JP2022102720A - 基地局装置、プログラム、システム及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】飛行体に搭載され、地上に複数のセルを含むマルチセルを形成してマルチセル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供する基地局装置を提供する。【解決手段】ＨAＰＳ１００において、基地局装置３００は、マルチセル１１０に在圏しているユーザ端末４００の位置情報を取得する位置情報取得部と、飛行体の位置情報及び姿勢情報を含む飛行体関連情報を取得する飛行体関連情報取得部と、複数のユーザ端末の位置情報及び飛行体関連情報に基づいて、複数のユーザ端末のうち、在圏しているセル１２０以外のセルからの干渉を受けることが予測される被干渉ユーザ端末を特定する端末特定部と、干渉を回避するように、被干渉ユーザ端末が在圏しているセルである第１セル及び被干渉ユーザ端末に干渉を与えることが予測されるセルである第２セルの無線リソースのスケジューリングを制御するスケジューリング制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、基地局装置、プログラム、システム及び制御方法に関する。

特許文献１には、地上に向けてビームを照射することにより地上にマルチセルを形成して、マルチセル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供する飛行体が記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０２０－１７０８８８号公報

本発明の一実施態様によれば、基地局装置が提供される。基地局装置は、飛行体に搭載され、地上に複数のセルを含むマルチセルを形成してマルチセル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供してよい。基地局装置は、マルチセルに在圏しているユーザ端末の位置情報を取得する位置情報取得部を備えてよい。基地局装置は、飛行体の位置情報及び姿勢情報を含む飛行体関連情報を取得する飛行体関連情報取得部を備えてよい。基地局装置は、複数のユーザ端末の位置情報及び飛行体関連情報に基づいて、複数のユーザ端末のうち、在圏しているセル以外のセルからの干渉を受けることが予測される被干渉ユーザ端末を特定する端末特定部を備えてよい。基地局装置は、干渉を回避するように、被干渉ユーザ端末が在圏しているセルである第１セル、及び被干渉ユーザ端末に干渉を与えることが予測されるセルである第２セルの無線リソースのスケジューリングを制御するスケジューリング制御部を備えてよい。

上記スケジューリング制御部は、上記第１セルにおいて上記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応する、上記第２セルにおけるリソースブロックを、上記第２セルに在圏しているいずれのユーザ端末にも割り当てないように制御してよい。上記スケジューリング制御部は、上記第２セルにおける、上記第１セルにおいて上記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックと同一の周波数帯であり、かつ、同一のタイムスロットのリソースブロックを、上記第２セルに在圏しているいずれのユーザ端末にも割り当てないように制御してよい。

上記スケジューリング制御部は、上記第１セルにおいて上記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応する、上記第２セルにおけるリソースブロックを、上記第２セルに在圏している複数のユーザ端末から、上記被干渉ユーザ端末との距離に基づいて選択したユーザ端末に割り当てるように制御してよい。上記スケジューリング制御部は、上記第２セルにおける、上記第１セルにおいて上記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックと同一の周波数帯であり、かつ、同一のタイムスロットのリソースブロックを、上記第２セルに在圏している複数のユーザ端末から、上記被干渉ユーザ端末との距離に基づいて選択したユーザ端末に割り当てるように制御してよい。上記スケジューリング制御部は、上記第１セルにおいて上記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応する、上記第２セルにおけるリソースブロックを、上記第２セルに在圏している複数のユーザ端末のうち、上記被干渉ユーザ端末との距離が予め定められた閾値より長いユーザ端末に割り当てるように制御してよい。上記スケジューリング制御部は、上記第１セルにおいて上記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応する、上記第２セルにおけるリソースブロックを、上記第２セルに在圏している複数のユーザ端末のうち、上記被干渉ユーザ端末との距離がより長いユーザ端末に割り当てるように制御してよい。

上記スケジューリング制御部は、上記第１セルにおいて上記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックと、上記第２セルにおいて上記被干渉ユーザ端末との距離が予め定められた閾値より短いユーザ端末に割り当てるリソースブロックとの、周波数帯及びタイムスロットの少なくともいずれかが異なるように制御してよい。上記スケジューリング制御部は、上記第１セルにおいて上記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックと、上記第２セルにおいて上記被干渉ユーザ端末との距離が予め定められた閾値より短いユーザ端末に割り当てるリソースブロックとの、周波数帯及びタイムスロットの両方が異なるように制御してよい。

本発明の一実施態様によれば、コンピュータを、上記基地局装置として機能させるためのプログラムが提供される。

本発明の一実施態様によれば、上記基地局装置と、上記飛行体とを備えるシステムが提供される。

本発明の一実施態様によれば、飛行体に搭載され、地上に複数のセルを含むマルチセルを形成してマルチセル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供する基地局装置によって実行される制御方法が提供される。制御方法は、マルチセルに在圏しているユーザ端末の位置情報を取得する位置情報取得段階を備えてよい。制御方法は、飛行体の位置情報及び姿勢情報を含む飛行体関連情報を取得する飛行体関連情報取得段階を備えてよい。制御方法は、複数のユーザ端末の位置情報及び飛行体関連情報に基づいて、複数のユーザ端末のうち、在圏しているセル以外のセルからの干渉を受けることが予測される被干渉ユーザ端末を特定する端末特定段階を備えてよい。制御方法は、干渉を回避するように、被干渉ユーザ端末が在圏しているセルである第１セル、及び被干渉ユーザ端末に干渉を与えることが予測されるセルである第２セルの無線リソースのスケジューリングを制御するスケジューリング制御段階を備えてよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

ＨＡＰＳ１００の一例を概略的に示す。 ＨＡＰＳ１００の位置変動等によって生じる干渉について説明するための説明図である。 基地局装置３００による無線リソースのスケジューリング制御について説明するための説明図である。 基地局装置３００による処理の流れの一例を概略的に示す。 基地局装置３００の機能構成の一例を概略的に示す。 基地局装置３００として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。

上空を飛行しながら地上にマルチセルを形成する飛行体の場合、飛行状況（旋回、上下）によりマルチセル構成の無線環境が変化しやすく、ユーザ端末（ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と記載する場合がある。）への干渉状況も変化しやすくなる傾向がある。このような無線環境の変化によって、ＵＥにスケジューリングした無線リソースの干渉状況が悪化し、ＵＥのスループットの低下につながってしまう場合があった。本実施形態に係る飛行体に搭載される基地局装置は、例えば、飛行体関連情報（緯度経度、高度、傾斜等）を常に取得して、マルチセルの各セルのセル間協調制御（各セル間でスケジューリングを調整）により、適切なスケジューリングを行い、ＵＥのスループットの向上を図る。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、ＨＡＰＳ１００の一例を概略的に示す。ＨＡＰＳ１００は、飛行体の一例であってよい。ＨＡＰＳ１００は、成層圏プラットフォームとして機能してよい。ＨＡＰＳ１００は、例えば、成層圏を飛行しながら、地上のゲートウェイ４０との間でフィーダリンク１０２を形成し、かつ、地上に向けてビーム１０４を照射することによりマルチセル１１０を形成する。ＨＡＰＳ１００は、マルチセル１１０内のユーザ端末４００に無線通信サービスを提供する。

ＨＡＰＳ１００は、本体部１３０、翼部１４０及び太陽電池パネル１５０を備える。太陽電池パネル１５０によって発電された電力は、本体部１３０及び翼部１４０の少なくともいずれかに配置された１又は複数のバッテリに蓄電される。バッテリに蓄電された電力は、ＨＡＰＳ１００が備える各構成によって利用される。

本体部１３０内には、飛行制御装置２００及び基地局装置３００が配置される。飛行制御装置２００は、ＨＡＰＳ１００の飛行を制御する。基地局装置３００は、ＨＡＰＳ１００の通信を制御する。ＨＡＰＳ１００及び基地局装置３００は、システムを構成してよい。

飛行制御装置２００は、例えば、プロペラの回転、フラップやエレベータの角度等を制御することによってＨＡＰＳ１００の飛行を制御する。飛行制御装置２００は、ＨＡＰＳ１００が備える各種センサを管理してよい。センサの例として、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）センサ等の測位センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ、及び風力センサ等が挙げられる。飛行制御装置２００は、各種センサの出力によって、ＨＡＰＳ１００の位置、姿勢、移動方向、及び移動速度等を管理してよい。

基地局装置３００は、ＦＬ（Ｆｅｅｄｅｒ Ｌｉｎｋ）アンテナを用いて、ゲートウェイ４０との間でフィーダリンク１０２を形成してよい。基地局装置３００は、ゲートウェイ４０を介して、ネットワーク２０にアクセスしてよい。

基地局装置３００は、ＳＬ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｌｉｎｋ）アンテナを用いて、地上に向けてビーム１０４を照射することにより、マルチセル１１０を形成してよい。マルチセル１１０は、複数のセル１２０によって構成される。図１では、セル１２０の数が７つである場合を例示しているが、セル１２０の数はこれに限られない。基地局装置３００は、マルチセル１１０内のユーザ端末４００とサービスリンクを確立してよい。

基地局装置３００は、例えば、フィーダリンク１０２と、サービスリンクとを介して、ネットワーク２０とユーザ端末４００との通信を中継する。基地局装置３００は、ユーザ端末４００とネットワーク２０との通信を中継することによって、ユーザ端末４００に無線通信サービスを提供してよい。

ネットワーク２０は、通信事業者によって管理されるコアネットワークを含んでよい。コアネットワークは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）通信方式に準拠してよい。すなわち、コアネットワークは、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）であってよい。コアネットワークは、５Ｇ（５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式に準拠してよい。すなわち、コアネットワークは、５ＧＣ（５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）であってよい。コアネットワークは、３Ｇ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式に準拠してもよく、６Ｇ（６ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式以降の通信方式に準拠してもよい。ネットワーク２０は、インターネットを含んでよい。

ユーザ端末４００は、ＨＡＰＳ１００と通信可能であればどのような通信端末であってもよい。例えば、ユーザ端末４００は、スマートフォン等の携帯電話である。ユーザ端末４００は、タブレット端末及びＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等であってもよい。ユーザ端末４００は、いわゆるＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇ）デバイスであってもよい。ユーザ端末４００は、いわゆるＩｏＥ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）に該当するあらゆるものを含み得る。

ＨＡＰＳ１００は、マルチセル１１０によって地上の対象エリアをカバーすべく、対象エリアの上空を旋回してよい。ＨＡＰＳ１００は、例えば、対象エリアの上空を円形、Ｄ字形、８文字型形等の予め定められた飛行経路を巡回飛行しながら、ＦＬアンテナの指向方向を調整することによってゲートウェイ４０との間のフィーダリンク１０２を維持し、ＳＬアンテナの指向方向を調整することによってマルチセル１１０による対象エリアのカバーを維持する。このように、対象エリアの上空を決められた軌道で巡回することを、定点飛行と記載する場合がある。

ＨＡＰＳ１００は、飛行により常に位置や姿勢が変化する。また、ＨＡＰＳ１００は、風の影響等によって姿勢が細かく変化したり、大きく変化したりすることもあり得る。そのため、ＨＡＰＳ１００の飛行状況によって、マルチセル１１０の無線環境は変化しやすくなる。ＨＡＰＳ１００は、複数のビームによってマルチセル１１０を形成しており、すべてのセル１２０が一様に移動する場合もあれば、複数のセル１２０のそれぞれがばらばらに移動する場合もあり得る。

図２は、ＨＡＰＳ１００の位置変動等によって生じる干渉について説明するための説明図である。ここでは、マルチセル１１０のうちの２つのセル１２２及びセル１２４のみに着目して、セル１２４の位置がずれた場合を例に挙げて説明する。本例において、セル１２２に、ユーザ端末４０２及びユーザ端末４０６が在圏しており、ユーザ端末４０４及びユーザ端末４０８がセル１２４に在圏している。

セル１２４の位置がずれる前は、ユーザ端末４０２は、セル１２２内に位置し、ユーザ端末４０４は、セル１２４内に位置していたが、セル１２４の位置がずれた後は、ユーザ端末４０２が、セル１２２及びセル１２４の両方の中に位置している。このような場合に、ユーザ端末４０２の近くに位置するユーザ端末４０４に対して、セル１２２におけるユーザ端末４０２に対するリソースブロックと同じ周波数帯であり、かつ、同じタイムスロットのリソースブロックを割り当ててしまうと、ユーザ端末４０４の通信が、ユーザ端末４０２に干渉を与えてしまい、スループットが低下してしまう。

図３は、基地局装置３００による無線リソースのスケジューリング制御について説明するための説明図である。基地局装置３００は、図２において説明した干渉を抑制するように、無線リソースのスケジューリングを制御する。

図３に示す例において、基地局装置３００は、セル１２２においてユーザ端末４０２に割り当てるリソースブロックに対応する、セル１２４におけるリソースブロックを、ユーザ端末４０２とは距離が離れていて、相関の弱いユーザ端末４０８に割り当てる。セル１２２におけるリソースブロックに対応するセル１２４におけるリソースブロックとは、セセル１２４における、セル１２２におけるリソースブロックと同一の周波数帯であり、かつ、同一のタイムスロットのであるリソースブロックのことであってよい。基地局装置３００とユーザ端末４０８とのデータ通信は指向性があるので、ユーザ端末４０８に、ユーザ端末４０２と同一周波数帯かつ同一タイムスロットのリソースブロックが割り当たっても、ユーザ端末４０２には干渉しない。

そして、基地局装置３００は、ユーザ端末４０２との距離が短く、相関の強いユーザ端末４０４に、セル１２２においてユーザ端末４０２に割り当てるリソースブロックとは、周波数帯及びタイムスロットの両方が異なるセル１２４におけるリソースブロックを割り当てる。これにより、セル１２４におけるユーザ端末４０４による通信の、ユーザ端末４０２の通信への干渉を避けることができる。

図４は、基地局装置３００による処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、マルチセル１１０に対して複数のユーザ端末４００が在圏している状態を開始状態として説明する。

ステップ（ステップをＳと省略して記載する場合がある。）１０２では、各セル１２０内のユーザ端末４００の位置情報を取得する。Ｓ１０４では、飛行体関連情報（緯度経度、高度、向き、傾斜等）を取得する。

Ｓ１０６では、Ｓ１０２及びＳ１０４において取得した位置情報及び飛行体関連情報に基づいて、マルチセル１１０に在圏している複数のユーザ端末４００のうち、干渉を受けそうなユーザ端末４００を特定する。

Ｓ１０８では、Ｓ１０６において特定したユーザ端末４００の干渉を回避するように、無線リソースのスケジューリングを制御する。例えば、基地局装置３００は、特定したユーザ端末４００に対して干渉が発生しそうな無線リソースをスケジューリングしない。また、例えば、基地局装置３００は、干渉しそうな無線リソースを、相関の弱いユーザ端末４００にスケジューリングする。干渉を回避するためのスケジューリングは、周波数軸及び時間軸の両方で行ってよい。

Ｓ１１０では、無線通信サービスの提供を終了するか否かを判定する。終了しないと判定した場合、Ｓ１０２に戻り、終了すると判定した場合、処理を終了する。

図５は、基地局装置３００の機能構成の一例を概略的に示す。基地局装置３００は、格納部３０２、飛行体関連情報受信部３０４、コア通信部３０６、端末通信部３０８、及び通信制御部３１０を備える。

飛行体関連情報受信部３０４は、飛行制御装置から、飛行体関連情報を受信する。飛行体関連情報受信部３０４は、例えば、ＨＡＰＳ１００の位置情報を受信する。飛行体関連情報受信部３０４は、例えば、ＨＡＰＳ１００の姿勢情報を受信する。飛行体関連情報受信部３０４は、例えば、ＨＡＰＳ１００のピッチ、ロール、及びヨーの情報を受信する。また、飛行体関連情報受信部３０４は、風力センサによって出力された、風力の情報を受信する。飛行体関連情報受信部３０４は、受信した情報を格納部３０２に格納する。

コア通信部３０６は、コアネットワークと通信する。コア通信部３０６は、地上のゲートウェイ４０との通信用のＦＬアンテナによって、ゲートウェイ４０とフィーダリンク１０２を確立してよい。コア通信部３０６は、フィーダリンク１０２を介して、地上のコアネットワークと通信してよい。

端末通信部３０８は、ユーザ端末４００と通信する。端末通信部３０８は、ＳＬアンテナを用いて、地上に向けてビーム１０４を照射することにより、マルチセル１１０を形成してよい。端末通信部３０８は、マルチセル１１０内のユーザ端末４００とサービスリンクを確立してよい。

通信制御部３１０は、ユーザ端末４００の通信を制御する。通信制御部３１０は、ユーザ端末４００との無線通信接続の確立等を行い、ユーザ端末４００に無線リソースを割り当てて、ユーザ端末４００の通信を制御する。

通信制御部３１０は、位置情報取得部３１２、飛行体関連情報取得部３１４、端末特定部３１６、及びスケジューリング制御部３１８を備える。

位置情報取得部３１２は、マルチセル１１０に在圏しているユーザ端末４００の位置情報を取得する。位置情報取得部３１２は、端末通信部３０８が、ユーザ端末４００から受信したユーザ端末４００の位置情報を取得してよい。ユーザ端末４００は、例えば、ＧＰＳ測位、基地局測位、及びＷｉ－Ｆｉ測位の少なくともいずれかによって、自身の位置情報を測定してよい。

飛行体関連情報取得部３１４は、飛行体関連情報を取得する。飛行体関連情報取得部３１４は、格納部３０２に格納されている飛行体関連情報を取得してよい。

端末特定部３１６は、マルチセル１１０に在圏している複数のユーザ端末４００の位置情報と、飛行体関連情報とに基づいて、複数のユーザ端末４００のうち、在圏しているセル１２０以外のセル１２０からの干渉を受けることが予測される被干渉ユーザ端末を特定する。端末特定部３１６は、例えば、ＨＡＰＳ１００の飛行経路における位置によって、ＨＡＰＳ１００の進行方向や、ＨＡＰＳ１００の傾斜の変化を特定し、特定結果によって、マルチセル１１０の位置の変化を推定する。そして、推定した変化が起こった場合に、在圏しているセル１２０以外のセル１２０からの干渉を受けることが予測される被干渉ユーザ端末を特定する。

端末特定部３１６は、ＨＡＰＳ１００の飛行方向及び傾斜と、風力センサによって出力された風力の情報とによって、ＨＡＰＳ１００の姿勢変化を予測してもよい。例えば、端末特定部３１６は、ＨＡＰＳ１００の機首が上がっている状態で、前方からの強風を受けることが予測された場合に、ＨＡＰＳ１００の機首がさらに上がると予測する。そして、端末特定部３１６は、予測結果に基づいて、在圏しているセル１２０以外のセル１２０からの干渉を受けることが予測される被干渉ユーザ端末を特定する。

スケジューリング制御部３１８は、マルチセル１１０のそれぞれのセル１２０について、在圏している複数のユーザ端末４００に対する無線リソースのスケジューリングを制御する。スケジューリング制御部３１８は、端末特定部３１６によって特定された被干渉ユーザ端末が受けることが予測される干渉を回避するように、被干渉ユーザ端末が在圏しているセル１２０（在圏セルと記載する場合がある。）、及び被干渉ユーザ端末に干渉を与えることが予測されるセル１２０（干渉セルと記載する場合がある。）の無線リソースのスケジューリングを制御する。在圏セルは、第１のセルの一例であってよい。干渉セルは、第２のセルの一例であってよい。

例えば、スケジューリング制御部３１８は、在圏セルにおいて被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応する、干渉セルにおけるリソースブロックを、干渉セルに在圏しているいずれのユーザ端末４００にも割り当てないように制御する。具体例として、スケジューリング制御部３１８は、干渉セルにおける、在圏セルにおいて被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックと同一の周波数帯であり、かつ、同一のタイムスロットのリソースブロックを、干渉セルに在圏しているいずれのユーザ端末４００にも割り当てないように制御する。これにより、干渉セルにおける当該リソースブロックを通信に用いることができなくなるものの、被干渉ユーザ端末に対する干渉が発生しないようにできる。

例えば、スケジューリング制御部３１８は、在圏セルにおいて被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応する、干渉セルにおけるリソースブロックを、干渉セルに在圏している複数のユーザ端末４００から、被干渉ユーザ端末との距離に基づいて選択したユーザ端末４００に割り当てるように制御する。スケジューリング制御部３１８は、干渉セルにおける、在圏セルにおいて被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックと同一の周波数帯であり、かつ、同一のタイムスロットのリソースブロックを、干渉セルに在圏している複数のユーザ端末４００から、被干渉ユーザ端末との距離に基づいて選択したユーザ端末４００に割り当てるように制御してよい。

スケジューリング制御部３１８は、在圏セルにおいて被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応する、干渉セルにおけるリソースブロックを、干渉セルに在圏している複数のユーザ端末４００のうち、被干渉ユーザ端末との距離が予め定められた閾値より長いユーザ端末に割り当てるように制御してよい。スケジューリング制御部３１８は、在圏セルにおいて被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応する、干渉セルにおけるリソースブロックを、干渉セルに在圏している複数のユーザ端末４００のうち、被干渉ユーザ端末との距離がより長いユーザ端末４００に割り当てるように制御してよい。これにより、被干渉ユーザ端末に対する相関が弱いユーザ端末４００に対して、被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応するリソースブロックを割り当てることになり、被干渉ユーザ端末に対する干渉を回避できるとともに、リソースブロックを効率的に使用することができる。

スケジューリング制御部３１８は、在圏セルにおいて被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックと、干渉セルにおいて被干渉ユーザ端末との距離が予め定められた閾値より短いユーザ端末に割り当てるリソースブロックとの、周波数帯及びタイムスロットの少なくともいずれかが異なるように制御してもよい。これにより、被干渉ユーザ端末との相関が強いユーザ端末４００に対して、被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックとは、周波数帯及びタイムスロットの少なくともいずれかを異ならせることができ、干渉を回避することができる。

スケジューリング制御部３１８は、在圏セルにおいて被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックと、干渉セルにおいて被干渉ユーザ端末との距離が予め定められた閾値より短いユーザ端末４００に割り当てるリソースブロックとの、周波数帯及びタイムスロットの両方が異なるように制御してもよい。これにより、被干渉ユーザ端末との相関が強いユーザ端末４００に対して、被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックとは、周波数帯及びタイムスロットの両方を異ならせることができ、干渉を回避することができる。

図６は、基地局装置３００として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、上記実施形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、上記実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ１２００に、上記実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、及びグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、並びにＤＶＤドライブ及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０及びキーボードのようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。

ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。

ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。

プログラムは、ＤＶＤ－ＲＯＭ又はＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ（ＤＶＤ－ＲＯＭ）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラム又はソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

本実施形態におけるフローチャート及びブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）及び／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

上記実施形態では、地上に向けてビームを照射することにより無線通信エリアを形成して、無線通信エリア内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナを有する飛行体の例としてＨＡＰＳ１００を挙げて説明したが、これに限らない。飛行体の例として、無線通信エリアを形成可能な気球、飛行船、飛行機、及びドローン等の無人航空機が挙げられる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

２０ ネットワーク、４０ ゲートウェイ、１００ ＨＡＰＳ、１０２ フィーダリンク、１０４ ビーム、１１０ マルチセル、１２０ セル、１２２ セル、１２４ セル、１３０ 本体部、１４０ 翼部、１５０ 太陽電池パネル、２００ 飛行制御装置、３００ 基地局装置、３０２ 格納部、３０４ 飛行体関連情報受信部、３０６ コア通信部、３０８ 端末通信部、３１０ 通信制御部、３１２ 位置情報取得部、３１４ 飛行体関連情報取得部、３１６ 端末特定部、３１８ スケジューリング制御部、１２００ コンピュータ、１２１０ ホストコントローラ、１２１２ ＣＰＵ、１２１４ ＲＡＭ、１２１６ グラフィックコントローラ、１２１８ ディスプレイデバイス、１２２０ 入出力コントローラ、１２２２ 通信インタフェース、１２２４ 記憶装置、１２３０ ＲＯＭ、１２４０ 入出力チップ

Claims (12)

1. 飛行体に搭載され、地上に複数のセルを含むマルチセルを形成して前記マルチセル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供する基地局装置であって、
   前記マルチセルに在圏しているユーザ端末の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記飛行体の位置情報及び姿勢情報を含む飛行体関連情報を取得する飛行体関連情報取得部と、
   複数の前記ユーザ端末の位置情報及び前記飛行体関連情報に基づいて、前記複数のユーザ端末のうち、在圏しているセル以外のセルからの干渉を受けることが予測される被干渉ユーザ端末を特定する端末特定部と、
   前記干渉を回避するように、前記被干渉ユーザ端末が在圏している前記セルである第１セル、及び前記被干渉ユーザ端末に干渉を与えることが予測される前記セルである第２セルの無線リソースのスケジューリングを制御するスケジューリング制御部と
   を備える基地局装置。
2. 前記スケジューリング制御部は、前記第１セルにおいて前記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応する、前記第２セルにおけるリソースブロックを、前記第２セルに在圏しているいずれのユーザ端末にも割り当てないように制御する、請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記スケジューリング制御部は、前記第２セルにおける、前記第１セルにおいて前記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックと同一の周波数帯であり、かつ、同一のタイムスロットのリソースブロックを、前記第２セルに在圏しているいずれのユーザ端末にも割り当てないように制御する、請求項２に記載の基地局装置。
4. 前記スケジューリング制御部は、前記第１セルにおいて前記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応する、前記第２セルにおけるリソースブロックを、前記第２セルに在圏している複数のユーザ端末から、前記被干渉ユーザ端末との距離に基づいて選択したユーザ端末に割り当てるように制御する、請求項１に記載の基地局装置。
5. 前記スケジューリング制御部は、前記第２セルにおける、前記第１セルにおいて前記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックと同一の周波数帯であり、かつ、同一のタイムスロットのリソースブロックを、前記第２セルに在圏している複数のユーザ端末から、前記被干渉ユーザ端末との距離に基づいて選択したユーザ端末に割り当てるように制御する、請求項４に記載の基地局装置。
6. 前記スケジューリング制御部は、前記第１セルにおいて前記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応する、前記第２セルにおけるリソースブロックを、前記第２セルに在圏している複数のユーザ端末のうち、前記被干渉ユーザ端末との距離が予め定められた閾値より長いユーザ端末に割り当てるように制御する、請求項４又は５に記載の基地局装置。
7. 前記スケジューリング制御部は、前記第１セルにおいて前記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックに対応する、前記第２セルにおけるリソースブロックを、前記第２セルに在圏している複数のユーザ端末のうち、前記被干渉ユーザ端末との距離がより長いユーザ端末に割り当てるように制御する、請求項４又は５に記載の基地局装置。
8. 前記スケジューリング制御部は、前記第１セルにおいて前記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックと、前記第２セルにおいて前記被干渉ユーザ端末との距離が予め定められた閾値より短いユーザ端末に割り当てるリソースブロックとの、周波数帯及びタイムスロットの少なくともいずれかが異なるように制御する、請求項１に記載の基地局装置。
9. 前記スケジューリング制御部は、前記第１セルにおいて前記被干渉ユーザ端末に割り当てるリソースブロックと、前記第２セルにおいて前記被干渉ユーザ端末との距離が予め定められた閾値より短いユーザ端末に割り当てるリソースブロックとの、周波数帯及びタイムスロットの両方が異なるように制御する、請求項８に記載の基地局装置。
10. コンピュータを、請求項１から９のいずれか一項に記載の基地局装置として機能させるためのプログラム。
11. 請求項１から９のいずれか一項に記載の基地局装置と、
    前記飛行体と
    を備えるシステム。
12. 飛行体に搭載され、地上に複数のセルを含むマルチセルを形成して前記マルチセル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供する基地局装置によって実行される制御方法であって、
    前記マルチセルに在圏しているユーザ端末の位置情報を取得する位置情報取得段階と、
    前記飛行体の位置情報及び姿勢情報を含む飛行体関連情報を取得する飛行体関連情報取得段階と、
    複数の前記ユーザ端末の位置情報及び前記飛行体関連情報に基づいて、前記複数のユーザ端末のうち、在圏しているセル以外のセルからの干渉を受けることが予測される被干渉ユーザ端末を特定する端末特定段階と、
    前記干渉を回避するように、前記被干渉ユーザ端末が在圏している前記セルである第１セル、及び前記被干渉ユーザ端末に干渉を与えることが予測される前記セルである第２セルの無線リソースのスケジューリングを制御するスケジューリング制御段階と
    を備える制御方法。

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