JP5472973B2 - 通信端末装置、サーバ、および、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信端末装置、サーバ、および、プログラムに関する。

電波が届き難い地下や屋内等の場所においても携帯電話機を使用できるようにすることが望まれている。そのため、基地局の通話エリアを補完するフェムトセルと呼ばれる小型の基地局をこれらの場所に設けることがある。

フェムトセルは、従来の基地局と異なり、通信事業者が設置、管理するものではないため、電波強度を高めて使用する等といった違法な使用が想定される。このような違法な使用がなされたフェムトセルから送信される電波は、他の基地局から送信される正常な電波に干渉を与える妨害電波やノイズとなる虞がある。

特許文献１には、管理コンピュータが、各基地局から送信される電波の信号強度に基づいて、妨害電波やノイズの発生源の位置を特定する技術が開示されている。

特開２００５−１４２７５０号公報

特許文献１に開示の技術では、携帯電話の数よりも圧倒的に少なく、また固定的に設置されている基地局から送信される電波の強度に基づいて妨害電波の発生源を特定する。従って、特許文献１では、携帯電話から送信される電波強度を利用する場合に比べて、妨害電波の発生源の特定の精度が劣るという問題がある。
また、特許文献１は、管理コンピュータの管理下にある基地局から送信される電波を用いて、基地局周辺の妨害電波の発生源を特定する技術であり、フェムトセルのように基地局自体が違法電波の発生源となる場合は想定されていない。

本発明は上記実情を鑑みてなされたものであり、従来よりも高い精度で妨害電波やノイズの発生源となる基地局を特定することができる、通信端末装置、サーバ、および、プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る通信端末装置は、
基地局を介して無線通信を行い、ネットワークを介してサーバに接続されている通信端末装置であって、
位置情報を取得する位置情報取得手段と、
電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度とを取得する電波情報取得手段と、
複数の基地局から所定の閾値を超えた強度の電波を受信している場合、又は、受信している電波のうちで最大強度の電波を送信している基地局に接続できない場合に異常な電波を受信していると判別する異常電波判別手段と、
前記異常電波判別手段で異常な電波の受信を判別した際に、前記位置情報取得手段と前記電波情報取得手段とを制御して、現在の位置情報と現在電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度とを取得し、前記サーバに送信する制御手段と、
を備えることを特徴とする。

また、電池の残量を検出する電池残量検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電池残量検出手段によって検出された電池の残量が所定値未満の場合、現在の位置情報と現在電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度との取得、および、前記サーバへの送信を行わなくてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るサーバは、
基地局を介して無線通信を行う通信端末装置とネットワークを介して接続されたサーバであって、
前記通信端末装置から、位置情報と電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度を示す情報とを受信する受信手段と、
前記受信手段が前記通信端末装置から受信した位置情報と電波の強度を示す情報とを対応付けて蓄積記憶する電波強度分布蓄積記憶手段と、
前記電波強度分布蓄積記憶手段に記憶されている情報に基づいて、指向性のある強度分布を示す電波を出力している違法基地局を判別する違法基地局判別手段と、
を備えることを特徴とする。

また、調査対象の基地局に前記通信端末装置が接続された場合、該通信端末装置に位置情報と電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度とを取得して送信するように指示する指示手段をさらに備えてもよい。
また、前記違法基地局判別手段で違法基地局を判別した場合、該違法基地局に出力電波の強度を低減させるための指示を送信する調整手段をさらに備えてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係るプログラムは、
基地局を介して無線通信を行い、ネットワークを介してサーバに接続されているコンピュータを、
位置情報を取得する位置情報取得手段、
電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度とを取得する電波情報取得手段、
複数の基地局から所定の閾値を超えた強度の電波を受信している場合、又は、受信している電波のうちで最大強度の電波を送信している基地局に接続できない場合に異常な電波を受信していると判別する異常電波判別手段、
前記異常電波判別手段で異常な電波の受信を判別した際に、前記位置情報取得手段と前記電波情報取得手段とを制御して、現在の位置情報と現在電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度とを取得し、前記サーバに送信する制御手段、
として機能させることを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第４の観点に係るプログラムは、
基地局を介して無線通信を行う通信端末装置とネットワークを介して接続されたコンピュータを、
前記通信端末装置から、位置情報と電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度を示す情報とを受信する受信手段、
前記受信手段が前記通信端末装置から受信した位置情報と電波の強度を示す情報とを対応付けて蓄積記憶する電波強度分布蓄積記憶手段、
前記電波強度分布蓄積記憶手段に記憶されている情報に基づいて、指向性のある強度分布を示す電波を出力している違法基地局を判別する違法基地局判別手段、
として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、通信端末装置から送信される情報に基づいて違法基地局を判別するため、従来よりも高い精度で妨害電波やノイズの発生源となる基地局を特定することができる。

実施形態１に係る通信システムの構成を示す図である。 実施形態１に係る通信端末装置の構成を示すブロック図である。 実施形態１に係る管理サーバの構成を示すブロック図である。 基地局ＤＢに記憶されている情報の具体例を示す図である。 実施形態１に係る通信端末装置が行う異常電波判別処理のフローチャートである。 実施形態１に係る通信端末装置が行う接続調査処理のフローチャートである。 実施形態１に係る管理サーバにおいて接続変更通知を受信した際に行われる処理のフローチャートである。 実施形態１に係る管理サーバにおいて調査結果情報を受信した際に行われる処理のフローチャートである。 実施形態１に係る管理サーバが行う違法基地局対応処理のフローチャートである。 実施形態２に係る通信端末装置の構成を示すブロック図である。 実施形態２に係る通信端末装置が行う接続調査処理のフローチャートである。 （Ａ）は、通常の基地局から送信される電波の分布を示す図であり、（Ｂ）は、指向性を有する基地局から送信される電波の分布を示す図である。 実施形態３に係る管理サーバの構成を示すブロック図である。 実施形態３に係る管理サーバが行う指向性異常判別処理のフローチャートである。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で下記の実施形態及び図面に変更を加えることが出来るのはもちろんである。

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に係る無線通信システム１について説明する。本実施形態の通信システムは、図１に示すように、通信端末装置１０と、基地局２０と、管理サーバ３０とを備えて構成される。

通信端末装置１０は、例えば、携帯電話等であり、無線通信網を形成する基地局２０との間で電波を送受信することで無線通信を行い、無線通信網に接続された他の通信端末装置１０と通話・通信する。
通信端末装置１０は、図２に示すように、ＧＰＳ通信部１１、基地局通信部１２、記憶部１３、操作部１４、表示部１５、音声出力部１６、音声入力部１７、電源部１８、および、制御部１９を備える。

ＧＰＳ通信部１１は、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）に用いられる電波を受信するためのＧＰＳアンテナ１１１や受信装置等から構成され、ＧＰＳ衛星からＧＰＳアンテナ１１１を介して受信した電波に基づいて通信端末装置１の位置を測位し、位置情報を取得する。

基地局通信部１２は、アンテナ１２３や無線通信デバイス等を備え、例えば、ＣＤＭＡ（Code Division
Multiple Access：符号分割多重接続方式）等の通信方式で無線網を形成する基地局２０と無線通信し、他の通信端末装置１０と音声通話やデータ通信を行う。なお、基地局通信部１２は、最大で３つの基地局２０から送信される電波を同時に受信することが可能である。また、基地局通信部１２は、図１に示す無線通信網、および、基幹網（インターネット）を介して、管理サーバ３０とデータ通信を行う。

また、基地局通信部１２は、基地局ＩＤ識別部１２１と電波強度測定部１２２とを備える。

基地局ＩＤ識別部１２１は、受信した電波から、該電波の送信元である基地局２０の識別情報（以下、基地局ＩＤとする）を取得する。

電波強度測定部１２２は、所定の信号強度測定回路等から構成され、受信している電波の強度（例えば、受信電波の電圧値）を測定する。

記憶部１３は、ＲＡＭ（Rondom Access Memory）、補助記憶装置等の記憶装置によって構成され、各種データ及び各種プログラムを記憶する。また、記憶部１３は、後述する異常電波判別処理で異常電波を受信しているか否かを判別するために利用される電波強度の閾値を記憶する。また、記憶部１３は、制御部１９の作業領域も有する。

操作部１４は、キーボード等を備え、ユーザからの操作に対応した操作信号を制御部１９に供給する。例えば、操作部１４は、基地局２０の監視を指示する操作に対応した操作信号を制御部１９に供給する。

表示部１５は、表示パネル及びドライバ回路等から構成され、制御部１９の制御下にて画像を表示する。

音声出力部１６は、スピーカ、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）等を備え、例えば、通話時に、基地局通信部１２が受信したが音声信号にＤＡ変換を施し、スピーカにより放音する。

音声入力部１７は、マイク、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）等を備え、通話時等に、音声信号を収集し、ＡＤ変換を施し、基地局通信部１２に供給する。

電源部１８は、充電可能な充電池等から構成され、通信端末装置１０の各部に電源を供給する。

制御部１９は、マイクロプロセッサユニット等から構成され、記憶部１３に記憶されているプログラムを実行することで、通信端末装置１０全体の動作（各部の動作）を制御する。
また、制御部１９は、機能的に、サーバ通信部１９１と、異常電波判別部１９２と、接続調査処理部１９３とを備える。

サーバ通信部１９１は、基地局通信部１２を制御して、管理サーバ３０との間で種々のデータを送受信する。例えば、サーバ通信部１９１は、後述する接続調査処理において、位置情報と基地局ＩＤと電波強度とを管理サーバ３０に送信する。また、サーバ通信部１９１は、管理サーバ３０から、接続調査処理開始の指示信号を受信する。

異常電波判別部１９２は、所定の時間毎に、基地局通信部１２が異常な電波を受信しているか否かを判別し、異常と判別した場合にその旨を接続調査処理部１９３に通知する処理（異常電波判別処理）を実施する。なお、異常電波判別処理の詳細については後述する。

接続調査処理部１９３は、所定のタイミングで、基地局ＩＤ識別部１２１と電波強度測定部１２２とＧＰＳ通信部１１とを制御して、受信電波の送信元である基地局２０の基地局ＩＤと電波強度、および、通信端末装置１０の位置情報とを取得し、管理サーバ３０に送信する処理（接続調査処理）を実行する。
なお、接続調査処理を実行するタイミングは、例えば、異常電波判別部１９２から異常な電波を受信している旨を通知されたとき、又は、管理サーバ３０から接続調査処理開始の指示信号を受信したとき、又は、操作部１４から接続調査処理を開始するための操作入力信号が供給されたとき、等のタイミングである。また、接続調査処理の詳細については後述する。

図１に戻り、基地局２０は、送受信機やアンテナ等を備え、通信端末装置１０と無線通信し、通信端末装置１０間の通話やデータ通信を可能にする。

管理サーバ３０は、基幹網を介して無線通信網内の各基地局２０と接続し、各基地局２０を監視・管理する。管理サーバ３０は、図３に示すように、通信部３１と、記憶部３２と、制御部３３とを備える。

通信部３１は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等を備え、基幹網を介して各基地局２０とデータの送受信を行う。

記憶部３２は、ＲＡＭ（Rondom Access Memory）、補助記憶装置等の記憶装置によって構成され、各種データ及び各種プログラムを記憶する。また、記憶部３２は、制御部３３の作業領域も有する。また、記憶部３２は、基地局ＤＢ（データベース）３２１を備える。

基地局ＤＢ３２１は、各基地局２０の属性情報を記憶する。具体的には、基地局ＤＢ３２１は、図４に示すように、基地局２０毎に、基地局ＩＤと、当該基地局２０が設置されている位置（緯度、経度）と、異常電波の送信を判断するための電波強度の閾値と、監視対象フラグとを記憶する。

制御部３３は、マイクロプロセッサユニット等から構成され、記憶部３２に記憶されているプログラムを実行することで、管理サーバ３０全体の動作（各部の動作）を制御する。

また、制御部３３は、通信端末装置１０が監視対象である基地局２０に接続した際に、当該通信端末装置１０に、接続調査処理を実行させることを指示する信号を送信する。

また、制御部３３は、接続調査処理が実行された通信端末装置１０から送信された情報（通信端末装置１０の位置情報、基地局ＩＤ、および、電波強度）から、違法な電波を送信している基地局２０（以下、違法基地局２０とする）が有るか否かを判別する。そして、制御部３３は、その違法基地局２０、および、その周囲に位置する基地局２０の監視対象フラグをＯＮに設定して、次回以降も接続調査処理の対象とする。

また、制御部３３は、判別された違法基地局２０に対して、送信電波の出力を下げることを指示する信号を通信部３１から送信する。

続いて、無線通信システム１の動作について詳細に説明する。

（異常電波判別処理）
始めに、通信端末装置１０において実施される異常電波判別処理について説明する。
通信端末装置１０の異常電波判別部１９２は、所定時間毎（例えば、１秒毎）に、図５に示す異常電波判別処理を実施する。

異常電波判別処理が開始されると、まず、異常電波判別部１９２は、基地局通信部１２がどの基地局２０から電波を受信しているのか確認する（ステップＳ１０１）。具体的には、異常電波判別部１９２は、現在電波を受信している基地局２０の基地局ＩＤを、基地局ＩＤ識別部１２１を制御して取得する。

続いて、異常電波判別部１９２は、電波の受信を確認した基地局２０が、前回の異常電波判別処理で確認した基地局２０から変更されているか否かを判別する（ステップＳ１０２）。

基地局２０が変更されていないと判別した場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、異常電波判別処理は終了する。

基地局２０が変更されていると判別された場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、通信端末装置１０を所持するユーザが移動すること等により接続する基地局２０が切り替えられたことが考えられるが、送信電波の出力が違法に上げられた、又は、違法な場所に新たに設置された基地局２０（以下、違法基地局２０とする）に接続が切り替えられたこと等も考えられる。よって、この場合、異常電波判別部１９２は、基地局通信部１２を制御して、接続する基地局２０が変更されたことを通知する接続変更通知を管理サーバ３０に送信する（ステップＳ１０３）。なお、接続変更通知には、ステップＳ１０１で確認した現在受信している基地局２０の基地局ＩＤが含まれている。複数の基地局２０から電波を受信している場合には、複数の基地局ＩＤが接続変更通知に含まれることとなる。

続いて、異常電波判別部１９２は、基地局通信部１２が複数の基地局２０から閾値を超えた強度の電波を受信しているか否かを判別する（ステップＳ１０４）。

通常、各基地局２０は、互いに干渉が起きないような微弱な電波を送信するように管理されている。即ち、通常状態では、通信端末装置１０が、基地局２０から強強度の電波を同時に２つ以上受信することは無い。従って、複数の基地局２０から閾値以上の強度の電波を受信していると判別された場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、通常の基地局２０以外に、違法基地局２０からの電波も受信していると考えられる。従って、異常電波判別部１９２は、接続調査処理部１９３に異常な電波を受信していることを通知する（ステップ１０６）。そして、異常電波判別処理は終了する。

複数の基地局２０から閾値以上の強度の電波を受信していないと判別された場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、異常電波判別部１９２は、受信している電波のうち最大強度の電波を送信している基地局２０と通信可能であるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。具体的には、異常電波判別部１９２は、最大強度の電波を送信している基地局２０に対して通信テスト用の信号を送信して応答（レスポンス）の有無を確認することで、通信可能であるか否かの判別を行えばよい。

最大強度の電波を送信している基地局２０と通信できない場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、異常に強い強度の電波を送信している違法基地局２０が多数の通信端末装置１０と接続しており、ユーザオーバー等により接続できない可能性が高い。従って、この場合、異常電波判別部１９２は、接続調査処理部１９３に異常な電波を受信している状況であることを通知する（ステップＳ１０６）。そして、異常電波判別処理は終了する。

最大強度の電波を送信している基地局２０と通信可能な場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、正常な電波を受信している状態であることが推測され、異常電波判別処理は終了する。

このように、通信端末装置１０において異常電波判別処理が実施されることにより、違法基地局２０から異常な電波を受信していることが判別されて、接続調査処理部１９３にその旨が通知される。

（接続調査処理）
続いて、通信端末装置１０において実施される接続調査処理について説明する。
通信端末装置１０の電源部１８に電力が入力されると、接続調査処理部１９３は、図６に示す接続調査処理を実行する。

接続調査処理が開始されると、まず、通信端末装置１０の接続調査処理部１９３は、前述した異常電波判別処理によって異常電波判別部１９２から異常な電波を受信していることを通知された場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、又は、操作部１４から接続調査処理を開始するための操作入力信号が供給された場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、又は、管理サーバ３０からの接続調査処理開始の指示信号を受信した場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、ＧＰＳ通信部１１を制御して、自身の位置情報を取得する（ステップＳ２０４）。

続いて、接続調査処理部１９３は、基地局通信部１２が電波を受信している基地局２０のうち、基地局ＩＤと送信電波強度の取得を未だ行っていない基地局２０が有るか否かを判別する（ステップ２０５）。

基地局ＩＤと送信電波強度を未だ取得してない基地局２０が有ると判別した場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、接続調査処理部１９３は、基地局通信部１２の基地局ＩＤ識別部１２１と電波強度測定部１２２とを制御して、この未取得の基地局２０の基地局ＩＤと、該基地局２０からの受信電波の強度とを取得する（ステップＳ２０６）。そして、処理はステップＳ２０５に戻り、電波を受信している全ての基地局２０に対して、基地局ＩＤと電波強度の取得（ステップＳ２０６）が実施される。

受信している基地局２０全てで取得が完了した場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、接続調査処理部１９３は、ステップＳ２０４で取得した位置情報とステップＳ２０６で取得した情報（基地局ＩＤ、電波強度）とに、送信元や送信先のアドレス等を含むヘッダ情報を付与してパケット化する（ステップＳ２０７）。そして、接続調査処理部１９３は、作成したパケット化した情報を、調査結果情報として管理サーバ３０に送信する（ステップＳ２０８）。以下、処理はステップＳ２０１に戻り、同様の処理が繰り返される。

このように、通信端末装置１０において接続調査処理が実施されることにより、所定のタイミングで、受信している基地局２０の基地局ＩＤと送信電波強度と通信端末装置１０の位置情報とが取得されて管理サーバ３０に送信される。

続いて、管理サーバ３０において実施される処理について説明する。

（接続変更通知を受信した際の処理）
始めに、上述した異常電波判別処理で通信端末装置１０から送信された接続変更通知を受信した際に、管理サーバ３０において実施される処理について、図７を参照して説明する。

通信端末装置１０から接続変更通知を受信すると、管理サーバ３０の制御部３３は、基地局ＤＢ３２１を参照して、接続変更通知が示す基地局２０が調査対象の基地局２０であるか否かを判別する（ステップＳ３０１）。具体的には、制御部３３は、接続変更通知に含まれる基地局ＩＤをキーに基地局ＤＢ３２１のエントリを検索して、検出したエントリの調査対象フラグがＯＮに設定されている場合に、調査対象の基地局２０であると判別する。なお、接続変更通知に複数の基地局ＩＤが含まれている場合には、基地局ＩＤ毎に、基地局ＤＢ３２１の対応する調査対象フラグを確認する。

調査対象の基地局２０でないと判別した場合（ステップＳ３０１；Ｎｏ）、当該基地局２０に対して以降の処理は行う必要はないため、処理は終了する。

調査対象の基地局２０であると判別した場合（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、制御部３３は、接続変更通知を受信した通信端末装置１０に、接続調査処理の開始の指示信号を送信する（ステップＳ３０２）。以上で、管理サーバ３０での処理は終了する。通信端末装置１０では、図６で説明したように、管理サーバ３０から接続調査処理開始の指示を受信すると（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、位置情報、基地局ＩＤ、および、電波強度を取得して、調査結果情報として管理サーバ３０に送信する（ステップＳ２０４〜２０８）。

このように、管理サーバ３０は、通信端末装置１０から接続変更通知を受信すると、該接続変更通知が示す基地局２０が調査対象である場合に、通信端末装置１０に接続調査処理の開始を指示する。

（調査結果情報を受信した際の処理）
続いて、通信端末装置１０から送信された調査結果情報を受信した際に管理サーバ３０において実施される処理について、図８を参照して説明する。

通信端末装置１０から調査結果情報を受信すると、管理サーバ３０の制御部３３は、調査結果情報に含まれる情報を用いて、基地局２０から送信されている電波の強度を計算する（ステップＳ４０１）。
具体的には、制御部３３は、調査結果情報に含まれる基地局ＩＤをキーに基地局ＤＢ３２１を検索して、基地局２０の位置情報を取得する。そして、制御部３３は、取得した基地局２０の位置情報と調査結果情報に含まれる通信端末装置１０の位置情報とに基づいて、通信端末装置１０と基地局２０との間の距離を求める。そして、制御部３３は、求めた通信端末１０−基地局２０間の距離と調査結果情報に含まれる電波強度とに基づいて、基地局２０から送信された電波の強度を計算する。例えば、通信端末装置１０と基地局２０との間の距離をＲ、通信端末装置１０が受信した電波の強度をＩｃ、比例定数Ｈとすると、基地局２０から送信された電波の強度Ｉｂは、Ｉｂ＝Ｈ・Ｉｃ・Ｒ^２等の式で算出することができる。

続いて、制御部３３は、計算した電波強度が、基地局ＤＢ３２１に記憶されている閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ４０２）。なお、この閾値は、調査結果情報に含まれる基地局ＩＤをキーに基地局ＤＢ３２１から取得すればよい。

閾値以上でないと判別した場合（ステップＳ４０２；Ｎｏ）、調査結果情報が示す基地局２０は、正常な強度の電波を出力していることとなる。従って、以降の処理は行う必要がなく、処理は終了する。

閾値以上であると判別した場合（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、調査結果情報が示す基地局２０は、異常な強度の電波を出力している違法基地局２０であることとが分かる。従って、制御部３３は、該違法基地局２０に対して違法基地局対応処理を行い（ステップＳ４０３）、処理は終了する。

このように、管理サーバ３０は、通信端末装置１０より受信した情報に基づいて違法基地局２０を判別し、違法基地局２０と判別した場合には、その違法基地局２０に対応した処理を実施する。

（違法基地局対応処理）
図９に、違法基地局対応処理の詳細を示す。
まず、管理サーバ３０の制御部３３は、基地局ＤＢ３２１を参照して、違法基地局２０から所定距離内に配置されている近隣の基地局２０を特定する（ステップ５０１）。

続いて、制御部３３は、基地局ＤＢ３２１にアクセスして、違法基地局２０とその近隣の基地局２０の監視対象フラグをＯＮに設定する（ステップＳ５０２）。この処理により、違法基地局２０とその近隣の基地局２０とが調査対象に設定される。

続いて、制御部３３は、違法基地局２０に、送信電波の出力を閾値以下まで下げることを指示する出力低下指示信号を送信する（ステップＳ５０３）。出力低下指示信号を受信した違法基地局２０は、送信電波の出力を低減させる処理を実施する。

続いて、制御部３３は、調査結果情報を受信した通信端末装置１０に、接続調査処理の開始の指示信号を送信する（ステップＳ５０４）。通信端末装置１０では、図６で説明したように、管理サーバ３０から接続調査処理開始の指示を受信すると（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、位置情報、基地局ＩＤ、および、受信電波の強度を取得して、その調査結果情報が管理サーバ３０に送信される（ステップＳ２０４〜２０８）。

図９に戻り、管理サーバ３０の制御部３３は、端末装置から調査結果情報を受信すると（ステップＳ５０５）、該調査結果情報から送信電波強度を計算する（ステップＳ５０６）。なお、この処理は、図８のステップＳ４０１の処理と実質的に同一である。

続いて、制御部１９は、計算した電波強度が、基地局ＤＢ３２１に記憶されている閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ５０７）。なお、この処理は、図８のステップＳ４０２の処理と実質的に同一である。

計算した電波強度が閾値以上でないと判別した場合（ステップＳ５０７；ＮＯ）、出力低下指示信号の送信（ステップＳ５０３）により違法基地局２０の送信電波の出力が低減されて正常化したこととなり、違法基地局対応処理は終了する。

計算した電波強度が閾値以上であると判別された場合（ステップＳ５０７；Ｙｅｓ）、違法基地局２０は外部増幅器等を使って電波強度を上げられており十分に強度が下げられない場合や、違法基地局２０の故障が考えられる。したがって、制御部３３は、当該違法基地局２０を故障と見なし、違法基地局２０に出力電波停止信号を送信して電波出力の動作を停止させると共に当該違法基地局２０からの管理通信以外の通信を遮断する（ステップＳ５０８）。以上で、違法基地局対応処理は終了する。

このように、違法基地局対応処理により、管理サーバ３０は、違法基地局２０に対して送信電波の出力を正常化させることができる。また、正常化ができない場合には出力電波の停止の処理がとられる。

このように、本実施形態では、通信端末装置１０は自発的に異常な電波受信を判別した際、又は管理サーバ３０からの指示に応じて、情報（位置情報、基地局ＩＤ、電波強度）を取得して管理サーバ３０に送信する。そして、管理サーバ３０は、通信端末装置１０からの情報に基づいて、違法基地局２０の有無を確認する。従って、従来の基地局２０からの情報に基づいて違法基地局２０を判別する場合に比べて、より高い精度で妨害電波やノイズの発生源となる違法基地局２０を特定することが可能となる。
また、本実施形態では、通信端末装置１０は、常に情報を取得して管理サーバ３０に送信するのではなく、異常な電波受信を判別した場合のみ、自発的に情報を測定して管理サーバ３０に送信する。従って、通信端末装置１０は、不要な処理を省くことができ、消費電力を節約できる。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。
なお、実施形態２の管理サーバ３０は、実施形態１と同一の構成、機能を有するため説明を省略し、通信端末装置１００について主に説明する。

本実施形態の通信端末装置１００を図１０に示す。通信端末装置１００は、実施形態１の通信端末装置１０に電池残量検出部１９４が新たに加えられた構成である。電池残量検出部１９４は、電源部１８の充電池の電池残量を検出する。

図１１を参照して、本実施形態における接続調査処理について説明する。なお、図１１は、図６の処理フローの代替となる。

電源部１８に電力が入力されると、通信端末装置１０の接続調査処理部１９３は、実施形態１の接続調査処理（図６）におけるステップＳ２０１〜Ｓ２０３と同様の処理を行う。そして、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の何れかの判別処理でＹｅｓと判別された場合、接続調査処理部１９３は、電池残量検出部１９４を制御して、電源部１８の充電池の電池残量を取得する（ステップＳ２０９）。

続いて、接続調査処理部１９３は、取得した電池残量が、所定の閾値以下（例えば１０％以下）であるか否かを判別する（ステップＳ２１０）。

電池残量が閾値以下と判別された場合（ステップＳ２１０；ＮＯ）、電池残量が十分あるため、各種情報の取得処理から結果情報の送信までの処理（ステップＳ２０４〜２０８）を、実施形態１の場合と同様に行う。

電池残量が閾値以下と判別された場合（ステップＳ２１０；ＮＯ）、以降の各種情報の取得処理から結果情報の送信までの処理（ステップＳ２０４〜２０８）を行った際に電池切れとなってしまい、通信端末装置１０が使用できなくなる可能性が高い。よって、処理はステップＳ２０１に戻り、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の処理は行わない。

このように、本実施形態では、通信端末装置１００の接続調査処理において、電力を消費する各種情報の取得を行う前に、電池残量を判別し、電池残量が少ない場合には、各種情報の取得を行わない。これにより、通信端末装置１０の電池切れを防ぐことが可能となる。

（実施形態３）
通常、基地局２０から送信される電波は、図１２（Ａ）に示すように、指向性を持たない強度分布をみせる。それに対して、電波の出力強度は変えずに、アンテナを指向性のある八木型等に違法に変更した場合の基地局２０から送信される電波は、図１２（Ｂ）に示すように指向性を持った強度分布をみせる。
実施形態１、２では、基地局２０から出力される電波の強度が閾値以上の場合に違法基地局２０であると判定するため、このような出力電波に指向性のある違法基地局２０を検出することができない。実施形態３では、このような違法基地局２０を検出可能にすることを特徴とする。

本発明の実施形態３について説明する。
なお、実施形態３の通信端末装置１０は、実施形態１と同一の構成、機能を有するため説明を省略し、管理サーバ３００について主に説明する。

本実施形態の管理サーバ３００を図１３に示す。
管理サーバ３０は、実施形態１の管理サーバ３０の記憶部１３に、電波強度分布蓄積ＤＢ３２２が新たに加えられた構成である。管理サーバ３０の制御部３３は、通信端末装置１０から調査結果情報を受信する度に、該調査結果情報に含まれる通信端末装置１０の位置情報と該位置で測定した電波強度との組を電波強度分布蓄積ＤＢ３２２に蓄積記憶する。

本実施形態では、管理サーバ３００において、定期的に図１４に示す指向性異常判別処理が実施される。

指向性異常判別処理が開始されると、まず、管理サーバ３００の制御部３３は、所定サイズ以上の情報が電波強度分布蓄積ＤＢ３２２に記憶されているか否かを判別する（ステップＳ６０１）。

所定サイズ以上の情報が電波強度分布蓄積ＤＢ３２２に記憶されていない場合（ステップＳ６０１；Ｎｏ）、以降の処理は実施せず、指向性異常判別処理は終了する。

所定サイズ以上の情報が電波強度分布蓄積ＤＢ３２２に記憶されている場合（ステップＳ６０１；Ｙｅｓ）、制御部３３は、基地局ＤＢ３２１を参照して、未だ選択していない基地局２０を１つ選択する（ステップＳ６０２）。そして、制御部３３は、電波強度分布蓄積ＤＢ３２２に記憶されている情報に基づいて、選択した基地局２０を中心とする所定領域における電波の等強度線を作成する（ステップ６０３）。

そして、制御部３３は、作成された等強度線の形に異常が見られるか否かを判別する（ステップＳ６０４）。
例えば、等強度線が形成する図形が、円と比べてどれだけ歪んでいるのかを示すパラメータを公知の手法により算出して、その算出値が所定量以上の場合に、異常が見られると判別すればよい。又は、等強度線が形成する図形の重心位置を求め、重心位置が基地局２０の位置から所定距離以上離れている場合に、異常が見られると判別してもよい。

作成された等強度線の形に異常が見られない場合（ステップＳ６０４；Ｎｏ）、基地局２０の送信する電波は指向性を有しておらず、正常な基地局２０であることがわかる。そして、ステップＳ６０６に処理は移る。

作成された等強度線の形に異常が見られる場合（ステップＳ６０４；Ｙｅｓ）、基地局２０の送信する電波は指向性を有しており、違法基地局２０であることがわかる。そのため、制御部３３は、指向性を有するアンテナ等に差し替えられた疑いが強い違法基地局２０であることを検出する（ステップＳ６０５）。具体的には、制御部１９は、基地局ＤＢ３２１にアクセスして、当該違法基地局２０の監視対象フラグをＯＮに設定する、又は、当該違法基地局２０が指向性を有していることを管理者にメールで伝えたり、図示せぬ表示部に表示する等の処理を行う。そして、ステップＳ６０６に処理は移る。

ステップＳ６０６で、制御部３３は、ステップＳ６０２の選択を未だ行っていない基地局２０が有るか否かを判別する。未選択の基地局２０がある場合（ステップＳ６０６；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６０２に戻り、ステップＳ６０２〜６０５の一連の処理を繰り返す。

未選択の基地局２０がない場合（ステップＳ６０６；Ｎｏ）、基地局ＤＢ３２１に登録されている全基地局２０で指向性を有する電波を出力しているか否かの判別が完了したこととなる。従って、制御部３３は、電波強度分布蓄積ＤＢ３２２に蓄積されている情報を消去する（ステップＳ６０７）。以上で指向性異常判別処理は終了する。

このように、実施形態３では、通信端末装置１０から送信された位置データと電波強度との組を複数蓄積し、その蓄積したデータを利用することで、指向性のある電波を出力する違法基地局２０を検出することが可能となる。

（各実施形態等について共通する説明）
また、上記各実施形態において、通信端末装置１０，１００の制御部１９、および、管理サーバ３０，３００の制御部３３が実行するプログラムは、予め記憶部１３，３２等に記録されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上述の処理を実行させるためのプログラムを、既存のＰＣ（パーソナルコンピュータ）に適用することで、上記実施形態に係る通信端末装置１０，１００、および、管理サーバ３０，３００として機能させてもよい。

また、このようなプログラムの提供方法は任意であり、例えばコンピュータが読取可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ等）に格納して配布してもよいし、インターネット等のネットワーク上のストレージにプログラムを格納しておき、これをダウンロードさせることにより提供してもよい。

さらに、上記の処理をＯＳとアプリケーションプログラムとの分担、又はＯＳとアプリケーションプログラムとの協働によって実行する場合には、アプリケーションプログラムのみを記録媒体やストレージに格納してもよい。また、搬送波にプログラムを重畳し、ネットワークを介して配信することも可能である。例えば、ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ：Bulletin Board System）に上記プログラムを掲示し、ネットワークを介してプログラムを配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上記の処理を実行できるように通信端末装置１０，１００、および、管理サーバ３０，３００を構成してもよい。

１…無線通信システム、１０…通信端末装置、２０…基地局、３０…管理サーバ、１１…ＧＰＳ通信部、１１１…ＧＰＳアンテナ、１２…基地局通信部、１２１…基地局ＩＤ識別部、１２２…電波強度測定部、１２３…アンテナ、１３…記憶部、１４…操作部、１５…表示部、１６…音声出力部、１７…音声入力部、１８…電源部、１９…制御部、１９１…サーバ通信部、１９２…異常電波判別部、１９３…接続調査処理部、３１…通信部、３２…記憶部、３２１…基地局ＤＢ、３３…制御部、１９４…電池残量検出部、３２２…電波強度分布蓄積ＤＢ

Claims (7)

1. 基地局を介して無線通信を行い、ネットワークを介してサーバに接続されている通信端末装置であって、
   位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度とを取得する電波情報取得手段と、
   複数の基地局から所定の閾値を超えた強度の電波を受信している場合、又は、受信している電波のうちで最大強度の電波を送信している基地局に接続できない場合に異常な電波を受信していると判別する異常電波判別手段と、
   前記異常電波判別手段で異常な電波の受信を判別した際に、前記位置情報取得手段と前記電波情報取得手段とを制御して、現在の位置情報と現在電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度とを取得し、前記サーバに送信する制御手段と、
   を備えることを特徴とする通信端末装置。
2. 電池の残量を検出する電池残量検出手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記電池残量検出手段によって検出された電池の残量が所定値未満の場合、現在の位置情報と現在電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度との取得、および、前記サーバへの送信を行わない、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の通信端末装置。
3. 基地局を介して無線通信を行う通信端末装置とネットワークを介して接続されたサーバであって、
   前記通信端末装置から、位置情報と電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度を示す情報とを受信する受信手段と、
   前記受信手段が前記通信端末装置から受信した位置情報と電波の強度を示す情報とを対応付けて蓄積記憶する電波強度分布蓄積記憶手段と、
   前記電波強度分布蓄積記憶手段に記憶されている情報に基づいて、指向性のある強度分布を示す電波を出力している違法基地局を判別する違法基地局判別手段と、
   を備えることを特徴とするサーバ。
4. 調査対象の基地局に前記通信端末装置が接続された場合、該通信端末装置に位置情報と電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度とを取得して送信するように指示する指示手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項３に記載のサーバ。
5. 前記違法基地局判別手段で違法基地局を判別した場合、該違法基地局に出力電波の強度を低減させるための指示を送信する調整手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のサーバ。
6. 基地局を介して無線通信を行い、ネットワークを介してサーバに接続されているコンピュータを、
   位置情報を取得する位置情報取得手段、
   電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度とを取得する電波情報取得手段、
   複数の基地局から所定の閾値を超えた強度の電波を受信している場合、又は、受信している電波のうちで最大強度の電波を送信している基地局に接続できない場合に異常な電波を受信していると判別する異常電波判別手段、
   前記異常電波判別手段で異常な電波の受信を判別した際に、前記位置情報取得手段と前記電波情報取得手段とを制御して、現在の位置情報と現在電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度とを取得し、前記サーバに送信する制御手段、
   として機能させることを特徴とするプログラム。
7. 基地局を介して無線通信を行う通信端末装置とネットワークを介して接続されたコンピュータを、
   前記通信端末装置から、位置情報と電波を受信している基地局の識別情報と該電波の強度を示す情報とを受信する受信手段、
   前記受信手段が前記通信端末装置から受信した位置情報と電波の強度を示す情報とを対応付けて蓄積記憶する電波強度分布蓄積記憶手段、
   前記電波強度分布蓄積記憶手段に記憶されている情報に基づいて、指向性のある強度分布を示す電波を出力している違法基地局を判別する違法基地局判別手段、
   として機能させることを特徴とするプログラム。

Images