(57)【要約】【課題】  無線基地局の敷設予測においては、無線基地局を敷設してサービス提供エリアの拡大を図る際のリソース利用率を予測する方法がある。従来技術では、宅地開発エリアのような将来の広域な新規開拓エリアにおける無線基地局敷設については考慮がされておらず、敷設量を予測することができない。【解決手段】  外部システムから宅地開発情報を連携し、過去・現在・未来の地図情報および建物情報から宅地開発エリアの類似エリアにおける将来の通信量を算出し、将来の宅地開発エリアにおける通信量を予測する。また、将来の通信量および無線基地局の通信能力から、無線基地局の敷設量を予測する。さらに、地図情報および建物情報をもとに無線基地局および無線基地局敷設用の電柱の位置を限定し、宅地開発エリア内で通信量が均一になるよう無線基地局の敷設位置を予測する。【選択図】図１
2014154985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局の敷設を予測する無線基地局敷設予測方法であって、
前記無線基地局を敷設するエリアの開発についての情報を取得する情報取得ステップと、
前記取得した開発についての情報に基づき、将来の当該エリアにおける通信量を算出する通信量算出ステップと、
前記算出した通信量および無線基地局の通信能力から、無線基地局の敷設量を算出する敷設量算出ステップと、
を備えることを特徴とする無線基地局敷設予測方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無線基地局敷設予測方法において、
前記敷設量算出ステップは、既設の無線基地局の余剰通信量を算出し、当該余剰通信量に基いて敷設量を算出することを特徴とする無線基地局敷設予測方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の無線基地局敷設予測方法において、
前記通信量算出ステップは、前記エリアに類似するエリアについての情報を用いて前記通信量を算出することを特徴とする無線基地局敷設予測方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線基地局敷設予測方法において、
地図情報および建物情報に基づいて、前記エリア内で通信量が均一になるよう無線基地局の敷設位置を算出する敷設位置算出ステップを更に備えることを特徴とする無線基地局敷設予測方法。
【請求項５】
無線基地局の敷設を予測する無線基地局敷設予測装置であって、
前記無線基地局を敷設するエリアの開発についての情報に基づき、将来の当該エリアにおける通信量を算出する通信量算出処理部と、
前記算出した通信量および無線基地局の通信能力から、無線基地局の敷設量を算出する敷設量算出処理部と、
を備えることを特徴とする無線基地局敷設予測装置。
【請求項６】
請求項５に記載の無線基地局敷設予測装置において、
前記敷設量算出処理部は、既設の無線基地局の余剰通信量を算出し、当該余剰通信量に基いて敷設量を算出することを特徴とする無線基地局敷設予測装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の無線基地局敷設予測装置において、
前記通信量算出処理部は、前記エリアに類似するエリアについての情報を用いて前記通信量を算出することを特徴とする無線基地局敷設予測装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項に記載の無線基地局敷設予測装置において、
地図情報および建物情報に基づいて、前記エリア内で通信量が均一になるよう無線基地局の敷設位置を算出する敷設位置算出処理部を更に備えることを特徴とする無線基地局敷設予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
宅地開発エリアの通信設備敷設を予測する技術。特に無線基地局の敷設量および敷設位置を予測する技術である。
【背景技術】
【０００２】
無線基地局の敷設予測においては、無線基地局を敷設してサービス提供エリアの拡大を図る際のリソース利用率を予測する方法がある。これに関連する技術として、特許文献１が挙げられる。特許文献１には、増設後の無線基地局のリソース利用率を予測することにより、次に敷設が必要となる期日を予測する技術が開示されている。敷設後の無線基地局のリソース利用率の予測は、無線基地局を増設する地点周辺の将来の通信量需要を推定することで行う。さらに、将来人口推計に基づいて、既存のサービスエリアに隣接していない場所に無線基地局を敷設する場合のリソース利用率も予測可能とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】WO2009/075246号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、宅地開発エリアのような将来の広域な新規開拓エリアにおける無線基地局敷設については考慮がされておらず、敷設量を予測することができない。また、特許文献１では、通信量需要予測から将来の無線基地局敷設量を予測することはできるが、エリアの詳細情報については考慮がされておらず、敷設位置までは予測することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本願発明では、外部システムから宅地開発情報を連携し、過去・現在・未来の地図情報および建物情報から宅地開発エリアの類似エリアにおける将来の通信量を算出し、将来の宅地開発エリアにおける通信量を予測する。また、将来の宅地開発エリアにおける通信量および無線基地局の通信能力から、無線基地局の敷設量を予測する。その際、既設の無線基地局の余剰通信量を算出することで、必要最小限の通信量を計算し、必要最小限の敷設量を予測する。さらに、地図情報および建物情報をもとに無線基地局および無線基地局敷設用の電柱の位置を限定し、宅地開発エリア内で通信量が均一になるよう無線基地局の敷設位置を予測する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、無線基地局および電柱の敷設量および敷設位置予測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】無線基地局敷設予測システムのハードウェア構成図。
【図２】メッシュＤＢのデータ構成図。
【図３】メッシュ通信量ＤＢのデータ構成図。
【図４】無線基地局ＤＢのデータ構成図。
【図５】無線基地局通信量ＤＢのデータ構成図。
【図６】全体の処理のフローチャート。
【図７】類似エリア、宅地開発エリアの将来の通信量を予測する処理のフローチャート。
【図８】宅地開発エリアへの余剰通信量を予測する処理のフローチャート。
【図９】無線基地局の敷設位置を予測する処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００８】
以下、図面を用いて本発明に関する実施の形態を説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施の形態における無線基地局敷設予測システムのハードウェア構成図である。図１において、外部システム（行政）１０と、外部システム（不動産会社）１１と、無線基地局１２は本システムの外部に存在し、ネットワークを介して本システムのサーバ２０とつながっている。サーバ２０は地図ＤＢ２０１、建物ＤＢ２０２、メッシュＤＢ２０３、メッシュ通信量ＤＢ２０４、無線基地局ＤＢ２０５、無線基地局通信量ＤＢ２０６を備えており、これらにデータを格納している。また、連携データ取得部２１１、連係データ登録部２１２、通信情報取得部２１３、エリア情報取得部２１４、類似エリア探索部２１５、類似エリア・宅地開発エリア通信量予測部２１６、宅地開発エリア必要通信量取得部２１７、無線基地局敷設予測部２１８を備えており、これらはＣＰＵおよびメモリにより処理を実行する。
【００１０】
図２はメッシュＤＢ２０３のデータ構成図である。メッシュＤＢ２０３はメッシュＩＤ２０３１、Ｘ座標２０３２、Ｙ座標２０３３から構成される。メッシュＩＤ２０３１はメッシュに固有のＩＤである。Ｘ座標２０３２およびＹ座標２０３３はメッシュの位置を表す。メッシュとは地図を２次元に等間隔に分割したものであり、通信エリアを一意に識別するための情報として用いられる。
【００１１】
図３はメッシュ通信量ＤＢ２０４のデータ構成図である。メッシュ通信量ＤＢ２０４はメッシュＩＤ２０４１、日付２０４２、通信量２０４３から構成される。メッシュＩＤ２０４１はメッシュＤＢ２０３のメッシュＩＤ２０３１と結び付く。日付２０４２は通信量２０４３の取得日付であり、通信量２０４３は１日単位で取得する。
【００１２】
図４は無線基地局ＤＢ２０５のデータ構成図である。無線基地局ＤＢ２０５は無線基地局ＩＤ２０５１、通信能力２０５２、メッシュＩＤ２０５３、Ｘ座標２０５４、Ｙ座標２０５５から構成される。無線基地局ＩＤ２０５１は無線基地局に固有のＩＤである。通信能力２０５２は無線基地局の最大通信量を表し、無線基地局の型や使用年度などにより無線基地局ごとに異なる。メッシュＩＤ２０５３は無線基地局が通信可能なメッシュを表し、メッシュＤＢ２０３のメッシュＩＤ２０３１と結び付く。無線基地局の設置位置および通信能力に応じてメッシュＩＤ２０５３の数は異なる。Ｘ座標２０５４およびＹ座標２０５５は無線基地局の設置位置を表す。
【００１３】
図５は無線基地局通信量ＤＢ２０６のデータ構成図である。無線基地局通信量ＤＢ２０６は無線基地局ＩＤ２０６１、日付２０６２、通信量２０６３から構成される。無線基地局ＩＤ２０６１は無線基地局ＤＢ２０５の無線基地局ＩＤ２０５１と結び付く。日付２０６２は通信量２０６３の取得日付であり、通信量２０６３は１日単位で取得する。
【００１４】
これら図１〜図５を参照して、本実施例の処理について説明する。
【００１５】
図６は全体の処理のフローチャートである。
【００１６】
ステップＳ００１では外部システムからデータを連携する。外部システムとは、外部システム（行政）１０、外部システム（不動産会社）１１、無線基地局１２のことである。行政は宅地開発事業に携わっており、情報を宅地開発ＤＢ１０１に保持している。本データは定期的に連携データ公開部１０２に公開されており、連携データ取得部２１１がネットワークを介して公開データを取得し、連携データ登録部２１２が地図ＤＢ２０１に登録する。不動産会社は宅地開発エリアの不動産情報を不動産ＤＢ１１１に保持している。外部システム（不動産会社）１１が連携データ格納部１１２に不動産ＤＢ１１１の情報を定期的に格納し、連携データ取得部２１１がネットワークを介して連携データ格納部１１２からデータを取得し、連携データ登録部２１２が建物ＤＢ２０２にデータを登録する。
【００１７】
無線基地局１２は全通信量および各メッシュとの通信量をともにパケット単位で保持しており、連携データ取得部２１１がネットワークを介してデータを取得し、連携データ登録部２１２がそれぞれ無線基地局通信量ＤＢ２０６およびメッシュ通信量ＤＢ２０４に登録する。
【００１８】
ステップＳ００２以降はサーバ内で実施する処理である。ステップＳ００２では、エリア情報取得部２１４が地図ＤＢ２０１および建物ＤＢ２０２から宅地開発エリアの情報を取得する。
【００１９】
ステップＳ００３では、類似エリア探索部２１５が宅地開発エリアの周囲（以下、周辺エリアとする）のうち宅地開発エリアと地図情報、建物情報が似通っているエリア（以下、類似エリアとする）を探索する。地図ＤＢ２０１にはエリア位置・エリア面積・道路位置・河川位置・鉄道位置・等高線・畑位置などの様々なデータが含まれている。また、建物ＤＢ２０２には建物位置・建物の高さ・建物面積などのデータが含まれており、そこからエリアごとの建物密度などが算出できる。エリア情報取得部２１４が取得したデータをもとに類似エリア探索部２１５がこれらの情報を総合的に判断し、類似エリアを探索する。
ステップＳ００３では、外的要因（自治体が無線に力を入れている地域である、高齢者が多いため無線利用が少ない地域であるなど）を同じにするため、宅地開発エリアの周囲から類似エリアを探索する。
【００２０】
ステップＳ００４では、類似エリアおよび宅地開発エリアの将来の通信量を予測する。
【００２１】
図７を用いて、このＳ００４の処理の詳細を説明する。地図ＤＢ２０１から類似エリアの位置情報を取得する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１で取得した類似エリアの位置情報をもとにメッシュＤＢ２０３のＸ座標２０３２およびＹ座標２０３３を検索して、類似エリアに含まれるメッシュＩＤ２０３１を取得する（ステップＳ１０２）。地図ＤＢ２０１から宅地開発エリアの宅地開発日を取得する（ステップＳ１０３）。周辺エリアに含まれるメッシュを順番に処理するためのカウンタに１を設定する（ステップＳ１０４）。周辺エリアに含まれる全メッシュを処理するまで（ステップＳ１０５）、メッシュ通信量ＤＢ２０４から各メッシュの複数日付２０４２の通信量２０４３を取得し（ステップＳ１０６）、回帰分析によりステップＳ１０４で取得した宅内開発日における通信量を計算し（ステップＳ１０７）、次のメッシュを処理するためにカウンタに１を追加する（ステップＳ１０８）。類似エリアの予測通信量は、類似エリアに含まれる各メッシュの宅内開発日における予測通信量の総和で算出する（ステップＳ１０９）。宅地開発エリアの予測通信量は、地図ＤＢ２０１から宅地開発エリアの面積および類似エリアの面積を取得し、ステップＳ１０９で算出した類似エリアの予測通信量を用いて、以下の数１との式で計算できる（ステップＳ１１０）。
【００２２】
【数１】
2014154985.tif 000003
【００２３】
ここで、図６の説明に戻る。ステップＳ００５では、周辺エリアの無線基地局が持つ、宅地開発エリアへの余剰通信量を取得する。
【００２４】
図８を用いて、ステップＳ００５の処理の詳細を説明する。地図ＤＢ２０１から宅地開発エリアの位置情報を取得する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１で取得した宅地開発エリアの位置情報をもとにメッシュＤＢ２０３のＸ座標２０３２およびＹ座標２０３３を検索して、宅地開発エリアに含まれるメッシュＩＤ２０３１を取得する（ステップＳ２０２）。宅地開発エリアに含まれるメッシュを順番に処理するためのカウンタに１を設定する（ステップＳ２０３）。宅地開発エリアに含まれる全メッシュを処理するまで（ステップＳ２０４）、以下のステップＳ２０５からステップＳ２１３の処理を実行する。無線基地局ＤＢ２０５からメッシュＩＤ２０５３を検索キーにして、宅地エリアの特定メッシュを通信エリアに含む無線基地局ＩＤ２０５１を取得する（ステップＳ２０５）。特定メッシュへの余剰通信量を計算するため、余剰通信量の初期値として０を設定する（ステップＳ２０６）。宅地開発エリアの特定メッシュを通信エリアに含む無線基地局を順番に処理するためのカウンタに１を設定する（ステップＳ２０７）。宅地開発エリアの特定メッシュを通信エリアに含む全無線基地局を処理するまで（ステップＳ２０８）、無線基地局通信量ＤＢ２０６から各無線基地局の複数日付２０６２の通信量２０６３を取得し、回帰分析により宅地開発日における通信量を計算する（ステップＳ２０９）。また、無線基地局ＤＢ２０５から各無線基地局の通信能力２０５２を取得する（ステップＳ２１０）。これらの値から、各無線基地局の余剰通信量は、(各無線基地局の余剰通信量)=(通信能力)-(宅地開発日における通信量)との式で計算できる。各無線基地局の余剰通信量の総和が特定メッシュの余剰通信量となる（ステップＳ２１１）。次の無線基地局を処理するためにカウンタに１を追加する（ステップＳ２１２）。宅地開発エリアの特定メッシュを通信エリアに含む全無線基地局を処理した後は、次のメッシュを処理するためにカウンタに１を追加する（ステップＳ２１３）。上記ステップＳ２０１からステップＳ２１３の処理により、周辺エリアの無線基地局が持つ宅地開発エリアの各メッシュの余剰通信量が予測できる（ステップＳ２１４）。ステップＳ００６では、宅地開発エリア必要通信量取得部２１７が宅地開発エリアの必要通信量をメッシュ単位で取得する。必要通信量は、(必要通信量)=(宅地開発エリアの通信量)-(宅地開発エリアへの余剰通信量)との式で計算できる。
【００２５】
ここで再度、図６に戻る。ステップＳ００７では、無線基地局敷設予測部２１８が無線基地局の敷設量および敷設位置を予測する。宅地開発エリアに敷設する無線基地局の通信能力が全て同一であるとすると、ステップＳ００６で取得した宅地開発エリアの各メッシュの必要通信量から、無線基地局の全敷設量は、以下の数２の式で計算できる。
【００２６】
【数２】
2014154985.tif 000004
【００２７】
図９はステップＳ００７の内、無線基地局の敷設位置を予測する処理のフローチャートである。  各メッシュにおける無線基地局の敷設量は、以下の数３の式で計算できる（ステップＳ３０１）。
ここで計算した敷設量は整数値とは限らない。
【００２８】
【数３】
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【００２９】
ステップＳ３０１で計算した各メッシュにおける無線基地局の敷設量をもとに、各メッシュ内では通信量が均一であるとして無線基地局の敷設位置を仮決定する（ステップＳ３０２）。無線基地局は電柱に敷設するものであるため、道路脇かつ建物脇に設置する必要がある。そのため、地図ＤＢ２０１および建物ＤＢ２０２から道路脇かつ建物脇である点を抽出する（ステップＳ３０３）。敷設位置を仮決定した無線基地局を順番に処理するためのカウンタに１を設定する（ステップＳ３０４）。敷設予定の全無線基地局を処理するまで（ステップＳ３０５）、ステップＳ３０３で抽出した点の内、各無線基地局の仮決定した敷設位置との距離が最小となる点を取得する（ステップＳ３０６）。次の無線基地局を処理するためにカウンタに１を追加する（ステップＳ３０７）。  最終的に、ステップＳ３０６で取得した点が無線基地局の敷設予測位置となる（ステップＳ３０８）。
【符号の説明】
【００３０】
１０：外部システム（行政）、１１：外部システム（不動産会社）、１２：無線基地局、２０：サーバ、１０１：宅地開発ＤＢ、１０２：連携データ提供部、１１１：不動産ＤＢ、１１２：連携データ格納部、２０１：地図ＤＢ、２０２：建物ＤＢ、２０３：メッシュＤＢ、２０４：メッシュ通信量ＤＢ、２０５：無線基地局ＤＢ、２０６：無線基地局通信量ＤＢ、２１１：連携データ取得部、２１２：連携データ登録部、２１３：通信情報取得部、２１４：エリア情報取得部、２１５：類似エリア探索部、２１６：類似エリア・宅地開発エリア通信量予測部、２１７：宅地開発エリア必要通信量予測部、２１８：無線基地局敷設予測部、２０３１：メッシュＩＤ、２０３２：Ｘ座標、２０３３：Ｙ座標、２０４１：メッシュＩＤ、２０４２：日付、２０４３：通信量、２０５１：無線基地局ＩＤ、２０５２：通信能力、２０５３：メッシュＩＤ、２０５４：Ｘ座標、２０５５：Ｙ座標、２０６１：無線基地局ＩＤ、２０６２：日付、２０６３：通信量。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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