JP4004926B2 - Mobile terminal identification information collecting device and required time information collecting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交通情報等を提供するシステムにおける移動端末識別情報収集装置および所要時間情報集計装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
人および輸送手段の実際の移動を監視し、目的地までの所要時間を推定するシステムがすでに開発されている。このようなシステムによれば、各人または各輸送手段に個別に推定所要時間を通知したり、推定所要時間を掲示板に掲示したり放送したりすることができる。例えば、従来のこのようなシステムには、センター装置とリアルタイムに送受信できる車載装置を移動体に搭載し、車載装置からセンター装置へ車両番号、ポイントとなる地点(停留所等)の情報、到着あるいは出発した時刻等の通過情報をリアルタイムに送信するものがある。センター装置は、車載装置から送信された情報から予測所要時間等のデータを作成し、インターネットを介して携帯電話端末等に提供する。(例えば、特許文献1参照)
【0003】
また、通過する車両を撮影するカメラを備え、車両の大きさや色などの特徴を検出することが出来る交通情報管理装置が開発されている。このような交通情報管理装置を道路上の複数の地点に設置することにより、同一車両の各装置間の旅行時間情報を得ることが出来る。得られた旅行時間に基づいて、特定車両の各地点における到着時刻を予測する。(例えば、特許文献2参照)
【0004】
【特許文献1】
特開2001−331895公報
【特許文献2】
特開2000−353290公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の移動体に専用の装置を搭載する必要があるシステムには、利用者にとって装置を設置するにたるメリットがないと十分に普及しないという課題があった。
【0006】
また、情報収集にカメラの画像を利用している交通情報管理装置には、利用者のプライバシーを侵害するおそれがあるという問題があった。
【0007】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、移動端末の所在情報を、移動端末に特別な装置を搭載することなく、かつ移動端末利用者のプライバシーを損ねることなく収集する移動端末識別情報収集装置を得ることを目的とする。
【0008】
また、この発明は、得られた移動端末の所在情報から、時間帯別区間所要時間等の交通統計情報を提供する所要時間情報集計装置を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る移動端末識別情報収集装置は、無線基地局を通して通信網にアクセスする移動端末から送信されたIPパケットを監視し、同一の移動端末から同一の宛先に送信されたIPパケットからIPデータグラムを再構成し、再構成したIPデータグラムから移動端末の識別情報を抽出する移動端末情報抽出部と、移動端末の識別情報をIPパケットの検知時刻および無線基地局の識別情報と共に、移動端末が無線基地局間を移動するのに要する区間予測所要時間を算出する所要時間情報集計装置へ送信する移動端末情報送信部とを備えたものである。
【0010】
この発明に係る所要時間情報集計装置は、無線基地局を通して通信網にアクセスする移動端末から送信されたIPパケットを監視する移動端末識別情報収集装置から、IPパケットから抽出された移動端末の識別情報を、IPパケットの検知時刻および無線基地局の識別情報と共に受信する移動端末情報受信部と、移動端末情報受信部により受信された情報に基づき、移動端末が無線基地局を通過する時刻差を算出し、算出した時刻差の中から予め決められた所定値以上の時刻差を瞬時区間所要時間として求め、求めた瞬時区間所要時間に基づき、移動端末が無線基地局間を移動するのに要する区間予測所要時間を算出する演算部とを備えたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の様々な形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による移動端末識別情報収集装置および所要時間情報集計装置を備えた交通情報提供システムの構成を示すブロック図である。図に示すように、交通情報提供システムは、不特定多数の移動端末、複数の基地局、および集計局から構成される。図1では、多数の移動端末および複数の基地局のうち移動端末110,210および基地局100,200を例示する。
【0012】
移動端末110,210は、ネットワーク上で提供される様々なサービス、例えばWorld Wide Webや通行料金自動課金サービス等を利用する際、無線LANあるいは狭域無線通信手段(DSRC:Dedicated Short Range Communication)といった局所的な通信手段を介してIP通信網にアクセスする機能を備えたモバイル端末である。例えば、DSRCにより道路側の通信網と通信する機能を備えた車載ナビゲーション装置、無線LAN通信カードを備えたノートパソコンもしくはPDA(Personal Digital Assistants)に準拠したモバイル端末、または無線LANインタフェースもしくはbluetoothインタフェースを備えた携帯電話などである。移動端末110,210は、IPv4またはIPv6に準拠してMobile IPを利用する通信機能を有していてもよいし、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)に準拠していてもよい。移動端末110,210はこのようなIP通信網へのアクセス機能および公知の各種の通信機能を有するが、本発明のために移動端末には特別な機能は必要ない。
【0013】
各基地局100,200には、路側機120,220、パケット監視装置130,230(移動端末識別情報収集装置)、基地局サーバ140,240、およびネットワークサーバ160,260が設置されている。各基地局内の路側機、パケット監視装置、基地局サーバおよびネットワークサーバはイーサネット(登録商標)190または290で相互に接続されている。
【0014】
後述するように路側機120,220は、基地局100,200の担当エリアに存在する移動端末とIPパケットを用いて通信することができる。移動端末110,210から送信された各IPパケットを路側機120,220は、イーサネット(登録商標)190,290に送出し、イーサネット(登録商標)190,290上のIPパケットをパケット監視装置130,230は捕捉して解析し、IPパケット中の移動端末識別情報(例えばIPアドレス)を識別する。そして、パケット監視装置130,230は、各IPパケットに関する移動端末識別情報とそのIPパケットの検知時刻を集計局300に通知する。パケット監視装置130,230は、それぞれモデム180,280、専用回線50を介して集計局300に設置されたモデム360に接続出来る。または、リピーティングハブ170,270、ルータ150,250、専用回線61、インターネット500経由の仮想プライベート網(VPN)によって集計局300のルータ350に接続することも出来る。VPNの場合、専用回線の費用が節約できる。図1の実施の形態では、パケット監視装置130,230は各基地局ごとに設置されているが、図20に示すように、複数の基地局をシリアル通信サーバ400で束ねた上位網に設置されていてもよい。
【0015】
基地局サーバ140,240は、その基地局100,200の担当エリアに存在する移動端末に対して、IPパケットを用いて情報を提供する。このような情報の提供は、担当エリアへのブロードキャストにより行ってもよいし、移動端末からの情報提供要求に応答して個別に移動端末に行ってもよい。移動端末に提供される情報としては、例えば、後述する集計局300で作成される目的地への所要時間がある。パケット監視装置130,230は、移動端末から送信された情報提供要求に関連するIPパケットまたはブロードキャストに応答して移動端末から送信されたIPパケットを上述のように監視してもよい。
【0016】
またネットワークサーバ160,260は、その基地局100,200の担当エリアに存在する移動端末へのIPサービスのために設けられている。例えば、移動端末110,210は、Mobile IPまたはDHCPを利用して、インターネット500にリンクした固定端末800または他の移動端末と情報を交換することができる。また、移動端末110,210は、インターネット500上のURL(Uniform Resource Locator)を指定して、ウエブサイトを閲覧することもできる。ネットワークサーバ160,260は、ルータ150および専用回線61を介してインターネットサービスプロバイダ(ISP)網600に接続されており、これらの情報交換のためにIPパケットをインターネット500に中継したり、インターネット500から中継したりする。パケット監視装置130,230は、かかるIPサービスのために移動端末から送信されたIPパケットを上述のように監視してもよい。
【0017】
路側機120,220は、それぞれ移動端末と局所的な無線通信を行う狭域無線通信インタフェース121,221、処理部122,222、網通信インタフェース123,223を備える。網通信インタフェース123,223は、ここではイーサネット(登録商標)インタフェースであって、リピーティングハブ170,270に接続されている。狭域無線通信インタフェース121,221は、DSRCまたは無線LANのアクセスポイントであって、近辺を通過する移動端末、例えば移動端末110,210と交信可能である。各狭域無線通信インタフェースに、DSRCおよび無線LANのアクセスポイントの両方が併置されてもよい。この実施の形態では、移動端末と路側機との通信ではIPパケット通信が利用されている。処理部122,222は、狭域無線通信インタフェース121,221で受信した移動端末からのIPパケットを網通信インタフェース123,223に転送するとともに、網通信インタフェース123,223で受信した基地局サーバ140,240またはネットワークサーバ160,260からのIPパケットを狭域無線通信インタフェース121,221に転送する。図示の実施の形態では、一つの基地局に一つの路側機が設けられているが、一つの基地局に複数の路側機を設けてもよい。
【0018】
図2は、この発明の実施の形態1によるパケット監視装置130の構成を示すブロック図である。他の基地局に設けられるパケット監視装置(例えばパケット監視装置230)も同じ構成を有する。図に示すように、パケット監視装置130は、演算部31、通信網インタフェース32、回線インタフェース33、リアルタイムクロック35、表示部36、音声出力部37、入力部38、路側機インタフェース39、定数テーブル40、送信データログテーブル41を備える。
【0019】
路側機インタフェース39は基地局内の路側機と接続されている。路側機インタフェース39を介して路側機から受信したIPパケットを演算部31は処理することが可能である。
通信網インタフェース32は、パケット監視装置130,230がインターネット500を介してIP通信するために設けられている。通信網インタフェース32は、例えばネットワークインタフェースカード(NIC)等であり、100Base−Tケーブルによってリピーティングハブ170または270(図1参照)に接続され、基地局100または200内部のイーサネット(登録商標)190または290に接続される。
回線インタフェース33は、パケット監視装置130,230が集計局300と専用回線50を介して通信するために設けられている。
【0020】
表示部36、音声出力部37および入力部38は、基地局の運用者とパケット監視装置130,230の間のマンマシンインタフェースとして設けられている。運用者はこれらを用いて、パケット監視装置130,230の通信環境およびフィルタリング条件(パケット監視装置130,230がIPパケットの解析においてIPパケットから移動端末識別情報を抽出する条件)を設定することができる。
【0021】
定数テーブル40および送信データログテーブル41は、パケット監視装置130,230に設けられた図示しない記憶装置に格納されている。記憶装置には、例えば不揮発性ランダムアクセスメモリ、リードオンリメモリ、ハードディスクなどの固定的な記憶媒体、ならびにメモリカード、CD−ROM、DVD(デジタルバーサタイルディスク)、フレキシブルディスクのような可搬記憶媒体が考えられるが、後述のように定数テーブル40および送信データログテーブル41を更新保存するために、記憶装置は書き換え可能な記憶媒体、例えばEPROM、ハードディスク、フレキシブルディスクなどが好適である。さらに、図示しないが、パケット監視装置130は、演算部31のワーキングエリアとしての揮発性のメモリを有している。
【0022】
演算部31は、移動端末情報抽出部42、移動端末情報送信部43、定数テーブル設定部44を備える。演算部31の動作は、後に詳細に説明する。
【0023】
図1に戻り、集計局300には、集計サーバ310(所要時間情報集計装置)、データベースサーバ320、集計局クライアント330、ファイアウォール340、モデム360が設置されている。また集計局300はルータ350を備えていてもよい。これらは集計局300の内部のイーサネット(登録商標)で相互接続されている。集計サーバ310は、パケット監視装置130,230と同様にNIC等の通信網インタフェースを備えたパーソナルコンピュータ(PC)を有しており、100Base−Tケーブルを用いて集計局300内のイーサネット(登録商標)にリピーティングハブ等を用いて接続される。基地局100,200のパケット監視装置130,230から送信された移動端末識別情報と検知時刻の情報は、モデム360を介して集計サーバ310に受信される。集計サーバ310は、移動端末識別情報と検知時刻の情報に基づいて、所要時間の演算を行う。
【0024】
この実施の形態では、集計サーバ310での演算結果は、集計サーバ310と別個のデータベースサーバ320に格納される。データベースサーバ320は、ルータ350を介してインターネット500にリンクしており、インターネット500を利用して基地局100,200の基地局サーバ140,240に所要時間情報(つまり集計サーバ310の演算結果)を供給することが可能である。インターネット500とルータ350の接続は、ISP網を利用してもよいし、コンテンツサービスプロバイダ(CSP)網700を利用してもよい。ファイアウォール340は、集計局300の内部のセキュリティをインターネット500からのアクセスから保護する。
【0025】
但し、集計サーバ310での演算結果は、集計サーバ310自身の記憶装置に記憶してもよく、集計サーバ310から基地局100,200の基地局サーバ140,240に所要時間情報を供給してもよい。この供給では、インターネット500を使用せずに、専用回線50を利用することもできる。
【0026】
また、集計局300において、集計サーバ310と集計局クライアント330が交信可能であり、集計局クライアント330の運用者の操作に従って集計サーバ310の設定内容を変更することが可能になっている。
【0027】
なお、集計サーバ310は、いずれか一つの基地局内のパケット監視装置と併置し、各基地局のパケット監視装置が得た移動端末識別情報と検知時刻の情報に基づいて、所要時間を計算する構成であってもよい。また、集計サーバを各基地局のパケット監視装置に併置し、各集計サーバが自基地局のパケット監視装置が得た移動端末識別情報と検知時刻の情報および他の基地局から受信した移動端末識別情報と検知時刻の情報に基づいて、所要時間を計算する構成でもよい。また、複数の集計サーバを階層構成とし、上層の集計サーバほど、広域な区間の情報を収集、処理できるようにしてもよい。
【0028】
図9は、この発明の実施の形態1による集計サーバ310の構成を示すブロック図である。図に示すように、集計サーバ310は、移動端末情報受信部51、演算部52、受信データテーブル53および各種のデータベース54〜60を備える。
【0029】
次に、パケット監視装置の動作について説明する。
図3,4は、この発明の実施の形態1によるパケット監視装置130の処理のフローチャートである。他のパケット監視装置でも同様の動作が実行される。始めに、図5に示す動作モード選択画面が表示部36(図2参照)のLCDへ表示される(ステップST1)。基地局100の運用者等は、図中の選択ボタンにより動作モードを選択する。具体的には、「フィルタ」、「キャプチャ」、「ネットワーク」のいずれかの選択ボタンを入力部38のマウスで指し示し、クリックする。選択が完了したら、運用者等は図中の確認ボタンを選択する。確認ボタンの選択が検出されると各モードの処理が実行される(ステップST2)。
【0030】
ステップST2で、ネットワーク設定モードが選択されると、パケット監視装置130はネットワーク設定モードに移行する。このモードでは、パケット監視装置130が集計局300の集計サーバ310と専用回線およびインターネットを介して通信できるように、運用者がネットワーク環境を設定または更新することができる。まず、図6に示すネットワーク設定画面が表示される(ステップST3)。図に示すように、ネットワーク設定画面では、パケット監視装置130が監視する対象となる基地局(例えば基地局100)の識別情報(MACアドレス等)や基地局100で実行する通信のためのその他のサーバの識別情報の他、パケット監視装置130が監視結果情報を送信する集計サーバ310のIPアドレスまたは専用回線番号等の設定を行うことが出来る。
【0031】
運用者等は入力部38のキーボードを介して設定内容を入力し、入力が終了したら図中の確認ボタンを選択してクリックする。演算部31の定数テーブル設定部44は、確認ボタンの選択を検出すると、最終的に表示されていた内容設定を定数テーブル40へ更新保存する(ステップST4、ステップST5)。定数テーブル40には、ネットワーク設定モードで設定された内容の他、ステップST7で設定するフィルタリング条件の内容が格納される。さらに、ステップST5で演算部31は、その設定内容に従って、通信網インタフェース32および回線インタフェース33を設定する。
【0032】
ステップST2で、フィルタ条件設定モードが選択されると、図7に示すフィルタ条件設定画面が表示される(ステップST6)。フィルタ条件設定モードでは、パケット監視装置130が監視するパケットのフィルタリング条件を運用者が設定または更新することができる。フィルタリング条件とは、パケット監視装置がIPパケットの解析においてIPパケットから移動端末識別情報を抽出する条件である。
【0033】
図7に示すように、フィルタ条件設定画面では、監視対象パケットのフィルタリング条件として、データリンク層のプロトコル、トランスポート層のプロトコル、アプリケーション層のプロトコル等の選択を行うことが出来る。また、移動端末からの要求パケットから移動端末識別情報を抽出するのか、移動端末への応答パケットから移動端末識別情報を抽出するのか、それとも両方のパケットから抽出するのかの選択を行うことも出来る。
【0034】
具体的には、運用者は入力部38のマウスで選択したいプロトコルを指し示し、クリックで選択することにより選択したプロトコル等が太字表示される。なお、デフォルト設定は、データリンク層はイーサネット(登録商標)、トランスポート層はTCP、アプリケーション層はHTTP、パケット種別は要求である。選択が完了したら、運用者等は図中の確認ボタンを選択する。定数テーブル設定部44は、確認ボタンの選択を検出すると、最終的に太字表示されていた設定内容に基づいたフィルタリング条件を定数テーブル40へ更新設定する(ステップST7、ステップST8)。
【0035】
一方、ステップST2で運用者等によってキャプチャモードが選択されると、パケット監視装置130はキャプチャモードに移行する。キャプチャモードでは、演算部31は、IPパケットを解析し、フィルタリング条件に合致したIPパケットから移動端末識別情報(IPアドレス)を抽出し、移動端末識別情報と検知時刻の情報を集計サーバ310に送信する。
キャプチャモードでは、まず演算部31は、専用回線50,61への接続状況、通信網へのログオン状況を確認し、必要なら回線接続およびネットワークへのログオン等の初期化処理を実行する(ステップST9)。
【0036】
次に、演算部31の移動端末情報抽出部42が定数テーブル40を参照し、ステップST4で設定された基地局識別情報(上述のMACアドレス等)を読み出し、空の移動端末情報送信データセットの基地局IDフィールドにセットする(ステップST10)。この移動端末情報送信データセットは、パケット監視装置130の監視結果情報として、移動端末識別情報と検知時刻の情報を通知するためにパケット監視装置130から集計局300の集計サーバ310に送信される。移動端末情報送信データセットは、図8に示すように、キー、基地局ID、時刻コード、移動端末識別情報(IPアドレス)の4つのフィールドから構成されている。
【0037】
次に移動端末情報抽出部42は、定数テーブル40を参照し、ステップST7で設定済のフィルタリング条件を読み出し、デフォルト条件ならステップST12へ進む(ステップST11)。
【0038】
ステップST12で、移動端末情報抽出部42は、基地局100内のイーサネット(登録商標)190を流れるパケットが通信網インタフェース32によって取り込まれ、受信バッファ(図示せず)にセーブされたかどうか調べる。受信バッファにセーブされていなければ、ステップST24へ進み、運用者による操作入力の有無がチェックされる。受信バッファに取り込み済であれば、ステップST13へ進む。
【0039】
移動端末情報抽出部42は、受信バッファから受信したパケットデータを取り出す(ステップST13)。
【0040】
まず、イーサネット(登録商標)フレームの種類によるフィルタリングを行い、IPフラグメントを得る(ステップST14)。具体的には、イーサネット(登録商標)タイプフィールドを調べ、IPタイプ(IPv4(0800)あるいはIPv6(86DD))に応じてイーサネット(登録商標)の宛先アドレス、送信元アドレス、イーサネット(登録商標)タイプおよびフレームチェックシーケンス(FCS)のフィールドを取り除いてIPフラグメントを取得し、宛先IPアドレス、送信元IPアドレスおよびIDフィールド値をキーにしてハッシュ化し、ハッシュ化したフラグメントをメモリ(図示せず)に記憶する。得られたキーにおける最初のフラグメントであると判断した場合には、当該キーについて再構成タイマを起動する。なお、再構成タイマ処理は、新たなキーが発生するたびに起動され、各キーについて所定の時間が経過したらフラグメントの受信失敗であるからバッファ中の対象フラグメントを全て廃棄し、ステップST12に戻る。
【0041】
次に、IPアドレスによるフィルタリングを行う(ステップST15)。具体的には、ステップST14でバッファリングしたIPフラグメントのIPヘッダ部をIPのバージョンに応じて調べ、送信元および宛先のIPアドレスが同一のフラグメントを選び出す。なお、再構成タイマの所定時間が経過した場合には、フラグメントの受信失敗であるからバッファ中の対象フラグメントを全て廃棄し、ステップST12に戻る。
【0042】
ここで、Mobile IPのホームアドレスオプションがついている場合には、送信元アドレスとして拡張ヘッダのホームアドレスを使用する。Mobile IPは、移動端末がネットワーク間を移動してもシームレスにIP通信を行うことを可能とする仕組みである。Mobile IPの仕組み・動作概要について、Mobile IPv4の場合を例に取り、以下に説明する。
【0043】
Mobile IPでは、例えば移動端末110(図1参照)は例えばホームエージェント610(以下HAと記す。)を備えた例えばホームネットワーク600で利用可能なホームアドレスを付与されている。移動端末がホームネットワークから移動し、例えばフォリンエージェント150,160(以下FAと記す。)を備えたフォリンネットワークへ移動すると、移動先のFAから定期的にブロードキャストされるエージェント広告メッセージによって気付アドレスを取得する。気付アドレスを取得した移動端末は、ホームアドレスおよび気付アドレスをHAへ通知する。以上の処理が完了した状態では、移動端末はすでに気付アドレスをネットワークへ登録しているので、移動端末からインターネット上の任意の宛先への送信パケットは直接その宛先まで届けることが出来る。逆に、移動端末が移動したフォリンネットワークの外部のネットワーク上に存在する端末から移動端末への送信パケットは、一旦移動端末のホームアドレスへ宛てて送信され、HAによってカプセル化されて移動端末が取得した気付アドレス宛てに届けられる。カプセル化されたパケットはフォリンネットワーク内でFAによってカプセル化が解除され、移動端末へ届けられる。以上のような仕組みによって、移動端末はネットワーク間を移動してもシームレスにインターネット通信を行うことができる。なお、IPv4の場合にはホームネットワークにはHAを、フォリンネットワークにはFAを備えている必要があるが、IPv6の場合には、FAを備える必要はない。
【0044】
次に、ステップST16では、IPデータグラムを再構成する。具体的には、ステップST15で選び出した同一送信元・同一宛先のフラグメントが全て揃い、再構成が可能になったら、再構成タイマを停止・開放し、選び出した同一送信元・同一宛先のフラグメントをフラグメントオフセットフィールドの値に応じて順番に並べる。
【0045】
次に、IPデータグラムからTCPフレームを再構成する(ステップST17)。具体的には、ステップST16で再構成したIPデータグラムのヘッダを順次調べ、プロトコル番号(TCPの場合は、6)、宛先IPアドレス、送信元IPアドレス、宛先ポート番号、送信元ポート番号の全てが同一のIPデータグラムについて、コードビットフィールドのSYN・FINビットおよびシーケンス番号フィールドのシーケンス番号を基にTCPフレームを再構成する。なお、新たな、プロトコル番号、宛先IPアドレス、送信元IPアドレス、宛先ポート番号および送信元ポート番号の条件が生じる度にTCPタイマを起動し、所定の時間が経過したらその条件に当てはまるIPデータグラムを全て廃棄し、ステップST12へ戻る。なお、再構成したIPデータグラムはステップ17で廃棄される場合があるので、ステップ16ではIPデータグラムを再構成せずにリスト構造のまま次処理に送り、再構成が必要になってから再構成を行うようにしてもよい。
【0046】
次に、TCPポートによるフィルタリングを行う(ステップST18)。具体的には、ステップST17で得られたTCPフレームのうち、プロトコル番号が6(TCP)以外のものは廃棄する。廃棄した場合は、その条件に関するIPデータグラムを全て削除し、ステップST12へ戻る。
【0047】
次に、宛先ポート番号によるフィルタリングを行う(ステップST19)。具体的には、再構成したTCPフレームを、宛先アドレス(アプリケーションタイプ)ごとに分類する。ここでは、httpアプリケーションに注目する場合には、宛先アドレス80以外はTCPフレームを廃棄する。廃棄した場合は、その条件に関するIPデータグラムを全て削除して、ステップST12へ戻る。
【0048】
次に、httpに従ってURLを指定したアクセス要求(例:GET http://www.w3.org/index.html HTTP/1.0)に対応するhttpに従ったアクセス応答をマッチさせる(ステップST20)。すなわち、要求に対応する応答が一定時間内にない場合は、先にあった要求あるいは応答に関するバッファリング内容を廃棄する。廃棄した場合は、その条件に関するIPデータグラムをクリアし、ステップST12へ戻る。
【0049】
次に、上述の要求に対応するTCPフレームが含むIPアドレスを、抽出すべき移動端末110の識別情報として決定する(ステップST21)。
【0050】
このように、移動端末情報抽出部42は、TCP/IP上のhttpプロトコルのサービス要求パケットのみに注目し、送信元のネットワークアドレスを抽出することにより、全てのパケット内容を解読するような無駄を省くことができる。
【0051】
次に、移動端末情報送信部43は、ステップST21で抽出したIPアドレスを移動端末情報送信データセットのIPアドレスフィールドにセットし、リアルタイムクロック35で得た時刻情報を時刻コードフィールドに書き込んで送信データセットを作成し、回線インタフェース33を通じて集計サーバ310へ送信する(ステップST22)。移動端末情報送信データセットを1〜5分といった所定時間分集積し、まとめて送信してもよい。このようにすると、交通量の大きい場合に、通信のトラフィックが錯綜するリスクが減少する効果が期待できる。ただし、集積時間をあまり大きくし過ぎると交通量変動の傾向をとらえる時定数が大きくなり、所要時間等の予測精度が低下するので、適度な値を用いる必要がある。
【0052】
集計サーバ310へ送信した移動端末情報送信データセットは送信データログテーブル41へ記憶される(ステップST23)。
【0053】
以降、入力部8を介して操作入力があった場合には入力内容がチェックされ、設定変更であればステップST1に戻る(ステップST24、ステップST25)。また、ログ表示が選択された場合には、送信データログテーブル41の内容が表示部36を通じて表示される(ステップST26)。
【0054】
なお、ステップST11にて、フィルタリング条件がデフォルト以外の値に設定されている場合には、ステップST27へ進む。ステップST27の処理はフィルタリング条件によって異なるが、例えば、次のような処理がある。
【0055】
例えば、移動端末110に対してIPアドレスを動的に発行するタイプの通信網では、DHCPサーバ等のIP付与サーバにより、他の移動端末110とは重ならないIPアドレスが付与される。このようなサービスを利用する移動端末110はDHCPクライアントを備えている。移動端末110はDHCPクライアントを用いて通信網上のDHCPサーバの定期的な宣伝を受けることによりサーバの所在を知り、そのサーバに向けて登録要求を出す。サーバは要求を受けた移動端末110を認証し、正当な端末であれば割当てIPアドレス等の登録内容を移動端末110へ返す。移動端末110は、このようにしてIPアドレスの割り当てを受け、その網で提供されているサービスを受けることができるようになる。その網から外部のインターネットへアクセスすることなども可能となる。基地局セグメントをこのようなタイプの網にする場合、図7に示すフィルタリング条件のグローバルアドレス/ローカルアドレスに予めローカルアドレスを設定しておく。移動端末情報抽出部42は、バッファリングされたIPフラグメントのIPアドレスが、ローカルアドレスの設定範囲内に入っているかチェックし、入っていなければ、その条件に関するIPデータグラムをクリアして、ステップST12へ戻る。さらに、DHCPの要求とDHCPの応答がマッチングしたところで、DHCPの要求の送信元IPアドレスを抽出するように設定してもよい。
【0056】
一方、基地局内がグローバルアドレスを持つ端末へのサービスを主とする網の場合は、フィルタリング条件のグローバルアドレス/ローカルアドレスは予めグローバルアドレスが設定される。そして、移動端末110の識別情報が、設定されたグローバルアドレスの範囲内に入っているかチェックされる。入っていなければ、その条件に関するIPデータグラムを全て削除してステップST12へ戻る。
【0057】
移動端末110の識別情報は、網アクセス上での識別情報を用いてもよい。例えば、IPアドレスのプレフィックス部分あるいはそれ以外の部分のみを用いてもよい。これにより、基地局内がローカル網の場合には共通部分の情報を繰り返し送信する無駄を省くことができる。また、グローバル網タイプの基地局においても、移動端末110内の更に詳細で個別のアドレスを別々に分けて送信し、処理することの無駄を省くことができる。
【0058】
なお、移動端末情報送信部43は、所定時間分のログファイルを収集する度に、煩雑さを避けるため、メール送受信機能を用いて、メールに添付して集計局300の集計サーバ310へ送信してもよい。また、FTP(File Transfer Protocol)を利用して集計サーバ310へPUSHするようにしてもよい。あるいは、httpによりデータが集計局サーバ310へPUTされるようにしてもよい。
【0059】
次に、集計サーバ310による集計処理について説明する。
図1に示すように、集計サーバ310からパケット監視装置130への移動端末情報送信データセットの送信は、モデム80、専用回線150、集計局のモデム270、集計サーバ310の回線インタフェース等を介して行われる。
集計サーバ310は、パケット監視装置130との送受信の枠組みで受信待機しており、パケット監視装置130から送信された移動端末情報送信データセットを受信する。
【0060】
なお、移動端末情報送信データセットを送受信するのに、回線を用いる代わりにパケット監視装置130を集計サーバ310のクライアントとし、データセット中の基地局IDには基地局情報を含ませず、代わりに集計サーバ310側で発信元IPアドレス、つまりパケット監視装置130固有のIPアドレスを抽出し、これを基地局情報として代用してもよい。これにより、送信データ量を減らすことが可能である。
【0061】
図10は、集計サーバ310による集計処理のフローチャートである。移動端末情報受信部51は、基地局100からの端末識別情報送信データセットを受信すると、移動端末情報送信データセット中の移動端末識別情報(IPアドレス)が、図11に示す受信データテーブルに既に登録済みであるかどうか調べる(ステップST51)。図11に示すように、受信データテーブル53は、「端末識別情報(IPX)」、「時刻(分、TX)」、「基地局識別情報(BSX)」の各フィールドから構成される。端末識別情報には、端末識別情報送信データセットの「IPアドレス」にセットされた内容がセットされる。また、時刻には、「時刻コード」フィールドの内容が、基地局識別情報には、「基地局ID」フィールドの内容がセットされる。処理の結果、同一端末の情報が登録されていた場合にはステップST52へ進む。一方、登録されていない場合には、受信した端末識別情報送信データセットの内容を受信データテーブル53に登録する(ステップST57)。
【0062】
受信データテーブル53に移動端末110の端末識別情報が登録済みであった場合には、基地局識別情報フィールドにセットされている基地局識別情報と受信したデータセット中の基地局IDとが比較される(ステップST52)。比較の結果、2つの基地局が同一である場合には、受信した端末識別情報送信データセットを棄却する(ステップST56)。2つの基地局が異なる場合には、ステップST53へ進む。
【0063】
受信データテーブル53上に、端末識別情報送信データセットとは異なる基地局200で登録されていた場合、演算部52は、基地局200から基地局100に移動するのにかかった時間、すなわち、時刻差=端末識別情報送信データセットの「時刻コード」−受信データテーブル53の対応する端末識別情報の「時刻」を計算する(ステップST53)。
【0064】
次に、ステップST53で得られた時刻差が予め決められた所定値以上であるかどうか判断する(ステップST54)。所定値は、例えば、区間距離/時間の値や、瞬時所要時間値の移動平均に対する分散が過去の傾向とはかけ離れた異常値ではないことを確認するための値である。IPアドレス等、網通信上の識別情報は、端末に動的に付与される場合もあるため、異なる移動端末に同一のIPアドレスが付与される場合も起こり得る。このような場合、同一の識別情報で2つの移動端末の位置情報が抽出されてしまう可能性がある。すなわち、一つの移動端末がある区間を非常に短時間に移動したかのように検出されてしまう可能性がある。そこで、集計サーバ310は、このような検出を避けるために適当なフィルタリング処理を実行する必要がある。そのため、瞬時区間所要時間が基地局間の距離からはあり得ない値である場合には演算結果を破棄する。具体的には以下のようにして実現する。例えば、各基地局間の上り下り別に、最小制限時間および最大制限時間を記憶しておき、最小制限値より小さければ破棄する。また、最大制限値より大きければ、途中で、駐・停車したり、側路へ立ち寄ったなどと解釈し破棄する。これにより、異常なデータが収集されるリスクを軽減することが出来る。
【0065】
時刻差が所定値よりも大きい場合には、図12に示す瞬時区間所要時間データベース54の「所要時間(瞬時)」に時刻差を記録する。同時に、受信した端末識別情報送信データセットの時刻コードから年月日、曜日、時刻欄を記録し、天候も登録する(ステップST55)。ただし、瞬時といっても交通量が多い場合には、テーブルサイズが大きくなるのを避けるために、実際には1分毎の平均を算出して瞬時区間所要時間とする。
【0066】
ステップST53で得られた時刻差が所定値に満たない場合には、ステップST56へ進み、受信した端末識別情報送信データセットを棄却する。或いは、データセットを棄却せず、移動端末110の基地局100の電波ゾーンへの進入時刻として、端末識別情報送信データセット中の時刻情報を受信データテーブルに追加記録する。そして、同一の組み合わせ(移動端末110、基地局100)の端末識別情報送信データセットを定期的にチェックし、セッションがタイムオーバしたら、その時点が移動端末110のゾーン退出時刻と判定し、その移動端末110のゾーンでの滞在時間を求めてもよい。
【0067】
天候項目の内容は、入力手段(図示せず)を用いて定期的に運用者等によって入力される。あるいはWeb等を利用して天気予報情報を自動的に参照して入力するようにしてもよい。あるいは、1日の終わりに天気情報を確認し、運用者等が追加登録してもよい。後者では、所要時間の統計値を求める場合に、より正確な値が得られるという効果がある。前者は所要時間を予測演算するのに天候情報が加味できるという効果がある。
【0068】
演算部52は、以上の所要時間の演算結果を基に、瞬時区間所要時間データベース54に基づいて短時間平均所要時間を演算し、図13に示す短時間平均所要時間データベース55に登録する(ステップST58)。短時間平均所要時間は、所定時間T前(t−T)からその時刻(t)までの所要時間の単純平均値とする。具体的には、時刻が5分経過するたびに、瞬時区間所要時間を基に5分間の平均所要時間を算出し登録する。
【0069】
次に、演算部52は、瞬時区間所要時間データベース54に基づいて長時間平均所要時間を統計値情報として演算し、図14に示す長時間平均所要時間データベース56に登録する(ステップST59)。
【0070】
次に、演算部52は、短時間平均所要時間データベース55、長時間平均所要時間データベース56に基づいて区間予測所要時間を演算し、図15に示す区間予測所要時間データベース57に登録する(ステップST60)。区間予測所要時間は、現在の状況(天候、曜日、渋滞有無等)のデータに基づいて求め、状況が変化したら適合データを変更して算出する。
【0071】
区間予測所要時間算出の一例を以下で説明する。対象区間(基地局200→基地局100)の区間距離をLとする。
まず、K=短時間平均所要時間/長時間学習平均所要時間を演算する。
n分後の予測所要時間YTn=n分後の長時間学習平均所要時間×Kとする。
予測平均速度YAV=L/YTnを計算する。
予測渋滞度はYAVの時速帯で分類する。
【0072】
次に、演算部52は、区間予測所要時間データベース57に基づいて、以下のように複数区間予測所要時間を演算し、図16に示す複数区間予測所要時間データベース58に記録する(ステップST61)。
例えば、区間:基地局BS1→(基地局BS2:経由)→基地局BS3の複数区間予測所要時間を算出する場合。
複数区間予測所要時間YT(1→3)=BS1→BS2の区間予測所要時間+BS2→BS3の区間予測所要時間
予測平均速度YAV(1→3)=L(1→3)/YT(1→3)
予測渋滞度はYAV(1→3)の時速帯で分類する。
【0073】
なお、集計サーバ310は、新たな基地局が追加される都度、図18に示す基地局間距離データベース59、および図19に示す基地局識別番号データベースを更新する。
【0074】
集計サーバ310は集計処理が終了すると、短時間平均所要時間データベース55、長時間平均所要時間データベース56、区間予測所要時間データベース57および複数区間予測所要時間データベース58の内容をデータベースサーバ320へ格納する(ステップST62)。
【0075】
次に、図17のフローチャートを用いてデータベースサーバ320による、情報提供処理について説明する。データベースサーバ320では、特定の情報提供センター、あるいは基地局ごとに設置されたWebサーバ等の情報配信サーバから送信要求を受けたり、または所定の宛先への送信時刻となった場合には(ステップST71)、データベースサーバ320に格納された所要時間情報のうち、要求のあったもの、あるいは予め定めた情報項目を送信する。また、任意のクライアントからの要求に対して情報を送信してもよい。また、送信する情報の種類や量に応じて対価を得ることも出来る。
【0076】
以上のように、この実施の形態1によれば、基地局100を通して通信網にアクセスする移動端末110から送信されたIPパケットをパケット監視装置130で監視し、移動端末識別情報を抽出するようにしたので、移動端末に特別な装置を搭載することなく、かつ移動端末利用者のプライバシーを損ねることなく移動端末情報を収集することが出来るという効果がある。
【0077】
また、この実施の形態1によれば、パケット監視装置130が収集した移動端末情報を集計サーバ310に送信し、得られた移動端末情報から集計サーバ310が区間予測所要時間等を計算するようにしたので、時間帯別、区間別の所要時間等の交通統計情報を提供することが出来るという効果がある。
【0078】
また、この実施の形態1によれば、移動端末情報抽出部42は、予め設定されたフィルタリング条件に合致するIPパケットのみに注目して移動端末識別情報を抽出するようにしたので、全てのパケット内容を解読するような無駄を省くことができるという効果がある。
【0079】
また、この実施の形態1によれば、移動端末情報抽出部42は、IPデータグラムを再構成し、再構成されたIPデータグラムから、移動端末の識別情報を抽出するようにしたので、通信に失敗したパケットの内容を解読するような無駄を省くことができるという効果がある。
【0080】
さらに、この実施の形態1によれば、移動端末情報送信データセットを所定時間分集積し、集計サーバ310へまとめて送信することにより、交通量の大きい場合に通信のトラフィックを減少させる効果がある。
【0081】
実施の形態2.
図21はこの発明の実施の形態2による移動端末識別情報収集装置を備えた基地局の構成を示すブロック図である。図1あるいは図20と同一の符号は同一の構成要素を示している。図に示すように、パケット監視装置430はシリアル通信サーバ400内のファームウエアとして組み込まれている。これにより、筐体、CPUなどの資源を共有できるという効果がある。
【0082】
実施の形態3.
図22はこの発明の実施の形態3による移動端末識別情報収集装置を備えた基地局の構成を示すブロック図である。図1あるいは図20と同一の符号は同一の構成要素を示している。図に示すように、パケット監視装置430は上位網との接点のルータにファームウエアとして組み込まれている。さらに、路側機にファームウエアとして組み込んでもよい。これにより、筐体、CPUなどの資源を共有できるという効果がある。
【0083】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、移動端末情報抽出部が無線基地局を通して通信網にアクセスする移動端末から送信されたIPパケットを監視し、同一の移動端末から同一の宛先に送信されたIPパケットからIPデータグラムを再構成し、再構成したIPデータグラムから移動端末の識別情報を抽出し、移動端末情報送信部が、移動端末の識別情報をIPパケットの検知時刻および無線基地局の識別情報と共に、移動端末が無線基地局間を移動するのに要する区間予測所要時間を算出する所要時間情報集計装置へ送信するようにしたので、ネットワーク上で提供される様々なサービスを利用するために無線基地局を通してネットワークにアクセスする不特定多数の移動端末の所在情報を、移動端末に特別な装置を搭載することなく、かつ移動端末利用者のプライバシーを損ねることなく、収集できる移動端末識別情報収集装置を得られるという効果がある。
【0084】
この発明によれば、移動端末識別情報収集装置から、移動端末の識別情報を、IPパケットの検知時刻および無線基地局の識別情報と共に受信する移動端末情報受信部と、受信された情報に基づき、移動端末が無線基地局を通過する時刻差を算出し、算出した時刻差の中から予め決められた所定値以上の時刻差を瞬時区間所要時間として求め、求めた瞬時区間所要時間に基づき、移動端末が無線基地局間を移動するのに要する区間予測所要時間を算出する演算部とを備えるようにしたので、移動端末の所在情報から、時間帯別区間所要時間等の交通統計情報を提供する所要時間情報集計装置を得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による移動端末識別情報収集装置および所要時間情報集計装置を備えた交通情報提供システムの構成を示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態1によるパケット監視装置130,230の構成を示すブロック図である。
【図3】 この発明の実施の形態1によるパケット監視装置130の処理のフローチャートである。
【図4】 この発明の実施の形態1によるパケット監視装置130の処理のフローチャートである。
【図5】 この発明の実施の形態1による動作モード選択画面のレイアウト図である。
【図6】 この発明の実施の形態1によるネットワーク設定画面のレイアウト図である。
【図7】 この発明の実施の形態1によるフィルタ条件設定画面のレイアウト図である。
【図8】 この発明の実施の形態1による移動端末情報送信データセットの構成図である。
【図9】 この発明の実施の形態1による集計サーバ310の構成を示すブロック図である。
【図10】 この発明の実施の形態1による集計サーバ310による集計処理のフローチャートである。
【図11】 この発明の実施の形態1による受信データテーブルの構成図である。
【図12】 この発明の実施の形態1による瞬時区間所要時間データベースの構成図である。
【図13】 この発明の実施の形態1による短時間平均所要時間データベースの構成図である。
【図14】 この発明の実施の形態1による長時間平均所要時間データベースの構成図である。
【図15】 この発明の実施の形態1による区間予測所要時間データベースの構成図である。
【図16】 この発明の実施の形態1による複数区間予測所要時間データベースの構成図である。
【図17】 この発明の実施の形態1によるデータベースサーバ320による情報提供処理のフローチャートである。
【図18】 この発明の実施の形態1による基地局間距離データベースの構成図である。
【図19】 この発明の実施の形態1による基地局識別番号データベースの構成図である。
【図20】 この発明の実施の形態1による移動端末識別情報収集装置を備えた基地局の構成の他の例を示すブロック図である。
【図21】 この発明の実施の形態2による移動端末識別情報収集装置を備えた基地局の構成を示すブロック図である。
【図22】 この発明の実施の形態3による移動端末識別情報収集装置を備えた基地局の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
31 演算部、32 通信網インタフェース、33 回線インタフェース、35 リアルタイムクロック、36 表示部、37 音声出力部、38 入力部、39 路側機インタフェース、40 定数テーブル、41 送信データログテーブル、42 移動端末情報抽出部、43 移動端末情報送信部、44 定数テーブル設定部、50,61 専用回線、51 移動端末情報受信部、52 演算部、53 受信データテーブル、54 瞬時区間所要時間データベース、55 短時間平均所要時間データベース、56 長時間平均所要時間データベース、57区間予測所要時間データベース、58 複数区間予測所要時間データベース、59 基地局間距離データベース、60 基地局識別番号データベース、100,200 基地局、110,210,410 移動端末、120,220,420 路側機、121,221,421 狭域無線通信インタフェース、122,222,422 処理部、123,223 網通信インタフェース、124,424 シリアル通信インタフェース、130,230,430 パケット監視装置(移動端末識別情報収集装置)、140,240 基地局サーバ、150,250,350 ルータ、160,260 ネットワークサーバ、170,270リピーティングハブ、180,280,360 モデム、190,290 イーサネット(登録商標)、300 集計局、310 集計サーバ(所要時間情報集計装置)、320 データベースサーバ、330 集計局クライアント、340 ファイアウォール、400 シリアル通信サーバ、500 インターネット、600 インターネットサービスプロバイダ網、610 ホームエージェント、700 コンテンツサービスプロバイダ網、800 固定端末。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile terminal identification information collecting apparatus and a required time information totaling apparatus in a system that provides traffic information and the like.
[0002]
[Prior art]
Systems have already been developed that monitor the actual movement of people and means of transportation and estimate the time required to reach the destination. According to such a system, the estimated required time can be individually notified to each person or each means of transportation, or the estimated required time can be posted on a bulletin board or broadcast. For example, in such a conventional system, an in-vehicle device that can be transmitted and received in real time with the center device is mounted on a mobile body, the vehicle number from the in-vehicle device to the center device, information on points (stops, etc.) that become points, arrival or departure There is one that transmits passage information such as the time of day in real time. The center device creates data such as the estimated required time from the information transmitted from the in-vehicle device, and provides it to a mobile phone terminal or the like via the Internet. (For example, see Patent Document 1)
[0003]
In addition, a traffic information management device has been developed that includes a camera that captures a passing vehicle and can detect features such as the size and color of the vehicle. By installing such a traffic information management device at a plurality of points on the road, travel time information between the devices of the same vehicle can be obtained. Based on the obtained travel time, the arrival time at each point of the specific vehicle is predicted. (For example, see Patent Document 2)
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-331895 A
[Patent Document 2]
JP 2000-353290 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
A conventional system that requires a dedicated device to be mounted on a moving body has a problem that it cannot be sufficiently spread without a merit for the user to install the device.
[0006]
In addition, there is a problem that a traffic information management apparatus using a camera image for information collection may infringe on the privacy of the user.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and collects location information of a mobile terminal without mounting a special device on the mobile terminal and without impairing the privacy of the mobile terminal user. An object is to obtain a mobile terminal identification information collecting apparatus.
[0008]
Another object of the present invention is to obtain a required time information totaling device that provides traffic statistics information such as time required for each time zone from the obtained location information of a mobile terminal.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The mobile terminal identification information collecting apparatus according to the present invention monitors an IP packet transmitted from a mobile terminal accessing a communication network through a radio base station, IP datagram reconstructed from IP packets transmitted from the same mobile terminal to the same destination, and reconstructed IP datagram A mobile terminal information extraction unit that extracts identification information of the mobile terminal from Mobile terminal Identification information together with IP packet detection time and radio base station identification information , Calculate the estimated time required to move the mobile terminal between radio base stations And a mobile terminal information transmitting unit that transmits to the required time information totaling device.
[0010]
The required time information totaling apparatus according to the present invention is a mobile terminal identification information extracted from an IP packet from a mobile terminal identification information collecting apparatus that monitors an IP packet transmitted from a mobile terminal accessing a communication network through a radio base station. Mobile terminal information receiving unit that receives the IP packet detection time and the identification information of the radio base station, Based on the information received by the mobile terminal information receiving unit, a time difference when the mobile terminal passes through the radio base station is calculated, and a time difference greater than a predetermined value determined in advance is calculated from the calculated time difference. Based on the calculated time required for the instantaneous section, Mobile terminal wireless Necessary for moving between base stations Do section prediction And a calculation unit for calculating the required time.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described.
1 is a block diagram showing a configuration of a traffic information providing system including a mobile terminal identification information collecting apparatus and a required time information totaling apparatus according to
[0012]
When the
[0013]
The base stations 100 and 200 are provided with
[0014]
As will be described later, the
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
[0019]
The
The
The
[0020]
The
[0021]
The constant table 40 and the transmission data log table 41 are stored in a storage device (not shown) provided in the
[0022]
The
[0023]
Returning to FIG. 1, the
[0024]
In this embodiment, the calculation result in the
[0025]
However, the calculation result in the
[0026]
In the
[0027]
The
[0028]
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the
[0029]
Next, the operation of the packet monitoring device will be described.
3 and 4 are flowcharts of processing of the
[0030]
When the network setting mode is selected in step ST2, the
[0031]
An operator or the like inputs setting contents via the keyboard of the input unit 38, and when the input is completed, selects and clicks a confirmation button in the figure. When the constant
[0032]
When the filter condition setting mode is selected in step ST2, the filter condition setting screen shown in FIG. 7 is displayed (step ST6). In the filter condition setting mode, the operator can set or update the filtering condition of the packet monitored by the
[0033]
As shown in FIG. 7, on the filter condition setting screen, a data link layer protocol, a transport layer protocol, an application layer protocol, and the like can be selected as filtering conditions for the monitoring target packet. It is also possible to select whether to extract the mobile terminal identification information from the request packet from the mobile terminal, to extract the mobile terminal identification information from the response packet to the mobile terminal, or to extract from both packets.
[0034]
Specifically, the operator points to the protocol to be selected with the mouse of the input unit 38, and the protocol or the like selected by clicking is displayed in bold. The default settings are Ethernet (registered trademark) for the data link layer, TCP for the transport layer, HTTP for the application layer, and request for the packet type. When the selection is completed, the operator etc. selects the confirmation button in the figure. When the constant
[0035]
On the other hand, when the capture mode is selected by the operator or the like in step ST2, the
In the capture mode, first, the
[0036]
Next, the mobile terminal information extracting unit 42 of the
[0037]
Next, the mobile terminal information extraction unit 42 refers to the constant table 40, reads out the filtering conditions that have been set in step ST7, and proceeds to step ST12 if it is the default condition (step ST11).
[0038]
In step ST12, the mobile terminal information extraction unit 42 checks whether a packet flowing through the Ethernet (registered trademark) 190 in the base station 100 is taken in by the
[0039]
The mobile terminal information extraction unit 42 extracts the received packet data from the reception buffer (step ST13).
[0040]
First, filtering based on the type of Ethernet (registered trademark) frame is performed to obtain an IP fragment (step ST14). Specifically, the Ethernet (registered trademark) type field is examined, and the Ethernet (registered trademark) destination address, the source address, and the Ethernet (registered trademark) type according to the IP type (IPv4 (0800) or IPv6 (86DD)). The IP fragment is obtained by removing the frame check sequence (FCS) field, hashed using the destination IP address, source IP address, and ID field values as keys, and the hashed fragment is stored in a memory (not shown). To do. If it is determined that it is the first fragment in the obtained key, a reconfiguration timer is started for that key. The reconfiguration timer process is started each time a new key is generated, and when a predetermined time elapses for each key, fragment reception has failed, so all the target fragments in the buffer are discarded, and the process returns to step ST12.
[0041]
Next, filtering by IP address is performed (step ST15). Specifically, the IP header portion of the IP fragment buffered in step ST14 is checked according to the IP version, and a fragment having the same source and destination IP addresses is selected. When a predetermined time of the reconfiguration timer has elapsed, since fragment reception has failed, all the target fragments in the buffer are discarded, and the process returns to step ST12.
[0042]
Here, if the Mobile IP home address option is attached, the home address of the extension header is used as the source address. Mobile IP is a mechanism that enables seamless IP communication even when a mobile terminal moves between networks. An overview of the mechanism and operation of Mobile IP will be described below, taking the case of Mobile IPv4 as an example.
[0043]
In Mobile IP, for example, the mobile terminal 110 (see FIG. 1) is given a home address that can be used in, for example, the
[0044]
Next, in step ST16, the IP datagram is reconstructed. Specifically, when all the fragments of the same source / destination selected in step ST15 are prepared and reconfiguration is possible, the reconfiguration timer is stopped / released, and the selected fragments of the same source / destination are selected. Arrange in order according to the value of the fragment offset field.
[0045]
Next, a TCP frame is reconstructed from the IP datagram (step ST17). Specifically, the header of the IP datagram reconstructed in step ST16 is sequentially examined, and all of the protocol number (6 in the case of TCP), the destination IP address, the source IP address, the destination port number, and the source port number. For the same IP datagram, the TCP frame is reconstructed based on the SYN / FIN bit in the code bit field and the sequence number in the sequence number field. Note that the TCP timer is started each time a new protocol number, destination IP address, source IP address, destination port number, and source port number condition occurs, and an IP datagram that satisfies the condition when a predetermined time elapses Are all discarded, and the process returns to step ST12. Since the reconstructed IP datagram may be discarded in
[0046]
Next, filtering by the TCP port is performed (step ST18). Specifically, the TCP frame obtained in step ST17 is discarded if the protocol number is other than 6 (TCP). If discarded, all IP datagrams related to the conditions are deleted, and the process returns to step ST12.
[0047]
Next, filtering by the destination port number is performed (step ST19). Specifically, the reconfigured TCP frame is classified for each destination address (application type). Here, when paying attention to the http application, TCP frames other than the destination address 80 are discarded. If discarded, all IP datagrams related to the conditions are deleted, and the process returns to step ST12.
[0048]
Next, an access response according to http corresponding to an access request (for example, GET http://www.w3.org/index.html HTTP / 1.0) according to http is matched (step ST20). . That is, if there is no response corresponding to the request within a certain time, the buffering content related to the previous request or response is discarded. If discarded, the IP datagram related to the condition is cleared, and the process returns to step ST12.
[0049]
Next, the IP address included in the TCP frame corresponding to the above request is determined as identification information of the
[0050]
As described above, the mobile terminal information extraction unit 42 pays attention only to the service request packet of the HTTP protocol on TCP / IP, and extracts the network address of the transmission source, thereby avoiding the waste of decoding all packet contents. It can be omitted.
[0051]
Next, the mobile terminal
[0052]
The mobile terminal information transmission data set transmitted to the
[0053]
Thereafter, if there is an operation input via the input unit 8, the input content is checked, and if the setting is changed, the process returns to step ST1 (step ST24, step ST25). If log display is selected, the contents of the transmission data log table 41 are displayed through the display unit 36 (step ST26).
[0054]
In step ST11, if the filtering condition is set to a value other than the default, the process proceeds to step ST27. Although the process of step ST27 differs depending on the filtering condition, for example, there is the following process.
[0055]
For example, in a communication network that dynamically issues an IP address to the
[0056]
On the other hand, in the case of a network mainly serving a terminal having a global address in the base station, the global address / local address of the filtering condition is set in advance. Then, it is checked whether the identification information of the
[0057]
As the identification information of the
[0058]
The mobile terminal
[0059]
Next, the aggregation process by the
As shown in FIG. 1, the mobile terminal information transmission data set is transmitted from the
[0060]
In order to transmit / receive the mobile terminal information transmission data set, instead of using a line, the
[0061]
FIG. 10 is a flowchart of the aggregation process by the
[0062]
When the terminal identification information of the
[0063]
If the base station 200 different from the terminal identification information transmission data set is registered on the reception data table 53, the
[0064]
Next, it is determined whether or not the time difference obtained in step ST53 is greater than or equal to a predetermined value (step ST54). The predetermined value is, for example, a value for confirming that the variance of the section distance / time value or the instantaneous required time value with respect to the moving average is not an abnormal value far from the past tendency. Since identification information on network communication such as an IP address may be dynamically assigned to a terminal, the same IP address may be assigned to different mobile terminals. In such a case, position information of two mobile terminals may be extracted with the same identification information. That is, there is a possibility that one mobile terminal may be detected as if it moved in a certain section in a very short time. Therefore, the
[0065]
When the time difference is larger than the predetermined value, the time difference is recorded in “Required time (instant)” in the instantaneous section required time database 54 shown in FIG. At the same time, the year, month, day, and time fields are recorded from the time code of the received terminal identification information transmission data set, and the weather is also registered (step ST55). However, even if it is instantaneous, when there is a lot of traffic, in order to avoid an increase in the table size, the average for every minute is actually calculated as the instantaneous section required time.
[0066]
When the time difference obtained in step ST53 is less than the predetermined value, the process proceeds to step ST56, and the received terminal identification information transmission data set is rejected. Alternatively, the time information in the terminal identification information transmission data set is additionally recorded in the reception data table as the time of entry of the
[0067]
The contents of the weather item are periodically input by an operator or the like using an input means (not shown). Alternatively, the weather forecast information may be automatically referred to and input using the Web or the like. Alternatively, the weather information may be confirmed at the end of the day, and an operator or the like may additionally register. In the latter case, there is an effect that a more accurate value can be obtained when calculating the statistical value of the required time. The former has the effect that weather information can be taken into account for predicting and calculating the required time.
[0068]
The
[0069]
Next, the
[0070]
Next, the
[0071]
An example of calculating the estimated section required time will be described below. Let L be the section distance of the target section (base station 200 → base station 100).
First, K = short time average required time / long time learning average required time is calculated.
Estimated required time after n minutes YTn = Long average learning required time after n minutes × K
Calculate the predicted average speed YAV = L / YTn.
The predicted congestion level is classified by the speed zone of YAV.
[0072]
Next, the
For example, when calculating the estimated time required for a plurality of sections: section: base station BS1 → (base station BS2: via) → base station BS3.
Predicted time for multiple sections YT (1 → 3) = predicted section required time for BS1 → BS2 + predicted section required time for BS2 → BS3
Predicted average speed YAV (1 → 3) = L (1 → 3) / YT (1 → 3)
The predicted congestion degree is classified by the speed zone of YAV (1 → 3).
[0073]
Note that each time a new base station is added, the
[0074]
When the aggregation processing is completed, the
[0075]
Next, information providing processing by the
[0076]
As described above, according to the first embodiment, the
[0077]
Further, according to the first embodiment, the mobile terminal information collected by the
[0078]
Further, according to the first embodiment, the mobile terminal information extraction unit 42 extracts mobile terminal identification information by paying attention only to IP packets that match preset filtering conditions. There is an effect that it is possible to eliminate the waste of deciphering the contents.
[0079]
Further, according to the first embodiment, the mobile terminal information extraction unit 42 reconstructs the IP datagram and extracts the identification information of the mobile terminal from the reconstructed IP datagram. There is an effect that it is possible to eliminate the waste of decoding the contents of the packet that failed.
[0080]
Further, according to the first embodiment, the mobile terminal information transmission data set is accumulated for a predetermined time, and is transmitted to the
[0081]
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of a base station provided with a mobile terminal identification information collecting apparatus according to
[0082]
FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of a base station provided with a mobile terminal identification information collecting apparatus according to
[0083]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the mobile terminal information extraction unit monitors the IP packet transmitted from the mobile terminal accessing the communication network through the radio base station, IP datagram reconstructed from IP packets transmitted from the same mobile terminal to the same destination, and reconstructed IP datagram The mobile terminal identification information is extracted from the mobile terminal information transmission unit together with the IP packet detection time and the radio base station identification information. , Calculate the estimated time required to move the mobile terminal between radio base stations Since it is transmitted to the required time information aggregation device, the location information of an unspecified number of mobile terminals that access the network through the wireless base station in order to use various services provided on the network is made special to the mobile terminal. There is an effect that a mobile terminal identification information collecting device that can be collected without mounting a simple device and without impairing the privacy of the mobile terminal user can be obtained.
[0084]
According to this invention, the mobile terminal information receiving unit that receives the mobile terminal identification information together with the IP packet detection time and the radio base station identification information from the mobile terminal identification information collecting device; Based on the received information, the time difference when the mobile terminal passes through the radio base station is calculated, and a time difference greater than or equal to a predetermined value determined from the calculated time difference is determined as the instantaneous interval required time. Based on the section travel time, Mobile terminal wireless Necessary for moving between base stations Do section prediction Since the calculation unit for calculating the required time is provided, it is possible to obtain a required time information totaling device that provides traffic statistical information such as time required for each time zone from the location information of the mobile terminal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a traffic information providing system including a mobile terminal identification information collecting device and a required time information totaling device according to
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of
FIG. 3 is a flowchart of processing of a
FIG. 4 is a flowchart of processing of a
FIG. 5 is a layout diagram of an operation mode selection screen according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a layout diagram of a network setting screen according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a layout diagram of a filter condition setting screen according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a mobile terminal information transmission data set according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an
FIG. 10 is a flowchart of a counting process by a counting
FIG. 11 is a configuration diagram of a reception data table according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a configuration diagram of an instantaneous interval required time database according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a configuration diagram of a short time average required time database according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a configuration diagram of a long-time average required time database according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a configuration diagram of a section prediction required time database according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a configuration diagram of a multi-section predicted required time database according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a flowchart of information providing processing by the
FIG. 18 is a configuration diagram of an inter-base station distance database according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a configuration diagram of a base station identification number database according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a block diagram showing another example of a configuration of a base station provided with a mobile terminal identification information collection device according to
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of a base station provided with a mobile terminal identification information collection apparatus according to
FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of a base station provided with a mobile terminal identification information collection device according to
[Explanation of symbols]
31 operation unit, 32 communication network interface, 33 line interface, 35 real time clock, 36 display unit, 37 audio output unit, 38 input unit, 39 roadside unit interface, 40 constant table, 41 transmission data log table, 42 mobile terminal information extraction Unit, 43 mobile terminal information transmission unit, 44 constant table setting unit, 50, 61 dedicated line, 51 mobile terminal information reception unit, 52 operation unit, 53 reception data table, 54 instantaneous section required time database, 55 short time average required time Database, 56 Long time average required time database, 57 section predicted required time database, 58 Multiple section predicted required time database, 59 Inter-base station distance database, 60 Base station identification number database, 100, 200 Base stations, 110, 210, 410 Mobile terminal, 12 0, 220, 420 Roadside unit, 121, 221, 421 Narrow-area wireless communication interface, 122, 222, 422 processing unit, 123, 223 Network communication interface, 124, 424 Serial communication interface, 130, 230, 430 Packet monitoring device ( Mobile terminal identification information collecting device), 140, 240 base station server, 150, 250, 350 router, 160, 260 network server, 170, 270 repeating hub, 180, 280, 360 modem, 190, 290 Ethernet (registered trademark), 300 totaling station, 310 totaling server (required time information totaling device), 320 database server, 330 totaling station client, 340 firewall, 400 serial communication server, 500 Internet, 600 Internet service Service provider network, 610 home agent, 700 content service provider network, 800 fixed terminal.
Claims (4)
上記移動端末の識別情報を上記IPパケットの検知時刻および上記無線基地局の識別情報と共に、上記移動端末が上記無線基地局間を移動するのに要する区間予測所要時間を算出する所要時間情報集計装置へ送信する移動端末情報送信部とを備えた移動端末識別情報収集装置。The IP packet transmitted from the mobile terminal accessing the communication network through the radio base station is monitored, the IP datagram is reconstructed from the IP packet transmitted from the same mobile terminal to the same destination, and the reconstructed IP data A mobile terminal information extraction unit for extracting identification information of the mobile terminal from the gram ,
The identification information of the mobile terminal together with the identification information of the detected time and the wireless base station of the IP packet, required time information collection apparatus that the mobile terminal calculates the interval prediction time required to move between the radio base station A mobile terminal identification information collection device comprising: a mobile terminal information transmission unit that transmits data to a mobile terminal.
該移動端末情報受信部により受信された情報に基づき、上記移動端末が上記無線基地局を通過する時刻差を算出し、算出した時刻差の中から予め決められた所定値以上の時刻差を瞬時区間所要時間として求め、求めた瞬時区間所要時間に基づき、上記移動端末が上記無線基地局間を移動するのに要する区間予測所要時間を算出する演算部とを備えた所要時間情報集計装置。From the mobile terminal identification information collection device that monitors the IP packet transmitted from the mobile terminal that accesses the communication network through the radio base station, the identification information of the mobile terminal extracted from the IP packet, the detection time of the IP packet and A mobile terminal information receiver that receives the identification information of the radio base station;
Based on the information received by the mobile terminal information receiving unit, the time difference when the mobile terminal passes through the radio base station is calculated, and the time difference equal to or greater than a predetermined value is instantly calculated from the calculated time differences. determined as the section travel time, obtained on the basis of the instantaneous interval duration, the mobile terminal required time information collection apparatus that includes a calculator for calculating the section Estimated time required to move between the radio base station.
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