JP5644958B2 - 基地局、コアネットワーク装置、およびサーバ - Google Patents
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Description
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態に係る基地局を説明する図である。図1には、基地局1および基地局1と無線通信を行う無線端末2a,2bが示してある。また、基地局が形成するセル3a〜3gが示してある。また、無線端末2a,2bが位置登録を行う位置登録エリア4a,4bが示してある。なお、セル3dは、基地局1によって形成されているとする。また、無線端末2aは、位置登録エリア4aで位置登録し、無線端末2bは、位置登録エリア4bで位置登録をしたとする。
合算部1bは、算出部1aの算出した存在確率を合算する。
図2は、第2の実施の形態に係る無線通信システムを示した図である。図2に示すように、無線通信システムは、基地局10、CN装置20、および無線端末30を有している。無線通信システムには、例えば、UMTS、LTE、またはLTE−Aの無線通信システムが適用される。
図3は、位置登録エリアおよび基地局のセルを説明する図である。図3に示す6角形は、基地局が形成するセルを示している。例えば、図3のセル41に属している無線端末は、セル41を形成している基地局と無線通信を行うことができる。
図3に示す無線端末61がセル42で位置登録を行ったとする。この場合、無線端末61は、位置登録エリア51に属することになる。また、無線端末62がセル43で位置登録を行ったとする。この場合、無線端末62は、位置登録エリア52に属することになる。また、無線端末63がセル45で位置登録を行ったとする。この場合、無線端末63は、位置登録エリア53に属することになる。
例えば、図3の例の場合、エリアサイズ情報DB22には、位置登録エリア51のエリアサイズは‘4’であるという情報が記憶される。また、エリアサイズ情報DB22には、位置登録エリア52のエリアサイズは‘4’であるという情報が記憶される。また、エリアサイズ情報DB22には、位置登録エリア53のエリアサイズは‘3’であるという情報が記憶される。
無線端末30の速度・方向検出部31は、無線端末30の移動速度および移動方向を検出する。速度・方向検出部31は、例えば、加速度センサである。または、速度・方向検出部31は、GPS(Global Positioning System)であってもよく、無線端末30の位置から移動速度および移動方向を検出する。
基地局10の端末数推定部11について説明する。第2の実施の形態では、端末数推定部11は、無線端末の位置登録を行ってからの経過時間および無線端末の移動速度および移動方向を考慮して、セルの無線端末の数を推定する。まず時間経過による存在確率について説明する。
また、セル81,82,84,85における無線端末91の存在確率は、β/S’とすることができる。S’は、無線端末91が在圏すると予測されるセルの数で、図5の例の場合、S’=4となる。また、βは、パラメータ設定される値で、0≦β≦1の値をとる。βは、例えば、以下で述べるシミュレーション等を行い、その結果が一番良くなる値に設定する。
N(i)j=fi(α)・(1−β)+gi(β) …(1)
式(1)のfi(α)は、図4で説明した時間経過による存在確率を示し、次の式(2a),(2b)で示される。
式(2a),(2b)のαは、規格化された時間rの関数で示され、次の式(3a),(3b)で示される。
すなわち、UEiがセルjで位置登録を行った場合、fi(α)は、式(2a)で示され、式(2a)のαは、式(3a),(3b)で示される。つまり、UEiがセルjで位置登録を行った場合、fi(α)は、時間経過とともに、図4に示す波形W11に示すように変化する。
例えば、図3の例において、無線端末62は、位置登録エリア52のセル43で位置登録を行っている。この場合、無線端末62のセル43における数は、式(2a),(3a),(3b)で示され、時間経過とともに、図4に示した波形W11に示すように変化する。
式(1)のgi(β)は、図5で説明した無線端末の移動速度および移動方向による存在確率を示し、次の式(4a),(4b)で示される。
セルjが、UEiが在圏すると予測されたセルの場合、gi(β)は、式(4a)で示される。セルjが、UEiが在圏すると予測されたセルの場合、gi(β)は、式(4b)で示される。
[ステップS1]基地局10の端末数推定部11は、変数i,Nを0に設定する。
例えば、基地局10は、図3のセル43を形成しているとする。無線端末61は、位置登録エリア51で位置登録したとする。無線端末62は、位置登録エリア52で位置登録したとする。無線端末63は、位置登録エリア53で位置登録したとする。
なお、上記では、基地局10が、図3に示すセル43を形成し、セル43に存在している無線端末の数を推定する例を示したが、他のセルを形成する基地局も同様に、図6に示す処理を実行する。これにより、各セルを形成する各基地局は、自分のセルに存在している無線端末の数を推定することができる。
次に、第3の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第2の実施の形態で説明した無線端末の数の推定は、重み付け(無線端末が存在する可能性の高いセルについては存在確率を高くする)を行っているとはいえ、位置登録エリア内で平均化される。これに対し、実際は、例えば、極端に無線端末が少ないセルおよび極端に無線端末が多いセルが存在する場合もある。そこで、第3の実施の形態では、セルごとの位置登録状況を考慮して、過去の一定時間内に位置登録が行われていないセルの重みを、過去の一定時間内に位置登録が行われたセルに分配する。
N(i)j=fi(α)・(1−β)+gi(β)+hi(γ) …(5)
式(5)は、上記で説明した式(1)に対し、hi(γ)の項が追加されている。以下では、hi(γ)についてのみ説明する。hi(γ)は、次の式(6a),(6b)によって示される。
また、セルjにおいて、過去の一定時間treg以内に位置登録が実行されなかった場合、hi(γ)は、式(6b)で示される。すなわち、セルjにおいて、過去の一定時間treg以内に位置登録が実行されなかった場合、hi(γ)で示される無線端末の存在確率は、0とされる。
ステップS11,S12の処理は、図6で説明したステップS11,S12と同様であり、その説明を省略する。
ステップS14〜S16の処理は、ステップS4〜S6と同様であり、その説明を省略する。
図8は、シミュレーションの条件を示した図である。シミュレーションは、図8に示すように、セルを1次元で形成(線状に形成)し、その数を1000とした。セル半径は、500mとした。すなわち、1次元のセル長を1kmとした。また、ユーザ(無線端末)数を10000とし、1次元のセルに一様に分布させた。また、ユーザの移動速度を20m/sとし、シミュレーション期間内では、その方向は不変とした。
図9は、基地局のハードウェア構成例を示した図である。図9に示すように、基地局10は、プロセッサ101、HDD(Hard Disk Drive)102、RAM(Random Access Memory)103、BB部104、RF(Radio Frequency)部105、IF(InterFace)部106、およびバス107を有している。
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
1a 算出部
1b 合算部
2a,2b 無線端末
3a〜3g セル
4a,4b 位置登録エリア
Claims (9)
- 自セルに存在する無線端末の数を推定する基地局において、
当該基地局が属する位置登録エリアの有するセルのセル数に基づいて、前記位置登録エリアに存在している待ち受け状態の前記無線端末の自セルに存在する存在確率を算出する算出部と、
前記算出部の算出した前記位置登録エリアに存在している前記無線端末の前記存在確率を合算する合算部と、
を有することを特徴とする基地局。 - 前記算出部は、前記セル数と前記無線端末が前記位置登録エリアに位置登録を行ってから経過した経過時間とに基づいて前記存在確率を算出することを特徴とする請求項1記載の基地局。
- 前記算出部は、前記無線端末が自セルで位置登録をしたとき、時間経過とともに1から前記セル数の逆数に収束する関数で前記存在確率を算出し、前記無線端末が自セルで位置登録をしなかった場合、時間経過とともに0から前記セル数の逆数に収束する関数で前記存在確率を算出することを特徴とする請求項2記載の基地局。
- 前記算出部は、前記無線端末の移動速度および移動方向に基づいて前記存在確率を算出することを特徴とする請求項1記載の基地局。
- 前記算出部は、前記無線端末の移動速度および移動方向と前記位置登録エリアのマップ情報とから前記無線端末が存在するセルを予測し、予測した予測セル数に基づいて自セルでの存在確率を算出することを特徴とする請求項4記載の基地局。
- 前記算出部は、前記無線端末が所定時間内に位置登録されなかったセルの前記存在確率を、前記所定時間内に位置登録されたセルに分配することを特徴とする請求項1記載の基地局。
- 前記算出部は、前記セル数と前記無線端末が前記位置登録エリアに位置登録を行ってから経過した経過時間または前記無線端末の速度および移動方向のいずれかまたは両方とに基づいて前記存在確率を算出することを特徴とする請求項1記載の基地局。
- 基地局のセルに存在する無線端末の数を推定するコアネットワーク装置において、
前記基地局が属する位置登録エリアの有するセルのセル数に基づいて、前記位置登録エリアに存在している待ち受け状態の前記無線端末の前記基地局のセルに存在する存在確率を算出する算出部と、
前記算出部の算出した前記位置登録エリアに存在している前記無線端末の前記存在確率を合算する合算部と、
を有することを特徴とするコアネットワーク装置。 - 基地局のセルに存在する無線端末の数を推定するサーバにおいて、
前記基地局が属する位置登録エリアの有するセルのセル数に基づいて、前記位置登録エリアに存在している待ち受け状態の前記無線端末の前記基地局のセルに存在する存在確率を算出する算出部と、
前記算出部の算出した前記位置登録エリアに存在している前記無線端末の前記存在確率を合算する合算部と、
を有することを特徴とするサーバ。
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