JP2001112051A - 通信トラヒック量予測装置を有する移動通信システム - Google Patents
通信トラヒック量予測装置を有する移動通信システムInfo
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- JP2001112051A JP2001112051A JP28805299A JP28805299A JP2001112051A JP 2001112051 A JP2001112051 A JP 2001112051A JP 28805299 A JP28805299 A JP 28805299A JP 28805299 A JP28805299 A JP 28805299A JP 2001112051 A JP2001112051 A JP 2001112051A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M11/00—Telephonic communication systems specially adapted for combination with other electrical systems
- H04M11/002—Telephonic communication systems specially adapted for combination with other electrical systems with telemetering systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】 交通トラヒック等の様々な要因によって変化
する通信トラヒック量をより正確に予測するために、通
信トラヒック予測装置を有する移動通信システムを提供
することを目的とする。 【解決手段】 複数の移動局と、該移動局の通信情報を
交換する交換機と、移動局の交通トラヒックを検知する
交通トラヒックモニタとを有する移動通信システムにお
いて、交通トラヒックモニタからの交通トラヒック量
と、交換機からの通信トラヒック量とから、未来の通信
トラヒック量を導き出す通信トラヒック量予測手段を備
えた通信トラヒック量予測装置を有する移動通信システ
ムである。
する通信トラヒック量をより正確に予測するために、通
信トラヒック予測装置を有する移動通信システムを提供
することを目的とする。 【解決手段】 複数の移動局と、該移動局の通信情報を
交換する交換機と、移動局の交通トラヒックを検知する
交通トラヒックモニタとを有する移動通信システムにお
いて、交通トラヒックモニタからの交通トラヒック量
と、交換機からの通信トラヒック量とから、未来の通信
トラヒック量を導き出す通信トラヒック量予測手段を備
えた通信トラヒック量予測装置を有する移動通信システ
ムである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交通トラヒックに
よって発生する通信トラヒック量を予測する通信トラヒ
ック量予測装置を有する移動通信システムに関する。こ
の通信トラヒック量予測装置の予測情報は、無線リソー
スを制御する無線リソース管理システムにとって非常に
有益である。特に、本発明は高度道路交通システム（IT
S:Intelligent Transport System）に関するものであ
る。
よって発生する通信トラヒック量を予測する通信トラヒ
ック量予測装置を有する移動通信システムに関する。こ
の通信トラヒック量予測装置の予測情報は、無線リソー
スを制御する無線リソース管理システムにとって非常に
有益である。特に、本発明は高度道路交通システム（IT
S:Intelligent Transport System）に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】移動体通信の普及に伴い、移動体通信サ
ービスに必要な通信トラヒックが急激に増大している。
従来のセルラーシステム又はPHSシステム等が提供する
サービスは、音声又は文字サービスが主流であった。こ
れは、サービス提供を受ける移動体端末が、ハンディ型
端末であるということに起因している。
ービスに必要な通信トラヒックが急激に増大している。
従来のセルラーシステム又はPHSシステム等が提供する
サービスは、音声又は文字サービスが主流であった。こ
れは、サービス提供を受ける移動体端末が、ハンディ型
端末であるということに起因している。
【０００３】しかし、ITS又はIMT-2000等の次世代移動
体通信システムでは、更に画像サービス等を含めたより
多様なサービスが提供される。特にITSでは、自動車の
車載端末の画面を大きくすることができるために、既存
のナビゲーション情報を含めた多様な画像サービスの提
供が行われる。また、ITSでは、自動車の自動走行制御
情報のような高信頼性を要求される通信トラヒック、通
信サービスに必要な制御用の通信トラヒック、更には一
般の画像・音声情報の通信トラヒックのような、極めて
多様なトラヒックが発生する。更に、渋滞状況、道路状
況（カーブ、トンネル、勾配等）又は天候状況等によっ
て必要な通信トラヒック量も変化する。その通信情報と
しては、自動走行制御情報及びナビゲーション情報等が
ある。
体通信システムでは、更に画像サービス等を含めたより
多様なサービスが提供される。特にITSでは、自動車の
車載端末の画面を大きくすることができるために、既存
のナビゲーション情報を含めた多様な画像サービスの提
供が行われる。また、ITSでは、自動車の自動走行制御
情報のような高信頼性を要求される通信トラヒック、通
信サービスに必要な制御用の通信トラヒック、更には一
般の画像・音声情報の通信トラヒックのような、極めて
多様なトラヒックが発生する。更に、渋滞状況、道路状
況（カーブ、トンネル、勾配等）又は天候状況等によっ
て必要な通信トラヒック量も変化する。その通信情報と
しては、自動走行制御情報及びナビゲーション情報等が
ある。
【０００４】ITSでは、既存のセルラーシステム、PHSシ
ステム又はIMT-2000システムにおける二次元的なセル配
置構成とは異なり、道路沿いに一次元的にセルが配置さ
れ、それぞれのセルに設置されたアンテナ基地局と自動
車の車載端末との間で通信を行う。但し、その路車間通
信システムの１つであるDSRC（Dedicated Short-Range
Communications）では、各セル基地局間の距離がセルラ
ーシステムのセル基地局間距離に比べてかなり狭い。一
般に、１つの基地局のサービス提供領域が広いほど、そ
の基地局の通信トラヒック量が多くなり、大群化効果が
得られるため、厳密な通信トラヒック量の予測は必ずし
も必要とされない。しかし、ITSの場合、セル基地局間
が狭いために、きめ細かな通信トラヒック量の予測を行
う必要がある。これは、通信品質サービスが向上し、余
分な無線リソースを与えないので無線リソースを効率的
に利用できる。更に、適切な通信トラヒックの予測がで
きるので、使用すべき無線リソースが的確であることか
ら、無線リソース制御システムの負荷を軽減することが
できる。
ステム又はIMT-2000システムにおける二次元的なセル配
置構成とは異なり、道路沿いに一次元的にセルが配置さ
れ、それぞれのセルに設置されたアンテナ基地局と自動
車の車載端末との間で通信を行う。但し、その路車間通
信システムの１つであるDSRC（Dedicated Short-Range
Communications）では、各セル基地局間の距離がセルラ
ーシステムのセル基地局間距離に比べてかなり狭い。一
般に、１つの基地局のサービス提供領域が広いほど、そ
の基地局の通信トラヒック量が多くなり、大群化効果が
得られるため、厳密な通信トラヒック量の予測は必ずし
も必要とされない。しかし、ITSの場合、セル基地局間
が狭いために、きめ細かな通信トラヒック量の予測を行
う必要がある。これは、通信品質サービスが向上し、余
分な無線リソースを与えないので無線リソースを効率的
に利用できる。更に、適切な通信トラヒックの予測がで
きるので、使用すべき無線リソースが的確であることか
ら、無線リソース制御システムの負荷を軽減することが
できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、通信サービス
提供者が見積もるべき各セル毎の未来の通信トラヒック
量は、過去の通信トラヒック量のみから予測するもので
あった。従って、交通トラヒック等の様々な要因によっ
て変化する通信トラヒック量を、より正確に予測するこ
とはできなかった。
提供者が見積もるべき各セル毎の未来の通信トラヒック
量は、過去の通信トラヒック量のみから予測するもので
あった。従って、交通トラヒック等の様々な要因によっ
て変化する通信トラヒック量を、より正確に予測するこ
とはできなかった。
【０００６】そこで、本発明は、交通トラヒック等の様
々な要因によって変化する通信トラヒック量をより正確
に予測するために、通信トラヒック予測装置を有する移
動通信システムを提供することを目的とする。
々な要因によって変化する通信トラヒック量をより正確
に予測するために、通信トラヒック予測装置を有する移
動通信システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の移動通信システ
ムは、交通トラヒックモニタからの交通トラヒック量
と、交換機からの通信トラヒック量とから、未来の通信
トラヒック量を導き出す通信トラヒック量予測手段を備
えた通信トラヒック量予測装置を有するものである。未
来の通信トラヒック量の予測のために、交通トラヒック
量を用いることができるので、交通トラヒック等の様々
な要因によって変化する通信トラヒック量を、より正確
に予測することができる。正確な通信トラヒック量の予
測は、適切な無線リソースの配分につながるので、周波
数帯域の有効利用に貢献することが可能となる。
ムは、交通トラヒックモニタからの交通トラヒック量
と、交換機からの通信トラヒック量とから、未来の通信
トラヒック量を導き出す通信トラヒック量予測手段を備
えた通信トラヒック量予測装置を有するものである。未
来の通信トラヒック量の予測のために、交通トラヒック
量を用いることができるので、交通トラヒック等の様々
な要因によって変化する通信トラヒック量を、より正確
に予測することができる。正確な通信トラヒック量の予
測は、適切な無線リソースの配分につながるので、周波
数帯域の有効利用に貢献することが可能となる。
【０００８】本発明の一実施形態によれば、交換機は、
移動局種別毎の通信トラヒックを検知し、該移動局種別
毎の通信トラヒック量を提供するものであり、交通トラ
ヒックモニタは、移動局種別毎の交通トラヒックを検知
し、該移動局種別毎の交通トラヒック量を提供するもの
であり、通信トラヒック量予測装置は、通信トラヒック
量から多変量解析結果によって得られる要素毎の通信ト
ラヒック量を求める多変量解析手段と、交通トラヒック
量から要素毎の未来の交通トラヒック量を予測する交通
トラヒック量予測手段とを更に有しており、通信トラヒ
ック量予測手段は、要素毎の現在以前の交通トラヒック
量の項及び要素毎の現在以前の通信トラヒック量の項か
ら得られた関係式と、交通トラヒック量予測手段からの
要素毎の未来の交通トラヒック量とから、未来の通信ト
ラヒック量を導き出すものであってもよい。要素毎に通
信トラヒック量を予測することにより、予測に十分な情
報量が得られ、予測精度の信頼性を向上させることがで
きる。
移動局種別毎の通信トラヒックを検知し、該移動局種別
毎の通信トラヒック量を提供するものであり、交通トラ
ヒックモニタは、移動局種別毎の交通トラヒックを検知
し、該移動局種別毎の交通トラヒック量を提供するもの
であり、通信トラヒック量予測装置は、通信トラヒック
量から多変量解析結果によって得られる要素毎の通信ト
ラヒック量を求める多変量解析手段と、交通トラヒック
量から要素毎の未来の交通トラヒック量を予測する交通
トラヒック量予測手段とを更に有しており、通信トラヒ
ック量予測手段は、要素毎の現在以前の交通トラヒック
量の項及び要素毎の現在以前の通信トラヒック量の項か
ら得られた関係式と、交通トラヒック量予測手段からの
要素毎の未来の交通トラヒック量とから、未来の通信ト
ラヒック量を導き出すものであってもよい。要素毎に通
信トラヒック量を予測することにより、予測に十分な情
報量が得られ、予測精度の信頼性を向上させることがで
きる。
【０００９】本発明の一実施形態によれば、多変量解析
手段は、通信トラヒックについて主成分分析、因子分析
又はクラスタ分析を行うものであり、要素毎の情報は、
それぞれ主成分、因子又はクラスタであることが好まし
い。
手段は、通信トラヒックについて主成分分析、因子分析
又はクラスタ分析を行うものであり、要素毎の情報は、
それぞれ主成分、因子又はクラスタであることが好まし
い。
【００１０】本発明の一実施形態によれば、交換機は、
移動局種別毎の通信トラヒックを検知し、該移動局種別
毎の通信トラヒック量を提供するものであり、交通トラ
ヒックモニタは、移動局種別毎の交通トラヒックを検知
し、該移動局種別毎の交通トラヒック量を提供するもの
であり、通信トラヒック量予測装置は、交通トラヒック
量から移動局種別毎の未来の交通トラヒック量を予測す
る交通トラヒック量予測手段を更に有しており、通信ト
ラヒック量予測手段は、移動局種別毎の現在以前の交通
トラヒック量の項及び移動局種別毎の現在以前の通信ト
ラヒック量の項から得られた関係式と、交通トラヒック
量予測手段からの移動局種別毎の未来の交通トラヒック
量とから、未来の通信トラヒック量を導き出すものであ
ってもよい。多変量解析手段を設けないために、実現が
容易となる。
移動局種別毎の通信トラヒックを検知し、該移動局種別
毎の通信トラヒック量を提供するものであり、交通トラ
ヒックモニタは、移動局種別毎の交通トラヒックを検知
し、該移動局種別毎の交通トラヒック量を提供するもの
であり、通信トラヒック量予測装置は、交通トラヒック
量から移動局種別毎の未来の交通トラヒック量を予測す
る交通トラヒック量予測手段を更に有しており、通信ト
ラヒック量予測手段は、移動局種別毎の現在以前の交通
トラヒック量の項及び移動局種別毎の現在以前の通信ト
ラヒック量の項から得られた関係式と、交通トラヒック
量予測手段からの移動局種別毎の未来の交通トラヒック
量とから、未来の通信トラヒック量を導き出すものであ
ってもよい。多変量解析手段を設けないために、実現が
容易となる。
【００１１】本発明の一実施形態によれば、通信トラヒ
ック量予測装置は、交通トラヒック量から未来の交通ト
ラヒック量を予測する交通トラヒック量予測手段を更に
有しており、通信トラヒック量予測手段は、現在以前の
交通トラヒック量の項及び現在以前の通信トラヒック量
の項から得られた関係式と、交通トラヒック量予測手段
からの未来の交通トラヒック量とから、未来の通信トラ
ヒック量を導き出すものであってもよい。これにより、
通信のための無線インタフェースに種別情報を格納する
ことができない、又は交換機自体が種別毎の通信トラヒ
ックを検知しない場合にも、本発明を適用できる。
ック量予測装置は、交通トラヒック量から未来の交通ト
ラヒック量を予測する交通トラヒック量予測手段を更に
有しており、通信トラヒック量予測手段は、現在以前の
交通トラヒック量の項及び現在以前の通信トラヒック量
の項から得られた関係式と、交通トラヒック量予測手段
からの未来の交通トラヒック量とから、未来の通信トラ
ヒック量を導き出すものであってもよい。これにより、
通信のための無線インタフェースに種別情報を格納する
ことができない、又は交換機自体が種別毎の通信トラヒ
ックを検知しない場合にも、本発明を適用できる。
【００１２】本発明の一実施形態によれば、通信トラヒ
ック量予測手段は、過去の交通トラヒック量の項及び現
在以前の通信トラヒック量の項から得られた関係式か
ら、未来の通信トラヒック量を導き出すものであっても
よい。これにより、最も簡単な構成で実現できる。
ック量予測手段は、過去の交通トラヒック量の項及び現
在以前の通信トラヒック量の項から得られた関係式か
ら、未来の通信トラヒック量を導き出すものであっても
よい。これにより、最も簡単な構成で実現できる。
【００１３】本発明の一実施形態によれば、通信トラヒ
ック量の移動局種別には、該移動局種別に加えてエリア
別及び通信サービス種別が含まれ、交通トラヒック量の
移動局種別には、該移動局種別に加えてエリア別が含ま
れることも好ましい。
ック量の移動局種別には、該移動局種別に加えてエリア
別及び通信サービス種別が含まれ、交通トラヒック量の
移動局種別には、該移動局種別に加えてエリア別が含ま
れることも好ましい。
【００１４】本発明の一実施形態によれば、交通トラヒ
ック量予測手段及び／又は通信トラヒック量予測手段
は、時系列予測手法を用いることも好ましい。
ック量予測手段及び／又は通信トラヒック量予測手段
は、時系列予測手法を用いることも好ましい。
【００１５】本発明の一実施形態によれば、通信トラヒ
ック量予測手段で用いられ、実際に必要となった通信ト
ラヒック量に基づいて、関係式の通信トラヒック量の項
の予測モデルを更新する予測モデル更新手段を更に有す
ることも好ましい。
ック量予測手段で用いられ、実際に必要となった通信ト
ラヒック量に基づいて、関係式の通信トラヒック量の項
の予測モデルを更新する予測モデル更新手段を更に有す
ることも好ましい。
【００１６】本発明の一実施形態によれば、交通トラヒ
ック量予測手段で用いられ、実際に必要となった交通ト
ラヒック量に基づいて、関係式の交通トラヒック量の項
の予測モデルを更新する予測モデル更新手段を更に有す
ることも好ましい。
ック量予測手段で用いられ、実際に必要となった交通ト
ラヒック量に基づいて、関係式の交通トラヒック量の項
の予測モデルを更新する予測モデル更新手段を更に有す
ることも好ましい。
【００１７】本発明の一実施形態によれば、過去の交通
トラヒック量の変動情報を記録した交通トラヒックデー
タベースと、過去の通信トラヒック量の変動情報を記録
した通信トラヒックデータベースとを更に有しており、
通信トラヒック量予測手段は、変動情報を考慮した未来
の通信トラヒック量を予測することも好ましい。
トラヒック量の変動情報を記録した交通トラヒックデー
タベースと、過去の通信トラヒック量の変動情報を記録
した通信トラヒックデータベースとを更に有しており、
通信トラヒック量予測手段は、変動情報を考慮した未来
の通信トラヒック量を予測することも好ましい。
【００１８】本発明の一実施形態によれば、カーブ、ト
ンネル、勾配又は事故のような道路状況情報を記録した
道路情報取得手段と、天候状況情報を記録した天候情報
取得手段とを更に有しており、通信トラヒック量予測手
段は、道路状況情報及び天候状況情報を考慮した未来の
通信トラヒック量を予測することも好ましい。
ンネル、勾配又は事故のような道路状況情報を記録した
道路情報取得手段と、天候状況情報を記録した天候情報
取得手段とを更に有しており、通信トラヒック量予測手
段は、道路状況情報及び天候状況情報を考慮した未来の
通信トラヒック量を予測することも好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を詳細に説明する。
形態を詳細に説明する。
【００２０】図１は、本発明による移動通信システムの
第１の実施形態の構成図である。該システムは、複数の
車両と、車両を検知するセンサ２と、車両内端末と通信
するアンテナ３と、車両の交通トラヒックを検知する交
通トラヒックモニタ４と、車両内端末の通信情報を交換
する交換機５と、通信トラヒック量予測装置１とを有す
る。この場合、交通トラヒックモニタ４は、車両種別及
びエリア別毎の交通トラヒックを検知するものである。
従って、交通トラヒックモニタから通知される交通トラ
ヒック量は、車両種別及びエリア毎の交通トラヒック量
となる。
第１の実施形態の構成図である。該システムは、複数の
車両と、車両を検知するセンサ２と、車両内端末と通信
するアンテナ３と、車両の交通トラヒックを検知する交
通トラヒックモニタ４と、車両内端末の通信情報を交換
する交換機５と、通信トラヒック量予測装置１とを有す
る。この場合、交通トラヒックモニタ４は、車両種別及
びエリア別毎の交通トラヒックを検知するものである。
従って、交通トラヒックモニタから通知される交通トラ
ヒック量は、車両種別及びエリア毎の交通トラヒック量
となる。
【００２１】図１は、交換機が、車両種別、エリア別及
び通信サービス種別毎の通信トラヒック量（入呼量：Of
fered Traffic）を検知する場合に適用される。従っ
て、交換機から通知される通信トラヒック量は、車両種
別、エリア別及び通信サービス種別毎の通信トラヒック
量となる。これは、交換機に記録される各入呼情報に、
発呼端末が搭載される車両種別、エリア別及び通信サー
ビス種別の情報を格納することにより実現する。これに
より、各情報種別毎の交通トラヒック量と通信トラヒッ
ク量との関係付けをすることが可能となる。
び通信サービス種別毎の通信トラヒック量（入呼量：Of
fered Traffic）を検知する場合に適用される。従っ
て、交換機から通知される通信トラヒック量は、車両種
別、エリア別及び通信サービス種別毎の通信トラヒック
量となる。これは、交換機に記録される各入呼情報に、
発呼端末が搭載される車両種別、エリア別及び通信サー
ビス種別の情報を格納することにより実現する。これに
より、各情報種別毎の交通トラヒック量と通信トラヒッ
ク量との関係付けをすることが可能となる。
【００２２】通信トラヒック量予測装置１は、交通トラ
ヒック取得機能１１と、通信トラヒック量取得機能１２
と、交通トラヒック量予測機能１７と、多変量解析機能
１９と、通信トラヒック量予測機能１５とを有する。交
通トラヒック取得機能１１は交通トラヒックモニタ４か
ら時系列データとして交通トラヒック量を受信し、通信
トラヒック取得機能１２は交換機５から時系列データと
して通信トラヒック量を受信する。交通トラヒック量予
測機能１７は、現在以前の交通トラヒック量から未来の
交通トラヒック量を予測する。多変量解析機能１９は、
通信トラヒック量から多変量解析結果によって得られた
要素毎の通信トラヒック量を、通信トラヒック量予測手
段へ通知する。通信トラヒック量予測機能１５は、要素
毎の現在以前の交通トラヒック量の項及び要素毎の現在
以前の通信トラヒック量の項から得られた関係式と、交
通トラヒック量予測機能１７からの要素毎の未来の交通
トラヒック量とから、未来の通信トラヒック量を導き出
す。
ヒック取得機能１１と、通信トラヒック量取得機能１２
と、交通トラヒック量予測機能１７と、多変量解析機能
１９と、通信トラヒック量予測機能１５とを有する。交
通トラヒック取得機能１１は交通トラヒックモニタ４か
ら時系列データとして交通トラヒック量を受信し、通信
トラヒック取得機能１２は交換機５から時系列データと
して通信トラヒック量を受信する。交通トラヒック量予
測機能１７は、現在以前の交通トラヒック量から未来の
交通トラヒック量を予測する。多変量解析機能１９は、
通信トラヒック量から多変量解析結果によって得られた
要素毎の通信トラヒック量を、通信トラヒック量予測手
段へ通知する。通信トラヒック量予測機能１５は、要素
毎の現在以前の交通トラヒック量の項及び要素毎の現在
以前の通信トラヒック量の項から得られた関係式と、交
通トラヒック量予測機能１７からの要素毎の未来の交通
トラヒック量とから、未来の通信トラヒック量を導き出
す。
【００２３】多変量解析手段１９は、車両種別、エリア
別及び通信サービス種別毎の通信トラヒック量につい
て、主成分分析、因子分析又はクラスタ分析等を行うも
のであり、それぞれ主成分、因子又はクラスタ等が得ら
れる。これにより、車両種別等毎の通信トラヒック量で
はなく、要素毎の通信トラヒック量が得られるので、予
測に十分な情報量が得られる。これは、予測精度の信頼
性向上につながる。
別及び通信サービス種別毎の通信トラヒック量につい
て、主成分分析、因子分析又はクラスタ分析等を行うも
のであり、それぞれ主成分、因子又はクラスタ等が得ら
れる。これにより、車両種別等毎の通信トラヒック量で
はなく、要素毎の通信トラヒック量が得られるので、予
測に十分な情報量が得られる。これは、予測精度の信頼
性向上につながる。
【００２４】通信トラヒック量予測機能１５は、例え
ば、次の重回帰式を求め、それを利用することによっ
て、未来時刻t+1での通信トラヒック総量Ｙ(t+1)を求め
ることができる。
ば、次の重回帰式を求め、それを利用することによっ
て、未来時刻t+1での通信トラヒック総量Ｙ(t+1)を求め
ることができる。
【００２５】Ｙ(t)：時刻ｔでの通信トラヒック総量 ｙi(t)：時刻ｔでの種別i（又は要素i）の通信トラヒッ
ク量 Ｘ(t)：時刻ｔでの交通トラヒック総量 ｘi(t)：時刻ｔでの種別i（又は要素i）の交通トラヒッ
ク量 ｚj(t)：時刻ｔでの天候状況情報又は道路状況情報（情
報種別j） Ｋ：定数値
ク量 Ｘ(t)：時刻ｔでの交通トラヒック総量 ｘi(t)：時刻ｔでの種別i（又は要素i）の交通トラヒッ
ク量 ｚj(t)：時刻ｔでの天候状況情報又は道路状況情報（情
報種別j） Ｋ：定数値
【数１】 として、
【数２】 により求める。
【００２６】また、交通トラヒック量予測機能１７及び
通信トラヒック量予測機能１５は、時系列予測手法を用
いる。ここでは、カルマンフィルタ方程式を用いたARIM
A（Auto-Regression Integrated Moving Average）モデ
ル、時変係数ARモデル又はFARIMA（Fractional ARIMA）
モデル等を利用する。
通信トラヒック量予測機能１５は、時系列予測手法を用
いる。ここでは、カルマンフィルタ方程式を用いたARIM
A（Auto-Regression Integrated Moving Average）モデ
ル、時変係数ARモデル又はFARIMA（Fractional ARIMA）
モデル等を利用する。
【００２７】図１には、更に、交通トラヒック量予測機
能１７で用いられる予測モデル更新機能１８と、通信ト
ラヒック量予測機能１５で用いられる予測モデル更新機
能１６とを有する。これらは、実際に必要となった交通
トラヒック量又は通信トラヒック量に基づいて予測モデ
ル（即ち、前述の関係式）を更新するものである。
能１７で用いられる予測モデル更新機能１８と、通信ト
ラヒック量予測機能１５で用いられる予測モデル更新機
能１６とを有する。これらは、実際に必要となった交通
トラヒック量又は通信トラヒック量に基づいて予測モデ
ル（即ち、前述の関係式）を更新するものである。
【００２８】図１には、更に、過去の交通トラヒック量
の変動情報を記録した交通トラヒックデータベース１３
と、過去の通信トラヒック量の変動情報を記録した通信
トラヒックデータベース１４とを有する。これにより、
通信トラヒック量予測機能１５は、変動情報を考慮した
未来の通信トラヒック量を予測することができる。変動
情報としては、例えば曜日による変動がある。休日で
は、車両種別としては自家用車等が多く且つ通信情報と
しては娯楽情報等が多いが、通常日では車両種別として
は作業用車両等が多く且つ通信情報としては交通迂回情
報等が多い。
の変動情報を記録した交通トラヒックデータベース１３
と、過去の通信トラヒック量の変動情報を記録した通信
トラヒックデータベース１４とを有する。これにより、
通信トラヒック量予測機能１５は、変動情報を考慮した
未来の通信トラヒック量を予測することができる。変動
情報としては、例えば曜日による変動がある。休日で
は、車両種別としては自家用車等が多く且つ通信情報と
しては娯楽情報等が多いが、通常日では車両種別として
は作業用車両等が多く且つ通信情報としては交通迂回情
報等が多い。
【００２９】図１には、更に、道路状況情報を記録した
道路情報取得手段１０１と、天候状況情報を記録した天
候情報取得手段１０２とを有する。これにより、通信ト
ラヒック量予測機能１５は、道路状況及び天候状況に基
づいて未来の通信トラヒック量を予測することができ
る。例えば、道路状況としてはカーブ、トンネル、勾配
又は事故等の情報があり、天候状況として晴れ又は雨等
の情報がある。これらの状況によっては、その場所での
通信トラヒックが急増することになる。尚、通信トラヒ
ック量予測機能１５は、渋滞状況も検知し、これも考慮
するものである。
道路情報取得手段１０１と、天候状況情報を記録した天
候情報取得手段１０２とを有する。これにより、通信ト
ラヒック量予測機能１５は、道路状況及び天候状況に基
づいて未来の通信トラヒック量を予測することができ
る。例えば、道路状況としてはカーブ、トンネル、勾配
又は事故等の情報があり、天候状況として晴れ又は雨等
の情報がある。これらの状況によっては、その場所での
通信トラヒックが急増することになる。尚、通信トラヒ
ック量予測機能１５は、渋滞状況も検知し、これも考慮
するものである。
【００３０】図２は、本発明による移動通信システムの
第２の実施形態の構成図である。図２には、図１と比較
して多変量解析機能１９が設けられていない。この場合
の通信トラヒック量予測機能１５は、車両種別、エリア
別及び通信サービス種別毎の未来の通信トラヒック量を
導き出すことになる。これは、車両種別等毎の通信トラ
ヒック量しか得られないので、予測に十分な情報量は得
られないけれども、多変量解析機能１９を設けないため
に実現が容易である。
第２の実施形態の構成図である。図２には、図１と比較
して多変量解析機能１９が設けられていない。この場合
の通信トラヒック量予測機能１５は、車両種別、エリア
別及び通信サービス種別毎の未来の通信トラヒック量を
導き出すことになる。これは、車両種別等毎の通信トラ
ヒック量しか得られないので、予測に十分な情報量は得
られないけれども、多変量解析機能１９を設けないため
に実現が容易である。
【００３１】また、図２は、通信のための無線インタフ
ェースに種別情報を格納することができない、又は交換
機自体が種別毎の通信トラヒックを検知しない場合にも
適用できる。この場合の通信トラヒック量予測機能１５
は、車両種別毎の現在以前の交通トラヒック量の項及び
車両種別毎の現在以前の通信トラヒック量の項から得ら
れた関係式と、交通トラヒック量予測機能１７からの車
両種別毎の未来の交通トラヒック量とから、未来の通信
トラヒック量を導き出す。
ェースに種別情報を格納することができない、又は交換
機自体が種別毎の通信トラヒックを検知しない場合にも
適用できる。この場合の通信トラヒック量予測機能１５
は、車両種別毎の現在以前の交通トラヒック量の項及び
車両種別毎の現在以前の通信トラヒック量の項から得ら
れた関係式と、交通トラヒック量予測機能１７からの車
両種別毎の未来の交通トラヒック量とから、未来の通信
トラヒック量を導き出す。
【００３２】更に、図２は、交通トラヒックモニタ４も
車両種別毎の通信トラヒックを検知しない場合にも適用
できる。
車両種別毎の通信トラヒックを検知しない場合にも適用
できる。
【００３３】第１の場合として、交通トラヒックモニタ
４は車両種別等の交通トラヒックを検知するが、交換機
５は車両種別等の通信トラヒックを検知しない場合、通
信トラヒック量予測機能１５は、次の重回帰式によっ
て、未来時刻t+1での通信トラヒック総量Ｙ(t+1)を求め
ることができる。交通トラヒック量予測機能１７は、目
的の時刻t+1の交通トラヒック総量Ｘを求めることでき
る。
４は車両種別等の交通トラヒックを検知するが、交換機
５は車両種別等の通信トラヒックを検知しない場合、通
信トラヒック量予測機能１５は、次の重回帰式によっ
て、未来時刻t+1での通信トラヒック総量Ｙ(t+1)を求め
ることができる。交通トラヒック量予測機能１７は、目
的の時刻t+1の交通トラヒック総量Ｘを求めることでき
る。
【００３４】
【数３】
【００３５】第２の場合として、交通トラヒックモニタ
４も交換機５も車両種別等のトラヒックを検知しない場
合、通信トラヒック量予測機能１５は、次の重回帰式に
よって、未来時刻t+1での通信トラヒック総量Ｙ(t+1)を
求めることができる。
４も交換機５も車両種別等のトラヒックを検知しない場
合、通信トラヒック量予測機能１５は、次の重回帰式に
よって、未来時刻t+1での通信トラヒック総量Ｙ(t+1)を
求めることができる。
【００３６】
【数４】
【００３７】図３は、本発明による移動通信システムの
第３の実施形態の構成図である。図３には、図２と比較
して交通トラヒック量予測機能１７及び予測モデル更新
機能１８が設けられていない。この場合の通信トラヒッ
ク量予測機能１５は、過去の交通トラヒック量の項及び
現在以前の通信トラヒック量の項から得られた関係式か
ら、未来の通信トラヒック量を導き出す。
第３の実施形態の構成図である。図３には、図２と比較
して交通トラヒック量予測機能１７及び予測モデル更新
機能１８が設けられていない。この場合の通信トラヒッ
ク量予測機能１５は、過去の交通トラヒック量の項及び
現在以前の通信トラヒック量の項から得られた関係式か
ら、未来の通信トラヒック量を導き出す。
【００３８】第１の場合として、交通トラヒックモニタ
４は車両種別等の交通トラヒックを検知するが、交換機
５は車両種別等の通信トラヒックを検知しない場合、通
信トラヒック量予測機能１５は、次の重回帰式によっ
て、未来時刻ｔでの通信トラヒック総量Ｙ(t)を求める
ことができる。
４は車両種別等の交通トラヒックを検知するが、交換機
５は車両種別等の通信トラヒックを検知しない場合、通
信トラヒック量予測機能１５は、次の重回帰式によっ
て、未来時刻ｔでの通信トラヒック総量Ｙ(t)を求める
ことができる。
【００３９】
【数５】
【００４０】第２の場合として、交通トラヒックモニタ
４も交換機５も車両種別等のトラヒックを検知しない場
合、通信トラヒック量予測機能１５は、次の重回帰式に
よって、未来時刻ｔでの通信トラヒック総量Ｙ(t)を求
めることができる。
４も交換機５も車両種別等のトラヒックを検知しない場
合、通信トラヒック量予測機能１５は、次の重回帰式に
よって、未来時刻ｔでの通信トラヒック総量Ｙ(t)を求
めることができる。
【数６】
【００４１】図３の通信トラヒック量予測機能１５で
は、MARMAX（Multiple ARMAX）等の手法によって、各車
種別の交通トラヒック量を用いて所要通信トラヒック量
を求めることもできる。MARMAXを用いる場合、交通トラ
ヒック量予測機能、交通トラヒック日変動データベース
は不要となる。
は、MARMAX（Multiple ARMAX）等の手法によって、各車
種別の交通トラヒック量を用いて所要通信トラヒック量
を求めることもできる。MARMAXを用いる場合、交通トラ
ヒック量予測機能、交通トラヒック日変動データベース
は不要となる。
【００４２】MARMAXとは、求めるべき変数（出力変数
ｙ）と、使用可能な変数（入力変数ｘ）とが異なる場合
に、その変数間の関係を外因（雑音ｅ）を含めて求める
モデルをいう。
ｙ）と、使用可能な変数（入力変数ｘ）とが異なる場合
に、その変数間の関係を外因（雑音ｅ）を含めて求める
モデルをいう。
【００４３】前述した本発明の通信トラヒック予測装置
を有する移動通信システムの種々の実施形態は、道路上
の車両内端末における移動通信システムについて説明し
たが、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、
修正及び省略は、当業者によれば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。移動局が道路上の車両内端末に限
られることなく、例えば歩行中の人が持つ携帯端末にも
応用することは可能である。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。
を有する移動通信システムの種々の実施形態は、道路上
の車両内端末における移動通信システムについて説明し
たが、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、
修正及び省略は、当業者によれば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。移動局が道路上の車両内端末に限
られることなく、例えば歩行中の人が持つ携帯端末にも
応用することは可能である。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。
【００４４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
通信トラヒック予測装置を有する移動通信システムは、
交通トラヒック等の様々な要因によって変化する通信ト
ラヒック量をより正確に予測することができる。
通信トラヒック予測装置を有する移動通信システムは、
交通トラヒック等の様々な要因によって変化する通信ト
ラヒック量をより正確に予測することができる。
【００４５】また、交通トラヒック量を用いて、未来の
通信トラヒック量の予測をするために、より正確な通信
トラヒック量の需要予測が可能となる。
通信トラヒック量の予測をするために、より正確な通信
トラヒック量の需要予測が可能となる。
【００４６】更に、多変量解析機能１９を用いることに
よって、要素毎の通信トラヒック量から予測することに
より、予測に十分な情報量が得られ、予測精度の信頼性
を向上させることができる。
よって、要素毎の通信トラヒック量から予測することに
より、予測に十分な情報量が得られ、予測精度の信頼性
を向上させることができる。
【００４７】更に、本発明では、実現を容易にするため
に、多変量解析機能１９を用いる必要のない構成につい
ても開示している。また、通信のための無線インタフェ
ースに種別情報を格納することができない、又は交換機
自体が種別毎の通信トラヒックを検知しない場合にも、
本発明を適用できる
に、多変量解析機能１９を用いる必要のない構成につい
ても開示している。また、通信のための無線インタフェ
ースに種別情報を格納することができない、又は交換機
自体が種別毎の通信トラヒックを検知しない場合にも、
本発明を適用できる
【００４８】従って、本発明によれば、多様な通信サー
ビス等毎に通信トラヒック量が予測できる。正確な通信
トラヒック量の予測は、適切な無線リソースの配分につ
ながるので、周波数帯域の有効利用に貢献することが可
能となる。これは、使用すべき無線リソースが的確であ
るために、無線リソース制御システムの負荷を軽減する
ことができる。また、きめ細かな通信トラヒック量の予
測を行う必要がある、ITSのような次世代通信システム
においても、通信品質サービスをより向上させることが
できる。
ビス等毎に通信トラヒック量が予測できる。正確な通信
トラヒック量の予測は、適切な無線リソースの配分につ
ながるので、周波数帯域の有効利用に貢献することが可
能となる。これは、使用すべき無線リソースが的確であ
るために、無線リソース制御システムの負荷を軽減する
ことができる。また、きめ細かな通信トラヒック量の予
測を行う必要がある、ITSのような次世代通信システム
においても、通信品質サービスをより向上させることが
できる。
【図１】本発明による通信トラヒック予測装置を有する
移動通信システムの第１の実施形態の構成図である。
移動通信システムの第１の実施形態の構成図である。
【図２】本発明による通信トラヒック予測装置を有する
移動通信システムの第２の実施形態の構成図である。
移動通信システムの第２の実施形態の構成図である。
【図３】本発明による通信トラヒック予測装置を有する
移動通信システムの第３の実施形態の構成図である。
移動通信システムの第３の実施形態の構成図である。
１ 通信トラヒック予測装置 １１ 交通トラヒック量取得機能 １２ 通信トラヒック量取得機能 １３ 交通トラヒックデータベース １４ 通信トラヒックデータベース １５ 通信トラヒック量予測機能 １６ 予測モデル更新機能 １７ 交通トラヒック量予測機能 １８ 予測モデル更新機能 １９ 多変量解析機能 １０１ 道路情報取得機能 １０２ 天候情報取得機能
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｍ 3/36 Ｈ０４Ｌ 11/20 １０２Ｅ Ｆターム(参考） 5H180 AA01 BB15 DD01 DD04 EE02 FF13 5K019 BA45 BB21 DB08 DC01 5K030 GA08 HA08 HC09 JL01 JT09 LC09 MB09 5K067 AA12 AA13 AA33 BB03 BB21 DD17 EE02 EE10 EE16 FF15 FF16 FF18 GG11 HH21
Claims (12)
- 【請求項１】 複数の移動局と、該移動局の通信情報を
交換する交換機と、前記移動局の交通トラヒックを検知
する交通トラヒックモニタとを有する移動通信システム
において、 前記交通トラヒックモニタからの交通トラヒック量と、
前記交換機からの通信トラヒック量とから、未来の通信
トラヒック量を導き出す通信トラヒック量予測手段を備
えた通信トラヒック量予測装置を有することを特徴とす
る移動通信システム。 - 【請求項２】 前記交換機は、移動局種別毎の通信トラ
ヒックを検知し、該移動局種別毎の前記通信トラヒック
量を提供するものであり、 前記交通トラヒックモニタは、移動局種別毎の交通トラ
ヒックを検知し、該移動局種別毎の前記交通トラヒック
量を提供するものであり、 前記通信トラヒック量予測装置は、前記通信トラヒック
量から多変量解析結果によって得られる要素毎の通信ト
ラヒック量を求める多変量解析手段と、前記交通トラヒ
ック量から要素毎の未来の交通トラヒック量を予測する
交通トラヒック量予測手段とを更に有しており、 前記通信トラヒック量予測手段は、要素毎の現在以前の
交通トラヒック量の項及び要素毎の現在以前の通信トラ
ヒック量の項から得られた関係式と、前記交通トラヒッ
ク量予測手段からの要素毎の未来の交通トラヒック量と
から、前記未来の通信トラヒック量を導き出すことを特
徴とする請求項１に記載の移動通信システム。 - 【請求項３】 前記多変量解析手段は、前記移動局種別
毎の通信トラヒック量について主成分分析、因子分析又
はクラスタ分析を行うものであり、前記要素は、それぞ
れ主成分、因子又はクラスタであることを特徴とする請
求項２に記載の移動通信システム。 - 【請求項４】 前記交換機は、移動局種別毎の通信トラ
ヒックを検知し、該移動局種別毎の前記通信トラヒック
量を提供するものであり、 前記交通トラヒックモニタは、移動局種別毎の交通トラ
ヒックを検知し、該移動局種別毎の前記交通トラヒック
量を提供するものであり、 前記通信トラヒック量予測装置は、前記交通トラヒック
量から移動局種別毎の未来の交通トラヒック量を予測す
る交通トラヒック量予測手段を更に有しており、 前記通信トラヒック量予測手段は、移動局種別毎の現在
以前の交通トラヒック量の項及び移動局種別毎の現在以
前の通信トラヒック量の項から得られた関係式と、前記
交通トラヒック量予測手段からの移動局種別毎の未来の
交通トラヒック量とから、前記未来の通信トラヒック量
を導き出すことを特徴とする請求項１に記載の移動通信
システム。 - 【請求項５】 前記通信トラヒック量予測装置は、前記
交通トラヒック量から未来の交通トラヒック量を予測す
る交通トラヒック量予測手段を更に有しており、 前記通信トラヒック量予測手段は、現在以前の交通トラ
ヒック量の項及び現在以前の通信トラヒック量の項から
得られた関係式と、前記交通トラヒック量予測手段から
の未来の交通トラヒック量とから、前記未来の通信トラ
ヒック量を導き出すことを特徴とする請求項１に記載の
移動通信システム。 - 【請求項６】 前記通信トラヒック量予測手段は、過去
の交通トラヒック量の項及び現在以前の通信トラヒック
量の項から得られた関係式から、前記未来の通信トラヒ
ック量を導き出すことを特徴とする請求項１に記載の移
動通信システム。 - 【請求項７】 前記通信トラヒック量の前記移動局種別
には、該移動局種別に加えてエリア別及び通信サービス
種別が含まれ、前記交通トラヒック量の前記移動局種別
には、該移動局種別に加えてエリア別が含まれることを
特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の移動
通信システム。 - 【請求項８】 前記交通トラヒック量予測手段及び／又
は前記通信トラヒック量予測手段は、時系列予測手法を
用いることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項
に記載の移動通信システム。 - 【請求項９】 前記通信トラヒック量予測手段で用いら
れ、実際に必要となった通信トラヒック量に基づいて、
前記関係式の通信トラヒック量の項の予測モデルを更新
する予測モデル更新手段を更に有することを特徴とする
請求項１から８のいずれか１項に記載の移動通信システ
ム。 - 【請求項１０】 前記交通トラヒック量予測手段で用い
られ、実際に必要となった交通トラヒック量に基づい
て、前記関係式の交通トラヒック量の項の予測モデルを
更新する予測モデル更新手段を更に有することを特徴と
する請求項２から９のいずれか１項に記載の移動通信シ
ステム。 - 【請求項１１】 過去の交通トラヒック量の変動情報を
記録した交通トラヒックデータベースと、過去の通信ト
ラヒック量の変動情報を記録した通信トラヒックデータ
ベースとを更に有しており、 前記通信トラヒック量予測手段は、前記変動情報を考慮
した未来の通信トラヒック量を予測することを特徴とす
る請求項１から１０のいずれか１項に記載の移動通信シ
ステム。 - 【請求項１２】 カーブ、トンネル、勾配又は事故のよ
うな道路状況情報を記録した道路情報取得手段と、天候
状況情報を記録した天候情報取得手段とを更に有してお
り、 前記通信トラヒック量予測手段は、前記道路状況情報及
び前記天候状況情報を考慮した未来の通信トラヒック量
を予測することを特徴とする請求項１から１１のいずれ
か１項に記載の移動通信システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28805299A JP2001112051A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 通信トラヒック量予測装置を有する移動通信システム |
| US09/678,236 US6690928B1 (en) | 1999-10-08 | 2000-10-04 | Mobile communication system for forecasting communication traffic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28805299A JP2001112051A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 通信トラヒック量予測装置を有する移動通信システム |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006235446A Division JP4424339B2 (ja) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | 通信トラヒック量予測装置を有する移動通信システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001112051A true JP2001112051A (ja) | 2001-04-20 |
Family
ID=17725225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28805299A Pending JP2001112051A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 通信トラヒック量予測装置を有する移動通信システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6690928B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001112051A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2008263580A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-30 | Honda Motor Co Ltd | 車両用通信端末装置および通信システム |
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| US8457627B2 (en) | 1999-08-24 | 2013-06-04 | Gogo Llc | Traffic scheduling system for wireless communications |
| US8452276B2 (en) | 2000-10-11 | 2013-05-28 | Gogo Llc | Differentiated services code point mirroring for wireless communications |
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2000
- 2000-10-04 US US09/678,236 patent/US6690928B1/en not_active Expired - Fee Related
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