JP2011223398A - Radio base station and method of detecting surrounding environmental changes - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信システムを構成する無線基地局、及び、当該無線基地局における周辺環境変化検出方法に関する。 The present invention relates to a radio base station constituting a radio communication system and a surrounding environment change detection method in the radio base station.
無線通信システムを構成する無線基地局が設置された後、ビルの建設等によって無線基地局の周辺の環境が変化したり、周辺の無線基地局の設置状況が変更されることにより、設置当初に設定した無線基地局の送信電力等の基地局コンフィギュレーション情報を更新して、通信エリアを最適化する必要が生じる場合が発生する。 After the wireless base stations that make up the wireless communication system are installed, the surrounding environment of the wireless base stations may change due to the construction of the building, etc., or the installation status of the surrounding wireless base stations may be changed. There are cases where it is necessary to update the base station configuration information such as the set transmission power of the radio base station to optimize the communication area.
従来、基地局コンフィギュレーション情報の更新による通信エリアの最適化は、作業者によるエリア調査、ユーザからのクレーム、専用の監視装置を用いた異常検出(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)、無線基地局における呼処理や信号処理の統計による異常検出(例えば、特許文献3参照)をトリガとして行われていた。
Conventionally, optimization of a communication area by updating base station configuration information includes area survey by an operator, complaint from a user, abnormality detection using a dedicated monitoring device (see, for example,
しかしながら、作業者によるエリア調査に基づく通信エリアの最適化は、多くの人的リソース及び作業時間を要し、通信エリアを迅速に最適化することができない。また、作業者によるエリア調査では、目視によって無線基地局の周辺の環境の変化を判断するため、誤りが生じやすい。 However, optimization of a communication area based on an area survey by an operator requires a lot of human resources and work time, and the communication area cannot be quickly optimized. Further, in the area survey by the worker, an error is likely to occur because a change in the environment around the radio base station is judged by visual observation.
また、ユーザによるクレームに基づく通信エリアの最適化の場合、事後対策となってしまうため、通信エリアを迅速に最適化することができない。また、無線基地局における呼処理や信号処理の統計による異常検出に基づく通信エリアの最適化は、無線基地局の周辺の環境の変化を直接的には表していないため、異常検出が無線基地局の周辺の環境の変化によるものであるか、それ以外の要因によるものであるかを調査する必要が有り、対応策を迅速に決定できない。 Further, in the case of optimizing the communication area based on the complaint by the user, it becomes an after-the-fact measure, so the communication area cannot be optimized quickly. In addition, the optimization of the communication area based on the abnormality detection based on call processing and signal processing statistics in the radio base station does not directly represent a change in the environment around the radio base station. It is necessary to investigate whether it is due to a change in the surrounding environment or other factors, and a countermeasure cannot be determined quickly.
上記問題点に鑑み、本発明は、無線基地局の周辺の環境の変化を適切に検出する無線基地局及び周辺環境変化検出方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a radio base station and a surrounding environment change detection method that appropriately detect a change in the environment around the radio base station.
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。本発明の第1の特徴は、無線通信システムを構成する無線基地局であって、複数の方位角について物体までの距離を検出する距離検出手段(周辺距離測定部102、テーブル生成部121)と、前記距離検出手段により検出された前記距離を記憶する記憶手段(記憶部103)と、前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出する周辺環境変化検出(周辺環境変化検出部122)手段とを備えることを要旨とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention has the following features. A first feature of the present invention is a radio base station that constitutes a radio communication system, and distance detection means (peripheral
このような無線基地局は、複数の方位角について物体までの距離を検出し、同一の方位角に対応する複数の距離に基づいて、例えば、新たに建築物が建設されたことや、建築物が解体されたこと等による無線基地局の周辺の環境の変化を検出する。従って、無線基地局の周辺の環境が変化した場合、当該変化を適切に検出できる。 Such a radio base station detects a distance to an object with respect to a plurality of azimuth angles, and based on a plurality of distances corresponding to the same azimuth angle, for example, a new building is constructed, Detects changes in the environment around the radio base station due to the dismantling of. Therefore, when the environment around the radio base station changes, the change can be detected appropriately.
本発明の第2の特徴は、前記周辺環境変化検出手段は、前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離が異なる場合に、前記無線基地局の周辺の環境が変化したことを検出することを要旨とする。 A second feature of the present invention is that the surrounding environment change detecting means changes the surrounding environment of the radio base station when a plurality of the distances corresponding to the same azimuth angle stored in the storage means are different. The gist is to detect what has been done.
本発明の第3の特徴は、前記周辺環境変化検出手段は、前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離のうち、所定期間内にのみ存在する物体までの距離以外の距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出することを要旨とする。 A third feature of the present invention is that the surrounding environment change detection means is other than a distance to an object that exists only within a predetermined period among the plurality of distances corresponding to the same azimuth angle stored in the storage means. Based on this distance, the gist is to detect a change in the environment around the wireless base station.
本発明の第4の特徴は、前記周辺環境変化検出手段は、前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離のうち、多数を占める距離と第1の所定値以上の差を有する第1の距離を特定し、前記多数を占める距離の数に対する前記第1の距離の数の割合が第2の所定値以下である場合に、同一の方位角に対応する複数の前記距離から前記第1の距離を除外し、残りの距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出することを要旨とする。 According to a fourth feature of the present invention, the surrounding environment change detecting means is a distance that occupies a majority of the plurality of distances corresponding to the same azimuth angle stored in the storage means and a first predetermined value or more. When a first distance having a difference is specified and a ratio of the number of the first distances to the number of the distances occupying the majority is equal to or smaller than a second predetermined value, a plurality of the corresponding distances corresponding to the same azimuth angle The gist is to exclude the first distance from the distance and detect a change in the environment around the radio base station based on the remaining distance.
本発明の第5の特徴は、前記周辺環境変化検出手段により検出された前記無線基地局の周辺の環境の変化を示す情報を他の装置へ送信する送信部(有線通信部104)を備えることを要旨とする。 A fifth feature of the present invention includes a transmission unit (wired communication unit 104) that transmits information indicating a change in environment around the wireless base station detected by the surrounding environment change detection unit to another device. Is the gist.
本発明の第6の特徴は、無線通信システムを構成する無線基地局における周辺環境変化検出方法であって、前記無線基地局が、複数の方位角について物体までの距離を検出するステップと、前記無線基地局が、検出された前記距離を記憶するステップと、前記無線基地局が、記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出するステップとを備えることを要旨とする。 A sixth feature of the present invention is a surrounding environment change detection method in a radio base station constituting a radio communication system, wherein the radio base station detects a distance to an object with respect to a plurality of azimuth angles, A step in which the radio base station stores the detected distance, and a change in an environment around the radio base station based on a plurality of the distances corresponding to the same azimuth angle stored in the radio base station. And a step of detecting.
本発明によれば、無線基地局の周辺の環境の変化を適切に検出できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the change of the environment around a wireless base station can be detected appropriately.
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、(1)無線基地局の構成、(2)無線基地局の動作、(3)作用・効果、(4)その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Specifically, (1) Configuration of the radio base station, (2) Operation of the radio base station, (3) Action and effect, (4) Other embodiments will be described. In the description of the drawings in the following embodiments, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
(1)無線基地局の構成
図1は、本発明の実施形態に係る無線基地局100の外観図である。図1に示す無線基地局100は、例えば、第3.9世代(3.9G)携帯電話システムである3GPP Release9 や、第4世代(4G)携帯電話システムとして位置づけられているLTE-Advancedに基づく構成を有する。無線基地局100は、鉄塔160と、当該鉄塔160の上部に設けられる周辺距離測定部102及びアンテナ108と、鉄塔160の下部に設けられる本体150とを含んで構成される。
(1) Configuration of Radio Base Station FIG. 1 is an external view of the
図2は、無線基地局100の周辺環境の変化の一例を示す図である。無線基地局100の周辺が、図2(a)に示す状態から、図2(b)に示すようにビル200が新たに建設された状態に変化する場合、無線基地局100からの無線信号の到達範囲は変化する。特に、無線基地局100からビル200への方向においては、ビル200よりも遠方では、無線基地局100からの無線信号が到達しにくくなる。一方、無線基地局100の周辺において、既存の建築物が解体された場合にも、無線基地局100からの無線信号の到達範囲は変化する。本実施形態では、無線基地局100は、このような周辺環境の変化を適切に検出する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of changes in the surrounding environment of the
図3は、本発明の実施形態に係る無線基地局100の構成図である。無線基地局100は、制御部101、周辺距離測定部102、記憶部103、有線通信部104、無線通信部106、アンテナ108を有する。
FIG. 3 is a configuration diagram of the
制御部101は、例えばCPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)を用いて構成され、無線基地局100が具備する各種の機能を制御する。記憶部103は、例えばメモリを用いて構成され、無線基地局100の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。
The
周辺距離測定部102は、例えば、立体視可能であり、且つ、無線基地局100の周辺を360°撮影可能なカメラである。周辺距離測定部102は、予め定められた所定の撮影周期(イメージデータ取得周期)が経過する毎に、無線基地局100の周辺の水平方向の方位角0°〜360°の全周を撮影範囲として撮影を行い、イメージデータを生成する。周辺距離測定部102は、生成したイメージデータを制御部101へ出力する。
The peripheral
有線通信部104は、図示しないネットワークを介して、無線基地局100の上位において各種制御を行う上位のMME(Mobility Management Entity)、他の無線基地局等の他の装置との通信を行う。無線基地局100とMMEとの通信においては、図示しないネットワークには、例えば論理的通信路としてのS1インタフェースが確立される。また、無線基地局100と他の無線基地局との通信においては、図示しないネットワークには、例えば論理的通信路としてのX2インタフェースが確立される。
The
無線通信部106は、例えば無線周波数(RF)回路やベースバンド(BB)回路等を用いて構成され、アンテナ108を介して、図示しない無線端末との間で無線信号の送信及び受信を行う。また、無線通信部106は、送信信号の符号化及び変調と、受信信号の復調及び復号とを行う。
The
制御部101は、テーブル生成部121、周辺環境変化検出部122を含む。
The
テーブル生成部121には、周辺距離測定部102からのイメージデータが入力される。テーブル生成部121は、イメージデータに基づいて、水平方向の0°〜360°の各方位角毎(例えば、1°毎)に、当該方位角の方向に存在する物体までの距離を示す距離情報を取得する。距離情報は、0〜10の値で示され、遠方ほど値が小さくなる。また、物体までの距離が所定の距離以上の場合には距離情報は0となる。
Image data from the peripheral
テーブル生成部121は、0°〜360°の方位角を所定数で等分し、所定数の方位角範囲を得る。テーブル生成部121は、所定数の方位角範囲毎に、当該方位角範囲に含まれる各方位角に対応する距離情報の平均値を算出する。テーブル生成部121は、方位角範囲毎に、算出した距離情報の平均値からなる方位角−距離テーブルを生成する。更に、テーブル生成部121は、生成した方位角−距離テーブルを、生成日時とともに、記憶部103に構成されるテーブルデータベース(DB)131に記憶させる。
The
図4は、イメージデータと、方位角−距離テーブルとの対応を示す図である。図4は、0°〜360°の方位角が16等分された場合の例であり、16等分により得られた16個の22.5°の角度範囲毎に、当該角度範囲に含まれる方位角に対応する距離情報の平均値が16個得られ、方位角−距離テーブルが生成される。図4(a)と図4(b)とを比較すると、図4(b)に示す方位角−距離テーブルは、新たな物体が存在するようになったことにより、図4(a)の方位角−距離テーブルとは異なったものとなる。 FIG. 4 is a diagram showing the correspondence between the image data and the azimuth-distance table. FIG. 4 shows an example in which an azimuth angle of 0 ° to 360 ° is divided into 16 equal parts, and every 16 22.5 ° angle ranges obtained by 16 equal parts are included in the angle range. Sixteen average values of distance information corresponding to the azimuth are obtained, and an azimuth-distance table is generated. Comparing FIG. 4A and FIG. 4B, the azimuth-distance table shown in FIG. 4B indicates that the azimuth of FIG. It is different from the angle-distance table.
周辺環境変化検出部122は、予め定められた周辺環境変化の検出周期が経過する毎に、以下の処理を行う。まず、周辺環境変化検出部122は、現時点でテーブルDB131に記憶されている方位角−距離テーブルのうち、対応する生成日時が過去の第1の期間内である複数の方位角−距離テーブルを読み出す。
The surrounding environment
周辺環境変化検出部122は、読み出した複数の方位角−距離テーブルに基づいて、同一の方位角範囲に対応する複数の距離情報のうち、一時的に撮影範囲に存在した物体(所定期間内にのみ存在する物体)までの距離を示す距離情報以外の距離情報に基づいて、無線基地局100の周辺の環境の変化を検出する。
The surrounding environment
具体的には、周辺環境変化検出部122は、読み出した複数の方位角−距離テーブルから、同一の方位角範囲に対応する、生成日時の異なる複数の距離情報を抽出する。周辺環境変化検出部122は、同一の方位角範囲に対応する複数の距離情報のうち、多数(例えば、全体の9/10以上)を占める値を有する距離情報(第1距離情報)以外の距離情報(第2距離情報)を特定する。第2距離情報は、例えば自動車等の一時的に撮影範囲に存在した物体までの距離を示すものと見なされる。従って、第2距離情報は、周辺環境の変化の検出に用いられないことが好ましい。このため、周辺環境変化検出部122は、同一の方位角範囲に対応する複数の距離情報のうち、第2距離情報を除外する。
Specifically, the surrounding environment
周辺環境変化検出部122は、同一の方位角範囲に対応する残りの距離情報(第1距離情報)の平均値を算出する。周辺環境変化検出部122は、方位角範囲と、当該方位角範囲に対応する第1距離情報の平均値とからなる平均方位角−距離テーブルを生成する。更に、周辺環境変化検出部122は、生成した平均方位角−距離テーブルを、生成日時とともに、記憶部103内のテーブルDB131に記憶させる。
The surrounding environment
その後、周辺環境変化検出部122は、記憶部103内のテーブルDB131から時間軸上で連続する2つの平均方位角−距離テーブル、具体的には、最新の平均方位角−距離テーブルと、1つ前の平均方位角−距離テーブルとを読み出す。周辺環境変化検出部122は、読み出した2つの平均方位角−距離テーブルを比較し、同一の方位角範囲に対応する2つの距離情報が異なるか否かを判定する。
Thereafter, the surrounding environment
同一の方位角範囲に対応する2つの距離情報が異なる場合、周辺環境変化検出部122は、当該方位角範囲において周辺の環境が変化したことを検出する。この場合、周辺環境変化検出部122は、方位角範囲に対応する方位角(例えば、方位角範囲の中心の方位角)と、2つの距離情報の差(距離変化量)とを含む環境変化検出情報を生成し、有線通信部104へ出力する。
When two pieces of distance information corresponding to the same azimuth angle range are different, the surrounding environment
有線通信部104は、環境変化検出情報を、外部の装置へ送信する。外部の装置は、受信した環境変化検出情報により、当該環境変化検出情報に含まれる方位角の方向に、ビル等の新たな物体が存在することや既存のビルの解体等によって物体が存在しなくなったことで、周辺の環境に変化が生じたことを認識できる。
The
(2)無線基地局の動作
次に、無線基地局100の動作を説明する。図5は、無線基地局100の動作を示すフローチャートである。
(2) Operation of Radio Base Station Next, the operation of the
ステップS101において、無線基地局100は、当該無線基地局100の周辺の水平方向の方位角0°〜360°の全周を撮影範囲として撮影を行い、イメージデータを生成する。
In step S <b> 101, the
ステップS102において、無線基地局100は、0°〜360°の方位角毎に、当該方位角の方向に存在する物体までの距離を示す距離情報を取得する。
In step S102, the
ステップS103において、無線基地局100は、方位角範囲と、当該方位角範囲に対応する距離情報の平均値とからなる方位角−距離テーブルを生成し、記憶する。
In step S103, the
ステップS104において、無線基地局100は、前回のイメージデータの取得から、イメージデータ取得周期に相当する時間が経過したか否かを判定する。
In step S104, the
前回のイメージデータの取得から、イメージデータ取得周期に相当する時間が経過した場合、ステップS105において、無線基地局100は、前回の周辺環境変化検出から、周辺環境変化検出周期に相当する時間が経過したか否かを判定する。
When the time corresponding to the image data acquisition cycle has elapsed since the previous acquisition of the image data, in step S105, the
前回の周辺環境変化検出から、周辺環境変化検出周期に相当する時間が経過していない場合には、ステップS101における、無線基地局100の周辺の撮影及びイメージデータの生成以降の動作が繰り返される。
When the time corresponding to the surrounding environment change detection cycle has not elapsed since the previous surrounding environment change detection, the operations after the photographing of the surroundings of the
前回の周辺環境変化検出から、周辺環境変化検出周期に相当する時間が経過した場合には、ステップS106において、無線基地局100は、過去の第1の期間内に生成された方位角−距離テーブル内の同一の方位角範囲に対応する距離情報のうち、一時的に存在した物体に対応する距離情報を除外する。
When the time corresponding to the surrounding environment change detection period has elapsed since the previous surrounding environment change detection, in step S106, the
ステップS107において、無線基地局100は、同一の方位角範囲に対応する残りの距離情報の平均値を算出し、方位角範囲と、当該方位角範囲に対応する残りの距離情報の平均値とからなる平均方位角−距離テーブルを生成する。
In step S107, the
ステップS108において、無線基地局100は、時間軸上で連続する2つの平均方位角−距離テーブルを比較し、同一の方位角範囲に対応する2つの距離情報が異なるか否かを判定する。
In step S108, the
同一の方位角範囲に対応する2つの距離情報が異ならない場合には、ステップS101における、無線基地局100の周辺の撮影及びイメージデータの生成以降の動作が繰り返される。
If the two pieces of distance information corresponding to the same azimuth angle range are not different, the operations after photographing around the
同一の方位角範囲に対応する2つの距離情報が異なる場合には、ステップS109において、無線基地局100は、方位角範囲に対応する方位角と、2つの距離情報の差(距離変化量)とを含む環境変化検出情報を生成し、外部の装置へ送信する。その後、ステップS101における、無線基地局100の周辺の撮影及びイメージデータの生成以降の動作が繰り返される。
If the two pieces of distance information corresponding to the same azimuth angle range are different, in step S109, the
(3)作用・効果
本発明の実施形態に係る無線基地局100は、当該無線基地局100の周辺の方位角0°〜360°の全周を撮影範囲として撮影を行い、イメージデータに基づいて、物体までの距離を示す距離情報を取得する。更に、無線基地局100は、同一の方位角範囲に対応する、異なるタイミングで取得された2つの距離情報が異なる場合、無線基地局100の周辺の環境が変化したことを検出する。従って、無線基地局100の周辺の環境が変化した場合、当該変化を適切に検出できる。
(3) Operation / Effect The
また、無線基地局100は、同一の方位角範囲に対応する複数の距離情報のうち、一時的に撮影範囲に存在した物体(所定期間内にのみ存在する物体)までの距離を示す距離情報については、無線基地局100の周辺の環境の変化の検出には用いないようにする。従って、無線基地局100の通信エリアを最適化する必要がある、長期間にわたる環境の変化を適切に検出できる。
Also, the
(4)その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
(4) Other Embodiments As described above, the present invention has been described according to the embodiment. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
上述した実施形態では、無線基地局100は、同一の方位角範囲に対応する2つの距離情報が異なるか否かを判定したが、同一の方位角範囲に対応する2つの距離情報の差が所定値以下であるか否かを判定し、所定値以下である場合に、方位角範囲に対応する方位角と、2つの距離情報の差(距離変化量)とを含む環境変化検出情報を生成し、送信してもよい。
In the embodiment described above, the
上述した実施形態では、周辺距離測定部102は、立体視可能であり、且つ、無線基地局100の周辺を360°撮影可能なカメラであった。しかし、周辺距離測定部102は、無線基地局100の周辺の360°の全周に電磁波を照射して、反射波を受けるレーダでもよい。この場合、テーブル生成部121は、レーダが電磁波を照射してから反射波を受けるまでの時間に基づいて、0°〜360°の各方位角毎に、当該方位角の方向に存在する物体までの距離を示す距離情報を取得することができる。
In the above-described embodiment, the peripheral
上述した実施形態では、無線基地局100は、環境変化検出情報を外部の装置へ送信し、当該外部の装置が、受信した環境変化検出情報により、当該環境変化検出情報に含まれる方位角の方向において、ビル等の新たな物体が存在することや既存の物体が存在しなくなったことにより、周辺の環境に変化が生じたことを認識した。しかし、無線基地局100自身が、環境変化検出情報により、当該環境変化検出情報に含まれる方位角の方向において、新たな物体が存在することや既存の物体が存在しなくなったことにより、周辺の環境に変化が生じたことを認識するようにしてもよい。
In the embodiment described above, the
上述した実施形態では、無線通信システム1は、3GPP Release 9やLTE-Advancedに基づく構成であったが、他の通信規格に基づく構成であってもよい。
In the embodiment described above, the
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。 Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters in the scope of claims reasonable from this disclosure.
100…無線基地局、101…制御部、102…周辺距離測定部、103…記憶部、104…有線通信部、106…無線通信部、108…アンテナ、121…テーブル生成部、122…周辺環境変化検出部、131…テーブルDB、150…本体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
複数の方位角について物体までの距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段により検出された前記距離を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出する周辺環境変化検出手段と
を備える無線基地局。 A radio base station constituting a radio communication system,
Distance detecting means for detecting the distance to the object for a plurality of azimuth angles;
Storage means for storing the distance detected by the distance detection means;
A radio base station comprising: a surrounding environment change detecting unit that detects a change in environment around the radio base station based on a plurality of the distances corresponding to the same azimuth angle stored in the storage unit.
前記無線基地局が、複数の方位角について物体までの距離を検出するステップと、
前記無線基地局が、検出された前記距離を記憶するステップと、
前記無線基地局が、記憶された同一の方位角に対応する複数の前記距離に基づいて、前記無線基地局の周辺の環境の変化を検出するステップと
を備える周辺環境変化検出方法。 A surrounding environment change detection method in a radio base station constituting a radio communication system,
The wireless base station detecting a distance to an object for a plurality of azimuth angles;
The wireless base station storing the detected distance;
The wireless base station detecting a change in the environment around the wireless base station based on the plurality of distances corresponding to the same stored azimuth angle.
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