(57)【要約】【課題】基地局の機能付加をせずスマートフォン間のトラフィック制御を公平とし電池消費量を考慮した無線通信量の負荷分散システム等を提供する。【解決手段】複数の無線媒体と接続可能なスマートフォン１０の通信情報送信部１１は電池残量を含む通信情報ＣＩをサーバ３０へ送信する。各分割につき平均電池残量等計算部３８が上記電池残量の合計値と平均電池残量とを求める。平均電池残量予測部３９が過去の平均電池残量に基づき将来の平均電池残量を予測する。平均電池残量等送信部４０が将来の平均電池残量と各スマートフォン１０の端末負荷率とを各スマートフォン１０へ送信する。無線ＬＡＮ捜索間隔計算部１４が将来の平均電池残量と上記端末負荷率および電池残量とに基づき、無線ＬＡＮ自動捜索間隔を計算する。通信切替部１５が無線ＬＡＮ自動捜索間隔に応じて無線ＬＡＮ基地局２５ａ等を自動的に捜索して無線ＬＡＮ基地局２５ａ等へ通信を切り替える。【選択図】図１８
2014236361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネットに接続されたサーバ及び携帯電話網基地局と、該携帯電話網基地局と通信可能な移動情報端末装置とを有する無線通信量の負荷分散システムであって、
前記サーバは、
前記移動情報端末装置から前記携帯電話網基地局を介して所定時間毎に送信された、該移動情報端末装置の位置と該所定時間内における通信量とを含む各通信情報に基づき、所定時刻における所定時間毎の各移動情報端末装置の位置及び通信量を所定の通信量表示形式で地図上に表示した地図データを作成する地図データ作成手段と、
前記地図データ作成手段により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データを所定の分割形式により分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均通信量とを各分割毎に求める平均通信量等計算手段と、
前記平均通信量等計算手段により求められた各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値及び平均通信量に基づき、各分割における移動情報端末装置の混雑の程度を示す混雑度を求める混雑度計算手段と、
前記混雑度計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の混雑度を予測する混雑度予測手段と、
前記移動情報端末装置から送信された各通信情報に基づき所定時間における各移動情報端末装置の総通信量を求め、総通信量を確率変数とする確率分布の累積分布から各移動情報端末装置の総通信量の累積値である端末負荷率を求める端末負荷率計算手段と、
前記混雑度予測手段により予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と前記端末負荷率計算手段で計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とを該各移動情報端末装置へ送信する混雑度等送信手段とを備え、
前記移動情報端末装置は、
所定時間毎に、該移動情報端末装置の位置と該所定時間内における通信量とを含む通信情報を前記携帯電話網基地局を介して前記サーバへ送信する通信情報送信手段と、
前記混雑度等送信手段により送信された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と該移動情報端末装置の端末負荷率とに基づき、将来の所定時刻において現在位置で用いる通信速度を計算する通信速度計算手段と、
前記通信速度計算手段により計算された通信速度に応じて通信を行う通信手段とを備えたことを特徴とする無線通信量の負荷分散システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信量の負荷分散システムにおいて、
前記混雑度計算手段は、
前記平均通信量等計算手段により求められた特定時刻の地図データにおいて平均通信量が所定値以下の分割を抽出する分割抽出手段と、
前記分割抽出手段により抽出された分割について過去の所定時刻から特定時刻にかけて平均通信量が減少している分割を抽出する減少分割抽出手段と、
前記減少分割抽出手段により抽出された分割について過去の所定時刻から特定時刻にかけて総通信量が変化していないか及び／又は増加している一連の時間帯を抽出する時間帯抽出手段と、
前記減少分割抽出手段により抽出された分割について、前記時間帯抽出手段により抽出された対応する時間帯における最大の総通信量を求め、該最大の総通信量に対する所定時刻毎の総通信量の比を該所定時刻における該所定時間毎の混雑度とする混雑度取得手段とを備えたことを特徴とする無線通信量の負荷分散システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の無線通信量の負荷分散システムにおいて、
前記サーバは、前記地図データ作成手段により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データを前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信する地図データ送信手段をさらに備え、
前記移動情報端末装置は、前記地図データ送信手段により送信された所定時刻における所定時間毎の地図データを表示部に表示する地図データ表示手段をさらに備えたことを特徴とする無線通信量の負荷分散システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の無線通信量の負荷分散システムにおいて、
前記混雑度予測手段は、前記混雑度計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の混雑度に所定のパラメータを乗ずることにより求めた値を将来の所定時刻における該所定の分割の予測された混雑度とすることを特徴とする無線通信量の負荷分散システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の無線通信量の負荷分散システムにおいて、
前記通信速度計算手段は、前記混雑度等送信手段により送信された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度及び／又は前記移動情報端末装置の端末負荷率が大きいほど前記通信速度を遅く設定することを特徴とする無線通信量の負荷分散システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の無線通信量の負荷分散システムにおいて、インターネットに接続された無線ＬＡＮ基地局をさらに備え、前記移動情報端末装置は複数の無線媒体と接続機能を有し前記携帯電話網基地局及び該無線ＬＡＮ基地局と通信可能であり、
前記移動情報端末装置が前記サーバへ送信する通信情報は所定時刻における電池残量を含み、
前記サーバが、
前記分割手段により分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の電池残量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均電池残量とを各分割毎に求める平均電池残量等計算手段と、
前記平均電池残量等計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の平均電池残量に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の平均電池残量を予測する平均電池残量予測手段と、
前記平均電池残量予測手段により予測された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と前記端末負荷率計算手段で計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とを該各移動情報端末装置へ送信する平均電池残量等送信手段とをさらに備え、
前記移動情報端末装置が、
前記平均電池残量等送信手段により送信された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と該移動情報端末装置の端末負荷率及び電池残量とに基づき、前記無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索する時間間隔を計算する無線ＬＡＮ捜索間隔計算手段と、
前記無線ＬＡＮ捜索間隔計算手段により計算された時間間隔に応じて前記無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索し、無線ＬＡＮ基地局と接続可能な場合、前記携帯電話網基地局から該無線ＬＡＮ基地局へ自動的に通信を切り替える通信切替手段とをさらに備えたことを特徴とする無線通信量の負荷分散システム。
【請求項７】
請求項６記載の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記平均電池残量予測手段は、前記平均電池残量等計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の平均電池残量に所定のパラメータを乗ずることにより求めた値を将来の所定時刻における該所定の分割の予測された平均電池残量とすることを特徴とする無線通信量の負荷分散システム。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれかに記載の無線通信量の負荷分散システムにおいて、
前記サーバは、
前記混雑度予測手段により予測された将来の所定の時間毎の所定の分割における混雑度に基づき、混雑度を所定の混雑度表示形式で地図上に表示した予測混雑度地図データであってアクセスポイントの位置情報を含むものを作成する予測混雑度地図データ作成手段と、
前記予測混雑度地図データ作成手段により作成された予測混雑度地図データを前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信する予測混雑度地図データ送信手段とをさらに備え、
前記移動情報端末装置は、
前記予測混雑度地図データ送信手段により送信されたアクセスポイントの位置情報に基づき、現在位置を得る現在位置取得手段をさらに備えたことを特徴とする無線通信量の負荷分散システム。
【請求項９】
インターネットに接続されたサーバ及び携帯電話網基地局と、該携帯電話網基地局と通信可能な移動情報端末装置とを有する無線通信量の負荷分散システムにおけるサーバが実行する無線通信量の負荷分散プログラムであって、該サーバのコンピュータを、
前記移動情報端末装置から前記携帯電話網基地局を介して所定時間毎に送信された、該移動情報端末装置の位置と該所定時間内における通信量とを含む各通信情報に基づき、所定時刻における所定時間毎の各移動情報端末装置の位置及び通信量を所定の通信量表示形式で地図上に表示した地図データを作成する地図データ作成手段、
前記地図データ作成手段により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データを所定の分割形式により分割する分割手段、
前記分割手段により分割された所定時刻毎における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均通信量とを各分割毎に求める平均通信量等計算手段、
前記平均通信量等計算手段により求められた各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値及び平均通信量に基づき、各分割における移動情報端末装置の混雑の程度を示す混雑度を求める混雑度計算手段、
前記混雑度計算手段により求められた過去の所定の時刻における所定の分割の混雑度に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の混雑度を予測する混雑度予測手段、
前記移動情報端末装置から送信された各通信情報に基づき所定時間における各移動情報端末装置の総通信量を求め、総通信量を確率変数とする確率分布の累積分布から各移動情報端末装置の総通信量の累積値である端末負荷率を求める端末負荷率計算手段、
前記混雑度予測手段により予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と前記端末負荷率計算手段で計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とを該各移動情報端末装置へ送信する混雑度等送信手段として機能させるための負荷分散プログラムであって、
前記移動情報端末装置により、前記混雑度等送信手段によって送信された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と該移動情報端末装置の端末負荷率とに基づき、将来の所定の時刻において現在位置で用いる通信速度が計算され、該通信速度に応じて通信を行うことを特徴とする無線通信量の負荷分散プログラム。
【請求項１０】
請求項９記載の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、
前記混雑度計算手段は、
前記平均通信量等計算手段により求められた特定時刻の地図データにおいて平均通信量が所定値以下の分割を抽出する分割抽出手段と、
前記分割抽出手段により抽出された分割について過去の所定時刻から特定時刻にかけて平均通信量が減少している分割を抽出する減少分割抽出手段と、
前記減少分割抽出手段により抽出された分割について過去の所定時刻から特定時刻にかけて総通信量が変化していないか及び／又は増加している一連の時間帯を抽出する時間帯抽出手段と、
前記減少分割抽出手段により抽出された分割について、前記時間帯抽出手段により抽出された対応する時間帯における最大の総通信量を求め、該最大の総通信量に対する所定時刻毎の総通信量の比を該所定時刻における所定時間毎の混雑度とする混雑度取得手段とを備えたことを特徴とする無線通信量の負荷分散プログラム。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、
前記地図データ作成手段により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データを前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信する地図データ送信手段をさらに備え、
前記移動情報端末装置により、前記地図データ送信手段によって送信された所定時刻における所定時間毎の地図データが表示部に表示されることを特徴とする無線通信量の負荷分散プログラム。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれかに記載の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、
前記混雑度予測手段は、前記混雑度計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の混雑度に所定のパラメータを乗ずることにより求めた値を将来の所定時刻における該所定の分割の予測された混雑度とすることを特徴とする無線通信量の負荷分散プログラム。
【請求項１３】
請求項９乃至１２のいずれかに記載の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、インターネットに接続された無線ＬＡＮ基地局をさらに備え、前記移動情報端末装置は複数の無線媒体と接続機能を有し前記携帯電話網基地局及び該無線ＬＡＮ基地局と通信可能であり、
前記移動情報端末装置が前記サーバへ送信する通信情報は所定時刻における電池残量を含み、
前記分割手段により分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の電池残量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均電池残量とを各分割毎に求める平均電池残量等計算手段と、
前記平均電池残量等計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の平均電池残量に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の平均電池残量を予測する平均電池残量予測手段と、
前記平均電池残量予測手段により予測された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と前記端末負荷率計算手段で計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とを該各移動情報端末装置へ送信する平均電池残量等送信手段とをさらに備え、
前記移動情報端末装置により、前記平均電池残量等送信手段によって送信された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と該移動情報端末装置の端末負荷率及び電池残量とに基づき、前記無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索する時間間隔が計算され、該時間間隔に応じて前記無線ＬＡＮ基地局が自動的に捜索され、無線ＬＡＮ基地局と接続可能な場合、前記携帯電話網基地局から該無線ＬＡＮ基地局へ自動的に通信が切り替えられることを特徴とする無線通信量の負荷分散プログラム。
【請求項１４】
請求項１２又は１３記載の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、
前記混雑度予測手段により予測された将来の所定の時間毎の所定の分割における混雑度に基づき、混雑度を所定の混雑度表示形式で地図上に表示した予測混雑度地図データであってアクセスポイントの位置情報を含むものを作成する予測混雑度地図データ作成手段と、
前記予測混雑度地図データ作成手段により作成された予測混雑度地図データを前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信する予測混雑度地図データ送信手段とをさらに備え、
前記移動情報端末装置により、前記予測混雑度地図データ送信手段によって送信されたアクセスポイントの位置情報に基づき、現在位置が得られることを特徴とする無線通信量の負荷分散プログラム。
【請求項１５】
インターネットに接続されたサーバ及び携帯電話網基地局と、該携帯電話網基地局と通信可能な移動情報端末装置とを有する無線通信量の負荷分散システムにおける移動情報端末装置が実行する無線通信量の負荷分散プログラムであって、該移動情報端末装置のコンピュータを、
所定時間毎に、前記移動情報端末装置の位置と該所定時間内における通信量とを含む通信情報を前記携帯電話網基地局を介して前記サーバへ送信する通信情報送信手段、
前記サーバにより、前記通信情報送信手段によって送信された各通信情報に基づき、所定時刻における所定時間毎の各移動情報端末装置の位置及び通信量を所定の通信量表示形式で地図上に表示した地図データが作成され、該地図データが所定の分割形式により分割され、分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均通信量とが各分割毎に求められ、各分割毎の通信量の合計値及び平均通信量に基づき、各分割における移動情報端末装置の混雑の程度を示す混雑度が求められ、過去の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の混雑度が予測され、前記移動情報端末装置から送信された各通信情報に基づき所定時間における各移動情報端末装置の総通信量が求められ、総通信量を確率変数とする確率分布の累積分布から各移動情報端末装置の総通信量の累積値である端末負荷率が求められ、予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とが該各移動情報端末装置へ送信され、
送信された将来の所定の時刻における所定の分割の混雑度と該移動情報端末装置の端末負荷率とに基づき、将来の所定時刻において現在位置で用いる通信速度を計算する通信速度計算手段、
前記通信速度計算手段により計算された通信速度に応じて通信を行う通信手段として機能させるための無線通信量の負荷分散プログラム。
【請求項１６】
請求項１５記載の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、
前記サーバにより、作成された所定時刻における所定時間毎の地図データが前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信され、
送信された所定時刻における所定時間毎の地図データを表示部に表示する地図データ表示手段をさらに備えたことを特徴とする無線通信量の負荷分散プログラム。
【請求項１７】
請求項１５又は１６記載の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、インターネットに接続された無線ＬＡＮ基地局をさらに備え、前記移動情報端末装置は複数の無線媒体と接続機能を有し前記携帯電話網基地局及び該無線ＬＡＮ基地局と通信可能であり、前記移動情報端末装置が前記サーバへ送信する通信情報は所定時刻における電池残量を含み、
前記サーバにより、分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の電池残量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均電池残量とが各分割毎に求められ、求められた過去の所定時刻における所定の分割の平均電池残量に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の平均電池残量が予測され、予測された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とが該各移動情報端末装置へ送信され、
送信された将来の所定の時間毎の所定の分割における平均電池残量と該移動情報端末装置の端末負荷率及び電池残量とに基づき、前記無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索する時間間隔を計算する無線ＬＡＮ捜索間隔計算手段と、
前記無線ＬＡＮ捜索間隔計算手段により計算された時間間隔に応じて前記無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索し、無線ＬＡＮ基地局と接続可能な場合、前記携帯電話網基地局から該無線ＬＡＮ基地局へ自動的に通信を切り替える切替手段とをさらに備えたことを特徴とする無線通信量の負荷分散プログラム。
【請求項１８】
請求項１７記載の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記サーバにより、予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、混雑度を所定の混雑度表示形式で地図上に表示した予測混雑度地図データであってアクセスポイントの位置情報を含むものが作成され、作成された予測混雑度地図データが前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信され、
前記サーバにより送信されたアクセスポイントの位置情報に基づき、現在位置を得る現在位置取得手段をさらに備えたことを特徴とする無線通信量の負荷分散プログラム。
【請求項１９】
インターネットに接続されたサーバ及び携帯電話網基地局と、該携帯電話網基地局と通信可能な移動情報端末装置とを有する無線通信量の負荷分散方法であって、
前記移動情報端末装置が、所定時間毎に、該移動情報端末装置の位置と該所定時間内における通信量とを含む通信情報を前記携帯電話網基地局を介して前記サーバへ送信する通信情報送信ステップと、
前記サーバが、
前記通信情報送信ステップで各移動情報端末装置から送信された各通信情報に基づき、所定時刻における所定時間毎の各移動情報端末装置の位置及び通信量を所定の通信量表示形式で地図上に表示した地図データを作成する地図データ作成ステップと、
前記地図データ作成ステップで作成された所定時刻における所定時間毎の地図データを所定の分割形式により分割する分割ステップと、
前記分割ステップで分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均通信量とを各分割毎に求める平均通信量等計算ステップと、
前記平均通信量等計算ステップで求められた各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値及び平均通信量に基づき、各分割における移動情報端末装置の混雑の程度を示す混雑度を求める混雑度計算ステップと、
前記混雑度計算ステップで求められた過去の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の混雑度を予測する混雑度予測ステップと、
前記通信情報送信ステップで各移動情報端末装置から送信された各通信情報に基づき所定時間における各移動情報端末装置の総通信量を求め、総通信量を確率変数とする確率分布の累積分布から各移動情報端末装置の総通信量の累積値である端末負荷率を求める端末負荷率計算ステップと、
前記混雑度予測ステップで予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と前記端末負荷率計算ステップで計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とを該各移動情報端末装置へ送信する混雑度等送信ステップと、
前記移動情報端末装置が、
前記混雑度等送信ステップで送信された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と該移動情報端末装置の端末負荷率とに基づき、将来の所定時刻において現在位置で用いる通信速度を計算する通信速度計算ステップと、
前記通信速度計算ステップで計算された通信速度に応じて通信を行う通信ステップとを備えたことを特徴とする無線通信量の負荷分散方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネットに接続されたサーバ、携帯電話網基地局および無線ＬＡＮ基地局と、携帯電話網基地局および無線ＬＡＮ基地局と通信可能な移動情報端末装置とを有する無線通信量の負荷分散システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多機能携帯電話（いわゆるスマートフォン）の普及がめざましく、その結果、スマートフォンが使用する無線通信量は非常に速いペースで増加し続けており、無線基地局の増設が間に合わない状況となっている。このため、無線通信が混雑している際には、いわゆるヘビーユーザが使用する帯域の無線通信量を抑えて、ユーザ全体に対するサービスレベルを保つことが望まれている。しかし、無線通信量の抑制制御は回線交換の有線電話のようにオンするかまたはオフするかという単純な制御ではない。
【０００３】
従来、基地局側で無線通信が混雑していると判断した場合、ヘビーユーザが使用する帯域を抑える（絞る）という基地局主体の抑制制御が行われてきた。しかし、ヘビーユーザであるかどうかは、ある一つの基地局だけではわからない。このため、基地局を管理するサーバにユーザ別のトラフィックカウンタを置き、当該トラフィックカウンタと基地局とを連携させることにより、ヘビーユーザを特定する必要があった。当該連携のためにはできるだけ多くの基地局を改修して制御機能を付加する必要があり、網側設備の実装が極めて高価になってしまうという問題があった。
【０００４】
端末（携帯電話）側で無線通信量をカウントするという端末主体の抑制制御を行う場合、カウントとその結果による抑制制御（無線通信の制限）とが端末という1箇所で簡易に実装することができる。しかし、今日のように無線エリアが多重化された状態において、本当にすべての無線エリアが混雑しているのかどうかを端末側で知ることは、端末側で得られる情報の制限からみて困難である。このため、端末側にトラフィックカウンタを設けて一定期間のトラフィックが一定量を越えた場合に当該端末の無線通信量を絞るという単純な抑制制御を行った場合、実際には無線エリアは空いていて他の端末は自由に使用しているにもかかわらず、当該端末の無線通信量が絞られてしまうという端末間の公平さに欠ける抑制制御が行われてしまうという問題があった。
【０００５】
一方、最近では従来からの３Ｇ無線通信方式に加えて無線ＬＡＮを使用することができるスマートフォンが出現している。上述した基地局主体または端末主体という抑制制御方法は、端末が複数の無線媒体を搭載するという今日の状況を想定していなかったため、現在では適さない方法である。そこで、このような複数の無線媒体を搭載したスマートフォンに対しては、３Ｇ無線通信が混雑している場合に無線ＬＡＮを使用させるというトラフィックの振分けを行うことが考えられる。この振分けは現在ユーザが判断して手動により行っているが、無線ＬＡＮを使用すると電池消費量が増大するため、無線ＬＡＮを使用しないで切ってしまうユーザが多い（非特許文献１、２，３参照）。ユーザによる手動振分けではなく強制的な振分けを行う方法も考えられるが、複数の無線回路が動作することにより電池消費量が増大するため、却ってユーザの利便性を損ねることになるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、網側設備の実装が高価となるような基地局の機能付加は行わず、端末間の不公平なトラフィックの抑制制御が行われることがない無線通信量の負荷分散システム等を提供することにある。
【０００７】
本発明の第２の目的は、スマートフォンの電池消費量を考慮したユーザの利便性を損ねることがない無線通信量の負荷分散システム等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の無線通信量の負荷分散システムは、インターネットに接続されたサーバ及び携帯電話網基地局と、該携帯電話網基地局と通信可能な移動情報端末装置とを有する無線通信量の負荷分散システムであって、前記サーバは、前記移動情報端末装置から前記携帯電話網基地局を介して所定時間毎に送信された、該移動情報端末装置の位置と該所定時間内における通信量とを含む各通信情報に基づき、所定時刻における所定時間毎の各移動情報端末装置の位置及び通信量を所定の通信量表示形式で地図上に表示した地図データを作成する地図データ作成手段と、前記地図データ作成手段により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データを所定の分割形式により分割する分割手段と、前記分割手段により分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均通信量とを各分割毎に求める平均通信量等計算手段と、前記平均通信量等計算手段により求められた各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値及び平均通信量に基づき、各分割における移動情報端末装置の混雑の程度を示す混雑度を求める混雑度計算手段と、前記混雑度計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の混雑度を予測する混雑度予測手段と、前記移動情報端末装置から送信された各通信情報に基づき所定時間における各移動情報端末装置の総通信量を求め、総通信量を確率変数とする確率分布の累積分布から各移動情報端末装置の総通信量の累積値である端末負荷率を求める端末負荷率計算手段と、前記混雑度予測手段により予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と前記端末負荷率計算手段で計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とを該各移動情報端末装置へ送信する混雑度等送信手段とを備え、前記移動情報端末装置は、所定時間毎に、該移動情報端末装置の位置と該所定時間内における通信量とを含む通信情報を前記携帯電話網基地局を介して前記サーバへ送信する通信情報送信手段と、前記混雑度等送信手段により送信された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と該移動情報端末装置の端末負荷率とに基づき、将来の所定時刻において現在位置で用いる通信速度を計算する通信速度計算手段と、前記通信速度計算手段により計算された通信速度に応じて通信を行う通信手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記混雑度計算手段は、前記平均通信量等計算手段により求められた特定時刻の地図データにおいて平均通信量が所定値以下の分割を抽出する分割抽出手段と、前記分割抽出手段により抽出された分割について過去の所定時刻から特定時刻にかけて平均通信量が減少している分割を抽出する減少分割抽出手段と、前記減少分割抽出手段により抽出された分割について過去の所定時刻から特定時刻にかけて総通信量が変化していないか及び／又は増加している一連の時間帯を抽出する時間帯抽出手段と、前記減少分割抽出手段により抽出された分割について、前記時間帯抽出手段により抽出された対応する時間帯における最大の総通信量を求め、該最大の総通信量に対する所定時刻毎の総通信量の比を該所定時刻における所定時間毎の混雑度とする混雑度取得手段とを備えることができる。
【００１０】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記サーバは、前記地図データ作成手段により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データを前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信する地図データ送信手段をさらに備え、前記移動情報端末装置は、前記地図データ送信手段により送信された所定時刻における所定時間毎の地図データを表示部に表示する地図データ表示手段をさらに備えることができる。
【００１１】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記サーバは、前記混雑度予測手段により予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、混雑度を所定の混雑度表示形式で地図上に表示した予測混雑度地図データを作成する予測混雑度地図データ作成手段と、前記予測混雑度地図データ作成手段により作成された予測混雑度地図データを前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信する予測混雑度地図データ送信手段とをさらに備え、前記移動情報端末装置は、前記予測混雑度地図データ送信手段により送信された予測混雑度地図データを表示部に表示する予測混雑度地図データ表示手段をさらに備えることができる。
【００１２】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記混雑度予測手段は、前記混雑度計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の混雑度に所定のパラメータを乗ずることにより求めた値を将来の所定時刻における該所定の分割の予測された混雑度とすることができる。
【００１３】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記端末負荷率計算手段の総通信量を確率変数とする累積分布は対数正規分布とすることができる。
【００１４】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記所定の通信量表示形式は、各移動情報端末装置が存在する位置に、通信量の大きさに応じた色で、前記通信情報が送信された所定時刻と現在時刻との間隔に応じたサイズの所定の形状により表示する形式とすることができる。
【００１５】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記通信速度計算手段は、前記混雑度等送信手段により送信された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度及び／又は前記移動情報端末装置の端末負荷率が大きいほど前記通信速度を遅く設定することができる。
【００１６】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、インターネットに接続された無線ＬＡＮ基地局をさらに備え、前記移動情報端末装置は複数の無線媒体と接続機能を有し前記携帯電話網基地局及び該無線ＬＡＮ基地局と通信可能であり、前記移動情報端末装置が前記サーバへ送信する通信情報は所定時刻における電池残量を含み、前記サーバが、前記分割手段により分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の電池残量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均電池残量とを各分割毎に求める平均電池残量等計算手段と、前記平均電池残量等計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の平均電池残量に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の平均電池残量を予測する平均電池残量予測手段と、前記平均電池残量予測手段により予測された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と前記端末負荷率計算手段で計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とを該各移動情報端末装置へ送信する平均電池残量等送信手段とをさらに備え、前記移動情報端末装置が、前記平均電池残量等送信手段により送信された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と該移動情報端末装置の端末負荷率及び電池残量とに基づき、前記無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索する時間間隔を計算する無線ＬＡＮ捜索間隔計算手段と、前記無線ＬＡＮ捜索間隔計算手段により計算された時間間隔に応じて前記無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索し、無線ＬＡＮ基地局と接続可能な場合、前記携帯電話網基地局から該無線ＬＡＮ基地局へ自動的に通信を切り替える通信切替手段とをさらに備えることができる。
【００１７】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記平均電池残量予測手段は、前記平均電池残量等計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の平均電池残量に所定のパラメータを乗ずることにより求めた値を将来の所定時刻における該所定の分割の予測された平均電池残量とすることができる。
【００１８】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記無線ＬＡＮ捜索間隔計算手段は、前記平均電池残量と前記端末負荷率と前記電池残量とに加えて、前記移動情報端末装置毎に予め設定された無線通信品質に応じて前記時間間隔を計算することができる。
【００１９】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記地図データ作成手段により用いられる地図は航空写真とすることができる。
【００２０】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記所定の分割形式は正方メッシュ分割とすることができる。
【００２１】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散システムにおいて、前記予測混雑度地図データ作成手段により作成される予測混雑度地図データはアクセスポイントの位置情報をさらに含み、前記移動情報端末装置は、前記予測混雑度地図データ送信手段により送信されたアクセスポイントの位置情報に基づき、現在位置を得る現在位置取得手段をさらに備えることができる。
【００２２】
この発明の無線通信量の負荷分散プログラムは、インターネットに接続されたサーバ及び携帯電話網基地局と、該携帯電話網基地局と通信可能な移動情報端末装置とを有する無線通信量の負荷分散システムにおけるサーバが実行する無線通信量の負荷分散プログラムであって、該サーバのコンピュータを、前記移動情報端末装置から前記携帯電話網基地局を介して所定時間毎に送信された、該移動情報端末装置の位置と該所定時間内における通信量とを含む各通信情報に基づき、所定時刻における所定時間毎の各移動情報端末装置の位置及び通信量を所定の通信量表示形式で地図上に表示した地図データを作成する地図データ作成手段、前記地図データ作成手段により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データを所定の分割形式により分割する分割手段、前記分割手段により分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均通信量とを各分割毎に求める平均通信量等計算手段、前記平均通信量等計算手段により求められた各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値及び平均通信量に基づき、各分割における移動情報端末装置の混雑の程度を示す混雑度を求める混雑度計算手段、前記混雑度計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の混雑度を予測する混雑度予測手段、前記移動情報端末装置から送信された各通信情報に基づき所定時間における各移動情報端末装置の総通信量を求め、総通信量を確率変数とする確率分布の累積分布から各移動情報端末装置の総通信量の累積値である端末負荷率を求める端末負荷率計算手段、前記混雑度予測手段により予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と前記端末負荷率計算手段で計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とを該各移動情報端末装置へ送信する混雑度等送信手段として機能させるための負荷分散プログラムであって、前記移動情報端末装置により、前記混雑度等送信手段によって送信された将来の所定時間刻における所定の分割の混雑度と該移動情報端末装置の端末負荷率とに基づき、将来の所定の時刻において現在位置で用いる通信速度が計算され、該通信速度に応じて通信を行うことを特徴とする。
【００２３】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記混雑度計算手段は、前記平均通信量等計算手段により求められた特定時刻の地図データにおいて平均通信量が所定値以下の分割を抽出する分割抽出手段と、前記分割抽出手段により抽出された分割について過去の所定時刻から特定時刻にかけて平均通信量が減少している分割を抽出する減少分割抽出手段と、前記減少分割抽出手段により抽出された分割について過去の所定時刻から特定時刻にかけて総通信量が変化していないか及び／又は増加している一連の時間帯を抽出する時間帯抽出手段と、前記減少分割抽出手段により抽出された分割について、前記時間帯抽出手段により抽出された対応する時間帯における最大の総通信量を求め、該最大の総通信量に対する所定時刻毎の総通信量の比を該所定時刻における所定時間毎の混雑度とする混雑度取得手段とを備えることができる。
【００２４】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記地図データ作成手段により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データを前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信する地図データ送信手段をさらに備え、前記移動情報端末装置により、前記地図データ送信手段によって送信された所定時刻における所定時間毎の地図データが表示部に表示されることができる。
【００２５】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記混雑度予測手段により予測された将来の所定の時刻における所定の分割の混雑度に基づき、混雑度を所定の混雑度表示形式で地図上に表示した予測混雑度地図データを作成する予測混雑度地図データ作成手段と、前記予測混雑度地図データ作成手段により作成された予測混雑度地図データを前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信する予測混雑度地図データ送信手段とをさらに備え、前記移動情報端末装置により、前記予測混雑度地図データ送信手段によって送信された予測混雑度地図データが表示部に表示されることができる。
【００２６】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記混雑度予測手段は、前記混雑度計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の混雑度に所定のパラメータを乗ずることにより求めた値を将来の所定時刻における該所定の分割の予測された混雑度とすることができる。
【００２７】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記端末負荷率計算手段の総通信量を確率変数とする累積分布は対数正規分布とすることができる。
【００２８】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記所定の通信量表示形式は、各移動情報端末装置が存在する位置に、通信量の大きさに応じた色で、前記通信情報が送信された所定時刻と現在時刻との間隔に応じたサイズの所定の形状により表示する形式とすることができる。
【００２９】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、インターネットに接続された無線ＬＡＮ基地局をさらに備え、前記移動情報端末装置は複数の無線媒体と接続機能を有し前記携帯電話網基地局及び該無線ＬＡＮ基地局と通信可能であり、前記移動情報端末装置が前記サーバへ送信する通信情報は所定時刻における電池残量を含み、前記分割手段により分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の電池残量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均電池残量とを各分割毎に求める平均電池残量等計算手段と、前記平均電池残量等計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の平均電池残量に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の平均電池残量を予測する平均電池残量予測手段と、前記平均電池残量予測手段により予測された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と前記端末負荷率計算手段で計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とを該各移動情報端末装置へ送信する平均電池残量等送信手段とをさらに備え、前記移動情報端末装置により、前記平均電池残量等送信手段によって送信された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と該移動情報端末装置の端末負荷率及び電池残量とに基づき、前記無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索する時間間隔が計算され、該時間間隔に応じて前記無線ＬＡＮ基地局が自動的に捜索され、無線ＬＡＮ基地局と接続可能な場合、前記携帯電話網基地局から該無線ＬＡＮ基地局へ自動的に通信の切り替えを行うことができる。  
【００３０】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記平均電池残量予測手段は、前記平均電池残量等計算手段により求められた過去の所定時刻における所定の分割の平均電池残量に所定のパラメータを乗ずることにより求めた値を将来の所定時刻における該所定の分割の予測された平均電池残量とすることができる。
【００３１】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記地図データ作成手段により用いられる地図は航空写真とすることができる。
【００３２】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記所定の分割形式は正方メッシュ分割とすることができる。
【００３３】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記予測混雑度地図データ作成手段により作成される予測混雑度地図データはアクセスポイントの位置情報をさらに含み、前記移動情報端末装置により、前記予測混雑度地図データ送信手段によって送信されたアクセスポイントの位置情報に基づき、現在位置を得ることができる。
【００３４】
この発明の無線通信量の負荷分散プログラムは、インターネットに接続されたサーバ及び携帯電話網基地局と、該携帯電話網基地局と通信可能な移動情報端末装置とを有する無線通信量の負荷分散システムにおける移動情報端末装置が実行する無線通信量の負荷分散プログラムであって、該移動情報端末装置のコンピュータを、所定時間毎に、前記移動情報端末装置の位置と該所定時間内における通信量とを含む通信情報を前記携帯電話網基地局を介して前記サーバへ送信する通信情報送信手段、前記サーバにより、前記通信情報送信手段によって送信された各通信情報に基づき、所定時刻における所定時間毎の各移動情報端末装置の位置及び通信量を所定の通信量表示形式で地図上に表示した地図データが作成され、該地図データが所定の分割形式により分割され、分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均通信量とが各分割毎に求められ、各分割毎の通信量の合計値及び平均通信量に基づき、各分割における移動情報端末装置の混雑の程度を示す混雑度が求められ、過去の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の混雑度が予測され、前記移動情報端末装置から送信された各通信情報に基づき所定時間における各移動情報端末装置の総通信量が求められ、総通信量を確率変数とする確率分布の累積分布から各移動情報端末装置の総通信量の累積値である端末負荷率が求められ、予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とが該各移動情報端末装置へ送信され、送信された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と該移動情報端末装置の端末負荷率とに基づき、将来の所定時刻において現在位置で用いる通信速度を計算する通信速度計算手段、前記通信速度計算手段により計算された通信速度に応じて通信を行う通信手段として機能させるための無線通信量の負荷分散プログラムである。
【００３５】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記サーバにより、作成された所定時刻における所定時間毎の地図データが前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信され、送信された所定時刻における所定時間毎の地図データを表示部に表示する地図データ表示手段をさらに備えることができる。
【００３６】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記サーバにより、予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、混雑度を所定の混雑度表示形式で地図上に表示した予測混雑度地図データが作成され、作成された予測混雑度地図データが前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信され、送信された予測混雑度地図データを表示部に表示する予測混雑度地図データ表示手段をさらに備えることができる。
【００３７】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記所定の通信量表示形式は、各移動情報端末装置が存在する位置に、通信量の大きさに応じた色で、地図データが作成された所定の時間と現在の時間との間隔に応じたサイズの所定の形状により表示する形式とすることができる。
【００３８】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記通信速度計算手段は、前記サーバにより送信された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度及び／又は前記移動情報端末装置の端末負荷率が大きいほど前記通信速度を遅く設定することができる。
【００３９】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、インターネットに接続された無線ＬＡＮ基地局をさらに備え、前記移動情報端末装置は複数の無線媒体と接続機能を有し前記携帯電話網基地局及び該無線ＬＡＮ基地局と通信可能であり、前記移動情報端末装置が前記サーバへ送信する通信情報は所定時刻における電池残量を含み、前記サーバにより、分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の電池残量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均電池残量とが各分割毎に求められ、求められた過去の所定時刻における所定の分割の平均電池残量に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の平均電池残量が予測され、予測された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とが該各移動情報端末装置へ送信され、送信された将来の所定の時間毎の所定の分割における平均電池残量と該移動情報端末装置の端末負荷率及び電池残量とに基づき、前記無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索する時間間隔を計算する無線ＬＡＮ捜索間隔計算手段と、前記無線ＬＡＮ捜索間隔計算手段により計算された時間間隔に応じて前記無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索し、無線ＬＡＮ基地局と接続可能な場合、前記携帯電話網基地局から該無線ＬＡＮ基地局へ自動的に通信を切り替える切替手段とをさらに備えることができる。
【００４０】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記無線ＬＡＮ捜索間隔計算手段は、前記平均電池残量と前記端末負荷率と前記電池残量とに加えて、前記移動情報端末装置毎に予め設定された無線通信品質に応じて前記時間間隔を計算することができる。
【００４１】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散プログラムにおいて、前記サーバにより作成された予測混雑度地図データはアクセスポイントの位置情報をさらに含み、前記サーバにより送信されたアクセスポイントの位置情報に基づき、現在位置を得る現在位置取得手段をさらに備えることができる。
【００４２】
この発明の記録媒体は、本発明のいずれかの無線通信量の負荷分散プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００４３】
この発明の無線通信量の負荷分散方法は、インターネットに接続されたサーバ及び携帯電話網基地局と、該携帯電話網基地局と通信可能な移動情報端末装置とを有する無線通信量の負荷分散方法であって、前記移動情報端末装置が、所定時間毎に、該移動情報端末装置の位置と該所定時間内における通信量とを含む通信情報を前記携帯電話網基地局を介して前記サーバへ送信する通信情報送信ステップと、前記サーバが、前記通信情報送信ステップで各移動情報端末装置から送信された各通信情報に基づき、所定時刻における所定時間毎の各移動情報端末装置の位置及び通信量を所定の通信量表示形式で地図上に表示した地図データを作成する地図データ作成ステップと、前記地図データ作成ステップで作成された所定時刻における所定時間毎の地図データを所定の分割形式により分割する分割ステップと、前記分割ステップで分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均通信量とを各分割毎に求める平均通信量等計算ステップと、前記平均通信量等計算ステップで求められた各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値及び平均通信量に基づき、各分割における移動情報端末装置の混雑の程度を示す混雑度を求める混雑度計算ステップと、前記混雑度計算ステップで求められた過去の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の混雑度を予測する混雑度予測ステップと、前記通信情報送信ステップで各移動情報端末装置から送信された各通信情報に基づき所定時間における各移動情報端末装置の総通信量を求め、総通信量を確率変数とする確率分布の累積分布から各移動情報端末装置の総通信量の累積値である端末負荷率を求める端末負荷率計算ステップと、前記混雑度予測ステップで予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と前記端末負荷率計算ステップで計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とを該各移動情報端末装置へ送信する混雑度等送信ステップと、前記移動情報端末装置が、前記混雑度等送信ステップで送信された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と該移動情報端末装置の端末負荷率とに基づき、将来の所定時刻において現在位置で用いる通信速度を計算する通信速度計算ステップと、前記通信速度計算ステップで計算された通信速度に応じて通信を行う通信ステップとを備えたことを特徴とする。
【００４４】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散方法において、前記混雑度計算ステップは、前記平均通信量等計算ステップで求められた特定時刻の地図データにおいて平均通信量が所定値以下の分割を抽出する分割抽出ステップと、前記分割抽出ステップで抽出された分割について過去の所定時刻から特定時刻にかけて平均通信量が減少している分割を抽出する減少分割抽出ステップと、前記減少分割抽出ステップで抽出された分割について過去の所定時刻から特定時刻にかけて総通信量が変化していないか及び／又は増加している一連の時間帯を抽出する時間帯抽出ステップと、前記減少分割抽出ステップで抽出された分割について、前記時間帯抽出ステップで抽出された対応する時間帯における最大の総通信量を求め、該最大の総通信量に対する所定時刻毎の総通信量の比を該所定時刻における所定時間毎の混雑度とする混雑度取得ステップとを備えることができる。
【００４５】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散方法において、前記サーバは、前記地図データ作成ステップで作成された所定時間毎における地図データを前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信する地図データ送信ステップをさらに備え、前記移動情報端末装置は、前記地図データ送信ステップで送信された所定時間毎における地図データを表示部に表示する地図データ表示ステップをさらに備えることができる。
【００４６】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散方法において、前記サーバは、前記混雑度予測ステップで予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、混雑度を所定の混雑度表示形式で地図上に表示した予測混雑度地図データを作成する予測混雑度地図データ作成ステップと、前記予測混雑度地図データ作成ステップで作成された予測混雑度地図データを前記携帯電話網基地局を介して前記移動情報端末装置側へ送信する予測混雑度地図データ送信ステップとをさらに備え、前記移動情報端末装置は、前記予測混雑度地図データ送信ステップで送信された予測混雑度地図データを表示部に表示する予測混雑度地図データ表示ステップをさらに備えることができる。
【００４７】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散方法において、前記通信速度計算ステップは、前記混雑度等送信ステップで送信された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度及び／又は前記移動情報端末装置の端末負荷率が大きいほど前記通信速度を遅く設定することができる。
【００４８】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散方法において、インターネットに接続された無線ＬＡＮ基地局をさらに備え、前記移動情報端末装置は複数の無線媒体と接続機能を有し前記携帯電話網基地局及び該無線ＬＡＮ基地局と通信可能であり、前記移動情報端末装置が前記サーバへ送信する通信情報は所定時刻における電池残量を含み、前記サーバが、前記分割ステップで分割された所定時刻における各分割内に含まれる前記移動情報端末装置の電池残量の合計値と該合計値を各分割内に含まれる該移動情報端末装置の数で除した平均電池残量とを各分割毎に求める平均電池残量等計算ステップと、前記平均電池残量等計算ステップで求められた過去の所定時刻における所定の分割の平均電池残量に基づき、将来の所定時刻における該所定の分割の平均電池残量を予測する平均電池残量予測ステップと、前記平均電池残量予測ステップで予測された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と前記端末負荷率計算ステップで計算された各移動情報端末装置の端末負荷率とを該各移動情報端末装置へ送信する平均電池残量等送信ステップとをさらに備え、前記移動情報端末装置が、前記平均電池残量等送信ステップで送信された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と該移動情報端末装置の端末負荷率及び電池残量とに基づき、前記無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索する時間間隔を計算する無線ＬＡＮ捜索間隔計算ステップと、前記無線ＬＡＮ捜索間隔計算ステップで計算された時間間隔に応じて前記無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索し、無線ＬＡＮ基地局と接続可能な場合、前記携帯電話網基地局から該無線ＬＡＮ基地局へ自動的に通信を切り替える通信切替ステップとを備えることができる。
【００４９】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散方法において、前記無線ＬＡＮ捜索間隔計算ステップは、前記平均電池残量と前記端末負荷率と前記電池残量とに加えて、前記移動情報端末装置毎に予め設定された無線通信品質に応じて前記時間間隔を計算することができる。
【００５０】
ここで、この発明の無線通信量の負荷分散方法において、前記予測混雑度地図データ作成ステップで作成される予測混雑度地図データはアクセスポイントの位置情報をさらに含み、前記移動情報端末装置は、前記予測混雑度地図データ送信ステップで送信されたアクセスポイントの位置情報に基づき、現在位置を得ることができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明の無線通信量の負荷分散システム等によれば、無線通信量の負荷分散システムにおいて、スマートフォンは、携帯電話網基地局、ゲートウェイおよびインターネットを介してサーバと通信可能になっている。スマートフォンの通信情報送信部は、所定時間毎に、スマートフォンの位置と当該所定時間内における通信量とを含む通信情報を携帯電話網基地局を介してサーバへ送信する。サーバの地図データ作成部は、スマートフォンから携帯電話網基地局を介して所定時間毎に送信された、スマートフォンの位置と所定時間内における通信量とを含む各通信情報に基づき、所定時刻における所定時間毎の各スマートフォンの位置及び通信量を所定の通信量表示形式で地図上に表示した地図データを作成する。サーバは、地図データ作成部により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データまたは航空写真を携帯電話網基地局を介してスマートフォン側へ送信する地図データ送信部をさらに備えることができる。スマートフォンは、地図データ送信部により送信された所定時刻における所定時間毎の地図データまたは航空写真を表示部に表示する地図データ表示部をさらに備えることができる。サーバの分割部は、地図データ作成部により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データまたは航空写真を所定の分割形式により分割する。サーバの平均通信量等計算部は、分割部により分割された所定時刻における各分割内に含まれるスマートフォンの通信量の合計値（総トラフィック）と、当該合計値を各分割内に含まれるスマートフォンの数で除した平均通信量とを各分割毎に求める。サーバの混雑度計算部は、平均通信量等計算部により求められた各分割等内に含まれる前記移動情報端末装置の通信量の合計値および平均通信量に基づき、各分割におけるスマートフォンの混雑の程度を示す混雑度を求める。サーバの混雑度予測部は、混雑度計算部により求められた過去の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、将来の所定時刻における所定の分割の混雑度を予測する。サーバは、混雑度予測部により予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度に基づき、混雑度を所定の混雑度表示形式で地図上に表示した予測混雑度地図データを作成する予測混雑度地図データ作成部を備えている。サーバは、予測混雑度地図データ作成部により作成された予測混雑度地図データを携帯電話網基地局を介してスマートフォン側へ送信する予測混雑度地図データ送信部を備えている。スマートフォンは、予測混雑度地図データ送信部により送信された予測混雑度地図データを表示部に表示する予測混雑度地図データ表示部を備えている。サーバの端末負荷率計算部は、スマートフォンから送信された各通信情報等に基づき、所定期間における各スマートフォンの総通信量を求め、総通信量を確率変数ｘとする確率分布ｆ（ｘ）の累積分布Ｆ（ｘ）から各スマートフォンの総通信量の累積値である端末負荷率を求める。サーバの混雑度等送信部は、混雑度予測部により予測された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度と、端末負荷率計算部で計算された各スマートフォンの端末負荷率とを各スマートフォンへ送信する。スマートフォンの通信速度計算部は、混雑度等送信部により送信された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度とスマートフォンの端末負荷率とに基づき、将来の所定時刻において現在位置で用いる通信速度を計算する。通信部は、通信速度計算部により計算された通信速度に応じて通信を行う。通信速度計算部は、混雑度等送信部により送信された将来の所定時刻における所定の分割の混雑度および／またはスマートフォンの端末負荷率が大きいほど、通信速度を遅く設定することができる。即ち、混雑している場所であれば、それだけで強い通信速度制限をかけることができ、または過去の通信トラフィック（端末負荷率）が多いスマートフォンであれば、それだけで強い通信速度制限をかけることができる。逆に、空いている場所であれば、それだけで通信速度制限を減らすことができ、または過去の通信トラフィック（端末負荷率）が少ないスマートフォンであれば、それだけで通信速度制限を減らすことができる。以上より、網側設備の実装が高価となるような基地局の機能付加は行わずに、スマートフォン間の不公平なトラフィックの抑制制御が行われることがない無線通信量の負荷分散システム等を提供することができるという効果がある。
【００５２】
本発明の無線通信量の負荷分散システム等によれば、無線通信量の負荷分散システムはインターネットに接続された無線ＬＡＮ基地局をさらに備えている。スマートフォンは複数の無線媒体（３Ｇ無線通信方式によるものおよび無線ＬＡＮ通信方式によるもの等）と接続機能を有しており、携帯電話網基地局および無線ＬＡＮ基地局と通信可能である。スマートフォンの通信情報送信部は、所定時刻における電池残量を含む通信情報を携帯電話網基地局を介してサーバへ送信する。サーバの平均電池残量等計算部が、所定時刻における各分割内に含まれるスマートフォンの電池残量の合計値と、当該合計値を各分割内に含まれるスマートフォンの数で除した平均電池残量とを各分割に求める。平均電池残量予測部が、求められた過去の所定の時刻における所定の分割の平均電池残量に基づき、将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量を予測する。平均電池残量等送信部が、予測された将来の所定時刻における所定の分割の平均電池残量と端末負荷率計算部により計算された各スマートフォンの端末負荷率とを各スマートフォンへ送信する。スマートフォンの無線ＬＡＮ捜索間隔計算部が、平均電池残量等送信部により送信された将来の所定の時刻における所定の分割の平均電池残量とスマートフォンの端末負荷率および電池残量とに基づき、無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索する無線ＬＡＮ自動捜索間隔を計算する。通信切替部が、無線ＬＡＮ捜索間隔計算部により計算された無線ＬＡＮ自動捜索間隔に応じて無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索し、無線ＬＡＮ基地局と接続可能な場合、携帯電話網基地局から無線ＬＡＮ基地局へ自動的に通信を切り替える。無線ＬＡＮ捜索間隔計算部が無線ＬＡＮ自動捜索間隔の計算に使用する式に示されるように、端末負荷率（過去の通信トラフィック）が多く、電池残量が存在する分割における平均電池残量より多いスマートフォンほど、頻繁に無線ＬＡＮ基地局を自動的に捜索することになる。つまり、当該スマートフォンが無線ＬＡＮ基地局に切り替える可能性が高くなる。逆に、端末負荷率（過去の通信トラフィック）が少なく、電池残量が存在する分割における平均電池残量より少ないスマートフォンほど、無線ＬＡＮ自動捜索間隔が長くなる。つまり、当該スマートフォンが無線ＬＡＮ基地局に切り替える可能性が低くなる。以上により、スマートフォンの電池消費量を考慮したユーザの利便性を損ねることがない無線通信量の負荷分散システム等を提供することができるという効果がある。
【００５３】
本発明の無線通信量の負荷分散システム等によれば、予測混雑度地図データ作成部により作成される予測混雑度地図データには、アクセスポイント（無線ＬＡＮ基地局）の位置情報をさらに含ませることができる。予測混雑度地図データ送信部は、予測混雑度地図データを携帯電話網基地局を介してスマートフォン側へ送信する。スマートフォンの予測混雑度地図データ表示部は、予測混雑度地図データ送信部により送信された予測混雑度地図データを表示部に表示する。さらに、スマートフォンの現在位置取得部は、予測混雑度地図データ送信部により送信されたアクセスポイント（無線ＬＡＮ基地局）の位置情報に基づき、現在位置を得ることができる。この結果、スマートフォンは最初にサーバへ通信情報を送る際の位置情報を除き、ＧＰＳおよび無線ＬＡＮがオフの場合であっても、位置推定はスマートフォンの内部のみで行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例１における無線通信量の負荷分散システム１を示す図である。
【図２】スマートフォン１０からサーバ３０へ送信された通信情報ＣＩの一例である表５０を示す図である。
【図３】スマートフォン１０等の移動経路を３次元空間で示す図である。
【図４】地図データ作成部３１により作成された所定時刻における所定時間毎の通信情報ＣＩａ等に基づく地図データ６０を例示する図である。
【図５】図４に示される地図データ６０に替えて航空写真７を用いた例を示す図である。
【図６】分割部３２による航空写真７０の分割を説明するための図である。
【図７】図６に示される平均通信量７０ＡＴ（ｔ）を所定時間毎（例えば、所定時刻ｔ−２〜ｔ毎）に並べた状態を示す図である。
【図８】図６に示される総トラフィック７０Ｔ（ｔ）を所定時間毎（例えば、所定時刻ｔ−２〜ｔ毎）に並べた状態を示す図である。
【図９】混雑度予測部３５により予測される混雑度を説明するための図である。
【図１０】予測混雑度地図データ作成部により作成された予測混雑度地図データ８０を例示する図である。
【図１１】図１０に示される予測混雑度地図データ８０として航空写真９０を用いた例を示す図である。
【図１２】所定時間Ｔ（例として１週間）に集計された３つのスマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（Ｔ）等を表１００で示す図である。
【図１３】求められた所定時間Ｔにおける各スマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（Ｔ）等を確率変数ｘとする確率分布ｆ（ｘ）をグラフで示す図である。
【図１４】実際に集計された総通信量Ｔａ（１週間）に基づく確率分布ｆ（ｘ）と累積分布Ｆ（ｘ）とを重ねたグラフを示す図である。
【図１５】図１４に示されたグラフに基づき作成された計算表１１０を示す図である。
【図１６】計算表１１０に基づく端末負荷率Ｆ１０ａ等の線形近似計算例を説明するためのグラフを示す図である。
【図１７】本発明の実施例１における、インターネット２３に接続されたサーバ３０および携帯電話網基地局２０と、携帯電話網基地局２０と通信可能なスマートフォン１０ａ等とを有する無線通信量の負荷分散方法および（サーバ３０またはスマートフォン１０ａ等のコンピュータが実行する）無線通信量の負荷分散プログラムの流れを示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施例２における無線通信量の負荷分散システム２を示す図である。
【図１９】本発明の実施例２におけるスマートフォン１０ａ等からサーバ３０へ送信された通信情報ＣＩの一例である表１３０を示す図である。
【図２０】図６に示される航空写真７０（ｔ）等に加えて、新たに平均電池残量７０ＡＢＴ（ｔ）を加えた図である。
【図２１】平均電池残量予測部３９により予測される平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等を説明するための図である。
【図２２】スマートフォン１０ａ等上で実際に通信量を測定した結果を示す図である。
【図２３】３Ｇ通信方式における最大の通信速度制限を具体的に実現する方法（アルゴリズム）を示すフローチャートである。
【図２４】図２３のフローチャートにおけるステップＳ５０の処理を示すフローチャートである。
【図２５】図２３のフローチャートにおけるステップＳ６０の処理を示すフローチャートである。
【図２６】図２３のフローチャートにおけるステップＳ８０の処理を示すフローチャートである。
【図２７】制限Proxyの処理（ステップＳ８６）を示すフローチャートである。
【図２８】本発明の実施例２における、インターネット２３に接続されたサーバ３０、携帯電話網基地局２０および無線ＬＡＮ基地局２５ａ等と、複数の無線媒体と接続機能を有し携帯電話網基地局２０および無線ＬＡＮ基地局２５ａ等と通信可能なスマートフォン１０ａ等とを有する無線通信量の負荷分散方法および（サーバ３０またはスマートフォン１０ａ等のコンピュータが実行する）無線通信量の負荷分散プログラムの流れを示すフローチャートである。
【図２９】実施例４における予測混雑度地図データ作成部により作製された予測混雑度地図データ８０’を例示する図である。
【図３０】本発明の無線通信量の負荷分散プログラムを実行するサーバ３０またはスマートフォン１０ａ等のコンピュータの内部回路１５０を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本願発明の各実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００５６】
図１は、本発明の実施例１における無線通信量の負荷分散システム１を示す。図１で、符号１０はスマートフォン（移動情報端末装置、高機能携帯電話、タブレット型移動端末等、移動可能で且つインターネット接続機能を有する装置であれば名称は問わない。）、１０Ｆはスマートフォン１０の機能（またはスマートフォン１０のコンピュータが実行するプログラム）を示す機能ブロック、２０はスマートフォン１０と通信可能な３Ｇ無線方式の携帯電話網基地局、２１は携帯電話網基地局２０の切替制御を行う無線ネットワーク制御装置（不図示）および当該無線ネットワーク制御装置と接続された加入者パケット交換機（不図示）等を備えた移動通信制御局であって携帯電話網基地局２０と接続されており、２２は移動通信制御局２１と中継パケット交換機（不図示）を介して接続されたゲートウェイ、２３はゲートウェイ２２が接続されたインターネット、３０はインターネット２３と接続されたサーバ、３０Ｆはサーバ３０の機能（またはサーバ３０のコンピュータが実行するプログラム）を示す機能ブロックである。図１に示されるように、スマートフォン１０は、携帯電話網基地局２０、ゲートウェイ２２等およびインターネット２３を介してサーバ３０と通信可能になっている。以下、スマートフォン１０およびサーバ３０の機能（およびスマートフォン１０、サーバ３０の各コンピュータが実行するプログラム）について、図１〜図１７の図面を用いて説明する。
【００５７】
図１に示されるスマートフォン１０の機能ブロック１０Ｆ内の通信情報送信部（通信情報送信手段）１１は、所定時間毎に、スマートフォン１０の位置と当該所定時間内における通信量とを含む通信情報ＣＩを携帯電話網基地局２０を介してサーバ３０へ送信する。図２は、スマートフォン１０からサーバ３０へ送信された通信情報ＣＩの一例を示す表５０である。表５０に示されるように、通信情報ＣＩは通信情報ＣＩを送信した時刻を表す時刻欄５１、時刻欄５１に示される時刻におけるスマートフォン１０の位置を表す位置欄５２および時刻欄５１に示されるある時刻から次の時刻までの所定時間内の通信量を表す通信量欄５３を有している。例えば、時刻が１５時５０分（１５：５０）におけるスマートフォン１０の位置は緯度３５．８°、経度１３９．８０°であり、時刻１４時５０分（ある時刻）から１５時５０分（次の時刻）までの１時間（所定時間）内の通信量は１０ＫＢとなっている。図２では所定時間は１時間となっているが、１時間に限定されるものではなく適宜設定することができる。スマートフォン１０の位置は、例えば精度は低いが複数の携帯電話網基地局２０等からスマートフォン１０への電波到達時間差により測位することができる。ＧＰＳがオンになっている場合にはＧＰＳを使用して測位すればよい。ＣＤＭＡを採用している携帯電話であればＣＤＭＡの基地局が持っている基地局位置を使用した測位を行うこともできる（非特許文献４参照）。スマートフォン１０の位置情報の取得に関する他の方法に関しては実施例４で詳述する。通信量はスマートフォン１０に設けたトラフィックカウンタにより計測し、通信速度は一定と仮定する。図３は、スマートフォン１０等の移動経路を３次元空間で示す。図３に示される３次元空間は緯度軸、経度軸および時刻軸からなっており、曲線Ｐａ、ＰｂおよびＰｃは各々スマートフォン１０ａ、１０ｂおよび１０ｃの移動経路を示す。例えばスマートフォン１０ａが通信情報ＣＩａを送信する時刻ｔｉ、ｔｉ＋１の各時刻における位置は各時刻における緯度・経度平面（時刻枠Ｔｉ、Ｔｉ＋１）内となる。スマートフォン１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（以下、特に区別する場合を除いて「スマートフォン１０ａ等」と言う。）が各通信情報ＣＩａ、ＣＩｂ、ＣＩｃ（以下、特に区別する場合を除いて「通信情報ＣＩａ等」と言う。）を送信する所定時間はスマートフォン１０ａ等ですべて同じ時間という訳ではなく、通常はスマートフォン１０ａ等毎に異なっている。このため、通信情報ＣＩａ等を送信する時刻も当然にスマートフォン１０ａ等毎に異なっており、時刻枠Ｔｉもスマートフォン１０ａ等毎に異なっている。ある時刻ｔｉと次の時刻ｔｉ＋１との間の移動経路Ｐａ等はスマートフォン１０ａ等が直線的に移動したものと推定して線形補間により示してある。
【００５８】
図１に示されるサーバ３０の機能ブロック３０Ｆ内の地図データ作成部（地図データ作成手段）３１は、スマートフォン１０ａ等から携帯電話網基地局２０を介して所定時間毎に送信された、スマートフォン１０ａ等の位置と所定時間内における通信量とを含む各通信情報ＣＩａ等に基づき、所定時刻における所定時間毎の各スマートフォン１０ａ等の位置および通信量を所定の通信量表示形式で地図上に表示した地図データを作成する。ここで、「所定時刻における所定時間毎の」とは、「所定時間（例えば１時間）前から所定時刻（例えば現在時刻）までの時間間隔における」を意味する（以下同様）。図４は、地図データ作成部３１により作成された所定時刻における所定時間毎の通信情報ＣＩａ等に基づく地図データ６０を例示する。図４に示されるように、所定の通信量表示形式としては、各スマートフォン１０ａ等が存在する地図上の位置に、通信量の大きさに応じた色で、通信情報ＣＩａ等が送信された時刻と現在時刻との時間間隔に応じたサイズの所定の形状により表示する形式とすることが好適である。例えば通信量が大きいほど青色から赤色へ移行する色とし、通信情報ＣＩａ等が送信された時刻と現在の時刻との時間間隔が短いほど半径（サイズ）の大きい円（所定の形状）で表示すればよい。所定の形状に関しては、上述したようにスマートフォン１０ａ等の移動は線形補間により推定しているため、上記時間間隔が短いほど推定が確からしいと考えたため、サイズを大きく且つ目立つようにした。より詳しくは、円の大きさ（半径）はピクセル単位になっており、上記時間間隔が６時間以上の場合は円を表示せず、４〜６時間の場合は８ドット、２〜４時間の場合は１０ドット、２時間以下の場合は１６ドットで表示している。例えば、図４に示されるように、Ｌｏｃ１（点線で示される範囲。以下同様）では当該範囲内に位置するスマートフォン１０ａ等の数が少ないが、Ｌｏｃ２では混雑しており、Ｌｏｃ３では通信量の多いスマートフォン１０ａ等が居ることがわかる。
【００５９】
各スマートフォン１０ａ等が通信情報ＣＩａ等をサーバ３０へ送信（通知）する所定時間は１〜６時間毎で、通信が可能な状況かどうかによっても変化する。スマートフォン１０ａ等が各通信情報ＣＩａ等を送信する時刻は上述したようにスマートフォン１０ａ等によって異なるため、同期してはおらず、いわばバラバラにサーバ３０へ到着する。スマートフォン１０ａ等は１回の送信で、蓄積していた過去の通信記録をまとめて通信情報ＣＩａ等として送信する。通信情報ＣＩａ等は基本的には１時間毎に集計した値であるが、例外的に、突発的に多量の通信が発生した場合、当該多量の通信も通信情報ＣＩａ等に含めればよい。以上のように送信した通信情報ＣＩａ等は１６ドット円（マーク）でほとんどが表示されることが理想である。しかし、最新の時刻の地図ほど、まだサーバ３０へ送信されていない通信情報ＣＩａ等が多くなるため、小さいサイズの円が多くなりやすい傾向がみられる。現実的には通信記録が収集できていない、あるいはスマートフォン１０ａ等が通信可能状態にないというケースが結構ある。なお、上記のドットサイズおよび時間間隔は経験的に設定した値であって、これらに限定されるものではない。
【００６０】
図５は、図４に示される地図データ６０として航空写真７０を用いた例を示す。図５で図４と同じ符号を付した個所は同じ位置を示すため、説明は省略する。図５に示されるように、地図データ作成部３１により用いられる地図データ６０は航空写真７０とすることもできる。
【００６１】
サーバ３０は、地図データ作成部３１により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データ６０または航空写真７０を携帯電話網基地局２０を介してスマートフォン１０ａ等側へ送信する地図データ送信部（地図データ送信手段。不図示）をさらに備えることができる。スマートフォン１０ａ等は、地図データ送信部により送信された所定時刻における所定時間毎の地図データ６０または航空写真７０を表示部１５４（後述）に表示する地図データ表示部（地図データ表示手段。不図示）をさらに備えることができる。
【００６２】
図１に示されるサーバ３０の機能ブロック３０Ｆ内の分割部（分割手段）３２は、地図データ作成部３１により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データ６０または航空写真７０を所定の分割形式により分割する。図６は、分割部３２による航空写真７０の分割を説明するための図である。図６（Ａ）は地図データ作成部３１により作成された所定時刻（例えば時刻ｔ）における所定時間毎の航空写真７０（ｔ）であり、図６（Ｂ）は航空写真７０（ｔ）を５行４列の正方メッシュＭｓｈにより分割した例を示す。図６（Ｂ）では時刻ｔにおける各分割を分割Ｓｉｊ（ｔ）：ｉ＝１〜５、ｊ＝１〜４）のように示す。但し、５行４列というのは図面の都合上の数値であって、一般的にはｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍとなる。正方メッシュＭｓｈを構成する各メッシュのサイズは均等と限定されるものではなく、スマートフォン１０ａ等が存在する密度に応じたサイズ（密度が高いほど小さいサイズ等）のメッシュとしてもよい。図６（Ｂ）では所定の分割形式として正方メッシュＭｓｈによる正方メッシュ分割を用いたが、これは一例であって、自己相似形のフラクタル分割等を用いてもよい。所定の分割形式としては２次元空間の領域を分割する他の方法を用いることができる。例えば、非特許文献５ではマルコフ確率場による画像のモデル化について記載されている。同文献によれば、マルコフ確率場は格子構造上で相互作用する変数の集合に対する統計モデルであり、領域、テクスチャといった画像の性質をモデル化するために種々のマルコフ確率場モデルが提案されている。同文献に関連する非特許文献６では（観測）画像の領域分割を画素（サイト）の分類問題として考えており、マルコフ確率場モデルによる画像分割問題の定式化が行われている。より具体的には、サイトに対して帰属すべき部分領域を指示するラベルを割り当てる問題として定式化されている。画像はラベルが与えられたとき、それぞれがラベルにより指示される確率分布に従う（独立な）確率変数の集合として定式化される。画像は混合正規分布に従って生成される実現値の集合であると仮定され、画像はそれぞれが多変量正規分布によってモデル化される部分領域から構成されている。ここで、上記画像を航空写真７０（ｔ）とし、マルコフ確率場モデルとして、あるスマートフォン１０ａ等が他のスマートフォン１０ｂ等に対して通信上の影響を与える確率（後述する混雑度）は両者間の２次元上の距離に対して正規分布するというモデル式をおくと、２次元平面とスマートフォン１０ａ等間の通信上の影響という問題モデルを設定することができる。この結果、航空写真７０（ｔ）はそれぞれが多変量正規分布によってモデル化される部分領域から構成されていることになる。そこで上記２文献と同じ方法を用いることにより多変量正規分布の重ね合わせを分解して個々の多変量正規分布を求めれば、所定の分割形式により分割された領域として部分領域を得ることができる。即ち、所定の分割形式としてマルコフ確率場モデルによる画像分割問題の定式化に基づく分割を用いることができる。図１に示されるサーバ３０の機能ブロック３０Ｆ内の平均通信量等計算部（平均通信量等計算手段）３３は、分割部３２により分割された所定時刻（時刻ｔ）における各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の通信量の合計値（総通信量または総トラフィック）ＴＳｉｊ（ｔ）と、合計値ＴＳｉｊ（ｔ）を各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の数Ｎｉｊ（ｔ）で除した平均通信量（ＡＴＳｉｊ（ｔ）＝ＴＳｉｊ（ｔ）／Ｎｉｊ（ｔ））とを各分割Ｓｉｊ（ｔ）毎に求める。図６（Ｃ）は航空写真７０（ｔ）について、所定時刻ｔにおける各分割Ｓｉｊ（ｔ）の総通信量ＴＳｉｊ（ｔ）を、総通信量ＴＳｉｊ（ｔ）が大きいほど濃くなるように示した総通信量７０Ｔ（ｔ）を示す。図６（Ｃ）に示されるように、分割Ｓ４４（ｔ）では分割Ｓ１４（ｔ）、Ｓ３３（ｔ）と比較して総通信量ＴＳ４４（ｔ）が少ないことがわかる。図６（Ｄ）は航空写真７０（ｔ）について、所定時刻ｔにおける各分割Ｓｉｊ（ｔ）の平均通信量ＡＴＳｉｊ（ｔ）を、平均通信量ＡＴＳｉｊ（ｔ）が大きいほど濃くなるように示した平均通信量７０ＡＴ（ｔ）を示す。図６（Ｃ）に示されるように、分割Ｓ１４（ｔ）では総通信量ＴＳ１４（ｔ）は分割Ｓ３３（ｔ）の総通信量ＴＳ３３（ｔ）とほぼ同様であるが、図６（Ｄ）に示されるように、平均通信量ＡＴＳ１４（ｔ）は分割Ｓ３３（ｔ）の平均通信量ＡＴＳ３３（ｔ）と比較してやや少ないことがわかる。つまり、分割Ｓ１４（ｔ）のスマートフォン１０ａ等の数Ｎ１４（ｔ）は分割Ｓ３３（ｔ）のスマートフォン１０ａ等の数Ｎ３３（ｔ）より多いことを示している。
【００６３】
図１に示されるサーバ３０の機能ブロック３０Ｆ内の混雑度計算部（混雑度計算手段）３４は、平均通信量等計算部３３により求められた各分割Ｓｉｊ（ｔ）等内に含まれるスマートフォン１０ａ等の通信量の合計値ＴＳｉｊ（ｔ）等および平均通信量ＡＴＳｉｊ（ｔ）等に基づき、各分割Ｓｉｊ（ｔ）等におけるスマートフォン１０ａ等の混雑の程度を示す混雑度ＣＳｉｊ（ｔ）を求める。混雑度ＣＳｉｊ（ｔ）は０％〜１００％（０〜１．０）で表す。図７は図６に示される平均通信量７０ＡＴ（ｔ）を所定時間毎（例えば、所定時刻ｔ−２〜ｔ毎）に並べた状態を示し、図８は図６に示される総通信量７０Ｔ（ｔ）を所定時間毎（例えば、所定時刻ｔ−２〜ｔ毎）に並べた状態を示す。図７および８では図面の都合上、所定時刻はｔ−２〜ｔまでの時間帯しか示していないが、より広い範囲の時間帯としてもよいことは勿論である。以下、図７および８を用いて混雑度計算部３４の機能について説明する。
【００６４】
混雑度計算部３４のアルゴリズムの概要は以下の通りである。ある分割Ｓｉｊ（ｔ）における基地局の数は増加していないとすると、当該分割Ｓｉｊ（ｔ）における総通信量ＴＳｉｊ（ｔ）は上限に近づくにつれて次第に頭打ちとなり、時間帯ｔ−ｊ〜ｔにおいて変化しなくなる場合がある（総通信量ＴＳｉｊ（ｔ−ｊ）≒総通信量ＴＳｉｊ（ｔ−ｊ＋１）≒・・・≒総通信量ＴＳｉｊ（ｔ））。この場合、当該分割Ｓｉｊ（ｔ）における平均通信量ＡＴＳｉｊ（ｔ）が減少し所定の値ＡＴＳ以下になったとすると（平均通信量ＡＴＳｉｊ（ｔ）＜ＡＴＳ）、時間帯ｔ−ｊ〜ｔにおいてスマートフォン１０ａ等の数Ｎｉｊ（ｔ）が増加してきたと考えられる。即ち、分割Ｓｉｊ（ｔ）ではスマートフォン１０ａ等が混雑してきたことになり、トラフィックに問題があるエリアと考えられる。そこで、総通信量ＴＳｉｊ（ｔ）を最大値とする総通信量の比Ｔ（Ｓｉｊ（ｔ−ｋ）／ＴＳｉｊ（ｔ）；ｋ＝０〜ｊ、ｊ＋１、・・・）等を混雑度ＣＳｉｊ（ｔ−ｋ）と定義する。
【００６５】
混雑度計算部３４は以下で説明する分割抽出手段、減少分割抽出手段、時間帯抽出手段および混雑度取得手段を備えている。まず、分割抽出手段は平均通信量等計算部３３により求められた特定時刻（時刻ｔ）の地図データ７０（ｔ）において平均通信量ＡＴＳｉｊ（ｔ）が所定値ＡＴＳ以下の分割Ｓｉｊ（ｔ）を抽出する。例えば、図７において平均通信量ＡＴＳ２４（ｔ）、ＡＴＳ３４（ｔ）、ＡＴＳ４４（ｔ）およびＡＴＳ５１（ｔ）が所定値ＡＴＳ以下の場合、分割抽出手段は分割Ｓ２４（ｔ）、Ｓ３４（ｔ）、Ｓ４４（ｔ）およびＳ５１（ｔ）を抽出する。次に、減少分割抽出手段は分割抽出手段により抽出された上記分割Ｓ２４（ｔ）、Ｓ３４（ｔ）、Ｓ４４（ｔ）およびＳ５１（ｔ）について、過去の所定時刻（ｔ−２）から特定時刻ｔにかけて平均通信量ＡＴＳｉｊ（ｔ）が減少している分割Ｓｉｊ（ｔ）を抽出する。例えば、図７においてＡＴＳ４４（ｔ−２）＞ＡＴＳ４４（ｔ−１）＞ＡＴＳ４４（ｔ）であり、ＡＴＳ５１（ｔ−２）＞ＡＴＳ５１（ｔ−１）＞ＡＴＳ５１（ｔ）である場合、分割Ｓ４４（ｔ）とＳ５１（ｔ）とが抽出される。続いて、時間帯抽出手段は、減少分割抽出手段により抽出された分割Ｓ４４（ｔ）とＳ５１（ｔ）とについて、過去の所定時刻（ｔ−２）から特定時刻ｔにかけて総通信量ＴＳｉｊ（ｔ）が変化していないかおよび／または増加している一連の時間帯を抽出する。ここで、Ａおよび／またはＢを抽出するとは、「ＡおよびＢ」を抽出するか、「ＡまたはＢのいずれか一方」を抽出することを意味する。例えば、図８において総通信量ＴＳ４４（ｔ−２）＝ＴＳ４４（ｔ−１）である場合、総通信量ＴＳ４４（ｔ−２）が変化していない一連の時間帯は時刻（ｔ−２）から時刻（ｔ−１）となる。さらに図８において総通信量ＴＳ５１（ｔ−１）＜ＴＳ５１（ｔ）である場合、総通信量ＴＳ５１（ｔ）が増加している一連の時間帯は時刻（ｔ−１）から時刻ｔとなる。この例では、総通信量ＴＳｉｊ（ｔ）が変化していない時間帯、即ち時刻（ｔ−２）から時刻（ｔ−１）と、総通信量ＴＳｉｊ（ｔ）が増加している時間帯、即ち時刻（ｔ−１）から時刻ｔとが抽出されるため、上記の例では「ＡおよびＢ」が抽出されたことになる。混雑度取得手段は減少分割抽出手段により抽出された分割Ｓ４４（ｔ）とＳ５１（ｔ）とについて、時間帯抽出手段により抽出された対応する時間帯（ｔ−２からｔ−１）と時間帯（ｔ−１からｔ）とにおける最大の総通信量を求める。総通信量ＴＳ４４（ｔ−２）＝ＴＳ４４（ｔ−１）であるため、当該分割における時間帯（ｔ−２からｔ−１）における最大の総通信量＝ＴＳ４４（ｔ−２）（またはＴＳ４４（ｔ−１））となる。総通信量ＴＳ５１（ｔ−１）＜ＴＳ５１（ｔ）であるため、当該分割における時間帯（ｔ−１からｔ）における最大の総通信量＝ＴＳ５１（ｔ）となる。最後に、混雑度取得手段は分割Ｓ４４（ｔ）とＳ５１（ｔ）とについて上記最大の総通信量（各々ＴＳ４４（ｔ−２）、ＴＳ５１（ｔ））に対する所定時刻毎（具体的には、図８では所定時刻ｔ−２、ｔ−１、ｔ毎）の総通信量の比を所定時刻における所定時間毎の混雑度ＣＳｉｊ（ｔ）として求める。分割Ｓ４４（ｔ）では、混雑度ＣＳ４４（ｔ−２）＝（ＴＳ４４（ｔ−２）／ＴＳ４４（ｔ−２））×１００＝１００％、混雑度ＣＳ４４（ｔ−１）＝（ＴＳ４４（ｔ−１）／ＴＳ４４（ｔ−２））×１００＝１００％、混雑度ＣＳ４４（ｔ）＝（ＴＳ４４（ｔ）／ＴＳ４４（ｔ−２））×１００＝９０％（例えば、（ＴＳ４４（ｔ）／ＴＳ４４（ｔ−２））＝０．９の場合）となる。分割Ｓ５１（ｔ）では、混雑度ＣＳ５１（ｔ−２）＝（ＴＳ５１（ｔ−２）／ＴＳ５１（ｔ））×１００＝９５％（例えば、（ＴＳ５１（ｔ−２）／ＴＳ５１（ｔ））＝０．９５の場合）、混雑度ＣＳ５１（ｔ−１）＝（ＴＳ５１（ｔ−１）／ＴＳ５１（ｔ））×１００＝９７％（例えば、（ＴＳ５１（ｔ−１）／ＴＳ５１（ｔ））＝０．９７の場合）、混雑度ＣＳ５１（ｔ）＝（ＴＳ５１（ｔ）／ＴＳ５１（ｔ））×１００＝１００％となる。以上のアルゴリズムでは、トラフィックに問題があるエリア（分割Ｓｉｊ（ｔ））を対象として混雑度ＣＳｉｊ（ｔ）を計算した。しかし、トラフィックに特に問題がないと思われる他の分割Ｓｍｎ（ｔ）についても、同じ時間帯ｔ−２からｔ−１とｔ−１からｔとを含む、例えば時間帯ｔ−２からｔにかけて最大の総通信量ＴＳｍｎ（ｔ−１）等を求め、当該最大の総通信量ＴＳｍｎ（ｔ−１）等に対する所定の時間毎の総通信量の比を所定の時間毎の混雑度ＣＳｍｎ（ｔ）として求めることもできる。以下では、トラフィックに問題があると思われる分割Ｓｉｊ（ｔ）と問題が無いないと思われる分割Ｓｍｎ（ｔ）とを合わせて参照する際、分割Ｓｉｎ（ｔ）と言う。
【００６６】
図１に示されるサーバ３０の機能ブロック３０Ｆ内の混雑度予測部（混雑度予測手段）３５は、混雑度計算部３４により求められた過去の所定時刻（ｔ−ｋ）等における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ−ｋ）等の混雑度ＣＳｉｎ（ｔ−ｋ）等に基づき、将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等の混雑度ＣＳｉｎ（ｔ＋ｑ）等を予測する。より詳しくは、混雑度予測部３５は、混雑度計算部３４により求められた過去の所定時刻（ｔ−ｋ）等における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ−ｋ）等の混雑度ＣＳｉn（ｔ−ｋ）等に、所定のパラメータ（影響度）Ａｐを乗ずることにより求めた値を将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等の予測された混雑度ＣＳｉｎ（ｔ＋ｑ）等とする。将来の所定の時間（ｔ＋ｑ）における時間ｑは任意に設定することができ、ｑ＝０とすれば現時間ｔとなる。つまり、ｑ≧０である。図９は、混雑度予測部３５により予測される混雑度を説明するための図である。図９では航空写真７０（ｔ）について、過去の所定時刻（ｔ−１日：１日前）、（ｔ−１週：１週前）および（ｔ−１月：１月前）毎における各分割Ｓｉn（ｔ−１日）等の混雑度ＣＳｉn（ｔ−１日）等を、混雑度ＣＳｉｎ（ｔ−１日）等が大きいほど濃くなるように示した過去の所定時刻毎における全体の混雑度７０ＣＴ（ｔ−１日）、７０ＣＴ（ｔ−１週）および７０ＣＴ（ｔ−１月）を順に並べた状態を示している。説明の都合上、ｋ＝１月前までとしたが、これに限定されるものではなく、全体の混雑度７０ＣＴを並べる時間間隔も上記に限定されるものではない。混雑度予測部３５は、例えば明日の分割Ｓ４４（ｔ＋１日）における混雑度ＣＳ４４（ｔ＋１日）を、混雑度ＣＳ４４（ｔ＋１日）＝Ａ１×混雑度ＣＳ４４（ｔ−１日）＋Ａ２×混雑度ＣＳ４４（ｔ−１週）＋Ａ３×混雑度ＣＳ４４（ｔ−１月）として求めることができる。Ａｐ（ｐ＝１〜３）は各々明日の混雑度に対する１日前の影響度、１週前の影響度、１月前の影響度であり、Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＝１．０である。経験的にはＡｐ＋１＜Ａｐ（最近の混雑度程、明日の混雑度に対する影響が大きい）であるが、当該分割におけるイベント開催日の混雑度を予測する場合等では、１年前の影響度Ａｐを大きくしてもよい。
【００６７】
サーバ３０は、混雑度予測部３５により予測された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等の混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等に基づき、混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等を所定の混雑度表示形式で地図上に表示した予測混雑度地図データを作成する予測混雑度地図データ作成部（予測混雑度地図データ作成手段。不図示）を備えている。図１０は、予測混雑度地図データ作成部により作成された予測混雑度地図データ８０を例示する。図１０に示されるように、所定の混雑度表示形式としては、各スマートフォン１０ａ等が存在する地図上の位置に、混雑度の大きさに応じた色で所定の形状により表示する形式とすることが好適である。例えば混雑度が大きいほど青色から赤色（混雑度１００％で赤色）へ移行する色の矩形で表示すればよい。例えば、図１０に示されるように、Ｌｏｃ４（点線で示される範囲。以下同様）では赤色の矩形が多いため混雑すると予測されるが、Ｌｏｃ５では青色の矩形が散在しているため、スマートフォン１０ａ等の存在は予測されるものの、混雑はしないものと予測される。
【００６８】
図１１は、図１０に示される予測混雑度地図データ８０として航空写真９０を用いた例を示す。図１１で図１０と同じ符号を付した個所は同じ位置を示すため、説明は省略する。図１１に示されるように、予測混雑度地図データ作成部により用いられる予測混雑度地図データ８０は航空写真９０とすることもできる。
【００６９】
サーバ３０は、予測混雑度地図データ作成部により作成された予測混雑度地図データ８０（または９０）を携帯電話網基地局２０を介してスマートフォン１０ａ等側へ送信する予測混雑度地図データ送信部（予測混雑度地図データ送信手段。不図示）を備えている。スマートフォン１０ａ等は、予測混雑度地図データ送信部により送信された予測混雑度地図データ８０（または９０）を表示部１５４に表示する予測混雑度地図データ表示部（予測混雑度地図データ表示手段。不図示）を備えている。
【００７０】
図１に示されるサーバ３０の機能ブロック３０Ｆ内の端末負荷率計算部（端末負荷率計算手段）３６は、スマートフォン１０ａ等から送信された各通信情報ＣＩａ等に基づき、所定時間Ｔにおける各スマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（Ｔ）等を求め、総通信量Ｔａ（Ｔ）等を確率変数ｘとする確率分布ｆ（ｘ）の累積分布Ｆ（ｘ）から各スマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（Ｔ）等の累積値である端末負荷率Ｆ１０ａ等を求める。端末負荷率Ｆ１０ａ等は０％〜１００％（０〜１．０）の値をとる。図１２は、所定時間Ｔ（例として１週間）毎に集計された３つのスマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（Ｔ）等を示す表１００である。表１００はスマートフォン１０ａ等の識別子を示す端末ＩＤ欄１０２、所定時間Ｔを示す月／週欄（何月の何番目の１週間であるかを示す。）１０４、総通信量Ｔａ（Ｔ）を示すスループット（トラフィック合計。ＫＢ／ｗｅｅｋ）欄１０６から構成されている。例えば、識別子が１２３４５８０のスマートフォン１０ａ等の５月第１週間における総通信量は１２３４１０ＫＢ／ｗｅｅｋである。図１２では所定時間は１週間となっているが、１週間に限定されるものではなく適宜設定することができる。表１００では便宜上スマートフォン１０ａ等の数は３個としたが、３個に限定されるものではなく適宜設定することができる。
【００７１】
図１３は、上述のように求められた所定時間Ｔにおける各スマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（Ｔ）を確率変数ｘとする確率分布ｆ（ｘ）を示すグラフである。図１３で、横軸は確率変数ｘ、縦軸は確率分布ｆ（ｘ）である。図１３に示されるように、確率分布ｆ（ｘ）は対数正規分布となっている。非特許文献７によれば、インターネットの利用者の一日の平均利用量の分布（確率密度関数＝確率分布の関数）は、アップロードおよびダウンロードとも対数正規分布に近い形をしている。そこで発明者は確率分布ｆ（ｘ）として式１に示される対数正規分布を採用した。
【００７２】
【数１】
2014236361.tif 000003
【００７３】
式１を解いて、分布パラメータμ、σを求める。総通信量Ｔａ（Ｔ）は週毎に集計されたため、分布パラメータμ、σは月に１回程度求め直せばよい。式１で示される対数正規分布の相加平均値Ｅ（ｘ）、分散Ｖ（ｘ）は各々式２、３のようになる。
【００７４】
【数２】
2014236361.tif 000004
【００７５】
式２、３より分布パラメータμ、σを求めると、式４、５のようになる。
【００７６】
【数３】
2014236361.tif 000005
【００７７】
実際に集計された表１００から平均Ｅ（ｘ），分散Ｖ（ｘ）を求めて式４、５に代入することにより、具体的な分布パラメータμ、σを求めることができる。発明者は表１００の形式で複数のスマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（１週間）を集計した。データの詳細は省略するが、実際に集計されたデータによれば平均Ｅ（ｘ）≒９.３２６７×１０７Ｂで、分散Ｖ（ｘ）≒８.６９８７×１０１５となった。分布パラメータμ≒１８．００４４０で、σ≒０．８３２５５３となった。
【００７８】
次に、式１の対数正規分布ｆ（ｘ）を積分して累積分布Ｆ（ｘ）を求めると、式６のようになる。
【００７９】
【数４】
2014236361.tif 000006
【００８０】
式６の累積分布Ｆ（ｘ）に上述のように求められた具体的な分布パラメータμ、σの値を代入し、Ｆ（ｘ）＝０．９５を解いて確率変数ｘを求めることにより、上位５％にあたる総通信量Ｔａ（１週間）の閾値を得ることができる。図１４は、実際に集計された総通信量Ｔａ（１週間）に基づく確率分布ｆ（ｘ）と累積分布Ｆ（ｘ）とを重ねて示すグラフである。図１４で、横軸は確率変数ｘ、縦軸は確率分布ｆ（ｘ）および累積分布Ｆ（ｘ）であり、Ｆ（ｘ）＝０．９５（９５％）を示すラインとＦ（ｘ）＝０．９０（９０％）を示すラインとが表示されている。図１４に示される両ラインより、上位１０％に入るスマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（１週間）の閾値は約１６０３２３７３５Ｂ／ｗｅｅｋ（以上）であり、上位５％に入るスマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（１週間）の閾値は約２０６１５１２９７Ｂ／ｗｅｅｋ（以上）であることがわかった。発明者は図１４に基づき、あるスマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（Ｔ）の累積分布Ｆ（ｘ）の値をそのスマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等（％）と定義した。１−端末負荷率Ｆ１０ａ等は、あるスマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（Ｔ）等が上位何％に入るかを示す。言い換えれば端末負荷率Ｆ１０ａ等は、あるスマートフォン１０ａ等の過去の通信トラフィックが全体の通信トラフィックに対してどの程度の負荷を及ぼしているかの程度を示す。
【００８１】
実際に全スマートフォン１０ａ等について端末負荷率Ｆ１０ａ等を計算すると非常に時間を要するため、予め求めた計算表に基づき、線形近似計算を行うことが好適である。図１５は、図１４に示されたグラフに基づき作成された計算表１１０を示す。図１５で、符号１１２は端末負荷率欄、１１４は総通信量Ｔａ（１週間）を示すスループット欄である。計算表１１０に示されるように、例えば端末負荷率Ｆ１０ａ等＝９０％の場合の総通信量Ｔａ（１週間）は１６０３２３７３５（Ｂ／ｗｅｅｋ）である。例えば、あるスマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（１週間）が１６５００００００（Ｂ／ｗｅｅｋ）であった場合、このスマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等は以下のように計算することができる。まず、上記総通信量Ｔａ（１週間）１６５００００００（Ｂ／ｗｅｅｋ）が計算表１１０のスループット欄１１４で１７４６５４９６８（Ｂ／ｗｅｅｋ）と１６０３２３７３５（Ｂ／ｗｅｅｋ）との間に入ることを得る。スループット欄１１４が１７４６５４９６８（Ｂ／ｗｅｅｋ）の場合、端末負荷率欄１１２を見ると９２％となっており、１６０３２３７３５（Ｂ／ｗｅｅｋ）の場合、端末負荷率欄１１２を見ると９０％となっていることがわかる。従って、このスマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等は９０％から９２％までの間に入ることになる。図１６は、計算表１１０に基づく端末負荷率Ｆ１０ａ等の線形近似計算例を説明するためのグラフである。図１６は図１４の一部拡大図となっており、横軸は確率変数ｘ、縦軸は累積分布Ｆ（ｘ）であり、上述した計算表１１０に関する値がＦ（１７４６５４９６８）＝Ｆ１０ａ等＝０．９２（９２％）を示すラインとＦ（１６０３２３７３５）＝Ｆ１０ａ等＝０．９０（９０％）を示すラインとにより表示されている。上記スマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等＝Ｆ（１６５００００００）の値は、以下の式７のように線形近似することにより求めることができ、９０．７％となる。計算表１１０の下限から外れた場合（総通信量Ｔａ（１週）が７８６１００９０（Ｂ／ｗｅｅｋ）以下の場合）、総通信量Ｔａ（１週間）が上位３０％にも入らないスマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等は全体に及ぼす影響が低いため、端末負荷率Ｆ１０ａ等は０％として計算を省略することが好適である。
【００８２】
【数５】
2014236361.tif 000007
【００８３】
図１に示されるサーバ３０の機能ブロック３０Ｆ内の混雑度等送信部（混雑度等送信手段）３７は、混雑度予測部３５により予測された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等（ｑ≧０）における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等の混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等と、端末負荷率計算部３６で計算された各スマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等とを各スマートフォン１０ａ等へ送信する。
【００８４】
図１に示されるスマートフォン１０の機能ブロック１０Ｆ内の通信速度計算部（通信速度計算手段）１２は、混雑度等送信部３７により送信された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等（ｑ≧０）における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等の混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等とスマートフォン１０の端末負荷率Ｆ１０ａ等とに基づき、将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等において現在位置で用いる通信速度ＳＰ１０（ｔ＋ｑ）等を計算する。同機能ブロック１０Ｆ内の通信部（通信手段）１３は、通信速度計算部１２により計算された通信速度ＳＰ１０（ｔ＋ｑ）等に応じて通信を行う。通信速度計算部１２は以下に示される式８によりスマートフォン１０ａ等の通信速度ＳＰ１０ａ（ｔ＋ｑ）等を計算することが好適である。
【００８５】
【数６】
2014236361.tif 000008
【００８６】
式８で、混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等および端末負荷率Ｆ１０ａ等は、０％〜１００％を０〜１．０とする。ＭａｘＳｐｅｅｄ、ＭｉｎＳｐｅｅｄはスマートフォン１０ａ等における通信方式別の各々最高通信速度、最低通信速度であり、例えば通信方式が３Ｇ無線通信方式の場合、ＭａｘＳｐｅｅｄ＝１６００Ｋｂｐｓ（Ｋｂｉｔ／ｓｅｃ）、ＭｉｎＳｐｅｅｄ＝１００Ｋｂｐｓとすることが好適である。例えば、上述したスマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（１週）が２０００００（ＫＢ／ｗｅｅｋ）であった場合を例にとれば端末負荷率Ｆ１０ａ等＝９０．８％であり、混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等＝９０％とすると、式８より通信速度ＳＰ１０ａ（ｔ＋ｑ）等≒３７４Ｋｂｐｓとなる。式８によれば、通信速度計算部１２は、混雑度等送信部３７により送信された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等の混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等および／またはスマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等が大きいほど、通信速度ＳＰ１０ａ（ｔ＋ｑ）等を遅く設定することができる。即ち、将来混雑が予測される場所（分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等）であれば、それだけで強い通信速度制限をかけることができ、または過去の通信トラフィック（端末負荷率Ｆ１０ａ等）が多いスマートフォン１０ａ等であれば、それだけで強い通信速度制限をかけることができる。勿論、将来混雑が予測される場所（分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等）で且つ過去の通信トラフィック（端末負荷率Ｆ１０ａ等）が多いスマートフォン１０ａ等であればより強い通信速度制限をかけることができる。逆に、将来空いていることが予測される場所（分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等）であれば、それだけで通信速度制限を減らすことができ、または過去の通信トラフィック（端末負荷率Ｆ１０ａ等）が少ないスマートフォン１０ａ等であれば、それだけで通信速度制限を減らすことができる。従って、将来空いていることが予測される場所（分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等）で且つ過去の通信トラフィック（端末負荷率Ｆ１０ａ等）が少ないスマートフォン１０ａ等であれば、ほとんど通信速度制限をかけることなく、ＭａｘＳｐｅｅｄに近い速度で通信速度を設定することができる。つまり、網側設備の実装が高価となるような基地局の機能付加は行わずに、スマートフォン１０ａ間の不公平なトラフィックの抑制制御が行われることがない無線通信量の負荷分散システム等を提供することができる。
【００８７】
図１７は、本発明の実施例１における、インターネット２３に接続されたサーバ３０および携帯電話網基地局２０と、携帯電話網基地局２０と通信可能なスマートフォン１０ａ等とを有する無線通信量の負荷分散方法および（サーバ３０またはスマートフォン１０ａ等のコンピュータが実行する）無線通信量の負荷分散プログラムの流れをフローチャートで示す。図１７で左側のフローチャートはスマートフォン１０ａ等側のフローチャートを示し、右側はサーバ３０側のフローチャートを示し、両者間の通信は破線で示す。図１７に示されるように、まず、スマートフォン１０ａ等が、所定時間ｔ毎に、スマートフォン１０ａ等の位置と当該所定時間内における通信量とを含む通信情報ＣＩａ等を携帯電話網基地局を介してサーバ３０へ送信する（通信情報送信ステップ。ステップＳ１０）。
【００８８】
続いて、サーバ３０が、通信情報送信ステップ（ステップＳ１０）で各スマートフォン１０ａ等から送信された各通信情報ＣＩａ等に基づき、所定時刻における所定時間毎の各スマートフォン１０ａ等の位置および通信量を所定の通信量表示形式で地図上に表示した地図データ７０（ｔ）等を作成する（地図データ作成ステップ。ステップＳ２０）。地図データ作成ステップ（ステップＳ２０）で作成された所定時刻における所定時間毎の地図データ７０（ｔ）等を所定の分割形式により分割する（分割ステップ。ステップＳ２２）。分割ステップ（ステップＳ２２）で分割された所定時刻における各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の通信量の合計値ＴＳｉｊ（ｔ）と、合計値ＴＳｉｊ（ｔ）を各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の数Ｎｉｊ（ｔ）で除した平均通信量（ＡＴＳｉｊ（ｔ）＝ＴＳｉｊ（ｔ）／Ｎｉｊ（ｔ））とを各分割Ｓｉｊ（ｔ）毎に求める（平均通信量等計算ステップ。ステップＳ２４）。平均通信量等計算ステップ（ステップＳ２４）で求められた各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の通信量の合計値ＴＳｉｊ（ｔ）および平均通信量ＡＴＳｉｊ（ｔ）に基づき、各分割Ｓｉｊ（ｔ）におけるスマートフォン１０ａ等の混雑の程度を示す混雑度ＣＳｉｊ（ｔ）を求める（混雑度計算ステップ。ステップＳ２６）。混雑度計算ステップ（ステップＳ２６）で求められた過去の所定時刻（ｔ−ｋ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ―ｋ）等の混雑度ＣＳｉｊ（ｔ―ｋ）等に基づき、将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）の混雑度ＣＳｉｊ（ｔ＋ｑ）を予測する（混雑度予測ステップ。ステップＳ２８）。通信情報送信ステップ（ステップＳ１０）で各スマートフォン１０ａ等から送信された各通信情報ＣＩａ等に基づき、所定時間Ｔにおける各スマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（Ｔ）等を求める。総通信量Ｔａ（Ｔ）等を確率変数ｘとする確率分布ｆ（ｘ）の累積分布Ｆ（ｘ）から各スマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（Ｔ）等の累積値である端末負荷率Ｆ１０ａ等を求める（端末負荷率計算ステップ。ステップＳ３０）。混雑度予測ステップ（ステップＳ２８）で予測された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）の混雑度ＣＳｉｊ（ｔ＋ｑ）と、記端末負荷率計算ステップ(ステップＳ３０)で計算された各スマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等とを各スマートフォン１０ａ等へ送信する（混雑度等送信ステップ。ステップＳ３２）。
【００８９】
スマートフォン１０ａ等が、混雑度等送信ステップ（ステップＳ３２）で送信された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）の混雑度ＣＳｉｊ（ｔ＋ｑ）とスマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等とに基づき、将来の所定の時刻（ｔ＋ｑ）等において現在位置で用いる通信速度ＳＰ１０ａ（ｔ＋ｑ）等を計算する（通信速度計算ステップ。ステップＳ１２）。通信速度計算ステップ(ステップＳ１２)で計算された通信速度ＳＰ１０ａ（ｔ＋ｑ）等に応じて通信を行う（通信ステップ。ステップＳ１４）。
【００９０】
分割抽出ステップ、減少分割抽出ステップ、時間帯抽出ステップ、混雑度取得ステップ、地図データ送信ステップ、地図データ表示ステップ、予測混雑度地図データ作成ステップ、  予測混雑度地図データ送信ステップ、予測混雑度地図データ表示ステップ等の各処理内容は、上述した無線通信量の負荷分散システムにおける対応する手段（分割抽出手段、減少分割抽出手段、時間帯抽出手段、混雑度取得手段、地図データ送信手段、地図データ表示手段、予測混雑度地図データ作成手段、予測混雑度地図データ送信手段、予測混雑度地図データ表示手段等）と同様であるため、説明およびフローチャートは省略する。
【００９１】
以上のように、本発明の実施例１によれば、無線通信量の負荷分散システム１において、スマートフォン１０は、携帯電話網基地局２０、ゲートウェイ２２等およびインターネット２３を介してサーバ３０と通信可能になっている。スマートフォン１０の通信情報送信部１１は、所定時間ｔ毎に、スマートフォン１０の位置と当該所定時間内における通信量とを含む通信情報ＣＩを携帯電話網基地局２０を介してサーバ３０へ送信する。
【００９２】
サーバ３０の地図データ作成部３１は、スマートフォン１０ａ等から携帯電話網基地局２０を介して所定時間毎に送信された、スマートフォン１０ａ等の位置と所定時間内における通信量とを含む各通信情報ＣＩａ等に基づき、所定時間毎における各スマートフォン１０ａ等の位置及び通信量を所定の通信量表示形式で地図上に表示した地図データ６０（ｔ）を作成する。サーバ３０は、地図データ作成部３１により作成された所定時間ｔ毎における地図データ６０（ｔ）または航空写真７０（ｔ）を携帯電話網基地局２０を介してスマートフォン１０ａ等側へ送信する地図データ送信部（地図データ送信手段）をさらに備えることができる。
【００９３】
スマートフォン１０ａ等は、地図データ送信部により送信された所定時間毎における地図データ６０（ｔ）または航空写真７０（ｔ）を表示部１５４に表示する地図データ表示部（地図データ表示手段。不図示）をさらに備えることができる。
【００９４】
サーバ３０の分割部３２は、地図データ作成部３１により作成された所定時刻における所定時間毎の地図データ６０（ｔ）または航空写真７０（ｔ）を所定の分割形式により分割する。所定の分割形式として正方メッシュＭｓｈによる正方メッシュ分割、自己相似形のフラクタル分割等を用いてもよい。サーバ３０の平均通信量等計算部３３は、分割部３２により分割された所定時刻における所定時間毎の各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の通信量の合計値（総トラフィック）ＴＳｉｊ（ｔ）と、合計値ＴＳｉｊ（ｔ）を各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の数Ｎｉｊ（ｔ）で除した平均通信量（ＡＴＳｉｊ（ｔ）＝ＴＳｉｊ（ｔ）／Ｎｉｊ（ｔ））とを各分割Ｓｉｊ（ｔ）毎に求める。サーバ３０の混雑度計算部３４は、平均通信量等計算部３３により求められた各分割Ｓｉｊ（ｔ）等内に含まれるスマートフォン１０ａ等の通信量の合計値ＴＳｉｊ（ｔ）等および平均通信量ＡＴＳｉｊ（ｔ）等に基づき、各分割Ｓｉｊ（ｔ）等におけるスマートフォン１０の混雑の程度を示す混雑度ＣＳｉｊ（ｔ）を求める。総通信量ＴＳｉｊ（ｔ）を最大値とする総通信量の比Ｔ（Ｓｉｊ（ｔ−ｋ）／ＴＳｉｊ（ｔ）；ｋ＝０〜ｊ、ｊ＋１、・・・）等を混雑度ＣＳｉｊ（ｔ−ｋ）と定義する。サーバ３０の混雑度予測部３５は、混雑度計算部３４により求められた過去の所定の時刻（ｔ−ｋ）等における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ−ｋ）等の混雑度ＣＳｉｎ（ｔ−ｋ）等に基づき、将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等の混雑度ＣＳｉｎ（ｔ＋ｑ）等を予測する。サーバ３０は、混雑度予測部３５により予測された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等の混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等に基づき、混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等を所定の混雑度表示形式で地図上に表示した予測混雑度地図データを作成する予測混雑度地図データ作成部を備えている。サーバ３０は、予測混雑度地図データ作成部により作成された予測混雑度地図データ８０（または９０）を携帯電話網基地局２０を介してスマートフォン１０ａ等側へ送信する予測混雑度地図データ送信部を備えている。
【００９５】
スマートフォン１０ａ等は、予測混雑度地図データ送信部により送信された予測混雑度地図データ８０を表示部１５４に表示する予測混雑度地図データ表示部（予測混雑度地図データ表示手段）を備えている。
【００９６】
サーバ３０の端末負荷率計算部３６は、スマートフォン１０ａ等から送信された各通信情報ＣＩａ等に基づき、所定時間Ｔにおける各スマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（Ｔ）等を求め、総通信量Ｔａ（Ｔ）等を確率変数ｘとする確率分布ｆ（ｘ）の累積分布Ｆ（ｘ）から各スマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（Ｔ）等の累積値である端末負荷率Ｆ１０ａ等を求める。あるスマートフォン１０ａの総通信量Ｔａ（Ｔ）の累積分布Ｆ（ｘ）の値をそのスマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等（％）と定義した。端末負荷率Ｆ１０ａ等は、あるスマートフォン１０ａ等の過去の通信トラフィックが全体の通信トラフィックに対してどの程度の負荷を及ぼしているかの程度を示す。サーバ３０の混雑度等送信部３７は、混雑度予測部３５により予測された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等（ｑ≧０）における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等の混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等と、端末負荷率計算部３６で計算された各スマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等とを各スマートフォン１０ａ等へ送信する。
【００９７】
スマートフォン１０の通信速度計算部１２は、混雑度等送信部３７により送信された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等（ｑ≧０）における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等の混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等とスマートフォン１０の端末負荷率Ｆ１０ａ等とに基づき、将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等において現在位置で用いる通信速度ＳＰ１０ａ（ｔ＋ｑ）等を計算する。通信部１３は、通信速度計算部１２により計算された通信速度ＳＰ１０（ｔ＋ｑ等）に応じて通信を行う。通信速度計算部１２は、混雑度等送信部３７により送信された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等の混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等および／またはスマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等が大きいほど、通信速度ＳＰ１０ａ（ｔ＋ｑ）等を遅く設定することができる。即ち、将来混雑が予測される場所（分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等）であれば、それだけで強い通信速度制限をかけることができ、または過去の通信トラフィック（端末負荷率Ｆ１０ａ等）が多いスマートフォン１０ａ等であれば、それだけで強い通信速度制限をかけることができる。逆に、将来空いていることが予測される場所（分割Ｓｉｎ（ｔ＋ｑ）等）であれば、それだけで通信速度制限を減らすことができ、または過去の通信トラフィック（端末負荷率Ｆ１０ａ等）が少ないスマートフォン１０ａ等であれば、それだけで通信速度制限を減らすことができる。以上より、網側設備の実装が高価となるような基地局の機能付加は行わずに、スマートフォン１０ａ間の不公平なトラフィックの抑制制御が行われることがない無線通信量の負荷分散システム等を提供することができる。
【実施例２】
【００９８】
図１８は、本発明の実施例２における無線通信量の負荷分散システム２を示す。図１８で図１と同じ符号をつけた要素は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１８に示されるように、無線通信量の負荷分散システム２はインターネット２３に接続された無線ＬＡＮ基地局２５ａ、２５ｂ、２５ｃ（以下、「無線ＬＡＮ基地局２５ａ等」と言う。）をさらに備えている。スマートフォン１０ａ等は複数の無線媒体（実施例１で説明した３Ｇ無線通信方式によるものおよび本実施例２で説明する無線ＬＡＮ通信方式によるもの等）と接続機能を有しており、携帯電話網基地局２０および無線ＬＡＮ基地局２５ａ等と通信可能である。以下、本発明の実施例２におけるスマートフォン１０ａ等およびサーバ３０の機能について、図１８〜図２８の図面を用いて説明する。
【００９９】
図１８に示されるスマートフォン１０ａ等の機能ブロック１０Ｆ内の通信情報送信部１１’は、実施例１で説明した通信情報ＣＩａ等に加えて所定時刻における電池残量を含む通信情報ＣＩa’等を携帯電話網基地局２０を介してサーバ３０へ送信する。図１９は、本発明の実施例２におけるスマートフォン１０a等からサーバ３０へ送信された通信情報ＣＩa’等の一例を示す表１３０である。図１９で図２と同じ符号をつけた要素は同じ要素を示すため、説明は省略する。表１３０に示されるように、実施例２における通信情報ＣＩａ’等は実施例１における通信情報ＣＩa等に加えて、時刻欄５１に示される時刻におけるスマートフォン１０ａ等の電池残量を表す電池残量欄５４を有している。例えば、所定時刻が１５時５０分（１５：５０）の時刻における電池残量は電池残量欄５４に示されるように、８８％となっている。
【０１００】
図１８に示されるサーバ３０の機能ブロック３０Ｆ内の平均電池残量等計算部（平均電池残量等計算手段）３８は、分割部３２により分割された所定時刻ｔにおける各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の電池残量の合計値ＢＴＳｉｊ（ｔ）と、合計値ＢＴＳｉｊ（ｔ）を各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の数Ｎｉｊ（ｔ）で除した平均電池残量（ＡＢＴＳｉｊ（ｔ）＝ＢＴＳｉｊ（ｔ）／Ｎｉｊ（ｔ））とを各分割Ｓｉｊ（ｔ）毎に求める。
【０１０１】
図２０は、図６（Ａ）〜（Ｄ）等に示される航空写真７０（ｔ）等に加えて、図２０（Ｅ）として新たに平均電池残量７０ＡＢＴ（ｔ）を加えた図を示す。図２０（Ａ）〜（Ｄ）は図６（Ａ）〜（Ｄ）と同じであるため説明は省略する。図２０（Ｅ）は、航空写真７０（ｔ）につき所定時刻ｔにおける各分割Ｓｉｊ（ｔ）の内に含まれるスマートフォン１０ａ等の平均電池残量（電池密度）ＡＢＴＳｉｊ（ｔ）を、平均電池残量（電池密度）ＡＢＴＳｉｊ（ｔ）が少ないほど濃くなるように示した平均電池残量７０ＡＢＴ（ｔ）を示す。例えば、同じ分割Ｓ４４（ｔ）について図２０（Ｅ）に示される平均電池残量ＡＢＴＳ４４（ｔ）と図９で説明した過去の所定時刻（ｔ−１日）等における混雑度ＣＳ４４（ｔ−１日）等とを比較すると、両者間には特に関連性がないことがわかる。他の分割Ｓ３３（ｔ）等についても同様であり、平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ）には場所依存性はあまりないものと考えられる。但し、平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ）は朝方は多く（薄く）、夕方は少なく（濃く）なるという傾向がある。
【０１０２】
図１８に示されるサーバ３０の機能ブロック３０Ｆ内の平均電池残量予測部（平均電池残量予測手段）３９は、平均電池残量等計算部３８により求められた過去の所定時刻（ｔ−ｋ）等における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ−ｋ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ−ｋ）等に基づき、将来の該所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等を予測する。より詳しくは、平均電池残量予測部３９は、平均電池残量等計算部３８により求められた過去の所定時刻（ｔ−ｋ）等における所定の分割Ｓｉｎ（ｔ−ｋ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ−ｋ）等に、所定のパラメータ（影響度）Ａｐを乗ずることにより求めた値を将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等の予測された平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等とする。混雑度予測部３５の場合と同様に、将来の所定の時刻（ｔ＋ｑ）等における時刻ｑは任意に設定することができ、ｑ＝０とすれば現時刻ｔとなる。つまり、ｑ≧０である。図２１は、平均電池残量予測部３９により予測される平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等を説明するための図である。図２１では航空写真７０（ｔ）について、過去の所定時刻（ｔ−１日：１日前）、（ｔ−１週：１週前）および（ｔ−１月：１月前）毎における各分割Ｓｉn（ｔ−１日）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ−１日）等を、平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ−１日）等が少ないほど濃くなるように示した平均電池残量７０ＡＢＴ（ｔ−１日）、７０ＡＢＴ（ｔ−１週）および７０ＡＢＴ（ｔ−１月）を順に並べた状態を示している。説明の都合上、１月前までとしたが、これに限定されるものではなく、平均電池残量７０ＡＢＴ（ｔ）等を並べる時間間隔も上記に限定されるものではない。平均電池残量予測部３９は、例えば明日の分割Ｓ４４（ｔ＋１日）における平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋１日）を、平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋１日）＝Ａ１×平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ−１日）＋Ａ２×平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ−１週）＋Ａ３×平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ−１月）として求めることができる。混雑度を予測する場合と同様に、Ａｐ（ｐ＝１〜３）は各々明日の混雑度に対する１日前の影響度、１週前の影響度、１月前の影響度であり、Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＝１．０である。経験的にはＡｐ＋１＜Ａｐ（最近の平均電池残量程、明日の平均電池残量に対する影響が大きい）と考えられるが、これに限定されるものではない。
【０１０３】
サーバ３０は、平均電池残量予測部３９により予測された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等に基づき、平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等を所定の平均電池残量表示形式で地図上に表示した予測平均電池残量地図データを作成する予測平均電池残量地図データ作成部（予測平均電池残量地図データ作成手段。不図示）を備えている。予測平均電池残量地図データ作成部により作成される予測平均電池残量地図データの図面例は省略するが、例えば図１０に示した予測混雑度地図データ８０と同様である。所定の平均電池残量表示形式としては、各スマートフォン１０ａ等が存在する地図上の位置に、平均電池残量の大きさに応じた色で所定の形状により表示する形式とすることが好適である。例えば平均電池残量が少ないほど青色から赤色（平均電池残量０％で赤色）へ移行する矩形で表示すればよい。
【０１０４】
サーバ３０は、予測平均電池残量地図データ作成部により作成された予測平均電池残量地図データ１４０を携帯電話網基地局２０を介してスマートフォン１０ａ等側へ送信する予測平均電池残量地図データ送信部（平均電池残量地図データ送信手段。不図示）を備えている。スマートフォン１０ａ等は、予測平均電池残量地図データ送信部により送信された予測平均電池残量地図データ送信部１４０を表示部１５４に表示する予測平均電池残量地図データ表示部（予測平均電池残量地図データ表示手段。不図示）を備えている。
【０１０５】
図１８に示されるサーバ３０の機能ブロック３０Ｆ内の平均電池残量等送信部（平均電池残量等送信手段）４０は、平均電池残量予測部３９により予測された将来の所定の時刻（ｔ＋ｑ）等（ｑ≧０）における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等と、端末負荷率計算部３６手段で計算された各スマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等とを各スマートフォン１０ａ等へ送信する。
【０１０６】
図１８に示されるスマートフォン１０ａ等の機能ブロック１０Ｆ内の無線ＬＡＮ捜索間隔計算部（無線ＬＡＮ捜索間隔計算手段）１４は、平均電池残量等送信部４０により送信された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等と、スマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等および電池残量Ｂ１０ａ等とに基づき、無線ＬＡＮ基地局２５ａ等を自動的に捜索する無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖを計算する。同機能ブロック１０Ｆ内の通信切替部（通信切替手段）１５は、無線ＬＡＮ捜索間隔計算部１４により計算された無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖに応じて無線ＬＡＮ基地局２５ａ等を自動的に捜索し、無線ＬＡＮ基地局２５ａ等と接続可能な場合、携帯電話網基地局２０から無線ＬＡＮ基地局２５ａ等へ自動的に通信を切り替える。以下、実施例１と同様に通信速度計算部１２は将来の所定の時刻（ｔ＋ｑ）等に現在位置で用いる通信速度ＳＰ１０（ｔ＋ｑ）等を計算する。続いて、通信部１３は通信速度計算部１２により計算された通信速度ＳＰ１０（ｔ＋ｑ）等に応じて無線ＬＡＮ基地局２５ａ等と通信を行う。無線ＬＡＮ捜索間隔計算部１４は以下に示される式９により無線ＬＡＮ活用度（≦１）を求め、当該無線ＬＡＮ活用度から式１０により時間間隔Ｔｉｔｖを計算することが好適である。
【０１０７】
【数７】
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【０１０８】
但し、式９で電池残量Ｂ１０ａ等≧平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等であり、平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等＜１．０（１００％）である。つまり、スマートフォン１０ａ等の電池残量Ｂ１０ａ等が当該スマートフォン１０ａ等が存在する分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等における平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等よりも少ない場合、式９を使用することはなく、従ってこのようなスマートフォン１０ａ等が自動的に無線ＬＡＮへ通信を切り替えることはしない。式１０で、無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖの単位は秒とすることが好適である。αは無線ＬＡＮ活用パラメータであり、例えば６０（秒）と設定すれば、最短で１分に１回、無線ＬＡＮ基地局２５ａ等を自動的に捜索することになる。例えば、実施例１で例示したスマートフォン１０ａ等の総通信量Ｔａ（１週）が２０００００（ＫＢ／ｗｅｅｋ）であった場合を例にとり、端末負荷率Ｆ１０ａ＝９０．８％、電池残量Ｂ１０ａ等＝９５％、平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等＝８０％とすると、電池残量Ｂ１０ａ等≧平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等および平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等＜１．０が成立するため、式９によれば無線ＬＡＮ活用度＝０．９０８×（０．９６−０．８０）／（１−０．８０）＝０．６８１となる。従ってα＝６０（秒）とすると式１０より無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖ＝６０／０．６８１≒８８．１（秒）となる。当該スマートフォン１０ａ等は実施例１で説明したように、３Ｇ無線方式の最大の通信速度ＳＰ１０ａ（ｔ＋ｑ）等≒３７４Ｋｂｐｓに制限されると共に、無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖが８８．１秒毎に自動的にオンになり無線ＬＡＮ基地局２５ａ等（アクセスポイント）を捜索することになる。図２２は、当該スマートフォン１０ａ等上で実際に通信量を測定した結果を示す。図２２で横軸は時間（５秒単位）、縦軸は５秒間（５秒単位）の平均通信量である。当該スマートフォン１０ａ等には３Ｇ無線通信方式の最大の通信速度ＳＰ１０ａ（ｔ＋ｑ）等≒３７４Ｋｂｐｓに制限が掛けられている。このため、図２２の縦軸＝３６０Ｋｂｐｓのラインに示されるように、５秒間の平均通信量がおよそ３６０Ｋｂｐｓ程度に抑えられていることがわかる。
【０１０９】
式９および１０に示されるように、端末負荷率Ｆ１０ａ等（過去の通信トラフィック）が多く、電池残量Ｂ１０ａ等が存在する分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等における平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等より多いスマートフォン１０ａ等ほど、頻繁に無線ＬＡＮ基地局２５ａ等を自動的に捜索することになる。つまり、当該スマートフォン１０ａ等が無線ＬＡＮ基地局２５ａ等へ切り替える可能性が高くなる。逆に、端末負荷率Ｆ１０ａ等（過去の通信トラフィック）が少なく、電池残量Ｂ１０ａ等が存在する分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等における平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等より少ないスマートフォン１０ａ等ほど、無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖが長くなる。つまり、当該スマートフォン１０ａ等が無線ＬＡＮ基地局２５ａ等へ切り替える可能性が低くなる。以上により、スマートフォン１０ａ等の電池消費量を考慮したユーザの利便性を損ねることがない無線通信量の負荷分散システム等を提供することができる。
【０１１０】
次に、上述したスマートフォン１０等で３Ｇ通信方式における最大の通信速度制限を具体的に実現する方法について説明する。図２３は、３Ｇ通信方式における最大の通信速度制限を具体的に実現する方法（アルゴリズム）のフローチャートを示す。図２３に示されるように、本アルゴリズムでは３つの方法を用いる。これはスマートフォン１０ａ等には実装依存部分が存在するため、複数の方法でカバーするためである。図２３に示されるように、まず、トラフィック制限値（平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等、端末負荷率Ｆ１０ａ等）を受信して、スマートフォン１０ａ等のＯＳ（Linux（登録商標）等のカーネル：Kernel）機能の調査を行う（ステップＳ４０）。ＯＳのＱｏＳ（Quality of Service）機能（ＴＣ（Traffic Control）（ＱｏＳ）コマンド）が使えるかどうかチェックし（ステップＳ４２）、使える場合はＱｏＳ機能を起動する（ステップＳ５０）。ＯＳのＱｏＳ機能が使えない場合、ＯＳのNetfilterQueue機能が使えるかどうかチェックし（ステップＳ４４）、使える場合はFirewall Proxyを起動する（ステップＳ６０）。ＯＳのNetfilterQueue機能が使えない場合、ＤＮＳ偽装機能を起動する（ステップＳ８０）。以上のように、処理が軽い順にスマートフォン１０ａ等で実行できるかどうかを試す。
【０１１１】
ＱｏＳ機能を起動する（ステップＳ５０）方法では、ＯＳに元々ＱｏＳの機能がある場合、スマートフォン１０ａ等の通信速度ＳＰ１０ａ（ｔ＋ｑ）等の設定（即ちトラフィックの制限）を、１秒間に何パケット送受信すべきかに換算して設定するだけで実現することができる。図２４は、図２３のフローチャートにおけるステップＳ５０の処理を示す。図２４に示されるように、まずトラフィック制限値を毎秒パケット数に換算する（ステップＳ５２）。次に、ＴＣ（ＱｏＳ）コマンドを起動してＯＳ（カーネル）に設定する（ステップＳ５４）。
【０１１２】
Firewall Proxyを起動する（ステップＳ６０）方法（アルゴリズム）は、ＯＳにFirewall機能があり、Firewall Proxy プログラム（通信を制限するProxyプログラム）にパケットが送られてくることを利用している。まず、Netfilter Queue機能（フィルタリングのルールを設定するiptablesに照合したパケットへのアクセスを提供する機能）というFirewall 関係を設定できる機能を使って、専用のFirewall Proxyプログラムをパケットが経由するようにする。この際、制御用のパケットは除外設定する。Firewall Proxyプログラムがパケットを受け取るたびに、過去の送信量と時刻とを計算して擬似的に遅延を付けて送信する。遅延が生じたＴＣＰの通信はその遅延にあわせた帯域で通信するように自動調整するようになる。図２５は、図２３のフローチャートにおけるステップＳ６０の処理を示す。図２５に示されるように、まず、ＯＳのNetfilterQueue機能を設定し、通常パケットがProxyに送られるようにする（ステップＳ６１）。終了フラグをチェックしてまだ終了ではない場合、パケットを取出す（ステップＳ６２、Ｓ６３）。次に、パケットサイズをカウンタに加算する（ステップＳ６４）、カウンタと時間とから現在の実効スループットを計算する（ステップＳ６５）。実効スループットとトラフィック制限値とからスリープ時間を計算する（ステップＳ６６）。計算されたスリープ時間だけスリープする（ステップＳ６７）。その後、パケットを送信し（ステップＳ６８）、ステップＳ６２へ戻る。ステップＳ６２で終了フラグにより終了が示されていた場合、Firewall Proxyプログラムを終了する。
【０１１３】
ＤＮＳ偽装を起動する（ステップＳ８０)アルゴリズムがProxyを用いる所は上述したステップＳ６０の方法と似ているが、Firewallを設定するのではなく、ＤＮＳを偽装する事によって実現する。ＤＮＳ偽装とはＤＮＳへの問い合わせに対し、偽の情報を答えさせる、いわゆるＤＮＳ  Spoofing技術のことである。まず、スマートフォン１０ａ等上にＤＮＳサーバを起動する。スマートフォン１０ａ等は固定的にこのＤＮＳを参照するように設定するか、ＤＨＣＰ経由でキャリアから配布されてくる設定に従って、このＤＮＳサーバを経由してホスト名を問い合わせるようになる。スマートフォン１０ａ等上のＤＮＳサーバは問い合わせ先リストに有るホスト名の場合、ホスト毎にローカルアドレスを１つ割り当て、そのローカルのアドレスをバインドしたProxyを起動する。図２６は、図２３のフローチャートにおけるステップＳ８０の処理を示す。図２６に示されるように、まず、問い合わせ先リストをロードする（ステップＳ８１）。ＤＮＳ問い合わせを受取ったかどうか、受け取るまでチェックし（ステップＳ８２）、受取っていた場合、問い合わせ先リストに含まれるホスト名かどうかチェックする（ステップＳ８３）。ステップＳ８３で問い合わせ先リストに含まれるホスト名であると判断された場合、問い合わせ先カウンタを増加させる（ステップＳ８５）。カウンタ値＋１２７．０．０１のアドレスにバインドした制限Proxyを起動する（ステップＳ８６）。カウンタ値＋１２７．０．０１のアドレスでＤＮＳ問い合わせに返信し（ステップＳ８７）、ステップＳ８２へ戻る。ステップＳ８３で問い合わせ先リストに含まれるホスト名でないと判断された場合、通常のＤＮＳサーバへ転送し（ステップＳ８４）、ステップＳ８２へ戻る。
【０１１４】
図２７は、制限Proxyの処理（ステップＳ８６）を示す。図２７に示されるように、まず、送信先のＩＰアドレスを受取る（ステップＳ９１）。一定時間、新規のコネクションが来ていないかどうかチェックし（ステップＳ９２）、来ている場合、新規のコネクションが接続されたかどうかチェックする（ステップＳ９３）。新規のコネクションが接続された場合、新規のコネクションをコネクションのリストに追加し（ステップＳ９７）、ステップＳ９２へ戻る。ステップＳ９３で新規のコネクションが接続されていないと判断された場合、コネクションからパケットを受取る（ステップＳ９４）。パケットサイズをカウンタに加算する（ステップＳ９５）。カウンタと時間とから現在の実効スループットを計算する（ステップＳ９６）。実効スループットとトラフィック制限値とからスリープ時間を計算する（ステップＳ９８）。計算されたスリープ時間だけスリープする（ステップＳ９９）。その後、対抗側のコネクションへパケットを送信し（ステップＳ１００）、ステップＳ９２へ戻る。ステップＳ９２で一定時間、新規のコネクションが来ていない場合、制限Proxyを終了する。以上のように、スマートフォン１０ａ等上のアプリケーションからコネクションがあれば、本当のアドレスへ向けてコネクションを張る。そしてトラフィックを転送する。その際に遅延をつけることで、帯域の制限を実現する。
【０１１５】
図２８は、本発明の実施例２における、インターネット２３に接続されたサーバ３０、携帯電話網基地局２０および無線ＬＡＮ基地局２５ａ等と、複数の無線媒体と接続機能を有し携帯電話網基地局２０および無線ＬＡＮ基地局２５ａ等と通信可能なスマートフォン１０ａ等とを有する無線通信量の負荷分散方法および（サーバ３０またはスマートフォン１０ａ等のコンピュータが実行する）無線通信量の負荷分散プログラムの流れをフローチャートで示す。図２８で左側のフローチャートはスマートフォン１０ａ等側のフローチャートを示し、右側はサーバ３０側のフローチャートを示し、両者間の通信は破線で示す。図２８に示されるように、まず、スマートフォン１０ａ等が、所定時間毎に、スマートフォン１０ａ等の位置と当該所定時間内における通信量と電池残量Ｂ１０ａ等とを含む通信情報ＣＩａ等を携帯電話網基地局３０を介してサーバ３０へ送信する（ステップＳ１１０）。
【０１１６】
サーバ３０が、分割ステップ（ステップＳ２２）で分割された所定時刻ｔにおける各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の電池残量の合計値ＢＴＳｉｊ（ｔ）と、合計値ＢＴＳｉｊ（ｔ）を各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の数Ｎｉｊ（ｔ）で除した平均電池残量（ＡＢＴＳｉｊ（ｔ）＝ＢＴＳｉｊ（ｔ）／Ｎｉｊ（ｔ））とを各分割Ｓｉｊ（ｔ）毎に求める（平均電池残量等計算ステップ。ステップＳ１２０）。平均電池残量等計算ステップ（ステップＳ１２０）で求められた過去の所定時刻（ｔ−ｋ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ−ｋ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ-ｋ）等に基づき、将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等を予測する（平均電池残量予測ステップ。ステップＳ１２２）。平均電池残量予測ステップ（ステップＳ１２２）で予測された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等と端末負荷率計算ステップ（ステップＳ３０）で計算された各スマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等とを各スマートフォン１０ａ等へ送信する（平均電池残量等送信ステップ。ステップＳ１２４）。
【０１１７】
スマートフォン１０ａ等が、平均電池残量等送信ステップ（ステップＳ１２４）で送信された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等とスマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等および電池残量Ｂ１０ａ等とに基づき、無線ＬＡＮ基地局２５ａ等を自動的に捜索する無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖを計算する（無線ＬＡＮ捜索間隔計算ステップ。ステップＳ１１２）。無線ＬＡＮ捜索間隔計算ステップ（ステップＳ１１２）で計算された無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖに応じて無線ＬＡＮ基地局２５ａ等を自動的に捜索し、無線ＬＡＮ基地局２５ａ等と接続可能な場合、携帯電話網基地局２０から無線ＬＡＮ基地局２５ａ等へ自動的に通信を切り替える（通信切替ステップ。ステップＳ１１４）。
【０１１８】
以上のように、本発明の実施例２によれば、無線通信量の負荷分散システム２はインターネット２３に接続された無線ＬＡＮ基地局２５ａ等をさらに備えている。スマートフォン１０ａ等は複数の無線媒体（実施例１で説明した３Ｇ無線通信方式によるものおよび本実施例２で説明する無線ＬＡＮ通信方式によるもの等）と接続機能を有しており、携帯電話網基地局２０および無線ＬＡＮ基地局２５ａ等と通信可能である。スマートフォン１０ａ等の通信情報送信部１１は、実施例１で説明した通信情報ＣＩに加えて所定時刻における電池残量を含む通信情報ＣＩを携帯電話網基地局２０を介してサーバ３０へ送信する。
【０１１９】
サーバ３０の平均電池残量等計算部３８が、所定時刻ｔにおける各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の電池残量の合計値ＢＴＳｉｊ（ｔ）と、合計値ＢＴＳｉｊ（ｔ）を各分割Ｓｉｊ（ｔ）内に含まれるスマートフォン１０ａ等の数Ｎｉｊ（ｔ）で除した平均電池残量（ＡＢＴＳｉｊ（ｔ）＝ＢＴＳｉｊ（ｔ）／Ｎｉｊ（ｔ））とを各分割Ｓｉｊ（ｔ）毎に求める。平均電池残量予測部３９が、求められた過去の所定時刻（ｔ−ｋ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ−ｋ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ-ｋ）等に基づき、将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等を予測する。平均電池残量等送信部４０が、予測された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等と端末負荷率計算部３６により計算された各スマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等とを各スマートフォン１０ａ等へ送信する。
【０１２０】
スマートフォン１０ａ等の無線ＬＡＮ捜索間隔計算部１４が、平均電池残量等送信部４０により送信された将来の所定時刻（ｔ＋ｑ）等における所定の分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等とスマートフォン１０ａ等の端末負荷率Ｆ１０ａ等および電池残量Ｂ１０ａ等とに基づき、無線ＬＡＮ基地局２５ａ等を自動的に捜索する無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖを計算する。通信切替部１５が、無線ＬＡＮ捜索間隔計算部１４により計算された無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖに応じて無線ＬＡＮ基地局２５ａ等を自動的に捜索し、無線ＬＡＮ基地局２５ａ等と接続可能な場合、携帯電話網基地局２０から無線ＬＡＮ基地局２５ａ等へ自動的に通信を切り替える。
【０１２１】
無線ＬＡＮ捜索間隔計算部１４が無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖの計算に使用する式９および１０に示されるように、端末負荷率Ｆ１０ａ等（過去の通信トラフィック）が多く、電池残量Ｂ１０ａ等が存在する分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等における平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等より多いスマートフォン１０ａ等ほど、頻繁に無線ＬＡＮ基地局２５ａ等を自動的に捜索することになる。つまり、当該スマートフォン１０ａ等が無線ＬＡＮ基地局２５ａ等に切り替える可能性が高くなる。逆に、端末負荷率Ｆ１０ａ等（過去の通信トラフィック）が少なく、電池残量Ｂ１０ａ等が存在する分割Ｓｉｊ（ｔ＋ｑ）等における平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等より少ないスマートフォン１０ａ等ほど、無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖが長くなる。つまり、当該スマートフォン１０ａ等が無線ＬＡＮ基地局２５ａ等に切り替える可能性が低くなる。以上により、実施例１におけるスマートフォン１０ａ毎の通信速度ＳＰ１０ａ（ｔ＋ｑ）等による通信速度の抑制制御に加えて、さらにスマートフォン１０ａ等の電池消費量を考慮したユーザの利便性を損ねることがない無線通信量の負荷分散システム２等を提供することができる。
【実施例３】
【０１２２】
本実施例３における無線ＬＡＮ捜索間隔計算部１４は、スマートフォン１０ａ等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等と端末負荷率Ｆ１０ａ等と電池残量Ｂ１０ａ等とに加えて、スマートフォン１０ａ等毎に予めユーザにより選択された通信料の料金プランに応じて無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖを計算することができる。より詳しくは、予めスマートフォン１０ａ等にインストールされたアプリケーションにより通信メニューを表示させ、ユーザに所望の通信料の料金プランを選択させておく。例えば、通信料は低額になるが、混雑している場所（分割）では通信速度が遅くなる低額メニューを選択させることができる。通信料の低額の程度と通信速度が遅くなる程度とは段階的に設定可能にしてもよい。本実施例３における無線ＬＡＮ捜索間隔計算部１４は、実施例２で説明した式９および１０を用いた無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖの計算に上記のユーザにより選択させた低額メニューを反映させて、低額メニューを選択したユーザのスマートフォン１０ａ等に対し、３Ｇ無線方式が混雑している場所（分割）では無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖをより短くするように設定して、無線ＬＡＮ方式へ移りやすくすることができる。この結果、３Ｇ無線方式の高いパケット代を抑えて、安価な通信料の使い放題の無線ＬＡＮ方式へつなぐことにより、ユーザが所望する通りの低額メニューを実現することができる。これと共に、３Ｇ無線方式が混雑している場所(分割)の混雑緩和も実現することもできる。
【０１２３】
以上のように、本発明の実施例３によれば、無線ＬＡＮ捜索間隔計算部１４は、スマートフォン１０ａ等の平均電池残量ＡＢＴＳｉｊ（ｔ＋ｑ）等と端末負荷率Ｆ１０ａ等と電池残量Ｂ１０ａ等とに加えて、スマートフォン１０ａ等毎に予め設定された無線通信品質に応じて無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖを計算することができる。この結果、実施例２で説明した式９および１０を用いた無線ＬＡＮ自動捜索間隔Ｔｉｔｖの計算に予めユーザに選択させた所望の無線通信品質を反映させることができる。
【実施例４】
【０１２４】
実施例１で説明した予測混雑度地図データ作成部は、混雑度ＣＳｉn（ｔ＋ｑ）等を所定の混雑度表示形式で地図上に表示した予測混雑度地図データを作成した。本実施例４における予測混雑度地図データ作成部により作成される予測混雑度地図データには、アクセスポイント（無線ＬＡＮ基地局）の位置情報をさらに含ませることができる。図２９は、実施例４における予測混雑度地図データ作成部により作成された予測混雑度地図データ８０’を例示する。図２９で図１０と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。例えば、図１０に示されるＬｏｃ４内の無線ＬＡＮ基地局２５ａ等（Ｗｉｆｉ（登録商標）スポット等）の位置情報を予測混雑度地図データ８０’にさらに含ませることができる。予測混雑度地図データ送信部は、予測混雑度地図データ８０’を携帯電話網基地局２０を介してスマートフォン１０ａ等側へ送信する。スマートフォン１０ａ等の予測混雑度地図データ表示部は、予測混雑度地図データ送信部により送信された予測混雑度地図データ８０’を表示部１５４に表示する。さらに、スマートフォン１０ａ等の現在位置取得部（現在位置取得手段。不図示）は、予測混雑度地図データ送信部により送信された無線ＬＡＮ基地局２５ａ等（アクセスポイント）の位置情報に基づき、現在位置を得ることができる。
【０１２５】
実施例１で説明したように、スマートフォン１０ａ等の通信情報送信部１１が送信する通信情報ＣＩａ等にはスマートフォン１０ａ等の（現在）位置が含まれている。上述したように、スマートフォン１０ａ等は、ＧＰＳがオンになっている場合にはＧＰＳを使用して測位することにより現在位置を得て、これを通信情報ＣＩａ等に含めて送信することができる。但し、ＧＰＳの使用は電池の消費量が多くなるため、本発明の目的である電池消費量を抑えつつ負荷分散（オフロード）を行うという観点からは、ＧＰＳはオフになっているか、または最初に位置を送信する際にのみ使用することが望ましい。無線ＬＡＮ機能がオフか、または無線ＬＡＮ機能はオンであるがスマートフォン１０ａ等上でアクセスポイントが全く見えない場合、実施例１で説明したようにＣＤＭＡを採用している携帯電話であればＣＤＭＡの基地局が持っている基地局位置を使用した測位を行うこともできる。実施例１で説明したように、スマートフォン１０ａ等の位置は、複数の携帯電話網基地局２０等からの電波到達時間差により測位することができるため、当該測位に基づき得た位置を（最初におよびそれ以降）送信すればよい。但し、精度は低く半径５００ｍ〜１Ｋｍ程度となる。本発明では、より高い精度が好適であり、例えばトラフィックが衝突する携帯電話のセクタ、セルの単位で位置情報を得たい。ここで、スマートフォン１０ａ等の無線ＬＡＮ機能がオンの場合、アクセスポイントが１つしか見えない場合でもアクセスポイントの位置情報に基づき半径３０ｍ前後の精度が得られるため、無線ＬＡＮを使用するのが好ましい方法である。しかし、スマートフォン１０ａ等は世界中のアクセスポイントの位置を記憶しているわけではないため、インターネットに問い合わせに行く必要が生じる。具体的には、Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）その他の位置情報サービスは以下の手順で位置情報を推定している。
【０１２６】
（１）スマートフォン１０ａ等上のソフトウェアが、スマートフォン１０ａ等上でＷｉｆｉ（登録商標）のスキャンを行った結果から、アクセスポイントのＳＳＩＤ、ＢＳＳＩＤと電波強度、チャンネル、ＳＮ比をリスト化する（ＢＳＳＩＤのみでも可、アクセスポイントは１箇所でも可）。
（２）スマートフォン１０ａ等上のソフトウェアは、Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）へインターネット経由で上記リストを送る。
（３）Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）はアクセスポイントの位置を予め調査しデータベースを構築している。そこで、Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）は上記リストに基づき当該データベースから該当するＢＳＳＩＤ、ＳＳＩＤを検索する。
（４）Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）は該当するアクセスポイントの位置情報と電波強度から推定される端末の位置情報とを、スマートフォン１０ａ等上のソフトウェアへ返す。当該位置情報はより具体的には、緯度、経度、高度、推定精度（端末が送った情報量に依存）、住所である。
【０１２７】
但し、上記仕組みには、スマートフォン１０ａ等がインターネットを使える状態（無線ＬＡＮ機能がオン）でなければならないという欠点がある。そこで、周辺のアクセスポイントのデータベースをスマートフォン１０ａ等側に持たせることができれば、位置推定はスマートフォン１０ａ等内部のみで行うことができる。この場合には、住所等の情報は必要なく、アクセスポイントの緯度、経度、高度、ＢＳＳＩＤまたはＳＳＩＤの位置情報をスマートフォン１０ａ等に持たせればよい。これを実現するために、本実施例４における予測混雑度地図データ作成部により作成される予測混雑度地図データ８０’にアクセスポイント（無線ＬＡＮ基地局２５ａ等）の位置情報をさらに含ませておき、予測混雑度地図データ送信部により予測混雑度地図データ８０’を携帯電話網基地局２０を介してスマートフォン１０ａ等側へ送信すればよい。
【０１２８】
以下、種々の場合について、予測混雑度地図データ８０’にアクセスポイント（無線ＬＡＮ基地局２５ａ等）の位置情報をさらに含ませた場合の位置情報取得方法について説明する。但し、厳密にはアクセスポイント毎にその出力が異なるため、下記計算に当該出力の情報を含めるとより推定精度を増すことができる。
（１）スマートフォン１０ａ等上で１つのアクセスポイントが見える場合、当該アクセスポイントの位置をスマートフォン１０ａ等の位置とする。スマートフォン１０ａ等で受信できる電界強度が弱い場合はアクセスポイントから遠い、即ち誤差が大きいものとして推定精度を計算する。
（２）スマートフォン１０ａ等で２つのアクセスポイントが見える場合、当該２つのアクセスポイントを結んだ直線上で、当該２つのアクセスポイントの電界強度を元に当該直線上にスマートフォン１０ａ等が位置しているものとして当該直線上で位置を推定する。この方法でも誤差については電界強度が弱くなると推定精度が悪いとする。
（３）スマートフォン１０ａ等上で３つのアクセスポイントが見える場合、３点測量で計算する。この方法でも誤差については電界強度が弱くなると推定精度が悪いとする。
（４）スマートフォン１０ａ等上で４つ以上のアクセスポイントが見える場合、連立方程式上に推定精度ｄを入れた式を解いて、位置と精度とを同時に求める。例えば、スマートフォン１０ａ等の座標を（ｘ、ｙ）とし、アクセスポイントｉ（ｉ＝１〜ｎ：ｎ≧４）の座標を（ｘｉ、ｙｉ）とする。スマートフォン１０ａ等におけるアクセスポイントｉからの受信電力をＰｉ、その推定精度（誤差）をｄｉ、アクセスポイントｉに対するアンテナゲインをＧｉとする。以下の式１１に基づく連立方程式において、ｄｉを最少とするような（ｘ、ｙ）を求めれば、スマートフォン１０ａ等の座標（ｘ、ｙ）と精度とを同時に求めることができる。あるいは以下の式１２に基づく連立方程式において（右辺は受信電力の平均値と座標ｘとの積）、ｄｉを最少とするようなｘを求めれば、スマートフォン１０ａ等の座標ｘと精度とを同時に求めることができる（座標ｙについても同様）。
【数８】
2014236361.tif 000010
【０１２９】
以上のように、本発明の実施例４によれば、予測混雑度地図データ作成部により作成される予測混雑度地図データには、アクセスポイント（無線ＬＡＮ基地局２５ａ等）の位置情報をさらに含ませることができる。予測混雑度地図データ送信部は、予測混雑度地図データ８０’を携帯電話網基地局２０を介してスマートフォン１０ａ等側へ送信する。スマートフォン１０ａ等の予測混雑度地図データ表示部は、予測混雑度地図データ送信部により送信された予測混雑度地図データ８０’を表示部１５４に表示する。さらに、スマートフォン１０ａ等の現在位置取得部（現在位置取得手段。不図示）は、予測混雑度地図データ送信部により送信された基地局２５ａ等（アクセスポイント）の位置情報に基づき、現在位置を得ることができる。この結果、スマートフォン１０ａ等は最初にサーバ３０へ通信情報ＣＩを送る際の位置情報を除き、ＧＰＳおよび無線ＬＡＮがオフの場合であっても、位置推定はスマートフォン１０ａ等内部のみで行うことができる。
【実施例５】
【０１３０】
図３０は、本発明の無線通信量の負荷分散プログラムを実行するサーバ３０またはスマートフォン１０ａ等のコンピュータの内部回路１５０を示すブロック図である。図３０に示されるように、ＣＰＵ１５１、ＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３、画像制御部１５６、コントローラ１５７、入力制御部１６０および外部Ｉ／Ｆ部１６２はバス１６３に接続されている。図３０において、上述の本発明の無線通信量の負荷分散プログラムは、ＲＯＭ１５２、ディスク１５８またはＤＶＤ若しくはＣＤ−ＲＯＭ１５９等の記録媒体（脱着可能な記録媒体を含む）に記録されている。無線通信量の負荷分散プログラムは、ＲＯＭ１５２からバス１６３を介し、あるいはディスク１５８またはＤＶＤ若しくはＣＤ−ＲＯＭ１５９等の記録媒体からコントローラ１５７を経由してバス１６３を介しＲＡＭ１５３へロードされる。画像制御部１５６は、地図データ表示部、予測混雑度地図データ表示部等により表示される種々の表示画像の画像データをＶＲＡＭ１５５へ送出する。表示部１５４はＶＲＡＭ１５５から送出された上記データ等を表示する。ＶＲＡＭ１５５は表示部１５４の一画面分のデータ容量に相当する容量を有している画像メモリである。入力操作部１６１はコンピュータに入力、指定等を行うためのマウス、キーボード、タッチパネル、スイッチ等の入力装置であり、入力制御部１６０は入力操作部１６１と接続され入力制御等を行う。外部Ｉ／Ｆ部１６２はコンピュータ（ＣＰＵ）１５１の外部（携帯電話網基地局２０、無線ＬＡＮ基地局２５ａ等）と接続する際のインタフェース機能を有している。
【０１３１】
上述のようにコンピュータ（ＣＰＵ）１５１が本発明の無線通信量の負荷分散プログラムを実行することにより、本発明の目的を達成することができる。無線通信量の負荷分散プログラムは上述のようにＤＶＤ若しくはＣＤ−ＲＯＭ１５９等の記録媒体の形態でコンピュータ（ＣＰＵ）１５１に供給することができ、無線通信量の負荷分散プログラムを記録したＤＶＤ若しくはＣＤ−ＲＯＭ１５９等の記録媒体も同様に本発明を構成することになる。無線通信量の負荷分散プログラムを記録した記録媒体としては上述された記録媒体の他に、例えばメモリ・カード、メモリ・スティック、光ディスク等を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明の活用例として、複数の無線媒体（３Ｇ無線通信方式および無線ＬＡＮ）を使用することができるスマートフォン間におけるトラフィックの抑制制御に対して適用することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１、２  無線通信量の負荷分散システム、  １０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  スマートフォン、  １０Ｆ、３０Ｆ  機能ブロック、  １１、１１‘  通信情報送信部、  １２  通信速度計算部、  １３  通信部、  １４  無線ＬＡＮ捜索間隔計算部、  １５  通信切替部、  ２１  携帯電話網基地局、  ２１  移動通信制御局、  ２２  ゲートウェイ、  ２３  インターネット、  ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ  無線ＬＡＮ基地局、  ３１  地図データ作成部、  ３２  分割部、  ３３  平均通信量等計算部、  ３４  混雑度計算部、  ３５  混雑度予測部、  ３６  端末負荷率計算部、  ３７  混雑度等送信部、  ３８  平均電池残量等計算部、  ３９  平均電池残量予測部、  ４０  平均電池残量等送信部、  ５０、１００、１３０  表、  ５１  時刻欄、  ５２  位置欄、  ５３  通信量欄、  ５４  電池残量欄、  ６０  地図データ、  ７０、７０（ｔ）、９０  航空写真、  ７０Ｔ（ｔ）  総通信量、  ７０ＡＴ（ｔ）  平均通信量、  ７０Ｃ（ｔ）  混雑度、  ７０ＡＢＴ（ｔ）  平均電池残量、  ８０、８０’  予測混雑度地図データ、  １０２  端末ＩＤ欄、  １０４  月／週欄、  １０６、１１４  スループット欄、  １１０  計算表、  １１２  端末負荷欄、  １４０  予測平均電池残量地図データ、  １５０  コンピュータの内部回路、  １５１  ＣＰＵ、  １５２  ＲＯＭ、  １５３  ＲＡＭ、  １５４  表示部、  １５５  ＶＲＡＭ、  １５６  画像制御部、  １５７  コントローラ、  １５８  ディスク、  １５９  記録媒体、  １６０  入力制御部、  １６１  入力操作部、  １６２  外部Ｉ／Ｆ部、  １６３  バス。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０１３４】
【非特許文献１】“必ず使える！スマートフォン”、［online］、日経パソコンｏｎｌｉｎｅ、［平成２５年３月１５日検索］、インターネット、<URL:http://pc.nikkeibp.co.jp/pc21/mooks/smart2013_2/index.shtml>
【非特許文献２】“スマートフォン情報なう”、［online］、スマートフォンバッテリーを長持ちさせる方法でもダメな時は？、［平成２５年３月１５日検索］、インターネット、<URL: http://smartphone.teru-company.com/smartphone/goods-2/%E3%82%B9%E3%83%9E%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%95%E3%82%A9%E3%83%B3%E3%83%90%E3%83%83%E3%83%86%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%92%E9%95%B7%E6%8C%81%E3%81%A1%E3%81%95%E3%81%9B%E3%82%8B%E6%96%B9%E6%B3%95%E3%81%A7/>
【非特許文献３】“Android（登録商標）スマートフォンを少しでも長く楽しむための簡単バッテリー節約術”、［online］、andronaviアンドロナビ（登録商標）、［平成２５年３月１５日検索］、インターネット、<URL: http://andronavi.com/2011/09/124883>
【非特許文献４】“ＡＳＣＩＩ．ｊｐデジタル用語辞典の解説”、［online］、ｋｏｔｏｂａｎｋ、［平成２４年７月２７日検索］、インターネット、<URL:http://kotobank.jp/word/GpsOne>
【非特許文献５】“第３章  マルコフ確率場による画像のモデル化”、［online］、平成２５年３月２９日検索］、インターネット、<URL: http:// tdl.libra.titech.ac.jp/z3950/gakuipdf/1717356/171735604.pdf>
【非特許文献６】“第４章  マルコフ確率場と階層的事前分布による画像分割”、［online］、平成２５年３月２９日検索］、インターネット、<URL: http:// tdl.libra.titech.ac.jp/z3950/gakuipdf/1717356/171735605.pdf>
【非特許文献７】長  健二朗著：“３．ブロードバンドトラフィックレポート”、Vol. 8、August 2010、InternetInitiative Japan発行。
【図１５】
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【図１７】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図３０】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２９】
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