JP5580920B1

JP5580920B1 - 電波利用予測システム及び電波利用予測方法

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Publication number: JP5580920B1
Application number: JP2013124048A
Authority: JP
Inventors: 宏礼芝; 貴之山田; 秀紀俊長; 貴奈加保; 陽山口; 一浩上原
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2013-06-12
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2033-06-12
Also published as: JP2014241560A

Abstract

【課題】周波数の異なる複数の無線システムの利用状況の一括予測とイベント開催による一時的な無線システムの利用増加を加味した予測を行うことができる電波利用予測システムを提供する。
【解決手段】電波利用データベースに記憶されている電波利用情報に基づき、将来の電波利用情報を予測することにより第１の電波利用予測値を得る手段と、イベント情報データベースに記憶された情報からイベント開催時における電波の周波数毎の利用状況を推定し、第１の電波利用予測値に対して、イベント開催時における電波の周波数毎の利用の増加分を加算して第２の電波利用予測値を得る手段と、第１の電波利用予測値と、第２の電波利用予測値のうち、信頼度に基づきいずれか一方を選択する手段と、選択した第１の電波利用予測値と、第２の電波利用予測値のいずれか一方を電波利用予測結果情報として出力する手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電波利用の予測を行う電波利用予測システム及び電波利用予測方法に関する。

従来から携帯電話サービス等の無線通信サービスにおいては、日毎、月毎、年間毎のトラヒック変動を基に混雑度に関して予測することにより、電波利用の予測が行われている。また、他の電波利用予測の方法として、基地局の利用状況を利用した電波予測方法がある。従来の電波利用予測方法は、受信時刻、受信場所、周波数毎の受信レベルを電波利用データとして記憶しておき、この電波利用データを参照して、所定時間後の特定の場所における過去の周波数毎の利用状況を移動平均法などを用いて予測を行うものである。

ところで、電波の利用状況は、イベントが発生した場合、その場所において、電波利用が急増すると考えられる。そのため、イベントの発生によって、人出がどの程度あるかを把握する必要がある。人出を予測する技術として、任意に設定した期間中、任意に設定した周期にて、イベント会場や通路等の警備対象区域の人出に関連深い周辺地点にカメラを設置し、カメラにより撮影された画像を画像処理することにより周辺地点における人流を計測するとともに、人出と直接関連する交通機関等の流出入地点における予想された人出の流出入データから各周辺地点の人流及び警備対象区域の人出を予測する技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１７８３５８号公報

近年は、多種多様の無線システムが存在し、予測対象の無線システムの基地局の利用状況に基づいて電波利用予測を行う場合、その無線システムが利用する周波数の利用状況は予測することができるが、予測対象以外の無線システムが使用する周波数の利用状況を予測することはできないという問題がある。また、イベント開催による無線システム利用の増加は、単に人出の数を予測したのみでは正確な電波利用予測を行うことができないという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、周波数の異なる複数の無線システムの利用状況の一括予測とイベント開催による一時的な無線システムの利用増加を加味した予測を行うことができる電波利用予測システム及び電波利用予測方法を提供することを目的とする。

本発明は、広帯域に電波を受信し、電波の周波数毎の利用状況を示す電波利用情報を取得する受信手段と、前記電波利用情報を記憶する電波利用データベースと、前記電波利用データベースに記憶されている前記電波利用情報に基づき、将来の電波利用情報を予測することにより第１の電波利用予測値を得る第１の電波利用予測手段と、開催されるイベントに関する情報が予め記憶されたイベント情報データベースと、前記イベント情報データベースに記憶された情報からイベント開催時における電波の周波数毎の利用状況を推定し、前記第１の電波利用予測値に対して、イベント開催時における電波の周波数毎の利用の増加分を加算して第２の電波利用予測値を得る第２の電波利用予測手段と、前記第１の電波利用予測値と、前記第２の電波利用予測値のうち、信頼度に基づきいずれか一方を選択する予測結果選択手段と、前記予測結果選択手段により選択した前記第１の電波利用予測値と、前記第２の電波利用予測値のいずれか一方を電波利用予測結果情報として出力する予測結果出力手段とを備えることを特徴とする。

本発明は、前記予測結果出力手段は、前記受信手段の設置場所に基づき、前記電波の利用場所を特定し、該電波の利用場所を地図上に重畳して前記電波利用予測結果情報を出力することを特徴とする。

本発明は、前記予測結果出力手段は、利用時間毎に前記電波利用予測結果情報を表示することを特徴とする。

本発明は、広帯域に電波を受信し、電波の周波数毎の利用状況を示す電波利用情報を取得する受信手段と、前記電波利用情報を記憶する電波利用データベースと、開催されるイベントに関する情報が予め記憶されたイベント情報データベースとを備える電波利用予測システムが行う電波利用予測方法であって、前記電波利用データベースに記憶されている前記電波利用情報に基づき、将来の電波利用情報を予測することにより第１の電波利用予測値を得る第１の電波利用予測ステップと、前記イベント情報データベースに記憶された情報からイベント開催時における電波の周波数毎の利用状況を推定し、前記第１の電波利用予測値に対して、イベント開催時における電波の周波数毎の利用の増加分を加算して第２の電波利用予測値を得る第２の電波利用予測ステップと、前記第１の電波利用予測値と、前記第２の電波利用予測値のうち、信頼度に基づきいずれか一方を選択する予測結果選択ステップと、前記予測結果選択ステップにより選択した前記第１の電波利用予測値と、前記第２の電波利用予測値のいずれか一方を電波利用予測結果情報として出力する予測結果出力ステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、周波数の異なる複数の無線システムの利用状況の一括予測ができるとともに、イベント開催による無線システム利用増加を加味した予測を行うことができるという効果が得られる。

本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。図１に示す電波利用予測装置２の詳細な構成を示すブロック図である。図２に示す電波利用データベース２１のテーブル構造を示す図である。図２に示すイベント情報データベース２２のテーブル構造を示す図である。図１に示す電波利用予測システムの処理動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による電波利用予測システムを説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号１は、電波を広帯域に受信して、受信して得られた電波の情報を送信する複数の受信機である。ここでいう広帯域とは、受信機１が設置される場所において使用可能な電波の周波数を網羅することを意味する。符号２は、コンピュータ装置等で構成し、受信機１が受信した電波の情報に基づき、電波利用の予測を行う電波利用予測装置である。符号３は、複数の受信機１と電波利用予測装置２との間を情報通信可能に接続するネットワーク（ＮＷ）である。

次に、図２を参照して、図１に示す電波利用予測装置２の詳細な構成を説明する。図２は、図１に示す電波利用予測装置２の詳細な構成を示すブロック図である。図２において、符号２１は、電波の利用状況の情報（これを電波利用情報という）として、利用時刻、利用場所（受信機１の設置場所）、周波数毎の受信レベルをデータベース化した電波利用データベースである。符号２２は、開催場所、開催日時、イベント名、イベント種別、過去の参加者総人数、年齢別参加者人数をデータベース化したイベント情報データベースである。符号２３は、地図情報をデータベース化した地図情報データベースである。

符号２４は、ネットワーク３を介して、受信機１から送信された電波利用情報を受信して、受信した電波利用情報を電波利用データベース２１に記憶する電波利用情報受信部である。符号２５は、電波利用データベース２１から過去の電波利用情報を読み出し、移動平均法、或いは指数平滑法等を用いて予想すべき時刻の周波数毎の受信レベルを予測する第１電波利用予測部である。受信レベルとはある時間の受信レベルの積分値である。

符号２６は、イベント情報データベース２２から予測すべき時刻のイベント情報を読み出し、読み出したイベント情報から人出予測を行うとともに、人出増加による電波利用の増加を加味して電波利用の予測を行う第２電波利用予測部である。第２電波利用予測部２６は、併せて、参加者の年齢やイベント種別から利用される無線方式を推測する。また、第２電波利用予測部２６は、人出予測と利用される無線端末予測からトラヒックを予測し、周波数毎の利用予測に変換する。変換した値を電波利用データベース２１に記憶されている電波利用情報を基に予測した予測値に加算し、これを予測値として出力する。

符号２７は、第１電波利用予測部２５において予測した値と、第２電波利用予測部２６において予測した値と、実際の測定結果のそれぞれの差を２乗し、信頼度として予測時刻毎に保存する信頼度算出部である。信頼度は過去の信頼度も含め移動平均法などを用いて算出する。

符号２８は、信頼度算出部２７の信頼度を基に、第１電波利用予測部２５の予測値と、第２電波利用予測部２６の予測値のいずれか一方を選択する予測結果選択部である。符号２９は、予測結果選択部２８によって選択された予測値を地図情報データベース２３から得た地図データに重畳して予測結果として出力する予測結果出力部である。

符号３０は、第１電波利用予測部２５と第２電波利用予測部２６に対して、予め設定された時刻において、所定の場所の電波の利用状況を周波数毎に予測するために、予測する時刻と場所を入力する入力部である。入力部３０からの入力情報（予測する時刻と場所）は、予測値を必要とする作業者が手入力するものである。

次に、図３を参照して、図２に示す電波利用データベース２１のテーブル構造について説明する。図３は、図２に示す電波利用データベース２１のテーブル構造を示す図である。電波利用データベース２１は、図３に示すように、「利用時刻」、「利用場所」、周波数毎の「受信レベル」のフィールドを有している。

利用時刻とは、電波が利用された時刻であり、受信機１が電波を受信した時刻に相当する。利用場所とは、電波が利用された場所であり、受信機１の設置場所に相当する。受信レベルとは、広帯域内の周波数毎に受信された電波の強度である。電波利用情報受信部２４は、受信機１のそれぞれから送信される電波利用情報（「利用時刻」、「利用場所」、「受信レベル」の情報）を受信する度に、受信した電波利用情報を図３に示す電波利用データベース２１に記憶していくことにより、電波利用データベース２１が構築されることになる。

次に、図４を参照して、図２に示すイベント情報データベース２２ののテーブル構造について説明する。図４は、図２に示すイベント情報データベース２２のテーブル構造を示す図である。イベント情報データベース２２は、図４に示すように、「開催場所」、「開催日時」、「イベント名」、「イベント種別」、「過去の参加総人数」、「年齢別の参加人数」のフィールドを有している。

開催場所とは、イベント（ビジネスショーやモーターショーなど）が開催される場所の住所である。開催日時とは、イベントが開催される日時である。イベント名とは、イベントの名称である。イベント種別とは、イベントの内容を予め分類した種別を表すものである。過去の参加総人数とは、そのイベントに参加した総人数である。年齢別の参加人数とは、年齢層（０歳〜９歳、１０〜１９歳、・・・）毎の参加人数である。このイベント情報データベース２２は、電波利用予測装置２の管理者が予め構築しておくデータベースである。

次に、図５を参照して、図１に示す電波利用予測システムの処理動作を説明する。図５は、図１に示す電波利用予測システムの処理動作を示すフローチャートである。まず、受信機１のそれぞれは、電波を受信し、受信した時刻、受信した場所（受信機の場所）、周波数毎の受信レベルの情報をネットワーク３を介して、電波利用予測装置２に対して送信する。これを受けて、電波利用情報受信部２４は、受信時刻、受信場所、周波数毎の受信レベルの情報を利用時刻、利用場所、受信レベルとして電波利用データベースに記憶する（ステップＳ１）。電波利用情報受信部２４は、以下で説明する予測処理動作とは切り離されて、独立して電波利用データベースに電波利用情報を記憶する動作を繰り返す。

次に、第１電波利用予測部２５は、電波利用データーベース２１に格納されている過去の利用履歴情報を参照して、移動平均法等を用いて、ｍ（ｍは、自然数）時間後の場所毎、周波数毎の利用状況を推定して予測値を得る（ステップＳ２）。この予測値を予測結果１とする。利用者の数に応じて受信レベルは変化するため、受信レベルが予測できれば利用者数が分かり、結果的に電波利用状況が分かることになる。したがって、ここいう予測値とは、予測すべき時刻の周波数毎の受信レベルを予測した値である。

一方、第２電波利用予測部２６は、イベント情報データベース２２から対象地域のイベント情報を抽出する（ステップＳ３）。そして、第２電波利用予測部２６は、このイベント情報からイベントへの参加総人数と年齢毎の参加人数を読み出して、これを参加総人数と年齢毎の参加人数の推測値とする（ステップＳ４）。

次に、作業者は、イベント会場において利用される無線機、アプリケーションを推定し、推定した利用される無線機、アプリケーションの情報を入力部３０から入力する。これを受けて、第２電波利用予測部２６は、利用される無線機、アプリケーションの情報と参加人数の推測値とから周波数毎の利用状況（周波数毎の受信レベル）を予測して予測値を得る（ステップＳ５）。

次に、第２電波利用予測部２６は、得られた予測値に、第１電波利用予測部２５において得られた予測値（ステップＳ２において得られた予測値）を加算した値を予測結果２とする（ステップＳ６）。

次に、予測結果選択部２８は、予測結果１のｍ時間後の信頼度と、予測結果２のｍ時間後の信頼度とを求め、求めた予測結果１のｍ時間後の信頼度と、予測結果２のｍ時間後の信頼度のうち、信頼度が小さい方を選択する（ステップＳ７）。信頼度は実測値と予測値の誤差の２乗となるため小さい方が信頼度が高くなる。これにより、予測値として、予測結果１または予測結果２のいずれかが選択されることになる。

そして、信頼度算出部２７は、ｍ時間経過した後に、実測結果と予測結果１と予測結果２の誤差の２乗を計算し、信頼度の更新を行い、その信頼度を内部に保持しておき、次回の信頼度による選択処理に用いる。

次に、予測結果出力部２９は、予測結果選択部２８において選択された予測結果１と予測結果２のいずれかに基づく予測結果を、地図情報データベース２３から読み出した地図上に重畳して出力することにより予測結果を出力する。この予測結果は、表示装置等に表する。これにより、表示装置に電波利用状況が重畳された地図情報が表示されることになる。

なお、表示装置に電波利用状況を表示する際に、利用時刻毎に電波利用状況が把握できるように表示を行ってもよい。

以上説明したように、イベントにおける人出数、参加者の年齢層、イベント内容をまとめてデータベース化し、年齢層毎の無線端末の利用率とイベントの内容から利用される無線システムの関連付けを行うようにした。また、複数の周波数帯の電波を受信できる受信機を設置するようにした。これにより、ある地点の周波数毎の受信レベルを取得することが可能となると共に、イベントによる突発的に発生する周波数毎の利用増加予測をすることが可能となる。これらの予測結果を広帯域に実測した受信レベルと比較することで信頼度とし、これに基づき予測値を選択することで、信頼度の高い予測が可能となる。

また、イベントなどの一時的な無線利用の増加も予測することが可能となる。さらに、ｍ時間後毎の予測値の信頼度を定義することで、イベント情報を加味した予測値と加味しない場合の予測値の選択が可能となり、予測精度を向上することができる。これにより、ユーザは無線機の利用がストレスなく利用できる時間帯、場所、無線方式を予め知ることができ、ユーザの周波数利用を分散することが可能となり、周波数の有効利用につながる。

前述した実施形態における電波利用予測装置２をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するための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、実行することによって実現してもよい。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とする。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、ＣＤ−ＲＯＭ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。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を送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その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のように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。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良く、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であってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。

周波数の異なる複数の無線システムの利用状況の一括予測と一時的なイベントによる無線システム利用増加を加味した予測を行うことが不可欠な用途に適用できる。

１・・・受信機、２・・・電波利用予測装置、２１・・・電波利用データベース、２２・・・イベント情報データベース、２３・・・地図情報データベース、２４・・・電波利用情報受信部、２５・・・第１電波利用予測部、２６・・・第２電波利用予測部、２７・・・信頼度算出部、２８・・・予測結果選択部、２９・・・予測結果出力部、３０・・・入力部、３・・・ネットワーク

Claims

広帯域に電波を受信し、電波の周波数毎の利用状況を示す電波利用情報を取得する受信手段と、
前記電波利用情報を記憶する電波利用データベースと、
前記電波利用データベースに記憶されている前記電波利用情報に基づき、将来の電波利用情報を予測することにより第１の電波利用予測値を得る第１の電波利用予測手段と、
開催されるイベントに関する情報が予め記憶されたイベント情報データベースと、
前記イベント情報データベースに記憶された情報からイベント開催時における電波の周波数毎の利用状況を推定し、前記第１の電波利用予測値に対して、イベント開催時における電波の周波数毎の利用の増加分を加算して第２の電波利用予測値を得る第２の電波利用予測手段と、
前記第１の電波利用予測値と、前記第２の電波利用予測値のうち、信頼度に基づきいずれか一方を選択する予測結果選択手段と、
前記予測結果選択手段により選択した前記第１の電波利用予測値と、前記第２の電波利用予測値のいずれか一方を電波利用予測結果情報として出力する予測結果出力手段と
を備えることを特徴とする電波利用予測システム。
前記予測結果出力手段は、
前記受信手段の設置場所に基づき、前記電波の利用場所を特定し、該電波の利用場所を地図上に重畳して前記電波利用予測結果情報を出力することを特徴とする請求項１に記載の電波利用予測システム。
前記予測結果出力手段は、
利用時間毎に前記電波利用予測結果情報を表示することを特徴とする請求項１または２に記載の電波利用予測システム。
広帯域に電波を受信し、電波の周波数毎の利用状況を示す電波利用情報を取得する受信手段と、前記電波利用情報を記憶する電波利用データベースと、開催されるイベントに関する情報が予め記憶されたイベント情報データベースとを備える電波利用予測システムが行う電波利用予測方法であって、
前記電波利用データベースに記憶されている前記電波利用情報に基づき、将来の電波利用情報を予測することにより第１の電波利用予測値を得る第１の電波利用予測ステップと、
前記イベント情報データベースに記憶された情報からイベント開催時における電波の周波数毎の利用状況を推定し、前記第１の電波利用予測値に対して、イベント開催時における電波の周波数毎の利用の増加分を加算して第２の電波利用予測値を得る第２の電波利用予測ステップと、
前記第１の電波利用予測値と、前記第２の電波利用予測値のうち、信頼度に基づきいずれか一方を選択する予測結果選択ステップと、
前記予測結果選択ステップにより選択した前記第１の電波利用予測値と、前記第２の電波利用予測値のいずれか一方を電波利用予測結果情報として出力する予測結果出力ステップと
を有することを特徴とする電波利用予測方法。