JPH11146443A

JPH11146443A - 異常基地局検出装置及び方法

Info

Publication number: JPH11146443A
Application number: JP9323957A
Authority: JP
Inventors: Masaki Sugiura; 雅貴杉浦; Nobumi Kanetani; 悦己金谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 1999-05-28
Anticipated expiration: 2017-11-11
Also published as: JP3192398B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基地局と移動局との間で無線の通信を行なう
無線通信システムにおいて、異常可能性の高い基地局を
自動的に検出することを目的とする。【解決手段】移動局101が複数基地局の電界強度を測
定する電界強度測定部102と、この測定データを制御局1
05に報告する電界強度報告部103とを備え、制御局105に
は、全ての基地局の位置情報を記憶する基地局位置情報
記憶部106と、移動局101から報告された複数基地局の位
置を前記基地局位置情報記憶部106から検索し、これら
の基地局の無線ゾーンが重なり合う領域を求める無線ゾ
ーン積領域決定部107と、前記無線ゾーンの積領域に移
動局101から報告されなかった基地局が存在するか否か
を前記基地局位置情報記憶部106を参照して調べ、存在
するならば、この基地局の異常可能性を出力する異常基
地局判定部108を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＨＳなど移動体
無線通信の基地局に関し、特に故障などの原因から電波
が送信不能になった可能性のある基地局を検出する異常
基地局検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の移動体無線通信システムにおいて
は、各基地局の故障（送信不能など）に関しては、主と
して利用者からの苦情や報告（ある特定の地域で電話が
かかりにくいなど）に基づき、異常基地局を推定し、こ
れに対する試験を行なうことで異常基地局を特定し、故
障原因を分析していた。このための試験方法としては、
基地局内部で信号を送信部から受信部へと折り返すルー
プバック試験があるが、これでは空中における電波の送
受信が正常に行なわれているかの判断は難しい。したが
って、異常基地局に対してある程度の目安をつけた後
は、通信システムに専用の測定装置を用いて、故障可能
性のある各基地局の電波状況を調査し、異常基地局を特
定する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来では、異
常基地局の発見が利用者からの報告に依存しているた
め、対応が遅れてしまうという問題がある。また、ＰＨ
Ｓなどマイクロセルによる無線通信システムを、自営構
内や公衆屋外駅前・繁華街など、トラフィックの密度が
高い領域に構築する場合、多数の基地局の無線ゾーンが
互いに重なり合うように設置する必要があり、そのうち
の１台に故障が発生しても、利用者が不具合に気がつか
ずに対応が著しく遅れたり、または利用者から不具合の
報告を受けたとしても、どの基地局の故障によるものか
を特定することが困難なため、多数の基地局に関して、
測定装置による試験を実施する必要があり、保守作業の
コストが大きくなるという問題点があった。

【０００４】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、基地局が密集したサービスエリアにおい
て、異常の発見と異常基地局の特定を早め、迅速な対応
を可能とする異常基地局検出装置及び方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明による異
常基地局検出装置では、第１に、移動局において、複数
基地局の電界強度を測定する電界強度測定手段と、基地
局ＩＤとともにこれを制御局に報告する電界強度報告手
段とを備え、複数基地局の制御と管理を行なう制御局に
おいて、全ての基地局の位置情報を記憶する基地局位置
情報記憶手段と、移動局から電界強度が報告された複数
基地局に関する位置情報を前記基地局位置情報記憶手段
から検索し、これらの基地局の無線ゾーンの重なり合う
領域を決定する無線ゾーン積領域決定手段と、前記無線
ゾーンの重なり合う領域に、移動局から報告されなかっ
た基地局が含まれるか否かを前記基地局位置情報記憶手
段を参照して調べ、もし含まれる基地局が存在すれば、
この基地局の異常可能性を出力する異常基地局判定手段
を備えることを特徴とする。

【０００６】また、第２に、第１の構成による異常基地
局検出装置における、制御局の無線ゾーン積領域決定手
段の代わりに、移動局から電界強度が報告された複数基
地局に関する位置情報を前記基地局位置情報記憶手段か
ら検索し、これらの基地局同士を結ぶ多角形領域を決定
する基地局間結合多角形領域決定手段を備え、前記多角
形領域に移動局から報告されなかった基地局が含まれる
か否かを前記基地局位置情報記憶手段を参照して調べ、
もし含まれる基地局が存在すれば、この基地局の異常可
能性を出力する異常基地局判定手段を備えることを特徴
とする。

【０００７】また、第３に、第１の構成と同様の移動局
を備え、制御局においては、全ての基地局の位置情報を
記憶する基地局位置情報記憶手段と、移動局で電界強度
が捕捉され制御局に報告された基地局の、累積捕捉回数
を記憶する基地局捕捉回数記憶手段と、前記基地局捕捉
回数記憶手段において一定期間中に記録された基地局の
捕捉回数の地理的な分布を、前記基地局位置情報記憶手
段を参照して作成する捕捉回数分布作成手段と、基地局
の捕捉回数分布から、周囲の基地局の捕捉回数に比して
極端に少ない捕捉回数の基地局が存在するか否かをチェ
ックし、存在すれば、この基地局の故障可能性を出力す
る異常基地局判定手段を備えることを特徴とする。

【０００８】また、第４に、無線通信システムのサービ
スエリア全体をカバーするように設定した事前測定ポイ
ント上で、予め移動局又は測定用子機によって測定され
た基地局の電界強度および基地局ＩＤと、それを測定し
た事前測定ポイントの位置情報を記憶しておく事前測定
データ記憶手段と、これらの事前測定ポイントから、複
数の代表ポイントを、各代表ポイントで測定された基地
局の和集合が全基地局の集合に一致し、かつ代表ポイン
トの個数が最小になるように選ぶ代表ポイント選定手段
を備え、ここで選ばれた代表ポイント上で、基地局の電
界強度を定期的に測定し、基地局の異常を検知する異常
基地局検知手段を備えることを特徴とする。

【０００９】また、第５に、第１の構成と同様の移動局
を備え、制御局においては、無線通信システムのサービ
スエリア全体をカバーするように設定された事前測定ポ
イント上で、移動局又は測定用子機により電界強度を測
定された基地局の組合わせパターンを基地局ＩＤおよび
電界強度値の組として記憶する事前測定パターン記憶手
段と、前記事前測定パターン記憶手段から、システム運
用時に移動局によって測定された複数基地局の組合わせ
パターンと同じパターンを探し、これが見つからなかっ
た場合に、この組合わせパターンを部分として含む事前
測定パターンを検索し出力する事前測定パターン検索手
段と、前記検索された事前測定パターンが１つしかなか
った場合には、この事前測定パターンに余分に含まれる
基地局の故障可能性が高いと判定し、また複数存在した
場合には、各事前測定パターンに余分に含まれる基地局
を除いたときに、前記運用時の移動局による測定結果の
組合わせパターンに最も類似したパターンを特定し、こ
のとき除いた基地局の故障可能性が高いと判定する異常
基地局判定手段を備えることを特徴とする。

【００１０】また、第６に、第１の構成と同様の移動局
を備え、制御局においては、移動局で測定される複数基
地局の電界強度を利用して移動局の位置を検出する位置
検出手段と、基地局の位置情報を記憶する基地局位置情
報記憶手段と、前記位置検出手段による検出結果を検出
履歴として記録する検出履歴記憶手段と、前記検出履歴
から検出結果位置の分布を求め、前記基地局位置情報記
憶手段を参照して得られる基地局の配置を前記検出結果
位置の分布に重ね合わせて、近傍に検出結果が存在しな
い基地局が存在する場合に、この基地局の異常可能性を
出力する異常基地局判定手段を備えることを特徴とす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、移動局において、複数基地局の電界強度を測定する
電界強度測定手段と、測定した基地局信号に含まれる基
地局ＩＤ情報とともにこれを制御局に報告する電界強度
報告手段とを備え、複数基地局の制御と管理を行なう制
御局において、全ての基地局の位置情報を記憶する基地
局位置情報記憶手段と、移動局から電界強度が報告され
た複数基地局に関する位置情報を前記基地局位置情報記
憶手段から検索し、これらの基地局の無線ゾーンの重な
り合う領域を決定する無線ゾーン積領域決定手段と、前
記無線ゾーンの重なり合う領域に、移動局から報告され
なかった基地局が含まれるか否かを前記基地局位置情報
記憶手段を参照して調べ、もし含まれる基地局が存在す
れば、この基地局の異常可能性を出力する異常基地局判
定手段を備える構成となっており、システムを運用しな
がら、移動局から報告される複数基地局の電界強度情報
に基づいて、異常の可能性が高い基地局を自動的に判定
する作用を有する。

【００１２】請求項２に記載の発明は、移動局と基地局
から構成される移動体無線通信システムの基地局の異常
を検出する異常基地局検出方法において、移動局によっ
て捕捉された複数基地局の無線ゾーンが重なり合った領
域内に、前記移動局によって捕捉されない基地局が存在
する場合に、この基地局の異常を検出することを特徴と
する構成となっており、システムを運用しながら、移動
局から報告される複数基地局の電界強度情報に基づい
て、異常の可能性が高い基地局を自動的に判定する作用
を有する。

【００１３】請求項３に記載の発明は、第１の構成によ
る異常基地局検出装置における、制御局の無線ゾーン積
領域決定手段の代わりに、移動局から電界強度が報告さ
れた複数基地局に関する位置情報を前記基地局位置情報
記憶手段から検索し、これらの基地局同士を結ぶ多角形
領域を決定する基地局間結合多角形領域決定手段を備
え、前記多角形領域に移動局から報告されなかった基地
局が含まれるか否かを前記基地局位置情報記憶手段を参
照して調べ、もし含まれる基地局が存在すれば、この基
地局の異常可能性を出力する異常基地局判定手段を備え
る構成となっており、システムを運用しながら、移動局
から報告される複数基地局の電界強度情報に基づいて、
異常の可能性が高い基地局を自動的に判定する作用を有
する。

【００１４】請求項４に記載の発明は、移動局と基地局
から構成される移動体無線通信システムの基地局の異常
を検出する異常基地局検出方法において、移動局によっ
て捕捉された複数基地局どうしを結ぶ多角形領域内に、
前記移動局によって捕捉されない基地局が存在する場合
に、この基地局の異常を検出することを特徴とする構成
となっており、システムを運用しながら、移動局から報
告される複数基地局の電界強度情報に基づいて、異常の
可能性が高い基地局を自動的に判定する作用を有する。

【００１５】請求項５に記載の発明は、第１の構成と同
様の移動局を備え、制御局においては、全ての基地局の
位置情報を記憶する基地局位置情報記憶手段と、移動局
で電界強度が捕捉され制御局に報告された基地局の、累
積捕捉回数を記憶する基地局捕捉回数記憶手段と、前記
基地局捕捉回数記憶手段において一定期間中に記録され
た基地局の捕捉回数の地理的な分布を、前記基地局位置
情報記憶手段を参照して作成する捕捉回数分布作成手段
と、基地局の捕捉回数分布から、周囲の基地局の捕捉回
数に比して極端に少ない捕捉回数の基地局が存在するか
否かをチェックし、存在すれば、この基地局の故障可能
性を出力する異常基地局判定手段を備える構成となって
おり、移動局で測定される基地局の捕捉回数に基づい
て、異常可能性の高い基地局を自動的に判定する作用を
有する。

【００１６】請求項６に記載の発明は、移動局と基地局
から構成される移動体無線通信システムの基地局の異常
を検出する異常基地局検出方法において、各基地局ごと
に、移動局によって捕捉された回数を累積記憶してお
き、全基地局の累積捕捉回数の分布を調べ、周囲の隣接
する基地局の捕捉回数に比べて、少ない捕捉回数を示す
基地局が存在する場合に、この基地局が異常である可能
性が高いことを出力することを特徴とする構成となって
おり、移動局で測定される基地局の捕捉回数に基づい
て、異常可能性の高い基地局を自動的に判定する作用を
有する。

【００１７】請求項７に記載の発明は、まず無線通信シ
ステムのサービスエリア全体をカバーするように設定し
た事前測定ポイント上で、予め移動局又は測定用子機に
よって測定された基地局のＩＤおよびその測定ポイント
の位置情報を記憶しておく事前測定データ記憶手段と、
これらの事前測定ポイントから、複数の代表ポイント
を、各代表ポイントで測定された基地局の和集合が全基
地局の集合に一致し、かつ代表ポイントの個数が最小に
なるように選ぶ代表ポイント選定手段を備え、ここで選
ばれた代表ポイント上で、基地局の電界強度を定期的に
測定し、基地局の異常を検知する異常基地局検知手段を
備える構成となっており、基地局の電波状態を監視する
場合に、最も効率の良い監視地点を特定する作用を有す
る。

【００１８】請求項８に記載の発明は、移動局と基地局
から構成される移動体無線通信システムの基地局の異常
を検出する異常基地局検出方法において、無線通信のサ
ービス領域全体をカバーするように事前測定ポイントを
設定し、前記各事前測定ポイント上で捕捉された基地局
をそれぞれ記憶しておき、これらの事前測定ポイントか
ら、複数の代表ポイントを、各代表ポイントで捕捉され
た基地局の和集合が全基地局の集合となり、かつ代表ポ
イントの個数が最小になるように選択し、選択された代
表ポイントにおいて、定期的に基地局の電界強度状態を
測定することにより、基地局の異常を検出することを特
徴とする構成となっており、基地局の電波状態を監視す
る場合に、最も効率の良い監視地点を特定する作用を有
する。

【００１９】請求項９に記載の発明は、第１の構成と同
様の移動局を備え、制御局においては、無線通信システ
ムのサービスエリア全体をカバーするように設定した事
前測定ポイント上で、予め移動局又は測定用子機によっ
て測定された基地局の組合わせパターンを基地局ＩＤお
よび電界強度値の組として記憶する事前測定パターン記
憶手段と、前記事前測定パターン記憶手段から、システ
ム運用時に移動局によって測定された複数基地局の組合
わせパターンと同じパターンを探し、これが見つからな
かった場合に、この組合わせパターンを部分として含む
事前測定パターンを検索し出力する事前測定パターン検
索手段と、前記検索された事前測定パターンが１つしか
なかった場合には、この事前測定パターンに余分に含ま
れる基地局の故障可能性が高いと判定し、また複数存在
した場合には、各事前測定パターンに余分に含まれる基
地局を除いたときに、前記運用時の移動局による測定結
果の組合わせパターンに最も類似したパターンを特定
し、このとき除いた基地局の故障可能性が高いと判定す
る異常基地局判定手段を備える構成となっており、事前
測定した基地局の捕捉パターンデータに基づいて、運用
時に移動局で捕捉された基地局パターンから、自動的に
異常可能性の高い基地局を判定する作用を有する。

【００２０】請求項１０に記載の発明は、移動局と基地
局から構成される移動体無線通信システムの基地局の異
常を検出する異常基地局検出方法において、無線通信の
サービス領域全体をカバーするように事前測定ポイント
を設定し、前記各事前測定ポイント上で予め移動局によ
って捕捉されうる複数基地局の電界強度を測定し、この
捕捉された複数基地局の組合わせパターンを記憶してお
き、運用中に移動局が捕捉した複数基地局の組合わせの
パターンと同じパターンを持つ事前測定データが存在せ
ず、かつ前記捕捉パターンを部分として含む事前測定デ
ータのパターンが複数存在する場合に、事前測定データ
から前記捕捉パターンに含まれない基地局を除いたと
き、前記捕捉パターンとのデータ間距離が最小となる事
前測定データを選び、このとき除いた基地局が異常であ
る可能性が高いことを出力することを特徴とする構成と
なっており、事前測定した基地局の捕捉パターンデータ
に基づいて、運用時に移動局で捕捉された基地局パター
ンから、自動的に異常可能性の高い基地局を判定する作
用を有する。

【００２１】請求項１１に記載の発明は、第１の構成と
同様の移動局を備え、制御局においては、移動局で測定
される複数基地局の電界強度を利用して移動局の位置を
検出する位置検出手段と、基地局の位置情報を記憶する
基地局位置情報記憶手段と、前記位置検出手段による検
出結果を検出履歴として記録する検出履歴記憶手段と、
前記検出履歴から検出結果位置の分布を求め、前記基地
局位置情報記憶手段を参照して得られる基地局の配置を
前記検出結果位置の分布に重ね合わせて、近傍に検出結
果が存在しない基地局が存在する場合に、この基地局の
異常可能性を出力する異常基地局判定手段を備える構成
となっており、位置検出機能を備えた無線通信システム
において、位置検出の結果履歴に基づき、異常基地局の
判定を自動的に行なう作用を有する。

【００２２】請求項１２に記載の発明は、移動局と基地
局から構成される移動体無線通信システムの基地局の異
常を検出する異常基地局検出方法において、移動局で測
定される複数基地局の電界強度を利用して移動局の位置
を検出する位置検出手段を備え、前記位置検出手段によ
る検出結果を検出履歴として記録し、前記検出履歴から
検出位置の分布状態を調べて、その近傍に検出位置が存
在しない基地局が存在する場合に、この基地局を異常と
して検出することを特徴とする構成となっており、位置
検出機能を備えた無線通信システムにおいて、位置検出
の結果履歴に基づき、異常基地局の判定を自動的に行な
う作用を有する。

【００２３】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。

【００２４】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
形態の異常基地局検出方法を実施する無線通信システム
は、図１に示すように、移動局101が、複数の基地局か
ら受信する信号の電界強度を測定する電界強度測定部10
2と、この測定データを無線接続している基地局104を介
して制御局105に報告する電界強度報告部103とを備え、
制御局105には、全ての基地局の位置情報を記憶する基
地局位置情報記憶部106と、移動局101から報告された複
数基地局に関する位置情報を前記基地局位置情報記憶部
106から検索し、これらの基地局の無線ゾーンが重なり
合う領域を求める無線ゾーン積領域決定部107と、前記
無線ゾーンの積領域に移動局101から報告されなかった
基地局が存在するか否かを前記基地局位置情報記憶部10
6を参照して調べ、もし存在するならば、この基地局の
異常可能性を出力する異常基地局判定部108を備えてい
る。

【００２５】図２は、図１の異常基地局判定部108にお
いて行なわれる判定処理の方法を図示したものである。

【００２６】いま、移動局201によって、３台の基地局2
02〜204の電界強度が測定され、これが制御局105に報告
されたとする。制御局の無線ゾーン積領域決定部107に
おいては、この３台の基地局202〜204の位置情報を基地
局位置情報記憶部106を参照して求め、また各基地局202
〜204の無線ゾーン205〜207を、各基地局を中心とし、
基地局の送信出力に応じた半径を持つ円で近似して求め
る（例えばＰＨＳの場合、送信出力20mWで半径約100
m）。そして、異常基地局判定部108においては、この無
線ゾーン205〜207の重なり合う領域208の中に、基地局2
02〜204以外の基地局が含まれるか否かを、基地局位置
情報記憶部106を参照して調べる。ここで、もし基地局2
09が無線ゾーン積領域208に含まれることが判明したな
らば、移動局201は、この基地局209の無線ゾーン内に存
在することは明らかであり、その基地局209の電界強度
情報が報告されなかったことから、基地局209の異常可
能性が推定されるので、これを出力する（出力の仕方
としては、基地局のＩＤを示したり、あるいは地図画面
を用いて異常基地局の位置とともにこれを示す方法もあ
るがここでは限定しない）。

【００２７】なお、移動局によって周囲の基地局の電界
強度を測定・報告するタイミングとしては、既存の無
線通信システムにおいて、電源投入直後や一斉呼出エリ
ア変更時などの位置登録の際に、通信条件の良い基地局
を選択するために、電界強度測定を行なうことになって
いるため、この機会を活用することが考えられるが、こ
れ以外に例えばタイマーを利用して待ち受け時に定期的
に測定し報告する機能を移動局に対して付加してもよ
い。

【００２８】また、基地局の無線ゾーンは、設置状況や
周囲の環境の影響によって、必ずしも円形状とはならな
いこともあるため、サービスエリアにおいて、あらかじ
め各基地局の電界分布を測定しておき、これを保存して
おくことも可能である（この場合、制御局の構成に、基
地局無線ゾーン記憶部を別に設ける必要がある）。

【００２９】このようにして、無線通信システムを運用
しながら、移動局が捕捉した基地局の位置情報に基づい
て、故障可能性の疑いのある基地局を自動的に検出する
ことが可能となる。

【００３０】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
形態の異常基地局検出方法を実施する無線通信システム
の構成を図３に示す。第１の実施形態を実施するシステ
ム構成を示す図１と異なるのは、図１の制御局105内の
無線ゾーン積領域決定部107の代わりに、基地局間結合
多角形決定部307を備える点である。

【００３１】移動局301が電界強度測定部302で測定した
複数基地局の電界強度情報が、電界強度報告部303か
ら、移動局301が無線接続している基地局304を介して制
御局305に報告される。制御局305には、全ての基地局の
位置情報を記憶する基地局位置情報記憶部306と、移動
局301から報告された複数基地局に関する位置情報を前
記基地局位置情報記憶部306から検索し、これらの基地
局を結ぶ多角形領域を求める基地局間多角形領域決定部
307が備えられ、前記多角形領域に移動局301から報告さ
れなかった基地局が存在するか否かを前記基地局位置情
報記憶部306を参照して調べ、もし存在するならば、こ
の基地局の異常可能性を出力する異常基地局判定部308
を備える構成となっている。

【００３２】図４は、図３の異常基地局判定部308にお
いて行なわれる判定処理の方法を図示したものである。
動作としては、図１及び図２に示した第１の実施形態の
異常基地局判定部108と同様であるが、移動局401によっ
て、少なくとも３台の基地局402〜404の電界強度が測定
され、これが制御局に報告されたときに、制御局の基地
局間多角形領域決定部307において、この３台の基地局4
02〜404の位置情報から、これらの基地局間を結ぶ多角
形領域408を求めるところが異なっている。そして、異
常基地局判定部308においては、この基地局402〜404を
結ぶ多角形領域の中に、基地局402〜404以外の基地局が
含まれるか否かを、基地局位置情報記憶部306を参照し
て調べる。ここで、もし基地局409が多角形領域408に含
まれることが判明したならば、移動局401は、この基地
局409の無線ゾーン内に存在することは明らかであり、
その基地局409の電界強度情報が報告されなかったこと
から、基地局409の異常可能性が推定されるので、これ
を出力する。

【００３３】このようにして、本発明の第２の実施形態
によれば、第１の実施形態と同様、無線通信システムを
運用しながら、移動局が捕捉した基地局の位置情報に基
づいて、故障可能性の疑いのある基地局を自動的に検出
することが可能となる。（第３の実施の形態）本発明の第３の実施形態の異常基
地局検出方法を実施する無線通信システムの構成を図５
に示す。

【００３４】移動局501に関しては、第１の実施形態と
同様に、電界強度測定部502および電界強度報告部503を
備え、制御局505においては、すべての基地局の位置情
報を記憶する基地局位置情報記憶部506と、すべての基
地局に関して、それが移動局501によって測定（捕捉）
された回数を記憶する基地局捕捉回数記憶部507と、あ
る一定期間中に累積された捕捉回数の、基地局配置によ
る分布を調べて、特定の基地局の捕捉回数が、近隣の基
地局の捕捉回数に比べて極端に少ない場合に、その特定
基地局の異常可能性を出力する異常基地局判定部508を
備える構成となっている。

【００３５】図６は、基地局捕捉回数記憶部507に記憶
された基地局の累積捕捉回数を、基地局の配置とともに
示した分布の例である。基地局601〜610それぞれの捕捉
回数を各基地局の位置に表示している。このとき、異常
基地局判定部508では、各基地局に対する近隣基地局と
して、自局の無線ゾーン内に存在する基地局を選ぶ。図
６において基地局間を結ぶ線分は、基地局間同士の近隣
関係を示している。その近隣基地局との捕捉回数の差
（自局の捕捉回数−近隣基地局の捕捉回数）を計算す
る。近隣基地局が複数ある場合には、各近隣基地局との
差の平均値とする。例えば、図６において基地局601に
対する近隣基地局は基地局604であり、その捕捉回数の
差は−３となる。また、基地局605に対する近隣基地局
は基地局602、607、608であり、捕捉回数の差（平均
値）は−２５となる。こうして本実施形態における異常
基地局判定部508ではすべての基地局に関して、近隣基
地局との捕捉回数の差を求めて、ある一定条件を満たす
基地局を、異常基地局として出力する。この条件として
は、まず捕捉回数の差がマイナス値であり、その絶対値
が他のマイナス値を示した捕捉回数の差の絶対値に比し
て、極端に大きい（例えば平均の２倍以上など）ことが
必要となる。

【００３６】なお、捕捉回数を累積する期間について
は、１日単位、１週間単位など、あらかじめ決められた
長さにしておく必要があるが、この期間が基地局の異常
を検出するタイミングの周期となるため、長い期間にす
ると対応が遅れる可能性もある。収容する移動局の数
や、基地局の設置状況に応じて、サービスエリア全体に
トラフィックが行き渡る期間を見積もるか、あるいはシ
ステムをしばらく運用してそのトラフィック状況（基地
局の捕捉回数）を観察することによって、この期間を見
極め、なるべく短い周期に累積期間を設定する。

【００３７】このようにして、本発明の第３の実施形態
によれば、無線通信システムを運用しながら、移動局が
捕捉した基地局の捕捉回数情報に基づいて、故障可能性
の疑いのある基地局を自動的に検出することが可能とな
る。（第４の実施の形態）本発明の第４の実施形態の異常基
地局検出装置は、基地局を常時監視する監視地点を最適
に設定する定点観測ポイント決定装置を実現するための
ものである。本実施形態における定点観測ポイント決定
装置は、無線通信システムのサービスエリア全体をカバ
ーするように設定した事前測定ポイント上で、移動局
（または測定用子機）によって捕捉された基地局のＩＤ
および、各事前測定ポイントの位置を記憶しておく事前
測定データ記憶部と、これらの事前測定ポイントから、
複数の代表ポイントを、各代表ポイントで測定された基
地局の和集合が全基地局の集合に一致し、かつ代表ポイ
ントの個数が最小になるように選び、そのポイントの位
置情報を出力する代表ポイント選定部を備える構成であ
る。

【００３８】ここで、代表ポイント選定部における処理
の流れを示したのが、図７である。まず初期状態とし
て、全基地局の集合をＳとし（701）、集合Ｓに含まれ
る基地局を最も多く測定することができた事前測定ポイ
ントを、事前測定データ記憶部から抽出する（703）。
ここで１ポイントしか抽出されなかった場合（704）に
はそのポイントを、複数ポイントが抽出された場合（70
4）には、そこで捕捉された基地局電界強度の最低値が
最大となるポイントを、代表ポイント集合の要素とする
（705、706）。次に、この選ばれたポイント上で捕捉さ
れた基地局の集合をＴとして（707）、集合Ｓから集合
Ｔの要素を除いたものを、新たに集合Ｓとする（70
8）。ここでこの集合Ｓが空か否かを判断し（702）、空
になれば処理を終了し、空でなければ、703の処理に戻
る。こうして、得られた代表ポイント集合に含まれる代
表ポイント上で測定される基地局の集合が、全基地局の
集合に一致することになる。

【００３９】図８は、９台の基地局801〜809で構成され
たサービスエリアにおいて、得られた代表ポイントの例
（810〜813）を示している。図中、「・」は事前測定ポ
イントを示し、基地局周囲の円は各基地局の無線ゾーン
を示している。ここでは初めに、３台の基地局801,804,
805を捕捉した事前測定ポイントとしてポイント810が選
ばれ、次に基地局802,803,806を捕捉したポイント811、
基地局807,809を捕捉したポイント812、最後に基地局80
8を捕捉したポイント813の、合計４地点の代表ポイント
が選ばれ、この４地点で定期的に測定を行なえば、すべ
ての基地局の監視が行なえる。

【００４０】異常基地局の検出は、前記定点観測ポイン
ト決定装置によって、決定された代表ポイント（定点観
測ポイント）上で、測定用子機あるいは専用監視装置に
よって、基地局の電界強度を定期的に測定することによ
って行なう。各代表ポイント上で測定可能な基地局を合
わせれば、全基地局をカバーすることになる。

【００４１】このようにして、本発明の第４の実施形態
によれば、基地局の電波状態を監視する観測点の数を、
最小限に押えることができ、効率的に基地局の監視を行
なうことが可能となる。

【００４２】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
形態の異常基地局検出方法を実施する無線通信システム
の構成を図９に示す。

【００４３】移動局901に関しては第１の実施形態にお
ける構成と同様、電界強度測定部901と電界強度報告部9
02を備え、制御局905においては、無線通信システムの
サービスエリア全体をカバーするように設定された事前
測定ポイント上で、予め移動局（または測定用子機）に
より測定された複数基地局の電界強度の組合わせパター
ンを、基地局ＩＤおよび電界強度値の組として記憶する
事前測定パターン記憶部906と、前記事前測定パターン
記憶部906から、システム運用時に移動局901によって測
定され、移動局901に無線接続した基地局904を介して制
御局905に報告された複数基地局の組合わせパターンと
同じパターンを探し、これが見つからなかった場合に、
この組合わせパターンを部分として含む事前測定パター
ンを検索し出力する事前測定パターン検索部907と、前
記検索された事前測定パターンを受けとって、これが１
つしかなかった場合には、この事前測定パターンに余分
に含まれる基地局の故障可能性が高いと判定し、また複
数存在した場合には、各事前測定パターンに余分に含ま
れる基地局を除いたときに、前記運用時の移動局による
測定結果の組合わせパターンに最も類似することになる
パターンを特定し、このとき除いた基地局の故障可能性
が高いと判定する、異常基地局判定部908を備える構成
である。

【００４４】次に異常基地局判定部908での判定処理を
説明する。移動局において、基地局Ａ、Ｂ、Ｃが捕捉さ
れ、各基地局の電界強度がそれぞれＥＡ、ＥＢ、ＥＣで
あったとする。このとき、事前測定データに、（Ａ,Ｂ,
Ｃ）の組合わせパターンが存在したならば、異常基地局
はなしと判定される。一方、パターン（Ａ,Ｂ,Ｃ）は存
在せず、これを部分として含むパターン（Ａ,Ｂ,Ｃ,
Ｄ）、（Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｅ）、（Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｆ）が存在し、そ
れぞれの電界強度が、（Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄ）：（ＥＡ１,ＥＢ１,ＥＣ１,ＥＤ）（Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｅ）：（ＥＡ２,ＥＢ２,ＥＣ２,ＥＥ）（Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｆ）：（ＥＡ３,ＥＢ３,ＥＣ３,ＥＦ）であった場合には、パターン（Ａ,Ｂ,Ｃ）に含まれない
基地局、すなわちＤ、Ｅ、Ｆを除外したときに、（Ａ,
Ｂ,Ｃ）に最も類似することになるパターンを選出す
る。ここで類似の基準としては、電界強度のパターンを
３次元ベクトルとして考えた時に、ベクトル空間距離が
最小となるもの、という基準を採用する。即ち、（ＥＡ−ＥＡｎ）²＋（ＥＢ−ＥＢｎ）²＋（ＥＣ−ＥＣｎ）² ｎ＝１、２、３を最小とするものを選択する。そして仮に、その最も類
似したパターンが（ＥＡ１,ＥＢ１,ＥＣ１）であったと
すると、これを与えた元の事前測定パターン（Ａ,Ｂ,
Ｃ,Ｄ）に余分に含まれていた基地局Ｄが、故障可能性
が高い基地局として判定されることになる。

【００４５】こうして本発明の第５の実施形態による異
常基地局検出装置によれば、サービスエリアの各所で事
前に予め測定した基地局の捕捉パターンに基づいて、無
線通信システムを運用しながら、異常可能性のある基地
局を自動的に検出することが可能となる。

【００４６】（第６の実施の形態）本発明の第６の実施
形態の異常基地局検出方法を実施する無線通信システム
の構成を図１０に示す。

【００４７】移動局1001については、第１の実施形態と
同様、電界強度測定部1002および電界強度報告部1003を
備え、制御局1005においては、移動局で測定される複数
基地局の電界強度を利用して移動局の位置を検出する移
動局位置検出部1006と、基地局の位置情報を記憶する基
地局位置情報記憶部1007と、前記移動局位置検出部1006
による検出結果を検出履歴として記録する検出履歴記憶
部1008と、前記検出履歴から検出結果位置の分布を求
め、前記基地局位置情報記憶部1007を参照して得られる
基地局の配置を前記検出結果位置の分布に重ね合わせ
て、近傍に検出結果が存在しない基地局が存在する場合
に、この基地局の異常可能性を出力する異常基地局判定
部1009を備える構成となっている。

【００４８】図１１を用いて、本実施形態における異常
基地局判定部1009の処理を説明する。図１１(a)は、あ
る一定期間中に検出履歴記憶部1008に記憶された検出結
果位置を、基地局の分布とともに図示したものである。
図中、「＊」は検出結果位置を示し、８台の基地局1101
〜1108がそれぞれの位置を示している。図１１(b)は、
(a)に示したサービスエリアを仮想的なブロックに区切
った状態（図では破線によって分割線が示されている）
である。異常基地局判定部1009では、まずサービスエリ
アを図１１(b)のようにブロックに分割し、検出履歴記
憶部1008を参照して各ブロック内に含まれる検出結果位
置の数をカウントする。次に、基地局位置情報記憶部10
07を参照して、各基地局が存在しているブロック（以
下、基地局ブロック）1109〜1116を抽出する。ここで各
基地局ブロックの検出結果位置の数をチェックし、これ
が０である基地局ブロック1113に着目し、もしこの周囲
に隣接するブロックの検出結果位置数が０でなければ、
この基地局ブロック1113に属する基地局1104を異常であ
ると判定する。これは、ある基地局が電波送信不能状態
になっていた場合には、移動局においてこの基地局の電
波が捕捉できず、移動局で捕捉できた基地局の電界強度
を用いて位置検出を行なうと、この基地局の近傍には検
出結果が来ることがないことを利用している（もしこの
基地局の近傍に移動局が存在していて、その基地局が正
常ならば、移動局はその電波を捕捉できるはずであり、
この場合には必ず基地局近傍に検出結果が位置すること
になる）。

【００４９】なお、このサービスエリアを分割するブロ
ックの大きさとしては、１辺が基地局の無線ゾーンの半
径の半分以下とする。

【００５０】異常基地局検出部1009は、検出履歴をチェ
ックして、異常基地局の判定を行なう処理をある一定期
間ごとに定期的に行なう必要があるが、この期間として
は、サービスエリア内にまんべんなく検出履歴が広がる
（つまり移動局を持った利用者がサービスエリア全体を
動き回る）程度の時間が必要となるが、これはサービス
エリアの利用状況や広さに依存する。従って、本方法に
よる異常基地局判定を行なう前に、どのくらいの期間で
サービスエリア全体に検出履歴が広がるかを予め評価す
ることで、この期間を決定する。

【００５１】移動局位置検出部1006の位置検出の方法に
関しては限定しないが、例えば、特開平２−４４９２９
号公報に示されているような、基地局の電界強度分布地
図を利用して、移動局で捕捉された複数基地局の電界強
度に対応する各基地局の等電界曲線の交点として位置検
出を行なう方法や、特願平０８−０９１８６７に示され
ているような、サービスエリアをカバーするように設定
した事前測定地点で予め複数基地局の電界強度を測定
し、この電界強度と事前測定地点の位置との相関関係を
学習し、学習された相関関係に基づいて、その後移動局
で測定された複数基地局の電界強度データから、移動局
の位置検出を行なう方法などが想定される。

【００５２】こうして本発明の第６の実施形態による異
常基地局検出装置によれば、移動局の位置検出機能が組
み込まれた無線通信システムを運用しながら、その位置
検出の結果を利用して、異常可能性のある基地局を自動
的に検出することが可能となる。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による異常基地局検出装置及び方法によって、無線通信
システムの移動局で測定される基地局に関する種々の情
報（位置情報、捕捉回数情報、捕捉パターン情報）に基
づいて、システムを運用しながら、異常の可能性のある
基地局を自動的に検出することが可能となり、基地局保
守作業の負担を軽減することができる。

【００５４】また、基地局を監視する場合において、効
率的に監視測定地点を設定することができ、監視作業の
負担を最低限に抑えることが可能となる。

【００５５】さらに、移動局で測定される基地局電界強
度に基づく位置検出機能を有した無線通信システムにお
いては、この位置検出の結果を有効に利用して、異常基
地局の自動検出に役立てることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る異常基地局検出
方法を実施する無線通信システムの構成を示す図、

【図２】本発明の第１の実施形態に係る異常基地局検出
装置における異常基地局判定処理のイメージを示す図、

【図３】本発明の第２の実施形態に係る異常基地局検出
方法を実施する無線通信システムの構成を示す図、

【図４】本発明の第２の実施形態に係る異常基地局検出
装置における異常基地局判定処理のイメージを示す図、

【図５】本発明の第３の実施形態に係る異常基地局検出
方法を実施する無線通信システムの構成を示す図、

【図６】本発明の第３の実施形態に係る異常基地局検出
装置における異常基地局判定処理のイメージを示す図、

【図７】本発明の第４の実施形態に係る異常基地局検出
装置における代表ポイント選定処理の処理フローを示す
図、

【図８】本発明の第４の実施形態に係る異常基地局検出
装置における代表ポイントの選定結果を示す図、

【図９】本発明の第５の実施形態に係る異常基地局検出
方法を実施する無線通信システムの構成を示す図、

【図１０】本発明の第６の実施形態に係る異常基地局検
出方法を実施する無線通信システムの構成を示す図、

【図１１】本発明の第６の実施形態に係る異常基地局検
出装置における異常基地局判定処理のイメージを示す図
である。

【符号の説明】

101、201、301、401、501、901、1001 移動局 102、302、502、902、1002 電界強度測定部 103、303、503、903、1003 電界強度報告部 104、202〜204、209、304 基地局 402〜404、409、504、601〜610 基地局 801〜809、904、1004、1101〜1108 基地局 105、305、505、905、1005 制御局 106、306、506、1007 基地局位置情報記憶部 107 無線ゾーン積領域決定部 108、308、508、908、1009 異常基地局判定部 205〜207、405〜407 基地局無線ゾーン 208 無線ゾーン積領域 307 基地局間多角形領域決定部 408 基地局間多角形領域 507 基地局捕捉回数記憶部 701〜708 代表ポイント決定処理ステップ 810〜813 代表ポイント 906 事前測定パターン記憶部 907 事前測定パターン検索部 1006 移動局位置検出部 1008 検出履歴記憶部 1109〜1116 サービスエリア分割ブロック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動局において、複数基地局の電界強度
を測定する電界強度測定部と、測定した基地局信号に含
まれる基地局ＩＤ情報とともにこれを制御局に報告する
電界強度報告部とを備え、複数基地局の制御と管理を行
なう制御局において、全ての基地局の位置情報を記憶する基地局位置情報記憶
手段と、移動局から電界強度が報告された複数基地局に
関する位置情報を前記基地局位置情報記憶手段から検索
し、これらの基地局の無線ゾーンの重なり合う領域を決
定する無線ゾーン積領域決定手段と、前記無線ゾーンの
重なり合う領域に、移動局から報告されなかった基地局
が含まれるか否かを前記基地局位置情報記憶手段を参照
して調べ、もし含まれる基地局が存在すれば、この基地
局の異常可能性を出力する異常基地局判定手段を備える
異常基地局検出装置。
【請求項２】移動局と基地局から構成される移動体無
線通信システムの基地局の異常を検出する異常基地局検
出方法において、移動局によって捕捉された複数基地局の無線ゾーンが重
なり合った領域内に、前記移動局によって捕捉されない
基地局が存在する場合に、この基地局の異常を検出する
ことを特徴とする、異常基地局検出方法。
【請求項３】移動局において、複数基地局の電界強度
を測定する電界強度測定部と、測定した基地局信号に含
まれる基地局ＩＤ情報とともにこれを制御局に報告する
電界強度報告部とを備え、複数基地局の制御と管理を行
なう制御局において、全ての基地局の位置情報を記憶する基地局位置情報記憶
手段と、移動局から電界強度が報告された複数基地局に
関する位置情報を前記基地局位置情報記憶手段から検索
し、これらの基地局同士を結ぶ多角形領域を決定する基
地局間結合多角形領域決定手段を備え、前記多角形領域
に移動局から報告されなかった基地局が含まれるか否か
を前記基地局位置情報記憶手段を参照して調べ、もし含
まれる基地局が存在すれば、この基地局の異常可能性を
出力する異常基地局判定手段を備える異常基地局検出装
置。
【請求項４】移動局と基地局から構成される移動体無
線通信システムの基地局の異常を検出する異常基地局検
出方法において、移動局によって捕捉された複数基地局どうしを結ぶ多角
形領域内に、前記移動局によって捕捉されない基地局が
存在する場合に、この基地局の異常を検出することを特
徴とする、異常基地局検出方法。
【請求項５】移動局において、複数基地局の電界強度
を測定する電界強度測定部と、測定した基地局信号に含
まれる基地局ＩＤ情報とともにこれを制御局に報告する
電界強度報告部とを備え、複数基地局の制御と管理を行
なう制御局において、全ての基地局の位置情報を記憶する基地局位置情報記憶
手段と、移動局で電界強度が捕捉され制御局に報告され
た基地局の、累積捕捉回数を記憶する基地局捕捉回数記
憶手段と、前記基地局捕捉回数記憶手段において一定期
間中に記録された基地局の捕捉回数の地理的な分布を、
前記基地局位置情報記憶手段を参照して作成する捕捉回
数分布作成手段と、基地局の捕捉回数分布から、周囲の
基地局の捕捉回数に比して極端に少ない捕捉回数の基地
局が存在するか否かをチェックし、存在すれば、この基
地局の故障可能性を出力する異常基地局判定手段を備え
る異常基地局検出装置。
【請求項６】移動局と基地局から構成される移動体無
線通信システムの基地局の異常を検出する異常基地局検
出方法において、各基地局ごとに、移動局によって捕捉された回数を累積
記憶しておき、全基地局の累積捕捉回数の分布を調べ、
周囲の隣接する基地局の捕捉回数に比べて、少ない捕捉
回数を示す基地局が存在する場合に、この基地局が異常
である可能性が高いことを出力することを特徴とする、
異常基地局検出方法。
【請求項７】無線通信システムのサービスエリア全体
をカバーするように設定した事前測定ポイント上で、予
め移動局又は測定用子機によって測定された基地局のＩ
Ｄおよびその測定ポイントの位置情報を記憶しておく事
前測定データ記憶手段と、これらの事前測定ポイントか
ら、複数の代表ポイントを、各代表ポイントで測定され
た基地局の和集合が全基地局の集合に一致し、かつ代表
ポイントの個数が最小になるように選ぶ代表ポイント選
定手段を備え、ここで選ばれた代表ポイント上で、基地
局の電界強度を定期的に測定し、基地局の異常を検知す
る異常基地局検知手段を備える異常基地局検出装置。
【請求項８】移動局と基地局から構成される移動体無
線通信システムの基地局の異常を検出する異常基地局検
出方法において、無線通信のサービス領域全体をカバーするように事前測
定ポイントを設定し、前記各事前測定ポイント上で捕捉
された基地局をそれぞれ記憶しておき、これらの事前測
定ポイントから、複数の代表ポイントを、各代表ポイン
トで捕捉された基地局の和集合が全基地局の集合とな
り、かつ代表ポイントの個数が最小になるように選択
し、選択された代表ポイントにおいて、定期的に基地局
の電界強度状態を測定することにより、基地局の異常を
検出することを特徴とする、異常基地局検出方法。
【請求項９】移動局において、複数基地局の電界強度
を測定する電界強度測定部と、測定した基地局信号に含
まれる基地局ＩＤ情報とともにこれを制御局に報告する
電界強度報告部とを備え、複数基地局の制御と管理を行
なう制御局において、無線通信システムのサービスエリア全体をカバーするよ
うに設定した事前測定ポイント上で、予め移動局又は測
定用子機によって測定された基地局の組合わせパターン
を基地局ＩＤおよび電界強度値の組として記憶する事前
測定パターン記憶手段と、前記事前測定パターン記憶手
段から、システム運用時に移動局によって測定された複
数基地局の組合わせパターンと同じパターンを探し、こ
れが見つからなかった場合に、この組合わせパターンを
部分として含む事前測定パターンを検索し出力する事前
測定パターン検索手段と、前記検索された事前測定パタ
ーンが１つしかなかった場合には、この事前測定パター
ンに余分に含まれる基地局の故障可能性が高いと判定
し、また複数存在した場合には、各事前測定パターンに
余分に含まれる基地局を除いたときに、前記運用時の移
動局による測定結果の組合わせパターンに最も類似した
パターンを特定し、このとき除いた基地局の故障可能性
が高いと判定する異常基地局判定手段を備える異常基地
局検出装置。
【請求項１０】移動局と基地局から構成される移動体
無線通信システムの基地局の異常を検出する異常基地局
検出方法において、無線通信のサービス領域全体をカバーするように事前測
定ポイントを設定し、前記各事前測定ポイント上で予め
移動局によって捕捉されうる複数基地局の電界強度を測
定し、この捕捉された複数基地局の組合わせパターンを
記憶しておき、運用中に移動局が捕捉した複数基地局の
組合わせのパターンと同じパターンを持つ事前測定デー
タが存在せず、かつ前記捕捉パターンを部分として含む
事前測定データのパターンが複数存在する場合に、事前
測定データから前記捕捉パターンに含まれない基地局を
除いたとき、前記捕捉パターンとのデータ間距離が最小
となる事前測定データを選び、このとき除いた基地局が
異常である可能性が高いことを出力することを特徴とす
る、異常基地局検出方法。
【請求項１１】移動局において、複数基地局の電界強
度を測定する電界強度測定部と、測定した基地局信号に
含まれる基地局ＩＤ情報とともにこれを制御局に報告す
る電界強度報告部とを備え、複数基地局の制御と管理を
行なう制御局において、移動局で測定される複数基地局の電界強度を利用して移
動局の位置を検出する位置検出手段と、基地局の位置情
報を記憶する基地局位置情報記憶手段と、前記位置検出
手段による検出結果を検出履歴として記録する検出履歴
記憶手段と、前記検出履歴から検出結果位置の分布を求
め、前記基地局位置情報記憶手段を参照して得られる基
地局の配置を前記検出結果位置の分布に重ね合わせて、
近傍に検出結果が存在しない基地局が存在する場合に、
この基地局の異常可能性を出力する異常基地局判定手段
を備える異常基地局検出装置。
【請求項１２】移動局と基地局から構成される移動体
無線通信システムの基地局の異常を検出する異常基地局
検出方法において、移動局で測定される複数基地局の電界強度を利用して移
動局の位置を検出する位置検出手段を備え、前記位置検
出手段による検出結果を検出履歴として記録し、前記検
出履歴から検出位置の分布状態を調べて、その近傍に検
出位置が存在しない基地局が存在する場合に、この基地
局を異常として検出することを特徴とする、異常基地局
検出方法。