JPWO2017119275A1 - 通信負荷推定システム、情報処理装置、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

通信負荷推定システムは、推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数に関するパラメータであるネットワークパラメータと、前記無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、前記無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを少なくとも用いて、前記無線基地局の通信負荷を推定する負荷推定手段５０１を備える。

Description

本発明は、無線基地局の通信負荷を推定する通信負荷推定システム、情報処理装置、通信負荷推定方法および通信負荷推定プログラムに関する。

モバイル網では、Ｗｅｂブラウジング、ビデオ視聴、コミュニケーションなどのリアルタイム性が高いトラヒックだけでなく、コンテンツダウンロード、アプリケーション更新などのリアルタイム性が低いトラヒックなど、多種多様なトラヒックが混在して区別されることなく同等に扱われている。このためピーク負荷が発生すると全てのトラヒックの通信品質が低下する問題があった。

コンテンツダウンロードなどのリアルタイム性が低いトラヒックを無線基地局の断片的な低負荷時間を利用して転送する、オフピークデータ転送技術がある。オフピークデータ転送技術により、Web ブラウジングなどのリアルタイム性が高いトラヒックの通信品質を低下させることなく無線基地局のピーク負荷を平準化することが可能となる。

オフピークデータ転送技術では、無線基地局の通信負荷をいかに精度良く把握するかが課題となる。通信負荷の推定技術に関して、例えば、特許文献１には、全受信電力と、参照信号の信号対干渉雑音比とを用いて無線基地局の通信負荷を推定する方法が開示されている。

国際公開２０１４／１８５０４８号パンフレット

課題は、無線基地局が信号送信に用いるアンテナ数が２以上の場合に、通信負荷の推定精度が低下するということである。その理由は、無線基地局が信号送信に用いるアンテナ数が２以上の場合は、無線基地局の通信負荷と、全受信電力と参照信号の信号対干渉雑音比との関係が変わるが、特許文献１に記載の方法は、該アンテナ数が１であることを前提として通信負荷を推定するからである。

そこで、本発明は、無線基地局の通信負荷を精度よく推定できる通信負荷推定システム、情報処理装置、通信負荷推定方法および通信負荷推定プログラムを提供することを目的とする。

本発明による通信負荷推定システムは、推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数に関するパラメータであるネットワークパラメータと、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを少なくとも用いて、無線基地局の通信負荷を推定する負荷推定手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明による通信負荷推定システムは、推定対象とされる無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを用いて、無線基地局の仮の通信負荷を算出する仮負荷算出手段と、仮の通信負荷の集合によって示される仮の通信負荷の値域に基づいて、仮の通信負荷の倍率またはオフセットもしくはその両方を調整して、無線基地局の通信負荷を推定する負荷調整手段とを備えたことを特徴とする。

本発明による情報処理装置は、推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数に関するパラメータであるネットワークパラメータと、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを少なくとも用いて、無線基地局の通信負荷を推定する負荷推定手段を備えたことを特徴とする。

本発明による通信負荷推定方法は、無線端末、または無線端末が備える無線通信手段と接続可能な情報処理装置が、推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数に関するパラメータであるネットワークパラメータと、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを少なくとも用いて、無線基地局の通信負荷を推定することを特徴とする。

本発明による通信負荷推定プログラムは、コンピュータに、推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数に関するパラメータであるネットワークパラメータと、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを少なくとも用いて、無線基地局の通信負荷を推定する処理を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、無線基地局の通信負荷を精度よく推定できる通信負荷推定システム、情報処理装置、通信負荷推定方法および通信負荷推定プログラムを提供できる。

第１の実施形態の通信負荷推定装置の構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態の通信負荷推定装置の動作の一例を示すフローチャートである。 負荷推定部１０１のより詳細なフローの一例を示すフローチャートである。 全受信電力や参照信号の信号対干渉雑音比などの測定対象とされるシンボルのリソースブロック構成の一例を示す説明図である。 第２の実施形態の通信負荷推定装置の構成例を示すブロック図である。 第２の実施形態の通信負荷推定装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第３の実施形態の通信負荷推定装置の構成例を示すブロック図である。 負荷推定部１０１の構成例を示すブロック図である。 第３の実施形態の通信負荷推定装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第４の実施形態の通信負荷推定装置の構成例を示すブロック図である。 負荷推定部１０１の構成例を示すブロック図である。 第４の実施形態の通信負荷推定装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の概要を示すブロック図である。 本発明の通信負荷推定システムまたは情報処理装置の他の構成例を示すブロック図である。

実施形態１．
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の通信負荷推定装置の構成例を示すブロック図である。図１に示す通信負荷推定装置１００は、負荷推定部１０１と、無線通信部１０２とを備える。

無線通信部１０２は、無線基地局が信号送信に用いるアンテナ数に関するネットワークパラメータＰ１と、全受信電力を少なくとも含む品質測定値である第１品質指標Ｑ１と、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む品質測定値である第２品質指標Ｑ２とを取得する。

負荷推定部１０１は、無線通信部１０２が取得したネットワークパラメータＰ１と、第１品質指標Ｑ１と、第２品質指標Ｑ２とを用いて、無線基地局の通信負荷を推定する。

負荷推定部１０１は、ネットワークパラメータＰ１として、事前に設定された情報を用いてもよいし、当該通信負荷推定装置が備える記憶装置などの所定の記憶装置に事前に格納された情報を用いてもよい。その場合、無線通信部１０２におけるネットワークパラメータＰ１の取得処理は省略される。また、負荷推定部１０１は、ネットワークパラメータＰ１を、当該通信負荷推定装置１００と通信ネットワークを介して接続されるサーバ装置等の情報処理装置から取得してもよい。

ネットワークパラメータＰ１は、例えば、無線基地局が信号送信に用いる送信アンテナ数そのものであってもよいし、該アンテナ数と相関のある他の指標であってもよい。

また、第１品質指標Ｑ１は、通信品質に関する測定値であって、全受信電力を含んでいればよい。第１品質指標Ｑ１は、例えばＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）や、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）などを含んでいてもよい。

第２品質指標Ｑ２は、通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を含んでいればよい。第２品質指標Ｑ２は、例えばＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）などを含んでいてもよい。

通信負荷推定装置１００は、例えば、無線端末であってもよい。その場合、負荷推定部１０１は、例えば、無線端末が備えるＣＰＵ等の、プログラムに従って動作する情報処理装置によって実現される。なお、負荷推定部１０１は、無線端末内に設けられる以外にも、無線通信部１０２を有する無線端末と通信ネットワークを介して接続されるサーバ装置等の情報処理装置が備えるＣＰＵ等によって実現されてもよい。その場合、通信負荷推定装置１００は、２以上の装置を備える通信負荷推定システムとされる。

負荷推定部１０１は、そのような無線端末内もしくは情報処理装置内において、後述する通信負荷推定を実行すればよい。

また、無線通信部１０２は、例えば無線端末に設けられ、該無線端末において推定対象とされた無線基地局からの電波を観測して、ネットワークパラメータＰ１や第１品質指標Ｑ１や第２品質指標Ｑ２などを取得する。

次に、本実施形態の動作について説明する。図２は、本実施形態の通信負荷推定装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。図２に示す例では、まず、無線通信部１０２が、ネットワークパラメータＰ１と、第１品質指標Ｑ１と、第２品質指標Ｑ２とを取得する（ステップＳ１０１）。次に、負荷推定部１０１が、それらネットワークパラメータＰ１と、第１品質指標Ｑ１と、第２品質指標Ｑ２とに基づいて、無線基地局の通信負荷を推定（算出）する（ステップＳ１０２）。

図３は、負荷推定部１０１における無線基地局の通信負荷推定処理（上記のステップＳ１０２）のより詳細なフローの一例を示すフローチャートである。図３に示すように、負荷推定部１０１は、例えば、ネットワークパラメータＰ１から無線基地局が信号送信に用いるアンテナ数を導出し（ステップＳ１２１）、導出されたアンテナ数に応じて計算式を決定した上で（ステップＳ１２２）、決定した計算式を用いて、推定対象とされた無線基地局の通信負荷を算出してもよい（ステップＳ１２３，ステップＳ１２４）。

通信負荷の具体的な算出方法としては、第１品質指標Ｑ１の全受信電力を含む成分から、第２品質指標Ｑ２の信号干渉雑音比に含まれる干渉雑音成分を含む成分を差し引けばよい。ただし、選択される式には、アンテナ数により異なる、通信品質に関する測定値の測定に用いたシンボルにおけるリソースブロックの構成による差異が含まれるものとする。例えば、ＲＳＳＩを成分で分解すると、参照信号による受信電力と、データ信号および制御信号の受信電力と、干渉電力と、雑音とに分けられる。しかし、ＲＳＳＩ、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲなどの測定対象とされたシンボル中の、参照信号の受信電力や参照信号のリソースエレメント数、データ信号および制御信号の受信電力やそれら信号のリソースエレメント数は、無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数によって異なる。このため、そのような差異が反映された計算式が選択されるのが好ましい。

以下、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムを例に用いて、無線基地局の通信負荷の算出方法について説明する。

図４は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）に用いられるリソースブロック構成の一例を示す説明図である。なお、図４（ａ）は、信号送信に用いるアンテナ数が１のときのリソースブロック構成の例であり、図４（ｂ）はアンテナ数が２のときのリソースブロック構成の例である。図中において、個々の四角がリソースエレメントに相当する。ある時間におけるＯＦＤＭシンボルには、データ信号や制御信号だけでなく、参照信号が含まれる。また、アンテナ数が２以上の場合には、図４（ｂ）に示すように、未使用のリソースエレメントが含まれる場合がある。

例えば、信号送信に用いるアンテナ数が１の場合、電波指標間の関係は次のように表される場合がある。

ＲＳＳＩ／Ｎ_ＲＢ＝２ＲＳＲＰ_ｋ＋１０ｕ_ｋＲＳＲＰ_ｋ＋（１２ＲＳＲＰ_ｋ／ＳＩＮＲ_ｋ）
・・・（１）

一方、信号送信に用いるアンテナ数がＮ_ＴＸの場合、電波指標間の関係は次のように表される場合がある。

ＲＳＳＩ／Ｎ_ＲＢ＝４ＲＳＲＰ_ｋ＋８ｕ_ｋＮ_ＴＸＲＳＲＰ_ｋ＋（１２ＲＳＲＰ_ｋ／ＳＩＮＲ_ｋ）
・・・（２）

式（１）および式（２）によれば、干渉電力や雑音を含む全受信電力としてのＲＳＳＩが、３つの項の和で表現できることがわかる。なお、ＲＳＳＩは、参照信号が多重されたＯＦＤＭシンボルの受信信号電力を表わしている。また、Ｎ_ＲＢは、無線基地局の総リソースブロック数（ＬＴＥシステムであれば、ＬＴＥのシステム帯域幅の総リソースブロック数）を表している。また、ＲＳＲＰ_ｋは、推定対象とされた無線基地局のセルｋにおける、参照信号の１リソースエレメント当たりの受信信号電力を表している。また、ｕ_ｋは、推定対象とされた無線基地局のセルｋの通信負荷を表している。また、ＳＩＮＲ_ｋは、推定対象とされた無線基地局のセルｋの参照信号の受信信号電力と、干渉信号電力及び雑音電力の和との比を表している。

式（１）および式（２）をみると、全受信電力としてのＲＳＳＩは、参照信号に関する項（右辺第１項）と、データ信号や制御信号に関する項（右辺第２項）と、干渉電力や雑音に関する項（右辺第３項）とに分けられることがわかる。さらに、アンテナ数が１か２以上かによって、各項がＲＳＳＩに寄与する度合いが異なることがわかる。

本実施形態では、各項の全受信電力に対する寄与の度合いを考慮した上で、第１品質指標Ｑ１の全受信電力を含む成分から、第２品質指標Ｑ２に含まれる信号干渉雑音比に含まれる干渉雑音成分を含む成分を差し引くことにより、精度よく通信負荷を算出できるようにする。

一例として、負荷推定部１０１は、ＬＴＥにおける推定対象である無線基地局のセルｋの通信負荷ｕ_ｋを算出する際に、例えば、無線基地局のセルｋの信号送信に用いるアンテナ数Ｎ_ＴＸに応じて、次の数式を使い分けて用いてもよい。

すなわち、無線基地局のセルｋの信号送信に用いるアンテナ数Ｎ_ＴＸが１の場合は、以下の式（１−１）、式（１−２）、式（１−３）、式（１−４）、式（１−５）、式（１−６）、式（１−７）、式（１−８）、式（１−９）のいずれかを使って通信負荷ｕ_ｋを算出してもよい。なお、算出式はこれらに限られず、リソースブロック構成に応じて予め定められた、その他の数式であってもよい。

一方、無線基地局のセルｋの信号送信に用いるアンテナ数Ｎ_ＴＸが２以上の場合は、以下の式（２−１）、式（２−２）、式（２−３）、式（２−４）、式（２−５）、式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）、式（２−９）のいずれかを使って通信負荷ｕ_ｋを算出してもよい。なお、算出式はこれらに限られず、リソースブロック構成に応じて予め定められた、その他の数式であってもよい。

ここで、ＲＳＲＱ_ｋは、推定対象とされた無線基地局のセルｋにおける、ＲＳＲＰ_ｋとＲＳＳＩとの比を表している。また、αは、雑音電力などの調整項を表している。また、Ｐは、無線基地局が信号送信する際の送信電力などの調整項を表している。また、上記の各式では、いずれも１つ目の＝の右辺においてＮ_ＲＢを用いているが、Ｎ_ＲＢが分からない場合は、例えば、下記の式（３）等により求めることができる。なお、上記の各式の二つ目の＝の右辺は、１つ目の＝の右辺を、式（３）を用いてＮ_ＲＢを用いない式に変換したものである。また、αやＰは予め定められた値を用いてもよい。

Ｎ_ＲＢ＝ＲＳＳＩ×ＲＳＲＱ／ＲＳＲＰ ・・・（３）

以上説明したように、本実施の形態によれば、無線基地局が信号送信に用いるアンテナ数が変化しても無線基地局の通信負荷を高精度に推定することができる。なぜなら、ネットワークパラメータＰ１と第１品質指標Ｑ１と第２品質指標Ｑ２とを用いて無線基地局の通信負荷を推定するからである。特に、アンテナ数が１の場合と２以上の場合とで異なる式を用いることで、リソースブロックの構成の違いを考慮できるため、アンテナ数を１と仮定して通信負荷を求める方法と比べて、高精度に通信負荷を推定することができる。

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。図５は、第２の実施形態の通信負荷推定装置の構成例を示すブロック図である。図５に示す通信負荷推定装置１００は、図１に示す第１の実施形態の構成と比べて、ネットワークパラメータ推定部１０３をさらに備える点が異なる。また、無線通信部１０２が、ネットワークパラメータＰ１に代えて、ネットワーク情報Ｎ１を取得する点が異なる。

本実施形態では、無線通信部１０２が取得した、無線基地局が信号送信に用いるアンテナ数に関するネットワーク情報Ｎ１を用いて、ネットワークパラメータ推定部１０３がネットワークパラメータＰ１を導出する。

ネットワーク情報Ｎ１は、無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数と対応づけられている情報であれば特に問わない。ネットワーク情報Ｎ１は、例えば送信モード（Transmission Mode）であってもよい。また、ネットワーク情報Ｎ１は、例えば無線基地局もしくは無線基地局のセルを特定する識別番号（ＩＤ）であってもよい。

無線通信部１０２は、例えば、電波を観測して、無線基地局が信号送信に用いるアンテナ数に関するネットワーク情報Ｎ１、第１品質指標Ｑ１、第２品質指標Ｑ２などを取得する。

なお、ネットワーク情報Ｎ１を取得する処理部は、無線通信部１０２以外であってもよい。例えば、ネットワークパラメータ推定部１０３が、事前に設定されたネットワーク情報Ｎ１を取得してもよい。すなわち、ネットワーク情報Ｎ１は、無線通信部１０２を介して取得される他、例えば、事前に設定された情報を読み込むことにより取得されてもよい。その場合、ネットワーク情報Ｎ１として、例えば、通信負荷推定装置１００内や無線通信部１０２を備える無線端末内の記憶装置に事前に格納された情報を用いてもよい。

ネットワークパラメータ推定部１０３は、ネットワーク情報Ｎ１から、ネットワークパラメータＰ１を導出する。ネットワークパラメータ推定部１０３は、予め定められているネットワーク情報Ｎ１とネットワークパラメータＰ１との対応関係に基づいて、ネットワークパラメータＰ１を導出してもよい。

例えば、通信負荷推定装置１００が、無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数と、ネットワーク情報Ｎ１との対応関係を示す情報を予め記憶しておいてもよいし、また例えば、通信負荷推定装置１００がアクセス可能なサーバ装置等にそれらの対応関係を示す情報を記憶しておき、ネットワークパラメータ推定部１０３が必要に応じてそれらの対応関係を問い合わせてもよい。

ネットワークパラメータ推定部１０３は、例えば、通信負荷推定装置１００（例えば、無線端末や無線通信部１０２を有する無線端末と通信ネットワークを介して接続されるサーバ装置等の情報処理装置）が備えるＣＰＵ等によって実現されてもよい。なお、他の点に関しては第１の実施形態と同様である。

次に、本実施形態の動作について説明する。図６は、本実施形態の通信負荷推定装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。なお、第１の実施形態と同様の処理については同じ符号を付し、説明を省略する。

図６に示す例では、まず、無線通信部１０２が、ネットワーク情報Ｎ１と、第１品質指標Ｑ１と、第２品質指標Ｑ２とを取得する（ステップＳ２０１）。次に、ネットワークパラメータ推定部１０３が、取得されたネットワーク情報Ｎ１から、ネットワークパラメータＰ１を導出する（ステップＳ２０２）。そして、負荷推定部１０１が、それらネットワークパラメータＰ１と、第１品質指標Ｑ１と、第２品質指標Ｑ２とに基づいて、無線基地局の通信負荷を推定（算出）する（ステップＳ１０２）。

以上説明したように、本実施の形態によれば、通信負荷推定装置１００が、ネットワークパラメータＰ１を直接取得できない状況においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

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。図７は、第３の実施形態の通信負荷推定装置の構成例を示すブロック図である。図７に示す通信負荷推定装置１００は、図５に示す第２の実施形態の構成と比べて、ネットワークパラメータ推定部１０３が、負荷推定部１０１からの通信負荷Ｌ１を入力として、ネットワークパラメータＰ１を出力する点が異なる。また、無線通信部１０２におけるネットワーク情報Ｎ１の取得処理が省略されている点が異なる。

本実施形態では、無線通信部１０２が取得した第１品質指標Ｑ１と第２品質指標Ｑ２とを用いて、負荷推定部１０１が無線基地局の仮の通信負荷である通信負荷Ｌ１を算出する。そして、ネットワークパラメータ推定部１０３が、その通信負荷Ｌ１を用いて、ネットワークパラメータＰ１を算出する。他の点に関しては、第２の実施形態と同様でよい。

通信負荷Ｌ１は、第１品質指標Ｑ１と第２品質指標Ｑ２とを用いて算出される、通信負荷の値またはその集合（例えば、時系列データ）である。通信負荷Ｌ１は、例えば無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数が１であると仮定して求められるものであってもよい。より具体的には、通信負荷Ｌ１は、上記の式（１−１）等により算出される通信負荷の値またはその時系列データであってもよい。

ネットワークパラメータ推定部１０３は、通信負荷Ｌ１の値、またはその集合を分析してネットワークパラメータＰ１を導出する。ネットワークパラメータ推定部１０３は、例えば通信負荷Ｌ１の値域を分析して、その値域に応じてネットワークパラメータＰ１を導出してもよい。

例えば、上記の式（１−１），式（１−２）および式（１−３）はいずれも、通信負荷が理論的に０〜１の間で変動するように設計されている。ネットワークパラメータＰ１の導出例としては、このような条件の下、そのような通信負荷を通信負荷Ｌ１として、通信負荷Ｌ１の時系列データから、Ｌ１が０〜１の間で変動した場合は、ネットワークパラメータＰ１（より具体的にはアンテナ数）を１とし、Ｌ１が０．２〜１．０の間で変動した場合はネットワークパラメータＰ１を２とする等が挙げられる。

図８は、本実施形態の負荷推定部１０１の構成例を示すブロック図である。図８に示すように、本実施形態の負荷推定部１０１は、第１負荷推定部１１１と、第２負荷推定部１１２とを含んでいてもよい。

第１負荷推定部１１１は、第１品質指標Ｑ１と第２品質指標Ｑ２とを用いて、負荷推定部１０１が無線基地局の仮の通信負荷である通信負荷Ｌ１を算出する。

第２負荷推定部１１２は、第１品質指標Ｑ１と第２品質指標Ｑ２とネットワークパラメータＰ１とを用いて、推定対象とされた無線基地局の（本来の）通信負荷である通信負荷Ｌ２を算出する。なお、通信負荷Ｌ２は、上記の通信負荷ｕ_ｋに相当する。

次に、本実施形態の動作について説明する。図９は、本実施形態の通信負荷推定装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。なお、第１の実施形態と同様の処理については同じ符号を付し、説明を省略する。

図９に示す例では、まず、無線通信部１０２が、第１品質指標Ｑ１と、第２品質指標Ｑ２とを取得する（ステップＳ３０１）。次に、負荷推定部１０１（より具体的には、第１負荷推定部１１１）が、取得された第１品質指標Ｑ１と第２品質指標Ｑ２とを用いて、仮の通信負荷（通信負荷Ｌ１）を算出する（ステップＳ３０２）。次に、ネットワークパラメータ推定部１０３が、算出された通信負荷Ｌ１を基に、ネットワークパラメータＰ１を導出する（ステップＳ３０３）。最後に、負荷推定部１０１（より具体的には、第２負荷推定部１１２）が、それらネットワークパラメータＰ１と、第１品質指標Ｑ１と、第２品質指標Ｑ２とに基づいて、通信負荷Ｌ２を推定（算出）する（ステップＳ１０２）。

例えば、所定量の通信負荷Ｌ１が得られるまでステップＳ３０１〜ステップＳ３０２の処理が繰り返されてもよい。また、例えば、ネットワークパラメータＰ１の初期値にアンテナ数＝１を示す情報を設定しておき、ステップＳ３０１〜ステップＳ１０２の処理が繰り返される中で、最新の所定量の通信負荷Ｌ１を基に適宜ネットワークパラメータＰ１が更新されてもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、通信負荷推定装置１００が、ネットワークパラメータＰ１およびネットワーク情報Ｎ１を直接取得できない状況においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

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。図１０は、第４の実施形態の通信負荷推定装置の構成例を示すブロック図である。図１０に示す通信負荷推定装置１００は、図７に示す第３の実施形態の構成と比べて、ネットワークパラメータ推定部１０３が省略されている点が異なる。

本実施形態では、第３の実施形態と同様、無線通信部１０２が取得した第１品質指標Ｑ１と第２品質指標Ｑ２とを用いて、負荷推定部１０１が無線基地局の仮の通信負荷である通信負荷Ｌ１を算出する。そして、負荷推定部１０１が、その通信負荷Ｌ１を用いて、推定対象である通信負荷Ｌ２を導出する。

通信負荷Ｌ１は、第１品質指標Ｑ１と第２品質指標Ｑ２とを用いて算出される通信負荷である。なお、第３の実施形態と同様、通信負荷Ｌ１は、無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数が１であると仮定して求められるものであってもよい。

本実施形態の負荷推定部１０１は、通信負荷Ｌ１の値またはその集合（例えば、時系列データ）を分析して通信負荷Ｌ２を導出する。負荷推定部１０１は、例えば通信負荷Ｌ１の値域を分析し、通信負荷Ｌ１の値域に応じて、通信負荷Ｌ１の倍率またはオフセットもしくはその両方を調整して、想定した値域に収まるようＬ１の縮尺を変更したものを通信負荷Ｌ２として算出してもよい。なお、通信負荷Ｌ２は、推定対象とされる通信負荷である。

例えば、通信負荷Ｌ１を０〜１の間で変動するように設計する。その上で、求められたＬ１の値域が０〜１よりも広いもしくは狭い（値域幅に対して所定の割合以下など）と判断された場合に、０〜１の間に収まるようにＬ１を補正してＬ２を算出してもよい。このとき、Ｌ２は必ず０〜１の間で変動するものとして補正を行ってもよい。

図１１は、本実施形態の負荷推定部１０１の構成例を示すブロック図である。図１１に示すように、本実施形態の負荷推定部１０１は、第１負荷推定部１１１と、負荷調整部１１３とを含んでいてもよい。

第１負荷推定部１１１は、第３の実施形態と同様、第１品質指標Ｑ１と第２品質指標Ｑ２とを用いて、負荷推定部１０１が無線基地局の仮の通信負荷である通信負荷Ｌ１を算出する。

負荷調整部１１３は、通信負荷Ｌ１の値またはその集合を分析して通信負荷Ｌ２を導出する。

次に、本実施形態の動作について説明する。図１２は、本実施形態の通信負荷推定装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。なお、第３の実施形態と同様の処理については同じ符号を付し、説明を省略する。

図１２に示す例では、まず、無線通信部１０２が、第１品質指標Ｑ１と、第２品質指標Ｑ２とを取得する（ステップＳ３０１）。次に、負荷推定部１０１（より具体的には、第１負荷推定部１１１）が、取得された第１品質指標Ｑ１と第２品質指標Ｑ２とを用いて、仮の通信負荷（通信負荷Ｌ１）を算出する（ステップＳ３０２）。最後に、負荷推定部１０１（より具体的には、負荷調整部１１３）が、通信負荷Ｌ１を必要に応じて調整して、通信負荷Ｌ２を算出する（ステップＳ４０１）。

以上説明したように、本実施形態によれば、通信負荷推定装置１００が、ネットワークパラメータＰ１およびネットワーク情報Ｎ１を直接取得できない状況においても、通信負荷を精度よく求めることができる。これは、アンテナ数をある値（例えば１）に固定して求めた後であっても、値域の整合性を判断して適切なアンテナ数に基づく通信負荷の値を算出できるからである。

次に、本発明の概要を説明する。図１３は、本発明の概要を示すブロック図である。図１３に示すように、本発明の通信負荷推定システムまたは情報処理装置は、負荷推定手段５０１を備えている。

負荷推定手段５０１（例えば、負荷推定部１０１）は、推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数に関するパラメータであるネットワークパラメータと、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを少なくとも用いて、無線基地局の通信負荷を推定する。

このような構成により、無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数によって異なる指標間の関係を通信負荷の算出方法に反映できるので、無線基地局の通信負荷を精度よく推定できる。

なお、負荷推定手段５０１は、全受信電力を含む成分から、信号対干渉雑音比に含まれる干渉雑音成分を含む成分を差し引いた結果に基づいて、無線基地局の通信負荷を推定してもよい。

また、負荷推定手段５０１は、ネットワークパラメータによって示される、無線基地局が信号送信に用いるアンテナ数に応じて、２以上の計算式の中から用いる計算式を決定してもよい。

例えば、選択対象とされる式には、ＲＳＳＩ、ＲＳＲＰなどの測定対象とされるシンボルにおける、１リソースブロック辺りの、全受信電力と、参照信号の受信電力との比を用いた項が含まれていてもよい。

また、本発明の通信負荷推定システムまたは情報処理装置は、推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数と対応づけられたネットワーク情報を取得するネットワーク情報取得手段（図示省略）と、ネットワーク情報からネットワークパラメータを導出するネットワークパラメータ導出手段（図示省略）とを備えていてもよい。

また、本発明の通信負荷推定システムまたは情報処理装置は、第１品質測定値と第２品質測定値とを用いて、無線基地局の仮の通信負荷を算出する仮負荷算出手段（図示省略）と、仮の通信負荷に基づいて、ネットワークパラメータを導出するネットワークパラメータ導出手段（図示省略）とを備えていてもよい。

また、図１４は、本発明の通信負荷推定システムまたは情報処理装置の他の構成例を示すブロック図である。図１４に示すように、本発明の通信負荷推定システムまたは情報処理装置は、仮負荷算出手段５０２と、負荷調整手段５０３とを備えていてもよい。

仮負荷算出手段５０２（例えば、第１負荷推定部１１１）は、推定対象とされる無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを用いて、無線基地局の仮の通信負荷を算出する。

負荷調整手段５０３（例えば、負荷調整部１１３）は、仮の通信負荷の集合によって示される仮の通信負荷の値域に基づいて、仮の通信負荷の倍率またはオフセットもしくはその両方を調整して、無線基地局の通信負荷を推定する。

このような構成により、仮の通信負荷の値域の不整合性を検出して適切なアンテナ数に基づく通信負荷の値を算出できるので、無線基地局の通信負荷を精度よく推定できる。

なお、上記の各実施形態は以下の付記のようにも記載できる。

（付記１）推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数に関するパラメータであるネットワークパラメータと、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを少なくとも用いて、無線基地局の通信負荷を推定する負荷推定手段を備えたことを特徴とする通信負荷推定システム。

（付記２）負荷推定手段が推定する通信負荷をｕ_ｋとしたとき、通信負荷ｕ_ｋが上記の式（１−１）、式（１−２）、式（１−３）、式（１−４）、式（１−５）、式（１−６）、式（１−６）、式（１−７）、式（１−８）、式（１−９）のいずれかにより算出される付記１に記載の通信負荷推定システム。

（付記３）負荷推定手段が推定する通信負荷をｕ_ｋとしたとき、通信負荷ｕ_ｋが上記の式（２−１）、式（２−１）、式（２−３）、式（２−４）、式（２−５）、式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）、式（２−９）のいずれかにより算出される付記１に記載の通信負荷推定システム。

（付記４）負荷推定手段は、ネットワークパラメータによって示される無線基地局が信号送信に用いるアンテナ数が１の場合に、上記の式（１−１）、式（１−２）、式（１−３）、式（１−４）、式（１−５）、式（１−６）、式（１−６）、式（１−７）、式（１−８）、式（１−９）のいずれかを用いて通信負荷を算出し、アンテナ数が２以上の場合に、上記の式（２−１）、式（２−２）、式（２−３）、式（２−４）、式（２−５）、式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）、式（２−９）のいずれかを用いて通信負荷を算出する付記１に記載の通信負荷システム。

（付記５）第１品質測定値と第２品質測定値とを用いて、無線基地局の仮の通信負荷を算出する仮負荷算出手段と、仮の通信負荷に基づいて、ネットワークパラメータを導出するネットワークパラメータ導出手段とを備え、ネットワークパラメータ導出部は、仮の通信負荷の集合によって示される仮の通信負荷の値域に基づいて、ネットワークパラメータを導出する付記１に記載の通信負荷推定システム。

（付記６）推定対象とされる無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを用いて、無線基地局の仮の通信負荷を算出する仮負荷算出手段と、仮の通信負荷の集合によって示される仮の通信負荷の値域に基づいて、仮の通信負荷の倍率またはオフセットもしくはその両方を調整して、無線基地局の通信負荷を推定する負荷調整手段とを備えたことを特徴とする情報処理装置。

（付記７）無線端末、または無線端末が備える無線通信手段と接続可能な情報処理装置が、推定対象とされる無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを用いて、無線基地局の仮の通信負荷を算出し、算出された前仮の通信負荷の集合によって示される仮の通信負荷の値域に基づいて、仮の通信負荷の倍率またはオフセットもしくはその両方を調整して、無線基地局の通信負荷を推定することを特徴とする通信負荷推定方法。

（付記８）コンピュータに、推定対象とされる無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを用いて、無線基地局の仮の通信負荷を算出する処理、算出された前仮の通信負荷の集合によって示される仮の通信負荷の値域に基づいて、仮の通信負荷の倍率またはオフセットもしくはその両方を調整して、無線基地局の通信負荷を推定する処理を実行させるための通信負荷推定プログラム。

以上、本実施形態およ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および実施例に限定されるものではない。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１月５日に出願された日本特許出願２０１６−０００６１５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。

本発明は、無線基地局の通信負荷情報を収集するシステムなどに適用可能である。また、本発明は、無線基地局の通信負荷を利用する無線通信システム、例えば無線パラメータ、ネットワーク設定、通信タイミング、通信ビットレートの最適化を実行する無線通信システムなどにも適用可能である。

１００ 通信負荷推定装置
１０１ 負荷推定部
１０２ 無線通信部
１０３ ネットワークパラメータ推定部
１１１ 第１負荷推定部
１１２ 第２負荷推定部
１１３ 負荷調整部
５０１ 負荷推定手段
５０２ 仮負荷算出手段
５０３ 負荷調整手段

Claims (10)

1. 推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数に関するパラメータであるネットワークパラメータと、前記無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、前記無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを少なくとも用いて、前記無線基地局の通信負荷を推定する負荷推定手段を備えた
   ことを特徴とする通信負荷推定システム。
2. 負荷推定手段は、全受信電力を含む成分から、信号対干渉雑音比に含まれる干渉雑音成分を含む成分を差し引いた結果に基づいて、無線基地局の通信負荷を推定する
   請求項１に記載の通信負荷推定システム。
3. 負荷推定手段は、ネットワークパラメータによって示される、無線基地局が信号送信に用いるアンテナ数に応じて、２以上の計算式の中から用いる計算式を決定する
   請求項１または請求項２に記載の通信負荷推定システム。
4. 負荷推定手段は、全受信電力または信号対干渉雑音比の測定対象とされるシンボルにおける、１リソースブロックあたりの全受信電力と参照信号の受信電力との比を用いた項を含む計算式を用いて、無線基地局の通信負荷を推定する
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の通信負荷推定システム。
5. 推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数と対応づけられたネットワーク情報を取得するネットワーク情報取得手段と、
   前記ネットワーク情報からネットワークパラメータを導出するネットワークパラメータ導出手段とを備えた
   請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の通信負荷推定システム。
6. 第１品質測定値と第２品質測定値とを用いて、無線基地局の仮の通信負荷を算出する仮負荷算出手段と、
   前記仮の通信負荷に基づいて、ネットワークパラメータを導出するネットワークパラメータ導出手段とを備えた
   請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の通信負荷推定システム。
7. 推定対象とされる無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、前記無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを用いて、前記無線基地局の仮の通信負荷を算出する仮負荷算出手段と、
   前仮の通信負荷の集合によって示される前記仮の通信負荷の値域に基づいて、前記仮の通信負荷の倍率またはオフセットもしくはその両方を調整して、前記無線基地局の通信負荷を推定する負荷調整手段とを備えた
   ことを特徴とする通信負荷推定システム。
8. 推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数に関するパラメータであるネットワークパラメータと、前記無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、前記無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを少なくとも用いて、前記無線基地局の通信負荷を推定する負荷推定手段を備えた
   ことを特徴とする情報処理装置。
9. 無線端末、または無線端末が備える無線通信手段と接続可能な情報処理装置が、推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数に関するパラメータであるネットワークパラメータと、前記無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、前記無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを少なくとも用いて、前記無線基地局の通信負荷を推定する
   ことを特徴とする通信負荷推定方法。
10. コンピュータに、
    推定対象とされる無線基地局の信号送信に用いるアンテナ数に関するパラメータであるネットワークパラメータと、前記無線基地局との通信品質に関する測定値であって、全受信電力を少なくとも含む第１品質測定値と、前記無線基地局との通信品質に関する測定値であって、参照信号の信号対干渉雑音比を少なくとも含む第２品質測定値とを少なくとも用いて、前記無線基地局の通信負荷を推定する処理
    を実行させるための通信負荷推定プログラム。

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