(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
公衆網を介して不特定多数の端末から放送局のセンタの窓口に送信されたデータを集約するデータ集約方法であって、
発呼確率値の初期値を設定する工程と、
発呼確率値を、集約対象となる端末に対して設定された放送間隔で放送する工程と、
端末からの着呼に応答して端末データを受け取る工程と、
所定の時間内にデータが受信された端末の着信数をカウントする工程と、
発呼確率放送毎の発呼確率値及び着信数、並びに集約対象数を履歴として記憶する工程と、
前記履歴として記憶された集約対象数の時系列変化から集約対象数が増加傾向あるいは減少傾向にあるかを判定する工程と、
前記判定結果に基づいて次回の集約対象数を予測する工程と、
前記予測した次回の集約対象数と次回の発呼で期待する着信数とから、次回に放送すべき発呼確率値を設定する工程とを具え、
前記判定工程における判定結果が増加傾向の場合、過去の集約対象数の時系列変化から次回の集約対象数を数学的近似方法により予測すると共に前記発呼確率値の放送間隔が短くなるように設定し、前記判定結果が増加傾向以外の場合には、過去数回分の平均により次回の集約対象数を予測すると共に前記発呼確率値の放送間隔をそのまま維持することを特徴とするデータ集約方法。
【請求項２】
前記数学的近似方法は、集約対象数の時系列変化を一次近似する方法であることを特徴とする請求項１に記載のデータ集約方法。
【請求項３】
公衆網を介して不特定多数の端末から放送局のセンタの窓口に送信されたデータを集約するデータ集計装置であって、
発呼確率値の初期値を設定する手段と、
発呼確率値を、集約対象となる端末に対して設定された放送間隔で放送する手段と、
端末からの着呼に応答して端末データを受け取る手段と、
所定の時間内にデータが受信された端末の着信数をカウントする手段と、
発呼確率放送毎の発呼確率値及び着信数、並びに集約対象数を履歴として記憶する手段と、
前記履歴として記憶された集約対象数の時系列変化から集約対象数が増加傾向あるいは減少傾向にあるかを判定する手段と、
前記判定結果に基づいて次回の集約対象数を予測する手段と、
前記予測した次回の集約対象数と次回の発呼で期待する着信数とから、次回に放送すべき発呼確率値を設定する手段とを具え、
前記判定手段における判定結果が増加傾向の場合、過去の集約対象数の時系列変化から次回の集約対象数を数学的近似方法により予測すると共に前記発呼確率値の放送間隔が短くなるように設定し、前記判定結果が増加傾向以外の場合には、過去数回分の平均により次回の集約対象数を予測すると共に前記発呼確率値の放送間隔をそのまま維持することを特徴とするデータ集計装置。
【請求項４】
前記数学的近似方法は、集約対象数の時系列変化を一次近似する方法であることを特徴とする請求項3に記載のデータ集計装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、データ集約方法及びデータ集約システムに係り、特に、網に不必要な負担をかけずに、かつ放送局のセンタ窓口の処理能力を十分に活用して不特定多数の端末から放送局のセンタに送信されてきたデータを効率的に集約するためのデータ集約方法及びデータ集約システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル放送が開始され、視聴中の番組の中で視聴者の応答をリアルタイムに放送局に集約するといった番組が増えてきた。例えば視聴者参加型のクイズでは、放送中のクイズ番組に視聴者も同時に参加し、回答した成績を放送局で集約しランキングを発表するといった番組がすでに開始されている。このとき、参加した視聴者が回答を放送局に一度に送信しようとすると、公衆網が輻輳するという深刻な問題が発生してしまう。
【０００３】
説明のため、以下の言葉を定義する。
［参加端末（参加端末数）］
クイズなどの番組に参加しており、回答などの放送局に送信すべきデータを保持し送信を完了し又は完了予定の端末（端末数）を言う。
［集約対象端末（集約対象数）］
参加端末のうち、未だデータを送信していない端末（端末数）を言う。
［窓口数］
端末からの接続に応答するために放送局側に用意されたモデムの数を言う。ある瞬間に窓口数以上の発呼があると、呼損となる。
【０００４】
このような問題を解消するため、発呼しようとする集約対象端末毎にそれぞれ乱数を発生させ、それに比例する時間だけ待機してから発呼するランダムに時間分散させる方法が取られている。この方法では、予め設定してある乱数の幅により発呼する集約対象数が調整されるため、この乱数の幅の設定が適切でないと、輻輳が発生したり、逆に発呼が少なく窓口が使われずに非効率となり集約に必要以上の時間を要する問題が起こる。
【０００５】
このような問題に対し、特許第３０８９３１６号あるいは特開平１１−１５５１４１公報には、放送局からの動的な制御による集約方法が記載されている。この方法では、放送局のセンタが発呼のための確率値（発呼確率値）を集約対象端末へ放送し、それを受信した集約対象端末は各々で乱数を発生させ、その乱数がこの発呼確率値以下であれば発呼し、そうでなければ次回の発呼確率値の受信まで待機する。放送局側では、この発呼確率値の放送で着呼した呼数を集計し、全体の集約対象数を推定する。そして、推定される残りの集約対象数と窓口数から次の発呼確率値を算出して放送する。この処理を繰り返し行うことで、効率的な集約を実現している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法によれば、集約対象数に多少の増減があっても、次の発呼確率値を放送して全体の集約対象数を改めて推定すれば、この多少の増減には追従できる。しかし、この増減が大きく、例えば窓口数を超える着信があった際、発呼した集約端末数をもれなくカウントできない場合には集約対象数を正確に推定することができない。その結果、輻輳状態を招く恐れがある。
【０００７】
また、上記の方法では、端末が発呼してセンタに着信した直後、あるいは着信してから一定時間後に着信数のカウントが行われているが、実際には着信した後のデータ通信中に切断され、再送信しなければならない場合も想定される。このように再送信する必要のある端末は集約対象数に残したままにしておかなければならず、集約対象数の推定に対して誤差となるおそれがある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、集約対象数を一層正確に推定でき輻輳の発生を有効に防止できるデータ集約方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたもので、集約対象数が変化する状況において、増加傾向の場合は前回までの着信数に近似手法を適用し、減少傾向にある場合は過去数回の着信数からの平均により、次回の集約対象数を予測する。さらに、集約対象数が増加傾向にあるときは発呼確率値の放送周期を初期値よりも短く設定し、それ以外の場合は初期値に設定して放送を行う。以上により、集約の精度を一層向上させることができる。
【００１０】
一般に、集約対象数は一定しておらず、時間によって増加し又は減少する。よって、ある時点での発呼確率値と着信カウントに基づいて残りの集約対象数を正確に推定できたとしても、次回の制御の時点で急激に増加し、予測した発呼数をはるかに超えてしまう可能性がある。そこで、集約対象数が増加傾向にあるときは発呼確率値の放送周期を初期値よりも短く、そして少ない集約対象端末の発呼制御を行うことで、細かい制御が可能となり、集約制御の精度を上げることができる。
【００１１】
また、過去数回分のデータから推定される集約対象数に一次近似あるいは二次近似などの近似手法を適用することにより、次回の増加分も見込んだ集約対象数をより正確に予測することができる。これは、より正確な予測が必要とされる増加傾向の場合に適用する。逆に減少傾向にある場合は、近似手法による予測値が実際よりも小さくなる可能性があり、輻輳や着信不可となる危険性が高くなる。よって、減少傾向の場合は近似手法は適用せずに、過去数回分の平均により予測する。このように増加傾向と減少傾向のそれぞれの場合によって集約対象数の予測方法を変えることにより、より適切な制御が可能となる。
【００１２】
【作用】
図１，２は本発明の原理を説明する図であり、図１は従来手法を示し、図２は本発明による方法を示す。
まずは、従来手法の図１について説明する。図１において、横軸は時間（時刻）を示し、縦軸は集約対象数、すなわち参加端末のうち未だデータを送信していない端末数を示す。時刻ｔ０においてその時の着信数ｒ（ｔｏ）から次の時刻ｔ１における集約対象数の予測値Ｋ（ｔ１）を算出する。時刻ｔ１でも当該時刻における着信数ｒ（ｔ１）を用いて、次の時刻ｔ２の集約対象数の予測値Ｋ（ｔ２）を算出する。時刻ｔ２では、窓口がすべて塞がったとして、窓口数と同じ値を着信数ｒ（ｔ２）として予測値Ｋ（ｔ３）と算出する。しかし、実際にはこれ以上の集約対象端末が発呼していたとしても、その発呼数はセンタ側では把握できないため、実際の集約対象数を推定できない。そのため、時刻ｔ３では実際の集約対象数が推定よりもはるかに多くなるため、呼損が発生し、輻輳となる可能性がある。
【００１３】
一方、図２に示すように、本発明による方法では、時刻ｔ０，ｔ１における集約対象数Ｇ（ｔ０），Ｇ（ｔｌ）を用いてその変化の傾向すなわち増加又は減少傾向とその変化分すなわち増分又は減少分Δ（Ｇ（ｔ１）−Ｇ（ｔ０））とを把握し、時刻ｔ２における集約対象数Ｇ（ｔ２）はこの増分を見込んで予測する。増加の予測は、Ｇ（ｓ−２）＜Ｇ（ｓ−１）＜Ｇ（ｓ）といった集約対象数の比較と共に、Ｇ（ｓ）／Ｇ（ｓ−２）＞定数といった条件判断でよい。増加傾向と判断した場合、Ｇ（ｔ２）に対する発呼確率値ｐ（ｔ）を小さく設定し、窓口数以下の発呼となるように制御する。また、発呼確率値を小さく設定した分だけ、集約対象端末への放送周期を短くする。このように設定することにより、呼損を出すことなく、発呼した数をもれなく把握することができ、その時点での集約対象数をより正確に推定することができる。この処理を繰り返すことにより、集約対象数が増加する場合においても呼損なく、正しく制御することができる。
【００１４】
以下、図２に示す本発明の方法について、さらに詳細に説明する。近似手法として、数学的な近似測定方法を適用することは有効な手段であるが、ここでは説明のため、線形近似を用いた簡易な推定方法を用いて説明する。
【００１５】
時刻ｔにおける発呼確率値ｐ（ｔ）と実際の着信数ｒ（ｔ）とより推定される集約対象数をＧ（ｔ）として、時刻ｔ２においてＧ（ｔ３）を算出する状況にあるものとする。時刻ｔｌにおいて、Ｇ（ｔ０）とＧ（ｔ１）の差は従来方法でも対応できる範囲とする。しかし、Ｇ（ｔ１）とＧ（ｔ２）との差が大きく、増加傾向にあると判断する。例えば、Ｇ（ｔ０）＜Ｇ（ｔ１）＜Ｇ（ｔ２）で、例えばＧ（ｔ２）／Ｇ（ｔ０）＞１．２などの条件を満たす場合である。ここで、時刻ｔ２における着呼数ｒ（ｔ２）は着信できる範囲に収まっているものとするが、この対応方法は後述する。
【００１６】
Ｇ（ｔｌ）〜Ｇ（ｔ３）間は線形増加で、ｔｌ〜ｔ２とｔ２〜ｔ３における時間間隔は同一とすると、Ｇ（ｔ３）はｔｌからｔ２までの増分Δ（Ｇ（ｔ２）−Ｇ（ｔｌ））だけ増加することになる。すなわち、
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である。
また、発呼確率ｐ（ｔ）に対して集約が期待される着信数をｈ（ｔ）、集約対象数Ｖ（ｔ）、時刻ｔまでに集約した数Σｒ（ｔ）とすると、
Ｖ（ｔ）＝Ｇ（ｔ）−Σｒ（ｔ−１）
ｐ（ｔ）＝ｈ（ｔ）÷Ｖ（ｔ）
により次回の発呼確率を求めることができる。
【００１７】
また、時刻ｔ２での急激な発呼の増加を防ぐために、発呼確率を小さくすると同時に放送周期を短くする。例えば、集約対象数Ｇ、窓口数Ｗ、放送周期初期値Ｂにおいて、発呼確率値Ｐとした場合、発呼確率値Ｐ／２、放送周期を、端末が接続するまでの最短所要時間以上の発呼確率と同等の割合を乗じた数Ｂ／２となるように設定する。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。
［第１の実施例］
図３〜６は、本発明の第１の実施例のシステム構成およびシーケンスを示すものであり、図３は放送局のセンタの構成を含む全体構成を示す線図であり、図４は端末の一例の構成を示す線図であり、図５は本発明の原理を示す説明するためのシーケンス図であり、図６は発呼確率値を算出するシーケンスを示す図である。図３を参照するに、放送局のセンタ１は、発呼確率値を放送する放送部２と端末から送信されてくるデータを受信するデータ受信部３とを具える。データ受信部３は、回線網４を介して端末５ａ〜５ｎに接続する。端末５ａ〜５ｎから送信されたデータは、回線網４を介してセンタ１のデータ受信部３のデータ受信手段１１により受信され、受信したデータはセンタ１において集約される。データ受信部３は、着信カウンタ１２及びクロック発生部１３を有し、所定の時間内に端末から送信されたデータが受信された着信数ｒ（ｔ）を計数する。尚、受信した端末からのデータは、データ集計装置（図示せず）により集計され、種々の処理に用いられる。
【００１９】
計数された着信数は、放送部２の端末数予測手段２１に送信する。また、計数された着信数は、記憶手段２２にも供給され、発呼確率値及び各放送毎に推定された端末数である集約対象数と共に履歴として記憶する。端末数予測手段２１には、記憶部２２から各放送回毎に発呼確率値も供給される。そして、端末数予測手段２１は、着信数と発呼確率値とを用い、例えば今回の着信数を今回の発呼確率値で除算することにより現時点における集約対象となる全端末数を推定することができる。
【００２０】
端末数予測手段２１により求められた集約対象となる端末数は発呼確率値決定手段２３に供給する。この発呼確率値決定手段２３は、前回までの集約対象数の変化から集約対象数の増減の傾向を判定する判定手段（図示せず）を有し、集約対象数の増減傾向を判定する。そして、この判定結果に基づいて次回の発呼確率値を決定する。集約対象数が増加傾向にある場合、前述した数学的な近似方法を用いて次回の集約対象数を算出する。一方、集約対象数が減少傾向にある場合、前回又は前々回の過去数回分の平均値を用いて集約対象数を予測する。このようにして決定された発呼確率値は、記憶部２２に供給して記憶すると共に発呼確率値放送手段２４にも供給して回線網４を介して各端末５ａ〜５ｎに放送する。
【００２１】
図４は端末の一例の構成を示す線図である。テレビ番組の視聴者は、例えばリモートコントローラ３０を用いて参加する番組に対する回答であるデータを入力する。入力されたデータは送信要求検出手段３１により検出され、送信データ記憶部３２に記憶される。また、送信要求検出手段３１は、送信要求があったことを発呼確率値取得手段３３にも供給する。放送局のセンタから送信された発呼確率値は放送受信手段３４により受信され、発呼確率値取得手段３３に供給する。発呼確率値取得手段３３は、送信要求検出手段３１から送信された送信要求及び放送受信手段３４から送信された発呼確率値を受信してこれらの情報を発呼判断手段３５に供給する。発呼確率値取得手段３３は、発呼確率値を取得したことを乱数生成手段３６に通知し、乱数生成手段は当該通知を受信する毎に乱数を生成して発呼判断手段３５に供給する。発呼判断手段３５は、発呼確率値と生成された乱数とを比較し、取得した発呼確率値が生成された乱数以下の場合発呼動作をすべきことをデータ送信手段３７に通知する。データ送信手段３７は、発呼判断手段からの発呼通知を受けて、送信データ記憶部３２に記憶されている視聴者のデータを通信回線網４を介して放送局のセンタに送信する。
【００２２】
次に、図５及び図６を参照してデータ集約方法のシーケンスについて説明する。初めに、センタ１は、予測した着信数を集約対象数で割ることにより、発呼確率値の初期値Ｐ０を生成し、全端末５ａ〜５ｎに対して一斉に放送する。集約対象数は、例えば前回の番組参加数や視聴率、対応端末の出荷台数などから予測される値により設定する。期待する着信数は窓口数Ｗと同一かそれよりも少なく設定するが、初回は集約対象数が不確かであるため、窓口の半分あるいは１／３程度に抑えておくことができる。
【００２３】
各端末５ａ〜５ｎは発呼確率値Ｐ０を受信すると乱数Ｒ０を発生し、乱数Ｒ０と発呼確率値Ｐ０との間の関係が、Ｒ０＜Ｐ０の場合は発呼を行い、それ以外の場合は次の発呼確率値Ｐ１の受信待機状態に遷移する。発呼する場合は、すぐに発呼するのではなく、予め定められた範囲の時間でランダムに時間分散して発呼させる。例えば、再度乱数を生成しその時間待機してから発呼する、といった方法でよい。これは、期待した端末だけが発呼したとしても、一度に複数呼を接続処理するのは網にとって負荷となるため、それを防ぐ効果がある。また、 発呼したとしても、網やセンタ側で着信ができない場合もあり得る。その場合は次の発呼確率値Ｐ１の受信待機状態に遷移する。
【００２４】
接続が完了しデータ送信が完了すると、接続した端末は処理を終了する。完了しなかった場合は、次の発呼確率値Ｐ１の受信待機状態に遷移する。そして、センタ１側では接続した端末からのデータの受信を行う。
【００２５】
今回の発呼確率で発呼した端末から発呼に要する時間等を考慮した受付時間までは受付けを行い、その受付時間を経過すると受付を終了し、着信数をカウントする。受付時間は、集約対象端末で発呼確率を受信した時点から時間分散して最も遅く発呼する時点までに要する時間を最小値として、適切な値を設定する。この時間が長いと集約サイクルが長くなるので、できるだけ最小値に近い値が望ましい。今回のカウントした着信数を今回の発呼確率で割ることにより、今回の集約端末数を算出し、記録する。
【００２６】
次に前回までに予測した集約対象数を抽出し、増加傾向にあるかを判定する。例えば、連続して増加している状態を判定し、増加傾向の場合は数学的な近似手法により、それ以外の場合は過去数回の平均値により求まる値から既に集約済みの数を引いた残りを次回の集約対象数として算出する。窓口数などの期待する着信数をこの集約対象端末数で割ることで次回の発呼確率値Ｐ１を決定する。決定した発呼確率値Ｐ１を放送し、発呼確率値Ｐ０と同様にして繰り返し行う。
以上により、増加傾向に対応した集約を行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、集約対象数の増減の傾向を判定し、増加傾向にある場合数学的な近似方法を用いて発呼確率値を決定しているので、発呼する端末が増加するような状況においても輻輳を抑えた効率的なデータ集約が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の集約対象数の予測方法を説明するための線図である。
【図２】 本発明による集約対象数の予測方法を説明するための線図である。
【図３】 放送局のセンタの一例の構成を示す線図である。
【図４】 端末の一例の構成を示す線図である。
【図５】 本発明によるデータ集約方法のシーケンスを示す図である。
【図６】 発呼確率値を算出するシーケンスを示す図である。
【符号の説明】
１ 放送局のセンタ
２ 放送部
３ データ受信部
４ 回線網
５ 端末
１１ データ送受信手段
１２ 着信カウンタ
１３ クロック発生部
２１ 端末数予測手段
２２ 記憶部
２３ 発呼確率値決定手段
２４ 発呼確率値放送手段
【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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