JP2017195493A - Mobile communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動通信システムに関し、特に、SON(Self Organizing Network)サーバを用いて制御される、基地局の機能が内蔵された飛行体を備える移動通信システムに関する。 The present invention relates to a mobile communication system, and more particularly, to a mobile communication system including a flying object that is controlled using a SON (Self Organizing Network) server and has a built-in base station function.
移動通信システムの技術として、LTE(Long Term Evolution)が広く普及している。LTEでは、基地局に収容された端末は、基地局及び当該基地局に接続されたネットワークを経由して、同一のLTEネットワークや他のネットワークに接続された端末及びコンピュータと通信できる。 LTE (Long Term Evolution) is widely used as a mobile communication technology. In LTE, a terminal accommodated in a base station can communicate with a terminal and a computer connected to the same LTE network or another network via the base station and a network connected to the base station.
また、オペレータの作業により行われていた基地局の設定を自律的に行うことを可能とする、SON(Self Organizing Network)システムが近年開発されている。SONシステムでは、SONサーバに接続された基地局やそれらの配下の端末から設定パラメータや通信状態を示す情報をSONサーバが収集して分析し、その分析結果に基づいて基地局の設定が動的に変更される。 In recent years, a SON (Self Organizing Network) system has been developed that enables autonomous setting of a base station that has been performed by an operator's work. In the SON system, the SON server collects and analyzes information indicating the setting parameters and communication status from the base stations connected to the SON server and the terminals under them, and the base station settings are dynamically determined based on the analysis result. Changed to
本発明に関連して、特許文献1には、無線ルータが搭載された飛行体が記載されている。 In relation to the present invention, Patent Document 1 describes a flying object equipped with a wireless router.
災害等の緊急事態が発生した場合、端末を携帯するユーザとの連絡の可否が当該ユーザの生存可能性を決定づける場合がある。しかし、地上に設置された基地局が通信不能に陥った場合、長時間にわたりその基地局の配下の端末との間の通信が復旧しない恐れがある。このような場合に、車載型無線基地局などの地上を移動可能な基地局を代替として配備することにより、端末との通信を回復することが可能である。しかし、車載型無線基地局が配置可能な場所は車によって到達可能な場所であり、道路網の状態に依存する。このため、移動通信システムの観点から必要とされる場所に基地局を設置できない場合がある。また、災害により交通網が寸断されている場合には、使用不能となった地上の基地局のカバレッジ(カバーエリア)の近傍に車載型無線基地局を移動させることさえも不可能な場合もある。 When an emergency such as a disaster occurs, the possibility of contact with the user carrying the terminal may determine the survivability of the user. However, when a base station installed on the ground is incapable of communication, there is a possibility that communication with a terminal under the base station may not be restored for a long time. In such a case, communication with the terminal can be recovered by deploying a base station that can move on the ground, such as an in-vehicle wireless base station, as an alternative. However, the place where the in-vehicle wireless base station can be placed is a place that can be reached by car, and depends on the state of the road network. For this reason, a base station may not be installed in a place required from the viewpoint of a mobile communication system. In addition, when the transportation network is severed due to a disaster, it may not even be possible to move the in-vehicle wireless base station to the vicinity of the coverage (cover area) of the ground base station that has become unavailable. .
さらに、車載型無線基地局は、基本的に配置された場所で移動せずに通信サービスを実行することを前提として設計されているため、端末とより良好な品質で通信できるようにリアルタイムに移動して、基地局の配置を最適化することは困難である。また、特許文献1に記載された技術は、移動通信システムで用いられる基地局を代替するものではない。 In addition, the in-vehicle wireless base station is designed on the premise that the communication service is executed without moving in the place where it is basically located, so it moves in real time so that it can communicate with the terminal with better quality. Thus, it is difficult to optimize the arrangement of base stations. Further, the technique described in Patent Document 1 is not a substitute for a base station used in a mobile communication system.
(発明の目的)
本発明は、地上の基地局の問題により通信サービスが停止した地域に対する、迅速かつ好適な通信サービスの復旧が可能な移動通信システムの提供を目的とする。
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide a mobile communication system capable of quickly and suitably recovering a communication service for an area where the communication service is stopped due to a problem with a ground base station.
本発明の移動通信システムは、端末と通信可能な、地上に設置された地上基地局と、端末と通信可能な基地局の機能を備える、上空を移動可能な飛行体と、地上基地局及び飛行体と通信可能に接続され、飛行体に、飛行体の動作を規定する通信パラメータを設定するサーバ装置と、を備える。 The mobile communication system of the present invention includes a ground base station installed on the ground that can communicate with a terminal, a flying body that has the function of a base station that can communicate with the terminal, a ground that can move above, a ground base station, and a flight. And a server device that is communicably connected to the body and sets communication parameters that define the operation of the flying object in the flying object.
本発明の移動通信システムの制御方法は、端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と、端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と、を通信可能に接続し、飛行体に、飛行体の動作を規定する通信パラメータを設定する、ことを特徴とする。 The control method of the mobile communication system of the present invention enables communication between a ground base station installed on the ground that can communicate with a terminal, and a flying object that can move over the sky and has a base station function that can communicate with the terminal. It connects, and the communication parameter which prescribes | regulates operation | movement of a flying body is set to a flying body, It is characterized by the above-mentioned.
本発明のサーバ装置は、端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と、端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と、通信を行うためのインタフェースと、飛行体の動作を規定する通信パラメータを求める計算部と、を備える。 The server device of the present invention is a ground base station installed on the ground that can communicate with a terminal, a flying object having a function of a base station that can communicate with the terminal, an interface for performing communication, And a calculation unit for obtaining communication parameters for defining the operation of the flying object.
本発明は、地上の無線基地局の問題により通信サービスが停止した地域に対する、迅速かつ好適な通信サービスの復旧を実現できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can realize a quick and suitable restoration of a communication service for an area where the communication service has been stopped due to a problem with a ground radio base station.
本発明の実施形態について、図面を参照して以下に説明する。各実施形態の構成を示す図面における矢印は信号の方向あるいは移動の方向の例を示すものであり、それらの方向を限定しない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The arrows in the drawings showing the configuration of each embodiment show examples of the direction of the signal or the direction of movement, and the direction is not limited.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態のSON(Self Organizing Network)システム100の構成例を示す図である。SONシステム100は、基地局1〜5、通信衛星6、ネットワーク7、SONサーバ8、ドローン型基地局12及び13を備える。基地局1〜5及びドローン型基地局12、13は、LTE(Long Term Evolution)で用いられる無線基地局の機能を備える。基地局1〜5及びドローン型基地局12、13の数は例であり、これらには限定されない。以下、基地局1〜5及びドローン型基地局12、13を総称して「各基地局」と記載する。また、図1及び以降のSONシステムの図面において、各基地局を中心とした円は、それぞれの基地局のカバレッジ(カバーエリア)を示す。破線は、SONサーバ8と基地局1〜5との間の接続を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a SON (Self Organizing Network)
基地局1〜5は、LTEで用いられる無線基地局である。基地局1〜5は、端末を収容する。図1では端末9が1台のみ例示されているが、基地局1〜5は、それぞれ複数の端末を収容できる。通信衛星6は、ドローン型基地局12、13及びネットワーク7との無線通信インタフェースを備える。通信衛星6は、ネットワーク7を介してドローン型基地局12及び13と、SONサーバ8との間の通信を可能とする。ネットワーク7は、通信衛星6とSONサーバ8とを接続するとともに、各基地局の配下の端末と当該端末の通信先とを接続する。SONサーバ8は、各基地局の通信パラメータを収集して分析するとともに、各基地局に通信パラメータを設定する機能を備えるコンピュータを備える。さらに、SONサーバ8は、ドローン型基地局12及び13に対して、指定された位置へ移動する指示、アンテナの指向方向を制御する指示などを送信する機能をも備える。ドローン型基地局12及び13の位置は、例えば緯度、経度、高度により規定される。
Base stations 1 to 5 are radio base stations used in LTE. Base stations 1 to 5 accommodate terminals. Although only one terminal 9 is illustrated in FIG. 1, the base stations 1 to 5 can each accommodate a plurality of terminals. The
通信パラメータは、送信電力やハンドオーバー閾値などの、一般的なSONシステムにおいて基地局から収集され、また基地局に対して設定されるパラメータを含む。さらに、本実施形態では、通信パラメータは、ドローン型基地局の利用の有無やその位置、ドローン型基地局が備えるアンテナの指向方向を含む。SONサーバ8は、通信パラメータの分析結果に基づいて各基地局それぞれに通信パラメータを再設定する。
Communication parameters include parameters that are collected from a base station in a general SON system and set for the base station, such as transmission power and a handover threshold. Furthermore, in the present embodiment, the communication parameters include the presence / absence and use of the drone-type base station, and the direction of the antenna provided in the drone-type base station. The SON
図2は、SONサーバ8の構成例を示すブロック図である。SONサーバ8は、取得部801、計算部802、インタフェース803を備える。取得部801は、インタフェース803を経由して各基地局からそれぞれの通信パラメータを取得する。計算部802は、取得した通信パラメータに基づき、各基地局の通信パラメータを再計算する。計算部802は、SONシステム100の通信サービスの品質を最適化するためのアルゴリズムを備え、当該アルゴリズムにより通信パラメータを再計算することができる。例えば、計算部802は、各基地局のカバレッジの面積の合計が最大となるように、各基地局の通信パラメータを計算してもよい。あるいは、計算部802は、各基地局で重複するカバレッジの面積が小さくなるように、各基地局の通信パラメータを計算してもよい。計算部802は、ドローン型基地局12及び13の利用の有無やそれらの位置及びアンテナの指向方向の情報を含めて通信パラメータとして取り扱う。インタフェース803は、外部との通信インタフェース回路である。インタフェース803は、基地局1〜5との通信インタフェースと、ドローン型基地局12及び13との通信インタフェースと、ネットワーク7との通信インタフェースと、を備える。インタフェース803は、さらに、通信衛星6と直接通信するためのインタフェースを備えてもよい。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the
図3は、基地局1の構成例を示すブロック図である。基地局1は、インタフェース101、制御部102、無線部103及びアンテナ104を備える。基地局2〜5も、基地局1と同様の構成及び機能を備える。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the base station 1. The base station 1 includes an
アンテナ104は、基地局1の配下の端末と通信するための電波を送受信する。アンテナ104は、無線部103に接続される。無線部103は、制御部102から受信したベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ104から放射するとともに、アンテナ104が受信した無線信号をベースバンド信号に変換して制御部102へ出力する。
The
制御部102は、端末と送受信される信号を処理するとともに、基地局1全体を、基地局として機能させる。インタフェース101は、基地局1とSONサーバ8との無線あるいは有線のインタフェース回路である。基地局1はSONサーバ8に接続されるとともに、SONサーバ8を経由してネットワーク7にも接続される。
The
基地局1の配下の端末は、基地局1、SONサーバ8、ネットワーク7を介して通信先と通信する。ただし、基地局1のインタフェース101は、ネットワーク7と直接接続するための機能を備え、端末とその通信先との間で伝送されるデータを、ネットワーク7との間で直接送受信してもよい。
The terminals under the base station 1 communicate with the communication destination via the base station 1, the
図4は、ドローン型基地局12の上面図の例である。ドローン型基地局13も、ドローン型基地局12と同様の構成及び機能を備える。ドローン型基地局12は、基地局の機能を備える飛行体である。ドローン型基地局12は、筐体202及び4台のプロペラ201を備える。無線通信による外部からの制御又はドローン型基地局12の自律的な制御によるプロペラの駆動によってドローン型基地局12を飛翔させ、ドローン型基地局12を上空の所定の場所に移動させることができる。SONサーバ8は、ネットワーク7及び通信衛星6を経由してドローン型基地局12を制御できる。
FIG. 4 is an example of a top view of the drone
図5は、ドローン型基地局12の側面図の例である。ドローン型基地局12は、アンテナ203を備える。アンテナ203は複数でもよく、全てのアンテナが下方向を向いていなくともよい。アンテナ203は例えばアレイアンテナであり、電気的な制御によって指向性を変化させることができる。筐体202は、基地局の機能を実現するための電気回路を内蔵する。基地局に関するブロック図は、図6に示される。
FIG. 5 is an example of a side view of the drone-
図6は、ドローン型基地局12の、基地局に関する機能ブロック図の例である。ドローン型基地局12は、アンテナ203、衛星無線部211、制御部212、無線部213を備える。アンテナ203の一部は衛星無線部211と接続され、他のアンテナ203は無線部213と接続される。ドローン型基地局12は、一般的な飛行体が持つ機能、例えば姿勢制御機能、位置情報の取得機能や電源制御機能をさらに備える。しかし、図6ではこれらの一般的な飛行体の機能ブロックの記載は省略されている。
FIG. 6 is an example of a functional block diagram relating to the base station of the drone
衛星無線部211は、制御部212との間で伝送される信号を変復調して通信衛星6との間のデータ伝送を実現する。衛星無線部211と直接接続されたアンテナ203は、衛星無線部211で生成された無線信号を通信衛星6へ送信し、通信衛星6から受信した無線信号を衛星無線部211へ出力する。
The
無線部213は、制御部212との間で伝送される信号を変復調して、配下の端末との間のデータ伝送を実現する。無線部213と直接接続されたアンテナ203は、無線部213で生成された無線信号を端末へ送信し、端末から受信した無線信号を無線部213へ出力する。制御部212は、端末及び通信衛星6との間で送受信される信号を処理する機能及びドローン型基地局12の全体の機能を実現させるための制御機能を備える。
The
ドローン型基地局12は、地上に設置された基地局の代替として動作する。SONシステム100が備えるドローン型基地局12を地上に設置されたどの基地局の代替として動作させるかは、SONサーバ8が決定する。地上の基地局の機能をドローン型基地局12で代替するために必要な通信パラメータは、SONサーバ8からネットワーク7及び通信衛星6を経由してドローン型基地局12に通知され、制御部212に記憶される。このため、制御部212は不揮発メモリを備えてもよい。無線部213と直接接続されたアンテナ203は、無線部213で生成された無線信号を放射し、端末から受信した無線信号を無線部213へ出力する。端末は、無線部213、制御部212、衛星無線部211、通信衛星6、ネットワーク7を経由して、端末の通信先と接続される。以上のドローン型基地局12に関する説明は、ドローン型基地局13についても同様である。
The drone-
(第1の実施形態の動作手順)
第1の実施形態のSONシステム100の動作手順の例について、図1、図7〜図10を用いて説明する。以降では、災害などで基地局3が使用不能に陥った場合に、2台のドローン型基地局12及び13がその代替として用いられる場合について説明する。しかし、以下の動作は、基地局3以外の基地局が使用不能となった場合にも適用できる。
(Operation procedure of the first embodiment)
An example of an operation procedure of the
図7は、第1の実施形態のSONシステム100の動作手順の例を示すフローチャートである。図8及び図9は、2台のドローン型基地局12及び13を用いて、基地局3の機能を代替する様子を示す図である。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of an operation procedure of the
図1には、地上の基地局1〜5が全て正常に動作している場合のSONシステム100の構成が示される。しかしながら、災害などによって基地局3が通信不能となった場合には、基地局3からの通信データがSONサーバ8に送信されなくなる。SONサーバ8の取得部801において、所定の期間にわたって通信データが基地局3から受信されない場合、SONサーバ8は、基地局3が通信不能であると判断できる。この場合、計算部802は、ドローン型基地局12及び13の配備の要否を判断する(図7のステップS01)。なお、ドローン型基地局の配備数の判断手順の例を、図10を用いて後に説明する。
FIG. 1 shows the configuration of the
ステップS01においてドローン型基地局12及び13の配備が必要と判断されると、計算部802は、ドローン型基地局12及び13の位置(例えば、緯度、経度、高度)を算出する(ステップS02)。ドローン型基地局12及び13の位置は、例えば、通信不能となった基地局3の位置(例えば緯度、経度及び標高)、配備されるドローン型基地局の性能及び数量に基づいて算出できる。ドローン型基地局12及び13の位置を示す情報には、アンテナの指向方向が含まれてもよい。
If it is determined in step S01 that the deployment of the drone
配備されるドローン型基地局12及び13の初期的な位置は任意であり、例えば基地局3の上空である。ドローン型基地局12及び13の高度は、地上の端末とドローン型基地局12及び13とが通信可能な高度に設定される。ドローン型基地局12及び13の配備時の位置が算出されると、ドローン型基地局12及び13が配備される(ステップS03)。
The initial positions of the deployed drone
SONサーバ8は、計算部802の計算結果に基づいて、インタフェース803、ネットワーク7及び通信衛星6を経由して通信パラメータを送信し、ドローン型基地局12及び13に飛行を指示する。指示を受信したドローン型基地局12及び13は飛行を開始し、SONサーバ8から通知された通信パラメータで指定された位置に静止する。そして、ドローン型基地局12及び13は、基地局3の代替としての動作を開始する。ドローン型基地局12及び13は、SONサーバ8からの指示に基づいて、自身の位置を自律的に保持し、あるいは移動させることができる。
The
図8は、SONシステム100の、ドローン型基地局12及び13が配備された直後の状態の例を示す図である。ドローン型基地局12及び13のそれぞれのカバレッジは基地局3のカバレッジよりも狭いため、図8では2台のドローン型基地局12及び13によって、基地局3のカバレッジが概ね代替される。図8の破線は、SONサーバ8と基地局1〜4との間の接続を示す。一点鎖線は、通信衛星6とドローン型基地局12及び13との間の接続を示す。なお、図8及び図9では端末の記載は省略されている。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a state immediately after the
SONシステム100は、ドローン型基地局12及び13が配備されると、これらを用いて基地局3が提供していた通信サービスを再開する。SONサーバ8は、通信サービスの再開後、通信衛星6経由でドローン型基地局12及び13の通信パラメータを取得して分析し(図7のステップS04)、通信パラメータの変更の必要性を判断する(ステップS05)。SONサーバ8は、ドローン型基地局12及び13の設定を変更することでSONシステム100全体の通信品質が向上すると判断した場合は(ステップS05:Yes)、ドローン型基地局12及び13の通信パラメータを更新する(ステップS06)。このとき、SONサーバ8は、ドローン型基地局12及び13をより通信品質がより向上すると推定される場所に移動させ、ドローン型基地局12及び13の位置情報を更新してもよい。また、ステップS06において、ドローン型基地局12及び13以外の地上の基地局1、2、4、5の通信パラメータを併せて変更してもよい。あるいは、ドローン型基地局12及び13の通信パラメータは変更せず、基地局1、2、4、5の少なくとも1つの通信パラメータを変更してもよい。SONサーバ8は、ステップS04〜S06の手順を定期的あるいは不定期に繰り返す。通信パラメータの変更が不要と判断された場合は(ステップS05:No)、通信パラメータは更新されない。
When the drone
図9は、SONシステム100において、図7のステップS05〜S06の手順により、ドローン型基地局12及び13の通信パラメータが変更された例を示す図である。図9では、通信パラメータの変更によりドローン型基地局12及び13の位置が変更される。図8においては、基地局4の近傍でドローン型基地局12及び13のカバレッジがやや不足していた。しかし、図9では、ドローン型基地局12及び13の位置が変更され、基地局1、2、4、5のみでは不足するカバレッジがドローン型基地局12及び13によって充分に網羅される。図9に示したドローン型基地局12及び13の通信パラメータの変更(この場合は、位置の変更)は、ドローン型基地局12又は13が基地局4からの電波が相対的あるいは絶対的に弱いことを検出することを契機としてもよい。例えば、ドローン型基地局12及び13の通信パラメータが、基地局1、2、5と比較して基地局4からの電波が弱いことを示す場合には、SONサーバ8は、基地局4の方向にカバレッジの不足があると推定できる。従って、SONサーバ8は、ドローン型基地局12及び13の少なくとも一方を基地局4の方向へ移動させることで、SONシステム100全体の通信品質が改善されると判断できる。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the communication parameters of the drone
通信パラメータに含まれるパラメータは、例えば送信電力、ハンドオーバー閾値、アンテナの指向方向、ドローン型基地局の位置を含むが、これらには限定されない。通信パラメータは、一般的なSONシステム基地局において基地局に設定可能なパラメータを含むことができる。そして、これらのパラメータは、それぞれ独立した閾値を持つことができる。SONサーバ8の計算部802は、通信パラメータから得られるドローン型基地局12及び13の通信状態(例えば、受信電力、エラーレートや信号対雑音比のような通信品質)を分析する。そして、分析の結果、通信状態がいずれかのパラメータの閾値に達していると、計算部802が、閾値に達したパラメータを最適化するために、通信パラメータの再計算を実行してもよい。例えば、ドローン型基地局12のエラーレートが閾値を超えた場合には、SONサーバ8は、ドローン型基地局12の高度を下げる制御を行ってもよい。あるいは、SONサーバ8は、ドローン型基地局12のアンテナ203の指向性を変化させ、通信品質が改善されるようにドローン型基地局12のアンテナ203の指向性を制御してもよい。この場合、高度の制御を開始する通信状態の閾値とアンテナの指向性の制御を開始する通信状態の閾値とは異なっていてもよい。
The parameters included in the communication parameters include, but are not limited to, for example, transmission power, handover threshold, antenna directivity direction, and drone type base station position. The communication parameters can include parameters that can be set in the base station in a general SON system base station. These parameters can have independent threshold values. The
図10は、図7のステップS01における、ドローン型基地局の配備数の判断手法の例を示すフローチャートである。SONサーバ8の計算部802は、まず、通信不能となった地上の基地局を特定し、そのカバレッジについての情報を収集する(図10のステップS11)。本実施形態では、基地局3が通信不能となったと判断される。各基地局のカバレッジの情報は、あらかじめSONサーバ8、又は、SONサーバ8と接続された他の装置に記憶させておいてもよい。続いて、基地局3のカバレッジと、稼働可能なドローン型基地局のカバレッジとを比較し、基地局3のカバレッジを代替するために必要なドローン型基地局の台数を算出する(ステップS12)。算出された台数のドローン型基地局を稼働させることができる場合には(ステップS13:Yes)、算出された台数のドローン型基地局を配備する(ステップS14)。算出された必要な台数のドローン型基地局を稼働させることができない場合には(ステップS13:No)、カバレッジを確保できるように各基地局の設定を変更した上で(ステップS15)、算出された台数のドローン型基地局を配備する(ステップS14)。ステップS15におけるカバレッジの確保は、例えば、ドローン型基地局を用いた場合には通信品質の低下を許容する、といった設定を、通信パラメータを用いて各基地局に行うことで実現できる。
FIG. 10 is a flowchart showing an example of a method for determining the number of deployed drone-type base stations in step S01 of FIG. First, the
なお、基地局3のカバレッジ情報の入手後(ステップS11の後)、SONシステム100内の人口の分布に基づいて各基地局のカバレッジを再定義してもよい。例えば、人口密度が低い地域のカバレッジを小さくし、生じたリソースの余裕を人口密度の高い地域のカバレッジの確保に振り向けてもよい。また、ステップS12において、地上の他の基地局が今後通信不能となる可能性を考慮して、稼働可能なドローン型基地局の数を減らすことで、予備のドローン型基地局を確保してもよい。ドローン型基地局の位置の計算時に、配備されるドローン型基地局の数が変更されてもよい。さらに、端末の移動につれてトラヒックが高い地域が移動する場合に、ドローン型基地局を端末の移動に合わせて移動させてもよい。これにより、地上の基地局のカバレッジ外へ移動する端末に対する通信サービスを継続させることができる。これらの変更は、オペレータの介在によって実施されてもよいし、計算部802の動作手順にあらかじめ組み込まれてもよい。
Note that after the coverage information of the base station 3 is obtained (after step S11), the coverage of each base station may be redefined based on the population distribution in the
(効果の説明)
第1の実施形態のSONシステム100は、地上の無線基地局の問題により通信サービスが停止した地域に対する、迅速かつ好適な通信サービスの復旧を実現できる。
(Explanation of effect)
The
その第1の理由は、ドローン型基地局を用いることで、交通網の状態に依存することなく、必要な場所へ迅速に無線基地局を配備することができるからである。第2の理由は、SONサーバが地上基地局の位置を把握することで、迅速にドローン型基地局を配備する位置を計算できるためである。第3の理由は、ドローン型基地局を代替基地局として用いるため、端末の分布及び移動に従って、ドローン型基地局を最適な場所へ移動できるためである。 The first reason is that by using a drone-type base station, it is possible to quickly deploy a radio base station to a necessary place without depending on the state of the traffic network. The second reason is that the position where the drone type base station is deployed can be quickly calculated by the SON server grasping the position of the ground base station. The third reason is that since the drone-type base station is used as an alternative base station, the drone-type base station can be moved to an optimal location according to the distribution and movement of the terminals.
(第1の実施形態の構成の他の表現)
図1に示した第1の実施形態のSONシステム100は、以下の移動通信システムとしても記載できる。第1の実施形態における要素の名称は括弧内に示される。すなわち、移動通信システムは、地上基地局(基地局1〜5)と、飛行体(ドローン型基地局12及び13)と、サーバ装置(SONサーバ8)とを備える。地上基地局は端末と通信可能な、地上に設置された基地局である。飛行体は、端末と通信可能な基地局の機能を備える。サーバ装置は、地上基地局及び飛行体と通信可能に接続され、飛行体に、地上基地局又は飛行体の動作を規定する通信パラメータを設定する。このような構成を備える移動通信システムは、基地局の機能を備える飛行体を備えることで、地上基地局の問題により通信サービスが停止した地域に対する、迅速かつ好適な通信サービスの復旧を実現できる。
(Other expressions of the configuration of the first embodiment)
The
また、上述のサーバ装置は、インタフェースと計算部とを備えてもよい。インタフェースは、端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と、端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と、のそれぞれと通信を行う。計算部は、飛行体の動作を規定する通信パラメータを求める。このような構成を備えるサーバ装置は、飛行体の通信パラメータを求め、インタフェース経由で通信パラメータを飛行体に通知することで、飛行体を制御できる。その結果、サーバ装置は、飛行体を用いて、地上基地局の問題により通信サービスが停止した地域に対する、迅速かつ好適な通信サービスの復旧を実現できる。 The server device described above may include an interface and a calculation unit. The interface communicates with each of a ground base station installed on the ground that can communicate with the terminal and a flying object that has a function of a base station that can communicate with the terminal and can move over the sky. A calculation part calculates | requires the communication parameter which prescribes | regulates operation | movement of a flying body. The server device having such a configuration can control the flying object by obtaining the communication parameter of the flying object and notifying the flying object of the communication parameter via the interface. As a result, the server device can realize a quick and suitable restoration of the communication service for the area where the communication service is stopped due to the problem of the ground base station using the flying object.
(第2の実施形態)
図11は、本発明の第2の実施形態のSONシステム200の構成例を示す図である。図11は、通信不能となった基地局3のカバレッジが広く、一方、代替となるドローン型基地局12が1台のみである場合を示している。図11の一点鎖線は、基地局3のカバレッジを示す。図11では、各基地局とSONサーバ8又は通信衛星6との間の接続を示す線及び端末の記載は省略されている。
(Second Embodiment)
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the
SONシステム200では、SONサーバ8の計算部802は、通信不能となった基地局3のカバレッジと、配備可能なドローン型基地局12のカバレッジとを比較する。ここで、通信パラメータの変更によってもドローン型基地局12のみでは基地局3のカバレッジを代替できない場合がある。このような場合には、計算部802は、ドローン型基地局12の通信パラメータのうち、位置に関するパラメータを短い周期で更新し続ける。本実施形態では、位置に関するパラメータは、ドローン型基地局12が、基地局3のカバレッジ内を図11の破線の矢印で示されるように時計回りに周回するように、短時間の間に繰り返し更新される。その結果、ドローン型基地局12のカバレッジは基地局3のカバレッジを網羅するため、基地局3のカバレッジにおいて、常時全く通信不能なエリアが発生しない。
In the
さらに、SONサーバ8は、ドローン型基地局12を利用するトラヒックの多い位置では移動速度を低下させることで、トラヒックが多いエリアの上空での滞在時間を長くするように、ドローン型基地局12の位置を制御してもよい。
Further, the
このような構成を備えるSONシステム200は、第1の実施形態のSONシステム100の効果に加えて、より少ないドローン型基地局でカバレッジを確保できる。その理由は、ドローン型基地局を移動させることで、常時全く通信不能なエリアの発生を防ぐことができるからである。
The
(実施形態の変形例)
上述の実施形態に適用可能な変形例について説明する。第1及び第2の実施形態では、ドローン型基地局12とSONサーバ8との間の通信は通信衛星6を経由するものとして説明した。しかし、SONサーバ8は、通信可能な基地局1、2、4、5を把握し、これらの基地局のいずれかとドローン型基地局12及び13との間で基地局間通信を行うように各基地局を設定してもよい。この場合の基地局間通信のインタフェースは任意である。ドローン型基地局12及び13が地上の基地局1、2、4、5のいずれかと通信可能となることで、通信衛星6が利用できない場合でもドローン型基地局12及び13の配下の端末は地上の基地局及びSONサーバ8を経由してネットワーク7に接続できる。
(Modification of the embodiment)
Modifications applicable to the above-described embodiment will be described. In the first and second embodiments, the communication between the drone-
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。例えば、上述の実施形態は、LTEのみならず他の移動通信システムにも適用できる。他の移動通信システムには、例えばW−CDMA(Wideband - Code Division Multiple Access)がある。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention. For example, the above-described embodiment can be applied not only to LTE but also to other mobile communication systems. Other mobile communication systems include, for example, W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access).
また、それぞれの実施形態に記載された構成は、必ずしも互いに排他的なものではない。本発明の作用及び効果は、上述の実施形態の全部又は一部を組み合わせた構成によって実現されてもよい。 Further, the configurations described in the respective embodiments are not necessarily mutually exclusive. The operation and effect of the present invention may be realized by a configuration in which all or part of the above-described embodiments are combined.
以上の各実施形態に記載されたSONサーバ8の機能及び手順は、SONサーバ8が備える中央処理装置(Central Processing Unit、CPU)がプログラムを実行することにより実現されてもよい。プログラムは、固定された、一時的でない記録媒体に記録される。記録媒体としては半導体メモリ又は固定磁気ディスク装置が用いられるが、これらには限定されない。CPU及び記録媒体は、例えば計算部802に備えられる。ドローン型基地局12の機能も、ドローン型基地局12が備えるCPUがプログラムを実行することにより実現されてもよい。ドローン型基地局12では、CPU及び記録媒体は、例えば制御部212に備えられる。
The functions and procedures of the
なお、本発明の実施形態は以下の付記のようにも記載されうるが、これらには限定されない。 In addition, although embodiment of this invention can be described also as the following additional remarks, it is not limited to these.
(付記1)
端末と通信可能な、地上に設置された地上基地局と、
前記端末と通信可能な基地局の機能を備える、上空を移動可能な飛行体と、
前記地上基地局及び前記飛行体と通信可能に接続され、前記飛行体に、前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを設定するサーバ装置と、
を備える移動通信システム。
(Appendix 1)
A ground base station installed on the ground that can communicate with the terminal;
A flying object having a function of a base station capable of communicating with the terminal;
A server device that is communicably connected to the ground base station and the aircraft, and that sets communication parameters defining the operation of the aircraft in the aircraft;
A mobile communication system comprising:
(付記2)
前記サーバ装置は、前記飛行体から前記通信パラメータを収集し、収集された前記通信パラメータに基づいて、前記通信パラメータを再計算し、再計算された前記通信パラメータを前記飛行体に設定する、付記1に記載された移動通信システム。
(Appendix 2)
The server device collects the communication parameters from the aircraft, recalculates the communication parameters based on the collected communication parameters, and sets the recalculated communication parameters in the aircraft. 1. A mobile communication system according to 1.
(付記3)
前記通信パラメータは、前記飛行体の位置、前記飛行体が備える基地局の送信電力、前記飛行体が備える基地局のハンドオーバー閾値、前記飛行体が備えるアンテナの指向性、の少なくとも一つを含む、付記1又は2に記載された移動通信システム。
(Appendix 3)
The communication parameter includes at least one of a position of the flying object, a transmission power of a base station included in the flying object, a handover threshold of a base station included in the flying object, and a directivity of an antenna included in the flying object. The mobile communication system described in
(付記4)
前記サーバ装置は、前記基地局のうち通信不能となった基地局のカバレッジを代替するように前記飛行体の前記通信パラメータを設定する、付記1乃至3のいずれかに記載された移動通信システム。
(Appendix 4)
The mobile communication system according to any one of appendices 1 to 3, wherein the server device sets the communication parameter of the flying body so as to substitute for a coverage of a base station that cannot communicate with the base station.
(付記5)
前記サーバ装置は、複数の前記飛行体を用いて、前記通信不能となった基地局のカバレッジを代替するように前記複数の飛行体の前記通信パラメータを設定する、付記4に記載された移動通信システム。
(Appendix 5)
The mobile communication according to
(付記6)
前記サーバ装置は、前記飛行体が前記通信不能となった基地局のカバレッジを網羅するように前記飛行体の前記通信パラメータを制御して前記飛行体を周回させる、付記4又は5に記載された移動通信システム。
(Appendix 6)
The server apparatus is described in
(付記7)
前記サーバ装置は、前記飛行体を利用するトラフィックが大きい場合には前記周回の速度を低下させる、付記6に記載された移動通信システム。
(Appendix 7)
The mobile communication system according to
(付記8)
端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と、前記端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と、を通信可能に接続し、前記飛行体に、前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを設定する、移動通信システムの制御方法。
(Appendix 8)
A ground base station installed on the ground communicable with a terminal and a flying object having a function of a base station capable of communicating with the terminal are communicably connected, and the flight is connected to the flying object. A control method for a mobile communication system, which sets communication parameters for defining body operation.
(付記9)
さらに、前記飛行体から前記通信パラメータを取得し、取得された前記通信パラメータに基づいて、前記通信パラメータを再計算し、再計算された前記通信パラメータを前記飛行体に設定する、付記8に記載された移動通信システムの制御方法。
(Appendix 9)
Further, the communication parameter is acquired from the flying object, the communication parameter is recalculated based on the acquired communication parameter, and the recalculated communication parameter is set in the flying object. Control method for a mobile communication system.
(付記10)
端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と、前記端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と、通信を行うためのインタフェースと、
前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを求める計算部と、
を備えるサーバ装置。
(Appendix 10)
A ground base station installed on the ground capable of communicating with the terminal, a flying object having a function of a base station capable of communicating with the terminal, an interface for performing communication, and
A calculation unit for obtaining communication parameters defining the operation of the flying object;
A server device comprising:
(付記11)
前記飛行体から前記通信パラメータを取得する取得部をさらに備え、前記計算部は、取得された前記通信パラメータに基づいて、前記通信パラメータを再計算する、付記10に記載されたサーバ装置。
(Appendix 11)
The server apparatus according to
(付記12)
端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と通信し、
前記端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と通信し、
前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを求める、
サーバ装置の制御方法。
(Appendix 12)
Communicate with a ground base station installed on the ground that can communicate with the terminal,
Communicating with a flying object capable of moving over the sky with a base station function capable of communicating with the terminal,
Obtaining communication parameters defining the operation of the aircraft;
A method for controlling a server device.
(付記13)
さらに、
前記飛行体から前記通信パラメータを取得し、
取得された前記通信パラメータに基づいて、前記通信パラメータを再計算する、付記12に記載されたサーバ装置の制御方法。
(Appendix 13)
further,
Obtaining the communication parameters from the aircraft,
The server device control method according to
(付記14)
端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と通信する手順、
前記端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と通信する手順、
前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを求める手順、
をサーバ装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
(Appendix 14)
Procedures to communicate with ground base stations installed on the ground that can communicate with the terminal,
A procedure for communicating with a flying object capable of moving over the sky with the function of a base station capable of communicating with the terminal;
A procedure for obtaining communication parameters defining the operation of the aircraft;
For causing the computer of the server device to execute.
(付記15)
さらに、
前記飛行体方から前記通信パラメータを取得する手順、
取得された前記通信パラメータに基づいて、前記通信パラメータを再計算する手順、
をサーバ装置のコンピュータに実行させる、付記14に記載されたプログラム。
(Appendix 15)
further,
A procedure for obtaining the communication parameters from the aircraft;
Recalculating the communication parameters based on the acquired communication parameters;
Is executed by the computer of the server device.
1〜5 基地局
6 通信衛星
7 ネットワーク
8 SONサーバ
9 端末
12、13 ドローン型基地局
100、200 SONシステム
101 インタフェース
102 制御部
103 無線部
104 アンテナ
201 プロペラ
202 筐体
203 アンテナ
211 衛星無線部
212 制御部
213 無線部
801 取得部
802 計算部
803 インタフェース
1-5
Claims (10)
前記端末と通信可能な基地局の機能を備える、上空を移動可能な飛行体と、
前記飛行体と通信可能に接続され、前記飛行体に、前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを設定するサーバ装置と、
を備える移動通信システム。 A ground base station installed on the ground that can communicate with the terminal;
A flying object having a function of a base station capable of communicating with the terminal;
A server device that is communicably connected to the flying object, and sets communication parameters that define the operation of the flying object in the flying object;
A mobile communication system comprising:
前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを求める計算部と、
を備えるサーバ装置。 A ground base station installed on the ground capable of communicating with the terminal, a flying object having a function of a base station capable of communicating with the terminal, an interface for performing communication, and
A calculation unit for obtaining communication parameters defining the operation of the flying object;
A server device comprising:
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