JP2020053727A - 通信装置、制御装置、通信方法及び通信プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一実施形態に係る通信装置を説明するための図である。図2は、一実施形態に係る通信装置について説明するためのブロック図である。
第1通信部11は、所定の通信エリア内の地上の複数の無線端末51と通信を行う。第1通信部11は、例えば、地上に配される基地局の機能の一部又は全部を備える構成であればよい。第1通信部11の通信エリアは、例えば、複数のセルから構成されている。第1通信部11は、各セルに対応するアンテナの調整等を行うことに基づいてビームフォーミングを行うことにより、通信エリア(フットプリント)の大きさを変更する。すなわち、第1通信部11は、通信エリアを縮小することが可能である。
また、第1通信部11は、制御装置21の後述する第2通信部22と無線通信を行う。
制御装置21は、例えば、サーバ又はコンピュータ等である。制御装置21は、例えば、地上に配される。本実施形態では、制御装置21が地上に配される構成で説明する。変形例としては、時計部23、第2通信部22、時間帯特定部27、及び制御部28が地上に配され、電力監視部24、通信速度監視部25及び通信量監視部26が航空機100に配される構成等、種々の構成であってもよい。なお、第2通信部22及び制御部28は、地上に配される構成が好ましい。
時計部23は、時刻を計時する時計機能を有する。
通信速度監視部25が第1通信部11で行われる通信の通信速度を監視する場合であっても、時間帯特定部27は、上記の電力監視部24で監視される消費電力の場合と同様に、時間帯を特定する。
まず、時間帯特定部27において時間帯を特定する方法について説明する。
図3は、時間帯を特定する場合の例について説明するためのフローチャートである。図3(A)は、第1通信部の消費電力が所定の電量を超える時間帯を特定するための一例について説明するフローチャートである。図3(B)は、第1通信部の通信量が所定の通信量を超える時間帯を特定するための一例について説明するフローチャートである。
ステップS13の後、処理は終了する。
ステップS22の後、処理は終了する。
図4は、第1通信部の通信エリアを狭くする場合の一例について説明するフローチャートである。図5は、第1通信部の通信エリアを狭くする場合の一例について説明するための図である。ここで、図5(A)は、第1通信部の通信量と時刻との関係を説明するための図である。図5(B)は、第1通信部の通信エリアを狭くする場合の一例について説明するための図である。
通信量が所定の通信量を超える(消費電力が所定の電力を超える)時間帯は、図5(A)に一例を示す場合では、時間帯T1及び時間帯T2である。時間帯T1は、おおよそ12:00−13:00の時間帯である。時間帯T2は、おおよそ20:00−23:00の時間帯である。このため、例えば、ステップS13及びステップS22で特定される時間帯は、時間帯T1及び時間帯T2である。制御部28は、現在時刻が特定された時間帯になると、又は、現在時刻が特定された時間帯に近づくと、所定の時間帯になったと判断する。この場合、処理は、ステップS32に進む。一方、制御部28は、現在時刻が所定の時間帯になっていないと判断する場合、ステップS31の判断を再度行う。
図5(B)に一例を示すように、航空機100に搭載される第1通信部11の通信エリアには、都市部URと、その都市部の周辺地域とが含まれている。その都市部URには無線端末51が多く存在すると予め特定されているため、第1通信部11の通信エリアA1から都市部URを除くことにより、第1通信部11は周辺地域での無線端末51との通信を継続することが可能になる。なお、図5(B)に一例を示す場合では、通信エリアA1を構成する複数のセルCのうちの一部のセルC1のみに都市部URが含まれるため、セルC1のフットプリントのみを狭くしてC2としている。なお、無線端末51が多く存在する地域(都市部UR)には、既に地上に基地局が設置されていると考えられるので、第1通信部11の通信エリアから都市部URを除いても、都市部URに存在する無線端末51は地上の基地局との通信を継続することが可能である。
通信装置1は、第1通信部11の消費電力を監視する電力監視部24と、第1通信部11で行われる通信の通信速度を監視する通信速度監視部25と、第1通信部11で行われる通信の通信量を監視する通信量監視部26と、電力監視部24で監視される消費電力と、時計部23で計時される時刻とに基づいて、第1通信部11の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、通信速度監視部25で監視される通信速度と、時計部23で計時される時刻とに基づいて、第1通信部11の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定部27と、時計部23で計時される現在時刻が時間帯特定部27で特定された時間帯になった場合、通信量監視部26で監視される通信量が第1通信部11で許容される所定の通信量以下になるように、第1通信部11の通信エリアを狭くする制御部28と、を備える。
通信装置1は、第1通信部11の消費電力が増加する時間帯及び第1通信部で行われる通信の通信速度が低下する時間帯が予め特定されているので、現在時刻が特定された時間帯に到達すると、第1通信部11の通信量が許容される通信量以下になるように、第1通信部11の通信エリアを狭くすることができる。これにより、通信装置1は、第1通信部11の消費電力が許容される電力を超えることはなく、また、第1通信部11で行われる通信の通信速度が低下することもないので、第1通信部11を柔軟に運用することができる。
通信装置1は、第1通信部11の通信量が増加する時間帯が予め特定されているので、現在時刻が特定された時間帯に到達すると、第1通信部11の通信量が許容される通信量以下になるように、第1通信部11の通信エリアを狭くすることができる。これにより、通信装置1は、第1通信部11の通信量が増加することに起因して、第1通信部11の消費電力が許容される電力を超えることはなく、また、第1通信部11で行われる通信の通信速度が許容される通信速度を下回ることがないので、第1通信部11を柔軟に運用することができる。
通信装置1は、都市部などの無線端末51の数が多い地域を通信エリアから除くことにより、第1通信部11の消費電力が許容される電力を超えることを防ぐことができ、第1通信部11で行われる通信の通信速度が許容される通信速度を下回ることを防ぐことができる。よって、通信装置1は、第1通信部11の通信エリアに都市部を含む場合でも、第1通信部11を柔軟に運用することができる。
通信装置1は、時間帯に応じて無線端末51の数が多い地域が変わる場合でも、無線端末51の多い地域を通信エリアから除くことができる。したがって、第1通信部11を柔軟に運用することができる。
すなわち、通信装置1は、第1通信部11を航空機100に搭載したHAPS技術を利用する。これにより、通信装置1は、地上に配される基地局に比べて、通信エリアを広くすることができる。また、通信装置1は、都市部と、その都市部の周辺地域とを通信エリアに含む場合でも、第1通信部11の消費電力が大きくなる可能性がある時間帯では通信エリアから都市部を除くので、第1通信部11を運用し続けることができる。
また、通信装置1は、通信エリアに都市部を含めることが可能になるので、都市部における路地など、地上の基地局と通信し難い環境にある無線端末51であっても、第1通信部11と通信を行うことができる。
また、通信装置1では、第1通信部11を上空局とすることにより、通信エリアの単位面積当たりの第1通信部11が処理できるトラヒック量は相対的に小さくなる。そこで、通信装置1は、第1通信部11への過度なトラヒック集中により輻輳の可能性が有る時間帯を特定しているので、現在時刻がその特定した時間帯になると、第1通信部11の通信エリアを狭くすることができる。これにより、通信装置1は、第1通信部11の通信速度が極端に低下するのを避けることができ、また、太陽光発電等の外部給電を受けられない夜間に第1通信部11への過度のトラヒック集中が有った場合でも、想定以上の電力消費を避けることができる。
制御装置21は、現在時刻が特定された時間帯に到達すると、通信を行う場合の通信量が許容される通信量以下になるように、第1通信部11の通信エリアを狭くすることができる。これにより、制御装置21は、航空機100に搭載される第1通信部11の消費電力が許容される電力を超えることはなく、また、第1通信部11にトラヒック集中が生じることがないので、第1通信部11を柔軟に運用できる制御を行うことができる。
通信方法は、第1通信部11の消費電力が増加する時間帯及び第1通信部11が行う通信の通信速度が低下する時間帯が予め特定されているので、現在時刻が特定された時間帯に到達すると、第1通信部11の通信量が許容される通信量以下になるように、第1通信部11の通信エリアを狭くすることができる。これにより、通信方法は、第1通信部11の消費電力が許容される電力を超えることはなく、また第1通信部11で行われる通信の通信速度が許容される通信速度を下回ることがないので、第1通信部11を柔軟に運用することができる。
通信プログラムは、通信機能の消費電力が増加する時間帯が予め特定されているので、現在時刻が特定された時間帯に到達すると、通信機能の通信量が許容される通信量以下になるように通信エリアを狭くすることができる。これにより、通信プログラムは、通信機能の消費電力が許容される電力を超えることはなく、また通信機能で行われる通信の通信速度が許容される通信速度を下回ることがないので、通信機能を柔軟に運用することができる。
11 第1通信部
21 制御装置
22 第2通信部
23 時計部
24 電力監視部
25 通信速度監視部
26 通信量監視部
27 時間帯特定部
28 制御部
51 無線端末
100 航空機
Claims (8)
- 時刻を計時する時計部と、
所定の通信エリア内の複数の無線端末と通信を行う通信部と、
前記通信部の消費電力を監視する電力監視部と、
前記通信部で行われる通信の通信速度を監視する通信速度監視部と、
前記通信部で行われる通信の通信量を監視する通信量監視部と、
前記電力監視部で監視される消費電力と、前記時計部で計時される時刻とに基づいて、前記通信部の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、前記通信速度監視部で監視される通信速度と、前記時計部で計時される時刻とに基づいて、前記通信部の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定部と、
前記時計部で計時される現在時刻が前記時間帯特定部で特定された時間帯になった場合、前記通信量監視部で監視される通信量が前記通信部で許容される所定の通信量以下になるように、前記通信部の通信エリアを狭くする制御部と、
を備える通信装置。 - 前記時間帯特定部は、前記通信量監視部で監視される通信量と、前記時計部で計時される時刻とに基づいて、前記通信部の通信量が前記所定の通信量を超える時間帯をさらに特定し、
前記制御部は、前記時計部で計時される現在時刻が前記時間帯特定部で特定された所定の通信量を超える時間帯になった場合、前記通信量監視部で監視される通信量が前記所定の通信量以下になるように、前記通信部の通信エリアを狭くする
請求項1に記載の通信装置。 - 前記制御部は、無線端末の数が多い地域を予め特定し、特定した地域を除く通信エリアを予め設定し、当該設定に基づいて前記通信部の通信エリアを狭くする
請求項1又は2に記載の通信装置。 - 前記制御部は、特定した地域を除く通信エリアは複数設定され、時計部で計時される現在時刻に応じて複数設定のうちのいずれかが適用されることにより、通信部の通信エリアを狭くする
請求項3に記載の通信装置。 - 前記通信部は、所定の地域の上空を滞空する航空機に配される
請求項1から4のいずれか1に記載の通信装置。 - 時刻を計時する時計部と、
通信が行われる場合の消費電力を監視する電力監視部と、
通信が行われる通信の通信速度を監視する通信速度監視部と、
通信が行われる通信の通信量を監視する通信量監視部と、
前記電力監視部で監視される消費電力と、前記時計部で計時される時刻とに基づいて、通信が行われる場合の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、前記通信速度監視部で監視される通信速度と、前記時計部で計時される時刻とに基づいて、通信が行われる場合の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定部と、
前記時計部で計時される現在時刻が前記時間帯特定部で特定された時間帯になった場合、前記通信量監視部で監視される通信量が通信を行う場合に許容される所定の通信量以下になるように、通信が行われる場合の通信エリアを狭くする制御部と、
を備える制御装置。 - 所定の通信エリア内の複数の無線端末と通信を行う通信部を備えるコンピュータが、
時刻を計時する計時ステップと、
前記通信部の消費電力を監視する電力監視ステップと、
前記通信部の通信速度を監視する通信速度監視ステップと、
前記通信部で行われる通信の通信量を監視する通信量監視ステップと、
前記電力監視ステップで監視される消費電力と、前記計時ステップで計時される時刻とに基づいて、前記通信部の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、前記通信速度監視ステップで監視される通信速度と、前記計時ステップで計時される時刻とに基づいて、前記通信部の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定ステップと、
前記計時ステップで計時される現在時刻が前記時間帯特定ステップで特定された時間帯になった場合、前記通信量監視ステップで監視される通信量が前記通信部で許容される所定の通信量以下になるように、前記通信部の通信エリアを狭くする制御ステップと、
を実行する通信方法。 - コンピュータに、
時刻を計時する時計機能と、
所定の通信エリア内の複数の無線端末と通信を行う通信機能と、
前記通信機能の消費電力を監視する電力監視機能と、
前記通信機能の通信速度を監視する通信速度監視機能と、
前記通信機能で行われる通信の通信量を監視する通信量監視機能と、
前記電力監視機能で監視される消費電力と、前記時計機能で計時される時刻とに基づいて、前記通信機能の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、前記通信速度監視機能で監視される通信速度と、前記時計機能で計時される時刻とに基づいて、前記通信機能の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定機能と、
前記時計機能で計時される現在時刻が前記時間帯特定機能で特定された時間帯になった場合、前記通信量監視機能で監視される通信量が前記通信機能で許容される所定の通信量以下になるように、前記通信機能の通信エリアを狭くする制御機能と、
を実現させる通信プログラム。
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