JP4855340B2 - 通信品質情報に基づくエリアマップを作成するエリアマップ構築システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムについて、通信品質情報に基づくエリアマップを作成するエリアマップ構築システムに関する。

無線通信システムの通信事業者は、サービスエリアにおける通信品質状態を把握するために、広域エリアに分散した無線端末から通信品質情報を収集する必要がある。そして、位置毎に対応付けられた通信品質情報を用いたエリアマップを作成することにより、サービスエリア全体の通信品質状態を理解する。

第１に、サービスエリアにおける通信品質情報を簡易に収集するために、そのエリア内の様々な位置に、通信品質情報を収集する測定無線端末を設置する技術がある（例えば特許文献１参照）。その測定無線端末は、定期的又は随時、基地局との間の通信品質情報を検出し、ネットワークを介してパーソナルコンピュータへ送信する。そのパーソナルコンピュータに接続されたエリア状態表示装置は、エリアの通信品質状態を表示する。

第２に、一般の無線端末が、実際の通信における通信品質情報を、無線リンクを介してデータベースサーバへ送信する技術がある（例えば特許文献２参照）。無線端末は、ＧＰＳ(Global Positioning System)のような測位機能を備えており、現在位置情報及び通信品質情報を、データベースサーバへ送信する。データベースサーバは、測位位置に対応付けた通信品質情報を、データベース化して蓄積する。次に、データベースサーバは、無線端末に対して、その位置で利用可能な通信メディア種別を通知する。無線端末は、現在使用している通信メディアよりも優先度の高い通信メディアであれば、その通信インタフェースを起動する。無線端末としては、常時、複数の通信インタフェースを起動し且つサーチをする必要がないために、バッテリの消費電力を減らすことができる。

第３に、無線端末が、無線ＬＡＮインタフェース及びＰＨＳインタフェースの２つの通信メディアを備え、無線ＬＡＮ通知サーバが、ＰＨＳネットワークに接続されている技術がある（例えば特許文献３参照）。この技術によれば、無線端末は、無線ＬＡＮインタフェースの通信が可能である場合、ＰＨＳネットワークを介して、無線ＬＡＮ通知サーバへ、無線ＬＡＮエリアＩＤ(IDentifier、識別子)及びＰＨＳ基地局ＩＤを送信する。無線ＬＡＮ通知サーバは、そのＰＨＳ基地局ＩＤのエリアは、無線ＬＡＮエリアＩＤに基づく無線ＬＡＮで通信可能であることを知る。即ち、ＰＨＳ基地局ＩＤと無線ＬＡＮエリアＩＤとを紐付けて記憶する。その後、他の無線端末が、ＰＨＳ基地局と通信している場合、無線ＬＡＮ通知サーバは、そのＰＨＳ基地局ＩＤが、先に記憶した無線ＬＡＮエリア内のものである場合、他の無線端末に対して、無線ＬＡＮへ切り替える旨の制御情報を送信する。

第４に、無線端末は、基地局からの電波の受信信号強度が所定閾値以下となった際に、その旨及び位置情報を、サーバへ送信する技術がある（例えば非特許文献１参照）。サーバは、電波の受信信号強度が所定閾値以下となった位置をエリアマップとして作成する。そのエリアマップは、無線端末へ送信される。無線端末は、現在位置情報から低受信信号強度エリアまでの残在圏時間を予測し、その時間が閾値以下となった際にハンドオーバ処理を開始する。

第５に、無線端末は、基地局からの電波が検出できているにもかかわらず、通信異常が発生した場合、その異常情報（時間、通信品質情報、位置）を記憶する技術がある（例えば特許文献４参照）。通信が回復した後、無線端末は、通信異常を発生した際の通信品質情報を、ネットワークに接続された管理サーバへ送信する。

特開２００３−０３２１７４号公報 特開２００６−０６０２９５号公報 特開２００５−０８６４５１号公報 特許第３５８８０５６号公報 JieZhang, Henry C. B. Chan and Victor C. M. Leung, "ASIP-based Seamless-handoff (S-SIP) Scheme for Heterogeneous Mobile Networks,"WCNC2007, Mar. 2007.

特許文献１に記載された技術によれば、測定無線端末を設置する台数に応じて、通信品質情報を取得できるエリアの範囲が変わる。広域で且つ隙間無く通信品質情報を収集するには、膨大な数の測定無線端末を設置する必要があり、高コストとならざるを得ない。また、多数の測定無線端末から通信品質情報を収集する場合、無線リソースの消費量や、その測定無線端末のバッテリの消費電力も問題となる。

特許文献２に記載された技術によれば、一般の無線端末が通信品質情報を取得するために、特定の測定無線端末を設置する必要はない。しかしながら、多数の一般の無線端末を利用しているため、取得情報が莫大になり、データベースサーバの負荷が増大するとともに、取得情報をデータベースサーバに送信するために要する無線リソースの消費量が問題になる。また、当該無線端末の現在位置情報を取得するために、ＧＰＳのような測位機能を毎回起動する必要がある。測位機能を起動すると、バッテリは多くの電力を消費する。従って、無線端末が通信品質情報を送信する回数を増加させることは、無線端末の測位機能を起動させることとなり、結果的にバッテリ残量を減少させることとなる。

特許文献３に記載された技術によれば、無線ＬＡＮを利用可能なエリア以外では、無線ＬＡＮのための電波を発信しないために、バッテリ及び無線リソースの有効利用の点からは有利である。また、ＧＰＳのような測位機能を起動しないため、更にバッテリ使用量を減らすことができる。しかしながら、無線ＬＡＮエリアに無線端末が存在する限り、無線ＬＡＮ通知サーバへの情報が通知され続けるため、無駄な無線リソースの浪費や、無線ＬＡＮ通知サーバの処理負荷の問題は無くならない。また、この技術は、ＰＨＳネットワークを用いて、無線ＬＡＮネットワークの有効利用を促すものであり、通信事業者が、サービスエリア全体について通信品質情報に基づくエリアマップを作成するものではない。

特許文献４に記載された技術によれば、通信異常が発生した場合にしか、電波の受信信号強度がサーバへ通知されないので、バッテリ及び無線リソースの有効利用の点から有利である。しかしながら、この技術は、携帯電話網のような広域移動体通信システム（無線ＭＡＮ）を想定している。広域の通信エリアに、無線ＬＡＮ（ＭＡＮ）のような狭域の通信エリアが混在する場合、無線端末からの通信異常通知は頻発する恐れがある。

前述したように、従来技術によれば、無線端末は、通信品質情報を能動的にデータベースサーバへ送信する。そのため、データベースサーバにとっては、エリアマップを作成する際に、必要とするエリア範囲と、必要としないエリア範囲とがある。例えば、通信品質情報が多く収集されたエリア範囲と、通信品質情報が少ししか収集できていないエリア範囲とが混在する場合である。この場合、データベースサーバとしては、少しの通信品質情報しか収集できていないエリア範囲について、そこに位置する無線端末からの通信品質情報を希望する。また、データベースサーバとしては、膨大な数の無線端末から一定時間内にデータ送信が集中することによる、処理負荷の増加及び無線リソースの圧迫を回避したい。

また、無線端末は、現在位置情報及び通信品質情報をデータとして送信するために、バッテリの電力を多く消費することとなる。ユーザが利用している一般の無線端末に対して、通信品質情報を収集するだけのために、頻繁に通信品質情報を送信させることは、バッテリの消費電力及び無線リソースの観点から好ましくない。

尚、無線端末は、現在位置を測位するために、ＧＰＳのような測位機能を起動する必要がある。ユーザが利用している一般の無線端末に対して、頻繁にＧＰＳを起動させることも、バッテリの消費電力の観点から好ましくない。

そこで、本発明は、データベースサーバが通信品質情報に基づくエリアマップを作成するために必要な情報のみを収集することによって、一般の無線端末における通信品質情報の送信についての回数をできる限り削減し、ネットワーク全体に負荷をかけることのないエリアマップ構築システムを提供することを目的とする。

本発明によれば、
エリア毎に、各位置に通信品質情報をマッピングしたエリアマップを作成するエリアマップ作成手段を有するデータベースサーバと、
複数の移動通信用のセルラ基地局と、
複数の高速無線通信用のアクセスポイントと、
セルラ基地局と通信する移動通信インタフェース、アクセスポイントと通信する高速無線通信インタフェース、及び、現在位置情報を測位する測位手段を有する複数の無線端末と
を有するエリアマップ構築システムにおいて、
データベースサーバは、
通信品質情報の数が所定閾値以下となるエリアを特定する測定エリア範囲情報と、通信品質の測定範囲を表す測定品質範囲情報とを決定するものであって、該測定品質範囲情報は、無線端末の移動通信インタフェースに対しては、セルラ基地局との通信境界を表す程度以下の低い通信品質の範囲のものを設定し、無線端末の高速無線通信インタフェースに対しては、アクセスポイントとの通信可能を表す程度以上の高い通信品質の範囲のものを設定する測定範囲制御手段と、
測定エリア範囲情報及び測定品質範囲情報を含む測定要求を、無線端末へ送信する測定要求送信手段と、
無線端末から、現在位置情報及び通信品質情報を含む測定応答を受信する測定応答受信手段とを有し、
無線端末は、
移動通信インタフェース及び高速無線通信インタフェースそれぞれによって測定された基地局及びアクセスポイントからの通信品質情報を記憶する通信品質情報記憶手段と、
測定要求を受信する測定要求受信手段と、
測定要求に含まれる測定エリア範囲情報に、当該無線端末自身の位置に基づく通信エリア情報が含まれており、且つ、測定要求に含まれる通信インタフェース毎の測定品質範囲情報に、当該無線端末の当該通信インタフェースの通信品質情報が含まれている、か否かを判定する測定範囲判定手段と、
測定範囲判定手段の判定が真である場合、現在位置情報及び通信品質情報を含む測定応答を、データベースサーバへ返信する測定応答送信手段と
を有することを特徴とする。

本発明のエリアマップ構築システムにおける他の実施形態によれば、
測定範囲制御手段は、所望の広域の測定エリアに対して、測定エリア範囲情報毎に測定品質範囲情報を変更しつつ、測定要求を繰り返し送信するように制御することも好ましい。

本発明のエリアマップ構築システムにおける他の実施形態によれば、
通信品質情報は、受信品質、再送回数又はデータ誤り率であり、
測定品質範囲情報は、通信品質情報の所定範囲であることも好ましい。

本発明のエリアマップ構築システムにおける他の実施形態によれば、通信エリア情報は、緯度・経度・高度・半径情報、所定範囲毎に区分されたマップの区分識別子、基地局識別子、ＳＳＩＤ(Service Set IDentifier)、パイロットＰＮ(Pseudo Noise)値、又は、基地局ＭＡＣ(Media Access Control)アドレスであり、
測定エリア範囲情報は、１つ以上の通信エリア情報であることも好ましい。

本発明のエリアマップ構築システムにおける他の実施形態によれば、無線端末は、測定要求に含まれる測定エリア範囲情報を記憶する測定エリア範囲記憶手段を更に有することも好ましい。

本発明のエリアマップ構築システムにおける他の実施形態によれば、
無線端末の測位手段は、通信可能なセルラ基地局に基づく測位であって、
無線端末における測定範囲判定手段の判定が真である場合、ＧＰＳ(Global Positioning System)を起動させて測位する測位制御手段を更に有することも好ましい。

本発明のエリアマップ構築システムにおける他の実施形態によれば、
無線端末について、測位制御手段は、当該無線端末のバッテリ残量が所定閾値以下である場合、ＧＰＳを起動しないことも好ましい。

本発明のエリアマップ構築システムによれば、データベースサーバは、通信品質情報に基づくエリアマップを作成するために、情報量の少ない測定エリア範囲情報を特定し且つその範囲の無線端末のみから通信品質情報を受信することができるために、一般の無線端末における通信品質情報の送信についての回数をできる限り削減し、無線区間を含むネットワーク全体に負荷をかけることがない。これは、無線端末のバッテリの消費電力の低減の観点からも有効である。また、データベースサーバに、無線端末からのデータ送信が集中することもなく、データベースサーバの負荷を軽減することもできる。

また、本発明によれば、無線端末は、データベースサーバからの測位要求に対して、測位機能を起動する前に、通信識別子及び通信品質情報について判定することもできる。従って、必要な情報のみを収集することによって一般の無線端末における測位機能の起動及び通信品質情報の送信についての回数をできる限り削減することができる。これは、無線端末のバッテリの消費電力の低減の観点から有効である。

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明におけるシステム構成図である。

図１の通信システムによれば、通信事業者のサービスエリアをカバーする複数の基地局３が、移動通信網４に接続されている。基地局３は、異なる種別の通信メディアに対応するものであってもよい。例えば、セルラ通信ネットワークに対してはセルラ基地局であり、高速無線通信ネットワーク（無線ＬＡＮやＩＥＥＥ８０２．１６）に対してはアクセスポイントである。複数の基地局３によってカバーされる範囲は、通信事業者のエリアマップ内に配置される。図１によれば、セルラ通信エリア３１と、無線ＬＡＮエリア３２とが表されている。

基地局３は、無線リンクを介して、複数の無線端末１と通信する。無線端末１は、異なる種別の通信メディアの無線通信インタフェースを備えていてもよい。例えば、セルラ通信インタフェースはセルラ基地局に接続し、高速無線通信インタフェースはアクセスポイントに接続する。また、無線端末１は、ＧＰＳ衛星６からの電波を検出し、現在位置情報を測位する測位機能も有する。現在位置情報は、例えば緯度・経度・高度によって表される。

また、移動通信網４には、ＩＰネットワーク５を介してデータベースサーバ（ＬＡＳ−ＤＢ（Location information and Available System information Data Base））２が接続されている。データベースサーバ２は、通信品質情報に基づくエリアマップを作成するために、位置に対応付けた通信品質情報を蓄積する。通信品質情報としては、例えば、受信品質、再送回数、又は、データ誤り率がある。以下で説明する受信品質は、例えばＲＳＳ(Received Signal Strength：受信信号強度)、Ｃ／Ｉ(干渉波比)、Ｅｃ／Ｉｏ(隣接基地局送信レベル対現行基地局送信レベル)である。

図２は、通信品質情報に基づくエリアマップである。

図２の上図によれば、ｘｙ軸上に地図が配置されており、複数の基地局３の位置も重畳されている。ｚ軸は、通信品質情報を表し、高い値になるほど通信品質が良い状態を表す。良い状態の通信品質情報としては、受信信号強度が大きく、信号対干渉雑音比が小さく、再送回数が少なく、又は、データ誤り率が低い場合である。一方、悪い状態の通信品質情報としては、受信信号強度が小さく、信号対干渉雑音比が大きく、再送回数が多く、又は、データ誤り率が高い場合である。

図２の上図によれば、基地局３を中心に、ピラミッド状の階層が表されている。これは、基地局３に近いほど、通信品質が良いことを表している。また、これら階層は、通信品質情報の一定の範囲（測定品質範囲情報）を表す。図２の上図によれば、複数の広域のセルラ通信エリア情報に対して、狭域の無線ＬＡＮエリアも表されている。通信事業者としては、図２の上図のようなエリアマップを作成することができれば、無線端末の位置に対応する通信品質が把握でき、設備設計やサービス品質向上に役立てることができる。

また、図２の下図によれば、測位結果として、緯度・経度に加えて、高度も含まれた場合である。例えば、図２の下図で区分された高度毎に、図２の上図のようなエリアマップを作成することもできる。これにより、同一の緯度経度であっても、ビルの階数によって通信品質情報が異なる場合に、それぞれの高さに応じた通信品質情報として扱うことができる。

図３は、マップにおける通信エリア情報の区分を表す説明図である。

図３の上図によれば、通信エリア情報を、基地局ＩＤ毎に区分している。基地局毎に、通信エリア情報Ａ〜Ｅが表されており、通信エリア毎に、通信品質情報の数を記録する。図３の上図によれば、通信エリア情報Ｂ及びＤは、通信品質情報の数が所定閾値以下となっているために、データベースサーバとしては、通信エリア情報Ｂ及びＤを測定エリア範囲と決定し、更なる通信品質情報を収集する。尚、基地局ＩＤ以外に、ＳＳＩＤ、パイロットＰＮ値又は基地局ＭＡＣアドレスによっても区分できる。

図３の下図によれば、通信エリア情報を、マップの一定範囲毎に区分している。一定範囲毎に、通信エリア情報ａ〜ｆが表されており、通信エリア毎に、通信品質情報の数を記録する。図３の下図によれば、通信エリア情報ｃは、通信品質情報の数が所定閾値以下となっているために、データベースサーバとしては、通信エリア情報ｃを測定エリア範囲と決定し、更なる通信品質情報を収集する。

図４は、本発明におけるエリアマップである。

図４によれば、セルラ通信エリア情報について、通信品質情報が悪い部分の一定範囲（測定品質範囲情報）、即ち、ｚ軸の低い部分の一定の高さ範囲について、位置がプロットされている。悪い通信品質情報のプロットは、通常、基地局３から離れた位置に集まる。即ち、測定品質範囲情報が、ｚ軸に対して低い範囲に設定されるほど、セルラ通信エリア情報の境界部分を表すことを意味する。

一方で、無線ＬＡＮエリアについて、通信品質情報が良い部分の一定範囲（測定品質範囲情報）、即ち、ｚ軸の高い部分の一定の高さ範囲について、位置がプロットされている。測定品質範囲情報が、ｚ軸に対して高い範囲に設定されるほど、無線ＬＡＮの利用可能性が高まることを意味する。

図５は、本発明における第１のシーケンス図である。

（Ｓ４０１）ＧＰＳ衛星は、測位のための電波を送信している。
（Ｓ４０２）無線端末１は、ＧＰＳ衛星から電波を受信し、測位する。測位結果は、緯度経度である。この現在位置情報は、通信エリア情報として記憶される。
（Ｓ４０３）また、無線端末１は、基地局３との間の通信品質情報を検出する。通信品質情報としては、受信信号強度、信号対干渉雑音比、再送回数又はデータ誤り率がある。無線端末１は、検出した通信品質情報を記憶する。

（Ｓ４０４）データベースサーバ２は、測定すべきエリアマップの中で、測定エリア範囲情報を決定する。測定エリア範囲情報は、緯度・経度・高度・半径情報、所定範囲毎に区分されたマップの区分識別子、基地局識別子、ＳＳＩＤ、パイロットＰＮ値又は基地局ＭＡＣアドレスであってもよい。但し、通信エリア情報と同一種別のものである。

測定エリア範囲情報は、通信品質情報の数が所定閾値以下となるエリアを特定する。例えば、マップを所定範囲毎に区分し、その区分毎の通信品質情報の数であってもよい。また、基地局毎に、収集した通信品質情報の数を検索し、その数が、所定閾値以下となる基地局のＩＤ（基地局ＩＤ、ＳＳＩＤ、パイロットＰＮ値又は基地局ＭＡＣアドレス）を、測定エリア範囲情報として決定してもよい。更に、マップを所定範囲毎に区分する際、通信品質情報の数が所定閾値以下のとなる区分が属する基地局のＩＤを、測定エリア範囲情報として決定してもよい。測定エリア範囲情報は、１つであってもよいし、広域を指定するために複数であってもよい。また、測定エリア範囲情報には、測定対象／測定除外のフラグを付加することもできる。「測定対象」の場合、測定エリア範囲情報に通信エリア情報が含まれるか否かが判定され、「測定除外」の場合、測定エリア範囲情報に通信エリア情報が含まれないか否かが判定される。

（Ｓ４０５）次に、データベースサーバ２は、測定品質範囲情報を特定する。測定品質範囲情報は、受信信号強度、信号対干渉雑音比、再送回数又はデータ誤り率の所定範囲である。受信信号強度の場合、−ｘｄＢ〜−ｙｄＢのような範囲で指定する。再送回数の場合、平均再送回数ｘ回〜ｙ回（小数点以下であってもよい）のような範囲で指定する。例えば、ｘ回以上とすることによって、ｘ回以上の平均再送回数を有する無線端末のみが対象となる。セルラ通信エリア情報については、比較的悪い測定品質範囲情報を設定し、無線ＬＡＮエリアについては、比較的良い測定品質範囲情報を設定することも好ましい。

（Ｓ４０６）データベースサーバ２は、測定要求を無線端末１へブロードキャストで送信する。測定要求は、測定エリア範囲情報及び測定品質範囲情報を含み、複数の基地局３によって受信される。尚、測定要求は、特定の機種をグルーピングした上で、マルチキャストによって送信されることも好ましい。
（Ｓ４０７）基地局３は、データベースサーバ２から測定要求を受信すると、複数の無線端末１へブロードキャストで送信する。測定要求がマルチキャストで送信された場合、基地局３は、対象の無線端末１へマルチキャスト又はユニキャストで送信する。

（Ｓ４０８）無線端末１は、測定要求を受信すると、測定要求に含まれる測定エリア範囲情報と、Ｓ４０２で記憶した通信エリア情報とを比較する。測定エリア範囲情報に通信エリア情報が含まれていない場合、何ら処理をしない。但し、「測定除外」のフラグがセットされている場合、逆に、測定エリア範囲情報に通信エリア情報が含まれている場合、何ら処理をしない。次に、測定エリア範囲情報に通信エリア情報が含まれている場合、測定要求に含まれる測定品質範囲情報と、Ｓ４０３で記憶した通信品質情報とを比較する。測定品質範囲情報に通信品質情報が含まれていない場合、何ら処理をしない。このとき、当該無線端末のバッテリ残量が所定閾値以下である場合も、何ら処理をしないことも好ましい。バッテリ残量が少ない無線端末から、通信品質情報を収集しないようにする。また、屋内等でＧＰＳによる測位に失敗した場合、予め設定された時間だけ、以降のＧＰＳの起動を見送ることも好ましい。尚、無線端末１は、測定エリア範囲情報及び測定品質範囲情報を記憶しておき、該当場所に移動した際に、Ｓ４１０へ移ることも好ましい。

尚、図５はＳ４０９を飛ばし、図６によってＳ４０９が説明される。

（Ｓ４１０）無線端末１は、Ｓ４０８によって測定対象であると判定された場合、データベースサーバ２へ返信すべき測定応答を、基地局３へ送信する。測定応答には、現在位置情報と、Ｓ４０３で検出した通信品質情報とが含まれる。
（Ｓ４１１）測定応答を受信した基地局３は、その測定応答をデータベースサーバ２へ送信する。

（Ｓ４１２）データベースサーバ２は、測定応答を受信すると、その現在位置情報に対応付けた通信品質情報を蓄積する。そして、先に送信した測定要求に含めた測定品質範囲情報以外の範囲について測定するか否かを判定する。例えば、良い測定品質範囲情報から順に、悪い測定品質範囲情報を測定するものであってもよい。次の範囲を測定する場合、再度、Ｓ４０５へ戻る。この際、予め設定された時間だけ待機した後、Ｓ４０５へ戻ることも好ましい。測定要求に識別子を挿入することで、同一測定エリア範囲の場合には識別子を同一にし、その測定要求には測定エリア範囲情報を含めなくてもよい。尚、この場合、その測定要求を初めて受信した無線端末１は、その測定要求を無視する。
（Ｓ４１３）データベースサーバ２は、次に、先に送信した測定要求に含めた測定エリア範囲情報以外の範囲について測定するか否かを判定する。例えば、所定数以上の通信品質情報を収集できていない測定エリア範囲について、再度、測定するものであってもよい。次の基地局を測定する場合、再度、Ｓ４０４へ戻る。この際、予め設定された時間だけ待機した後、Ｓ４０４へ戻ることも好ましい。

（Ｓ４１４）データベースサーバ２は、最後に、図２又は図４のようなエリアマップを作成する。例えば、通信品質情報を縦軸として、地形地図のようなマップを作成する。通信事業者は、このエリアマップを見ることによって、位置に基づく通信品質を把握することができる。

図６は、本発明における第２のシーケンス図である。

以下では、図６のシーケンスについて、図５と相違する部分のみを説明する。Ｓ４０１、Ｓ４０２及びＳ４０９以外の処理は、図５と同一である

（Ｓ４０１）基地局３は、ビーコン信号（又はページングチャネル）を定期的に送信している。ビーコン信号は、その基地局３の通信ＩＤ(IDentifier：識別子)を含む。通信ＩＤは、通信エリア情報となる。通信ＩＤは、基地局識別子、ＳＳＩＤ、パイロットＰＮ値又は基地局ＭＡＣアドレスであってもよい。
（Ｓ４０２）ビーコン信号を受信した無線端末１は、その通信ＩＤ（通信エリア情報）に基づく基地局３と通信可能であると認識する。そして、無線端末１は、その通信ＩＤを記憶する。

（Ｓ４０９）測定エリア範囲情報（例えば測定ＩＤ）に、通信エリア情報（通信ＩＤ）が含まれている場合、無線端末１は、ＧＰＳの測位機能を起動し、現在位置情報の測位を開始する。測位結果として緯度経度が得られる。

図６のシーケンスによれば、無線端末は、データベースサーバからの測位要求に対して、測位機能を起動する前に、通信識別子及び通信品質情報について判定する。従って、測定応答を返信する場合にのみ、ＧＰＳを起動するために、測位機能の起動及び通信品質情報の送信についての回数をできる限り削減することができる。これは、無線端末のバッテリの消費電力の低減の観点から有効である。

尚、データベースサーバが測定エリア範囲情報として、基地局のＩＤと共に、緯度・経度・高度・半径情報又は所定範囲毎に区分されたマップの区分毎の識別子が含まれる場合は、Ｓ４０８において、まず基地局ＩＤが比較され、自局が当該基地局に接続している場合のみ、ＧＰＳを起動して、緯度・経度・高度・半径又は区分毎の識別子を比較することも好ましい。

図７は、本発明における無線端末の機能構成図である。

図７によれば、無線端末１は、通信インタフェース部１０１と、測位部１０２と、通信エリア記憶部１０３と、通信品質情報記憶部１０４と、測定要求受信部１０５と、測定範囲判定部１０６と、測位制御部１０７と、測定応答送信部１０８と、データ送受信部１０９と、測定エリア範囲記憶部１１０とを有する。これら機能構成部は、無線端末１に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。尚、データ送受信部１０９は、無線端末の既存のデータ送受信機能を表す。

通信インタフェース部１０１は、無線リンクを介して基地局と通信するインタフェースである。通信インタフェース部１０１は、異なる通信メディア種別の複数のインタフェースを備えるものであってもよい。図７によれば、セルラ通信インタフェースと、無線ＬＡＮインタフェースとを有する。セルラ通信インタフェースは、無線リンクを介してセルラ基地局と通信し、無線ＬＡＮインタフェースは、無線リンクを介してアクセスポイントと通信する。

測位部１０２は、ＧＰＳに基づくものであって、ＧＰＳ衛星６からの電波を受信し、現在位置情報を測位する。現在位置情報は、緯度経度情報である。４つの衛星を捕捉できる場合は、緯度経度に加え、高度情報も取得できる。測位した現在位置情報は、測定応答送信部１０８へ転送する。また、現在位置情報は、通信エリア情報として測定範囲判定部１０６へも転送される。

通信エリア記憶部１０３は、通信インタフェース部１０１によって検出された基地局の通信ＩＤ（ＳＳＩＤ、パイロットＰＮ値、又は、基地局ＭＡＣアドレス）を記憶する。図７には表されていないが、通信エリア記憶部１０３は、測位部１０２によって測位された現在位置情報を記憶するものであってもよい。記憶した通信エリア情報は、測定範囲判定部１０６へ転送される。

通信品質情報記憶部１０４は、通信インタフェース部１０１によって測定された通信品質情報を記憶する。記憶した通信品質情報は、測定範囲判定部１０６へ転送される。

測定要求受信部１０５は、データベースサーバ２から、測定エリア範囲情報及び測定品質範囲情報を含む測定要求を、ブロードキャストによって受信する。測定エリア範囲情報及び測定品質範囲情報は、測定範囲判定部１０６へ転送される。

測定範囲判定部１０６は、通信エリア情報が測定エリア範囲情報に含まれるか否か、及び／又は、通信品質情報が測定品質範囲情報に含まれるか否かを判定する。但し、「測定除外」フラグが付加されている場合、逆に、通信エリア情報が測定エリア範囲情報に含まれていないか否かを判定する。両判定が、真となる場合、測位制御部１０７へ続く。

測位制御部１０７は、測定範囲判定部１０６の判定が真である場合、測位部１０２を起動させる。但し、測位制御部１０７は、当該無線端末のバッテリ残量が所定閾値以下である場合、測位手段を起動しないようにする。

測定応答送信部１０８は、測位部１０２によって測定された現在位置情報と、通信品質情報とを含む測定応答を、データベースサーバ２へ返信する。

測定エリア範囲記憶部１１０は、測定要求受信部１０５から出力される測定エリア範囲情報を記憶する。これにより、測定要求の受信後、一定時間が経過しても又は移動しても、記憶された測定エリア範囲情報に基づいて測定応答を送信することができる。

図８は、本発明におけるデータベースサーバの機能構成図である。

データベースサーバ２は、位置に対応付けた通信品質情報を蓄積し、通信品質情報に基づくエリアマップを作成する。図８によれば、データベースサーバ２は、測定範囲制御部２０１と、測定要求送信部２０２と、測定応答受信部２０３と、エリアマップ作成部２０４と、通信インタフェース部２０５とを有する。これら機能部は、データベースサーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。

測定範囲制御部２０１は、通信品質情報の数が所定閾値以下となるエリアを特定した測定エリア範囲情報を決定する。所望の広域の測定エリアに対して、測定エリア範囲情報を変更しつつ、測定品質範囲情報を変更する。測定範囲制御部２０１は、無線端末のセルラ通信インタフェースに対しては、測定品質範囲情報を、低い通信品質の範囲に設定し、無線端末の無線ＬＡＮインタフェースに対しては、測定品質範囲情報を、高い通信品質の範囲に設定するように制御する。

測定要求送信部２０２は、測定範囲制御部２０１によって決定された測定エリア範囲情報及び測定品質範囲情報を含む測定要求を、複数の無線端末１へ、ブロードキャストによって送信する。測定対象端末をグループ化する際は、マルチキャストによって送信する。

測定応答受信部２０３は、無線端末１から測定応答を受信する。測定応答には、当該無線端末の現在位置情報及び通信品質情報が含まれている。

エリアマップ作成部２０４は、測定応答に含まれる当該無線端末の現在位置情報の位置に、通信品質情報をマッピングして、測定エリアに対するエリアマップを作成する。

以上、詳細に説明したように、本発明のエリアマップ構築システムによれば、データベースサーバは、通信品質情報に基づくエリアマップを作成するために、情報量の少ない測定エリア範囲情報を特定し且つその範囲の無線端末のみから通信品質情報を受信することができるために、一般の無線端末における通信品質情報の送信についての回数をできる限り削減し、ネットワーク全体に負荷をかけることがない。これは、無線端末のバッテリの消費電力の低減の観点からも有効である。また、データベースサーバに、無線端末からのデータ送信が集中することもなく、データベースサーバの負荷を軽減することもできる。

また、本発明によれば、無線端末は、データベースサーバからの測位要求に対して、測位機能を起動する前に、通信識別子及び通信品質情報について判定することもできる。従って、必要な情報のみを収集することによって一般の無線端末における測位機能の起動及び通信品質情報の送信についての回数をできる限り削減することができる。これは、無線端末のバッテリの消費電力の低減の観点から有効である。

前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

本発明におけるシステム構成図である。 通信品質情報に基づくエリアマップである。 マップにおける通信エリア情報の区分を表す説明図である。 本発明におけるエリアマップである。 本発明における第１のシーケンス図である。 本発明における第２のシーケンス図である。 本発明における無線端末の機能構成図である。 本発明におけるデータベースサーバの機能構成図である。

符号の説明

１ 無線端末
１０１ 通信インタフェース部
１０２ 測位部
１０３ 通信エリア記憶部
１０４ 通信品質情報記憶部
１０５ 測定要求受信部
１０６ 測定範囲判定部
１０７ 測位制御部
１０８ 測定応答送信部
１０９ データ送受信部
２ データベースサーバ
２０１ 測定範囲制御部
２０２ 測定要求送信部
２０３ 測定応答受信部
２０４ エリアマップ作成部
２０５ 通信インタフェース部
３ 基地局、セルラ基地局、アクセスポイント
３１ セルラ通信エリア
３２ 無線ＬＡＮエリア
４ 移動通信網
５ ＩＰネットワーク
６ ＧＰＳ衛星

Claims (7)

1. エリア毎に、各位置に通信品質情報をマッピングしたエリアマップを作成するエリアマップ作成手段を有するデータベースサーバと、
   複数の移動通信用のセルラ基地局と、
   複数の高速無線通信用のアクセスポイントと、
   前記セルラ基地局と通信する移動通信インタフェース、前記アクセスポイントと通信する高速無線通信インタフェース、及び、現在位置情報を測位する測位手段を有する複数の無線端末と
   を有するエリアマップ構築システムにおいて、
   前記データベースサーバは、
   前記通信品質情報の数が所定閾値以下となるエリアを特定する測定エリア範囲情報と、通信品質の測定範囲を表す測定品質範囲情報とを決定するものであって、該測定品質範囲情報は、前記無線端末の前記移動通信インタフェースに対しては、セルラ基地局との通信境界を表す程度以下の低い通信品質の範囲のものを設定し、前記無線端末の前記高速無線通信インタフェースに対しては、アクセスポイントとの通信可能を表す程度以上の高い通信品質の範囲のものを設定する測定範囲制御手段と、
   前記測定エリア範囲情報及び前記測定品質範囲情報を含む測定要求を、前記無線端末へ送信する測定要求送信手段と、
   前記無線端末から、前記現在位置情報及び通信品質情報を含む測定応答を受信する測定応答受信手段とを有し、
   前記無線端末は、
   前記移動通信インタフェース及び前記高速無線通信インタフェースそれぞれによって測定された基地局及びアクセスポイントからの通信品質情報を記憶する通信品質情報記憶手段と、
   前記測定要求を受信する測定要求受信手段と、
   前記測定要求に含まれる前記測定エリア範囲情報に、当該無線端末自身の位置に基づく通信エリア情報が含まれており、且つ、前記測定要求に含まれる通信インタフェース毎の前記測定品質範囲情報に、当該無線端末の当該通信インタフェースの通信品質情報が含まれている、か否かを判定する測定範囲判定手段と、
   前記測定範囲判定手段の判定が真である場合、前記現在位置情報及び前記通信品質情報を含む測定応答を、前記データベースサーバへ返信する測定応答送信手段と
   を有することを特徴とするエリアマップ構築システム。
2. 前記測定範囲制御手段は、所望の広域の測定エリアに対して、測定エリア範囲情報毎に測定品質範囲情報を変更しつつ、前記測定要求を繰り返し送信するように制御することを特徴とする請求項１に記載のエリアマップ構築システム。
3. 前記通信品質情報は、受信品質、再送回数又はデータ誤り率であり、
   前記測定品質範囲情報は、前記通信品質情報の所定範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエリアマップ構築システム。
4. 前記通信エリア情報は、緯度・経度・高度・半径情報、所定範囲毎に区分されたマップの区分識別子、基地局識別子、ＳＳＩＤ(Service Set IDentifier)、パイロットＰＮ(Pseudo Noise)値、又は、基地局ＭＡＣ(Media Access Control)アドレスであり、
   前記測定エリア範囲情報は、１つ以上の前記通信エリア情報であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のエリアマップ構築システム。
5. 前記無線端末は、前記測定要求に含まれる前記測定エリア範囲情報を記憶する測定エリア範囲記憶手段を更に有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のエリアマップ構築システム。
6. 前記無線端末の前記測位手段は、通信可能なセルラ基地局に基づく測位であって、
   前記無線端末における前記測定範囲判定手段の判定が真である場合、ＧＰＳ(Global Positioning System)を起動させて測位する測位制御手段を更に有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のエリアマップ構築システム。
7. 前記無線端末について、前記測位制御手段は、当該無線端末のバッテリ残量が所定閾値以下である場合、前記ＧＰＳを起動しないことを特徴とする請求項６に記載のエリアマップ構築システム。

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