WO2015087565A1 - 無線パラメータ制御装置、無線パラメータ制御方法、無線基地局および無線パラメータ制御プログラム - Google Patents

無線パラメータ制御装置、無線パラメータ制御方法、無線基地局および無線パラメータ制御プログラム Download PDF

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WO2015087565A1
WO2015087565A1 PCT/JP2014/064592 JP2014064592W WO2015087565A1 WO 2015087565 A1 WO2015087565 A1 WO 2015087565A1 JP 2014064592 W JP2014064592 W JP 2014064592W WO 2015087565 A1 WO2015087565 A1 WO 2015087565A1
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WO
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radio
cell
index
radio cell
parameter control
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Application number
PCT/JP2014/064592
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English (en)
French (fr)
Inventor
航生 小林
太一 熊谷
Original Assignee
日本電気株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/18—Negotiating wireless communication parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic

Definitions

  • the present invention relates to a radio parameter control device, a radio parameter control method, a radio base station, and a radio parameter control program.
  • a wide service area is formed by spatially distributing a plurality of radio base stations.
  • the radio base station forms (manages) about 1 to 6 radio cells that are in a range where radio communication can be performed with itself, and performs radio communication with radio terminals (UE: User Equipment) in the radio cell managed by the radio base station. I do.
  • UE User Equipment
  • a handover process for switching a connected wireless cell.
  • the radio terminal usually measures the radio quality of the radio cell for each radio cell located in the vicinity of the radio terminal, and establishes and connects a radio link to the radio cell having the best radio quality.
  • Examples of wireless quality include received power and desired wave-to-interference wave power ratio.
  • Received power is the received strength of a radio cell pilot signal or reference signal.
  • the received power is CPICH RSCP (Common Pilot Channel Received Power Code), WTP (Wideband Code Divide Multiple Access) network, and LTE (Long TermPrivErReceP). To do.
  • CPICH RSCP Common Pilot Channel Received Power Code
  • WTP Wideband Code Divide Multiple Access
  • LTE Long TermPrivErReceP
  • the desired wave-to-interference wave power ratio is a ratio between the received power of a certain radio cell and the interference power and thermal noise power from other radio cells.
  • the desired wave-to-interference wave power ratio includes the signal-to-interference wave power ratio (SIR: Signal to Interference Ratio), the signal-to-interference noise power ratio (SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio), and CPICH in the WCDMA network This corresponds to Ec / No (Common Pilot Channel Energy per Chip to Noise Ratio), RSRQ (Reference Signal Received Quality) in the LTE network, and the like.
  • the objective is to optimize the coverage of the radio cell.
  • a driving test using a dedicated measuring device is generally performed, and the radio cell reception power, desired signal to interference power ratio, radio communication abnormal disconnection, or handover failure The presence / absence of occurrence and the user throughput of the wireless terminal are evaluated. Then, locations where problems such as insufficient received power (Weak Coverage) and strong interference (Pilot Pollution) are likely to occur are identified, and radio parameters of the radio cell are adjusted to solve these problems.
  • the radio parameters of the radio cell include an antenna tilt angle, an antenna azimuth angle, transmission power, and an offset parameter for radio quality.
  • the offset parameter for the radio quality is for adding an offset value added to the radio quality for each radio cell measured by the radio terminal in order to adjust the radio cell (serving cell) to which the radio terminal is connected. It is a parameter.
  • offset parameters for wireless quality include CIO (Cell Individual Offset) and Event A3 offset.
  • CIO is an offset parameter for adding an individual offset value to the radio quality of each radio cell excluding the radio cell in which the CIO is set.
  • Event A3 offset is an offset parameter for adding an offset value only to the radio quality of the radio cell in which the Event A3 offset is set.
  • the CIO of the radio cell B set in the radio cell A that is, the CIO applied to the radio quality of the radio cell B applied to the radio terminal connected to the radio cell A, This is called CIO from the wireless cell A to the wireless cell B.
  • the antenna tilt angle, antenna azimuth angle, transmission power, and Event A3 offset are radio parameters that are uniquely set for the radio cell in which the radio parameter is set.
  • radio parameters are referred to as cell unit radio parameters.
  • the CIO is a radio parameter that is individually set for a radio cell different from the radio cell for which the radio parameter is set.
  • such a radio parameter is referred to as a cell pair unit radio parameter.
  • radio cell coverage optimization in general, user throughput is evaluated from two viewpoints: average characteristics and fairness. For example, coverage optimization of a radio cell is performed for the purpose of improving average characteristics of user throughput while ensuring fairness of user throughput.
  • the average user throughput characteristic is an average characteristic of user throughput calculated for a plurality of wireless terminals existing in a predetermined area (for example, a specific region or a specific wireless cell).
  • a typical index indicating the average characteristic of user throughput is an average value of user throughput (average user throughput).
  • the fairness of user throughput is an index indicating a bias of user throughput calculated for a plurality of wireless terminals existing in a predetermined area.
  • a typical index indicating the fairness of user throughput is a user throughput (lower X) corresponding to a lower X% point (for example, 5% point or 10% point) of a cumulative distribution function (CDF) of user throughput.
  • CDF cumulative distribution function
  • the lower 5% user user throughput is the fifth smallest user throughput of the user throughput of 100 samples.
  • the average user throughput is the same, the higher the lower 5% user throughput, the higher the fairness, and the lower the lower 5% user throughput, the lower the fairness.
  • throughput characteristics average characteristics and fairness of user throughput are collectively referred to as throughput characteristics.
  • Optimized coverage of wireless cells based on the results of running tests as described above involves manual measurement and adjustment of wireless parameters, which contributes to an increase in the operating cost of wireless communication networks. Therefore, a technique for automatically optimizing the coverage of a radio cell has been studied.
  • SON Self-organizing Networks
  • CCO Crossage and Capacity Optimization
  • MLB Mobility Load Balancing
  • Patent Document 1 International Publication No. 2000/072618
  • Patent Document 2 International Publication No. 2011/136083 disclose an example of such a coverage optimization technique.
  • the radio terminal connected to the radio cell B is the radio connected to the radio cell A.
  • the user throughput is high because there are more radio resource allocation opportunities and allocation amounts than the terminal. Therefore, the uneven traffic load between the radio cells can be used as an index for measuring the fairness of the user throughput between the radio cells.
  • Patent Document 1 it is possible to improve the fairness of the user throughput by reducing the difference in traffic load between the radio cell A and the radio cell B.
  • the first radio base station transmits a throughput representative value (for example, average user throughput) of a radio terminal connected to the own station to the second radio base station.
  • the second radio base station compares the received throughput representative value with the throughput representative value of the wireless terminal connected to the own station, and reduces the difference in throughput representative value between the radio base stations. Controls the coverage of the radio cells managed by. Thereby, the fairness of the user throughput between the radio base stations can be improved. Since the technique disclosed in Patent Document 2 directly uses the measured value of user throughput, the fairness of user throughput can be improved with higher accuracy than the technique disclosed in Patent Document 1.
  • the traffic load of wireless cells with low traffic load increases without changing the traffic load of wireless cells with high traffic load
  • the traffic load of wireless cells with low traffic load increases without changing the traffic load of wireless cells with high traffic load
  • the user throughput of a radio cell with a high traffic load that is, a radio cell with a low overall user throughput
  • a radio cell with a low traffic load that is, a radio cell with a high overall user throughput
  • User throughput is degraded. Therefore, for wireless terminals connected to these wireless cells, the average characteristics of user throughput are degraded.
  • Patent Documents 1 and 2 since the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 only consider the fairness of the user throughput, there is a problem that the average characteristic of the user throughput may be deteriorated.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a radio parameter control device, a radio parameter control method, a radio base station, and a radio parameter control program that improve throughput characteristics. .
  • the wireless parameter control device of the present invention provides: Traffic load acquisition for acquiring first load information indicating a traffic load of a first radio cell and second load information indicating a traffic load of a second radio cell located around the first radio cell And Using the first load information and the second load information, a first index indicating an average characteristic of user throughput of the radio terminal in the first radio cell and the second radio cell is calculated. A first calculation unit; Using the first load information and the second load information, a second index indicating fairness of user throughput of the radio terminal in the first radio cell and the second radio cell is calculated. A second calculation unit; A radio parameter control unit that controls radio parameters of the first radio cell according to the first index and the second index.
  • the radio parameter control method of the present invention comprises: Obtaining first load information indicating a traffic load of the first radio cell, and second load information indicating a traffic load of a second radio cell located around the first radio cell; Using the first load information and the second load information, a first index indicating an average characteristic of user throughput of the radio terminal in the first radio cell and the second radio cell is calculated. , Using the first load information and the second load information, a second index indicating fairness of user throughput of the radio terminal in the first radio cell and the second radio cell is calculated. , Radio parameters of the first radio cell are controlled according to the first index and the second index.
  • the radio base station of the present invention provides: First load information indicating the traffic load of the first radio cell managed by itself, and second load information indicating the traffic load of a second radio cell located around the first radio cell A traffic load acquisition unit to acquire; Using the first load information and the second load information, a first index indicating an average characteristic of user throughput of the radio terminal in the first radio cell and the second radio cell is calculated. A first calculation unit; Using the first load information and the second load information, a second index indicating fairness of user throughput of the radio terminal in the first radio cell and the second radio cell is calculated. A second calculation unit; A radio parameter control unit that controls radio parameters of the first radio cell according to the first index and the second index.
  • the program of the present invention In a computer of a radio parameter control device for controlling radio parameters of the first radio cell, Processing for obtaining first load information indicating a traffic load of the first radio cell, and second load information indicating a traffic load of a second radio cell located around the first radio cell; , Using the first load information and the second load information, a first index indicating an average characteristic of user throughput of the radio terminal in the first radio cell and the second radio cell is calculated. Processing, Using the first load information and the second load information, a second index indicating fairness of user throughput of the radio terminal in the first radio cell and the second radio cell is calculated. Processing, And a process of controlling radio parameters of the first radio cell according to the first index and the second index.
  • the throughput characteristics of the wireless terminal can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wireless communication network (wireless communication system) 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the radio communication network 100 shown in FIG. 1 includes radio base stations 101-1 and 101-2, UEs 103-1 to 103-4, and a radio parameter control device 104.
  • UEs 103-1 to 103-3 are wireless terminals connected to the wireless cell 102-1 managed by the wireless base station 101-1.
  • the UE 103-4 is a radio terminal connected to the radio cell 102-2 managed by the radio base station 101-2.
  • wireless communication network 100 as mentioned above is an example, and is not limited to these numbers.
  • the wireless base station 101-1 performs bidirectional wireless communication with the UEs 103-1 to 103-3.
  • the radio base station 101-2 performs bidirectional radio communication with the UE 103-4.
  • the radio base stations 101-1 and 101-2 are connected to an upper network (not shown), and relay traffic between the UEs 103-1 to 103-4 and the upper network.
  • the upper network corresponds to a radio access network, a core network, or the like.
  • the radio base stations 101-1 and 101-2 are a macro radio base station that covers a wide area, a micro radio base station and a pico radio base station that cover a relatively small area, and a small indoor radio base station. Or a femto radio base station. Further, the radio base stations 101-1 and 101-2 may be relay base stations that relay radio signals of the radio cell 102-1 or 102-2.
  • the radio parameter control device 104 acquires load information (load information of the radio cell 102-1) indicating the traffic load of the radio cell 102-1 as the first load information from the radio base station 101-1.
  • the radio parameter control device 104 acquires the load information of the radio cell 102-2, which is the second load information, from the radio base station 101-2. Further, the radio parameter control device 104 controls radio parameters of the radio cells 102-1 and 102-2.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the wireless parameter control device 104. As shown in FIG.
  • the radio parameter control device 104 includes a traffic load acquisition unit 201, an average characteristic index calculation unit 202 that is a first calculation unit, a fairness index calculation unit 203 that is a second calculation unit, and a radio parameter control unit 204.
  • the traffic load acquisition unit 201 acquires the load information of the radio cell 102-1 from the radio base station 101-1, and acquires the load information of the radio cell 102-2 from the radio base station 101-2.
  • the traffic load is, for example, using a radio resource usage rate in each radio cell (for example, a physical resource block (PRB) usage rate, a ratio of actual used transmission power to the maximum usable transmission power, etc.). Indicated. Further, the traffic load may be indicated by using the number of UEs such as the number of simultaneous communication UEs and the number of active UEs in each radio cell.
  • a radio resource usage rate in each radio cell for example, a physical resource block (PRB) usage rate, a ratio of actual used transmission power to the maximum usable transmission power, etc.
  • PRB physical resource block
  • the load information of each radio cell acquired by the traffic load acquisition unit 201 may indicate an instantaneous value of the traffic load of each radio cell, but indicates a value obtained by averaging the traffic load of each radio cell over a predetermined period. Is preferred.
  • the traffic load acquisition unit 201 acquires, for example, load information indicating the traffic load averaged over a predetermined period (1 minute, 10 minutes, 1 hour, 24 hours, 1 week, etc.).
  • Average characteristic index calculation section 202 uses the load information of radio cell 102-1 and radio cell 102-2, and uses the user throughput of UEs 103-1 to 103-4 existing in radio cell 102-1 and radio cell 102-2. An average characteristic index (first index) indicating the average characteristic of the above is calculated.
  • the user throughput of the UEs 103-1 to 103-4 is generally high (the average characteristic of the user throughput is good). And the user throughput of the UEs 103-1 to 103-4 is generally low (the average characteristic of the user throughput is poor), the former situation is more in traffic load of the radio cell 102-1 and the radio cell 102-2. The total amount becomes smaller. The reason is that the higher the user throughput, the shorter the consumption time of the radio resource per radio terminal, and consequently the traffic load of the radio cell becomes smaller. Therefore, as an index indicating the average characteristic of user throughput, an index indicating the total traffic load of each radio cell can be used.
  • the sum or product of traffic loads for each radio cell can be used as an average characteristic index.
  • the sum or product of traffic loads for each radio cell is used as an average characteristic index, it can be determined that the average characteristic of user throughput is better as the sum or product of traffic loads is smaller.
  • index calculation part 202 demonstrated the example which calculates an average characteristic parameter
  • the average characteristic index calculation unit 202 may calculate the average characteristic index using both the sum and product of the traffic loads. That is, the average characteristic index calculation unit 202 calculates the total amount of the traffic load of the control cell and the traffic load of the neighboring cells using at least one of the sum and product of the traffic loads, and the average characteristic index Can be requested.
  • the fairness index calculation unit 203 uses the load information of the radio cell 102-1 and the radio cell 102-2, and the user throughput of the UEs 103-1 to 103-4 existing in the radio cell 102-1 and the radio cell 102-2. A fairness index (second index) indicating fairness is calculated.
  • the fairness index calculation unit 203 calculates a traffic load difference, ratio, standard deviation, variance, and the like for each radio cell as a fairness index.
  • the fairness index calculation unit 203 may calculate the average characteristic index using two or more indexes among the traffic load difference, ratio, standard deviation, and variance. That is, the fairness index calculation unit 203 calculates a deviation between the traffic load of the control cell and the traffic load of the neighboring cells using at least one of the traffic load difference, ratio, standard deviation, and variance. And a fairness index.
  • the radio parameter control unit 204 uses the radio cell 102-1 and / or the radio cell 102- according to the average characteristic index calculated by the average characteristic index calculation unit 202 and the fairness index calculated by the fairness index calculation unit 203. 2 radio parameters are controlled. Examples of radio parameters to be controlled include an antenna tilt angle, antenna azimuth angle, transmission power, and an offset parameter for radio quality.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the wireless parameter control device 104.
  • the radio parameter control unit 204 selects a radio cell for controlling radio parameters as a control cell (first radio cell) (step S301).
  • the radio parameter control unit 204 can select the added radio cell as a control cell.
  • a control cell By selecting a control cell in this way, when a new radio cell is added, the coverage of the radio cell can be automatically optimized.
  • the above radio cell may be selected as a control cell. By selecting the control cell in this way, it is possible to select a radio cell with low fairness of user throughput or a radio cell with low average characteristics as a control cell.
  • the radio parameter control unit 204 selects the radio cell 102-1 as the control cell.
  • the radio parameter control unit 204 selects a radio cell located around the control cell as a neighboring cell (second radio cell) (step S302). Note that the radio parameter control unit 204 may select one radio cell as a neighboring cell, or may select two or more radio cells.
  • the radio parameter control unit 204 selects a radio cell that is highly likely to be affected by a change in radio parameters of the control cell as a neighboring cell.
  • the radio parameter control unit 204 is, for example, a radio cell located within a predetermined distance (for example, 500 m) from the control cell, a radio cell in which the number of handovers from the control cell is greater than the predetermined number, or the number of handovers to the control cell. A radio cell or the like having more than a predetermined number of times is selected as a neighboring cell. Further, the radio parameter control unit 204 may select a radio cell in which a reference signal or a pilot signal is detected by a radio terminal using the control cell as a serving cell as a neighboring cell.
  • radio parameter control unit 204 has selected one radio cell (radio cell 102-2) as a neighboring cell.
  • the wireless parameter control unit 204 prepares a plurality of wireless parameter candidate values to be controlled (step S303).
  • the radio parameter controlled by the radio parameter control unit 204 may be either a cell unit radio parameter or a cell pair unit radio parameter.
  • the radio parameter control unit 204 prepares (11 °, 13 °, 15 °, 17 °, 19 °) and the like as candidate values when controlling the antenna tilt angle, which is a cell unit radio parameter.
  • the radio parameter control unit 204 prepares (46 dBm, 43 dBm, 40 dBm) or the like as candidate values when controlling the transmission power that is a cell unit radio parameter.
  • the radio parameter control unit 204 ( ⁇ 6 dB, ⁇ 3 dB, 0 dB, 3 dB, 6 dB) or the like when controlling the CIO from the radio cell 102-1 to the radio cell 102-2, which is a cell pair unit radio parameter. Are prepared as candidate values.
  • step S304 the loop processing shown in steps S305 to S308 is started for each wireless parameter candidate value (step S304).
  • the radio parameter control unit 204 selects one of the prepared radio parameter candidate values, and changes the radio parameter of the control cell to the candidate value (step S305).
  • the traffic load acquisition unit 201 acquires load information (for example, average daily PRB usage rate) indicating the traffic load for each of the control cell and the neighboring cells (step S306). Note that the traffic load acquisition unit 201 preferably acquires load information after the wireless parameter is changed to the candidate value in step S305.
  • load information for example, average daily PRB usage rate
  • the traffic load of the control cell is indicated as Uc
  • the traffic load of the surrounding cells is indicated as Un.
  • average characteristic index calculation section 202 calculates the average characteristic index of the user throughput of UEs 103-1 to 103-4 using traffic load Uc of the control cell and traffic load Un of the neighboring cells (step S307). ).
  • the average characteristic index calculation unit 202 calculates, for example, the sum (Uc + Un) or product (Uc * Un) of the traffic load of each radio cell as the average characteristic index. Regardless of whether the average characteristic index is the sum or the product of the traffic load, it can be determined that the average characteristic of the user throughput is better as the value is smaller.
  • the fairness index calculation unit 203 calculates the fairness index of the user throughput of the UEs 103-1 to 103-4 using the traffic load Uc of the control cell and the traffic load Un of the neighboring cells (step S308). ).
  • the fairness index calculation unit 203 for example, the traffic load difference (Uc ⁇ Un, Un ⁇ Uc, or
  • Un / Uc) is calculated as a fairness index.
  • the fairness index is a difference in traffic load, the fairness index is closer to 0, so the fairness of user throughput is higher.
  • the fairness index is the ratio of traffic load, the fairness index is closer to 1 It can be determined that the fairness of the user throughput is high.
  • step S307 and step S308 may be reversed.
  • the wireless parameter control apparatus 104 selects an unselected candidate value from among the prepared wireless parameter candidate values. Is selected and the process proceeds to step S305.
  • the wireless parameter control device 104 proceeds to the process of step S310 (step S309).
  • the radio parameter control unit 204 determines the optimal value of the radio parameter of the control cell (radio cell 102-1) using the average characteristic index and the fairness index calculated for each radio parameter candidate value, The radio parameter of the control cell is changed to the determined optimum value (step S310).
  • the radio parameter of the control cell is a default value or a predetermined reference value
  • the average characteristic index of user throughput is indicated as Y0
  • the fairness index is indicated as Z0
  • the average characteristic index of user throughput is indicated as Yi
  • the fairness index is indicated as Zi.
  • the average characteristic index of user throughput is the sum of traffic loads
  • the fairness index is an absolute value of the difference in traffic loads.
  • the radio parameter control unit 204 has an average characteristic index (Yi) and a fairness index (Zi) of user throughput as variables, and an objective function (f (Yi, Zi)) is defined, and the candidate value i that optimizes the function value of the objective function is determined as the optimum value.
  • step S302 the operation when the wireless parameter control unit 204 selects two or more wireless cells as neighboring cells in step S302 will be described.
  • step S306 the traffic load acquisition unit 201 acquires the load information of each of the control cell and the plurality of neighboring cells.
  • the average characteristic index calculation unit 202 calculates the traffic load statistic value of the neighboring cells using the load information of each of the plurality of neighboring cells acquired in step S306. Specifically, the average characteristic index calculation unit 202 calculates the average value, median value, mode value, and the like of the traffic load of each neighboring cell as a statistical value. In the following, it is assumed that the statistical value of the traffic load of the neighboring cell calculated by the average characteristic index calculation unit 202 is denoted as Us.
  • the traffic loads of the neighboring cells indicated by the load information acquired in step S306 are 40%, 60%, and 65%, respectively, and the average characteristic index calculating unit 202
  • the average characteristic index calculation unit 202 calculates the average characteristic index of the user throughput using the traffic load Uc of the control cell and the statistical value Us of the traffic load of the neighboring cells.
  • step S308 the fairness index calculation unit 203 uses the traffic load of each neighboring cell indicated by each of the load information acquired in step S306, and similarly to the processing of the average characteristic index calculation unit 202 described above.
  • the cell traffic load statistic Us is calculated.
  • the fairness index calculation unit 203 calculates a fairness index of user throughput using the traffic load Uc of the control cell and the traffic load statistic Us.
  • the wireless parameter control device 104 calculates the average characteristic index and the fairness index of the user throughput by using the traffic load statistical value Us of the neighboring cell and the traffic load Uc of the control cell. The same process as when one is selected can be performed.
  • such a method is suitable for controlling a cell unit radio parameter such as an antenna tilt angle or transmission power as a radio parameter of the control cell. That is, the change of the cell unit radio parameter uniformly affects not only one specific neighboring cell but also a plurality of neighboring cells.
  • the traffic load of each of the plurality of neighboring cells that may be affected by the change of the radio parameter is considered simultaneously. This makes it possible to efficiently determine the optimum value of the radio parameter.
  • the traffic load statistical value Us of the neighboring cells is calculated by the average characteristic index calculation unit 202 and the fairness index calculation unit 203, but is not limited thereto.
  • the traffic load statistic Us of the neighboring cells may be calculated by the traffic load acquisition unit 201 or the like.
  • the operation when the wireless parameter control unit 204 selects two or more wireless cells as neighboring cells is not limited to the operation described above. Another operation when the wireless parameter control unit 204 selects two or more wireless cells as neighboring cells will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the flowchart shown in FIG. 4 differs from the flowchart shown in FIG. 3 in that steps S401 and S402 are added.
  • step S401 the loop processing shown in steps S304 to S310 is started for each of the selected neighboring cells.
  • the radio parameter control apparatus 104 selects one neighboring cell in which the optimum value of the radio parameter has not been determined, and step S304. Proceed to the process. On the other hand, when the optimum value of the radio parameter has been determined for all the neighboring cells, the radio parameter control apparatus 104 ends the process (step S402).
  • the radio parameter control unit 204 may give priority to each selected neighboring cell based on the relationship between the control cell and each selected neighboring cell. In such a case, neighboring cells are selected one by one in descending order of priority, and the loop processing shown in steps S304 to S310 is performed for each selected neighboring cell. For example, the wireless parameter control unit 204 gives higher priority to neighboring cells that are closer to the control cell. Further, the radio parameter control unit 204 may give higher priority to neighboring cells having a higher number of handovers to the control cell and a higher number of handovers from the control cell.
  • the radio parameter control unit 204 may perform the processing of steps S304 to S310 for the cell pair unit radio parameter that directly affects the neighboring cell selected in step S401. For example, when the wireless cell A is selected as the neighboring cell, only the CIO from the control cell to the wireless cell A is targeted, and the optimum value is determined by the processing of steps S304 to S310.
  • the radio parameter control unit 204 determines the optimum value of the cell pair unit radio parameter, the average characteristic index of the user throughput calculated using the control cell and one neighboring cell selected in step S401, And the optimal value of the cell pair unit radio
  • the traffic load acquisition unit 201 calculates the traffic loads Uc and Un of the control cell and the neighboring cells for each prepared wireless parameter candidate value.
  • the traffic load acquisition unit 201 may acquire functions Uc (x) and Un (x) using the radio parameter candidate value x as a variable as the traffic loads of the control cell and the neighboring cells.
  • the average characteristic index and the fairness index of user throughput are calculated using the functions Uc (x) and Un (x), and the optimal values of the radio parameters are determined using these indices. .
  • the radio parameter control apparatus 104 includes a traffic load acquisition unit 201 that acquires load information of each radio cell, and an average that calculates an average characteristic index of user throughput using the load information of each radio cell.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the wireless parameter control device of the wireless communication network in the second embodiment.
  • the wireless parameter control device 500 is different from the wireless parameter control device 104 in that a traffic load prediction unit 501 is added and that the traffic load acquisition unit 201 is changed to a traffic load acquisition unit 502. .
  • a traffic load prediction unit 501 is added and that the traffic load acquisition unit 201 is changed to a traffic load acquisition unit 502. .
  • FIG. 5 the same components as those in FIG.
  • the traffic load prediction unit 501 predicts the traffic load of each wireless cell when the wireless parameter of the wireless cell is changed.
  • the traffic load acquisition unit 502 acquires the traffic load of each radio cell when the radio parameter of the radio cell is changed as a predicted value from the traffic load prediction unit 501 instead of as an actual measurement value.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the wireless parameter control device 500. In FIG. 6, the same processes as those in FIG.
  • the radio parameter control unit 204 selects one of the prepared radio parameter candidate values, and changes the radio parameter of the control cell to the candidate value (step S601).
  • the traffic load prediction unit 501 predicts the traffic load of the control cell and the neighboring cells when it is assumed that the radio parameter of the control cell is changed to the selected candidate value.
  • the traffic load acquisition unit 502 acquires predicted load information indicating the predicted traffic load (predicted traffic load) from the traffic load prediction unit 501 (step S602).
  • the traffic load prediction unit 501 predicts the traffic load.
  • the radio parameter assumed to be changed is transmission power.
  • the current traffic load of the wireless cell k (current traffic load) is denoted as Uk
  • the number of wireless terminals connected to the wireless cell k (current number of wireless terminals) is denoted as Nk.
  • the traffic load (predicted traffic load) of the wireless cell k when the traffic load prediction unit 501 predicts that the wireless parameter has been changed is denoted by Uk ′
  • the number of wireless terminals connected to the wireless cell k (prediction)
  • the number of wireless terminals is denoted as Nk ′.
  • the traffic load can be predicted from the rate of change of the number of wireless terminals on the assumption that the number of wireless terminals connected to the wireless cell k is proportional to the traffic load of the wireless cell k.
  • the number Nk ′ of radio terminals connected to the radio cell k can be obtained by acquiring the reception power for each radio cell measured by each radio terminal in advance. Can be predicted.
  • the received power for each wireless cell measured by the wireless terminal T is denoted as (P0, P1, P2,..., Pn) (Pi: received power [dBm] of the wireless cell i).
  • the reception power of the wireless terminal T is predicted to be (P0 + (40-46), P1, P2,..., Pn).
  • the transmission power of the radio cell is changed using the characteristic that “the change amount (dB) of the transmission power of the radio cell” is equal to “the change amount (dB) of the reception power of the radio cell in the radio terminal”.
  • the received power is estimated when it is assumed.
  • the radio cell having the maximum received power is predicted as a new serving cell for the radio terminal T from the predicted received power for each radio cell. In this way, it is possible to predict the number of wireless terminals Nk ′ connected to the wireless cell k when it is assumed that the wireless parameter of the control cell has been changed.
  • the traffic load prediction unit 501 may use a radio wave propagation simulator using, for example, a ray tracing method instead of the number of wireless terminals in order to predict the traffic load.
  • the traffic load predicting unit 501 similarly controls the control cell and the neighboring cells when the radio parameter is assumed to be changed. To predict traffic load.
  • the radio parameter control apparatus 500 includes a traffic load prediction unit 501 that predicts a traffic load after changing the radio parameter of a control cell, a traffic load acquisition unit 502 that acquires a traffic load, and a user throughput.
  • An average characteristic index calculation unit 202 that calculates an average characteristic index and a fairness index calculation unit 203 that calculates a fairness index of user throughput. Since the average characteristic index and the fairness index of the user throughput are calculated using the traffic load of the control cell and the neighboring cells predicted by the traffic load prediction unit 501, each time the radio parameter of the control cell is changed, each radio It is not necessary to actually measure the traffic load of the cell, and the processing time in the radio parameter control apparatus 500 can be shortened.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a wireless communication network 700 according to the third embodiment of the present invention.
  • the wireless communication network 700 of the third embodiment is different from the wireless communication network 100 of the first embodiment in that the wireless parameter control device 104 is deleted and the wireless base stations 101 (101-1, 101- 2) is different from the wireless base station 701 (701-1, 701-2).
  • the wireless base stations 701-1 and 701-2 are connected by a wireless or wired communication line 703. Note that the radio base stations 701-1 and 701-2 do not need to be directly connected by the communication line 703, and may be indirectly connected via, for example, an upper network (not shown).
  • the radio base stations 701-1 and 701-2 can notify other radio base stations of part or all of the load information of the radio cells 102-1 and 102-2 managed by the radio base stations 701-1 and 701-2. Also, the radio base stations 701-1 and 701-2 can notify the other radio base stations of the determined radio parameters, and can instruct other radio base stations to change radio parameters. it can.
  • the radio base stations 701-1 and 701-2 have radio parameter control blocks 702-1 and 702-2 for controlling radio parameters of the radio cell, respectively.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the radio base station 701-1 in more detail.
  • the radio base station 701-1 has a radio parameter control block 702-1.
  • the radio parameter control block 702-1 includes a traffic load acquisition unit 201A, an average characteristic index calculation unit 202A, a fairness index calculation unit 203A, and a radio parameter control unit 204A.
  • the traffic load acquisition unit 201A, the average characteristic index calculation unit 202A, the fairness index calculation unit 203A, and the radio parameter control unit 204A are respectively the traffic load acquisition unit 201, the average characteristic index calculation unit 202, This corresponds to the fairness index calculation unit 203 and the radio parameter control unit 204, and performs the same processing, and thus the description thereof is omitted.
  • radio base station 701-2 has the same configuration as the radio base station 701-1, the description thereof is omitted.
  • the wireless base station 701 has a wireless parameter control block 702 that controls wireless parameters of a wireless cell. Therefore, since each radio base station 701 can control radio parameters autonomously and distributedly, a radio parameter control device that centrally controls radio parameters of each radio cell becomes unnecessary, and the configuration of the radio communication network is simplified. Can be achieved.
  • the method performed by the wireless parameter control device according to the present invention may be applied to a program for causing a computer to execute.
  • the program can be stored in a storage medium and can be provided to the outside via a network.

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Abstract

　本発明の無線パラメータ制御装置は、第１の無線セルのトラフィック負荷を示す第１の負荷情報、および、第１の無線セルの周辺に位置する第２の無線セルのトラフィック負荷を示す第２の負荷情報を取得するトラフィック負荷取得部と、第１の負荷情報、および、第２の負荷情報を用いて、第１の無線セルおよび第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの平均特性を示す第１の指標を算出する第１の算出部と、第１の負荷情報、および、第２の負荷情報を用いて、第１の無線セルおよび第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの公平性を示す第２の指標を算出する第２の算出部と、第１の指標、および、第２の指標に応じて、第１の無線セルの無線パラメータを制御する無線パラメータ制御部と、を有する。

Description

無線パラメータ制御装置、無線パラメータ制御方法、無線基地局および無線パラメータ制御プログラム
　本発明は、無線パラメータ制御装置、無線パラメータ制御方法、無線基地局および無線パラメータ制御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網では、複数の無線基地局を空間的に分散して配置することで、広域なサービスエリアが形成されている。無線基地局は、自身と無線通信可能な範囲である無線セルを１～６程度、形成（管理）し、自身が管理する無線セル内の無線端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）との間で無線通信を行う。
　セルラ方式の無線通信網では、互いに隣接する無線セル同士が重複するように配置されている。そのため、無線端末が無線セルをまたがって移動した際にも、接続する無線セルを切り替えるハンドオーバ（ＨＯ：Ｈａｎｄｏｖｅｒ）処理が行われることで、無線通信を継続させることができる。
　無線端末は、通常、自身の周辺に位置する無線セル毎に、無線セルの無線品質を測定し、無線品質が最も良い無線セルに対して無線リンクを確立して接続する。
　無線品質の例としては、受信電力や希望波対干渉波電力比が挙げられる。
　受信電力は、無線セルのパイロット信号やリファレンス信号などの受信強度である。具体的には、受信電力は、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ　Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）網におけるＣＰＩＣＨ　ＲＳＣＰ（Ｃｏｍｍｏｎ　Ｐｉｌｏｔ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｃｏｄｅ　Ｐｏｗｅｒ）や、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）網におけるＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ）などに相当する。
　また、希望波対干渉波電力比は、ある無線セルの受信電力とそれ以外の無線セルからの干渉電力や熱雑音電力との比率である。具体的には、希望波対干渉波電力比は、信号対干渉波電力比（ＳＩＲ：Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒａｔｉｏ）や信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｐｌｕｓ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）、ＷＣＤＭＡ網におけるＣＰＩＣＨ　Ｅｃ／Ｎｏ（Ｃｏｍｍｏｎ　Ｐｉｌｏｔ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｅｎｅｒｇｙ　ｐｅｒ　Ｃｈｉｐ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）、ＬＴＥ網におけるＲＳＲＱ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｑｕａｌｉｔｙ）などに相当する。
　無線基地局の設置時や運用中には、通信不能なエリア（Ｃｏｖｅｒａｇｅ　Ｈｏｌｅ）の減少やハンドオーバ失敗の減少や、無線基地局と無線端末との間の無線通信速度（ユーザスループット）の改善などを目的として、無線セルのカバレッジの最適化が行われる。
　無線セルのカバレッジ最適化においては、一般に、専用の測定器を用いた走行試験（Ｄｒｉｖｅ　Ｔｅｓｔ）が行われ、無線セルの受信電力や希望波対干渉波電力比、無線通信の異常切断やハンドオーバ失敗の発生の有無、無線端末のユーザスループットなどが評価される。そして、不十分な受信電力（Ｗｅａｋ　Ｃｏｖｅｒａｇｅ）、強い干渉（Ｐｉｌｏｔ　Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ）などの問題が発生しやすい場所が特定され、これらの問題を解消するために無線セルの無線パラメータが調整される。
　無線セルの無線パラメータとしては、アンテナチルト角、アンテナ方位角、送信電力、無線品質に対するオフセットパラメータなどがある。
　無線品質に対するオフセットパラメータとは、無線端末の接続先となる無線セル（サービングセル）を調整するために、無線端末が測定する無線セル毎の無線品質に対して加算されるオフセット値を加算するためのパラメータである。
　無線品質に対するオフセットパラメータは、例えば、ＣＩＯ（Ｃｅｌｌ　Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ　Ｏｆｆｓｅｔ）やＥｖｅｎｔ　Ａ３オフセットなどがある。ＣＩＯは、そのＣＩＯが設定された無線セルを除く各無線セルの無線品質に対して個別のオフセット値を加算するためのオフセットパラメータである。一方、Ｅｖｅｎｔ　Ａ３オフセットは、そのＥｖｅｎｔ　Ａ３オフセットが設定された無線セルの無線品質に対してのみオフセット値を加算するためのオフセットパラメータである。
　なお、以下では、無線セルＡに設定される無線セルＢのＣＩＯ、すなわち、無線セルＡに接続している無線端末に適用される、無線セルＢの無線品質に対して加算されるＣＩＯを、無線セルＡから無線セルＢへのＣＩＯと称する。
　上述した無線セルの無線パラメータのうち、アンテナチルト角、アンテナ方位角、送信電力、および、Ｅｖｅｎｔ　Ａ３オフセットは、その無線パラメータが設定された無線セルに対して一意に設定される無線パラメータである。以下では、このような無線パラメータを、セル単位無線パラメータと称する。一方、ＣＩＯは、その無線パラメータが設定された無線セルとは異なる無線セルに対して個別に設定される無線パラメータである。以下では、このような無線パラメータを、セルペア単位無線パラメータと称する。
　無線セルのカバレッジ最適化においては、一般に、ユーザスループットを平均特性と公平性という２つの観点から評価する。例えば、ユーザスループットの公平性を確保しつつ、ユーザスループットの平均特性を改善することを目的に、無線セルのカバレッジ最適化が実施される。
　ユーザスループットの平均特性とは、所定のエリア（例えば、特定の地域や特定の無線セル）に存在する複数の無線端末を対象にして算出される、ユーザスループットの平均的な特性である。ユーザスループットの平均特性を示す代表的な指標は、ユーザスループットの平均値（平均ユーザスループット）である。
　ユーザスループットの公平性とは、所定のエリアに存在する複数の無線端末を対象にして算出される、ユーザスループットの偏りを示す指標である。ユーザスループットの公平性を示す代表的な指標は、ユーザスループットの累積分布関数（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＣＤＦ）の下位Ｘ％点（例えば、５％点や１０％点）に相当するユーザスループット（下位Ｘ％ユーザスループット）である。
　例えば、１００台の無線端末が存在し、１００サンプルのユーザスループットが得られた場合には、下位５％ユーザユーザスループットは、１００サンプルのユーザスループットの５番目に小さいユーザスループットである。平均ユーザスループットが同じである場合には、下位５％ユーザスループットが高いほど公平性が高く、下位５％ユーザスループットが低いほど公平性が低い。
　なお、以下では、ユーザスループットの平均特性と公平性とをまとめて、スループット特性と称する。
　上述したような走行試験の結果に基づく無線セルのカバレッジ最適化は、手動での測定や無線パラメータの調整などを伴うため、無線通信網の運用コストの増加の一因となっている。そこで、無線セルのカバレッジ最適化を自動的に行う技術が検討されている。
　例えば、近年、３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、ＳＯＮ（Ｓｅｌｆ－ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）と称される自律的なネットワーク管理方法の標準化が進められている。ＳＯＮが提供する機能は多岐に渡るが、無線セルのカバレッジ最適化に関わる技術としては、ＣＣＯ（Ｃｏｖｅｒａｇｅ　ａｎｄ　Ｃａｐａｃｉｔｙ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）や、ＭＬＢ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｌｏａｄ　Ｂａｌａｎｃｉｎｇ）がある。
　特許文献１（国際公開第２０００／０７２６１８号）、特許文献２（国際公開第２０１１／１３６０８３号）には、こうしたカバレッジ最適化技術の一例が開示されている。
　特許文献１に開示されている技術においては、無線通信システムは、ある無線セル（無線セルＡ）のトラフィック負荷が高い場合、無線セルＡと隣接し、トラフィック負荷が低い隣接セルのうち、無線セルＡとの境界付近において、無線セルＡと接続する無線端末の数が最大である無線セル（無線セルＢ）を選択し、無線セルＡのカバレッジを縮小し、無線セルＢのカバレッジを拡大する。それにより、無線セルＡと無線セルＢのトラフィック負荷の偏りが是正される。
　一般に、トラフィック負荷が高い無線セル（無線セルＡ）とトラフィック負荷が低い無線セル（無線セルＢ）とを比較した場合、無線セルＢに接続する無線端末の方が、無線セルＡに接続する無線端末よりも、無線リソースの割り当て機会や割り当て量などが多いため、ユーザスループットが高い。そのため、無線セル間のトラフィック負荷の偏りは、当該無線セル間のユーザスループットの公平性を測る指標として用いることができる。
　したがって、特許文献１に開示されている技術においては、無線セルＡと無線セルＢとのトラフィック負荷の差を小さくすることで、ユーザスループットの公平性を改善することができる。
　また、特許文献２に開示されている技術においては、第１の無線基地局が、自局に接続する無線端末のスループット代表値（例えば、平均ユーザスループット）を第２の無線基地局に送信し、第２の無線基地局は、受信したスループット代表値と、自局に接続する無線端末のスループット代表値とを比較し、無線基地局間のスループット代表値の差を小さくするように、自局が管理する無線セルのカバレッジを制御する。それにより、無線基地局間のユーザスループットの公平性を改善することができる。特許文献２に開示されている技術は、ユーザスループットの測定値を直接的に用いるため、特許文献１に開示されている技術よりも、高い精度でユーザスループットの公平性を改善することができる。
国際公開第２０００／０７２６１８号 国際公開第２０１１／１３６０８３号
　上述した通り、特許文献１、２に開示されている技術においては、無線セルのカバレッジが制御されることで、ユーザスループットの公平性が改善される。しかし、ユーザスループットの公平性が改善しても、ユーザスループットの平均特性は必ずしも改善されず、かえって劣化することがある。
　例えば、無線セルのカバレッジを制御して無線セル間のトラフィック負荷の差を小さくしようとした結果、トラフィック負荷の高い無線セルのトラフィック負荷は変わらずに、トラフィック負荷の低い無線セルのトラフィック負荷が増加したような状況について考える。このような状況は、無線セルのカバレッジを制御した結果、トラフィック負荷の低い無線セルにおいて無線品質が劣化した場合などに発生する。このような状況では、トラフィック負荷が高い無線セル、すなわちユーザスループットが全体的に低い無線セルのユーザスループットは改善されずに、トラフィック負荷が低い無線セル、すなわちユーザスループットが全体的に高い無線セルのユーザスループットが劣化する。そのため、これらの無線セルと接続する無線端末については、ユーザスループットの平均特性が劣化してしまう。
　このように、特許文献１、２に開示されている技術においては、ユーザスループットの公平性しか考慮していないため、ユーザスループットの平均特性が劣化するおそれがあるという課題がある。
　本発明は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、スループット特性を改善する無線パラメータ制御装置、無線パラメータ制御方法、無線基地局、および、無線パラメータ制御プログラムを提供することにある。
　上記目的を達成するために本発明の無線パラメータ制御装置は、
　第１の無線セルのトラフィック負荷を示す第１の負荷情報、および、前記第１の無線セルの周辺に位置する第２の無線セルのトラフィック負荷を示す第２の負荷情報を取得するトラフィック負荷取得部と、
　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの平均特性を示す第１の指標を算出する第１の算出部と、
　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの公平性を示す第２の指標を算出する第２の算出部と、
　前記第１の指標、および、前記第２の指標に応じて、前記第１の無線セルの無線パラメータを制御する無線パラメータ制御部と、を有する。
　上記目的を達成するために本発明の無線パラメータ制御方法は、
　第１の無線セルのトラフィック負荷を示す第１の負荷情報、および、前記第１の無線セルの周辺に位置する第２の無線セルのトラフィック負荷を示す第２の負荷情報を取得し、
　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの平均特性を示す第１の指標を算出し、
　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの公平性を示す第２の指標を算出し、
　前記第１の指標、および、前記第２の指標に応じて、前記第１の無線セルの無線パラメータを制御する。
　上記目的を達成するために本発明の無線基地局は、
　自身が管理する前記第１の無線セルのトラフィック負荷を示す第１の負荷情報、および、前記第１の無線セルの周辺に位置する第２の無線セルのトラフィック負荷を示す第２の負荷情報を取得するトラフィック負荷取得部と、
　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの平均特性を示す第１の指標を算出する第１の算出部と、
　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの公平性を示す第２の指標を算出する第２の算出部と、
　前記第１の指標、および、前記第２の指標に応じて、前記第１の無線セルの無線パラメータを制御する無線パラメータ制御部と、を有する。
　上記目的を達成するために本発明のプログラムは、
　第１の無線セルの無線パラメータを制御する無線パラメータ制御装置のコンピュータに、
　前記第１の無線セルのトラフィック負荷を示す第１の負荷情報、および、前記第１の無線セルの周辺に位置する第２の無線セルのトラフィック負荷を示す第２の負荷情報を取得する処理と、
　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの平均特性を示す第１の指標を算出する処理と、
　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの公平性を示す第２の指標を算出する処理と、
　前記第１の指標、および、前記第２の指標に応じて、前記第１の無線セルの無線パラメータを制御する処理と、を実行させる。
　本発明によれば、無線端末のスループット特性を改善することができる。
本発明の第１の実施形態の無線通信網の構成を示す概略構成図である。 図１に示す無線パラメータ制御装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す無線パラメータ制御装置の動作を示すフローチャートである。 図１に示す無線パラメータ制御装置の他の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の無線パラメータ制御装置の構成を示すブロック図である。 図５に示す無線パラメータ制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の無線通信網の構成を示す概略構成図である。 図７に示す無線基地局の構成を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信網（無線通信システム）１００の概略構成図である。
　図１に示す無線通信網１００は、無線基地局１０１－１、１０１－２、ＵＥ１０３－１～１０３－４、無線パラメータ制御装置１０４を有している。
　ＵＥ１０３－１～１０３－３は、無線基地局１０１－１が管理する無線セル１０２－１に接続する無線端末である。また、ＵＥ１０３－４は、無線基地局１０１－２が管理する無線セル１０２－２に接続する無線端末である。なお、上述したような無線通信網１００の各構成要素の台数は、一例であり、これらの台数に限定されるものではない。
　無線基地局１０１－１は、ＵＥ１０３－１～１０３－３との間で双方向の無線通信を行う。また、無線基地局１０１－２は、ＵＥ１０３－４との間で双方向の無線通信を行う。
　無線基地局１０１－１、１０１－２は、上位ネットワーク（不図示）に接続されており、ＵＥ１０３－１～１０３－４と上位ネットワークとの間でトラフィックを中継する。なお、上位ネットワークは、無線アクセスネットワークやコアネットワークなどに相当する。
　なお、無線基地局１０１－１、１０１－２は、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およびピコ無線基地局、および、屋内向け小型無線基地局であるフェムト無線基地局などである。また、無線基地局１０１－１、１０１－２は、無線セル１０２－１または１０２－２の無線信号を中継するリレー基地局などであってもよい。
　無線パラメータ制御装置１０４は、第１の負荷情報である無線セル１０２－１のトラフィック負荷を示す負荷情報（無線セル１０２－１の負荷情報）を、無線基地局１０１－１から取得する。無線パラメータ制御装置１０４は、第２の負荷情報である無線セル１０２－２の負荷情報を、無線基地局１０１－２から取得する。また、無線パラメータ制御装置１０４は、無線セル１０２－１、１０２－２の無線パラメータを制御する。
　図２は、無線パラメータ制御装置１０４の構成を示すブロック図である。
　無線パラメータ制御装置１０４は、トラフィック負荷取得部２０１と、第１の算出部である平均特性指標算出部２０２と、第２の算出部である公平性指標算出部２０３と、無線パラメータ制御部２０４とを有する。
　トラフィック負荷取得部２０１は、無線セル１０２－１の負荷情報を無線基地局１０１－１から取得し、無線セル１０２－２の負荷情報を無線基地局１０１－２から取得する。
　トラフィック負荷は、例えば、各無線セルにおける無線リソース使用率（例えば、物理リソースブロック（ＰＲＢ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｂｌｏｃｋ）使用率や、使用可能な最大送信電力に対する実際の使用送信電力の比率など）を用いて示される。また、トラフィック負荷は、各無線セルにおける同時通信ＵＥ数やアクティブＵＥ数などのＵＥの数を用いて示されてもよい。
　トラフィック負荷取得部２０１が取得する各無線セルの負荷情報は、各無線セルのトラフィック負荷の瞬時値を示してもよいが、各無線セルのトラフィック負荷を所定期間において平均化された値を示す方が好ましい。トラフィック負荷取得部２０１は、例えば、所定の期間（１分、１０分、１時間、２４時間、１週間など）において平均化されたトラフィック負荷を示す負荷情報を取得する。
　平均特性指標算出部２０２は、無線セル１０２－１および無線セル１０２－２の負荷情報を用いて、無線セル１０２－１および無線セル１０２－２に存在するＵＥ１０３－１～１０３－４のユーザスループットの平均特性を示す平均特性指標（第１の指標）を算出する。
　ここで、ＵＥ１０３－１～１０３－４に発生する単位時間当たりのトラフィック量が同じである場合、ＵＥ１０３－１～１０３－４のユーザスループットが全体的に高い（ユーザスループットの平均特性が良い）状況とＵＥ１０３－１～１０３－４のユーザスループットが全体的に低い（ユーザスループットの平均特性が悪い）状況とでは、前者の状況の方が無線セル１０２－１および無線セル１０２－２のトラフィック負荷の総量が小さくなる。その理由は、ユーザスループットが高いほど、無線端末当たりの無線リソースの消費時間が短く済み、結果として無線セルのトラフィック負荷が小さくなるためである。そのため、ユーザスループットの平均特性を示す指標としては、各無線セルのトラフィック負荷の総量を示す指標を用いることができる。具体的には、無線セル毎のトラフィック負荷の和や積などを平均特性指標として用いることができる。平均特性指標として無線セル毎のトラフィック負荷の和や積を用いる場合、トラフィック負荷の和や積が小さいほど、ユーザスループットの平均特性が良いと判断することができる。
　なお、平均特性指標算出部２０２が、トラフィック負荷の和または積のいずれかを用いて、平均特性指標を算出する例を説明したが、これに限られない。平均特性指標算出部２０２は、トラフィック負荷の和および積の両方を用いて、平均特性指標を算出してもよい。すなわち、平均特性指標算出部２０２は、トラフィック負荷の和および積のうちの少なくともいずれか１つを用いて、制御セルのトラフィック負荷と、周辺セルのトラフィック負荷との総量を算出し、平均特性指標を求めることができる。
　公平性指標算出部２０３は、無線セル１０２－１および無線セル１０２－２の負荷情報を用いて、無線セル１０２－１および無線セル１０２－２に存在するＵＥ１０３－１～１０３－４のユーザスループットの公平性を示す公平性指標（第２の指標）を算出する。
　ここで、ユーザスループットの公平性を示す公平性指標としては、無線セル毎のトラフィック負荷の偏りを示す指標を用いることができる。具体的には、公平性指標算出部２０３は、無線セル毎のトラフィック負荷の差、比、標準偏差、分散などを、公平性指標として算出する。
　なお、公平性指標算出部２０３が、トラフィック負荷の差、比、標準偏差、分散のうちのいずれかを用いて、公平性指標を算出する例を説明したが、これに限られない。公平性指標算出部２０３は、トラフィック負荷の差、比、標準偏差、分散のうちの、２つ以上の指標を用いて、平均特性指標を算出してもよい。すなわち、公平性指標算出部２０３は、トラフィック負荷の差、比、標準偏差、分散のうちの少なくともいずれか１つを用いて、制御セルのトラフィック負荷と、周辺セルのトラフィック負荷との偏りを算出し、公平性指標を求めることができる。
　無線パラメータ制御部２０４は、平均特性指標算出部２０２が算出した平均特性指標、および、公平性指標算出部２０３が算出した公平性指標に応じて、無線セル１０２－１および／または無線セル１０２－２の無線パラメータを制御する。制御する無線パラメータとしては、無線セルのアンテナチルト角、アンテナ方位角、送信電力、および無線品質に対するオフセットパラメータなどが挙げられる。
　次に、無線パラメータ制御装置１０４の動作について図３を用いて詳細に説明する。
　図３は、無線パラメータ制御装置１０４の動作を示すフローチャートである。
　まず、無線パラメータ制御部２０４は、無線パラメータを制御する無線セルを制御セル（第１の無線セル）として選択する（ステップＳ３０１）。
　例えば、無線基地局が新たに設置されて無線通信網１００に無線セルが追加された場合には、無線パラメータ制御部２０４は、追加された無線セルを制御セルとして選択することができる。このように制御セルを選択することで、新たに無線セルを追加した際に、当該無線セルのカバレッジを自動的に最適化することができる。また、１日単位のトラフィック負荷や所定の時刻帯（例えば、トラフィックのピークアワー）におけるトラフィック負荷が所定の閾値（例えば、２０％）以下である無線セルや、所定の閾値（例えば、８０％）以上である無線セルを制御セルとして選択しても良い。このように制御セルを選択することで、ユーザスループットの公平性が低い無線セルや平均特性が低い無線セルを制御セルとして選択することができる。
　なお、以下では、無線パラメータ制御部２０４は、制御セルとして、無線セル１０２－１を選択したものとする。
　次に、無線パラメータ制御部２０４は、制御セルの周辺に位置する無線セルを、周辺セル（第２の無線セル）として選択する（ステップＳ３０２）。なお、無線パラメータ制御部２０４は、周辺セルとして、１つの無線セルを選択してもよいし、２つ以上の無線セルを選択してもよい。
　無線パラメータ制御部２０４は、制御セルの無線パラメータの変更によって影響を受ける可能性が高い無線セルを周辺セルとして選択することが好ましい。無線パラメータ制御部２０４は、例えば、制御セルから所定の距離（例えば、５００ｍ）以内に位置する無線セルや、制御セルからのハンドオーバ回数が所定の回数より多い無線セルや、制御セルへのハンドオーバ回数が所定の回数より多い無線セルなどを、周辺セルとして選択する。また、無線パラメータ制御部２０４は、制御セルをサービングセルとする無線端末によってリファレンス信号やパイロット信号が検出された無線セルを、周辺セルとして選択してもよい。
　なお、以下では、無線パラメータ制御部２０４は、１つの無線セル（無線セル１０２－２）を周辺セルとして選択したものとする。
　次に、無線パラメータ制御部２０４は、制御する無線パラメータの候補値を複数用意する（ステップＳ３０３）。無線パラメータ制御部２０４が制御する無線パラメータは、セル単位無線パラメータおよびセルペア単位無線パラメータのいずれでもよい。
　例えば、無線パラメータ制御部２０４は、セル単位無線パラメータであるアンテナチルト角を制御する場合には、（１１°、１３°、１５°、１７°、１９°）などを候補値として用意する。また、無線パラメータ制御部２０４は、セル単位無線パラメータである送信電力を制御する場合には、（４６ｄＢｍ、４３ｄＢｍ、４０ｄＢｍ）などを候補値として用意する。また、無線パラメータ制御部２０４は、セルペア単位無線パラメータである無線セル１０２－１から無線セル１０２－２へのＣＩＯを制御する場合には、（－６ｄＢ、－３ｄＢ、０ｄＢ、３ｄＢ、６ｄＢ）などを候補値として用意する。
　次に、無線パラメータの候補値毎に、ステップＳ３０５～Ｓ３０８に示すループ処理が開始される（ステップＳ３０４）。
　まず、無線パラメータ制御部２０４は、用意した無線パラメータの候補値のうち１つを選択し、制御セルの無線パラメータをその候補値に変更する（ステップＳ３０５）。
　次に、トラフィック負荷取得部２０１は、制御セルおよび周辺セルそれぞれについて、トラフィック負荷を示す負荷情報（例えば、１日単位の平均ＰＲＢ使用率）を取得する（ステップＳ３０６）。なお、トラフィック負荷取得部２０１は、ステップＳ３０５にて無線パラメータが候補値に変更された後の負荷情報を取得することが好ましい。
　なお、以下では、制御セルのトラフィック負荷をＵｃと示し、周辺セルのトラフィック負荷をＵｎと示す。
　次に、平均特性指標算出部２０２は、制御セルのトラフィック負荷Ｕｃ、および、周辺セルのトラフィック負荷Ｕｎを用いて、ＵＥ１０３－１～１０３－４のユーザスループットの平均特性指標を算出する（ステップＳ３０７）。
　上述したように、ユーザスループットの平均特性を示す指標としては、制御セルおよび周辺セルのトラフィック負荷の総量を示す指標を用いることができる。そのため、平均特性指標算出部２０２は、例えば、各無線セルのトラフィック負荷の和（Ｕｃ＋Ｕｎ）や積（Ｕｃ＊Ｕｎ）などを、平均特性指標として算出する。平均特性指標がトラフィック負荷の和と積のいずれであっても、その値が小さいほどユーザスループットの平均特性が良いと判定することができる。
　次に、公平性指標算出部２０３は、制御セルのトラフィック負荷Ｕｃ、および、周辺セルのトラフィック負荷Ｕｎを用いて、ＵＥ１０３－１～１０３－４のユーザスループットの公平性指標を算出する（ステップＳ３０８）。
　上述したように、ユーザスループットの公平性を示す指標としては、制御セルと周辺セルとの間のトラフィック負荷の偏りを示す指標を用いることができる。そのため、公平性指標算出部２０３は、例えば、各無線セルのトラフィック負荷の差（Ｕｃ－Ｕｎ、Ｕｎ－Ｕｃ、または｜Ｕｃ－Ｕｎ｜（Ｕｃ－Ｕｎの絶対値））や比（Ｕｃ／ＵｎまたはＵｎ／Ｕｃ）などを、公平性指標として算出する。公平性指標がトラフィック負荷の差である場合には公平性指標が０に近いほどユーザスループットの公平性は高く、公平性指標がトラフィック負荷の比である場合には公平性指標が１に近いほどユーザスループットの公平性は高いと判定することができる。
　なお、ステップＳ３０７とステップＳ３０８とは、順序が逆であってもよい。
　次に、平均特性指標および公平性指標が算出されていない無線パラメータの候補値が存在する場合には、無線パラメータ制御装置１０４は、用意された無線パラメータの候補値のうち、未選択な候補値を一つ選択してステップＳ３０５の処理に進む。一方、無線パラメータの全ての候補値について平均特性指標および公平性指標が算出されている場合には、無線パラメータ制御装置１０４は、ステップＳ３１０の処理に進む（ステップＳ３０９）。
　次に、無線パラメータ制御部２０４は、無線パラメータの候補値毎に算出された平均特性指標および公平性指標を用いて、制御セル（無線セル１０２－１）の無線パラメータの最適値を決定し、制御セルの無線パラメータを決定した最適値に変更する（ステップＳ３１０）。
　以下では、無線パラメータの最適値の決定方法について、３つの方法を説明する。なお、無線パラメータの最適値の決定方法は、以下に説明する３つの方法に限られるものではない。
　また、以下では、制御セルの無線パラメータがデフォルト値あるいは所定の基準値である場合における、ユーザスループットの平均特性指標をＹ０、公平性指標をＺ０と示し、無線パラメータがｉ番目（ｉ＝１、２、・・・、Ｉ）の候補値（候補値ｉ）である場合における、ユーザスループットの平均特性指標をＹｉ、公平性指標をＺｉと示すものとする。また、ユーザスループットの平均特性指標はトラフィック負荷の和であり、公平性指標はトラフィック負荷の差の絶対値であるものとする。
　まず、第１の方法について説明する。
　無線パラメータ制御部２０４は、ユーザスループットの公平性指標が所定の条件を満たす範囲で、ユーザスループットの平均特性指標が最適となる無線パラメータの候補値を最適値として決定する。無線パラメータ制御部２０４は、例えば、ユーザスループットの公平性指標が劣化しない範囲で、ユーザスループットの平均特性指標が最適となる無線パラメータの候補値を最適値として決定する。具体的には、例えば、無線パラメータ制御部２０４は、Ｚｉ＜＝Ｚ０を満たす候補値ｉの中から、Ｙｉが最小となる候補値ｉを最適値として選択する。
　次に、第２の方法について説明する。
　無線パラメータ制御部２０４は、ユーザスループットの平均特性指標が所定の条件を満たす範囲で、ユーザスループットの公平性指標が最適となる無線パラメータの候補値を最適値として決定する。無線パラメータ制御部２０４は、例えば、ユーザスループットの平均特性指標が劣化しない範囲で、ユーザスループットの公平性指標が最適となる無線パラメータの候補値を最適値として決定する。具体的には、例えば、無線パラメータ制御部２０４は、Ｙｉ＜＝Ｙ０を満たす候補値ｉの中から、Ｚｉが最小となる候補値ｉを最適値として選択する。
　次に、第３の方法について説明する。
　無線パラメータ制御部２０４は、ユーザスループットの平均特性指標（Ｙｉ）と公平性指標（Ｚｉ）を変数として有し、制御セルおよび周辺セルにおける無線端末のスループット特性を評価する目的関数（ｆ（Ｙｉ、Ｚｉ））を定義し、その目的関数の関数値が最適となる候補値ｉを最適値として決定する。具体的には、例えば、無線パラメータ制御部２０４は、ｆ（Ｙｉ、Ｚｉ）＝Ｙｉ＋Ｚｉと定義し、ｆ（Ｙｉ、Ｚｉ）が最小となる候補値ｉを最適値として選択する。
　次に、ステップＳ３０２において、無線パラメータ制御部２０４が２つ以上の無線セルを周辺セルとして選択した場合の動作について説明する。
　まず、ステップＳ３０６において、トラフィック負荷取得部２０１は、制御セルと、複数の周辺セルそれぞれの負荷情報を取得する。
　次に、ステップＳ３０７において、平均特性指標算出部２０２は、ステップＳ３０６において取得された複数の周辺セルそれぞれの負荷情報を用いて、周辺セルのトラフィック負荷の統計値を算出する。具体的には、平均特性指標算出部２０２は、各周辺セルのトラフィック負荷の平均値、中央値、最頻値などを、統計値として算出する。なお、以下では、平均特性指標算出部２０２が算出する、周辺セルのトラフィック負荷の統計値をＵｓと示すものとする。
　例えば、ステップＳ３０２において３つの周辺セルが選択され、ステップＳ３０６において取得された負荷情報それぞれが示す各周辺セルのトラフィック負荷が４０％、６０％、６５％であり、平均特性指標算出部２０２が周辺セルのトラフィック負荷の統計値Ｕｓとして周辺セルのトラフィック負荷の平均値を算出する場合には、平均特性指標算出部２０２は、Ｕｓ＝（４０＋６０＋６５）／３＝５５％を、周辺セルのトラフィック負荷の統計値Ｕｓとして算出する。
　平均特性指標算出部２０２は、制御セルのトラフィック負荷Ｕｃ、および、周辺セルのトラフィック負荷の統計値Ｕｓを用いて、ユーザスループットの平均特性指標を算出する。
　次に、ステップＳ３０８において、公平性指標算出部２０３は、ステップＳ３０６において取得された負荷情報それぞれが示す各周辺セルのトラフィック負荷を用いて、上述した平均特性指標算出部２０２の処理と同様に周辺セルのトラフィック負荷の統計値Ｕｓを算出する。さらに、公平性指標算出部２０３は、制御セルのトラフィック負荷Ｕｃと周辺セルのトラフィック負荷の統計値Ｕｓとを用いて、ユーザスループットの公平性指標を算出する。
　このように、無線パラメータ制御装置１０４は、周辺セルのトラフィック負荷の統計値Ｕｓと制御セルのトラフィック負荷Ｕｃとを用いてユーザスループットの平均特性指標と公平性指標とを算出することにより、周辺セルが１つ選択された場合と同様の処理を行うことができる。
　なお、このような方法は、制御セルの無線パラメータとして、セル単位無線パラメータ、例えば、アンテナチルト角や送信電力などを制御する場合に適している。すなわち、セル単位無線パラメータの変更は、特定の一つの周辺セルのみでなく、複数の周辺セルに一様に影響を及ぼす。周辺セルのトラフィック負荷の統計値Ｕｓを用いてユーザスループットの平均特性指標と公平性指標とを算出することで、無線パラメータの変更によって影響を与え得る複数の周辺セルそれぞれのトラフィック負荷を同時に考慮することが可能となり、効率的に無線パラメータの最適値を決定することが可能となる。
　なお、上述の説明においては、周辺セルのトラフィック負荷の統計値Ｕｓは、平均特性指標算出部２０２および公平性指標算出部２０３が算出したが、これに限られない。周辺セルのトラフィック負荷の統計値Ｕｓは、トラフィック負荷取得部２０１などが算出してもよい。
　なお、無線パラメータ制御部２０４が２つ以上の無線セルを周辺セルとして選択した場合の動作は、上述した動作に限られるものではない。無線パラメータ制御部２０４が２つ以上の無線セルを周辺セルとして選択した場合の他の動作について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。
　図４に示すフローチャートは、図３に示すフローチャートと比較して、ステップＳ４０１、Ｓ４０２の処理が追加されている点が異なる。
　まず、選択された周辺セルのそれぞれについてステップＳ３０４～Ｓ３１０に示すループ処理が開始される（ステップＳ４０１）。
　ステップＳ４０２において、無線パラメータの最適値が決定されていない周辺セルが存在する場合には、無線パラメータ制御装置１０４は、無線パラメータの最適値が決定されていない周辺セルを一つ選択してステップＳ３０４の処理に進む。一方、全ての周辺セルについて無線パラメータの最適値が決定されている場合には、無線パラメータ制御装置１０４は、処理を終了する（ステップＳ４０２）。
　なお、ステップＳ３０２において、無線パラメータ制御部２０４は、制御セルと選択した周辺セルそれぞれとの関係に基づいて、選択した各周辺セルに対して優先度を付与してもよい。そのような場合には、優先度が高い順に周辺セルが１つずつ選択され、選択された周辺セルそれぞれについてステップＳ３０４～Ｓ３１０に示すループ処理が行われる。無線パラメータ制御部２０４は、例えば、制御セルからの距離が近い周辺セルほど高い優先度を付与する。また、無線パラメータ制御部２０４は、制御セルへのハンドオーバ回数や、制御セルからのハンドオーバ回数が多い周辺セルほど高い優先度を付与してもよい。
　ここで、ＣＩＯなどのセルペア単位無線パラメータは、特定のセルペアに直接的に影響を及ぼし、特定のセルペア以外には直接的には影響を及ぼさない。そのため、無線パラメータ制御部２０４は、ステップＳ４０１において選択された周辺セルに直接的に影響を及ぼすセルペア単位無線パラメータを対象にして、ステップＳ３０４～Ｓ３１０の処理を行ってもよい。例えば、周辺セルとして無線セルＡが選択された場合、制御セルから無線セルＡへのＣＩＯのみを対象にして、ステップＳ３０４～Ｓ３１０の処理によって最適値を決定する。
　このように、無線パラメータ制御部２０４がセルペア単位無線パラメータの最適値を決定する場合には、制御セルおよびステップＳ４０１において選択された一つの周辺セルを用いて算出されたユーザスループットの平均特性指標、および、公平性指標に応じて、その周辺セルに影響を及ぼすセルペア単位無線パラメータの最適値を決定する。無線パラメータ制御部２０４は、選択された周辺セルに影響を及ぼさないセルペア単位無線パラメータについては制御を行わないため、セルペア単位無線パラメータを他の周辺セルに悪影響を及ぼすことなく最適化することができる。
　なお、上述した説明において、トラフィック負荷取得部２０１は、用意された無線パラメータの候補値毎に、制御セルおよび周辺セルそれぞれのトラフィック負荷Ｕｃ、Ｕｎを算出したが、これに限定されない。変形例として、トラフィック負荷取得部２０１は、制御セルおよび周辺セルそれぞれのトラフィック負荷として、無線パラメータの候補値ｘを変数とする関数Ｕｃ（ｘ）およびＵｎ（ｘ）を取得してもよい。このような変形例においては、ユーザスループットの平均特性指標および公平性指標は関数Ｕｃ（ｘ）およびＵｎ（ｘ）を用いて算出され、それらの指標を用いて無線パラメータの最適値が決定される。
　このように、本実施形態の無線パラメータ制御装置１０４は、各無線セルの負荷情報を取得するトラフィック負荷取得部２０１と、各無線セルの負荷情報を用いてユーザスループットの平均特性指標を算出する平均特性指標算出部２０２と、各無線セルの負荷情報を用いてユーザスループットの公平性指標を算出する公平性指標算出部２０３と、無線パラメータを制御する無線パラメータ制御部２０４とを有する。そのため、無線パラメータ制御装置１０４は、ユーザスループットの平均特性、および、ユーザスループットの公平性をともに考慮して、無線セル１０２－１の無線パラメータを制御し、ＵＥ１０３－１～ＵＥ１０３－４のスループット特性を改善することができる。
　（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
　図５は、第２の実施形態における無線通信網の無線パラメータ制御装置の構成を示す図である。
　無線パラメータ制御装置５００は、無線パラメータ制御装置１０４と比較して、トラフィック負荷予測部５０１が追加されている点と、トラフィック負荷取得部２０１がトラフィック負荷取得部５０２に変更されている点とが異なる。なお、図５において、図２と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
　トラフィック負荷予測部５０１は、無線セルの無線パラメータを変更した場合の各無線セルのトラフィック負荷を予測する。
　トラフィック負荷取得部５０２は、無線セルの無線パラメータを変更した場合の各無線セルのトラフィック負荷を、実測値としてではなく、トラフィック負荷予測部５０１から予測値として取得する。
　次に、無線パラメータ制御装置５００の動作について詳細に説明する。
　図６は、無線パラメータ制御装置５００の動作を示すフローチャートである。なお、図６において、図３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。
　まず、無線パラメータ制御部２０４は、用意した無線パラメータの候補値のうち１つを選択し、制御セルの無線パラメータをその候補値に変更したと仮定する（ステップＳ６０１）。
　なお、「無線パラメータを変更したと仮定する」とは、無線セルの無線パラメータを実際には変更せずに、解析処理、あるいは、コンピュータプログラム処理のみにおいて、仮想的に無線パラメータを変更することを意味するものとする。
　次に、トラフィック負荷予測部５０１は、制御セルの無線パラメータを選択した候補値に変更したと仮定した場合の、制御セルおよび周辺セルのトラフィック負荷を予測する。
　トラフィック負荷取得部５０２は、トラフィック負荷予測部５０１から、予測されたトラフィック負荷（予測トラフィック負荷）を示す予測負荷情報を取得する（ステップＳ６０２）。
　ここで、トラフィック負荷予測部５０１が、トラフィック負荷を予測する方法について詳細に説明する。以下の説明において、変更したと仮定する無線パラメータは送信電力であるものとする。
　なお、以下では、現在の、無線セルｋのトラフィック負荷（現在のトラフィック負荷）をＵｋと示し、無線セルｋと接続する無線端末数（現在の無線端末数）をＮｋと示すものとする。また、トラフィック負荷予測部５０１が予測する、無線パラメータを変更したと仮定した場合の、無線セルｋのトラフィック負荷（予測トラフィック負荷）をＵｋ’と示し、無線セルｋと接続する無線端末数（予測無線端末数）をＮｋ’と示すものとする。
　このとき、制御セルの無線パラメータを変更したと仮定した場合の無線セルｋのトラフィック負荷Ｕｋ’は、Ｕｋ’＝Ｕｋ×（Ｎｋ’／Ｎｋ）として予測することができる。
　すなわち、無線セルｋと接続する無線端末数と無線セルｋのトラフィック負荷とが比例するという仮定のもとで、無線端末数の変化率からトラフィック負荷を予測することができる。
　ここで、制御セルの無線パラメータを変更したと仮定した場合の、無線セルｋと接続する無線端末数Ｎｋ’は、各無線端末が測定した無線セル毎の受信電力をあらかじめ取得しておくことで予測することができる。以下では、無線端末Ｔによって測定された無線セル毎の受信電力を（Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎ）（Ｐｉ：無線セルｉの受信電力［ｄＢｍ］）と示すものとする。
　例えば、無線セル０の送信電力を４６ｄＢｍから４０ｄＢｍに変更したと仮定した場合には、無線端末Ｔの受信電力は（Ｐ０＋（４０－４６）、Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎ）になると予測する。すなわち、「無線セルの送信電力の変更量（ｄＢ）」と「無線端末における当該無線セルの受信電力の変化量（ｄＢ）」とが等しくなるという特性を用いて、無線セルの送信電力を変更したと仮定した場合の受信電力を予測する。そして、予測した無線セル毎の受信電力の中から、受信電力が最大となる無線セルを、無線端末Ｔにとっての新たなサービングセルとして予測する。このようにして、制御セルの無線パラメータを変更したと仮定した場合の、無線セルｋと接続する無線端末数Ｎｋ’を予測することができる。
　なお、トラフィック負荷を予測するために無線端末数を用いるのは単なる一例であって、これに限定されない。変形例として、トラフィック負荷予測部５０１は、トラフィック負荷を予測するために、無線端末数の代わりに、例えば、レイトレーシング（Ｒａｙ　Ｔｒａｃｉｎｇ）法などを利用した電波伝搬シミュレータを用いても良い。
　トラフィック負荷予測部５０１は、例えば、現在の無線セルｋの面積（Ｓｋ）と、制御セルの無線パラメータを変更したと仮定した場合の無線セルｋの面積（Ｓｋ’）を電波伝搬シミュレータによって推定する。そして、制御セルの無線パラメータを変更したと仮定した場合の無線セルｋのトラフィック負荷Ｕｋ’を、Ｕｋ’＝Ｕｋ×（Ｓｋ’／Ｓｋ）として予測する。
　なお、変更したと仮定する無線パラメータが、無線セルのアンテナチルト角やアンテナ方位角である場合でも、トラフィック負荷予測部５０１は、同様に、無線パラメータ変更したと仮定した場合の制御セルおよび周辺セルのトラフィック負荷を予測する。
　このように、本実施形態の無線パラメータ制御装置５００は、制御セルの無線パラメータ変更後のトラフィック負荷を予測するトラフィック負荷予測部５０１と、トラフィック負荷を取得するトラフィック負荷取得部５０２と、ユーザスループットの平均特性指標を算出する平均特性指標算出部２０２と、ユーザスループットの公平性指標を算出する公平性指標算出部２０３とを有する。トラフィック負荷予測部５０１が予測した制御セルおよび周辺セルのトラフィック負荷を用いて、ユーザスループットの平均特性指標、および、公平性指標が算出されるため、制御セルの無線パラメータを変更するたびに各無線セルのトラフィック負荷を実測する必要がなくなり、無線パラメータ制御装置５００における処理時間を短縮することができる。
　（第３の実施形態）
　次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して説明する。
　図７は、本発明の第３の実施形態の無線通信網７００の概略構成図である。
　第３の実施形態の無線通信網７００は、第１の実施形態の無線通信網１００と比較して、無線パラメータ制御装置１０４が削除された点と、無線基地局１０１（１０１－１、１０１－２）が無線基地局７０１（７０１－１、７０１－２）に変更された点とが異なる。
　無線基地局７０１－１、７０１－２は、無線あるいは有線の通信回線７０３で接続されている。なお、無線基地局７０１－１、７０１－２は、通信回線７０３によって直接的に接続されている必要はなく、例えば、上位ネットワーク（不図示）を介して間接的に接続されていてもよい。
　無線基地局７０１－１、７０１－２は、それぞれが管理する無線セル１０２－１、１０２－２の負荷情報の一部あるいは全部を、他の無線基地局に通知することができる。また、無線基地局７０１－１、７０１－２は、それぞれ、決定した無線パラメータの他の無線基地局への通知や、他の無線基地局に対しての無線パラメータの変更指示などをすることができる。
　また、無線基地局７０１－１、７０１－２はそれぞれ、無線セルの無線パラメータを制御する無線パラメータ制御ブロック７０２－１、７０２－２を有する。
　図８は、無線基地局７０１－１の構成をより詳細に示すブロック図である。
　無線基地局７０１－１は、無線パラメータ制御ブロック７０２－１を有する。
　無線パラメータ制御ブロック７０２－１は、トラフィック負荷取得部２０１Ａと、平均特性指標算出部２０２Ａと、公平性指標算出部２０３Ａと、無線パラメータ制御部２０４Ａとを有する。
　トラフィック負荷取得部２０１Ａ、平均特性指標算出部２０２Ａ、公平性指標算出部２０３Ａ、および、無線パラメータ制御部２０４Ａはそれぞれ、第１の実施形態における、トラフィック負荷取得部２０１、平均特性指標算出部２０２、公平性指標算出部２０３、無線パラメータ制御部２０４に相当し、同様の処理を行うため、説明を省略する。
　また、無線基地局７０１－２は、無線基地局７０１－１と同様の構成であるため、説明を省略する。
　このように、本実施形態の無線通信網７００においては、無線基地局７０１は、無線セルの無線パラメータを制御する無線パラメータ制御ブロック７０２を有する。そのため、各無線基地局７０１が自律分散的に無線パラメータを制御することができるため、各無線セルの無線パラメータを集中的に制御する無線パラメータ制御装置が不要となり、無線通信網の構成の簡素化を図ることができる。
　本発明に係る無線パラメータ制御装置にて行われる方法は、コンピュータに実行させるためのプログラムに適用してもよい。また、そのプログラムを記憶媒体に格納することも可能であり、ネットワークを介して外部に提供することも可能である。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲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、２０１３年１２月１０日に出願された日本出願特願２０１３－２５５０３３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。

Claims (13)

  1. 　第１の無線セルのトラフィック負荷を示す第１の負荷情報、および、前記第１の無線セルの周辺に位置する第２の無線セルのトラフィック負荷を示す第２の負荷情報を取得するトラフィック負荷取得部と、
    　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの平均特性を示す第１の指標を算出する第１の算出部と、
    　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの公平性を示す第２の指標を算出する第２の算出部と、
    　前記第１の指標、および、前記第２の指標に応じて、前記第１の無線セルの無線パラメータを制御する無線パラメータ制御部と、を有することを特徴とする無線パラメータ制御装置。
  2. 　請求項１に記載の無線パラメータ制御装置において、
    　前記第１の算出部は、前記第１の無線セルのトラフィック負荷と、前記第２の無線セルのトラフィック負荷との総量に応じて、前記第１の指標を算出し、
    　前記第２の算出部は、前記第１の無線セルのトラフィック負荷と、前記第２の無線セルのトラフィック負荷との偏りに応じて、前記第２の指標を算出することを特徴とする無線パラメータ制御装置。
  3. 　請求項２に記載の無線パラメータ制御装置において、
    　前記第１の算出部は、前記第１の無線セルのトラフィック負荷と、前記第２の無線セルのトラフィック負荷との和、積のうちの少なくともいずれか１つを用いて、前記第１の無線セルのトラフィック負荷と、前記第２の無線セルのトラフィック負荷との総量を算出することを特徴とする無線パラメータ制御装置。
  4. 　請求項２に記載の無線パラメータ制御装置において、
    　前記第２の算出部は、前記第１の無線セルのトラフィック負荷と、前記第２の無線セルのトラフィック負荷との差、比、標準偏差、分散のうちの少なくともいずれか１つを用いて、前記第１の無線セルのトラフィック負荷と、前記第２の無線セルのトラフィック負荷との偏りを算出することを特徴とする無線パラメータ制御装置。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御装置において、
    　前記無線パラメータ制御部は、前記第１の指標もしくは前記第２の指標のうち、一方の指標が所定の範囲にあり、かつ、他方の指標が改善するように、前記無線パラメータを決定することを特徴とする無線パラメータ制御装置。
  6. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御装置において、
    　前記無線パラメータ制御部は、前記第１の指標および前記第２の指標に基づいて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のスループット特性を評価する目的関数を用いて算出した第３の指標の値を用いて、前記無線パラメータを決定することを特徴とする無線パラメータ制御装置。
  7. 　請求項１から６のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御装置において、
    　前記第２の無線セルは、複数あり、
    　前記第１の算出部、および、前記第２の算出部のそれぞれは、前記複数の第２の無線セルのトラフィック負荷の統計値を用いて、前記第１の指標、および、前記第２の指標を算出することを特徴とする無線パラメータ制御装置。
  8. 　請求項７に記載の無線パラメータ制御装置において、
    　前記無線パラメータ制御部は、前記第２の無線セルそれぞれに影響を及ぼすセル単位無線パラメータを制御することを特徴とする無線パラメータ制御装置。
  9. 　請求項１から６のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御装置において、
    　前記第２の無線セルは、複数あり、
    　前記第１の算出部、および、前記第２の算出部のそれぞれは、前記第２の無線セル毎に、前記第１の指標、および、前記第２の指標を算出し、
    　前記無線パラメータ制御部は、前記第２の無線セル毎に、該第２の無線セルのトラフィック負荷を用いて算出された前記第１の指標および前記第２の指標に応じて、該第２の無線セルに影響を及ぼすセルペア単位無線パラメータを制御することを特徴とする無線パラメータ制御装置。
  10. 　請求項１から９のいずれか１項に記載の無線パラメータ制御装置は、
    　前記第１の無線セルの無線パラメータ変更後の前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を予測し、第１の予測負荷情報および第２の予測負荷情報を求めるトラフィック負荷予測部をさらに有し、
    　前記トラフィック負荷取得部は、前記第１の予測負荷情報および前記第２の予測負荷情報を取得し、
    　前記第１の算出部、および、前記第２の算出部のそれぞれは、前記第１の予測負荷情報、および、前記第２の予測負荷情報を用いて、前記第１の指標および前記第２の指標を算出することを特徴とする無線パラメータ制御装置。
  11. 　第１の無線セルのトラフィック負荷を示す第１の負荷情報、および、前記第１の無線セルの周辺に位置する第２の無線セルのトラフィック負荷を示す第２の負荷情報を取得し、
    　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの平均特性を示す第１の指標を算出し、
    　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの公平性を示す第２の指標を算出し、
    　前記第１の指標、および、前記第２の指標に応じて、前記第１の無線セルの無線パラメータを制御することを特徴とする無線パラメータ制御方法。
  12. 　自身が管理する前記第１の無線セルのトラフィック負荷を示す第１の負荷情報、および、前記第１の無線セルの周辺に位置する第２の無線セルのトラフィック負荷を示す第２の負荷情報を取得するトラフィック負荷取得部と、
    　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの平均特性を示す第１の指標を算出する第１の算出部と、
    　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの公平性を示す第２の指標を算出する第２の算出部と、
    　前記第１の指標、および、前記第２の指標に応じて、前記第１の無線セルの無線パラメータを制御する無線パラメータ制御部と、を有することを特徴とする無線基地局。
  13. 　第１の無線セルの無線パラメータを制御する無線パラメータ制御装置のコンピュータに、
    　前記第１の無線セルのトラフィック負荷を示す第１の負荷情報、および、前記第１の無線セルの周辺に位置する第２の無線セルのトラフィック負荷を示す第２の負荷情報を取得する処理と、
    　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの平均特性を示す第１の指標を算出する処理と、
    　前記第１の負荷情報、および、前記第２の負荷情報を用いて、前記第１の無線セルおよび前記第２の無線セルにおける無線端末のユーザスループットの公平性を示す第２の指標を算出する処理と、
    　前記第１の指標、および、前記第２の指標に応じて、前記第１の無線セルの無線パラメータを制御する処理と、を実行させることを特徴とするプログラム。
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