特許ウォッチ

公開番号2025144245
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-02
出願番号2024043931
出願日2024-03-19
発明の名称ネットワーク構成分析システム、ネットワーク構成分析方法、及び、ネットワーク構成分析プログラム
出願人日本電気株式会社,日本電気航空宇宙システム株式会社
代理人個人
主分類H04W 24/08 20090101AFI20250925BHJP(電気通信技術)
要約【課題】速やかにネットワーク構成を推定することが可能なネットワーク構成分析システム、ネットワーク構成分析方法、及び、ネットワーク構成分析プログラムを提供すること。
【解決手段】本開示にかかるネットワーク構成分析システムは、受信した電波に含まれる複数の信号の信号特徴量を抽出する信号特徴量抽出部と、複数の信号特徴量に対してクラスター分析を実施することにより、複数の信号特徴量の信号を、フォワードリンク群とリターンリンク群とに分類するクラスター分析部と、フォワードリンク群に含まれる信号と、リターンリンク群に含まれる信号と、の間の組合せである、リレーを介した通信の通信ペア、を推定する組合せ最適化部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電波を受信する受信部と、
受信した電波に含まれる複数の信号の信号特徴量を抽出する信号特徴量抽出部と、
複数の前記信号特徴量に対してクラスター分析を実施することにより、当該複数の信号特徴量の信号を、フォワードリンク群とリターンリンク群とに分類するクラスター分析部と、
前記フォワードリンク群に含まれる信号と、前記リターンリンク群に含まれる信号と、の間の組合せである、リレーを介した通信の通信ペア、を推定する組合せ最適化部と、
を備えた、ネットワーク構成分析システム。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記信号特徴量は、帯域幅及び受信電力値を含み、
前記クラスター分析部は、
前記複数の信号特徴量の信号を、帯域幅に応じた１つ以上のクラスに分類し、
帯域幅に応じて分類された１つ以上のクラスの各々に属する複数の信号を、受信電力に応じて、フォワードリンク群とリターンリンク群とに分類する、
請求項１に記載のネットワーク構成分析システム。
【請求項３】
前記クラスター分析部は、
帯域幅に応じて分類された１つ以上のクラスの各々に属する複数の信号を、リターンリンク群と、リターンリンク群よりも受信電力の高いフォワードリンク群と、に分類する、
請求項２に記載のネットワーク構成分析システム。
【請求項４】
前記クラスター分析部は、
前記複数の信号特徴量の信号を、ｘ－ｍｅａｎｓ及びＶＢＧＭＭ(Variational Bayesian Gaussian Mixture)の何れかの手法を用いて、帯域幅に応じた１つ以上のクラスに分類し、
帯域幅に応じて分類された１つ以上のクラスの各々に属する複数の信号を、ｋ－ｍｅａｎｓの手法を用いて、受信電力に応じて、フォワードリンク群とリターンリンク群とに分類する、
請求項２に記載のネットワーク構成分析システム。
【請求項５】
前記組合せ最適化部は、前記フォワードリンク群に含まれる信号と、前記リターンリンク群に含まれる信号と、の間において組み合わされる信号間の電力差の最大値が最小になるように、前記通信ペアを推定する、
請求項２に記載のネットワーク構成分析システム。
【請求項６】
前記信号特徴量は、帯域幅及び受信電力値を含み、
前記組合せ最適化部は、前記フォワードリンク群に含まれる信号と、前記リターンリンク群に含まれる信号と、の間において組み合わされる信号間の電力差の最大値が最小になるように、前記通信ペアを推定する、
請求項１に記載のネットワーク構成分析システム。
【請求項７】
前記信号特徴量は、帯域幅及び受信電力値を含み、
可視化部をさらに備え、
前記可視化部は、第１座標軸が帯域幅を表し、且つ、当該第１座標軸に直交する第２座標軸が受信電力を表す座標上に、前記複数の信号特徴量の信号を表す複数のプロットと、前記複数の信号特徴量の信号が前記フォワードリンク群及び前記リターンリンク群に何れに属するのかを表す前記複数のプロットを囲む枠と、を表示する、
請求項１に記載のネットワーク構成分析システム。
【請求項８】
前記信号特徴量は、帯域幅及び受信電力値を含み、
可視化部をさらに備え、
前記可視化部は、
第１座標軸が中心周波数を表し、且つ、当該第１座標軸に直交する第２座標軸が受信電力を表す座標上に、前記複数の信号の周波数スペクトラムを表すプロットと、推定した通信ペアの２つ信号間を結ぶ線分と、を表示する、
請求項１に記載のネットワーク構成分析システム。
【請求項９】
コンピュータが、
電波を受信し、
受信した電波に含まれる複数の信号の信号特徴量を抽出し、
複数の前記信号特徴量に対してクラスター分析を実施することにより当該複数の信号特徴量の信号をフォワードリンク群及びリターンリンク群の何れかに分類し、
前記フォワードリンク群に含まれる信号と、前記リターンリンク群に含まれる信号と、の間の組合せである、リレーを介した通信の通信ペア、を推定する、
ネットワーク構成分析方法。
【請求項１０】
電波を受信する処理と、
受信した電波に含まれる複数の信号の信号特徴量を抽出する処理と、
複数の前記信号特徴量に対してクラスター分析を実施することにより当該複数の信号特徴量の信号をフォワードリンク群及びリターンリンク群の何れかに分類する処理と、
前記フォワードリンク群に含まれる信号と、前記リターンリンク群に含まれる信号と、の間の組合せである、リレーを介した通信の通信ペア、を推定する処理と、
をコンピュータに実行させるネットワーク構成分析プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ネットワーク構成分析システム、ネットワーク構成分析方法、及び、ネットワーク構成分析プログラムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
電波センサやトラフィックモニターなどを用いて、対象端末の無線フレームやトラフィックを解析することでそれらの伝送内容を推定したり、分析対象のネットワークの構成を推定したりするシステムが提案されている。伝送内容の例としては、音声通話、映像伝送、テレメトリデータ伝送、衛星通信、衛星放送などがある。また、ネットワーク構成の例としてツリー型、スター型、リング型、メッシュ型、バス型、フルコネクト型、これらの複合型などがある。
【０００３】
また、ネットワーク構成を解析する手法の一つとして、ある単位時間あたりの転送データ量や、転送データ個数、転送回数、転送頻度、転送時間などのフレーム特徴量を抽出して分析する方法が提案されている。
【０００４】
例えばＩＳＭバンドのように複数の通信方式の電波が飛び交う帯域では、異なる事業者がそれぞれネットワークを構築する。そのため他事業者が敷設し運用するネットワークとの間に電波干渉が発生する可能性がある。このような環境では、他事業者のネットワーク構成を推定することで、他社のネットワークを干渉しないような自ネットワークの設定変更等が可能になる。結果、周波数を共用する自営無線のネットワーク敷設時の設定時間の短縮や、さらには適した設定による空間的な周波数利用効率の向上が期待される。
【０００５】
例えば、特許文献１には、フレーム特徴量に対してクラスタリング処理を行い、算出したクラスターのクラスター間距離に基づき信頼度を判定し、信頼度に応じて取り組むフレーム特徴量のサンプル数を決定することで、分析に必要なサンプル数の削減、すなわち分析時間の短縮する手法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、受信したトラフィックを送信端末ごとに分離し、制御信号とユーザ情報に分離し、制御情報に対して自己相関処理を行うことで周期性を抽出することで、送信端末がリレー端末か標準端末かを判定する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２２－７４３０２号公報
特許第６０９１３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、他者のネットワーク構成を推定することにより、自分のネットワークの設定変更等が可能になり、周波数利用効率の向上が期待される。しかしながら、自システムの電波センサを用いた他者のネットワークにおける通信のペア（フォワードリンクとリターンリンクとの組合せ）の推定には時間がかかるため、結果的に、他者のネットワーク構成の推定に時間がかかる、という課題があった。
【０００９】
なお、特許文献１には、分析時間の短縮化のための方法は開示されているが、各ノードのネットワーク内での役割を推定する方法については開示されていない。また、特許文献２には、アドホックネットワークにおける各ノードの役割を推定する手法は開示されている。しかしながら、アドホックネットワークを前提としているため、ネットワークを介した通信ペアが複数存在するような状況での通信のペア（フォワードリンクとリターンリンク）の推定方法については開示されていない。
【００１０】
本開示の目的は、上述した課題を解決するネットワーク構成分析システム、ネットワーク構成分析方法、及び、ネットワーク構成分析プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許