JP6859960B2 - 無線品質予測装置、無線基地局、無線端末、無線品質予測方法および無線品質予測プログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線品質予測装置、無線基地局、無線端末、無線品質予測方法および無線品質予測プログラムに関し、特にセルラ方式の無線通信システムにおける無線品質予測装置、無線基地局、無線端末、無線品質予測方法および無線品質予測プログラムに関する。

携帯電話網に代表されるセルラ方式の無線通信システムでは、複数の無線基地局を分散して配置することにより、広域なサービスエリアを構成する。各無線基地局は、自身と通信可能な範囲である無線セルを形成し、当該無線セルに所属する無線端末との間で、無線リンクを確立する。そして無線端末は、無線基地局を経由してインターネット網等の上位網へと接続し、各種サーバ装置との間でデータ通信を行う。なお、通常は１〜６程度の無線セルが一つの無線基地局によって管理される。

セルラ方式の無線通信システムでは、さらに、ハンドオーバ（ＨＯ：handover）機能によって、無線端末の所属先となる無線セルを切り替えることができる。これにより、無線端末が移動している場合であっても、適宜適切な無線セルに所属先を切り替え、データ通信を継続することができる。

無線通信システムにおいては、発生するトラフィックの時間的または空間的な偏り、電波の複雑な伝搬特性、ユーザの移動などの影響により、無線端末と無線基地局との間の無線リンクの品質（以下、単に無線品質を呼ぶ）に変動が生じやすい。一例として、無線端末の移動により、当該無線端末と無線基地局との間の電波の伝搬環境が、障害物が存在しない状態（ＬＯＳ（Line of Sight）状態）から障害物が存在する状態（ＮＬＯＳ（Non Line of Sight）状態）へと変化した場合、当該変化の前後において無線品質が急激に変化する可能性が高い。

無線品質の急激な変動は、無線端末とサーバ装置との間のエンドツーエンドの通信品質の劣化要因あるいは改善を阻む要因となる。例えば、インターネット網における代表的な通信プロトコルであるＴＣＰ（Transmission Control Protocol）を用いて通信を行う場合、ＴＣＰによる送信レート制御が無線品質の急激な変動に効率的に追従できずに、ネットワークの輻輳を引き起こす恐れがある。また、無線品質の急激な変動は、無線基地局と無線端末との間の通信区間（以下、無線区間と呼ぶ）の通信帯域を活かし切れないといった問題を引き起こす恐れもある。

こうした問題を解決するために、無線端末の無線品質を予測する技術が提案されている。

特許文献１には、直近の無線環境値の時系列データから回帰式を算出して、当該回帰式を用いて無線環境値の予測値を算出する技術が開示されている。特許文献１に開示された方法によれば、無線環境値の予測値を得るための回帰式として、例えば、ＡＲモデル（Auto-regressive model）が用いられる。

特許文献２には、現在の位置情報と予め登録された電波強度分布情報とに基づいて未来の通信の電波強度を予測する技術が開示されている。特許文献２に開示された方法によれば、ユーザが利用する電車の路線に関する電波強度状況を携帯情報端末に予めダウンロードしておき、端末の到達位置を予測することにより電波強度を予測する。

特許文献３には、移動端末装置の最新の位置および時刻が、習慣情報の定める位置範囲および期間に該当するか否かを判定することで、通信不能状態への移行を予測する技術が開示されている。特許文献３に開示された方法によれば、通信不能な圏外状態になる度に位置情報と時刻情報とを格納する。そして、過去における圏外状態の発生状況のうちで再現すると推定される状況に類似した状況を習慣情報として設定する。

非特許文献１には、アドホックネットワークにおいて、ノード間のＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）の将来値を予測する技術が開示されている。非特許文献１に開示された方法によれば、まず、過去のＳＮＲの推移をトレーニングデータとして記憶しておく。そして、ＳＮＲを予測する際には、トレーニングデータに含まれる過去のＳＮＲの推移パターンの中から、直近のＳＮＲの推移パターンとの類似度が高いパターンを特定する。そして、特定されたＳＮＲの推移パターンを用いて、ＳＮＲの将来値を予測する。

特開2008-306277号公報 特開2006-067507号公報 特開2007-251840号公報

Farkas, Karoly, et al. "Pattern matching based link quality prediction in wireless mobile ad hoc networks." Proceedings of the 9th ACM international symposium on Modeling analysis and simulation of wireless and mobile systems. ACM, 2006.

直近の無線品質の推移から回帰式等を用いて将来の無線品質を予測する技術（例えば、特許文献１）は、無線品質の不連続な変化を予測することが困難である。すなわち、特許文献１のような技術は、直近の無線品質の推移から将来の無線品質を予測するため、直近の無線品質の傾向と将来の無線品質の傾向に連続性がない場合には、精度の高い予測を行うことができない。例えば、無線端末と無線基地局との間の電波の伝搬環境が障害物等の影響により急変した場合や、無線端末が他の無線基地局へとハンドオーバした場合などには、直近の無線品質の傾向と将来の無線品質の傾向に連続性がなく、無線品質に不連続な変化が生じやすい。

位置情報を用いて無線品質を予測する技術（例えば、特許文献２や３）は、無線端末の地理的な位置情報を取得できない場合には無線品質を予測することが困難である。ここで、無線端末の地理的な位置情報を取得できない場合というのは、例えば、無線端末がＧＰＳ（Global Positioning System）などの衛星測位システム（Global Navigation Satellite System）による測位をサポートしていない場合を云う。また、無線端末が衛星測位システムによる測位をサポートしている場合であっても、プライバシーの問題や消費電力の問題などで位置情報の取得が困難な場合などを含む。

特定ノード間の過去の無線品質の推移パターンを用いて、当該特定ノード間の将来の無線品質を予測する技術（例えば、非特許文献１）は、セルラ方式の無線通信システムにおいて不連続な無線品質の変化を予測することが困難である。その理由は、無線端末が所属する無線セルの変化を予測することができないためである。

すなわち、上述の通り、関連する技術では、セルラ方式の無線通信システムにおいて、無線端末の位置情報を用いずに不連続な無線品質の変化を予測することに課題がある。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものである。その目的は、セルラ方式の無線通信システムにおいて、無線端末の位置情報を用いずに不連続な無線品質の変化を予測することに寄与する無線品質予測装置、無線基地局、無線端末、無線品質予測方法および無線品質予測プログラムを提供することにある。

上記の目的を実現するために、本発明の一形態である無線品質予測装置は、２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末による無線品質の測定情報を取得する測定情報取得手段と、前記無線品質の測定情報を用いて、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンを無線品質推移パターンとして構築する無線品質推移パターン構築手段と、予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンを前記無線品質推移パターン構築手段から取得し、取得した前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測する無線品質予測手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明の他の形態である無線品質予測方法は、２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末による無線品質の測定情報を取得し、前記無線品質の測定情報を用いて、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンを無線品質推移パターンとして構築し、予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンを取得し、取得した前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測することを特徴とする。

更に、本発明の別の形態である無線品質予測プログラムは、コンピュータを、２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末による無線品質の測定情報を取得する測定情報取得機能手段と、前記無線品質の測定情報を用いて、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンを無線品質推移パターンとして構築する無線品質推移パターン構築機能手段と、予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンを前記無線品質推移パターン構築機能手段から取得し、取得した前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測する無線品質予測機能手段として機能させることを特徴とする。

また、本発明の別の形態である無線基地局は、上記の無線品質予測装置と、無線端末に対して無線品質の測定および報告を指示し、前記無線端末による無線品質の測定情報を取得して、当該無線品質の測定情報を前記無線品質予測装置に出力する端末測定制御手段を含むことを特徴とする。

さらに、本発明の別の形態である無線端末は、上記の無線品質予測装置を含むことを特徴とする。

本発明によれば、セルラ方式の無線通信システムにおいて、無線端末の位置情報を用いずに不連続な無線品質の変化を予測することに寄与できる。

本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測装置の構成を例示するブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測方法の動作を例示するフロー図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測装置のハードウェア構成を例示するブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測プログラムが実現する機能手段の構成を例示するブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測装置を含む無線基地局の構成を例示するブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測装置を含む無線端末の構成を例示するブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測装置の構成を例示するブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測装置が適用される無線通信システムの構成を例示する図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測装置が適用される無線通信システムにおける無線基地局の構成を例示するブロック図である。 無線品質推移パターンの一例を示す図である。 遷移情報の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測方法の動作を例示するフロー図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測方法におけるモデル構築処理を例示するフロー図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測方法における予測処理を例示するフロー図である。 本発明の第２の実施形態に係る予測処理の具体例を説明する図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測プログラムが実現する機能手段の構成を例示するブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る無線品質予測装置の構成を例示するブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る無線品質予測方法における無線品質推移パターン構築処理を例示するフロー図である。 本発明の第３の実施形態に係る無線品質予測プログラムが実現する機能手段の構成を例示するブロック図である。 本発明の第４の実施形態に係る無線品質予測装置の構成を例示するブロック図である。 本発明の第４の実施形態に係る無線品質予測方法における無線品質予測処理を例示するフロー図である。 本発明の第４の実施形態に係る無線品質予測プログラムが実現する機能手段の構成を例示するブロック図である。 本発明の第５の実施形態として無線品質予測装置が無線基地局に含まれる場合の無線通信システムの構成を例示する図である。 本発明の第５の実施形態として無線品質予測装置を含む無線基地局の構成を例示するブロック図である。 本発明の第６の実施形態として無線品質予測装置が無線端末に適用される無線通信システムの構成を例示する図である。 本発明の第６の実施形態として無線品質予測装置を含む無線端末の構成を例示するブロック図である。

本発明を実施するための形態について以下に図面を参照して詳細に説明する。

なお、実施の形態は例示であり、開示の装置及び方法等は、以下の実施の形態の構成には限定されない。また、図に付した参照符号は理解を助けるための一例として便宜上付記したものであり、なんらの限定を意図するものではない。更に、各図面において、同一の機能を有する要素には同一の参照符号を付すものとし、重複する説明は適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１乃至図６を参照して第１の実施形態を説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測装置の構成を例示するブロック図である。

第１の実施形態に係る無線品質予測装置１は、測定情報取得手段１１、無線品質推移パターン構築手段１２及び無線品質予測手段１３を含む構成になっている。

測定情報取得手段１１は、２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末による無線品質の測定情報を取得する。

無線品質推移パターン構築手段１２は、その無線品質の測定情報を用いて、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンを無線品質推移パターンとして構築する。

無線品質予測手段１３は、予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンを無線品質推移パターン構築手段１２から取得する。そして、無線品質予測手段１３は、取得した無線品質推移パターンを用いて、予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測する。

以上より、無線品質予測装置１は、無線品質推移パターン構築手段１２が構築した無線品質推移パターンを用いて、測定情報取得手段１１が予測対象の無線端末から取得した無線品質の測定情報をもとに、当該予測対象の無線端末の将来の無線品質または当該予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを無線品質予測手段１３により予測する。ここで、無線品質の測定情報は、２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末が測定した無線品質である。そして、無線品質推移パターンは、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンである。そのため、本実施形態の無線品質予測装置は、無線端末の移動に伴う電波の伝搬環境の急変、あるいは、無線端末の所属先となる無線セルの切り替わりにより無線品質が不連続に変化する場合であっても、その変化を予測することができる。その結果、無線端末の位置情報を用いずに不連続な無線品質の変化を予測することが可能となる。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測方法の動作を例示するフロー図である。第１の実施形態に係る無線品質予測方法は、無線品質予測装置が下記の動作を行うことで実行される。

第１の実施形態に係る無線品質予測方法は、無線品質予測装置が次のように動作する。

まず、２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末による無線品質の測定情報を取得する（Ｓ１０）。

その無線品質の測定情報を用いて、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンを無線品質推移パターンとして構築する（Ｓ１１）。

予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い無線品質推移パターンを取得する（Ｓ１２）。

取得したその無線品質推移パターンを用いて、予測対象とする無線端末の将来の無線品質または予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測する（Ｓ１３）。

以上より、本実施形態の無線品質予測方法は、構築した無線品質推移パターンを用いて、予測対象の無線端末から取得した無線品質の測定情報をもとに、当該予測対象の無線端末の将来の無線品質または当該予測対象の無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測する。ここで、無線品質の測定情報は、２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末が測定した無線品質である。そして、無線品質推移パターンは、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンである。そのため、本実施形態の無線品質予測方法は、無線端末の移動に伴う電波の伝搬環境の急変、あるいは、無線端末の所属先となる無線セルの切り替わりにより無線品質が不連続に変化する場合であっても、その変化を予測することができる。その結果、無線端末の位置情報を用いずに不連続な無線品質の変化を予測することが可能となる。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測装置のハードウェア構成を例示する図である。

図３を参照すると、無線品質予測装置１は、一般的なコンピュータ装置と同様のハードウェア構成によって実現することができ、次の構成を備える。

ハードウェア構成として、制御部であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１、主記憶部１１２、補助記憶部１１３を含む。主記憶部１１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成され、補助記憶部１１３は、磁気ディスク、半導体メモリ等の不揮発メモリから構成されるハードディスク装置を含む。

また、ハードウェア構成として、通信回線を介して外部との通信を行う通信部１１４、マン・マシン・インタフェースとしての入出力部１１５、上記各構成要素を相互に接続するシステムバス１１６等を含む。

本実施形態の無線品質予測装置１は、その動作を、無線品質予測装置１の内部に各機能を実現するプログラムを組み込んだＬＳＩ（Large Scale Integration）等のハードウェア部品からなる回路部品を実装して実現してもよい。また、本実施形態の無線品質予測装置１は、各構成要素の各機能を提供するプログラムを、コンピュータ処理装置上のＣＰＵ１１１で実行することにより、ソフトウェア的に実現してもよい。

すなわち、ＣＰＵ１１１は、補助記憶部１１３に格納されているプログラムを、主記憶部１１２にロードして実行し、あるいは補助記憶部１１３上で直接実行し、無線品質予測装置１の動作を制御することにより、各機能をソフトウェア的に実現する。

本発明の第１の実施形態の無線品質予測プログラムが実現する機能手段の構成を図４に示す。

図４は、本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測プログラムが実現する機能手段の構成を示すブロック図である。

本実施形態の無線品質予測プログラムは、コンピュータを、測定情報取得機能手段１２１、無線品質推移パターン構築機能手段１２２および無線品質予測機能手段１２３として機能させる。

測定情報取得機能手段１２１は、２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末による無線品質の測定情報を取得する。

無線品質推移パターン構築機能手段１２２は、その無線品質の測定情報を用いて、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンを無線品質推移パターンとして構築する。

無線品質予測機能手段１２３は、予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い無線品質推移パターンを無線品質推移パターン構築機能手段１２２から取得する。そして、無線品質予測機能手段１２３は、取得した無線品質推移パターンを用いて、予測対象とする無線端末の将来の無線品質または予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測する。

以上より、無線品質予測プログラムは、コンピュータを、無線品質推移パターン構築機能手段１２２が構築した無線品質推移パターンを用いて、測定情報取得機能手段１２１が予測対象の無線端末から取得した無線品質の測定情報をもとに、当該予測対象の無線端末の将来の無線品質または当該予測対象の無線端末の所属する無線セルが将来変わることを無線品質予測機能手段１２３により予測するように機能させる。ここで、無線品質の測定情報は、２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末が測定した無線品質である。そして、無線品質推移パターンは、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンである。そのため、本実施形態の無線品質予測プログラムは、コンピュータを、無線端末の移動に伴う電波の伝搬環境の急変、あるいは、無線端末の所属先となる無線セルの切り替わりにより無線品質が不連続に変化する場合であっても、その変化を予測するように機能させることができる。その結果、無線端末の位置情報を用いずに不連続な無線品質の変化を予測することが可能となる。

図５は、本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測装置を含む無線基地局の構成を例示するブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測装置１は、図５に示すように無線基地局２に含まれる形態として実現されてもよい。

無線基地局２は、無線品質予測装置１と端末測定制御手段１４を含んで構成される。
端末測定制御手段１４は、図示しない無線端末に対して無線品質の測定および報告を指示し、無線端末による無線品質の測定情報を取得して、当該無線品質の測定情報を無線品質予測装置１に出力する。

この場合、無線基地局２は、具備された無線品質予測装置１を用いて、構築した無線品質推移パターンを用いて、予測対象の無線端末から取得した無線品質の測定情報をもとに、当該予測対象の無線端末の将来の無線品質または当該予測対象の無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測する。ここで、無線品質の測定情報は、２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末が測定した無線品質である。そして、無線品質推移パターンは、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンである。そのため、無線品質予測装置を含む無線基地局は、無線端末の移動に伴う電波の伝搬環境の急変、あるいは、無線端末の所属先となる無線セルの切り替わりにより無線品質が不連続に変化する場合であっても、その変化を予測することができる。その結果、無線端末の位置情報を用いずに不連続な無線品質の変化を予測することが可能となる。

図６は、本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測装置を含む無線端末の構成を例示するブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る無線品質予測装置１は、図６に示すように無線端末３に含まれる形態として実現されてもよい。

この場合、無線端末３は、具備された無線品質予測装置１を用いて、構築した無線品質推移パターンを用いて、当該無線端末３が取得した無線品質の測定情報をもとに、当該無線端末３の将来の無線品質または当該無線端末３の所属する無線セルが将来変わることを予測する。ここで、無線品質の測定情報は、２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する当該無線端末３が測定した無線品質である。そして、無線品質推移パターンは、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンである。そのため、無線品質予測装置を含む無線端末は、無線端末の移動に伴う電波の伝搬環境の急変、あるいは、無線端末の所属先となる無線セルの切り替わりにより無線品質が不連続に変化する場合であっても、その変化を予測することができる。その結果、無線端末の位置情報を用いずに不連続な無線品質の変化を予測することが可能となる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について、図７乃至図１６を参照して詳細に説明する。

図７は、本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測装置の構成を例示するブロック図である。

また、図８は、本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測装置が適用される無線通信システムの構成を例示する図である。更に、図９は、当該無線通信システムの無線基地局の構成を例示するブロック図である。

［構成の説明］
まず、図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測装置が適用される無線通信システム１００を説明する。

無線通信システム１００は、無線品質予測装置２０、無線基地局２２（無線基地局２２−１、２２−２）、無線セル２１（無線セル２１−１、２１−２）、無線端末２３、および、上位網２４を備えている。

無線基地局２２−１は、無線セル２１−１を管理する。一方、無線基地局２２−２は、無線セル２１−２を管理する。無線端末２３は、無線通信システム１００内を移動し、無線リンクを介して無線セル２１−１または無線セル２１−２に接続し、無線基地局２２−１または無線基地局２２−２との間で双方向の無線通信を行う。

無線基地局２２−１、２２−２は、上位網２４にそれぞれ接続されており、上位網２４と無線端末２３との間でトラフィックを中継する。

なお、無線基地局２２は、例えば、広域なエリアをカバーするマクロ無線基地局、比較的狭いエリアをカバーするマイクロ無線基地局もしくはピコ無線基地局、または、屋内向け小型無線基地局であるフェムト無線基地局等である。また、無線端末２３は、無線通信機能を有する端末であり、例えば、フィーチャーフォン、スマートフォン、タブレット端末、ノート型パソコン（Laptop Computer）等である。また、上位網２４は、例えば、無線アクセスネットワーク、コアネットワーク、インターネット等に相当する。

無線通信システム１００の具体例としては、ＬＴＥ、LTE-Advanced、ＵＭＴＳ、ＧＳＭ、ＷｉＭＡＸ、ＣＤＭＡ２０００、ＨＳＰＡ等が考えられる。なお、ＬＴＥはLong Term Evolutionの略称、ＵＭＴＳはUniversal Mobile Telecommunications Systemの略称、ＧＳＭはGlobal System for Mobile Communicationsの略称である。また、ＷｉＭＡＸはWorldwide Interoperability for Microwave Accessの略称、ＣＤＭＡはCode Division Multiple Accessの略称、ＨＳＰＡはHigh Speed Packet Accessの略称である。

図８に示した無線通信システム１００の各構成要素の数は一例にすぎず、本発明は図示の態様に限定されない。すなわち、無線基地局２２が３以上含まれる構成であってもよいし、無線端末２３が２以上含まれる構成であってもよい。また、１つの無線基地局２２が、それぞれ２以上の無線セル２１を管理する構成であってもよい。

無線端末２３および上位網２４は、既存の装置をそのまま利用可能であり、また当業者には周知であるため、その詳細な構成を示す図面と関連説明を省略する。

図９は、無線基地局２２の構成を例示するブロック図である。図９を参照すると、無線基地局２２は、通信部２２２、および、端末測定制御部２２１を備えている。

通信部２２２は、無線基地局２２としての基本機能を提供する。無線基地局２２としての基本機能とは、例えば、上位網２４とのインタフェース機能、無線端末２３との無線インタフェース機能、ベースバンド信号処理機能、呼処理機能等である。これらの基本機能については、当業者には周知であるため、詳細な説明を省略する。

さらに、通信部２２２は、無線品質予測装置２０との通信機能を有する。

端末測定制御部２２１は、通信部２２２を用いて、無線端末２３に対して無線品質の測定および報告を指示する。なお、無線端末２３に対する無線品質の測定および報告の指示は、図７を参照して後述する無線品質予測装置２０の測定情報取得部２０１や、上位網２４に存在する非図示の装置から無線基地局２２を介して行っても良い。

また、端末測定制御部２２１は、通信部２２２を用いて、無線端末２３による無線品質の測定情報を取得することができる。さらに、端末測定制御部２２１は、当該測定情報を無線品質予測装置２０に対して送信することができる。無線品質の測定情報には、無線端末２３が当該無線品質を測定した際に所属していた無線セルの識別情報や、無線端末２３の識別情報、無線品質が測定された時刻を示す情報を含めることが好ましい。

端末測定制御部２２１による無線端末２３に対する無線品質の測定および報告の指示は、例えば、ＬＴＥ網であれば、RRC CONNECTION RECONFIGURATIONメッセージを用いて行うことができる。

RRC CONNECTION RECONFIGURATIONメッセージには、測定対象（Measurement Object）や報告条件（Report Configuration）が含まれる。測定対象は、無線端末２３が測定すべき無線セルの周波数や無線セル識別情報等を示す情報である。また、報告条件は、無線端末２３による測定および報告をいつ実施するかというトリガ条件を示す情報である。なお、トリガ条件には、所定周期とイベントトリガの２種類がある。例えば、トリガ条件を所定周期に設定すると、無線基地局２２は、指定した周期で無線端末２３による測定情報を収集することが可能となる。

端末測定制御部２２１は、無線端末２３の無線品質の推移を得るために、無線端末２３に対して所定周期（例えば、１秒、２秒、５秒、１０秒など）毎の無線品質の測定および報告を指示することができる。

ここで、無線品質の測定および報告を指示する対象とする無線端末２３は、例えば後述するモデル構築処理においては、次のように決めればよい。

当該無線基地局２２との間で無線リンクを確立している全ての無線端末２３でも良いし、当該無線基地局２２との間で無線リンクを確立している一部の無線端末２３（例えば、ランダムに２０％の無線端末を選択）でもよい。また、後述する予測処理の中で予測対象とする所定の無線端末２３のみを、無線品質の測定および報告を指示する対象とするようにしてもよい。

また、後述する予測処理においては、予測対象とする所定の無線端末２３が無線品質の測定および報告を指示する対象となる。

なお、無線品質の例としては、受信電力または希望波対干渉波電力比が挙げられる。受信電力は、対象とする無線セルのパイロット信号やリファレンス信号の受信強度を表す。例えば、ＵＭＴＳにおけるＣＰＩＣＨ ＲＳＣＰ（Common Pilot Channel Received Signal Code Power）、ＬＴＥにおけるＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）等が含まれる。一方、希望波対干渉波電力比は、対象とする無線セルから受信した信号の受信電力と、干渉電力および／または熱雑音電力との比率を表す。例えば、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）、ＳＩＲ、ＵＭＴＳにおけるＣＰＩＣＨ Ｅｃ／Ｎｏ、ＬＴＥにおけるＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）等が含まれる。なお、無線品質は、連続値であっても良いし、離散値であっても良い。離散値の場合、例えば、ＱＣＩ（Quality Class Indicator）のようなインディケータを用いても良い。

図７を参照して、第２の実施形態の無線品質予測装置２０の構成を説明する。

図７を参照すると、無線品質予測装置２０は、測定情報取得部２０１、無線品質推移パターン構築部２０２、遷移情報構築部２０４、および、無線品質予測部２０３を備えている。

測定情報取得部２０１は、無線端末２３による無線品質の測定情報を取得する。

無線品質推移パターン構築部２０２は、測定情報取得部２０１により取得した無線品質の測定情報を用いて、無線品質推移パターンを構築する。

無線品質推移パターンは、一つの無線セルに対応付けられる情報であるとともに、当該一つの無線セルに所属している間に同一の無線端末により測定された無線品質の推移を示す情報である。

具体例として、無線品質推移パターン構築部２０２は、同一の無線セルに所属している間に同一の無線端末により周期的に測定された無線品質の推移（時系列データ）を、当該同一の無線セルを識別する情報と対応付けて、無線品質推移パターンとする。無線品質推移パターン構築部２０２は、このようにして構築する無線品質推移パターンを、１以上の無線端末および２以上の無線セルを対象にして保持することができる。

なお、各無線品質推移パターンの開始点と終了点は、それぞれ、当該無線セルへの所属を開始した時点と当該無線セルに所属しなくなった時点とに対応させることが好ましい。例えば、無線端末２３が無線セル２１−１にハンドオーバした時点から、当該無線端末２３が無線セル２１−１以外の無線セル（例えば、無線セル２１−２）へとハンドオーバした時点までに当該無線端末２３により周期的に測定された無線品質を、一つの無線品質推移パターンとする。

図１０を参照して無線品質推移パターンを説明する。

図１０は、無線品質推移パターン構築部２０２により保持される無線品質推移パターンの一例を示す説明図である。図１０において、無線品質推移パターンＡ−１、Ａ−２は、無線セルＡにおいて測定された無線品質推移パターンであり、無線品質推移パターンＢ−１、Ｂ−２、Ｂ−３は、無線セルＢにおいて測定された無線品質推移パターンである。図４のグラフ縦軸は無線品質（一例としてＳＩＮＲを使用）を示しており、グラフ横軸は時間を示している。グラフ横軸の時間は、日時で表される絶対時刻であっても良いし、無線品質推移パターンの開始点を「０」とした相対時刻であっても良い。また、無線品質推移パターンの開始点が「０」、無線品質推移パターンの終了点が「１」となるように正規化した時間であっても良い。

遷移情報構築部２０４は、２以上の無線品質推移パターンの遷移関係を示す情報（遷移情報）を構築する。

具体的には、遷移情報構築部２０４は、任意の２つの無線品質推移パターンが同一の無線端末によって時間的に連続して測定された回数や確率などの実績を、遷移情報として構築して保持する。

同一の無線端末によって測定された２つの無線品質推移パターンについて、次のような場合に当該２つの無線品質推移パターンが時間的に連続して測定されたものであると判定する。

一例として、一方の無線品質推移パターンの終了点の日時と、他方の無線品質推移パターンの開始点の日時との時間差が所定時間以内の場合、当該２つの無線品質推移パターンは、時間的に連続して測定されたものであると判定する。他の一例として、一方の無線品質推移パターンが測定された無線セルＣ１と、他方の無線品質推移パターンが測定された無線セルＣ２について、当該無線端末が無線セルＣ１から無線セルＣ２へと他の無線セルを経由せずに直接的に移動した場合に、時間的に連続して測定されたものであると判定する。なお、このとき、当該無線端末が無線セルＣ１から無線セルＣ２へと移動する前に他の無線セルを経由した場合であっても、当該他の無線セルへの所属時間が短い場合には、当該他の無線セルへの所属を無視してもよい。つまり、このような場合であっても、当該２つの無線品質推移パターンが、時間的に連続して測定されたものであると判定しても良い。

図１１を参照して遷移情報を説明する。

図１１は、遷移情報構築部２０４によって保持される遷移情報の一例を示す説明図である。

図１１においては、無線品質推移パターン間の遷移確率を遷移情報として構築した場合の一例を示している。

図５において、Ａ−１、Ａ−２、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３は、それぞれ無線品質推移パターンの識別子を示している。そして、Ａ−１、Ａ−２は無線セルＡにおける無線品質推移パターンを表し、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３は無線セルＢにおける無線品質推移パターンを表している。

さらに、図１１の表内の各数値は、最左列に示した無線品質推移パターンが測定された後に、最上列に示した無線品質推移パターンが時間的に連続して測定される確率を示している。

すなわち、図１１においては、無線品質推移パターンＡ−１が測定された後に、時間的に連続して各無線品質推移パターンＢ−１、Ｂ−２、Ｂ−３が測定された確率が次のようになっていることを示している。無線品質推移パターンＡ−１が測定された後に、無線品質推移パターンＢ−１が測定された確率が０．０、無線品質推移パターンＢ−２が測定された確率が０．７、そして無線品質推移パターンＢ−３が測定された確率が０．３である。

同様に、無線品質推移パターンＡ−２が測定された後に、時間的に連続して各無線品質推移パターンＢ−１、Ｂ−２、Ｂ−３が測定された確率は次のようになっている。無線品質推移パターンＡ−２が測定された後に、無線品質推移パターンＢ−１が測定された確率が１．０、無線品質推移パターンＢ−２が測定された確率が０．０、そして無線品質推移パターンＢ−３が測定された確率が０．０である。

なお、図１１の表内の各数値は、上述したように確率で示しているが、実際に測定された回数で示してもかまわない。

例えば、無線品質推移パターンＡ−１が測定された回数が合計１０回あって、その後、時間的に連続して各無線品質推移パターンＢ−１、Ｂ−２、Ｂ−３に遷移した回数がそれぞれ０回、７回、３回のように表現してもかまわない。

以上のように、遷移情報は、同一の無線端末によって測定された無線品質推移パターンとその遷移状況の実績に応じて、無線品質推移パターン間の遷移関係を遷移確率または遷移回数として表現したものである。

なお、遷移情報は無線端末毎に個別に構築しても良いし、複数の無線端末に共通のものを構築しても良い。無線端末毎に個別の遷移情報を構築する場合、一つの遷移情報は一つの無線端末へと対応付けられ、当該一つの無線端末によって測定された無線品質推移パターンのみを使用して遷移情報を構築する。一方、複数の無線端末に共通の遷移情報を構築する場合、複数の無線端末により測定された無線品質推移パターンを使用して無線端末に共通の遷移情報を構築する。

無線品質予測部２０３は、予測対象とする無線端末２３から取得した無線品質の測定情報を用いて、当該予測対象とする無線端末２３の将来の無線品質を予測する。また、無線品質予測部２０３は、予測対象とする無線端末２３から取得した無線品質の測定情報を用いて、当該予測対象とする無線端末２３が将来所属する無線セルを予測する。ここで将来とは、取得した無線品質の測定情報が予測対象とする無線端末２３により測定された時点を基準にして、当該時点以降の任意の時点を意味する。

具体的には、無線品質予測部２０３は、予測対象とする無線端末２３から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い無線品質推移パターンを無線品質推移パターン構築部２０２から取得する。無線品質予測部２０３は、取得した無線品質推移パターンを用いることで、当該予測対象とする無線端末２３の将来の無線品質を予測することができる。

また、無線品質予測部２０３は、取得した無線品質遷移パターンと遷移情報構築部２０４に保持される遷移情報を用いることで、その取得した無線品質推移パターンに後続する可能性が高い無線品質推移パターンを取得することができる。それにより、無線品質予測部２０３は、当該予測対象とする無線端末２３が将来所属する可能性が高い無線セルや、将来所属する可能性が高い無線セルにおける無線品質を予測することができる。

さらに、無線品質予測部２０３は、予測対象とする無線端末２３について、所属する無線セルが変化するタイミングを予測しても良い。

例えば、同一の無線セルに所属している間に同一の無線端末により周期的に測定された無線品質の推移（時系列データ）を、当該同一の無線セルを識別する情報と対応付けて、無線品質推移パターン構築部２０２に保持する場合を考える。この場合、各無線品質推移パターンの時間長を保持しておくことで、無線品質予測部２０３は、予測対象とする無線端末２３について、いつ次の無線品質推移パターンへと切り替わるか、すなわち、どの時点で次の無線セルへと所属先が切り替わるかを予測することができる。

［動作の説明］
本実施形態に係る無線品質予測方法について、図１２乃至図１５を参照して説明する。

図１２は、本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測方法の動作を例示するフロー図である。

なお、無線品質予測方法は、無線品質予測装置２０による無線品質予測処理として説明される。

図１２のフロー図に示す通り、無線品質予測装置２０による無線品質予測処理は、モデル構築処理（Ｓ１００）と予測処理（Ｓ２００）からなる。

つまり、ステップＳ１００のモデル構築処理では、無線品質推移パターン構築部２０２が無線品質推移パターンを構築する。さらに、遷移情報構築部２０４が遷移情報を構築する。

そして、ステップＳ２００の予測処理では、モデル構築処理で構築された無線品質推移パターンや遷移情報を用いて、無線品質予測部２０３が予測対象の無線端末について、将来の無線品質または将来所属する無線セルを予測する。

以下、モデル構築処理と予測処理の詳細について説明する。

まず、モデル構築処理の具体例を図１３のフロー図を参照して説明する。

図１３は、本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測方法におけるモデル構築処理を例示するフロー図である。

無線品質の測定および報告を指示された無線端末２３による無線品質の測定情報は、無線基地局２２から無線品質予測装置２０へと送られる。前述したように、無線品質の測定および報告を指示する対象となる無線端末２３は、無線基地局２２との間で無線リンクを確立している全ての無線端末２３でも良いし、ランダムに選択した一部の無線端末２３でもよい。また、後述する予測処理の中で予測対象とする所定の無線端末２３のみを、無線品質の測定および報告を指示する対象とするようにしてもよい。

まず、測定情報取得部２０１は、無線端末２３による無線品質の測定情報を取得する（Ｓ１０１）。例えば、無線基地局２２は、無線端末２３から無線品質の測定情報を取得したタイミングで、当該測定情報を無線品質予測装置２０に対して送信する。あるいは、測定情報取得部２０１は、無線基地局２２に対して、新規の測定情報の有無を定期的に問い合わせ、新規の測定情報がある場合に当該測定情報を無線基地局２２から取得する。

続いて、無線品質推移パターン構築部２０２は、無線品質推移パターンを構築する（Ｓ１０２）。上述の通り、無線品質推移パターン構築部２０２は、同一の無線セルに所属している間に同一の無線端末により連続的に測定された無線品質の推移（時系列データ）を、当該同一の無線セルを識別する情報とともに、無線品質推移パターンとして構築する。

そして、遷移情報構築部２０４は、２以上の無線品質推移パターンの遷移関係を示す情報である遷移情報を構築する（Ｓ１０３）。上述の通り、遷移情報構築部２０４は、任意の２つの無線品質推移パターンが同一の無線端末によって時間的に連続して測定された回数や確率などの実績を、遷移情報として構築して保持する。

次に、予測処理の具体例を図１４のフロー図を参照して説明する。

図１４は、本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測方法における予測処理を例示するフロー図である。

以下では、図１０に示した無線品質推移パターンを無線品質推移パターン構築部２０２が保持し、図１１に示した遷移情報を遷移情報構築部２０４が保持している場合を例にして説明する。

なお、予測処理の開始は周期的に行われてもよいし、イベントトリガであってもよい。イベントトリガとしては、例えば、予測対象とする無線端末の通信開始時、ハンドオーバイベント検出時、ハンドオーバ完了時等がある。

また、無線基地局２２との間で無線リンクを確立している全ての無線端末２３、または、無線基地局２２との間で無線リンクを確立している無線端末２３のうちの一部の無線端末２３を、予測対象の無線端末とすることができる。ここで、無線基地局２２との間で無線リンクを確立している無線端末２３のうちの一部の無線端末２３とは、例えば次のような無線端末である。無線端末に対して送信すべきパケットデータがネットワーク内（例えば、無線基地局２２）に存在する無線端末、特定のアプリケーションで通信中の無線端末、特定のユーザクラスに属する無線端末、特定のデバイスタイプに属する無線端末、特定のエリアやセルに属する無線端末などである。

無線基地局２２から無線品質の測定および報告を指示された予測対象の無線端末から無線品質の測定情報が送られてくる。ここで、予測対象の無線端末への無線品質の測定と報告の指示は、前述した無線品質推移パターンを構築する際の無線端末２３に対する指示方法と同じでよい。

まず、測定情報取得部２０１は、予測対象とする無線端末２３から無線品質の測定情報を取得する（Ｓ２０１）。以下では、取得した無線品質の測定情報を、Ｘ＝｛Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘ１０｝とおく。ここで、｛Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘ１０｝は、当該無線端末２３が無線セルＡへの所属を開始してから１秒間隔に１０秒間測定したＳＩＮＲを示す。

無線品質予測部２０３は、予測対象とする無線端末２３から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い無線品質推移パターンを無線品質推移パターン構築部２０２から取得する（Ｓ２０２）。

具体的には、無線品質予測部２０３は、図１０に示した無線品質推移パターンの中から、無線セルＡにおける無線品質推移パターンである無線品質推移パターンＡ−１、Ａ−２を取得する。そして、無線品質予測部２０３は、予測対象とする無線端末２３から取得した無線品質の測定情報Ｘと、無線品質推移パターンＡ−１、Ａ−２との類似度をそれぞれ算出する。

例えば、無線品質推移パターンＡ−１、Ａ−２から、それぞれの先頭１０秒間分の無線品質推移を抽出した結果を、Ｙ＝｛Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙ１０｝、Ｚ＝｛Ｚ１、Ｚ２、・・・、Ｚ１０｝とおく。そして、ＸとＹとの類似度Ｄｘｙ、および、ＸとＺとの類似度Ｄｘｚをそれぞれ算出する。例えば、時系列データをベクトルとみなし、２つのベクトル間のユークリッド距離を用いて類似度を定義することができる。ユークリッド距離を用いる場合、類似度ＤｘｙおよびＤｘｚは、例えば以下の式で算出することができる。

上式においては、ユークリッド距離が小さいほど類似度が高く、ユークリッド距離が大きいほど類似度が低いことを示す。

なお、類似度を示す指標としてユークリッド距離を用いることは単なる例示であって、これに限定されない。例えば、類似度を示す指標として相関係数を用いても良い。具体的には、二つの無線品質推移パターンの対応する時刻毎に無線品質のペアを作る。そして、時刻毎に作成した無線品質のペアを用いて、無線品質推移パターン間の相関係数を算出する。そして、相関係数が高いほど、無線品質推移パターン間の類似度が高いと判定する。

無線品質予測部２０３は、類似度が最も高い無線品質推移パターンを一つだけ取得しても良いし、類似度が高い順番に所定数の無線品質推移パターンを取得しても良い。また、これらのいずれの場合においても、類似度に対して閾値を設定し、当該閾値未満の類似度を持つ無線品質推移パターンを取得対象から除外しても良い。

そして、無線品質予測部２０３は、ステップＳ２０２で取得した無線品質推移パターンを用いて、予測対象とする無線端末２３の将来の無線品質または将来所属する無線セルを予測する（Ｓ２０３）。

図１５を用いて、予測対象とする無線端末２３の将来の無線品質や将来所属する無線セルを予測する方法の具体例を説明する。

図１５は、本発明の第２の実施形態に係る予測処理の具体例を説明する図である。

図１５において、折れ線グラフ中の実線部分は、予測対象とする無線端末２３から取得した無線品質の測定情報を示す。また、無線品質の測定情報との類似度が高い無線品質推移パターンとして、図１０における無線品質推移パターンＡ−２が取得されたとする。

予測対象とする無線端末２３の将来の無線品質は、無線品質推移パターンＡ−２と同様の推移を辿るものと仮定できる。そのため、無線品質推移パターンＡ−２から、図１５の折れ線グラフの点線部分を参照することで、予測対象とする無線端末２３の将来の無線品質を予測することができる。

さらに、無線品質予測部２０３は、遷移情報構築部２０４が保持する遷移情報を用いて、予測対象とする無線端末２３が次に所属する無線セルを予測することができる。図１１に示す遷移情報を用いることで、無線品質予測部２０３は、無線セルＡにおいて無線品質推移パターンＡ−２が測定された後には、無線セルＢにおいて無線品質推移パターンＢ−１が測定される確率が１．０であるということを判断することができる。すなわち、無線品質予測部２０３は、予測対象とする無線端末２３が次に所属する無線セルが無線セルＢであることを予測することができる。

また、無線品質推移パターンＢ−１を用いることで、無線品質予測部２０３は、予測対象とする無線端末２３が次に所属する無線セルである無線セルＢにおける無線品質を予測することもできる。

なお、ステップＳ２０２で取得した無線品質推移パターンが２以上である場合、無線品質予測部２０３は、それぞれの無線品質推移パターンから無線品質の予測値を求め、将来の無線品質が取り得る範囲を求めることができる。また、将来の無線品質が取り得る範囲を求める代わりに、無線品質予測部２０３は、それぞれの無線品質推移パターンから無線品質の予測値を求め、将来の無線品質の統計値を求めても良い。例えば、統計値として期待値や中央値、累積確率分布（Cumulative Distribution Function：ＣＤＦ）の下位５％値などを求めても良い。

さらに、無線品質予測部２０３は、類似度を算出する際に、比較する無線品質推移パターンの時間スケールを調整しても良い。時間スケールを調整して類似度を算出する詳細については、第３の実施形態で後述する。

上述したように、本実施形態に係る無線品質予測装置２０は、無線品質推移パターン構築部２０２が無線品質推移パターンを構築する。そして、遷移情報構築部２０４が２以上の無線品質推移パターンの遷移関係を示す遷移情報を、任意の２つの無線品質推移パターンが時間的に連続して測定されたことを示す回数や確率として構築する。そして、無線品質予測部２０３は、予測対象とする無線端末２３から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い無線品質推移パターンを無線品質推移パターン構築部２０２から取得する。無線品質予測部２０３は、取得した無線品質推移パターンを用いて、当該予測対象とする無線端末２３の将来の無線品質または当該予測対象とする無線端末２３が将来所属する無線セルを予測する。そのため、本実施形態に係る無線品質予測装置２０は、無線端末の位置情報を用いずに不連続な無線品質の変化を予測することが可能となる。

また、第２の実施形態の無線品質予測装置２０は、図３に示したようなハードウェアでも構成され得る。その場合、コンピュータを各機能手段として機能させる無線品質予測プログラムを含む。

図１６は、本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測プログラムが実現する機能手段の構成を例示するブロック図である。

第２の実施形態に係る無線品質予測プログラムは、測定情報取得機能手段２１１、無線品質推移パターン構築機能手段２１２、遷移情報構築機能手段２１４および無線品質予測機能手段２１３を含む。これらの各機能手段が実現する機能は、上述した測定情報取得部２０１、無線品質推移パターン構築部２０２、遷移情報構築部２０４および無線品質予測部２０３にそれぞれ対応する。

（第３の実施形態）
第３の実施形態について、図１７乃至図１９を参照して詳細に説明する。

なお、第３の実施形態に係る無線品質予測装置は、図８に例示した無線通信システム１００にも適用される。

［構成の説明］
図１７は、本実施形態に係る無線品質予測装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る無線品質予測装置３０は、クラスタリング部２０５を備える点で、本発明の第２の実施形態に係る無線品質予測装置２０と異なる。

クラスタリング部２０５は、無線セルが同一である無線品質推移パターン間の類似度を算出し、当該類似度に基づき、無線セルが同一である２以上の無線品質推移パターンをグループに分類する。

［動作の説明］
本実施形態に係る無線品質予測装置３０による無線品質予測処理の具体例について説明する。

本実施形態に係る無線品質予測処理は、図１２を参照して説明した第２の実施形態と同様に、モデル構築処理と予測処理とからなる。一方、本実施形態に係るモデル構築処理は、図１３を参照して説明した第２の実施形態におけるモデル構築処理とは、無線品質推移パターンを構築する処理（図１３のステップＳ１０２）が異なる。

図１８を用いて、本実施形態に係る無線品質推移パターンの構築処理について説明する。

図１８は、本発明の第３の実施形態に係る無線品質予測方法における無線品質推移パターン構築処理を例示するフロー図である。

無線品質推移パターン構築部２０２は、測定情報取得部２０１によって無線端末２３から取得した測定情報を用いて、新たな無線品質推移パターンを作成する（Ｓ１５１）。第２の実施形態と同様に、無線品質推移パターンは、一つの無線セルに対応付けられる情報であるとともに、当該一つの無線セルに所属している間に同一の無線端末２３により測定された無線品質の推移を示す情報であることが好ましい。

続いて、クラスタリング部２０５は、無線品質推移パターンを互いの類似度に基づいて分類する（Ｓ１５２）。

ステップＳ１５２は、具体的には次のように動作する。

まず、ステップＳ１５１で作成した無線品質推移パターンを無線品質推移パターンＰとし、無線品質推移パターンＰが無線セルＣで測定された情報であるとする。

このとき、クラスタリング部２０５は、無線品質推移パターン構築部２０２が保持する無線品質推移パターンの中から、無線セルＣにおける無線品質推移パターンを抽出する。

そして、クラスタリング部２０５は、抽出した無線セルが同一（無線セルＣ）である無線品質推移パターンの中から、無線品質推移パターンＰとの類似度が所定値以上となる無線品質推移パターンを特定する。そして、特定した無線品質推移パターンと無線品質推移パターンＰとを同一のグループに分類する。なお、抽出した無線品質推移パターンの中に、無線品質推移パターンＰとの類似度が所定値以上となる無線品質推移パターンがなかった場合、クラスタリング部２０５は、無線品質推移パターンＰを新たなグループとして無線品質推移パターン構築部２０２に格納する。

クラスタリング部２０５が算出する無線品質推移パターンの類似度としては、第２の実施形態で述べたユークリッド距離を用いた指標などを用いることができる。

また、クラスタリング部２０５は、２つの無線品質推移パターンを比較して類似度を算出する際に、無線品質推移パターンの時間スケールを調整しても良い。例えば、クラスタリング部２０５は、時間軸方向のズレ（伸縮）を考慮した上で２つの時系列データの類似度を評価することができる手法、具体的には、動的時間伸縮法（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｔｉｍｅ Ｗａｒｐｉｎｇ：ＤＴＷ）などを用いても良い。

例えば、同一移動速度で同一経路を移動した場合には同一の無線品質推移パターンが得られる環境を仮定する。こうした環境においても、２つの無線端末が当該経路を異なる移動速度で移動した場合、異なる無線品質推移パターンが取得される可能性が高い。動的時間伸縮法を用いることによって、無線端末の移動速度の違いから生じる無線品質推移パターンの伸縮の影響が補正され、２つの無線品質推移パターンに高い類似度があるものとして評価することができる。

また、無線品質推移パターンの時間スケールを調整する方法として、他の方法を用いても良い。具体的には、無線品質推移パターンの中から、無線端末が静止しながら測定したと推定される期間（静止期間）を抽出し、当該静止期間の無線品質推移パターンの時系列データを１点に集約する。例えば、当該静止期間中の無線品質推移パターンの平均値を算出し、当該静止期間中に測定された一連の無線品質を１点に集約する。

なお、無線端末が静止しているか否かは、測定された無線品質の変動量から推定できる。すなわち、ある期間に測定された無線品質の変動量（例えば、標準偏差）が所定の閾値以内である場合には、当該期間において無線端末は静止中であったと推定する。

そして、クラスタリング部２０５は、ステップＳ１５２の後、同一の分類（グループ）に属する複数の無線品質推移パターンを集約する（Ｓ１５３）。

クラスタリング部２０５は、任意の統計処理によって、同一の分類（グループ）に属する複数の無線品質推移パターンを一つの無線品質推移パターンに集約することができる。具体的には、無線品質推移パターン間の対応する時刻における無線品質を対象にして、当該対応する時刻毎に無線品質の統計値を算出することで、同一の分類（グループ）に属する複数の無線品質推移パターンを一つの無線品質推移パターンに集約する。なお、ここでの統計値とは、例えば、平均値、中央値、最繁値などである。

上述したように、本実施形態に係る無線品質予測装置３０は、クラスタリング部２０５が、無線品質推移パターン構築部２０２により保持される無線品質推移パターンを分類し、同一の分類に属する無線品質推移パターンを集約する。そのため、無線品質推移パターン構築部２０２により保持される無線品質推移パターンの数を減らし、無線品質予測部２０３による無線品質の予測処理を効率化することができる。

また、第３の実施形態の無線品質予測装置３０も、図３に示したようなハードウェアで構成され得る。その場合、コンピュータを各機能手段として機能させる無線品質予測プログラムを含む。

図１９は、本発明の第３の実施形態に係る無線品質予測プログラムが実現する機能手段の構成を例示するブロック図である。

第３の実施形態に係る無線品質予測プログラムは、測定情報取得機能手段２１１、無線品質推移パターン構築機能手段２１２、遷移情報構築機能手段２１４、無線品質予測機能手段２１３に加えてクラスタリング機能手段２１５を含む。これらの各機能手段が実現する機能は、測定情報取得部２０１、無線品質推移パターン構築部２０２、遷移情報構築部２０４、無線品質予測部２０３およびクラスタリング部２０５にそれぞれ対応する。

（第４の実施形態）
第４の実施形態について、図２０乃至図２２を参照して詳細に説明する。

なお、第４の実施形態に係る無線品質予測装置は、図８に例示した無線通信システム１００にも適用される。

［構成の説明］
図２０は、本実施形態に係る無線品質予測装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る無線品質予測装置４０は、通信制御部２０６を備える点で、第３の実施形態に係る無線品質予測装置３０と異なる。なお、本実施形態に係る無線品質予測装置４０において、クラスタリング部２０５は必ずしも必要ではなく、図７に示した第２の実施形態に係る無線品質予測装置２０に対して通信制御部２０６を追加する形態としても良い。

通信制御部２０６は、無線品質予測部２０３による無線品質または所属する無線セルの変化の予測結果に基づき、通信制御を行う。具体的には、無線品質予測部２０３により無線品質の劣化あるいは改善が予測された無線端末２３に関し、通信制御部２０６は、当該無線端末２３へと送信するパケットデータの送出量あるいは当該無線端末２３から送信されたパケットデータの送出量を制御する。

なお、通信制御部２０６がこのような通信制御を実施する場合、無線端末２３からのパケットデータあるいは無線端末２３へのパケットデータが通過する通信経路上の装置として無線品質予測装置４０を実現することが好ましい。

一例として、無線品質予測部２０３により無線品質の劣化が予測された無線端末２３に関し、通信制御部２０６は、当該無線端末２３へと送信するパケットデータの送出量を減少させる。このような制御により、無線基地局２２において当該無線端末２３宛のパケットデータが一時保存領域（バッファ）から溢れてしまうこと（バッファ溢れ）を防止できる。

他の一例として、無線品質予測部２０３により無線品質の改善が予測された無線端末２３に関し、通信制御部２０６は、当該無線端末２３へと送信するパケットデータの送出量を増加させる。このような制御により、無線基地局２２において当該無線端末２３宛に送信するパケットデータが一時保存領域（バッファ）に存在しないという状況（バッファ枯渇）を防止できる。

なお、通信制御部２０６は、自ら通信制御を行う代わりに、他の装置に対して通信制御を指示しても良い。例えば、通信制御部２０６は、無線基地局２２に通信制御を指示しても良い。また、通信制御部２０６は、無線端末２３の通信相手であるサーバ装置に対して通信制御を指示しても良い。また、通信制御部２０６は、無線端末２３の通信経路上の任意の中継装置、例えば、上位網に存在するＰ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）に通信制御を指示しても良い。

［動作の説明］
本実施形態に係る無線品質予測装置４０による無線品質予測処理の具体例について説明する。

本実施形態に係る無線品質予測処理がモデル構築処理と予測処理を含む点、および、それらの処理内容については、第２の実施形態および第３の実施形態に係る無線品質予測処理と同じである。

本実施形態に係る無線品質予測処理は、予測処理が行われた後に通信制御部２０６により通信制御処理が行われる点で、第２の実施形態および第３の実施形態に係る無線品質予測処理と異なる。

図２１を用いて、本実施形態に係る無線品質予測処理について説明する。

図２１は、本発明の第４の実施形態に係る無線品質予測方法における無線品質予測処理を例示するフロー図である。

本実施形態に係る無線品質予測処理は、モデル構築処理（Ｓ１００）、予測処理（Ｓ２００）および通信制御処理（Ｓ３００）で構成される。前述のように、モデル構築処理（Ｓ１００）と予測処理（Ｓ２００）は、第２の実施形態や第３の実施形態におけるそれらの処理と同じなので説明は省略する。

ステップＳ３００の通信制御処理が通信制御部２０６により実行される。

通信制御部２０６による通信制御処理の具体例について説明する。

無線品質予測部２０３によるステップＳ２００の予測処理が完了すると、通信制御部２０６はステップＳ３００の通信制御処理を開始する。

ステップＳ３００では、通信制御部２０６は、無線品質予測部２０３による無線品質または所属する無線セルの変化の予測結果に基づき、通信制御を行う。具体的には、上述の通り、無線品質予測部２０３により無線品質の劣化あるいは改善が予測された無線端末２３に関し、通信制御部２０６は、当該無線端末２３へと送信するパケットデータの送出量あるいは当該無線端末２３から送信されたパケットデータの送出量を制御する。

上述したように、本実施形態に係る無線品質予測装置４０は、無線品質予測部２０３による無線品質または所属する無線セルの変化の予測結果に基づき、通信制御部２０６が通信制御を行う。そのため、無線品質の急激な改善あるいは劣化によって発生する通信品質の問題を防止することができる。

また、第４の実施形態の無線品質予測装置４０も、図３に示したようなハードウェアで構成され得る。その場合、コンピュータを各機能手段として機能させる無線品質予測プログラムを含む。

図２２は、本発明の第４の実施形態に係る無線品質予測プログラムが実現する機能手段の構成を例示するブロック図である。

第４の実施形態に係る無線品質予測プログラムは、図１９を参照して説明した第３の実施形態に係る無線品質予測プログラムが実現する機能手段の構成に加えて通信制御機能手段２１６を含む。この通信制御機能手段２１６が実現する機能は、通信制御部２０６に対応する。

なお、本実施形態に係る無線品質予測プログラムは、図１６を参照して説明した第２の実施形態に係る無線品質予測プログラムが実現する機能手段の構成に、通信制御機能手段２１６を加えた構成であってもかまわない。

（第５の実施形態）
第５の実施形態について、図２３および図２４を参照して詳細に説明する。

本実施形態は、無線品質予測装置が無線基地局に含まれる形態として実施されるものである。

図２３は、第５の実施形態として無線品質予測装置が無線基地局に含まれる場合の無線通信システムの構成を例示する図である。本実施形態として無線品質予測装置が無線基地局に含まれる場合の無線通信システム２００では、第１乃至第４の実施形態のいずれかの実施形態に係る無線品質予測装置を無線基地局３２が備える形態となっている。

［構成の説明］
図２４は、第５の実施形態として無線品質予測装置を含む無線基地局３２の構成を例示するブロック図である。

無線基地局３２は、通信部３２２、端末測定制御部３２１および無線品質予測機能部３２３を含む構成になっており、無線品質予測機能部３２３を備える点で、図８を参照して説明した無線通信システム１００における無線基地局２２と異なる。この無線品質予測機能部３２３は、第１乃至第４の実施形態のいずれかの実施形態に係る無線品質予測装置と同じ機能を有する。

また、無線基地局３２は、通信部３２２が無線基地局間で情報をやり取りする機能を備える点でも無線通信システム１００における無線基地局２２と異なる。

なお、端末測定制御部３２１は、図９を参照して説明した無線基地局２２の端末測定制御部２２１と同じ機能を有する。

通信部３２２は、端末測定制御部３２１が取得した無線端末２３による無線品質の測定情報を、他の無線基地局３２との間で送受信する機能を備える。無線基地局３２間の情報の送受信は、無線基地局３２を直接的に接続する通信回線を介して行われても良いし、上位網２４を経由して行われても良い。なお、無線端末２３から取得した無線品質の測定情報は、当該無線端末２３の移動先の無線基地局に送信することが好ましい。また送信する情報には、無線品質の測定情報に加えて、無線端末２３が所属していた無線セルおよび無線端末２３の識別情報を加えることが好ましい。

［動作の説明］
本実施形態に係る無線品質予測処理は、無線基地局３２の無線品質予測機能部３２３により行われる。無線品質予測機能部３２３の具体的な動作は、第１乃至第４の実施形態のいずれかの実施形態に係る無線品質予測処理と同一であるため、説明は省略する。

上述したように、本実施形態では、無線基地局３２に含まれる無線品質予測機能部３２３が無線品質予測処理を実行する。そのため、無線品質予測処理を実行する専用の装置を無線通信システム２００内に追加する必要がなく、既存の装置である無線基地局３２を活用することができる。

なお、無線基地局３２は、第１乃至第４の実施形態のいずれかの実施形態による無線品質予測プログラムを格納した記録媒体を備え、当該無線品質予測プログラムによりコンピュータを各機能手段として機能させるように構成しても良い。

（第６の実施形態）
第６の実施形態について、図２５および図２６を参照して詳細に説明する。

本実施形態は、無線品質予測装置が無線端末に含まれる形態として実施されるものである。

図２５は、第６の実施形態として無線品質予測装置が無線端末に含まれる場合の無線通信システムの構成を例示する図である。本実施形態として無線品質予測装置が無線端末に含まれる場合の無線通信システム３００では、第１乃至第４の実施形態のいずれかの実施形態に係る無線品質予測装置を無線端末３３が備える形態となっている。なお、本実施形態の場合、無線通信システム３００における無線基地局２２は、図８を参照して説明した無線通信システム１００における無線基地局２２と同じ構成（図９参照）である。

［構成の説明］
図２６は、第６の実施形態として無線品質予測装置を含む無線端末の構成を例示するブロック図である。無線端末３３は、通信部３３２および無線品質予測機能部３３１を含む構成になっており、無線品質予測機能部３３１を備える点で、図８を参照して説明した無線通信システム１００における無線端末２３と異なる。この無線品質予測機能部３３１は、第１乃至第４の実施形態のいずれかの実施形態に係る無線品質予測装置と同じ機能を有する。

通信部３３２は、無線端末３３と無線基地局２２との間で無線リンクを確立して無線通信を行うための基本機能を提供する。ここでの基本機能とは、例えば、無線基地局２２との無線インタフェース機能、無線信号の変調・復調機能等である。これらの基本機能については、当業者には周知であるため、詳細な説明を省略する。

無線品質予測機能部３３１の機能は、無線端末３３の組み込み装置、無線端末３３の周辺装置、無線端末３３で動作するソフトウェアのいずれかの形態で実現することができる。ソフトウェアとして実現する場合、無線端末３３の基本ソフト（Operating System）または基本ソフトの上で動作するアプリケーションなどとして実現することができる。また、ソフトウェアとして実現する場合、無線端末３３は、第１乃至第４の実施形態のいずれかの実施形態による無線品質予測プログラムを格納した記録媒体を備える。

［動作の説明］
本実施形態に係る無線品質予測処理は、無線端末３３の無線品質予測機能部３３１により行われる。

本実施形態の場合、無線端末３３は自無線端末３３で測定した無線品質を使用して、モデル構築処理および予測処理を実行する。モデル構築処理は、常時実施しても良いし、周期的（例えば、１か月の内の特定の１週間）に実施しても良い。また、予測処理は、周期的な実施であっても良いし、イベントトリガで実施しても良い。イベントトリガとしては、例えば、通信開始時、ハンドオーバイベント発生時、ハンドオーバ完了時、ユーザ操作時、無線端末画面の点灯時等を使用すれば良い。

無線品質予測機能部３３１の具体的な動作は、第１乃至第４の実施形態のいずれかの実施形態に係る無線品質予測処理と同一であるため、説明は省略する。

上述したように、本実施形態に係る無線端末３３に含まれる無線品質予測機能部３３１が無線品質予測処理を実行する。そのため、無線品質予測処理を実行する専用の装置を追加する必要がなく、既存の装置である無線端末３３を活用することができる。さらに、無線品質を測定する装置と無線品質予測処理を実行する装置とが同一であるため、無線品質予測処理を実行するための無線品質の測定情報を他の通信装置へと送信する必要がなく、無線端末による通信負荷を減らすことができる。

なお、上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１） ２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末による無線品質の測定情報を取得する測定情報取得手段と、
前記無線品質の測定情報を用いて、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンを無線品質推移パターンとして構築する無線品質推移パターン構築手段と、
予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンを前記無線品質推移パターン構築手段から取得し、取得した前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測する無線品質予測手段と、
を備える無線品質予測装置。
（付記２） 前記無線品質推移パターンは、一つの無線セルに対応付けられる情報であるとともに、当該一つの無線セルに所属している間に同一の無線端末により測定された無線品質の推移を示す情報であり、前記無線品質推移パターン構築手段は、１以上の無線端末および２以上の無線セルを対象にして、前記無線品質推移パターンを構築することを特徴とする付記１に記載の無線品質予測装置。
（付記３） 同一の無線端末によって測定された２以上の前記無線品質推移パターンの遷移関係を示す情報を遷移情報として構築する遷移情報構築手段を更に備え、前記無線品質予測手段は、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンと前記遷移情報を用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末が将来所属する無線セルを予測することを特徴とする付記２に記載の無線品質予測装置。
（付記４） 前記無線品質予測手段は、前記予測対象とする無線端末について、当該予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンが保持する時間長データを用いて、所属する無線セルが変化するタイミングを予測することを特徴とする付記３記載の無線品質予測装置。
（付記５） 前記遷移情報構築手段は、同一の前記無線端末によって測定された２以上の前記無線品質推移パターンの遷移関係について、任意の２つの無線品質推移パターンが時間的に連続して測定されたことを示す回数または確率を前記遷移情報として構築して保持することを特徴とする付記３に記載の無線品質予測装置。
（付記６） 前記無線品質予測手段は、前記遷移情報構築手段が保持する前記遷移情報を用いて、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンと時間的に連続して測定される確率が高い前記無線品質推移パターンを取得し、当該確率が高い前記無線品質推移パターンに対応する無線セルを、前記予測対象とする無線端末が将来所属する無線セルとして予測することを特徴とする付記５に記載の無線品質予測装置。
（付記７） 前記無線品質予測手段は、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンと時間的に連続して測定される確率が高い前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末が将来所属する無線セルにおける無線品質を予測することを特徴とする付記５に記載の無線品質予測装置。
（付記８） 複数の前記無線品質推移パターンの中から、対応付けられた無線セルが同一である複数の無線品質推移パターンを抽出し、無線セルが同一である当該無線品質推移パターン間の類似度を算出し、当該類似度に基づいて無線セルが同一である当該無線品質推移パターンをグループに分類するクラスタリング手段をさらに備えることを特徴とする付記２乃至付記７のいずれかの付記に記載の無線品質予測装置。
（付記９） 前記クラスタリング手段は、無線セルが同一である前記無線品質推移パターン間の類似度の算出に際し、比較対象となる２つの無線品質推移パターンについて時間スケールを調整して前記類似度を算出することを特徴とする付記８に記載の無線品質予測装置。
(付記１０) 前記クラスタリング手段は、同一グループに分類した無線セルが同一である前記無線品質推移パターン間の対応する時刻における無線品質を対象にして、当該対応する時刻ごとに無線品質の統計値を算出して、同一グループに属する複数の前記無線品質推移パターンを一つの前記無線品質推移パターンに集約することを特徴とする付記８または付記９に記載の無線品質予測装置。
（付記１１） 前記無線品質予測手段は、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報と前記無線品質推移パターンの前記類似度の算出において、時間スケールを調整して前記類似度を算出することを特徴とする付記１乃至付記１０のいずれかの付記に記載の無線品質予測装置。
（付記１２） 前記無線品質予測手段が予測した前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを用いて、前記予測対象とする無線端末に関わる通信を制御する通信制御手段をさらに備えることを特徴とする付記１乃至付記１１のいずれかの付記に記載の無線品質予測装置。
（付記１３） ２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末による無線品質の測定情報を取得し、
前記無線品質の測定情報を用いて、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンを無線品質推移パターンとして構築し、
予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンを取得し、
取得した前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測することを特徴とする無線品質予測方法。
（付記１４） 前記無線品質推移パターンは、一つの無線セルに対応付けられる情報であるとともに、当該一つの無線セルに所属している間に同一の無線端末により測定された無線品質の推移を示す情報であり、１以上の無線端末および２以上の無線セルを対象にした無線品質推移パターンを含むことを特徴とする付記１３に記載の無線品質予測方法。
（付記１５） 同一の無線端末によって測定された２以上の前記無線品質推移パターンの遷移関係を示す情報遷移情報として構築し、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンと前記遷移情報を用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末が将来所属する無線セルを予測することを特徴とする付記１４に記載の無線品質予測方法。
（付記１６） 前記予測対象とする無線端末について、当該予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンが保持する時間長データを用いて、所属する無線セルが変化するタイミングを予測することを特徴とする付記１５記載の無線品質予測方法。
（付記１７） 同一の前記無線端末によって測定された２以上の前記無線品質推移パターンの遷移関係について、任意の２つの無線品質推移パターンが時間的に連続して測定されたことを示す回数または確率を前記遷移情報として構築して保持することを特徴とする付記１５に記載の無線品質予測方法。
（付記１８） 前記遷移情報を用いて、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンと時間的に連続して測定される確率が高い前記無線品質推移パターンを取得し、当該確率が高い前記無線品質推移パターンに対応する無線セルを、前記予測対象とする無線端末が将来所属する無線セルとして予測することを特徴とする付記１７に記載の無線品質予測方法。
（付記１９） 前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンと時間的に連続して測定される確率が高い前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末が将来所属する無線セルにおける無線品質を、予測することを特徴とする付記１７に記載の無線品質予測方法。
（付記２０） 複数の前記無線品質推移パターンの中から、対応付けられた無線セルが同一である複数の無線品質推移パターンを抽出し、無線セルが同一である当該無線品質推移パターン間の類似度を算出し、当該類似度に基づいて無線セルが同一である当該無線品質推移パターンをグループに分類することを特徴とする付記１４乃至付記１９のいずれかの付記に記載の無線品質予測方法。
（付記２１） 無線セルが同一である前記無線品質推移パターン間の類似度の算出に際し、比較対象となる２つの無線品質推移パターンについて時間スケールを調整して前記類似度を算出することを特徴とする付記２０に記載の無線品質予測方法。
(付記２２) 同一グループに分類した無線セルが同一である前記無線品質推移パターン間の対応する時刻における無線品質を対象にして、当該対応する時刻ごとに無線品質の統計値を算出して、同一グループに属する複数の前記無線品質推移パターンを一つの前記無線品質推移パターンに集約することを特徴とする付記２０または付記２１に記載の無線品質予測方法。
（付記２３） 前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報と前記無線品質推移パターンの前記類似度の算出において、時間スケールを調整して前記類似度を算出することを特徴とする付記１３乃至付記２２のいずれかの付記に記載の無線品質予測方法。
（付記２４） 前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを用いて、前記予測対象とする無線端末に関わる通信を制御することを特徴とする付記１３乃至付記２３のいずれかの付記に記載の無線品質予測方法。
（付記２５） コンピュータを、
２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末による無線品質の測定情報を取得する測定情報取得機能手段と、
前記無線品質の測定情報を用いて、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンを無線品質推移パターンとして構築する無線品質推移パターン構築機能手段と、
予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンを前記無線品質推移パターン構築機能手段から取得し、取得した前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測する無線品質予測機能手段
として機能させることを特徴とする無線品質予測プログラム。
（付記２６） 前記無線品質推移パターンは、一つの無線セルに対応付けられる情報であるとともに、当該一つの無線セルに所属している間に同一の無線端末により測定された無線品質の推移を示す情報であり、前記無線品質推移パターン構築機能手段は、１以上の無線端末および２以上の無線セルを対象にして、前記無線品質推移パターンを構築することを特徴とする付記２５に記載の無線品質予測プログラム。
（付記２７） 同一の無線端末によって測定された２以上の前記無線品質推移パターンの遷移関係を示す情報を遷移情報として構築する遷移情報構築手段を更に備え、前記無線品質予測機能手段は、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンと前記遷移情報を用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末が将来所属する無線セルを予測することを特徴とする付記２６に記載の無線品質予測プログラム。
（付記２８） 前記無線品質予測機能手段は、前記予測対象とする無線端末について、当該予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンが保持する時間長データを用いて、所属する無線セルが変化するタイミングを予測することを特徴とする付記２７に記載の無線品質予測プログラム。
（付記２９） 前記遷移情報構築機能手段は、同一の前記無線端末によって測定された２以上の前記無線品質推移パターンの遷移関係について、任意の２つの無線品質推移パターンが時間的に連続して測定されたことを示す回数または確率を前記遷移情報として構築して保持することを特徴とする付記２７に記載の無線品質予測プログラム。
（付記３０） 前記無線品質予測機能手段は、前記遷移情報構築機能手段が保持する前記遷移情報を用いて、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンと時間的に連続して測定される確率が高い前記無線品質推移パターンを取得し、当該確率が高い前記無線品質推移パターンに対応する無線セルを、前記予測対象とする無線端末が将来所属する無線セルとして予測することを特徴とする付記２９に記載の無線品質予測プログラム。
（付記３１） 前記無線品質予測機能手段は、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンと時間的に連続して測定される確率が高い前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末が将来所属する無線セルにおける無線品質を予測することを特徴とする付記２９に記載の無線品質予測プログラム。
（付記３２） 複数の前記無線品質推移パターンの中から、対応付けられた無線セルが同一である複数の無線品質推移パターンを抽出し、無線セルが同一である当該無線品質推移パターン間の類似度を算出し、当該類似度に基づいて無線セルが同一である無線品質推移パターンをグループに分類するクラスタリング機能手段をさらに備えることを特徴とする付記２６乃至付記３１のいずれかの付記に記載の無線品質予測プログラム。
（付記３３） 前記クラスタリング機能手段は、無線セルが同一である前記無線品質推移パターン間の類似度の算出に際し、比較対象となる２つの無線品質推移パターンについて時間スケールを調整して前記類似度を算出することを特徴とする付記３２に記載の無線品質予測プログラム。
(付記３４) 前記クラスタリング機能手段は、同一グループに分類した無線セルが同一である前記無線品質推移パターン間の対応する時刻における無線品質を対象にして、当該対応する時刻ごとに無線品質の統計値を算出して、同一グループに属する複数の前記無線品質推移パターンを一つの前記無線品質推移パターンに集約することを特徴とする付記３２または付記３３に記載の無線品質予測プログラム。
（付記３５） 前記無線品質予測機能手段は、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報と前記無線品質推移パターンの前記類似度の算出において、時間スケールを調整して前記類似度を算出することを特徴とする付記２５乃至付記３４のいずれかの付記に記載の無線品質予測プログラム。
（付記３６） 前記無線品質予測機能手段が予測した前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを用いて、前記予測対象とする無線端末に関わる通信を制御する通信制御機能手段をさらに備えることを特徴とする付記２５乃至付記３５のいずれかの付記に記載の無線品質予測プログラム。
（付記３７） 付記１乃至付記１２のいずれかの付記に記載の無線品質予測装置と、無線端末に対して無線品質の測定および報告を指示し、前記無線端末による無線品質の測定情報を取得して、当該無線品質の測定情報を前記無線品質予測装置に出力する端末測定制御手段を備えることを特徴とする無線基地局。
（付記３８） 前記端末測定制御手段が取得した前記無線端末による前記無線品質の測定情報を、他の無線基地局に送信する通信部を備えることを特徴とする付記３７に記載の無線基地局。
（付記３９） 付記２５乃至付記３６のいずれかの付記に記載の無線品質予測プログラムと、無線端末に対して無線品質の測定および報告を指示し、前記無線端末による無線品質の測定情報を取得して、当該無線品質の測定情報を出力する端末測定制御機能手段を含む端末測定制御プログラムを格納した記録媒体を有することを特徴とする無線基地局。
（付記４０） 前記記録媒体は、前記端末測定制御機能手段が取得した前記無線端末による前記無線品質の測定情報を、他の無線基地局に送信する通信機能手段を含む通信プログラムを更に格納したことを特徴とする付記３９に記載の無線基地局。
（付記４１） 付記１乃至付記１２のいずれかの付記に記載の無線品質予測装置を備えることを特徴とする無線端末。
（付記４２） 前記無線品質予測装置は、当該無線端末による無線品質の測定情報を用いて前記無線品質推移パターンと前記遷移情報を構築し、予測処理の所定の対象時間に測定した前記無線品質の測定情報を用いて、当該無線端末の将来の無線品質または当該無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測することを特徴とする付記４１に記載の無線端末。
（付記４３） 付記２５乃至付記３６のいずれかの付記に記載の無線品質予測プログラムを格納した記録媒体を有することを特徴とする無線端末。
（付記４４） 前記無線品質予測プログラムは、当該無線端末による無線品質の測定情報を用いて前記無線品質推移パターンと前記遷移情報を構築し、予測処理の所定の対象時間に測定した前記無線品質の測定情報を用いて、当該無線端末の将来の無線品質または当該無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測することを特徴とする付記４３に記載の無線端末。
以上、実施形態及び実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態及び実施例に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１６年２月１日に出願された日本出願特願２０１６−０１７３２１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１、２０、３０、４０ 無線品質予測装置
２、２２、３２ 無線基地局
３、２３、３３ 無線端末
１１ 測定情報取得手段
１２ 無線品質推移パターン構築手段
１３ 無線品質予測手段
１４ 端末測定制御手段
２４ 上位網
１００、２００、３００ 無線通信システム
１１１ ＣＰＵ
１１２ 主記憶部
１１３ 補助記憶部
１１４ 通信部
１１５ 入出力部
１１６ システムバス
１２１、２１１ 測定情報取得機能手段
１２２、２１２ 無線品質推移パターン構築機能手段
１２３、２１３ 無線品質予測機能手段
２０１ 測定情報取得部
２０２ 無線品質推移パターン構築部
２０３ 無線品質予測部
２０４ 遷移情報構築部
２０５ クラスタリング部
２０６ 通信制御部
２１４ 遷移情報構築機能手段
２１５ クラスタリング機能手段
２１６ 通信制御機能手段
２２１、３２１ 端末測定制御部
２２２、３２２、３３２ 通信部
３２３、３３１ 無線品質予測機能部

Claims (16)

1. ２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末による無線品質の測定情報を取得する測定情報取得手段と、
   前記無線品質の測定情報を用いて、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンを無線品質推移パターンとして構築する無線品質推移パターン構築手段と、
   予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンを前記無線品質推移パターン構築手段から取得し、取得した前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測する無線品質予測手段と、
   を備える無線品質予測装置。
2. 前記無線品質推移パターンは、一つの無線セルに対応付けられる情報であるとともに、当該一つの無線セルに所属している間に同一の無線端末により測定された無線品質の推移を示す情報であり、
   前記無線品質推移パターン構築手段は、１以上の無線端末および２以上の無線セルを対象にして、前記無線品質推移パターンを構築することを特徴とする請求項１に記載の無線品質予測装置。
3. 同一の無線端末によって測定された２以上の前記無線品質推移パターンの遷移関係を示す情報を遷移情報として構築する遷移情報構築手段を更に備え、
   前記無線品質予測手段は、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンと前記遷移情報を用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末が将来所属する無線セルを予測することを特徴とする請求項２に記載の無線品質予測装置。
4. 前記無線品質予測手段は、前記予測対象とする無線端末について、当該予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンが保持する時間長データを用いて、所属する無線セルが変化するタイミングを予測することを特徴とする請求項３記載の無線品質予測装置。
5. 前記遷移情報構築手段は、同一の前記無線端末によって測定された２以上の前記無線品質推移パターンの遷移関係について、任意の２つの無線品質推移パターンが時間的に連続して測定されたことを示す回数または確率を前記遷移情報として構築して保持することを特徴とする請求項３に記載の無線品質予測装置。
6. 前記無線品質予測手段は、前記遷移情報構築手段が保持する前記遷移情報を用いて、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンと時間的に連続して測定される確率が高い前記無線品質推移パターンを取得し、当該確率が高い前記無線品質推移パターンに対応する無線セルを、前記予測対象とする無線端末が将来所属する無線セルとして予測することを特徴とする請求項５に記載の無線品質予測装置。
7. 前記無線品質予測手段は、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンと時間的に連続して測定される確率が高い前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末が将来所属する無線セルにおける無線品質を予測することを特徴とする請求項５に記載の無線品質予測装置。
8. 複数の前記無線品質推移パターンの中から、対応付けられた無線セルが同一である複数の無線品質推移パターンを抽出し、無線セルが同一である当該無線品質推移パターン間の類似度を算出し、当該類似度に基づいて無線セルが同一である当該無線品質推移パターンをグループに分類するクラスタリング手段をさらに備えることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれかの請求項に記載の無線品質予測装置。
9. 前記クラスタリング手段は、無線セルが同一である前記無線品質推移パターン間の類似度の算出に際し、比較対象となる２つの無線品質推移パターンについて時間スケールを調整して前記類似度を算出することを特徴とする請求項８に記載の無線品質予測装置。
10. 前記クラスタリング手段は、同一グループに分類した無線セルが同一である前記無線品質推移パターン間の対応する時刻における無線品質を対象にして、当該対応する時刻ごとに無線品質の統計値を算出して、同一グループに属する複数の前記無線品質推移パターンを一つの前記無線品質推移パターンに集約することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の無線品質予測装置。
11. 前記無線品質予測手段は、前記予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報と前記無線品質推移パターンの前記類似度の算出において、時間スケールを調整して前記類似度を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかの請求項に記載の無線品質予測装置。
12. 前記無線品質予測手段が予測した前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを用いて、前記予測対象とする無線端末に関わる通信を制御する通信制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかの請求項に記載の無線品質予測装置。
13. ２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末による無線品質の測定情報を取得し、
    前記無線品質の測定情報を用いて、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンを無線品質推移パターンとして構築し、
    予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンを取得し、
    取得した前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測することを特徴とする無線品質予測方法。
14. 前記無線品質推移パターンは、一つの無線セルに対応付けられる情報であるとともに、当該一つの無線セルに所属している間に同一の無線端末により測定された無線品質の推移を示す情報であり、１以上の無線端末および２以上の無線セルを対象にした無線品質推移パターンを含むことを特徴とする請求項１３に記載の無線品質予測方法。
15. コンピュータを、
    ２以上の無線セルを有する無線通信システム内を移動する無線端末による無線品質の測定情報を取得する測定情報取得機能手段と、
    前記無線品質の測定情報を用いて、時間の経過と対応付けた無線品質の時系列データパターンを無線品質推移パターンとして構築する無線品質推移パターン構築機能手段と、
    予測対象とする無線端末から取得した無線品質の測定情報について、当該測定情報との類似度が高い前記無線品質推移パターンを前記無線品質推移パターン構築機能手段から取得し、取得した前記無線品質推移パターンを用いて、前記予測対象とする無線端末の将来の無線品質または前記予測対象とする無線端末の所属する無線セルが将来変わることを予測する無線品質予測機能手段
    として機能させることを特徴とする無線品質予測プログラム。
16. 前記無線品質推移パターンは、一つの無線セルに対応付けられる情報であるとともに、当該一つの無線セルに所属している間に同一の無線端末により測定された無線品質の推移を示す情報であり、前記無線品質推移パターン構築機能手段は、１以上の無線端末および２以上の無線セルを対象にして、前記無線品質推移パターンを構築することを特徴とする請求項１５に記載の無線品質予測プログラム。

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