特表2024-529205テレコムネットワークのセクタのクラスタを決定するためのシステム及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-06
(54)【発明の名称】テレコムネットワークのセクタのクラスタを決定するためのシステム及び方法
(51)【国際特許分類】
H04W 16/18 20090101AFI20240730BHJP
【ＦＩ】
H04W16/18
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023519616
(86)(22)【出願日】2022-07-29
(85)【翻訳文提出日】2023-05-30
(86)【国際出願番号】 IB2022057060
(87)【国際公開番号】W WO2023012623
(87)【国際公開日】2023-02-09
(31)【優先権主張番号】202121034537
(32)【優先日】2021-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＦＩＲＥＷＩＲＥ
(71)【出願人】
【識別番号】520433964
【氏名又は名称】ジオ プラットフォームズ リミティド
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】クマール シェレシュ
(72)【発明者】
【氏名】ミッタル アニル
(72)【発明者】
【氏名】ジェイン プラティーク クマール
(72)【発明者】
【氏名】クマール アヴニッシュ
【テーマコード（参考）】
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K067EE02
5K067EE10
5K067EE16
(57)【要約】
本開示は、一般に無線ネットワークに関し、より詳細には、通信セルラタワーの接続されたコミュニティを可能にするためにネットワーク内の空間クラスタを決定するためのシステム及び方法に関する。システムは、１つ以上の円データ、都市データ、セル識別情報（ＩＤ）データ、緯度データ、経度データ、方位角データ、及び高さデータを使用してセルデータを準備することができる。システムは、ジオハッシュ近隣及びジオハッシュ境界ボックスデータの作成に基づいてジオハッシュを計算し、通信タワーのセクタを計算することができる。さらに、システムは、通信タワーのセクタ親和性を計算し、通信タワーのクラスタリングを実行することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ネットワーク（１０６）内の空間クラスタを決定するためのシステム（１００）であって、前記システムは、１つ以上の第１の計算デバイス（１０４）及び第２の計算デバイス（１０８）に動作可能に結合されたクラスタリングデバイス（１１０）であって、前記１つ以上の第１の計算デバイスは複数のセルに関連付けられ、各セルはさらに通信タワー（１１６）を有し、
前記クラスタリングデバイス（１１０）は、メモリ（２０４）に記憶された実行可能な命令のセットを実行するプロセッサ（２０２）をさらに備え、前記命令のセットの実行時に、前記プロセッサ（２０２）は、前記クラスタリングデバイスに、
前記１つ以上の第１の計算デバイス（１０４）からデータパケットのセットを受信させ、前記データパケットのセットは、１つ以上のセクタに関連付けられた各セルのパラメータのセットに関係し、
前記受信したデータパケットのセットから、第１のセットの属性を抽出させ、前記第１のセットの属性は各前記セルの事前定義されたグリッドに関係し、
前記受信したデータパケットのセットから、第２のセットの属性を抽出することができ、前記第２のセットの属性は前記セルの１つ以上の隣接するグリッド詳細に関係し、
前記第１のセットの属性及び前記第２のセットの属性に基づいて、セル多角形及び各前記セルの傾斜構成を決定させ、
前記セル多角形及び前記傾斜構成に基づいて、各前記セルの前記１つ以上のセクタ間の親和性スコアを計算させ、
前記計算された親和性スコアに基づいて、前記事前定義されたグリッドにサービスを提供する前記通信タワー（１１６）の最適な数のクラスタを決定させる、前記クラスタリングデバイスを備える、前記システム。
【請求項2】
前記事前定義された領域の前記セルの前記パラメータのセットは、円データ、都市データ、セル識別情報（ＩＤ）データ、緯度データ、経度データ、方位角データ、及び高さデータ、セクタｉｄ、及びジオハッシュを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記プロセッサはさらに、前記クラスタリングデバイス（１１０）に、各前記セルの前記グリッドと前記セル多角形との重複を推定させ、前記推定された重複に基づいて、前記クラスタリングデバイスは、前記セルが前記グリッドにサービスを提供しているかどうかを判定する、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
プロセッサは、前記クラスタリングデバイスに、新しいセルのセットと、緯度、経度、または方位角が異なるセルのセットのいずれかまたは組み合わせをフィルタリングさせ、
同じ緯度、経度、方位角を有するセルのセットを組み合わせることによって、セクタＩＤを作成させ、
前記セルのセットのジオハッシュを決定させ、
前記セルの前記パラメータのセットを、前記第２の計算デバイス（１０８）に関連付けられたデータベースに記憶させる、ことによって、前記セルの前記パラメータのセットを取得する、請求項２に記載のシステム。
【請求項5】
前記ジオハッシュは、各セルについて、及び各前記セルの１つ以上の隣接セルについて計算される、請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記セクタＩＤは、前記１つ以上の近隣の前記ジオハッシュを各前記セルの多角形とマージすることによって決定される、請求項４に記載のシステム。
【請求項7】
１つ以上のセクタ間の前記親和性スコアは、前記セクタＩＤと各前記セルのジオハッシュとのマージに依存する、請求項１に記載のシステム。
【請求項8】
前記事前定義されたグリッドにサービスを提供する前記通信タワー（１１６）の最適な数のクラスタをクラスタリングすることは、各セクタの類似度スコア及びシルエットスコアの決定にさらに基づく、請求項１に記載のシステム。
【請求項9】
中央サーバ（１１２）は前記クラスタリングデバイス（１１０）に動作可能に結合され、前記プロセッサは、前記クラスタリングデバイス（１１０）に、ネットワーク（１０６）を介して前記事前定義されたグリッドにサービスを提供する前記通信タワー（１１６）の前記最適な数のクラスタを送信させ、前記中央サーバ（１１２）は、各セルのグリッド詳細、隣接グリッド詳細、親和性スコア詳細、及び前記パラメータのセットをさらに記憶する、請求項１に記載のシステム。
【請求項10】
前記クラスタリングデバイスは遠隔監視され、データ、アプリケーション、及び物理的セキュリティが完全に保証される、請求項１に記載のシステム。
【請求項11】
ネットワーク（１０６）内の空間クラスタを決定するための方法であって、前記方法は、クラスタリングデバイスが、１つ以上の第１の計算デバイス（１０４）からデータパケットのセットを受信することであって、前記データパケットのセットは、１つ以上のセクタに関連付けられた各セルのパラメータのセットに関係し、
前記クラスタリングデバイス（１１０）は、前記１つ以上の第１の計算デバイス及び第２の計算デバイス（１０８）に動作可能に結合され、前記１つ以上の第１の計算デバイスは複数のセルに関連付けられ、各セルはさらに通信タワー（１１６）を有し、
前記クラスタリングデバイスは、メモリ（２０４）に記憶された実行可能な命令のセットを実行するプロセッサ（２０２）をさらに備える、前記受信することと、
前記クラスタリングデバイスによって、受信した前記データパケットのセットから、第１のセットの属性を抽出することであって、前記第１のセットの属性は各前記セルの事前定義されたグリッドに関係する、前記抽出することと、
前記クラスタリングデバイスによって、受信した前記データパケットのセットから、第２のセットの属性を抽出することであって、前記第２のセットの属性は前記セルの１つ以上の隣接するグリッド詳細に関係する、前記抽出することと、
前記クラスタリングデバイスによって、前記第１のセットの属性及び前記第２のセットの属性に基づいて、セル多角形及び各前記セルの傾斜構成を決定することと、
前記クラスタリングデバイスによって、前記セル多角形及び前記傾斜構成に基づいて、各前記セルの前記１つ以上のセクタ間の親和性を計算することと、
計算された前記親和性に基づいて、前記クラスタリングデバイスによって、前記事前定義されたグリッドにサービスを提供する前記通信タワー（１１６）の最適な数のクラスタを決定することと、
を含む、前記方法。
【請求項12】
前記事前定義された領域の前記セルの前記パラメータのセットは、円データ、都市データ、セル識別情報（ＩＤ）データ、緯度データ、経度データ、方位角データ、及び高さデータ、セクタｉｄ、及びジオハッシュを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記方法は、前記クラスタリングデバイス（１１０）によって、各前記セルの前記グリッドと前記セル多角形との重複を推定することと、
前記推定された重複に基づいて、クラスタリングデバイス（１１０）によって、前記セルが前記事前定義されたグリッドにサービスを提供しているかどうかを、判定することと、をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項14】
前記方法は、新しいセルのセットと、緯度、経度、または方位角が異なるセルのセットのいずれかまたは組み合わせをフィルタリングすることと、
同じ緯度、経度、方位角を有するセルのセットを組み合わせることによって、セクタＩＤを作成することと、
前記セルのセットのジオハッシュを決定することと、
前記セルの前記パラメータのセットを、前記第２の計算デバイス（１０８）に関連付けられたデータベースに記憶することと、をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項15】
前記方法は、各前記セルについて、及び各セルの１つ以上の隣接セルについて前記ジオハッシュを計算することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記方法は、前記１つ以上の近隣のジオハッシュを各前記セルの多角形とマージすることによって、前記セクタＩＤを決定することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項17】
１つ以上のセクタ間の前記親和性は、前記セクタＩＤと各前記セルの前記ジオハッシュとのマージに基づく、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
方法は、各セクタの類似度スコア及びシルエットスコアを決定して、前記事前定義されたグリッドにサービスを提供する前記通信タワー（１１６）の最適な数のクラスタをクラスタリングすることをさらに決定することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項19】
中央サーバ（１１２）は前記クラスタリングデバイス（１１０）に動作可能に結合され、前記方法は、ネットワーク（１０６）を介して前記事前定義されたグリッドにサービスを提供する前記通信タワー（１１６）の前記最適な数のクラスタを送信するステップであって、前記中央サーバ（１１２）は、各セルのグリッド詳細、隣接グリッド詳細、親和性詳細、及び前記パラメータのセットをさらに記憶する、前記ステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項20】
前記クラスタリングデバイスは遠隔監視され、データ、アプリケーション、及び物理的セキュリティが完全に保証される、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の実施形態は、一般に無線ネットワークに関する。より詳細には、本開示は、通信セルラタワーの接続されたコミュニティを可能にするためにネットワーク内の空間クラスタを決定するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
以下の関連技術の説明は、開示の分野に関する背景情報を提供することを意図している。このセクションは、本開示の様々な特徴に関連し得る当技術分野の特定の態様を含み得る。しかしながら、このセクションは、先行技術の承認としてではなく、本開示に関する読者の理解を高めるためにのみ使用されることを理解されたい。
【0003】
一般に、ネットワーク分析は、多くの領域にわたって成長分野である可能性がある。デジタル通信デバイスとプラットフォームの使用の増加により、データ量が爆発的に増加し、現在のテクノロジーの能力が拡張されて、このデータを処理し、意味のある結論を引き出すことができた可能性がある。複雑な環境におけるネットワーク構造の編成、接続性、及び妥当性の解明は、ネットワーク分析の課題となる可能性がある。ネットワーク設備には、様々な無線デバイスを含む１つ以上の無線ネットワークと、無線通信タワーとが含まれる場合がある。無線ネットワーク内の通信セルラタワーは、一貫したグループとして互いに同期する必要があることがある。これは、無線周波数（ＲＦ）計画、新しい通信セルラタワー配置の戦略的意思決定、需給の最適化など、様々な理由で必要または望ましい場合がある。
【0004】
従来のシステムは、２つの通信タワー間の親和性の分析を提供しない場合があり、ＲＦ計画は手動で実行される場合がある。従来のシステムでは、追加の容量が必要なコミュニティを特定できない可能性があるため、新しいユーザを積極的に獲得する必要がある。
【0005】
したがって、自動ＲＦ計画、新しい通信セルラタワー配置の戦略的意思決定、需給最適化などを可能にする必要がある。したがって、既存の先行技術の欠点を克服できるシステム及び方法を提供することが当技術分野で必要とされている。
【0006】
本開示の目的
本明細書の少なくとも１つの実施形態が満たす本開示の目的のいくつかは、本明細書の以下に列挙する通りである。
本明細書の少なくとも１つの実施形態が満たす本開示の目的のいくつかは、本明細書の以下に列挙する通りである。
【0007】
本開示の目的は、ネットワーク内の空間クラスタを決定するための堅牢で効率的かつ効果的なシステム及び方法を提供することである。
【0008】
本開示の目的は、グリッドの同じセット（ユーザ）にサービスを提供している通信セルラタワーのコヒーレントグループを自動的に識別するためのシステム及び方法を提供することである。
【0009】
本開示の目的は、通信ネットワークをセルのコミュニティに分割するためのシステム及び方法を提供することであり、各コミュニティ内のすべてのノードは互いに高い親和性を有するが、他のコミュニティ内のノードに対しては親和性を有さない。
【0010】
本開示の目的は、ネットワーク内の空間クラスタの決定に基づく自動無線周波数（ＲＦ）計画のためのシステム及び方法を提供することである。
【0011】
本開示の目的は、新しいセルタワー配置の戦略的意思決定のためのシステム及び方法を提供することである。
【0012】
本開示の目的は、需給最適化をリアルタイムで実施することである。
【0013】
本開示の目的は、２つの通信セルラタワー間の親和性を推定することである。
【0014】
本開示の目的は、適度な精度で各セルの多角形形成（サービングエリア）を提供することである。
【0015】
本開示の目的は、需要／容量比が高い、追加の容量を必要とする通信セルラタワーのコミュニティを特定することである。
【0016】
本開示の目的は、新しいユーザを積極的に獲得する必要があり、需要／容量比が低いコミュニティ通信セルラタワーを特定することである。
【0017】
本開示の目的は、通信セルラタワーの各コミュニティの需要と供給を最適化することであり、これによりネットワーク性能全体が改善される。
【発明の概要】
【0018】
このセクションは、詳細な説明において以下でさらに説明される本開示の特定の目的及び態様を簡略化された形で紹介するために提供される。この概要は、主張された主題の主要な特徴または範囲を特定することを意図するものではない。
【0019】
一態様では、本開示は、ネットワーク内の空間クラスタを決定するためのシステムを提供する。システムは、１つ以上の第１の計算デバイス及び第２の計算デバイスに動作可能に結合されたクラスタリングデバイスを含み得る。１つ以上のコンピューティング第１デバイスは、複数のセルに関連付けることができ、各セルはさらに通信タワーを有することができる。クラスタリングデバイスは、メモリに記憶された実行可能な命令のセットを実行することができるプロセッサをさらに含むことができ、命令を実行すると、プロセッサは、クラスタリングデバイスに、１つ以上の第１の計算デバイスからデータパケットのセットを受信させることができ、データパケットのセットは、１つ以上のセクタに関連付けられた各セルのパラメータのセットに関連する。次いで、クラスタリングデバイスは、受信したデータパケットのセットから、第１のセットの属性を抽出することができ、第１のセットの属性は各セルの事前定義されたグリッドに関係する。クラスタリングデバイスはまた、受信したデータパケットのセットから、第２のセットの属性を抽出することができ、第２のセットの属性はセルの１つ以上の隣接するグリッド詳細に関係する。第１及び第２のセットの属性に基づいて、クラスタリングデバイスは、各セルのセル多角形及び傾斜構成を決定し、次いで、各セルの１つ以上のセクタ間の親和性を計算し得る。次いで、クラスタリングデバイスは、計算された親和性に基づいて、事前定義されたグリッドにサービスを提供する通信タワーの最適な数のクラスタを決定することができる。
【0020】
一実施形態では、事前定義された領域のセルのパラメータのセットは、円データ、都市データ、セル識別情報（ＩＤ）データ、緯度データ、経度データ、方位角データ、及び高さデータ、セクタｉｄ、及びジオハッシュを含み得る。
【0021】
一実施形態では、プロセッサはさらに、クラスタリングデバイスに、各セルのグリッドとセル多角形との重複を推定させてもよく、推定された重複に基づいて、クラスタリングデバイスは、セルがグリッドにサービスを提供しているかどうかを判定してもよい。
【0022】
一実施形態では、プロセッサは、１セットの新しいセル及び異なる緯度または経度または方位角を有する１セットのセルのいずれかまたは組み合わせをフィルタリングすることと、同じ緯度、経度及び方位角を有する１セットのセルを組み合わせることによってセクタｉｄを生成することと、１セットのセルのジオハッシュを決定することと、セルのパラメータのセットを、第２の計算デバイスに関連するデータベースに記憶することと、によって、セルのパラメータのセットを取得することができる。
【0023】
一実施形態では、ジオハッシュは、各セルについて、及び各セルの１つ以上の隣接セルについて計算することができる。
【0024】
一実施形態では、セクタＩＤは、１つ以上の近隣のジオハッシュを各前記セルの多角形とマージすることによって決定され得る。
【0025】
一実施形態では、１つ以上のセクタ間の親和性は、各セルのセクタＩＤ及びジオハッシュのマージに基づいて決定され得る。
【0026】
一実施形態では、事前定義されたグリッドにサービスを提供する通信タワーの最適な数のクラスタをクラスタリングすることは、各セクタの類似度スコア及びシルエットスコアの決定に基づくことができる。
【0027】
一実施形態では、集中型サーバをクラスタリングデバイスに動作可能に結合することができ、プロセッサは、クラスタリングデバイスに、ネットワークを介して事前定義されたグリッドにサービスを提供する通信タワーの最適な数のクラスタを送信させることができる。さらに別の実施形態では、集中型サーバは、グリッド詳細、隣接するグリッド詳細、親和性の詳細、及び各セルのパラメータのセットをさらに記憶することができる。
【0028】
一実施形態では、クラスタリングデバイスを遠隔監視することができ、データ、アプリケーション、及び物理的なセキュリティが完全に保証される。
【0029】
一態様では、本開示は、ネットワーク内の空間クラスタを決定するための方法を提供する。本方法は、クラスタリングデバイスによって、１つ以上の第１の計算デバイスからデータパケットのセットを受信するステップを含むことができ、データパケットのセットは、１つ以上のセクタに関連付けられた各セルのパラメータのセットに関係する。一実施形態では、クラスタリングデバイスは、１つ以上の第１の計算デバイス及び第２の計算デバイスに動作可能に結合されていてもよい。１つ以上の第１の計算デバイスは、複数のセルに関連付けることができ、各セルはさらに通信タワーを有することができる。一実施形態では、クラスタリングデバイスは、メモリに記憶された実行可能な命令のセットを実行するプロセッサをさらに含むことができる。この方法は、クラスタリングデバイスによって、受信したデータパケットのセットから、第１のセットの属性を抽出することであって、第１のセットの属性は各セルの事前定義されたグリッドに関係する、ステップと、クラスタリングデバイスによって、受信したデータパケットのセットから、第２のセットの属性を抽出することであって、第２のセットの属性はセルの１つ以上の隣接するグリッド詳細に関係する、と、ステップとをさらに含み得る。さらに、この方法は、クラスタリングデバイスによって、第１及び第２のセットの属性に基づいて、セル多角形及び各セルの傾斜構成を決定するステップを含むことができる。さらに、この方法は、クラスタリングデバイスによって、セル多角形及び傾斜構成に基づいて、各セルの１つ以上のセクタ間の親和性を計算するステップと計算された親和性に基づいて、クラスタリングデバイスによって、事前定義されたグリッドにサービスを提供する通信タワーの最適な数のクラスタを決定するステップと、を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【0030】
本明細書に組み込まれ、本発明の一部を構成する添付の図面は、開示された方法及びシステムの例示的な実施形態を示しており、異なる図面を通して同様の参照番号は同じ部分を指す。図面中の構成要素は、必ずしも原寸に比例するとは限らず、代わりに、本発明の原理を明確に例示することを重視する。一部の図は、ブロック図を使用して構成要素を示している場合があり、各構成要素の内部回路を表していない場合がある。そのような図面の発明は、そのような構成要素を実装するために一般的に使用される電気構成要素、電子構成要素、または回路の発明を含むことが当業者には理解されよう。
【0031】
【図1】本開示の実施形態による、本開示の提案されたシステムを実装することができる、またはそれによって実装することができる例示的なネットワークアーキテクチャを図示す図である。
【図2】本開示の一実施形態による、ネットワーク内の空間クラスタを決定するための提案されたクラスタリングシステム／集中型サーバの例示的な表現を示す図である。
【図3】本開示の一実施形態による、システムアーキテクチャの例示的なブロック図表現を示す図である。
【図4A】本開示の一実施形態による、ネットワーク内の空間クラスタを決定するための方法を示す例示的なフローチャートを示す図である。
【図4B】本開示の一実施形態による、ネットワーク内の空間クラスタを決定しながら、セルデータを準備するための方法を示す例示的なフローチャートを示す図である。
【図4C】本開示の一実施形態による、ジオハッシュ近隣及び境界ボックスデータを準備するための方法を示す例示的なフローチャートを示す図である。
【図4D】本開示の一実施形態による、セクタを計算するための方法を示す例示的なフローチャートを示す図である。
【図4E】本開示の一実施形態による、通信セルラタワー間の親和性を計算するための方法を示す例示的なフローチャートを示す図である。
【図4F】本開示の一実施形態による、接続された構成要素を見つけるための方法を示す例示的なフローチャートである。
【図5A】本開示の一実施形態による、コミュニティサイズのヒストグラムのグラフ表示を示す図である。
【図5B】本開示の一実施形態による、各構成要素におけるグリッドの分布のグラフ表示を示す図である。
【図6A】本開示の一実施形態による、通信タワーの空間クラスタの概略表現を示す図である。
【図6B】本開示の一実施形態による、通信タワーの空間クラスタの概略表現を示す図である。
【図7】本開示の実施形態による、本発明の実施形態を利用できる例示的なコンピュータシステムを示す。
【0032】
上記は、本発明の以下のより詳細な説明からより明らかになるであろう。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下の説明では、説明の目的のために、本開示の実施形態の完全な理解を提供するために、様々な特定の詳細が記載される。しかしながら、本開示の実施形態は、これらの具体的な詳細なしで実施され得ることは明らかであろう。以下に説明するいくつかの特徴は、それぞれ互いに独立して、または他の特徴の任意の組み合わせで使用することができる。個々の機能は、上記の問題のすべてに対応していない場合や、上記の問題の一部のみに対応している場合がある。上記の問題のいくつかは、本明細書に記載されている特徴のいずれによっても完全に対処されない場合がある。
【0034】
以下の説明は、例示的な実施形態のみを提供するものであり、本開示の範囲、適用性、または構成を限定することを意図するものではない。むしろ、例示的な実施形態の以下の説明は、例示的な実施形態を実施するための有効な説明を当業者に提供する。説明した本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、要素の機能及び配置に様々な変更を加えることができることを理解されたい。
【0035】
「ジオハッシュ（Ｇｅｏｈａｓｈ）」という用語は、地球上の特定の領域の一意の識別子を指す。基本的な考え方は、地球をユーザ定義のサイズの領域に分割し、各領域に、ジオハッシュと呼ばれる固有のＩＤを割り当てるというものである。地球上の特定の場所について、ジオハッシュアルゴリズムはその緯度及び経度を文字列に変換する。
【0036】
「コミュニティ」という用語は、ノード間の接続がネットワークの残りの部分との接続よりも密になるように、グラフ内のノードのサブセットを指す。
【0037】
本発明は、ネットワーク内の空間クラスタを決定するための堅牢で効率的かつ効果的なシステム及び方法を提供する。本開示は、グリッドの同じセット（ユーザ）にサービスを提供している通信セルラタワーのコヒーレントグループを自動的に識別するためのシステム及び方法を提供する。本開示は、通信ネットワークをセルのコミュニティに分割するためのシステム及び方法を提供し、各コミュニティ内のすべてのノードは互いに高い親和性（ａｆｆｉｎｉｔｙ）を有するが、他のコミュニティ内のノードに対しては親和性を有さない。本開示は、ネットワーク内の空間クラスタの決定に基づく自動無線周波数（ＲＦ）計画のためのシステム及び方法を提供する。本開示は、新しいセルタワー配置の戦略的意思決定のためのシステム及び方法を提供する。本開示は、需給最適化をリアルタイムで実施する。本開示は、２つの通信セルラタワー間の親和性を推定する。本開示は、適度な精度で各セルの多角形形成（サービングエリア）を提供する。本開示は、需要／容量比が高い、追加の容量を必要とする通信セルラタワーのコミュニティを特定する。本開示は、新しいユーザを積極的に獲得する必要があり、需要／容量比が低い通信セルラタワーのコミュニティを特定する。本開示は、通信セルラタワーの各コミュニティの需要と供給を最適化し、これによりネットワーク性能全体が改善される。
【0038】
本開示の一実施形態による、空間クラスタリングシステム（１００）（ネットワークアーキテクチャ（１００）とも呼ばれる）の例示的なネットワークアーキテクチャを示す図１を参照すると、本開示のクラスタリングデバイス（１１０）または単にシステム（１１０）が実装され得る。図示されるように、例示的なアーキテクチャ（１００）は、１つ以上の第１の計算デバイス（１０４－１，１０４－２．．．１０４－Ｎ）（個々に第１の計算デバイス（１０４）と称され、集合的に第１の計算デバイス（１０４）と称される）に関連付けられたユーザ（１０２－１，１０２－２，１０２－３．．．１０２－Ｎ）（個々にユーザ（１０２）と称され、集合的にユーザ（１０２）と称される）に通信可能に結合された通信セルラタワー（１１６－１，１１６－２，１１６－３，．．．．．．．，１１６－Ｎ）（個々に通信タワー（１１６）と称され、集合的に通信タワー（１１６）と称される）を含むことができる。通信タワー（１１６）はセルラ基地局であってもよく、アンテナ及び電子通信機器は、典型的には無線マスト、タワー、またはセルラネットワーク内のセル（または隣接セル）を作成する他の隆起構造上に配置され得る。隆起構造は、典型的には、アンテナ及び１つ以上の組の送信機／受信機、送受信機、デジタル信号プロセッサ、制御電子機器、タイミングのためのＧＰＳ受信機（符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）２０００／ＩＳ－９５またはモバイル通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）システム）、一次及びバックアップ電源、ならびに遮蔽をサポートする。セルラネットワークは、第１の計算デバイス（１０４）のネットワークであってもよく、各第１の計算デバイス（１０４）は、通信タワー（１１６）を介して電波によって電話ネットワークと通信する。サービスが提供されるカバレッジエリアは、「セル」と呼ばれる小さな地理的エリアのモザイクに分割され、それぞれが基地局の個別の低電力マルチチャネル送受信機及び通信タワー（１１６）によってサービス提供される。セルは、セルラネットワーク内の単一の基地局によってカバーされる地理的エリアである。一方、「セクタ」とは、通信タワーから発せられる特定のセクタを指す。セルタワーの周囲のセクタの数は、セルラプロバイダによって異なる場合があるが、通常、セルタワーの周囲に３６０度のカバレッジの円を形成するように接続された３つの別個の１２０度のパイ型円弧が含まれる。グリッドは、多様な技術を管理及び統合し、迅速でシームレスな情報の流れを促進できる、複雑で多層のネットワークのネットワークである。例えば、グリッド通信階層の最上位にはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）がある。さらに、セルラネットワークを計画する場合、オペレータは通常、隣接するセルに異なる周波数帯域またはチャネルを割り当てて、カバレッジエリアがわずかに重複しても干渉が減少するようにする。このようにして、セルは、いわゆるクラスタに一緒にグループ化され得る。
【0039】
一実施形態では、通信タワー（１１６）は、１つ以上のセルの端に配置され、指向性アンテナを使用して複数のセルをカバーすることができる。一般的な幾何学形状は、３つの隣接するセルの交点にセルサイトを配置し、３つのアンテナを１２０°の角度でそれぞれ１つのセルをカバーすることである。
【0040】
図示のように、例示的なアーキテクチャ（１００）は、エンティティ（１１４）に関連付けられた第２の計算デバイス（１０８）に対するネットワーク内の空間クラスタの決定を容易にするためのクラスタリングシステム（１１０）を備えることができる。エンティティ（１１４）は、会社、組織、大学、研究所施設、企業、防衛施設、またはその他の安全な施設を含むことができる。いくつかの実装形態では、システム（１１０）はまた、第２の計算デバイス（１０８）に関連付けられてもよい。さらに、システム（１１０）は、通信ネットワーク（１０６）を介して１つ以上の第１の計算デバイス（１０４）に通信可能に結合することもできる。
【0041】
システム（１１０）は、集中型サーバ（１１２）に結合することができる。集中型サーバ（１１２）はまた、通信ネットワーク（１０６）を介して、１つ以上の第１の計算デバイス（１０４）及び第２の計算デバイス（１０８）に動作可能に結合され得る。いくつかの実装形態では、システム（１１０）はまた、集中型サーバ（１１２）に関連付けることもできる。
【0042】
一実施形態では、システム（１１０）は、１つ以上の第１の計算デバイス（１０４）からデータパケットのセットを受信することができる。データパケットの第１のセットは、セルのパラメータのセットに関連し得る。セルのパラメータのセットは、円データ、都市データ、セル識別情報（ＩＤ）データ、緯度データ、経度データ、方位角データ、高さデータなどのうちの１つ以上を使用して準備することができるが、これらに限定されない。
【0043】
一実施形態では、システム（１１０）は、各セルの事前定義されたグリッドに関連して受信されたデータパケットのセットから第１のセットの属性を抽出し、次に、各セルの１つ以上の隣接するグリッド詳細に関連して受信されたデータパケットのセットから第２のセットの属性を抽出することができる。
【0044】
一実施形態では、システム（１１０）は、ジオハッシュ近隣及びジオハッシュ境界ボックスデータの作成に基づいて、ジオハッシュを計算することができる。一実施形態では、システム（１１０）は、通信タワー（１１６）のセクタを計算することができる。
【0045】
一実施形態では、システム（１１０）は、通信タワー（１１６）のセクタ親和性を計算することができる。一実施形態では、システム（１１０）は、限定はしないが、コスト最小点を得ることができるエルボー曲線に基づいて、通信タワー（１１６）のクラスタリングを実行することができる。
【0046】
一実施形態では、プロセッサはさらに、クラスタリングデバイス（１１０）に、ネットワーク（１０６）を介して事前定義されたグリッドにサービスを提供する通信タワー（１１６）の最適な数のクラスタを送信させることができる。別の実施形態では、集中型サーバ（１１２）は、グリッド詳細、隣接するグリッド詳細、親和性の詳細、及び各セルのパラメータのセットをさらに記憶することができる。
【0047】
一実施形態では、システム（１１０）は、システムオンチップ（ＳｏＣ）システムであってもよいが、これに限定されない。別の実施形態では、オンサイトのデータ取得、記憶、マッチング、処理、意思決定、及び作動ロジックは、マイクロサービスアーキテクチャ（ＭＳＡ）を使用してコード化することができるが、それに限定されない。複数のマイクロサービスがコンテナ化されてもよく、可搬性をサポートするためにイベントベースであってもよい。
【0048】
一実施形態では、ネットワークアーキテクチャ（１００）は、ネットワーク内の空間クラスタを決定するために近接処理を取得することができるため、システム（１１０）内のあらゆる種類の変さらに対応するようにモジュール式かつ柔軟にすることができる。システム（１１０）構成の詳細は、その場で変更できる。
【0049】
一実施形態では、システム（１１０）を遠隔監視することができ、システム（１１０）のデータ、アプリケーション、及び物理的セキュリティを完全に保証することができる。一実施形態では、データは細心の注意を払って収集され、クラウドベースのデータレイクに保管され、実施可能な洞察を抽出するために処理される。したがって、予測保守の態様を達成することができる。
【0050】
例示的な実施形態では、通信ネットワーク（１０６）は、限定ではなく一例として、１以上のメッセージ、パケット、信号、波、電圧または電流レベル、それらの何らかの組み合わせなどを送信、受信、転送、生成、バッファ、記憶、経路、切り替え、処理、またはそれらの組み合わせなどを行う１つ以上のノードを有する１つ以上のネットワークの少なくとも一部を含むことができるネットワークは、限定ではなく一例として、無線ネットワーク、有線ネットワーク、インターネット、イントラネット、パブリックネットワーク、プライベートネットワーク、パケット交換ネットワーク、回路交換ネットワーク、アドホックネットワーク、インフラストラクチャネットワーク、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、ケーブルネットワーク、セルラネットワーク、衛星ネットワーク、光ファイバネットワーク、それらのいくつかの組み合わせのうちの１つ以上を含むことができる。
【0051】
別の例示的な実施形態では、サーバ（１１２）をアーキテクチャ（１００）に含めることができる。サーバは、限定ではなく例として、スタンドアロンサーバ、サーバブレード、サーバラック、サーバのバンク、サーバファーム、クラウドサービスまたはシステムの一部をサポートするハードウェア、ホームサーバ、仮想化サーバを実行するハードウェア、サーバとして機能するためにコードを実行する１つ以上のプロセッサ、本明細書に記載のサーバ側機能を実行する１つ以上のマシン、上記のいずれかの少なくとも一部、それらの何らかの組み合わせのうちの１つ以上を含むか、または備えることができる。
【0052】
一実施形態では、１つ以上の第１の計算デバイス（１０４）及び第２の計算デバイス（１０８）は、ＡｎｄｒｏｉｄＴＭ、ｉＯＳＴＭ、Ｋａｉ ＯＳＴＭなどを含むがこれらに限定されない任意のオペレーティングシステムに存在する実行可能命令のセットを介してシステム（１１０）と通信することができる。一実施形態では、１つ以上の第１の計算デバイス（１０４）及び第２の計算デバイス（１０８）は、これらに限定するものではないが、任意の電気的、電子的、電気機械的もしくは機器、または携帯電話、スマートフォン、仮想現実（ＶＲ）デバイス、拡張現実（ＡＲ）デバイス、ラップトップ、汎用コンピュータ、デスクトップ、携帯情報端末、タブレットコンピュータ、メインフレームコンピュータ、または任意の他の計算デバイスなどの上記のデバイスのうちの１以上の組み合わせを含むことができ、計算デバイスは、これらに限定するものではないが、カメラ、オーディオ補助具、マイクロフォン、キーボード、タッチパッド、タッチ対応画面、電子ペンなどのユーザからの入力を受信するための入力デバイス、任意の範囲の周波数で任意のオーディオまたは視覚信号を受信するための受信デバイス、及び任意の範囲の周波数で任意のオーディオまたは視覚信号を送信することができる送信デバイスを含む１つ以上の内蔵または外部結合アクセサリを含むことができる。１つ以上の第１の計算デバイス（１０４）及び第２の計算デバイス（１０８）は、言及されたデバイスに限定されず、様々な他のデバイスを使用できることが理解されよう。スマート計算デバイスは、データ及び他のプライベート／機密情報を記憶するための適切なシステムの１つであり得る。
【0053】
図２は、本開示の一実施形態による、ネットワーク内の空間クラスタを決定するための提案されたクラスタリングシステム（１１０）の例示的な表現を示す図である。一態様では、システム（１１０）は、１つ以上のプロセッサ（２０２）を含むことができる。１つ以上のプロセッサ（２０２）は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、エッジまたはフォグマイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、中央処理装置、論理回路、及び／または動作命令に基づいてデータを処理する任意のデバイスとして実装されてもよい。とりわけ、１つ以上のプロセッサ（２０２）は、システム（１１０）のメモリ（２０４）に記憶されたコンピュータ可読命令をフェッチして実行するように構成され得る。メモリ（２０４）は、ネットワークサービスを介してデータパケットを作成または共有するためにフェッチ及び実行され得る、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に１つ以上のコンピュータ可読命令またはルーチンを記憶し得る。メモリ（２０４）は、例えば、ＲＡＭなどの揮発性メモリ、またはＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを含む任意の非一時的記憶装置を備えることができる。
【0054】
一実施形態では、システム（１１０）は、インタフェース（複数可）２０６を含み得る。インタフェース（複数可）（２０６）は、様々なインタフェース、例えば、Ｉ／Ｏデバイス、記憶装置などと呼ばれるデータ入力及び出力デバイス用のインタフェースを含むことができる。インタフェース（複数可）（２０６）は、システム（１１０）の通信を容易にすることができる。インタフェース（複数可）（２０６）はまた、システム（１１０）の１つ以上の構成要素のための通信経路を提供することもできる。そのような構成要素の例には、処理ユニット／エンジン（２０８）及びデータベース（２１０）が含まれるが、これらに限定されない。
【0055】
処理ユニット／エンジン（２０８）は、処理エンジン（２０８）の１つ以上の機能を実装するために、ハードウェア及びプログラミング（例えば、プログラム可能命令）の組み合わせとして実装され得る。本明細書で説明する例では、ハードウェアとプログラミングのそのような組み合わせは、いくつかの異なる方法で実装することができる。例えば、処理エンジン（２０８）のプログラミングは、非一時的機械可読記憶媒体に記憶されたプロセッサ実行可能命令であってもよく、処理エンジン（２０８）のハードウェアは、そのような命令を実行するための処理リソース（例えば、１つ以上のプロセッサ）を備えてもよい。この例では、機械可読記憶媒体は、処理リソースによって実行されると、処理エンジンを実装する命令を記憶することができる（２０８）。そのような例では、システム（１１０）は、命令を記憶する機械可読記憶媒体と、命令を実行するための処理リソースとを備えることができ、または機械可読記憶媒体は別個であるが、システム（１１０）及び処理リソースにアクセス可能であってもよい。他の例では、処理エンジン（２０８）は、電子回路によって実装され得る。さらに、システム（１１０）は、機械学習（ＭＬ）モジュールを含むことができる。
【0056】
処理エンジン（２０８）は、データ取得エンジン（２１２）、クラスタリングエンジン（２１４）、及び他のエンジン（２１６）のいずれかから選択された１つ以上のエンジンを含むことができる。データ取得エンジン（２１２）、クラスタリング取得エンジン（２１４）は、機械学習（ＭＬ）モジュールを含み得る。処理エンジン（２０８）は、エッジベースのマイクロサービスイベント処理をさらに行うことができるが、それに限定されない。
【0057】
【0058】
一実施形態では、システムアーキテクチャ（３００）は、セルメタデータ準備モジュール（３０２）、ジオハッシュ近隣計算モジュール（３０４）、セクタグリッド重複計算モジュール（３０６）、親和性計算モジュール（３０８）、及びクラスタリングモジュール（３１０）などのモジュールを含むことができる。
【0059】
一実施形態では、セルメタデータ準備モジュール（３０２）は円データ、都市データ、セルア識別情報（ＩＤ）データ、緯度データ、経度データ、方位角データ、高さデータなどのデータを取得することができるが、これらに限定されない。セルメタデータ準備モジュール（３０２）は、最新のセルデータをロードし、ヌルレコードを削除することができる。さらに、セルメタデータ準備モジュール（３０２）は、新しい（以前には存在しなかった）セル、または緯度、経度、または方位角が変化したセルのみをフィルタリングすることができる。さらに、セルメタデータ準備モジュール（３０２）は、同じ緯度、経度、及び方位角を有するセルを結合することによって、セクタ識別情報（ＩＤ）を作成することができる。セルメタデータ準備モジュール（３０２）は、セルの緯度及び経度に基づいて各セルのジオハッシュを取得することができる。その後、セルメタデータ準備モジュール（３０２）は、円データ、都市データ、セクタ識別情報（ＩＤ）、セルＩＤデータ、ジオハッシュデータ、緯度データ、経度データ、方位角データ、高さデータなどを含むがこれらに限定されないデータセットを記憶する。
【0060】
一実施形態では、ジオハッシュ近隣計算モジュール（３０４）は、セルデータからすべての別個のジオハッシュを選択し、新しいジオハッシュ、すなわち近隣及び境界ボックスが以前に計算されていないジオハッシュのみをフィルタリングすることができる。ジオハッシュの各々について、ジオハッシュ近隣計算モジュール（３０４）は、「ｎ」個の距離／ジオハッシュ／グリッドまで離れた隣接ジオハッシュを取得することができる。さらに、ジオハッシュ近隣計算モジュール（３０４）は、近隣を含むすべてのジオハッシュについて、ジオハッシュを含む座標である境界ボックスを取得することができる。さらに、ジオハッシュ近隣計算モジュール（３０４）は、ジオハッシュ近隣及びジオハッシュ境界ボックスデータを含む２つのデータセットを作成することができる。
【0061】
一実施形態では、セクタグリッド重複計算モジュール（３０６）は、セクタごとに異なる傾斜構成について重複グリッドを識別し得る。セクタグリッド重複計算モジュール（３０６）は、セルデータをロードすることができる。各セクタの異なる傾斜構成について、セクタグリッド重複計算モジュール（３０６）は、多角形、すなわち、特定の傾斜構成を有する各セクタによって提供されるおおよそのエリアを含む座標を取得することができる。さらに、セクタグリッド重複計算モジュール（３０６）は、ジオハッシュ－近隣データをセクタ多角形データとマージし、データを記憶することができる。このデータには、セクタ、ジオハッシュ、近隣、セクタ多角形などが含まれるが、これらに限定されない。また、同じデータで、セクタグリッド重複計算モジュール（３０６）は、近隣列を分解／拡張し、セクタ多角形とジオハッシュ境界ボックスの間の交差面積を計算することができる。一実施形態では、セクタグリッド重複計算モジュール（３０６）は、交差面積が事前定義された閾値より大きい記録のみを保持し、セクタジオハッシュデータを記憶することができる。一実施形態では、事前定義された閾値は、セルから受信したデータから得られたヒストグラムデータを分析することによって決定することができる。このデータには、セクタ、傾斜、ジオハッシュ、セクタ多角形、ジオハッシュ境界ボックス、交差面積、緯度、経度などが含まれ得るが、これらに限定されない。
【0062】
一実施形態では、親和性計算モジュール（３０８）は、セクタジオハッシュデータをロードし、セクタジオハッシュデータのコピーを作成することができる。次いで、親和性計算モジュール（３０８）は、ジオハッシュ上で２つのデータセットをマージすることができ、セクタの対は、同じグリッドにサービスを提供するセクタを示す。マージ後、親和性計算モジュール（３０８）は、セクタの対の緯度と経度の間のヘイバーサイン距離を計算し、一定の距離にある対のみを互いに離しておくことができる。同じデータについて、親和性計算モジュール（３０８）は、ジオハッシュ／グリッドの総需要もマージすることができる。親和性計算モジュール（３０８）は、以下のＥｑｕａｔｉｏｎ １に基づいて親和性を計算することができる：
上記のＥｑｕａｔｉｏｎ １で、「ｄ（ｇ）」という用語は、グリッド「ｇ」（このコンテキストでは、１日の最大値）の需要を指す場合があり、「β∈｛０，１｝」という用語は、重み付けされた需要（β＝１）対需要非依存を指す場合がある（β＝０）。さらに、用語「Ｇ（ｃ，ｔ）」は、傾斜「ｔ」におけるセル「ｃ」の多角形内のセットのグリッドを指す場合がある。用語Ｇ（ｃ，ｔ）＝｛ｇ｜ｇ∈Ｐｏｌｙｇｏｎ（ｃ，ｔ）｝であり、用語「ｎ（ｃ，ｇ）」は、グリッド「ｇ」を含むセル「ｃ」の傾斜を指すことができ、
である。
【数1】
【数2】
【0063】
一実施形態では、クラスタリングモジュール（３１０）は、親和性行列（Ａ＝Ｒ＾（Ｎ，Ｎ）、ここで「Ｎ」はセクタの数）を作成することができる。クラスタリングモジュール（３１０）は、エルボー法を使用して最適な数のパーティションを取得することができる。「ｋ」（クラスタ／構成要素の数）の値の範囲について、クラスタリングモジュール（３１０）は、セクタを「ｋ」個のクラスタに分割し、全体のシルエットスコアを計算することができる。次いで、シルエットスコアが最も高い「ｋ」の値に対して、クラスタリングモジュール（３１０）は「Ｋ」を最適な数のクラスタとして選択することができ、セクタは最終的に「ｋ」個のクラスタに分割される。クラスタごとに、クラスタリングモジュール（３１０）は、クラスタのサイズが特定の閾値（最大クラスタサイズ）より大きいかどうかをチェックすることができ、そうである場合、クラスタリングモジュール（３１０）は、すべてのサブ構成要素が最大クラスタサイズ／閾値未満のサイズを有するまで、それを２つのサブ構成要素／クラスタに分割し続けることができる。上記のすべてのステップの後、クラスタリングモジュール（３１０）は、クラスタセクタマッピングの最終リストを取得することができる。一実施形態では、クラスタリングプロセスは、以下のステップを含み得る：
－親和性行列（Ａ）を使用して、グラフのラプラシアン行列（Ｌ）を作成する。
－ラプラシアン行列（Ｌ）で固有値と及び固有ベクトルを計算する。
－固有値に基づいて固有ベクトルを昇順に並べ替える。
－第１のｋ個の固有ベクトル（オプションで第１のベクトルを削除できる）で、ｋ個の構成要素に対してＫ個の平均クラスタリングアルゴリズムを実行する。
－親和性行列（Ａ）を使用して、グラフのラプラシアン行列（Ｌ）を作成する。
－ラプラシアン行列（Ｌ）で固有値と及び固有ベクトルを計算する。
－固有値に基づいて固有ベクトルを昇順に並べ替える。
－第１のｋ個の固有ベクトル（オプションで第１のベクトルを削除できる）で、ｋ個の構成要素に対してＫ個の平均クラスタリングアルゴリズムを実行する。
【0064】
シルエット係数の計算は、次のように定義できる。
シルエット係数またはシルエットスコアは、クラスタリング技術の良さを計算するために使用されるメトリックである。その値の範囲は－１から１である。
ａ．１：クラスタが互いに十分に離れており、明確に区別されていることを意味する。
ｂ．－０：クラスタは無関係であることを意味するか、クラスタ間の距離は有意ではないと言える。
ｃ．－１：クラスタが間違った方法で割り当てられていることを意味する。
シルエット係数またはシルエットスコアは、クラスタリング技術の良さを計算するために使用されるメトリックである。その値の範囲は－１から１である。
ａ．１：クラスタが互いに十分に離れており、明確に区別されていることを意味する。
ｂ．－０：クラスタは無関係であることを意味するか、クラスタ間の距離は有意ではないと言える。
ｃ．－１：クラスタが間違った方法で割り当てられていることを意味する。
【0065】
以下のＥｑｕａｔｉｏｎ ２を使用して、２つのセクタ間の類似度スコアを距離スコアに変換する。
【数3】
【0066】
各セクタのシルエットスコアを計算する。クラスタ内距離測定は、以下のＥｑｕａｔｉｏｎ ３を使用して提供できる。
【数4】
【0067】
クラスタ間距離測定は、以下のＥｑｕａｔｉｏｎ ４を使用して提供することができる。
【数5】
【0068】
シルエットスコアは、以下のＥｑｕａｔｉｏｎ ５を使用して提供できる。
【数6】
【0069】
各クラスタの計算スコアは、以下のＥｑｕａｔｉｏｎ ６を使用して提供できる。
【数7】
【0070】
総合スコアの計算は、以下のＥｑｕａｔｉｏｎ ７を使用して提供できる。
【数8】
【0071】
図４Ａは、本開示の一実施形態による、ネットワーク内の空間クラスタを決定するための方法（４００Ａ）を示す例示的なフローチャートを示す図である。
【0072】
ブロック（４０２）において、方法（４００Ａ）は、プロセッサ（２０２）によって、特定の円または都市または領域のセルデータをロードすることを含み得る。ブロック（４０４）において、方法（４００Ａ）は、プロセッサ（２０２）によって、各セルのグリッドを識別し、各セルのグリッドのすべての隣接グリッドを識別することを含み得る。ブロック（４０６）において、方法（４００Ａ）は、プロセッサ（２０２）によって、各セル及び傾斜構成について多角形を推定することと、このセルがこのグリッドにサービスを提供しているかどうかを見出すために、グリッドとセルポリゴンとの重複を推定することとを含むことができる。ブロック（４０８）において、方法（４００Ａ）は、プロセッサ（２０２）によって、各セルタワーのセクタ間の親和性を計算することを含むことができる。ブロック（４１０）において、方法（４００Ａ）は、プロセッサ（２０２）によって、スペクトルクラスタリングを使用してＮＸＮ親和性行列上の最適な数のクラスタを計算することを含み得る。
【0073】
図４Ｂは、示の一実施形態による、ネットワーク内の空間クラスタを決定しながら、セルデータを準備するための方法（４００Ｂ）を示す例示的なフローチャートを示す図である。
【0074】
ブロック（４１２）において、方法（４００Ｂ）は、プロセッサ（２０２）によって、特定の円または都市または領域のセルデータをロードすることを含み得る。ブロック（４１４）において、方法（４００Ｂ）は、プロセッサ（２０２）によって、同じ緯度、経度、及び方位角を有するセルを結合することによってセクタＩＤを作成することを含み得る。ブロック（４１６）において、方法（４００Ｂ）は、プロセッサ（２０２）によって、緯度及び経度に基づくセルの位置のそれぞれのジオハッシュを取得することを含み得る。ブロック（４１８）において、方法（４００Ｂ）は、プロセッサ（２０２）によって、円、都市、セクタ、セル、ジオハッシュ、緯度、経度、方位角、高さを含むセルデータを記憶することを含み得る。
【0075】
図４Ｃは、本開示の一実施形態による、ジオハッシュ近隣及び境界ボックスデータを準備するための方法（４００Ｃ）を示す例示的なフローチャートを示す図である。
【0076】
ブロック（４２２）において、方法（４００Ｃ）は、プロセッサ（２０２）によって、セルデータからすべての別個のジオハッシュを選択することを含み得る。ブロック（４２４）において、方法（４００Ｃ）は、プロセッサ（２０２）によって、ジオハッシュのそれぞれについて、最大「ｎ」個の距離まで離れた隣接ジオハッシュを取得することを含むことができる。ここで、距離とは、２つのジオハッシュ間のジオハッシュの数を指す。ブロック（４２６）において、方法（４００Ｃ）は、プロセッサ（２０２）によって、近隣を含むジオハッシュのそれぞれについて境界ボックスを取得することを含むことができる。ブロック（４２８）において、方法（４００Ｃ）は、プロセッサ（２０２）によって、ジオハッシュ近隣及びジオハッシュ境界ボックスを含むデータセットを記憶することを含み得る。
【0077】
図４Ｄは、本開示の一実施形態による、セクタを計算するための方法（４００Ｄ）を示す例示的なフローチャートを示す図である。
【0078】
ブロック（４３２）において、方法（４００Ｄ）は、プロセッサ（２０２）によってセルデータをロードすることを含むことができる。ブロック（４３４）において、方法（４００Ｄ）は、プロセッサ（２０２）によって、セクタごとに異なる傾斜構成について、多角形、すなわち、特定の傾きを有するセクタによってほぼサービスされるエリアをカバーする座標を取得することを含むことができる。ブロック（４３６）において、方法（４００Ｄ）は、プロセッサ（２０２）によって、セクタ多角形データ及びジオハッシュ近隣のデータをマージすることを含み得る。ブロック（４３８）において、方法（４００Ｄ）は、プロセッサ（２０２）によって、セクタ多角形とジオハッシュ境界ボックスとの間の交差面積を計算し、面積が特定の閾値より大きい記録のみを保持することを含み得る。ブロック（４４０）において、方法（４００Ｄ）は、プロセッサ（２０２）によって、セクタ多角形とジオハッシュ境界ボックスとの間の交差面積を計算し、面積が特定の閾値より大きい記録のみを保持することを含み得る。
【0079】
図４Ｅは、本開示の一実施形態による、通信セルラタワー間の親和性を計算するための方法（４００Ｅ）を示す例示的なフローチャートを示す図である。
【0080】
ブロック（４４２）において、方法（４００Ｅ）は、プロセッサ（２０２）によって、セクタジオハッシュデータをロードし、セクタジオハッシュデータのコピーを作成することを含み得る。次いで、この方法は、ジオハッシュ上で２つのデータセットをマージすることができ、セクタの対は、同じグリッドにサービスを提供するセクタを示す。ブロック（４４４）において、方法（４００Ｅ）は、プロセッサ（２０２）によって、セクタの対の緯度と経度との間のヘイバーサイン距離を計算し、互いから特定の距離内にあるそれらの対のみを保持することを含むことができる。ブロック（４４６）において、方法（４００Ｅ）は、プロセッサ（２０２）によって、ジオハッシュの需要をセクタ対データとマージすることを含み得る。ブロック（４４８）において、方法（４００Ｅ）は、式に基づいて、プロセッサ（２０２）によって、セクタの各対間の親和性スコアを計算することを含むことができる。
【0081】
図４Ｆは、本開示の一実施形態による、接続された構成要素を見つけるための方法を示す例示的なフローチャートである。
【0082】
ブロック（４５２）において、方法（４００Ｆ）は、プロセッサ（２０２）によって、ＮＸＮ行列の形式でセクタ間親和性スコアデータをロードすることを含み得る。ブロック（４５４）において、方法（４００Ｆ）は、プロセッサ（２０２）によって、最適な数のクラスタ（ｋ）を特定することを含むことができ、ｋの値の範囲に対してスペクトルクラスタリングを実行することができ、実行ごとにシルエットスコアを計算することができる。次に、エルボー曲線法を使用して、ｋの最適値を特定する。
【0083】
ブロック（４５６Ａ）において、方法（４００Ｆ）は、プロセッサ（２０２）によって、セクタを「ｋ」個のグループにクラスタリングし、特定の閾値より大きいサイズを有する任意のクラスタをさらに分割することを含み得る。クラスタごとに、ブロック（４５６Ｂ）で、方法（４００Ｆ）は、プロセッサ（２０２）によるクラスタサイズのチェックを含むことができる。クラスタが閾値より大きい場合、ブロック（４５６Ｃ）で、方法（４００Ｆ）は、プロセッサ（２０２）によってクラスタを２つのグループに分割することを含むことができる。次に、ステップ（４００Ｂ）及び（４００Ｃ）を繰り返すことができる。クラスタが閾値未満である場合、ブロック（４５６Ｃ）で、方法（４００Ｆ）は終了することができる。ブロック（４５８）において、方法（４００Ｆ）は、プロセッサ（２０２）によって、セクタ、セル、及びそれらの対応するクラスタグループを記憶することを含み得る。
【0084】
図５Ａは、本開示の一実施形態による、コミュニティサイズのヒストグラムのグラフ表示を示す。
【0085】
グラフにおいて、ｘ軸は通信タワー（１１６）のコミュニティサイズに対応し、ｙ軸はコミュニティのパーセンテージに対応することができる。コミュニティのサイズは、コミュニティ内のセルの数である。
【0086】
図５Ｂは、本開示の一実施形態による、各構成要素におけるグリッドの分布のグラフ表示を示す図である。
【0087】
グラフにおいて、ｘ軸は構成要素内のグリッドの数を含むことができ、ｙ軸は、例えば６８４個の合計構成要素のうちの構成要素の数を含むことができる。
【0088】
図６Ａ及び６Ｂは、本開示の一実施形態による、通信タワーの空間クラスタの概略表現を示す図である。
【0089】
通信タワー（１１６）のグリッドまたは空間クラスタが、図６Ａ及び図６Ｂに示されてもよい。セクタごとに異なる傾斜構成の場合、この方法は、多角形、つまり、特定の傾斜構成を持つ各セクタによって提供されるおおよそのエリアを含む座標を取得することを含むことができ、次に、この方法は、ジオハッシュ－近隣のデータをセクタ－多角形データとマージし、このデータを記憶することを含むことができる。このデータには、セクタ、ジオハッシュ、近隣、セクタ多角形が含まれる。また、同じデータにおいて、近隣の列を分解することができ、次いで、方法は、セクタ－多角形とジオハッシュ境界ボックスとの間の交差面積を計算し、交差面積が閾値よりも大きい記録のみを保持し、セクタ－ジオハッシュデータを記憶することができる。このデータには、セクタ、傾斜、ジオハッシュ、セクタ多角形、ジオハッシュ境界ボックス、交差面積、緯度、経度が含まれる。したがって、システム及び方法は、ネットワーク内の空間クラスタを決定するための堅牢で効率的かつ効果的なシステム及び方法を提供する。
【0090】
図７は、本開示の実施形態による、本発明の実施形態を利用できる例示的なコンピュータシステムを示す。図６に示すように、コンピュータシステム（７００）は、外部記憶装置（７１０）、バス（７２０）、メインメモリ（７３０）、読み取り専用メモリ７４０、大容量記憶装置（７５０）、通信ポート（７６０）、及びプロセッサ（７７０）を含むことができる。当業者は、コンピュータシステムが２つ以上のプロセッサ及び通信ポートを含み得ることを理解するであろう。プロセッサ（７７０）の例には、Ｉｎｔｅｌ（登録商標）Ｉｔａｎｉｕｍ（登録商標）もしくはＩｔａｎｉｕｍ２プロセッサ、またはＡＭＤ（登録商標）Ｏｐｔｅｒｏｎ（登録商標）もしくはＡｔｈｌｏｎ ＭＰ（登録商標）プロセッサ、Ｍｏｔｏｒｏｌａ（登録商標）プロセッサライン、ＦｏｒｔｉＳＯＣＴＭシステムオンチッププロセッサ、または他の将来のプロセッサが含まれるが、これらに限定されない。プロセッサ（７７０）は、本発明の実施形態に関連する様々なモジュールを含むことができる。通信ポート（７６０）は、モデムベースのダイヤルアップ接続で使用するためのＲＳ－２３２ポート、１０／１００イーサネットポート、銅もしくはファイバを使用するギガビットもしくは１０ギガビットポート、シリアルポート、パラレルポート、または他の既存もしくは将来のポートのいずれかとすることができる。通信ポート（７６０）は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、またはコンピュータシステムが接続する任意のネットワークなどのネットワークに応じて選択することができる。メモリ（７３０）は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、または当技術分野で一般に知られている他の任意の動的記憶装置とすることができる。読み出し専用メモリ（７４０）は、任意の静的記憶装置、例えば、限定はしないが、静的情報、例えば、プロセッサ７７０の起動またはＢＩＯＳ命令を記憶するためのプログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）チップとすることができる。大容量ストレージ（７５０）は、情報及び／または命令を記憶するために使用できる、任意の現在または将来の大容量ストレージソリューションであり得る。例示的な大容量ストレージソリューションには、例えばＳｅａｇａｔｅ（例えば、Ｓｅａｇａｔｅ Ｂａｒｒａｃｕｄａ ７８２ファミリー）または日立（例えば、日立Ｄｅｓｋｓｔａｒ １３Ｋ８００）から入手可能なパラレル高度技術アタッチメント（ＰＡＴＡ）またはシリアル高度技術アタッチメント（ＳＡＴＡ）ハードディスクドライブまたはソリッドステートドライブ（例えばユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）及び／またはＦｉｒｅｗｉｒｅインタフェースを有する内部または外部）、１つ以上の光ディスク、例えばＤｏｔ Ｈｉｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐ．、ＬａＣｉｅ、Ｎｅｘｓａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．及びＥｎｈａｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．を含む様々なベンダから入手可能なディスクアレイ（例えば、ＳＡＴＡアレイ）などの独立ディスクの冗長アレイ（ＲＡＩＤ）ストレージが含まれるが、これらに限定されない。
【0091】
バス（７２０）は、プロセッサ（７７０）を他のメモリ、ストレージ、及び通信ブロックと通信可能に結合する。バス（７２０）は、例えば、拡張カード、ドライブ、及び他のサブシステムを接続するための周辺機器相互接続（ＰＣＩ）／ＰＣＩ拡張（ＰＣＩ－Ｘ）バス、小型コンピュータシステムインタフェース（ＳＣＳＩ）、ＵＳＢなど、ならびにプロセッサ（７７０）をソフトウェアシステムに接続するフロントサイドバス（ＦＳＢ）などの他のバスであってもよい。
【0092】
必要に応じて、例えばディスプレイ、キーボード、及びカーソル制御デバイスなどのオペレータ及び管理インタフェースもまたバス（７２０）に結合されて、コンピュータシステムとのオペレータの直接対話をサポートすることができる。その他のオペレータ及び管理インタフェースは、通信ポート（７６０）を介して接続されたネットワーク接続を介して提供できる。外部記憶装置（７１０）は、任意の種類の外部ハードドライブ、フロッピードライブ、ＩＯＭＥＧＡ（登録商標）Ｚｉｐドライブ、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、コンパクトディスク書き換え可能（ＣＤ－ＲＷ）、デジタルビデオディスク読み出し専用メモリ（ＤＶＤ－ＲＯＭ）とすることができる。上記の構成要素は、様々な可能性を例示することだけを目的としている。前述の例示的なコンピュータシステムは、決して本開示の範囲を限定するものではない。
【0093】
本明細書では好ましい実施形態にかなりの重点が置かれているが、多くの実施形態を行うことができ、本発明の原理から逸脱することなく好ましい実施形態に多くの変更を加えることができることが理解されよう。本発明の好ましい実施形態におけるこれら及び他の変更は、本明細書の開示から当業者には明らかであり、それによって、前述の説明事項は、単に本発明の例示として実施され、限定として実施されないことが明確に理解されるべきである。
【0094】
本開示の利点
本発明は、ネットワーク内の空間クラスタを決定するための堅牢で効率的かつ効果的なシステム及び方法を提供する。
本発明は、ネットワーク内の空間クラスタを決定するための堅牢で効率的かつ効果的なシステム及び方法を提供する。
【0095】
本開示は、グリッドの同じセット（ユーザ）にサービスを提供している通信セルラタワーのコヒーレントグループを自動的に識別するためのシステム及び方法を提供する。
【0096】
本開示は、通信ネットワークをセルのコミュニティに分割するためのシステム及び方法を提供し、各コミュニティ内のすべてのノードは互いに高い親和性を有するが、他のコミュニティ内のノードに対しては親和性を有さない。
【0097】
本開示は、ネットワーク内の空間クラスタの決定に基づく自動無線周波数（ＲＦ）計画のためのシステム及び方法を提供する。
【0098】
本開示は、新しいセルタワー配置の戦略的意思決定のためのシステム及び方法を提供する。本開示は、需給最適化をリアルタイムで実施する。
【0099】
本開示は、２つの通信セルラタワー間の親和性を推定する。
【0100】
本開示は、適度な精度で各セルの多角形形成（サービングエリア）を提供する。
【0101】
本開示は、需要／容量比が高い、追加の容量を必要とする１セットの通信セルラタワーを特定する。
【0102】
本開示は、新しいユーザを積極的に獲得する必要があり、需要／容量比が低い１セットの通信セルラタワーを特定する。
【0103】
本開示は、通信セルラタワーの各コミュニティの需要と供給を最適化し、これによりネットワーク性能全体が改善される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【国際調査報告】