JP6025692B2 - Area quality degradation estimation apparatus and method - Google Patents

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

本発明は、エリア品質劣化推定装置及び方法に係り、特に、任意のエリア(例えば、100m四方のエリアの推定対象エリア)における、無線システムの通信品質の劣化(エリアにおける通信品質のばらつきが大きい)を推定するエリア品質劣化推定装置及び方法に関する。   The present invention relates to an area quality deterioration estimation apparatus and method, and in particular, deterioration of communication quality of a wireless system in an arbitrary area (for example, an estimation target area of a 100 m square area) (a large variation in communication quality in the area). The present invention relates to an area quality degradation estimation apparatus and method for estimating the frequency.

近年、スマートフォンやタブレット端末のモバイル端末の普及が急速に進んでいる。これに伴い、キャリアではモバイル網のサービスエリア拡大や通信品質向上を目指し、無線信号強度(RSSI(Received Signal Strength Indication),RSRP(Reference Signal Received Power),RSRQ(Reference Signal Received Quality)など)やスループットのドライブテストを実施してきた。しかし、ドライブテストでは測定できるポイント数が限られているため、通信品質が低いにも関わらず、検出できないエリアが存在してしまう。   In recent years, mobile terminals such as smartphones and tablet terminals have been rapidly spreading. Accordingly, carriers aim to expand the service area of mobile networks and improve communication quality, such as radio signal strength (RSSI (Received Signal Strength Indication), RSRP (Reference Signal Received Power), RSRQ (Reference Signal Received Quality), etc.) and throughput. The drive test has been carried out. However, since the number of points that can be measured in the drive test is limited, there are areas that cannot be detected even though the communication quality is low.

そこで、ユーザ端末から収集した情報を活用することで、面的に品質を把握する技術が注目されている。例えば、通信品質が所定の閾値を下回った場合に、無線品質情報と位置情報とから構成される測定レポートを、ユーザ端末から品質管理サーバへ送信することにより、無線システムのカバレッジマップを構築する方法がある(例えば、非特許文献1,2,3参照)。   In view of this, attention has been paid to a technique for grasping quality in a plane by utilizing information collected from user terminals. For example, a method for constructing a coverage map of a wireless system by transmitting a measurement report composed of wireless quality information and position information from a user terminal to a quality management server when communication quality falls below a predetermined threshold (For example, see Non-Patent Documents 1, 2, and 3).

泉川晴紀,難波忍,岸洋司,"信頼度の高いカバレッジマップ構築法",信学技報,2011-5.Haruki Izumikawa, Shinobu Namba, Yoji Kishi, "Reliable coverage map construction method", IEICE Technical Report, 2011-5. W. A. Hapsari, A. Umesh, M. Iwamura, M. Tomola, B. Gyula, B. Sebire, "Minimization of Drive Tests Solution in 3GPP", IEEE Communications Magazine, 2012-6.W. A. Hapsari, A. Umesh, M. Iwamura, M. Tomola, B. Gyula, B. Sebire, "Minimization of Drive Tests Solution in 3GPP", IEEE Communications Magazine, 2012-6. 泉川晴紀,安永隆一,鯨井勝弘,寺地重巡,白井良和,小林直,杉山敬三,"MDTにおけるQoEに基づくログ収集方法",信学技報,2013-3.Haruki Izumikawa, Ryuichi Yasunaga, Katsuhiro Kurei, Shigehiro Terachi, Yoshikazu Shirai, Nao Kobayashi, Keizo Sugiyama, "Log collection method based on QoE in MDT", IEICE Tech.

しかしながら、通信品質が低下しているエリアだけでなく、日付や時間帯によるばらつきが大きいエリアについても把握する必要がある。これは、ユーザが過去に経験した通信品質が、現在の通信品質の評価に大きな影響を与えていると言われているためである(非特許文献4:T. Hosfeld , S. Biedermann, R. Schatz, A. Platzer, S. Egger, M. Fiedler, "The Memory Effect and Its Implications on Web QoE Modeling", ITC, 2011-9参照)。   However, it is necessary to grasp not only the area where the communication quality is deteriorated but also the area where the variation due to the date and time zone is large. This is because it is said that the communication quality experienced by the user in the past greatly affects the evaluation of the current communication quality (Non-Patent Document 4: T. Hosfeld, S. Biedermann, R. Schatz, A. Platzer, S. Egger, M. Fiedler, "The Memory Effect and Its Implications on Web QoE Modeling", ITC, 2011-9).

通信品質のばらつきが大きいエリアを把握する方法として、通信品質が低下した場合に限らず一定時間ごとにユーザ端末から測定レポートを送信する手法が考えられる。しかし、多くのユーザ端末で定期的に測定レポートを送信することにより、トラヒックの増加を招き、かえって通信品質が悪化してしまう可能性が考えられる。また、人口が比較的少ないエリアでは、当該手法によっても十分な数のレポートを収集できず、通信品質のばらつきを把握できない可能性も考えられる。   As a method for grasping an area having a large variation in communication quality, a method of transmitting a measurement report from a user terminal at regular intervals is conceivable, not limited to a case where communication quality is deteriorated. However, it is conceivable that by regularly sending measurement reports from many user terminals, traffic will increase and the communication quality will deteriorate. Also, in an area where the population is relatively small, there is a possibility that a sufficient number of reports cannot be collected even by this method, and variation in communication quality cannot be grasped.

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、ユーザ端末側で現在地における通信品質のばらつきが大きいか否かを推定し、ばらつきが大きい場合のみ測定レポートを送信することで、トラヒックを圧迫することなく、通信品質のばらつきが大きいエリアを把握することが可能なエリア品質劣化推定装置及び方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and estimates whether or not there is a large variation in communication quality at the current location on the user terminal side, and compresses traffic by transmitting a measurement report only when the variation is large. It is an object of the present invention to provide an area quality degradation estimation apparatus and method capable of grasping an area where there is a large variation in communication quality.

一態様によれば、無線システムの任意のエリアにおける通信品質のばらつきが大きいことを示すエリア品質の劣化を推定するエリア品質劣化推定装置であって、
取得した無線品質情報を記憶手段に格納する無線品質情報取得手段と、
当該装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記無線品質情報から無線品質の特徴量(以下、「無線品質特徴量」と記す)を算出する無線品質特徴量算出手段と、
前記無線品質特徴量と、エリア品質劣化を判別するための判別関数を用いて、前記位置情報が示すエリアにおける、通信品質のばらつきから通信品質劣化を判定するエリア品質劣化推定手段と、
前記エリア品質劣化推定手段において通信品質のばらつきが大きく通信品質が劣化していると判定された場合には、品質劣化に関する情報を測定レポートとして、サーバに送信する送信手段と、を有するエリア品質劣化推定装置が提供される。
According to one aspect, there is an area quality degradation estimation device that estimates degradation of area quality indicating that communication quality variation is large in an arbitrary area of a wireless system,
Wireless quality information acquisition means for storing the acquired wireless quality information in the storage means;
Position information acquisition means for acquiring position information of the device;
Radio quality feature quantity calculating means for calculating a radio quality feature quantity (hereinafter referred to as “radio quality feature quantity”) from the radio quality information;
Area quality deterioration estimation means for determining communication quality deterioration from variations in communication quality in the area indicated by the position information, using the wireless quality feature amount and a discriminant function for determining area quality deterioration;
When the area quality degradation estimation means determines that the communication quality is largely varied and the communication quality is degraded, the area quality degradation includes transmission means for transmitting information relating to the quality degradation to the server as a measurement report. An estimation device is provided.

一態様によれば、ユーザ端末(エリア品質劣化推定装置)で取得した短時間の無線品質情報を用いることにより、当該ユーザ端末で現在地における通信品質のばらつきが大きいか否かを推定することが可能となる。これにより、サービスエリアを管理するシステム側において、通信品質のばらつきを精度よく把握することが可能となる。   According to one aspect, by using short-time radio quality information acquired by a user terminal (area quality degradation estimation device), it is possible to estimate whether or not the communication quality at the current location is large at the user terminal. It becomes. As a result, the system side that manages the service area can accurately grasp variations in communication quality.

本発明の第1の実施の形態におけるシステム構成例である。It is an example of system configuration in a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態におけるユーザ端末の構成例である。It is a structural example of the user terminal in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態におけるユーザ端末のフローチャートである。It is a flowchart of the user terminal in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態におけるシステム構成例である。It is an example of system configuration in a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態におけるシーケンスチャートである。It is a sequence chart in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における劣化判別関数算出部のフローチャートである。It is a flowchart of the deterioration discrimination function calculation part in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態におけるエリアコード例である。It is an example of the area code in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における回線関数によるエリア品質の予測値と実際のエリア品質の関係である。It is the relationship between the prediction value of area quality by the line function in the 2nd Embodiment of this invention, and actual area quality.

[第1の実施の形態]
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1の実施の形態におけるシステム構成例である。   FIG. 1 shows an example of a system configuration in the first embodiment of the present invention.

本発明は、あるエリア内のユーザ端末1001〜100n側で現在地における通信品質のばらつきが大きいか否かを推定し、ばらつきが大きいと推定された場合にのみ、エリア品質管理サーバ200に測定レポートを送信するものである。当該エリア品質管理サーバ200は、本発明の範囲外であるが、エリア品質管理サーバ200は、各携帯キャリアが導入している一般的なサーバであり、ユーザ端末1001〜100nから送信されてきた通信品質の測定レポートを地図上にプロットすることで、品質情報を面的に把握し、品質の悪いエリアを検出する機能を具備しているものとする。 The present invention estimates whether or not there is a large variation in communication quality at the current location on the user terminals 100 1 to 100 n side in a certain area, and measures the area quality management server 200 only when the variation is estimated to be large. Send a report. The area quality management server 200 is outside the scope of the present invention, but the area quality management server 200 is a general server introduced by each mobile carrier and has been transmitted from the user terminals 100 1 to 100 n. It is assumed that the communication quality measurement report is plotted on a map to grasp the quality information in a plane and detect a poor quality area.

なお、以降では、エリアにおける通信品質のばらつきのことを「エリア品質」と記し、「エリア品質が劣化している」とは通信品質のばらつきが大きいことを指す。   In the following, the communication quality variation in the area is referred to as “area quality”, and “area quality is degraded” means that the communication quality variation is large.

図2は、本発明の第1の実施の形態におけるユーザ端末の構成例である。   FIG. 2 is a configuration example of a user terminal according to the first embodiment of the present invention.

ユーザ端末100Aは、メモリ101、無線品質情報取得部110、位置情報取得部120、エリア品質劣化推定部130を有する。   The user terminal 100A includes a memory 101, a wireless quality information acquisition unit 110, a location information acquisition unit 120, and an area quality degradation estimation unit 130.

無線品質情報取得部110は、任意の時間における無線品質情報を取得する。なお、無線品質情報の取得は、オペレータが設定した時刻から一定の時間(例えば、1分)、一定時間毎に所定の時間に発生した情報を取得し、メモリ101に格納するものとする。取得した無線品質情報の例を表1に示す。   The radio quality information acquisition unit 110 acquires radio quality information at an arbitrary time. The wireless quality information is acquired by acquiring information generated at a predetermined time every fixed time (for example, 1 minute) from the time set by the operator and storing it in the memory 101. An example of the acquired wireless quality information is shown in Table 1.

Figure 0006025692
表1の無線品質情報は、1秒ごとの通信セルのRSRP、隣接セル数、隣接セルのRSRPを含む。また、メモリ101は、予め与えられた判別関数(z)も格納するものとする。
Figure 0006025692
The radio quality information in Table 1 includes the RSRP of a communication cell, the number of neighboring cells, and the RSRP of neighboring cells every second. The memory 101 also stores a discriminant function (z) given in advance.

位置情報取得部120は、GPS(全地球測位システム)等の位置情報測定ツールや端末OSのAPI(Application Programming Interface)の技術を用いて、当該ユーザ端末100Aの現在地を取得し、メモリ101に格納する。   The location information acquisition unit 120 acquires the current location of the user terminal 100 </ b> A using a location information measurement tool such as GPS (Global Positioning System) or the API (Application Programming Interface) technology of the terminal OS and stores it in the memory 101. To do.

エリア品質劣化推定部130は、無線品質特徴量算出部131、エリア品質劣化推定処理部132、送信部133を有する。   The area quality degradation estimation unit 130 includes a radio quality feature amount calculation unit 131, an area quality degradation estimation processing unit 132, and a transmission unit 133.

無線品質特徴量算出部131は、無線品質情報取得部110で取得した無線品質情報から特徴量を算出する。特徴量としては、短時間(例えば1分間)における通信中セルのRSRPの標準偏差や、平均隣接セル数、通信中セルと隣接セルの平均RSRP比等であり、特徴量をこれらの全てとしてもよいし、一つ以上の一部に限定してもよい。   The wireless quality feature amount calculation unit 131 calculates a feature amount from the wireless quality information acquired by the wireless quality information acquisition unit 110. The feature amount includes the RSRP standard deviation of the communicating cell in a short time (for example, 1 minute), the average number of neighboring cells, the average RSRP ratio between the communicating cell and the neighboring cell, etc. It may be limited to one or more parts.

エリア品質劣化推定処理部132は、無線品質特徴量算出部131で算出された無線品質特徴量を、予め定められた判別関数に適用し、ユーザ端末100Aの現在地において、エリア品質が劣化しているか否かを推定する。具体的には、無線品質特徴量rq1,rq2,…を判別関数z=f(r q1,r q2,…)に代入し、z>0であればエリア品質は劣化していると判定し、それ以外であれば、劣化していないと判定する。 The area quality degradation estimation processing unit 132 applies the radio quality feature quantity calculated by the radio quality feature quantity calculation unit 131 to a predetermined discriminant function, so that the area quality is degraded at the current location of the user terminal 100A. Estimate whether or not. Specifically, the radio quality feature quantities r q1 , r q2 ,... Are substituted into the discriminant function z = f (r q1 , r q2 ,...), And if z> 0, it is determined that the area quality has deteriorated. Otherwise, it is determined that there is no deterioration.

送信部133は、エリア品質劣化推定処理部132においてエリア品質が劣化していると判定された場合にのみ測定レポートをエリア品質管理サーバ200Aに送信する。具体的には、推定結果(劣化あり)、及び、無線品質特徴量と位置情報取得部120で取得した位置情報の組を送信する。無線品質情報や無線品質情報取得部110において無線品質情報を取得した情報取得時刻なども合わせて送信してもよい。この場合には、表1に情報取得時刻の項目が追加されるものとする。   The transmission unit 133 transmits the measurement report to the area quality management server 200A only when the area quality degradation estimation processing unit 132 determines that the area quality is degraded. Specifically, the estimation result (with deterioration), the wireless quality feature amount, and the position information acquired by the position information acquisition unit 120 are transmitted. The wireless quality information and the information acquisition time when the wireless quality information acquisition unit 110 acquires the wireless quality information may also be transmitted. In this case, an information acquisition time item is added to Table 1.

上記の各構成要素の処理を以下に詳細に示す。   The processing of each of the above components will be described in detail below.

図3は、本発明の第1の実施の形態におけるユーザ端末の処理のフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart of processing of the user terminal according to the first embodiment of the present invention.

ステップ110) 無線品質情報取得部110は、当該ユーザ端末100Aが存在するエリアから無線品質情報として、ある時間i(iは測定開始からの経過時間で、例えば1分間の情報ではi=0〜59)の無線品質情報として、通信中セルのRSRPserver(i)(dBm)、隣接セル数Ncell(i)(個)、隣接セルのRSRPneighbor(i)(dBm)を表1に示すようにメモリ101に格納する。さらに、当該情報の取得時刻をメモリ101に格納するようにしてもよい。また、位置情報取得部120は、GPS等を用いて当該ユーザ端末100Aの位置情報を取得し、メモリ101に格納する。 Step 110) The radio quality information acquisition unit 110 obtains a certain time i (i is an elapsed time from the start of measurement, i.e., i = 0 to 59 for information of 1 minute) as radio quality information from the area where the user terminal 100A exists. Table 1 shows the RSRP server (i) (dBm) of the cell in communication, the number of adjacent cells N cell (i) (cells), and the RSRP neighbor (i) (dBm) of the adjacent cells as the wireless quality information of Store in the memory 101. Further, the acquisition time of the information may be stored in the memory 101. Further, the position information acquisition unit 120 acquires the position information of the user terminal 100 </ b> A using GPS or the like and stores it in the memory 101.

ステップ120) 無線品質特徴量算出部131は、メモリ101から無線品質情報を読み込む。例えば、表1に示す1分間の無線品質情報を読み込むものとする。無線品質特徴量として、通信中セルのRSRPの標準偏差、平均隣接セル数、通信中セルと隣接セルの平均RSRP比を用いるとすると、このときの無線品質特徴量は、それぞれ次のように求められる。   Step 120) The radio quality feature quantity calculation unit 131 reads radio quality information from the memory 101. For example, it is assumed that the wireless quality information for one minute shown in Table 1 is read. If the standard deviation of the RSRP of the communicating cell, the average number of neighboring cells, and the average RSRP ratio of the communicating cell and the neighboring cell are used as the wireless quality feature amount, the wireless quality feature amount at this time is obtained as follows. It is done.

・通信中セルのRSRPの標準偏差r q1
通常dBm単位で表示されるため、本実施の形態では、mW単位に変換してから標準偏差を求め、再度dBmに変換しなおす。
・ RSRP standard deviation r q1 of the cell in communication:
Since it is normally displayed in dBm units, in this embodiment, the standard deviation is obtained after conversion to mW units, and is converted again to dBm.

Figure 0006025692
但し、
Figure 0006025692
However,

Figure 0006025692
・平均隣接セル数r q2:
Figure 0006025692
・ Average number of neighboring cells r q2 :

Figure 0006025692
・通信中セルと隣接セルの平均RSRP比r q3
本発明の第1の実施の形態では、通信中セルと隣接セルの平均RSRPを求めてから、その比を算出することとする。なお、i秒目に隣接セルが複数ある場合は、そのうち最も大きなRSRP値を
Figure 0006025692
-Average RSRP ratio r q3 between the cell in communication and the neighboring cell:
In the first embodiment of the present invention, an average RSRP between a cell in communication and an adjacent cell is obtained, and then the ratio is calculated. If there are multiple neighboring cells at i seconds, the largest RSRP value is selected.

Figure 0006025692
とする。また、i秒目に隣接セルがない場合は
Figure 0006025692
And If there is no neighboring cell at i seconds,

Figure 0006025692
とする。
Figure 0006025692
And

Figure 0006025692
但し、
Figure 0006025692
However,

Figure 0006025692
ステップ130) エリア品質劣化推定処理部132は、上記のステップ120で算出された通信中セルのRSRPの標準偏差r q1(−97.8dBm)、平均隣接セル数rq2(2.9個)、通信中セルと隣接セルの平均RSRP比r q3(−2.8dBm)と、
判別関数z=3.07+0.038rq1+0.067rq2−0.020rq3
が与えられたものとする。このとき、
z=3.07+0.038*(−97.8)+0.067*2.9−0.020*(−2.8)=−0.44<0
となるので、当該エリアの品質は劣化していないと推定される。
Figure 0006025692
Step 130) The area quality degradation estimation processing unit 132 calculates the RSRP standard deviation r q1 (−97.8 dBm) of the cell in communication calculated in Step 120 above, the average number of neighboring cells r q2 (2.9 cells), and the cell in communication And the average RSRP ratio r q3 (−2.8 dBm) of neighboring cells,
Discriminant function z = 3.07 + 0.038r q1 + 0.067r q2 −0.020r q3
Is given. At this time,
z = 3.07 + 0.038 * (− 97.8) + 0.067 * 2.9−0.020 * (− 2.8) = − 0.44 <0
Therefore, it is estimated that the quality of the area has not deteriorated.

ステップ140) 送信部133は、ステップ130で得られた推定結果が「劣化している」である場合に、位置情報取得部120で取得したエリア情報を付与して測定レポートとしてエリア品質管理サーバ200Aに送信する。なお、当該推定結果のみならず、上記の無線品質特徴量、無線品質情報取得部110で取得し、メモリ101に格納されている無線品質情報も併せて送信してもよい。   Step 140) When the estimation result obtained in Step 130 is “deteriorated”, the transmission unit 133 assigns the area information acquired by the position information acquisition unit 120 and provides the area quality management server 200A as a measurement report. Send to. Note that not only the estimation result but also the radio quality information acquired by the radio quality feature quantity and radio quality information acquisition unit 110 and stored in the memory 101 may be transmitted together.

このように、推定結果が「劣化している」場合のみ送信することにより、ユーザ端末100Aとエリア品質管理サーバ200A間のトラヒックを削減することが可能となる。   Thus, by transmitting only when the estimation result is “degraded”, it becomes possible to reduce traffic between the user terminal 100A and the area quality management server 200A.

[第2の実施の形態]
上記の第1の実施の形態におけるエリア品質劣化推定部130では、予め与えられた判定関数を用いていたが、本発明の第2の実施の形態では、ユーザ端末100Aで無線品質特徴量と位置情報に加えて、通信品質を取得して、無線品質特徴量算出部131で求めた無線品質特徴量を推定結果と共にエリア品質管理サーバ200Aへと送信及び保存し、これらを用いて判別関数を導出するものである。
[Second Embodiment]
In the area quality degradation estimation unit 130 in the first embodiment, the determination function given in advance is used. However, in the second embodiment of the present invention, the user terminal 100A uses the radio quality feature value and the position. In addition to the information, the communication quality is acquired, and the wireless quality feature amount obtained by the wireless quality feature amount calculation unit 131 is transmitted and stored together with the estimation result to the area quality management server 200A, and the discriminant function is derived using these. To do.

図4は、本発明の第2の実施の形態におけるシステム構成例である。   FIG. 4 is a system configuration example according to the second embodiment of the present invention.

図4において、図2と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。   4, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本発明の第2の実施の形態におけるエリア品質管理サーバ200Bは、ユーザ端末100Bから無線品質特徴量を受信する送受信部210と、当該無線品質特徴量を格納する無線品質特徴量記憶部220を有する。   The area quality management server 200B according to the second embodiment of the present invention includes a transmission / reception unit 210 that receives a radio quality feature quantity from the user terminal 100B, and a radio quality feature quantity storage unit 220 that stores the radio quality feature quantity. .

ユーザ端末100Bは、図2の構成に加えて、通信品質取得部140と、エリア品質劣化推定部130内に劣化判定関数算出部134を有する。   In addition to the configuration of FIG. 2, the user terminal 100 </ b> B includes a communication quality acquisition unit 140 and a deterioration determination function calculation unit 134 in the area quality deterioration estimation unit 130.

図5は、本発明の第2の実施の形態におけるシーケンスチャートである。   FIG. 5 is a sequence chart according to the second embodiment of the present invention.

ステップ201) 無線品質情報取得部110は、本発明の第1の実施の形態と同様の方法により無線品質情報を取得し、メモリ101に格納する。位置情報取得部120は、本発明の第1の実施の形態と同様に、位置情報を取得してメモリ101に格納する。   Step 201) The radio quality information acquisition unit 110 acquires radio quality information by the same method as in the first embodiment of the present invention and stores it in the memory 101. The location information acquisition unit 120 acquires location information and stores it in the memory 101 as in the first embodiment of the present invention.

ステップ202) 通信品質取得部140は、通信品質の推定値を任意の方法により取得し、メモリ101に格納する。通信品質の推定値は、一般的なネットワーク分析ツールを用いて取得してもよいし、非特許文献5(中村天真,野尻秀樹,高橋玲,"ユーザ端末におけるパッシブ計測によるスループット推定法の検討",信学ソ大,2013-9)のような手法を用いて取得してもよい。通信品質を示す指標としては、スループットを用いてもよいし、RTT(Round Trip Time)やロス率等を用いてもよい。なお、通信品質の推定値は、常時取得しなくてもよく、特定のユーザ端末で、もしくは特定のエリアや時間帯においてのみ取得してもよい。   Step 202) The communication quality acquisition unit 140 acquires an estimated value of communication quality by an arbitrary method and stores it in the memory 101. The estimated value of communication quality may be obtained by using a general network analysis tool, or Non-Patent Document 5 (Tenma Nakamura, Hideki Nojiri, Satoshi Takahashi, “Examination of Throughput Estimation Method by Passive Measurement in User Terminal”) , Shingaku Sodai, 2013-9). As an index indicating communication quality, throughput may be used, or RTT (Round Trip Time), loss rate, or the like may be used. Note that the estimated value of the communication quality may not be obtained constantly, and may be obtained only at a specific user terminal or in a specific area or time zone.

ステップ203) 劣化判別関数算出部134は、既にエリア品質管理サーバ200Bに格納されている無線品質特徴量を取得し、メモリ101に格納する。   Step 203) The deterioration determination function calculation unit 134 acquires the wireless quality feature quantity already stored in the area quality management server 200B and stores it in the memory 101.

ここまでの処理によってメモリ101に格納された情報の例を表2に示す。表2の各エリア(エリアコードA〜K)は緯度経度を0.0008度(約100m)ずつに分割した例である。   Table 2 shows an example of information stored in the memory 101 by the processing so far. Each area (area codes A to K) in Table 2 is an example in which the latitude and longitude are divided into 0.0008 degrees (about 100 m).

Figure 0006025692
メモリ101には、エリアコード、データ整理番号、上記で取得した無線品質特徴量、ステップ202で取得した通信品質の推定値、位置情報取得部120で取得した位置情報が格納される。
Figure 0006025692
The memory 101 stores an area code, a data reference number, the wireless quality feature value acquired above, the estimated communication quality acquired at step 202, and the position information acquired by the position information acquisition unit 120.

ステップ204) 劣化判別関数算出部134は、ステップ203でエリア品質管理サーバ200Bから取得した各エリアにおける過去の無線品質特徴量と、ステップ202で取得した通信品質の推定値を用いてエリア品質劣化の判別関数を算出する。   Step 204) The degradation determination function calculation unit 134 uses the past wireless quality feature amount in each area acquired from the area quality management server 200B in Step 203 and the estimated communication quality acquired in Step 202 to reduce the area quality degradation. A discriminant function is calculated.

なお、上記のステップ203とステップ204の処理は、図5のシーケンスチャートのこの時点で行うことに限定されず、ステップ206の実行前であれば、いずれのタイミングで行ってもよい。例えば、所定の周期ごと、または、エリア品質管理サーバ200Bの無線品質特徴量記憶部220における情報記憶量が所定の値以上となったこと等をトリガとして無線品質特徴量を取得すること等が考えられる。   Note that the processing of step 203 and step 204 is not limited to being performed at this point in the sequence chart of FIG. 5, and may be performed at any timing as long as it is before execution of step 206. For example, it is conceivable to acquire the wireless quality feature amount every predetermined cycle or triggered by the information storage amount in the wireless quality feature amount storage unit 220 of the area quality management server 200B becoming a predetermined value or more. It is done.

図6は、本発明の第2の実施の形態における劣化判別関数算出部の処理のフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart of the process of the deterioration determination function calculation unit in the second embodiment of the present invention.

ステップ301) 劣化判別関数算出部134は、各エリアについて通信品質のばらつきの大きさを求め、メモリ101に格納する。通信品質のばらつきは、標準偏差や分散で表してもよいし、最大値と最小値の差などで表してもよい。また、ここでの「エリア」とは、対象地域を任意の距離毎に分割することにより定義してもよいし、総務省が定めた標準地域メッシュ等により定義してもよい。   Step 301) The degradation determination function calculation unit 134 obtains the magnitude of the communication quality variation for each area and stores it in the memory 101. The communication quality variation may be represented by a standard deviation or variance, or may be represented by a difference between a maximum value and a minimum value. In addition, the “area” here may be defined by dividing the target area by an arbitrary distance, or may be defined by a standard area mesh or the like determined by the Ministry of Internal Affairs and Communications.

ステップ302) 上記で求められた各エリアにおける通信品質のばらつきの大きさ(v)が、あらかじめ定めた閾値(th)よりも大きい場合は、ステップ303に移行し、そうでない場合は、ステップ304に移行する。   Step 302) If the magnitude (v) of the communication quality variation in each area obtained above is larger than the predetermined threshold value (th), the process proceeds to Step 303. Otherwise, the process proceeds to Step 304. Transition.

ステップ303) v>thである場合は劣化している「1」と判定し、ステップ305に移行する。   Step 303) If v> th, it is determined that the deterioration is “1”, and the process proceeds to Step 305.

ステップ304) v≦thである場合は劣化していない「0」と判定し、ステップ305に移行する。   Step 304) If v ≦ th, it is determined that there is no deterioration “0”, and the routine proceeds to Step 305.

ステップ305) 上記のエリア品質評価結果「1」「0」について、目的変数、無線品質特徴量を説明変数とした判別分析を行い、得られた判別関数をメモリ101に格納する。判別分析の手法については特に限定しないが、例えば、線形関数、非線形関数、決定木等を用いることが可能である。具体的な判別関数(z)の算出の例は後述する。   Step 305) The above area quality evaluation results “1” and “0” are subjected to discriminant analysis using the objective variable and the radio quality feature quantity as explanatory variables, and the obtained discriminant function is stored in the memory 101. The method of discriminant analysis is not particularly limited. For example, a linear function, a nonlinear function, a decision tree, or the like can be used. A specific example of calculating the discriminant function (z) will be described later.

なお、判別関数は一定時間の経過や、エリア品質管理サーバ200Bにおける保存データの一定量増加等により導出が繰り返されることとし、保存されたデータがない場合は、本発明の第1の実施の形態と同様に、予め定めておいた判別関数を用いることとする。   It should be noted that the discriminant function is repeatedly derived by elapse of a certain time or a certain amount of stored data in the area quality management server 200B, and when there is no stored data, the first embodiment of the present invention Similarly to the above, a predetermined discriminant function is used.

ステップ205) 無線品質特徴量算出部131は、本発明の第1の実施の形態と同様の手法により、無線品質特徴量を算出する。   Step 205) The radio quality feature quantity calculation unit 131 calculates the radio quality feature quantity by the same method as in the first embodiment of the present invention.

ステップ206) エリア品質劣化推定処理部132は、ステップ204で算出された判別関数をメモリ101から読み出して、本発明の第1の実施の形態と同様の手法により、エリア品質劣化を推定する。   Step 206) The area quality degradation estimation processing unit 132 reads out the discriminant function calculated in Step 204 from the memory 101, and estimates area quality degradation using the same method as in the first embodiment of the present invention.

ステップ207) 送信部133は、ステップ202で求められた通信品質、ステップ205で算出された無線品質特徴量をメモリ101から読み出し、求められたエリア品質劣化の推定結果と共にエリア品質管理サーバ200Bに送信する。   Step 207) The transmission unit 133 reads out the communication quality obtained in Step 202 and the wireless quality feature quantity calculated in Step 205 from the memory 101, and transmits them to the area quality management server 200B together with the obtained estimation result of the area quality degradation. To do.

ステップ208) エリア品質管理サーバ200Bは、無線品質特徴量を無線品質特徴量記憶部220に格納する。   Step 208) The area quality management server 200B stores the radio quality feature quantity in the radio quality feature quantity storage unit 220.

以下、具体的に劣化判別関数算出部134の図6の処理を説明する。   Hereinafter, the process of FIG. 6 performed by the deterioration determination function calculation unit 134 will be described in detail.

例えば、エリア品質管理サーバ200Bの特徴量記憶部220に、表2に示す各エリアにおける過去の無線品質特徴量と通信品質、位置情報の組が保存されていたとする。   For example, it is assumed that a set of past wireless quality feature amounts, communication quality, and position information in each area shown in Table 2 is stored in the feature amount storage unit 220 of the area quality management server 200B.

このとき、各エリアにおけるエリア品質は表3のように評価される。   At this time, the area quality in each area is evaluated as shown in Table 3.

Figure 0006025692
なお、本発明の第2の実施の形態では、通信品質のばらつきの大きさを、スループットの最大値と最小値の差で表した。また、通信品質のばらつきの大きさの閾値は6000kbpsとした。また、表3に示されるエリアコードの実際のエリアを図7に示す。
Figure 0006025692
In the second embodiment of the present invention, the magnitude of the communication quality variation is represented by the difference between the maximum value and the minimum value of the throughput. In addition, the threshold value of the variation in communication quality is set to 6000 kbps. Moreover, the actual area of the area code shown in Table 3 is shown in FIG.

例えば、エリアAの場合、当該エリアにおける過去のスループットの値は4260,5140,5820,8720(kbps)であり、最大値は8720、最小値は4260である。よって、スループットのばらつきの大きさは、8720−4260=4460(kbps)<6000であるから、エリアAのエリア品質は「0」(劣化していない)と評価される(ステップ301〜304)。   For example, in the case of area A, the past throughput values in the area are 4260, 5140, 5820, 8720 (kbps), the maximum value is 8720, and the minimum value is 4260. Therefore, since the magnitude of the variation in throughput is 8720-4260 = 4460 (kbps) <6000, the area quality of area A is evaluated as “0” (not degraded) (steps 301 to 304).

次に、表2,3に示す各エリアにおけるエリア品質評価結果と無線品質特徴量が劣化判定関数算出部134に入力されたとする。このとき、判別関数zは次のように求められる(ステップ305)。   Next, it is assumed that the area quality evaluation result and the wireless quality feature amount in each area shown in Tables 2 and 3 are input to the deterioration determination function calculation unit 134. At this time, the discriminant function z is obtained as follows (step 305).

z=3.07+0.038 r q1+0.067 r q2−0.020 r q3
ここで、r q1,r q2,r q3は、無線品質特徴量であり、それぞれ通信中セルのRSRPの標準偏差、平均隣接セル数、通信中セルと隣接セルの平均RSRP比を示す。なお、本発明の第2の実施の形態では判別関数は線形であるとし、以下の手順で求めた。
z = 3.07 + 0.038 r q1 +0.067 r q2 −0.020 r q3
Here, r q1 , r q2 , and r q3 are radio quality feature quantities, and indicate the RSRP standard deviation, the average number of neighboring cells, and the average RSRP ratio between the communicating cell and neighboring cells, respectively. In the second embodiment of the present invention, the discriminant function is assumed to be linear and is obtained by the following procedure.

(1)エリア品質aqを目的関数、無線品質特徴量r q1,r q2,r q3を説明変数とする重回帰分析を行い、下記の回帰関数を求める。 (1) A multiple regression analysis is performed using the area quality a q as an objective function and the radio quality features r q1 , r q2 , r q3 as explanatory variables to obtain the following regression function.

aq=3.59 +0.038r q1+0.067r q2−0.020 r q3
(2)回帰関数によるエリア品質の予測値と、実際のエリア品質をプロットし、図8に示すように最も判別正答率が高くなる判別境界を求める。図8の場合、判別境界が0.50〜0.53の間にあるときに最も判別正答率が高くなるので、今回は判別境界を0.52と設定する。
a q = 3.59 + 0.038r q1 + 0.067r q2 −0.020 r q3
(2) The predicted area quality value by the regression function and the actual area quality are plotted, and a discrimination boundary with the highest discrimination correct answer rate is obtained as shown in FIG. In the case of FIG. 8, since the discrimination correct answer rate is the highest when the discrimination boundary is between 0.50 and 0.53, this time the discrimination boundary is set to 0.52.

(3)上記の(1)、(2)から、判別関数zは下記のように求められる。   (3) From the above (1) and (2), the discriminant function z is obtained as follows.

z=3.59+0.038r q1+0.067r q2+0.020 r q3−0.52
=3.07+0.038r q1+0.067r q2−0.020 r q3
なお、上記の本発明の第2の実施の形態では、ユーザ端末100Bで求められた無線品質特徴量と通信品質をエリア品質管理サーバ200Bに保持する例を示しているが、この例に限定されることなく、外部のデータベースシステム等の記憶手段に保持しておき、エリア品質劣化の判別関数を算出する際に当該記憶手段から読み出すようにしてもよい。
z = 3.59 + 0.038r q1 + 0.067r q2 +0.020 r q3 −0.52
= 3.07 + 0.038r q1 + 0.067r q2 −0.020 r q3
In the second embodiment of the present invention described above, an example is shown in which the area quality management server 200B holds the wireless quality feature quantity and the communication quality obtained by the user terminal 100B. However, the present invention is not limited to this example. Instead, it may be stored in a storage means such as an external database system, and read out from the storage means when calculating a discriminant function for area quality degradation.

また、ユーザ端末100Bの劣化判別関数算出部134の処理を、当該ユーザ端末100Bの外部の装置に実行させるようにしてもよい。   Further, the process of the degradation determination function calculation unit 134 of the user terminal 100B may be executed by a device outside the user terminal 100B.

<本発明の評価>
本発明を用いた、エリア品質劣化の推定結果に対する妥当性は、次の通りである。
<Evaluation of the present invention>
The validity of the estimation result of the area quality degradation using the present invention is as follows.

評価対象は、表2、表3に示す各エリアにおける無線品質特徴量とエリア品質評価結果である。エリアコードG〜Kのデータを学習用データセット、A〜Fのデータを推定用データセットとする。   The evaluation objects are the radio quality feature amounts and area quality evaluation results in each area shown in Tables 2 and 3. Data of area codes G to K is set as a learning data set, and data of A to F is set as an estimation data set.

そして、以下の手順により、本発明による推定精度を評価した。   And the estimation precision by this invention was evaluated with the following procedures.

(1)エリアG〜Kの無線品質特徴量とエリア品質を用いて、本発明によりエリア品質劣化の判別関数zを下記の通り算出する。   (1) Using the wireless quality feature quantity and area quality of areas G to K, the discriminant function z for area quality degradation is calculated as follows according to the present invention.

z=0.022r q1+0.26r q2−0.056 r q3+0.83
(2)エリアG〜Kの無線品質特徴量と、(1)で算出した判別関数を用いて、エリアA〜Fのエリア品質劣化を推定する。
z = 0.022r q1 + 0.26r q2 −0.056 r q3 +0.83
(2) The area quality degradation of areas A to F is estimated using the radio quality feature quantities of areas G to K and the discriminant function calculated in (1).

(3)エリアA〜Fの実際のエリア品質の実測値と、(2)で推定したエリア品質の予測値を示す(図8)。   (3) The actual measured values of area quality in areas A to F and the predicted value of area quality estimated in (2) are shown (FIG. 8).

本発明は、上記のユーザ端末100A,100Bの動作をプログラムとして構築し、エリア品質劣化推定装置として利用される端末にインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。   In the present invention, the operation of the user terminals 100A and 100B can be constructed as a program and installed in a terminal used as an area quality degradation estimation apparatus, or can be distributed via a network.

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.

1001〜100n,100A,100B ユーザ端末
101 メモリ
110 無線品質情報取得部
120 位置情報取得部
130 エリア品質劣化推定部
131 無線品質特徴量算出部
132 エリア品質劣化推定処理部
133 送信部
134 劣化判別関数算出部
200,200A,200B エリア品質管理サーバ
210 送受信部
220 無線品質特徴量記憶部
100 1 to 100 n , 100A, 100B User terminal 101 Memory 110 Radio quality information acquisition unit 120 Location information acquisition unit 130 Area quality degradation estimation unit 131 Radio quality feature amount calculation unit 132 Area quality degradation estimation processing unit 133 Transmission unit 134 Degradation determination Function calculation unit 200, 200A, 200B Area quality management server 210 Transmission / reception unit 220 Wireless quality feature amount storage unit

Claims (8)

無線システムの任意のエリアにおける通信品質のばらつきが大きいことを示すエリア品質の劣化を推定するエリア品質劣化推定装置であって、
取得した無線品質情報を記憶手段に格納する無線品質情報取得手段と、
当該装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記無線品質情報から無線品質の特徴量(以下、「無線品質特徴量」と記す)を算出する無線品質特徴量算出手段と、
前記無線品質特徴量と、エリア品質劣化を判別するための判別関数を用いて、前記位置情報が示すエリアにおける、通信品質のばらつきから通信品質劣化を判定するエリア品質劣化推定手段と、
前記エリア品質劣化推定手段において通信品質のばらつきが大きく通信品質が劣化していると判定された場合には、品質劣化に関する情報を測定レポートとして、サーバに送信する送信手段と、
を有することを特徴とするエリア品質劣化推定装置。
An area quality degradation estimation apparatus that estimates degradation of area quality indicating that communication quality variation is large in an arbitrary area of a wireless system,
Wireless quality information acquisition means for storing the acquired wireless quality information in the storage means;
Position information acquisition means for acquiring position information of the device;
Radio quality feature quantity calculating means for calculating a radio quality feature quantity (hereinafter referred to as “radio quality feature quantity”) from the radio quality information;
Area quality deterioration estimation means for determining communication quality deterioration from variations in communication quality in the area indicated by the position information, using the wireless quality feature amount and a discriminant function for determining area quality deterioration;
When the area quality degradation estimation unit determines that the communication quality is largely varied and the communication quality is degraded, the transmission unit transmits information about the quality degradation to the server as a measurement report;
An area quality deterioration estimation device characterized by comprising:
前記エリア品質劣化推定手段は、
予め与えられ、前記記憶手段に格納されている判別関数を用いる
請求項1記載のエリア品質劣化推定装置。
The area quality degradation estimation means includes
2. The area quality deterioration estimation apparatus according to claim 1, wherein a discriminant function given in advance and stored in the storage means is used.
前記送信手段は、
前記測定レポートとして、前記無線品質特徴量と前記無線品質情報を含めて送信する手段を含み、
前記サーバに保存された前記無線品質特徴量と前記無線品質情報を取得し、前記判別関数を算出する手段を更に有する
請求項1記載のエリア品質劣化推定装置。
The transmission means includes
The measurement report includes means for transmitting including the wireless quality feature quantity and the wireless quality information,
The area quality degradation estimation apparatus according to claim 1, further comprising means for acquiring the wireless quality feature quantity and the wireless quality information stored in the server and calculating the discriminant function.
前記無線品質特徴量算出手段は、
前記無線品質特徴量として、任意の時間範囲における通信中のセルのRSRP(Reference Signal Received Power)の標準偏差、平均隣接セル数、通信中セルと隣接セルの平均RSRP比のいずれか、または、それらの組み合わせを用いる
請求項1記載のエリア品質劣化推定装置。
The wireless quality feature amount calculating means includes:
As the radio quality feature amount, any one of RSRP (Reference Signal Received Power) standard deviation of cells in communication in an arbitrary time range, average number of adjacent cells, average RSRP ratio of cells in communication and adjacent cells, or those The area quality degradation estimation apparatus according to claim 1, wherein a combination of the above is used.
無線システムの任意のエリアにおける通信品質のばらつきが大きいことを示すエリア品質の劣化を推定するエリア品質劣化推定方法であって、
記憶手段と、
無線情報取得手段と、
当該装置の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
無線品質特徴量算出手段と、エリア品質劣化推定手段と、送信手段と、を有する装置において、
前記無線品質情報取得手段が、取得した無線品質情報を前記記憶手段に格納する無線品質情報取得ステップと、
前記無線品質特徴量算出手段が、前記無線品質情報から無線品質の特徴量(以下、「無線品質特徴量」と記す)を算出する無線品質特徴量算出ステップと、
前記エリア品質劣化推定手段が、前記無線品質特徴量と、エリア品質劣化を判別するための判別関数を用いて、前記位置情報が示すエリアにおける、通信品質のばらつきから通信品質劣化を判定するエリア品質劣化推定ステップと、
前記送信手段が、前記エリア品質劣化推定ステップにおいて通信品質のばらつきが大きく通信品質が劣化していると判定された場合には、品質劣化に関する情報を測定レポートとして、サーバに送信する送信ステップと、
を行うことを特徴とするエリア品質劣化推定方法。
An area quality degradation estimation method for estimating degradation of area quality indicating that a variation in communication quality in an arbitrary area of a wireless system is large,
Storage means;
Wireless information acquisition means;
Position information acquisition means for acquiring position information of the device;
In an apparatus having a radio quality feature amount calculating means, an area quality deterioration estimating means, and a transmitting means,
The wireless quality information acquisition unit stores the acquired wireless quality information in the storage unit;
A wireless quality feature amount calculating step in which the wireless quality feature amount calculating means calculates a wireless quality feature amount (hereinafter referred to as “wireless quality feature amount”) from the wireless quality information;
Area quality in which the area quality degradation estimation means determines communication quality degradation from a variation in communication quality in the area indicated by the position information, using the wireless quality feature quantity and a discriminant function for discriminating area quality degradation. A degradation estimation step;
When the transmission means determines that the communication quality is largely varied in the area quality degradation estimation step and the communication quality is degraded, a transmission step of transmitting information relating to the quality degradation to the server as a measurement report;
An area quality degradation estimation method characterized by performing:
前記エリア品質劣化推定ステップにおいて、
予め与えられ、前記記憶手段に格納されている判別関数を用いる
請求項5記載のエリア品質劣化推定方法。
In the area quality degradation estimation step,
6. The area quality deterioration estimation method according to claim 5, wherein a discriminant function given in advance and stored in the storage means is used.
判定関数算出手段を更に有する装置において、
前記送信ステップにおいて、前記測定レポートとして、前記無線品質特徴量と前記無線品質情報を含めて送信しておき、
前記判別関数算出手段が、前記サーバに保存された前記無線品質特徴量と前記無線品質情報を取得し、前記判別関数を算出するステップを更に行う
請求項5記載のエリア品質劣化推定方法。
In an apparatus further comprising a determination function calculation means,
In the transmission step, the measurement report is transmitted including the wireless quality feature amount and the wireless quality information,
The area quality degradation estimation method according to claim 5, wherein the discriminant function calculating unit further acquires the radio quality feature quantity and the radio quality information stored in the server and calculates the discriminant function.
前記無線品質特徴量算出ステップにおいて、
前記無線品質特徴量として、任意の時間範囲における通信中のセルのRSRP(Reference Signal Received Power)の標準偏差、平均隣接セル数、通信中セルと隣接セルの平均RSRP比のいずれか、または、それらの組み合わせを用いる
請求項5記載のエリア品質劣化推定方法。
In the wireless quality feature amount calculating step,
As the radio quality feature amount, any one of RSRP (Reference Signal Received Power) standard deviation of cells in communication in an arbitrary time range, average number of adjacent cells, average RSRP ratio of cells in communication and adjacent cells, or those The area quality degradation estimation method according to claim 5 using a combination of the above.
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