JP2019016904A - Radio communication system, management station, mobile base station and mobile base station control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信システム、管理局、移動体基地局、及び移動体基地局制御方法に関する。 The present invention relates to a radio communication system, a management station, a mobile base station, and a mobile base station control method.
移動体基地局に関しては自動車に搭載するタイプが既に実用化もしくは実用化に向けた試験中であるが、災害で道路が寸断されるケース、山岳地帯や湖面、海上など道路の敷設が困難な場所には設置することができず、また交通渋滞により目的地に移動するのが遅れる課題もある。 As for mobile base stations, the types installed in automobiles are already being put to practical use or being tested for practical use, but roads are severed due to disasters, places such as mountainous areas, lake surfaces, and the sea where it is difficult to lay roads Cannot be installed, and there is a problem that it is delayed to move to the destination due to traffic congestion.
そこで例えば特許文献1に開示されているようなドローンと呼ばれる無人飛行機に搭載する移動体基地局が提案されている。特許文献1に開示されている移動体基地局は、移動可能な移動体、例えば航空機に搭載され、基地局アプリケーション装置との間で、データ伝送を行う。移動体は、例えば、無線操縦或いはGPS(Global Positioning System)航法式の無人航空機(ドローン)である。また、移動体基地局は、端末局との間で、無線通信によるデータ伝送を行う。 Therefore, for example, a mobile base station mounted on an unmanned airplane called a drone as disclosed in Patent Document 1 has been proposed. The mobile base station disclosed in Patent Document 1 is mounted on a movable mobile body, for example, an aircraft, and performs data transmission with a base station application device. The moving body is, for example, a radio controlled or GPS (Global Positioning System) navigation type unmanned aerial vehicle (drone). In addition, the mobile base station performs data transmission by wireless communication with the terminal station.
基地局の台数と比較して基地局にアクセスする移動体端末が多く存在すると基地局へのアクセス集中により通信が困難となる。この場合、基地局へのアクセス集中に対してリアルタイムに無線基地局を増設することが望まれる。しかしながら特許文献1には、基地局へのアクセス集中に対してリアルタイムに無線基地局を増設することができる構成は開示されていない。 If there are more mobile terminals that access the base station than the number of base stations, communication becomes difficult due to concentration of access to the base station. In this case, it is desired to increase the number of radio base stations in real time with respect to concentration of access to the base stations. However, Patent Document 1 does not disclose a configuration in which radio base stations can be added in real time with respect to concentration of access to base stations.
本発明の目的は、移動体に搭載する移動体基地局へのアクセス集中に対してリアルタイムに移動体基地局を増設することができる無線通信システム、管理局、移動体基地局、及び移動体基地局制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a radio communication system, a management station, a mobile base station, and a mobile base that can add mobile base stations in real time with respect to concentration of access to mobile base stations mounted on the mobile It is to provide a station control method.
本発明の1側面による無線通信システムは、移動体に搭載される複数の移動体基地局と、前記複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得し前記通信量に基づいて移動体基地局の移動の要否を判断する管理局と、を有する。 A wireless communication system according to an aspect of the present invention includes a plurality of mobile base stations mounted on a mobile body and information on the traffic volume of the plurality of mobile base stations, and the mobile base station based on the traffic volume And a management station for determining whether or not to move.
本発明の他の側面による管理局は、移動体に搭載される複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得する情報取得部と、前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する移動要否判断部と、を有する。 According to another aspect of the present invention, a management station includes an information acquisition unit that acquires information related to a traffic volume of a plurality of mobile base stations mounted on a mobile body, and a plurality of mobile base stations based on the traffic volume. A movement necessity determination unit that determines whether movement is necessary.
本発明のさらに他の側面による移動体基地局は、移動体に搭載される複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得する情報取得部と、前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する移動要否判断部と、を有する。 According to still another aspect of the present invention, a mobile base station includes: an information acquisition unit that acquires information regarding a traffic volume of a plurality of mobile base stations mounted on the mobile body; and the plurality of mobile bodies based on the traffic volume. A movement necessity determination unit that determines whether the base station needs to move.
本発明のさらに他の側面による移動体基地局制御方法は、移動体に搭載される複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得し、前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a mobile base station control method that acquires information related to a traffic volume of a plurality of mobile base stations mounted on a mobile body, and the plurality of mobile base stations based on the traffic volume. It is determined whether or not to move.
本発明によれば、移動体に搭載する移動体基地局へのアクセス集中に対してリアルタイムに移動体基地局を増設することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a mobile base station can be expanded in real time with respect to the access concentration to the mobile base station mounted in a mobile body.
次に、本発明の第1の実施形態について図面を参照して説明する。 Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態の無線通信システムの概略構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態の無線通信システム1は、移動体に搭載される複数の移動体基地局10と、管理局20を備えている。管理局20は、複数の移動体基地局10の通信量に関する情報を取得する。また取得した複数の移動体基地局10の通信量に基づいて移動体基地局10の移動の要否を判断する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a wireless communication system according to a first embodiment of this invention. As shown in FIG. 1, the wireless communication system 1 of this embodiment includes a plurality of
図2は、第1の実施形態の動作を示すフローチャートである。管理局20は、まず複数の移動体基地局10の通信量に関する情報を取得する(ステップS1)。次に取得した複数の移動体基地局10の通信量に基づいて移動体基地局10の移動要否を判断する(ステップS2)。例えば移動体基地局10から取得した通信量に関する情報からそのエリアにおけるアクセス集中を認識すると移動が必要と判断する。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the first embodiment. The
ステップS2において移動が必要と判断した場合、管理局20は、移動体基地局10に移動指令を送信する(ステップS3)。例えば、管理局101は、稼働中の移動体基地局10から取得した通信量に関する情報から通信量が少ない移動体基地局10や稼働していない移動体基地局10を選択する。
If it is determined in step S2 that movement is necessary, the
移動指令を受けた移動体基地局10は、移動指令に従って移動し(ステップS4)、稼働先へ到着すると、移動体基地局10は、基地局としての稼働を開始する(ステップS5)。
The
ステップS2において移動が不要な場合はステップS1に戻り、複数の移動体基地局10の通信量に関する情報を取得する。
If no movement is required in step S2, the process returns to step S1 and information related to the traffic volume of the plurality of
以上説明したように本実施形態によれば、あるエリアに移動体基地局10にアクセスする移動体端末が多く集まった場合には、管理局20が、移動体基地局10から取得した通信量に関する情報からそのエリアにおけるアクセス集中を認識することができる。したがってアクセス集中の発生しているエリアに他の移動体基地局10をリアルタイムに移動させることができ、そのエリアにおける通信混雑を解消することができる。
As described above, according to the present embodiment, when a large number of mobile terminals that access the
次に、本発明の第2の実施形態について図面を参照して説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態は、高速、大容量の無線ネットワークを提供する高密度C−RAN(Centralized Radio Access Network)アーキテクチャにおいて、固定設置型の無線基地局に加えて、無線装置を搭載した自律移動可能な飛翔移動体を用いる実施形態の例である。以下に説明する構成によれば無線リソースの利用状況に応じて、可変的にかつリアルタイムに基地局ネットワークを構築することができる。 In this embodiment, in a high-density C-RAN (Centralized Radio Access Network) architecture that provides a high-speed, large-capacity wireless network, in addition to a fixed installation type wireless base station, an autonomously movable flight equipped with a wireless device It is an example of embodiment using a moving body. According to the configuration described below, it is possible to construct a base station network variably and in real time according to the usage state of radio resources.
図3は、本発明の第2の実施形態の無線通信システムの概略構成を示す図である。図3に示すように、本実施形態の無線通信システム2は、管理局101と、マクロセルC102Aを通信可能エリアとしてカバーするマクロセル基地局102Aと、マクロセルC102Bを通信可能エリアとしてカバーするマクロセル基地局102Bを備える。また無線通信システム2は、マクロセルC102A内に設置されるスモールセル基地局103A〜105Aと、マクロセルC102B内に設置されるスモールセル基地局103B〜105Bを備える。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a wireless communication system according to the second embodiment of this invention. As shown in FIG. 3, the
管理局101は、マクロセル基地局、スモールセル基地局のデジタル信号処理を行うベースバンド処理部を集約して具備する基地局装置である。
The
マクロセル基地局102A,102Bは、管理局101を中心に設置され、無線基地局機能部を具備する基地局である。マクロセル基地局102A,102Bと管理局101は、光ファイバーケーブル106によって接続されている。マクロセル基地局102A,102BがカバーするマクロセルC102A、マクロセルC102Bは、半径数百メートルから数十キロメートルのエリアである。
The macrocell base stations 102A and 102B are base stations that are installed around the
スモールセル基地局103A〜105A、103B〜105Bは、マクロセル基地局と同様に、無線基地局機能部を具備する基地局であり、マクロセル基地局に比較して小さい通信可能エリアをカバーする。スモールセル基地局103A〜105A、103B〜105Bは、マクロセルC102A、またはマクロセルC102B内の端末使用密度の高いエリアに設置され、マクロセル基地局102A,102Bの無線リソースを補う目的で使用される。スモールセル基地局103A〜105A、103B〜105Bと管理局101は、マクロセル基地局と同様に、光ファイバーケーブル106によって接続される。なお、マクロセル外に、スモールセル基地局が単独で設置されてもよい。
Similar to the macro cell base station, the small cell base stations 103A to 105A and 103B to 105B are base stations having a radio base station function unit, and cover a small communicable area compared to the macro cell base station. The small cell base stations 103A to 105A and 103B to 105B are installed in the macro cell C102A or an area where the terminal usage density is high in the macro cell C102B, and are used for the purpose of supplementing the radio resources of the macrocell base stations 102A and 102B. The small cell base stations 103 </ b> A to 105 </ b> A and 103 </ b> B to 105 </ b> B and the
また本実施形態の無線通信システム2は、管理局101近辺に、飛翔移動体基地局を格納するベース基地110を備える。ベース基地110は、主に、飛翔移動体基地局のバッテリー部301の充電を行う。
In addition, the
また本実施形態の無線通信システム2は、マクロセルC102A、またはマクロセルC102B内に、管理局101と光ファイバーケーブル106で接続された複数の接続ポイント140〜142を備える。管理局101は、ベース基地110に格納されている飛翔移動体基地局120〜131に対して接続ポイント140〜142の1つを移動先として指令する。
In addition, the
管理局101が、飛翔移動体基地局130に、接続ポイント140へ移動する出動指令を送信すると、図3に示すように、飛翔移動体基地局130は、ベース基地110から指令された接続ポイント140まで移動する。飛翔移動体基地局130は、稼働先の接続ポイント140へ到着した後、移動先の接続ポイント140に接続することで管理局101との通信が可能となり、スモールセル基地局103A〜105A、103B〜105B相当の運転を行う。
When the
なお図3に示す飛翔移動体基地局120〜123は、図示しない接続ポイントに接続しており管理局101との通信を行いスモールセル基地局103A〜105A、103B〜105B相当の運転を行っている。
Note that the flying
また管理局101は、飛翔移動体基地局に対し、マクロセルC102A内の接続ポイントからマクロセルC102B内の接続ポイントへ移動するよう移動指令を送信することも可能である。管理局101がマクロセルC102A内で稼働中の飛翔移動体基地局131に接続ポイント142へ移動するよう移動指令を送信すると、図3に示すように、飛翔移動体基地局131は、マクロセルC102A内の接続ポイント141からマクロセルC102B内の接続ポイント142へ移動する。
The
また管理局101は、マクロセル基地局102A,102B、スモールセル基地局103A〜105A及び飛翔移動体基地局120〜131の状態に関する情報、例えば通信量の情報を定期的に受信して、マクロセル基地局102A,102B、スモールセル基地局103A〜105A、103B〜105Bの状態監視等を行う
なお管理局101に2つのマクロセルを接続した例を示しているが、接続できるマクロセル基地局数は2つに限らない。スモールセル基地局103A〜105A、103B〜105Bの設置可能数は管理局101の処理能力に依存する。
Further, the
図4は、図3の飛翔移動体基地局の構成を示すブロック図である。図4は飛翔移動体基地局120の構成を示すが、他の飛翔移動体基地局121〜130も同じ構成である。図4に示すように、飛翔移動体基地局120は、飛翔移動体基地局120の動力源であるバッテリー部301を備える。飛翔移動体基地局120がバッテリー部301を内蔵することで、稼働先の接続ポイントからの電力供給が不要になる。バッテリー部301はベース基地110において充電することができる。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the flying mobile base station of FIG. FIG. 4 shows the configuration of the flying
さらに、飛翔移動体基地局120は、ソーラーシステム部302を具備し、太陽光発電による電力供給を行うことも可能としてもよい。この構成によれば、バッテリー部301とソーラーシステム部302のハイブリット運用により飛翔移動体基地局120の長時間稼働を実現することができる。
Further, the flying
また飛翔移動体基地局120は、飛翔移動体基地局120を飛翔させる動力装置304および飛行機能部305を備える。動力装置304および飛行機能部305は一般的な技術あるいは将来開発される技術により実現するものとし、本発明においては、目的地へ正確に飛行して移動する技術の実現方法については問わない。
The flying
また飛翔移動体基地局120は、例えば、GPS(Global Positioning System)を搭載し、現在位置を把握し、指令を受けた接続ポイントを記憶し、接続ポイントへの移動を行うための位置情報管理を行う位置情報管理部306を備える。
Further, the flying
また飛翔移動体基地局120は、スモールセル基地局103A〜105A、103B〜105B相当の機能を具備する無線基地局機能部307を備える。無線基地局機能部307は、ネットワークインタフェース部3071と、変復調機能部3072と、RF送受信機能部3073と、接続部3074を具備する。ネットワークインタフェース部3071は、光信号と電気信号を変換する機能を具備する。ネットワークインタフェース部3071は、接続ポイントに接続される接続部3074を経由して、例えば、光ファイバーケーブルを通じて管理局101に接続される。変復調機能部3072は、管理局101から受信するベースバンド信号を復調してRF信号に変換する復調機能と、RF信号を変調し管理局101に送信するベースバンド信号に変換する変調機能を備える。RF送受信機能部3073は、変復調機能部3072で生成されたRF信号を電波として送出する周波数に変換する送信機能と、受信した電波を変復調機能部3072で処理する周波数に変換する受信機能を備える。なお無線基地局機能部307の構成はこれに限らずスモールセル基地局103A〜105A、103B〜105B相当の機能を備えればよい。
The flying
また飛翔移動体基地局120は、端末から電波を受信し、端末に電波を送信するためのアンテナ308を備える。また飛翔移動体基地局120は、光ファイバーケーブル106に接続されていない場合に管理局101との間で無線通信を行う飛翔体制御無線部310を備える。
The flying
また飛翔移動体基地局120は、総合制御部303を備える。総合制御部303は、無線基地局機能部307、位置情報管理部306、動力装置304、及び飛翔体制御無線部310に接続され、これらを制御する。
The flying
図5は、図3の管理局の構成を示すブロック図である。管理局101は、上述のようにマクロセル基地局、スモールセル基地局及び飛翔移動体基地局のデジタル信号処理を行うベースバンド処理部1011を具備する。また管理局101は、光ファイバーケーブル106とベースバンド処理部1011の通信を中継するネットワークインタフェース部1012を備える。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the management station of FIG. As described above, the
また管理局101は、飛翔移動体基地局の移動判断の材料とされる情報を取得する情報取得部1013と、取得した情報を記憶する記憶部1014を備えている。取得する情報としては、例えば、日付、時刻、固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局の識別情報及びリソース使用状況(通信量)、管理下の基地局の故障検出情報、イベント開催等によるリソース増加予測情報、飛翔移動体基地局の待機状態、待機中の飛翔移動体基地局の充電状態、などが挙げられる。なお管理局101は、これらに限らず、その他にも管理局101が飛翔移動体基地局の移動判断に必要な情報を取得して記憶部1014に記憶させてもよい。
The
また管理局101は、記憶部1014に記憶されている情報から飛翔移動体基地局の移動要否を判断し、移動が必要な場合その移動先を決定する移動要否判断部1015を備えている。移動要否判断部1015は、例えば、記憶部1014に記憶されている通信量のしきい値を用い飛翔移動体基地局の移動要否を判断する。
Further, the
また管理局101は、移動する飛翔移動体基地局を選択し、移動する飛翔移動体基地局に指令を送信する選択指令部1016を備えている。選択指令部1016は、複数の飛翔移動体基地局のうち通信量がしきい値を超えた飛翔移動体基地局(第1の移動体基地局)の通信エリアに移動させる飛翔移動体基地局(第2の移動体基地局)を選択する。また選択指令部1016は、複数の飛翔移動体基地局のうち稼働中の飛翔移動体基地局であって通信量がしきい値以下に減少しそうな飛翔移動体基地局を移動させる飛翔移動体基地局(第2の移動体基地局)として選択する。また選択指令部1016は、複数の飛翔移動体基地局のうち稼働中の移動体基地局であって通信量がしきい値以下に減少しそうな飛翔移動体基地局が存在しない場合、ベース基地110にある稼働していない飛翔移動体基地局を移動させる移動体基地局(第2の移動体基地局)として選択する。
The
また管理局101は、飛翔移動体基地局に識別情報を設定する識別情報設定部1017を備えている。識別情報設定部1017は、稼働していない飛翔移動体基地局を、移動する飛翔移動体基地局(第2の移動体基地局)として選択するとき、記憶部1014に記憶されている、稼働中の飛翔移動体基地局の識別情報を参照し、稼働中の飛翔移動体基地局の識別情報と重複しない識別情報を設定する。なお識別情報は、セルID(Identification)を設定してもよいし、セルIDにCSI−RS(Channel State Information−Reference Signal)のインデックスを付加した情報を識別情報として設定してもよい。
The
次に第2の実施形態の動作について図面を参照して説明する。まず飛翔移動体基地局を出動及び帰投する動作の概要を説明する。図6は、通信量変化の一例を示す図である。管理局101は、固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局における通信量の時間変化を監視し、例えば、時刻T1において通信量が予め設定されたしきい値を超過すると、飛翔移動体基地局の移動が必要と判断する。なお図6の破線は、飛翔移動体基地局の出動と、稼働中の基地局の帰投を判断するための通信量のしきい値を示している。管理局101は、例えば固定基地局の通信エリアにおいて固定基地局が処理できる端末数に対して一定の割合の通信量、例えば8割の通信量を、予めしきい値として設定してもよい。なお管理局101は、例えばオペレータ107の操作に基づいてしきい値を設定し、記憶部1014に記憶しておく。
Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to the drawings. First, the outline of the operation of dispatching and returning the flying mobile base station will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a change in traffic.
逆に、時刻T2において通信量がしきい値以下になると、管理局101は、出動させた飛翔移動体基地局は不要になったと判断し飛翔移動体基地局に対しベース基地110への帰投を指令する。
Conversely, if the amount of communication is equal to or lower than the threshold at time T 2, the
また稼働中の飛翔移動体基地局を異なる通信エリアへ移動させる動作の概要を説明する。図7は、2つの通信エリアの通信量変化と移動判断の一例を示す図である。図7の上部のグラフにおいて、実線はマクロセル基地局102Aの通信エリアであるマクロセルC102Aにおける通信量を示し、破線はマクロセル基地局102Bの通信エリアであるマクロセルC102Bにおける通信量を示し、点線はしきい値を示す。管理局101は、2つの通信エリアにおける通信量の時間変化を監視し、図7の上部のグラフに示すように時刻T3においてマクロセルC102Aの通信量がしきい値を超えて、ベース基地110に配置されていた飛翔移動体基地局131に対してマクロセルC102A内の接続ポイントへの出動指令を送信したとする。
An outline of the operation of moving the flying mobile base station in operation to a different communication area will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a change in communication amount and determination of movement in two communication areas. In the upper graph of FIG. 7, the solid line indicates the traffic in the macro cell C102A that is the communication area of the macrocell base station 102A, the broken line indicates the traffic in the macrocell C102B that is the communication area of the macrocell base station 102B, and the dotted line indicates the threshold. Indicates the value.
その後、飛翔移動体基地局131がマクロセルC102Aにて稼動している状態で、時刻T4においてマクロセルC102Bの通信量がしきい値を超え、一方、マクロセルC102Aの通信量が減少傾向でしきい値以下になりそうと判断する。このことにより管理局101は、マクロセルC102Aで稼働中の飛翔移動体基地局131をマクロセルC102Bに移動する飛翔移動体基地局とする。管理局101はマクロセルC102Aで稼働中の飛翔移動体基地局131に対してマクロセルC102Bに移動するよう移動指令を送信する。移動指令を受けた飛翔移動体基地局131は、マクロセルC102AからマクロセルC102Bに移動する。
Then, in a state where the flying
図8は、第2の実施形態の飛翔移動体基地局制御動作を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing the flying mobile base station control operation of the second embodiment.
まず管理局101は、配下の固定基地局及び飛翔移動体基地局について飛翔移動体基地局の移動を判断するための判断材料とされる情報を取得し、記憶部1014に記憶する(ステップS11)。また管理局101は、飛翔移動体基地局の移動を判断するための通信量のしきい値を設定する(ステップS12)。その後、管理局101は、配下の固定基地局及び飛翔移動体基地局のうちの最初の基地局から通信量を取得し(ステップS13)、複数の通信量がしきい値を超えたか判断する(ステップS14)。なお、配下の固定基地局及び飛翔移動体基地局の判断の順番は、抜けがないように任意の順に決められており、例えば識別番号が小さい順などに予め決められている。ステップS14において、通信量がしきい値以下であり、飛翔移動体基地局であれば(ステップS15のYES)、管理局101は、その飛翔移動体基地局に帰投指令を送信する(ステップS16)。固定基地局であれば(ステップS15のNO)、管理局101は、その通信エリアで稼働中の飛翔移動体基地局に帰投指令を送信する(ステップS17)。
First, the
図6の例の場合、時刻T2において、飛翔移動体基地局の通信量がしきい値以下になったため、その飛翔移動体基地局に管理局101は帰投指令を送信する。
In the example of FIG. 6, at time T 2, because the traffic of the flying mobile base station is equal to or less than the threshold value, the
一方、ステップS13において通信量がしきい値を超えた場合、管理局101は、各エリアの通信量の推移を予測し(ステップS18)、通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在するか判断する(ステップS19)。図7の例では、管理局101は、時刻T4においてマクロセルC102Bの通信量が閾値を超え、一方、マクロセルC102Aの通信量の推移が通信量のしきい値以下に減少しそうなエリアであると認識する。
On the other hand, when the traffic volume exceeds the threshold value in step S13, the
ステップS19において通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在すると判断した場合、管理局101は、そのエリア(マクロセルC102A)で稼働中の飛翔移動体基地局131の情報を取得する(ステップS20)。飛翔移動体基地局131の充電状態に問題なければ、管理局101は、その飛翔移動体基地局131を選択し(ステップS21)、選択した飛翔移動体基地局131に、ステップS14において通信量が閾値を超えたエリア(マクロセルC102B)への移動指令を送信する(ステップS22)。もしステップS19において通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが複数存在した場合、管理局101は、ステップS20で複数の各エリアで稼働中の飛翔移動体基地局131の情報を取得し、ステップS21では充電状態の最も良好な飛翔移動体基地局を選択してよい。
If it is determined in step S19 that there is an area where the traffic volume is likely to decrease below the threshold, the
一方、ステップS19において通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在しないと判断した場合は、管理局101は、ベース基地110に格納されている飛翔移動体基地局の情報、例えば充電状態の情報を取得する(ステップS23)。また管理局101はステップS21で取得した情報に基づいて、例えば充電状態の最も良好な飛翔移動体基地局を選択する。また、管理局101は、記憶部1014に記憶されている、稼働中の飛翔移動体基地局の識別情報を参照し、稼働中の飛翔移動体基地局の識別情報と重複しない識別情報を設定する(ステップS24)。そして管理局101は選択した飛翔移動体基地局に、ステップS13において通信量が閾値を超えたエリアへの移動指令を送信する(ステップS25)。
On the other hand, if it is determined in step S19 that there is no area where the traffic volume is likely to decrease below the threshold, the
例えば図7の例で時刻T3においてマクロセルC102Aの通信量が閾値を超えたと認識し、他のエリアに通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在しないと判断した場合は、管理局101は、ベース基地110に格納されている飛翔移動体基地局の情報を取得する。また、管理局101は、選択した飛翔移動体基地局131に、ステップS13において通信量が閾値を超えたマクロセルC102Aへの移動指令を送信する。
For example confirmed at time T 3 in the example of FIG. 7 and traffic of the macro cell C102A exceeds the threshold value, if the amount of communication is determined that there is likely to decrease below the threshold area to other areas, the
ステップS15、S16、S21、S24の後、全エリアについてステップS13の通信量の判断が完了しているか判断し(ステップS26)、完了していなければ、次のエリアの通信量を取得し(ステップS27)、ステップS14に戻る。 After steps S15, S16, S21, and S24, it is determined whether the determination of the communication amount in step S13 is completed for all areas (step S26). If not, the communication amount of the next area is acquired (step S26). S27), the process returns to step S14.
以上、説明した第2の実施形態の効果について説明する。第一の効果は、飛翔体に基地局を備え、飛翔体がエリアの通信量の変化に応じて移動するため、基地局配置をリアルタイムに変更することができ、突発的に生じる無線基地局リソース不足を回避することが可能となることである。 The effects of the second embodiment described above will be described. The first effect is that a base station is provided in the flying object, and the flying object moves according to the change in the traffic volume of the area, so that the base station arrangement can be changed in real time, and the radio base station resource that occurs unexpectedly It is possible to avoid the shortage.
第二の効果は、飛翔移動体に基地局を具備していることで、自動車など地上移動体に基地局を設置する方法では対応困難であった、災害による道路の寸断や交通渋滞による移動の遅延にも対応することができる点である。 The second effect is that the base station is installed in the flying mobile body, and it is difficult to cope with the method of installing the base station on the ground mobile body such as an automobile. It is a point that can cope with delay.
第三の効果は、基地局がエリアの通信量の変化に応じて移動するため、過剰な固定基地局の設置を抑制することが、無線基地局管理オペレータの設備投資額を削減できる点である。 The third effect is that the base station moves in accordance with the change in the traffic of the area, so that suppressing the installation of excessive fixed base stations can reduce the capital investment of the radio base station management operator. .
第四の効果は、基地局がバッテリー部、ソーラーシステム部を備えたことにより自己電力供給が可能であるため、固定基地局運営に必要であった消費電力を抑制できる点である。 The fourth effect is that the power consumption required for the operation of the fixed base station can be suppressed because the base station is provided with the battery unit and the solar system unit so that self-power supply is possible.
次に第3の実施形態について説明する。図9は、第3の実施形態の飛翔移動体基地局の構成を示すブロック図である。図10は、第3の実施形態の管理局の構成を示すブロック図である。第2の実施形態では管理局101に移動要否判断部1015、選択指令部1016及び識別情報設定部1017が備えられていたが、本実施形態では、飛翔移動体基地局220に移動要否判断部2204、選択指令部2203及び識別情報設定部2202が備えられ、本実施形態の管理局201は、情報取得部の代わりに情報取得提供部2013を備えており、飛翔移動体基地局は情報取得部2201を備えている点で第2の実施形態と異なる。また本実施形態の図示しない固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)には、移動要否判断部2204、選択指令部2203及び情報取得部2201が備えられている。
Next, a third embodiment will be described. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the flying mobile base station according to the third embodiment. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the management station according to the third embodiment. In the second embodiment, the
図11は、第3の実施形態の概略動作を示すフローチャートである。本実施形態の管理局201は、第2の実施形態における図8のステップS11と同様に、飛翔移動体基地局の移動要否の判断材料となる情報、例えば固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局の通信量を取得して、記憶部1014に記憶する(ステップS31)。また管理局201は、第2の実施形態における図8のステップS12と同様に、飛翔移動体基地局の移動を判断するための通信量のしきい値を設定する(ステップS32)。
FIG. 11 is a flowchart showing a schematic operation of the third embodiment. The
その後、固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局が、自局のエリアの通信量に基づいてそれぞれ飛翔移動体基地局の移動要否を判断し、移動要の場合はその移動先を決定する(ステップS33)。このとき管理局201は、飛翔移動体基地局の移動要否を判断する固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局に、記憶部1014に記憶されている他の固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局の情報を提供する(ステップS34)。
Thereafter, the fixed base station (macro cell base station, small cell base station) and the flying mobile base station determine whether or not the flying mobile base station needs to move based on the traffic volume of their own area, In that case, the destination is determined (step S33). At this time, the
また固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局が、移動する飛翔移動体基地局を選択する(ステップS35)。このときも管理局201は、移動する飛翔移動体基地局を選択する固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局に、記憶部1014に記憶されている他の固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局の情報を提供する(ステップS36)。
Further, the fixed base station (macro cell base station, small cell base station) and the flying mobile base station select the flying mobile base station to move (step S35). Also at this time, the
そして固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局は、ステップS33により決定された移動先情報を含む指令をステップS35により決定された飛翔移動体基地局に送信する(ステップS37)。 Then, the fixed base station (macro cell base station, small cell base station) and the flying mobile base station transmit a command including the destination information determined in step S33 to the flying mobile base station determined in step S35 ( Step S37).
その後は、第1の実施形態と同様に、移動指令を受けた飛翔移動体基地局220は、移動指令に従って移動し(ステップS4)、稼働先へ到着すると、飛翔移動体基地局220は、基地局としての稼働を開始する(ステップS5)
次に本実施形態における上記のステップS33及びS35の詳細について説明する。図12は、第2の実施形態の飛翔移動体基地局制御動作を示すフローチャートである。
Thereafter, as in the first embodiment, the flying
Next, details of steps S33 and S35 in the present embodiment will be described. FIG. 12 is a flowchart showing the flying mobile base station control operation of the second embodiment.
まず固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、自局の通信量を取得し(ステップS41)、通信量がしきい値を超えたか判断する(ステップS42)。ステップS42において、通信量がしきい値以下である場合、固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、自局が飛翔移動体基地局であれば(ステップS43のYES)、他の飛翔移動体基地局に移動指令を出すことなく、ベース基地に移動する(ステップS44)。固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、自局が固定基地局であれば(ステップS43のNO)、自局の通信エリアで稼働中の飛翔移動体基地局に帰投指令を送信する(ステップS45)。
First, the fixed base station (macro cell base station, small cell base station) and the flying
一方、ステップS42おいて通信量がしきい値を超えた場合、固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、他の固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局の通信量を管理局201に要求し、管理局201から取得するとともに、他の固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局の推移を予測する(ステップS46)。通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在するか判断し(ステップS47)、通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在すると判断した場合、固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、そのエリアで稼働中の飛翔移動体基地局の情報、例えば充電状態を管理局201に要求し、管理局201から取得する(ステップS48)。固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、飛翔移動体基地局の情報、例えば充電状態に基づいて飛翔移動体基地局を選択し(ステップS49)、選択した飛翔移動体基地局に、自局の通信エリアへの移動指令を送信する(ステップS50)。なおこのとき選択した飛翔移動体基地局に他の移動指令が届いていないか確認する。もし他の移動指令が届いていたらステップS49に戻り、他の飛翔移動体基地局を選択する。
On the other hand, when the communication amount exceeds the threshold value in step S42, the fixed base station (macro cell base station, small cell base station) and the flying
もしステップS47において通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが複数存在した場合、固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、ステップS48で複数の各エリアで稼働中の飛翔移動体基地局の情報例えば充電状態の情報を取得し、ステップS49では例えば充電状態の最も良好な飛翔移動体基地局を選択してよい。
If there are a plurality of areas where the traffic volume is likely to decrease below the threshold value in step S47, the fixed base station (macro cell base station, small cell base station) and the flying
一方、ステップS47において通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在しないと判断した場合は、固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、ベース基地110に格納されている飛翔移動体基地局の情報、例えば充電状態の情報を管理局201に要求し、管理局201から取得する(ステップS51)。そして固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、ステップS51で取得した情報に基づいて、例えば充電状態の最も良好な飛翔移動体基地局を選択する(ステップS52)。また、固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、記憶部1014に記憶されている、稼働中の飛翔移動体基地局の識別情報を参照し、稼働中の飛翔移動体基地局の識別情報と重複しない識別情報を設定する。固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、選択した飛翔移動体基地局に、自局の通信エリアへの移動指令を送信する(ステップS53)。なおこのとき固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、選択した飛翔移動体基地局に他の移動指令が届いていないか確認する。もし他の移動指令が届いていたら固定基地局(マクロセル基地局、スモールセル基地局)及び飛翔移動体基地局220は、ステップS52に戻り、他の飛翔移動体基地局を選択する。
On the other hand, if it is determined in step S47 that there is no area where the traffic volume is likely to decrease below the threshold, the fixed base station (macro cell base station, small cell base station) and the flying
以上説明した第3の実施形態によっても第2の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち飛翔体に基地局を備え、飛翔体がエリアの通信量の変化に応じて移動するため、基地局配置をリアルタイムに変更することができ、突発的に生じる無線基地局リソース不足を回避することが可能となる。また、飛翔移動体に基地局を具備していることで、自動車など地上移動体に基地局を設置する方法では対応困難であった、災害による道路の寸断や交通渋滞による移動の遅延にも対応することができる。また、基地局がエリアの通信量の変化に応じて移動するため、過剰な固定基地局の設置を抑制することができ、無線基地局管理オペレータの設備投資額を削減できる。さらに、基地局がバッテリー部、ソーラーシステム部を備えたことにより自己電力供給が可能であるため、固定基地局運営に必要であった消費電力を抑制できる。 The effect similar to 2nd Embodiment is acquired also by 3rd Embodiment described above. In other words, since the flying object is equipped with a base station, and the flying object moves according to the change in the traffic volume of the area, the base station arrangement can be changed in real time, and the sudden shortage of radio base station resources that occurs suddenly can be avoided. Is possible. In addition, since the flying mobile unit is equipped with a base station, it is difficult to cope with the method of installing a base station on a ground mobile unit such as an automobile. can do. In addition, since the base station moves according to the change in the communication amount of the area, it is possible to suppress the installation of an excessive number of fixed base stations, and to reduce the capital investment amount of the radio base station management operator. Furthermore, since the base station includes a battery unit and a solar system unit, self-power supply is possible, so that it is possible to suppress power consumption required for the operation of the fixed base station.
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本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。 The present invention has been described above with reference to the embodiments, but 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.
例えば飛翔移動体は、無線基地局機能部を備えると説明したが、飛翔移動体は、これに加えて、管理局内に具備していたベースバンド処理部も備え、ベースバンド処理部+無線基地局機能部を一体化した飛翔移動体基地局としてもよい。ベースバンド処理部は、主に呼制御のプロトコル制御、伝送路を通じて上位装置とIPパケットの授受を行う機能、伝送路インタフェース部から授受されるベースバンド信号の変換機能、無線部とベースバンド信号を授受する機能部を持つ。ベースバンド処理部内の構成については広く知られているものであり、本発明の要求に関連する項目でないため、詳細説明は省略する。 For example, it has been described that the flying mobile body includes the wireless base station function unit, but the flying mobile body also includes the baseband processing unit provided in the management station in addition to this, the baseband processing unit + the wireless base station It is good also as a flying mobile base station which integrated the station function part. The baseband processing unit mainly performs call control protocol control, the function of transmitting / receiving IP packets to / from a host device through a transmission line, the function of converting a baseband signal transferred from the transmission line interface unit, the wireless unit and the baseband signal Has a functional part to send and receive. Since the configuration in the baseband processing unit is widely known and is not an item related to the request of the present invention, detailed description thereof is omitted.
本変形例では飛翔移動体基地局とコアネットワークに接続するための上位装置間は、ベースバンド処理部内に具備する図示していない伝送路インタフェース部とイーサネット(登録商標)で接続される形態を取ることになる。 In this modification, the flying mobile base station and the host device for connecting to the core network are connected to a transmission line interface unit (not shown) provided in the baseband processing unit via Ethernet (registered trademark). It will be.
また第2の実施形態においては、飛翔移動体基地局を集中管理する管理局と飛翔移動体基地局間を光ファイバーケーブル106で接続していたが、さらに発展型として、管理局と飛翔移動体基地局間、あるいは飛翔移動体基地局とコアネットワークに接続するための上位装置間で無線通信が行われる構成としてもよい。すなわち管理局と飛翔移動体基地局の制御用に具備していた飛翔体無線制御部と無線基地局機能部内のネットワークインタフェース部の一部、光ファイバーケーブル接続部分が、共通の無線接続部とされる構成としてよい。
In the second embodiment, the management station that centrally manages the flying mobile base station and the flying mobile base station are connected by the
本変形例では、飛翔移動体基地局の着地、稼働場所の設置が不要となることから、これまでに説明した効果に加えて、稼働場所の設定工事を行っていない場所でも飛翔移動体基地局を稼働させることができ、これにより設備投資コストもさらに削減できる。 In this modification, the landing and operation location of the flying mobile base station is not required, so in addition to the effects described so far, the flying mobile base station can be used even in locations where the operation location is not set. As a result, the capital investment cost can be further reduced.
また、図2、図8、図11、及び図12のフローチャートに示す各ステップの一部又は全部が、管理局へのオペレータの操作により実現されるよう構成してもよい。あるいは飛翔移動体基地局及び管理局の少なくとも一方に人工知能チップ、もしくは人工知能チップ搭載モジュールを搭載し、図2、図8、図11、及び図12のフローチャートに示す各ステップの一部又は全部を人工知能チップ、もしくは人工知能チップ搭載モジュールが行うように構成してもよい。 Moreover, you may comprise so that a part or all of each step shown to the flowchart of FIG.2, FIG.8, FIG.11 and FIG. 12 may be implement | achieved by operation of the operator to a management station. Alternatively, an artificial intelligence chip or an artificial intelligence chip mounting module is mounted on at least one of the flying mobile base station and the management station, and some or all of the steps shown in the flowcharts of FIG. 2, FIG. 8, FIG. 11, and FIG. May be configured to be performed by an artificial intelligence chip or an artificial intelligence chip mounting module.
人工知能チップ、もしくは人工知能チップ搭載モジュールが行う構成によれば、飛翔移動体の操縦者も、管理オペレータも不要となるため、運用維持コストを削減できる効果が得られる。 According to the configuration performed by the artificial intelligence chip or the artificial intelligence chip mounting module, the operator of the flying mobile body and the management operator are not required, so that the operation maintenance cost can be reduced.
1、2 無線通信システム
10 移動体基地局
20、101、201 管理局
21、1013、2201 情報取得部
22、1015、2204 移動要否判断部
102A、102B マクロセル基地局
103A〜105A、103B〜105B スモールセル基地局
106 光ファイバーケーブル
107 オペレータ
120〜131、220 飛翔移動体基地局
140〜142 接続ポイント
1011 ベースバンド処理部
1012 ネットワークインタフェース部
1014 記憶部
1016、2203 選択指令部
1017、2202 識別情報設定部
2013 情報取得提供部
301 バッテリー部
302 ソーラーシステム部
303 総合制御部
304 動力装置
305 飛行機能部
306 位置情報管理部
307 無線基地局機能部
308 アンテナ
310 飛翔体制御無線部
3071 ネットワークインタフェース部
3072 変復調機能部
3073 RF送受信機能部
3074 接続部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得し前記通信量に基づいて移動体基地局の移動の要否を判断する管理局と、
を有する無線通信システム。 A plurality of mobile base stations mounted on the mobile;
A management station that obtains information on the traffic volume of the plurality of mobile base stations and determines whether or not the mobile base station needs to be moved based on the traffic volume;
A wireless communication system.
前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する移動要否判断部と、
を有する請求項1に記載の無線通信システム。 The management station, an information acquisition unit for acquiring information related to the traffic of the plurality of mobile base stations,
A movement necessity determination unit that determines necessity of movement of the plurality of mobile base stations based on the communication amount;
The wireless communication system according to claim 1, comprising:
前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する移動要否判断部と、
を有する管理局。 An information acquisition unit for acquiring information on the traffic volume of a plurality of mobile base stations mounted on the mobile;
A movement necessity determination unit that determines necessity of movement of the plurality of mobile base stations based on the communication amount;
Management station with.
前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する移動要否判断部と、
を有する移動体基地局。 An information acquisition unit for acquiring information on the traffic volume of a plurality of mobile base stations mounted on the mobile;
A movement necessity determination unit that determines necessity of movement of the plurality of mobile base stations based on the communication amount;
A mobile base station.
前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する、
移動体基地局制御方法。 Obtain information about the traffic volume of multiple mobile base stations mounted on a mobile unit,
Determining the necessity of movement of the plurality of mobile base stations based on the traffic;
Mobile base station control method.
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