JP5269846B2 - エリア解析システム、無線ルータおよびエリア解析サーバ - Google Patents

Description

本発明は、複数のＷＡＮ側回線の切り替えを行う無線ルータの利用するエリアを解析するエリア解析システム、エリア解析システムを構成する無線ルータおよびエリア解析サーバに関する。

複数のＷＡＮ側回線ＩＦを備える無線ルータでは、自動的に最適なＷＡＮ側回線を選択して接続する。例えば、無線ルータが携帯電話回線と無線ＬＡＮ回線に対応できるとき、駅のホームなどの公衆無線ＬＡＮサービスのサービスエリア内にいるときは公衆無線ＬＡＮ回線を利用し、そのサービスエリア外に移動したときは携帯電話回線に自動的に切り替わる（特許文献１）。

図８は、従来の無線ルータの構成例を示す。ここでは、無線ＬＡＮ端末を携帯電話回線または無線ＬＡＮ回線に接続する無線ルータを示すが、ＷＡＮ側回線として例えばＷｉＭＡＸ(Worldwide interoperability for microwave access) 回線に接続する機能を有していてもよい。

図８において、無線ルータ１０は、ＷＡＮ側で無線ＬＡＮ回線に接続するＷＡＮ側無線ＬＡＮ送受信部１１と、携帯電話回線に接続するＷＡＮ側携帯電話送受信部１２を備え、ＬＡＮ側で無線ＬＡＮ端末２０に接続するＬＡＮ側無線ＬＡＮ送受信部１３を備え、ＬＡＮ側無線ＬＡＮ送受信部１３に接続するＷＡＮ側回線の接続切替を行う制御部１４を備える。

無線ルータ１０の制御部１４は、例えばＷＡＮ側無線ＬＡＮ送受信部１１で接続可能な無線ＬＡＮ回線の受信レベルを検出し、当該受信レベルが閾値を超えていれば接続可能な無線ＬＡＮエリア内と判別し、ＷＡＮ側無線ＬＡＮ送受信部１１とＬＡＮ側無線ＬＡＮ送受信部１３を接続する。これにより、無線ＬＡＮ端末２０は、無線ルータ１０、無線ＬＡＮ回線を介してネットワークに接続される。一方、当該受信レベルが閾値以下であれば無線ＬＡＮエリア外（携帯電話エリア）と判別し、ＷＡＮ側携帯電話送受信部１２とＬＡＮ側無線ＬＡＮ送受信部１３を接続する。これにより、無線ＬＡＮ端末２０は、無線ルータ１０、携帯電話回線を介してネットワークに接続される。以上のＷＡＮ側回線の選択および切り替えは、ＷＡＮ側で接続可能な無線ＬＡＮ回線の受信レベルに応じて、あるいは一方のＷＡＮ側回線の切断検出により自動的に行われる。なお、ＷＡＮ側の無線ＬＡＮ回線と携帯電話回線の通信品質を比較し、通信品質が良好なＷＡＮ側回線に接続するようにしてもよい。

このように、接続可能な無線ＬＡＮエリア内にいるときはＷＡＮ側で無線ＬＡＮ回線に接続し、無線ＬＡＮエリア内からエリア外に移動したときは、無線ＬＡＮ回線の切断検出によりＷＡＮ側回線を携帯電話回線に切り替える。また、無線ＬＡＮエリア外からエリア内にへ移動したときは、無線ＬＡＮ回線の受信レベル等により無線ＬＡＮエリア内であることを検出すると、ＷＡＮ側回線を無線ＬＡＮ回線に切り替え、携帯電話回線を切断する。無線ＬＡＮ端末２０は、無線ルータ１０のＷＡＮ側回線の選択機能およびハンドオーバ機能により、無線ルータ１０に接続しておくだけで、移動時でも設定変更することなく通信を継続することができる。

なお、無線ＬＡＮ端末２０に無線ルータ１０の機能を備え、携帯電話回線と無線ＬＡＮ回線に接続できる構成であってもよい。

特開２０１０−０２１８７８号公報

複数のＷＡＮ側回線に選択接続する無線ルータの回線選択情報は、それを携帯するユーザの利便性を向上するために利用可能である。しかし、このような無線ルータの回線選択情報を通信事業者側で認識することができないため、各ＷＡＮ側回線のサービスエリアを効果的に設計することができなかった。

本発明は、複数のＷＡＮ側回線に選択接続する無線ルータの回線選択情報をネットワーク上で収集し、回線種別ごとの利用状況を解析することができるエリア解析システム、エリア解析システムを構成する無線ルータおよびエリア解析サーバを提供することを目的とする。

第１の発明のエリア解析システムは、複数のＷＡＮ側回線から１つを選択して接続する手段と、ＧＰＳ信号を受信して位置情報を取得する手段と、当該位置情報と、選択したＷＡＮ側回線と、そのＷＡＮ側回線を利用した通信データ量を含む通信状況を所定の登録周期で通信状況リストとして登録する手段と、当該通信状況リストを所定の周期で複数のＷＡＮ側回線の１つを利用して外部のエリア解析サーバに送信する手段とを含む少なくとも１つの無線ルータと、各無線ルータから送信されるそれぞれの通信状況リストに基づき、位置情報に応じた区画およびＷＡＮ側回線ごとの通信データ量を積算した区画情報リストを作成する区画情報リスト作成手段を含むエリア解析サーバとを備える。

第１の発明のエリア解析システムにおけるエリア解析サーバの区画情報リスト作成手段は、時系列の位置情報から無線ルータにおける移動速度を算出し、当該移動速度の区分ごとに位置情報に応じた区画およびＷＡＮ側回線ごとの通信データ量を積算した区画情報リストを作成する構成である。

第１の発明のエリア解析システムにおいて、複数のＷＡＮ側回線は少なくとも無線ＬＡＮ回線および携帯電話回線を含み、無線ルータは、無線ＬＡＮエリア内では無線ＬＡＮ回線に接続し、無線ＬＡＮエリア外では移動通信回線に接続する構成である。

第２の発明の無線ルータは、複数のＷＡＮ側回線から１つを選択して接続する手段と、ＧＰＳ信号を受信して位置情報を取得する手段と、位置情報と、選択したＷＡＮ側回線と、そのＷＡＮ側回線を利用した通信データ量を含む通信状況を所定の登録周期で通信状況リストとして登録する手段と、通信状況リストを所定の周期で複数のＷＡＮ側回線の１つを利用して外部のエリア解析サーバに送信する手段とを備える。

第２の発明の無線ルータにおいて、複数のＷＡＮ側回線は少なくとも無線ＬＡＮ回線および携帯電話回線を含み、無線ルータは、無線ＬＡＮエリア内では無線ＬＡＮ回線に接続し、無線ＬＡＮエリア外では移動通信回線に接続する構成である。

第３の発明のエリア解析サーバは、第２の発明の無線ルータが送信する通信状況リストを受信するエリア解析サーバであって、各無線ルータから送信されるそれぞれの通信状況リストに基づき、位置情報に応じた区画およびＷＡＮ側回線ごとの通信データ量を積算した区画情報リストを作成する区画情報リスト作成手段を備える。

第３の発明のエリア解析サーバにおける区画情報リスト作成手段は、時系列の位置情報から無線ルータにおける移動速度を算出し、当該移動速度の区分ごとに位置情報に応じた区画およびＷＡＮ側回線ごとの通信データ量を積算した区画情報リストを作成する構成である。

本発明は、無線ルータにおいて選択されたＷＡＮ側回線とそのＷＡＮ側回線を利用した通信データ量の情報を各無線ルータからエリア解析サーバに送信し、エリア解析サーバで各無線ルータの位置情報に応じた区画およびＷＡＮ側回線ごとの通信データ量を積算した区画情報リストを作成することができる。この区画情報リストは、どのＷＡＮ側回線がどの場所でどの程度利用されているかを示すものであり、無線ルータを所持するユーザが実際に利用している通信状況を容易に把握することができる。また、この区画情報リストに基づいて、各区画ごとに効果的な通信設備の増強を図ることが可能である。

本発明のエリア解析システムの構成例を示す図である。 エリア解析システムの無線ルータ１０の構成例を示す図である。 通信状況記憶部１７の登録される通信状況リストの例を示す図である。 エリア解析サーバ１００の構成例を示す図である。 区画情報リストの区画の概念を示す図である。 区画情報リストの登録例を示す図である。 区画情報リストの選択手順を示すフローチャートである。 従来の無線ルータの構成例を示す図である。

図１は、本発明のエリア解析システムの構成例を示す。
図１において、ネットワークと接続した無線ＬＡＮ基地局ＡＰ１，ＡＰ２は駅や店舗に設置され、公衆無線ＬＡＮのサービスを提供している。無線ＬＡＮ基地局は自宅に設置されている場合もある。携帯電話基地局ＢＳもネットワークに接続されており、公衆無線ＬＡＮよりも広いエリアを１つの基地局でカバーしている。ユーザは、無線ルータ１０と無線ＬＡＮ端末２０を所持し、無線ＬＡＮ基地局ＡＰ１，ＡＰ２との通信が可能な無線ＬＡＮエリアおよび携帯電話基地局ＢＳとの通信が可能な携帯電話エリアを移動する。ネットワークに接続されるエリア解析サーバ１００は、無線ルータ１０におけるＷＡＮ側回線の回線選択情報を収集し、回線種別ごとの利用状況を解析する機能を有する。

図２は、無線ルータ１０の構成例を示す。
図２において、ＷＡＮ側無線ＬＡＮ送受信部１１、ＷＡＮ側携帯電話送受信部１２、ＬＡＮ側無線ＬＡＮ送受信部１３、ＷＡＮ側回線の接続切替を行う制御部１４は、図８に示す従来の無線ルータ１０と同様の機能を有する。

本実施例の無線ルータ１０は、現在位置の位置情報を取得する手段として、一定周期（例えば１秒）ごとにＧＰＳ(Global Positioning System) 衛星からのＧＰＳ信号を受信し、受信地点の緯度、経度の位置情報を算出するＧＰＳ信号受信部１５と、時刻情報と位置情報を記憶する位置情報記憶部１６を備える。ＧＰＳ信号が受信できない場合など位置情報を算出できない場合は、最後に受信した緯度経度の情報を保持する。

制御部１４は、一定周期ごとに利用中のＷＡＮ側回線と、通信データ量カウンタ１８で計測される当該ＷＡＮ側回線で送受信した通信データ量を通信状況記憶部１７に登録する。ここで、通信状況記憶部１７に登録する周期を登録周期とする。通信状況記憶部１７に登録される通信状況リストの例を図３に示す。ここでは登録周期を10秒としている。時刻、緯度、経度については位置情報記憶部１６に記憶されている情報を利用する。ＷＡＮ側利用回線については、登録時点で利用している回線を記憶し、10秒間の間にＷＡＮ側回線を利用して送受信した通信データ量を記憶する。登録周期の間にＷＡＮ側利用回線が切り替わった場合にはその旨が登録される。

無線ルータ１０の通信状況記憶部１７に登録された通信状況は、通信状況リストとしてネットワークに接続されたエリア解析サーバ１００に一定周期で送信する。例えば１日に１回、深夜の時間帯などネットワーク内のデータ量が少ない時間帯に送信する。送信はいずれかのＷＡＮ側回線を利用するが、送信するデータが多い場合には、できるだけ無線ＬＡＮ回線を利用すると短時間での送信が完了する。エリア解析サーバ１００へメールで送信する場合には、無線ルータ１０にメール送信機能を備えてもよい。

図４は、エリア解析サーバ１００の構成例を示す。
図４において、エリア解析サーバ１００はネットワークに接続され、各無線ルータ１０から送られる通信状況リストを通信部１０１で受信し、通信状況リスト格納部１０２に登録する。通信状況リスト格納部１０２は、各無線ルータ１０から一定周期で通信状況リストが送られてくるため大規模な容量を備えておく。エリア解析処理部１０３は、通信状況リストを読み込み、回線種別ごとの通信状況を解析するための区画情報リストを作成し、区画情報リスト格納部１０４に格納する。また、区画情報リストを表示する表示部を備えてもよい。

次に、エリア解析処理部１０３の動作例を示す。エリア解析処理部１０３では、解析したい回線種別ごとの区画情報リストを作成する。区画情報リストの区画の概念を図５に示し、実際にエリア解析処理部１０３内で処理する区画情報リストの例を図６に示す。

区画情報リストは、区画の座標（例えば（Ａ，１））、座標の位置を示す緯度経度、各無線ルータから受信した通信データ量の合計を格納する合計通信データ量の各項目で構成される。ここで、区画の座標を示すＡ，Ｂ，Ｃ，…は緯度方向、１，２，３…は経度方向を示すものとする。区画の大きさは、解析したい精度に合わせて緯度経度の度単位や50ｍ四方といったように設定することができる。ここでは、緯度経度の小数点以下４桁の数値を用いている。

以下、ＷＡＮ側回線として携帯電話および無線ＬＡＮの２種類について、各区画の合計通信データ量を示す区画情報リストを作成する例を示す。例えば、区画情報リスト（携帯電話）、区画情報リスト（無線ＬＡＮ）とする。なお、例えば携帯電話の区画情報リストが必要な場合は、区画情報リスト（携帯電話）のみを作成することになる。

エリア解析処理部１０３は、通信状況リスト格納部１０２から通信状況リストを１つ取得し、通信状況リスト内の各行について以下の手順で区画情報リストの合計通信データ量へ通信データ量を加算していく。まず、ＷＡＮ側利用回線の項目で携帯電話と無線ＬＡＮを識別し、区画情報リスト（携帯電話）および区画情報リスト（無線ＬＡＮ）のどちらにその行の通信データ量を加算するかを決定する。その行の緯度経度から区画情報リスト内の該当する区画を検索する。そして、その区画の通信データ量を加算する。例えば、ＷＡＮ側利用回線が携帯電話となっており、緯度経度が区画（Ａ，３）に該当した場合、その行の通信データ量は区画情報リスト（携帯電話）の区画（Ａ，３）の合計通信データ量に加算される。通信状況リスト内の各行の通信データ量を順次区画情報リスト（携帯電話）および区画情報リスト（無線ＬＡＮ）の各区画に加算する。通信状況リスト格納部１０２には多数の通信状況リストが格納されているので、各リストについて順次同様の処理を行い、通信データ量を区画情報リストに加算していく。すべての通信状況リストについて通信データ量の加算により、区画情報リスト内の各区画での通信データ量の計算が完了する。作業者への表示方法としては、区画情報リストの合計通信データ量を地図上にマッピングして、数値の大小を色の濃淡や記号で識別して表示することで、通信状況マップとして一目で通信データ量が多い場所を作業者は認識することが可能となる。

この区画情報リストから該当するＷＡＮ側回線の通信データ量が多い地点がわかり、通信設備の増強などの対応を検討することが可能となる。その後も順次各無線ルータ１０から通信状況リストが送られてくるので、その内容を区画情報リストに反映することで、精度が向上させることができる。

なお、無線ルータ１０からエリア解析サーバ１００への通信状況リストの送信方法としては、ＦＴＰやＨＴＴＰを利用することもできる。その場合は、それらのプロトコルを無線ルータ１０に備えることになる。エリア解析サーバ１００への送信は、１日に１回といった形で定期的に送信することも可能であるが、通信状況記憶部１７の容量が一定量を超えたら送信するといったことも可能である。

また、携帯電話の事業者別のエリア解析を行うことや、無線ＬＡＮについても公衆無線ＬＡＮ事業者別のエリア解析を行うことも可能である。無線ルータ１０の通信状況記憶部１７に記憶するＷＡＮ側利用回線の項目として、通信事業者の識別子も合わせて記憶することで対応可能である。通信事業者の識別は、携帯電話回線であれば、ルータに搭載したＳＩＭカードの情報を利用することができ、無線ＬＡＮであれば、ＥＳＳ−ＩＤを利用することが可能である。

実施例２では、無線ルータ１０が選択するＷＡＮ側回線の種別だけでなく、ユーザの移動手段の種別についても区別して区画情報リストを作成するエリア解析システムについて説明する。移動手段の識別にはユーザの移動速度を参照することとし、移動速度別の区画情報リストの作成を行う。区画情報リストを分けるための移動速度の閾値は予め設定しておく。

以下、ＷＡＮ側利用回線が携帯電話および無線ＬＡＮの場合に、移動手段として鉄道に乗車しているか歩行しているかを区別することを想定し、移動速度が閾値以上の場合と、閾値未満の場合に分けて区画情報リストを作成することを示す。また、移動速度の閾値を時速20ｋｍとする。区画情報リストは、ＷＡＮ側利用回線と移動速度から以下の４種類とする。ここでは、区画情報リスト（携帯電話：高速）、区画情報リスト（携帯電話：低速）、区画情報リスト（無線ＬＡＮ：高速）、区画情報リスト（無線ＬＡＮ：低速）とする。区画情報リストは図６に示すものを利用することができる。

無線ルータ１０からエリア解析サーバ１００へ送られる通信状況リストは、実施例１と同様である。送られてきた通信状況リストは、エリア解析サーバ１００の通信状況リスト格納部１０２に格納される。

エリア解析処理部１０３では、受信した通信状況リストからリストの各行における移動速度を算出し、４種類の区画情報リストから通信データ量を加算する区画情報リストを選択する。選択手順を図７に示す。

まず、エリア解析処理部１０３は、通信状況リスト格納部１０２から１つの通信状況リストを取得し（Ｓ１）、各行の移動速度を算出する（Ｓ２）。図３に示す通信状況リストでは、登録周期ごとの位置を記録しており、ある行の移動速度については、１つ前の地点の時刻および位置の差分から「移動速度＝（位置の差分）÷（時刻の差分）」により算出する。例えば、時刻の間隔が30秒で、前回の位置が北緯35.3236 度、東経139.5548度、今回の位置が北緯35.3240 度、東経139.5552度の場合、移動距離は約40ｍとなり、40ｍ÷30秒＝分速80ｍと求まり、時速4.8 ｋｍとなる。

次に、算出した移動速度が予め設定した閾値以上であるか否かを比較する（Ｓ３）。上記の例の移動速度は閾値の時速20ｋｍ未満であることから移動速度は「低速」となり、選択する区画情報リストはＷＡＮ側利用回線に応じて（Ｓ４）、区画情報リスト（携帯電話：低速）または区画情報リスト（無線ＬＡＮ：低速）となる（Ｓ５，Ｓ６）。一方、移動速度が閾値以上であれば移動速度は「高速」となり、選択する区画情報リストはＷＡＮ側利用回線に応じて（Ｓ７）、区画情報リスト（携帯電話：高速）または区画情報リスト（無線ＬＡＮ：高速）となる（Ｓ８，Ｓ９）。

それぞれの区画情報リストが選択されたら、通信状況リストの行の緯度経度から区画情報リスト内の該当する区画を検索する。そして、その区画の通信データ量を加算する。通信状況リスト内の各行の通信データ量を順次選択された区画情報リストの各区画に加算する。通信状況リスト格納部１０２には、各無線ルータごとの通信状況リストが格納されているので、各リストについて順次同様の処理を行い、通信データ量を区画情報リストに加算していく。すべての通信状況リストについて通信データ量の加算により、区画情報リスト内の各エリアでの通信データ量の計算が完了することになる。

１０ 無線ルータ
１１ ＷＡＮ側無線ＬＡＮ送受信部
１２ ＷＡＮ側携帯電話送受信部
１３ ＬＡＮ側無線ＬＡＮ送受信部
１４ 制御部
１５ ＧＰＳ信号受信部
１６ 位置情報記憶部
１７ 通信状況記憶部
１８ 通信データ量カウンタ
１００ エリア解析サーバ
１０１ 通信部
１０２ 通信状況リスト格納部
１０３ エリア解析処理部
１０４ 区画情報リスト格納部

Claims (7)

1. 複数のＷＡＮ側回線から１つを選択して接続する手段と、ＧＰＳ信号を受信して位置情報を取得する手段と、当該位置情報と、選択したＷＡＮ側回線と、そのＷＡＮ側回線を利用した通信データ量を含む通信状況を所定の登録周期で通信状況リストとして登録する手段と、当該通信状況リストを所定の周期で前記複数のＷＡＮ側回線の１つを利用して外部のエリア解析サーバに送信する手段とを含む少なくとも１つの無線ルータと、
   前記各無線ルータから送信されるそれぞれの通信状況リストに基づき、前記位置情報に応じた区画およびＷＡＮ側回線ごとの前記通信データ量を積算した区画情報リストを作成する区画情報リスト作成手段を含むエリア解析サーバと
   を備えたことを特徴とするエリア解析システム。
2. 請求項１に記載のエリア解析システムにおいて、
   前記エリア解析サーバの区画情報リスト作成手段は、時系列の前記位置情報から前記無線ルータにおける移動速度を算出し、当該移動速度の区分ごとに前記位置情報に応じた区画およびＷＡＮ側回線ごとの前記通信データ量を積算した区画情報リストを作成する構成である
   ことを特徴とするエリア解析システム。
3. 請求項１に記載のエリア解析システムにおいて、
   前記複数のＷＡＮ側回線は少なくとも無線ＬＡＮ回線および携帯電話回線を含み、前記無線ルータは、無線ＬＡＮエリア内では無線ＬＡＮ回線に接続し、無線ＬＡＮエリア外では移動通信回線に接続する構成である
   ことを特徴とするエリア解析システム。
4. 複数のＷＡＮ側回線から１つを選択して接続する手段と、
   ＧＰＳ信号を受信して位置情報を取得する手段と、
   前記位置情報と、選択したＷＡＮ側回線と、そのＷＡＮ側回線を利用した通信データ量を含む通信状況を所定の登録周期で通信状況リストとして登録する手段と、
   前記通信状況リストを所定の周期で前記複数のＷＡＮ側回線の１つを利用して外部のエリア解析サーバに送信する手段と
   を備えたことを特徴とする無線ルータ。
5. 請求項４に記載の無線ルータにおいて、
   前記複数のＷＡＮ側回線は少なくとも無線ＬＡＮ回線および携帯電話回線を含み、前記無線ルータは、無線ＬＡＮエリア内では無線ＬＡＮ回線に接続し、無線ＬＡＮエリア外では移動通信回線に接続する構成である
   ことを特徴とする無線ルータ。
6. 請求項４に記載の無線ルータが送信する前記通信状況リストを受信するエリア解析サーバであって、
   前記各無線ルータから送信されるそれぞれの通信状況リストに基づき、前記位置情報に応じた区画およびＷＡＮ側回線ごとの前記通信データ量を積算した区画情報リストを作成する区画情報リスト作成手段を備えた
   ことを特徴とするエリア解析サーバ。
7. 請求項６に記載のエリア解析サーバにおいて、
   前記区画情報リスト作成手段は、時系列の前記位置情報から前記無線ルータにおける移動速度を算出し、当該移動速度の区分ごとに前記位置情報に応じた区画およびＷＡＮ側回線ごとの前記通信データ量を積算した区画情報リストを作成する構成である
   ことを特徴とするエリア解析サーバ。

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