JP2022039617A - Time series prediction system, time series prediction method, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、時系列予測システム、時系列予測方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a time series prediction system, a time series prediction method and a computer program.
近年、異なる複数の無線通信システムが同じ周波数帯を共用することが検討されている。例えば、既存の無線通信システム(1次事業者システム)に割り当てられている周波数帯(共用周波数帯)を他の無線通信システム(2次事業者システム)が二次的に利用することが検討されている。この異システム間の周波数共用においては、1次事業者システムの運用に支障をきたさないように、2次事業者システムが共用周波数帯を利用可能な時間や場所等には制約が生じる。このため、2次事業者システムの投資判断や利用計画策定等の観点から、1次事業者システムの共用周波数帯の利用状況の将来予測ができることが望ましい。 In recent years, it has been studied that a plurality of different wireless communication systems share the same frequency band. For example, it is considered that another wireless communication system (secondary operator system) secondarily uses the frequency band (shared frequency band) assigned to the existing wireless communication system (primary operator system). ing. In this frequency sharing between different systems, there are restrictions on the time and place where the secondary operator system can use the shared frequency band so as not to interfere with the operation of the primary operator system. Therefore, it is desirable to be able to predict the future usage of the shared frequency band of the primary operator system from the viewpoint of investment decision of the secondary operator system and formulation of utilization plan.
特許文献1には、無線チャネルのビジー状態およびアイドル状態の時系列データから確率的ニューラルネットワークを使用して無線チャネルのビジー状態およびアイドル状態の時系列データの将来のデータを予測する技術が記載されている。
しかし、上述した特許文献1に記載の技術では、無線チャネルのビジー状態およびアイドル状態の時系列データを観測することができない場所に対しては、無線チャネルのビジー状態およびアイドル状態の時系列データの将来のデータを予測することができない。
However, in the technique described in
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、特定の無線周波数の利用状況を予測する際に、予測の基になる観測データが得られない場所に対しても予測を行うことを図ることにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object thereof is for a place where observation data on which the prediction is based cannot be obtained when predicting the usage status of a specific radio frequency. Is also to make predictions.
(1)本発明の一態様は、第1無線周波数の電波状態を表す第1電波状態情報と、前記第1無線周波数とは異なる第2無線周波数の電波状態を表す第2電波状態情報とが各観測区域で観測された観測値を取得する観測データ取得部と、前記観測区域から取得される前記第2電波状態情報の観測値から前記第1電波状態情報の推定値を出力する推定モデルを、前記観測データ取得部が取得した前記第1電波状態情報の観測値及び前記第2電波状態情報の観測値に基づいて生成する推定モデル生成部と、前記第1電波状態情報の推定区域の推定時刻の前記第1電波状態情報の推定値を、前記観測データ取得部が取得した当該推定区域の当該推定時刻の前記第2電波状態情報の観測値から前記推定モデルを使用して取得する電波状態情報推定部と、前記推定区域の前記第1電波状態情報の推定値の時系列データに基づいて、前記推定区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を算出する時系列予測部と、を備える時系列予測システムである。
(2)本発明の一態様は、第1無線周波数の電波状態を表す第1電波状態情報と、前記第1無線周波数とは異なる第2無線周波数の電波状態を表す第2電波状態情報とが各観測区域で観測された観測値を取得する観測データ取得部と、前記観測区域の前記第1電波状態情報の観測値の時系列データに基づいて前記観測区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を算出し、前記観測区域の前記第2電波状態情報の観測値の時系列データに基づいて前記観測区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値を算出する時系列予測部と、前記観測区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値から将来の前記第1電波状態情報の予測値を出力する推定モデルを、前記時系列予測部が算出した前記第1電波状態情報の予測値及び前記第2電波状態情報の予測値に基づいて生成する推定モデル生成部と、前記第1電波状態情報の推定区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を、前記時系列予測部が算出した当該推定区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値から前記推定モデルを使用して取得する電波状態情報予測推定部と、を備える時系列予測システムである。
(3)本発明の一態様は、前記推定モデルは、複数の観測区域がクラスタリングされた結果のクラスタ区域ごとに生成される、上記の時系列予測システムである。
(1) In one aspect of the present invention, the first radio wave state information indicating the radio wave state of the first radio frequency and the second radio wave state information representing the radio wave state of the second radio wave different from the first radio frequency are provided. An observation data acquisition unit that acquires the observed values observed in each observation area, and an estimation model that outputs the estimated value of the first radio wave condition information from the observation value of the second radio wave condition information acquired from the observation area. , An estimation model generation unit generated based on the observed value of the first radio wave condition information and the observation value of the second radio wave condition information acquired by the observation data acquisition unit, and estimation of the estimation area of the first radio wave condition information. The radio wave condition obtained by using the estimation model from the observation value of the second radio wave condition information at the estimated time in the estimated area acquired by the observation data acquisition unit, the estimated value of the first radio wave condition information at the time. An information estimation unit, a time-series prediction unit that calculates a future predicted value of the first radio wave condition information in the estimated area based on the time-series data of the estimated value of the first radio wave condition information in the estimated area, and a time-series prediction unit. It is a time series prediction system equipped with.
(2) In one aspect of the present invention, the first radio wave state information indicating the radio wave state of the first radio frequency and the second radio wave state information representing the radio wave state of the second radio wave different from the first radio frequency are provided. The future first radio wave condition information of the observation area based on the observation data acquisition unit that acquires the observation value observed in each observation area and the time-series data of the observation value of the first radio wave condition information of the observation area. With a time-series prediction unit that calculates the predicted value of the second radio wave condition information in the observation area and calculates the predicted value of the second radio wave condition information in the future of the observation area based on the time-series data of the observation value of the second radio wave condition information in the observation area. , The estimation model that outputs the predicted value of the first radio wave condition information in the future from the predicted value of the second radio wave condition information in the future of the observation area is the first radio wave condition information calculated by the time series prediction unit. The time-series prediction of the estimation model generation unit generated based on the predicted value and the predicted value of the second radio wave state information, and the predicted value of the first radio wave state information in the future of the estimation area of the first radio wave state information. It is a time-series prediction system including a radio wave condition information prediction estimation unit obtained by using the estimation model from the future prediction value of the second radio wave condition information of the estimation area calculated by the unit.
(3) One aspect of the present invention is the time-series prediction system described above in which the estimation model is generated for each cluster area as a result of clustering a plurality of observation areas.
(4)本発明の一態様は、第1無線周波数の電波状態を表す第1電波状態情報と、前記第1無線周波数とは異なる第2無線周波数の電波状態を表す第2電波状態情報とが各観測区域で観測された観測値を取得する観測データ取得ステップと、前記観測区域から取得される前記第2電波状態情報の観測値から前記第1電波状態情報の推定値を出力する推定モデルを、前記観測データ取得ステップで取得した前記第1電波状態情報の観測値及び前記第2電波状態情報の観測値に基づいて生成する推定モデル生成ステップと、前記第1電波状態情報の推定区域の推定時刻の前記第1電波状態情報の推定値を、前記観測データ取得ステップで取得した当該推定区域の当該推定時刻の前記第2電波状態情報の観測値から前記推定モデルを使用して取得する電波状態情報推定ステップと、前記推定区域の前記第1電波状態情報の推定値の時系列データに基づいて、前記推定区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を算出する時系列予測ステップと、を含む時系列予測方法である。
(5)本発明の一態様は、第1無線周波数の電波状態を表す第1電波状態情報と、前記第1無線周波数とは異なる第2無線周波数の電波状態を表す第2電波状態情報とが各観測区域で観測された観測値を取得する観測データ取得ステップと、前記観測区域の前記第1電波状態情報の観測値の時系列データに基づいて前記観測区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を算出し、前記観測区域の前記第2電波状態情報の観測値の時系列データに基づいて前記観測区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値を算出する時系列予測ステップと、前記観測区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値から将来の前記第1電波状態情報の予測値を出力する推定モデルを、前記時系列予測ステップで算出した前記第1電波状態情報の予測値及び前記第2電波状態情報の予測値に基づいて生成する推定モデル生成ステップと、前記第1電波状態情報の推定区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を、前記時系列予測ステップで算出した当該推定区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値から前記推定モデルを使用して取得する電波状態情報予測推定ステップと、を含む時系列予測方法である。
(4) In one aspect of the present invention, the first radio wave state information indicating the radio wave state of the first radio frequency and the second radio wave state information representing the radio wave state of the second radio wave different from the first radio frequency are provided. An observation data acquisition step for acquiring the observed values observed in each observation area, and an estimation model for outputting the estimated value of the first radio wave condition information from the observed value of the second radio wave condition information acquired from the observation area. , An estimation model generation step generated based on the observed value of the first radio wave condition information and the observed value of the second radio wave condition information acquired in the observation data acquisition step, and estimation of the estimation area of the first radio wave condition information. The radio wave condition obtained by using the estimation model from the observation value of the second radio wave condition information at the estimated time in the estimated area acquired in the observation data acquisition step, the estimated value of the first radio wave condition information at the time. An information estimation step, a time-series prediction step for calculating a future predicted value of the first radio wave condition information in the estimated area based on the time-series data of the estimated value of the first radio wave condition information in the estimated area, and a time-series prediction step. It is a time series prediction method including.
(5) In one aspect of the present invention, the first radio wave state information indicating the radio wave state of the first radio frequency and the second radio wave state information representing the radio wave state of the second radio wave different from the first radio frequency are provided. The future first radio wave condition information of the observation area based on the observation data acquisition step of acquiring the observation value observed in each observation area and the time series data of the observation value of the first radio wave condition information of the observation area. And the time-series prediction step to calculate the predicted value of the second radio wave condition information in the future of the observation area based on the time-series data of the observation value of the second radio wave condition information of the observation area. , The estimation model that outputs the predicted value of the first radio wave condition information in the future from the predicted value of the second radio wave condition information in the future of the observation area is the first radio wave condition information calculated in the time series prediction step. The time-series prediction of the estimation model generation step generated based on the predicted value and the predicted value of the second radio wave state information, and the predicted value of the first radio wave state information in the future of the estimation area of the first radio wave state information. It is a time series prediction method including a radio wave condition information prediction estimation step acquired by using the estimation model from the future prediction value of the second radio wave condition information of the estimation area calculated in the step.
(6)本発明の一態様は、コンピュータに、第1無線周波数の電波状態を表す第1電波状態情報と、前記第1無線周波数とは異なる第2無線周波数の電波状態を表す第2電波状態情報とが各観測区域で観測された観測値を取得する観測データ取得ステップと、前記観測区域から取得される前記第2電波状態情報の観測値から前記第1電波状態情報の推定値を出力する推定モデルを、前記観測データ取得ステップで取得した前記第1電波状態情報の観測値及び前記第2電波状態情報の観測値に基づいて生成する推定モデル生成ステップと、前記第1電波状態情報の推定区域の推定時刻の前記第1電波状態情報の推定値を、前記観測データ取得ステップで取得した当該推定区域の当該推定時刻の前記第2電波状態情報の観測値から前記推定モデルを使用して取得する電波状態情報推定ステップと、前記推定区域の前記第1電波状態情報の推定値の時系列データに基づいて、前記推定区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を算出する時系列予測ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。
(7)本発明の一態様は、コンピュータに、第1無線周波数の電波状態を表す第1電波状態情報と、前記第1無線周波数とは異なる第2無線周波数の電波状態を表す第2電波状態情報とが各観測区域で観測された観測値を取得する観測データ取得ステップと、前記観測区域の前記第1電波状態情報の観測値の時系列データに基づいて前記観測区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を算出し、前記観測区域の前記第2電波状態情報の観測値の時系列データに基づいて前記観測区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値を算出する時系列予測ステップと、前記観測区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値から将来の前記第1電波状態情報の予測値を出力する推定モデルを、前記時系列予測ステップで算出した前記第1電波状態情報の予測値及び前記第2電波状態情報の予測値に基づいて生成する推定モデル生成ステップと、前記第1電波状態情報の推定区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を、前記時系列予測ステップで算出した当該推定区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値から前記推定モデルを使用して取得する電波状態情報予測推定ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。
(6) One aspect of the present invention is to provide a computer with first radio wave state information indicating a radio wave state of a first radio frequency and a second radio wave state indicating a radio wave state of a second radio frequency different from the first radio frequency. Information outputs the estimated value of the first radio wave condition information from the observation data acquisition step of acquiring the observation value observed in each observation area and the observation value of the second radio wave condition information acquired from the observation area. An estimation model generation step for generating an estimation model based on the observed value of the first radio wave condition information acquired in the observation data acquisition step and the observation value of the second radio wave condition information, and estimation of the first radio wave condition information. The estimated value of the first radio wave condition information of the estimated time of the area is acquired from the observed value of the second radio wave condition information of the estimated time of the estimated area acquired in the observation data acquisition step using the estimation model. Time-series prediction to calculate the predicted value of the future first radio wave condition information of the estimated area based on the time-series data of the radio wave condition information estimation step to be performed and the estimated value of the first radio wave condition information of the estimated area. It is a computer program for executing steps.
(7) In one aspect of the present invention, a computer is provided with first radio wave state information indicating a radio wave state of a first radio frequency and a second radio wave state indicating a radio wave state of a second radio frequency different from the first radio frequency. The information is the observation data acquisition step of acquiring the observation value observed in each observation area, and the future first of the observation area based on the time-series data of the observation value of the first radio wave condition information of the observation area. A time series that calculates the predicted value of the radio wave condition information and calculates the predicted value of the future second radio wave condition information of the observation area based on the time series data of the observation value of the second radio wave condition information of the observation area. The first radio wave calculated in the time series prediction step is an estimation model that outputs a prediction value of the first radio wave condition information in the future from the prediction step and the prediction value of the second radio wave condition information in the future of the observation area. The estimation model generation step generated based on the predicted value of the state information and the predicted value of the second radio wave state information, and the predicted value of the first radio wave state information in the future of the estimation area of the first radio wave state information are described. It is a computer program for executing the radio wave condition information prediction estimation step acquired by using the estimation model from the future prediction value of the second radio wave condition information of the estimation area calculated in the time series prediction step.
本発明によれば、特定の無線周波数の利用状況を予測する際に、予測の基になる観測データが得られない場所に対しても予測を行うことができるという効果が得られる。 According to the present invention, when predicting the usage status of a specific radio frequency, it is possible to obtain the effect that the prediction can be performed even in a place where the observation data on which the prediction is based cannot be obtained.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る時系列予測システムの構成例を示すブロック図である。図1において、時系列予測システム1は、観測データ取得部11と、推定モデル生成部12と、電波状態情報推定部13と、時系列予測部14とを備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a time series prediction system according to the first embodiment. In FIG. 1, the time-
時系列予測システム1の各機能は、時系列予測システム1がCPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)及びメモリ等のコンピュータハードウェアを備え、CPUがメモリに格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。なお、時系列予測システム1として、汎用のコンピュータ装置を使用して構成してもよく、又は、専用のハードウェア装置として構成してもよい。例えば、時系列予測システム1は、インターネット等の通信ネットワークに接続されるサーバコンピュータを使用して構成されてもよい。また、時系列予測システム1の各機能はクラウドコンピューティングにより実現されてもよい。また、時系列予測システム1は、単独のコンピュータにより実現するものであってもよく、又は時系列予測システム1の機能を複数のコンピュータに分散させて実現するものであってもよい。
Each function of the time-
本実施形態では、特定の無線周波数として、第1無線周波数である周波数f1と、第2無線周波数である周波数f2とを利用する。周波数f1と周波数f2とは異なる無線周波数である。周波数f1と周波数f2とは、電波伝搬特性が類似することが好ましい。 In the present embodiment, the frequency f1 which is the first radio frequency and the frequency f2 which is the second radio frequency are used as specific radio frequencies. The frequency f1 and the frequency f2 are different radio frequencies. It is preferable that the frequency f1 and the frequency f2 have similar radio wave propagation characteristics.
観測データ取得部11は、周波数f1(第1無線周波数)の電波状態を表す電波状態情報(第1電波状態情報)と、周波数f1(第1無線周波数)とは異なる周波数f2(第2無線周波数)の電波状態を表す電波状態情報(第2電波状態情報)とが各観測区域で観測された観測値を取得する。
The observation
図2には、周波数f1の観測区域と周波数f2の観測区域との例が示されている。図2には、25個の区域において、周波数f1の観測区域の例として観測区域Pf1-1,Pf1-15,Pf1-22が示される。周波数f1の各観測区域には、周波数f1の電波状態情報を観測する電波センサー等が設置されている。 FIG. 2 shows an example of an observation area having a frequency f1 and an observation area having a frequency f2. FIG. 2 shows observation areas Pf1-1, Pf1-15, and Pf1-22 as examples of observation areas having a frequency f1 in 25 areas. In each observation area of frequency f1, a radio wave sensor or the like for observing radio wave condition information of frequency f1 is installed.
また、図2には、25個の区域において、周波数f2の観測区域の例として観測区域Pf2-4,Pf2-15が示される。周波数f2の各観測区域には、周波数f2の電波状態情報を観測する電波センサー等が設置されている。周波数f2は、例えば広域無線通信システムが利用する無線周波数であって、例えば図2の全ての区域で観測される。 Further, FIG. 2 shows observation areas Pf2-4 and Pf2-15 as examples of observation areas having a frequency f2 in 25 areas. In each observation area of frequency f2, a radio wave sensor or the like for observing radio wave condition information of frequency f2 is installed. The frequency f2 is, for example, a radio frequency used by a wide area radio communication system, and is observed in all areas of FIG. 2, for example.
電波状態情報は、例えば受信電力である。この場合、周波数f1の各観測区域には、周波数f1の受信電力を観測する電波センサーが設置される。また、周波数f2の各観測区域には、周波数f2の受信電力を観測する電波センサーが設置される。 The radio wave state information is, for example, received power. In this case, a radio wave sensor for observing the received power of the frequency f1 is installed in each observation area of the frequency f1. Further, in each observation area of frequency f2, a radio wave sensor for observing the received power of frequency f2 is installed.
区域P-1,P-15,P-22は、周波数f1の観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である。区域P-4は、周波数f1の観測データが得られない区域(非観測区域)であるが、周波数f2の観測区域である。周波数f1の非観測区域には、周波数f1の電波状態情報を観測する電波センサー等が設置されていない。したがって、観測データ取得部11は、区域P-4等の周波数f1の非観測区域については、周波数f1の電波状態情報(例えば受信電力)の観測値を取得することができない。
Areas P-1, P-15, and P-22 are observation areas of frequency f1 and observation areas of frequency f2. Area P-4 is an area (non-observation area) from which observation data of frequency f1 cannot be obtained, but is an observation area of frequency f2. In the non-observation area of frequency f1, a radio wave sensor or the like for observing radio wave condition information of frequency f1 is not installed. Therefore, the observation
観測データ取得部11は、周波数f1の各観測区域Pf1-1,Pf1-15,Pf1-22,・・・で観測された周波数f1の電波状態情報の観測値A-Pf1-1,A-Pf1-15,A-Pf1-22,・・・と、周波数f2の各観測区域Pf2-1,Pf2-4,Pf2-15,Pf2-22,・・・で観測された周波数f2の電波状態情報の観測値A-Pf2-1,A-Pf2-4,A-Pf2-15,A-Pf2-22,・・・とを取得する。
The observation
推定モデル生成部12は、推定モデルCを生成する。推定モデルCは、周波数f2の観測区域から取得される周波数f2の電波状態情報の観測値から周波数f1の電波状態情報の推定値を出力するモデルである。推定モデル生成部12には、周波数f1の観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である区域で観測された周波数f1の電波状態情報の観測値B及び周波数f2の電波状態情報の観測値Bが観測データ取得部11から入力される。推定モデル生成部12は、観測データ取得部11から入力された周波数f1の電波状態情報の観測値B及び周波数f2の電波状態情報の観測値Bに基づいて推定モデルCを生成する。
The estimation
推定モデルCの生成方法の一例として、推定モデル生成部12は、機械学習モデルを使用して推定モデルCを生成する。機械学習モデルは、例えばニューラルネットワークである。推定モデル生成部12は、周波数f1の電波状態情報の観測値Bと周波数f2の電波状態情報の観測値Bとを使用して、機械学習モデル(例えばニューラルネットワーク)の機械学習を行う。この機械学習は、周波数f1と周波数f2との間における電波状態情報の変動パターンの関係性を学習するものである。この機械学習により、推定モデルCは、周波数f2の電波状態情報の観測値の時系列データから周波数f1の電波状態情報の推定値の時系列データを出力するように、構成される。
As an example of the method of generating the estimation model C, the estimation
推定モデルCによれば、図2において周波数f1の非観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である例えば区域P-4に対して、区域P-4から取得される周波数f2の電波状態情報の観測値から区域P-4の周波数f1の電波状態情報の推定値を得ることができる。 According to the estimation model C, for example, the area P-4 which is the non-observation area of the frequency f1 and the observation area of the frequency f2 in FIG. 2, the radio wave condition information of the frequency f2 acquired from the area P-4. From the observed value, the estimated value of the radio wave condition information of the frequency f1 of the area P-4 can be obtained.
電波状態情報推定部13は、観測データ取得部11が取得した周波数f2の観測値Bから、推定モデル生成部12が生成した推定モデルCを使用して、周波数f1の非観測区域(推定区域)の周波数f1の電波状態情報の推定値Dを取得する。より具体的には、電波状態情報推定部13は、周波数f1の非観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である周波数f1の推定区域に対して、観測データ取得部11が取得した当該推定区域の推定時刻の周波数f2の観測値Bから、推定モデルCを使用して、当該推定区域の当該推定時刻の周波数f1の電波状態情報の推定値Dを取得する。例えば、電波状態情報推定部13は、図2において周波数f1の非観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である区域P-4に対して、区域P-4から取得された推定時刻tの周波数f2の電波状態情報の観測値Bから、推定モデルCを使用して、区域P-4の推定時刻tの周波数f1の電波状態情報の推定値Dを取得する。
The radio wave condition
時系列予測部14は、周波数f1の電波状態情報の時系列データに基づいて、周波数f1の将来の電波状態情報の予測値Eを算出する。また、時系列予測部14は、周波数f2の電波状態情報の時系列データに基づいて、周波数f2の将来の電波状態情報の予測値Eを算出する。
The time-
時系列予測部14は、周波数f1の観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である例えば図2の区域P-1に対して、観測データ取得部11が取得した区域P-1の周波数f1の電波状態情報の観測値Bの時系列データに基づいて、区域P-1の周波数f1の将来の電波状態情報の予測値Eを算出する。また、時系列予測部14は、当該区域P-1に対して、観測データ取得部11が取得した区域P-1の周波数f2の電波状態情報の観測値Bの時系列データに基づいて、区域P-1の周波数f2の将来の電波状態情報の予測値Eを算出する。
The time-
時系列予測部14は、周波数f1の非観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である例えば図2の区域P-4に対して、電波状態情報推定部13が取得した区域P-4(推定区域)の周波数f1の電波状態情報の推定値Dの時系列データに基づいて、区域P-4(推定区域)の周波数f1の将来の電波状態情報の予測値Eを算出する。また、時系列予測部14は、当該区域P-4に対して、観測データ取得部11が取得した区域P-4の周波数f2の電波状態情報の観測値Bの時系列データに基づいて、区域P-4の周波数f2の将来の電波状態情報の予測値Eを算出する。
The time-
時系列予測部14においては、時系列予測方法として例えばLSTM(Long Short Term Memory)やGRU(Gated Recurrent Unit)を利用する。
The time-
次に図3を参照して本実施形態に係る時系列予測方法を説明する。図3は、第1実施形態に係る時系列予測方法の手順を説明するための説明図である。以下、図2の周波数f1の観測区域Pf1-1,Pf1-15,Pf1-22,・・・、周波数f2の観測区域Pf2-4,Pf2-15,・・・及び周波数f1の非観測区域(推定区域)P-4を例に挙げて説明する。またここでは、電波状態情報として受信電力を例に挙げて説明する。 Next, a time series prediction method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the procedure of the time series prediction method according to the first embodiment. Hereinafter, the observation areas Pf1-1, Pf1-15, Pf1-22, ... Of the frequency f1 in FIG. 2, the observation areas Pf2-4, Pf2-15, ... Of the frequency f2, and the non-observation areas of the frequency f1 ( Estimated area) P-4 will be described as an example. Further, here, the received power will be described as an example of the radio wave condition information.
(ステップS1) 観測データ取得部11は、周波数f1の観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である区域P-1,P-15,P-22,・・・に関して、周波数f1の各観測区域Pf1-1,Pf1-15,Pf1-22,・・・で観測された周波数f1の電波状態情報(受信電力)の観測値A-Pf1-1,A-Pf1-15,A-Pf1-22,・・・と、周波数f2の各観測区域Pf2-1,Pf2-15,Pf2-22,・・・で観測された周波数f2の電波状態情報(受信電力)の観測値A-Pf2-1,A-Pf2-15,A-Pf2-22,・・・とを、一定の周期で取得する。これにより、周波数f1の観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である区域P-1,P-15,P-22,・・・の周波数f1の電波状態情報(受信電力)の観測値Bの時系列データと、周波数f2の電波状態情報(受信電力)の観測値Bの時系列データとが取得される。
(Step S1) The observation
(ステップS2) ステップS2は、周波数f1の観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である区域P-1,P-15,P-22,・・・に対する時系列予測処理である。時系列予測部14は、周波数f1の観測区域Pf1-1,Pf1-15,Pf1-22,・・・ごとに、観測データ取得部11が取得した各観測区域Pf1-1,Pf1-15,Pf1-22,・・・の周波数f1の電波状態情報(受信電力)の観測値Bの時系列データに基づいて、各観測区域Pf1-1,Pf1-15,Pf1-22,・・・の周波数f1の将来の電波状態情報(受信電力)の予測値Eを算出する。また、時系列予測部14は、周波数f2の観測区域Pf2-1,Pf2-15,Pf2-22,・・・ごとに、観測データ取得部11が取得した各観測区域Pf2-1,Pf2-15,Pf2-22,・・・の周波数f2の電波状態情報(受信電力)の観測値Bの時系列データに基づいて、各観測区域Pf2-1,Pf2-15,Pf2-22,・・・の周波数f2の将来の電波状態情報(受信電力)の予測値Eを算出する。
(Step S2) Step S2 is a time-series prediction process for the areas P-1, P-15, P-22, ... Which are the observation areas of the frequency f1 and the observation areas of the frequency f2. The time-
(ステップS10) 推定モデル生成部12は、周波数f1の観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である区域P-1,P-15,P-22,・・・の周波数f1の電波状態情報(受信電力)の観測値Bの時系列データと、周波数f2の電波状態情報(受信電力)の観測値Bの時系列データとに基づいて、周波数f1の非観測区域(推定区域)P-4を含むモデル生成対象区域の推定モデルCを生成する。推定モデルCの生成に使用される時系列データは、全ての観測区域の時系列データであってもよく、又は一部の観測区域の時系列データであってもよい。
(Step S10) The estimation
(ステップS20) 観測データ取得部11は、周波数f1の非観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である区域P-4(観測区域Pf2-4)で観測された周波数f2の電波状態情報(受信電力)の観測値A-Pf2-4を、一定の周期で取得する。これにより、周波数f1の非観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である区域P-4の周波数f2の電波状態情報(受信電力)の観測値Bの時系列データとが取得される。
(Step S20) The observation
(ステップS21) 電波状態情報推定部13は、周波数f1の非観測区域(推定区域)P-4の周波数f2の電波状態情報(受信電力)の観測値Bの時系列データから、ステップS10で生成された推定モデルCを使用して、当該推定区域P-4の周波数f1の電波状態情報(受信電力)の推定値Dの時系列データを取得する。
(Step S21) The radio wave condition
なお、推定モデルCは、必要に応じて更新されるものであってもよい。この場合、推定モデルCが新たに更新されるまでは更新前の推定モデルCが継続して使用される。例えば、モデル生成対象区域の電波伝搬特性に一定以上の変化が生じる場合に、当該モデル生成対象区域の推定モデルCが更新される。 The estimation model C may be updated as needed. In this case, the estimation model C before the update is continuously used until the estimation model C is newly updated. For example, when the radio wave propagation characteristics of the model generation target area change by a certain amount or more, the estimation model C of the model generation target area is updated.
また、特定の期間においてモデル生成対象区域の電波伝搬特性に一定以上の変化が生じる場合に、当該特定の期間用のモデル生成対象区域の推定モデルCが生成されてもよい。例えば平日と週末とでモデル生成対象区域の電波伝搬特性に一定以上の変化が生じる場合、平日用のモデル生成対象区域の推定モデルCと週末用のモデル生成対象区域の推定モデルCとがそれぞれ生成されてもよい。 Further, when the radio wave propagation characteristics of the model generation target area change in a specific period or more, the estimation model C of the model generation target area for the specific period may be generated. For example, when the radio wave propagation characteristics of the model generation target area change more than a certain amount between weekdays and weekends, the estimation model C of the model generation target area for weekdays and the estimation model C of the model generation target area for weekends are generated, respectively. May be done.
(ステップS22) ステップS22は、周波数f1の非観測区域(推定区域)であり且つ周波数f2の観測区域である区域P-4に対する時系列予測処理である。時系列予測部14は、周波数f1の非観測区域(推定区域)である区域P-4に対して、電波状態情報推定部13が取得した区域P-4の周波数f1の電波状態情報(受信電力)の推定値Dの時系列データに基づいて、区域P-4の周波数f1の将来の電波状態情報(受信電力)の予測値Eを算出する。また、時系列予測部14は、周波数f2の観測区域である区域P-4に対して、観測データ取得部11が取得した区域P-4の周波数f2の電波状態情報(受信電力)の観測値Bの時系列データに基づいて、区域P-4の周波数f2の将来の電波状態情報(受信電力)の予測値Eを算出する。
(Step S22) Step S22 is a time-series prediction process for the area P-4 which is the non-observation area (estimated area) of the frequency f1 and the observation area of the frequency f2. The time-
周波数f1の受信電力は、周波数f1の利用状況を示す情報であって、周波数f1の無線チャネルの使用の有無を示す情報として利用される。無線チャネルの使用の有無の判定方法として、例えば、ある区域の周波数f1の受信電力が所定の閾値以上である場合に当該区域の周波数f1の無線チャネルの使用ありと判定し、そうではない場合に当該区域の周波数f1の無線チャネルの使用なしと判定することが挙げられる。したがって、各区域の周波数f1の将来の電波状態情報(受信電力)の予測値Eは、各区域の周波数f1の無線チャネルの将来の使用の有無を予測するための情報になる。 The received power of the frequency f1 is information indicating the usage status of the frequency f1 and is used as information indicating whether or not the radio channel of the frequency f1 is used. As a method of determining whether or not to use a wireless channel, for example, when the received power of the frequency f1 in a certain area is equal to or higher than a predetermined threshold, it is determined that the wireless channel of the frequency f1 in the area is used, and when not, it is determined. It may be determined that the radio channel of frequency f1 in the area is not used. Therefore, the predicted value E of the future radio wave condition information (received power) of the frequency f1 in each area is the information for predicting the future use of the radio channel of the frequency f1 in each area.
本実施形態によれば、周波数f1の観測データが得られる観測区域だけではなく、周波数f1の観測データが得られない非観測区域に対しても、周波数f1の将来の電波状態情報(受信電力)の予測値Eを求めることができる。これにより、周波数f1の利用状況を予測する際に、予測の基になる観測データが得られない場所(周波数f1の非観測区域)に対しても予測を行うことができるという効果が得られる。 According to this embodiment, the future radio wave condition information (received power) of the frequency f1 is applied not only to the observation area where the observation data of the frequency f1 can be obtained but also to the non-observation area where the observation data of the frequency f1 cannot be obtained. Predicted value E can be obtained. As a result, when predicting the usage status of the frequency f1, it is possible to obtain the effect that the prediction can be performed even in a place (non-observation area of the frequency f1) where the observation data that is the basis of the prediction cannot be obtained.
[第2実施形態]
図4は、第2実施形態に係る時系列予測システムの構成例を示すブロック図である。図4において図1の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the time series prediction system according to the second embodiment. In FIG. 4, the parts corresponding to the parts of FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図4に示される時系列予測システム1aでは、まず時系列予測部14が各観測区域に対して、周波数f1の電波状態情報の観測値Bから周波数f1の将来の電波状態情報の予測値Eを算出し、周波数f2の電波状態情報の観測値Bから周波数f2の将来の電波状態情報の予測値Eを算出する。次いで、推定モデル生成部12aが周波数f1の将来の電波状態情報の予測値Eと周波数f2の将来の電波状態情報の予測値Eとに基づいて推定モデルCaを生成する。この推定モデルCaは、周波数f1の推定区域の周波数f2の将来の電波状態情報の予測値Eから、当該推定区域の周波数f1の将来の電波状態情報の予測値Eaを出力するモデルである。次いで、電波状態情報予測推定部30が、周波数f1の非観測区域(推定区域)であり且つ周波数f2の観測区域である区域に対して、当該区域の周波数f2の将来の電波状態情報の予測値Eから、推定モデルCaを使用して、当該区域の周波数f1の将来の電波状態情報の予測値Eaを取得する。
In the time-series prediction system 1a shown in FIG. 4, first, the time-
推定モデル生成部12aは、推定モデルCaを生成する。推定モデルCaは、周波数f2の観測区域の将来の電波状態情報の予測値から周波数f1の将来の電波状態情報の予測値を出力するモデルである。推定モデル生成部12aには、周波数f1の観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である区域の周波数f1の電波状態情報の予測値E及び周波数f2の電波状態情報の予測値Eが時系列予測部14から入力される。推定モデル生成部12aは、時系列予測部14から入力された周波数f1の電波状態情報の予測値E及び周波数f2の電波状態情報の予測値Eに基づいて推定モデルCaを生成する。
The estimation
電波状態情報予測推定部30は、周波数f1の非観測区域(推定区域)であり且つ周波数f2の観測区域である区域に対して、時系列予測部14が算出した当該区域の周波数f2の将来の電波状態情報の予測値Eから、推定モデルCaを使用して、当該区域の周波数f1の将来の電波状態情報の予測値Eaを取得する。例えば、電波状態情報予測推定部30は、図2において周波数f1の非観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である区域P-4に対して、時系列予測部14が算出した区域P-4の周波数f2の将来の電波状態情報の予測値Eから、推定モデルCaを使用して、区域P-4の周波数f1の将来の電波状態情報の予測値Eaを取得する。
The radio wave condition information
次に図5を参照して本実施形態に係る時系列予測方法を説明する。図5は、第2実施形態に係る時系列予測方法の手順を説明するための説明図である。図5において図3の各ステップに対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。 Next, a time series prediction method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the procedure of the time series prediction method according to the second embodiment. In FIG. 5, the parts corresponding to each step in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
ここでは、図2の周波数f1の観測区域Pf1-1,Pf1-15,Pf1-22,・・・、周波数f2の観測区域Pf2-4,Pf2-15,・・・及び周波数f1の非観測区域(推定区域)P-4を例に挙げて説明する。またここでは、電波状態情報として受信電力を例に挙げて説明する。 Here, the observation areas Pf1-1, Pf1-15, Pf1-22, ... Of the frequency f1 in FIG. 2, the observation areas Pf2-4, Pf2-15, ... Of the frequency f2, and the non-observation area of the frequency f1. (Estimated area) P-4 will be described as an example. Further, here, the received power will be described as an example of the radio wave condition information.
ステップS1,S2は、上述した第1実施形態と同じである。 Steps S1 and S2 are the same as those in the first embodiment described above.
(ステップS10a) 推定モデル生成部12aは、周波数f1の観測区域であり且つ周波数f2の観測区域である区域P-1,P-15,P-22,・・・の周波数f1の将来の電波状態情報(受信電力)の予測値Eと周波数f2の将来の電波状態情報(受信電力)の予測値Eとに基づいて推定モデルCaを生成する。推定モデルCaの生成に使用される予測値Eは、全ての観測区域の予測値Eであってもよく、又は一部の観測区域の予測値Eであってもよい。
(Step S10a) The estimation
ステップS20,S22は、上述した第1実施形態と同じである。但し、本実施形態のステップS22では、周波数f1の非観測区域(推定区域)であり且つ周波数f2の観測区域である区域P-4に対して、区域P-4の周波数f2の将来の電波状態情報(受信電力)の予測値Eのみを算出する。 Steps S20 and S22 are the same as those in the first embodiment described above. However, in step S22 of the present embodiment, the future radio wave condition of the frequency f2 of the area P-4 is relative to the area P-4 which is the non-observation area (estimated area) of the frequency f1 and the observation area of the frequency f2. Only the predicted value E of the information (received power) is calculated.
(ステップS30) 電波状態情報予測推定部30は、周波数f1の非観測区域(推定区域)P-4の周波数f2の将来の電波状態情報(受信電力)の予測値Eから、ステップS10aで生成された推定モデルCaを使用して、当該推定区域P-4の周波数f1の将来の電波状態情報(受信電力)の予測値Eaを取得する。
(Step S30) The radio wave condition information
本実施形態によれば、上述した第1実施形態と同様に、周波数f1の観測データが得られる観測区域だけではなく、周波数f1の観測データが得られない非観測区域に対しても、周波数f1の将来の電波状態情報(受信電力)の予測値Eaを求めることができる。これにより、周波数f1の利用状況を予測する際に、予測の基になる観測データが得られない場所(周波数f1の非観測区域)に対しても予測を行うことができるという効果が得られる。 According to the present embodiment, as in the first embodiment described above, the frequency f1 is applied not only to the observation area where the observation data of the frequency f1 can be obtained but also to the non-observation area where the observation data of the frequency f1 cannot be obtained. It is possible to obtain the predicted value Ea of the future radio wave condition information (received power) of. As a result, when predicting the usage status of the frequency f1, it is possible to obtain the effect that the prediction can be performed even in a place (non-observation area of the frequency f1) where the observation data that is the basis of the prediction cannot be obtained.
[第3実施形態]
図6は、第3実施形態に係る時系列予測システムの構成例を示すブロック図である。図6において図1の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図6に示される時系列予測システム1bでは、区域クラスタリング部20を設ける。
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the time series prediction system according to the third embodiment. In FIG. 6, the parts corresponding to the parts of FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In the time
区域クラスタリング部20は、推定モデルCを生成する対象のモデル生成対象区域として、複数の区域をクラスタリングする。区域クラスタリング部20は、そのクラスタリングの結果のクラスタ区域Gをモデル生成対象区域として推定モデル生成部12bへ通知する。推定モデル生成部12bは、クラスタ区域Gごとに、各推定モデルCを生成する。したがって、推定モデルCは、複数の区域がクラスタリングされた結果のクラスタ区域ごとに生成される。
The
モデル生成対象区域として複数の区域をクラスタリングする方法として、例えば、区域間の距離や、区域内の人口密度や、区域内の建物の密集度などに基づいてクラスタリングすることが挙げられる。例えば、区域間の距離が一定の範囲内の区域同士を同一のクラスタ区域にクラスタリングする。例えば、区域内の人口密度が同程度の区域同士を同一のクラスタ区域にクラスタリングする。例えば、区域内の建物の密集度が同程度の区域同士を同一のクラスタ区域にクラスタリングする。これらのクラスタリング方法によれば、電波伝搬特性が同様の区域同士を同一のクラスタ区域にクラスタリングすることができる。これにより、同一のクラスタ区域に属する各区域に対して同一の推定モデルCを適用することができる。 As a method of clustering a plurality of areas as model generation target areas, for example, clustering may be performed based on the distance between the areas, the population density in the area, the density of buildings in the area, and the like. For example, areas within a certain distance between areas are clustered into the same cluster area. For example, areas with similar population densities in an area are clustered into the same cluster area. For example, areas with similar density of buildings in the area are clustered into the same cluster area. According to these clustering methods, it is possible to cluster areas having similar radio wave propagation characteristics into the same cluster area. Thereby, the same estimation model C can be applied to each area belonging to the same cluster area.
次に図7を参照して本実施形態に係る時系列予測方法を説明する。図7は、第3実施形態に係る時系列予測方法の手順を説明するための説明図である。 Next, a time-series prediction method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the procedure of the time series prediction method according to the third embodiment.
図7の例では、周波数f1は、複数の無線通信システムで共用される無線周波数(共用周波数)である。共用周波数f1に対しては観測区域と非観測区域とが存在する。また、周波数f2は、広域無線通信システムの一例であるLTE(Long Term Evolution)システムが利用する無線周波数(LTE周波数)である。LTE周波数f2は、図7に例示される全ての区域で観測される。なお、ここでは、区域のことをメッシュと称する場合がある。 In the example of FIG. 7, the frequency f1 is a radio frequency (shared frequency) shared by a plurality of wireless communication systems. There are an observed area and a non-observed area for the shared frequency f1. Further, the frequency f2 is a radio frequency (LTE frequency) used by an LTE (Long Term Evolution) system which is an example of a wide area wireless communication system. The LTE frequency f2 is observed in all areas illustrated in FIG. Here, the area may be referred to as a mesh.
(ステップS50) 区域クラスタリング部20は、所定の複数の区域をクラスタリング対象にしてクラスタリングする。図7の例では、25個のメッシュがクラスタリング対象である。また、図7の例では、区域クラスタリング部20は、25個のメッシュが上空から撮像された航空写真の画像から画像認識処理によって認識された地理的情報に基づいて、類似する地理的特徴を有するメッシュ同士を同一のクラスタ区域にクラスタリングする。例えば、メッシュ内の建物の密集度が同程度のメッシュ同士を同一のクラスタ区域にクラスタリングする。図7の例では、クラスタリングの結果、25個のメッシュから3個のクラスタ区域「第1クラスタ」,「第2クラスタ」,「第3クラスタ」が生成される。
(Step S50) The
(ステップS51) 推定モデル生成部12bは、共用周波数f1の推定区域である予測対象メッシュ(Prediction Mesh)が属するクラスタ区域「第1クラスタ」をモデル生成対象区域として推定モデルCを生成する。この推定モデルCの生成では、推定モデル生成部12bは、クラスタ区域「第1クラスタ」に属するメッシュのうち、共用周波数f1の観測区域であり且つLTE周波数f2の観測区域であるメッシュ(リファレンスメッシュ(Reference Mesh))の観測データを抽出する。この抽出された観測データは、共用周波数f1の電波状態情報の観測値B及びLTE周波数f2の電波状態情報の観測値Bを有する。
(Step S51) The estimation
次いで、推定モデル生成部12は、その抽出された観測データを使用して、機械学習モデル(例えばニューラルネットワーク)の機械学習を行う。この機械学習は、共用周波数f1とLTE周波数f2との間における電波状態情報の変動パターンの関係性を学習するものである。この機械学習により、推定モデルCは、LTE周波数f2の電波状態情報の観測値の時系列データから共用周波数f1の電波状態情報の推定値の時系列データを出力するように、構成される。
Next, the estimation
(ステップS52) 電波状態情報推定部13は、予測対象メッシュのLTE周波数f2の電波状態情報の観測値Bの時系列データから、ステップS51で生成された推定モデルCを使用して、当該予測対象メッシュの共用周波数f1の電波状態情報の推定値Dの時系列データを取得する。
(Step S52) The radio wave condition
(ステップS53) 時系列予測部14は、予測対象メッシュに対して、電波状態情報推定部13が取得した当該予測対象メッシュの共用周波数f1の電波状態情報の推定値Dの時系列データに基づいて、当該予測対象メッシュの共用周波数f1の将来の電波状態情報の予測値Eを算出する。また、時系列予測部14は、予測対象メッシュに対して、観測データ取得部11が取得した当該予測対象メッシュのLTE周波数f2の電波状態情報の観測値Bの時系列データに基づいて、当該予測対象メッシュのLTE周波数f2の将来の電波状態情報の予測値Eを算出する。
(Step S53) The time-
なお、区域クラスタリング部20は上述した第2実施形態の時系列予測システム1a(図4)に適用してもよい。
The
上述した各実施形態に係る時系列予測システム1,1a,1bは、既存の無線通信システム(1次事業者システム)に割り当てられている周波数帯(共用周波数帯)を他の無線通信システム(2次事業者システム)が二次的に利用する場合において、1次事業者システムの共用周波数帯(周波数f1)の将来の利用状況を予測するシステムに適用することができる。
In the time
なお、上述した実施形態では電波状態情報として受信電力を例に挙げたが、電波状態情報は受信電力に限定されない。例えば、電波状態情報は歩行者数であってもよい。区域内に存在する歩行者数が多いほど、当該区域の電波状態に影響を及ぼす可能性が大きくなる。また、歩行者数は無線通信の利用状況を示す情報であって、区域内に存在する歩行者数が多いほど、当該区域の無線通信の利用者数が多くなると考えられる。このことから、電波状態情報として歩行者数を使用し、各区域の将来の歩行者数を予測することによって周波数f1の利用状況の予測に寄与することができる。 In the above-described embodiment, the received power is taken as an example of the radio wave state information, but the radio wave state information is not limited to the received power. For example, the radio wave condition information may be the number of pedestrians. The greater the number of pedestrians present in an area, the greater the likelihood of affecting the radio wave conditions in that area. Further, the number of pedestrians is information indicating the usage status of wireless communication, and it is considered that the larger the number of pedestrians existing in the area, the larger the number of wireless communication users in the area. From this, it is possible to contribute to the prediction of the usage status of the frequency f1 by using the number of pedestrians as the radio wave condition information and predicting the future number of pedestrians in each area.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention.
また、上述した時系列予測システムの機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
Further, a computer program for realizing the function of the time series prediction system described above may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read by the computer system and executed. good. The "computer system" here may include hardware such as an OS and peripheral devices.
The "computer-readable recording medium" is a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a writable non-volatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a DVD (Digital Versatile Disc), and a built-in computer system. A storage device such as a hard disk.
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Further, the "computer-readable recording medium" is a volatile memory inside a computer system that serves as a server or client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line (for example, DRAM (Dynamic)). It also includes those that hold the program for a certain period of time, such as Random Access Memory)).
Further, the program may be transmitted from a computer system in which this program is stored in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the "transmission medium" for transmitting a program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
Further, the above program may be for realizing a part of the above-mentioned functions. Further, a so-called difference file (difference program) may be used, which can realize the above-mentioned function in combination with a program already recorded in the computer system.
1,1a,1b…時系列予測システム、11…観測データ取得部、12,12a,12b…推定モデル生成部、13…電波状態情報推定部、14…時系列予測部、20…区域クラスタリング部、30…電波状態情報予測推定部 1,1a, 1b ... time series prediction system, 11 ... observation data acquisition unit, 12,12a, 12b ... estimation model generation unit, 13 ... radio wave condition information estimation unit, 14 ... time series prediction unit, 20 ... area clustering unit, 30 ... Radio wave condition information prediction estimation unit
Claims (7)
前記観測区域から取得される前記第2電波状態情報の観測値から前記第1電波状態情報の推定値を出力する推定モデルを、前記観測データ取得部が取得した前記第1電波状態情報の観測値及び前記第2電波状態情報の観測値に基づいて生成する推定モデル生成部と、
前記第1電波状態情報の推定区域の推定時刻の前記第1電波状態情報の推定値を、前記観測データ取得部が取得した当該推定区域の当該推定時刻の前記第2電波状態情報の観測値から前記推定モデルを使用して取得する電波状態情報推定部と、
前記推定区域の前記第1電波状態情報の推定値の時系列データに基づいて、前記推定区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を算出する時系列予測部と、
を備える時系列予測システム。 The first radio wave condition information indicating the radio wave condition of the first radio frequency and the second radio wave condition information indicating the radio wave condition of the second radio frequency different from the first radio frequency are observed values observed in each observation area. The observation data acquisition unit to be acquired and
An estimation model that outputs an estimated value of the first radio wave condition information from the observed value of the second radio wave condition information acquired from the observation area is obtained from the observed value of the first radio wave condition information acquired by the observation data acquisition unit. And the estimation model generation unit generated based on the observed value of the second radio wave state information,
The estimated value of the first radio wave condition information of the estimated time of the estimated area of the first radio wave condition information is obtained from the observed value of the second radio wave condition information of the estimated time of the estimated area acquired by the observation data acquisition unit. The radio wave condition information estimation unit acquired using the estimation model, and
A time-series prediction unit that calculates a future predicted value of the first radio wave condition information in the estimated area based on the time-series data of the estimated value of the first radio wave condition information in the estimated area.
Time series forecasting system.
前記観測区域の前記第1電波状態情報の観測値の時系列データに基づいて前記観測区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を算出し、前記観測区域の前記第2電波状態情報の観測値の時系列データに基づいて前記観測区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値を算出する時系列予測部と、
前記観測区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値から将来の前記第1電波状態情報の予測値を出力する推定モデルを、前記時系列予測部が算出した前記第1電波状態情報の予測値及び前記第2電波状態情報の予測値に基づいて生成する推定モデル生成部と、
前記第1電波状態情報の推定区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を、前記時系列予測部が算出した当該推定区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値から前記推定モデルを使用して取得する電波状態情報予測推定部と、
を備える時系列予測システム。 The first radio wave condition information indicating the radio wave condition of the first radio frequency and the second radio wave condition information indicating the radio wave condition of the second radio frequency different from the first radio frequency are observed values observed in each observation area. The observation data acquisition unit to be acquired and
The predicted value of the future first radio wave condition information of the observation area is calculated based on the time series data of the observation value of the first radio wave condition information of the observation area, and the second radio wave condition information of the observation area is calculated. A time-series prediction unit that calculates the predicted value of the second radio wave condition information in the future of the observation area based on the time-series data of the observed value, and
The prediction of the first radio wave condition information calculated by the time series prediction unit is an estimation model that outputs the predicted value of the first radio wave condition information in the future from the predicted value of the second radio wave condition information in the future of the observation area. An estimation model generator generated based on the value and the predicted value of the second radio wave state information,
The estimated model of the future predicted value of the first radio wave condition information in the estimated area of the first radio wave condition information from the predicted value of the future second radio wave condition information of the estimated area calculated by the time series prediction unit. Radio condition information prediction estimation unit to be acquired using
Time series forecasting system.
請求項1又は2のいずれか1項に記載の時系列予測システム。 The estimation model is generated for each cluster area as a result of clustering multiple observation areas.
The time series prediction system according to any one of claims 1 or 2.
前記観測区域から取得される前記第2電波状態情報の観測値から前記第1電波状態情報の推定値を出力する推定モデルを、前記観測データ取得ステップで取得した前記第1電波状態情報の観測値及び前記第2電波状態情報の観測値に基づいて生成する推定モデル生成ステップと、
前記第1電波状態情報の推定区域の推定時刻の前記第1電波状態情報の推定値を、前記観測データ取得ステップで取得した当該推定区域の当該推定時刻の前記第2電波状態情報の観測値から前記推定モデルを使用して取得する電波状態情報推定ステップと、
前記推定区域の前記第1電波状態情報の推定値の時系列データに基づいて、前記推定区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を算出する時系列予測ステップと、
を含む時系列予測方法。 The first radio wave condition information indicating the radio wave condition of the first radio frequency and the second radio wave condition information indicating the radio wave condition of the second radio frequency different from the first radio frequency are observed values observed in each observation area. The observation data acquisition step to be acquired and
An estimation model that outputs an estimated value of the first radio wave condition information from the observed value of the second radio wave condition information acquired from the observation area is obtained as an observed value of the first radio wave condition information acquired in the observation data acquisition step. And the estimation model generation step to be generated based on the observed value of the second radio wave state information, and
The estimated value of the first radio wave condition information of the estimated time of the estimated area of the first radio wave condition information is obtained from the observed value of the second radio wave condition information of the estimated time of the estimated area acquired in the observation data acquisition step. The radio wave condition information estimation step acquired using the estimation model, and
A time-series prediction step for calculating a future predicted value of the first radio wave condition information in the estimated area based on the time-series data of the estimated value of the first radio wave condition information in the estimated area.
Time series forecasting method including.
前記観測区域の前記第1電波状態情報の観測値の時系列データに基づいて前記観測区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を算出し、前記観測区域の前記第2電波状態情報の観測値の時系列データに基づいて前記観測区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値を算出する時系列予測ステップと、
前記観測区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値から将来の前記第1電波状態情報の予測値を出力する推定モデルを、前記時系列予測ステップで算出した前記第1電波状態情報の予測値及び前記第2電波状態情報の予測値に基づいて生成する推定モデル生成ステップと、
前記第1電波状態情報の推定区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を、前記時系列予測ステップで算出した当該推定区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値から前記推定モデルを使用して取得する電波状態情報予測推定ステップと、
を含む時系列予測方法。 The first radio wave condition information indicating the radio wave condition of the first radio frequency and the second radio wave condition information indicating the radio wave condition of the second radio frequency different from the first radio frequency are observed values observed in each observation area. The observation data acquisition step to be acquired and
The predicted value of the future first radio wave condition information of the observation area is calculated based on the time series data of the observation value of the first radio wave condition information of the observation area, and the second radio wave condition information of the observation area is calculated. A time-series prediction step for calculating the predicted value of the second radio wave condition information in the future of the observation area based on the time-series data of the observed value, and
Prediction of the first radio wave condition information calculated in the time series prediction step by an estimation model that outputs the predicted value of the first radio wave condition information in the future from the predicted value of the second radio wave condition information in the future of the observation area. An estimation model generation step to be generated based on the value and the predicted value of the second radio wave state information, and
The estimated model of the future predicted value of the first radio wave condition information in the estimated area of the first radio wave condition information from the predicted value of the future second radio wave condition information of the estimated area calculated in the time series prediction step. The radio wave condition information prediction estimation step to be acquired using
Time series forecasting method including.
第1無線周波数の電波状態を表す第1電波状態情報と、前記第1無線周波数とは異なる第2無線周波数の電波状態を表す第2電波状態情報とが各観測区域で観測された観測値を取得する観測データ取得ステップと、
前記観測区域から取得される前記第2電波状態情報の観測値から前記第1電波状態情報の推定値を出力する推定モデルを、前記観測データ取得ステップで取得した前記第1電波状態情報の観測値及び前記第2電波状態情報の観測値に基づいて生成する推定モデル生成ステップと、
前記第1電波状態情報の推定区域の推定時刻の前記第1電波状態情報の推定値を、前記観測データ取得ステップで取得した当該推定区域の当該推定時刻の前記第2電波状態情報の観測値から前記推定モデルを使用して取得する電波状態情報推定ステップと、
前記推定区域の前記第1電波状態情報の推定値の時系列データに基づいて、前記推定区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を算出する時系列予測ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。 On the computer
The first radio wave condition information indicating the radio wave condition of the first radio frequency and the second radio wave condition information indicating the radio wave condition of the second radio frequency different from the first radio frequency are observed values observed in each observation area. The observation data acquisition step to be acquired and
An estimation model that outputs an estimated value of the first radio wave condition information from the observed value of the second radio wave condition information acquired from the observation area is obtained as an observed value of the first radio wave condition information acquired in the observation data acquisition step. And the estimation model generation step to be generated based on the observed value of the second radio wave state information, and
The estimated value of the first radio wave condition information of the estimated time of the estimated area of the first radio wave condition information is obtained from the observed value of the second radio wave condition information of the estimated time of the estimated area acquired in the observation data acquisition step. The radio wave condition information estimation step acquired using the estimation model, and
A time-series prediction step for calculating a future predicted value of the first radio wave condition information in the estimated area based on the time-series data of the estimated value of the first radio wave condition information in the estimated area.
A computer program to run.
第1無線周波数の電波状態を表す第1電波状態情報と、前記第1無線周波数とは異なる第2無線周波数の電波状態を表す第2電波状態情報とが各観測区域で観測された観測値を取得する観測データ取得ステップと、
前記観測区域の前記第1電波状態情報の観測値の時系列データに基づいて前記観測区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を算出し、前記観測区域の前記第2電波状態情報の観測値の時系列データに基づいて前記観測区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値を算出する時系列予測ステップと、
前記観測区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値から将来の前記第1電波状態情報の予測値を出力する推定モデルを、前記時系列予測ステップで算出した前記第1電波状態情報の予測値及び前記第2電波状態情報の予測値に基づいて生成する推定モデル生成ステップと、
前記第1電波状態情報の推定区域の将来の前記第1電波状態情報の予測値を、前記時系列予測ステップで算出した当該推定区域の将来の前記第2電波状態情報の予測値から前記推定モデルを使用して取得する電波状態情報予測推定ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。 On the computer
The first radio wave condition information indicating the radio wave condition of the first radio frequency and the second radio wave condition information indicating the radio wave condition of the second radio frequency different from the first radio frequency are observed values observed in each observation area. The observation data acquisition step to be acquired and
The predicted value of the future first radio wave condition information of the observation area is calculated based on the time series data of the observation value of the first radio wave condition information of the observation area, and the second radio wave condition information of the observation area is calculated. A time-series prediction step for calculating the predicted value of the second radio wave condition information in the future of the observation area based on the time-series data of the observed value, and
Prediction of the first radio wave condition information calculated in the time series prediction step by an estimation model that outputs the predicted value of the first radio wave condition information in the future from the predicted value of the second radio wave condition information in the future of the observation area. An estimation model generation step to be generated based on the value and the predicted value of the second radio wave state information, and
The estimated model of the future predicted value of the first radio wave condition information in the estimated area of the first radio wave condition information from the predicted value of the future second radio wave condition information of the estimated area calculated in the time series prediction step. The radio wave condition information prediction estimation step to be acquired using
A computer program to run.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024009440A1 (en) * | 2022-07-06 | 2024-01-11 | 日本電信電話株式会社 | Received power prediction system, received power prediction device, received power prediction method, and program |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07253446A (en) * | 1994-03-16 | 1995-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | Method and device for finding electric field strength distribution |
WO2012169400A1 (en) * | 2011-06-07 | 2012-12-13 | 日本電気株式会社 | Path loss calculation method, path loss calculation device, path loss calculation program, wireless communication system, and spectrum manager |
JP2014241560A (en) * | 2013-06-12 | 2014-12-25 | 日本電信電話株式会社 | Radio wave usage prediction system and radio wave usage prediction method |
JP2016042666A (en) * | 2014-08-18 | 2016-03-31 | Kddi株式会社 | Communication traffic prediction method, program and device |
US20200128473A1 (en) * | 2017-07-11 | 2020-04-23 | Beijing University Of Posts And Telecommunications | Frequency spectrum prediction method and apparatus for cognitive wireless network |
-
2020
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07253446A (en) * | 1994-03-16 | 1995-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | Method and device for finding electric field strength distribution |
WO2012169400A1 (en) * | 2011-06-07 | 2012-12-13 | 日本電気株式会社 | Path loss calculation method, path loss calculation device, path loss calculation program, wireless communication system, and spectrum manager |
US20140112179A1 (en) * | 2011-06-07 | 2014-04-24 | Nec Corporation | Path loss calculation method, path loss calculation device, path loss calculation program, wireless communication system, and spectrum manager |
JP2014241560A (en) * | 2013-06-12 | 2014-12-25 | 日本電信電話株式会社 | Radio wave usage prediction system and radio wave usage prediction method |
JP2016042666A (en) * | 2014-08-18 | 2016-03-31 | Kddi株式会社 | Communication traffic prediction method, program and device |
US20200128473A1 (en) * | 2017-07-11 | 2020-04-23 | Beijing University Of Posts And Telecommunications | Frequency spectrum prediction method and apparatus for cognitive wireless network |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024009440A1 (en) * | 2022-07-06 | 2024-01-11 | 日本電信電話株式会社 | Received power prediction system, received power prediction device, received power prediction method, and program |
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