JP2016046750A - 制御装置、送信電力制御方法、及び、無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信性能を改善できる。【解決手段】制御装置３０は、記憶部３０２と制御部３０６〜３０８とを備える。記憶部３０２は、複数の基地局のそれぞれが送信電力制御に応じて形成可能な無線エリアが含む位置を識別する識別情報を、上記基地局毎に記憶する。制御部３０６〜３０８は、第１の無線エリアにおいて上記識別情報により識別される位置である対象位置における無線通信性能を示すパラメータに基づいて、上記対象位置を含む第２の無線エリアを形成可能な基地局の送信電力を制御する。【選択図】図７

Description

本発明は、制御装置、送信電力制御方法、及び、無線通信システムに関する。

複数の無線エリアを形成する複数の基地局と、複数の基地局と複数の無線エリアを介して通信する複数の移動局と、基地局の送信電力を変更する制御装置と、を備える無線通信システムが知られている（例えば、特許文献１乃至４を参照）。制御装置は、第１の基地局における通信トラヒックの量が閾値よりも大きい場合、第１の基地局の周辺の第２の基地局の送信電力を増加する。これにより、第１の基地局の通信トラヒックの一部を第２の基地局に処理させることができる。

特開２００３−０３７５５５号公報 特開平１１−２１５５５２号公報 特開平１１−２３４７３９号公報 特開平９−１６３４４３号公報

ところで、上記制御装置は、変更後の送信電力を用いて基地局が形成する無線エリアに含まれる位置を知らない。このため、上記制御装置は、無線通信性能が良好でない位置が存在する場合に、送信電力が変更される基地局として、無線通信性能が良好でない位置に応じた基地局を適切に選択できないことがある。

この場合、基地局の送信電力を変更しても、基地局が形成する無線エリアが、無線通信性能が良好でない位置を含まないことがある。従って、この場合、無線通信性能が良好でない位置における無線通信性能を改善できない。

一つの側面として、本発明の目的の一つは、無線通信性能を改善することにある。

一つの側面では、制御装置は、記憶部と制御部とを備える。記憶部は、複数の基地局のそれぞれが送信電力制御に応じて形成可能な無線エリアが含む位置を識別する識別情報を、上記基地局毎に記憶する。制御部は、第１の無線エリアにおいて上記識別情報により識別される位置である対象位置における無線通信性能を示すパラメータに基づいて、上記対象位置を含む第２の無線エリアを形成可能な基地局の送信電力を制御する。

無線通信性能を改善できる。

第１実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を表すブロック図である。 図１に示す基地局が形成する無線エリアの一例を表す説明図である。 図１に示す基地局の構成の一例を表すブロック図である。 図１に示す移動局の構成の一例を表すブロック図である。 図１に示す制御装置の構成の一例を表すブロック図である。 図１に示す基地局の機能の一例を表すブロック図である。 図１に示す制御装置の機能の一例を表すブロック図である。 図１に示す無線通信システムが用いる格子領域の一例を表す説明図である。 図１に示す制御装置が記憶する第１の無線エリア位置情報の一例を表すテーブルである。 図１に示す制御装置が記憶する第２の無線エリア位置情報の一例を表すテーブルである。 図１に示す制御装置が各基地局から受信する、位置情報及びスループットの一例を表すテーブルである。 図１に示す制御装置が記憶する、格子領域識別子及びスループットの一例を表すテーブルである。 図１に示す無線通信システムが実行する処理の一例を表すシーケンス図である。 図１に示す制御装置が実行する取得処理の一例を表すフローチャートである。 図１に示す制御装置が実行する変更処理の一例を表すフローチャートである。 図１に示す基地局が形成する無線エリアと格子領域との関係の一例を表す説明図である。 図１に示す基地局が形成する無線エリアと格子領域との関係の一例を表す説明図である。 図１に示す基地局が形成する無線エリアと格子領域との関係の一例を表す説明図である。 図１に示す基地局が形成する無線エリアと格子領域との関係の一例を表す説明図である。 第２実施形態に係る基地局の機能の一例を表すブロック図である。 第２実施形態に係る制御装置の機能の一例を表すブロック図である。 図２１に示す制御装置が実行する取得処理の一例を表すフローチャートである。 図２１に示す制御装置が実行する変更処理の一例を表すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下に説明される実施形態は例示である。従って、以下に明示しない種々の変形や技術が実施形態に適用されることは排除されない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一の符号を付した部分は、変更又は変形が明示されない限り、同一若しくは同様の部分を表す。

＜第１実施形態＞
（構成）
図１に例示するように、第１実施形態に係る無線通信システム１は、例示的に、Ｍ＋１個の基地局１０−０，１０−１，…，１０−Ｍと、Ｎ個の移動局２０−１，２０−２，…，２０−Ｎと、制御装置３０と、を備える。

本例では、Ｍは、２以上の整数を表す。また、以下において、基地局１０−ｍは、区別する必要がない場合、基地局１０とも表される。ｍは、０からＭの整数を表す。本例では、Ｎは、１以上の整数を表す。また、以下において、移動局２０−ｎは、区別する必要がない場合、移動局２０とも表される。ｎは、１からＮの整数を表す。

無線通信システム１は、基地局１０と、移動局２０と、の間で、所定の無線通信方式に従った無線通信を行なう。例えば、無線通信方式は、ＬＴＥ方式である。ＬＴＥは、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎの略記である。なお、無線通信方式は、ＬＴＥ方式と異なる方式（例えば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、又は、ＷｉＭＡＸ等の方式）であってもよい。ＷｉＭＡＸは、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓの略記である。

図２に例示するように、基地局１０−ｍは、無線エリアＷＡ−ｍを形成する。無線エリアＷＡ−ｍは、区別する必要がない場合、無線エリアＷＡとも表される。なお、各基地局１０は、複数の無線エリアを形成してもよい。無線エリアＷＡは、カバレッジ・エリア、又は、通信エリアと表されてもよい。例えば、無線エリアＷＡは、マクロセル、マイクロセル、ナノセル、ピコセル、フェムトセル、ホームセル、スモールセル、又は、セクタセル等のセルと表されてよい。各基地局１０は、自局１０が形成する無線エリアＷＡ内に位置する移動局２０と無線通信を行なう。

具体的には、各基地局１０は、自局１０が形成する無線エリアＷＡにおいて無線リソースを提供する。本例では、無線リソースは、時間及び周波数により識別される。各基地局１０は、自局１０が形成する無線エリアＷＡ内に位置する移動局２０と、当該無線エリアＷＡにおいて提供している無線リソースを用いることにより通信を行なう。なお、各基地局１０は、アクセスポイント、ｅＮＢ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）、又は、ＮＢ（Ｎｏｄｅ Ｂ）であってもよい。

本例では、基地局１０−０は、無線信号の送信電力の最大値が基地局１０−ｐよりも大きい。ｐは、１からＭの整数を表す。従って、基地局１０−０は、基地局１０−ｐが形成する無線エリアＷＡ−ｐよりも広い無線エリアＷＡ−０を形成可能である。本例では、基地局１０−０は、マクロ基地局とも表され、基地局１０−ｐは、スモール基地局とも表される。スモール基地局は、例えば、フェムト基地局、マクロ基地局、マイクロ基地局、ナノ基地局、ピコ基地局、又は、ホーム基地局である。

本例では、スモール基地局１０−ｐは、マクロ基地局１０−０が形成する無線エリアＷＡ−０内に配置されている。更に、スモール基地局１０−ｐが形成する無線エリアＷＡ−ｐは、マクロ基地局１０−０が形成する無線エリアＷＡ−０内に位置している。無線エリアＷＡ−０は、マクロセルとも表され、無線エリアＷＡ−ｐは、スモールセルとも表される。本例では、無線通信システム１は、ＨｅｔＮｅｔ（Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を形成する。

本例では、図１に示すように、各基地局１０は、通信回線を介して有線通信可能に通信網（例えば、コアネットワーク）ＮＷに接続されている。なお、各基地局１０は、無線通信可能に通信網ＮＷに接続されていてもよい。基地局１０と通信網ＮＷとの間のインタフェースは、Ｓ１インタフェースと表されてもよい。また、基地局１０間のインタフェースは、Ｘ２インタフェースと表されてもよい。

無線通信システム１のうちの基地局１０よりも通信網（即ち、上位）ＮＷ側の部分は、ＥＰＣと表されてもよい。ＥＰＣは、Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅの略記である。無線通信システム１のうちの基地局１０により形成される部分は、Ｅ−ＵＴＲＡＮと表されてもよい。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋの略記である。

移動局２０は、自局２０が位置する無線エリアＷＡにおいて提供されている無線リソースを用いて、当該無線エリアＷＡを形成する基地局１０と無線通信を行なう。なお、移動局２０は、無線端末、無線機器、無線装置、移動端末、端末装置、又は、ユーザ端末（ＵＥ；Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と表されてもよい。例えば、移動局２０は、携帯電話機、スマートフォン、センサ、又は、メータ（測定器）等である。移動局２０は、ユーザによって携帯されていてもよいし、車両等の移動体に搭載されていてもよいし、固定されていてもよい。

本例では、移動局２０を収容する無線エリアＷＡは、サービングセルとも表される。無線エリアＷＡが移動局２０を収容することの一例は、移動局２０が当該無線エリアＷＡにて提供される無線リソースを用いて、当該無線エリアＷＡを形成する基地局１０とデータを送受信可能に、当該基地局１０と接続されていることである。

制御装置３０は、通信回線を介して有線通信可能に通信網ＮＷに接続されている。本例では、制御装置３０は、通信網ＮＷを介して、各基地局１０と通信可能に接続されている。制御装置３０は、制御局、管理装置、制御サーバ、又は、管理サーバと表されてもよい。

（構成；基地局１０）
次に、基地局１０の構成について説明する。
図３に例示するように、基地局１０は、バスＢＵ１を介して互いに接続された、処理装置１１と、記憶装置１２と、無線通信部１３と、有線通信部１４と、を備える。

処理装置１１は、後述する機能を実現するために、基地局１０の各部を制御する。本例では、処理装置１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。本例では、処理装置１１は、記憶装置１２に記憶されているプログラムを実行することにより、後述する機能を実現する。

なお、処理装置１１は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又は、プログラム可能な論理回路装置（ＰＬＤ；Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）により機能が実現されてもよい。

例えば、記憶装置１２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、半導体メモリ、及び、有機メモリの少なくとも１つを備える。ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略記である。ＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略記である。ＨＤＤは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略記である。ＳＳＤは、Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅの略記である。なお、記憶装置１２は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の記録媒体と、記録媒体から情報を読み取り可能な読取装置と、を備えていてもよい。

無線通信部１３は、アンテナ１５を備え、アンテナ１５を介して形成する無線エリアＷＡにて収容される移動局２０と、無線通信方式（本例では、ＬＴＥ方式）に従った通信を行なう。本例では、無線通信部１３は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｏｃｅｓｓｏｒ）が予め保持するプログラムを実行することにより、機能が実現される。なお、無線通信部１３は、ＬＳＩにより機能が実現されてもよい。

本例では、後述するように、無線通信部１３は、アンテナ１５を介して送信する無線信号の電力（換言すると、送信電力）を変更する機能を有する。無線通信部１３により形成される無線エリアＷＡは、送信電力の変更に伴って変化する。送信電力の変更は、送信電力制御の一例である。

有線通信部１４は、通信ケーブルを接続可能な通信ポートを備え、通信ケーブルを介して通信網ＮＷに接続されることにより、通信網ＮＷに接続された他の装置（例えば、制御装置３０）と、有線ＬＡＮ方式に従った通信を行なう。例えば、有線ＬＡＮ方式は、ＩＥＥＥ ８０２．３シリーズである。有線ＬＡＮ方式は、有線通信方式の一例である。例えば、有線ＬＡＮ方式は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）方式であってよい。

（構成；移動局２０）
図４に例示するように、移動局２０は、バスＢＵ２を介して互いに接続された、処理装置２１と、記憶装置２２と、無線通信部２３と、を備える。
処理装置２１は、処理装置１１と同様の機能を有する。記憶装置２２は、記憶装置１２と同様の機能を有する。

無線通信部２３は、アンテナ２４を備え、アンテナ２４を介して、自局２０を収容する無線エリアＷＡを形成する基地局１０と、無線通信方式（本例では、ＬＴＥ方式）に従った通信を行なう。

（構成；制御装置３０）
図５に例示するように、制御装置３０は、バスＢＵ３を介して互いに接続された、処理装置３１と、記憶装置３２と、有線通信部３３と、を備える。
処理装置３１は、処理装置１１と同様に、後述する機能を実現するために、制御装置３０の各部を制御する。記憶装置３２は、記憶装置１２と同様の機能を有する。

有線通信部３３は、有線通信部１４と同様の機能を有し、通信ケーブルを介して通信網ＮＷに接続されることにより、通信網ＮＷに接続された他の装置（例えば、基地局１０）と、有線ＬＡＮ方式に従った通信を行なう。

（機能；基地局１０）
次に、基地局１０の機能について説明する。基地局１０の機能は、図６に例示するように、通信状態検出部１０１と、通信状態送信部１０２と、送信電力制御部１０３と、を含む。

通信状態検出部１０１は、自局１０が形成する無線エリアＷＡに収容される移動局２０のそれぞれから位置情報を受信する。位置情報の受信は、位置情報の取得と表されてもよい。位置情報は、移動局２０の位置を示す情報である。本例では、位置情報は、移動局２０がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて測定した位置を示す情報である。測定は、検出と表されてよい。本例では、位置情報は、緯度及び経度を含む。

更に、通信状態検出部１０１は、自局１０が形成する無線エリアＷＡに収容される移動局２０のそれぞれに対するスループットを測定する。スループットの測定は、スループットの取得と表されてもよい。スループットは、移動局２０と基地局１０との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表す。スループットは、移動局２０と基地局１０との間の通信の状態を示すパラメータの一例である。本例では、通信の状態は、無線通信性能である。

なお、基地局１０に代えて移動局２０がスループットを測定してもよい。この場合、通信状態検出部１０１は、自局１０が形成する無線エリアＷＡに収容される移動局２０のそれぞれからスループットを受信してよい。

通信状態送信部１０２は、後述するように制御装置３０により送信された通信状態要求を受信する。通信状態要求は、通信の状態を示すパラメータ（本例では、スループット）の送信を要求する情報である。

本例では、通信状態送信部１０２は、通信状態要求を受信した場合、自局１０が形成する無線エリアＷＡに収容される各移動局２０に対して通信状態検出部１０１により取得された、位置情報及びスループットを互いに関連付けて制御装置３０へ送信する。なお、通信状態送信部１０２は、所定の周期が経過する毎に、位置情報及びスループットを制御装置３０へ送信してもよい。

送信電力制御部１０３は、後述するように制御装置３０により送信された電力変更指示を受信する。電力変更指示は、無線信号の送信電力の変更を指示する情報である。本例では、電力変更指示は、変更後の送信電力を示す情報を含む。例えば、送信電力は、空中線電力又は送信出力であってよい。

送信電力制御部１０３は、受信した電力変更指示に従って、自局１０における無線信号の送信電力を変更する。これにより、基地局１０が形成する無線エリアＷＡに含まれる位置が変更される。例えば、基地局１０が形成する無線エリアＷＡの境界の位置が変更される。例えば、基地局１０が形成する無線エリアＷＡの面積が変更される。

本例では、送信電力制御部１０３は、自局１０における送信電力の変更が完了した場合、送信電力の変更が完了したことを示す電力変更応答を制御装置３０へ送信する。
なお、送信電力制御部１０３は、自局１０における送信電力の変更が完了した場合、電力変更応答を制御装置３０へ送信しなくてもよい。
なお、マクロ基地局１０−０の機能は、送信電力制御部１０３を不要としてよい。

（機能；制御装置３０）
次に、制御装置３０の機能について説明する。制御装置３０の機能は、図７に例示するように、格子領域記憶部３０１と、無線エリア位置記憶部３０２と、通信状態取得部３０３と、格子領域識別部３０４と、通信状態記憶部３０５と、を含む。更に、制御装置３０の機能は、例示的に、通信状態分析部３０６と、変更対象無線エリア決定部３０７と、電力変更指示送信部３０８と、を含む。

格子領域記憶部３０１は、格子領域と、その格子領域に含まれる位置と、を対応付ける情報を記憶する。

本例では、各格子領域は、略正方形の領域である。本例では、図８に例示するように、格子領域は、所定の緯度間隔を有するように等間隔に配置された複数の緯線と、所定の経度間隔を有するように等間隔に配置された複数の経線と、により形成されるグリッドによって区画される領域である。本例では、Ｒ＃ＸＹは、格子領域を識別する格子領域識別子を表す。Ｘ及びＹのそれぞれは、２桁の整数を表す。

本例では、緯度間隔は、１．５π／６４８０００［ｒａｄ］（１．５［秒］）であり、経度間隔は、２．２５π／６４８０００［ｒａｄ］（２．２５［秒］）である。本例では、各格子領域の一辺の長さは、約５０ｍである。

例えば、格子領域は、総務省等により定められた分割地域メッシュである２分の１地域メッシュを、緯線方向及び経線方向のそれぞれにおいて１０等分することにより形成される領域であってよい。

本例では、格子領域記憶部３０１は、格子領域を識別する格子領域識別子と、その格子領域の北端であり且つ西端である位置の緯度及び経度と、その格子領域の南端であり且つ東端である位置の緯度及び経度と、を対応付けて記憶する。

無線エリア位置記憶部３０２は、スモール基地局１０−ｐ毎に、複数の送信電力にそれぞれ対応する複数の無線エリア位置情報を記憶する。

無線エリア位置情報は、その無線エリア位置情報に対応する送信電力を用いてスモール基地局１０−ｐが形成可能な無線エリアＷＡ−ｐに含まれる位置を識別する。本例では、無線エリア位置情報は、図９及び図１０に例示するように、無線エリアＷＡを識別する無線エリア識別子と、その無線エリアＷＡに含まれる格子領域のそれぞれを識別する格子領域識別子と、を対応付けた情報である。無線エリア位置情報は、識別情報の一例である。例えば、無線エリア位置情報は、スモール基地局１０−ｐにより送信された無線信号の受信強度を複数の位置にて測定することにより取得されてよい。

本例では、無線エリア位置記憶部３０２は、スモール基地局１０−ｐ毎に、第１の送信電力に対応する第１の無線エリア位置情報と、第２の送信電力に対応する第２の無線エリア位置情報と、を記憶する。図９及び図１０は、第１の無線エリア位置情報及び第２の無線エリア位置情報の一例をそれぞれ示す。本例では、ＳＭ＃Ｚは、無線エリアＷＡを識別する無線エリア識別子を表す。Ｚは、１以上の整数を表す。

本例では、第１の送信電力は、スモール基地局１０−ｐの起動時においてスモール基地局１０−ｐにおける無線信号の送信電力として設定される。第１の送信電力は、スモール基地局１０−ｐ毎に異なってよい。なお、第１の送信電力は、複数のスモール基地局１０−ｐに共通してもよい。本例では、第２の送信電力は、第１の送信電力よりも大きい。

第１の無線エリア位置情報は、スモール基地局１０−ｐが第１の送信電力を用いて形成可能な無線エリアＷＡ−ｐに含まれる位置を識別する情報の一例である。第２の無線エリア位置情報は、スモール基地局１０−ｐが第２の送信電力を用いて形成可能な無線エリアＷＡ−ｐに含まれる位置を識別する情報の一例である。
無線エリア位置記憶部３０２は、無線エリアが含む位置を識別する識別情報を基地局毎に記憶する記憶部の一例である。

通信状態取得部３０３は、移動局２０の位置と、移動局２０と基地局１０との間の通信の状態を示すパラメータ（本例では、スループット）と、を取得する。

本例では、通信状態取得部３０３は、所定の周期が経過する毎に、通信状態要求を各基地局１０へ送信する。なお、通信状態取得部３０３は、制御装置３０に所定の指示が入力された場合に、通信状態要求を送信してもよい。また、通信状態取得部３０３は、無線通信システム１における異常を検出した場合に、通信状態要求を送信してもよい。

通信状態取得部３０３は、図１１に例示するように、各基地局１０から、互いに関連付けられた位置情報及びスループットを受信する。位置情報及びスループットの受信は、位置情報及びスループットの取得の一例である。
通信状態取得部３０３は、移動局２０の位置と、その移動局２０と基地局１０との間の通信の状態を示すパラメータと、を取得する取得部の一例である。

格子領域識別部３０４は、格子領域記憶部３０１により記憶されている情報に基づいて、通信状態取得部３０３により取得された位置情報が示す位置を含む格子領域を識別する。

通信状態記憶部３０５は、通信状態取得部３０３により取得されたスループットと、そのスループットと関連付けられた位置情報に基づいて格子領域識別部３０４により識別された格子領域と、を対応付けて記憶する。本例では、通信状態記憶部３０５は、図１２に例示するように、スループットと格子領域識別子とを対応付けて記憶する。

通信状態分析部３０６は、各スモール基地局１０−ｐにより形成される無線エリアＷＡ−ｐのそれぞれに対して、通信の状態を分析する。本例では、通信の状態の分析は、無線エリアＷＡ−ｐにおいてスループットを平均した値を算出することを含む。本例では、通信の状態の分析は、通信状態記憶部３０５により記憶されている情報と、無線エリア位置記憶部３０２により記憶されている第１の無線エリア位置情報と、に基づいて実行される。

本例では、通信状態分析部３０６は、各無線エリア識別子に対して、通信状態記憶部３０５に記憶されているスループットの中から、第１の無線エリア位置情報にて当該無線エリア識別子に関連付けられた格子領域識別子と対応付けられたスループットを抽出する。通信状態分析部３０６は、各無線エリア識別子に対して、抽出したスループットの総和を、抽出したスループットの総数により除した値を、当該無線エリア識別子により識別される無線エリアＷＡ−ｐにおけるスループットの平均値として算出する。

通信状態分析部３０６は、各スモール基地局１０−ｐにより形成される無線エリアＷＡ−ｐの中から、分析の結果に基づいて、通信の状態が良好でない無線エリアＷＡを抽出する。本例では、通信状態分析部３０６は、スループットの平均値が第１の閾値よりも低い無線エリアＷＡを、通信の状態が良好でない無線エリアＷＡとして抽出する。抽出された無線エリアＷＡは、第１の無線エリアの一例である。

変更対象無線エリア決定部３０７は、無線エリア位置記憶部３０２により記憶されている第１の無線エリア位置情報に基づいて、複数の格子領域の中から、通信状態分析部３０６により抽出された無線エリアＷＡに含まれる格子領域を抽出する。抽出された格子領域は、対象位置の一例である。

変更対象無線エリア決定部３０７は、抽出した各格子領域に対して、変更対象無線エリアを決定する。変更対象無線エリアは、送信電力が変更される対象の無線エリアＷＡである。本例では、変更対象無線エリアの決定は、無線エリア位置記憶部３０２により記憶されている第２の無線エリア位置情報に基づいて実行される。

本例では、変更対象無線エリア決定部３０７は、抽出した各格子領域に対して、当該格子領域を識別する格子領域識別子と第２の無線エリア位置情報にて関連付けられた無線エリア識別子により識別される無線エリアＷＡを、変更対象無線エリアとして決定する。

本例では、変更対象無線エリア決定部３０７は、第２の無線エリア位置情報にて、ある格子領域識別子と複数の無線エリア識別子とが関連付けられている場合、当該複数の無線エリア識別子により識別される無線エリアの中から１つの無線エリアＷＡを選択する。上記複数の無線エリア識別子により識別される複数の無線エリアは、変更対象無線エリアの候補と表されてよい。

この場合、本例では、変更対象無線エリア決定部３０７は、複数の変更対象無線エリアの候補の中から、通信状態分析部３０６により算出されたスループットの平均値が最大である無線エリアＷＡを選択する。変更対象無線エリア決定部３０７は、選択した無線エリアＷＡを、変更対象無線エリアとして決定する。

本例では、変更対象無線エリアとして決定される無線エリアＷＡは、通信状態分析部３０６により抽出された無線エリアＷＡと異なる無線エリアＷＡである。変更対象無線エリアとして決定される無線エリアＷＡは、第２の無線エリアの一例である。

電力変更指示送信部３０８は、変更対象無線エリア決定部３０７により変更対象無線エリアとして決定された無線エリアＷＡを形成するスモール基地局１０−ｐへ、電力変更指示を送信する。本例では、電力変更指示は、変更後の送信電力としての第２の送信電力を示す情報を含む。
通信状態分析部３０６、変更対象無線エリア決定部３０７及び電力変更指示送信部３０８は、スモール基地局１０−ｐの送信電力を第１の送信電力から第２の送信電力へ変更する制御部の一例である。

（動作）
先ず、無線通信システム１が実行する処理について、図１３乃至図１５を参照しながら説明する。
無線通信システム１は、図１３に例示する処理を実行する。先ず、制御装置３０は、取得処理を実行する（図１３のステップＳ１０１）。取得処理において、制御装置３０は、各基地局１０へ通信状態要求を送信し、通信状態要求に応じて各基地局１０により送信された位置情報及びスループットを受信する。

次に、制御装置３０は、変更処理を実行する（図１３のステップＳ１０２）。変更処理において、制御装置３０は、特定の基地局１０へ電力変更指示を送信し、電力変更指示に応じて当該特定の基地局１０により送信された電力変更応答を受信する。

無線通信システム１は、図１３のステップＳ１０１〜Ｓ１０２の処理を繰り返し実行してよい。例えば、無線通信システム１は、所定の周期が経過する毎に、図１３のステップＳ１０１〜Ｓ１０２の処理を実行してよい。また、無線通信システム１は、無線通信システム１における異常を検出した場合に、図１３のステップＳ１０１〜Ｓ１０２の処理を実行してよい。また、無線通信システム１は、制御装置３０が所定の信号を受信した場合に、図１３のステップＳ１０１〜Ｓ１０２の処理を実行してよい。

ここで、取得処理の一例について説明を加える。例えば、制御装置３０は、取得処理として、図１４にフローチャートにより例示する処理を実行する。
制御装置３０は、図１４の処理を開始すると、各基地局１０へ通信状態要求を送信する（図１４のステップＳ２０１）。

次いで、制御装置３０は、移動局２０毎の位置情報及びスループットを各基地局１０から受信するまで待機する（図１４のステップＳ２０２の「Ｎｏ」ルート）。そして、制御装置３０は、移動局２０毎の位置情報及びスループットを各基地局１０から受信すると、「Ｙｅｓ」と判定し、受信した位置情報のそれぞれに対して、当該位置情報に基づいて格子領域を識別する（図１４のステップＳ２０３）。

その後、制御装置３０は、受信したスループットのそれぞれと、当該スループットと関連付けて受信された位置情報に基づいて識別された格子領域と、を対応付けて記憶する（図１４のステップＳ２０４）。そして、制御装置３０は、取得処理を終了する。

ここで、変更処理の一例について説明を加える。例えば、制御装置３０は、変更処理として、図１５にフローチャートにより例示する処理を実行する。
制御装置３０は、図１５の処理を開始すると、格子領域と対応付けて記憶されているスループットに基づいて、無線エリア毎にスループットの平均値を算出する（図１５のステップＳ３０１）。本例では、制御装置３０は、第１の送信電力に対応する第１の無線エリア位置情報に基づいて、格子領域を含む無線エリアを識別する。

次いで、制御装置３０は、各スモール基地局１０−ｐにより形成される無線エリアＷＡ−ｐの中から、スループットの平均値が第１の閾値よりも低い無線エリアＷＡ−ｐを抽出する（図１５のステップＳ３０２）。
そして、制御装置３０は、抽出した無線エリアＷＡ−ｐのそれぞれを１つずつ順に処理対象として用いる第１のループ処理（図１５のステップＳ３０３〜ステップＳ３１０）を実行する。

第１のループ処理にて、制御装置３０は、第１の送信電力に対応する第１の無線エリア位置情報に基づいて、複数の格子領域の中から、処理対象の無線エリアＷＡ−ｐに含まれる格子領域を抽出する（図１５のステップＳ３０４）。
そして、制御装置３０は、抽出した格子領域のそれぞれを１つずつ順に処理対象として用いる第２のループ処理（図１５のステップＳ３０５〜ステップＳ３０９）を実行する。

第２のループ処理にて制御装置３０は、第２の送信電力に対応する第２の無線エリア位置情報に基づいて、各スモール基地局１０−ｐにより形成される無線エリアＷＡ−ｐの中から処理対象の格子領域を含む無線エリアを抽出する（図１５のステップＳ３０６）。

次いで、制御装置３０は、抽出した無線エリアＷＡ−ｐに基づいて変更対象無線エリアを決定する（図１５のステップＳ３０７）。
本例では、制御装置３０は、抽出した無線エリアＷＡ−ｐの数が１つである場合、抽出した無線エリアＷＡ−ｐを変更対象無線エリアとして決定する。本例では、制御装置３０は、抽出した無線エリアＷＡ−ｐの数が２つ以上である場合、抽出した無線エリアＷＡ−ｐの中から１つを選択し、選択した無線エリアＷＡ−ｐを変更対象無線エリアとして決定する。この場合、本例では、制御装置３０は、抽出した無線エリアＷＡ−ｐのうちの、スループットの平均値が最大である無線エリアＷＡ−ｐを選択する。

そして、制御装置３０は、決定した変更対象無線エリアを記憶する（図１５のステップＳ３０８）。
次いで、制御装置３０は、ステップＳ３０４にて抽出した格子領域のすべてに対して、第２のループ処理（図１５のステップＳ３０５〜ステップＳ３０９）を実行した後、ステップＳ３１０へ進む。
その後、制御装置３０は、ステップＳ３０２にて抽出した無線エリアＷＡ−ｐのすべてに対して、第１のループ処理（図１５のステップＳ３０３〜ステップＳ３１０）を実行した後、ステップＳ３１１へ進む。

次いで、制御装置３０は、記憶されている変更対象無線エリアのそれぞれを形成するスモール基地局１０−ｐへ、電力変更指示を送信する（図１５のステップＳ３１１）。そして、制御装置３０は、変更処理を終了する。

スモール基地局１０−ｐは、制御装置３０から電力変更指示を受信した場合、受信した電力変更指示に従って、自局１０−ｐにおける無線信号の送信電力を、第１の送信電力から第２の送信電力に変更する。これにより、スモール基地局１０−ｐが形成する無線エリアＷＡ−ｐに含まれる位置が変更される。次いで、スモール基地局１０−ｐは、自局１０−ｐにおける送信電力の変更が完了した場合、送信電力の変更が完了したことを示す電力変更応答を制御装置３０へ送信する。

次に、無線通信システム１の動作の一例について図１６乃至図１９を参照しながら説明する。
ここでは、図１６に例示するように、各スモール基地局１０−ｑが第１の送信電力を用いて無線エリアＳＭ−ｑを形成している場合を想定する。ｑは、１から１８までの整数を表す。本例では、各無線エリアＳＭ−ｑは、マクロ基地局１０−０が形成する無線エリアＭＡ−１内に位置している。

この場合において、スモール基地局１０−６が動作を停止した場合を想定する。この場合、図１７に例示するように、Ｒ＃０４０７、Ｒ＃０４０８、Ｒ＃０５０７及びＲ＃０５０８により識別される４つの格子領域に位置する移動局２０を収容する無線エリアは、無線エリアＳＭ−６から無線エリアＭＡ−１へ変化する。

ところで、マクロ基地局１０−０により形成される無線エリアＭＡ−１が収容する移動局２０の数は、スモール基地局１０−ｑにより形成される無線エリアＳＭ−ｑが収容する移動局２０の数よりも多くなりやすい。従って、マクロ基地局１０−０により形成される無線エリアＭＡ−１におけるスループットは、スモール基地局１０−ｑにより形成される無線エリアＳＭ−ｑにおけるスループットよりも小さくなりやすい。

本例では、スモール基地局１０−６が動作を停止することにより、スモール基地局１０−６が動作を停止する前に形成していた無線エリアＳＭ−６におけるスループットの平均値が第１の閾値よりも低くなった場合を想定する。従って、この場合、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０２にて、無線エリアＭＡ−１に含まれる複数の無線エリアＳＭ−ｑの中から、無線エリアＳＭ−６を抽出する。抽出された無線エリアＳＭ−６は、第１の無線エリアの一例である。

次いで、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０４にて、無線エリアＳＭ−６に含まれる格子領域として、Ｒ＃０４０７、Ｒ＃０４０８、Ｒ＃０５０７及びＲ＃０５０８により識別される４つの格子領域を複数の格子領域の中から抽出する。

本例では、図１８に例示するように、スモール基地局１０−５が第２の送信電力を用いて形成可能な無線エリアＳＭ−５が、Ｒ＃０４０７及びＲ＃０５０７により識別される２つの格子領域を含む場合を想定する。更に、本例では、スモール基地局１０−７が第２の送信電力を用いて形成可能な無線エリアＳＭ−７が、Ｒ＃０４０８及びＲ＃０５０８により識別される２つの格子領域を含む場合を想定する。更に、本例では、スモール基地局１０−１０が第２の送信電力を用いて形成可能な無線エリアＳＭ−１０が、Ｒ＃０５０７及びＲ＃０５０８により識別される２つの格子領域を含む場合を想定する。

従って、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０６にて、無線エリアＭＡ−１に含まれる複数の無線エリアＳＭ−ｑの中から、Ｒ＃０４０７により識別される格子領域を含む無線エリアとして、無線エリアＳＭ−５を抽出する。次いで、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０７にて、抽出した無線エリアＳＭ−５を変更対象無線エリアとして決定する。そして、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０８にて、決定した変更対象無線エリアＳＭ−５を記憶する。Ｒ＃０４０７により識別される格子領域は、対象位置の一例である。無線エリアＳＭ−５は、第２の無線エリアの一例である。

更に、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０６にて、無線エリアＭＡ−１に含まれる複数の無線エリアＳＭ−ｑの中から、Ｒ＃０４０８により識別される格子領域を含む無線エリアとして、無線エリアＳＭ−７を抽出する。次いで、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０７にて、抽出した無線エリアＳＭ−７を変更対象無線エリアとして決定する。そして、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０８にて、決定した変更対象無線エリアＳＭ−７を記憶する。Ｒ＃０４０８により識別される格子領域は、対象位置の一例である。無線エリアＳＭ−７は、第２の無線エリアの一例である。

加えて、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０６にて、無線エリアＭＡ−１に含まれる複数の無線エリアＳＭ−ｑの中から、Ｒ＃０５０７により識別される格子領域を含む無線エリアとして、無線エリアＳＭ−５及びＳＭ−１０を抽出する。

本例では、無線エリアＳＭ−５におけるスループットの平均値が、無線エリアＳＭ−１０におけるスループットの平均値よりも大きい場合を想定する。従って、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０７にて、抽出した無線エリアＳＭ−５及びＳＭ−１０のうちの、無線エリアＳＭ−５を選択し、選択した無線エリアＳＭ−５を変更対象無線エリアとして決定する。そして、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０８にて、決定した変更対象無線エリアＳＭ−５を記憶する。Ｒ＃０５０７により識別される格子領域は、対象位置の一例である。無線エリアＳＭ−５は、第２の無線エリアの一例である。

更に、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０６にて、無線エリアＭＡ−１に含まれる複数の無線エリアＳＭ−ｑの中から、Ｒ＃０５０８により識別される格子領域を含む無線エリアとして、無線エリアＳＭ−７及びＳＭ−１０を抽出する。

本例では、無線エリアＳＭ−７におけるスループットの平均値が、無線エリアＳＭ−１０におけるスループットの平均値よりも大きい場合を想定する。従って、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０７にて、抽出した無線エリアＳＭ−７及びＳＭ−１０のうちの、無線エリアＳＭ−７を選択し、選択した無線エリアＳＭ−７を変更対象無線エリアとして決定する。そして、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０８にて、決定した変更対象無線エリアＳＭ−７を記憶する。Ｒ＃０５０８により識別される格子領域は、対象位置の一例である。無線エリアＳＭ−７は、第２の無線エリアの一例である。

その後、制御装置３０は、図５のステップＳ３１１にて、記憶されている変更対象無線エリアＳＭ−５及びＳＭ−７のそれぞれを形成するスモール基地局１０−５及び１０−７へ、電力変更指示を送信する。

スモール基地局１０−５及び１０−７のそれぞれは、制御装置３０から電力変更指示を受信する。そして、スモール基地局１０−５及び１０−７は、受信した電力変更指示に従って、自局１０−５及び１０−７における無線信号の送信電力を、第１の送信電力から第２の送信電力にそれぞれ変更する。

これにより、図１９に例示するように、スモール基地局１０−５及び１０−７が形成する無線エリアＳＭ−５及びＳＭ−７がそれぞれ拡大する。その結果、スモール基地局１０−５及び１０−７が形成する無線エリアＳＭ−５及びＳＭ−７に含まれる位置がそれぞれ変更される。この結果、Ｒ＃０４０７及びＲ＃０５０７により識別される２つの格子領域は、無線エリアＳＭ−５に含まれる。更に、Ｒ＃０４０８及びＲ＃０５０８により識別される２つの格子領域は、無線エリアＳＭ−７に含まれる。

次いで、スモール基地局１０−５及び１０−７のそれぞれは、送信電力の変更が完了したことを示す電力変更応答を制御装置３０へ送信する。

なお、制御装置３０は、動作を停止していたスモール基地局１０−６が動作を再開した場合、スモール基地局１０−５及び１０−７のそれぞれへ、無線信号の送信電力を、第２の送信電力から第１の送信電力に変更する電力変更指示を送信してよい。動作の再開は、復旧と表されてよい。

以上、説明したように、第１実施形態に係る制御装置３０は、複数のスモール基地局１０−ｐのそれぞれが送信電力制御に応じて形成可能な無線エリアＷＡ−ｐが含む位置を識別する識別情報を、スモール基地局１０−ｐ毎に記憶する。更に、制御装置３０は、第１の無線エリアにおいて識別情報により識別される位置である対象位置における無線通信性能を示すパラメータに基づいて、対象位置を含む第２の無線エリアを形成可能なスモール基地局１０−ｐの送信電力を制御する。

これによれば、無線通信性能が良好でない位置を含む無線エリアＷＡ−ｐを形成可能なスモール基地局１０−ｐの送信電力を制御できる。これにより、スモール基地局１０−ｐは、無線通信性能が良好でない位置を含む無線エリアＷＡ−ｐを形成できる。この結果、無線通信性能が良好でない位置における無線通信性能を改善できる。

更に、第１実施形態において、上記パラメータは、第１の無線エリアを形成するスモール基地局１０−ｐと移動局２０との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表すスループットを含む。加えて、上記対象位置は、スループットが第１の閾値よりも低い位置である。

これによれば、スループットが第１の閾値よりも低い位置を含む無線エリアＷＡ−ｐを形成可能なスモール基地局１０−ｐの送信電力を制御できる。これにより、スモール基地局１０−ｐは、スループットが第１の閾値よりも低い位置を含む無線エリアＷＡ−ｐを形成できる。この結果、スループットが第１の閾値よりも低い位置におけるスループットを高めることができる。

加えて、第１実施形態において、送信電力が制御されるスモール基地局１０−ｐは、第２の無線エリアを形成可能なスモール基地局１０−ｐの中から選択される。選択されるスモール基地局１０−ｐは、スモール基地局１０−ｐと移動局２０との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表すスループットを、そのスモール基地局１０−ｐが形成する無線エリアＷＡ−ｐにおいて平均した値が最大である基地局１０である。

スループットを無線エリアＷＡにおいて平均した値が大きい基地局１０は、無線エリアＷＡを拡大しても、無線エリアＷＡ内のスループットが過小になりにくい。ところで、上記構成によれば、スループットを無線エリアＷＡ−ｐにおいて平均した値が最大であるスモール基地局１０−ｐの送信電力が制御される。従って、送信電力の変更後において、無線エリアＷＡ−ｐ内のスループットの低下を抑制できる。

なお、無線通信システム１は、ＳＯＮ（Ｓｅｌｆ Ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を形成してよい。制御装置３０が、基地局１０における送信電力を制御することは、自己最適化（Ｓｅｌｆ−ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）の一例であってよい。また、制御装置３０が、基地局１０における送信電力を制御することは、セルの停止補償、又は、セルの自動復旧と表されてよい。

また、無線通信システム１は、マクロ基地局１０−０が制御装置３０の機能を有していてよい。この場合、無線通信システム１は、制御装置３０を不要としてよい。

なお、上述した例においては、スモール基地局１０−ｐが動作を停止することにより、移動局２０を収容する無線エリアＷＡが変化する場合における無線通信システム１の動作を説明している。

ところで、スモール基地局１０−ｐが動作を停止せずに、ＳＮＲ又はＳＩＮＲの低下に伴って、移動局２０を収容する無線エリアＷＡが変化する場合においても、無線通信システム１は、上述した例と同様に動作する。ＳＮＲは、Ｓｉｇｎａｌ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏの略記である。ＳＩＮＲは、Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ−Ｐｌｕｓ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏの略記である。

また、移動局２０を収容する無線エリアＷＡが変化せずに、例えば、スモール基地局１０−ｐの負荷が過大となることにより無線エリアＷＡにおけるスループットが低下した場合においても、無線通信システム１は、上述した例と同様に動作する。

なお、無線通信システム１は、マクロ基地局１０を複数備えていてもよい。この場合、制御装置３０は、マクロ基地局１０により形成される無線エリアＷＡを識別する無線エリア識別子と、その無線エリアＷＡに含まれる無線エリアＷＡを識別する無線エリア識別子と、を対応付けて記憶してよい。この場合、無線通信システム１は、図１３乃至図１５に例示する処理を、マクロ基地局１０により形成される無線エリアＷＡのそれぞれに対して実行してよい。

また、制御装置３０は、無線エリア毎に、スループットの平均値が第１の閾値よりも低いか否かを判定しているが、格子領域毎に、スループットの平均値が第１の閾値よりも低いか否かを判定してよい。この場合、制御装置３０は、スループットの平均値が第１の閾値よりも低い格子領域を複数の格子領域の中から抽出し、抽出した各格子領域に対して、変更対象無線エリアを決定してよい。この場合、制御装置３０は、第１の無線エリア位置情報を不要としてよい。

また、制御装置３０は、第１の無線エリア位置情報又は第２の無線エリア位置情報に代えて、第１の無線エリア位置情報と第２の無線エリア位置情報との差を示す情報を記憶してもよい。

また、制御装置３０は、第１及び第２の送信電力を含む、３つ以上の送信電力を用いてスモール基地局１０−ｐが形成可能な無線エリアＷＡ−ｐに含まれる位置を識別する情報を記憶していてもよい。この場合、制御装置３０は、変更対象無線エリアとして、スモール基地局１０−ｐが、より小さい送信電力を用いて形成可能な無線エリアＷＡ−ｐを優先して決定してよい。この場合、制御装置３０は、変更対象無線エリアとして決定された無線エリアＷＡ−ｐを形成するために用いられる送信電力を含む電力変更指示を送信してよい。

例えば、制御装置３０は、スモール基地局１０−ｐ毎に、第１及び第２の無線エリア位置情報を含む、３つ以上の無線エリア位置情報を記憶していてよい。この場合、例えば、制御装置３０は、図１５のステップＳ３０６において、より小さい送信電力に対応する無線エリア位置情報を優先して用いることにより、変更対象無線エリアの候補である無線エリアを抽出してよい。

スモール基地局１０−ｐの送信電力の変化に伴って、スモール基地局１０−ｐが形成する無線エリアＷＡ−ｐに含まれる位置は変化する。従って、上記構成によれば、無線エリアＷＡ−ｐを適切に形成することができる。

また、制御装置３０は、スモール基地局１０−ｐが備えるアンテナ１５の、複数のチルト角のそれぞれを用いてスモール基地局１０−ｐが形成可能な無線エリアが含む位置を識別する無線エリア位置情報を、チルト角毎に記憶してもよい。この場合、制御装置３０は、電力変更指示とともに、チルト角変更指示を送信してよい。チルト角変更指示は、アンテナ１５のチルト角の変更を指示する情報である。本例では、チルト角変更指示は、変更後のチルト角を示す情報を含む。

この場合、スモール基地局１０−ｐは、受信したチルト角変更指示に従って、自局１０−ｐにおけるアンテナ１５のチルト角を変更する。これにより、スモール基地局１０−ｐが形成する無線エリアＷＡ−ｐに含まれる位置が変更される。

スモール基地局１０−ｐが備えるアンテナ１５のチルト角の変化に伴って、スモール基地局１０−ｐが形成する無線エリアＷＡ−ｐに含まれる位置は変化する。従って、上記構成によれば、無線エリアＷＡ−ｐを適切に形成することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第２実施形態に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムに対して、スループットに代えて、通信の負荷を用いる点において相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

（機能；基地局１０Ａ）
第２実施形態に係る基地局１０Ａの機能は、図２０に例示するように、図６の通信状態検出部１０１及び通信状態送信部１０２に代えて、通信状態検出部１０１Ａ及び通信状態送信部１０２Ａを含む。

通信状態検出部１０１Ａは、スループットに代えて、自局１０Ａと移動局２０との間の通信の負荷を用いる点を除いて、通信状態検出部１０１と同様の機能を有する。
通信状態検出部１０１Ａは、自局１０Ａが形成する無線エリアＷＡに収容される移動局２０のそれぞれに対する通信の負荷を測定する。通信の負荷の測定は、通信の負荷の取得と表されてもよい。本例では、通信の負荷は、移動局２０と基地局１０Ａとの間の通信に対して確保される通信速度である。通信速度は、単位時間あたりに通信されるデータの量を表す。通信速度の確保は、通信速度の予約と表されてよい。通信の負荷は、移動局２０と基地局１０との間の通信の状態を示すパラメータの一例である。

通信状態送信部１０２Ａは、スループットに代えて通信の負荷を用いる点を除いて、通信状態送信部１０２と同様の機能を有する。
本例では、通信状態送信部１０２Ａは、通信状態要求を受信した場合、自局１０Ａが形成する無線エリアＷＡに収容される各移動局２０に対して通信状態検出部１０１Ａにより取得された、位置情報及び通信の負荷を互いに関連付けて制御装置３０Ａへ送信する。なお、通信状態送信部１０２Ａは、所定の周期が経過する毎に、位置情報及び通信の負荷を制御装置３０Ａへ送信してもよい。

（機能；制御装置３０Ａ）
第２実施形態に係る制御装置３０Ａの機能は、図２１に例示するように、図７の通信状態取得部３０３及び通信状態記憶部３０５に代えて、通信状態取得部３０３Ａ及び通信状態記憶部３０５Ａを含む。更に、制御装置３０Ａの機能は、図２１に例示するように、図７の通信状態分析部３０６及び変更対象無線エリア決定部３０７に代えて、通信状態分析部３０６Ａ及び変更対象無線エリア決定部３０７Ａを含む。

通信状態取得部３０３Ａは、スループットに代えて通信の負荷を用いる点を除いて、通信状態取得部３０３と同様の機能を有する。
本例では、通信状態取得部３０３Ａは、各基地局１０Ａから、互いに関連付けられた位置情報及び通信の負荷を受信する。位置情報及び通信の負荷の受信は、位置情報及び通信の負荷の取得の一例である。

通信状態記憶部３０５Ａは、スループットに代えて通信の負荷を用いる点を除いて、通信状態記憶部３０５と同様の機能を有する。
通信状態記憶部３０５Ａは、通信状態取得部３０３Ａにより取得された通信の負荷と、その通信の負荷と関連付けられた位置情報に基づいて格子領域識別部３０４により識別された格子領域と、を対応付けて記憶する。本例では、通信状態記憶部３０５Ａは、通信の負荷と格子領域識別子とを対応付けて記憶する。

通信状態分析部３０６Ａは、スループットに代えて通信の負荷を用いる点及び通信の状態が良好でない無線エリアＷＡを抽出する方法を除いて、通信状態分析部３０６と同様の機能を有する。

通信状態分析部３０６Ａは、各スモール基地局１０Ａ−ｐにより形成される無線エリアＷＡ−ｐのそれぞれに対して、通信の状態を分析する。本例では、通信の状態の分析は、無線エリアＷＡ−ｐにおける通信の負荷の総和を算出することを含む。

本例では、通信状態分析部３０６Ａは、各無線エリア識別子に対して、通信状態記憶部３０５Ａに記憶されている通信の負荷の中から、第１の無線エリア位置情報にて当該無線エリア識別子に関連付けられた格子領域識別子と対応付けられた通信の負荷を抽出する。通信状態分析部３０６Ａは、各無線エリア識別子に対して、抽出した通信の負荷の総和を算出する。

通信状態分析部３０６Ａは、各スモール基地局１０Ａ−ｐにより形成される無線エリアＷＡ−ｐの中から、分析の結果に基づいて、通信の状態が良好でない無線エリアＷＡ−ｐを抽出する。本例では、通信状態分析部３０６Ａは、通信の負荷の総和が第２の閾値よりも高い無線エリアＷＡ−ｐを、通信の状態が良好でない無線エリアＷＡ−ｐとして抽出する。

変更対象無線エリア決定部３０７Ａは、変更対象無線エリアの候補である無線エリアＷＡ−ｐが複数存在する場合において変更対象無線エリアを選択する方法を除いて、変更対象無線エリア決定部３０７と同様の機能を有する。

本例では、変更対象無線エリア決定部３０７Ａは、変更対象無線エリアの候補である無線エリアＷＡ−ｐが複数存在する場合、複数の無線エリアＷＡ−ｐの中から、通信状態分析部３０６Ａにより算出された負荷の総和が最小である無線エリアＷＡ−ｐを選択する。変更対象無線エリア決定部３０７Ａは、選択した無線エリアＷＡ−ｐを、変更対象無線エリアとして決定する。

なお、変更対象無線エリア決定部３０７Ａは、スモール基地局１０Ａ−ｐが第２の送信電力を用いて形成可能な無線エリアＷＡ−ｐにおける通信の負荷の総和が最小である無線エリアＷＡ−ｐを選択してもよい。この場合、通信の負荷の総和は、通信状態分析部３０６Ａ又は変更対象無線エリア決定部３０７Ａにより算出されてよい。

（動作）
次に、第２実施形態に係る無線通信システム１が実行する処理について、図２２及び図２３を参照しながら説明する。

制御装置３０Ａは、図１４の取得処理に代えて図２２に例示する取得処理を実行する。図２２の処理は、図１４の処理のうちのステップＳ２０２及びＳ２０４の処理を、ステップＳ２０２Ａ及びＳ２０４Ａに置換した処理である。
制御装置３０Ａは、図２２の処理を開始すると、各基地局１０Ａへ通信状態要求を送信する（図２２のステップＳ２０１）。

次いで、制御装置３０Ａは、移動局２０毎の位置情報及び通信の負荷を各基地局１０Ａから受信するまで待機する（図２２のステップＳ２０２Ａの「Ｎｏ」ルート）。そして、制御装置３０Ａは、移動局２０毎の位置情報及び通信の負荷を各基地局１０Ａから受信すると、「Ｙｅｓ」と判定し、受信した位置情報のそれぞれに対して、当該位置情報に基づいて格子領域を識別する（図２２のステップＳ２０３）。

その後、制御装置３０Ａは、受信した通信の負荷のそれぞれと、当該通信の負荷と関連付けて受信された位置情報に基づいて識別された格子領域と、を対応付けて記憶する（図２２のステップＳ２０４Ａ）。そして、制御装置３０Ａは、取得処理を終了する。

また、制御装置３０Ａは、図１５の変更処理に代えて図２３に例示する変更処理を実行する。図２３の処理は、図１５の処理のうちのステップＳ３０１、Ｓ３０２及びＳ３０７の処理を、ステップＳ３０１Ａ、Ｓ３０２Ａ及びＳ３０７Ａに置換した処理である。
制御装置３０Ａは、図２３の処理を開始すると、格子領域と対応付けて記憶されている通信の負荷に基づいて、無線エリア毎に通信の負荷の総和を算出する（図２３のステップＳ３０１Ａ）。本例では、制御装置３０Ａは、第１の送信電力に対応する第１の無線エリア位置情報に基づいて、格子領域を含む無線エリアを識別する。

次いで、制御装置３０Ａは、各スモール基地局１０Ａ−ｐにより形成される無線エリアＷＡ−ｐの中から、通信の負荷の総和が第２の閾値よりも高い無線エリアＷＡ−ｐを抽出する（図２３のステップＳ３０２Ａ）。
そして、制御装置３０Ａは、抽出した無線エリアＷＡ−ｐのそれぞれを１つずつ順に処理対象として用いる第１のループ処理（図２３のステップＳ３０３〜ステップＳ３１０）を実行する。

第１のループ処理にて、制御装置３０Ａは、第１の送信電力に対応する第１の無線エリア位置情報に基づいて、複数の格子領域の中から、処理対象の無線エリアＷＡ−ｐに含まれる格子領域を抽出する（図２３のステップＳ３０４）。
そして、制御装置３０Ａは、抽出した格子領域のそれぞれを１つずつ順に処理対象として用いる第２のループ処理（図２３のステップＳ３０５〜ステップＳ３０９）を実行する。

第２のループ処理にて制御装置３０Ａは、第２の送信電力に対応する第２の無線エリア位置情報に基づいて各スモール基地局１０Ａ−ｐにより形成される無線エリアＷＡ−ｐの中から処理対象の格子領域を含む無線エリアを抽出する（図２３のステップＳ３０６）。

次いで、制御装置３０Ａは、抽出した無線エリアＷＡ−ｐに基づいて変更対象無線エリアを決定する（図２３のステップＳ３０７Ａ）。
本例では、制御装置３０Ａは、抽出した無線エリアＷＡ−ｐの数が１つである場合、抽出した無線エリアＷＡ−ｐを変更対象無線エリアとして決定する。本例では、制御装置３０Ａは、抽出した無線エリアＷＡ−ｐの数が２つ以上である場合、抽出した無線エリアＷＡ−ｐの中から１つを選択し、選択した無線エリアＷＡ−ｐを変更対象無線エリアとして決定する。この場合、本例では、制御装置３０Ａは、抽出した無線エリアＷＡ−ｐのうちの、通信の負荷の総和が最小である無線エリアＷＡ−ｐを選択する。

そして、制御装置３０Ａは、決定した変更対象無線エリアを記憶する（図２３のステップＳ３０８）。
次いで、制御装置３０Ａは、ステップＳ３０４にて抽出した格子領域のすべてに対して、第２のループ処理（図２３のステップＳ３０５〜ステップＳ３０９）を実行した後、ステップＳ３１０へ進む。
その後、制御装置３０Ａは、ステップＳ３０２Ａにて抽出した無線エリアＷＡ−ｐのすべてに対して、第１のループ処理（図２３のステップＳ３０３〜ステップＳ３１０）を実行した後、ステップＳ３１１へ進む。

次いで、制御装置３０Ａは、記憶されている変更対象無線エリアのそれぞれを形成するスモール基地局１０Ａ−ｐへ、電力変更指示を送信する（図２３のステップＳ３１１）。そして、制御装置３０Ａは、変更処理を終了する。

以上、説明したように、第２実施形態に係る制御装置３０Ａは、複数のスモール基地局１０Ａ−ｐのそれぞれが送信電力制御に応じて形成可能な無線エリアＷＡ−ｐが含む位置を識別する識別情報を、スモール基地局１０Ａ−ｐ毎に記憶する。更に、制御装置３０Ａは、第１の無線エリアにおいて識別情報により識別される位置である対象位置における無線通信性能を示すパラメータに基づいて、対象位置を含む第２の無線エリアを形成可能なスモール基地局１０Ａ−ｐの送信電力を制御する。

これによれば、無線通信性能が良好でない位置を含む無線エリアＷＡ−ｐを形成可能なスモール基地局１０Ａ−ｐの送信電力を制御できる。これにより、スモール基地局１０Ａ−ｐは、無線通信性能が良好でない位置を含む無線エリアＷＡ−ｐを形成できる。この結果、無線通信性能が良好でない位置における無線通信性能を改善できる。

更に、第２実施形態において、上記パラメータは、第１の無線エリアを形成するスモール基地局１０Ａ−ｐと移動局２０との間の通信の負荷を含む。加えて、上記対象位置は、上記負荷が第２の閾値よりも高い位置である。

これによれば、通信の負荷が第２の閾値よりも高い位置を含む無線エリアＷＡ−ｐを形成可能なスモール基地局１０Ａ−ｐの送信電力を制御できる。これにより、スモール基地局１０Ａ−ｐは、通信の負荷が第２の閾値よりも高い位置を含む無線エリアＷＡ−ｐを形成できる。この結果、通信の負荷が第２の閾値よりも高い位置における通信の負荷を低減できる。

更に、第２実施形態において、送信電力が制御されるスモール基地局１０Ａ−ｐは、第２の無線エリアを形成可能なスモール基地局１０Ａ−ｐの中から選択される。選択されるスモール基地局１０Ａ−ｐは、スモール基地局１０Ａ−ｐと移動局２０との間の通信の負荷の、そのスモール基地局１０Ａ−ｐが形成する無線エリアＷＡ−ｐにおける総和が最小である基地局１０Ａである。

無線エリアＷＡにおける通信の負荷の総和が小さい基地局１０Ａは、無線エリアＷＡを拡大しても、無線エリアＷＡ内の通信の負荷が過大になりにくい。ところで、上記構成によれば、無線エリアＷＡ−ｐにおける通信の負荷の総和が最小であるスモール基地局１０Ａ−ｐの送信電力が制御される。従って、送信電力の変更後において、無線エリアＷＡ−ｐ内の通信の負荷の増加を抑制できる。

なお、通信の負荷は、基地局１０Ａが形成する無線エリアＷＡに移動局２０が収容されていることであってよい。この場合、無線エリアＷＡにおける通信の負荷の総和は、無線エリアＷＡに収容される移動局２０の総数であってよい。
また、無線通信システム１は、通信の状態を示すパラメータとして、スループットと通信の負荷との両方を用いてもよい。

＜付記＞
上述した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
複数の基地局のそれぞれが送信電力制御に応じて形成可能な無線エリアが含む位置を識別する識別情報を、前記基地局毎に記憶する記憶部と、
第１の無線エリアにおいて前記識別情報により識別される位置である対象位置における無線通信性能を示すパラメータに基づいて、前記対象位置を含む第２の無線エリアを形成可能な基地局の送信電力を制御する制御部と、
を備える、制御装置。

（付記２）
付記１に記載の制御装置であって、
前記パラメータは、前記第１の無線エリアを形成する基地局と移動局との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表すスループットを含み、
前記対象位置は、前記スループットが第１の閾値よりも低い位置である、制御装置。

（付記３）
付記２に記載の制御装置であって、
前記送信電力が制御される前記基地局は、前記第２の無線エリアを形成可能な基地局のうちの、前記基地局と移動局との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表すスループットを前記基地局が形成する無線エリアにおいて平均した値が最大である基地局である、制御装置。

（付記４）
付記１乃至付記３のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記パラメータは、前記第１の無線エリアを形成する基地局と移動局との間の通信の負荷を含み、
前記対象位置は、前記負荷が第２の閾値よりも高い位置である、制御装置。

（付記５）
付記４に記載の制御装置であって、
前記送信電力が制御される前記基地局は、前記第２の無線エリアを形成可能な基地局のうちの、前記基地局と移動局との間の通信の負荷の、前記基地局が形成する無線エリアにおける総和が最小である基地局である、制御装置。

（付記６）
付記１乃至付記５のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記記憶部は、前記基地局が、複数の送信電力のそれぞれを用いて形成する無線エリアが含む位置を識別する前記識別情報を、前記送信電力毎に記憶し、
前記基地局の前記送信電力は、前記複数の送信電力の１つに変更される、制御装置。

（付記７）
付記１乃至付記６のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記記憶部は、前記基地局が備えるアンテナの、複数のチルト角のそれぞれを用いて前記基地局が形成する無線エリアが含む位置を識別する前記識別情報を、前記チルト角毎に記憶し、
前記制御部は、前記基地局の前記送信電力の変更とともに、前記基地局が備える前記アンテナの前記チルト角を制御する、制御装置。

（付記８）
付記１乃至付記７のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記識別情報は、等間隔に配置された複数の緯線と、等間隔に配置された複数の経線と、により形成されるグリッドによって位置を識別する、制御装置。

（付記９）
付記１乃至付記８のいずれか一項に記載の制御装置であって、
移動局の位置と、前記移動局に対する前記パラメータと、を取得する取得部を備え、
前記制御は、前記取得された、前記位置及び前記パラメータと、前記記憶されている前記識別情報と、に基づいて行なわれる、制御装置。

（付記１０）
複数の基地局のそれぞれが送信電力制御に応じて形成可能な無線エリアが含む位置を識別する識別情報を、前記基地局毎に記憶し、
第１の無線エリアにおいて前記識別情報により識別される位置である対象位置における無線通信性能を示すパラメータに基づいて、前記対象位置を含む第２の無線エリアを形成可能な基地局の送信電力を制御する、送信電力制御方法。

（付記１１）
付記１０に記載の送信電力制御方法であって、
前記パラメータは、前記第１の無線エリアを形成する基地局と移動局との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表すスループットを含み、
前記対象位置は、前記スループットが第１の閾値よりも低い位置である、送信電力制御方法。

（付記１２）
付記１１に記載の送信電力制御方法であって、
前記送信電力が制御される前記基地局は、前記第２の無線エリアを形成可能な基地局のうちの、前記基地局と移動局との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表すスループットを前記基地局が形成する無線エリアにおいて平均した値が最大である基地局である、送信電力制御方法。

（付記１３）
付記１０乃至付記１２のいずれか一項に記載の送信電力制御方法であって、
前記パラメータは、前記第１の無線エリアを形成する基地局と移動局との間の通信の負荷を含み、
前記対象位置は、前記負荷が第２の閾値よりも高い位置である、送信電力制御方法。

（付記１４）
付記１３に記載の送信電力制御方法であって、
前記送信電力が制御される前記基地局は、前記第２の無線エリアを形成可能な基地局のうちの、前記基地局と移動局との間の通信の負荷の、前記基地局が形成する無線エリアにおける総和が最小である基地局である、送信電力制御方法。

（付記１５）
複数の基地局と、前記複数の基地局と無線通信する複数の移動局と、を備える無線通信システムであって、
前記複数の基地局のそれぞれが送信電力制御に応じて形成可能な無線エリアが含む位置を識別する識別情報を、前記基地局毎に記憶する記憶部と、
第１の無線エリアにおいて前記識別情報により識別される位置である対象位置における無線通信性能を示すパラメータに基づいて、前記対象位置を含む第２の無線エリアを形成可能な基地局の送信電力を制御する制御部と、
を備える、無線通信システム。

（付記１６）
付記１５に記載の無線通信システムであって、
前記パラメータは、前記第１の無線エリアを形成する基地局と移動局との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表すスループットを含み、
前記対象位置は、前記スループットが第１の閾値よりも低い位置である、無線通信システム。

（付記１７）
付記１６に記載の無線通信システムであって、
前記送信電力が制御される前記基地局は、前記第２の無線エリアを形成可能な基地局のうちの、前記基地局と移動局との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表すスループットを前記基地局が形成する無線エリアにおいて平均した値が最大である基地局である、無線通信システム。

（付記１８）
付記１５乃至付記１７のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
前記パラメータは、前記第１の無線エリアを形成する基地局と移動局との間の通信の負荷を含み、
前記対象位置は、前記負荷が第２の閾値よりも高い位置である、無線通信システム。

（付記１９）
付記１８に記載の無線通信システムであって、
前記送信電力が制御される前記基地局は、前記第２の無線エリアを形成可能な基地局のうちの、前記基地局と移動局との間の通信の負荷の、前記基地局が形成する無線エリアにおける総和が最小である基地局である、無線通信システム。

１ 無線通信システム
１０，１０Ａ 基地局
１１ 処理装置
１２ 記憶装置
１３ 無線通信部
１４ 有線通信部
１５ アンテナ
１０１，１０１Ａ 通信状態検出部
１０２，１０２Ａ 通信状態送信部
１０３ 送信電力制御部
２０ 移動局
２１ 処理装置
２２ 記憶装置
２３ 無線通信部
２４ アンテナ
３０，３０Ａ 制御装置
３１ 処理装置
３２ 記憶装置
３３ 有線通信部
３０１ 格子領域記憶部
３０２ 無線エリア位置記憶部
３０３，３０３Ａ 通信状態取得部
３０４ 格子領域識別部
３０５，３０５Ａ 通信状態記憶部
３０６，３０６Ａ 通信状態分析部
３０７，３０７Ａ 変更対象無線エリア決定部
３０８ 電力変更指示送信部
ＢＵ１〜ＢＵ３ バス
ＮＷ 通信網

Claims (15)

1. 複数の基地局のそれぞれが送信電力制御に応じて形成可能な無線エリアが含む位置を識別する識別情報を、前記基地局毎に記憶する記憶部と、
   第１の無線エリアにおいて前記識別情報により識別される位置である対象位置における無線通信性能を示すパラメータに基づいて、前記対象位置を含む第２の無線エリアを形成可能な基地局の送信電力を制御する制御部と、
   を備える、制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置であって、
   前記パラメータは、前記第１の無線エリアを形成する基地局と移動局との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表すスループットを含み、
   前記対象位置は、前記スループットが第１の閾値よりも低い位置である、制御装置。
3. 請求項２に記載の制御装置であって、
   前記送信電力が制御される前記基地局は、前記第２の無線エリアを形成可能な基地局のうちの、前記基地局と移動局との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表すスループットを前記基地局が形成する無線エリアにおいて平均した値が最大である基地局である、制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の制御装置であって、
   前記パラメータは、前記第１の無線エリアを形成する基地局と移動局との間の通信の負荷を含み、
   前記対象位置は、前記負荷が第２の閾値よりも高い位置である、制御装置。
5. 請求項４に記載の制御装置であって、
   前記送信電力が制御される前記基地局は、前記第２の無線エリアを形成可能な基地局のうちの、前記基地局と移動局との間の通信の負荷の、前記基地局が形成する無線エリアにおける総和が最小である基地局である、制御装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の制御装置であって、
   前記記憶部は、前記基地局が、複数の送信電力のそれぞれを用いて形成する無線エリアが含む位置を識別する前記識別情報を、前記送信電力毎に記憶し、
   前記基地局の前記送信電力は、前記複数の送信電力の１つに変更される、制御装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の制御装置であって、
   前記記憶部は、前記基地局が備えるアンテナの、複数のチルト角のそれぞれを用いて前記基地局が形成する無線エリアが含む位置を識別する前記識別情報を、前記チルト角毎に記憶し、
   前記制御部は、前記基地局の前記送信電力の変更とともに、前記基地局が備える前記アンテナの前記チルト角を制御する、制御装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の制御装置であって、
   前記識別情報は、等間隔に配置された複数の緯線と、等間隔に配置された複数の経線と、により形成されるグリッドによって位置を識別する、制御装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の制御装置であって、
   移動局の位置と、前記移動局に対する前記パラメータと、を取得する取得部を備え、
   前記制御は、前記取得された、前記位置及び前記パラメータと、前記記憶されている前記識別情報と、に基づいて行なわれる、制御装置。
10. 複数の基地局のそれぞれが送信電力制御に応じて形成可能な無線エリアが含む位置を識別する識別情報を、前記基地局毎に記憶し、
    第１の無線エリアにおいて前記識別情報により識別される位置である対象位置における無線通信性能を示すパラメータに基づいて、前記対象位置を含む第２の無線エリアを形成可能な基地局の送信電力を制御する、送信電力制御方法。
11. 請求項１０に記載の送信電力制御方法であって、
    前記パラメータは、前記第１の無線エリアを形成する基地局と移動局との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表すスループットを含み、
    前記対象位置は、前記スループットが第１の閾値よりも低い位置である、送信電力制御方法。
12. 請求項１０又は請求項１１に記載の送信電力制御方法であって、
    前記パラメータは、前記第１の無線エリアを形成する基地局と移動局との間の通信の負荷を含み、
    前記対象位置は、前記負荷が第２の閾値よりも高い位置である、送信電力制御方法。
13. 複数の基地局と、前記複数の基地局と無線通信する複数の移動局と、を備える無線通信システムであって、
    前記複数の基地局のそれぞれが送信電力制御に応じて形成可能な無線エリアが含む位置を識別する識別情報を、前記基地局毎に記憶する記憶部と、
    第１の無線エリアにおいて前記識別情報により識別される位置である対象位置における無線通信性能を示すパラメータに基づいて、前記対象位置を含む第２の無線エリアを形成可能な基地局の送信電力を制御する制御部と、
    を備える、無線通信システム。
14. 請求項１３に記載の無線通信システムであって、
    前記パラメータは、前記第１の無線エリアを形成する基地局と移動局との間で単位時間あたりに通信されるデータの量を表すスループットを含み、
    前記対象位置は、前記スループットが第１の閾値よりも低い位置である、無線通信システム。
15. 請求項１３又は請求項１４に記載の無線通信システムであって、
    前記パラメータは、前記第１の無線エリアを形成する基地局と移動局との間の通信の負荷を含み、
    前記対象位置は、前記負荷が第２の閾値よりも高い位置である、無線通信システム。

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