特開 2023-131537 ローカル５Ｇ監視システムとその状態表示方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023131537

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】ローカル５Ｇ監視システムとその状態表示方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/08 20090101AFI20230914BHJP

   H04W 16/18 20090101ALI20230914BHJP

   H04W 24/10 20090101ALI20230914BHJP

   H04B 17/309 20150101ALI20230914BHJP

   H04B 17/24 20150101ALI20230914BHJP

【ＦＩ】

H04W24/08

H04W16/18 110

H04W24/10

H04B17/309

H04B17/24

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022036361

(22)【出願日】2022-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】000000572

【氏名又は名称】アンリツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】薄葉 光弘

(72)【発明者】

【氏名】古木 敦

(72)【発明者】

【氏名】深川 義裕

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 聖志

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067EE02

5K067EE10

5K067FF23

(57)【要約】

【課題】ローカル５Ｇシステムの過去の状態を確認でき、異常状態の原因の特定を容易に行なうことができるローカル５Ｇ監視システムを提供すること。
【解決手段】ローカル５Ｇシステム１００の基地局１００ａからの電波を測定する測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅと、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅによる測定データを収集するサーバ装置３と、を備え、サーバ装置３は、所定の時間間隔で、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅによる測定データに基づいて、測定データの状態の分布を示すヒートマップを生成し、生成したヒートマップからユーザに指定された時刻のヒートマップを表示する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第５世代移動通信システムの技術を使って所定の地域内で無線通信システムを占有利用するローカル５Ｇシステム（１００）を監視するローカル５Ｇ監視システム（１）であって、
前記ローカル５Ｇシステムの基地局（１００ａ）からの電波を測定する測定器（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ）と、
前記測定器による測定データを収集するサーバ装置（３）と、を備え、
前記サーバ装置は、所定の時間間隔で、前記測定器により測定された前記測定データに基づいて、同一平面上の各地点における前記測定データの状態に対応した色により前記測定データの状態の分布を示すヒートマップを生成し、生成した前記ヒートマップからユーザに指定された時刻の前記ヒートマップを表示するローカル５Ｇ監視システム。

【請求項2】

前記測定器は、前記電波に加え、前記ローカル５Ｇシステムの無線ネットワークにおけるＩＰデータ通信の状態を測定して前記測定データとする請求項１に記載のローカル５Ｇ監視システム。

【請求項3】

前記サーバ装置は、前記測定器での、時系列の前記電波の状態と前記ＩＰデータ通信の状態の相関関係を表示する請求項２に記載のローカル５Ｇ監視システム。

【請求項4】

前記サーバ装置は、全ての前記測定器で測定された前記電波の状態に対応する前記ＩＰデータ通信の状態を、前記電波の状態の順に並べて表示する請求項２または請求項３に記載のローカル５Ｇ監視システム。

【請求項5】

第５世代移動通信システムの技術を使って所定の地域内で無線通信システムを占有利用するローカル５Ｇシステム（１００）の基地局（１００ａ）からの電波を測定する測定器（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ）を備え、前記ローカル５Ｇシステムを監視するローカル５Ｇ監視システム（１）の状態表示方法であって、
所定の時間間隔で、前記測定器により測定された測定データに基づいて、同一平面上の各地点における前記測定データの状態に対応した色により前記測定データの状態の分布を示すヒートマップを生成するステップと、
生成した前記ヒートマップからユーザに指定された時刻の前記ヒートマップを表示するステップと、を備える状態表示方法。

【請求項6】

前記測定器は、前記電波に加え、前記ローカル５Ｇシステムの無線ネットワークにおけるＩＰデータ通信の状態を測定して前記測定データとする請求項５に記載の状態表示方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ローカル５Ｇシステムの運用パフォーマンスを監視するローカル５Ｇ監視システムに関する。

【背景技術】

【0002】

第５世代移動通信システム（以下、「５Ｇ」ともいう）で利用されている各種技術を使い、通信事業者ではない団体（自治体や企業など）が設備を持ち、自身が保有する土地でのサービス提供や自営の通信設備として占有利用するローカル５Ｇシステムが提供されてきている。

【0003】

このようなローカル５Ｇシステムでは、ユーザの実フィールドに敷設し、その後の運用において、機器類の故障や停止、電波干渉などの要因で、伝送速度の低下や通信遅延などの異常状態が発生することがある。

【0004】

ローカル５Ｇシステムは、比較的安価な無線ＬＡＮ（Local Area Network）を用いたネットワーク構成とは異なり、大容量と低遅延を重視した高価なシステムであり、伝送速度の低下、通信遅延などの異常状態となる時間は、極めて短く抑える必要がある。

【0005】

特許文献１には、複数の機器と無線通信して無線品質を取得する制御装置と、複数の機器の各々について、位置情報と制御装置から取得した無線品質とを対応付けたリストを生成し、リストに基づいて無線品質画面を表示する端末装置と、を備えた無線品質管理システムが記載されている。

【0006】

端末装置の無線品質画面では、無線品質を任意に段階分けした段階ごとに異なる色が割り当てられて、同一平面上の各地点における無線品質に対応した色により無線品質の分布を示す無線品質分布を表示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１９－３３３５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、ローカル５Ｇシステムの伝送速度の低下や、通信遅延などの異常状態の解析にあたり、従来の無線品質分布では、現時点の無線品質の分布が表示されるのみなので、過去の経過や傾向が分からず、異常状態の原因の特定が困難となる場合があった。

【0009】

また、ローカル５Ｇシステムの電波強度が強い場合は、一般にスループットが高いが、環境によっては電波強度が強いものの、不明な妨害波などによりスループットが出ない場合もあり、原因の特定が困難となる場合があった。

【0010】

そこで、本発明は、ローカル５Ｇシステムの過去の状態を確認でき、異常状態の原因の特定を容易に行なうことができるローカル５Ｇ監視システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のローカル５Ｇ監視システムは、第５世代移動通信システムの技術を使って所定の地域内で無線通信システムを占有利用するローカル５Ｇシステムを監視するローカル５Ｇ監視システムであって、前記ローカル５Ｇシステムの基地局からの電波を測定する測定器と、前記測定器による測定データを収集するサーバ装置と、を備え、前記サーバ装置は、所定の時間間隔で、前記測定器により測定された前記測定データに基づいて、同一平面上の各地点における前記測定データの状態に対応した色により前記測定データの状態の分布を示すヒートマップを生成し、生成した前記ヒートマップからユーザに指定された時刻の前記ヒートマップを表示するものである。

【0012】

この構成により、所定の時間間隔でヒートマップが生成され、ユーザが指定した時刻のヒートマップが表示される。このため、ヒートマップを過去に遡って表示させることができるため、異常状態の原因の特定を容易に行なうことができる。

【0013】

また、本発明のローカル５Ｇ監視システムにおいて、前記測定器は、前記電波に加え、前記ローカル５Ｇシステムの無線ネットワークにおけるＩＰ（Internet Protocol）データ通信の状態を測定して前記測定データとするものである。

【0014】

この構成により、所定の時間間隔でＩＰデータ通信の状態のヒートマップが生成され、ユーザが指定した時刻のヒートマップが表示される。このため、ヒートマップを過去に遡って表示させることができるため、異常状態の原因の特定を容易に行なうことができる。

【0015】

また、本発明のローカル５Ｇ監視システムにおいて、前記サーバ装置は、前記測定器での、時系列の前記電波の状態と前記ＩＰデータ通信の状態の相関関係を表示するものである。

【0016】

この構成により、時系列に電波の状態とＩＰデータ通信の状態の相関関係が表示される。このため、時系列に電波の状態とＩＰデータ通信の状態の相関関係の矛盾を確認することができるため、異常状態の原因の特定を容易に行なうことができる。

【0017】

また、本発明のローカル５Ｇ監視システムにおいて、前記サーバ装置は、全ての前記測定器で測定された前記電波の状態に対応する前記ＩＰデータ通信の状態を、前記電波の状態の順に並べて表示するものである。

【0018】

この構成により、全ての測定器で測定された電波の状態に対応するＩＰデータ通信の状態が、電波の状態の順に並べて表示される。このため、エリア全体の電波の状態に応じたＩＰデータ通信の状態の相関関係の矛盾を確認することができるため、異常状態の原因の特定を容易に行なうことができる。

【0019】

また、本発明の状態表示方法は、第５世代移動通信システムの技術を使って所定の地域内で無線通信システムを占有利用するローカル５Ｇシステムの基地局からの電波を測定する測定器を備え、前記ローカル５Ｇシステムを監視するローカル５Ｇ監視システムの状態表示方法であって、所定の時間間隔で、前記測定器により測定された測定データに基づいて、同一平面上の各地点における前記測定データの状態に対応した色により前記測定データの状態の分布を示すヒートマップを生成するステップと、生成した前記ヒートマップからユーザに指定された時刻の前記ヒートマップを表示するステップと、を備えるものである。

【0020】

この構成により、所定の時間間隔でヒートマップが生成され、ユーザが指定した時刻のヒートマップが表示される。このため、ヒートマップを過去に遡って表示させることができるため、異常状態の原因の特定を容易に行なうことができる。

【0021】

また、本発明の状態表示方法において、前記測定器は、前記電波に加え、前記ローカル５Ｇシステムの無線ネットワークにおけるＩＰデータ通信の状態を測定して前記測定データとするものである。

【0022】

この構成により、所定の時間間隔でＩＰデータ通信の状態のヒートマップが生成され、ユーザが指定した時刻のヒートマップが表示される。このため、ヒートマップを過去に遡って表示させることができるため、異常状態の原因の特定を容易に行なうことができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明は、ローカル５Ｇシステムの過去の状態を確認でき、異常状態の原因の特定を容易に行なうことができるローカル５Ｇ監視システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るローカル５Ｇ監視システムの概略構成図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係るローカル５Ｇ監視システムの異常状態検出方法の概念図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態に係るローカル５Ｇ監視システムのヒートマップの表示例を示す図である。

【図4】図４は、本発明の一実施形態に係るローカル５Ｇ監視システムのヒートマップとともに時系列での電波強度、スループット、遅延の相関関係を表示する例を示す図である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態に係るローカル５Ｇ監視システムのヒートマップとともにエリア全体の電波強度に応じたスループットと遅延の相関関係を表示する例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るローカル５Ｇ監視システムについて詳細に説明する。

【0026】

図１において、本発明の一実施形態に係るローカル５Ｇ監視システム１は、ローカル５Ｇシステム１００のサービスエリア内に設置される。

【0027】

ローカル５Ｇ監視システム１は、ローカル５Ｇシステム１００の基地局１００ａからの電波の状態や、ローカル５Ｇシステム１００の無線ネットワークにおけるＩＰデータ通信の状態などを監視し、異常状態となっているか判定する。

【0028】

ローカル５Ｇ監視システム１は、複数の測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅと、サーバ装置３と、を含んで構成される。

【0029】

測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅは、ローカル５Ｇシステム１００の基地局１００ａからの電波を測定する。測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅは、ローカル５Ｇシステム１００の無線ネットワークのＩＰデータ通信の測定を行なう。測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅは、ＩＰデータ通信の測定としては、スループットや通信遅延などを測定する。測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅとしては、通常の測定装置に加え、５Ｇ通信をサポートするスマートフォンや携帯端末といった無線端末を使用してもよい。

【0030】

サーバ装置３は、コンピュータ装置によって構成される。このコンピュータ装置は、それぞれ図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ハードディスク装置などの不揮発性の記憶媒体と、各種入出力ポートと、表示装置と、ポインティングデバイスやキーボード装置などの入力装置とを有する。

【0031】

このコンピュータ装置のＲＯＭ及びハードディスク装置には、コンピュータ装置を制御するためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭ及びハードディスク装置に格納されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータ装置は、本実施形態の制御を行なう。

【0032】

サーバ装置３と、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅとは、ＬＡＮ１０により接続され、ＬＡＮ１０を介して相互にデータを送受信できるようになっている。サーバ装置３と、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅとの間は、インターネットにより接続されていてもよい。

【0033】

サーバ装置３は、インターネットに接続されており、インターネットを介して電子メールを送受信したり、ＳＮＳ（Social Networking Service）にアクセスしたり、することができる。

【0034】

本実施形態において、サーバ装置３は、ローカル５Ｇシステム１００の敷設時の測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅによる測定データをリファレンス情報とし、ローカル５Ｇシステム１００の運用中の測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅによる測定データがリファレンス情報から閾値を超えて悪化した場合に報知を行なう。

【0035】

ローカル５Ｇシステム１００は、要求されるスループットや通信遅延などが設計され、設計されたスループットや通信遅延を満たすように、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅによる測定を行ないながら基地局１００ａなどの敷設が行なわれ、設計通りのスループットや通信遅延を満たしたことが確認されて敷設が完了する。

【0036】

サーバ装置３は、例えば、入力装置への入力によりリファレンス情報の登録が選択されると、その時の測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅによる測定データをリファレンス情報としてハードディスク装置に格納する。

【0037】

サーバ装置３は、例えば、図２に示すように、ローカル５Ｇシステム１００の敷設時の測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅによる測定データをリファレンス情報としてリファレンス情報データベースに記憶しておく。リファレンス情報データベースは、例えば、サーバ装置３のハードディスク装置に格納される。

【0038】

測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅによる測定データとしては、例えば、図２に示すように、電波の状態（図では「電波」と示す）、スループット、遅延などが測定される。

【0039】

電波の状態としては、例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）などが測定される。

【0040】

スループットや遅延は、例えば、ローカル５Ｇシステム１００に設けられたサーバ装置や測定器と通信を行なって測定する。

【0041】

測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅは、例えば、ローカル５Ｇシステム１００に設けられたサーバ装置と、基地局１００ａを介した無線通信を行なって、スループットや遅延を測定する。

【0042】

測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅは、例えば、ＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）の"echo request"パケットをサーバ装置に送信し、サーバ装置から"echo reply"が返って来るまでの時間（ラウンドトリップタイム：Round-Trip Time）によりローカル５Ｇシステム１００の無線ネットワークの遅延を測定する。

【0043】

サーバ装置３は、例えば、所定の時間間隔で測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅによる測定データをリファレンス情報と比較し、測定データがリファレンス情報から閾値を超えて悪化した場合に異常状態であると判定する。

【0044】

サーバ装置３は、例えば、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの測定したＲＳＲＰの値の少なくとも１つがリファレンス情報から閾値を超えて小さくなった場合に異常状態であると判定する。

【0045】

サーバ装置３は、例えば、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの測定したスループットの少なくとも１つがリファレンス情報から閾値を超えて低下した場合に異常状態であると判定する。

【0046】

サーバ装置３は、例えば、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの測定したネットワークの遅延の少なくとも１つがリファレンス情報から閾値を超えて大きくなった場合に異常状態であると判定する。

【0047】

なお、少なくとも１つの測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの測定データがリファレンス情報から閾値を超えて悪化した場合に異常と判定したが、所定の数の測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの測定データがリファレンス情報から閾値を超えて悪化した場合に異常と判定してもよい。

【0048】

また、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの設置位置などに応じて閾値を変えたりしてもよい。

【0049】

サーバ装置３は、異常状態が発生したことを検知すると、そのことをユーザに報知する。

【0050】

サーバ装置３は、例えば、表示装置などによる警告表示や、ブザー等によるアラーム音、電子メールの送信、ＳＮＳへの投稿などによりユーザへの報知を行なう。

【0051】

本実施形態において、サーバ装置３は、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅにより測定された電波の状態に基づいて、電波の状態を任意に段階分けした段階ごとに異なる色が割り当てられて、同一平面上の各地点における電波の状態に対応した色により電波の状態の分布を示すヒートマップを生成して表示する。

【0052】

なお、サーバ装置３は、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの位置情報と測定された電波の状態とに基づいて、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの設置場所以外の地点における電波の状態を推定してヒートマップを生成する。

【0053】

サーバ装置３は、所定の時間間隔で測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅにより測定した測定データに基づいてヒートマップを生成する。

【0054】

サーバ装置３は、例えば、図３に示すようにヒートマップを表示する。図３において、時刻バー２１は、ヒートマップが生成されている一番古い時刻から現在時刻までの時刻を示している。

【0055】

時刻マーカ２２は、時刻バー２１上で表示させるヒートマップの時刻を指定するものである。

【0056】

ヒートマップ表示部２３は、時刻バー２１上で時刻マーカ２２により指定された時刻のヒートマップを表示する。

【0057】

このように、ヒートマップを過去に遡って表示させることができるため、異常状態の原因の特定を容易に行なうことができる。

【0058】

なお、ヒートマップは、電波の状態だけでなく、スループットや、遅延についても生成し、表示させるようにしてもよい。

【0059】

サーバ装置３は、例えば、図４に示すように、ヒートマップとともに時系列で測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅでの電波強度（ＲＳＲＰ）、スループット、遅延の相関関係を表示するようにしてもよい。

【0060】

サーバ装置３は、例えば、図４のＡで示すように、ダウンリンクのスループット、アップリンクのスループット、遅延の相関関係が他の時刻と異なる測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの設置場所には、ヒートマップ表示部２３に警告マーク２４を表示するようにしてもよい。

【0061】

このように、時系列で電波強度、スループット、遅延の相関関係の矛盾を確認することができるため、異常状態の原因の特定を容易に行なうことができる。

【0062】

なお、測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅでの、時系列の電波強度、スループット、遅延の相関関係のみを表示するようにしてもよい。

【0063】

サーバ装置３は、例えば、図５に示すように、ヒートマップとともにエリア全体の測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅでの電波強度に応じたスループットと遅延の相関関係を表示するようにしてもよい。

【0064】

サーバ装置３は、例えば、図５のＢで示すように、ダウンリンクのスループット、アップリンクのスループット、遅延の相関関係が他の電波強度の測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅと異なる測定器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの設置場所には、ヒートマップ表示部２３に警告マーク２５を表示するようにしてもよい。

【0065】

このように、エリア全体の電波強度に応じたスループットと遅延の相関関係の矛盾を確認することができるため、異常状態の原因の特定を容易に行なうことができる。

【0066】

なお、エリア全体の電波強度に応じたスループットと遅延の相関関係のみを表示するようにしてもよい。また、エリア全体の電波強度に応じたスループットと遅延の相関関係を時系列で表示できるようにしてもよい。

【0067】

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

【符号の説明】

【0068】

１ ローカル５Ｇ監視システム
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ 測定器
３ サーバ装置
１００ ローカル５Ｇシステム
１００ａ 基地局

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】