JP5307231B2 - 通信システム、情報分析装置および情報分析方法 - Google Patents

Description

本発明は、人口分布の概算を行う情報分析装置および情報分析方法、並びに、情報分析装置を含んで構成される通信システムに関する。

従来、巨視的な人口分布に関するデータを収集する手法として、５年周期で全国的に実施される国勢調査があった。この調査は、対象者に対しアンケートを配布して回収し、多くの人手を使って集計するなどの非常に手間のかかる一連の作業が必要であり、調査結果を得るまでに時間がかかっていた。また、回答する対象者にとってもアンケートに記入して返送するといった負担を強いるものであった。

特開２００３−４４９６９号公報

上記のように、従来は巨視的な人口分布に関するデータを収集するだけでも非常に面倒であり、かかるデータを簡易に且つ速やかに収集し、簡易に且つ速やかに調査結果を得ることは困難であった。

一方、携帯端末を利用して人口分布を得る試みとして例えば特許文献１には、ＧＰＳ機能付き携帯端末を利用して人口の分布を求める点について記載されているが、この技術でも、対象とするユーザの全員に対して、ユーザ全員が一意に識別可能である識別子が付加されているＧＰＳ内蔵機器を配布する、及びＧＰＳを用いて測位した情報を一人一人収集する等人口分布を求めるための処理負荷と時間を要する。そのため、より簡易且つ速やかに人口分布に関するデータを収集し、及び調査する技術が待望されていた。

本発明は、上記課題に鑑み、巨視的な人口分布に関するデータを簡易に且つ速やかに収集し、簡易に且つ速やかに調査結果を得ることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一側面に係る通信システムは、位置を登録する単位領域である位置登録エリアを構成するセクタを制御する基地局と、セクタに在圏する移動機と、基地局を制御する無線ネットワーク制御装置と、無線ネットワーク制御装置と通信可能な状態で接続されている情報分析装置と、を含んで構成されている通信システムであって、無線ネットワーク制御装置は、移動機と基地局との間で送受信される信号の量を示す信号数を計測する信号数計測部を備え、情報分析装置は、信号数計測部が計測した信号数に基づいて人口分布を算出する人口分布算出部と、人口分布算出部が算出した人口分布を出力する出力部と、を備える。

このように構成された通信システムにより、移動機の発着信数等の信号数を簡易に且つ速やかに収集して、その情報に基づいて人口分布を出力することにより、巨視的な人口分布に関する調査結果を簡易に且つ速やかに得ることが可能となる。

また、信号数計測部は、セクタ内に在圏する移動機への音声着信及びパケット着信の少なくとも一方に基づいて信号数を計測してもよい。

人間の行動に直接は関係のない着信数に基づくことにより、発信数に基づいた場合に生じ得る人間の行動の傾向（例えば、発信は事務所から行うことが多い等）に起因する信号数の偏りを除去して、現実の人口分布をより適切に反映した人口分布を得ることが可能となる。

また、上記の通信システムは、位置登録エリアに登録している移動機の数である登録数を計測する位置登録信号処理部を備える交換機を更に含んで構成され、人口分布算出部は、位置登録エリアに在圏する移動機における信号数の合計である合計信号数と、位置登録信号処理部が計測した位置登録エリアにおける登録数と、の比率であるウエイトを算出するウエイト算出部と、ウエイト算出部が算出したウエイトとセクタ毎の信号数とに基づいてセクタ毎の人口分布を算出する演算部と、を備えてもよい。

上記の交換機は、位置登録エリアに在圏する移動機の実数を把握している。また、信号数計測部は、信号数を位置登録エリアよりも狭いセクタ毎に計測している。このため、これらの情報から位置登録エリア単位よりも細かいセクタ単位の人口分布を算出することが可能となる。

また、上記の交換機は、登録数と該登録数が計測された時刻である登録数計測時刻とを関連付けて記憶する記憶部、を更に備え、人口分布算出部は、人口分布を算出する対象の時刻である対象時刻の直前に計測された登録数と、対象時刻の直後に計測された登録数とに基づいて、対象時刻において位置登録エリアに登録している移動機の数である対象時刻登録数を算出する対象時刻登録数算出部を更に備え、ウエイト算出部は、登録数として対象時刻登録数算出部が算出した対象時刻登録数を用いてもよい。

このように構成された通信システムによれば、例えば、位置登録信号処理部が所定の計測間隔（例えば１時間間隔）で登録数を計測する場合であって、計測時刻以外を対象時刻とする場合であっても、対象時刻登録数をその前後に計測された登録数に基づいて算出することが可能となる。

また、上記の人口分布算出部は、対象時刻を中心時刻とした、登録数の計測間隔と同じ時間を有する時間枠を設定し、当該設定された時間枠において信号数計測部により計測された信号数の積算である積算信号数を算出する積算信号数算出部を更に備え、ウエイト算出部は、位置登録エリアに属する全てのセクタにおける積算信号数を合計して得られた合計信号数を用いてもよい。

所定の時間に計測された信号数を積算することにより、短期的、かつ偶発的な原因による信号数の増減を希釈することが可能となる。また、信号数を積算する時間は、登録数が計測される時刻間隔と等しいため、統計的な誤差を吸収することができ、また、信号数を積算する所定の時間が必要以上に長くないため、処理に用いる資源を無駄にすることもない。そのため、信号数の計測精度と処理コストとの調和を計ることが可能となる。

上記課題を解決するため、本発明の一側面に係る情報分析装置は、位置を登録する単位領域である位置登録エリアを構成するセクタであり基地局によって制御されているセクタに在圏する移動機との間で、基地局を介して通信可能な状態で接続されている情報分析装置であって、移動機と基地局との間で送受信される信号の量を示す信号数に基づいて、人口分布を算出する人口分布算出部と、人口分布算出部が算出した人口分布を出力する出力部と、を備える。

このように構成された情報分析装置により、移動機の発着信数等の信号数を簡易に且つ速やかに収集して、その情報に基づいて人口分布を出力することにより、巨視的な人口分布に関する調査結果を簡易に且つ速やかに得ることが可能となる。

上記課題を解決するために、本発明の一側面に係る情報分析方法は、位置を登録する単位領域である位置登録エリアを構成するセクタを制御する基地局と、セクタに在圏する移動機と、基地局を制御する無線ネットワーク制御装置と、無線ネットワーク制御装置と通信可能な状態で接続されている情報分析装置と、を含んで構成されている通信システムで実行される情報分析方法であって、無線ネットワーク制御装置が、移動機と基地局との間で送受信される信号の量を示す信号数を計測する信号数計測ステップと、情報分析装置が、信号数計測ステップにおいて計測された信号数に基づいて人口分布を算出する人口分布算出ステップと、情報分析装置が、人口分布算出ステップにおいて算出された人口分布を出力する出力ステップと、を備える。

この方法により、移動機の発着信数等の信号数を簡易に且つ速やかに収集して、その情報に基づいて人口分布を出力することにより、巨視的な人口分布に関する調査結果を簡易に且つ速やかに得ることが可能となる。

本発明によれば、巨視的な人口分布に関するデータを簡易に且つ速やかに（準リアルタイムに）収集し、簡易に且つ速やかに調査結果を得ることができる。

第１、第２実施形態の通信システムのシステム構成を示す図である。 第１実施形態の通信システムの機能構成を示す図である。 図２に示すＢＴＳとセクタとの関係を示す図である。 説明のための例で用いるセクタの形状及びセクタ識別子を示す図である。 説明のための例で用いる信号数を示す図である。 図２に示すウエイト算出部における処理を説明するための図である。 図２に示す演算部における処理を説明するための図である。 図２に示す通信システムにおける処理の流れを示す図である。 図８に示す信号数に基づいた人口分布の算出処理の流れを示す図である。 第２実施形態の通信システムの機能構成を示す図である。 図１０に示す人口分布算出部の機能構成を示す図である。 図１１に示す対象時刻登録数算出部の機能を説明するための図である。 図１１に示す対象時刻登録数算出部の機能を説明するための図である。 図１１に示す積算信号数算出部の機能を説明するための図である。 図１１に示す積算信号数算出部の機能を説明するための図である。 図１１に示す積算信号数算出部の機能を説明するための図である。 図１０に示す通信システムにおける処理の流れを示す図である。 図１７に示す信号数に基づいた人口分布の算出処理の流れを示す図である。 第３実施形態の通信システムのシステム構成を示す図である。

添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。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。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の通信システム１０のシステム構成を示す図である。図１に示すように、この通信システム１０は、移動機１００、ＢＴＳ（基地局）２００、ＲＮＣ（無線ネットワーク制御装置）３００、交換機４００、および管理センタ５００を含んで構成されている。また、この管理センタ５００は、社会センサユニット５０１、ペタマイニングユニット５０２、モバイルデモグラフィーユニット５０３、および可視化ソリューションユニット５０４から構成されている。

ＲＮＣ３００は、ＢＴＳ２００を介して移動機１００が送信したＲＲＣコネクション要求信号を受信する。この時、ＲＲＣコネクション要求信号のパラメタとして音声着信、音声発信、パケット着信、及びパケット発信が設定されている信号の数をカウントできる。なお、標準仕様書「Radio Resource Control (RRC) Protocol Specification： 3GPP TS 25.331」には、ＲＮＣ３００におけるセクタ単位での信号数カウントについて規定されており、本方法はこれに準拠したものである。

交換機４００は、ＢＴＳ２００、ＲＮＣ３００を介して、移動機１００が送信した位置登録信号を収集する。交換機４００は、位置登録エリア単位で移動機１００等を管理しており、移動機１００が送信した位置登録信号を収集することにより位置登録エリアに登録している移動機１００の数（登録数）を位置登録エリア毎に把握及び記憶している。交換機４００は記憶している位置登録エリアに登録している移動機１００の数を、所定のタイミング、または管理センタ５００からの要求に応じて管理センタ５００に出力する。ここで、一般的に、ＲＮＣ３００は、約千個からなるものであり、日本全国に配置されている。一方で、交換機４００は、３００個程度日本国内に配置されている。

管理センタ５００は、上述したとおり、社会センサユニット５０１、ペタマイニングユニット５０２、モバイルデモグラフィーユニット５０３、および可視化ソリューションユニット５０４を含んで構成されており、各ユニットでは、移動機１００が送信した位置登録信号及び発着信に関する情報を用いた統計処理を行う。

社会センサユニット５０１は、各交換機４００から交換機４００が記憶している位置登録エリアに登録している移動機１００の数等を含んだデータを収集するサーバ装置である。この社会センサユニット５０１は、交換機４００から定期的に出力されたデータを受信し、及び社会センサユニット５０１において予め定められたタイミングに従って交換機４００からデータを取得するように構成されている。

ペタマイニングユニット５０２は、社会センサユニット５０１から受信したデータを所定のデータ形式に変換するサーバ装置である。例えば、ペタマイニングユニット５０２は、ユーザＩＤをキーに、或いはエリアごとにソーティング処理を行う。

モバイルデモグラフィーユニット５０３は、ペタマイニングユニット５０２において処理されたデータに対する集計処理、すなわち各項目のカウンティング処理を行うサーバ装置である。例えば、モバイルデモグラフィーユニット５０３は、あるエリアに在圏するユーザ数のカウント、或いは在圏分布の集計等をすることができる。

可視化ソリューションユニット５０４は、モバイルデモグラフィーユニット５０３において集計処理されたデータを可視可能に処理するサーバ装置である。例えば、可視化ソリューションユニット５０４は、集計されたデータを地図上にマッピング処理することができる。この可視化ソリューションユニット５０４にて処理されたデータは、企業、官公庁または個人等に提供され、店舗開発、道路交通調査、災害対策、環境対策などに利用される。なお、このように統計処理された情報は、当然にプライバシーを侵害しないように個人等は特定されないように加工されている。

なお、社会センサユニット５０１、ペタマイニングユニット５０２、モバイルデモグラフィーユニット５０３および可視化ソリューションユニット５０４はいずれも、前述したようにサーバ装置により構成され、図示は省略するが、通常の情報処理装置の基本構成（即ち、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、キーボードやマウス等の入力デバイス、外部との通信を行う通信デバイス、情報を記憶する記憶デバイス、および、ディスプレイやプリンタ等の出力デバイス）を備えることは言うまでもない。

図２に通信システム１０の機能構成を示す。図２に示すように通信システム１０は、複数のＢＴＳ２００と、複数のＢＴＳ２００それぞれが制御するセクタに在圏する複数の移動機１００と、ＢＴＳ２００を制御するＲＮＣ３００と、交換機４００と、情報分析装置６００と、を含んで構成される。情報分析装置６００は、前述した図１に示したモバイルデモグラフィーユニット５０３および可視化ソリューションユニット５０４に相当する。図１の社会センサユニット５０１およびペタマイニングユニット５０２に対応する機能に関しては、図２ではこれらの機能の表記を省略している。

ＲＮＣ３００は、ＲＮＣ通信制御部３０２、位置登録信号受信部３０３、及び信号数計測部３０４を含んで構成されている。また、交換機４００は、交換機通信制御部４０１、変換部４０２、記憶部４０３、及び位置登録信号処理部４０４を含んで構成されている。

情報分析装置６００は、情報分析装置通信制御部６０１、保持部６０２、人口分布算出部６０３、及び出力部６０４を含んで構成されている。

まず、ＲＮＣ３００について説明する。ＲＮＣ通信制御部３０２は、ＢＴＳ２００を介して移動機１００と通信接続を行う部分であり、例えば、移動機１００からの発信処理に基づいた通信接続処理および位置登録要求に基づいた通信接続処理を行う。本実施形態では、ＲＮＣ通信制御部３０２は、通信接続処理に用いられるInitial UE Messageを交換機４００に送信することができる。なお、このInitial UE Messageは、発着信の信号数を含んでいる。また、Initial UE Messageは、発信または位置登録要求を示す指示情報（位置登録信号）、移動機１００を一意に特定するＩＤ、および位置情報を付加することも可能である。なお、ここでＩＤとは、例えば、移動機１００がネットワークに接続した際に交換機４００により払い出されたテンポラリＩＤとしてのＩＤ情報であってもよい。

図３は、ＢＴＳ２００とセクタとの関係を示す図である。円形で示されている領域の中心にＢＴＳ２００が位置するものであり、それを中心に複数に分けられたものがセクタである。例えば図３では、ＢＴＳ２００の通信エリアは最大６セクタからなるものであり、それぞれのセクタごとに、セクタを一意に識別可能であるセクタ識別子が割り当てられており、ＲＮＣ３００は、該セクタ識別子を用いることにより移動機１００が何れのセクタにいるかを、ＢＴＳ２００経由で把握可能となっている。

なお、ＲＮＣ３００は、さらにＲＲＣコネクション要求の処理を行った際に得られる信号の遅延に基づいてセクタ内のどの位置に移動機１００が位置するか、そのＧＡＩ（Geographical Area ID）を算出することができる。そのセクタ識別子とセクタ内の位置に基づいて移動機１００の位置を特定することもできる。

位置登録信号受信部３０３は、移動機１００が送信した位置登録信号をＲＮＣ通信制御部３０２を介して受信する部分である。

信号数計測部３０４は、セクタ内に在圏する移動機１００が送受信する信号の量をセクタ毎に示す情報である信号数（信号数）を計測し、計測した信号数をＲＮＣ通信制御部３０２を介して管理センタ５００へ送信する部分である。

ここで、信号の量とは例えば上述のＲＲＣコネクション要求信号のパラメタを用いた方法によって判別した音声着信数、パケット着信数、音声発信数、パケット発信数などを用いることが可能である。但しこれに限定する意図はない。

信号の量は、音声着信数及びパケット着信数の少なくとも一方を合計する方法によって計測することが好適である。音声発信及びパケット発信を用いた場合、それら発信の数はユーザである人間の行動と関係があると考え得る。すなわち、ユーザが発信を行う場合は例えば事務所、家、駅、などの場所が多いと考えられる。

一方において着信に限った場合は、着信側移動機１００のユーザである人間の行動には直接は無関係である。そのため、信号の量を、音声着信数及びパケット着信数を合計する方法によって計測することにより、現実の人口分布をより適切に反映した人口分布を得ることが可能となる。

但し、発信数から信号数を計測しても十分実用に耐え得ることは言うまでもない。

つぎに、交換機４００について説明する。交換機通信制御部４０１は、ＲＮＣ３００から送信されるInitial UE Messageを受信し、このInitial UE Messageを用いて通信接続処理を行う部分である。また、記憶部４０３が記憶している登録数、及び信号数などの情報の情報分析装置６００への送信を制御する部分である。

変換部４０２は、交換機通信制御部４０１により受信されたInitial UE Messageに含まれているテンポラリＩＤ等のＩＤを電話番号に変換する部分である。変換部４０２は、変換処理に際して、加入者プロファイル情報を記憶する加入者プロファイル情報記憶部（図示せず）から、テンポラリＩＤ等のＩＤに対応付けられている電話番号を抽出し、当該抽出した電話番号に変換する。なお、この加入者プロファイル情報記憶部は、例えば図示しないＨＬＲ（Home Location Register）に備えられているものであり、ここではテンポラリＩＤ等のＩＤと電話番号とを対応付けて管理及び記憶している。

位置登録信号処理部４０４は、位置登録信号を移動機１００からＢＴＳ２００を介して受信し、受信した位置登録信号に基づいて位置登録エリアに登録している移動機１００の実数である登録数を計測する部分である。

本実施形態では移動機１００は、移動機１００が位置登録エリアを跨いで移動した場合に位置登録信号を送信している。それにより、位置登録信号処理部４０４は、位置登録エリア内に存在する移動機１００の実数を把握できることとなる。なお、標準仕様書「Mobile Application Part(MAP) specification: 3GPP TS 29.002」には、交換機４００が位置登録を管理する方法について記載されている。本実施形態の交換機４００における処理は、この方法に準拠したものである。

記憶部４０３は、位置登録信号処理部４０４が計測した登録数、及び交換機通信制御部４０１を介してＲＮＣ３００から受信した信号数を入力し、記憶する部分である。なお、変換部４０２で変換された電話番号とInitial UE Messageに含まれている移動機１００の位置情報と当該位置情報が測位された時刻とを対応付けて記憶することもできる。この記憶部４０３に記憶されている登録数は、交換機通信制御部４０１による通信処理に従って、所定のタイミングまたは管理センタ５００からの要求に応じて管理センタ５００により収集される。

次に、情報分析装置６００について説明する。情報分析装置通信制御部６０１は、情報分析装置６００と交換機４００との間の通信を制御する部分である。

保持部６０２は、交換機４００の位置登録信号処理部４０４が計測した登録数、及びＲＮＣ３００の信号数計測部３０４が計測した信号数を、情報分析装置通信制御部６０１を介して入力し、保持する部分である。

人口分布算出部６０３は、信号数を保持部６０２から入力し、入力した信号数に基づいてセクタ単位の人口分布を算出する部分である。

具体的には、人口分布算出部６０３は、ウエイト算出部６０３１及び演算部６０３２を含んで構成されている。

ウエイト算出部６０３１は、同一の位置登録エリアに在圏する移動機１００における信号数の合計である合計信号数と、位置登録信号処理部４０４が計測した位置登録エリアにおける登録数と、の比率であるウエイトを算出する部分である。

図４〜６を用いて、ウエイト算出部６０３１がウエイトを算出する方法を具体的に説明する。

図４は、発明の説明のために用いるセクタの形状、及びセクタを一意に識別可能とするセクタ識別子を示す図である。

図４の３角形で示した一つの領域が一つのセクタを示す。図４の３角形の中央に記入した数字がセクタ識別子である。セクタ識別子が１〜６であるセクタは、同一の位置登録エリアに属している。また、セクタ識別子が７〜１２であるセクタは、同一の（セクタ識別子が１〜６であるセクタが属している位置登録エリアとは別の）位置登録エリアに属している。

図５には、図４に示したセクタにおける信号数の例を示す。図５の「セクタ識別子」は図４に示されたセクタ識別子に対応している。図５の「位置登録エリア識別子」は、関連付けられた「セクタ識別子」によって示されるセクタ（以後、単に「セクタ」と称する）が形成している位置登録エリアを一意に識別可能とする識別子である。図５の「信号数」は、セクタに在圏する移動機１００の単位時間における音声着信数、パケット着信数、音声発信数、パケット発信数の少なくとも一つを合計することにより計測される。なお、音声着信数、或いはパケット着信数を合計することによって計測されることが好適であることは上述の通りである。

ウエイト算出部６０３１は、情報分析装置通信制御部６０１を介して図５に示すセクタ識別子に関連付けられた信号数、及び図示しない対応記憶部からセクタが属する位置登録エリアを示す位置登録エリア識別子を入力すると、同一の位置登録エリアに属するセクタの信号数の合計である合計信号数を求める。具体的には、ウエイト算出部６０３１は、図５に示す位置登録エリア識別子が同一であるセクタ識別子と関連付けられた「信号数」を合計する。

図５に示す例では、位置登録エリア識別子が“１”であるセクタ（セクタ識別子が“１”〜“６”であるセクタ）における信号数を合計すると７０となる。同様に位置登録エリア識別子が“２”であるセクタ（セクタ識別子が“７”〜“１２”であるセクタ）における信号数を合計すると５２となる。

図６は、このように求められた合計信号数とウエイトとの関係を説明するための図である。図６の「位置登録エリア識別子」は、図５の「位置登録エリア識別子」に対応している。図６の「合計信号数」は、ウエイト算出部６０３１が上述の方法によって算出した位置登録エリア毎の合計信号数である。図６の「登録数」とは、位置登録信号に基づいて交換機４００が把握した位置登録エリア毎の登録数である。上述の通り、該登録数は現実に位置登録エリア内に存在している移動機１００の実数である。

ウエイト算出部６０３１は、「登録数」を「合計信号数」で割ることにより「ウエイト」を算出する。それが図６の「ウエイト」である。

図２に戻り、演算部６０３２は、ウエイト算出部６０３１が算出したウエイトと、保持部６０２が保持するセクタ毎の信号数とに基づいてセクタ毎の人口分布を算出する部分である。

具体的には、演算部６０３２は、全てのセクタの信号数に対して、該当する位置登録エリアの「ウエイト」を乗算する。

それによって、同じ位置登録エリアを構成しているセクタに関して、信号数間の比率を変化させることなく、現実の人口分布をより適切に反映した人口分布を得ることが可能となる。

図７に、演算部６０３２による、人口分布の算出の例を示す。図７（ａ）において括弧内に記載されている数値は、セクタ毎の信号数を示し、図７（ｂ）において括弧内に記載される数値は、人口分布を示す。図７において三角の中央に示す数字はセクタ識別子を示す。演算部６０３２は、位置登録エリア識別子が１である位置登録エリアを構成しているセクタ（セクタ識別子が１〜６であるセクタ）に対してはセクタ毎の信号数と、ウエイト“０．７１４２８６”とを乗算することにより人口分布を算出する。また、演算部６０３２は、位置登録エリア識別子が２である位置登録エリアを構成しているセクタ（セクタ識別子が７〜１２であるセクタ）に対してはセクタ毎の信号数と、ウエイト“１．３４６１５４”とを乗算することにより人口分布を算出する。

出力部６０４は、人口分布算出部６０３が算出した人口分布を出力する部分である。

ここでの「出力」は、表示出力および印刷出力を広く含むことは言うまでもない。即ち、人口分布は、ディスプレイ等に表示出力されてもよいし、プリンタ等から印刷出力されてもよいし、表示と印刷の両方で出力されてもよい。

或いは、「出力」は、他のシステムで用いる場合などは数値情報としてファイルを出力しても良い。

出力方法は、具体的には、それぞれのセクタを人口分布に応じた色で塗ることによって人口分布を色で表現してもよい。または、数字を記入してもよい。

［通信システム１０にて実行される処理の流れについて］
つぎに、通信システム１０の処理について図８及び図９を参照して説明する。

移動機１００から発信要求または位置登録要求が出力され、ＲＲＣコネクション要求（RRC Connection Request）がＲＮＣ３００のＲＮＣ通信制御部３０２にて受信されると、ＲＮＣ通信制御部３０２により、その要求に対してＲＲＣコネクションセットアップ（RRC Connection setup）が移動機１００に送信される。そして、ＲＲＣコネクションセットアップの完了（RRC Connection setup Complete）信号が移動機１００からＲＮＣ通信制御部３０２へ送信される（ステップＳ１０１）。

ＲＮＣ３００の信号数計測部３０４は、ＲＲＣコネクション要求信号のなかでパラメタ音声着信、パケット着信、音声発信、或いはパケット発信が設定されているものを合計することにより信号数を計測する（ステップＳ１０２：信号数計測ステップ）。

位置登録信号受信部３０３は、ＲＮＣ通信制御部３０２を介して、位置登録信号を、Initial UE Messageに付加して、交換機４００に送信する（ステップＳ１０３）。ＲＮＣ通信制御部３０２は、計測された信号数を交換機４００へ送信する（ステップＳ１０４）。

交換機４００の位置登録信号処理部４０４は、移動機１００が送信した位置登録信号に基づいて、位置登録エリアに登録している移動機１００の実数である登録数を計測する（ステップＳ１０５）。

交換機４００の記憶部４０３は、位置登録信号処理部４０４が計測した登録数、及び信号数を記憶する。記憶された登録数、及び信号数は一定間隔にて、或いは管理センタ５００の要求に応じて交換機通信制御部４０１を介して管理センタ５００へ送信される（ステップＳ１０６）。

情報分析装置６００の人口分布算出部６０３は、ＲＮＣ３００が計測した信号数に基づいて、人口分布を算出する（ステップＳ１０７：人口分布算出ステップ）。

出力部６０４は、人口分布算出部６０３が算出した人口分布を出力する（ステップＳ１０８：出力ステップ）。

ここで、図９を参照し、信号数に基づいた人口分布の算出方法について説明する。図９に示す処理は、図８におけるステップＳ１０７の処理に該当する。

ウエイト算出部６０３１は、同一の位置登録エリアに在圏する移動機１００における信号数の合計である合計信号数と、位置登録信号処理部４０４が計測した該位置登録エリアにおける登録数と、の比率であるウエイトを算出する（ステップＳ２０１）。

演算部６０３２は、全てのセクタについて信号数に対して、該当する位置登録エリアのウエイトを乗算して人口分布を算出する（ステップＳ２０２）。

［作用及び効果について］
次に、本実施形態の通信システム１０の作用及び効果について説明する。

本実施形態の通信システム１０の人口分布算出部６０３は、セクタに在圏する移動機１００の信号数と位置登録エリアに在圏する移動機１００の登録数と、に基づくことで、人口分布を算出している。その為、情報を速やかに収集して、その情報に基づいて人口分布を出力することにより、巨視的な人口分布に関するデータ調査結果を簡易に且つ速やかに得ることが可能となる。

また、信号数計測部３０４は、セクタ内に在圏する移動機１００への音声着信及びパケット着信の少なくとも一方に基づいて信号数を計測している。人間の行動に直接は関係のない着信数に基づくことにより、発信数に基づいた場合に生じ得る人間の行動の傾向（例えば、発信は事務所から行うことが多い等）に起因する信号数の偏りを除去して、現実の人口分布をより適切に反映した人口分布を得ることが可能となる。

また、本実施形態の通信システム１０は、位置登録エリアに登録している移動機１００の数である登録数を計測する位置登録信号処理部４０４を備える交換機４００を更に含んで構成され、人口分布算出部６０３は、位置登録エリアに在圏する移動機１００における信号数の合計である合計信号数と、位置登録信号処理部４０４が計測した位置登録エリアにおける登録数と、の比率であるウエイトを算出するウエイト算出部６０３１と、ウエイト算出部６０３１が算出したウエイトとセクタ毎の信号数とに基づいてセクタ毎の人口分布を算出する演算部６０３２と、を備える。本実施形態における交換機４００は、位置登録エリアに在圏する移動機１００の実数を把握している。また、信号数計測部３０４は、信号数を位置登録エリアよりも狭いセクタ毎に計測している。このため、これらの情報から位置登録エリア単位よりも細かいセクタ単位の人口分布を算出することが可能となる。

［第２実施形態］
次に、図１０〜１７を用いて本発明の第２実施形態について説明する。但し、上記第１実施形態と同様である部分についてはここでは説明せず、ここでは、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図１０は、本実施形態における通信システム１０ｂの機能構成を示す図である。図１０に示すように、本実施形態の通信システム１０ｂは、移動機１００、ＢＴＳ２００、ＲＮＣ３００、交換機４００、及び情報分析装置６００を含んで構成されている。

このうち移動機１００、ＢＴＳ２００、及びＲＮＣ３００が有する機能については上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態の交換機４００は、交換機通信制御部４０１ｂ、変換部４０２、記憶部４０３ｂ、及び位置登録信号処理部４０４を含んで構成されている。このうち変換部４０２及び位置登録信号処理部４０４が有する機能については、上記第１実施形態と同様であるためここでは説明を省略する。

交換機４００における記憶部４０３ｂは、位置登録信号処理部４０４が計測した登録数、及び交換機通信制御部４０１ｂを介してＲＮＣ３００から受信した信号数に加え、位置登録信号処理部４０４が登録数を計測した時刻である登録数計測時刻を入力し、記憶する部分である。記憶部４０３ｂは、登録数計測時刻を対応する登録数と関連付けて記憶している。

交換機通信制御部４０１ｂは、記憶部４０３ｂが記憶している登録数及び信号数などに加え登録数計測時刻を情報分析装置６００へ送信する部分である。

次に、本実施形態の情報分析装置６００について説明する。情報分析装置６００は、情報分析装置通信制御部６０１、保持部６０２、人口分布算出部６０３ｂ、出力部６０４、及び対象時刻入力部６０５を含んで構成されている。

このうち、情報分析装置通信制御部６０１、保持部６０２、及び出力部６０４が有する機能については、上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

人口分布算出部６０３ｂは、ＲＮＣ３００の信号数計測部３０４が計測した信号数を保持部６０２から入力し、入力した信号数に基づいてセクタ単位の人口分布を算出する部分である。人口分布算出部６０３ｂが有する機能の詳細については後述する。

対象時刻入力部６０５は、人口分布算出部６０３ｂが人口分布を算出する対象の時刻である対象時刻の入力を受け付ける部分である。対象時刻入力部６０５は、物理的には図示しないキーボード、タッチパネルなどの入力装置によって実現される。対象時刻は、それらの物理的装置を介して通信システム１０ｂの利用者によって手動で入力されても良い。或いは、図示しない他のシステムから受信しても良い。

次に、図１１〜１６を用いて人口分布算出部６０３ｂが有する機能の詳細について説明する。図１１に示すように、人口分布算出部６０３ｂは、具体的には、ウエイト算出部６０３１ｂ、演算部６０３２ｂ、対象時刻登録数算出部６０３３、及び積算信号数算出部６０３４を含んで構成されている。

対象時刻登録数算出部６０３３は、人口分布を算出する対象の時刻である対象時刻の直前に計測された登録数である直前登録数と、対象時刻の直後に計測された登録数である直後登録数と、直前登録数が計測された時刻及び直後登録数が計測された時刻の時間間隔における直前登録数が計測された時刻から対象時刻までの時間に対する時間比率と、に基づいて、対象時刻において位置登録エリアに登録している移動機１００の数である対象時刻登録数を算出し、算出した対象時刻登録数をウエイト算出部６０３１ｂに出力する部分である。

具体的には、対象時刻登録数算出部６０３３は、対象時刻入力部６０５から対象時刻を入力する。また、対象時刻登録数算出部６０３３は、保持部６０２から登録数を入力する。

本実施形態において、交換機４００の位置登録信号処理部４０４は、１時間間隔で登録数を計測している。今、位置登録信号処理部４０４が位置登録エリア識別子が“１”である登録エリアにおいて計測した登録数の例を図１２に示す。

入力した対象時刻が１７時３０分であったとすると、図１２の例の場合、対象時刻登録数算出部６０３３は、１７時００分に計測された登録数（直前登録数）である１００と、１８時００分に計測された登録数（直後登録数）である１５０と、１７時００分（直前登録数が計測された時刻）及び１８時００分（直後登録数が計測された時刻）の時間間隔である１時間における１７時００分（直前登録数が計測された時刻）から１７時３０分（対象時刻）までの時間である３０分間に対する比率である２対１に基づいて対象時刻登録数を算出する。即ち、この例では、直後登録数である１５０から直前登録数である１００を引いた５０を２で割ることで算出した２５を、直前登録数である１００に足す。これによって得られた１２５を１７時３０分における対象時刻登録数として算出する。

これは、概念的には、図１３に示すように位置登録信号処理部４０４が直前登録数を計測した時刻と直後登録数を計測した時刻との間は登録数が直線的に変化しているとした算出方法である。図１３において点線で示した時刻が今回の対象時刻である１７時３０分を示す。

但し、対象時刻登録数の算出方法をこれに限定する必要はない。考え得る様々な算出方法を適用可能であることは言うまでもない。

図１１に戻り、積算信号数算出部６０３４は、対象時刻を中心時刻とした、登録数の計測間隔と同じ時間を有する時間枠を設定し、当該設定された時間枠において信号数計測部３０４により計測された信号数を積算することにより積算信号数を算出する部分である。

例えば、図１２に例示するように登録数の計測間隔が１時間であれば、時間枠の長さが１時間となる。対象時刻が１７時３０分である場合、時間枠は、１７時３０分を中心時刻とした１時間である１７時００分〜１８時００分である。従って、積算信号数算出部６０３４は、設定された時間枠である１７時００分〜１８時００分において信号数計測部３０４が計測した信号数を積算することとなる。

例えば、図１４に概念的に示したように、対象時刻が図１４における時刻Ｃ（１７時３０分）である場合は、積算信号数算出部６０３４は、時刻Ａ（１７時００分）〜時刻Ｂ（１８時００分）の間に計測された信号数を積算する。

図１５には、具体例を示した。図１５は、セクタ識別子が“１”であるセクタにおいて、１７時００分００秒から１８時００分００秒までの１時間について、３分間隔で計測された信号数の例を示す。この例の場合、例えば１７時００分００秒〜１７時０３分００秒の間に計測された信号数が１０であることを示している。

この例の場合、積算信号数算出部６０３４は、図１５に記載した全ての信号数を積算することによって積算信号数として２８２を算出する。

積算信号数算出部６０３４は、各セクタについて上記積算を繰り返す。それによって、積算信号数算出部６０３４は、図１６に例示するデータを後述のウエイト算出部６０３１ｂに対して出力する。

本実施形態において、積算信号数算出部６０３４は、対象時刻を中心時刻とした、登録数の計測間隔と同じ時間を有する時間枠を設定し、当該設定された時間枠において信号数計測部３０４により計測された信号数を積算することにより積算信号数を算出しているが、この方法に限る必要はない。

図１１に戻り、ウエイト算出部６０３１ｂは、対象時刻登録数と積算信号数とに基づいてウエイトを算出する部分である。

具体的には、ウエイト算出部６０３１ｂは、対象時刻登録数算出部６０３３から位置登録エリア毎の対象時刻登録数を入力し、積算信号数算出部６０３４からセクタ毎の積算信号数を入力する。

ウエイト算出部６０３１ｂは、積算信号数算出部６０３４から入力したセクタ毎の積算信号数について同一の位置登録エリアに属しているセクタの積算信号数を合計することにより位置登録エリア毎の合計信号数を算出する。

ウエイト算出部６０３１ｂは、対象時刻登録数算出部６０３３から入力した各対象時刻登録数を、該当する位置登録エリアについて算出した合計信号数で割ることにより位置登録エリア毎のウエイトを算出する。

演算部６０３２ｂは、積算信号数算出部６０３４が算出したセクタ毎の積算信号数と、ウエイト算出部６０３１ｂが算出した位置登録エリア毎のウエイトのうちセクタが構成する位置登録エリアのウエイトと、を乗算することによってセクタ毎の人口分布を算出する部分である。

［通信システム１０ｂにて実行される処理の流れについて］
次に、図１７及び１８を用いて、通信システム１０ｂにおける処理の流れについて説明する。

図１７におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０５については上述の第１実施形態において説明した処理と同様であるため、ここでは説明を省略する。

交換機４００の記憶部４０３ｂは、位置登録信号処理部４０４が計測した登録数及び信号数に加え、位置登録信号処理部４０４が登録数を計測した時刻である登録数計測時刻を登録数と関連付けて記憶する。記憶された登録数、信号数、及び登録数計測時刻は一定間隔にて、或いは管理センタ５００の要求に応じて交換機通信制御部４０１ｂを介して管理センタ５００へ送信される（ステップＳ１０６ｂ）。

対象時刻入力部６０５は、人口分布算出部６０３ｂが人口分布を算出する対象の時刻である対象時刻の入力を受け付ける（ステップＳ３０１）。

人口分布算出部６０３ｂは、ＲＮＣ３００の信号数計測部３０４が計測した信号数を保持部６０２から入力し、入力した信号数に基づいてセクタ単位の人口分布を算出する（ステップＳ１０７ｂ）。ステップＳ１０７ｂの処理の詳細については後述する。

図１７におけるステップＳ１０８については上述の第１実施形態において説明したステップＳ１０８と同様であるためここでは説明を省略する。

次に、図１８を用いて、信号数に基づいた人口分布の算出方法について詳細に説明する。図１８に記載された処理は図１７におけるステップＳ１０７ｂにおける処理を詳細に記載したものである。

対象時刻登録数算出部６０３３は、人口分布を算出する対象の時刻である対象時刻の直前に計測された登録数と、対象時刻の直後に計測された登録数とに基づいて、対象時刻において位置登録エリアに登録している移動機１００の数である対象時刻登録数を算出する（ステップＳ４０１）。

積算信号数算出部６０３４は、対象時刻を中心時刻とした、登録数の計測間隔と同じ時間を有する時間枠を設定し、当該設定された時間枠において信号数計測部３０４により計測された信号数を積算することにより積算信号数を算出する（ステップＳ４０２）。

ウエイト算出部６０３１ｂは、対象時刻登録数と積算信号数とに基づいてウエイトを算出する（ステップＳ４０３）。

演算部６０３２ｂは、各セクタの積算信号数に対して該当する位置登録エリアのウエイトを乗算して人口分布を算出する（ステップＳ４０４）。

［作用及び効果について］
次に、本実施形態の通信システム１０ｂの作用及び効果について説明する。

本実施形態における通信システム１０ｂの交換機４００は、登録数を、該登録数が計測された時刻である登録数計測時刻と関連付けて記憶する記憶部４０３ｂを更に備え、情報分析装置６００の人口分布算出部６０３ｂは、人口分布を算出する対象の時刻である対象時刻の直前に計測された登録数と、対象時刻の直後に計測された登録数とに基づいて、対象時刻において位置登録エリアに登録している移動機１００の数である対象時刻登録数を算出する対象時刻登録数算出部６０３３を更に備え、ウエイト算出部６０３１ｂは、登録数として対象時刻登録数算出部６０３３が算出した対象時刻登録数を用いている。

その為、例えば、位置登録信号処理部４０４が所定の計測間隔（例えば１時間間隔）で登録数を計測する場合であって、登録数計測時刻以外を対象時刻とする場合であっても、対象時刻登録数をその前後に計測された登録数に基づいて算出することが可能となる。

また、本実施形態の人口分布算出部６０３ｂは、対象時刻を中心時刻とした、登録数の計測間隔と同じ時間を有する時間枠を設定し、当該設定された時間枠において信号数計測部３０４により計測された信号数を積算することにより積算信号数を算出する積算信号数算出部６０３４を更に備え、ウエイト算出部６０３１ｂは、位置登録エリアに属する全てのセクタにおける積算信号数を合計して得られた合計信号数を用いている。

その為、短期的、かつ偶発的な原因による信号数の増減を希釈することが可能となる。また、信号数が積算される時間は、登録数の計測間隔と等しいため、統計的な誤差を吸収することができ、また、信号数が積算される時間が必要以上に長くないため、処理に用いる資源を無駄にすることもない。そのため、信号数の計測精度と処理コストとの調和を計ることが可能となる。

［第３実施形態］
図１９は、第３実施形態の通信システム１０ａのシステム構成図である。図１９に示すように、この通信システム１０ａは、新しい通信方式であるＬＴＥ（Long Term Evolution）に適用した場合のシステム構成であり、移動機１００、ｅＮＢ（Evolution Node B）２５０、交換機４００、および管理センタ５００を含んで構成されている。また、この管理センタ５００は、社会センサユニット５０１、ペタマイニングユニット５０２、モバイルデモグラフィーユニット５０３、および可視化ソリューションユニット５０４から構成されている。なお、ｅＮＢ２５０は、ＢＴＳ２００およびＲＮＣ３００の両方の機能を包含したものである。

この第３実施形態は、ＬＴＥに適用した場合のシステム構成であって、その具体的な処理内容は、上述の第１、第２実施形態と同様であるため、その詳細説明は割愛する。なお、第１、第２実施形態において、そのプロトコルは、ＲＡＮＡＰ（Radio Access Network Application Part）であるが、第３実施形態においては、ＬＴＥで使用するＳ１ＡＰ（S1 Application protocol）が用いられており、Initial UE Messageについては、Ｓ１ＡＰにおいても同信号が用いられている。

また、第１〜第３実施形態においては、第三世代携帯電話（３Ｇ）システムを前提として説明していたが、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）においても適用可能である。

１０、１０ａ、１０ｂ…通信システム、１００…移動機、２００…ＢＴＳ、２５０…ｅＮＢ、３００…ＲＮＣ、３０２…ＲＮＣ通信制御部、３０３…位置登録信号受信部、３０４…信号数計測部、４００…交換機、４０１、４０１ｂ…交換機通信制御部、４０２…変換部、４０３、４０３ｂ…記憶部、４０４…位置登録信号処理部、５００…管理センタ、５０１…社会センサユニット、５０２…ペタマイニングユニット、５０３…モバイルデモグラフィーユニット、５０４…可視化ソリューションユニット、６００…情報分析装置、６０１…情報分析装置通信制御部、６０２…保持部、６０３、６０３ｂ…人口分布算出部、６０３１、６０３１ｂ…ウエイト算出部、６０３２、６０３２ｂ…演算部、６０３３…対象時刻登録数算出部、６０３４…積算信号数算出部、６０４…出力部、６０５…対象時刻入力部。

Claims (6)

1. 位置を登録する単位領域である位置登録エリアを構成するセクタを制御する基地局と、前記セクタに在圏する移動機と、前記基地局を制御する無線ネットワーク制御装置と、前記無線ネットワーク制御装置と通信可能な状態で接続されている情報分析装置と、前記位置登録エリアに登録している移動機の数である登録数を計測する位置登録信号処理部を備える交換機と、を含んで構成されている通信システムであって、
   前記無線ネットワーク制御装置は、
   前記移動機と前記基地局との間で送受信される信号の量を示す信号数を計測する信号数計測部を備え、
   前記情報分析装置は、
   前記信号数計測部が計測した信号数に基づいて人口分布を算出する人口分布算出部と、
   前記人口分布算出部が算出した人口分布を出力する出力部と、を備え、
   前記人口分布算出部は、
   前記信号数計測部が計測した、前記位置登録エリアを構成するセクタ毎の信号数の合計である合計信号数と、前記位置登録信号処理部が計測した前記位置登録エリアにおける登録数と、の比率であるウエイトを算出するウエイト算出部と、
   前記信号数計測部が計測した、前記位置登録エリアを構成するセクタ毎の信号数と、前記ウエイト算出部が算出したウエイトとを乗算した値に基づいて、前記セクタ毎の人口分布を算出する演算部と、を備える
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記信号数計測部は、前記セクタ内に在圏する移動機への音声着信及びパケット着信の少なくとも一方に基づいて前記信号数を計測することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記交換機は、
   前記登録数と、該登録数が計測された時刻である登録数計測時刻とを関連付けて記憶する記憶部、
   を更に備え、
   前記人口分布算出部は、
   前記人口分布を算出する対象の時刻である対象時刻の直前に計測された登録数と、前記対象時刻の直後に計測された登録数とに基づいて、前記対象時刻において前記位置登録エリアに登録している移動機の数である対象時刻登録数を算出する対象時刻登録数算出部、を更に備え、
   前記ウエイト算出部は、前記登録数として前記対象時刻登録数算出部が算出した対象時刻登録数を用いる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
4. 前記人口分布算出部は、
   前記人口分布を算出する対象の時刻である対象時刻を中心時刻とした、前記登録数の計測間隔と同じ時間を有する時間枠を設定し、当該設定された時間枠において前記信号数計測部により計測された信号数の積算である積算信号数を算出する積算信号数算出部、
   を更に備え、
   前記ウエイト算出部は、前記位置登録エリアに属する全てのセクタにおける前記積算信号数を合計して得られた合計信号数を用いる、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の通信システム。
5. 位置登録エリアに登録している移動機の数である登録数を計測する位置登録信号処理部を備える交換機と接続されるとともに、位置を登録する単位領域である位置登録エリアを構成するセクタであり基地局によって制御されている前記セクタに在圏する移動機との間で、前記基地局を介して通信可能な状態で接続されている情報分析装置であって、
   前記移動機と前記基地局との間で送受信される信号の量を示す信号数に基づいて、人口分布を算出する人口分布算出部と、
   前記人口分布算出部が算出した人口分布を出力する出力部と、
   を備え、
   前記人口分布算出部は、
   信号数計測部が計測した、前記位置登録エリアを構成する信号数の合計である合計信号数と、前記位置登録信号処理部が計測した前記位置登録エリアにおける登録数と、の比率であるウエイトを算出するウエイト算出部と、
   前記信号数計測部が計測した、前記位置登録エリアを構成するセクタ毎の信号数と、前記ウエイト算出部が算出したウエイトとを乗算した値に基づいて前記セクタ毎の人口分布を算出する演算部とを備える情報分析装置。
6. 位置を登録する単位領域である位置登録エリアを構成するセクタを制御する基地局と、前記セクタに在圏する移動機と、前記基地局を制御する無線ネットワーク制御装置と、前記無線ネットワーク制御装置と通信可能な状態で接続されている情報分析装置と、前記位置登録エリアに登録している移動機の数である登録数を計測する位置登録信号処理部を備える交換機と、を含んで構成されている通信システム、により実行される情報分析方法であって、
   前記無線ネットワーク制御装置が、前記移動機と前記基地局との間で送受信される信号の量を示す信号数を計測する信号数計測ステップと、
   前記情報分析装置が、前記信号数計測ステップにおいて計測された信号数に基づいて人口分布を算出する人口分布算出ステップと、
   前記情報分析装置が、前記人口分布算出ステップにおいて算出された人口分布を出力する出力ステップと、
   を備え、
   前記人口分布算出ステップは、
   前記信号数計測ステップが計測した、前記位置登録エリアを構成する信号数の合計である合計信号数と、前記位置登録信号処理部が計測した前記位置登録エリアにおける登録数と、の比率であるウエイトを算出するウエイト算出ステップと、
   前記信号数計測ステップが計測した、前記位置登録エリアを構成するセクタ毎の信号数と、前記ウエイト算出ステップが算出したウエイトとを乗算した値に基づいて前記セクタ毎の人口分布を算出する演算ステップと、を備える情報分析方法。

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