JP2012231236A - 無線通信システム、セルサイズの推定方法およびネットワークパラメータ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実際のセルサイズをより正確に推定する。また、実際のセルサイズに基づくネットワークパラメータの制御を効率よく行うことを可能にする。
【解決手段】無線通信システムは、当該無線通信システムが備える無線基地局または該無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末の無線品質または無線通信状態に関する情報である測定情報を収集する測定情報収集手段と、測定情報収集手段が収集した測定情報に基づいて、無線基地局が形成する無線セルのセルサイズを推定するセルサイズ推定手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】図２１

Description

本発明は、セルサイズに基づいてネットワークパラメータを制御する無線通信システム、無線基地局、ネットワーク管理装置、セルサイズの推定方法およびネットワークパラメータ制御方法に関する。

３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）のＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）のような無線通信システムにおいて、無線品質が劣化したエリアのカバレッジを確保する目的や、集中的に通信が発生するエリアのトラフィックを収容する目的で、マクロセル、マイクロセル、ピコセルといったセルサイズの異なるセルや屋外のセルと屋内のセル等の種類の異なるセルを階層的に（カバレッジが重複するように）配置して運用する方法がある。

一方で、３ＧＰＰのＬＴＥ（Long Term Evolution ）システムでは、無線端末が基地局間をハンドオーバする際に、ハンドオーバ品質を改善する目的として、ソース基地局からターゲット基地局に、最後に訪れたセル情報としてそのセルタイプ（マクロセルか、マイクロセルか、ピコセルか等）を含む該無線端末の移動履歴情報（UE history information）を通知することが非特許文献１により提案された。ＬＴＥの現仕様（非特許文献２）では、セルタイプを示す情報として、セルサイズに応じて（１）ｖｅｒｙ ｓｍａｌｌ、（２）ｓｍａｌｌ、（３）ｍｅｄｉｕｍ、（４）ｌａｒｇｅが規定されている。

このセルタイプ情報により、大小さまざまなサイズのセルが混在するネットワークにおいて、セルサイズを考慮した制御を行うことが可能になる。非特許文献３，４には、セルサイズを考慮した制御の一例として、セルサイズに応じてハンドオーバ待ち時間（time to trigger）を変更することで、ハンドオーバ品質が改善するという検討結果が記載されている。また、その他にもハンドオーバ品質を改善する目的でハンドオーバ閾値を変更する方法がある。

なお、非特許文献５によると、ハンドオーバ閾値を変更可能するためには隣接セルリストに登録する必要があるが、その隣接セルリストの上限値は３２と規定されている。大小さまざまなサイズのセルが混在するネットワークでは、例えば隣接するセルの数が３２を超える場合には、どのセルを優先して登録するかといったことまで考慮することが好ましい。

また、特許文献１には、電界強度の測定によらずに自律的にセル半径を制御することが可能なセル半径決定方法が記載されている。特許文献１に記載されたセル半径決定方法は、基地局制御装置が、無線基地局で測定する上り伝搬遅延を使ってハンドオーバ時の無線端末の位置を測定する。このような無線端末の位置を測定することにより、セルの境界付近の隣接するセルの下り共通制御チャネルの受信電力を測定し比較する。そして、その結果を基に各基地局の共通制御チャネルの送信電力を制御し、自律的にセル半径の調整を行う。

また、特許文献２には、周辺のセルエリアの状況に基づいて、新たに形成されるセルエリアの方向及び範囲を設定するセルエリア形成制御方法が記載されている。なお、特許文献２には、周辺のセルエリアの状況として、例えば、自基地局の位置情報と他の基地局の位置情報とに基づいて中心位置方向や基地局間距離を検出することが記載されている。また、例えば、各基地局の位置情報と自他基地局間の伝搬損失とに基づいて、他の基地局のセルエリア配置を検出することが記載されている。また、例えば、各移動局の位置と、各移動局からの通知信号に含まれる通信可能基地局数とに基づいて、セルエリアの境界位置を検出することが記載されている。

特開２００７−１３３５１号公報 特開２００３−３１９４４５号公報

ZTE, 3GPP TSG RAN WG3 R3-082588, "Add Cell Type in Served Cell Information", 2008. 3GPP, TS36.423v10.0.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E=UTRAN);X2 application protocol(X2AP)", 2010, p.65-67. Samsung, 3GPP TSG RAN WG2 R2-104017, "Mobility support to pico cells in the co-channel HetNet deployment", 2010. Samsung, 3GPP TSG RAN WG2 R2-104886, "Mobility issues under pico cell deployment", 2010. 3GPP, TS36.331v10.0.0, " Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E=UTRAN);Radio Resource Control(RRC);Protocol specification", 2010, p.149,228.

３ＧＰＰ ＬＴＥのシステム要件には、セルサイズをどのように決定するかは標準規定されていない。従って、セルサイズを決定する方法としては、例えば、無線基地局の運用開始時に手動で設定する方法が考えられる。しかし、実際の伝搬環境は複雑であるため、例えば、見通しのよいエリアや道路沿いに設置した小規模な基地局が予想以上のセルサイズとなるなど、実際のセルサイズと設定したセルサイズが必ずしも一致しない場合がある。また、運用開始時の設定が正しい場合においても、時間の経過に伴って、新しい建物の建築又は既存の建物の取り壊しなど基地局の周辺環境が変化することによって、実際のセルサイズが変化する場合がある。そのため、実際のセルサイズと異なるセルサイズに基づいてネットワークパラメータを制御すると、通信品質の劣化を招くおそれがあった。

例えば、設定したセルサイズと実際のセルサイズとが異なるために、適切なハンドオーバパラメータが設定されていない状態になれば、ハンドオーバ失敗率の増加やピンポン率（反復的なチャネル解放やチャネル設定動作を反復するピンポン現象が発生する確率）の増加に繋がってしまう。

なお、特許文献１には、ハンドオーバ時の無線端末の位置を無線基地局で測定する上り伝搬遅延から測定し、測定したそれら無線端末における隣接セルの下り制御チャネル受信レベルを基に、各無線基地局の制御チャネル送信電力を制御する方法が記載されているが、様々な伝搬環境により実際のセルサイズが異なっているためにそもそものハンドオーバパラメータが適切でない場合には、セル境界付近の端末を判定するためのハンドオーバ要求が正常になされるとは限らない。また、特許文献１に記載されたセル半径決定方法では、セル境界の情報は予め与えられており、送信電力以外のパラメータが動的に変化しないことを前提としている。このため、セルのサイズ、方位角、タイプ、他セルとの重なり具合等、動的に変化しうるセル配置における各々のセル境界を具体的にどのようにして決定するかといった詳しい決定方法は開示されていない。

また、特許文献２に記載されたセルエリア形成制御方法は、実際のセル配置において各々のセルが優勢となる領域、すなわち実際のセルサイズを正確に推定しようということは考えられていない。また、特許文献２に記載されたセルエリア形成制御方法では、他の基地局のセルエリア配置やセルエリアの境界位置を検出する際も一面的なセル配置しか考慮されていない。仮に、マクロセル内にフェムトセルやピコセルなどを配置して階層的なネットワーク構成をとる無線通信システムに適用した場合、単純に、自基地局の位置情報と他の基地局の位置情報とに基づいて中心位置方向や基地局間距離を検出したり、各基地局の位置情報と自他基地局間の伝搬損失とに基づいて他の基地局のセルエリア配置を検出したり、各移動局の位置と各移動局からの通知信号に含まれる通信可能基地局数とに基づいてセルエリアの境界位置を検出するだけでは、実際のセルサイズを正しく推定することはできない。

そこで、本発明は、実際のセルサイズをより正確に推定することが可能な無線通信システム、無線基地局、ネットワーク管理装置、セルサイズの推定方法を提供することを目的とする。また、本発明は、実際のセルサイズに基づくネットワークパラメータの制御を効率よく行うことができる無線通信システム、無線基地局、ネットワーク管理装置およびネットワークパラメータ制御方法を提供することを目的とする。

本発明による無線通信システムは、当該無線通信システムが備える無線基地局または該無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末の無線品質または無線通信状態に関する情報である測定情報を収集する測定情報収集手段と、測定情報収集手段が収集した測定情報に基づいて、無線基地局が形成する無線セルのセルサイズを推定するセルサイズ推定手段とを備えたことを特徴とする。このような構成を採用し、無線基地局等が収集した測定情報を統計的に分析した結果から無線セルのセルサイズを推定することで、実際のセルサイズに近い、より正確なセルサイズ値を推定することができる。また、例えば、測定情報を統計的に分析した結果から推定されたセルサイズを基にセルサイズ情報を更新し、更新されたセルサイズ情報に基づいてネットワークパラメータの制御を行うことによって、ネットワーク内のデータトラフィックやシグナリングの負荷を軽減しつつ、実際のセルサイズに基づくネットワークパラメータの制御が可能になる。

また、本発明による無線基地局は、当該無線基地局または該無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末の無線品質または無線通信状態に関する情報である測定情報を収集する測定情報収集手段と、測定情報収集手段によって測定された測定情報を基に、自セルのセルサイズを推定するセルサイズ推定手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明によるネットワーク管理装置は、管理対象とされた無線基地局または該無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末の無線品質または無線通信状態に関する情報である測定情報を収集する測定情報収集手段と、測定情報収集手段によって測定された測定情報を基に、無線基地局が形成する無線セルのセルサイズを推定するセルサイズ推定手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明によるセルサイズの推定方法は、無線基地局または該無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末の無線品質または無線通信状態に関する情報である測定情報を収集し、収集した測定情報に基づいて、無線基地局が形成する無線セルのセルサイズを推定することを特徴とする。

また、本発明によるネットワークパラメータ制御方法は、無線基地局または該無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末の無線品質または無線通信状態に関する情報である測定情報を収集し、収集した測定情報に基づいて、無線基地局が形成する無線セルのセルサイズを推定し、推定されたセルサイズに基づいて、ハンドオーバ閾値、ハンドオーバ待ち時間、隣接セルリストの少なくとも１つを含むネットワークパラメータを制御することを特徴とする。

本発明によれば、実際のセルサイズをより正確に推定することができる。また、本発明によれば、実際のセルサイズに基づくネットワークパラメータの制御を効率よく行うことができる。

第１の実施形態の無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 無線アクセス網におけるセル配置の一例を示す説明図である。 無線基地局の構成例を示すブロック図である。 設定情報のテーブルの内容例を示す説明図である。 運用情報のテーブルの内容例を示す説明図である。 測定情報のテーブルの内容例を示す説明図である。 セルサイズ情報のテーブルの内容例を示す説明図である。 第１の実施形態における測定情報の収集方法の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態におけるセルサイズの推定方法の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態における無線端末の構成例を示すブロック図である。 第２の実施形態における測定情報の収集方法の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態におけるセルサイズの推定方法の一例を示すフローチャートである。 測定エリアの分割例を示す説明図である。 第３の実施形態における測定情報の収集方法の一例を示すフローチャートである。 第３の実施形態におけるセルサイズの推定方法の一例を示すフローチャートである。 第４の実施形態における測定情報の収集方法の一例を示すフローチャートである。 第４の実施形態におけるセルサイズの推定方法の一例を示すフローチャートである。 無線基地局の他の構成例を示すブロック図である。 第５の実施形態におけるセルサイズ情報の交換例を示す説明図である。 第５の実施形態におけるセルサイズ情報の活用例を示す説明図である。 本発明の概要を示すブロック図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

実施形態１．
図１は、本発明の第１の実施形態の無線通信システムの構成例を示すブロック図である。図１に示す無線通信システムは、ネットワーク管理装置１０３と、複数の無線基地局１２０，１２１，１２２と、複数の無線端末１３０，１３１とを備えている。

また、図１において、ネットワーク管理装置１０３は、コア網１０１および無線アクセス網１０２と有線リンク１１２，１１３を介して接続されている。なお、有線リンク１１２は、無線アクセス網１０２を構成する１以上の無線基地局とそれぞれ接続されていることを示している。また、コア網１０１は、有線リンク１１０を介して外部網１００と接続されるとともに、有線リンク１１１を介して各無線基地局１２０，１２１，１２２と接続されている。なお、図１では、３つの無線基地局と、２つの無線端末を示しているが、無線基地局の数および無線端末の数はこの限りではない。

外部網１００は、例えば、インターネット等のパケット網や固定回線網、他の無線通信システム網である。

コア網（コアネットワーク）１０１は、外部網１００との接続のためのゲートウェイ、ロケーションレジスタ、サービス制御局などを有し、無線端末の位置登録、無線端末の呼び出し（ページング）、無線端末の発信及び着信の制御、無線端末の送信および受信データの経路設定および転送処理などを行う。

ネットワーク管理装置１０３は、当該無線通信システムにおける無線／有線通信ネットワークの通信状態を管理し、保守および運用を行う。なお、ネットワーク管理装置１０３は、コア網１０１の一構成要素として実装されていてもよい。

無線基地局１２０，１２１，１２２は、それぞれ無線セル１４０，１４１，１４２を形成し、自セル内に位置する無線端末と無線リンクを介して無線通信を行う。なお、無線リンクとは、物理無線チャネルを無線基地局と無線端末間で接続することで確立される通信リンクをいう。

無線端末１３０，１３１は、無線セル１４０、１４１内において当該無線端末が接続する無線リンクを介して、該無線セルを管理する無線基地局１２０，１２１と無線通信を行う。本発明において、「セル（無線セル）」とは、無線基地局が無線チャネルを送波することにより形成される無線ゾーンをいう。また、「セルサイズ」とは、そのセルの下りリファレンス信号の無線品質が優勢（もっとも良好）である領域の大きさ又は範囲をいう。なお、セルサイズは、セル勢力範囲やセクタ勢力範囲とも呼ばれる。

無線アクセス網１０２は、このような各無線基地局が形成する無線セルが寄せ集まることにより構成される無線ネットワークをいう。図２は、無線アクセス網１０２におけるセル配置の一例を示す説明図である。図２に示す例では、無線基地局１２０の無線セル１４０と、無線基地局１２１の無線セル１４１との境界付近に、当該無線セル１４０および無線セル１４１と重なるように、無線基地局１２２の無線セル１４２が配置されている。

また、無線端末１３０，１３１は、通信品質測定手段、ＧＰＳ測位手段、加速度センサなどを備え、所定のタイミングまたは基地局からの指示に応じて各種測定を行う。

図３は、無線基地局１２０の構成例を示すブロック図である。なお、図３では、無線基地局１２０を例に示したが、他の無線基地局も基本的には同様である。図３に示す例では、無線基地局１２０は、設定情報記憶装置２００と、運用情報記憶装置２０１と、測定情報記憶装置２０２と、セルサイズ情報記憶装置２０３と、測定情報収集手段２１０と、送受信手段２１１と、セルサイズ推定手段２１２とを備えている。

設定情報記憶装置２００は、当該無線基地局における各種設定内容を示す設定情報３００を記憶する。なお、本実施形態では、設定情報３００は、少なくとも当該無線基地局および隣接する無線基地局に関して、その設置位置と、該無線基地局が形成するセルの種類、アンテナ構成、隣接セルに関する情報を含むものとする。

運用情報記憶装置２０１は、当該無線基地局における現在の運用状況を示す運用情報３１０を記憶する。運用情報３１０には、運用中に随時更新される情報が全て含まれる。なお、本実施形態では、運用情報３１０は、当該無線基地局が管理する無線セルにおいて発生したハンドオーバに関する情報を含むものとする。

測定情報収集手段２１０は、当該無線基地局１２０の無線セル１４０内に位置する無線端末や当該無線基地局１２０または隣接する無線基地局１２１，１２２が測定した各種測定情報を収集する。測定情報は、例えば、無線基地局または無線端末において測定可能な上り信号の伝搬遅延時間や、受信電界強度、希望信号電力対干渉信号電力比といった無線品質や、ハンドオーバ失敗回数や端末位置の移動速度、セル滞在時間といった無線通信状態に関する情報である。本実施形態では、無線基地局における上り信号の伝搬遅延時間、各無線端末のセル滞在時間、移動速度、測位情報、各無線端末における下り信号の無線品質の少なくとも１つを含む情報であるとする。なお、測定情報収集手段２１０は、自らが測定情報に関連する無線品質や無線通信状態を測定してもよい。また、収集した第１の測定情報によって示される第１の測定値を使って、第２の測定値を算出し、該測定値を示す第２の測定情報を生成する場合も含む。すなわち、測定情報収集手段２１０による「収集」には、単に収集するだけでなく、自らが測定したり、測定または収集した情報を基に自らが算出する動作をも含むものとする。

測定情報記憶装置２０２は、測定情報収集手段２１０により収集された測定情報３２０を記憶する。

セルサイズ推定手段２１２は、設定情報記憶装置２００、運用情報記憶装置２０１および測定情報記憶装置２０２に保持されている情報に基づいて、セルサイズの推定を行う。また、セルサイズ推定手段２１２は、推定したセルサイズがこれまでのセルサイズと異なっていることを認識した場合や所定のタイミングで、送受信手段２１１を介して隣接無線基地局（例えば、無線基地局１２１，１２２）にセルサイズの通知を行う。

セルサイズ情報記憶装置２０３は、セルサイズ推定手段２１２によって推定されたセルサイズを記憶する。

送受信手段２１１は、無線リンクまたは有線リンクを介して、隣接無線基地局１２１，１２２や自セル内に位置している無線端末１３０との間で各種情報の送受信を行う。本実施形態では、送受信手段２１１は、無線端末から測定情報を受信したり、隣接無線基地局との間でセルサイズ情報の交換を行ったりする。また、ネットワーク管理装置１０３から各種設定情報やセルサイズ情報を受信してもよい。上記以外の無線基地局や無線端末の送受信機能は、当業者にとってよく知られているため、その詳細な説明は省略する。

図４は、設定情報記憶装置２００が記憶する設定情報３００の一例を示す説明図である。図４に示す設定情報３００は、基地局情報３０１と、パラメータ情報３０２とを含む。また、基地局情報３０１は、当該無線通信システムが備える無線基地局（少なくとも当該無線基地局と隣接する無線基地局とを含む）および該無線基地局が形成する無線セルの情報として、無線基地局ＩＤ３０３と、無線セルＩＤ３０４と、設置地点３０５（経度，緯度，高度等）と、基地局タイプ３０６（セルタイプ）とを含む。また、パラメータ情報３０２は、当該無線通信システムが備える無線基地局（少なくとも当該無線基地局と隣接する無線基地局とを含む）の各無線セルのより詳細な情報として、無線セルＩＤ３０４と、隣接セルリスト３０７と、最大送信電力３０８と、アンテナ構成３０９（例えば、高さ、指向性パターン、方位角、仰角等）とを含む。

図４の基地局情報３０１を参照すると、例えば、無線基地局ＩＤ＝１０かつ無線セルＩＤ＝１によって識別される無線基地局は、緯度がＸ１で経度がＹ１で高度がＺ１に設置され、屋外向けのマクロセルを形成する屋外マクロ局であることが示されている。また、例えば、無線基地局ＩＤ＝１０かつ無線セルＩＤ＝２によって識別される無線基地局は、緯度がＸ１で経度がＹ１で高度がＺ１の位置に設置され、かつ屋外向けのマイクロセルを形成する屋外マイクロ局であることが示されている。また、例えば、無線基地局ＩＤ＝１０かつ無線セルＩＤ＝３によって識別される無線基地局は、緯度がＸ１で経度がＹ１で高度がＺ１の位置に設置され、かつ屋外向けのピコセルを形成する屋外ピコ局であることが示されている。また、例えば、無線基地局ＩＤ＝１１かつ無線セルＩＤ＝４によって識別される無線基地局は、緯度がＸ２で経度がＹ２で高度がＺ２の位置に設置され、かつ屋内向けの無線セルを形成する屋内局であることが示されている。なお、図４に示す例では、無線セルＩＤ＝１〜３の無線セルは、同じＩＤ（＝１０）を有する１つの無線基地局が形成していることがわかる。換言すると、無線基地局ＩＤ＝１０の無線基地局は、３種の無線セル（マクロセル、マイクロセル、ピコセル）を自セルとして形成している。

また、図４のパラメータ情報３０２を参照すると、例えば、無線セルＩＤ＝１の無線セルは、隣接セルリストとして無線セルＩＤ＝（２，３，４，５）が規定されるとともに、当該無線セルの最大送信電力がｐ１、アンテナ構成が高さｈ１，指向性パターンａ１，方位角φ１，仰角θ１であることが示されている。また、例えば、無線セルＩＤ＝２の無線セルは、隣接セルリストとして無線セルＩＤ＝（１，３，４）が規定されるとともに、当該無線セルの最大送信電力がｐ２、アンテナ構成が高さｈ２，指向性パターンａ１，方位角φ２，仰角θ２であることが示されている。また、例えば、無線セルＩＤ＝３の無線セルは、隣接セルリストとして無線セルＩＤ＝（１，２，５，６）が規定されるとともに、当該無線セルの最大送信電力がｐ３、アンテナ構成が高さｈ３，指向性パターンａ１，方位角φ３，仰角θ３であることが示されている。また、例えば、無線セルＩＤ＝４の無線セルは、隣接セルリストとして無線セルＩＤ＝（５，６，７）が規定されるとともに、当該無線セルの最大送信電力がｐ４、アンテナ構成が高さｈ４，指向性パターンａ２，方位角φ４，仰角θ４であることが示されている。

また、図５は、運用情報記憶装置２０１が記憶する運用情報３１０の一例を示す説明図である。図５に示す運用情報３１０は、移動元セルＩＤ３１１と、移動先セルＩＤ３１２と、ハンドオーバ試行回数３１３と、ハンドオーバ失敗回数３１４とを含む。

図５を参照すると、例えば、無線セルＩＤ＝１の無線セルから無線セルＩＤ＝２へのハンドオーバの現在の運用状況として、その試行回数がｂ１であり、失敗回数がｃ１であることが示されている。また、例えば、無線セルＩＤ＝１の無線セルから無線セルＩＤ＝３へのハンドオーバの現在の運用状況として、その試行回数がｂ２であり、失敗回数がｃ２であることが示されている。また、例えば、無線セルＩＤ＝２の無線セルから無線セルＩＤ＝１へのハンドオーバの現在の運用状況として、その試行回数がｂ３であり、失敗回数がｃ３であることが示されている。また、例えば、無線セルＩＤ＝２の無線セルから無線セルＩＤ＝４へのハンドオーバの現在の運用状況として、その試行回数がｂ４であり、失敗回数がｃ４であることが示されている。

また、図６は、測定情報記憶装置２０２が記憶する測定情報３２０の一例を示す説明図である。図６（ａ）は、測定情報３２０として、上り伝搬遅延時間を保持する場合の例である。図６（ａ）では、上り伝搬遅延時間（Ｄ）を所定の範囲ごとにいくつかのグループに分け、これら区分けしたグループ単位で、当該範囲内の値を集計したカウント数３２２を保持する例が示されている。この他にも、図６（ｂ）は、測定情報３２０として基地局−無線端末間距離（Ｒ）を保持する場合の例を示している。また、図６（ｃ）は、測定情報３２０としてセル内移動距離を保持する場合の例を示している。また、図６（ｄ）は、測定情報３２０として受信電界強度を保持する例が示されている。図６に示す例では、いずれも収集対象である測定値を所定の範囲ごとにいくつかのグループに分け、これら分けしたグループ単位で、当該範囲内の値を修正したカウント数３２２を保持する例が示されている。このようなヒストグラムを作成することにより、セルサイズの推定時に統計的な処理を可能にする。なお、グループ化する範囲を、推定結果とするセルサイズの範囲または種別と対応するように設定してもよい。

また、図７は、セルサイズ情報記憶装置２０３が記憶するセルサイズ情報３３０の一例を示す説明図である。図７に示す例では、自無線基地局が管理する無線セルのセルサイズ情報３３１と、隣接する他の無線セルのセルサイズ情報３３２とを記憶している。セルサイズ情報３３１，３３２は、それぞれ無線セルＩＤ３０４と、推定結果であるセルサイズ３３３と、前回更新時刻３３４とを含んでいる。これらのセルサイズ情報は、基地局間で交換されるか、ネットワーク管理装置１０３を経由して各基地局に通知されることにより、基地局間で共有されている。なお、セルサイズ情報の共有方法については、第５の実施形態で説明している。

次に、図８および図９を参照して本実施形態の動作について説明する。図８は、無線基地局１２０の測定情報収集手段２１０による測定情報の収集方法の一例を示すフローチャートである。図８において、測定情報収集手段２１０は次のように動作する。まず、無線基地局１２０（例えば、Ｌ１機能部（図示省略））が自セルのカバーエリア内に位置している無線端末（例えば、無線端末１３０）からのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）のプリアンブル信号を検出する（ステップＳ１０１）。ＲＡＣＨは、基地局が管理するセル内の全無線端末が当該無線基地局にアクセスする際に用いる上りのトランスポートチャネルである。プリアンブル信号の検出は、例えば、ＲＡＣＨプリアンブル受信器を備え、そのＲＡＣＨプリアンブル受信器が、受信信号の信号レベルが所定の閾値を超えたまたは所定の閾値に達したときにその旨を示す制御信号（プリアンブル受信通知）を出力することにより、測定情報収集手段２１０がその旨を検出してもよい。また、その際に実際の受信タイミングを併せて出力してもよい。

次に、無線基地局１２０の測定情報収集手段２１０は、検出したＲＡＣＨプリアンブル信号の理想的な受信タイミングと実際の受信タイミングとから、送信元である無線端末との間の上り伝搬遅延時間を算出する（ステップＳ１０２）。なお、上り伝搬遅延時間の算出は、検出した全てのＲＡＣＨプリアンブル信号を対象に行ってもよいし、ハンドオーバの際のＲＡＣＨプリアンブル信号のみを対象に行ってもよい。また、検出対象とする信号は、ＲＡＣＨのプリアンブル信号に限らない。すなわち、自セルの在圏エリア内に位置する無線端末が該無線基地局に向けて自律的に発する信号であって、各無線端末に対してその送出のタイミングが予め定められているものであればよい。例えば、無線セルが階層的に配置されるシステムにおいて、実際には在圏しないセルに対しても該セル内に位置していることを知らせるような信号を無線基地局に送信するよう規定されているような場合には、そのような信号を検出対象としてもよい。そして、測定情報収集手段２１０は、算出した上り伝搬遅延時間を一測定情報３２０として、測定情報記憶装置２０２に保存する（ステップＳ１０３）。

また、図９は、セルサイズ推定手段２１２によるセルサイズの推定方法の一例を示すフローチャートである。セルサイズの推定処理は、例えば、定期的に実行される。図９に示す例では、セルサイズ推定手段２１２は、前回推定時（または起動時といった所定のタイミング）から所定の時間が経過すると（ステップＳ１１１）、無線基地局１２０のセルサイズ推定手段２１２は、測定情報記憶装置２０２から測定情報収集手段２１０が収集した上り伝搬遅延時間を取得する（ステップＳ１１２）。なお、定期的に実行するほかに、通信品質の統計値の劣化を検出した場合や送信電力又はアンテナチルト角を変更した場合などといった所定のタイミングにより実行してもよい。

次に、セルサイズ推定手段２１２は、取得した上り伝搬遅延時間の上位５％値を算出する（ステップＳ１１３）。ここでは、上り伝搬遅延時間の「ヒストグラムの」上位５％値を用いる。なお、上位数％の数値は、ある所定値であればよく、セルエッジ付近の情報を用いることができれば、例えば１０％であってもよい。そして、セルサイズ推定手段２１２は、算出値（収集した上り伝搬遅延時間の上位ＸＸ％値）を基にセルサイズを推定する（ステップＳ１１４）。

上り伝搬遅延時間の上位ＸＸ％値からセルサイズを推定する方法は、上り伝搬遅延時間とセルサイズとの対応関係を予め規定しておき、その対応関係に対して算出した上り伝搬遅延時間を適用しセルサイズを求めればよい。上り伝搬遅延時間とセルサイズとの対応づけは、例えば、以下の式（１）のような計算式を用いてもよいし、典型的なデータ（セルサイズが既知の基地局で推定した上り伝搬遅延時間の平均値など）から予め対応表を作成しておいてもよい。本例の場合、セルサイズの推定結果として、基地局からセルエッジ（カバーエリアの境界付近）までの距離［ｍ］を求める。また、各無線端末の位置情報等から方位が判定できる場合には、特定の方位やエリア（例えば、所定の範囲のエリアを格子状に分割した分割エリア）ごとに個別にセルサイズ（勢力範囲）を推定することも可能である（後述の図１３参照）。

光速度（真空中の電波の移送速度）＊伝搬遅延時間（Ｄ）＝距離（セルサイズ） ・・・式（１）

次に、セルサイズ推定手段２１２は、推定したセルサイズと以前のセルサイズを比較し、比較した結果が異なる場合には（ステップＳ１１５のＹｅｓ）、推定したセルサイズをセルサイズ情報記憶装置２０３に格納する（ステップＳ１１６）。なお、比較した結果が異ならない場合には、ステップＳ１１６の処理は省略される。

以上のように、本実施形態によれば、無線基地局は、各無線端末からのＲＡＣＨプリアンブル信号の受信タイミングと理想的な受信タイミングとを用いて、上り伝搬遅延時間を算出し、それを統計的に処理してセルサイズを推定するように構成されているため、セルサイズ情報を自律的に更新することができる。これにより、実際のセルサイズに応じてネットワークパラメータを変更することで、通信品質の改善に貢献することができる。また、このように無線基地局で測定または収集可能な無線品質や通信状態を示す測定情報を統計的に処理してセルサイズ情報に反映することで、ネットワークパラメータの制御のために測定情報を個々に（その都度および／または個別に）やりとりする場合と比べて、ネットワーク内のデータトラフィックやシグナリングの負荷を軽減することができる。

変更するネットワークパラメータとしては、例えば、ハンドオーバ閾値、ハンドオーバ待ち時間（time to trigger）、隣接セルリストなどが挙げられる。なお、ハンドオーバ閾値とは、ハンドオーバのトリガとなる自セルとの周辺セルとの間の無線品質測定値の差を示すシステム設定値である。すなわち、自セルの無線品質測定値よりも周辺セルの無線品質測定値がハンドオーバ閾値以上、上回った場合に、無線端末はその周辺セルへのハンドオーバを試みるためのトリガーを開始させる。なお、実際にハンドオーバ処理を開始するのは、ハンドオーバ待ち時間を経過した後である。すなわち、ハンドオーバ待ち時間は、周辺セルの無線品質が自セルの無線品質よりも上回っていることを検出したときから実際にその周辺セルへのハンドオーバ処理を開始するまでの待ち時間を示すシステム設定値である。また、隣接セルリストは、自セルに在圏している無線端末にサーチを行わせる周辺セルの情報をリスト化したものである。また、各基地局はセルペア毎にＣＩＯ（Cell Individual Offset）などのオフセット値を設定でき、対象セル間のハンドオーバに対して、ハンドオーバをしやすく又はしにくくすることができる。このようなオフセット値を変化させると、間接的に、該セルに対するハンドオーバ閾値を変化させたことになる。

このように、自律的にセルサイズの推定を行うことによって、システムの運用中において使用されるセルサイズが、実質的な有効範囲である勢力範囲と整合したものとなり、このように実質的な有効範囲と規定上のセルサイズとを動的に整合させることにより、セルサイズを基に制御されるネットワークパラメータ等を実際により合致したものとすることができる。従って、実際のセルサイズに最も適合する形で各種制御を自律的に行うことが可能になる。

また、例えば、ＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous Network ）と呼ばれるような、異なった要素を組み合わせてネットワークを構成する場合、セルを階層化して配置するだけでなく、ある無線基地局のセルサイズが端末の状態に応じて動的に変更することも考えられる。このような場合であっても、本実施形態によれば、そのような変更による影響が加味されたネットワークパラメータを自セルに在圏している無線端末に対して制御することができる。

例えば、隣接無線基地局のセルサイズが小さくなった場合には、該セルと自セルとが干渉するレベルおよび範囲も小さくなることが考えられるため、変更前と比べると、該セルとの関係においては自セルの勢力範囲は大きくなるものと考えられる。また、例えば、隣接無線基地局のセルサイズが大きくなった場合には、該セルと自セルとが干渉するレベルおよび範囲も大きくなることが考えられるため、変更前に比べると、該セルとの関係においては自セルの勢力範囲は小さくなるものと考えられる。また、例えば、隣接無線基地局が移動式であって、自セルのセルエリア内を移動した場合には、隣接セルが移動した方向にそって、移動元および移動先の方角における自セルの勢力範囲も変化していくことが考えられる。本実施形態によれば、セル境界付近の端末からの測定情報を基に、実質的なセルサイズ（実際の勢力範囲）を推定するため、このような勢力範囲の動的変化にも対応可能である。従って、このようにして推定された自セルの実質的なサイズ（または形状）をもとに、各種ネットワークパラメータを制御することにより、ユーザに、現状のネットワーク構成に最適な無線アクセスを提供することができる。

実施形態２．
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態の基本構成は、第１の実施形態と同様でよい。ただし、図１０に示すように、各無線端末１３０，１３１は、無線基地局が収集する測定情報において測定対象となっている無線品質または無線通信状況に関連する事象（本例では、自端末の位置）を測定する測定手段４１１を含むものとする。なお、無線品質や通信状況を測定する具体的な方法は、特に限定されない。例えば、ＧＰＳ受信システムや、受信電界強度の測定技術等、既存の技術を利用すればよい。

図１０は、無線端末１３０の構成例を示すブロック図である。なお、図１０では、無線端末１３０を例に示したが、他の無線端末も基本的には同様である。図１０に示す例では、無線端末１３０は、測定情報記憶装置４００と、測定手段４１１と、無線端末機能部４１２と、送受信手段４１３とを備えている。

測定手段４１１は、当該無線端末の無線品質や当該無線通信の通信状態に関連する所定の事象を測定し、測定結果を当該無線端末の測定情報３２０として測定情報記憶装置４００に記憶する。測定手段４１１は、例えば、当該無線端末のセル滞在時間、移動速度、現在位置および下り信号の無線品質の少なくとも1つを測定し、それらを示す測定情報を記憶する。本実施形態では、ＧＰＳシステムの受信機を有し、その受信機が受信した情報を基に当該無線端末の現在位置を示す測位情報を得る。

測定情報記憶装置４００は、当該無線端末１３０の測定手段４１１が測定した結果得られる測定情報を記憶する。

無線端末機能部４１２は、無線通信システムにおける一般的な無線端末機能を実現する処理部である。本実施形態の無線端末機能部４１２は、無線基地局からの要求に応じて、または予め定められている所定のタイミングに従って、測定情報記憶装置４００に記憶されている測定情報を、所定の無線信号に載せて無線基地局に送信するための処理を行う制御部（例えば、無線リンク制御部）を含む。なお、無線端末機能部４１２は、測定情報記憶装置４００を介さずに、直接測定手段４１１から出力される測定情報を含む信号を生成して送信することも可能である。そのような場合には、測定情報記憶装置４００は省略してもよい。また、測定情報によっては、無線端末機能部４１２が測定手段４１１を含む構成も考えられる。すなわち、無線端末機能部４１２の機能に、既に測定手段４１１が実装されている場合も想定される。そのような場合には、無線端末１３０に本発明特有の手段を設ける必要はない。

送受信手段４１３は、無線リンクを介して、無線基地局との間で各種情報の送受信を行う。

図１１は、本実施形態の無線基地局１２０による測定情報の収集方法の一例を示すフローチャートである。図１１を参照すると、無線基地局１２０の測定情報収集手段２１０は、自セルのカバーエリア内に位置している無線端末（例えば、無線端末１３０）から該無線端末１３０のＧＰＳ測位情報を収集する（ステップＳ２０１）。ＧＰＳ測位情報の収集は、例えば、無線基地局が周期的にＧＰＳ測位情報の問い合わせを行い、その応答として無線端末から送信される信号を受信することによって行ってもよいし、周期的に測定情報を通知する所定のプロトコルに従って、無線端末から自律的に送信される測定情報通知を受信することによって行ってもよい。

なお、無線基地局１２０は、無線端末１３０の位置情報として、複数基地局からの受信信号の到来観測時間差を用いたＥ−ＤＯＡ（Estimation-Direction Of Arrival ）測位結果を収集してもよい。

次に、無線基地局１２０の測定情報収集手段２１０は、設定情報記憶装置２００に格納してある基地局１２０の位置情報と、収集した無線端末１３０の位置情報とから当該無線端末について基地局−端末間距離を算出する（ステップＳ２０２）。そして、測定情報収集手段２１０は算出した基地局−端末間距離を示す情報を、一測定情報３２０として測定情報記憶装置２０２に保存する（ステップＳ２０３）。

また、図１２は、本実施形態のセルサイズ推定手段２１２によるセルサイズの推定方法の一例を示すフローチャートである。図１２において、セルサイズ推定手段２１２は次のように動作する。すなわち、セルサイズ推定手段２１２は、前回推定時（または起動時といった所定の開始タイミング）より所定時間が経過すると（ステップＳ２１１）、無線基地局１２０のセルサイズ推定手段２１２は、測定情報記憶装置２０２から測定情報収集手段２１０が収集した基地局−端末間距離を取得する（ステップＳ２１２）。なお、セルサイズの推定処理は、第１の実施形態と同様、定期的に実行するほかに、通信品質の統計値の劣化を検出した場合や送信電力又はアンテナチルト角を変更した場合などといった所定のタイミングにより実行してもよい。

次に、セルサイズ推定手段２１２は、取得した基地局−端末間距離の上位５％値を算出する（ステップＳ２１３）。そして、セルサイズ推定手段２１２は、算出値（収集した基地局−端末間距離の上位ＸＸ％値）を基にセルサイズを推定する（ステップＳ２１４）。

なお、セルサイズ推定手段２１２は、算出値をそのままセルサイズの推定結果（当該基地局からセルエッジ（カバーエリアの境界付近）までの距離［ｍ］）としてもよい。また、第１の実施形態と同様、各無線端末の位置情報等から方位が判定できる場合には、特定の方位やエリア（例えば、所定の範囲のエリアを格子状に分割した分割エリア）ごとに個別に勢力範囲を推定することも可能である。

図１３は、測定エリアの分割例を示す説明図である。図１３に示すように、測定情報収集手段２１０があらかじめ設定した測定エリアの区分に従って、収集した測定情報を分けて集計し、セルサイズ推定手段２１２は、分割したエリア毎にセルサイズを推定してもよい。図１３に示す例では、無線基地局が中心に位置するように所定のエリアを９つのブロックに分割し、各分割ブロックが位置するエリア毎にセルサイズを推定する。例えば、エリア毎に、当該エリア内における該セルの勢力範囲の境界を指し示す、基地局までの距離を推定すればよい。なお、当該エリア内に境界がない場合は、「ゼロ範囲（勢力範囲外）」や「全範囲（勢力範囲内）」といった推定結果としてもよい。このようにエリアを分割して推定することによって、建物等の遮蔽物等によって実際のカバーエリアが歪な形状になるような場合にも、より実際に近いセルサイズを推定することができる。なお、分割したエリア毎にセルサイズを推定する方法の他に、例えば、分割したエリアのうち無線基地局１２０の中心付近（例えば、図１３のエリア１）を除くエリア毎のセルサイズの推定結果の平均値を、該基地局のセルサイズとしてもよい。

なお、ステップＳ２１５〜２１６の処理は、図７に示した第１の実施形態のＳ１１５〜１１６と同様のため説明を省略する。

以上のように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果に加えて、無線端末から収集した位置情報等を所定エリア毎に集計し、統計的に処理することでセルサイズを推定するように構成されているため、精度のよいまたはより詳細なセルサイズ情報を自律的に更新することができる。例えば、エリア毎に、セルサイズ（当該エリア内における勢力範囲）を推定することができる。より詳細に特定される実際のセルサイズに応じてネットワークパラメータを変更することで、通信品質の改善に貢献することができる。

例えば、基地局としては、ｍｅｄｉｕｍサイズの設定に基づき送波しているが、遮蔽物があるために、ある方位においてはｓｍａｌｌサイズと同等の勢力範囲しか得られないような状況となっている場合などに、本実施形態によればその方位に位置するエリアに対するセルサイズの推定結果を基に、そのような方位間のセルサイズのばらつきを認識することも可能である。このことにより、例えば、無線基地局が、ある方位においてのみ実際のセルサイズと規定上のセルサイズとが異なることを認識した場合には、当該方位に位置する隣接セルからの／へのハンドオーバパラメータのみを、推定結果である実際のセルサイズに応じて制御することも可能である。すなわち、特定エリアにおけるセルサイズ（例えば、当該エリア内におけるセル勢力範囲の境界を示す基地局までの距離）を個別に推定することで、歪な形状にも対応可能となる。

実施形態３．
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、本実施形態の基本構成は、第１の実施形態と同様でよい。

本実施形態において、無線基地局の測定情報収集手段２１０は、測定情報３２０として、無線端末のセル内移動距離を収集する。

測定情報収集手段２１０は、まず、無線端末の移動速度を示す情報または該情報を導出可能な情報を収集してもよい。例えば、測定情報収集手段２１０は、無線端末１３０が自セルにハンドオーバする際に、該端末の移動履歴情報（UE history information）を収集してもよい。無線端末の移動履歴情報には、少なくとも最後に訪れたセル情報として、該セルのＩＤと、セル滞在時間が含まれている。なお、このような無線端末の移動履歴情報は、当該無線端末が保持している場合には該無線端末から収集してもよいし、無線基地局間で転送されるよう規定されている場合には、ハンドオーバ元の無線基地局から収集してもよい。

また、例えば、各無線基地局が、自身が管理している無線端末の移動履歴情報を上位の管理局（ＯＭＣ等）に通知する機能を有している場合には、測定情報収集手段２１０は、上位の管理局から当該無線端末の移動履歴情報を収集することもできる。

測定情報収集手段２１０は、収集した該無線端末の移動履歴情報を基に、過去のセル滞在時間と該セルのセルサイズ情報から該無線端末の移動速度を推定する。

また、第２の実施形態で示したように、無線端末が測定手段４１１を備える構成としてもよい。例えば、本実施形態において、測定手段４１１は、加速度センサを備え、該加速度センサから得られるセンサ情報を基に自無線端末の移動速度を推定してもよい。そのような場合には、測定情報収集手段２１０は、ハンドオーバの際に、当該無線端末の測定手段４１１から該無線端末の移動速度を示す移動速度情報を測定情報３２０として収集すればよい。端末から収集する移動速度情報は、例えば、現在の移動速度を示す情報であってもよいし、これまでの移動速度を時系列に沿って示す履歴形式の情報であってもよい。なお、測定情報収集手段２１０は、例えば、移動速度情報の代わりに該端末の加速度を示す加速度情報を収集してもよい。そのような場合には、測定情報収集手段２１０が、収集した加速度情報を基に該端末の移動速度を推定すればよい。

また、例えば、測定情報収集手段２１０は、該無線端末のハンドオーバ頻度を示す情報または該情報を導出可能な情報（例えば、ハンドオーバ履歴等）を収集し、収集したハンドオーバ頻度と過去のセルのセルサイズ情報から、該端末の移動速度を推定することも可能である。

測定情報収集手段２１０は、本実施形態では、収集した無線端末の移動速度情報に基づいて、さらに当該無線端末の自セル内の移動距離を収集（算出）する。測定情報収集手段２１０は、例えば、該端末がその後（ハンドオーバ要求後）アイドル状態にならずに、自セルから隣接セルにハンドオーバした場合に、該端末の移動速度と自セルにおける滞在時間から自セル内でのセル内移動距離を算出する。

ここで、アイドル状態とは、当該無線端末が無線基地局のセルに滞在しているが、当該無線基地局と通信を行っていない状態をいう。このとき、無線基地局からは無線端末が見えていない（滞在していることを認識していない）ことになる。従って、「アイドル状態にならずに」という条件を加えることで、アイドル状態になった場合に無線端末の移動履歴が途切れることによる、情報の信頼性がなくなることを防止することができる。

測定情報収集手段２１０は、このようにして収集および算出した無線端末の自セル内の移動距離を示す情報を、一測定情報３２０として測定情報記憶装置２０２に記憶する。

また、セルサイズ推定手段２１２は、測定情報収集手段２１０により収集された測定情報３２０を基に、セルサイズを推定する。本実施形態では、セルサイズ推定手段２１２は、各無線端末の自セル内の移動距離または端末の移動履歴を基に推定される移動経路を基に、セルサイズを推定する。

次に、本実施形態の動作について説明する。図１４は、本実施形態の無線基地局１２０による測定情報の収集方法の一例を示すフローチャートである。図１４を参照すると、無線基地局１２０の測定情報収集手段２１０は、測定情報の収集処理で次のように動作する。すなわち、ある無線端末が自セルにハンドオーバする際に、該端末の移動履歴情報を収集する（ステップＳ３０１）。該端末の移動移動歴情報は、例えば、隣接無線基地局から収集してもよい。また、該端末自身や上位の管理局から収集してもよい。また、移動履歴情報の代わりに、該端末が加速度センサを備える場合にはその値（該端末の加速度を示すセンサ値）や、上位の管理局または該端末からハンドオーバ頻度を示す情報を収集してもよい。

次に、測定情報収集手段２１０は、収集した移動履歴情報を用いて、過去のセル滞在時間と、該セルのセルサイズ情報から該端末の移動速度を推定する（ステップＳ３０２）。ここで、該端末の移動速度は、加速度センサ値から推定してもよいし、該端末のハンドオーバ頻度と過去のセルのセルサイズ情報から推定してもよい。

そして、測定情報収集手段２１０は、該端末がアイドル状態にならず（ステップＳ３０３）、かつ自セルから隣接セルにハンドオーバした場合（ステップＳ３０４）、該端末の移動速度と自セルにおける滞在時間から自セル内でのセル内移動距離を算出する（ステップＳ３０５）。そして、セル内移動距離を測定情報記憶装置２０２に保存する（ステップＳ３０６）。

また、図１５は、本実施形態のセルサイズ推定手段２１２によるセルサイズの推定方法の一例を示すフローチャートである。図１５において、セルサイズ推定手段２１２は、セルサイズの推定処理で次のように動作する。すなわち、セルサイズ推定手段２１２は、前回推定時（または起動時といった所定の開始タイミング）より所定時間が経過すると（ステップＳ３１１）、無線基地局１２０のセルサイズ推定手段２１２は、測定情報記憶装置２０２から測定情報収集手段２１０が収集した、各無線端末の自セルにおけるセル内移動距離を取得する（ステップＳ３１２）。なお、セルサイズの推定処理は、第１の実施形態と同様、定期的に実行するほかに、通信品質の統計値の劣化を検出した場合や送信電力又はアンテナチルト角を変更した場合などといった所定のタイミングにより実行してもよい。

次に、セルサイズ推定手段２１２は、取得した各無線端末の自セルにおけるセル内移動距離の上位５％値を算出する（ステップＳ３１３）。そして、算出値を基にセルサイズを推定する（ステップＳ３１４）。

セルサイズ推定手段２１２は、例えば、算出値（セル内移動距離の上位ＸＸ％値）をそのままセルサイズの推定結果（当該セルによるカバーエリアの直径）としてもよい。

セルサイズ推定手段２１２は、この他にも、無線端末の移動履歴情報やハンドオーバの情報から、端末がどのセルから自セルに移り、自セルからどのセルに移るかを特定し、それら基地局の位置関係から大まかな移動経路を推定し、移動速度と滞在時間とを合わせてセルサイズを推定することも可能である。

また、無線端末が下り信号の無線品質を定期的に測定して基地局に報告している場合、それらの情報を基地局間で共有し、自セルと周辺セルの下り信号の無線品質（例えば、基準信号の受信強度の差など）から端末の大まかな位置情報を推定し、この定期的な位置情報から端末の移動経路を推定することも可能である。この場合、測定情報収集手段２１０は、移動速度に代わって、このような位置情報を定期的に収集すればよい。または、測定情報収集手段２１０が移動経路まで推定し、それを基に概算したセル内移動距離を概算したものを測定情報として測定情報記憶装置２０２に記憶させてもよい。

なお、ステップＳ３１５〜３１６の処理は、図７に示した第１の実施形態のＳ１１５〜１１６と同様のため説明を省略する。

以上のように、本実施形態によれば、自セルへのハンドオーバを契機に収集した無線端末の移動履歴（過去のセル滞在時間）、ハンドオーバ履歴、加速度、定期的な位置情報等を基に算出される各無線端末の自セル内の移動距離や移動経路を基に、自セルのセルサイズを推定するよう構成されているため、セルサイズを自律的に更新できる。これにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では、移動端末の移動速度をも加味してセルサイズを推定することができるので、移動速度の違いをも考慮されたネットワークパラメータの制御も可能になる。

実施形態４．
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、本実施形態の基本構成は、第１の実施形態と同様でよい。ただし、本実施形態では、各無線端末が、無線品質の測定機能（例えば、測定手段４１１）を備えていることを前提とする。

本実施形態において、無線基地局の測定情報収集手段２１０は、測定情報３２０として、各無線端末が測定した自セルの受信信号の受信電界強度を収集する。なお、受信電界強度の代わりに信号対干渉波比を用いてもよい。また、自セルの受信電界強度だけでなく、周辺セルの受信電界強度を収集してもよい。

また、セルサイズ推定手段２１２は、測定情報収集手段２１０により収集された測定情報３２０を基に、セルサイズを推定する。本実施形態では、セルサイズ推定手段２１２は、各無線端末が測定した受信信号の受信電界強度または信号対干渉波比を基に推定される移動経路を基に、セルサイズを推定する。

次に、本実施形態の動作について説明する。図１６は、本実施形態の無線基地局１２０による測定情報の収集方法の一例を示すフローチャートである。図１６を参照すると、無線端末１２０の測定情報収集手段２１０は、自セルのカバーエリア内に位置している無線端末（例えば、無線端末１３０）から、該無線端末が自セル内で測定した受信信号の受信電界強度を収集する（ステップＳ４０１）。ここで、受信電界強度のかわりに信号対干渉波比を用いてもよい。なお、本実施の形態における無線端末は、定期的又は所定の条件に従って測定を行うものとする。

そして、測定情報収集手段２１０は収集した受信電界強度（または信号対干渉波比）を示す情報を、一測定情報３２０として測定情報記憶装置２０２に保存する（ステップＳ４０２）。

図１７は、本実施形態のセルサイズ推定手段２１２によるセルサイズの推定方法の一例を示すフローチャートである。図１７において、セルサイズ推定手段２１２は次のように動作する。すなわち、セルサイズ推定手段２１２は、前回推定時（または起動時といった所定の開始タイミング）より所定時間が経過すると（ステップＳ３１１）、無線基地局１２０のセルサイズ推定手段２１２は、測定情報記憶装置２０２から測定情報収集手段２１０が収集した、各無線端末の自セルにおける受信電界強度を取得する（ステップＳ４１２）。なお、セルサイズの推定処理は、第１の実施形態と同様、定期的に実行するほかに、通信品質の統計値の劣化を検出した場合や送信電力又はアンテナチルト角を変更した場合などといった所定のタイミングにより実行してもよい。

次に、セルサイズ推定手段２１２は、取得した受信電界強度の下位５％値を算出し、算出値と無線基地局の送信電力から信号強度の減衰量を算出する（ステップＳ４１３，Ｓ４１４）。次いで、この算出した減衰量を基に、距離減衰式を用いて無線基地局−（エリア境界付近の）端末間距離を算出する（ステップＳ４１５）。そして、算出した基地局−端末間距離を基に、セルサイズを推定する（ステップＳ４１６）。基地局−端末間距離を基にセルサイズを推定する方法は、第２の実施形態と同様である。

なお、ステップＳ４１７〜４１８の処理は、図７に示した第１の実施形態のＳ１１５〜１１６と同様のため説明を省略する。

以上のように、本実施形態によれば、無線端末が測定した下り信号の無線品質を用いて、該端末と無線基地局間の距離を算出し、セルサイズを推定するように構成されているため、セルサイズ情報を自律的に更新することができる。これにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態においても、第２の実施形態と同様、エリア毎に、セルサイズ（当該エリア内における電波の到達範囲）を推定することが可能である。

実施形態５．
次に、本発明の第５の実施携帯について説明する。本実施形態では、これまで説明してきた方法によって推定された無線基地局１２０、１２１、１２２がそれぞれ管理する無線セル１４０、１４１、１４２のセルサイズ情報３３０を、無線基地局間で共有する。

各無線基地局は、例えば、自身が管理する無線セルのセルサイズ情報３３０を、無線端末の移動履歴情報（UE history information）の一部情報として、送受信手段２１１を用いて基地局間で交換してもよい。また、例えば、自身が管理する無線セルのセルサイズ情報３３０をネットワーク管理装置１０３に変更時または定期的に通知するようにし、各無線基地局は、ネットワーク管理装置を介して、各々の無線基地局が管理する無線セルのセルサイズ情報を得るようにしてもよい。

なお、セルサイズ情報３３０を、例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥの仕様に合わせたセルサイズ（ｖｅｒｙ ｓｍａｌｌ，ｓｍａｌｌ，ｍｅｄｉｕｍ，ｌａｒｇｅ，・・・）に対応付けて、基地局間で交換してもよい。

図１８は、本実施形態の無線基地局１２０の構成例を示すブロック図である。図１８に無線基地局１２０は、図３に示す構成と比べて、さらに、セルサイズ情報共有手段２１３を備える点が異なる。

セルサイズ情報共有手段２１３は、当該無線基地局が管理するセルのセルサイズ情報を、他の無線基地局に送信し、また他の無線基地局が管理するセルのセルサイズ情報を当該他の無線基地局から受信することで、各無線基地局間でセルサイズ情報を共有させる。図１９は、本実施形態におけるセルサイズ情報の交換例を示す説明図である。図１９では、隣接する無線基地局間でそれぞれ自身が管理しているセルのセルサイズ情報を転送しあうことで、自セルのセルサイズだけでなく、隣接する他の無線セルのセルサイズをも含むセルサイズ情報３３０を生成し、保持する例を示している。

なお、セルサイズ情報の共有は、既に説明したように、ネットワーク管理装置を介して送受信することで行ってもよい。なお、各無線基地局がネットワーク管理装置１０３にそれぞれ所定のタイミングで通知し、ネットワーク管理装置１０３がそれらを纏めて全体のセルサイズ情報として管理しておき、各無線基地局は各々必要に応じてそれらを取得するといった態様であってもよい。

また、上記各実施形態では図示省略していたが、無線基地局１２０は、ネットワークパラメータ制御手段２１４を備えているものとする。

本実施形態では、ネットワークパラメータ制御手段２１４は、自セルのセルサイズ情報３３１だけでなく、隣接する他の無線セルのセルサイズ情報３３２を含むセルサイズ情報３３０を基に、当該無線基地局のネットワークパラメータを制御する。

ネットワークパラメータ制御手段２１４は、例えば、セルサイズ情報３３０によって示される自セルおよび周辺セルのセルサイズを基に、ハンドオーバ待ち時間を制御してもよい。また、隣接セルリスト３０７に含めるセル自体を制御してもよい。例えば、カバーエリアが大きく、ハンドオーバする回数が比較的多いセルを隣接セルリストに優先して登録し、それらのハンドオーバ閾値を制御してもよい。

図２０は、本実施形態におけるセルサイズ情報の活用例を示す説明図である。図２０に示す例では、無線基地局１２０のネットワークパラメータ制御手段２１４が、周辺基地局間で交換されたセルサイズ情報３３０により示される周辺セル１４２のセルサイズを基に、自身が管理する無線セル１４０のネットワークパラメータを変更する例が示されている。この例では、無線セル１４２のセルサイズが比較的小さいことがわかるため、自セルに在圏する無線端末に適用させるハンドオーバ待ち時間を短く設定している。

以上のように、本実施形態によれば、推定結果であるセルサイズ情報を基地局間で共有するので、自セルだけなく他セルについても実質的なサイズをもとに、各種ネットワークパラメータを制御することができる。このため、さらなる通信品質の改善に貢献できる。例えば、推定した周辺セルのセルサイズに基づいてハンドオーバ待ち時間を変更することで、ハンドオーバ失敗率を低減させ、結果として通信品質の改善に貢献できる。

また、周辺セル１４１と周辺セル１４２とのセルサイズを比較し、周辺セル１４２のセルサイズが比較的大きいことがわかると、隣接セルリストに、周辺セル１４２よりも周辺セル１４１を優先して登録したり、周辺セル１４２に比べて周辺セル１４１が優先されてハンドオーバされるように周辺セル１４２と周辺セル１４１のハンドオーバ閾値を制御することで、ピンポン率を低減させ、結果として通信品質の改善に貢献できる。

なお、第１〜第５の実施形態では、無線基地局において自セルのセルサイズを推定する例を説明したが、これら機能（測定情報収集手段，セルサイズ推定手段）をネットワーク監視装置に配備し、同様の情報を用いて同様の処理を行ってもよい。さらに、無線端末が測定した情報を、無線基地局を介してそのままネットワーク監視装置に通知してもよいし、無線基地局で統計的に処理し、統計値（ヒストグラムの上位又は下位ＸＸ％値）を通知してもよい。

次に、本発明の概要について説明する、図２１は、本発明の概要を示すブロック図である。図２１に示すように、本発明による無線通信システムは、測定情報収集手段５０１と、セルサイズ推定手段５０２とを備えている。

測定情報収集手段５０１（例えば、測定情報収集手段２１０）は、当該無線通信システムが備える無線基地局または該無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末の無線品質または無線通信状態に関する情報である測定情報を収集する。ここで、無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末とは、より具体的には、当該無線基地局が形成する無線セルの無線チャネルに接続した無線端末をいう。

セルサイズ推定手段５０２（例えば、セルサイズ推定手段２１２）は、測定情報収集手段５０１が収集した測定情報に基づいて、無線基地局が形成する無線セルのセルサイズを推定する。

（付記１）
また、無線通信システムは、セルサイズ推定手段によって推定されたセルサイズに基づいて、ネットワークパラメータを制御するネットワークパラメータ制御手段（例えば、ネットワークパラメータ制御手段２１４）を備え、ネットワークパラメータ制御手段は、ネットワークパラメータとして、ハンドオーバ閾値、ハンドオーバ待ち時間、隣接セルリストの少なくとも１つを制御してもよい。

（付記２）
また、セルサイズ推定手段は、測定情報を基にセルサイズを推定する処理を、所定の時間の経過、通信品質の統計値の劣化を検出、送信電力もしくはアンテナチルト角の変更、の少なくとも１つの条件を満たした場合に行ってもよい。

（付記３）
測定情報収集手段は、測定情報として、無線基地局における上り信号の伝搬遅延時間を示す情報、無線端末の測位情報、無線端末のセル滞在時間を示す情報、無線端末の移動速度を示す情報、無線端末の移動経路を示す情報、無線端末における下り信号の無線品質を示す情報、の少なくとも１つを収集してもよい。

（付記４）
測定情報収集手段は、測定情報のうち、無線端末のセル滞在時間、無線端末の移動速度を示す情報、無線端末の移動経路を示す情報、無線端末における下り信号の無線品質を示す情報を、当該無線端末が隣接する無線セル間におけるハンドオーバの直前または直後に収集してもよい。

（付記５）
また、無線通信システムは、セルサイズ推定手段によって推定されたセルサイズを示す情報を、無線基地局間で交換または当該無線通信システムにおける通信ネットワークの通信状態を管理するネットワーク管理装置を経由して送受信し合うことで、複数の無線基地局間で各無線基地局のセルサイズ推定手段によって推定されたセルサイズを共有させるセルサイズ情報共有手段（例えば、セルサイズ情報共有手段２１３）を備えていてもよい。

（付記６）
また、測定情報収集手段は、無線基地局において検出されるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）のプリアンブル信号の受信タイミングを用いて算出された上り信号の伝搬遅延時間を示す情報を収集してもよい。

（付記７）
また、測定情報収集手段は、無線端末の測位情報を、無線端末のＧＰＳ測位結果、ＯＴＤＯＡ（Ｏｂｓｅｒｖｅｄ Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）測位結果、Ｅ−ＯＴＤ（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｔｉｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）測位結果、のいずれかにより収集してもよい。

（付記８）
また、測定情報収集手段は、無線端末の移動速度を導出するための情報として、当該無線端末の過去のセル滞在時間を、過去の無線基地局が保持している該無線端末の移動履歴情報より収集してもよい。

（付記９）
また、測定情報収集手段は、無線端末における下り信号の無線品質として、該無線端末が接続する無線セルおよび周辺無線セルから受信される受信信号の受信電界強度または希望信号電力対干渉電力比の少なくとも１つを収集してもよい。

（付記１０）
また、セルサイズ情報共有手段は、自セルのセルサイズを示す情報を、無線端末の移動履歴情報に含ませることにより、少なくとも隣接する無線基地局間でセルサイズを共有させてもよい。

（付記１１）
また、ネットワークパラメータ制御方法は、推定されたセルサイズを示す情報を、無線基地局間で交換または当該無線通信システムにおける通信ネットワークの通信状態を管理するネットワーク管理装置を経由して送受信し合うことで、複数の無線基地局間で各無線基地局のセルサイズ推定手段によって推定されたセルサイズを共有させ、共有された各無線基地局のセルサイズ情報を基に、ネットワークパラメータを制御してもよい。

本発明の活用例として、セルサイズに基づいて自律的にネットワークパラメータを制御する無線通信システムにおける無線基地局およびネットワーク管理装置といった用途がある。また、無線セルのセルサイズ評価といった用途に適用できる。

１００ 外部網
１０１ コア網
１０２ 無線アクセス網
１０３ ネットワーク管理装置
１１０〜１１３ 有線リンク
１２０〜１２２ 無線基地局
１３０〜１３１ 無線端末
１４０〜１４２ 無線セル
２００ 設定情報記憶装置
２０１ 運用情報記憶装置
２０２ 測定情報記憶装置
２０３ セルサイズ情報記憶装置
２１０ 測定情報収集手段
２１１ 送受信手段
２１２ セルサイズ推定手段
２１３ セルサイズ情報共有手段
２１４ ネットワークパラメータ制御手段
３００ 設定情報
３０１ 基地局情報
３０２ パラメータ情報
３０３ 無線基地局ＩＤ
３０４ 無線セルＩＤ
３０５ 設置地点
３０６ 基地局タイプ
３０７ 隣接セルリスト
３０８ 最大送信電力
３０９ アンテナ構成
３１０ 運用情報
３１１ 移動元セルＩＤ
３１２ 移動先セルＩＤ
３１３ ハンドオーバ試行回数
３１４ ハンドオーバ失敗回数
３２０ 測定情報
３２１ 伝搬遅延時間
３２２ カウント数
３２３ 基地局−端末間距離
３２４ セル内移動距離
３２５ 受信電界強度
３３０ セルサイズ情報
３３１ 自無線基地局が管理する無線セルのセルサイズ情報
３３２ 隣接する他の無線セルのセルサイズ情報
３３３ セルサイズ
３３４ 前回更新時刻
４００ 測定情報記憶装置（端末側）
４１１ 測定手段
４１２ 無線端末機能部
４１３ 送受信手段
５０１ 測定情報収集手段
５０２ セルサイズ推定手段

Claims (10)

1. 当該無線通信システムが備える無線基地局または該無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末の無線品質または無線通信状態に関する情報である測定情報を収集する測定情報収集手段と、
   前記測定情報収集手段が収集した測定情報に基づいて、前記無線基地局が形成する無線セルのセルサイズを推定するセルサイズ推定手段とを備えた
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記セルサイズ推定手段によって推定されたセルサイズに基づいて、ネットワークパラメータを制御するネットワークパラメータ制御手段を備え、
   前記ネットワークパラメータ制御手段は、ネットワークパラメータとして、ハンドオーバ閾値、ハンドオーバ待ち時間、隣接セルリストの少なくとも１つを制御する
   請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記セルサイズ推定手段は、前記測定情報を基にセルサイズを推定する処理を、所定の時間の経過、通信品質の統計値の劣化を検出、送信電力もしくはアンテナチルト角の変更、の少なくとも１つの条件を満たした場合に行う
   請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記測定情報収集手段は、測定情報として、無線基地局における上り信号の伝搬遅延時間を示す情報、無線端末の測位情報、無線端末のセル滞在時間を示す情報、無線端末の移動速度を示す情報、無線端末の移動経路を示す情報、無線端末における下り信号の無線品質を示す情報、の少なくとも１つを収集する
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の無線通信システム。
5. 前記測定情報収集手段は、測定情報のうち、無線端末のセル滞在時間、無線端末の移動速度を示す情報、無線端末の移動経路を示す情報、無線端末における下り信号の無線品質を示す情報を、当該無線端末が隣接する無線セル間におけるハンドオーバの直前または直後に収集する
   請求項４に記載の無線通信システム。
6. 前記セルサイズ推定手段によって推定されたセルサイズを示す情報を、無線基地局間で交換または当該無線通信システムにおける通信ネットワークの通信状態を管理するネットワーク管理装置を経由して送受信し合うことで、複数の無線基地局間で各無線基地局のセルサイズ推定手段によって推定されたセルサイズを共有させるセルサイズ情報共有手段を備えた
   請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の無線通信システム。
7. 当該無線基地局または該無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末の無線品質または無線通信状態に関する情報である測定情報を収集する測定情報収集手段と、
   前記測定情報収集手段によって測定された測定情報を基に、自セルのセルサイズを推定するセルサイズ推定手段とを備えた
   ことを特徴とする無線基地局。
8. 管理対象とされた無線基地局または該無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末の無線品質または無線通信状態に関する情報である測定情報を収集する測定情報収集手段と、
   前記測定情報収集手段によって測定された測定情報を基に、前記無線基地局が形成する無線セルのセルサイズを推定するセルサイズ推定手段とを備えた
   ことを特徴とするネットワーク管理装置。
9. 無線基地局または該無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末の無線品質または無線通信状態に関する情報である測定情報を収集し、
   収集した前記測定情報に基づいて、前記無線基地局が形成する無線セルのセルサイズを推定する
   ことを特徴とするセルサイズの推定方法。
10. 無線基地局または該無線基地局が形成する無線セル内において該無線基地局と通信可能な無線端末の無線品質または無線通信状態に関する情報である測定情報を収集し、
    収集した前記測定情報に基づいて、前記無線基地局が形成する無線セルのセルサイズを推定し、
    推定されたセルサイズに基づいて、ハンドオーバ閾値、ハンドオーバ待ち時間、隣接セルリストの少なくとも１つを含むネットワークパラメータを制御する
    ことを特徴とするネットワークパラメータ制御方法。

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