JPH10256981A - 移動体の移動特性シミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動体の移動を模擬しながら移動体通信シス
テムなどの評価を行うシミュレータにおいて、地理的特
徴に適合した移動特性を持つ移動体の振る舞いを高精度
に模擬する。 【解決手段】 シミュレーションを行う対象としている
地域１００を地理的特徴に従い複数の領域１０１−１〜
１０１−２５に分割し、該分割した領域毎に、そこに属
する移動体の移動方向特性情報１０３及び滞在時間情報
１０４を持たせる。各領域に滞在する移動体について、
当該領域に設定された移動方向特性情報１０３と滞在時
間情報１０４を用いて次の領域に移動させる操作を、シ
ミュレーションの対象としている地域に存在している移
動体すべてについて繰り返し実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体の移動を模
擬するためのシミュレーション方法に関し、特に、移動
通信システムの特性を評価するためのシミュレータ等に
適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】移動通信システムなどを設計するとき
に、該システムがサービスを提供するエリアにおける移
動体の移動を模擬しながらシミュレーションを行い、そ
の特性を評価することが行われている。このような場
合、従来の移動特性シミュレーション方法においては、
例えば、シミュレーションを行う対象としている地域に
移動体を一様に分布させ、それぞれの移動体に対して、
速度と方向を与えて移動体を移動させることが行われて
いる。すなわち、各移動体を一定速度で一定方向に直進
させたり、ある時間一定速度で直進後、方向速度ともに
変換させたり、あるいは、ある距離だけ一定速度で直進
させた後、方向速度ともに変換を行ったりすることによ
り、移動体の動作を模擬している。なお、この速度や方
向の決定には、正規分布、指数分布等の移動体の統計的
な移動特性が用いられている。

【０００３】また、他の方法として、シミュレーション
を行う対象としている地域を格子状に分割して、該格子
の上の上下左右４方向、あるいは、斜め方向を加えた８
方向に、移動体をランダムに移動させて移動体の動作を
模擬する方法も知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の移動特性のシミュレーションにおいては、移動体自体
の統計的な移動特性を用いて移動体の動きを模擬してい
る。しかしながら、現実には、移動体の移動特性は、移
動体の種類に応じて地理的特徴の影響を大きく受ける。
たとえば、人や自動車の動きは道路の形状に左右され、
電車の動きは線路の形状に左右される。また、駅や駐車
場では移動体が発生する割合が高いが、他の場所ではあ
まり発生しないという傾向もある。

【０００５】したがって、移動体の移動特性を模擬する
ためには、対象となる地域の地理的特徴を考慮すること
が必要であるが、上述した従来のシミュレーション方法
では地理的特徴を考慮しておらず、移動体の移動を正確
に模擬することができないという問題があった。また、
移動体の移動特性は時間とともに変化し、また、移動体
の密度にも依存するが、上述した従来の方法では、これ
らについても模擬することが困難であった。

【０００６】そこで、本発明は、上記のような従来の問
題点を解決し、シミュレーションの対象とされる地域に
おける現実の地理に適合した移動体の移動特性を実際の
環境に近い状況で再現し、正確な評価を行うことができ
る移動体の移動特性シミュレーション方法を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の移動体の移動特性シミュレーション方法
は、シミュレーションの対象としている地域をその地理
的特徴を考慮して複数の領域に分割するステップ、該分
割された複数の領域それぞれについて、移動体が次に移
動することができる領域への遷移確率を表す移動方向特
性情報、および、移動体が当該領域に滞在している時間
を算出する基準となる滞在時間情報を設定するステッ
プ、前記各領域に含まれる移動体について、前記滞在時
間情報に基づいて算出した時間だけ当該領域に滞在させ
た後、前記移動方向特性情報に従って次に移動すること
ができる領域に移動させるステップ、および、前記シミ
ュレーションの対象としている地域に存在している移動
体すべてについて上記移動させるステップを繰り返し実
行するステップを有する方法である。

【０００８】また、前記移動方向特性情報は、当該領域
に移動してきた移動体に対して、移動してくる前に滞在
していた領域に応じて、次に移動する隣接領域を決定す
る遷移確率から構成されており、前記滞在時間情報は、
当該領域に移動してきた移動体に対して、移動してくる
前に滞在していた領域に応じて、移動体の平均速度と、
当該領域と移動体が移動することができる隣接領域との
距離とから構成されているものである。

【０００９】これにより、移動体自体の移動特性の統計
データに従い移動体の移動を模擬するのではなく、移動
体の移動する空間に移動特性の統計データを付加し、そ
れに従い移動を模擬することが可能となる。

【００１０】さらに、前記複数の領域それぞれについ
て、さらに、当該領域内で移動体が新しく発生する頻度
を表す移動体発生頻度情報が設定されており、前記移動
方向特性情報の構成要素として、移動体が移動する際に
シミュレーションの対象外となる確率を表す情報が付加
されているものである。これにより、上記移動特性のシ
ミュレーションを行う場合に、駅や道路の端といった場
所的な特徴を表現することが可能となる。

【００１１】さらにまた、前記複数の領域それぞれにつ
いて当該領域内に滞在している移動体の数を計数してお
き、当該領域あるいは当該領域に隣接する領域を含めた
複数の領域に滞在している移動体数に応じて、前記移動
体が当該領域に滞在している時間を算出するようになさ
れているものである。これにより、移動体の密度による
移動速度の変化を表現することが可能となり、移動体の
密度に応じて移動体の移動特性を変化させることができ
るので、自動車の渋滞や、ラッシュ時の駅構内・ホーム
等の人の混雑状況を再現し、評価することが可能とな
る。

【００１２】さらにまた、前記移動方向特性情報、前記
滞在時間情報および前記移動体発生頻度情報は、いずれ
も、移動体の種類に対応して複数設定されているもので
ある。これにより、さまざまな移動体の混在した環境を
再現したり、逆に一種類の移動体に特化して、移動通信
システムなどを評価することが可能となる。さらに、移
動体の種類対応に複数設定できる構成とすることで時間
的な移動特性の変化を模擬することが可能となる。

【００１３】さらにまた、前記移動方向特性情報、前記
滞在時間情報および前記移動体発生頻度情報は、シミュ
レーションの時間の経過とともに変化されるようになさ
れているものである。これにより、移動体の移動特性や
発生特性を時間とともに変化させることができ、時間に
よる移動方向の変化や移動体の活動が激しい時と不活発
な時の両方を実際の時間経過に合わせて評価することが
可能となる。

【００１４】さらにまた、前記各領域に含まれる移動体
について、さらに、発呼間隔、平均保留時間、使用回線
数を含む通信トラヒック特性情報を設定し、前記各領域
それぞれについて、さらに、移動体が移動通信システム
のサービスを受けることができる無線ゾーンの構成情報
および無線ゾーン管理情報を設定することにより、移動
通信システムの評価を行うようになされているものであ
る。

【００１５】これにより、移動体に通信機能を持たせる
ことができ、地理的特徴に依存した移動特性と通信トラ
ヒック特性とを統合してシミュレーションすることがで
きるる。したがって、従来の方法に比較してより正確に
移動通信システムの評価を行うことが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の移動体の移動特
性シミュレーション方法における、シミュレーションの
対象としている地域（シミュレーションエリア）とシミ
ュレーションに使用される移動体の移動特性情報の一実
施の形態を説明するための図である。この図において、
１００はシミュレーションエリア全体を表しており、１
０１−１〜１０１−２５は、前記シミュレーションエリ
ア１００をその地理的特徴を考慮しながら複数に分割し
た各領域をそれぞれ示している。

【００１７】例えば、図１に示した例においては、領域
１０１−３、１０１−８、１０１−１１、１０１−１
２、１０１−１３、１０１−１４、１０１−１５、１０
１−１８、１０１−２３は（道路）であり、領域１０１
−１９は（駅）であり、その他の領域は（ビル）であ
る。そして、（道路）のうち領域１０１−１３は（交差
点）を表し、領域１０１−１４は（交差点）前の（道
路）を表し、領域１０１−１５は（道路）端を示してい
る。また、（ビル）のうち領域１０１−２０は（道路）
と（駅）に面した（ビル）、領域１０１−２５は（ビ
ル）の内部である。このように、各領域はそれぞれ地理
的特徴を考慮して分割されている。

【００１８】なお、ここでは、四角形のシミュレーショ
ンエリア１００を複数の領域１０１−１〜１０１−２５
により規則正しく四角形で分割した例を示しているが、
シミュレーションエリア１００はどのような形であって
もよく、また、領域１０１−１〜１０１−２５について
も、どのような形およびどのような大きさに分割された
ものであっても構わない。

【００１９】また、図中１０２−１から１０２−２５
は、前記各領域１０１−１〜１０１−２５を識別するた
めに設定されたノードであり、各ノード間を結ぶ線は、
移動体が移動することができる方向およびノードを表し
ている。

【００２０】また、図中、１０３〜１０７は、移動体の
移動を模擬するために使用される移動特性情報であり、
１０３は当該ノードに滞在している移動体が次に移動す
ることのできるノードへの遷移確率を表す移動方向特性
情報、１０４は当該ノードに滞在している移動体が次の
ノードに移動するまでそのノードに滞在する時間を算出
する基準となる滞在時間情報、１０５は各ノード毎に移
動体がそのノードで発生する頻度を表す移動体発生頻度
情報、１０６は各ノード毎にそのノードに滞在している
移動体の数を計数し記憶する移動体数情報、１０７は各
ノード毎に初期状態あるいはそのノードにおいて発生す
る移動体が所有する端末の種別の割合を表す端末割合情
報である。

【００２１】これらの情報１０３〜１０７の詳細につい
ては後述するが、これらは、いずれも各ノード対応に設
定されている。また、前記移動方向特性情報１０３、滞
在時間情報１０４、移動体発生頻度情報１０５および移
動体数情報１０６は、各々のノードにおける移動体の種
類（人、車、電車等）に対応して複数の情報を持つよう
になされている。さらに、前記移動方向特性情報１０
３、滞在時間情報１０４および移動体発生頻度情報１０
５は、時間帯別に複数の情報を持つようになされてい
る。

【００２２】さらに、図１中の１１０は、シミュレーシ
ョン動作を実行する際にシミュレーションプログラム中
でシミュレーションの時間を管理して、次の動作を決定
するシミュレーション時間管理プログラムである。後述
するように、このシミュレーション時間管理プログラム
１１０により、シミュレーションが制御される。

【００２３】前記移動方向特性情報１０３の一例を図２
に示す。前述したように、この移動方向特性情報１０３
は、各ノード毎に、移動体の種別別かつ、時間帯別に異
なる情報が設定されるものであり、この図に示した移動
方向特性情報テーブル１０３は、例えば、ノード１０２
−１９の移動体種別（人）の平日の昼間に対応するもの
である。この図において、２０１は移動体が次に移動す
ることができる領域を示し、２０２は移動体が当該領域
に移動してきた領域、すなわち当該領域に移動してくる
前に滞在していた領域を示している。そして、移動体が
当該領域に移動してきた領域２０２毎に、移動体が次に
移動することができる領域２０１とその領域２０１へ移
動する確率、すなわち遷移確率２０３−１１〜２０３−
５５で構成されている。

【００２４】上記移動体が次に移動することができる領
域２０１は、２０１−１〜２０１−５からなっており、
２０１−１から２０１−４はそれぞれ移動体が次に移動
することができるノードを示し、２０１−５は移動体が
移動する際に、シミュレーションの対象外となることを
示している。また、上記移動体が当該領域に移動してき
た領域２０２は２０２−１〜２０２−５からなってお
り、２０２−１から２０２−４はそれぞれ移動体が移動
してきたノードを示し、２０２−５は移動体が当該ノー
ドで発生したことを示している。このように、２０２は
移動体の移動履歴を表している。

【００２５】また、２０３−１１は、移動体がこのノー
ド１０２−１９に移動してくる前に滞在していたノード
が２０２−１（１０２−１４）である場合のうち、ノー
ド２０１−１（１０２−１４）に移動体が次に移動する
確率を示している。２０３−１２〜２０３−５５も、同
様に、移動体が次に移動することができるノードへの移
動確率を示している。

【００２６】このように、移動方向特性情報１０３は、
各ノード対応にその地理的特徴を考慮して設定されるも
のであり、移動体が当該ノードに移動してくることがで
きるノード毎に、移動体が次に移動することができるノ
ードとそのノードへ移動する確率、すなわち隣接領域へ
の遷移確率を表した情報である。そして、この移動方向
特性情報１０３には、移動体が移動する際にシミュレー
ションの対象外となる確率を表す情報も含まれている。
また、この移動方向特性情報１０３は、上述したような
構成で各ノード対応に、移動体の種類別、時間帯別に複
数の情報を持つようになされている。

【００２７】前記滞在時間情報１０４の一例を図３に示
す。前述したように、この滞在時間情報１０４は、各ノ
ード対応に、移動体の種別別、かつ時間帯別に異なる情
報が設定されるものであり、この図に示した滞在時間情
報１０４は、例えば、前記ノード１０２−１９の移動体
種別（人）の平日の昼間に対応するものである。

【００２８】この図において、３０１は移動体が次に移
動することができる領域を示し、３０２は移動体が当該
領域に移動してきた領域を示す。そして、移動体が当該
領域に移動してくることができる領域３０２毎に、移動
体が次に移動することができる領域３０１と当該領域と
領域３０１間の距離３０３−１１〜３０３−５５および
領域３０１に設定されたノードに移動体が移動する場合
の移動体の平均速度３０４−１１〜３０４−５５で構成
されている。

【００２９】上記移動体が次に移動することができる領
域３０１は３０１−１〜３０１−５からなっており、３
０１−１〜３０１−４は移動体が次に移動することがで
きるノードを示し、３０１−５は移動体が移動する際
に、シミュレーションの対象外となることを示してい
る。また、移動体が当該領域に移動してきた領域３０２
は３０２−１〜３０２−５からなっており、３０２−１
〜３０２−４は移動体が移動してきたノードを示し、３
０２−５は移動体が当該ノードで発生したことを示して
いる。

【００３０】例えば、３０３−１１は移動体が当該ノー
ドに移動してきたノードが３０２−１の場合で、ノード
３０１−１と当該ノード間の距離を示す。３０３−１２
〜３０３−５５も同様に移動体が次に移動できるノード
と当該ノード間の距離を示している。３０４−１１は移
動体が当該ノードに移動してきたノードが３０２−１
で、ノード３０１−１に移動体が次に移動できる場合の
移動体の平均速度を示している。３０４−１２から３０
４−５５も同様に平均速度を示している。

【００３１】なお、この例においては、滞在時間情報と
してノード間の距離３０３−１〜３０３−２５と平均速
度３０４−１〜３０４−２５を設定しているが、この情
報の代わりにノードの滞在時間を表す平均秒数を設定す
るようにしても良い。このように、滞在時間情報１０４
は、各ノード対応にその地理的特徴を考慮して設定され
るものであり、移動体が次のノードに移動するまで当該
ノードに滞在している時間を算出する基準となる情報で
ある。そして、この滞在時間情報１０４は、上述したよ
うな構成で各ノード対応に移動体の種類別、時間帯別に
複数の情報を持つようになされている。

【００３２】前記移動体発生頻度情報１０５の一構成例
を図４に示す。前述したように、この移動体発生頻度情
報１０５は、各ノードにおける移動体の発生頻度を示す
ものであり、移動体の種類別、時間帯別に設定されてい
る。この図に示した移動体発生頻度情報１０５は、例え
ば、移動体種別（人）の平日の昼間に対応するものであ
る。

【００３３】この図において、４０１は設定された情報
がどのノードのものかを表すノード番号、４０２はノー
ド番号４０１に示されたノードにおいて移動体が発生す
る平均間隔を示す平均発生間隔、４０３はノード番号４
０１に示されたノードにおける移動体の発生分布を示す
分布特性である。このように、移動体発生頻度情報１０
５は、各ノード対応にその地理的特徴を考慮して設定さ
れるものであり、該ノードで移動体が新しく発生する頻
度を表す情報である。そして、この移動体発生頻度情報
１０５は、上述したような構成で、移動体の種類別、時
間帯別に複数の情報を持つようになされている。

【００３４】前記移動体数情報１０６の一構成例を図５
（ａ）に示す。この情報は、各々のノードにおける移動
体の数を移動体種別毎に計数保持するものである。図５
の（ａ）において、５０１は設定された情報がどのノー
ドのものかを表すノード番号、５０２はシミュレーショ
ンを開始する場合にノード番号５０１に示されたノード
に移動体を初期状態として配置する場合の平均数を記憶
する初期値、５０３はノード番号５０１に示されたノー
ドに滞在している移動体数、５０４はノード番号５０１
に示されたノードの領域面積を表す領域面積である。

【００３５】このように、移動体数情報１０６は、各ノ
ード対応に、そのノードに滞在している移動体の数を計
数し、記憶している情報である。そして、上述したよう
な構成で、移動体の種類別に複数の情報を持つようにな
されている。

【００３６】前記端末割合情報１０７の一構成例を図５
に（ｂ）に示す。前述したように、この端末割合情報１
０７は、初期状態において各ノードに配置される端末、
および、各ノードで発生される端末の種別、すなわち、
当該端末を用いて送受信される情報の種類、例えば、音
声、画像あるいはデータ等の種別を管理するための情報
である。ここで、５１１は設定された情報がどのノード
のものかを表すノード番号、５１２は端末種別（音声）
の発生確率、５１３は端末種別（データ）の発生確率、
５１４は端末種別（画像）の発生確率である。

【００３７】この端末割合情報１０７は、上述したよう
な構成で、移動体の種類別、時間帯別に複数の情報を持
つようになされている。なお、この図に示した例におい
ては、各ノード毎にそれぞれ端末割合情報を設定してい
るが、複数のノードで同じ割合の割当情報とされるとき
には、当該複数のノードで端末割合情報を共有するよう
にしてもよい。また、全てのノードで同じ割合のとき
は、１つの端末割合情報でよい。この端末割合情報１０
７は後述する通信特性のシミュレーション時に使用され
る。

【００３８】さて、前記シミュレーション時間管理プロ
グラム１１０は、各ノードに対応して設定されている上
記移動特性情報１０３〜１０７を用いて、移動体の動作
のシミュレーションを実行するのであるが、そのとき
に、各移動体を管理するために移動体管理テーブル６０
０、および、移動体の発生を管理するために移動体発生
管理テーブル７００を使用する。

【００３９】図６は、前記シミュレーション時間管理プ
ログラム１１０に登録される移動体管理テーブル６００
の一例を示す図である。この移動体管理テーブル６００
は、シミュレーションの対象とされているすべての移動
体個々について設けられており、シミュレーション時間
管理プログラム１１０により管理される。

【００４０】この図において、６０１は、シミュレーシ
ョン時間管理プログラム１１０に登録する移動体を一意
に識別する移動体番号、６０２は移動体番号６０１の移
動体が滞在しているノードの番号、６０３は移動体番号
６０１の移動体が当該ノード番号６０２のノードから次
に移動するノードの移動先ノード番号を示す。また、６
０４は移動体番号６０１の移動体が当該ノード番号６０
２のノードに滞在する時間、６０５は移動体番号６０１
の移動体が次に通信を行う時点までを示す発呼時間で前
回の通信終了時からの経過時間で表す。さらに、６０６
は移動体番号６０１の移動体が次に通信を行う場合の通
信時間を示す保留時間、６０７は移動体番号６０１の移
動体の種類を示す移動体種別、６０８は移動体番号６０
１の移動体が通信を行う場合、通信の種類を示す端末種
別である。

【００４１】また、この移動体管理テーブル６００に
は、さらに他の情報を設定することができる。例えば、
この移動体管理テーブル６００に当該移動体の移動の履
歴、例えば、直進回数、右折および左折の回数等を格納
させておき、前記移動方向特性情報１０２における遷移
確率をこの移動履歴データを反映して変更させるように
することができる。この場合、例えば直進の回数が多い
場合には、右折および左折した位置にあるノードへの遷
移確率を上昇させ、逆に、右折あるいは左折の回数が多
いときには、直進した位置にあるノードへの遷移確率を
上昇させることができる。なお、このテーブルに格納さ
れている発呼時間６０５、保留時間６０６および端末種
別６０８の各情報は、後述する通信特性のシミュレーシ
ョン時に使用される。

【００４２】図７は、前記シミュレーション時間管理プ
ログラム１１０に登録される移動体発生時間管理テーブ
ル７００の一例を示す図である。このテーブルは、移動
体の発生を管理するためのテーブルであり、前記シミュ
レーション時間管理プログラム１１０は、この移動体発
生時間管理テーブル７００を参照することにより、移動
体をノードに発生させる処理を実行する。

【００４３】図７において、７０１は設定された情報が
どのノードのものかを表すノード番号、７０２はノード
番号７０１に示されたノードで次に発生する移動体の種
類を示す移動体種別、７０３はノード番号７０１に示さ
れたノードで移動体種別７０２に示された移動体種別の
移動体が次に発生する時間で、前回移動体がノード番号
７０１に示されたノードで発生してから次に発生するま
での時間である。また、７０４はノード番号７０１に示
されたノードで次に発生する移動体の端末の種別を示す
端末種別である。

【００４４】上記図１から図７を参照しながら、本発明
のシミュレーション方法における移動体の動作概要の一
例について、（１）初期状態における移動体の模擬、
（２）移動体の移動、（３）移動体の発生、（４）移動
先における移動体の模擬、の順に説明する。

【００４５】（１）初期状態の移動体の模擬。 前記シミュレーション時間管理プログラム１１０は、シ
ミュレーション開始時に、前記図１に示したように、シ
ミュレーションを行う対象としているシミュレーション
エリア１００をその地理的特徴に従って複数の領域１０
１−１〜１０１−２５に分割し、各領域を識別するため
に設定されたノード１０２−１〜１０２−２５で表し、
各ノード１０２−１〜１０２−２５の地理的特徴に応じ
た前記移動方向特性情報１０３、前記滞在時間情報１０
４および前記移動体発生頻度情報１０５を各ノードに対
応して設定する。

【００４６】次に、前記シミュレーション時間管理プロ
グラム１１０は、シミュレーションの初期状態におい
て、前記シミュレーションエリア１００内のどの位置に
移動体を配置するかを決定する。そして、そのための情
報として、前記移動体数情報１０６および前記端末割合
情報１０７を作成、記憶し、初期状態の移動体のシミュ
レーションを開始する。ここで、作成される移動体数情
報１０６は、前記図５（ａ）に示した構成例のように、
各ノード５０１に対応した初期値５０２、移動体数５０
３、領域面積５０４の情報である。ここで、前記移動体
数５０３には、その初期状態における値として、前記初
期値５０２の値がコピーされる。なお、図５（ａ）に示
した構成で移動体の種類別に複数の移動体数情報が設定
される。また、前記端末割合情報１０７は、前記図５
（ｂ）に示した構成例のように、各ノード５１１に対応
する音声端末５１２、データ端末５１３、画像端末５１
４の割合を示す情報である。この情報も、同様の構成で
移動体の種類別、時間帯別に複数設定される。

【００４７】次に、前記シミュレーション時間管理プロ
グラム１１０は、各ノードに対応して移動体の種類別
に、前記移動体数情報１０６中の初期値５０２に基づい
て移動体を各ノードに配置する。このとき、前記端末割
合情報１０７を参照して、そこに設定されている端末種
別の割合となるように、乱数等を利用して配置される端
末の種別（音声端末かデータ端末かあるいは画像端末
か）を決定する。なお、この配置を行うときに、乱数を
用いて前記初期値５０２を変更することも可能である。
移動体が配置されると、前記図６に示した移動体管理テ
ーブル６００を作成して、配置された移動体の情報を前
記シミュレーション時間管理プログラム１１０に登録す
る。

【００４８】ここで、前記移動体管理テーブル６００の
作成方法について説明する。まず、移動体を一意に識別
する番号、該移動体が配置されたノード番号、移動体の
種類及び端末種別を、それぞれ移動体番号６０１、滞在
ノード６０２、移動体種別６０７および端末種別６０８
に設定する。次に、移動先ノード６０３と滞在時間６０
４は、該移動体が配置されたノードの移動方向特性情報
１０３と滞在時間情報１０４を参照して算出する。

【００４９】各々の算出方法を、ノード１０２−１９に
配置された移動体の場合を例にとって、前記図２に示し
た移動方向特性情報１０３の構成例および前記図３に示
した滞在時間情報１０４の構成例を用いて説明する。ま
ず移動先ノード６０３は、移動方向特性情報１０３の構
成例である図２の図表における「ノード１０２−１９で
発生」を示す２０２−５の行に記載されている確率２０
３−５１〜２０３−５５に応じて、乱数を用いて、移動
体が次に移動することができるノード２０１−１〜２０
１−５のうちのいずれか１つを決定し、このようにして
決定されたノードを前記移動体管理テーブル６００の移
動先ノード６０３に設定する。ここでは、乱数を用いて
決定された移動先ノードが、前記図２における２０１−
３に設定されているノード１０２−２０になったものと
して、以下の動きを説明する。

【００５０】次に、滞在時間６０４は、滞在時間情報１
０４の構成例である図３の図表における「ノード１０２
−１９で発生」を示す３０２−５の行において、前述の
移動先ノード６０３に設定されているノードと一致する
ノードを、３０１−１〜３０１−５の中から探し、それ
に対応するノード間距離３０３−５１〜３０３−５５お
よび移動体の平均速度３０４−５１〜３０４−５５の中
の決定された移動先ノード１０２−２０に対応するノー
ド間距離３０３−５３および平均速度３０４−５３から
算出される。そして、この算出された結果を図６の移動
体管理テーブル６００における滞在時間６０４に設定す
る。

【００５１】上記、滞在時間は、例えば、次のような計
算式で計算することができる。滞在時間ｔ＝（移動先ノ
ードまでの距離Ｌ／移動体速度ｖ）・ｆ（移動体数）た
だし、ｆ（移動体数）は移動体数の関数である。このよ
うに移動体数の関数を用いることにより、移動体数によ
って滞在時間を変化させることが可能となり、より現実
に近いシミュレーションが可能となる。また、上記移動
体速度ｖは、移動体の平均速度３０４−５３をもとにし
て、乱数によって決定することにより変化させることが
できる。なお、上記滞在時間ｔは、ただ単に、移動先ノ
ードまでの距離Ｌを移動体速度ｖで除することによって
決定することもできる。

【００５２】ここでは、上述した式のように、滞在時間
ｔを移動体数によって変化させるものとして説明する。
まず、当該ノード１０２−１９における移動体の密度
を、前記移動体数情報１０６におけるノード１０２−１
９に対応する移動体数５０３および領域面積５０４から
算出する。図８は、移動体の密度と移動体の移動速度の
関係の一例を示す図である。この図に示すような関係が
あるとき、ノード１０２−１９対応の滞在時間情報１０
４を図８に示す関係にしたがって更新する。これによ
り、例えば移動体の密度が密になれば移動体の速度が低
速になり上記計算式から滞在時間が長くなる。逆に移動
体の密度が疎になれば移動体の速度が高速になり滞在時
間が短くなる。

【００５３】なお、前記図８に示したような移動速度と
移動体密度との関係は、移動体の種類別に複数準備する
ことができる。また、上記においては、一つのノードに
おける移動体密度を算出したが、該ノードの近隣ノード
を含めた複数の領域に滞在している移動体の数に応じて
密度を算出して、複数ノードの持っている滞在時間情報
１０４を更新するようにしてもよい。

【００５４】上述のようにして、移動体管理テーブル６
００の構成要素である移動体番号６０１、滞在ノード６
０２、移動先ノード６０３、滞在時間６０４、移動体種
別６０７をそれぞれ設定して、シミュレーション時間管
理プログラム１１０に登録する。なお、移動体管理テー
ブル６００の他の構成要素である発呼時間６０５、保留
時間６０６、端末種別６０８は、後述する通信特性のシ
ミュレーション時に使用される。

【００５５】このようにして、シミュレーションエリア
１００内に配置する移動体すべてに対して同様に移動体
管理テーブル６００を作成し、シミュレーション時間管
理プログラム１１０に登録する。これにより、シミュレ
ーション開始時における移動体の初期配置が完了する。

【００５６】（２）移動体の移動。 上述のようにして、各移動体がシミュレーション時間管
理プログラム１１０に登録されることによって、移動動
作の模擬が開始される。各移動体が各々の移動体管理テ
ーブル６００に登録されてから滞在時間６０４に設定さ
れている時間だけ経過すると、シミュレーション時間管
理プログラム１１０は、各移動体に対して次のノードへ
移動するように指示する。

【００５７】各移動体はこの指示を受けると、移動先ノ
ード６０３に設定されているノードに移動し、移動先ノ
ードにおいても上述の場合と同様に移動体管理テーブル
６００の各構成要素を設定し、該更新された情報をシミ
ュレーション時間管理プログラム１１０に登録する。こ
のように、移動体は当該ノードでの滞在時間が経過する
までそのノードにとどまり、滞在時間を超過した場合は
次の移動先ノードに移動することができる。移動体が次
のノードに移動した時の模擬方法については後で説明す
る。

【００５８】また、前記シミュレーション時間管理プロ
グラム１１０は、各移動体の移動体管理テーブル６００
における滞在時間６０４に設定されている時間が経過し
た時、移動体管理テーブル６００の次の移動先ノード６
０３に設定されている内容が「シミュレーション対象
外」の場合には、登録を抹消してその移動体をシミュレ
ーション対象外にするとともに移動体数情報１０６の該
当するノードの移動体数５０３を−１する。この時、移
動体は移動動作を終了する。

【００５９】以上においては、移動体数の初期値を設定
し、初期状態時にシミュレーションエリア１００内に移
動体が既に存在する場合について説明したが、シミュレ
ーションエリア１００内に初期状態では移動体が存在せ
ず、シミュレーション時間の経過とともに移動体発生頻
度情報１０５に基づいて移動体を発生させてシミュレー
ションを実行することも可能である。また、初期状態時
にシミュレーションエリア１００内に移動体が既に存在
する場合でも、移動体発生頻度情報１０５に基づいて移
動体を発生させてシミュレーションを実行する。移動体
の発生方法、発生時の移動体の模擬方法については次に
説明する。

【００６０】（３）移動体の発生。 次に移動体の発生方法について説明する。まず、シミュ
レーション開始時に、各ノード毎に移動体の種類別に次
に移動体を発生させる時間を、各ノード毎、移動体の種
類別の前記移動体発生頻度情報１０５中の平均発生間隔
４０２と分布特性４０３に従って、乱数を用いて算出し
てそれぞれのノードについて決定する。そして、図７に
示す移動体発生時間管理テーブル７００を各ノード対応
に、かつ移動体の種類別に、すべてのノードにそれぞれ
対応して作成し、シミュレーション時間管理プログラム
１１０に登録する。

【００６１】この移動体発生時間管理テーブル７００の
作成は、移動体を発生させるノード番号、発生させる移
動体の種類をそれぞれノード番号７０１と移動体種別７
０２に設定し、上述したように乱数を用いて決定された
次に移動体を発生させる時間を発生時間７０３に設定
し、さらに、発生させる移動体の端末種別を前記図５
（ｂ）の端末割合情報１０７を参照して決定し端末種別
７０４に設定することにより行われる。

【００６２】シミュレーション時間管理プログラム１１
０は、各ノード毎、移動体の種類別に作成された前記移
動体発生時間管理テーブル７００を参照し、該テーブル
が登録されてからその発生時間７０３に設定されている
時間が経過すると、移動体種別７０２および端末種別７
０４に設定されている移動体をノード番号７０１に設定
されているノードに発生させ、該ノードにおいて次に移
動体種別７０２に設定される移動体を発生させる時間
を、シミュレーション開始時と同様に、移動体発生頻度
情報１０５に従って決定する。そして、該決定された時
間を当該移動体発生時間管理テーブル７００の発生時間
７０３に設定し、更新した情報をシミュレーション時間
管理プログラム１１０に登録する。

【００６３】このように、シミュレーション時間管理プ
ログラム１１０は、移動体発生頻度情報１０５に従って
シミュレーションを行う対象としている地域の各ノード
に移動体の種類別に移動体を発生させることができる。

【００６４】次に、発生時の移動体を模擬する方法につ
いて説明する。移動体は発生すると、前記移動体数情報
１０６の移動体数５０３の当該ノードの移動体数を＋１
加算し、前述した初期状態の場合と同様に、該移動体に
対応する前記図６に示した移動体管理テーブル６００を
作成して、シミュレーション時間管理プログラム１１０
にその情報を登録する。

【００６５】この場合における移動体管理テーブル６０
０の作成方法は、前述した初期状態の場合と同様であ
り、移動体を一意に識別する番号、発生したノード番
号、移動体の種類および端末種別を、それぞれ、移動体
番号６０１、滞在ノード６０２、移動体種別６０７およ
び端末種別６０８に設定する。移動先ノード６０３およ
び滞在時間６０４は、移動体が発生したノードにおける
移動方向特性情報１０３と滞在時間情報１０４を参照し
て算出する。各々の算出方法を、ノード１０２−１９で
発生した移動体の場合を例にとって、図２に示した移動
方向特性情報１０３の構成例および図３に示した滞在時
間情報１０４の構成例を用いて説明する。

【００６６】まず移動先ノード６０３は、移動方向特性
情報１０３の構成例である図２の図表の「ノード１０２
−１９で発生」を示す２０２−５の行の確率２０３−５
１〜２０３−５５に応じて、乱数を用いて、移動体が次
に移動できるノード２０１−１〜２０１−５を決定し、
該決定されたノードを移動先ノード６０３に設定する。
ここでは、乱数で決定された移動先ノードが、２０１−
３に設定されているノード１０２−２０であるとして、
以下の動作を説明する。

【００６７】次に、前述した初期状態の場合と同様に、
滞在時間は滞在時間情報１０４の構成例である図３の図
表の「ノード１０２−１９で発生」を示す３０２−５の
行で前述の移動先ノード６０３に設定されているノード
と一致するノードを３０１−１〜３０１−５の中から探
し、対応するノード間距離３０３−５１〜３０３−５５
と移動体の平均速度３０４−５１〜３０４−５５の中の
移動先ノード１０２−２０に対応するノード間距離３０
３−５３と平均速度３０４−５３とから算出される。こ
の算出された結果を滞在時間６０４に設定する。

【００６８】上述のように、移動体管理テーブルの構成
要素である移動体番号６０１、滞在ノード６０２、移動
先ノード６０３、滞在時間６０４、移動体種別６０７を
設定してシミュレーション時間管理プログラム１１０に
登録する。

【００６９】各移動体は、前記シミュレーション時間管
理プログラム１１０に登録されることによって移動動作
の模擬を開始する。各移動体は、登録されてから各々の
移動体管理テーブル６００の滞在時間６０４に設定され
ている時間だけ時間が経過すると、シミュレーション時
間管理プログラム１１０によって、次のノードへ移動す
るように指示される。各移動体はこの指示を受けると、
次の移動先ノード６０３に設定されているノードに移動
し、移動先ノードにおいても同様に、移動体管理テーブ
ル６００の構成要素を設定し、更新した情報をシミュレ
ーション時間管理プログラム１１０に登録する。このよ
うに移動体は当該ノードでの滞在時間が経過するまでそ
のノードにとどまり、滞在時間を超過した場合は次の移
動先ノードに移動することができる。

【００７０】（４）移動先における移動体の模擬。 次に、移動体が次のノードに移動したときの模擬方法に
ついて説明する。移動する前に滞在したノードにおける
移動体の滞在時間が経過し、次の移動先ノードに移動し
た場合の移動体の模擬方法を、ここでは前記図２に示し
た移動方向特性情報１０３が設定されている場合に、移
動体がノード１０２−１８からノード１０２−１９に移
動したときを例にとって説明する。

【００７１】シミュレーション時間管理プログラム１１
０から指示されてノード１０２−１９に移動してきた移
動体は、前記図６に示した移動体管理テーブル６００を
更新してシミュレーション時間管理プログラム１１０に
その情報を登録するとともに、移動体数情報１０６の移
動体数５０３のノード１０２−１８に対応する移動体数
を−１し、ノード１０２−１９に対応する移動体数を＋
１加算する。

【００７２】この移動体管理テーブル６００の更新方法
について、さらに説明する。前述のように移動体がノー
ド１０２−１９に移動したとき、前記移動体管理テーブ
ル６００の移動体番号６０１、移動体種別６０７および
端末種別６０８の欄は更新しないで、まず、滞在ノード
６０２に今回の移動先であるノード１０２−１９を設定
する。

【００７３】次に、移動先ノード６０３と滞在時間６０
４は、移動体が滞在しているノード（１０２−１９）の
移動方向特性情報１０３と滞在時間情報１０４を参照し
て算出する。各々の算出方法をそれぞれの図２に示した
移動方向特性情報１０３の構成例および図３に示した滞
在時間情報１０４の構成例を用いて説明する。

【００７４】まず移動先ノード６０３は、移動方向特性
情報１０３の構成例である図２の図表の「移動体が移動
してきたノードが１０２−１８」を示す２０２−２の行
の確率２０３−２１〜２０３−２５に応じて、乱数を用
いて、移動できるノード２０１−１〜２０１−５を決定
し、該決定されたノードを移動先ノード６０３に設定す
る。ここでは、乱数を用いて決定された移動先ノードが
２０１−３に設定されている１０２−２０であるとして
以下の動作を説明する。

【００７５】次に、滞在時間６０４は、滞在時間情報１
０４の構成例である図３の図表の「移動体が移動してき
たノードが１０２−１８」を示す３０２−２の行で、前
述の移動先ノード６０３に設定されているノードと一致
するノードを３０１−１〜３０１−５の中から探し、対
応するノード間距離３０３−２１〜３０３−２５と移動
体の平均速度３０４−２１〜３０４−２５の中の移動先
ノード１０２−２０に対応するノード間距離３０３−２
３と平均速度３０４−２３から算出される。このように
して算出された結果を滞在時間６０４に設定する。上述
のようにして設定が更新された移動体管理テーブル６０
０をシミュレーション時間管理プログラム１１０に再登
録する。

【００７６】各移動体は、登録されてから各々の移動体
管理テーブルの滞在時間６０４に設定されている時間だ
け経過すると、シミュレーション時間管理プログラム１
１０によって次のノードへ移動するように指示される。
各移動体はこの指示を受けると、移動先ノード６０３に
設定されているノードに移動し、移動先ノードにおいて
も同様に移動体管理テーブル６００の各構成要素を設定
し、更新した情報をシミュレーション時間管理プログラ
ム１１０に登録する。このように移動体は当該ノードで
の滞在時間が経過するまでそのノードにとどまり、滞在
時間を超過した場合は次の移動先ノードに移動する。こ
のようにしてノード間の移動を次々に繰り返して移動体
の移動を模擬する。

【００７７】以上説明した、初期状態、移動体の発生方
法、移動体の移動時の模擬方法をまとめると、シミュレ
ーションを行う対象としている地域を地理的特徴に従い
分割された各領域のノード毎に持たせた移動体発生頻度
情報１０５に応じて移動体は発生し、ノードに持たせた
移動方向特性情報１０３及び滞在時間情報１０４に従っ
てノード間の移動を行い、シミュレーション対象外の状
態になるまで移動体は移動を繰り返す。このように、本
発明のシミュレーション方法においては、移動体は移動
先のノードにおける移動特性に従い自発的に移動動作を
行うようになされている。これにより、シミュレーショ
ンを行う対象としている地域の地理的特徴を考慮して移
動体の移動特性を模擬することが可能となる。

【００７８】さて、前述したように、本発明においては
各ノード毎に設定される前記移動特性情報１０３〜１０
７は移動体の種類対応に複数設定されており、この点に
ついてさらに説明する。ここで、移動体の種類、すなわ
ち移動体種別として、例えば、人が歩行している場合、
自動車に人が乗車して移動している場合、電車に人が乗
車して移動している場合があり、それぞれ、移動体種別
を（人）、（車）、（電車）とする。

【００７９】移動体種別毎の移動体の移動方向特性の例
を図９、図１０および図１１に示す。図９は移動体種別
（電車）、図１０は移動体種別（人）、図１１は移動体
種別（車）の各場合における、ノードと移動方向を示し
た図である。図９、図１０、図１１は、いずれも同一の
シミュレーションエリアを表しており、その分割領域も
同一である。すなわち、図９の９０２−１〜９０２−２
５の各ノードは、図１０における１００２−１〜１００
２−２５および図１１における１１０２−１〜１１０２
−２５と同一のノードを意味している。

【００８０】そこで、前述の図９〜図１１に示した３つ
の情報を重ね合わせた各ノードの移動方向情報１０３を
持つことによって、同時に、（人）、（電車）および
（車）の振る舞いを模擬することができる。例えば、ノ
ード１００２−１９の（駅）においては、移動体種別
（人）が発生あるいは消滅する率が高く、他のノードで
は少ない。また、ノード１１０２−１５の（道路）端に
おいては、移動体種別（車）が発生あるいは消滅する率
が高く、ノード１１０２−３，１１０２−１１，１１０
２−２３においても同様であるが、他のノードでは低
い。このように、移動体種別および地理的違いによる移
動体の発生量の違いを模擬することが可能となる。

【００８１】また、移動体の移動方向については、ノー
ド１００２−１３、１１０２−１３の（交差点）では移
動体種別（人）および（車）の両方とも上下左右に移動
するが、ノード１００２−１４、１１０２−１４の（道
路）では、移動種別（人）は上下左右に移動できるが、
（車）は主に左右方向だけとなる。このように移動体種
別および地理的違いによる移動体の移動方向の違いを模
擬することが可能となる。

【００８２】さらに、移動体の移動速度については、移
動体種別（車）の場合、ノード１１０２−１３の（交差
点）に比べて、ノード１１０２−１５の（道路）のほう
が速度が早い。このように、移動体種別および地理的違
いによる移動体の速度の違いを模擬することができる。

【００８３】以上のように、移動体種別に応じて、各ノ
ード対応の移動方向特性情報１０３、滞在時間情報１０
４、移動体発生頻度情報１０５は異なっており、各ノー
ドの地理的特徴に依存した移動体種別ごとに前述の各情
報を各ノード毎に定義して表現することによって、移動
体の移動特性を実際の環境に近い条件で模擬することが
できる。また、各ノードでの移動方向特性情報１０３、
滞在時間情報１０４、移動体発生情報１０５を入れ替え
て、前述とは逆に、実際の環境とは異なった条件で模擬
することもできる。

【００８４】さらに、移動体種別間の移動特性の関係も
模擬することが可能である。例えば、移動体種別（電
車）の移動体がノード９０２−１９に移動して、滞在し
ているタイミングをトリガにして、ノード１００２−１
９における移動体種別（人）の移動体発生頻度情報１０
５（図４）の平均発生間隔４０２を短く設定し、更新す
ることによって、電車が駅に到着したことによる（人）
の発生を模擬することができる。

【００８５】なお、今まで述べてきた各ノードの移動特
性の情報である移動方向特性情報１０３、滞在時間情報
１０４、移動体発生頻度情報１０５は、例えば電車等の
時刻表情報、交通トラヒック情報（例えば、「交通セン
サス」（財）運輸経済研究センター）等から作成するこ
とができる。

【００８６】次に、前記シミュレーションエリアを分割
した領域を模擬する方法の別の例について説明する。図
１２は、ノードすなわち領域の配置の他の例を示す図で
ある。今まで説明した実施の形態においては各ノードを
格子状に配列して表現していたが、この例においては、
図１２に示すように、地理的特徴に応じて領域の大きさ
を変化させ、ノードの配置をそれに対応して変化させて
いる。この場合も、前述した実施の形態の場合と同様
に、移動体の移動特性を模擬することができる。このよ
うに、柔軟にノードの位置を選択することができる。

【００８７】また、図１３は、前記図１２における各ノ
ードを２次元平面で表現した例である。前述した実施の
形態においては、ノードと移動体の移動方向を点（ノー
ド）と線で表していたが、図１３に示すように、各ノー
ドを二次元平面に置き換えてもよい。このように二次元
的な面で表現することもできることは明らかである。

【００８８】さらに、今までの例においては、シミュレ
ーションエリアを２次元的な領域に分割する場合につい
て説明してきたが、３次元的に配置されている領域に分
割することもできる。図１４は、ノードが３次元的に配
置されている場合の例を示す図であり、この図に示すよ
うに、例えばビルの各階を模擬して３次元的に表現する
ことも可能である。

【００８９】次に、時間変動を評価する方法について説
明する。前述したように、本発明においては、前述した
ノード毎の移動方向特性情報１０３、滞在時間情報１０
４、移動体発生頻度情報１０５は時間帯別に複数用意さ
れており、シミュレーション実行時間の経過によって参
照する時間帯別情報を変更することにより時間変動を含
めたシミュレーションを実現することができる。

【００９０】例えば、シミュレーション時間管理プログ
ラム１１０に、朝、昼、夜等の変更時間を登録してお
き、シミュレーション時間が該登録時間に一致した時、
各ノードの移動方向特性情報１０３、滞在時間情報１０
４および移動体発生頻度情報１０５を登録時間に対応し
た時間帯の情報に変更し、移動体の朝、昼、夜に応じて
異なる動作を模擬することが可能となる。

【００９１】次に、本発明の移動特性のシミュレーショ
ン方法を、通信特性のシミュレーションに応用した実施
の形態について、図１５から図２２を参照して説明す
る。図１５は、通信特性のシミュレーションに応用した
場合における移動体のシミュレーションエリアと移動特
性情報の例を示した図である。この図において、１５０
０はシミュレーションを行う対象としているシミュレー
ションエリアを表し、１５０１−１から１５０１−２５
はシミュレーションエリア１５００をその地理的特徴を
考慮しながら複数に分割した各領域を示している。ま
た、１５０２−１〜１５０２−２５は、各領域１５０１
−１〜１５０１−２５を識別するために設定したノード
であり、各ノード間を結ぶ線は移動体が移動できる方向
およびノードを表している。これらは、いずれも、前述
した図１におけるものと同一である。

【００９２】１５０３は移動方向特性情報、１５０４は
滞在時間情報、１５０５は移動体発生頻度情報、１５０
６は移動体数情報、１５０７は端末割合情報であり、こ
れらも、前記図１に示したものと同一である。また、１
５０８は通信トラヒック特性情報、１５０９は無線ゾー
ン構成情報、１５１０は無線ゾーン管理情報であり、こ
れらの情報１５０８〜１５１０の詳細については後述す
るが、これらの情報が設けられている点で、前記図１に
示した実施の形態と相違している。

【００９３】なお、１５２０は、シミュレーション動作
を実行する際に、シミュレーションプログラム中でシミ
ュレーションの時間を管理して、次の動作を決定するシ
ミュレーション時間管理プログラムであり、前述した図
１におけるシミュレーション時間管理プログラム１１０
に相当するものである。

【００９４】無線ゾーンの構成の一例を図１６に示す。
ここで、無線ゾーンは移動体と通信システムの基地局と
の間で通信を行う範囲であり、図示するように、無線ゾ
ーンは複数のノードを包含し、さまざまな大きさおよび
形を有する無線ゾーンを構成することができる。また、
無線ゾーンは重なり合うことができる。図示した例で
は、ゾーン１はノード１６０２−１、１６０２−２、１
６０２−３、１６０２−４、１６０２−６、１６０２−
７、１６０２−８、１６０２−９、１６０２−１１、１
６０２−１２、１６０２−１３、１６０２−１４、１６
０２−１６、１６０２−１７、１６０２−１８、１６０
２−１９、１６０２−２１、１６０２−２２、１６０２
−２３、１６０２−２４を包含し、ゾーン２はノード１
６０２−１、１６０２−２、１６０２−３、１６０２−
４、１６０２−５を包含し、ゾーン３はノード１６０２
−４、１６０２−５、１６０２−９、１６０２−１０、
１６０２−１４、１６０２−１５、１６０２−１９、１
６０２−２０、１６０２−２４、１６０２−２５を包含
している。

【００９５】前記無線ゾーン構成情報１５０９の一構成
例を図１７に示す。ここでは、前記図１６に示したよう
に無線ゾーンが構成されている場合における無線ゾーン
構成情報１５０９を表現している。この無線ゾーン構成
情報１５０９は、どのノードがどの無線ゾーンに属する
かという情報であり、○は当該ノードがゾーンに属する
ことを意味している。このように、無線ゾーン構成情報
１５０９は、各ノード毎にその属する無線ゾーンが設定
されている。

【００９６】前記無線ゾーン管理情報１５１０の一構成
例を図１８に示す。この図において、１８０１は設定さ
れた情報がどのゾーンのものかを表すゾーン番号、１８
０２は各ゾーンで保有している回線の回線使用状況、１
８０３は各ゾーンで移動体が通信を開始するために接続
要求をシステムに行った接続要求回数、１８０４は各ゾ
ーンで移動体が接続要求した時に回線の空きがなく接続
を拒否されたブロック回数である。ここで、○は空き回
線を意味し、●は使用中回線を意味し、―はその番号の
回線がないことを示している。

【００９７】図１８に示すように、この無線ゾーン管理
情報１５１０は、Ｍ個の無線ゾーンそれぞれに対して、
各回線の使用状況、接続要求回数およびブロック回数を
集計した表である。

【００９８】なお、図１８に示した例では、回線使用状
況の他に、接続要求回数およびブロック率のみを示して
いるが、さらに他の集計情報を収集することができる。
例えば、ハンドオフ要求回数、ハンドオフ回数、ハンド
オフ失敗回数、通信中端末数、再呼数、再呼失敗回数等
の情報も収集することができる。

【００９９】図２０は前記通信トラヒック特性情報１５
０８の一構成例を示す図である。この図において、２０
０１は移動体が通信を行う間隔である発呼間隔、２００
２は移動体の通信時間の平均である平均保留時間、２０
０３は通信に使用する回線数である。図２０に示した通
信トラヒック特性情報１５０８は、通信を行う端末の種
別毎にそれぞれ設定されている。例えば、端末種別が
（データ）であるときには、平均保留時間２００２は図
示した例よりも短くなり、端末種別が（画像）であると
きには、前記使用回線数２００３は２回線以上とされ
る。

【０１００】このような情報を用いて行われる通信特性
のシミュレーション方法について説明する。ここでは、
移動体に、発呼間隔２００１、平均保留時間２００２、
使用回線数２００３で代表される図２０に示した通信ト
ラヒック特性情報１５０８を持たせ、また、各ノード
に、移動体が通信システムのサービスを受けることがで
きる図１６に示した構成の無線ゾーン構成情報１５０９
と図１８に示した構成の無線ゾーン管理情報１５１０
を、前述した移動方向特性情報１５０３、滞在時間情報
１５０４、移動体発生頻度情報１５０５と合わせて持た
せるものとして説明する。

【０１０１】今まで述べた実施の形態の場合と同様に、
ノードに依存した移動方向特性情報１５０３、滞在時間
情報１５０４、移動体発生頻度情報１５０５に従って、
移動体は発生し、ノード間の移動を行い、シミュレーシ
ョン対象外になることを繰り返す。その間に、前記通信
トラヒック特性情報１５０８、前記無線ゾーン構成情報
１５０９および前記無線ゾーン管理情報１５１０に従っ
て、移動体は通信の開始、終了を繰り返す。

【０１０２】図１９はその様子を表した図であり、移動
体の生存時間と保留時間の例を示している。この図にお
いて、左から右にかけて時間が経過することを意味し、
生存時間１９０１とは、移動体の発生１９０２からシミ
ュレーションの対象外１９０３になるまでの期間とす
る。また、１９０４は移動体の発生間隔である。この移
動体の生存期間１９０１内に移動体は通信を繰り返し行
うことができる。また、通信開始１９１２から通信終了
１９１３までの期間を保留時間１９１１とし、通信を開
始する時間間隔を発呼間隔１９１４とする。なお、通信
中に無線ゾーンを切り替えるハンドオフの必要が生じた
場合は、その処理を行うものとする。

【０１０３】移動体の発生１９０２の時あるいは通信の
終了１９１３の時に、前記シミュレーション時間管理プ
ログラム１５２０は、移動体の通信トラヒック特性情報
１５０８中の発呼間隔２００１および平均保留時間２０
０２に基づいて、乱数を用いて、次に移動体が通信を開
始する時間及び保留時間を算出し、当該移動機の移動体
管理テーブル６００（図６）中の発呼時間６０５、保留
時間６０６に設定する。さらに端末の種類を端末種別６
０８に設定し、シミュレーション時間管理プログラム１
５２０に登録する。

【０１０４】シミュレーション時間管理プログラム１５
２０は、前記登録した時から発呼時間６０５に設定され
ている時間が経過すると、移動体番号６０１に設定され
ている移動体に対して通信開始を指示し、該移動体は通
信を開始する。

【０１０５】通信特性の模擬方法を表した処理の流れ図
を図２１に示す。移動体は、シミュレーション時間管理
プログラム１５２０から通信開始指示を受けると通信処
理を開始する。まず、Ｓ１００において、移動体は、前
記無線ゾーン構成情報１５０９を参照し、当該ノードが
属している無線ゾーンについて、前記無線ゾーン管理情
報１５１０の当該無線ゾーンの回線使用状況１８０２を
参照して、移動体管理テーブル６００の端末種別６０８
に設定されている端末種別に対応した通信トラヒック特
性情報１５０８の使用回線数２００３だけ回線が確保す
ることができて、通信が可能かどうか判断し、接続要求
回数１８０３を計数する。

【０１０６】回線を確保できない場合は、ブロック回数
１８０４を計数して、Ｓ２００に進み通信を終了する。
回線が確保できる場合は、Ｓ１１０に進み回線使用状況
１８０２を更新する。これにより、通信が開始されたこ
ととなる。そして、Ｓ１３０において、その保留時間６
０６と通信時間（前記回線使用状況１８０２を更新した
時点からの経過時間）との差（保留時間−通信時間）を
求め、該差と滞在時間６０４とを比較する。なお、回線
を確保した直後のこの段階では、前記通信時間はほぼ０
であり、該比較は、保留時間と滞在時間との比較とな
る。

【０１０７】前記Ｓ１３０の比較の結果、（保留時間−
通信時間）の方が滞在時間よりも大きいときは、Ｓ１４
０に進み、滞在時間が経過するまでそのノードに滞在し
て通信を行う。そして、滞在時間が経過したとき、前記
通信時間を更新して移動先のノードに移動する（Ｓ１５
０）。次のノードに移動した移動体は、Ｓ１６０におい
て前記無線ゾーン構成情報１５０９を参照し、移動後の
ノードの無線ゾーンが移動前の無線ゾーンと同じか異な
るか判定する。

【０１０８】この判定の結果、無線ゾーンが同じである
場合には、Ｓ２１０に進み、前記移動体管理テーブル６
００の滞在ノード６０２を更新し、移動方向特性情報１
５０３と滞在時間情報１５０４を用いて滞在時間６０４
と移動先ノード６０３を決定、更新し、シミュレーショ
ン時間管理プログラム１５２０に登録し、Ｓ１２０に処
理を進め、Ｓ１２０からＳ１６０を繰り返す。無線ゾー
ンが異なる場合はＳ１７０でハンドオフ処理を行う。ハ
ンドオフ処理については後で説明する。

【０１０９】前記Ｓ１３０における比較の結果、滞在時
間が（保留時間−通信時間）と等しいあるいは滞在時間
の方が大きいときは、Ｓ１８０に進み、（保留時間−通
信時間）が経過するまで、通信を行う。そして、通信が
終了した後、Ｓ１９０で回線使用状況１８０２を更新し
てＳ２００で通信を終了する。

【０１１０】次にハンドオフ処理について、図２２のハ
ンドオフ処理の流れ図を用いて説明する。移動体は、前
記Ｓ１６０の判定の結果、移動先のノードの無線ゾーン
と移動前のノードの無線ゾーンとが異なる場合に、ハン
ドオフ処理Ｓ１７０を開始する。まず、Ｓ５００におい
て、滞在ノード６０２を更新し、移動方向特性情報１５
０３と滞在時間情報１５０４を用いて移動先ノードの滞
在時間６０４、移動先ノード６０３を決定、更新し、シ
ミュレーション時間管理プログラム１５２０に登録す
る。次に、Ｓ５１０で、移動体は無線ゾーン管理情報１
５１０の当該無線ゾーンの回線数使用状況１８０２を参
照して、回線が確保できて、通信が可能かどうかを判断
し、無線ゾーン管理情報１５１０のハンドオフ要求回数
を計数する。

【０１１１】そして、回線を確保できた場合は、Ｓ５２
０に進み、無線ゾーン管理情報１５１０の回線使用状況
１８０２を更新し、ハンドオフ回数を計数し、Ｓ５３０
で前記図２１のＳ１２０に処理を移す。また、回線を確
保できない場合は、Ｓ５４０で無線ゾーン管理情報１５
１０のハンドオフ失敗回数を計数し通信を終了する（Ｓ
５５０）。

【０１１２】上述した処理の流れを、前記図１６に示し
たように無線ゾーンが移り変わる場合を例にとって説明
する。ここで、移動体は図１６中に示した矢印の方向に
移動し、ノード１６０２−１１で通信を開始し、ノード
１６０２−１５で通信を終了するものと仮定して説明す
る。

【０１１３】ノード１６０２−１１において通信を開始
した移動体は、この時点ではゾーン１に属しており、ノ
ード１６０２−１１の滞在時間が経過するとノード１６
０２−１２に移る。ノード１６０２−１２に移動したと
きに無線ゾーンの判定（Ｓ１６０）を行うがこのノード
１６０２−１２もゾーン１に属しており、ゾーンは変わ
らないので、滞在時間と次の移動方向ノード１６０２−
１２を決定する（Ｓ２１０）。

【０１１４】ノード１６０２−１２でも滞在時間が経過
すると次のノードのノード１６０２−１３に移り、次々
にノードを移動する。ノード１６０２−１５に移動した
とき、ゾーン１のカバーするサービス範囲から出てゾー
ン３のサービス範囲に入るため、ノード１６０２−１５
でハンドオフ処理を行う。このように、移動体の移動に
伴う通信特性のシミュレーションを行うことができる。

【０１１５】なお、以上の説明においては、通信トラヒ
ック特性情報１５０８の時間変動について言及しなかっ
たが、通信トラヒック特性情報１５０８についても、こ
の情報を時間帯別に複数用意することにより、時間帯別
の通信トラヒック特性を模擬することができる。

【０１１６】また、前述したように、通信トラヒック特
性情報１５０８は、移動体の端末種別毎に複数設定され
ており、例えば音声通信のみ行う端末、データ通信を行
う端末等の種類別に発呼間隔、平均保留時間、使用回線
数等の情報を保有している。したがって、移動体の発生
時あるいは、通信開始時に、移動体に上記端末種別６０
８を与え、移動体は与えられた端末種別６０８に応じた
通信トラヒック特性情報１５０８を参照して、通信トラ
ヒック特性を模擬することができる。これにより、移動
体の端末種別を変更するだけでさまざまな通信トラヒッ
ク特性を模擬することができる。

【０１１７】以上のように、移動体に発呼間隔、平均保
留時間、使用回線数で代表される通信トラヒック特性情
報を設定し、各ノードに移動体がシステムのサービスを
受けることができる無線ゾーンの構成情報と無線ゾーン
管理情報を前述した移動方向特性情報、滞在時間情報、
移動体発生頻度情報と合わせて設定することよって、移
動体の呼損率やハンドオフ失敗率等の通信特性をシミュ
レーションによって推測することが可能となる。

【０１１８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のシミュレー
ション方法によれば、移動体の移動を各ノード対応に持
たせた移動特性に基づいて決定しているため、ノードの
移動特性を変化させることにより、移動体の移動特性を
変更することが可能となる。したがって、移動通信シス
テムのシミュレーションのように、システムがサービス
を提供するエリアにおける移動体の移動を模擬しながら
システムの特性を評価する場合に、その環境を容易に変
更することが可能となり、さまざまな状況を容易に設定
して評価することが可能となる。

【０１１９】また、移動体の移動特性を移動体の滞在す
るノードの地理的特徴を反映してシミュレーションして
いるため、実環境に適した高精度のシミュレーションが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の方法における移動体のシミュレーシ
ョンエリアと移動特性情報の例を示す図である。

【図２】 本発明における移動方向特性情報の構成例を
示す図表である。

【図３】 本発明における滞在時間情報の構成例を示す
図表である。

【図４】 本発明における移動体発生頻度情報の構成例
を示す図表である。

【図５】 本発明における移動体数情報の構成例および
端末割合情報の構成例を示す図表である。

【図６】 本発明における移動体管理テーブルの例を示
す図表である。

【図７】 本発明における移動体発生時間管理テーブル
の例を示す図表である。

【図８】 本発明における移動体密度と移動速度の関係
例を示した図である。

【図９】 本発明における移動体種別（電車）の移動体
の移動方向の例を示す図である。

【図１０】 本発明における移動体種別（人）の移動体
の移動方向の例を示す図である。

【図１１】 本発明における移動体種別（車）の移動体
の移動方向の例を示す図である。

【図１２】 本発明におけるノードと移動体の移動方向
の他の例を示す図である。

【図１３】 本発明におけるノードと移動方向を二次元
平面に置き換えた場合の例を示す図である。

【図１４】 ビルのように３次元的に本発明方法を実施
した場合の例を示す図である。

【図１５】 本発明における通信特性のシミュレーショ
ンに応用した場合の移動体のシミュレーションエリアと
移動特性情報の例を示す図である。

【図１６】 本発明における無線ゾーンの構成例を示す
図である。

【図１７】 本発明における無線ゾーン構成情報の構成
例を示す図表である。

【図１８】 本発明における無線ゾーン管理情報の構成
例を示す図表である。

【図１９】 本発明における移動体の生存時間と通信時
間の例を示す図である。

【図２０】 本発明における通信トラヒック特性情報の
構成例を示す図表である。

【図２１】 本発明における通信処理例を示す流れ図で
ある。

【図２２】 本発明におけるハンドオフ処理例を示す流
れ図である。

【符号の説明】

１００、１５００ シミュレーションエリア １０１−１〜１０１−２５、１５０１−１〜１５０１−
２５ 領域 １０２−１〜１０２−２５、１５０２−１〜１５０２−
２５ ノード １０３、１５０３ 移動方向特性情報 １０４、１５０４ 滞在時間情報 １０５、１５０５ 移動体発生頻度情報 １０６、１５０６ 移動体数情報 １０７、１６０７ 端末割合情報 １１０、１５２０ シミュレーション時間管理プログラ
ム ６００ 移動体管理テーブル ７００ 移動体発生時間管理テーブル １５０８ 通信トラヒック特性情報 １５０９ 無線ゾーン構成情報 １５１０ 無線ゾーン管理情報

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望の地域における複数の移動体の移
   動をシミュレーションする方法であって、次のＡ〜Ｄの
   ステップを有することを特徴とする移動体の移動特性シ
   ミュレーション方法。 Ａ、シミュレーションの対象としている地域をその地理
   的特徴を考慮して複数の領域に分割するステップ、 Ｂ、該分割された複数の領域それぞれについて、移動体
   が次に移動することができる領域への遷移確率を表す移
   動方向特性情報、および、移動体が当該領域に滞在して
   いる時間を算出する基準となる滞在時間情報を設定する
   ステップ、 Ｃ、前記各領域に含まれる移動体について、前記滞在時
   間情報に基づいて算出した時間だけ当該領域に滞在させ
   た後、前記移動方向特性情報に従って次に移動すること
   ができる領域に移動させるステップ、 Ｄ、前記シミュレーションの対象としている地域に存在
   している移動体すべてについて上記ステップＣを繰り返
   し実行するステップ。
2. 【請求項２】 前記移動方向特性情報は、当該領域に
   移動してきた移動体に対して、移動してくる前に滞在し
   ていた領域に応じて、次に移動する隣接領域を決定する
   遷移確率から構成されており、 前記滞在時間情報は、当該領域に移動してきた移動体に
   対して、移動してくる前に滞在していた領域に応じて、
   移動体の平均速度と、当該領域と移動体が移動すること
   ができる隣接領域との距離とから構成されていることを
   特徴とする前記請求項１に記載の移動体の移動特性シミ
   ュレーション方法。
3. 【請求項３】 前記複数の領域それぞれについて、さ
   らに、当該領域内で移動体が新しく発生する頻度を表す
   移動体発生頻度情報が設定されており、 前記移動方向特性情報の構成要素として、移動体が移動
   する際にシミュレーションの対象外となる確率を表す情
   報が付加されていることを特徴とする前記請求項１ある
   いは２に記載の移動体の移動特性シミュレーション方
   法。
4. 【請求項４】 前記複数の領域それぞれについて当該
   領域内に滞在している移動体の数を計数しておき、当該
   領域あるいは当該領域に隣接する領域を含めた複数の領
   域に滞在している移動体数に応じて、前記移動体が当該
   領域に滞在している時間を算出するようになされている
   ことを特徴とする前記請求項１〜３のいずれか１項に記
   載の移動体の移動特性シミュレーション方法。
5. 【請求項５】 前記移動方向特性情報、前記滞在時間
   情報および前記移動体発生頻度情報は、いずれも、移動
   体の種類に対応して複数設定されていることを特徴とす
   る前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の移動体の移
   動特性シミュレーション方法。
6. 【請求項６】 前記移動方向特性情報、前記滞在時間
   情報および前記移動体発生頻度情報は、シミュレーショ
   ンの時間の経過とともに変化されるようになされている
   ことを特徴とする前記請求項１〜５のいずれか１項に記
   載の移動体の移動特性シミュレーション方法。
7. 【請求項７】 前記各領域に含まれる移動体につい
   て、さらに、発呼間隔、平均保留時間、使用回線数を含
   む通信トラヒック特性情報を設定し、 前記各領域それぞれについて、さらに、移動体が移動通
   信システムのサービスを受けることができる無線ゾーン
   の構成情報および無線ゾーン管理情報を設定することに
   より、 移動通信システムの評価を行うことを特徴とする前記請
   求項１〜６のいずれか１項に記載の移動体の移動特性シ
   ミュレーション方法。