異なる高さで記憶されていることが望ましい。
また、電波情報記憶部１０１が記憶する受信点は、移動端末の存在想定領域を緯度・経度・高度方向に所定の単位長毎に区切った格子点であっても良いし、移動端末の存在想定領域上の点をランダムに抽出したものであっても良い。このとき、電波情報記憶部１０１は、建築物や地形の属性（例えば、人口密度や高低差など）に応じた粗密度（分解能）で受信点を記憶していても良い。例えば、オフィスビルの高層階など携帯電話による通話や通信が多いと見込まれる場所では、受信点を構成する格子点の間隔を小さくし、田畑など通信が少ないと見込まれる場所では格子点の間隔を大きくすることで、計算量を削減しつつ、通話が多い場所におけるオーバラップ領域の推定精度を確保することができる。
図３は、隣接セル設定情報記憶部１０８が記憶する情報を示す図である。
隣接セル設定情報記憶部１０８は、図３に示すように、対象セルを示す無線セル識別子と隣接セルを示す隣接セル識別子とを多対多のリレーションで対応付けて記憶している。
隣接セル設定情報記憶部１０８は、図３に示すように、対象セルを示す無線セル識別子と隣接セルを示す隣接セル識別子とを多対多のリレーションで対応付けて記憶している。
そして、隣接セル設計装置１００において、オーバラップ領域推定部１０６は、複数の受信点における複数のセルが属する基地局装置からの電波の電波強度を示す電波強度情報に基づいて、対象セルが属する基地局装置からの電波と候補セルが属する基地局装置からの電波とが、移動端末の存在想定領域内で重複する領域を示すオーバラップ領域を推定する。次に、隣接判定部１０７は、オーバラップ領域推定部１０６が推定したオーバラップ領域の大きさが所定の閾値より大きい場合に候補セルが隣接セルであると判定し、隣接セル設計部１０９は、隣接判定部１０７による判定結果に基づいて隣接セルの設計を行う。
これにより、隣接セル設計装置１００は、建築物の高階層でのみ観測されるオーバラップ領域を考慮して隣接セル情報の設計を行うことができる。
これにより、隣接セル設計装置１００は、建築物の高階層でのみ観測されるオーバラップ領域を考慮して隣接セル情報の設計を行うことができる。
次に、隣接セル設計装置１００の動作を説明する。
図４は、隣接セル設計装置１００の動作を示す第１のフローチャートである。
なお、隣接セル設計装置１００による隣接セルの設計動作を行う前に、予め各受信点における電波強度の実測を行っておき、当該実測によって得られた電波強度情報を電波情報記憶部１０１に記憶させておくものとする。
ユーザが対象セルを指定して隣接セル設計装置１００を動作させることで、隣接セル設計装置１００が対象セルに対する隣接セルの設計動作を開始すると、まず、電波強度取得部１０２は、電波情報記憶部１０１から、セルを特定するための無線セル識別子及び移動端末の存在想定領域内の受信点を示す緯度・経度・高度と、当該受信点における電波強度とを一対一のリレーションで対応付けた電波強度情報を読み出す（ステップＳ１）。次に、電波強度取得部１０２、対象セル強度差算出部１０３、候補セル強度差算出部１０４、重複判定部１０５及びオーバラップ領域推定部１０６は、協働して対象セルとある候補セルとのオーバラップ領域を推定する処理を行う（ステップＳ２）。このとき、候補セルは、対象セルの周辺の領域に存在するセルの中から選択される。なお、ステップＳ２によるオーバラップ領域の推定処理の詳細は後述する。
図４は、隣接セル設計装置１００の動作を示す第１のフローチャートである。
なお、隣接セル設計装置１００による隣接セルの設計動作を行う前に、予め各受信点における電波強度の実測を行っておき、当該実測によって得られた電波強度情報を電波情報記憶部１０１に記憶させておくものとする。
ユーザが対象セルを指定して隣接セル設計装置１００を動作させることで、隣接セル設計装置１００が対象セルに対する隣接セルの設計動作を開始すると、まず、電波強度取得部１０２は、電波情報記憶部１０１から、セルを特定するための無線セル識別子及び移動端末の存在想定領域内の受信点を示す緯度・経度・高度と、当該受信点における電波強度とを一対一のリレーションで対応付けた電波強度情報を読み出す（ステップＳ１）。次に、電波強度取得部１０２、対象セル強度差算出部１０３、候補セル強度差算出部１０４、重複判定部１０５及びオーバラップ領域推定部１０６は、協働して対象セルとある候補セルとのオーバラップ領域を推定する処理を行う（ステップＳ２）。このとき、候補セルは、対象セルの周辺の領域に存在するセルの中から選択される。なお、ステップＳ２によるオーバラップ領域の推定処理の詳細は後述する。
オーバラップ領域推定部１０６がオーバラップ領域を推定すると、隣接判定部１０７は、推定したオーバラップ領域の面積を算出する（ステップＳ３）。ここで、推定したオーバラップ領域は、対象セルの周辺領域の地表面と建造物の各階層とで構成されるため、それぞれの面積を足し合わせたものをオーバラップ領域の面積として算出する。
次に、隣接判定部１０７は、算出したオーバラップ領域の面積が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。
隣接判定部１０７が、オーバラップ領域の面積が所定の閾値以上であると判定した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、隣接判定部１０７は、対象セルと候補セルとが隣接していると判定し、隣接セル設計部１０９は、当該候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８において未登録であるか否かを判定する（ステップＳ５）。隣接セル設計部１０９が、候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８において未登録であると判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、隣接セル設計部１０９は、当該候補セルの識別子を、隣接セルのリストに追加すべきセルとして抽出する（ステップＳ６）。このとき、隣接セル設計部１０９は、抽出した候補セルの識別子を内部メモリの追加セル記憶領域に記憶させる。
隣接判定部１０７が、オーバラップ領域の面積が所定の閾値以上であると判定した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、隣接判定部１０７は、対象セルと候補セルとが隣接していると判定し、隣接セル設計部１０９は、当該候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８において未登録であるか否かを判定する（ステップＳ５）。隣接セル設計部１０９が、候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８において未登録であると判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、隣接セル設計部１０９は、当該候補セルの識別子を、隣接セルのリストに追加すべきセルとして抽出する（ステップＳ６）。このとき、隣接セル設計部１０９は、抽出した候補セルの識別子を内部メモリの追加セル記憶領域に記憶させる。
他方、隣接判定部１０７が、オーバラップ領域の面積が所定の閾値未満であると判定した場合（ステップＳ４：ＮＯ）、隣接判定部１０７は、対象セルと候補セルとが隣接していないと判定し、隣接セル設計部１０９は、当該候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８に登録されているか否かを判定する（ステップＳ７）。隣接セル設計部１０９が、候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８に登録されていると判定した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、隣接セル設計部１０９は、当該候補セルの識別子を、隣接セルのリストから除外すべきセルとして抽出する（ステップＳ８）。このとき、隣接セル設計部１０９は、抽出した候補セルの識別子を内部メモリの除外セル記憶領域に記憶させる。
ステップＳ５で隣接セル設計部１０９が、候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８に登録されていると判定した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ステップＳ６で隣接セル設計部１０９が候補セルの識別子を抽出した場合、ステップＳ７で隣接セル設計部１０９が、候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８に登録されていないと判定した場合（ステップＳ７：ＮＯ）、または、ステップＳ８で隣接セル設計部１０９が候補セルの識別子を抽出した場合、全ての候補セルに対する判定を終えるまで、電波情報記憶部１０１が記憶する他のセルを候補セルとしてステップＳ２〜Ｓ８の処理を実行する（ステップＳ９）。
ステップＳ２〜Ｓ９の処理によって全ての候補セルに対して隣接判定を行うと、つまり、対象セルに対する隣接セルの設計が終了すると、隣接セル設計部１０９は、内部メモリの追加セル記憶領域が記憶する候補セルを対象セルの隣接セルリストに追加し、内部メモリの除外セル記憶領域が記憶する候補セルを対象セルの隣接セルリストから除外することを示す更新命令を生成し、基地局制御装置に送信する（ステップＳ１０）。つまり、隣接セルの設定を行う。
ステップＳ２〜Ｓ９の処理によって全ての候補セルに対して隣接判定を行うと、つまり、対象セルに対する隣接セルの設計が終了すると、隣接セル設計部１０９は、内部メモリの追加セル記憶領域が記憶する候補セルを対象セルの隣接セルリストに追加し、内部メモリの除外セル記憶領域が記憶する候補セルを対象セルの隣接セルリストから除外することを示す更新命令を生成し、基地局制御装置に送信する（ステップＳ１０）。つまり、隣接セルの設定を行う。
なお、ここで示した動作は、予め対象セルに隣接セルが設定されている場合の動作であるが、基地局装置を新たに設置した際の初期設定時であり、対象セルに隣接セルが設定されていない場合でも動作させることができる。この場合、隣接セル設定情報記憶部１０９が隣接セルの情報を格納していないため、ステップＳ５での判定は常にＹＥＳとなり、ステップＳ７での判定は常にＮＯとなる。従って、対象セルに隣接セルが設定されていない状態でのみ隣接セルの設計を行う場合は、ステップＳ５、Ｓ７、Ｓ８による処理を行わなくても良い。
次に、上述したステップＳ２によるオーバラップ領域の推定処理の詳細を説明する。
図５は、オーバラップ領域の推定処理の動作を示すフローチャートである。
上述したステップＳ１で電波強度取得部１０２が図２に示す電波強度情報を読み出し、または、ステップＳ９のループによって他のセルを候補セルとしたオーバラップ領域の推定処理を開始すると、電波強度取得部１０２は、ステップＳ１で読み出した電波強度情報から、ある受信点Ａにおけるドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度を読み出す（ステップＳ１０１）。なお、上述したようにドミナントセルとは受信点において最も電波強度が大きい基地局装置のセルのことである。次に、電波強度取得部１０２は、電波強度情報から、ある受信点Ａにおける対象セルが属する基地局装置からの電波強度を読み出す（ステップＳ１０２）。次に、電波強度取得部１０２は、電波強度情報から、オーバラップ領域の推定を行う候補セルが属する基地局装置からのある受信点Ａにおける電波強度を読み出す（ステップＳ１０３）。
なお、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３では、電波強度取得部１０２は、同一の受信点におけるドミナントセルが属する基地局装置、対象セルが属する基地局装置、及び候補セルが属する基地局装置からの電波強度を読み出すものとする。
図５は、オーバラップ領域の推定処理の動作を示すフローチャートである。
上述したステップＳ１で電波強度取得部１０２が図２に示す電波強度情報を読み出し、または、ステップＳ９のループによって他のセルを候補セルとしたオーバラップ領域の推定処理を開始すると、電波強度取得部１０２は、ステップＳ１で読み出した電波強度情報から、ある受信点Ａにおけるドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度を読み出す（ステップＳ１０１）。なお、上述したようにドミナントセルとは受信点において最も電波強度が大きい基地局装置のセルのことである。次に、電波強度取得部１０２は、電波強度情報から、ある受信点Ａにおける対象セルが属する基地局装置からの電波強度を読み出す（ステップＳ１０２）。次に、電波強度取得部１０２は、電波強度情報から、オーバラップ領域の推定を行う候補セルが属する基地局装置からのある受信点Ａにおける電波強度を読み出す（ステップＳ１０３）。
なお、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３では、電波強度取得部１０２は、同一の受信点におけるドミナントセルが属する基地局装置、対象セルが属する基地局装置、及び候補セルが属する基地局装置からの電波強度を読み出すものとする。
ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で電波強度取得部１０２が、ドミナントセル、対象セル、及び候補セルが属する基地局装置からの電波強度を読み出すと、対象セル強度差算出部１０３は、対象セルが属する基地局装置からの電波強度とドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度との電波強度差Ｄ１を算出する（ステップＳ１０４）。同様に、候補セル強度差算出部１０３は、候補セルが属する基地局装置からの電波強度とドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度との電波強度差Ｄ２を算出する（ステップＳ１０５）。
ステップＳ１０４、Ｓ１０５で電波強度差Ｄ１、Ｄ２を算出すると、重複判定部１０５は、対象セルが属する基地局装置からの電波強度とドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度との電波強度差Ｄ１及び候補セルが属する基地局装置からの電波強度とドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度との電波強度差Ｄ２が共に所定の閾値以下となるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。重複判定部１０５は、電波強度差Ｄ１及びＤ２が共に所定の閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、対象セルと候補セルとが重複していると判定する（ステップＳ１０７）。他方、重複判定部１０５は、電波強度差Ｄ１又はＤ２の少なくとも何れかが所定の閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、対象セルと候補セルとが重複していないと判定する（ステップＳ１０８）。
ここで、ステップＳ１０６〜Ｓ１０８の処理により重複の有無を決定する理由を説明する。
ドミナントセルは、上述したように受信点において最も電波強度が大きいセルであるため、他のセルとドミナントセルとの電波強度差が小さいということは、移動に伴って当該他のセルがドミナントセルになる確率が高いため、当該他のセルとドミナントセルとの間でのハンドオーバが発生する可能性が高いということを示す。逆に、他のセルとドミナントセルとの電波強度差が大きいということは、移動に伴って当該他のセルがドミナントセルになる確率が低いため、移動端末がドミナントセルに在圏し、当該セルにハンドオーバする可能性が低いということを示す。
そのため、対象セルと候補セルとの電波強度差が小さくても、対象セル及び候補セルとドミナントセルとの電波強度差が大きい場合は、移動端末がドミナントセルに在圏している可能性が高く、ハンドオーバが発生する確率は低い。
したがって、対象セル、候補セル及びドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度が近い場合にのみ対象セルと候補セルとが重複していると判定することで、ハンドオーバの発生確率が少ない候補セルが隣接セルとして判定されることを防ぐことができる。
なお、対象セルまたは候補セルの何れかがドミナントセルである場合は、電波強度差Ｄ１またはＤ２のいずれかが０となるため、ステップＳ１０６の処理は、対象セルと候補セルの電波強度が近いか否かを判定することと等価となる。
ドミナントセルは、上述したように受信点において最も電波強度が大きいセルであるため、他のセルとドミナントセルとの電波強度差が小さいということは、移動に伴って当該他のセルがドミナントセルになる確率が高いため、当該他のセルとドミナントセルとの間でのハンドオーバが発生する可能性が高いということを示す。逆に、他のセルとドミナントセルとの電波強度差が大きいということは、移動に伴って当該他のセルがドミナントセルになる確率が低いため、移動端末がドミナントセルに在圏し、当該セルにハンドオーバする可能性が低いということを示す。
そのため、対象セルと候補セルとの電波強度差が小さくても、対象セル及び候補セルとドミナントセルとの電波強度差が大きい場合は、移動端末がドミナントセルに在圏している可能性が高く、ハンドオーバが発生する確率は低い。
したがって、対象セル、候補セル及びドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度が近い場合にのみ対象セルと候補セルとが重複していると判定することで、ハンドオーバの発生確率が少ない候補セルが隣接セルとして判定されることを防ぐことができる。
なお、対象セルまたは候補セルの何れかがドミナントセルである場合は、電波強度差Ｄ１またはＤ２のいずれかが０となるため、ステップＳ１０６の処理は、対象セルと候補セルの電波強度が近いか否かを判定することと等価となる。
ステップＳ１０７またはＳ１０８で重複判定部１０５が重複の有無の判定を行うと、全ての受信点に対して重複の有無の判定を終えるまで、電波情報記憶部１０１が記憶する他の受信点に対してステップＳ１０１〜Ｓ１０８の処理を実行する（ステップＳ１０９）。
ステップＳ１０１〜Ｓ１０９の処理によって全ての受信点に対して重複の有無の判定を行うと、オーバラップ領域推定部１０６は、オーバラップ領域を推定する（ステップＳ１１０）。具体的には、オーバラップ領域推定部１０６は、高度が等しい受信点のうち、対象セルと候補セルとが重複していると判定された受信点を抽出し、補間処理により当該受信点と他の受信点との境界線を推定することで、当該境界線内の領域をオーバラップ領域として推定する。この処理により、オーバラップ領域推定部１０６は、高度毎にオーバラップ領域を推定する。なお、受信点が地表上の点である場合は、それぞれの高度が異なっていても１つの面としてオーバラップ領域を推定することが望ましい。
そして、当該推定したオーバラップ領域を用いて、上述したステップＳ３以降の処理により候補セルが隣接セルであるか否かの判定がなされる。
ステップＳ１０１〜Ｓ１０９の処理によって全ての受信点に対して重複の有無の判定を行うと、オーバラップ領域推定部１０６は、オーバラップ領域を推定する（ステップＳ１１０）。具体的には、オーバラップ領域推定部１０６は、高度が等しい受信点のうち、対象セルと候補セルとが重複していると判定された受信点を抽出し、補間処理により当該受信点と他の受信点との境界線を推定することで、当該境界線内の領域をオーバラップ領域として推定する。この処理により、オーバラップ領域推定部１０６は、高度毎にオーバラップ領域を推定する。なお、受信点が地表上の点である場合は、それぞれの高度が異なっていても１つの面としてオーバラップ領域を推定することが望ましい。
そして、当該推定したオーバラップ領域を用いて、上述したステップＳ３以降の処理により候補セルが隣接セルであるか否かの判定がなされる。
このように、本実施形態によれば、複数の階層で記憶された電波情報を用いて、複数の階層でオーバラップ領域を算出するため、建築物の高階層のみで発生するハンドオーバに適切に対応することができる。これにより、従来の手法では隣接セルとして把握されていなかったセルを抽出して隣接セルのリストに登録することができ、ハンドオーバの不具合が発生する確率を減少させることができる。
なお、本実施形態では、ステップＳ１０６〜Ｓ１１０の処理により、対象セル、候補セル及びドミナントセルが属する基地局装置からの電波強度が近い点の集合をオーバラップ領域として推定する場合を説明したが、これに限られない。例えば、上述した理由により精度は低下するが、対象セルと候補セルとの電波強度差が小さい点の集合をオーバラップ領域として推定しても良い。
または、対象とする２セルからの電波強度差が所定の値となる点の集合を線で結び、当該線をオーバラップ領域としても良い。この場合、ステップＳ３ではオーバラップ領域の面積ではなく、長さを算出し、ステップＳ４で当該長さが所定の閾値以上であるか否かを判定することにより、隣接セルであるか否かを判定することとなる。
または、対象とする２セルからの電波強度差が所定の値となる点の集合を線で結び、当該線をオーバラップ領域としても良い。この場合、ステップＳ３ではオーバラップ領域の面積ではなく、長さを算出し、ステップＳ４で当該長さが所定の閾値以上であるか否かを判定することにより、隣接セルであるか否かを判定することとなる。
また、本実施形態では、隣接セル設計部１０９が隣接セルの設計及び設定を行う場合を説明したが、これに限られず、例えば、隣接セル設計部１０９が隣接セルの設計のみを行い、他の装置や管理者が設計内容に基づいて隣接セルの設定を行うようにしても良い。
（第２の実施形態）
次に、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について詳しく説明する。
第２の実施形態は、電波強度情報が用意されておらず、シミュレーションにより電波伝搬推定を行い、この結果に基づいて隣接セルの設計を行う例である。
図６は、本発明の第２の実施形態による隣接セル設計装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
第２の実施形態による隣接セル設計装置１００は、第１の実施形態による隣接セル設計装置１００の電波情報記憶部１０１、電波強度取得部１０２に代えて、地図情報記憶部１１１、基地局情報記憶部１１２、電波強度算出部１１３を備える。
次に、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について詳しく説明する。
第２の実施形態は、電波強度情報が用意されておらず、シミュレーションにより電波伝搬推定を行い、この結果に基づいて隣接セルの設計を行う例である。
図６は、本発明の第２の実施形態による隣接セル設計装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
第２の実施形態による隣接セル設計装置１００は、第１の実施形態による隣接セル設計装置１００の電波情報記憶部１０１、電波強度取得部１０２に代えて、地図情報記憶部１１１、基地局情報記憶部１１２、電波強度算出部１１３を備える。
地図情報記憶部１１１は、対象セルの周辺領域の位置情報に対応付けて、地形や建築物などの情報を３次元オブジェクト情報として記憶する。
基地局情報記憶部１１２は、対象セルの周辺領域に存在する基地局装置の情報を記憶する。
電波強度算出部１１３は、地図情報記憶部１１１、基地局情報記憶部１１２が記憶する情報を用いて電波伝搬推定を行う。
基地局情報記憶部１１２は、対象セルの周辺領域に存在する基地局装置の情報を記憶する。
電波強度算出部１１３は、地図情報記憶部１１１、基地局情報記憶部１１２が記憶する情報を用いて電波伝搬推定を行う。
図７は、地図情報記憶部１１１が記憶する情報を示す図である。
地図情報記憶部１１１は、図７に示すように、３次元オブジェクトを示すオブジェクト識別子、３次元オブジェクトの頂点を示す頂点識別子、当該頂点の緯度・経度・高度を記憶する。例えば、３次元オブジェクトが地形を示す場合、頂点識別子に対応付けて、緯度・経度に対応する地表の高度として記憶する。また、３次元オブジェクトが建築物を示す場合、頂点識別子に対応付けて、建築物のポリゴンの頂点情報を緯度・経度・高度として記憶する。
なお、ここでは位置情報として緯度・経度・高度を用いているが、１９座標系やＵＴＭ座標系などの直角座標系のＸ，Ｙ，Ｚ座標が格納されていても良い。
地図情報記憶部１１１は、図７に示すように、３次元オブジェクトを示すオブジェクト識別子、３次元オブジェクトの頂点を示す頂点識別子、当該頂点の緯度・経度・高度を記憶する。例えば、３次元オブジェクトが地形を示す場合、頂点識別子に対応付けて、緯度・経度に対応する地表の高度として記憶する。また、３次元オブジェクトが建築物を示す場合、頂点識別子に対応付けて、建築物のポリゴンの頂点情報を緯度・経度・高度として記憶する。
なお、ここでは位置情報として緯度・経度・高度を用いているが、１９座標系やＵＴＭ座標系などの直角座標系のＸ，Ｙ，Ｚ座標が格納されていても良い。
図８は、基地局情報記憶部１１２が記憶する情報を示す図である。
基地局情報記憶部１１２は、図８に示すように、基地局装置毎に、基地局装置を示す基地局識別子、当該基地局装置に属するセルを示す無線セル識別子、基地局装置の設置位置を示す緯度・経度、発信する電波の周波数、送信電力容量、アンテナ高、アンテナパタン、アンテナ方位角、アンテナチルト角を対応付けて記憶する。
基地局情報記憶部１１２は、図８に示すように、基地局装置毎に、基地局装置を示す基地局識別子、当該基地局装置に属するセルを示す無線セル識別子、基地局装置の設置位置を示す緯度・経度、発信する電波の周波数、送信電力容量、アンテナ高、アンテナパタン、アンテナ方位角、アンテナチルト角を対応付けて記憶する。
次に、隣接セル設計装置１００の動作を説明する。
図９は、隣接セル設計装置１００の動作を示す第２のフローチャートである。なお、第１の実施形態と同じ処理は、同じ符号を用いて説明する。
隣接セル設計装置１００が対象セルに対する隣接セルの設計動作を開始すると、まず、電波強度算出部１１３は、地図情報記憶部１１１から対象セルの周辺領域の地図情報を読み出す（ステップＳ１１）。次に、電波強度算出部１１３は、基地局情報記憶部１１２から対象セルの周辺領域に存在する基地局装置の情報を読み出す（ステップＳ１２）。
図９は、隣接セル設計装置１００の動作を示す第２のフローチャートである。なお、第１の実施形態と同じ処理は、同じ符号を用いて説明する。
隣接セル設計装置１００が対象セルに対する隣接セルの設計動作を開始すると、まず、電波強度算出部１１３は、地図情報記憶部１１１から対象セルの周辺領域の地図情報を読み出す（ステップＳ１１）。次に、電波強度算出部１１３は、基地局情報記憶部１１２から対象セルの周辺領域に存在する基地局装置の情報を読み出す（ステップＳ１２）。
次に、電波強度算出部１１３は、地図情報と基地局装置の情報とに基づいて、基地局装置の見通し内外を決定論的に考慮して電波伝搬推定を行い、あるセルが属する基地局装置からの地図情報上の移動端末の存在想定領域における電波強度を算出する（ステップＳ１３）。具体的には、電波強度算出部１１３は、電波伝搬推定により、まず地図情報に地形として格納されている３次元オブジェクトの各頂点を受信点として電波強度を算出する。次に、電波強度算出部１１３は、地図情報に建築物として格納されている３次元オブジェクトを高さ方向の複数の層に区分し、それぞれの区分面を緯度・経度方向に所定の単位長毎に区切った格子点を受信点として電波強度を算出する。このとき、建築物内の受信点は、建築物の高さまたは回数に応じた数の階層で受信点を定義することが望ましい。
なお、受信点は、地図情報に地形として格納されている３次元オブジェクトの表面、または地図情報に建築物として格納されている３次元オブジェクトを高さ方向の複数の層に区分したときの区分面上からランダムに抽出したものであっても良い。また、建築物や地形の属性（例えば、人口密度や高低差など）に応じた粗密度（分解能）を変更しても良い。例えば、オフィスビルの高層階など携帯電話による通話や通信が多いと見込まれる場所では、受信点を構成する格子点の間隔を小さくし、田畑など通信が少ないと見込まれる場所では格子点の間隔を大きくすることで、計算量を削減しつつ、通話が多い場所におけるオーバラップ領域の推定精度を確保することができる。
また、電波強度算出部１１３による電波伝搬推定の手法としては、例えばレイトレーシング法、ＵＴＤ（Uniform Theory of Diffraction）法、ＰＯ（Physical Optics）法などが挙げられる。または、基地局装置からの見通し内外を決定論的に判定し、当該判定結果が見通し内であれば自由空間伝搬損失式や平面大地反射式を用い、見通し外であれば、自由空間伝搬損失式または平面大地反射式に付加損失を加えたものを用いて算出しても良い。また、奥村−秦式や坂上式などの統計的手法をベースとして、これらの式から得られる結果に見通し内、見通し外で異なるオフセットを与えるといった方法を用いても良い。
ステップＳ１３で、電波強度算出部１１３があるセルが属する基地局装置からの地図情報上の受信点における電波強度を算出すると、全てのセルに対して電波強度の算出を終えるまで、基地局情報記憶部１１２が記憶する他の基地局装置のセルに対してステップＳ１３の処理を実行する（ステップＳ１４）。
次に、電波強度取得部１０２、対象セル強度差算出部１０３、候補セル強度差算出部１０４、重複判定部１０５及びオーバラップ領域推定部１０６は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１１０の処理により協働して対象セルとある候補セルとのオーバラップ領域を推定する処理を行う（ステップＳ２）。なお、第１の実施形態では、ステップＳ１０１〜Ｓ１１０の処理では、電波情報記憶部１０１から電波強度を読み出したが、本実施形態では、電波強度算出部１１３から算出した電波強度を読み出す。
次に、電波強度取得部１０２、対象セル強度差算出部１０３、候補セル強度差算出部１０４、重複判定部１０５及びオーバラップ領域推定部１０６は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１１０の処理により協働して対象セルとある候補セルとのオーバラップ領域を推定する処理を行う（ステップＳ２）。なお、第１の実施形態では、ステップＳ１０１〜Ｓ１１０の処理では、電波情報記憶部１０１から電波強度を読み出したが、本実施形態では、電波強度算出部１１３から算出した電波強度を読み出す。
オーバラップ領域推定部１０６がオーバラップ領域を推定すると、隣接判定部１０７は、推定したオーバラップ領域の面積を算出する（ステップＳ３）。次に、隣接判定部１０７は、算出したオーバラップ領域の面積が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。
隣接判定部１０７が、オーバラップ領域の面積が所定の閾値以上であると判定した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、隣接判定部１０７は、対象セルと候補セルとが隣接していると判定し、隣接セル設計部１０９は、当該候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８において未登録であるか否かを判定する（ステップＳ５）。隣接セル設計部１０９が、候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８において未登録であると判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、隣接セル設計部１０９は、当該候補セルの識別子を、隣接セルのリストに追加すべきセルとして抽出する（ステップＳ６）。このとき、隣接セル設計部１０９は、抽出した候補セルの識別子を内部メモリの追加セル記憶領域に記憶させる。
隣接判定部１０７が、オーバラップ領域の面積が所定の閾値以上であると判定した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、隣接判定部１０７は、対象セルと候補セルとが隣接していると判定し、隣接セル設計部１０９は、当該候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８において未登録であるか否かを判定する（ステップＳ５）。隣接セル設計部１０９が、候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８において未登録であると判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、隣接セル設計部１０９は、当該候補セルの識別子を、隣接セルのリストに追加すべきセルとして抽出する（ステップＳ６）。このとき、隣接セル設計部１０９は、抽出した候補セルの識別子を内部メモリの追加セル記憶領域に記憶させる。
他方、隣接判定部１０７が、オーバラップ領域の面積が所定の閾値未満であると判定した場合（ステップＳ４：ＮＯ）、隣接判定部１０７は、対象セルと候補セルとが隣接していないと判定し、隣接セル設計部１０９は、当該候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８に登録されているか否かを判定する（ステップＳ７）。隣接セル設計部１０９が、候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８に登録されていると判定した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、隣接セル設計部１０９は、当該候補セルの識別子を、隣接セルのリストから除外すべきセルとして抽出する（ステップＳ８）。このとき、隣接セル設計部１０９は、抽出した候補セルの識別子を内部メモリの除外セル記憶領域に記憶させる。
ステップＳ５で隣接セル設計部１０９が、候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８に登録されていると判定した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ステップＳ６で隣接セル設計部１０９が候補セルの識別子を抽出した場合、ステップＳ７で隣接セル設計部１０９が、候補セルが隣接セル設定情報記憶部１０８に登録されていないと判定した場合（ステップＳ７：ＮＯ）、または、ステップＳ８で隣接セル設計部１０９が候補セルの識別子を抽出した場合、全ての候補セルに対する判定を終えるまで、電波情報算出部１１３が算出した他のセルが属する基地局装置からの電力強度を候補セルが属する基地局装置からの電力強度としてステップＳ２〜Ｓ８の処理を実行する（ステップＳ９）。
ステップＳ２〜Ｓ９の処理によって全ての候補セルに対して隣接判定を行うと（隣接セルの設計を終了すると）、隣接セル設計部１０９は、内部メモリの追加セル記憶領域が記憶する候補セルを対象セルの隣接セルリストに追加し、内部メモリの除外セル記憶領域が記憶する候補セルを対象セルの隣接セルリストから除外することを示す更新命令を生成し、基地局制御装置に送信する（ステップＳ１０）。
ステップＳ２〜Ｓ９の処理によって全ての候補セルに対して隣接判定を行うと（隣接セルの設計を終了すると）、隣接セル設計部１０９は、内部メモリの追加セル記憶領域が記憶する候補セルを対象セルの隣接セルリストに追加し、内部メモリの除外セル記憶領域が記憶する候補セルを対象セルの隣接セルリストから除外することを示す更新命令を生成し、基地局制御装置に送信する（ステップＳ１０）。
このように、本実施形態によれば、複数の階層に対して算出した電波情報を用いて、複数の階層でオーバラップ領域を算出するため、電波状況が把握できていない領域の電波伝搬状況を踏まえて隣接セルの設計を行うことができる。これにより、電波状況の把握が困難な場所におけるハンドオーバの不具合が発生する確率を減少することができる。
なお、本実施形態では、電波情報の実測値を用いずに隣接セルの設計を行う場合を説明したが、これに限られず、例えば、電波情報の実測値と電波伝搬推定によって算出した電波強度とを併せて用いて隣接セルの設計を行っても良い。
なお、本実施形態では、電波情報の実測値を用いずに隣接セルの設計を行う場合を説明したが、これに限られず、例えば、電波情報の実測値と電波伝搬推定によって算出した電波強度とを併せて用いて隣接セルの設計を行っても良い。
また、本実施形態では、隣接セル設計部１０９が隣接セルの設計及び設定を行う場合を説明したが、これに限られず、例えば、隣接セル設計部１０９が隣接セルの設計のみを行い、他の装置や管理者が設計内容に基づいて隣接セルの設定を行うようにしても良い。
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、オーバラップ領域の大きさに基づいて隣接セルの判定を行わずに、オーバラップ領域の大きさに重み付けを行い、その結果の値に基づいて隣接セルの判定を行う例である。
図１０は、本発明の第３の実施形態による隣接セル設計装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
第３の実施形態による隣接セル設計装置１００は、第１の実施形態による隣接セル設計装置１００の電波情報記憶部１２１が記憶する内容が異なり、さらに人口分布記憶部１２２、重み付け部１２３を備えるものである。
電波情報記憶部１２１は、第１の実施形態による電波情報記憶部１０１に加え、受信点の属性を示すデータを更に格納している。
人口分布記憶部１２２は、受信点の属性に対応付けて当該属性を有する受信点における人口分布を記憶する。
重み付け部１２３は、オーバラップ領域の面積に人口分布記憶部１２２が記憶する人口分布を乗算した値を算出する。
第３の実施形態は、オーバラップ領域の大きさに基づいて隣接セルの判定を行わずに、オーバラップ領域の大きさに重み付けを行い、その結果の値に基づいて隣接セルの判定を行う例である。
図１０は、本発明の第３の実施形態による隣接セル設計装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
第３の実施形態による隣接セル設計装置１００は、第１の実施形態による隣接セル設計装置１００の電波情報記憶部１２１が記憶する内容が異なり、さらに人口分布記憶部１２２、重み付け部１２３を備えるものである。
電波情報記憶部１２１は、第１の実施形態による電波情報記憶部１０１に加え、受信点の属性を示すデータを更に格納している。
人口分布記憶部１２２は、受信点の属性に対応付けて当該属性を有する受信点における人口分布を記憶する。
重み付け部１２３は、オーバラップ領域の面積に人口分布記憶部１２２が記憶する人口分布を乗算した値を算出する。
図１１は、電波情報記憶部１２１が記憶する情報を示す第２の図である。
電波情報記憶部１２１は、図１１に示すように、セルを示す無線セル識別子及び移動端末の存在想定領域内の受信点を示す緯度・経度・高度と、当該受信点における電波強度と、当該受信点の属性とを一対一のリレーションで対応付けて記憶している。
ここで、受信点の属性とは、受信点が位置する建築物または地形の属性を示すものであり、例えば「オフィスビル」や「住宅」、「田畑」、「道路」などの値が格納される。
電波情報記憶部１２１は、図１１に示すように、セルを示す無線セル識別子及び移動端末の存在想定領域内の受信点を示す緯度・経度・高度と、当該受信点における電波強度と、当該受信点の属性とを一対一のリレーションで対応付けて記憶している。
ここで、受信点の属性とは、受信点が位置する建築物または地形の属性を示すものであり、例えば「オフィスビル」や「住宅」、「田畑」、「道路」などの値が格納される。
図１２は、人口分布記憶部１２２が記憶する情報を示す図である。
人口分布記憶部１２２は、図１２に示すように、受信点の属性に対応付けて、当該属性を有する受信点における人口分布を記憶する。ここで、人口分布の値としては、統計的に求められた値を用いることが望ましい。
人口分布記憶部１２２は、図１２に示すように、受信点の属性に対応付けて、当該属性を有する受信点における人口分布を記憶する。ここで、人口分布の値としては、統計的に求められた値を用いることが望ましい。
次に、隣接セル設計装置１００の動作を説明する。
隣接セル設計装置１００は、第１の実施形態と同様の方法でオーバラップ領域の面積を算出すると（第１の実施形態のステップＳ３）、重み付け部１２３は、電波情報記憶部１２１からオーバラップ領域に含まれる受信点のそれぞれの属性を読み出す。次に、重み付け部１２３は、人口分布記憶部１２２からそれぞれの属性に対応する人口分布を読み出す。次に、重み付け部１２３は、オーバラップ領域に含まれる受信点の重みの平均値を算出する。具体的には、オーバラップ領域に含まれる受信点それぞれの重みの総和を算出し、当該重みの総和を受信点の個数で除算することで算出することができる。次に、重み付け部１２３は、算出した重みの平均値とオーバラップ領域の面積とを乗算する。これにより、オーバラップ領域におけるハンドオーバの発生頻度の見込みを示す値算出することができる。
次に、隣接判定部１０７は、重み付け部１２３によって重みづけられたオーバラップ領域の面積が所定の閾値以上であるか否かを判定する（第１の実施形態のステップＳ４）。
以降の処理は第１の実施形態と同じである。
隣接セル設計装置１００は、第１の実施形態と同様の方法でオーバラップ領域の面積を算出すると（第１の実施形態のステップＳ３）、重み付け部１２３は、電波情報記憶部１２１からオーバラップ領域に含まれる受信点のそれぞれの属性を読み出す。次に、重み付け部１２３は、人口分布記憶部１２２からそれぞれの属性に対応する人口分布を読み出す。次に、重み付け部１２３は、オーバラップ領域に含まれる受信点の重みの平均値を算出する。具体的には、オーバラップ領域に含まれる受信点それぞれの重みの総和を算出し、当該重みの総和を受信点の個数で除算することで算出することができる。次に、重み付け部１２３は、算出した重みの平均値とオーバラップ領域の面積とを乗算する。これにより、オーバラップ領域におけるハンドオーバの発生頻度の見込みを示す値算出することができる。
次に、隣接判定部１０７は、重み付け部１２３によって重みづけられたオーバラップ領域の面積が所定の閾値以上であるか否かを判定する（第１の実施形態のステップＳ４）。
以降の処理は第１の実施形態と同じである。
これにより、オーバラップ領域だけでなくハンドオーバの発生頻度を考慮して隣接セルを設計することができため、オフィスビルなど、領域の大きさが小さくても人口が密集する領域の重みが大きくなるため、ハンドオーバが頻繁に発生する場所でのハンドオーバの不具合が発生する確率を減少することができる。
なお、本実施形態では、人口分布を用いてオーバラップ領域の重み付けを行う場合を説明したが、建築物または地形の属性に基づく指標であれば、人口分布以外の指標を用いても良い。例えば、携帯電話の利用者数などを属性から推定しても良い。
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、ハンドオーバの統計情報に基づいて候補セルを絞り込んでから隣接セルの判定を行う例である。
図１３は、本発明の第４の実施形態による隣接セル設計装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
第４の実施形態による隣接セル設計装置１００は、第２の実施形態による隣接セル設計装置１００に、さらにハンドオーバ統計情報記憶部１３１、候補セル抽出部１３２を備えるものである。
ハンドオーバ統計情報記憶部１３１は、対象セルの周辺領域における全てのセルの組のハンドオーバの統計情報を記憶する。
図１４は、ハンドオーバ統計情報記憶部１３１が記憶する情報を示す図である。
ハンドオーバ統計情報記憶部１３１は、図１４に示すように、２組のセルに対応付けてハンドオーバの発生回数とハンドオーバの失敗回数とを記憶する。
候補セル抽出部１３２は、ハンドオーバ統計情報と電波伝搬推定とに基づいて候補セルを抽出する。
第４の実施形態は、ハンドオーバの統計情報に基づいて候補セルを絞り込んでから隣接セルの判定を行う例である。
図１３は、本発明の第４の実施形態による隣接セル設計装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
第４の実施形態による隣接セル設計装置１００は、第２の実施形態による隣接セル設計装置１００に、さらにハンドオーバ統計情報記憶部１３１、候補セル抽出部１３２を備えるものである。
ハンドオーバ統計情報記憶部１３１は、対象セルの周辺領域における全てのセルの組のハンドオーバの統計情報を記憶する。
図１４は、ハンドオーバ統計情報記憶部１３１が記憶する情報を示す図である。
ハンドオーバ統計情報記憶部１３１は、図１４に示すように、２組のセルに対応付けてハンドオーバの発生回数とハンドオーバの失敗回数とを記憶する。
候補セル抽出部１３２は、ハンドオーバ統計情報と電波伝搬推定とに基づいて候補セルを抽出する。
次に、隣接セル設計装置１００の動作を説明する。
隣接セル設計装置１００が対象セルに対する隣接セルの設計動作を開始すると、まず、候補セル抽出部１３２は、ハンドオーバ統計情報記憶部１３１から、無線セル識別子が対象セルの識別子であり、対象セルとのハンドオーバ発生回数またはハンドオーバ失敗回数が所定の閾値以上となる隣接セル識別子を読み出す。次に、候補セル抽出部１３２は、地図情報記憶部１１１から地図情報を取得し、基地局情報記憶部１１２から基地局情報を取得し、読み出した隣接セル識別子の中央部、または中央付近の建築物の高層階を送信点として電波伝搬推定を行い、電波の到達範囲を推定する。なお、ここで用いる電波伝搬推定手法は、第２の実施形態で用いる見通し内外を決定論的に判定し、当該判定結果に基づいて電波伝搬推定を行う手法を用いると良い。次に、候補セル抽出部１３２は、推定した電波の到達範囲内に存在する基地局装置を抽出する。そして、候補セル抽出部１３２は、当該基地局装置に属するセルを候補セルとして抽出する。つまり、推定した電波の到達範囲内に存在する基地局装置に属するセルは、電波伝搬の対象性から、電波伝搬推定の送信点へ到達するセルであると考えられるため、当該セルを候補セルとして絞り込むことが有効であると言える。
候補セル抽出部が候補セルの絞込みを行うと、以降、当該絞込みを行った候補セルの各々に対して第２の実施形態のステップＳ１１以降の処理を実行することで、隣接セルの設計及び設定を行うことができる。
このように、本実施形態によれば、隣接判定対象のセルを予め抽出しておくことにより、計算量の削減を図ることができ、隣接セルの設計を高速に行うことができる。
隣接セル設計装置１００が対象セルに対する隣接セルの設計動作を開始すると、まず、候補セル抽出部１３２は、ハンドオーバ統計情報記憶部１３１から、無線セル識別子が対象セルの識別子であり、対象セルとのハンドオーバ発生回数またはハンドオーバ失敗回数が所定の閾値以上となる隣接セル識別子を読み出す。次に、候補セル抽出部１３２は、地図情報記憶部１１１から地図情報を取得し、基地局情報記憶部１１２から基地局情報を取得し、読み出した隣接セル識別子の中央部、または中央付近の建築物の高層階を送信点として電波伝搬推定を行い、電波の到達範囲を推定する。なお、ここで用いる電波伝搬推定手法は、第２の実施形態で用いる見通し内外を決定論的に判定し、当該判定結果に基づいて電波伝搬推定を行う手法を用いると良い。次に、候補セル抽出部１３２は、推定した電波の到達範囲内に存在する基地局装置を抽出する。そして、候補セル抽出部１３２は、当該基地局装置に属するセルを候補セルとして抽出する。つまり、推定した電波の到達範囲内に存在する基地局装置に属するセルは、電波伝搬の対象性から、電波伝搬推定の送信点へ到達するセルであると考えられるため、当該セルを候補セルとして絞り込むことが有効であると言える。
候補セル抽出部が候補セルの絞込みを行うと、以降、当該絞込みを行った候補セルの各々に対して第２の実施形態のステップＳ１１以降の処理を実行することで、隣接セルの設計及び設定を行うことができる。
このように、本実施形態によれば、隣接判定対象のセルを予め抽出しておくことにより、計算量の削減を図ることができ、隣接セルの設計を高速に行うことができる。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更をすることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、隣接セル設計装置１００と基地局制御装置とが別々の装置であり、隣接セル設計装置１００が基地局制御装置の隣接セルリストを更新する命令を出力する場合を説明したが、これに限られず、基地局制御装置が隣接セル設計装置１００を内部に搭載しても良い。
また、隣接セル設計装置１００の各処理部または各記憶部がネットワークを介して遠隔に備えられていても良い。
例えば、上述した実施形態では、隣接セル設計装置１００と基地局制御装置とが別々の装置であり、隣接セル設計装置１００が基地局制御装置の隣接セルリストを更新する命令を出力する場合を説明したが、これに限られず、基地局制御装置が隣接セル設計装置１００を内部に搭載しても良い。
また、隣接セル設計装置１００の各処理部または各記憶部がネットワークを介して遠隔に備えられていても良い。
上述の隣接セル設計装置１００は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
１００…隣接セル設計装置 １０１…電波情報記憶部 １０２…電波強度取得部 １０３…対象セル強度差算出部 １０４…候補セル強度差算出部 １０５…重複判定部 １０６…オーバラップ領域推定部 １０７…隣接判定部 １０８…隣接セル設定情報記憶部 １０９…隣接セル設計部
Claims (10)
- 基地局装置の通信範囲であるセルに対して、移動端末のハンドオーバ先のセルを示す隣接セルを設計する隣接セル設計装置であって、
複数の受信点において検出した、複数の基地局装置から発信される電波の電波強度を示す電波強度情報に基づいて、ハンドオーバ元のセルである対象セルが属する基地局装置から送信される電波と前記隣接セルの候補である候補セルが属する基地局装置から送信される電波とが、前記移動端末の存在想定領域内で重複する領域を示すオーバラップ領域を算出するオーバラップ領域推定部と、
前記オーバラップ領域推定部が算出したオーバラップ領域の大きさが所定の閾値より大きい場合に前記候補セルが隣接セルであると判定する隣接判定部と、
前記隣接判定部による判定結果に基づいて隣接セルの設計を行う隣接セル設計部と、
を備えることを特徴とする隣接セル設計装置。 - 前記移動端末の存在想定領域は、建築物を高さ方向に分割したときの分割面と地表面とを含むことを特徴とする請求項１に記載の隣接セル設計装置。
- 前記対象セルが属する基地局装置と前記候補セルが属する基地局装置との間の見通し内外を決定論的に判定し、当該判定結果に基づいて前記電波強度情報を算出する電波強度算出部を備え、
前記オーバラップ領域推定部は、前記電波強度算出部が算出した電波強度情報に基づいて前記オーバラップ領域を算出する
ことを特徴とする請求項１または請求項２の何れか１項に記載の隣接セル設計装置。 - 前記電波強度情報に基づいて、前記複数の受信点の各々において電波強度が最も大きい基地局装置からの電波強度、前記対象セルが属する基地局装置からの電波強度、及び前記候補セルが属する基地局装置からの電波強度を読み出す電波強度取得部と、
前記電波強度取得部が読み出した電波強度が最も大きい基地局装置の電波強度と前記電波強度取得部が読み出した対象セルが属する基地局装置からの電波強度との強度差を算出する対象セル強度差算出部と、
前記電波強度取得部が読み出した電波強度が最も大きい基地局装置の電波強度と前記電波強度取得部が読み出した候補セルが属する基地局装置からの電波強度との強度差を算出する候補セル強度差算出部と、
前記対象セル強度差算出部が算出した強度差及び前記候補セル強度差算出部が算出した強度差が所定の閾値以下である場合に、前記受信点において前記対象セルと前記候補セルとが重複していると判定する重複判定部と、
を備え、
前記オーバラップ領域推定部は、前記重複判定部によって前記対象セルと前記候補セルとが重複していると判定された複数の受信点に基づいてオーバラップ領域の算出を行う、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の隣接セル設計装置。 - 前記電波強度情報は、地形に応じたウエイトに基づいた個数の当該地形上の受信点の情報を格納する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の隣接セル設計装置。 - 前記隣接判定手段は、前記オーバラップ領域の大きさに、前記オーバラップ領域の地形に応じたウエイトを乗算した値が所定の閾値より大きい場合に前記候補セルを隣接セルであると判定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の隣接セル設計装置。 - 前記対象セルが属する基地局装置からの見通し内外を決定論的に判定し、当該判定結果に基づいて前記対象セル内のある点からの電波の到達範囲を算出する到達範囲算出部を備え、
前記候補セルは、前記到達範囲算出部が算出した到達範囲内に存在する基地局装置のセルである、
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の隣接セル設計装置。 - 前記到達範囲算出部は、ハンドオーバの統計情報に基づいて、電波の到達範囲を算出する点を決定する、
ことを特徴とする請求項７に記載の隣接セル設計装置。 - 基地局装置の通信範囲であるセルに対して、移動端末のハンドオーバ先のセルを示す隣接セルを設計する隣接セル設計装置を用いた隣接セル設計方法であって、
オーバラップ領域推定部は、複数の受信点において検出した、複数の基地局装置から発信される電波の電波強度を示す電波強度情報に基づいて、ハンドオーバ元のセルである対象セルが属する基地局装置から送信される電波と前記隣接セルの候補である候補セルが属する基地局装置から送信される電波とが、前記移動端末の存在想定領域内で重複する領域を示すオーバラップ領域を算出し、
隣接判定部は、前記オーバラップ領域推定部が算出したオーバラップ領域の大きさが所定の閾値より大きい場合に前記候補セルが隣接セルであると判定し、
隣接セル設計部は、前記隣接判定部による判定結果に基づいて隣接セルの設計を行う、
ことを特徴とする隣接セル設計方法。 - 基地局装置の通信範囲であるセルに対して、移動端末のハンドオーバ先のセルを示す隣接セルを設計する隣接セル設計装置を、
複数の受信点において検出した、複数の基地局装置から発信される電波の電波強度を示す電波強度情報に基づいて、ハンドオーバ元のセルである対象セルが属する基地局装置から送信される電波と前記隣接セルの候補である候補セルが属する基地局装置から送信される電波とが、前記移動端末の存在想定領域内で重複する領域を示すオーバラップ領域を算出するオーバラップ領域推定部、
前記オーバラップ領域推定部が算出したオーバラップ領域の大きさが所定の閾値より大きい場合に前記候補セルが隣接セルであると判定する隣接判定部、
前記隣接判定部による判定結果に基づいて隣接セルの設計を行う隣接セル設計部、
として機能させるためのプログラム。
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-
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