JP2012029053A - 測定制御装置、測定システム、測定制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】無駄な測定・報告を無線端末に行わせることなく、測位品質が良好な測定情報を効率的に収集することを可能とする。
【解決手段】無線端末３に対して測定を指示する測定制御装置２−２であって、測位品質の時間特性に基づき、前記測定のパラメータを時間に応じて決定する決定手段３０を備える。測定システムは、測定制御装置と、前記測定制御装置の指示に基づき、測定を実行する無線端末と、を備え、前記測定制御装置は、測位品質の時間特性に基づき、前記測定のパラメータを時間に応じて決定する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、測定制御装置、測定システム、測定制御方法、およびプログラムに関する。

一般に、携帯電話網に代表される無線通信網では、サービスエリア内の無線特性を調査するため、専用の測定器を搭載した車両を用いた走行試験（Ｄｒｉｖｅ−ｔｅｓｔ）が行われている。走行試験で測定される情報としては、例えば、無線基地局のアンテナから送信される電波の受信品質（受信強度や信号対雑音比など）や、イベント（受信誤りやアクセス失敗、回線切断、ハンドオーバ中の切断など）、スループット、測定位置などがある。しかしながら、上記走行試験は、測定器や車両についてのコスト、および人件費などがかかるという問題を有する。

そこで、現在、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、走行試験にかかるオペレーションコスト（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ Ｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅｓ： ＯＰＥＸ）を削減するための対策が検討されている。例えば、非特許文献１は、走行試験で収集していた情報あるいはそれに類似した情報を、一般の無線端末に測定・報告させる方法を提案する。この方法は、一般の無線端末を測定端末として活用することによって走行試験を削減することを目的としていることから、走行試験の最小化（Ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｒｉｖｅ−Ｔｅｓｔ： ＭＤＴ）、あるいは走行試験の代替（Ｄｒｉｖｅ Ｔｅｓｔ Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）と呼ばれている。

なお、以下では、特に詳しく説明する場合を除き、測定器や無線端末による情報の取得あるいは検出に関わる動作をまとめて「測定」と記載（定義）する。さらに、このように定義した「測定」のうち、特に位置の測定については、「測位」と記載する。なお、特記無く「測定」と記載した場合には、これに「測位」も含むものとする。また、測定の結果として得られる情報をまとめて「測定情報」と記載する。

無線端末に衛星測位システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ： ＧＮＳＳ）、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の受信機能が備わっている場合、これを用いて自端末の位置を測定することができる。ＧＰＳは、地球上空を周回する約３０基の人工衛星（以下、ＧＰＳ衛星）のうち、受信機の上空に存在する数基から１０基程度のＧＰＳ衛星からの信号を用いて測位を行う技術である。通常は、緯度、経度、高度、時刻の４変数を未知変数として測位計算を行うため、受信機において４基以上のＧＰＳ衛星を捕捉する必要がある。ＧＰＳの測位精度は、受信機により捕捉されたＧＰＳ衛星の幾何学的な配置を指標化したＤＯＰ（Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）と、受信機から各ＧＰＳ衛星までの距離の測定精度（測距精度と呼ばれる）を乗じた値として概算できる。すなわち、受信機により捕捉されたＧＰＳ衛星が空間的に分散しているほどＤＯＰは小さな値となり、測位精度は高くなる。逆に、受信機により捕捉されたＧＰＳ衛星が空間的に偏っているほどＤＯＰは大きな値となり、測位精度は低くなる。ここで、ＤＯＰの決定要因となるＧＰＳ衛星の幾何学的な配置は、受信機の位置によって異なる。さらに、ＧＰＳ衛星は静止衛星ではないため、受信機が捕捉可能なＧＰＳ衛星は、同一地点であっても時間的に変化する。そのため、ＧＰＳの測位品質は、受信機の位置や測位時刻によって変化するという特徴を持つ。

上記の走行試験の最小化あるいは走行試験の代替に関連して、特許文献１は、無線端末の場所に応じて測定周期を設定する技術について記載する。特許文献２は、無線端末が複数回連続して実行した測位の結果を統計処理することで測位品質を改善する技術について記載する。特許文献３は、無線端末が測位を行う際に、ＧＰＳの測位品質をサーバ側で推定し、推定された測位品質が低い場合にはＧＰＳによる測位を抑制する技術について記載する。特許文献４は、測定情報の数が所定値以下となるエリアをサーバ側で特定し、当該エリア内の無線端末に測定を指示する技術について記載する。

３ＧＰＰ ＴＲ３６．８０５ｖ１．２．０

特開２００７−２５１４２５号公報 特開２００９−００８５５６号公報 特開２０１０−０３８８９５号公報 特開２００８−３０６２４０号公報

上述した通り、ＧＰＳの測位品質は受信機の位置や測位時刻によって変化する。特に、高層ビルが密集した都市部においては、高層ビルによってＧＰＳ衛星が遮蔽される確率が時間的にも空間的にも高く、測位に失敗することが多い（すなわち、捕捉ＧＰＳ衛星数が３基以下となることが多い）。また、例え測位に成功したとしても、高層ビルに囲まれた場所では空間的に偏った位置のＧＰＳ衛星しか捕捉できないため、ＤＯＰが小さくなり測位品質が劣化しやすい。そのため、都市部においては、一般の無線端末に無線特性の測定・報告を指示したとしても、測位品質が良好な測定情報が集まりにくいという課題がある。

特許文献１の技術は、無線端末の場所に応じて測定周期を設定することが可能である。しかしながら、測位品質が時間によって変化する環境下においては、測位品質が低い時間帯でも、測位品質が高い場合と同一の周期で測定を実行することになり、測位品質が低い測定情報が増えてしまう。こうした測定情報は活用されないことも多く、無駄な測定・報告を無線端末に行わせる結果となる。

特許文献２の技術は、複数の測位結果を統計処理することで測位品質を改善することが可能である。しかしながら、測位結果を統計処理するためには複数回の測定が必要であり、無線端末に対する負荷が高くなる。

特許文献３の技術は、ＧＰＳの測位品質が低いと推定される場所で測位を行う際に、処理時間のかかるＧＰＳではなく他の測位方式を用いることで、より短い時間で測位結果を得ることができる。しかしながら、本技術は、無線端末による測定をトリガとして測位品質の推定を行ない、その結果によってＧＰＳ測位の実行有無を判断するものである。そのため、１日の中の限られた時間帯でしかＧＰＳの測位品質が高くならないエリアにおいては、ＧＰＳよりも測位品質が低い他の測位方式を用いた測位結果が多く集まることとなり、測位品質が低い測定情報が増えてしまう。こうした測定情報は活用されないことも多く、無駄な測定・報告を無線端末に行わせる結果となる。

特許文献４の技術は、測定情報が少ないエリアを特定して無線端末に測定を指示することができる。しかしながら、測位品質が低い時間帯においては、例え無線端末に測位を指示しても測位品質が良好な測定情報が得られない。こうした測定情報は活用されないことも多く、無駄な測定・報告を無線端末に行わせる結果となる。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、無駄な測定・報告を無線端末に行わせることなく、測位品質が良好な測定情報を効率的に収集することが可能な測定制御装置、測定システム、測定制御方法、およびプログラムを提供することにある。

本発明の測定制御装置は、無線端末に対して測定を指示する測定制御装置であって、測位品質の時間特性に基づき、前記測定のパラメータを時間に応じて決定する決定手段を備える。

本発明の測定システムは、測定制御装置と、前記測定制御装置の指示に基づき、測定を実行する無線端末と、を備え、前記測定制御装置は、測位品質の時間特性に基づき、前記測定のパラメータを時間に応じて決定する。

本発明の測定制御方法は、無線端末に対して測定を指示する装置における測定制御方法であって、測位品質の時間特性に基づき、前記測定のパラメータを時間に応じて決定する。

本発明のプログラムは、無線端末に対して測定を指示する装置のコンピュータに、測位品質の時間特性に基づき、前記測定のパラメータを時間に応じて決定する処理を実行させる。

本発明によれば、無駄な測定・報告を無線端末に行わせることなく、測位品質が良好な測定情報を効率的に収集することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る測定システムの構成例を説明するためのシステム構成図である。 第１の実施形態の測定制御装置の構成例を説明するブロック図である。 第１の実施形態の測定制御装置を構成する測位特性情報記憶部に記憶される測位特性情報の一例を示す図である。 第１の実施形態の無線端末の構成例を説明するブロック図である。 第１の実施形態の測定制御装置の動作（全体動作）の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態の測定制御装置の動作（測定方針決定処理の詳細動作）の一例を示すフローチャートである。 測位品質の時間特性に基づいた測定方針の一例を示す図である。 第１の実施形態の無線端末の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る測定制御装置の構成例を示すブロック図である。 第２の実施形態の測定制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る測定システムの構成例を説明するためのシステム構成図である。 第３の実施形態における測定装制御置の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係る測定制御装置の構成例を説明するブロック図である。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る測定システム１の構成例を説明するためのシステム構成図である。測定システム１は、無線端末３による測定を制御する少なくとも一台の測定制御装置２と、測定制御装置２の指示に従い測定を実行する少なくとも一台の無線端末３と、を少なくとも含む。

図２は、図１に示す測定制御装置２の構成例を説明するブロック図である。測定制御装置２は、測位特性情報記憶部１０と、測定方針決定部１１（決定手段）と、送信部１２と、受信部１３と、測定情報記憶部１４とを含む。

測位特性情報記憶部１０は、測定の対象となるエリア（以下、測定対象エリア）における測位特性情報を記憶する。測位特性情報は、測位品質に係る情報であり、時間や位置を識別する情報と対応付けて記憶される。測位特性情報は、無線端末３および／または測定端末（図１において不図示）などによって測定された後に、測位特性情報記憶部１０に書き込まれる。

図３は、測位手段としてＧＰＳを用いる場合の、測位特性情報記憶部１０に記憶される測位特性情報の一例である。測位特性情報は、例えば、ＤＯＰ、ＤＯＰに測距精度を乗じて算出する測位精度、捕捉ＧＰＳ衛星数などとすることができる。もちろん、測位特性情報は、これらに限定されることはない。測位特性情報は、例えば、同一地点で繰り返し測位を行った場合における測位結果のばらつきを定量化したＤＲＭＳ（Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）や実際の位置との差（誤差）とすることもできる。あるいは、測位特性情報は、天空の所定領域（例えば、当該地点の上空かつ所定値以上の仰角となる領域）に存在するＧＰＳ衛星数（以下、天頂付近ＧＰＳ衛星数）、天候などであってもよい。なお、測位特性情報として記憶する位置情報は、測位誤差を含まない正確な位置情報でも、測位誤差を含む不正確な位置情報でも良い。測位誤差を含む不正確な位置情報を用いる場合であっても、当該測位誤差が測定対象エリアの面積に比べて小さい場合には、当該測位誤差の影響を無視することができる。

図２の説明に戻り、測定方針決定部１１は、測位特性情報記憶部１０が記憶する測位特性情報に基づき、測定対象エリアにおける測位品質の時間特性を求め、求めた時間特性に基づいて測定方針（測定パラメータとも呼ぶ）を決定する。測定方針としては、無線端末が実行する測定の周期、測定を実行する無線端末の台数（比率）、無線端末が測定する情報などを挙げることができる。

送信部１２は、測定を指示するエリア（測定指示エリア）内の無線端末３に対して、測定方針決定部１１が決定した測定方針を送信する。測定方針の送信は、有線回線や無線回線を用いて行うことができる。

受信部１３は、無線端末３から送信される測定情報を受信する。測定情報の受信は、有線回線や無線回線を用いて行うことができる。

測定情報記憶部１４は、受信部１３が受信した測定情報を記憶する。なお、測定情報記憶部１４は必ずしも測定制御装置２に配置する必要はない。すなわち、有線回線あるいは無線回線等の通信手段を介して受信部１３が受信した測定情報を測定情報記憶部１４に記憶する代わりに、当該測定情報を図示しない外部装置へと転送しても良い。

なお、以上説明した測定制御装置２は、測定システム１内で独立した装置であってもよい。また、測定制御装置２は、例えば、セルラーネットワークの場合、無線基地局の一機能として実現することができ、あるいは、無線基地局とは別のバックボーン装置（例えば、無線ネットワーク制御装置やコアネットワーク内の装置）内の一機能として実現することもできる。さらに、測定制御装置２は、場合によっては、無線端末に搭載することも可能である。

また、測定制御装置２の構成要素１０〜１４は、必ずしも同一装置内に配置する必要はなく、複数の装置に跨る構成としても良い。

図４は、図１に示す無線端末３の構成例を説明するブロック図である。無線端末３は、受信部２０と、測定制御部２１と、測位部２２と、無線特性測定部２３と、送信部２４とを含む。

受信部２０は、測定制御装置２から送信される測定方針を受信する。測定方針の受信は、有線回線や無線回線を用いて行うことができる。

測定制御部２１は、受信部２０が受信した測定方針に基づき、測位部２２による位置の測定や、無線特性測定部２３による無線特性の測定を制御する。測定制御部２１における制御方法の詳細については後述する。

測位部２２は、測定制御部２１の制御に基づき、自端末の位置を測定する。測位手段としては、ＧＰＳ、ＯＴＤＯＡ（Ｏｂｓｅｒｖｅｄ Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）、セルＩＤ測位、Ｗｉ−Ｆｉ測位などを用いることができる。なお、ＧＰＳとしては、ＡＧＰＳ（Ａｓｓｉｓｔｅｄ ＧＰＳ）、ＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＧＰＳ）等とすることができる。なお、測位部２２は、位置のみでなく、上述した測位特性情報、例えばＤＯＰや測位精度、捕捉ＧＰＳ衛星数などを測定しても良い。

無線特性測定部２３は、測定制御部２１の制御に基づき、自端末の無線特性を測定する。測定する無線特性としては、電波の受信品質（受信強度、信号対雑音比など）、イベント（受信誤り、アクセス失敗など）、スループットなどが含まれる。なお、無線特性測定部２３は、位置のみを測定の対象とする場合、必ずしも必要ではない。

送信部２４は、少なくとも測位部２２による測位結果、さらに場合によっては無線特性測定部２３による無線特性の測定結果を含む情報（測定情報）を、測定制御装置２へと送信する。測定情報の送信は、有線回線や無線回線を用いて行うことができる。また、無線端末３の記憶装置（図４において不図示）に測定情報を記憶しておき、所定の報告条件を満たした場合にまとめて送信しても良い。例えば、記憶装置に所定量以上の測定情報が溜まったか否か、所定の時刻か否か、所定のエリアに存在するか否か、などを報告条件とすることができる。なお、位置のみを測定対象とする場合には、無線特性の測定結果を測定制御装置２へ送信する必要はない。

図５は、第１の実施形態の測定制御装置２の動作（全体動作）の一例を示すフローチャートである。

まず、測定制御装置２は、測定対象エリアを設定する（ステップＳ１０１）。例えば、測定制御装置２は、測定制御装置２と無線通信が可能な範囲（測定制御装置２のカバーエリア）やその一部を測定対象エリアとして設定することができる。また、測定制御装置２は、重点的に無線特性を調査する必要があるエリア（例えば、無線特性の測定結果が不足しているエリア、測位品質が恒常的に低いエリアなど）を測定対象エリアに設定することができる。

なお、測定対象エリアは必ずしも一つである必要はなく、地理的に離れた場所に複数の測定対象エリアを設定しても良い。また、測定対象エリアは固定である必要はなく、時間の経過に伴い変更しても良い。また、図示しない入力装置を介して、測定制御装置２のユーザが測定対象エリアを任意に指定することもできる。

測定方針決定部１１は、測位特性情報記憶部１０が記憶する測位特性情報をもとに、当該測定対象エリアに対する時間帯毎の測定方針を決定する（ステップＳ１０２）。測定方針としては、上述の通り、無線端末が実行する測定の周期、測定を実行する無線端末の台数（比率）、無線端末が測定する情報、などが含まれる。測定方針の決定処理の詳細については後述する。

送信部１２は、ステップＳ１０２で決定した測定方針を測定指示エリア内の無線端末へ通知する（ステップＳ１０３）。なお、測定方針に、測定を実行する無線端末の台数（比率）が含まれる場合には、測定方針を無線端末３へと通知する前に、測定を実行する無線端末３を選択し、選択した無線端末３に対してのみ測定方針を通知しても良い。また、測定方針を通知する無線端末３を、測定を実行する無線端末３のみに限定する代わりに、測定を実行する無線端末３のＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を測定方針に含め、測定を実行する無線端末３であるか否かに関わらずに、無線端末３に対して測定方針を通知しても良い。あるいは、測定方針として測定を実行する無線端末３の確率を通知しても良い。この場合、通知された確率を基に、無線端末３側で測定を実行するか否かを判断する。例えば、通知された確率が０．３であった場合、無線端末３では０から１の間で一様分布となるランダム変数を用意し、これが０．３以下であれば測定を実行し、０．３を超えていれば測定を実行しないこととする。なお、測定指示エリアは、測定対象エリアと同一であっても良いし、測定対象エリアを含むエリアであっても良い。例えば、測定制御装置２のカバーエリアを測定対象エリアかつ測定指示エリアにしても良い。また、測定制御装置２のカバーエリア内の一部のエリアを測定対象エリアとするとともに、測定制御装置２のカバーエリアを測定指示エリアとしても良い。

受信部１３は、無線端末３から送信された測定情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

測定情報を受信したと判定された場合（ステップＳ１０４においてＹｅｓ判定）、受信部１３は、ステップＳ１０４で受信した測定情報を測定情報記憶部１４に記憶する（ステップＳ１０５）。ここで、上述した通り、測定情報を測定情報記憶部１４に記憶する代わりに、当該測定情報を図示しない外部装置へと転送しても良い。

一方、測定情報を受信したと判定されなかった場合（ステップＳ１０４においてＮｏ判定）、ステップＳ１０５の処理はスキップされ、ステップＳ１０６の処理が実行される。

測定方針決定部１１は、測定方針の更新条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。例えば、所定の時刻に達したか否か、前回の測定方針を無線端末３に通知してから所定の時間が経過したか否か、測位特性情報記憶部１０が記憶する所定のエリアかつ所定の時間帯における測位特性情報の量が所定の量に達したか否か、を測定方針の更新条件とすることができる。あるいは、所定のエリア（例えば、当該測定制御装置２のカバーエリア）に存在する無線端末の台数が所定の量に達したか否か、を測定方針の更新条件としてもよい。

測定方針の更新条件を満たさないと判定された場合（ステップＳ１０６においてＮｏ判定）、ステップＳ１０４の処理から再び実行される。

一方、測定方針の更新条件を満たすと判定された場合（ステップＳ１０６においてＹｅｓ判定）、測定方針決定部１１は、測定の終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０７）。例えば、所定量以上の測定情報が集まったか否か、所定の時刻に達したか否か、などを測定の終了条件とすることができる。

測定の終了条件を満たすと判定された場合（ステップＳ１０７においてＹｅｓ判定）、無線端末３に対して測定終了が指示され、本測定処理は終了する。一方、測定の終了条件を満たすと判定されなかった場合（ステップＳ１０７においてＮｏ判定）、ステップＳ１０２の処理へと進む。

図６は、測定制御装置２の動作（測定方針決定処理の詳細動作）の一例を示すフローチャートである。具体的には、図６は、図５に示すフローチャートのステップＳ１０２の処理の詳細動作を説明するためのフローチャートである。

測定方針決定部１１は、測定対象エリアの測位特性情報を測位特性情報記憶部１０から取得する（ステップＳ１０２１）。

測定方針決定部１１は、ステップＳ１０２１で取得した測位特性情報を、所定の時間を単位にして集計する（ステップＳ１０２２）。例えば、測位特性情報に含まれる測位精度を３０分や１時間を単位にして平均化する。なお、ステップＳ１０２２における測位特性情報の集計処理は必ずしも必要ではなく、当該時間帯における複数の測位特性情報を集計する代わりに、当該時間帯における１点の測位特性情報のみを用いても良い。

測定方針決定部１１は、ステップＳ１０２２で集計された測位特性情報をもとに、当該測定対象エリアにおける測位品質の時間特性を求め、時間帯毎の測定方針を決定する（ステップＳ１０２３）。例えば、測定方針決定部１１は、ステップＳ１０２２で平均化された測位精度を所定の閾値と比較し、当該閾値を超過するか否かによって、時間帯毎の測位品質を求める。そして、測定方針決定部１１は、測位品質に応じて、当該時間帯における測定方針を決定する。

例えば、測定方針決定部１１は、測位品質が良好なほど測定の優先度を上げ、測位品質が劣悪なほど測定の優先度を下げる。測定の優先度を上げる方法としては、無線端末３が実行する測定の周期を短くしたり、測定を実行する無線端末３の台数（比率）を増やすといった方法を用いることができる。また、測定の優先度を下げる方法としては、無線端末３が実行する測定の周期を長くしたり、測定を実行する無線端末３の台数（比率）を減らすといった方法を用いることができる。

また、測位品質に応じて無線端末３が測定する情報を設定しても良い。例えば、測位品質が高い場合には、正確な位置と対応付けて測定する必要性が高い情報、例えば無線特性を測定する。一方、測位品質が低い場合には、正確な位置と対応付けて測定する必要性が低い情報、例えばバッテリー残量などを測定する。

ここで、一つの実施例として、無線端末３の測位手段にＧＰＳを用いる場合を、図６のフローチャートに当てはめて説明する。

まず、測位手段としてＧＰＳを用いる場合、各ＧＰＳ衛星が共通の周期（約１２時間）で地球を一周するため、測位品質に日単位の周期性が現れる。そのため、過去のある時刻における測位特性情報から、将来の同時刻における測位特性情報を予測することができる。この特性を用いて、以下に示す方法によって測定方針を決定する。なお、ここで示す方法は単なる一例であり、本発明の適用範囲を制限するものではない。

このような場合、図６において、測定方針決定部１１は、まず、測定対象エリアにおける測位特性情報として、図３に示す測位特性情報を測位特性情報記憶部１０から取得する（ステップＳ１０２１）。次に、測定方針決定部１１は、取得した測位特性情報に含まれる測位精度を参照して、測位精度を１時間単位に平均化する（ステップＳ１０２２）。この結果、図３に示す測位特性情報を用いる場合、０時から１時の時間帯は測位不可、１時から２時の時間帯は３５ｍ、２時から３時の時間帯は１０ｍという測位精度の平均値が得られる。ここで、測位精度の平均値が１０ｍ以下の場合に測位品質を「高」、１０ｍより大きく４０ｍ以下の場合に測位品質を「中」、測位精度の平均値が４０ｍより大きいまたは測位不可の場合に測位品質を「低」に分類すると、０時から１時の測位品質は「低」、１時から２時の測位品質は「中」、２時から３時の測位品質は「高」という時間特性が得られる。測定方針決定部１１は、この測位品質の時間特性に基づき、測定方針を設定する（ステップＳ１０２３）。

図７は、測位品質の時間特性に基づいた測定方針の一例を示す図である。すなわち、測位品質が「低」の時間帯（０時から１時）は、測定周期を長くし、かつ測定を実行する無線端末の比率を少なくする。一方、測位品質が「高」の時間帯（２時から３時）は、測定周期を短くし、かつ測定を実行する無線端末の比率を多くする。測位品質が「中」の時間帯（１時から２時）については、測位品質が「高」の場合と「低」の場合の中間程度の測定方針を設定する。

また、上記の例では、測位特性情報に含まれる測位精度に基づき測定方針を決定したが、測位精度の代わりに、例えば、捕捉ＧＰＳ衛星数を用いても良い。例えば、捕捉ＧＰＳ衛星数を１時間単位に平均化し、捕捉ＧＰＳ衛星数の平均値が５基以上の場合には測位品質を「高」、４基以上５基未満の場合には測位品質を「中」、４基未満の場合には測位品質を「低」に分類し、上記と同様の方法によって時間帯ごとの測定方針を決定することができる。

また、上記の例では、測位特性情報に含まれる１つの種類の情報に基づき測位品質を判定したが、これに限らない。例えば、測位精度と捕捉ＧＰＳ衛星数の両者を組み合わせて測位品質を判定しても良い。

また、上記の例では、測定対象エリアを一様に扱ったが、これに限らない。例えば、測定対象エリアをメッシュ状に分割し、上記と同様の方法によって、当該メッシュごとに測位特性情報を集計し、当該メッシュごとに測位品質の時間特性を求めても良い。この場合、測定対象エリア内のメッシュのうち所定数を超えるメッシュにおいて高い測位品質が期待できる時間帯において測定の優先度を上げたり、測定対象エリア内に測位品質が高いメッシュが一つでも存在する時間帯において測定の優先度を上げたりする方法を用いることができる。

また、上記の例では、測位品質が良好なほど測定の優先度を上げ、測位品質が劣悪なほど測定の優先度を下げる場合について説明したが、これに限らない。すなわち、測位品質が良好なほど測定の優先度を下げ、測位品質が劣悪なほど測定の優先度を上げても良い。例えば、測位手段にＧＰＳを用いる場合、屋内では測位不可となることが多いため、測位不可となる時間帯に集中的に無線端末に対して測定を指示することによって、測定対象エリアのうち、特に屋内の無線特性を効率的に収集することができる。

また、上記の例では、測定対象エリアにおける測位特性情報を用いて測定方針を決定したが、これに限らない。例えば、測定対象エリアにおける測位特性情報が不足している場合には、当該測定対象エリアに近接するエリアにおける測位特性情報を用いて測定方針を決定しても良い。

また、測位特性情報から測位品質を求めるための条件（例えば、上述した測位精度の閾値）は、当該測定対象エリアにおける測位特性情報の時間特性から相対的に決めればよく、絶対的な条件を設定する必要はない。すなわち、測定方針決定部１１が複数の測定対象エリア（あるいは上述したメッシュ）を扱う場合、各測定対象エリアにおいて測位品質を判定する条件は、複数の測定対象エリアの間で同一である必要はない。例えば、ある測定対象エリア（エリアＡ）において測位品質が良好と判定された測位精度（精度Ｘ）であっても、他の測定対象エリア（エリアＢ）においては精度Ｘが１日の中で最も低い測位精度である場合、エリアＢにおいては精度Ｘを測位品質が劣悪であると判定しても良い。

図８は、第１の実施形態の無線端末３の動作の一例を示すフローチャートである。

受信部２０は、測定制御装置２から送信された測定方針を受信する（ステップＳ２０１）。

測定制御部２１は、ステップＳ２０１で受信した測定方針に基づき、測定条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０２）。例えば、測定方針として測定周期が通知された場合、測定制御部２１は、当該測定周期の経過を判定する。また、測定方針として、測定を実行する無線端末のＩＤが通知された場合、測定制御部２１は、当該ＩＤが自端末のＩＤと一致するか判定する。さらには、測定方針として、測定を実行する無線端末の確率が通知された場合、測定制御部２１は、通知された確率を基に、無線端末側で測定を実行するか否かを判断する。例えば、通知された確率が０．３であった場合、無線端末では０から１の間で一様分布となるランダム変数を用意し、これが０．３以下であれば測定を実行し、０．３を超えていれば測定を実行しないこととする。

測定条件を満たすと判定された場合（ステップＳ２０２においてＹｅｓ判定）、測定制御部２１の制御に基づき、測位部２２および／または無線特性測定部２３は、位置および／または無線特性を測定する（ステップＳ２０３）。また、当該時間帯において測定する情報が測定方針として指定されている場合、測定制御部２１は当該指示に従い測定を制御する。

送信部２４は、ステップＳ２０３における測定結果（測定情報）を測定制御装置２へと送信する（ステップＳ２０４）。上述した通り、測定結果を無線端末３の記憶装置に記憶しておき、所定の報告条件を満たした場合に、測定情報をまとめて送信しても良い。

一方、測定条件を満たさないと判定された場合（ステップＳ２０２においてＮｏ判定）、ステップＳ２０５の処理へと進む。

測定制御部２１は、測定の終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０５）。例えば、所定の時刻に達したか否か、測定回数が所定の回数に達したか否か、所定のエリアに存在するか否か、などを測定の終了条件とすることができる。

測定の終了条件を満たすと判定された場合（ステップＳ２０５においてＹｅｓ判定）、無線端末３における測定処理は終了する。一方、判定されなかった場合（ステップＳ２０５においてＮｏ判定）、ステップＳ２０２の処理へと進む。

以上説明した第１の実施形態の測定システム１は、測定対象エリアの測位品質の時間特性に応じて無線端末による測定を制御する。例えば、測定システム1は、測位品質が良好な時間帯には測定の優先度を上げ、測位品質が劣悪な時間帯には測定の優先度を下げる。これにより、都市部のように高層ビルが密集し、測位品質が低くなる確率が時間的に高いエリアにおいても、無駄な測定・報告を無線端末に行わせることなく、測位品質が良好な測定情報を効率的に収集することができる。

［第２の実施形態］
図９は、本発明の第２の実施形態に係る測定制御装置２−１の構成例を示すブロック図である。測定制御装置２−１の、第１の実施形態の測定制御装置２に対する違いは、測位特性情報推定部１５を新たに備えるともに、測位特性情報記憶部１０がさらに測位特性情報の「推定値」を記憶する点にある。なお、第２の実施形態において、無線端末３の構成は第１の実施形態と同じであるため、図面の提示および明細書での説明を省略する。

なお、測定制御装置２−１において、測位特性情報推定部１５以外の構成要素については、第１の実施形態の測定制御装置２と同一であるため、図９において図２と同一の参照符号を付し、それらについての説明は省略する。なお、測位特性情報記憶部１０については、第１の実施形態と動作が多少異なるので、その説明については後述する動作説明時に行う。

測位特性情報推定部１５は、測定対象エリアの測位特性情報を推定し、推定結果を測位特性情報記憶部１０に記憶する。ここで、測位特性情報記憶部１０は、測位特性情報推定部１５によって得られる測位特性情報の推定結果のみを記憶しても良いし、測位特性情報の測定結果と推定結果の両方を記憶しても良い。測位特性情報の推定方法の詳細については後述する。

図１０は、第２の実施形態の測定制御装置２−１の動作の一例を示すフローチャートである。図１０を参照し、本実施形態における測定制御装置２−１の動作は、測位特性情報を推定する処理（ステップＳ１０８）が加わった点で第１の実施形態の動作（図５参照）とは異なる。測定制御装置２−１におけるステップＳ１０８以外の動作および無線端末３の動作については、第１の実施形態と同じであるため、説明は省略する。

ステップＳ１０８において、測位特性情報推定部１５は、測定対象エリアにおける測位特性情報を推定し、測位特性情報記憶部１０に記憶する。測位特性情報を推定する地点（以下、推定対象地点）は測定対象エリア内の１点（例えば、測定対象エリアの中心位置や最も重要な位置、測定制御装置の存在する位置など）でも良いし、複数点でも良い。なお、同一の推定対象地点においても、測位特性情報は時間によって変化する。そのため、測位特性情報を推定する時点（以下、推定対象時点）は、複数の時点であることが望ましいが、１時点だけであっても良い。また、前回の推定時から長い時間が経過した測位特性情報は、推定精度が劣化する可能性が高いため、推定する期間を１時間、１日、１週間、１ヶ月といった範囲に制限し、当該期間が経過した後に再び測位特性情報を推定することが好ましい。

以下、測位特性情報の推定方法の具体例について、測位手段としてＧＰＳを用いる場合を例にして説明する。

測位手段としてＧＰＳを用いる場合には、ＧＰＳ衛星の軌道データ（アルマナックデータやエフェメリスデータ）をもとに、測位特性情報を推定することができる。例えば、測位特性情報に含まれるＤＯＰは、推定対象地点と、当該推定対象時点に当該推定対象地点において捕捉可能なＧＰＳ衛星との幾何学的な位置関係に基づき、その値を推定することができる。また、測位特性情報に含まれる測位精度は、上記の方法により推定したＤＯＰと、測距精度（代表的な測位誤差モデルを利用することで算出可能）とに基づき、その値を推定することができる。また、その他の測位特性情報として、当該推定対象時点に天空の所定領域（例えば、推定対象地点の上空かつ所定値（例えば、４５度）以上の仰角となる領域）に存在するＧＰＳ衛星の数（天頂付近ＧＰＳ衛星数）を推定しても良い。天頂付近ＧＰＳ衛星数が多い時間帯は、周囲が高層ビルに囲まれた場所でも良好な測位品質を得られる可能性が高くなる。

なお、上記では測位特性情報を推定するためにＧＰＳ衛星の軌道データのみを用いる方法を示したが、これに限らない。例えば、建物の形状や高さの情報を含む市販の３次元地図データをさらに用いてもよい。３次元地図データを用いることによって、推定対象地点の周囲に存在する建物の影響によるＧＰＳ衛星の遮蔽を考慮でき、より精度の高い測位特性情報の推定が可能となる。

また、建物の窓の配置等が含まれる建物レイアウト情報を用いても良い。一般的に、屋内ではＧＰＳ衛星からの電波を受信できないことが多く、測位に失敗することが多い。しかしながら、ＧＰＳ衛星の位置によっては、屋内であっても窓に近い場所では測位が可能である。そこで、測定対象エリアに含まれる建物の窓の向きとＧＰＳ衛星の軌道データをもとに、窓の方角に存在するＧＰＳ衛星数を測位特性情報として求め、窓の方角に多数のＧＰＳ衛星が存在する時間帯に当該建物において測位品質が良好になると推定しても良い。さらに、建物レイアウト情報を用いず、例えば、建物の南側には窓があると仮定し、南方に多数のＧＰＳ衛星が存在する時間帯に当該建物において測位品質が良好になると推定しても良い。

また、３次元地図データの代わりに、道路情報等が含まれる市販の２次元地図データを用いても良い。例えば、東西方向に伸びる道路上であれば、東西方向には建物等の遮蔽物が少ないことが期待できる。そこで、ＧＰＳ衛星の軌道データをもとに、東西方向にＧＰＳ衛星が多数存在する時間帯を予測し、当該時間帯において測位品質が良好になると推定しても良い。

以上のように、本実施の形態では、測位特性情報を測位特性情報推定部１５によって推定するため、測定結果に基づく測位特性情報が少ないエリアにおいても、測位特性情報の推定結果に基づき、測位品質が良好な測定情報を効率的に収集することができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態は、無線端末との通信機能を有する無線基地局と測定制御装置とが、ネットワークを介して接続される点で、第１および第２の実施形態とは異なる。本実施の形態は、携帯電話網に代表されるセルラ方式の無線通信網を想定した形態である。

図１１は、第３の実施形態に係る測定システム１−１の構成例を説明するためのシステム構成図である。測定システム１−１において、測定制御装置２−１は、ネットワーク５を介して、無線基地局４−１、４−２と接続される。

無線基地局４−１、４−２は、当該各無線基地局からの電波が到達する範囲である無線セルを形成し、当該無線セル内部の無線端末と無線通信を行う機能を有する。例えば、図１１においては、無線基地局４−１は無線端末３−１、３−２と無線通信を行い、無線基地局４−２は無線端末３−３と無線通信を行う。無線基地局４−１、４−２は、ネットワーク５を介して、通信トラフィックや制御トラフィックを送受信する機能を有する。第３の実施形態の特徴は、測定システム１−１の構成そのものにあり、無線基地局４−１、４−２自体は、当業者に広く知られた一般的な無線基地局を採用することができる。従って、無線基地局４−１、４−２についての説明は省略する。

測定制御装置２−１は、ネットワーク５を介して無線基地局４−１、４−２に接続し、各無線基地局配下の無線端末に対して、測定方針を通知することができる。また、各無線基地局が無線端末から受信した測定情報を、ネットワーク５を介して受信することもできる。

図１２は、第３の実施形態における測定装制御置２−１の動作の一例を示すフローチャートである。第３の実施形態において、測定制御装置２−１自体の構成は、第２の実施形態と同一であるが、無線基地局を介する点で動作が一部異なる。具体的には、図１０（第２の実施形態）のフローチャートと比較して、ステップＳ１０９（図１０ではステップＳ１０３に相当）とステップＳ１１０（図１０ではステップＳ１０４に相当）の処理が異なる。

ステップＳ１０９において、測定制御装置２−１は、無線基地局を介して測定方針を無線端末へと通知する。例えば、測定制御装置２−１は、自身の無線セル内に測定対象エリアを含む無線基地局に対して測定方針を通知する。測定方針を受信した無線基地局は、当該無線基地局配下の無線端末に対して、測定方針を通知する。測定を実行する無線端末の台数（あるいは比率）が測定方針に含まれる場合には、測定を実行する無線端末を測定制御装置２−１において選択しても良いし、無線基地局において選択しても良い。また、別の例として、測定対象エリアから所定の距離内に存在する無線基地局全てに対して測定方針を通知し、測定方針を受信した無線基地局は、当該無線基地局配下の無線端末に対して、測定制御装置２−１より受信した測定方針を通知するようにしても良い。

ステップＳ１１０において、測定制御装置２−１は、無線端末による測定情報を、無線基地局を介して受信する。無線基地局は、無線端末から測定情報を受信するたびに当該測定情報を測定制御装置２−１へと送信しても良いし、所定の周期毎にまとめて測定制御装置２−１に対して測定情報を送信しても良い。また、測定制御装置２−１が所定の周期毎に無線基地局に接続して測定情報の有無を確認し、測定情報がある場合にのみ無線基地局から受信しても良い。

以上説明した第３の実施形態によれば、測定制御装置２−１が複数の無線基地局を介して無線端末による測定を制御するため、広範囲な測定対象エリアを設定した場合においても、測位品質が良好な測定情報を効率的に収集することができる。

なお、上記説明では、第３の実施形態における測定制御装置を、第２の実施形態の測定制御装置２−１（測位特性情報を推定する機能を有する）とする場合を例に挙げるが、第１の実施形態の測定制御装置２（測位特性情報を推定する機能を有さない）とすることも可能である。

以上説明した第１〜第３の実施形態において、衛星測位システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ： ＧＮＳＳ）の一例としてＧＰＳを取り上げたが、ＧＰＳ以外の衛星測位システムとすることが可能である。衛星測位システムは、例えば、ＧＬＯＮＡＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＡＬＩＬＥＯ、準天頂衛星（Ｑｕａｓｉ Ｚｅｎｉｔｈ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）などとすることができる。

また、以上説明した第１〜第３の実施形態においては、ＭＤＴを目的として、無線端末が位置情報とともに無線特性を測定・報告する例を取り上げたが、これに限らない。例えば、無線端末が位置情報とともに機種情報やアプリケーションの利用状況を測定・報告しても良い。これらの情報は、移動体通信事業者のマーケティング目的に用いることができる。また、無線端末に対して温度センサや交通量センサなどを取り付け、温度や交通量を測定・報告し、気象や交通量などの観測目的に用いても良い。

［第４の実施形態］
図１３は、本発明の第４の実施形態に係る測定制御装置２−２の構成例を説明するブロック図である。測定制御装置２−２は、無線端末３に対して測定を指示する。測定制御装置２−２は、測位品質の時間特性に基づき、前記測定のパラメータを時間に応じて決定する決定部３０（決定手段）を備える。

すなわち、以上説明した第４の実施形態の測定制御装置２−２は、測位品質の時間特性に応じて無線端末３による測定を制御する。例えば、決定部３０は、測位品質が良好な時間帯には測定の優先度を上げ、測位品質が劣悪な時間帯には測定の優先度を下げる。これにより、都市部のように高層ビルが密集し、測位品質が低くなる確率が時間的に高いエリアにおいても、無駄な測定・報告を無線端末に行わせることなく、測位品質が良好な測定情報を効率的に収集することができる。

なお、以上説明した第１〜第４の実施形態は、制御プログラムに基づいて図示しないコンピュータ回路（例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ））によって制御され、動作するようにすることができる。その場合、これらの制御プログラムは、例えば、装置またはシステム内部の記憶媒体（例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク等）、あるいは、外部の記憶媒体（例えば、リムーバブルメディアやリムーバブルディスク等）に記憶され、上記コンピュータ回路によって読み出され実行される。

１、１−１ 測定システム
２、２−１、２−２ 測定制御装置
３、３−１、３−２、３−３ 無線端末
４−１、４−２ 無線基地局
５ ネットワーク
１０ 測位特性情報記憶部
１１ 測定方針決定部
１２ 送信部
１３ 受信部
１４ 測定情報記憶部
１５ 測位特性情報推定部
２０ 受信部
２１ 測定制御部
２２ 測位部
２３ 無線特性測定部
２４ 送信部
３０ 決定部

Claims (10)

1. 無線端末に対して測定を指示する測定制御装置であって、
   測位品質の時間特性に基づき、前記測定のパラメータを時間に応じて決定する決定手段を備えることを特徴とする測定制御装置。
2. 前記時間特性は、衛星測位システムによる実測結果によって与えられることを特徴とする請求項１記載の測定制御装置。
3. 前記時間特性は、少なくとも衛星測位システムの衛星の軌道データを用いて算出されることを特徴とする請求項１記載の測定制御装置。
4. 前記時間特性は、前記軌道データと地図情報とを用いて算出されることを特徴とする請求項３記載の測定制御装置。
5. 前記測定制御装置は、前記無線端末と通信する機能を有する通信装置を介して、決定した前記測定のパラメータを前記無線端末へ通知することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の測定制御置。
6. 前記決定手段は、測位品質が良好な時間における測定優先度を、測位品質が劣悪な時間における測定優先度よりも相対的に高くなるように前記測定のパラメータを決定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の測定制御装置。
7. 前記測定のパラメータは、無線端末が実行する測定の周期、測定を実行する無線端末の台数、および測定を実行する無線端末の比率のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の測定制御装置。
8. 測定制御装置と、
   前記測定制御装置の指示に基づき、測定を実行する無線端末と、
   を備え、
   前記測定制御装置は、測位品質の時間特性に基づき、前記測定のパラメータを時間に応じて決定することを特徴とする測定システム。
9. 無線端末に対して測定を指示する装置における測定制御方法であって、
   測位品質の時間特性に基づき、前記測定のパラメータを時間に応じて決定することを特徴とする測定制御方法。
10. 無線端末に対して測定を指示する装置のコンピュータに、測位品質の時間特性に基づき、前記測定のパラメータを時間に応じて決定する処理を実行させることを特徴とするプログラム。

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