JP6752462B2

JP6752462B2 - 無線通信システム、集中制御局および可動基地局配置方法

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Publication number: JP6752462B2
Application number: JP2017154584A
Authority: JP
Inventors: 友規村上; 泰司鷹取; 匡人溝口; 文明前原
Original assignee: Waseda University; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Waseda University; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2037-08-09
Also published as: JP2019033435A

Description

本発明は、可動基地局を用いる無線通信システム、集中制御局および可動基地局配置方法に関する。ここで、可動基地局とは、配置先の位置情報またはユーザの指示に応じて位置を平面または空間で移動する手段を有する基地局である。

近年、スマートフォンやタブレット端末をはじめとする端末局の急速な普及に伴い、端末局による大容量コンテンツの利用者が増加している。その結果、無線ネットワーク上のトラヒック量は急激に増大している。例えば、現在検討されている第５世代移動通信（５Ｇ）システムにおいて、第４世代マクロセル環境と比較して単位面積あたりの伝送容量を1000倍（×1000capacity/km²）にすることを要求条件に挙げている。このために、高密度なスモールセルを効率的に運用するための技術、および無線ＬＡＮ（Local Area Network）等へ高効率なオフロード等を相互補完的に導入していく必要性が議論されている（例えば、非特許文献１参照）。

送信電力の小さい基地局を有するスモールセルによるネットワークの高密度化は、特にトラヒックの高いホットスポットのようなエリアにおけるトラヒックの爆発的増加を効率よくサポートするソリューションとして有望である。広域エリアをカバーするマクロセル内の局所的なエリアをカバーするスモールセルを追加配置し、マクロセルとスモールセル間において異なる周波数を使用する。これらを集中制御局においてキャリアアグリゲーションを適用することにより、接続性を維持しつつ追加されるスモールセルによって、スループットの向上と大容量化を実現する。

無線ＬＡＮにおいても、アンライセンスバンドを用いたオフロードの利用も盛んに検討されている（例えば、非特許文献２参照）。また、トラヒックオフロードを評価するための指標として、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（Wireless Fidelity ）によって、〔伝送したデータ量〕÷〔発生した総データ量〕をオフロード効率として定義し、オフロード効率を向上することがトラヒックオフロードを効率的に行える指標として評価している。このように、局所的なサービスエリアを作ることで広範囲なサービスエリアであるセルラ基地局の負荷を軽減するトラヒックオフロードを効率的に行うことが重要であると考えられている。

局所的なトラヒック増加の例として、特に多くのユーザが端末局を使用するイベント会場などでは、一般的にユーザの数の増加に応じてそのエリアのトラヒックも増加することが考えられる。このような環境は特定の時間においてユーザ密度が増加し、さらにその中でユーザが密集するエリアも状況によって異なる。

このような問題を解決するために、非特許文献３では、オフロード効率の向上を目的として、ユーザ分布の変動に応じて可動基地局（可動ＡＰ）が動的に位置を変更する技術が提案されている。これにより、局所的なエリアに適応的に可動基地局を配備することができるため、限られた可動基地局で効率的なトラヒックオフロードの構築が期待できる。

ここで用いられるｋ−ｍｅａｎｓ法というクラスタリング手法では、各端末局をその位置情報に応じてクラスタに分け、クラスタごとに重心を計算し、各端末局を一番近い重心のクラスタに変更し、この重心計算とクラスタ変更を繰り返して収束した重心位置に可動基地局を配置する。なお、クラスタの重心とは、各端末局からの平均距離が最小または平均受信電力が最大になる位置である。

また、非特許文献４では、急激な人口変動やトラヒック変動に応じて可動基地局（mobile base stations）を動的に配置する技術が提案されている。

NTT DOCOMO, "ドコモ５Ｇホワイトペーパー", 2014 NTT DOCOMO,INC. All Rights Reserved, (Sep. 2014). Bangerter, Boyd, et al. "Networks and Devices for the 5G Era ", IEEE Communications Magazine 52.2 (2014): 90-96. 新井拓人、五藤大介、岩渕匡史、岩國辰彦、丸田一輝、"オフロード効率改善を実現する適応可動ＡＰシステムの提案"信学技法, RCS2016-43, pp.107-112, May. 2016. Bhattarai, Sulabh, et al. "Optimizing the location deployment of dynamic mobile base stations." Computing, Networking and Communications (ICNC), 2015 International Conference on. IEEE, 2015.

非特許文献３に記載されたクラスタリング手法では、各クラスタの重心位置に可動基地局が配置されるので、各可動基地局に収容される端末局数がほぼ均等になり、各可動基地局から端末局までの平均距離も短くなるので、可動基地局および端末局における受信電力が増加して伝送レートおよびスループットの増加が期待できる。

しかしながら、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）をベースとする無線ＬＡＮへの適用を考えた場合には、スループットの向上が期待できない環境がある。具体的には、可動基地局同士が互いにキャリアセンスレベル以上で互いの送信信号を受信できる環境では、同一周波数を同時に利用することができないため、各可動基地局が時間分割して送信することになる。すなわち、可動基地局同士が近接するなどの環境によっては、可動基地局と端末局の距離を最小とすることが無線通信システム全体のスループットを最大とするとは限らないことになる。

本発明は、ＣＳＭＡ／ＣＡを考慮した無線通信システムにおいて、可動基地局の配置を最適化して無線通信システム全体のスループットを向上させることができる無線通信システム、集中制御局および可動基地局配置方法を提供することを目的とする。

第１の発明は、複数の端末局とＣＳＭＡ／ＣＡによりそれぞれ無線通信を行う移動可能な複数の可動基地局と、複数の可動基地局の配置位置を制御する集中制御局とを備えた無線通信システムにおいて、集中制御局は、各端末局の位置情報を含む端末情報を収集し、各端末局の位置情報に基づいて各端末局をクラスタリングし、各クラスタの重心を各可動基地局の配置位置とするクラスタリング手段と、各クラスタの重心に配置された可動基地局間の干渉レベルを算出し、該干渉レベルに応じて可動基地局の配置位置を決定し制御情報として可動基地局に通知する集中制御手段とを備え、可動基地局は、集中制御局から制御情報の通知を受信し、制御情報に対応する配置位置に移動する基地局制御手段を備え、集中制御手段は、各可動基地局間の干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル未満であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心に決定し、各可動基地局間の干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル以上であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心から干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル未満になる位置に移動させる制御情報を決定する。

第２の発明は、複数の端末局とＣＳＭＡ／ＣＡによりそれぞれ無線通信を行う移動可能な複数の可動基地局と、複数の可動基地局の配置位置を制御する集中制御局とを備えた無線通信システムにおいて、集中制御局は、各端末局の位置情報を含む端末情報を収集し、各端末局の位置情報に基づいて各端末局をクラスタリングし、各クラスタの重心を各可動基地局の配置位置とするクラスタリング手段と、各クラスタの重心に配置された可動基地局間の干渉レベルを算出し、該干渉レベルに応じて可動基地局の配置位置を決定し制御情報として可動基地局に通知する集中制御手段とを備え、可動基地局は、集中制御局から制御情報の通知を受信し、制御情報に対応する配置位置に移動する基地局制御手段を備え、集中制御手段は、可動基地局のキャリアセンスレベルを制御して、各可動基地局間の干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル未満になれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心に決定し、可動基地局のキャリアセンスレベルをその上限値に制御しても、各可動基地局間の干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル以上であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心から干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル未満になる位置に移動させる制御情報を決定する。

第３の発明は、複数の端末局とＣＳＭＡ／ＣＡによりそれぞれ無線通信を行う移動可能な複数の可動基地局と、複数の可動基地局の配置位置を制御する集中制御局とを備えた無線通信システムの集中制御局において、各端末局の位置情報を含む端末情報を収集し、各端末局の位置情報に基づいて各端末局をクラスタリングし、各クラスタの重心を各可動基地局の配置位置とするクラスタリング手段と、各クラスタの重心に配置された可動基地局間の干渉レベルを算出し、該干渉レベルに応じて可動基地局の配置位置を決定し制御情報として可動基地局に通知する集中制御手段とを備え、集中制御手段は、各可動基地局間の干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル未満であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心に決定し、各可動基地局間の干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル以上であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心から干渉レベル
が可動基地局のキャリアセンスレベル未満になる位置に移動させる制御情報を決定する。

第４の発明は、複数の端末局とＣＳＭＡ／ＣＡによりそれぞれ無線通信を行う移動可能な複数の可動基地局と、複数の可動基地局の配置位置を制御する集中制御局とを備えた無線通信システムの集中制御局において、各端末局の位置情報を含む端末情報を収集し、各端末局の位置情報に基づいて各端末局をクラスタリングし、各クラスタの重心を各可動基地局の配置位置とするクラスタリング手段と、各クラスタの重心に配置された可動基地局間の干渉レベルを算出し、該干渉レベルに応じて可動基地局の配置位置を決定し制御情報として可動基地局に通知する集中制御手段とを備え、集中制御手段は、可動基地局のキャリアセンスレベルを制御して、各可動基地局間の干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル未満になれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心に決定し、可動基地局のキャリアセンスレベルをその上限値に制御しても、各可動基地局間の干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル以上であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心から干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル未満になる位置に移動させる制御情報を決定する。

第５の発明は、複数の端末局とＣＳＭＡ／ＣＡによりそれぞれ無線通信を行う移動可能な複数の可動基地局と、複数の可動基地局の配置位置を制御する集中制御局とを備えた無線通信システムの可動基地局配置方法において、集中制御局は、各端末局の位置情報を含む端末情報を収集し、各端末局の位置情報に基づいて各端末局をクラスタリングし、各クラスタの重心を各可動基地局の配置位置とするクラスタリング処理ステップと、各クラスタの重心に配置された可動基地局間の干渉レベルを算出し、該干渉レベルに応じて可動基地局の配置位置を決定し制御情報として可動基地局に通知する集中制御ステップとを有し、可動基地局は、集中制御局から制御情報の通知を受信し、制御情報に対応する配置位置に移動する基地局制御ステップを有し、集中制御ステップでは、各可動基地局間の干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル未満であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心に決定し、各可動基地局間の干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル以上であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心から干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル未満になる位置に移動させる制御情報を決定する。
第６の発明は、複数の端末局とＣＳＭＡ／ＣＡによりそれぞれ無線通信を行う移動可能な複数の可動基地局と、複数の可動基地局の配置位置を制御する集中制御局とを備えた無線通信システムの可動基地局配置方法において、集中制御局は、各端末局の位置情報を含む端末情報を収集し、各端末局の位置情報に基づいて各端末局をクラスタリングし、各クラスタの重心を各可動基地局の配置位置とするクラスタリング処理ステップと、各クラスタの重心に配置された可動基地局間の干渉レベルを算出し、該干渉レベルに応じて可動基地局の配置位置を決定し制御情報として可動基地局に通知する集中制御ステップとを有し、可動基地局は、集中制御局から制御情報の通知を受信し、制御情報に対応する配置位置に移動する基地局制御ステップを有し、集中制御ステップでは、可動基地局のキャリアセンスレベルを制御して、各可動基地局間の干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル未満になれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心に決定し、可動基地局のキャリアセンスレベルをその上限値に制御しても、各可動基地局間の干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル以上であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心から干渉レベルが可動基地局のキャリアセンスレベル未満になる位置に移動させる制御情報を決定する。

本発明により、ＣＳＭＡ／ＣＡを考慮した無線通信システム全体のスループットを向上させることが可能となる。

本発明の無線通信システムの構成例および制御例１を示す図である。本発明の無線通信システムの構成例および制御例２を示す図である。集中制御局１０および可動基地局２０の構成例を示す図である。集中制御局１０の処理手順例１を示すフローチャートである。集中制御局１０の処理手順例２を示すフローチャートである。

図１は、本発明における無線通信システムの構成例および制御例１を示す。
図２は、本発明における無線通信システムの構成例および制御例２を示す。
図１および図２において、無線通信システムは、集中制御局１０、複数（ここでは４個）の可動基地局２０−１〜２０−４、複数の端末局３０を備える。集中制御局１０と複数の可動基地局２０−１〜２０−４は、有線または無線により通信可能に接続される。複数の可動基地局２０−１〜２０−４は、例えば非特許文献３に記載されたクラスタリング手法に基づいて、それぞれ形成されるクラスタの重心に配置される。点線の円で示すクラスタの範囲は、各可動基地局のキャリアセンスレベルに対応する通信エリアに対応し、複数の端末局３０はクラスタごとにプロットの形を変えて記述している。

本発明の第１の特徴は、集中制御局１０において、例えば可動基地局２０から端末情報（端末局の位置情報や可動基地局から端末局における受信電力強度情報）を収集し、その端末情報に基づくクラスタリングにより可動基地局２０を配置する位置を制御するとともに、可動基地局間の干渉レベルが閾値（キャリアセンスレベル）以上の場合に、可動基地局間の距離は離して干渉レベルが閾値未満になるように制御するところにある。図１は、可動基地局２０−１，２０−２の周辺に端末局３０が密集しているために、可動基地局２０−１，２０−２が近接している様子を示すが、可動基地局２０−１，２０−２間の干渉レベルが閾値未満になるように、互いが遠ざかる矢印の方向にそれぞれ移動させる制御を行う。

本発明の第２の特徴は、第１の特徴に加えて、キャリアセンスレベルの調整を組合せるところにある。すなわち、各可動基地局のキャリアセンスレベルを調整することにより可動基地局間の干渉レベルがキャリアセンスレベル未満になれば、可動基地局はクラスタの重心に配置したままでよく、それでも干渉レベルがキャリアセンスレベル以上の場合に、キャリアセンスレベルを上限値に制御した上で、第１の特徴の制御を行う。図２は、可動基地局２０−１，２０−２のキャリアセンスレベルを上限値にしたとき（点線の円で示す範囲を小さくしたとき）に、可動基地局２０−１，２０−２間の干渉レベルがキャリアセンスレベル以上であれば、互いが遠ざかる矢印の方向にそれぞれ移動させる制御を行う様子を示す。

図３は、集中制御局１０および可動基地局２０の構成例を示す。
図３において、集中制御局１０は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置で構成することができ、情報収集部１１、記憶部１２、制御情報決定部１３、制御情報通知部１４で構成される。可動基地局２０は、情報収集部２１、通信部２２、制御部２３、可動部２４で構成され、可動基地局プログラムに基づいて各部が動作する。

集中制御局１０の各部の機能を示す。
情報収集部１１は、例えば可動基地局２０から端末情報および可動基地局情報（可動基地局の位置情報および可動基地局同士の受信電力強度情報（干渉レベル））を収集する。記憶部１２は、情報収集部１１で収集した端末情報および可動基地局情報を時系列に記憶する。また、制御情報決定部１３の指示に従い、各種情報を制御情報決定部１３に出力する。制御情報決定部１３は、記憶部１２に記憶されている各種情報に基づいて、可動基地局２０の配置先の位置やキャリアセンスレベルを決定し、決定した位置情報やキャリアセンスレベルを含む制御情報を制御情報通知部１４に出力する。制御情報通知部１４は、制御情報決定部１３から入力した制御情報を可動基地局２０に通知する。

可動基地局２０の各部の機能を示す。
情報収集部２１は、定期的（例えば、１時間毎）に端末情報を収集し、また指示されたタイミングで可動基地局情報を収集し、通信部２２に出力する。なお、情報収集部２１は、例えば予め設定された時刻や指示されたタイミングなどで、不定期に端末情報を収集してもよい。位置情報は、ＧＰＳ（Global Positioning System ）などの一般的な測位機能を用いて取得してもよい。

通信部２２は、情報収集部２１によって収集された端末情報および可動基地局情報を集中制御局１０に送信し、集中制御局１０から通知された制御情報を受信する。制御部２３は、通信部２２に受信した制御情報に基づいて自装置を制御する。制御部２３は、例えば制御情報に含まれる配置先の位置情報に基づいて、可動部２４を制御して自装置を配置先に移動するように制御する。なお、制御部２３は、配置先の位置情報に基づいて自動で可動部２４を制御するとともに、可動基地局２０を操作するユーザの指示に応じて可動部２４を制御してもよい。

可動部２４は、制御部２３の制御に従って自装置を移動させる。可動部２４は、例えば可動基地局２０を地上走行させる走行手段、あるいは可動基地局２０を空中飛行させる飛行手段などである。可動基地局２０が移動する範囲は、無線通信システムでカバー可能なサービスエリア内とする。

端末局３０は、例えばスマートフォン、携帯電話、タブレット端末、ノートパソコン等の情報処理装置を用いて構成される。端末局３０は、可動基地局２０との間で通信を行う機能を備える。

（集中制御局１０の処理手順例１）
図４は、集中制御局１０の処理手順例１を示す。処理手順例１は、上記の本発明の第１の特徴に対応し、図１に示すようにサービスエリア内に多数の端末局３０が存在し、かつ複数の可動基地局２０が存在しているものとする。

図４において、情報収集部１１は、例えば各可動基地局から端末情報（各端末局の位置情報）を収集する（Ｓ01）。収集後、情報収集部１１は収集した端末情報を記憶部１２に記憶する。

次に、制御情報決定部１３は、記憶部１２に記憶されている各端末局の位置情報に基づいて、例えばｋ−ｍｅａｎｓ法などのクラスタリング手法を用いて、端末局のクラスタリングを行う（Ｓ02）。クラスタリングされた各端末集団をクラスタと呼ぶ。

次に、各クラスタにおける端末局の重心を各端末局の位置情報から算出する（Ｓ03）。
次に、各クラスタの重心に可動基地局を配置した場合における各可動基地局間の干渉レベルを算出する（Ｓ04）。算出方法は、各重心間の距離から干渉レベルを推定する方法や、実際に各可動基地局を一時的に配置し、各可動基地局において受信電力強度を測定し、可動基地局同士の受信電力強度情報として集中制御局に通知する方法などがある。

各可動基地局間の干渉レベルを算出後、干渉レベルが予め設定される閾値未満か否かを判定する（Ｓ05）。ここで、閾値とは、例えば、無線ＬＡＮ等で利用されるキャリアセンスレベルとすることができる。すなわち、干渉レベルがキャリアセンスレベルよりも低い場合は、各可動基地局はＣＳＡＭ／ＣＡの元で同時に送信できる環境となることを意味する。

各可動基地局間の干渉レベルが閾値未満の場合は（Ｓ05：Yes ）、各可動基地局の配置位置を各クラスタの重心として決定する（Ｓ06）。

干渉レベルが閾値以上の場合は（Ｓ05：No）、各可動基地局間の干渉レベルが閾値未満となる距離ｄを算出する（Ｓ07）。ここで、可動基地局が３以上存在する場合には、それぞれの組合せにおける干渉レベルが閾値未満となる距離ｄを算出するが、当該条件を満たす距離ｄをすべて算出可能か否かを判定し（Ｓ08）、当該条件を満たない場合には（Ｓ08：No）、ステップＳ06に進み、干渉を許容して各可動基地局の配置位置を各クラスタの重心として決定する。

各可動基地局間の干渉レベルが閾値未満になる距離ｄを算出できた場合には（Ｓ08：Yes ）、各可動基地局間の距離がｄ以上離れる位置を各可動基地局の配置位置として決定する（Ｓ09）。

最後に、ステップＳ06またはステップＳ09で決定した各可動基地局の配置位置を制御情報として各可動基地局に通知する（Ｓ10）。

これにより、集中制御局１０から制御情報が通知された可動基地局２０は、制御情報内の配置位置に従って移動する。

このように制御される無線通信システムでは、集中制御局１０は、可動基地局２０から収集する情報に基づいて、サービスエリア全体のうち端末局３０の分布が高密度なエリアである対象エリア内に収容されている端末局３０を分散し、かつ、可動基地局２０と端末局３０の平均距離を最小にする位置を各可動基地局２０の配置位置として決定する。これにより、負荷分散と平均受信電力を向上させることが可能になる。

また、端末局３０の集中するエリアに可動基地局２０を移動させることで、可動基地局２０までの伝搬距離が短くなる端末局３０の割合が増加し、伝搬損失が低減可能になる。そのため、端末局３０の省電力化や平均受信電力改善の効果も期待できる。

すなわち、無線ＬＡＮで利用されるキャリアセンスレベルに基づくＣＳＭＡ／ＣＡが適用された場合においても各可動基地局の同時送信を実現し、無線通信システム全体のスループットを向上させることができる。

（集中制御局１０の処理手順例２）
図５は、集中制御局１０の処理手順例２を示す。処理手順例２は、上記の本発明の第２の特徴に対応し、図２に示すようにサービスエリア内に多数の端末局３０が存在し、かつ複数の可動基地局２０が存在しているものとする。

図５において、ステップＳ11〜Ｓ14は、図４のステップＳ01〜Ｓ04と同様である。
ステップＳ14で各可動基地局間の干渉レベルを算出後、各干渉レベルが各可動基地局のキャリアセンスレベルの調整範囲か否かを判定する（Ｓ15）。ここで、各干渉レベルがキャリアセンスレベルの調整範囲である場合（Ｓ15：Yes ）、キャリアセンスレベルの調整範囲内（上限値以内）で、干渉レベルより大きいキャリアセンスレベルを決定する（Ｓ16）。さらに、各可動基地局の配置位置を各クラスタの重心として決定する（Ｓ17）。

一方、各可動基地局間の干渉レベルの少なくとも１つが、各可動基地局のキャリアセンスレベルの調整範囲外であれば、各可動基地局のキャリアセンスレベルをその上限値に決定する（Ｓ18）。次に、干渉レベルがキャリアセンスレベルの上限値未満となる距離ｄを算出する（Ｓ19）。ここで、可動基地局が３以上存在する場合には、それぞれの組合せにおける干渉レベルがキャリアセンスレベルの上限値未満となる距離ｄを算出するが、当該条件を満たす距離ｄをすべて算出できるか否かを判定し（Ｓ20）、当該条件を満たない場合には（Ｓ20：No）、ステップＳ17に進み、干渉を許容して各可動基地局の配置位置を各クラスタの端末局の重心として決定する。

各可動基地局間の干渉レベルがキャリアセンスレベルの上限値未満になる距離ｄを算出できた場合には（Ｓ20：Yes ）、各可動基地局間の距離がｄ以上離れる位置を各可動基地局２０の配置位置として決定する（Ｓ21）。

最後に、ステップＳ17またはステップＳ20で決定した各可動基地局のキャリアセンスレベルと配置位置を制御情報として各可動基地局に通知する（Ｓ22）。

これにより、集中制御局１０から制御情報が通知された可動基地局２０は、キャリアセンスレベルを設定し、制御情報内の配置位置に従って移動する。

１０集中制御局
１１情報収集部
１２記憶部
１３制御情報決定部
１４制御情報通知部
２０可動基地局
２１情報収集部
２２通信部
２３制御部
２４可動部
３０端末局

Claims

複数の端末局とＣＳＭＡ／ＣＡによりそれぞれ無線通信を行う移動可能な複数の可動基地局と、
前記複数の可動基地局の配置位置を制御する集中制御局と
を備えた無線通信システムにおいて、
前記集中制御局は、
各端末局の位置情報を含む端末情報を収集し、各端末局の位置情報に基づいて各端末局をクラスタリングし、各クラスタの重心を各可動基地局の配置位置とするクラスタリング手段と、
前記各クラスタの重心に配置された前記可動基地局間の干渉レベルを算出し、該干渉レベルに応じて前記可動基地局の配置位置を決定し制御情報として前記可動基地局に通知する集中制御手段と
を備え、
前記可動基地局は、
前記集中制御局から前記制御情報の通知を受信し、前記制御情報に対応する前記配置位置に移動する基地局制御手段を備え、
前記集中制御手段は、前記各可動基地局間の干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル未満であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心に決定し、前記各可動基地局間の干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル以上であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心から干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル未満になる位置に移動させる制御情報を決定する
ことを特徴とする無線通信システム。
複数の端末局とＣＳＭＡ／ＣＡによりそれぞれ無線通信を行う移動可能な複数の可動基地局と、
前記複数の可動基地局の配置位置を制御する集中制御局と
を備えた無線通信システムにおいて、
前記集中制御局は、
各端末局の位置情報を含む端末情報を収集し、各端末局の位置情報に基づいて各端末局をクラスタリングし、各クラスタの重心を各可動基地局の配置位置とするクラスタリング手段と、
前記各クラスタの重心に配置された前記可動基地局間の干渉レベルを算出し、該干渉レベルに応じて前記可動基地局の配置位置を決定し制御情報として前記可動基地局に通知する集中制御手段と
を備え、
前記可動基地局は、
前記集中制御局から前記制御情報の通知を受信し、前記制御情報に対応する前記配置位置に移動する基地局制御手段を備え、
前記集中制御手段は、前記可動基地局のキャリアセンスレベルを制御して、前記各可動基地局間の干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル未満になれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心に決定し、前記可動基地局のキャリアセンスレベルをその上限値に制御しても、前記各可動基地局間の干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル以上であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心から干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル未満になる位置に移動させる制御情報を決定する
ことを特徴とする無線通信システム。
複数の端末局とＣＳＭＡ／ＣＡによりそれぞれ無線通信を行う移動可能な複数の可動基地局と、
前記複数の可動基地局の配置位置を制御する集中制御局と
を備えた無線通信システムの集中制御局において、
各端末局の位置情報を含む端末情報を収集し、各端末局の位置情報に基づいて各端末局をクラスタリングし、各クラスタの重心を各可動基地局の配置位置とするクラスタリング手段と、
前記各クラスタの重心に配置された前記可動基地局間の干渉レベルを算出し、該干渉レベルに応じて前記可動基地局の配置位置を決定し制御情報として前記可動基地局に通知する集中制御手段と
を備え、
前記集中制御手段は、前記各可動基地局間の干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル未満であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心に決定し、前記各可動基地局間の干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル以上であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心から干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル未満になる位置に移動させる制御情報を決定する
ことを特徴とする集中制御局。
複数の端末局とＣＳＭＡ／ＣＡによりそれぞれ無線通信を行う移動可能な複数の可動基地局と、
前記複数の可動基地局の配置位置を制御する集中制御局と
を備えた無線通信システムの集中制御局において、
各端末局の位置情報を含む端末情報を収集し、各端末局の位置情報に基づいて各端末局をクラスタリングし、各クラスタの重心を各可動基地局の配置位置とするクラスタリング手段と、
前記各クラスタの重心に配置された前記可動基地局間の干渉レベルを算出し、該干渉レベルに応じて前記可動基地局の配置位置を決定し制御情報として前記可動基地局に通知する集中制御手段と
を備え、
前記集中制御手段は、前記可動基地局のキャリアセンスレベルを制御して、前記各可動基地局間の干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル未満になれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心に決定し、前記可動基地局のキャリアセンスレベルをその上限値に制御しても、前記各可動基地局間の干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル以上であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心から干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル未満になる位置に移動させる制御情報を決定する
ことを特徴とする集中制御局。
複数の端末局とＣＳＭＡ／ＣＡによりそれぞれ無線通信を行う移動可能な複数の可動基地局と、
前記複数の可動基地局の配置位置を制御する集中制御局と
を備えた無線通信システムの可動基地局配置方法において、
前記集中制御局は、
各端末局の位置情報を含む端末情報を収集し、各端末局の位置情報に基づいて各端末局をクラスタリングし、各クラスタの重心を各可動基地局の配置位置とするクラスタリング処理ステップと、
前記各クラスタの重心に配置された前記可動基地局間の干渉レベルを算出し、該干渉レベルに応じて前記可動基地局の配置位置を決定し制御情報として前記可動基地局に通知する集中制御ステップと
を有し、
前記可動基地局は、
前記集中制御局から前記制御情報の通知を受信し、前記制御情報に対応する前記配置位置に移動する基地局制御ステップを有し、
前記集中制御ステップでは、前記各可動基地局間の干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル未満であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心に決定し、前記各可動基地局間の干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル以上であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心から干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル未満になる位置に移動させる制御情報を決定する
ことを特徴とする可動基地局配置方法。
複数の端末局とＣＳＭＡ／ＣＡによりそれぞれ無線通信を行う移動可能な複数の可動基地局と、
前記複数の可動基地局の配置位置を制御する集中制御局と
を備えた無線通信システムの可動基地局配置方法において、
前記集中制御局は、
各端末局の位置情報を含む端末情報を収集し、各端末局の位置情報に基づいて各端末局をクラスタリングし、各クラスタの重心を各可動基地局の配置位置とするクラスタリング処理ステップと、
前記各クラスタの重心に配置された前記可動基地局間の干渉レベルを算出し、該干渉レベルに応じて前記可動基地局の配置位置を決定し制御情報として前記可動基地局に通知する集中制御ステップと
を有し、
前記可動基地局は、
前記集中制御局から前記制御情報の通知を受信し、前記制御情報に対応する前記配置位置に移動する基地局制御ステップを有し、
前記集中制御ステップでは、前記可動基地局のキャリアセンスレベルを制御して、前記各可動基地局間の干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル未満になれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心に決定し、前記可動基地局のキャリアセンスレベルをその上限値に制御しても、前記各可動基地局間の干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル以上であれば当該可動基地局の配置位置を当該クラスタの重心から干渉レベルが前記可動基地局のキャリアセンスレベル未満になる位置に移動させる制御情報を決定する
ことを特徴とする可動基地局配置方法。