JP3959065B2 - 通信品質解析システム。 - Google Patents

Description

本発明は、移動機と移動体通信網との間の通信品質を測定し解析するための通信品質解析システムに関する。

移動機と移動体通信網との間の通信品質を測定するために、移動機と移動体通信網との接続状態や移動機の受信レベルの測定、基地局から移動機に発呼する際の接続時間の測定といった様々な測定が行われる。このような通信品質の測定を効率的かつ正確に行うために、例えば、移動体通信網に対して電波測定を行う測定エリアや測定時刻といった指示情報を出力し、移動体通信網がその指示情報に応じて所定の測定を行って通信品質を測定することが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
特開２００３−２０４２９６号公報

ところで、移動体通信網側から通信品質の測定を行う場合には、対象となる移動機の位置を正確に把握することが困難である。上記特許文献１に記載の技術では、ＧＰＳ機能を搭載した移動機が自位置を測定することで各移動機の位置を把握することが提案されている。

しかしながら、移動機が必ずしもＧＰＳ機能を搭載しているわけではないことに加え、ＧＰＳで位置を測定できる範囲には自ずと限界がある。例えば、建物の内部等がＧＰＳで位置を測定することは極めて困難である上に、このような建物の中でこそ通信品質の測定を行う要求が高い場合もある。

そこで本発明では、ＧＰＳでの位置測定が困難な場所においても移動機と移動体通信網との間の通信品質の測定を行うことができる通信品質解析システムを提供することを課題とする。

本発明の通信品質解析システムは、予め定められた経路に沿って、移動機と移動体通信網との間の通信品質を測定し解析するための通信品質解析システムであって、（１）移動機に対して移動体通信網との間で所定の通信動作を実行させる工程を特定するためのシーケンス情報を選択し、移動機に出力するシーケンス選択出力手段と、（２）当該シーケンス情報の出力に応じて移動機が所定の通信動作を行った結果、該移動機から出力される移動体通信網との間の通信品質を示す通信品質情報を取得する情報取得手段と、（３）該通信品質解析システムを使用する測定者の一歩毎の動作の動き出しに合わせて歩数開始信号を出力するとともに、測定者の一歩毎の動作の終わりに応じて歩数終了信号を出力する歩数取得手段と、（４）当該通信品質情報を取得した時点において該通信品質解析システムが存在する地点が経路の経路長を分割すると想定される比率を距離比として算出する距離比算出手段と、（５）当該算出した距離比に基づいて、情報取得手段が通信品質情報を取得した時点における該通信品質解析システムの経路上での存在位置を算出する位置算出手段と、（６）当該算出した存在位置と通信品質情報とを関連付けて測定結果として格納する結果格納手段と、を備え、結果格納手段は、歩数取得手段が歩数終了信号を出力してから該歩数取得手段が歩数開始信号を出力するまでの時間差により、測定者が立ち止まっていると判断された場合には、歩数取得手段が歩数終了信号を出力してから歩数開始信号を出力するまでの間に情報取得手段によって取得された複数の通信品質情報を、同一地点で測定された時刻の異なる情報であることが特定できるように格納する。

本発明の通信品質解析装置によれば、選択したシーケンス情報を移動機に出力するので、移動機はそのシーケンス情報で特定される工程に基づいて所定の通信動作を行うことができる。移動機がその所定の通信動作を行った結果として出力する通信品質情報を取得するので、移動機と移動体通信網との間の通信品質を測定し解析できる。また、その通信品質情報を取得した時点の経路上の存在位置を、その時点におけるこの通信品質解析システムが存在する地点が経路長を分割すると想定される距離比に基づいて算出するので、例えばＧＰＳを利用できない場合であってもその存在位置を算出できる。

また本発明の通信品質解析装置では、経路には予め第一基準点及び第二基準点が設定されていて、距離比算出手段は、第一基準点に到達したことを示す第一基準情報を取得すると共に、当該第一基準情報の取得に応じて距離の測定を開始し、第一基準点から第二基準点に至るまでおいて情報取得手段が通信品質情報を取得した時点までの距離を測定点距離として取得し、当該取得した測定点距離と第一基準点から第二基準点までの基準点間距離とに基づいて距離比を算出し、位置算出手段は、予め格納されている経路に関する経路情報と距離比算出手段が算出した距離比とに基づいて存在位置を算出することも好ましい。予め定められた二つの基準点間の基準点間距離と、一の基準点から通信品質情報を取得した時点までの測定点距離とに基づいて距離比を算出するので、通信品質情報を取得した位置が正確に把握できなくても距離比を算出できる。また、距離比と経路情報とに基づいて存在位置を算出するので、距離比に応じた存在位置を的確に算出できる。

また本発明の通信品質解析装置では、歩数取得手段は、測定者が所持しており、距離比算出手段は、歩数取得手段から歩数情報を取得し、当該取得した歩数情報と、予め定められた測定者の歩幅を示す歩幅情報と、に基づいて距離の測定を行うことも好ましい。測定者の歩数と予め定められている歩幅情報とに基づいて距離の測定を行うので、簡便に距離の測定を行うことができる。

また本発明の通信品質解析装置では、結果格納手段が格納する測定結果に基づいて、経路と通信品質情報とを関連付けて表示する表示手段を備えることも好ましい。経路と通信品質情報とを関連付けて表示するので、経路上のどの部分でどのような通信品質なのかを表示できる。

また本発明の通信品質解析装置では、表示手段は通信品質情報の内容を示す接続状態シンボルを表示することも好ましい。接続状態シンボルで通信品質情報の内容を示すので、容易に通信品質を確認できる。

本発明の通信品質解析システムによれば、ＧＰＳでの位置測定が困難な場所においても移動機と移動体通信網との間の通信品質の測定を行うことができる。

本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

本発明の実施形態である通信品質解析システムについて図１を参照しながら説明する。図１は、通信品質解析システム１ａの構成を示す図である。通信品質解析システム１ａは、制御・表示装置１０と、位置取得装置２０と、ｎ台の移動機４０１〜４ｎと、を備える。移動機４０１〜４ｎは、制御・表示装置１０の移動機インタフェイス（Ｉ／Ｆ）１０２に接続されていて、移動機インタフェイス１０２を介してシーケンス選択出力部１０１から出力されるシーケンス情報に基づいて移動体通信網７０との間で所定の通信動作を行い、その結果としての通信品質情報を移動機インタフェイス１０２を介して制御・表示装置１０に出力する。

位置取得装置２０は、基準位置入力部２０１と歩数取得部２０２とを備える。基準位置入力部２０１は、通信品質解析システム１ａを操作する測定者が経路上の基準位置（詳細は後述する）において、その基準位置に到達したことを示す信号を入力する部分である。基準位置入力部２０１はその入力に応じて、基準位置信号を制御・表示装置１０に出力する。

歩数取得部２０２は、通信品質解析システム１ａを操作する測定者が経路上を歩いた歩数を取得し、制御・表示装置１０に出力する部分である。より具体的には、歩数取得部２０２は測定者の歩行動作における鉛直方向の加速度を測定し、その加速度の時系列変化に基づいて測定者の歩数を取得する。その際、鉛直方向の加速度の時系列変化に基づいて測定者の歩行周波数を推定し、その推定した歩行周波数に基づいて測定者の歩数を取得してもよい。歩数取得部２０２は、測定者の一歩一歩の動作の動き出しに合わせて歩数開始信号を、測定者の一歩一歩の動作の終わりに合わせて歩数終了信号を、それぞれ制御・表示装置１０に出力する。歩数取得部２０２は例えば、ジャイロセンサと演算部とから構成される。

引き続いて制御・表示装置１０について説明する。制御・表示装置１０は物理的には、移動機４０１〜４ｎとの入出力インタフェイス及び位置取得装置２０との入出力インタフェイスを備え、移動機４０１〜４ｎから出力される情報を解析して移動機の送信電力測定、受信測定、変調解析等の各種測定解析が可能な処理部を備える解析装置である。

制御・表示装置１０は機能的な構成要素として、シーケンス選択出力部１０１（シーケンス選択出力手段）と、移動機インタフェイス１０２と、情報取得部１０３（情報取得手段）と、距離比算出部１０４（距離比算出手段）と、位置算出部１０５（位置算出手段）と、表示部１０６と、シーケンス情報格納部１５１と、歩幅情報格納部１５２と、経路情報格納部１５３と、測定結果格納部１５４（結果格納手段）と、を備える。引き続いて各構成要素について説明する。

シーケンス選択出力部１０１は、シーケンス情報格納部１５１に格納されているシーケンス情報を選択し、移動機インタフェイス１０２を介して移動機４０１〜４ｎに出力する部分である。このシーケンス情報は、移動機４０１〜４ｎに対して移動体通信網７０との間で所定の通信動作を実行させる工程を特定する情報である。シーケンス情報格納部１５１に格納されている情報の例を図２に示す。図２に示す例によれば、シーケンス情報格納部１５１には「シーケンス番号」と「シーケンス内容」とが関連付けられて格納されている。シーケンス選択出力部１０１は測定者が入力する「シーケンス番号」に対応する「シーケンス内容」を選択して移動機４０１〜４ｎに出力する。

図１に戻って、移動機インタフェイス１０２は、制御・表示装置１０と移動機４０１〜４ｎとの間で情報の授受を行うためのインタフェイスである。本実施形態の移動機インタフェイス１０２はＵＳＢを利用している。

情報取得部１０３は、シーケンス選択出力部１０１からシーケンス情報が出力されたことに応じて移動機４０１〜４ｎがそのシーケンス情報で特定されている工程で所定の通信動作を行い、その通信動作の結果として移動機４０１〜４ｎから出力される移動体通信網７０との間の通信品質を示す通信品質情報を取得する部分である。情報取得部１０３は取得した通信品質情報を距離比算出部１０４に出力する。

距離比算出部１０４は、情報取得手段１０３が通信品質情報を取得した時点において通信品質解析システム１ａが存在する地点が経路の経路長を分割すると想定される比率を距離比として算出し、その算出した距離比を位置算出部１０５に出力する部分である。より具体的には、距離比算出部１０４は基準位置入力部２０１から基準位置信号を受け取ると、その基準位置信号が基準点（第一基準点）に到達したことを示す基準情報（第一基準情報）であると判断して距離の測定を開始する。この実施形態の場合には測定者の歩数に基づいて距離を測定しているので、距離比算出部１０４は歩数取得部２０２から出力される歩数開始信号及び歩数終了信号の数に歩幅情報格納部１５２に格納されている歩幅を掛け合わせて距離を算出する。歩幅情報格納部１５２に格納されている情報の例を図３に示す。図３に示す例によれば、歩幅情報格納部１５２には「歩幅番号」と「歩幅」とが関連付けられて格納されている。測定者が「歩幅番号」を選択すると、距離比算出部１０４はその選択した「歩幅番号」に関連付けられている「歩幅」を測定者の歩幅として採用する。

図１に戻って、距離比算出部１０４は一の基準位置信号（第一基準情報）を受け取ってから次の基準位置信号（第二基準情報）を受け取るまでにおいて、すなわち一の基準点（第一基準点）から次の基準点（第二基準点）に至るまでにおいて情報取得部１０３が通信品質情報を取得した時点までの距離を測定点距離として取得する。より具体的には、歩数開始信号及び歩数終了信号を受け取るタイミングと通信品質情報を取得するタイミングとに基づいて、各通信品質情報を取得した時点において、その時点がこの基準点間の区間で何歩目のどれくらいの位置に当たるかを算出する。距離比算出部１０４は測定点距離と基準点間距離とに基づいて距離比を算出し、その算出した距離比を位置算出部１０５に出力する。

位置算出部１０５は、距離比算出部１０４が算出した距離比に基づいて、情報取得部１０３が通信品質情報を取得した時点における通信品質解析システム１ａの経路上での存在位置を算出して測定結果格納部１５４に格納する部分である。より具体的には、位置算出部１０５は経路情報格納部１５３に格納されている経路情報と距離比算出部１０４が算出した距離比とに基づいて存在位置を算出する。経路情報格納部１５３に格納されている情報の一例を図４に示す。図４に示す例はある建物の１階断面を示しており、図４中のＡ点（基準点）から出発し、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点、Ｅ点の各基準点を順に経由してＦ点（基準点）に至る経路で通信品質を測定することを示している。測定者は図４中のＡ点に相当する地点で基準位置信号を入力し、Ｂ点〜Ｆ点においても同様に基準位置信号を入力する。

ここで、距離比算出部１０４からは情報取得部１０３が取得した通信品質情報（データ）がどの基準点間においてどのような距離比であるかを示す情報が出力される。例えば、「データ１は、基準点Ａ〜Ｂ間の距離比９分の１の地点におけるデータである」ことを示す情報が出力される。従って、位置算出部１０５はその出力される情報に基づいて各通信品質情報が測定された地点の座標を算出することができ、図５に例示するような情報を生成して測定結果格納部１５４に格納することができる。図５に示す例では、測定結果格納部１５４には「データ」「測定時刻」「区間」「距離比」「ポイント」「座標」がそれぞれ関連付けられて格納されている。「区間」と「距離比」が算出できると、図６に示すように各データがどのポイントで測定されたのかを取得できる。従って、位置算出部１０５は各ポイントの座標を算出できる。

図１に戻って、表示部１０６は、測定結果格納部１０３に格納されている測定結果と経路情報格納部１５３に格納されている経路情報とに基づいて、経路と通信品質情報とを関連付けて表示する部分である。表示部１０６が表示する画面イメージの例を図７に示す。図７に示す例は、ポイントＡＢ３（図６参照）、ポイントＢＣ１（図６参照）、ポイントＢＣ６（図６参照）におけるデータが「発呼不可」である場合に、その通信状態を示す接続状態シンボルとして三角印を表示している例である。

引き続いて図８を参照しながら、通信品質解析システム１ａの動作について説明する。図８では、図４においてＡ点からＢ点を経由してＣ点に至るまでの通信品質解析システム１ａの動作シーケンスを示している。測定者はＡ点において基準位置入力部２０１から基準位置信号Ａを入力する（Ｓ０１）。基準位置入力部２０１はこの基準位置信号Ａを距離比算出部１０４に出力する（Ｓ０２）。

基準位置信号Ａの出力に応じて、距離比算出部１０４は距離の測定を開始する（Ｓ０３）。尚、シーケンス選択部１０１から各移動機４０１〜４ｎへは均一な時間間隔で発呼動作を行うようにシーケンス情報が出力されている。従って、移動機４０１〜４ｎからは均一な時間間隔で通信品質情報がデータとして出力される（Ｓ２１〜Ｓ４０）。

測定者はＳ０１で基準位置信号Ａを入力すると、歩行を開始する。測定者の歩行は歩数取得部２０２が計測し、一歩一歩の歩行動作の開始信号と終了信号とを距離比算出部１０４に出力する。従って、Ａ点（図４参照）からＢ点（図４参照）まで３歩で歩くとすれば、歩数１開始信号が出力され（Ｓ０４）、歩数１終了信号と共に歩数２開始信号が出力され（Ｓ０５）、歩数２終了信号と共に歩数３開始信号が出力され（Ｓ０６）、歩数３終了信号が出力される（Ｓ０７）。ここで測定者はＢ点に到達しているので、基準位置入力部２０１から基準位置信号Ｂを入力する（Ｓ０８）。基準位置入力部２０１はこの基準位置信号Ｂを距離比算出部１０４に出力する（Ｓ０９）。

測定者はＳ０８で基準位置信号Ｂを入力するとＣ点（図４参照）に向けて歩行を開始する。従って、Ｂ点（図４参照）からＣ点（図４参照）まで３歩で歩くとすれば、歩数４開始信号が出力され（Ｓ１０）、歩数４終了信号と共に歩数５開始信号が出力され（Ｓ１１）、歩数５終了信号と共に歩数６開始信号が出力され（Ｓ１２）、歩数６終了信号が出力される（Ｓ１３）。ここで測定者はＣ点に到達しているので、基準位置入力部２０１から基準位置信号Ｃを入力する（Ｓ１４）。基準位置入力部２０１はこの基準位置信号Ｃを距離比算出部１０４に出力する（Ｓ１５）。

上述のように、距離比算出部１０４には情報取得部１０３が取得したデータ１〜２０と、基準位置信号と、歩数開始信号及び歩数終了信号と、がそれぞれ出力される。距離比算出部１０４は、データ１であれば歩数１開始信号と同時に出力されていることから、区間Ａ−Ｂにおいて距離比が０である（すなわち点Ａにおけるデータである）と算出する。データ２及びデータ３の場合には、データ２及びデータ３は歩数１開始信号の出力から歩数１終了信号の出力までの間に出力されているので、区間Ａ−Ｂの最初の１／３の区間において測定されたものと判断する。更にその区間を按分して、データ２は区間Ａ−Ｂの最初の１／３の区間の更に最初の１／３の地点において測定されたものと判断し、その存在位置を区間Ａ−Ｂの距離比１／９の地点（図６のＡＢ１）であると算出する。同様に、データ３は、区間Ａ−Ｂの最初の１／３の区間の２／３の地点において測定されたものと判断し、その存在位置を区間Ａ−Ｂの距離比２／９の地点（図６のＡＢ２）であると算出する。以下の各データについても同様にその存在位置が区間と距離比との組合せとして算出できる。ここで、歩幅が６０センチであるとすれば、Ａ点を原点としてデータ１の座標を（０，０）と、データ２の座標を（０，−２０）と、データ３の座標を（０，−４０）と、それぞれ算出できる。従って、図５に示すような測定結果の対応テーブルを作成できる。

図８では測定者が一定の速度で歩行する場合について説明したが、測定者が途中で立ち止まった場合の例について図９を参照しながら説明する。図８で説明した例とは、歩数２から歩数３の間に立ち止まっている点が異なっている。従って、歩数２終了信号の出力（Ｓ５６）と、歩数３開始信号の出力（Ｓ５７）との間に立ち止まっている間のタイムラグが発生している。この場合に距離比算出部１０４は、歩数２終了信号の出力（Ｓ５６）から歩数３開始信号の出力（Ｓ５７）までの間に出力されるデータ６〜１１を、区間Ａ−Ｂの距離比６／９の地点（図６のＡＢ６）において取得されたデータであると判断する。従って、図１０に示すように、データ６〜１１は同じ地点において測定された時刻の異なるデータであることが特定できるように「ポイント」と「座標」とが格納される。

また、図８では測定者が各基準点において基準位置信号の入力を的確に行う場合について説明したが、測定者が基準点において基準位置信号の入力を失念した場合の例について図１１を参照しながら説明する。図８で説明した例とは、歩数３終了信号の受信（Ｓ７７）から歩数４開始信号の受信（Ｓ７８）までの間に基準位置信号Ｂの入力がないことが異なっている。この場合に測定者は点Ｂにおいて方向転換を行うから、歩数３終了信号の受信（Ｓ７７）から歩数４開始信号の受信（Ｓ７８）までの間には方向転換のために立ち止まるタイムラグが発生している。この場合に距離比算出部１０４は、歩数３終了信号の出力（Ｓ７７）から歩数４開始信号の出力（Ｓ７８）までの間に出力されるデータ９〜１１を、点Ｂの地点において取得されたデータであると判断する。

本発明の実施形態である通信品質解析システムの構成を示す図である。 図１のシーケンス情報格納部に格納されている情報の例を示す図である。 図１の歩幅情報格納部に格納されている情報の例を示す図である。 図１の経路情報格納部に格納されている情報の例を示す図である。 図１の測定結果格納部に格納されている情報の例を示す図である。 図１の測定結果格納部に格納されている情報の例を示す図である。 図１の表示部で表示される画面の例を示す図である。 本発明の実施形態である通信品質解析システムの動作を示す図である。 本発明の実施形態である通信品質解析システムの動作を示す図である。 図９の動作を行った場合に測定結果格納部に格納される情報の例を示す図である。 本発明の実施形態である通信品質解析システムの動作を示す図である。

符号の説明

１ａ…通信品質解析システム、１０…制御・表示装置、２０…位置取得装置、４０１〜４ｎ…移動機、７０…移動体通信網、１０１…シーケンス選択出力部、１０２…移動機インタフェイス、１０３…情報取得部、１０４…距離比算出部、１０５…位置算出部、１０６…表示部、１５１…シーケンス情報格納部、１５２…歩幅情報格納部、１５３…経路情報格納部、１５４…測定結果格納部。

Claims (5)

1. 予め定められた経路に沿って、移動機と移動体通信網との間の通信品質を測定し解析するための通信品質解析システムであって、
   前記移動機に対して前記移動体通信網との間で所定の通信動作を実行させる工程を特定するためのシーケンス情報を選択し、前記移動機に出力するシーケンス選択出力手段と、
   当該シーケンス情報の出力に応じて前記移動機が前記所定の通信動作を行った結果、該移動機から出力される前記移動体通信網との間の通信品質を示す通信品質情報を取得する情報取得手段と、
   該通信品質解析システムを使用する測定者の一歩毎の動作の動き出しに合わせて歩数開始信号を出力するとともに、前記測定者の一歩毎の動作の終わりに応じて歩数終了信号を出力する歩数取得手段と、
   前記情報取得手段が通信品質情報を取得した時点において該通信品質解析システムが存在する地点が前記経路の経路長を分割すると想定される比率を距離比として算出する距離比算出手段と、
   当該算出した距離比に基づいて、前記情報取得手段が前記通信品質情報を取得した時点における該通信品質解析システムの前記経路上での存在位置を算出する位置算出手段と、
   当該算出した存在位置と前記通信品質情報とを関連付けて測定結果として格納する結果格納手段と、
   を備え、
   前記結果格納手段は、
   前記歩数取得手段が前記歩数終了信号を出力してから該歩数取得手段が前記歩数開始信号を出力するまでの時間差により、前記測定者が立ち止まっていると判断された場合には、前記歩数取得手段が前記歩数終了信号を出力してから前記歩数開始信号を出力するまでの間に前記情報取得手段によって取得された複数の前記通信品質情報を、同一地点で測定された時刻の異なる情報であることが特定できるように格納すること
   を特徴とする通信品質解析システム。
2. 前記経路には予め第一基準点及び第二基準点が設定されていて、
   前記距離比算出手段は、
   前記第一基準点に到達したことを示す第一基準情報を取得すると共に、当該第一基準情報の取得に応じて距離の測定を開始し、
   前記第一基準点から前記第二基準点に至るまでおいて前記情報取得手段が通信品質情報を取得した時点までの距離を測定点距離として取得し、
   当該取得した測定点距離と前記第一基準点から前記第二基準点までの基準点間距離とに基づいて前記距離比を算出し、
   前記位置算出手段は、
   予め格納されている前記経路に関する経路情報と前記距離比算出手段が算出した距離比とに基づいて前記存在位置を算出する、請求項１に記載の通信品質解析システム。
3. 前記歩数取得手段は、前記測定者が所持しており、
   前記距離比算出手段は、前記歩数取得手段から歩数情報を取得し、当該取得した歩数情報と、予め定められた前記測定者の歩幅を示す歩幅情報と、に基づいて距離の測定を行う、請求項２に記載の通信品質解析システム。
4. 前記結果格納手段が格納する測定結果に基づいて、前記経路と前記通信品質情報とを関連付けて表示する表示手段を備える、請求項１〜３のいずれか1項に記載の通信品質解析システム。
5. 前記表示手段は前記通信品質情報の内容を示す接続状態シンボルを表示する、請求項４に記載の通信品質解析システム。
   

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