JP7085520B2 - 地図上の通信エリアマップを更新する装置、プログラム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、地図上の通信エリアマップを作成する技術に関する。

図１は、通信エリアマップを表す説明図である。

「通信エリアマップ」とは、広域無線通信網の通信事業者が、地図上に、通信可能エリア／通信不可エリアを表したものである（例えば非特許文献１参照）。
図１のような通信エリアマップは、ユーザ用に、一般的に公開されたＷｅｂページである。端末からそのＷｅｂページにアクセスすることによって、所望地域の通信エリアマップを取得することができる。これによって、ユーザは、地図上の所望位置について通信可能か否かを認識することができる。図１によれば、通信エリアマップは、可変な縮尺に基づく座標で囲まれた地域単位で表されている。

一方で、通信エリアマップは、通信事業者用に、基地局同士の電波干渉のための簡易なシミュレーションにも用いられている。広域無線通信網に新設基地局を配置する場合、その新設基地局と周囲の既存基地局との間の電波干渉の状態を、予め調査する必要がある。その結果に基づいて、その新設基地局の運用条件となる無線通信特性（使用周波数、使用コード、送信電力値、放射電波の指向性等）等を決定しなければならない。

新設基地局を一時的に配置する用途として、災害時に基地局の故障やバックホール回線が切断された場合がある。この場合、飛行体（ヘリコプター、ドローン等）や車両、船舶などに「移動基地局」を搭載し、適切な位置へ移動させる。そのような移動基地局が、その周囲の既存基地局との電波干渉を推定し、その推定状況に応じて無線通信特性を運用制御する技術もある（例えば特許文献１参照）。

特開２００３－０１８０７３号公報

「ａｕサービスエリアマップ」、[online]、［令和１年７月１２日検索］、インターネット＜URL:http://www13.info-mapping.com/au/map/index.aspx?maptype=lte&code=13＞

通信エリアマップは、通信事業者によって公開されているが、リアルタイムに更新されるものではない。一般的には、通信エリアマップは、基地局が新設又は統廃合された際に更新する程度であり、極めてリアルタイム性に乏しい。ローカルな範囲に携帯端末を配置して、通信可能か否かを実測したものでもなく、あくまで鳥瞰的に見た通信可能性を表すに過ぎない。

一方で、災害時に基地局の故障やバックホール回線が切断された場合には、通信エリアマップは、本来、リアルタイムに更新されることが望ましい。しかしながら、休止基地局は特定できていても、現実的には、通信エリアマップをリアルタイムに更新することはできない。そのために、地図上の通信エリアマップとして通信可能エリアであっても、休止基地局の影響で、通信できない場合もある。

また、災害時には、通信事業者は早急に、移動基地局を休止基地局の近くに配置したいと考える。しかしながら、移動基地局は、その周辺の既存基地局との間の電波干渉の状態を調査し、適切な無線通信特性に基づく運用条件を決定しない限り、電波放射を開始することができない。これも、移動基地局を機動的に配置することができない理由の１つにもなっている。

そこで、本発明は、地図上のローカルな範囲における通信エリアマップを、リアルタイムに更新する装置、プログラム及び方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、装置において、
地図上に通信可否を表す通信エリアマップを取得する通信エリアマップ取得手段と、
休止基地局による通信不可の円状範囲を取得する休止基地局情報取得手段と、
地図上で、円状範囲を通信不可にした通信エリアマップに更新する第１の通信エリアマップ更新手段と、
円状範囲の円周上で、通信可能エリアと通信不可エリアとが接する交点を複数検出し、当該交点同士を結ぶ境界直線を決定する境界直線決定手段と、
境界直線から通信可能エリア側の半月状範囲を、通信可能エリアとして通信エリアマップを更新する第２の通信エリアマップ更新手段と
を有することを特徴とする。

本発明の装置における他の実施形態によれば、
円状範囲は、休止基地局の位置及び電波到達距離に基づくものである
ことも好ましい。

本発明の装置における他の実施形態によれば、
装置は、移動局であって、
自らの位置を測位する測位手段と、
境界直線と円周とが交わる２つの交点位置にそれぞれ移動する移動制御手段と、
基地局からの電波を検知し、当該基地局と通信する第１の通信手段と
を有することも好ましい。

本発明の装置における他の実施形態によれば、
空中移動可能な飛行物体である
ことも好ましい。

本発明の装置における他の実施形態によれば、
境界直線決定手段は、境界直線の交点位置の両方で、既存基地局の電波が検知された場合、「通信不可エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の両方で基地局からの電波を検知しない位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の少なくとも一方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する
ことも好ましい。

本発明の装置における他の実施形態によれば、
境界直線決定手段は、境界直線の交点位置の少なくとも一方で、既存基地局の電波を検知しない場合、「通信可能エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の両方で基地局からの電波を検知する位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の少なくとも一方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する
ことも好ましい。

本発明の装置における他の実施形態によれば、
境界直線決定手段は、境界直線の交点位置の少なくとも一方で、既存基地局の電波が検知された場合、「通信不可エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の少なくとも一方で基地局からの電波を検知する位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の両方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する
ことも好ましい。

本発明の装置における他の実施形態によれば、
境界直線決定手段は、境界直線の交点位置の両方で、既存基地局の電波を検知しない場合、「通信可能エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の少なくとも一方で基地局からの電波を検知しない位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の両方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する
ことも好ましい。

本発明の装置における他の実施形態によれば、
通信エリアマップには、エリア毎に、基地局からの電波の受信強度が付与されており、
境界直線決定手段は、既存基地局の電波を検知したか否か判定を、所定受信強度以上の電波を検知したか否かで判定する
ことも好ましい。

本発明の装置における他の実施形態によれば、
基地局として機能する第２の通信手段を更に有し、
移動制御手段は、第２の通信エリアマップ更新手段によって更新された通信エリアマップを用いて、既存基地局の電波干渉を生じない位置へ移動制御し、
第２の通信手段は、既存基地局の電波干渉を生じない電波到達距離に制御する
ことも好ましい。

本発明によれば、装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
休止基地局による通信不可の円状範囲を取得する休止基地局情報取得手段と、
地図上で、円状範囲を通信不可にした通信エリアマップに更新する第１の通信エリアマップ更新手段と、
円状範囲の円周上で、通信可能エリアと通信不可エリアとが接する交点を複数検出し、当該交点同士を結ぶ境界直線を決定する境界直線決定手段と、
境界直線から通信可能エリア側の半月状範囲を、通信可能エリアとして通信エリアマップを更新する第２の通信エリアマップ更新手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明によれば、装置の通信エリアマップ更新方法において、
地図上に通信可否を表す通信エリアマップを取得する第１のステップと、
休止基地局による通信不可の円状範囲を取得する第２のステップと、
地図上で、円状範囲を通信不可にした通信エリアマップに更新する第３のステップと、
円状範囲の円周上で、通信可能エリアと通信不可エリアとが接する交点を複数検出し、当該交点同士を結ぶ境界直線を決定する第４のステップと、
境界直線から通信可能エリア側の半月状範囲を、通信可能エリアとして通信エリアマップを更新する第５のステップと
を実行することを特徴とする。

本発明の装置、プログラム及び方法によれば、地図上のローカルな範囲における通信エリアマップを、リアルタイムに更新することができる。特に、広域無線通信網を構築する複数の基地局の中で、一部の休止基地局によって影響する通信エリアマップを更新することができる。

通信エリアマップを表す説明図である。 本発明における通信エリアマップ更新装置の構成図である。 基地局の位置及び電波半径を表す説明図である。 基地局から放射された電波の受信強度を表す説明図である。 休止基地局の発生に応じた通信エリアマップを表す第１の説明図である。 図５における境界直線によって更新した通信エリアマップの説明図である。 通信エリアマップ更新装置を搭載した移動局の機能構成図である。 位置Ｓ１及びＳ２に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第１の説明図である。 位置Ｓ３及びＳ４に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第２の説明図である。 位置Ｓ５及びＳ６に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第３の説明図である。 位置Ｓ７及びＳ８に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第４の説明図である。 図８～図１１によって決定された境界直線によって更新した通信エリアマップの説明図である。 位置Ｓ３及びＳ４に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第２の説明図である。 位置Ｓ５及びＳ６に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第３の説明図である。 位置Ｓ７及びＳ８に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第４の説明図である。 図８、図１３～図１５によって決定された境界直線によって更新した通信エリアマップの説明図である。 図１６によって更新された通信エリアマップを用いて移動基地局を配置した説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図２は、本発明における通信エリアマップ更新装置の構成図である。

図２によれば、通信エリアマップ更新装置１は、通信エリアマップ取得部１１と、休止基地局情報取得部１２と、第１の通信エリアマップ更新部１３と、境界直線決定部１４と、第２の通信エリアマップ更新部１５とを有する。これら機能構成部は、装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムとして実行する。また、これら機能構成部の処理の流れは、通信エリアマップ更新方法としても理解できる。

［通信エリアマップ取得部１１］
通信エリアマップ取得部１１は、地図上に通信可否を表す「通信エリアマップ」を取得する。通信エリアマップは、記憶部から取得するものであってもよいし、インターネットのＷｅｂサイトや通信事業設備からダウンロードするものであってもよい。ダウンロードする場合、既存基地局と通信する端末側通信機能を介して、通信エリアマップを取得する。

通信エリアマップは、広域無線通信網に基づくものとして説明する。広域無線通信網は、例えばＬＴＥ(Long Term Evolution)であってもよいし、３Ｇ(3rd Generation)、５Ｇ(5th Generation)又はＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)に基づくものであってもよい。また、適用用途によっては、狭域無線通信網に適用したものであってもよい。

地図上の通信エリアマップには、多数の基地局の配置位置は表現されていない。即ち、それら基地局によって通信可能となった通信エリアのみが、地図上に特徴的な色で明示されている。通信エリアマップが、公開されたＷｅｂページである場合、ブラウザのようなアプリケーションで表示可能となる。
また、通信エリアマップは、必ずしも表示可能なデータである必要はなく、通信事業設備データであってもよい。その場合、特定のアプリケーションを用いてマップを表示することとなる。
即ち、通信エリアマップは、位置に基づいて通信可能か否かを識別できるデータであればよい。

図３は、基地局の位置及び電波半径を表す説明図である。

図３によれば、図１の通信エリアマップを、ローカルの範囲で見た基地局配置である。これは、基地局の位置や電波到達範囲を決定するための事前情報であって、基地局毎に、ローカルな通信可能エリアを認識することができる。
具体的には、３つの基地局が電波を放射しており、その電波到達範囲は通信可能エリアとなる。通信可能エリアは、基地局毎に、その位置及び電波到達距離（半径）から特定された円状範囲となる。
尚、電波到達範囲は、アンテナ構成によっては必ずしも円状範囲となるものではないかもしれない。但し、本発明の実施形態では、円状でない電波範囲も含めて、「円状範囲」として説明する。

図４は、基地局から放射された電波の受信強度を表す説明図である。

図４によれば、通信可能エリアは、その位置における端末の受信強度（例えばＲＳＲＰ(Reference Signal Received Power)の単位dBm）が所定閾値以上となるであろうエリアとする。即ち、通信エリアマップには、エリア毎に、基地局からの電波の受信強度が付与されたものであってもよい。
また、受信強度の所定閾値を段階的に設定することによって、受信強度毎の通信可能エリアを等高線状に、異なる色で表示することもできる。

［休止基地局情報取得部１２］
休止基地局情報取得部１２は、通信事業者の通信事業設備から、休止基地局による通信不可の円状範囲を取得する。この休止基地局情報は、既存基地局と通信する端末側通信機能を介して、通信事業設備から取得する。また、休止基地局情報は、予め記憶された記憶部から取得するものであってもよい。

休止基地局とは、災害時に故障やバックホール回線の切断によって電波放射を停止した基地局である。通信事業者の通信事業設備は、休止基地局をリアルタイムに検知することができる。

休止基地局情報とは、休止基地局の「位置」及び「電波到達距離」となる。電波到達距離を半径とすることによって、その休止基地局が過去に電波放射していた、地図上の円状範囲を特定することができる。
勿論、休止基地局情報は、「位置」及び「電波到達距離」に限られず、休止基地局の地図上の電波放射の地域範囲を、明確に特定したものであってもよい。

［第１の通信エリアマップ更新部１３］
第１の通信エリアマップ更新部１３は、地図上で、休止基地局が起動時に電波を放射していた「円状範囲」を通信不可にした通信エリアマップに更新する。

図５は、休止基地局の発生に応じた通信エリアマップを表す第１の説明図である。
図５によれば、１つの基地局が休止して、電波放射を停止している。その際に、休止基地局の地図上の円状範囲を、白抜き（通信可能エリアの色を消す）で表示している。

［境界直線決定部１４］
境界直線決定部１４は、最初に、休止基地局が起動時に電波放射していた円状範囲の円周上で、通信可能エリアと通信不可エリアとが接する交点を複数検出する。

図５によれば、休止基地局の円状範囲における円周は、以下の２つに分かれている。
通信可能エリア側と隣接する第１の半円周部分
通信不可エリア側と隣接する第２の半円周部分
また、図５によれば、第１の半周部分と第２の半円周部分とが入れ替わる交点が、２点検出されている。
そして、境界直線決定部１４は、これら交点同士を結ぶ「境界直線」を決定する。

他の実施形態として、図５に拘わらず、第１の半円周部分と第２の半円周部分とが入れ替わる交点が、４点検出された場合、２本の境界直線が決定されることとなる。また、交点が、６点検出された場合、３本の境界直線が決定されることとなる。

尚、実運用の実施形態として、通信エリアマップ更新装置１が移動局に搭載された場合、境界直線決定部１４は、測位部から現在位置を取得し、移動制御部に対して境界直線の両端への移動を指示し、その位置における既存基地局からの電波検知の有無を取得する。これによって、境界直線決定部１４は、境界直線の位置を繰り返しシフトさせながら、最終的な境界直線の位置を決定する。

［第２の通信エリアマップ更新部１５］
第２の通信エリアマップ更新部１５は、境界直線から通信可能エリア側の半月状範囲を、通信可能エリアとして通信エリアマップを更新する。

図６は、図５における境界直線によって更新した通信エリアマップの説明図である。
図６によれば、図５の１本の境界直線から、通信可能エリア側の半月状範囲を、通信可能エリアとして通信エリアマップを更新している。
本発明によれば、最初に取得した通信エリアマップから、休止基地局が起動時に電波を放射していた通信可能エリアを、通信不可エリアとして更新する。それと共に、通信可能であろうと想定される境界直線から通信可能エリア側を、通信可能エリアとして更新する。
ここで、新たに更新された通信可能エリアでは、隣接する既存基地局からの電波を受信可能か否かまでは、検知されていない。

これに対し、以下の実施形態によれば、通信可能であろうと想定された半月状範囲で、既存基地局の電波を実測的に検知する。そのために、前述した通信エリアマップ更新装置１を、移動局に搭載する。そして、その移動局を、通信可能であろうと想定された半月状範囲に移動させ、既存基地局の電波を実測的に検知する。

尚、実運用の実施形態として、通信エリアマップ更新装置１が移動基地局に搭載された場合、第２の通信エリアマップ更新部１５は、移動制御部へ、電波放射を可能とする位置への移動を指示する。そして、移動基地局が電波放射を開始した後、基地局制御部から第２の通信エリアマップ更新部１５へ、起動基地局情報（位置・電波到達距離）が通知される。これによって、第２の通信エリアマップ更新部１５は、新たな起動基地局情報の電波到達範囲を通信可能エリアとした、通信エリアマップに更新することができる。

図７は、通信エリアマップ更新装置を搭載した移動局の機能構成図である。

移動局２は、広範囲の地域を、空中又は地上で自律的に移動可能な移動体である。移動局２は、例えば空中移動可能なドローン（飛行物体）として実装されたものであってもよいし、飛行船、気球、ヘリコプタであってもよい。勿論、地上を走行可能な自動車であってもよい。

図７によれば、移動局２は、図２で前述した通信エリアマップ更新装置１と、第１の通信部２０１と、通信エリアマップ記憶部２１１と、測位部２０２と、移動部２０３と、移動制御部２１２と、第２の通信部２０４と、基地局制御部２１４とを、一体的に搭載したものである。

第１の通信部２０１は、既存基地局と通信する端末側通信機能として、インターネットのＷｅｂサイトや、通信事業者の通信事業設備と通信する。第１の通信部２０１は、通信エリアマップのダウンロードや、休止基地局情報の受信のためのものである。通信エリアマップ更新装置１の通信エリアマップ取得部１１は、移動中であっても、第１の通信部２０１を介して、通信エリアマップをダウンロードすることができる。また、通信エリアマップ更新装置１の休止基地局情報取得部１２も、第１の通信部２０１を介して、休止基地局情報を取得することができる。
これによって、通信エリアマップ更新装置１は、地図上のローカルな範囲における通信エリアマップを、リアルタイムに取得することができる。

通信エリアマップ記憶部２１１は、取得した通信エリアマップを、記憶しておくことができる。これによって、移動しながら、地域全体の通信エリアマップを更新することもできる。

測位部２０２は、例えばＧＰＳ(Global Positioning System)の測位電波を受信し、当該移動局２自身の現在位置を測位する。その現在位置は、通信エリアマップ更新装置１及び移動制御部２１２へ出力される。通信エリアマップ更新装置１は、境界直線を決定するために、通信エリアマップ上の現在位置を認識する必要がある。また、移動制御部２１２は、移動部２０３を所望位置へ移動制御するために、現在位置を取得する必要がある。

移動部２０３は、移動局２自体を移動させる駆動部であって、例えばドローンの場合はマルチコプター部となる。移動部２０３は、移動制御部２１２からの指示に応じて、所望位置へ移動するべく動作する。

移動制御部２１２は、測位部２０２から現在位置を入力し、所望位置に移動局２自体を移動させるべく移動部２０３を制御する。また、移動制御部２１２は、通信エリアマップ更新装置１から、境界直線の決定のための電波検知の位置を入力し、その位置へ移動するべく移動部２０３を制御する。
尚、実運用の実施形態として、通信エリアマップ更新装置１が移動基地局に搭載された場合、移動制御部２１２は、通信エリアマップ更新装置１によって更新された通信エリアマップを用いて、既存基地局の電波干渉を生じない位置へ移動制御する。例えば、予め決定された電波到達距離を半径とした電波到達範囲が、通信エリアマップの通信可能エリアに重畳しないような位置へ移動する。当該移動基地局２は、その位置へ移動することによって、電波放射を開始することができる。

第２の通信部２０４は、端末と通信する基地局側通信機能として、電波を放射する。これによって、電波到達距離を半径とした円状範囲に含まれる端末と通信することができる。

基地局制御部２１４は、移動制御部２１２によって所望位置に当該移動局２が移動した後、第２の通信部２０４を基地局として起動させるべく電波放射を制御する。基地局制御部２１４は、電波の周波数や受信強度等を任意に変更し、電波到達範囲の形状及び距離を柔軟に設定することができるものであってもよい。
また、基地局制御部２１４は、電波放射を開始した後、起動基地局情報（位置・電波到達距離）を、通信エリアマップ更新装置１へ通知する。これによって、通信エリアマップ更新装置１は、新たな起動基地局に基づく通信エリアマップに更新することができる。

図８は、位置Ｓ１及びＳ２に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第１の説明図である。
位置Ｓ１及びＳ２は、前述した図６における境界直線の両端の２つの交点位置である。このとき、位置Ｓ１及びＳ２の両方における判定結果は、以下の２つのケースに分けられる。また、境界直線の決定のための以下の判定は、通信エリアマップ更新装置１の境界直線決定部１４によって実行される。

＜ケース１＞境界直線の交点位置の少なくとも一方で電波を検知した場合に、通信可能エリアとする。
＜判定１１＞境界直線の交点位置の両方で、既存基地局の電波が検知された場合、「通信不可エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の両方で基地局からの電波を検知しない位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の少なくとも一方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する。
＜判定１２＞境界直線の交点位置の少なくとも一方で、既存基地局の電波を検知しない場合、「通信可能エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の両方で基地局からの電波を検知する位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の少なくとも一方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する。

＜ケース２＞境界直線の交点位置の両方で電波を検知した場合に、通信可能エリアとする。
＜判定２１＞境界直線の交点位置の少なくとも一方で、既存基地局の電波が検知された場合、「通信不可エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の少なくとも一方で基地局からの電波を検知する位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の両方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する。
＜判定２２＞境界直線の交点位置の両方で、既存基地局の電波を検知しない場合、「通信可能エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の少なくとも一方で基地局からの電波を検知しない位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の両方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する。

以下の実施形態によれば、＜ケース１＞を例に説明する。

＜判定１１＞図８の位置Ｓ１、Ｓ２（境界直線の交点位置）の両方で、既存基地局の電波が検知されたとする。電波の検知の判定は、所定受信強度以上の電波を検知したか否かであるとする。

図９は、位置Ｓ３及びＳ４に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第２の説明図である。
この場合、「通信不可エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の両方で基地局からの電波を検知しない位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の少なくとも一方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する。
位置Ｓ３及びＳ４は、図８の境界直線を、「通信不可エリア側の半月状範囲」で、「休止基地局の中心線」に平行移動させた、円状範囲の円周との交点である。図９によれば、位置Ｓ３、Ｓ４の両方で、既存基地局の電波が検知されない、とする。

図１０は、位置Ｓ５及びＳ６に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第３の説明図である。
位置Ｓ５及びＳ６は、図９の境界直線と図８の境界直線との間の距離の二分位置（半分）に、境界直線を平行移動させた、円状範囲の円周との交点である。図１０によれば、位置Ｓ５、Ｓ６の両方で、既存基地局の電波が検知されない、とする。

図１１は、位置Ｓ７及びＳ８に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第４の説明図である。
位置Ｓ７及びＳ８は、図１０の境界直線と図８の境界直線との間の距離の二分位置（半分）に、境界直線を平行移動させた、円状範囲の円周との交点である。図１１によれば、位置Ｓ７で、既存基地局の電波が検知され、位置Ｓ８で、既存基地局の電波が検知されていない、とする。

図１２は、図８～図１１によって決定された境界直線によって更新した通信エリアマップの説明図である。
図１２によれば、最終的に、既存基地局の電波の少なくとも一方が検知された位置Ｓ７、Ｓ８を結ぶ境界直線が決定される。そして、境界直線から、通信可能エリア側の半月状範囲を、通信可能エリアとして通信エリアマップを更新している。

前述した図８～図１２によれば、二分木のように、半分の距離で繰り返し、電波の有無を検知している。これら二分位置への繰り返し回数は、通信エリアマップの各エリアの精度によって予め決定される。

＜判定１２＞図８の位置Ｓ１、Ｓ２（境界直線の交点位置）の少なくとも一方で、既存基地局の電波を検知しないとする。

図１３は、位置Ｓ３及びＳ４に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第２の説明図である。
この場合、「通信可能エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の両方で基地局からの電波を検知する位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の少なくとも一方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する。
位置Ｓ３及びＳ４は、図６の境界直線と、通信可能エリア側の円周接線上との中央に、休止基地局の中心線を平行移動させた、円状範囲の円周との交点である。このとき、位置Ｓ３、Ｓ４の両方で、既存基地局の電波が検知された、とする。

図１４は、位置Ｓ５及びＳ６に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第３の説明図である。
位置Ｓ５及びＳ６は、図９の境界直線と図６の境界直線との間の距離の二分位置（半分）に、境界直線を平行移動させた、円状範囲の円周との交点である。このとき、位置Ｓ５で、既存基地局の電波が検知され、位置Ｓ６で、既存基地局の電波が検知されない、とする。

図１５は、位置Ｓ７及びＳ８に自ら移動した移動局が既存基地局の電波を検知する第４の説明図である。
位置Ｓ７及びＳ８は、図１４の境界直線と図６の境界直線との間の距離の二分位置（半分）に境界直線を平行移動させた、円状範囲の円周との交点である。このとき、位置Ｓ７及びＳ８の両方で、既存基地局の電波が検知されない、とする。

図１６は、図８、図１３～図１５によって決定された境界直線によって更新した通信エリアマップの説明図である。

図１６によれば、最終的に、既存基地局の電波の少なくとも一方が検知された位置Ｓ５、Ｓ６を結ぶ境界直線が決定される。そして、境界直線から、通信可能エリア側の半月状範囲を、通信可能エリアとして通信エリアマップを更新している。

図１７は、図１６によって更新された通信エリアマップを用いて移動基地局を配置した説明図である。

図１７によれば、通信エリアマップ更新装置１が搭載された移動基地局は、更新された通信エリアマップを用いて、既存基地局の電波干渉を生じない位置へ移動制御する。そして、その位置から、基地局として起動するべく電波放射を開始する。これによって、その起動基地局の電波到達範囲を通信可能エリアとした、通信エリアマップに更新することができる。

尚、他の実施形態として、サービス種別毎に、異なる受信強度を設定した異なる通信エリアマップを作成することもできる。例えばＶｏＬＴＥのような音声サービスの場合、音声データ送受信のための通信帯域を確保し続けなければならず、比較的高い受信強度を要する。一方で、データ通信サービスの場合、パケット再送等の誤り制御によって通信可能であり、比較的低い受信強度であってもよい。そのために、災害時に、比較的狭いエリアでは音声サービスを復旧させ、比較的広いエリアでデータ通信サービスを復旧させることもできる。この際に、サービス種別毎に、通信エリアマップを更新することができる。

以上、詳細に説明したように、本発明の装置、プログラム及び方法によれば、地図上のローカルな範囲における通信エリアマップを、リアルタイムに更新することができる。特に、広域無線通信網を構築する複数の基地局の中で、一部の休止基地局によって影響する通信エリアマップを更新することができる。

本発明によれば、特定の通信事業者に依存しない、移動局の運用制御のみによって、通信エリアマップを更新することができる。災害時には、例えば通信事業者以外の災害救助者であっても、移動局のみを制御することによって通信エリアマップを更新することができる。また、移動局は自律的に移動可能であって、通信エリアマップは、人手を要することなく、リアルタイムに更新することができる。

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

１ 通信エリアマップ更新装置
１１ 通信エリアマップ取得部
１２ 休止基地局情報取得部
１３ 第１の通信エリアマップ更新部
１４ 境界直線決定部
１５ 第２の通信エリアマップ更新部
２ 移動局
２０１ 第１の通信部
２１１ 通信エリアマップ記憶部
２０２ 測位部
２０３ 移動部
２１２ 移動制御部
２０４ 第２の通信部
２１４ 基地局制御部

Claims (12)

1. 地図上に通信可否を表す通信エリアマップを取得する通信エリアマップ取得手段と、
   休止基地局による通信不可の円状範囲を取得する休止基地局情報取得手段と、
   地図上で、前記円状範囲を通信不可にした通信エリアマップに更新する第１の通信エリアマップ更新手段と、
   前記円状範囲の円周上で、通信可能エリアと通信不可エリアとが接する交点を複数検出し、当該交点同士を結ぶ境界直線を決定する境界直線決定手段と、
   前記境界直線から通信可能エリア側の半月状範囲を、通信可能エリアとして前記通信エリアマップを更新する第２の通信エリアマップ更新手段と
   を有することを特徴とする装置。
2. 前記円状範囲は、休止基地局の位置及び電波到達距離に基づくものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 当該装置は、移動局であって、
   自らの位置を測位する測位手段と、
   前記境界直線と前記円周とが交わる２つの交点位置にそれぞれ移動する移動制御手段と、
   基地局からの電波を検知し、当該基地局と通信する第１の通信手段と
   を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
   
4. 空中移動可能な飛行物体である
   ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記境界直線決定手段は、境界直線の交点位置の両方で、既存基地局の電波が検知された場合、「通信不可エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の両方で基地局からの電波を検知しない位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の少なくとも一方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の装置。
6. 前記境界直線決定手段は、境界直線の交点位置の少なくとも一方で、既存基地局の電波を検知しない場合、「通信可能エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の両方で基地局からの電波を検知する位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の少なくとも一方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の装置。
7. 前記境界直線決定手段は、境界直線の交点位置の少なくとも一方で、既存基地局の電波が検知された場合、「通信不可エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の少なくとも一方で基地局からの電波を検知する位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の両方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の装置。
8. 前記境界直線決定手段は、境界直線の交点位置の両方で、既存基地局の電波を検知しない場合、「通信可能エリア側の半月状範囲」で、当該境界直線を、交点位置の少なくとも一方で基地局からの電波を検知しない位置から、円形範囲の中心直線と平行にずらしながら、交点位置の両方で電波を検知した位置の当該境界直線を決定する
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の装置。
9. 前記通信エリアマップには、エリア毎に、基地局からの電波の受信強度が付与されており、
   前記境界直線決定手段は、既存基地局の電波を検知したか否か判定を、所定受信強度以上の電波を検知したか否かで判定する
   ことを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の装置。
10. 基地局として機能する第２の通信手段を更に有し、
    前記移動制御手段は、第２の通信エリアマップ更新手段によって更新された通信エリアマップを用いて、既存基地局の電波干渉を生じない位置へ移動制御し、
    第２の通信手段は、既存基地局の電波干渉を生じない電波到達距離に制御する
    ことを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
    休止基地局による通信不可の円状範囲を取得する休止基地局情報取得手段と、
    地図上で、前記円状範囲を通信不可にした通信エリアマップに更新する第１の通信エリアマップ更新手段と、
    前記円状範囲の円周上で、通信可能エリアと通信不可エリアとが接する交点を複数検出し、当該交点同士を結ぶ境界直線を決定する境界直線決定手段と、
    前記境界直線から通信可能エリア側の半月状範囲を、通信可能エリアとして前記通信エリアマップを更新する第２の通信エリアマップ更新手段と
    してコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
12. 装置の通信エリアマップ更新方法において、
    地図上に通信可否を表す通信エリアマップを取得する第１のステップと、
    休止基地局による通信不可の円状範囲を取得する第２のステップと、
    地図上で、前記円状範囲を通信不可にした通信エリアマップに更新する第３のステップと、
    前記円状範囲の円周上で、通信可能エリアと通信不可エリアとが接する交点を複数検出し、当該交点同士を結ぶ境界直線を決定する第４のステップと、
    前記境界直線から通信可能エリア側の半月状範囲を、通信可能エリアとして前記通信エリアマップを更新する第５のステップと
    を実行することを特徴とする装置の通信エリアマップ更新方法。
    

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