JP2024507769A - 第1対応者ネットワーク内での自動測位のためのワイヤレス通信システム - Google Patents

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Abstract

第1対応者ネットワークは、第1対応オフィサによって典型的に使用されるデバイス間で通信するための、第1対応者によって使用されるネットワークである。MCIは、傷病者の数及び重症度によって緊急医療サービスが圧倒される事故を表す。MCIイベント中、臨時の第1対応者ネットワークを展開して、通信及び正確な測位サービスを提供可能な、ワイヤレス・ネットワーク・システムが提案される。提案のシステムは、物流の効率、トリアージ、及び臨床診断の管理を改善するために、MCIエリア内の被害者及びトリアージ・オフィサの正確な測位を確保しつつ、絶えず変化するMCIエリア内の拡張されたカバレッジを提供可能である。

Description

本発明は、リモート通信デバイスのための間接ネットワーク接続を伴うセルラー・ネットワークなどであるがこれらに限定されない、ワイヤレス・ネットワーク環境における第1対応者ネットワークの確立に関する。
地震、ハリケーン、津波、崖崩れ、森林火災、及び熱帯暴風雨などの自然災害は、多くの被害を引き起こすおそれがあり、人間の生活に損失をもたらすおそれがある。ビル火災、一部の森林火災、建物の倒壊、及びテロ攻撃などの他の非自然災害は、生活の被害及び損害を同様に引き起こすおそれがある。場合によっては、災害から生じる生活の被害及び/又は損害の量は、レスポンス・システムの改善を通じて低減させることが可能である。
多数傷病者事故(MCI:mass casualty incident)は、緊急医療サービスが傷病者の数及び重症度で圧倒される可能性がある事故を表す。トリアージは、対応可能な医療要員より多くの傷病者が支援を必要としているときに適用されるプロセスである。これらの状況の例は、大量輸送事故及びテロである。
現在、MCIイベント中にケア・プロバイダが使用するツールは、比較的ローテク、すなわち紙ベースのシステムである。デジタル技術が、トリアージ・スピードを向上させるために提案されてきており、MCIイベントの状況をより良く概観し、現在の静的な紙ベースの情報を動的なデジタル情報に変える。そうすることによって、MCIイベントにおける臨床的及び非臨床的動作の計画が改善可能となり、バイタル・サイン・センサを組み込むことによってリアルタイムの患者監視が展開可能になる。
それでも、デジタル技術の使用は、ピアツーピア方式で(例えば、メッシュ・ネットワーク)又はサーバ-クライアント方式で(例えば、サーブするWi-Fiアクセス・ポイントを介して)、現場にローカルに存在するモバイル・デバイス間でデータを交換するための通信用カバレッジを必要とする。
MCIイベント中にしばしば発生する1つの問題は、通常のテレコミュニケーション・ネットワークの過負荷である。緊急医療サービスがこれ以上通信できなくなるのを回避するために、国は、米国の第1対応者ネットワーク当局のFirstNet、及びオランダのC2000のような、このための専用通信ネットワークをセットアップしてきた。残念ながら、これらのネットワークでさえ、確実に作動するわけではないことがしばしば報告されている。
もう1つの問題は、犯罪者によって引き起こされたMCIイベント(例えば、テロ)中、犯罪者は、公的に利用可能なテレコミュニケーション・ネットワークを意図的に過負荷にして遮断できることである。又は、自然MCIイベント(例えば、津波)は、例えば、セルラー通信ネットワークの基地局、及びバックホール・リンクに被害を及ぼすことによって、通常のテレコミュニケーション・ネットワークの公共インフラを途絶させるおそれがある。
MCIエリアにおけるサービス提供の改善を可能にすることが本発明の目的である。
この目的は、請求項1及び9に記載の装置によって、請求項16に記載のネットワーク・コントローラ・デバイスによって、請求項17に記載のアンカー・ノードによって、請求項16に記載のワイヤレス通信システムによって、請求項21及び22に記載の方法によって、並びに請求項23に記載のコンピュータ・プログラム製品によって達成される。
通信リンクのネットワーク・コントローラ・デバイス・エンドに関する第1の態様によれば、ワイヤレス第1対応者ネットワークを確立するための装置が提供され、装置は、
- ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアの次元についての情報を受信することと、
- アンカー・ノードの能力に基づいて、ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内でワイヤレス・カバレッジを提供するために、ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内のアンカー・ノードの数及びアンカー・ノードの位置を決定することと、
- 決定された位置及びネットワーク構成情報を、決定されたアンカー・ノードに提供することと
を行うように構成される。
決定された位置は、地理ロケーション(絶対GPS座標若しくは他の絶対座標など)、相対位置、又は3次元絶対若しくは相対位置であることが指摘される。
通信リンクのアンカー・ノード・エンドに関する第2の態様によれば、ワイヤレス第1対応者ネットワークの確立をサポートするための装置が提供され、装置は、
- ワイヤレス第1対応者ネットワークに接続することと、
- 第1対応者ネットワークのアンカー・ノードにおいてワイヤレス通信デバイスへのワイヤレス接続を行うことと、
- アンカー・ノードの位置情報、ターゲット地理領域についての情報、ターゲット地理領域にある物体の通信特性情報、及びネットワーク構成情報のうちの少なくとも1つを、第1対応者ネットワークのネットワーク・コントローラ・デバイスから受信することと、
- 位置情報、ターゲット地理領域についての情報、通信特性情報、及びネットワーク構成情報のうちの少なくとも1つに基づいて、アンカー・ノードと1つ又は複数のワイヤレス通信デバイスとの間のワイヤレス通信を可能にすることと、
- 1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスが第1対応者ネットワークのコア・ネットワークと通信することを可能にするため、又は1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスの位置情報を決定するために、アンカー・ノードを使用することと
を行うように構成される。
第2の態様は、アンカー・ノード(ドローン又は他のロボット・デバイスを含むアクセス・デバイスなど)に関するものであり、ターゲット地理領域についての情報(例えば、ターゲット地理領域(例えば、MCIエリア)内にアクセス・デバイスを配置するのに最善のランドマーク・ロケーション)は、ネットワーク・コントローラ・デバイスから直接的に、又は他のアクセス・デバイス及び/若しくは別個の測位サーバを介して、受信される。それでも、コア・ネットワークとの本格的な通信セッションは要求されないことが指摘される。緊急の場合、ワイヤレス通信デバイスからロケーション情報を取り出せるように、簡単なプロトコルがRRCを介して定義されることが可能である。
また、ネットワーク・コントローラ・デバイスは、サード・パーティの測位アプリケーション・プログラミング・インターフェース(API:application programming interface)を使用して、例えば、ネットワーク・コントローラ・デバイスのネットワーク・エクスポージャ機能(NEF:network exposure function)を通じて、アクセス・デバイスのためにこの情報を計算可能である。1つの例では、ターゲット地理領域についての情報をまだ受信していないアクセス・デバイスは、ネットワーク・コントローラ・デバイスのリクエストがあり次第、他の(例えば、非3GPP(登録商標))通信方法(例えば、Wi-Fi)を介して、サード・パーティのAPI/NEFからこの情報を直接的に受信可能である。これは、遠く離れてネットワーク・コントローラ・デバイスへの接続を失ったアクセス・デバイスを、ターゲット地理領域内で依然として再探知可能であるという点で有利である。
したがって、ターゲット地理領域についての情報は、ネットワーク・コントローラ・デバイスから直接的に、又は他のワイヤレス通信デバイス、アクセス・デバイス、若しくは別個の測位サーバを介して、受信される。アクセス・デバイスのためにターゲット地理領域についての情報(SLAMセンサ・データ、信号品質情報など)を計算するのに必要な詳細は、ターゲット地理領域内のアクセス・デバイス及びワイヤレス通信デバイスからネットワーク・コントローラ・デバイスに送信される。地理領域はまた、3次元(3D)ボリュームである。地理ロケーションは、絶対座標(GPS位置)又は相対位置である(例えば、x,y,z座標が、座標(0,0)を有するアンカー・ポイントからのメートル距離を表す)。
ワイヤレス通信デバイスとのセキュアで絶縁されたチャネルをセットアップするためのネットワーク構成についての情報は、ワイヤレス通信デバイスをターゲット地理領域内のネットワークの固有スライス/周波数に招待する権限をアクセス・デバイスに付与するために使用可能である。ネットワーク構成情報は、例えば、(例えば、リクエストの緊急性を証明するためのいくつかのデジタル署名された情報又は証明書を含む、SMS、公共警報システム・メッセージ、又はウェークアップ信号などの、専用の信号/メッセージを送信することによって)アクセス・デバイスがエリア内のワイヤレス通信デバイスをコア・ネットワークに接続するように招待する権限と、ネットワーク/スライス固有の設定(周波数、帯域幅、最大伝送電力、(最小)所望信号品質、時刻同期データ、所望のサービス品質(QoS:quality of service)、許可デバイス、提供されるサービス、RLOS、ローミングのステアリング、緊急/非緊急スライス指示など)と、第1対応者のワイヤレス通信デバイスに権限付与するのに必要な証明書(例えば秘密鍵)と、ワイヤレス通信デバイスのロケーション・プライバシを破棄する権限又は緊急接続をセットアップする権限とを含む。
予め権限付与されたワイヤレス通信デバイスは、ワイヤレス通信デバイスに予め格納された証明書(例えば公開鍵)を使用してセキュアなチャネルを確立することによって招待に応答し、その位置の決定に自動で参加してもよい。1つの例では、自身の信憑性を証明可能なワイヤレス通信デバイスは、「第1対応者」スライスに接続することを許可される。信憑性を証明しないデバイスは、「非第1対応者」スライスに接続するようにステアリングされる。非認証デバイスは、その位置の決定に依然として参加する。これらのデバイスが緊急通話をセットアップするために招待された場合、規制要件によれば、これらのデバイスは、位置推定に自動で参加し、これにより、全てのロケーション・プライバシ設定を破棄することになる。
通信リンクのネットワーク・コントローラ・デバイス・エンドに関する第3の態様によれば、ワイヤレス第1対応者ネットワークを確立する方法が提供され、方法は、
- ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアの次元についての情報を受信することと、
- アンカー・ノードの能力に基づいて、ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内でワイヤレス・カバレッジを提供するために、ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内のアンカー・ノードの数及びアンカー・ノードの位置を決定することと、
- 決定された位置及びネットワーク構成情報を、決定されたアンカー・ノードに提供することと
を有する。
通信リンクのアンカー・ノード・エンドに関する第4の態様によれば、ワイヤレス第1対応者ネットワークの確立をサポートする方法が提供され、方法は、
- ワイヤレス第1対応者ネットワークに接続することと、
- 第1対応者ネットワークのアンカー・ノードにおいてワイヤレス通信デバイスへのワイヤレス接続を行うことと、
- アンカー・ノードの位置情報、ターゲット地理領域についての情報、ターゲット地理領域にある物体の通信特性情報、及びネットワーク構成情報のうちの少なくとも1つを、第1対応者ネットワークのネットワーク・コントローラ・デバイスから受信することと、
- 位置情報、ターゲット地理領域についての情報、通信特性情報、及びネットワーク構成情報のうちの少なくとも1つに基づいて、アンカー・ノードと1つ又は複数のワイヤレス通信デバイスとの間のワイヤレス通信を可能にすることと、
- 1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスが第1対応者ネットワークのコア・ネットワークと通信することを可能にするため、又は1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスの位置情報を決定するために、アンカー・ノードを使用することと
を有する。
第5の態様によれば、ワイヤレス第1対応者ネットワークへのアクセスを提供するためのネットワーク・コントローラ・デバイスであって、ネットワーク・コントローラ・デバイスは、第1の態様の装置を備える。
第6の態様によれば、ワイヤレス第1対応者ネットワーク内のワイヤレス通信デバイスへのワイヤレス接続を行うためのアンカー・ノードであって、アンカー・ノードは、第2の態様の装置を備える。
第7の態様によれば、第5の態様のネットワーク・コントローラ・デバイス、ネットワーク・コントローラ・デバイスに接続された第6の態様のアンカー・ノード、及び1つ又は複数のワイヤレス通信デバイスを備えるワイヤレス通信システムが提供される。
最後に、第8の態様によれば、コンピュータ・プログラム製品が提供され、コンピュータ・プログラム製品は、コンピュータ・デバイスで実行されると、第3又は第4の態様の上記の方法のステップを生み出すためのコード手段を備える。
したがって、MCIフィールド又は他のターゲット地理領域内の傷病者/被害者及びトリアージ・オフィサの測位においてより良い正確度を達成し、その動きをリアルタイムに監視可能な、第1対応者ネットワークのためのワイヤレス通信システムが提供されることが可能である。さらに、オンデマンドの測位正確度、傷病者及びトリアージ・オフィサに取り付けられたデバイスのロケーションベースのグループ化、インフラストラクチャにおける追加リソースの自動展開が、ターゲット地理領域を囲む環境の絶えず変化する動態の中で測位正確度を維持できるように提供可能である。その上、リソース利用、インフラストラクチャ使用、並びに/又は、信号品質及び/若しくは位置が監視され、より良いカバレッジ及び測位正確度のためにアンカー・ノードにフィードバックされることが可能である。追加として、フィールド内の被害者及び/若しくはトリアージ・オフィサの動きの継続監視のための傷病者及び/若しくはトリアージ・オフィサの正確なグループ化のために、並びに/又は、傷病者のデバイスに格納されたライフ・クリティカルな医療情報にセキュアにアクセスするために、ワイヤレス・デバイスの相対測位が、帯域内(例えば、サイド・リンクPC5)又は帯域外(例えば、Wi-Fi)で決定されることが可能である。
上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされる第1のオプションによれば、アンカー・ノードの数は、測距測定によって又は画像を再構築することによって、物体の距離及び存在並びに伝送特性のうちの少なくとも1つを推定するために、少なくともターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアの自動調査を実施することによって決定される。これにより、アンカー・ノードの数は、ターゲット地理領域内の十分なサービス容量を確保するように制御可能である。
第1のオプション又は上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされる第2のオプションによれば、アンカー・ノードの地理ロケーションの決定は、少なくともターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアに繰り返し適合される。したがって、ターゲット地理領域における十分なサービス容量に必要なカバレッジは、例えば、信頼でき継続的な測位正確度を提供することによって、確保可能である。
第1若しくは第2のオプション又は上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされることが可能な第3のオプションによれば、ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内でデバイスのインフラストラクチャ使用及び/又は数、並びに、デバイスのQoS要件、信号品質、及び/又は位置正確度が監視され、監視から生じた少なくともターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアの要件に基づいてアンカー・ノードが動的に追加又は除去される。これにより、必要なターゲット地理領域及び/又は無線パラメータ(例えば、帯域幅、周波数、伝送電力、(最小)所望信号品質、ターゲットQoS)は、ターゲット地理領域内の十分なサービス容量を絶えず確保するように動的に適合可能である。第3のオプションの例では、特定のターゲット・エリア内のワイヤレス通信デバイスの数がカウントされる、及び/又は、ワイヤレス通信デバイスの位置が決定される。これは、傷病者の数、又はより具体的には、特定のタープ上/付近にいる傷病者の数を指示する。
第1から第3のオプションのいずれか、又は上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされることが可能な第4のオプションによれば、少なくともターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアのアクセス不能エリアにワイヤレス信号のカバレッジを拡張すること、並びに/又は、拡張されたカバレッジ及び/若しくは追加の測位センサを使用して測位正確度を向上させることを行うために、飛行している又は地上にある中継ノードが展開される。
第1から第4のオプションのいずれか、又は上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされることが可能な第5のオプションによれば、相対位置、相対距離、及び特性情報のうちの少なくとも1つに基づいてワイヤレス通信デバイスのクラスタ/グループを決定するために、ワイヤレス通信デバイスの位置、ワイヤレス通信デバイスとワイヤレス通信デバイスのグループの所定の中心との間の距離、並びに、ワイヤレス通信デバイス及び/又はワイヤレス通信デバイスのユーザについての特性情報のうちの少なくとも1つが、アンカー・デバイス及びワイヤレス通信デバイスによって受信される。
第1から第5のオプションのいずれか、又は上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされることが可能な第6のオプションによれば、API(SCEF/NEFなど)又は(例えば、外部アプリケーションによる)構成インターフェースを通じて、ターゲット地理領域に必要な測位正確度の設定が可能にされ、ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内に追加のアンカー・ノードを展開するか、既存のアンカー・ノードを除去するために、設定された測位正確度が、少なくともターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアの利用可能なインフラストラクチャ情報と組み合わされる。
第1から第6のオプションのいずれか、又は上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされることが可能な第7のオプションによれば、追加の後方散乱若しくはセキュアなチャネルが、アンカー・ノードからネットワーク・コントローラ・デバイスに情報を通信するために使用される、及び/又は、1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスからの通信がバッファされる。
第1から第7のオプションのいずれか、又は上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされることが可能な第8のオプションによれば、受信されたネットワーク構成情報及びアンカー・ノードの容量に基づいて、追加のアンカー・ノードの必要性が決定される。これにより、ターゲット地理領域内の信頼でき効果的なサービス提供を確保するために、ターゲット地理領域内に十分な数のアンカー・ノードが展開されることを確保可能である。
第1から第8のオプションのいずれか、又は上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされることが可能な第9のオプションによれば、アンカー・ノードにおける測位正確度の設定が可能にされ、受信されたネットワーク構成情報に基づいて、ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内の別のアンカー・ノードの展開又は除去が決められる。
第1から第9のオプションのいずれか、又は上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされることが可能な第10のオプションによれば、アンカー・ノードは、リモートに操作可能であるか、自律的に動作可能であり、セルラー・アクセス・デバイス又は中継デバイスとしてサーブする、無人ロボット・デバイスを備える。
第1から第10のオプションのいずれか、又は上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされることが可能な第11のオプションによれば、クラスタ内のワイヤレス通信デバイスが識別され、異なるクラスタ間の識別されたデバイスの動きを検出するため、及び/若しくは識別されたデバイスにクラスタを関連付けるために、クラスタ内の識別されたデバイスの位置が監視されるか、又は、識別されたデバイスの関連付けられたクラスタの変更を決定するために、クラスタ内の識別されたデバイスの少なくとも1つの通信特性が監視され、関連付けられたクラスタへの識別されたデバイスのロケーション及び距離に応じて、ネットワーク・リソースが配分又は配分解除される。これにより、測位正確度及び/又はサービス品質を向上させることができる。
第1から第11のオプションのいずれか、又は上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされることが可能な第12のオプションによれば、ターゲット地理領域内で動作する別のワイヤレス・ネットワーク(例えば、PLMN)のアクセス・デバイスが検出され、検出されたアクセス・デバイスは、アクセス・デバイスの通信スケジューリングをアンカー・ノード若しくはワイヤレス通信デバイスの位置の決定に適合させること、又はアンカー・ノード若しくはワイヤレス通信デバイスの位置の決定に関与すること、又はワイヤレス通信デバイスからのデータ・トラフィックの方向を第1対応者ネットワークに変えることを行うようにリクエストされる。これにより、位置決定のためのネットワーク・リソースを低減させること、及び/又は測位正確度を向上させることが可能になる。
第1から第12のオプションのいずれか、又は上記の第1から第8の態様のいずれかと組み合わされることが可能な第13のオプションによれば、ネットワーク構成情報は、1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスのロケーション・プライバシを破棄する権限又は緊急接続をセットアップする権限を含む。
上記の装置は、個別のハードウェア構成要素を有する個別のハードウェア回路機器、集積チップ、若しくはチップ・モジュールの配置に基づいて、又は、メモリに格納された、コンピュータ可読媒体に書き込まれた、若しくはインターネットなどのネットワークからダウンロードされた、ソフトウェア・ルーチン若しくはプログラムによって制御される信号処理デバイス若しくはチップに基づいて、実行されることが指摘される。
請求項1及び9に記載の装置、請求項16に記載のネットワーク・コントローラ・デバイス、請求項17に記載のアンカー・ノード、請求項19に記載のワイヤレス通信システム、請求項21及び22に記載の方法、並びに請求項23に記載のコンピュータ・プログラム製品は、特に、従属請求項で定義されるような、類似及び/又は同一の好ましい実施形態を有することを理解されたい。
本発明の好ましい実施形態はまた、従属請求項又は上記の実施形態とそれぞれの独立請求項との任意の組合せが考えられることを理解されたい。
本発明のこれら及び他の態様は、以下で説明される実施形態から明らかであり、実施形態を参照すれば解明されるであろう。
本発明を実施可能なMCIシナリオを概略的に示した図である。 様々な実施形態による、第1対応者ネットワークのアーキテクチャを概略的に示した図である。 様々な実施形態による、ネットワーク・コントローラ・デバイスのブロック図を概略的に示した図である。 様々な実施形態による、アクセス・デバイスのブロック図を概略的に示した図である。 様々な実施形態による、第1対応者ネットワーク展開手順の流れ図を概略的に示した図である。 様々な実施形態による、第1対応者ネットワーク位置確認及びマッピング手順の流れ図を概略的に示した図である。
本発明の実施形態は、救急隊員が通信することをネットワーク・インフラストラクチャに要求する、MCIイベント又は他のイベント(例えば、信頼できるネットワーク・カバレッジのない遠隔地における森林火災又は緊急事態)において展開可能なエンド・ツー・エンド・ワイヤレス・ネットワークを備える、第1対応者を対象とするネットワーク・インフラストラクチャに基づいて、ここで説明される。本発明の実施形態が第1対応者ネットワークに基づいて説明されたとしても、本発明及び本発明の技法は、第1対応者ネットワークに限定されず、カバレッジが不十分な又はロケーション推定正確度が不十分なエリアにおいて展開される必要がある他の任意のワイヤレス・ネットワーク、或いは、任意のセルラー公共陸上移動通信網(PLMN)、又は任意のセルラー若しくは非セルラー非公共ネットワーク(NPN:Non-Public Network)に適用することができる。ネットワークは、MCIイベントの傷病者をトリアージ及び処置するために、最初に到着した第1対応者によって使用される。システムは、それぞれが傷病者/被害者の数及び事故を囲むエリアに応じた第1対応者による独自の要件を有することが可能な、ロケーションの動態及びMCIイベントの詳細(例えば、MCIイベントがテロ攻撃、補助若しくは幹線道路事故、自然災害、又は感染爆発などであるかどうか)に基づいてオンデマンドで展開可能である。救急車及び消防車などの医療サービス車両には、ダイレクト・サテライト・リンク、WIFI、Bluetooth、Long Range(LoRa)、及び同様のものを伴うセルラー基地局などの(しかし、これらに限定されない)ワイヤレス通信技術のためのアンテナを取り付け可能である。
本開示の全体を通して、「第1対応者」は、事故、自然災害、又はテロなどのMCIイベントにおいて、緊急の現場に最初に到着して支援を行うことになる人であることが意図される。第1対応者は、法執行官、救急医療士、緊急医療技術者(EMT)、及び消防士を含む。エリアによっては、緊急部門要員は、自らを第1対応者に指名して、災害及び危機的な状況に対応することも要求される。さらに、「第1対応者ネットワーク」は、第1対応者のサービスをサポートするための、第1対応者による使用のためのネットワークであることが意図される。第1対応者ネットワークは典型的には、専用/スタンドアロンの非公共ネットワークであるが、インフラストラクチャを公共ネットワークと共有するか、公共ネットワーク機能を組み込んだ、ネットワークでもある。
その上、本開示の全体を通して、用語「アンカー・ノード」、「アンカー・デバイス」、「アクセス・デバイス」、及び「基地局」は、区別なく使用されることが意図される。
既存の通信ネットワークを使用しない理由は、過負荷(典型的には、何かが起こると人々は、通信システムを使用して情報を得て拡散し始める)、ネットワーク利用不能(特に、地震、生活エリア又はメトロの駅における飛行機の墜落など、大規模で悲惨なMCIを考えたとき、通信システムが単に破壊されるおそれがあるか、又は信号がこのようなロケーションに到達不能である)、並びに、MCIイベントにおける犯罪者による既知及び公共のネットワーク・サービスを途絶させるという違法な意図(例えば、テロ攻撃中に特定の無線周波数範囲を停止させること)であることが考えられる。
既に上述されたように、米国の全50州に展開されているFirstNetなど、いくつかの第1対応者ネットワークがある。これらのタイプの第1対応者ネットワークは、MCIイベント中の一般大衆からの干渉を低減させるために、専用の非公共無線周波数(RF)スペクトル上で動作するが、既存のセルラー・インフラストラクチャを用いずに、自動で展開し、独立して動作させることは不可能である。
代案として、アマチュア無線などの非商用ネットワークが、災害中、頻繁に使用される。それでも、このようなネットワークは、高帯域幅の低レイテンシ通信を実施することに対して、あまり信頼できない。その上、ユーザがアマチュア無線通信を楽しむためには、追加のハードウェアが必要である。
さらに、ダイレクト・サテライト・リンクを用いた事前構成済みネットワーク・インフラストラクチャを自動で展開するためにドローンが使用される、セル・オン・ウィング(COW:cell on wings)が提案されている。それでも、このようなCOWシステムには、セルラー・カバレッジのない、MCIイベントの固有の特性に基づいて動的に構成できないエリアにだけ適切な、固有のネットワーク情報が大きく事前構成される。
図1は、本発明を実施可能なMCIシナリオを概略的に示している。
より詳細には、図1のMCIシナリオは、第1対応者(例えば、トリアージ・オフィサ)110、及びトリアージされた傷病者(すなわち、被害者又は患者)120、130を伴う、墜落した飛行機15に関する。
様々な実施形態では、消防車10及び救急車又は医療サービス車両13などの緊急車両には、特にMCIエリアをサーブ可能な、スタンドアロンのワイヤレス第1対応者ネットワークとして十分に動作可能なように最低限の構成で自動展開可能な、専用のバックホール通信設備(例えば、衛星アンテナ)を伴う独自の第1対応者ネットワーク・インフラストラクチャが取り付けられる。ワイヤレス第1対応者ネットワークは、MCIエリア外の他の公共ネットワークとの干渉を阻止するために独自の限定的な範囲を有する。
広いエリアでMCIイベントが起こる特定の状況では、緊急車両10、13は、それでも、十分なカバレッジを提供不能である。図1では、緊急車両10、13のまわりの破線の円の内側のトリアージされた傷病者120、130は、緊急車両10、13によって確立された2つの第1対応者ネットワークの範囲内にいる。それでも、緊急車両10、13は、特定の場所に到達不能なので、MCIエリア全体をカバー不能である。
不十分なカバレッジの他の例は、地下鉄(メトロ)事故、山、沼地、若しくは海岸の近くの又はこれらにおける事故である。
確立された第1対応者ネットワークのカバレッジ・エリアをサポート及び/又は拡張するために、MCIエリアに存在する様々なデバイス(例えば、傷病者又は第1対応者(例えば、トリアージ・オフィサ)のユーザ機器(UE)、スマートウォッチ、セルラー医療デバイスなどの、ワイヤレス通信デバイス)が、第1対応者ネットワークにおける中継器として機能する。
さらに、ワイヤレス第1対応者ネットワークのインフラストラクチャは、展開済み第1対応者ネットワークの一部として搭載可能な、展開済みワイヤレス第1対応者ネットワークに知られていない、アンカー・ノード(例えば、異なる第1対応サービスによってドローンに装備されたアクセス・デバイス)を追加することによって、拡張可能である。
さらに、ドローン及び/又はモーター付きローバーなど、無人のリモート制御又は自律型ロボットには、軍事利用、レース、ライト・ショー、パッケージを配信するためのビデオ及び写真撮影、海底の通信回線の検査、並びに、ことによるとアフリカでのバッタのような昆虫の異常発生との闘いなど、広範囲に及ぶ用途が既にある。このような無人ロボットは、コスト効率が良く、潜在的に、MCIエリアのような前例のないロケーションでナビゲートするために、リモート制御されるか完全自動化されるように、プログラム可能である。
図1に示されているように、ドローン12又は他の自律型ロボットは、緊急車両10、13のMCIエリアを監視及び拡大するために使用可能である。ネットワークの拡大は、独自のカバレッジ・エリア(ドローン12のまわりの点で描いた円)を有する中継ノードとしてドローン12を展開することによって達成可能である。図1に示されているように、ドローン12の低い方の1つは、図1の緊急車両10、13の左のカバレッジ・エリアにあり、第1対応者ネットワークの中継ノードとして動作され、その一方で、ドローン12の上の方の1つは、ドローン12の低い方の1つ(中継ノード)のカバレッジ・エリアにある。
追加又は代案として、既存の及び利用可能なセルラー・デバイス(例えば、モバイル・フォン)又は他のワイヤレス・デバイス(図1に図示せず)が、第1対応者ネットワークのカバレッジ・エリアを強化するために、即席で作られる及び/又は自動的に再利用される。
図2は、ワイヤレス通信システム(例えば、公共陸上移動通信網(PLMN)又は非公共ネットワーク(NPN))に基づく、様々な実施形態による第1対応者ネットワーク200のアーキテクチャを概略的に示している。
図2では、ネットワーク・コントローラ・デバイス(デバイスA)20は、コア・ネットワークを動作させるように構成され、オプションとして、1つ又は複数の携帯電話事業者の他のコア・ネットワークに接続される。ネットワーク・コントローラ・デバイス(デバイスA)20は、ネットワーク・コントローラ・モジュール又は機能202、アイデンティティ・サービス・モジュール又は機能204、及び同時位置確認及びマッピング(SLAM:simultaneous localization and mapping)モジュール又は機能206を備える。
さらに、1つ又は複数のアンカー・ノード、すなわち基地局又はアクセス・デバイス(デバイスB)22がデバイスA20に接続され、アンカー・ノードのカバレッジ・エリア内のモバイル・デバイス24(デバイスUE)又は他のワイヤレス通信デバイスへのワイヤレス接続を行う能力がある。アンカー・ノード(デバイスB)22のターゲット地理領域は、それでも、単一の基地局又はアクセス・デバイスのカバレッジ・エリアより小さい。すなわち、デバイスB22は、1つ若しくは複数のデバイスB22のカバレッジ・エリアのサブ領域であるターゲット地理領域の次元についての情報を受信するように構成される、及び/又は、所望の位置正確度を受信するように構成される、並びに、モバイル・デバイスUE24のセットの位置を決定するようにさらに構成される、及び/又は、地理ロケーション情報、通信特性、及びネットワーク構成情報のうちの少なくとも1つに基づいて、アンカー・ノードと1つ又は複数のモバイル・ワイヤレス・デバイスとの間のワイヤレス通信を行うように構成される。ネットワーク・アクセス及び/又は位置推定の実施は、(例えば、第1対応者によって動作される)デバイスUE24の特定のグループに、及び/又は、(例えば、特定の能力(例えば、全地球測位システム(GPS)へのサイドリンク通信若しくはアクセス)を有するような)デバイスUE24の特定のタイプに、限定される。
デバイスA20は、セントラル・アイデンティティ・サーバ(CIS:central identity server)26に自動接続して、第1対応者のデバイス識別情報(DID)(例えば、IMSI)などの加入者詳細情報を通信し、ターゲットのデバイスUE24にリンクされたユーザの情報を取り出すことができる。
追加として、デバイスUE24のうちの少なくともいくつかを、検証目的のためにそのそれぞれの第1対応者に、及び/又は固有のネットワーク・スライスに、事前登録するために使用可能な、第1対応者データベース(FRDB:first responder database)28が提供される。デバイスUE24は、デバイスUE24又はユーザに一意の、セキュアなメモリに格納されたセキュアなデバイス・アイデンティティ(devID)又はユーザ・アイデンティティ(userID)(例えば、国際移動体装置識別番号(IMEI:international mobile equipment identity))(例えば、デジタル・パスポート)を有し、ネットワーク関連情報(例えば、(例えば、GSMA SGP.21-RSPアーキテクチャに記載されているような)加入者識別情報モジュール242に格納された国際移動電話加入者識別番号(IMSI:international mobile subscription identity))を介して、デバイスのユーザに連結可能である。NPNのケースでは、3GPP(登録商標)仕様TR23.700-07に記載されているような、デフォルト証明書の概念が使用可能である。
CIS26は、第1対応者データベース28にアクセスして、デバイスUE24に関連付けられた登録済み第1対応者のユーザ情報(例えば、第1対応者ID(FRID))を導出するように構成される。
任意の他の実施形態と組み合わされるか独立して実施される実施形態では、(緊急ネットワークである)第1対応者ネットワークは、(例えば、3GPP(登録商標) TS23.271 ロケーション・サービス(LCS)の機能ステージ2の説明に指定されているような、PLMNオペレータ・クラスを表すことによって)第1対応者ネットワークがそうすることを許可されることを、第1対応者ネットワークのデバイスB22が、デバイスUE24又はデバイスUE24のホーム・ネットワークに証明可能な場合、デバイスUE24のロケーション・プライバシ設定を破棄すること(例えば、3GPP(登録商標) TS23.273 5Gシステム(5GS)ロケーション・サービス(LCS)に指定されているような、プライバシ破棄指標POIをセットすること)が可能になる。例として、デバイスUE24には、政府でさえいかなる場合でもアクセス権を有することができないように、このような状況のためにセットされた特殊なパーミッションがある。デバイスUE24は、例えば、(例えば、デバイス若しくはサービス/アプリケーションをインストール/構成したときに認められた/承認された、又はデバイスのユーザによって明示的にセットされた)Androidパーミッション(例えば(まだ存在していない)android.permission.emergency-location又はandroid.permission.location-override)を認めるようにセットすることによって、デバイスのため又はデバイス上のサービス/アプリケーションのためのパーミッションを格納している。このようなパーミッションは、このようなパーミッションを確認する/認める/許可するために、デバイスに提供されることが必要な、パスワード、鍵、又は他の証明書にリンクされる。デバイスUE24のユーザはまた、デバイスUE24のホームPLMNの統合データ・マネージャ(UDM)、統合データ・リポジトリ(UDR)、ホーム・サブスクライバ・サーバ(HSS:Home Subscriber server)に、特殊なパーミッションへの承諾を格納することによってこのような特殊なパーミッションを提供することに予め同意しており、特殊なパーミッションへの承諾は、それぞれのパーミッション・データにアクセスできるか、又はそれぞれのパーミッションを破棄する能力がある、それぞれの統合データ・マネージャ(UDM)、統合データ・リポジトリ(UDR)、ホーム・サブスクライバ・サーバ(HSS)に、例えば、NEFを通じて、又は間接的に公共安全応答ポイント(PSAP)を通じて、接続することによって第1対応者によって検証される。このようなシナリオでは、(加入者データベース(HSS)内の情報に追加された、又はそれぞれのモバイル・フォンのSIMカード、不揮発性ストレージ、若しくはモバイル・フォンに接続されたウェアラブル上の緊急連絡先としてリスト化された)ユーザ又はユーザの友人/家族は、入ってくる招待、接続リクエスト、位置推定リクエスト、ユーザ識別リクエスト、若しくは入ってくるSIMプロフィールを受諾するため、又は、これらのアクションが傷病者に代わって行われる権限を付与するために、デバイスを「ロック解除」し、デバイスのロケーション・プライバシ指標設定を破棄するか、デバイスUE24又はSIMカード上のセキュリティ・ロックを破棄するという通知を受信する。代案として、第1対応者ネットワークのデバイスA20は、MCIエリア内の1つ又は複数のデバイスB22とのネットワーク接続を確立するときに、(例えば、3GPP(登録商標) TS23.273 5Gシステム(5GS)ロケーション・サービス(LCS)に指定されているように)新しいロケーション・サービス・プロフィールを提供可能である。
別のオプションとして、第1対応者は、(例えば、ネットワーク・コントローラ・デバイスA20によって第1対応者のモバイル・デバイスにおいて与えられた特殊な権限に基づいて)デバイスUE24をロック解除することを許可され、その後、第1対応者のアイデンティティ(例えば、第1対応者のモバイル・デバイスの加入者隠蔽アイデンティティSUCI)は、これが合法的なアクションであったかどうかを後でチェックするために、デバイスUE24又はデバイスA20において記録される。代案として、第1対応者のデバイスUE24は、1つ又は複数のデバイスUE24に新しいロケーション・サービス・プロフィールを(例えば、デバイス20)によって提供すること、又は、測距(すなわち、2つのデバイス間の距離及び/若しくは角度を推定すること)を可能にするためにロケーション・プライバシ設定を破棄すること、又は、第1対応者デバイスと1つ若しくは複数のデバイスUE24との間の相対若しくは絶対位置測定を可能にすること、又は、(例えば、3GPP(登録商標) TS23.273 5Gシステム(5GS)ロケーション・サービス(LCS)に指定されているようなNEFを介して、若しくは、NFCなどのセキュアな帯域外通信を介して)(例えば、規定の時間にわたって許可されるようにロケーション・プライバシ指標LPIをセットすることによって)デバイスUE24のロケーション共有サービスを可能にすること、を行う権限を付与可能である。
その上、ネットワーク識別/構成情報、接続リクエスト、及び/又は位置推定リクエストは、デバイスUE24に送信されたマスタ/システム情報ブロック(MIB/SIB)、RRCメッセージ、ビーコン若しくは接続リクエスト/招待信号/メッセージ、及び/又は位置推定リクエスト信号/メッセージ若しくは位置基準信号に、緊急確立の原因についての情報を含む。情報は、メッセージのプリアンブル部分又は情報要素内の特殊な又は専用の情報要素(IE)の中で提供される。接続リクエスト/招待はまた、デバイスUE24が、指定の緊急電話番号への招待を受信すると、(未認証)緊急通話をセットアップ可能にするための、(追加の)緊急電話番号についての情報を含む。
その上、デバイスB22は、モバイル・ワイヤレス・デバイスとの通信チャネルをセットアップすること、及び/又はネットワーク・コントローラ・デバイス20からモバイル・ワイヤレス・デバイスの測位を推定できるように、ネットワーク構成についての情報を受信する。ネットワーク構成情報は、1つ若しくは複数の周波数帯域を使用する権限をデバイスBに付与すること、及び/又は、MCIエリア内のネットワークの特定のスライスにモバイル・ワイヤレス・デバイスが接続するのを可能にすること、を行うように構成するための情報を含む、及び/又は、を行うために使用可能である。ネットワーク構成情報は、例えば、エリア内のモバイル・デバイス又は追加のアクセス・デバイスとコア・ネットワークとの間の接続をアクセス・デバイスが確立する権限を含む。ネットワーク構成情報はまた、ネットワーク/スライス固有の設定(帯域/周波数、許可デバイス、提供されるサービス、制限付きローカル・オペレータ・サービス(RLOS:Restricted Local Operator Service)、ローミングのステアリング、及び/又は緊急/非緊急スライス指示など)、第1対応者のモバイル・ワイヤレス・デバイスに権限付与するのに必要な証明書(例えば秘密鍵)を含む。ネットワーク構成情報の中で提供される動作帯域/周波数は、MCIイベント又は第1対応者ネットワークのための特殊な緊急帯域である。この動作帯域/周波数は、多くのUE及び/又はエリア内の良く知られた事業者によってサポートされる、1つ又は複数の共通周波数帯域も含む。MCIエリア内の第1対応者ネットワークが特定の周波数での伝送を許可されるかどうかを決定するために、デバイスA20は、デバイスB22と協力して、エリア内で動作している既存のPLMNがあるか、エリアを最初にスキャンし、そのMCC/MNCコードを識別し、最も近い基地局を識別し、その信号強度を測定し、これらのPLMNに接続して、PLMNによって動作される1つ又は複数の周波数帯域内で招待信号を送信するパーミッションをリクエストする。最も近い基地局が非常に遠く離れている、及び/若しくはエリア内の特定のPLMNがアクティブでない場合、又は、例えば、エリア内の基地局が破壊されているか、信号が非常にかすかであることにより、特定の帯域が使用中として測定されない場合、デバイスA20は、ネットワーク構成情報の一部としてそれぞれの周波数を提供し、アクセス・デバイスB22がこれらの周波数帯域を使用して招待信号を、送信するのを許可する/送信する権限を付与する。同様に、デバイス又は人の位置を決定するために位置基準信号又は他の信号を送信するために使用可能な、周波数帯域並びに/又は(最小及び/若しくは最大)帯域幅は、未使用周波数帯域をスキャンすることによって、及び、同じMCIエリアで動作するPLMNから、又はスペクトル・アロケーション・サーバから、特定の帯域を使用するパーミッションをリクエストすることによって、決定可能である。任意の他の実施形態と組み合わされるか独立して実施される特定の実施形態では、位置を決定するための位置基準信号又は他の信号の干渉を低減させるために、ネットワーク・コントローラ・デバイス20は、このPLMNの基地局が、基地局のスケジューリング(例えば、通信を休止すること、或いは、リクエストされた期間にわたって静かにするように、又は、(例えば、測位信号をさらに送信することによって、若しくはロケーション・サービスにアクセスすることによって)位置の決定に参加し、基地局の動作を同期するように、PLMNのUE/基地局にリクエストすること)を考慮に入れるために、位置測定を行うように、特定の期間、同じMCIエリア内で動作するPLMNにリクエスト/提供する。
ネットワーク・コントローラ・デバイス20は、同じMCIエリア内で動作するPLMNに接続する必要がある。これは、例えば、PLMNについての情報を含む近くの基地局によってブロードキャストされたNRセル・グローバル・アイデンティティ(NCGI)を分析することによって、MCIエリア内で動作する近くの基地局が既知のローミング・パートナPLMNに属するかどうかを、ネットワーク・コントローラ・デバイス20が検出することによって、行われる。その場合、ネットワーク・コントローラ・デバイス20は、(SIMベースの証明書を使用したEAP-AKAをネットワーク・コントローラ・デバイス20が使用可能な)このような近くの基地局を介してモバイル登録手続きを実施することによって、或いは、未認証の緊急接続を開始することによって、或いは、TS23.501のように災害ローミング接続をセットアップすることによって、及び/或いは、それぞれのPLMN接続のTS23.501のようなネットワーク・エクスポージャ機能(NEF)への接続、又は、TS33.501のようなサービス・ベース・インターフェース(SIB)接続、又は、公共安全応答ポイントを介した接続、又は、TS33.501のようなそれぞれのPLMNのRANノードとのセキュアなF1若しくはXnインターフェース接続、又は、TS33.501のようなAMFとのセキュアなN2/NG-AP接続、又は、TS32.508のようなプラグ&プレイ接続をセットアップすることによって、それぞれのPLMNに接続する。代案として(例えば、PLMNがローミング・パートナではない場合)、又は追加として、それぞれのPLMNへのセキュアな接続をセットアップするために、ネットワーク・コントローラ・デバイス20は、事前共有/事前構成された緊急/災害ローミング証明書、又はネットワーク・コントローラ・デバイス20によって取得された所与のPLMNについての公開鍵情報を使用し、PLMNとの登録/認証手続き中にこれを使用する。ローミング・パートナ又は非ローミング・パートナPLMNへの登録後又は中、ネットワーク・コントローラ・デバイス20は、例えば、登録中に(例えば、救急隊員用の証明機関によってデジタル署名された)特殊な鍵又は証明の所有を提供/証明することによって、いくつかの追加の認証、権限付与、及び検証ステップを実施する必要がある。ネットワーク・コントローラ・デバイス20は、(例えば、そのRANノード、若しくはAMF/NEFなどのPLMNのコア・ネットワーク機能のうちの1つへの)ネットワーク・コントローラ・デバイス20がPLMNを用いてセットアップした通信チャネルを使用する、及び/又は、そのリソース・スケジューリング/動作周波数/ビーム/SSB/伝送電力を適合させることによって干渉を低減させることを、MCIエリア内で動作する無線アクセス・ネットワーク/基地局にリクエストするために、ネットワーク・コントローラ・デバイス20が信号/メッセージを送信可能な、セキュアな通信インターフェースを通信チャネルのセットアップ中に確立する。この目的のために、ネットワーク・コントローラ・デバイス20は、通信及び/又は測位信号のそのリソース・スケジュール/タイミング、通信及び/又は測位信号のために使用される周波数、測位信号特性(例えば、伝送電力、帯域幅)、位置信号タイプ、タイミング同期/クロック情報、アンカー・ノード及び/又はワイヤレス通信デバイスのアイデンティティ及び/又は位置情報についての情報を提供する。同様に、ネットワーク・コントローラ・デバイス20は、アンカー・ノード及び/又はワイヤレス通信デバイスの位置の決定に参加するように、MCIエリア内で動作する無線アクセス・ネットワーク/基地局にリクエストするための信号/メッセージを送信する。この目的のために、ネットワーク・コントローラ・デバイス20は、測位信号のそのリソース・スケジュール/タイミング、測位信号のために使用される周波数、測位信号特性(例えば、伝送電力、帯域幅)、位置信号タイプ、タイミング同期/クロック情報、アンカー・ノード及び/又はワイヤレス通信デバイスのアイデンティティ及び/又は位置情報についての情報を提供する。ネットワーク・コントローラ・デバイス20はまた、PLMNによって提供されるロケーション・サービスの使用をリクエストする。PLMNは、このようなアクセスを承諾し、このようなロケーション・サービスを使用するための情報/証明書を提供し、その後、ネットワーク・コントローラ20、アンカー・ノード、及び/又はワイヤレス通信デバイスは、それぞれのロケーション・サービスに接続するように命令される。上述のリクエストは、コントローラ・デバイス20が追加の認証、権限付与、及び検証ステップを実施した場合にだけ権限付与される。
言い換えれば、デバイスA20は、ワイヤレス第1対応者ネットワーク200を確立するための装置を含むか、これに接続し、装置は、ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアの次元についての情報を受信することと、ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内のアンカー・ノード(例えば、デバイスB22)の数及びアンカー・ノードの位置、並びにアンカー・ノードの能力を決定又は検出することと、MCI又は緊急エリア内で動作する別のワイヤレス・ネットワークのアクセス・デバイスを検出することと、検出されたアクセス・デバイス、又はRANエンティティ/機能(例えば、RAN集中型ユニット(例えば、gNB-CU若しくはIAB-ドナーCU))、又はコア・ネットワーク・エンティティ/機能(例えば、AMF)にリクエストすることとを行うように構成され、コア・ネットワーク・エンティティ/機能は、アンカー・ノード又はワイヤレス通信デバイス(例えば、デバイスUE24)の位置の決定にその通信スケジューリングを適合させるか、アンカー・ノード又はワイヤレス通信デバイス(例えば、デバイスUE24)の位置の決定に関与するように、アクセス・デバイスを制御するかアクセス・デバイスと通信する。
したがって、本発明の独立した態様において、ワイヤレス第1対応者ネットワーク(200)を確立するための装置が提案され、装置は、ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内で動作する別のワイヤレス・ネットワークのアクセス・デバイスを検出することと、アクセス・デバイスの通信スケジューリングをアンカー・ノード若しくはワイヤレス通信デバイスの位置の決定に適合させること、又はアンカー・ノード若しくはワイヤレス通信デバイスの位置の決定に関与すること、又はワイヤレス通信デバイスからのデータ・トラフィックの方向を第1対応者ネットワークに変えることを行うように、検出されたアクセス・デバイスにリクエストすることとを行うように構成される。
要求される通信リンクを達成するために、デバイスB22は、特に、デバイスUE24へのシングル・ホップ中継リンク22S及び/若しくはマルチ・ホップ中継リンク22M、並びに/又は、基地局中継リンク22Rをサポートする。
ターゲット地理領域は、トリアージに固有のエリア(例えば、怪我をした人々が最も多いエリア、深刻な怪我をした人があまりいないエリアなど)に焦点を合わせることができるか、又は、(例えば、複数のデバイスUE24が、指定された相対座標、指定されたデバイスUE24、重心、基準線などのまわりの構成可能な半径内にある場合)クラスタ形成を識別するための空間形成要件のセットにリンクされる。1つの例では、(例えば、怪我をした可能性がある人々の集中度が高い)潜在的なターゲット・エリアについての情報は、例えば、ネットワーク・エクスポージャ機能(NEF)及びアプリケーション機能(AF)を介して、1つ若しくは複数のデバイスB22によって、又は別個のデバイスによって、提供可能である。別の例では、光検出と測距(LiDAR)カメラが、モバイル・フォン及び/又は人々の熱の痕跡を見つけるために使用され、このようにして、デバイス(のクラスタ)の場所を特定するか、又は熱マップ若しくは痕跡に基づいて、1つ若しくは複数のアクセス・デバイスB22のビームフォーミングを、関心のあるターゲット・エリアに変更する。さらに、被害者/傷病者のトリアージ固有のエリアは、(例えば、怪我の重症度をそれぞれ指示する)異なる色のトリアージ・タープによって識別される。これらのタープの位置(及び色)は、ドローン若しくは他のアクセス・デバイス(例えば、モバイル基地局)において動作されるカメラ若しくは他の色検出器、救急車若しくは消防車の上にあるカメラ、又は現場で利用可能なセキュリティ・カメラを介して決定されるか、或いは、(例えば、NEFを介して、又はSLAM機能とのデータ接続を介して直接的に)ネットワークに第1対応者によって提供される。独立した又は追加のオプションとして、タープには、その位置の自動決定を可能にするためにネットワークに登録可能な(場合によっては、GPSモジュールを含む)ワイヤレス・デバイスが提供されることが可能である。その能力において、又はワイヤレス・デバイスのアイデンティティをマッチングさせること通じて、そのコーナの色及びそのサイズ/形状/メトリック/相対位置が決定可能である。代案として、タープには、そのロケーション、サイズなどをブロードキャストする位置標識(例えば、Bluetooth iBeacon(登録商標))が装備されることが可能である。
さらに、タープは、MCIエリア内で(例えば、レーザ・プロジェクタを使用して)可視の光学マーカでタープの境界及び次元が描かれるように、デジタル的に再作成される。タープが、(移動している及び移動していない両方の)傷病者によって完全に占有される状況では、タープに連れて来られた新しい傷病者は通常、タープの境界の外側に置かれる。これは、特にタープが互いに接近して置かれたとき、及び特定の傷病者がトリアージ・タープの中心部にいるとき、傷病者のトリアージ・タープの決定を混乱させる。このような状況では、デジタル的に描かれたタープは、隣接したタープの中心又は認識されたロケーションに置かれたビーコンと協調することによって、そのタープ・エリアの次元を自動で増加又は減少させる。様々なタープのビーコンの間のこのような協調は、傷病者の数を増加又は減少させるためにタープ・エリアが自律的に管理されるように、第1対応者のどのような関与もなく行われる。第1対応者及び傷病者は、デジタル・タープの新たに描かれた次元に単純に従うことができる。追加として、タープの中心にあるビーコンは、タープ・エリアの次元を増加させるための空間がないことを認識し、MCIエリア内の特定のトリアージ・タープのための安全な空間を指定するように第1対応者ネットワークにリクエストする。第1対応者ネットワークは、そのタープ・エリア内に空間がないことを認識した既存のビーコンのために、リクエストがあり次第、追加のビーコンを展開し、新しいタープ・エリアを指定する。タープのロケーションの何らかの変更は、フィールドの第1対応者に指示可能であり、任意の新しく入ってくるトリアージ済みの傷病者は、第1対応者によってタープの新しいロケーションに連れて来られることが可能である。
任意の他の実施形態と組み合わされるか独立して実施される追加の実施形態では、いくつかのデバイスUE24は、タープのトリアージ・ステータス、デバイスUE24の空間ロケーション、並びにクラスタ内のデバイス及び/又はクラスタの中心にあるデバイスUEの他の特性(水平及び垂直平面内の次元、関連付けられたデバイスの数、位置正確度、クラスタ及びクラスタ内のデバイスのロケーション、クラスタの中心からデバイスUE24までの距離などを含むがこれらに限定されない)に基づいてクラスタにグループ化される。クラスタは、典型的には、共通の特性(例えば、通信/デバイス/ユーザ特性)のセットを有する、又は、特定の範囲を定められたエリア内にあるか、互いから特定の最大距離内にある、デバイスのセットによって表される。
クラスタを認識/形成するための特性はまた、他のデバイスにとって利用可能/適用可能でない、デバイスのセットに関する区別可能な特徴(のセット)である。例えば、デバイスは、デバイスが動き回っている(これは、デバイスを携行している傷病者の怪我がそれほど重症ではないことを指示する)か、特定の期間にわたって動いていない(これは、デバイスを携行している傷病者の怪我がより重症であることを指示する)かに応じて、クラスタ化される。
代案として、第1対応者ネットワークのデバイスA20は、その通信特性(例えば、高帯域幅、低レイテンシ、QoS要件)を通じてクラスタの中心を認識する。追加として、デバイスA20は、全てのデバイスが、類似の通信特性(例えば、同じQoS、類似のトラフィック・パターン、同じ帯域若しくは同じスライス若しくはクローズド・アクセス・グループ内で動作していること、同じ能力をサポートすること、又は、D2D/サイドリンク通信を介して互いに全て接続されているか、類似の(アプリケーション制御による)グループ/マルチキャスト通信で動作していること)を有する場合、特定のクラスタに属すことになるデバイスを検出/推察する。
デバイスのこのようなクラスタは、例えば、トリアージ・アプリケーション若しくはネットワーク分析機能(NWDAFなど)に基づいてデバイスAにおいて、又は、複数のUEとクラスタとの間の測距距離に応じて、若しくは特定のクラスタ内のデバイスの通信特性に基づいて、デバイスBを介して若しくはサード・パーティの測位サーバを介してデバイスAによって、形成可能である。
デバイスAは、直接的に又はデバイスBを介して、クラスタ及び/又はクラスタ内のデバイスの特性に基づいて、ネットワーク・リソース(例えば、帯域幅、物理リソース・ブロック、特定の時間ブロックにわたる周波数配分)を配分し、例えば、トリアージ・ステータスに基づいて認識/形成されたクラスタに、要求されるQoS及び所望の測位正確度を提供する。例えば、赤色のタープ・クラスタ内のデバイスUEは、高帯域幅及び低レイテンシを必要とし、その一方で、緑色のタープ・クラスタ内のデバイスUEは、低レイテンシ及び低帯域幅だけを必要とし、赤色及び緑色のタープは、MCIエリア内の被害者の高い及び低い重症度をそれぞれ指示する。
これは、例えば、要求されるデータ・レートで及び要求されるレイテンシ内で各ワイヤレス通信デバイスがそのデータを送信できるように並べられたその通信パターンに基づいてクラスタ若しくはグループ内のワイヤレス通信デバイスのためのリソースを配分し、これらのリソースのタイミング/スケジュールを決定することによって、又は、クラスタ若しくはグループの中心ノードにより多くのリソースを割り当て、サイドリンク用に別個のリソースを割り当てる及び/若しくは異なるサイドリンク接続を介してスケジュール情報及びリソースを配布することによって、ネットワークがリソース配分を最適化することを可能にする。
言い換えれば、デバイスA20(又は第1対応者ネットワーク内の別のデバイス)は、ワイヤレス・ネットワーク(例えば、第1対応者ネットワーク200)内のワイヤレス通信デバイスのクラスタ又はグループを決定するための第1の装置を含むかこれに接続し、第1の装置は、リソース使用データ、位置又は距離測定情報、デバイス特性、通信特性、測定データ、複数のワイヤレス通信デバイス(例えば、デバイスUE24)のユーザ特性のうちの少なくとも1つを受信又は学習すること、ワイヤレス通信デバイスのクラスタ又はグループを決定するために最小数のワイヤレス通信デバイスを割り当てること、
・ ワイヤレス通信デバイス間の距離、
・ ワイヤレス通信デバイスとアンカー・デバイス(例えば、デバイスB22)との間の距離、
・ ワイヤレス通信デバイスとターゲット地理領域又はターゲット地理領域に関係するワイヤレス通信デバイスの位置との間の距離、及び
・ 通信パターン情報、並びに
・ 通信特性、デバイス特性、及びユーザ特性における重複
のうちの少なくとも1つを計算すること、
・ 少なくとも最小数のワイヤレス通信デバイス間の計算された距離が、最小距離測定閾値と最大距離測定閾値との間であること、
・ 少なくとも最小数のワイヤレス通信デバイスとアンカー・デバイスとの間の計算された距離が、最小距離測定閾値と最大距離測定閾値との間であること、
・ 少なくとも最小数のワイヤレス通信デバイスとターゲット地理領域との間の計算された距離が、最小距離測定閾値と最大距離測定閾値との間であること、
・ 少なくとも最小数のワイヤレス通信デバイスの通信パターンが同じであること、又はこれにより、時間変動が、最小時間変動閾値と最大時間変動閾値との間であること、並びに
・ 少なくとも最小数のワイヤレス通信デバイスの通信特性、デバイス特性、及びユーザ特性が、同じ少なくとも最小数の特性であること
のうちの少なくとも1つに基づいて、ワイヤレス通信デバイスのクラスタ又はグループを決定することを行うように構成される。
さらに、デバイスB22(又は第1対応者ネットワーク内の別のデバイス)は、ワイヤレス・ネットワーク(例えば、第1対応者ネットワーク200)の確立をサポートするための第2の装置を含むかこれに接続し、第2の装置は、ワイヤレス・ネットワークのワイヤレス通信デバイス(例えば、デバイスUE24)へのワイヤレス接続を行うこと、クラスタ若しくはグループを形成するワイヤレス通信デバイスの識別子のセット(又は、決定された位置が、ターゲット地理領域/カバレッジ・エリア内にあるワイヤレス通信デバイスのクラスタ若しくはグループの少なくともサブセット)についての情報を、ワイヤレス・ネットワーク内のワイヤレス通信デバイスのクラスタ又はグループを決定するための第1の装置から受信することであって、これにより、情報が、クラスタ又はグループ内のワイヤレス通信デバイスのデバイス識別子、位置、及び/又は共通特性を含む(がこれらに限定されない)、受信すること、デバイスのクラスタ又はグループのためのネットワーク・リソースのセットを決定すること、並びに/或いは、受信された情報に基づいて、ネットワーク・リソースを配分し、これらのリソースのタイミング/スケジュールを決定する、及び/又は、クラスタ若しくはグループの中心ノードにより多くのリソースを割り当てる、及び/又は、サイドリンク接続用に別個のリソースを割り当てる、及び/又は、異なるサイドリンク接続を介してスケジュール情報及びリソースを配布する、及び/又は、さらなる配布のためにクラスタ若しくはグループ内のワイヤレス通信デバイスのうちの1つに、生成されたリソース・スケジュールを送信する、及び/又は、ネットワーク・コントローラ・デバイス(例えば、デバイスA20)によって動作されるコア・ネットワークへの通信チャネル若しくは他の通信チャネルを介して登録(若しくは登録解除)するように、ワイヤレス通信デバイスのクラスタ若しくはグループのワイヤレス通信デバイス(例えば、デバイスUE24)を招待若しくはトリガすること、を行うように構成される。
ワイヤレス・ネットワークの確立をサポートするための上記の第2の装置、又はワイヤレス・ネットワーク内のモバイル・デバイスのクラスタ若しくはグループを決定するための上記の第1の装置は、クラスタ又はグループ内のモバイル・ワイヤレス・デバイス(例えば、デバイスUE24)を識別することと、クラスタ若しくはグループ内の識別されたデバイスの位置を監視して、異なるクラスタ若しくはグループ間の識別されたデバイスの動きを検出する、及び/又は識別されたデバイスにクラスタ若しくはグループを関連付けること、或いは、クラスタ若しくはグループ内の識別されたデバイスの少なくとも1つの通信特性を監視して、識別されたデバイスの関連付けられたクラスタ若しくはグループの変更を決定することと、関連付けられたクラスタ若しくはグループへの識別されたデバイスのロケーション及び/又は距離に応じて、ネットワーク・リソースを配分又は配分解除すること、或いは、モバイル・ワイヤレス・デバイスが、クラスタ若しくはグループ内の中心若しくは他のデバイスからの構成済みの閾値距離を超えて移動した場合、及び/又は、別のクラスタ若しくはグループの中心若しくは他のデバイスからの構成済みの閾値距離を下回って移動した場合、(例えば、NEF、SMSを通じて)メッセージの送信をトリガすることと、を行うようにさらに構成される。ロケーションへのリソースの監視及び適合は、本発明の他の態様とは独立して実施可能であることに留意されたい。
代案又は追加として、
・ ネットワーク又はスライスからの識別されたデバイスの登録解除をトリガすること、
・ 異なるアクセス・デバイスへのハンドオーバ、又はサイドリンクを介したデバイスへの接続をトリガすること、
・ デバイスの異なるクラスタ又はグループにデバイスを割り当てること、
・ 異なる招待メッセージをデバイスに送信すること、
・ デバイスのためにQoSを変更すること、
・ デバイスのために許可されたスライスのセットを変更すること、及び
・ 特定の傷病者又はワイヤレス通信デバイスが、異なるタープに、又はエリア外に(例えば、病院に)移動したという警報を含むメッセージの送信を(例えば、NEF、SMSを通じて)トリガすること
というアクションのうちの1つ又は複数が開始される。
これらのアクションはまた、識別されたデバイスが、クラスタの中心からの構成済みの閾値距離、又はクラスタ内の別のデバイス若しくは特定の基準位置からの距離を超えて移動した、及び/或いは、別のクラスタの中心若しくは他のデバイス又は特定の基準位置からの構成済みの閾値距離を下回って移動した場合に、トリガされる。(クラスタ/グループ内の)ワイヤレス・モバイル・デバイスには、例えば、クラスタ/グループ内の中心若しくは他のデバイス又は特定の基準座標からの最大距離、或いは、別のクラスタ/グループ内の中心若しくは他のデバイス又は特定の基準座標からの最小距離、或いは、(例えば、サイドリンク上の)最小/最大信号強度/品質閾値、近くの発見可能なデバイスの数といった、クラスタ/グループをいつ去るべきかについてのポリシ/尺度が構成される。ワイヤレス・モバイルが、ポリシ又は事前構成された尺度の条件にマッチする状況にいると気づくと、ワイヤレス・モバイル・デバイスは、グループを去るというワイヤレス・モバイル・デバイスの意図、及び/又は条件のステータス(例えば、どの条件が満たされ、どの条件が満たされないか)、及び/又は条件を評価するために使用される測定値(例えば、基準座標からの距離、若しくは発見されたデバイスの数(場合によっては、そのアイデンティティを含む))を指示するメッセージを(例えば、第1の装置、第2の装置、若しくは、クラスタ内の別のワイヤレス・モバイル・デバイスに、又はワイヤレス・モバイル・デバイスが接続するネットワークに)送信することによって、ワイヤレス・モバイルがクラスタ/グループを去ろうとしていることについて、並びに/又は、条件のステータス及び/若しくは条件を評価するために使用される測定値について、(場合によっては、第2の装置、クラスタ内の別のワイヤレス・モバイル・デバイス、又はワイヤレス・モバイルが接続するネットワークを介して通信することによって)第1の装置に知らせ、これが行われると、第1の装置は、クラスタ/グループ情報/構成をアップデートする。代案又は追加として、ワイヤレス・モバイル・デバイスは、条件のステータス又は条件を評価するために使用される測定値(例えば、基準座標からの距離)を第1又は第2の装置に周期的に送信し、第1又は第2の装置は条件を評価して、ワイヤレス・モバイル・デバイスがクラスタ/グループから除去される必要があるかどうかを決定することになる。
上記のデバイスのいずれか、第1又は第2の装置、及びワイヤレス通信デバイス(例えば、デバイスUE24)のセットがシステムを形成し、ワイヤレス通信デバイスは、リソース使用データ、位置又は距離測定情報、デバイス特性、通信特性、測定データ、ユーザ特性のうちの少なくとも1つを第1の装置に送信し、第1又は第2の装置のうちの少なくとも1つが、クラスタ又はグループ内のワイヤレス通信デバイスのセットのためにリソースを配分し、これらのリソースのタイミング/スケジュールを決定することによって、リソース・スケジュールを決定し、生成されたリソース・スケジュール、及びオプションとしてクラスタ又はグループについての情報を、クラスタ又はグループ内のワイヤレス通信デバイスのうちの1つに送信し、1つのワイヤレス通信デバイスは、生成されたリソース・スケジュールを受信し、受信されたリソース・スケジュールに基づいて、クラスタ又はグループ内の1つ又は複数のワイヤレス通信デバイスに、生成されたリソース・スケジュールを配布するか、リソースを割り当てるように構成される。
現在のアクセス・デバイス(アンカー・ノード、例えば、デバイスB22)が、その現在の位置で、クラスタ若しくはグループ内又は特定のターゲット地理的地域内のデバイスのQoSを達成不可能な場合、デバイスA20は、新しい位置に移動するように既に展開済みのアクセス・デバイスに命令するために、展開済みのアクセス・デバイスのための異なる位置を計算する、又は、所望のネットワーク・カバレッジ及び容量を提供するために、必要なアクセス・デバイスの新しい数を計算する、或いは、(例えば、他のワイヤレス通信デバイス、クラスタ若しくはグループ、スライスからのリソースを再配分することによって)いくつかの追加リソースを開放するかいくつかの追加の周波数帯域を空ける、又は、近傍のPLMN若しくはスペクトル・アロケーション・サーバからの追加スペクトルの緊急使用をリクエストすることによって、ライセンスなしスペクトル若しくは他の無線アクセス技術の使用を始める。1つの例では、デバイスA20は、アラームを生成し(例えば、1つ又は複数の第1対応者デバイスにアラーム・メッセージを送信し)、追加のアクセス・デバイスが展開されるようにリクエストする。
追加として、特定のクラスタ内のデバイス間の測距は、クラスタ間のデバイスの移動を可能にするために、デバイスAによって絶えず監視可能であり、その結果、改善又は悪化した医療状態に基づいて傷病者がタープ間で移された場合、ネットワークは、位置情報の変化、デバイスUEの通信特性の変化、及び/又はグループの中心へのサイドリンク接続の変化を検出した場合、一方のクラスタから他方のクラスタにデバイスが移動すると同時に、デバイスを新しいクラスタに自動で関連付ける。例えば、MCIエリア内の傷病者が黄色のタープ内に最初に置かれ、黄色のタープ内にいる間に最終的に多くの血液を失い、その結果、この傷病者は、しばらくすると赤色の被害者として自動でカテゴライズされる。第1対応者は、傷病者の現在の悪化した医療状態を考慮して、黄色のクラスタから赤色のクラスタに傷病者を移動させる。デバイスとクラスタの中心との間の1ホップの測距距離、及び/又は、クラスタの中心への2又はマルチ・ホップ距離は、特定のデバイスの関連付けられたクラスタを決定するために使用される。したがって、遷移中、デバイスUEの濃度は2以上であることが可能であり、その結果、デバイスUEは、2つ以上のクラスタに関連付けられる。このような場合、デバイスAは、測距測定値が一定になった後、すなわち、規定量の時間にわたってデバイスUEがクラスタ間の移動を停止した後だけ、デバイスUEのネットワーク・リソースを適合させる。
さらに、デバイスUE24は、上記のコア・ネットワーク(例えば、権限付与されたPLMN/NPNリスト及び/又はローミング・ステアリング情報の一部であるデバイスA20によって動作されるコア・ネットワーク)登録を自身で実施する権限を付与される。
代案として、緊急の又は制限付きローカル・オペレータ・サービス(RLOS)接続がデバイスUE24のホームPLMNによって可能にされるか、MCIエリア内のモバイル・ネットワークの国の規制によって示唆される/義務づけられる場合、制限付きサービス・アクセス又は緊急通話による第1対応者ネットワークへの初期の接続は、(例えば、3GPP(登録商標) TS22.011 サービス・アクセシビリティにおけるサービスの継続についての規定に従って指定されているように)デバイスUE24を用いて確立される。デバイスA20には、(例えば、3GPP(登録商標) TS22.011 サービス・アクセシビリティにおけるローミング・ステアリング情報で指定されているように)PLMN選択手順をアップデートして、第1対応者ネットワーク内のデバイスUE24のローミングを許可する特殊な特権が構成される。デバイスUE24は、(例えば、3GPP(登録商標) TS33.501 5Gシステムのためのセキュリティ・アーキテクチャ及び手順におけるサービス・アクセス権限で指定されているように)ローミング認証手順を成功裏に完了させた後、ローミング・デバイスとして第1対応者ネットワークに接続される。これは、MCIロケーションにおいてデバイスUE24を用いて制限付きサービスを確立するために、第1対応者ネットワークのデバイスA20を識別し、第1対応者ネットワークのデバイス20に権限を付与し、第1対応者ネットワークのデバイスA20が制限付きサービスを確立できるようにするための、緊急の又はRLOS事業者とデバイスUE24の携帯電話事業者又は国の規制との間の特殊な協力に基づく。これは、MCIロケーションにおけるデバイスUE24に暗黙的及び明示的な招待を送信している間の、第1対応者ネットワークのネットワーク・ブロードキャスト情報ブロック(例えば、3GPP(登録商標) TS38.331 無線リソース制御(RRC)プロトコル仕様に指定されているようなシステム情報ブロック(SIB))のうちの1つにおいて指示可能である。
追加のオプションとして、デバイスUE24が既存の同じMCIエリア内で動作するPLMNにまだ接続されている場合、第1対応者ネットワーク(例えば、ネットワーク・コントローラ・デバイスA20)は、直接的に、若しくはホームPLMNを介してルートされた、第1対応者ネットワークへの緊急通話(若しくはRLOS)接続をデバイスUE24がセットアップすること、及び/又はホームPLMNを介して第1対応者ネットワークにロケーション情報を提供することを可能にするメッセージを、(例えば、インターネット上の又はホームPLMNによって動作される)アプリケーション・サーバを介して、(例えば、データ接続を介して)デバイスUE24上で動いている特定の緊急アプリケーションに送信する。
1つ又は複数のデバイスUE24は、携帯電話事業者のサブスクリプションに関連付けられた加入者識別情報モジュール242(例えば、加入者識別モジュール(SIM)カード又はユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム(UMTS)SIM(USIM)カードを含むユニバーサル集積回路カード(UICC))、ワイヤレス通信用の無線モジュール244、及び少なくとも1つのユーザ・アプリケーション(アプリ)246を備える。デバイスUE24は、これらの間のサイドリンク通信リンク24SLをサポートするように構成される。
第1対応者ネットワーク200は、したがって、(例えば、Wi-Fi、Bluetooth、産業用、科学用、及び医療用(ISM)帯域、又は同様のものなどの、ライセンスなしワイヤレス・スペクトルの非3GPP(登録商標)アクセスを含むがこれらに限定されない、2G/3G/4G又は5Gネットワークとして3GPP(登録商標)仕様に記載されているように)デバイスA20、B22、及びUE24によって確立される。第1対応者ネットワーク200のインフラストラクチャは、ネットワークがそのデバイスA20、B22、及びUE24を動作させることを選ぶ、対応する技術の仕様に従う。
さらに、第1対応者ネットワーク200内の第1対応者によって展開された全てのデバイスUE24は、典型的には、そのISM帯域のうちの1つで動作可能であり、その一方で、MCIエリア内のプライベートなモバイル・ユーザ・デバイス(すなわち、BYOD(「bring your own device」)ユーザ・デバイス)の展開は、ユーザ・デバイス上で利用可能な無線技術に限定される。
その上、第1対応者ネットワーク200は、非公共ネットワーク(NPN)の一部であること、及び/又は特定のエリア内のPLMNによって動作されることが可能である。このような場合、第1対応者ネットワーク200に取り付けられたデバイスB22及びデバイスUE24は、デバイスAがなくても互いに通信可能である。
デバイスUE24は、デバイスUE24に一意の、セキュアなメモリに格納されたセキュアなデバイス・アイデンティティ(devID)(例えば、国際移動体装置識別番号(IMEI))を有し、ネットワーク関連情報(例えば、(例えば、GSMA SGP.21-RSPアーキテクチャに記載されているような)加入者識別情報モジュール242に格納された国際移動電話加入者識別番号(IMSI))を介して、デバイスのユーザに連結可能である。NPNのケースでは、3GPP(登録商標)仕様TR23.700-07に記載されているような、デフォルト証明書の概念が使用可能である。
提案の第1対応者ネットワーク200は、ネットワーク側(すなわち、デバイスA20)からMCIエリア内で使用可能な非公共ネットワークへの、第1対応者の事前登録済みデバイスUE24(例えば、セルラー・デバイス)の自動的な識別及び登録(搭載)を可能にする。さらに、展開されたデバイスUE24は、MCIイベント中に公共ネットワークに接続するのを阻止されることが可能であり、権限のないデバイスは、第1対応者ネットワーク200に登録するのを阻止されることが可能である。事前登録された場合、デバイスUE24には、第1対応者ネットワーク200への登録を容易にするために、必要な構成ステアリング・オブ・ローミング情報及び証明書が予め提供される。これは、第1対応者ネットワーク200のローミング・パートナであるPLMN又は他のNPNからのモバイル・ワイヤレス・デバイス(例えば、UE)のためにも保持する。
追加として、提案の第1対応者ネットワーク200(例えば、デバイスA20)は、様々な緊急サービス(例えば、消防署、保健省、及び警察署)、並びに他の公共及び非公共ネットワーク事業者からの、追加の基地局デバイス(例えば、デバイスB22)の(自動的な)権限付与及び登録を許可する。基地局デバイスはまた、(例えば、TS38.174 統合アクセス及びバックホール無線伝送及び受信に指定されているような)IABデバイスであることが可能であり、ここでは、第1対応者ネットワークのアクセス・デバイスB22は、(例えば、S1/NGインターフェース・セキュリティを介した、及び、IABデバイス内にある信頼のハードウェア・ルートを使用してIPSecによって一体性保護された)IABデバイスとの第1の無線リンク確立を開始するためのIABドナーとして機能することが可能である。追加として、IABデバイスには、第1対応者ネットワークのデバイスA20において、特殊なサービス(例えば、3GPP(登録商標) TS36.423 X2アプリケーション・プロトコル(X2AP)に指定されているような、X2APグローバル手順)を介して、デバイスB22間のリンク(例えば、X2/Xnリンク)を確立するのに必要な、id、秘密/公開鍵ペア、製造業者証明が装備されることが可能である。
この目的のために、ネットワーク・コントローラ・デバイスA20及び/又はアンカー・デバイスB22は、(例えば、SIB情報、ビーコン、発見メッセージ(例えば、PC5サイドリンク発見メッセージ)の送受信がないかスキャンすることによって、追加のアクセス・デバイスがないかスキャンするか、追加のアクセス・デバイスを発見することができる。代案として、ネットワーク・コントローラ・デバイスA20及び/又はアンカー・デバイスB22は、ブロードキャスト・メッセージ(例えば、公共警報システム・メッセージ)を送信して、近傍にあるアクセス・デバイス(例えば、基地局を動作させるドローン、又は車載IAB中継器)が、第1対応者ネットワークのための追加のアクセス・デバイスとして追加されるように搭載/招待されるようにリクエストする。さらに、ネットワーク・コントローラ・デバイスA20及び/又はアンカー・デバイスB22は、アクセス・デバイスの能力(例えば、アンテナの数、カバレッジ・エリア情報、動作周波数、最大伝送電力、カバーされる同時通話の数、SSB構成、(ロケーション・サービス/測位信号のサポート、集中型ユニット(CU)-分散型ユニット(DU)分離及び関係するF1インターフェースのサポート、(NG-AP及び/若しくはS1-APプロトコル・バージョンのN2及び/若しくはS1インターフェースのサポートなどの)無線能力(例えば、LTE若しくは5G NR特徴))、アクセス・デバイスの位置、並びに/又はアクセス・デバイスの現在の負荷をリクエストすること、並びに/或いは、ネットワーク構成情報(例えば、周波数、スライス、同期/クロック情報など)を受信するため、モバイル・アクセス・デバイスが移動するべき位置情報又はモバイル・アクセス・デバイスがそのビームフォーミングをどの方向に調節するかを通信するために、ネットワーク・コントローラ・デバイスA20(及び/又はアンカー・デバイスB22)と追加のアクセス・デバイスとの間の接続をセキュアにセットアップして、(例えば、S1-AP、NG-AP、F1、N2インターフェース/プロトコル、又はIABインターフェースを使用して)リクエスト/招待された基地局を構成及び制御するための、セキュリティ証明書/証明/公開鍵/SIMプロフィールの交換を可能にすることができるように、このような追加のアクセス・デバイスにペアリング及び/又は接続することができる。追加のアクセス・デバイスが、同意した別のネットワーク事業者によって動作される場合、追加のアクセス・デバイスも、(例えば、SCEF/NEFを通じて)バックエンドを介した接続をセットアップする。ネットワーク・コントローラは、例えば、追加のアクセス・デバイス又は別のネットワークへの初期接続をセットアップできるように、(例えば、救急隊員用の証明機関によってデジタル署名された)特殊な鍵又は証明を有することによって、いくつかの特定の認証、権限付与、及び検証ステップを実施する必要がある。
代案として、ネットワーク・コントローラ・デバイスA20には、追加のアクセス・デバイスへの接続を招待又はセットアップする前に、既知のモバイル又は据付け型アクセス・デバイスのデータベース、アクセス・デバイスの事業者、アクセス・デバイスのロケーション、アクセス・デバイスの能力、アクセス・デバイスの接続データなどにアクセスすることができる。
代案として、追加の基地局デバイスは、デバイスが既知のローミング・パートナ・ネットワークに属する場合、通常のモバイル登録手続きによる第1対応者ネットワークへの登録を実施可能な、モバイル・デバイスUE24として、又はモバイルIABデバイスとして、動作する。デバイスが既知でない、及び/又は(例えば、ローミング・パートナのホームPLMNへのインフラストラクチャ接続がダウンしているために)認証不能な場合、追加の基地局デバイスは、例えば、登録中に(例えば、救急隊員用の証明機関によってデジタル署名された)特殊な鍵若しくは証明を有することによって、又は例えば、いくつかの帯域外のペアリング・メカニズム(例えば、NFC)によって、いくつかの追加の認証、権限付与、及び検証ステップを実施する必要がある。追加の基地局は、TS33.501のような、RAN集中型ユニット(例えば、gNB-CU若しくはIAB-ドナーCU)とのセキュアなF1インターフェース接続、TS33.501のような、別のRANノードとのセキュアなXnインターフェース接続、又は、TS33.501のような、AMFとのセキュアなN2/NG-AP接続をセットアップする必要がある。追加の基地局は、TS32.508のような、プラグ&プレイ動作も使用する。追加の基地局が、ドローンの一部である場合/ドローンにマウントされている場合、追加の基地局は、TS23.754による認証及び接続セットアップを実施する必要がある。
任意の他の実施形態と組み合わされるか独立して実施される特定の実施形態では、追加のアクセス・デバイスは、別のPLMNによって動作/制御され、UE機能(例えば、IABノード)をさらに組み込み、このようなネットワークが利用可能な場合に任意/未知のネットワークへの災害ローミングを許可するための、第1対応者ネットワークのアイデンティティ及び/又はポリシを含む、災害ローミング・ネットワークのリストが別のPLMNによって構成される。このリストは、優先順位付けされて、リスト内の他のPLMNより上に第1対応者ネットワークをリスト化する、及び/又は、第1対応者ネットワークが追加のアクセス・デバイスをリクエストすることを指示するための値と共に、第1対応者ネットワークのアクセス・デバイスによってシステム情報(SI)メッセージの中に、ブロードキャストされた特殊なフラグ/属性をチェックするための条件を含める(又はポリシが構成される)。第1対応者ネットワークは、(TS23.501のように)災害ローミングを第1対応者ネットワークがサポートすることをブロードキャストし、別のPLMNのアイデンティティを含め、第1対応者ネットワークに登録するために、第1対応者ネットワークが追加のアクセス・デバイスをリクエストする(一般に)こと、及び/又は、第1対応者ネットワークが(例えば、場合によっては「緊急使用リクエスト」属性に加えて、第1対応者ネットワークのセル識別子を含めることによって)特定のアクセス・デバイスをリクエストすることを指示するための値と共に、特殊なフラグ/属性(例えば、ブールの「緊急使用リクエスト」)を含める。第1対応者ネットワークはまた、例えば、(例えば、TR33.809のような)セキュアに署名されたSIメッセージを提供して、リクエストが本物であることを証明する必要がある。追加のアクセス・デバイスは、第1対応者ネットワークから受信されたブロードキャストされた情報を使用して、第1対応者ネットワークに登録することを決める。第1対応者ネットワークと追加のアクセス・デバイスとの間に追加のインターフェース(例えば、F1インターフェース、N2インターフェース)をセットアップすることをさらに可能にするために、第1対応者ネットワークのAUSF/PCF/UDMは、追加のアクセス・デバイスが第1対応者ネットワークに登録すると同時に/その後に、(例えば、23.502のようなUE構成アップデート手順又はUEパラメータ・アップデート手順を使用して)追加の証明書を提供すること、及び/又は追加の構成を実施することを行うように構成される。追加の証明書及び/又は構成情報を受信した後、必要なインターフェース(例えば、F1インターフェース、N2インターフェース)は、追加のアクセス・デバイスと、第1対応者ネットワークのアクセス・デバイス及び/又はAMFのうちの1つ又は複数との間に確立可能である。
その上、提案の第1対応者ネットワーク200(例えば、デバイスA20)は、第1対応者ネットワーク200に登録されることになる基地局デバイスの能力及びその位置(例えば、デバイスB22)の自動的な取り出しを可能にする。
図3は、様々な実施形態によるネットワーク・コントローラ・デバイス(すなわち、デバイスA)のブロック図を概略的に示している。
デバイスAは、MCIイベントの第1対応者の最初に到着した緊急車両(例えば、医療ケア車両、消防車、無人航空機(UAV))に設置され、緊急車両の無中断電源に接続された電源(PS)ユニット34を備える。デバイスAはまた、(例えば、非公共ネットワークのための)コア・ネットワークを動作させ、デバイスA自体の基地局であるが、デバイスAは、(例えば、緊急車両の内部に置かれた)バックエンド・サーバであることも可能である。デバイスAは、基地局内の分散型ユニットのセットのためのコントローラ・ユニットでもある。
デバイスAは、第1対応者ネットワークのワイヤレス・デバイスとの間のワイヤレス送受信のためのトランシーバ(TRX)31をさらに備える、並びに/又は、(例えば、非公共ネットワークのための)コア・ネットワーク機能を実行するものであり、少なくとも1つのコントローラ(RAN CTRL)32は、図2のネットワーク・コントローラ機能202を提供し、例えば、セルラー・ネットワークの基地局として動作させることなど、無線アクセス・ネットワーク(RAN)の能力を提供するか、基地局内の分散型ユニットのセットにコントローラ・ユニットを提供するようにさらに構成される。コントローラ32は、デバイスB、デバイスUE、セントラル・アイデンティティ・サーバ、第1対応者データベース、及び、説明されたシステムの外部の他のサービスに通信連結するための一体性保護されたセキュアな通信チャネルをセットアップし、図2のアイデンティティ・サービス機能204を提供するように構成される。
さらに、デバイスAは、コア・ネットワークの機能と連結された基地局デバイス又は他のネットワーク・アクセス・デバイスである可能性が高く、バックボーン・ネットワークへのインターネット・アクセス及びデータ経路を可能にするためのバックホール通信としてダイレクト・サテライト・リンクを提供するバックホール通信モジュール35をさらに備える。光学ワイヤレス通信(OWC)など、バックホール通信の他の手段がさらに又は代案として、デバイスAにおいて展開される。
さらに、デバイスAは、MCIエリアを判断して、MCIエリア内に展開されることになるデバイスの数及びタイプを決めるためのセンサ及びコンピュータ・システム(例えば、Radar、Lidarサブシステムなど)を有する(図2のSLAM機能206に対応する)同時位置確認及びマッピング(SLAM)モジュール33を備える。
デバイスAは、(例えば、3GPP(登録商標) TS23.273に指定されているような)ロケーション・サービス、又は(例えば、3GPP(登録商標) TS29.572に指定されているような)ロケーション管理機能を動作させ、測位モジュール(例えば、全地球測位システム(GPS))を備え、(例えば、ビームフォーミングを実施するための)複数のアンテナを備え、様々な測位機能(例えば、観測到達時間差(OTDOA:Observed Time Difference of Arrival)、エンハンスト・セルID(E-CID)、RFフィンガープリンティング、Wi-Fiロケーション、Bluetooth5.1の到来角(AoA)/発射角(AoD)、位置三角測量/三辺測量)、及び、それぞれの無線アクセス特徴(測位基準信号(PRS:Positioning Reference Signal)の送受信など)をさらにサポートする。デバイスAはさらに、位置の決定において協働するためにアクセス・デバイスBに接続し、アクセス・デバイスB間の正確な同期を実施することができ、さらに、同じエリアをカバーするPLMNの基地局と協働することができるか、ローミング・パートナのPLMNによって動作されるロケーション・サーバからロケーション情報を取り出すことができる。
1つの例では、同じ又は部分的に重複するエリア内で動作する公共陸上移動通信網(PLMN)によって動作されるアクセス・デバイスは、(第1対応者ネットワークのアクセス・デバイスBによって伝送された(公共警報システム・メッセージのなど、緊急を指示する)信号を介して、又は、第1対応者ネットワークのネットワーク・コントローラ・デバイスとPLMNとの間のバックエンド接続を介して)リクエスト/招待され、その後、追加の第1対応者ネットワークのアクセス・デバイスとして動作するために権限付与され、登録される。
デバイスAは、(例えば、サービス能力エクスポージャ機能/ネットワーク・エクスポージャ機能(SCEF/NEF)インターフェース又はセキュリティ・エッジ保護プロキシ(SEPP)を介した)PLMNへの接続をセットアップするか、1つ又は複数の基地局に対するこのようなリクエスト/招待を送信できるようにデバイスBへの接続をセットアップすること、並びに/或いは、デバイスBの能力(例えば、アンテナの数、カバレッジ・エリア情報、動作周波数、最大伝送電力、カバーされる同時通話の数、SSB構成、無線能力(例えば、LTE又は5G NR特徴))、デバイスBの位置、及び/若しくはデバイスBの現在の負荷をリクエストすること、並びに/又は、例えば、(例えば、S1-AP、NG-AP、F1、N2インターフェース/プロトコル、若しくはIABインターフェースを使用して)リクエスト/招待された基地局を構成及び制御するために(例えば、SCEF/NEF、若しくはSEPPを介した)バックエンド接続を介したセキュアにトンネル化された接続をセットアップするための、デバイスA(及び/若しくはデバイスB)とリクエスト/招待された基地局との間の、並びに/若しくはデバイスとPLMNとの間の接続をセキュアにセットアップするための、セキュリティ証明書/証明/公開鍵/SIMプロフィールの交換を可能にすることができる。この目的のために、デバイスAは、例えば、このような隣のPLMN又は基地局デバイスに接続できるように、(例えば、救急隊員用の証明機関によってデジタル署名された)特殊な鍵又は証明を有することによって、いくつかの特定の認証、権限付与、及び検証ステップを実施する必要がある。
図4は、様々な実施形態によるアンカー・ノード(すなわち、デバイスB)のブロック図を概略的に示している。これは、ドローン及びローバーを含むがこれらに限定されない、無人ロボット・デバイスである。
デバイスBは、第1対応者ネットワークのワイヤレス・デバイス(例えば、デバイスA又はデバイスUE)とのワイヤレス通信をセットアップするための少なくとも1つのトランシーバ(TRX)31、及び、MCIエリアに限定された特定のロケーションにおけるデバイスAによって制御可能な、(例えば、3GPP(登録商標) TS24.334 V16.0.0(2020-07):「Technical Specification Group Core Network and Terminals;Proximity-services(ProSe)User Equipment(UE)to ProSe function protocol aspects」に記載されているような)中継ノードの能力を提供する中継機能(RLF)42を備える。
さらに、デバイスBは、デバイスAによって提供されたワイヤレス第1対応者ネットワークにアクセスするための能力を提供するように構成されたコントローラ(CTRL)43を備える。コントローラ43は、デバイスA及びデバイスUEに通信連結するための一体性保護されたセキュアな通信チャネルをセットアップするようにさらに構成される。
その上、デバイスBはまた、測位モジュール(例えば、GPS)を備え、(例えば、ビームフォーミングを実施するための)複数のアンテナを備え、様々な測位機能(例えば、観測到達時間差(OTDOA)、エンハンスト・セルID(E-CID)、RFフィンガープリンティング、Wi-Fiロケーション、Bluetooth5.1の到来角(AoA)/発射角(AoD)、位置三角測量/三辺測量)、及び、それぞれの無線アクセス特徴(測位基準信号(PRS)の送受信など)をさらにサポートする。デバイスBはまた、位置の決定において協働するためにアクセス・デバイスBに接続すること、及び/又は、アクセス・デバイス間の正確な同期を実施することができる。
追加として、デバイスBには、デバイスAによって提供された第1対応者ネットワークにアクセスするのに必要な無線アクセス機能に加えて、エクスクルーシブ・ワイヤレス・システム(XWS)44(例えば、Wi-Fi、Bluetooth、LoRaなど)も装備される。1つの例では、エクスクルーシブ・ワイヤレス・システム44は、デバイスBからデバイスAへ及びデバイスBの間両方の別個のサイドリンク通信リンクのために、並びに、(例えば、これらの他の無線アクセス機能から、ネットワーク200によって動作されるロケーション・サービスにおけるハイブリッド・ポジショニング・モジュールに信号をさらに送信することによって)より正確なポジショニングを可能にするために、使用可能である。
図5は、様々な実施形態による、(例えば、デバイスAにおける)第1対応者ネットワーク展開手順の流れ図を概略的に示している。
MCIエリア内のデバイスAの第1の開始時、所定の数のデバイスB(及び/又は、セルラー・アクセスを提供しない、マッピングのタスクに専用のドローンなどの他のデバイス)が、例えば図3のSLAMモジュール33において、MCIエリアを調査及びマッピングするため、並びにMCIエリアの重大さ及びスケールを計算するために、フィールドに展開される(ステップS510)。ステップS520において、ワイヤレス・リンクを介してデバイスに通信連結された、展開されたデバイスBは、デバイスA上に、又は、デバイスAを介して通信連結されたクラウド上に展開され、図2のSLAM機能206又は図3のSLAMモジュール33によって制御されたローカルSLAMサービスに、(例えば、平方メートルでの総面積、構造的アンカー・ポイント、被害者の数などについての)デバイスBの測定パラメータをアップデートする。ステップS530において、SLAMサービスは、人間の監督の有無にかかわらず、MCIエリアを完全にカバーするためにフィールドで必要なデバイスBの総数及びそのロケーションを予測する。ステップS530における手順は、機械学習モデルを使用することによってサポートされる。
SLAMサービスの結果に基づいて、デバイスBは、特定のMCIイベントを処理するのに必要な第1対応者の数の予測される推定に基づいてフィールドに自動で展開又は除去される。
より詳細には、ステップS530において、SLAMサービスは、マッピングのタスクに専用のデバイスB22及び/又は他のデバイスのセンサから取得されたセンサ測定値に基づいて、所与の地理領域のランドマークを推定する。ランドマークは、特性がセンサによって推定される一意に識別可能な表面/物体である。例えば、高層ビルのコンクリートの壁が、ランドマークであることが可能である。このようなランドマークの次元及び屈折特性は、例えば、マッピングのタスクに専用の展開されたデバイスB22及び/又は他のデバイスのうちの少なくともいくつかの中に存在するレーザ・スキャナ又は他の光学測定デバイスを使用することによって推定可能である。
マッピングのタスクに専用のデバイスB22及び/又は他のデバイスのセンサを使用してランドマークの境界を決定しつつ、デバイスA20におけるSLAMサービスは、マッピングのタスクに専用のデバイスB22及び/又は他のデバイスのセンサから取得されたセンサ・データを使用して、MCIエリアの仮想3Dマップを構築する。
ロケーション及びマッピング測定に加えて、デバイスB22上に提供されたワイヤレス無線は、デバイス20とデバイスB22との間の、並びにその現在のロケーションにおけるMCIエリア(及びそのロケーション)をカバーするデバイスB22に取り付けられたデバイスB22とモバイル・デバイスUE24との間の、無線信号のワイヤレス・リンク品質パラメータ(受信信号強度、チャネル状態情報、基準信号受信電力を含むがこれらに限定されない)を同時に測定する。デバイス20上のSLAMサービスは、デバイスB22のそれぞれからこのワイヤレス・リンク品質情報を受信することになり、ターゲット地理領域内の無線信号のホワイト・スポットを決定するために、構成可能なサンプリング・レートで、デバイスB22に取り付けられたモバイル・デバイスUE24からワイヤレス・リンク品質情報をさらに受信する。
デバイスA20とデバイスB22及び/又は他の測定デバイスとの間のセンサ測定値及びワイヤレス・リンク品質パラメータは、第1対応者ネットワーク200のワイヤレス・システムの十分且つ信頼できるカバレッジを確保でき、特定の最小測位正確度を達成できるように、アクセス・ポイント(すなわち、デバイスB22)の配置についての正確なロケーションを予測するために使用可能である。デバイスBの配置のこの正確な予測に基づいて、デバイスA20は、追加のアクセス・デバイスB22及び/又は中継デバイスを展開して、フィールド内のデバイスA20とデバイスUE24との間の無線リンクのホワイト・スポット・エリア内のカバレッジを強化するか、又は、好ましくはターゲット・エリア全体への見通し線を用いたより多くのアンカー・ポイントからの三角測量/三辺測量を可能にすることによってより正確な測位を行う。リンク品質が良いロケーション内に冗長なデバイスB22がある場合、このような冗長なデバイスB22は、除去される(例えば、ロケーションから取り出される)ことが可能である。
MCIエリアでは、環境が、イベントの悲惨な性質により、動的に変化することがある。大きな建物が崩壊して瓦礫になることがあり、大きい瓦礫が空き地を埋めることがある。空き地にある新しい金属を含む瓦礫は、ワイヤレス通信にとってより有利な状況及びあまり不利でない状況の両方に環境を変化させることがある。このような絶えず変化する環境では、SLAMサービスは、MCIエリアでのトリアージ・プロセスの全期間中、マッピングのタスクに専用のデバイスB22及び/又は他のデバイスのセンサ及びワイヤレス無線から、連続した測定パラメータを受信して、SLAMサービスをアップデートし、ワイヤレス接続にとっての高い信頼性及び十分なカバレッジを確保することになる。
代案として、SLAMサービスは、デバイスB22の数を決定するための出発点としてターゲット地理領域の既存のマップ(例えば、OpenStreetMap)を使用し、マッピングのタスクに専用のデバイスB22及び/又は他のデバイスから取得された測定データで既存のマップをアップデートすることができる。センサ・データに基づいて小さな環境変化(例えば、崩壊したコンパウンド・ウォール)及び大きい環境変化(例えば、崩壊した多層ビル)の両方を予測し、SLAMサービスから取得された新しいランドマークに基づいてアンカー・ポイント(マッピングのタスクに専用のデバイスB22及び/又は他のデバイス)を決定するために、機械学習モデルが使用されることが可能である。
代案として、MCIエリアに大きいランドマークが存在しないとき(例えば、建物がない牧草地への飛行機の墜落)、デバイスB22とデバイスA20との間の距離の指示としての又は距離に応じたワイヤレス・リンク品質測定値が使用可能である。1つの例では、デバイスB22のセンサが、デバイスA20とデバイスB22との間の粗い距離推定のために使用可能であり、ワイヤレス・リンク品質が、デバイスA20とデバイスB22との間の距離に応じてマッピングされる。
最後に、ステップS540において、1つ又は複数のデバイスUE24の位置情報を決定するために、(上述のような)ロケーション若しくは測位機能、又はロケーション管理機能が適用される。
より詳細には、デバイスB22は(ロケーション/測位機能又はロケーション管理機能と協力して)、特定のターゲット・エリア内のワイヤレス通信デバイスの数をカウントすること、及び/又はワイヤレス通信デバイスの現在の位置を決定することを行うために使用される。これは、エリア内の傷病者の数を指示可能であるか、又はより詳細には、特定のタープにいる/その近くにいる傷病者の数を指示可能である。これはまた、被害者又は第1対応者要員のデバイスの動きを検出及び追跡可能であり、第1対応者要員は、物流目的で支援し、MCIイベントのカオスの中で誰も迷わない又は忘れられないことを確実にする。
デバイスB22によって(ロケーション/位置機能又はロケーション管理機能と協力して)獲得された情報はまた、移動しているデバイス(例えば、デバイスを携行している人がひどく怪我をしていないことを指示する)と、長期間にわたって移動していないデバイス(例えば、デバイスを携行している人がひどく怪我をしていることを指示する)とを区別するために使用され、同時に、第1対応者デバイスを他のデバイスと(例えば、他のデバイスの登録又は能力に基づいて)区別し、人々をグループ化したエリアのクラスタ(例えば、特定のトリアージ・エリア内の被害者、又は傍観者を指示する)をさらに識別し、場合によっては、識別された移動及び非移動デバイスのセットからこれらのデバイスを除外する。この情報に基づいて、デバイスAは、例えば、多くの非移動デバイスがあるエリアといった、特定のエリアにアクセス・デバイスを展開する(例えば、追加のドローンを送るか、ドローンの位置を移動させる)。また、カウントされたデバイスの数は、特定のエリアに移動するように特定の第1対応者に(例えば、通信チャネル若しくはアプリケーション内でメッセージを送信することによって)リクエストするか、又は、(例えば、関与するように追加の第1対応者要員にリクエストすることによって)追加の支援をリクエストすること、及び/又は、トリアージ・エリアの初期の「サイズ」を決定することを行うために使用される。
さらに、デバイスB22は、(例えば、瓦礫の下の)傷病者又は被害者のデバイスUE24(例えば、モバイル・フォン)の信号を検知するために使用される。
1つの例では、デバイスAは、ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアについての情報、及び所望の測位正確度を受信し、デバイスB(アンカー・ノード)の数、ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアをカバーする相対座標系にわたるデバイスBの3次元座標、構成可能な測位正確度、及びデバイスBの能力に基づいて全ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアの全体を通してワイヤレス・カバレッジを提供するために展開されることになるデバイスB上の空間を計算し、3次元座標及びネットワーク構成情報をデバイスBに提供する。
第1対応者ネットワーク200の測位の正確度又は測位正確度は一般に、デバイスUE24に対する水平又は垂直平面内のターゲット・デバイスの真の位置とデバイスUE24の推定位置との間の差を指す。3次元ユーザ空間を考えるとき、ワイヤレス・システムの正確度は、デバイスUE24に対する組み合わされた水平及び垂直平面内で表現可能である。さらに、測位正確度の精度は、統計的にかなりの数の測位測定値にわたってワイヤレス通信システムの正確度を一貫してその中で達成可能な、ユーザ空間(例えば、水平平面、垂直平面、若しくは、水平平面と垂直平面との組合せの面積、或いは、3次元立方体の体積)の解像度を指す。
1つの例では、99%の精度を有する水平平面における10メートルの測位正確度を有する第1対応者ネットワークは、デバイスUE24についての数百のうちの1つの位置推定だけが、中心が水平平面内のデバイスUE24の推定位置である10m半径円の外側にあることを意味する。デバイスUE24の現実の位置は、この10m半径円内のどこかであることが可能である。このようなシステムの正確度が1mに改善された場合、デバイスUEの現実の位置は、中心が水平平面内のデバイスUEの推定位置である1m半径円内のどこかである。言い換えれば、測位正確度は、現実値に対する推定値の近さであり、その一方で、精度は、同じ範囲内の推定値の反復性である。
別の例では、測位正確度は、2次元平面内のデバイスUEの高度による影響を受けることがある。例えば、デバイスUEは、第2のデバイスUEから距離d1にあるが、方位角の方向に角度30で°上昇している可能性がある。より良い例証のために、時計の例を挙げよう。測定デバイスUEが、例えば2mの半径を有する時計の中心にある場合、時計内のどの分の位置までの分針の距離も、常に2mである。その一方で、分針が15分(3時)を指し示しているとき、頂点と中心からの方位角との間の仰角は90°であり、分針が10分(2時)を指し示しているとき、仰角はおよそ30度である。任意の測位システムで距離及び正確度を表すとき、2次元座標系における互いの間の方位角及び頂点方向及びその対応する高度でのデバイスの向きは、測距正確度を計算するときに考慮される。また、測距距離に応じた頂点及び方位角の角度の計算は、GPS、GNSS、又はBluetooth到来角(AoA)を含むがこれらに限定されない測距及び測位システムにおいて使用される。距離の観点で表現される任意の正確度パラメータは、デバイスの物理特性及びその測定値に応じて、仰角を頂点及び方位角の表現で導出する任意の座標系(例えば、天球座標、極座標、地理座標、投影座標)に適切に変形される。
1つの例では、デバイスAは、(例えば、非公共ネットワークを備える小規模セル・システムとして展開された)オフ・ザ・グリッド接続又は(例えば、既存のモバイル・ネットワーク事業者(MNO)バックボーンが展開された)既存のテレコミュニケーション・グリッドを介して、スタンドアロン・エンド・ツー・エンド・ワイヤレス・システム(例えば、基地局に必要なハードウェア及びソフトウェアを備えるセルラー・ネットワーク、コア・ネットワーク、並びに、インターネット及びデータ経路を提供するためのバックホール・ネットワーク)を提供するように構成可能である。
1つの例では、デバイスAは、光学及びRFセンサで撮られた画像を再構築することによる測距測定及びエリアの再作成によって物体の距離及び存在を推定する能力を含む、例えば、SLAM(同時位置確認及びマッピング)、Radar及びlidar技術を含むがこれらに限定されないセンサ及び技術を用いて、災害エリアの自動調査を実施することによって、特定のMCIイベント用に展開されるのに必要な、(例えば、デバイスAのカバレッジ内にあるアンカー・ノードからの信号を拡張するための中継ノードを含む)デバイスB(アンカー・ノード)の数を計算するように構成可能である。
1つの例では、デバイスAは、自動で適合し、信頼でき継続的な測位正確度を提供する能力を、MCIエリアの完全なカバレッジに提供するために、デバイスB(アンカー・ノード)のロケーションを計算及び事前決定するように構成可能である。
1つの例では、デバイスAは、遠く離れて操作可能な、又は自律的に動作可能な、及びセルラー基地局又は中継器としてサーブする、無人ロボット・デバイス(例えば、ドローン)を含むデバイスB(アンカー・ノード)を展開するように構成可能である。
1つの例では、デバイスAは、インフラストラクチャ使用、信号品質、及び/又は位置正確度についての情報を絶えず監視してデバイスBにフィードバックし、これにより、MCIイベントの要件に基づいてデバイスBを動的に追加又は除去するように構成可能である。
1つの例では、デバイスAは、飛行している又は地上にある中継ノード(例えば、自律的な又はリモート制御されたローバー)を展開して、例えば、MCIイベントからの瓦礫又は破片の下に深く埋まったロケーションなど、人間にはアクセス不能なエリアにワイヤレス信号のカバレッジを拡張し、拡張されたカバレッジ及び/又は追加の測位センサ(例えば、Radar、LIDAR、赤外線カメラなど)を使用して測位正確度を向上させるように構成可能である。
図6は、様々な実施形態による(例えば、デバイスBにおける)第1対応者ネットワーク位置確認及びマッピング手順の流れ図を概略的に示している。
ステップS610において、デバイスAの初期の決定に基づいて、デバイスBがMCIエリアのターゲット・フィールドに展開される。次いで、ステップS620において、展開されたデバイスBは、測定を実施して、MCIエリアのターゲット・フィールド内の(例えば、平方メートルでの総面積、構造的アンカー・ポイント、被害者の数などについての)測定パラメータを導出する。
次いで、ステップS630において、取得又はアップデートされた測定パラメータは、デバイスAに伝送される。さらに、展開されたデバイスBは、ターゲット・フィールドにあるデバイスUEがデバイスAによって動作されるコア・ネットワークに登録するように、招待する。
オプションのステップS640では、デバイスAに通信連結された展開されたデバイスBは、(例えば、3GPP(登録商標) TS36.216「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);Physical layer for relaying operation」に、又は3GPP(登録商標) TS38.174「Integrated Access and Backhaul(IAB)radio transmission and reception」に記載されているような)中継基地局として機能するようにデバイスによって制御され、中継基地局は、デバイスAのリソースに過負荷をかけることなく、デバイスの信号カバレッジをMCIエリアのフィールド全体に拡張できるように、デバイスUEから受信されたメッセージを中継すること(例えば、受信信号からデータを抽出し、ノイズ訂正技法を適用し、独自のカバレッジ・ゾーン内で新しい「きれいな」信号を再伝送すること)ができる。
1つの例では、デバイスB(アンカー・ノード)は、デバイスAから3次元座標及びネットワーク構成情報を受信し、1つ又は複数のデバイスUEとのワイヤレス通信を開始するように構成可能である。
1つの例では、及び一般に第1対応者デバイスのために、システムのデバイスB(アンカー・ノード)はまた、(例えば、テレビ(TV)のホワイト・ノイズ又は妨害信号からの)環境のワイヤレス信号を使用して、アンカー・ノードとの間で、及びアンカー・ノードとインフラストラクチャとの間で、情報を後方散乱可能であり、その結果、妨害物を使用してワイヤレス信号を非合法に途絶された場合、デバイスBは、追加の後方散乱チャネルを使用して、ミッション・クリティカルな情報を通信可能であるか、又は、従来の方式で伝送及び受信される制御信号に加えて、セキュアなチャネルを介して制御信号を交換可能であり、ネットワークのミッション・クリティカルな情報の伝送においてエネルギー効率的な冗長性を可能にする。
したがって、本発明の独立した態様では、ワイヤレス第1対応者ネットワークの確立をサポートするための装置が提案され、装置は、追加の後方散乱又はセキュアなチャネルを使用して、アンカー・ノードからの情報をネットワーク・コントローラ・デバイスに通信すること、及び/又は、1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスからの通信をバッファすることを行うように構成される。
1つの例では、デバイスB(アンカー・ノード)は、例えば、第1対応者ネットワークの負荷容量を絶えず監視することによって、その中継機能を自動でスイッチ・オン又はオフし、デバイスAと協調してネットワーク・トポロジを最適化するように構成される。
1つの例では、トリアージ・グループを形成するためにデバイス間の相対測位情報が使用される。より詳細には、傷病者又はトリアージ・オフィサのデバイスUEは、傷病者又はトリアージ・オフィサの別のデバイスUEと通信連結し、(例えば、ProSeに記載されているような)サイドリンクを介して、又は、任意の他の帯域内若しくは帯域外通信を介して、デバイスUE間の相対位置を決定する。デバイスUE間のこの相対位置は、色分けされたトリアージ・グループの効率的な追跡をシステム・レベル毎に形成及び監視可能なように、デバイスAがデバイスUEをデバイスUEの相対距離に基づいてグループ化できるように、デバイスAに伝送される。次いで、特定のトリアージ・グループの緊急性のために測位正確度がデバイスによって決定されることが可能である。代案として、デバイスUEは、デバイスAからの制御が全くなくても、傷病者の他のデバイスUEのトリアージ情報に加えて相対又は絶対位置情報を使用して、トリアージ・グループの緊急性に応じてデバイスUEのグループを形成する。
1つの例では、ネットワーク・リソースの監視及びフィードバックは、追加のデバイスB(アンカー・ノード)を展開して、デバイスUEによるネットワーク使用のバランスをとるために使用可能である。より詳細には、フィールドでアンカー・ノードとして機能する展開されたデバイスBは、デバイスBに接続されたデバイスUEのインフラストラクチャ使用、信号品質、及び/又は位置正確度を絶えず監視する。監視情報及びその全容量の分析に基づいて、デバイスBは、追加のアンカー・ノード(デバイスB)の必要性を決定し、その結果、そのワイヤレス接続の測位正確度及び信頼性の要件が経時的に達成可能になる。デバイスBのワイヤレス・リソースのフル活用によって引き起こされる悪化は、デバイスBによってサーブされる所定の数のデバイスUEを、エリア内の新たに展開されたアンカー・ノード(デバイスB)に優美に移送することによって、効率的に最小化可能である。代案として、デバイスBは、ネットワーク・リソースの優美なハンドリングのための、追加のアンカー・ノードを展開するための、監視情報の分析及び決定を、デバイスBの代わりにデバイスAで行えるように、デバイスAに通信連結することができる。
1つの例では、デバイスB(アンカー・ノード)の数は、信号伝搬に影響する可能性がある、建物が消えて新しい瓦礫の山が形成される、例えば911タイプのイベントのような、MCIエリア内のMCIイベントによって引き起こされた変化に基づいて計算可能である。より詳細には、デバイスBを展開すると、デバイスAは、初期のMCIイベント、又はMCIエリア内で再発した新しいイベントによって引き起こされた、(例えば、大きい金属破片、又はRF伝導性破片の莫大な山の蓄積の存在、ロケーション、及び次元情報といった)MCIエリアの環境の変化についての追加の情報を受信可能である。MCIエリア内の様々なデバイスBからこの情報を受信すると、デバイスAは、MCIイベントによって引き起こされた変化をMCIエリアのインフラストラクチャに自動でマッピングし、必要な地理的ターゲット・エリアのためのデバイスB(アンカー・ノード)の数を決定可能である。
1つの例では、マルチラテレーション技法(例えば、3GPP(登録商標) TS37.355「LTE Positioning Protocol(LPP)」に指定されているようなダウンリンク観測到着時間差(OTDoA))が、屋内及び密集した都市のシナリオにおける測位正確度を改善するために使用される。このようなシナリオでは、デバイスAは、ターゲット・エリア内に存在するデバイスBに測位正確度改善メカニズムをシグナリングする。デバイスAからこの信号を受信すると、ターゲット・エリア内のデバイスBは、ターゲット・エリア内のデバイスUE及び他のアンカー・ノードにシグナリングすることができる(例えば、3GPP(登録商標) TS38.305「NG無線アクセス・ネットワーク(NG-RAN);ステージ2 NG-RANにおけるユーザ機器(UE)ポジショニングの機能仕様」に指定されているような測位基準信号PRS)。この信号を受信すると、デバイスUE及びアンカー・ノードは、ネットワーク時間で互いに正確に同期された基準デバイスB及び他のデバイスB(アンカー・ノード)からの到着時間の時間差(例えば、3GPP(登録商標) TS36.133「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);Requirements for support of radio resource management」に指定されているような基準信号時間差RSTD)を計算可能である。この目的のために、デバイスUE自体が、アンカー・ノードからの基準位置、及び/又は計算できるようにするためのタイミング情報をデバイスUEが受信したと想定して、到着時間差に基づいてその位置を計算する。代案として、デバイスUEは、デバイスBに(例えば、RSTDメッセージを介して)、及び/又は、デバイスA(若しくは第1対応者ネットワーク内の他のデバイス)によって動作されるロケーション・サービスにデバイスBを介して、測定された到着時間差を送信する。
デバイスUEにおいて少なくとも3つの到着時刻測定が要求され、すなわちデバイスUEは、2つの未知のパラメータを解くのに少なくとも2つの等式が必要なので、デバイスUEの2次元水平測位正確度を達成するために、少なくとも3つの異なるデバイスB(アンカー・ノード)からPRS信号を受信しなければならない。例えば、デバイスUEが3つのアンカー・ノードAN1、AN2、及びAN3からPRS信号を受信し、AN3がデバイスUEの基準デバイスBである場合、2次元平面内のデバイスUEのロケーション座標は、Fangの方法(https://ieeexplore.ieee.org/document/102710)からの等式を使用して、基準デバイスBからの距離DDevUEにあると推定可能である。
Figure 2024507769000002
ここで、cは、光速であり、(x,y)は、基準信号をそこから受信したデバイスUE及びアンカー・ノード(AN1、AN2、AN3)の2次元座標である。ToA測定値の不確実性は、測位正確度及びワイヤレス・チャネルのマルチパス特性における(例えば、アンカー・ノードの時間差又は位置差による、幾何学的水平又は垂直平面における)精度の希釈の原理を含むがこれらに限定されないものによって引き起こされる。この不確実性は、デバイスBにおいて、デバイスにおいて、又はサード・パーティの測位サーバにおいて、ノイズ関数Δnoiseにモデル化され、ノイズ関数は、チャネル変動、周波数変動、マルチパス構成要素、同期遅延、環境のRF特性、並びに、エリア内の人間、金属物体、及びデバイスの動きによって引き起こされたRF信号波動を含むがこれらに限定されない、デバイスBのターゲット・エリア内の様々な測定値によって絶えずアップデートされる。理論上は、3つの異なるアンカー・ノードからの少なくとも3つの到着時間測定が、デバイスUEの2次元座標を正確に解くのに十分であるが、このノイズ関数モデルのステータス、及びターゲット・エリア又はクラスタの所望の位置正確度に応じて、測定ノイズを最小にするため、及び測位正確度を向上させるために、ターゲット地理領域に追加のアンカー・ノードが追加される。
ノイズ関数は、所与の環境条件及び測位正確度のためのMCIエリア内のアンカー・ノードの最適な位置を推定するために、複数の方式でモデル化可能である。
類似の等式だが時間ドメインにおける等式が、TS36.133「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);Requirements for support of radio resource management in various sections」において3GPP(登録商標)によって使用される。ノイズ・モデルは、3GPP(登録商標)文書TS36.133における異なるセクションにおける様々なパラメータ(例えば、PRSの数、PRSのセル変更、キャリア固有のスケーリング因子など)で推定される。
デバイスBのターゲット・エリア内のデバイスUEの3次元座標を正確に解くために4つの異なるアンカー・ノードからの少なくとも4つの基準信号(例えば、3GPP(登録商標) TS38.305「NG Radio Access Network(NG-RAN);Stage 2 functional specification of User Equipment(UE)positioning in NG-RAN」に指定されているようなPRS)測定で、類似のモデルが拡張されることが可能である。
一般に、より多くの測定が実施され、信号の送信に関与し戦略的位置に置かれたより多くのアンカー・ノードがエリア内で展開されると、(特に、位置が決定される必要があるデバイスへの見通し線を用いてより多くのデバイスが展開された場合)位置の正確度が良くなる。また、関与するデバイスがより良く同期され、位置基準信号のために使用される帯域幅が大きくなると、位置正確度がより良く達成可能になる。さらに、アクセス・デバイスはまた、アクセス・デバイスが互いに干渉しないような方式、アクセス・デバイスがそれぞれスペクトルの異なる部分をカバーするような方式、並びに/又は、最大帯域幅及び最もクリアな信号を位置基準信号のために使用できるようにアクセス・デバイスが他の信号の伝送を一時的に休止するような方式で、アクセス・デバイスの位置基準信号の伝送を協調させることができる。
同様に、アップリンク観測到着時間差(UTDoA)を展開可能であり、UTDoAによって、デバイスUEは、サウンディング基準信号(SRS)又は位置基準信号(PRS)の伝送をリクエストされ、SRS又はPRSは、次いで、1つ又は複数のアクセス・デバイスBによって受信され、アクセス・デバイスBは、異なるアクセス・デバイスにおいて測定された到着時間差を使用して、三辺測量に基づいてデバイスUEの位置を決定可能である。また、この場合、より多くのアクセス・デバイスが展開され、戦略的位置に置かれると、位置推定がより正確になる。
1つの例では、第1対応者は、トリアージの様々なステージにおいてMCIエリアに必要な位置正確度をデバイスAにおいて構成可能であり、その結果、デバイスAは、この測位要件をMCIエリア内のインフラストラクチャについての知識と組み合わせて、MCIエリア内の追加のデバイスB(アンカー・ノード)を展開又は除去可能である。代案として、第1対応者は、デバイスBが第1対応者の現在の地理的ターゲット・ロケーションに限定されることによって、追加のアンカー・ノードを追加又は除去するための判定が行われるように、デバイスBに位置正確度を構成可能である。
さらに、デバイスBは、正確度の所望の精度、又は単に正確度に基づいて、MCIエリア内のアンカー・ノードの位置を計算するために、デバイスA及び/又はサード・パーティの測位サーバと通信連結可能である。例えば、正確度の所望の精度は、デバイスUEが真に置かれることが可能なエリア(例えば、デバイスUEの現実の位置から1m水平、3m垂直)によって表されることが可能である。エリア又はボリュームを極々小さくすることによって最適な精度を達成でき、その結果、デバイスUEの位置は、アンカー・ノードとデバイスUEとの間の測距距離に等しい半径で描かれた円、球体、又は双曲線の交点で正確に表すことができる。連続した測距測定値(例えば、距離に応じた信号品質、TDoA、及び/又は往復時間計算)が、MCIエリア内の大きい許容誤差によって常に動的に変動することになり、許容誤差は、精度の幾何学的希釈の原理によってデバイスUEの測位正確度の精度を低減させる可能性がある。任意の測距システム(例えば、RSRP、TDoA)において、ロケーション推定は、測距測定値の永続的且つ大きい誤差限界により、精度の幾何学的希釈による影響を受けることが知られている。精度の希釈を補償するために、デバイスBは、範囲誤差に対する位置誤差の比率を、直接的に又はデバイスAを介して、絶えず計算する。ターゲット・エリア内の基準デバイスUEの絶対位置(例えば、GPS、GNSS)は、デバイスBにおいて永続的な位置誤差を計算するために使用可能である。
(例えば、アンカー・ノードの時間差又は位置差による、幾何学的水平又は垂直平面における)精度の希釈としても知られる位置誤差と範囲誤差との間のこの比率は、測位正確度の確実性を決定するためにデバイスBによって使用可能である。最適な測位システムは、この比率の単一の値を有する。1つの例では、特定のデバイスBの精度値の希釈が大きくなると(例えば、>2)、デバイスBは、直接的に又はデバイスAを介して、デバイスUEを真に置くことができるエリア又はボリュームが減少するように、デバイスBの対応するアンカー・ノードの位置を調節可能であり、これは、ターゲット・エリア内に存在するデバイスUEの測位正確度を向上させることになる。さらに、ターゲット・エリア内の2次元空間及び3次元空間両方における所望の測位正確度を提供するためのデバイスBの正確な位置は、隣接したアンカー・ノードによってデバイスBに対して引き起こされた精度の幾何学的希釈に応じて測位正確度の悪化を推測することによって、推定器機能(例えば、Kalmanフィルタ)を使用することによって推定可能である。
別の例では、デバイスBは、向上した正確度でデバイスUEを置くことが可能なエリア又はボリュームを減少させるために、直接的に又はデバイスAを介して、水平平面若しくは垂直平面又はその両方において追加のアンカー・ノードを追加し、水平平面及び垂直平面はデバイスUEに対応する。代案として、測距測定の相殺的干渉を引き起こす位置に2つのアンカー・ノードが置かれた場合、デバイスBは、アンカー・ノードのうちの1つの位置を新しい位置に単純に調節可能であり、この場合、測距測定の誤差、及びデバイスUEを置くことが可能なエリア又はボリュームは減少する。
デバイスBは、MCIエリアのインフラストラクチャの変化の知識をデバイスAから取得し、この知識は、デバイスBにおいて、追加のデバイスBを追加又は除去するための測位正確度構成と組み合わされることが可能である。例えば、MCIイベントの最初の20分の中で、測位正確度は、数百メートルにセット可能であり、その一方で、1時間のトリアージの後、トリアージ・オフィサ及び傷病者が、フィールド内で傷病者を探して救助するために、小さいエリア内で動的に移動している可能性があるので、メートル未満の範囲でのデバイスUEの位置のより細かい詳細が必要になる。次いで、トリアージの最後の20分で、測位正確度は、数百メートルに再びセット可能であり、この場合、トリアージ・オフィサは、MCIエリア内のトリアージ手続きを終え、限定的な数のオフィサだけがフィールドにいることになる。
精度の希釈の原理は、所望の位置正確度の動的要件、利用可能なリソース、アプリケーション設定、伝搬チャネル、環境、通信のワイヤレス周波数を含むがこれらに限定されないものに応じて、測位正確度を向上又は低下させるために使用される。
1つの例では、権限付与されたネットワーク・コントローラ(自動化されたソフトウェア機能又は人間)は、(例えば、3GPP(登録商標) TS29.522:「Network Exposure Function Northbound APIs」に指定されているように)デバイスAと対話して、ネットワーク・トポロジを手動で破棄し、デバイスBの中継機能を交互に入れ替える。
要約すると、MCIイベント中、臨時の第1対応者ネットワークを展開して、通信及び正確な測位サービスを提供可能な、ワイヤレス・ネットワーク・システムが説明されてきた。提案のシステムは、物流の効率、トリアージ、及び臨床診断の管理を改善するために、MCIエリア内の被害者及びトリアージ・オフィサの正確な測位を確保しつつ、絶えず変化するMCIエリア内の拡張されたカバレッジを提供する。
例えば、被害者のデバイスのロケーション情報は、第1対応者のチーム・メンバが第1対応者及び被害者のロケーションを知り、他のチーム・メンバと重複することなく、どこで最初に診療するべきかを決定可能なように、MCIエリアを種々のトリアージ・エリアに素早く分けるために第1対応者によって使用可能である。
本発明は、図面及び前述の説明において詳細に図示及び説明されてきたが、このような例証及び説明は、例証的又は例示的なものであり、限定的なものでないと考えられるべきである。本発明は、開示の実施形態に限定されない。これは、モバイル・フォン、バイタル・サイン監視/遠隔計測デバイス、スマートウォッチ、検出器、又は、ポータブル・デバイスの他のタイプなどの、デバイスUEの様々なタイプに適用可能である。
ワイヤレス通信デバイス(デバイスUE)は、例えば、モバイル・フォン、(車-車間(V2V)通信又はより一般的な車-車間路車間(V2X)通信のための)車両、V2Xデバイス、IoTハブ、健康状態監視のための低電力医療センサを含むIoTデバイス、病院用又は第1対応者用の医療(緊急)診断及び処置デバイス、仮想現実(VR)ヘッドセットなど、種々のタイプのデバイスであることが可能である。
デバイスAは、地理的サービス・エリアを提供する任意のネットワーク・アクセス・デバイス(基地局、ノードB(eNB、eNodeB、gNB、gNodeB、ng-eNBなど)、アクセス・ポイントなど)である。
さらに、上記の実施形態のうちの少なくともいくつかは、5G新無線(5G NR)無線アクセス技術に基づく。具体的には、中継機能は、第1対応者ネットワーク内の通信デバイスのための改善されたカバレッジ及びIoT通信デバイスのための改善された低電力動作を具体的に達成することを、リモート通信デバイスのためのマルチ・ホップ間接ネットワーク接続が可能にする。
さらに、本発明は、複数のワイヤレス(例えば4G/5G)接続センサ又はアクチュエータ・ノードが参加する医療用途又はコネクテッド・ヘルスケアにおいて、例えば、ビデオ、超音波、X線、コンピュータ断層撮影(CT)イメージング・デバイス、リアルタイム患者センサ、医療要員によって使用されるオーディオ又は音声又はビデオ・ストリーミング・デバイスといった、特定の平均データ・レートの連続データ・ストリーミングを、ワイヤレス(例えば4G/5G)接続機器が時折、利用又は生成する医療用途又はコネクテッド・ヘルスケアにおいて、ワイヤレス、モバイル、又は据付けを含む一般的なIoTアプリケーション、センサ又はアクチュエータ・ノード(例えば、スマートシティ、物流、農業など)において、緊急サービス及び重要な通信アプリケーションにおいて、V2Xシステムにおいて、高周波(例えば、mmWave)RFを使用する5Gセルラー・ネットワークのための改善されたカバレッジのためのシステムにおいて、及び、中継が使用される5G通信の任意の他の応用分野において、適用可能である。
開示の実施形態に対する他の変形形態は、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から、特許請求された発明を実践する際に当業者によって理解及び実施可能である。特許請求の範囲において、単語「備える」は、他の要素又はステップを除外せず、単数形の要素は複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、特許請求の範囲に列挙された幾つかの項目の機能を実現させる。特定の措置が相互に異なる従属請求項に列挙されるという単なる事実は、これらの措置の組合せを有利に使用できないことを指示しない。前述の説明は、本発明の特定の実施形態を詳述したものである。それでも、前述が本テキストにどれだけ詳細に現れても、本発明は多くの方式で実践され、したがって、開示の実施形態に限定されないことが認識されよう。本発明の特定の特徴又は態様を説明するときの特定の専門用語の使用は、専門用語が関連付けられた本発明の特徴又は態様の任意の固有の特性を含めることに限定されるように専門用語が本明細書で再定義されていることを示唆するものと受け取られるべきではないことに留意されたい。
単一のユニット又はデバイスが、特許請求の範囲に列挙された幾つかの項目の機能を果たす。特定の措置が相互に異なる従属請求項に列挙されるという単なる事実は、これらの措置の組合せを有利に使用できないことを指示しない。
図5及び図6に指示されたもののような説明済みの動作は、コンピュータ・プログラムのプログラム・コード手段として、及び/又は、関係のある通信デバイス若しくはアクセス・デバイスの専用のハードウェアとして、それぞれ実施可能である。コンピュータ・プログラムは、他のハードウェアと一緒に又はその一部として供給される、光ストレージ媒体又はソリッド・ステート媒体などの適切な媒体に格納及び/又は配布されるが、インターネット又は他の有線若しくはワイヤレス・テレコミュニケーション・システムなどを介して他の形式でも配布される。

Claims (23)

  1. ワイヤレス第1対応者ネットワークを確立するための装置であって、前記装置が、
    ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアの次元についての情報を受信することと、
    アンカー・ノードの能力に基づいて、前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内でワイヤレス・カバレッジを提供するために、前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内の前記アンカー・ノードの数及び前記アンカー・ノードの位置を決定することと、
    決定された前記位置及びネットワーク構成情報を、決定された前記アンカー・ノードに提供することと
    を行う、装置。
  2. 測距測定によって又は画像を再構築することによって、物体の距離及び存在並びに伝送特性のうちの少なくとも1つを推定するために、少なくともターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアの自動調査を実施することによってアンカー・ノードの前記数を決定する、請求項1に記載の装置。
  3. 前記アンカー・ノードの地理ロケーションの決定を少なくとも前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアに繰り返し適合させる、請求項1に記載の装置。
  4. 前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内でデバイスのインフラストラクチャ使用及び/又は数、並びに、前記デバイスのサービス品質要件、信号品質、及び/又は位置正確度を監視し、前記監視から生じた少なくとも前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアの要件に基づいてアンカー・ノードを動的に追加又は除去する、請求項1に記載の装置。
  5. 少なくとも前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアのアクセス不能エリアにワイヤレス信号のカバレッジを拡張すること、並びに/或いは、拡張されたカバレッジを使用して、及び/又はアンカー・ノードの決定された前記数若しくはアンカー・ノードの前記位置に基づく追加の測位センサを使用して、測位正確度を向上させることを行うために、飛行している又は地上にある中継ノードを展開する、請求項1に記載の装置。
  6. 特定のターゲット・エリア内のワイヤレス通信デバイスの前記数をカウントすること、及び/又はワイヤレス通信デバイスの前記位置を決定することを行う、請求項1に記載の装置。
  7. アプリケーション・プログラミング・インターフェース又は構成インターフェースを通じて、前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアに必要な測位正確度の設定を可能にし、アンカー・ノードの前記位置を変更するため、又は、前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内に追加のアンカー・ノードを展開するか、既存のアンカー・ノードを除去するために、設定された測位正確度を、少なくとも前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアの利用可能なインフラストラクチャ情報と組み合わせる、請求項1に記載の装置。
  8. 前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内で動作する別のワイヤレス・ネットワークのアクセス・デバイスを検出することと、アクセス・デバイスの通信スケジューリングをアンカー・ノード若しくはワイヤレス通信デバイスの位置の決定に適合させること、又はアンカー・ノード若しくはワイヤレス通信デバイスの位置の決定に関与すること、又はワイヤレス通信デバイスからのデータ・トラフィックの方向を第1対応者ネットワークに変えることを行うように、検出されたアクセス・デバイスにリクエストすることとを行う、請求項1に記載の装置。
  9. ワイヤレス第1対応者ネットワークの確立をサポートするための装置であって、前記装置が、
    前記ワイヤレス第1対応者ネットワークに接続することと、
    前記第1対応者ネットワークのアンカー・ノードにおいてワイヤレス通信デバイスへのワイヤレス接続を行うことと、
    前記アンカー・ノードの位置情報、ターゲット地理領域についての情報、前記ターゲット地理領域にある物体の通信特性情報、及びネットワーク構成情報のうちの少なくとも1つを、前記第1対応者ネットワークのネットワーク・コントローラ・デバイスから受信することと、
    前記位置情報、前記ターゲット地理領域についての前記情報、前記通信特性情報、及び前記ネットワーク構成情報のうちの少なくとも1つに基づいて、前記アンカー・ノードと1つ又は複数のワイヤレス通信デバイスとの間のワイヤレス通信を可能にすることと、
    前記1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスが前記第1対応者ネットワークのコア・ネットワークと通信することを可能にするため、又は前記1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスの位置情報を決定するために、前記アンカー・ノードを使用することと
    を行う、装置。
  10. 前記装置が、追加の後方散乱又はセキュアなチャネルを使用して、前記アンカー・ノードからの情報を前記ネットワーク・コントローラ・デバイスに通信すること、及び/又は、前記1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスからの前記通信をバッファすることを行う、請求項9に記載の装置。
  11. 前記装置が、受信された前記ネットワーク構成情報及び前記アンカー・ノードの容量に基づいて、追加のアンカー・ノードの必要性を決定する、請求項1又は9に記載の装置。
  12. 前記アンカー・ノードにおける測位正確度の設定を可能にし、受信された前記ネットワーク構成情報に基づいて、前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内の別のアンカー・ノードの展開又は除去を決める、請求項1又は9に記載の装置。
  13. 前記位置、前記距離、及び前記特性情報のうちの少なくとも1つに基づいてワイヤレス通信デバイスのクラスタ又はグループを決定するために、ワイヤレス通信デバイスの位置、前記ワイヤレス通信デバイスと前記ワイヤレス通信デバイスのグループの所定の中心との間の距離、並びに、前記ワイヤレス通信デバイス及び/又は前記ワイヤレス通信デバイスのユーザについての特性情報のうちの少なくとも1つを、前記アンカー・ノードによって受信する、請求項1又は9に記載の装置。
  14. 決定された前記クラスタ内のワイヤレス通信デバイスを識別することと、
    異なるクラスタ間の識別された前記デバイスの動きを検出するため、及び/若しくは識別された前記デバイスに前記クラスタを関連付けるために、前記クラスタ内の識別された前記デバイスの位置を監視するか、又は、識別された前記デバイスの関連付けられたクラスタの変更を決定するために、前記クラスタ内の識別された前記デバイスの少なくとも1つの通信特性を監視することと、
    関連付けられた前記クラスタへの識別された前記デバイスの前記ロケーション及び/又は距離に応じて、ネットワーク・リソースを配分又は配分解除することと
    を行う、請求項13に記載の装置。
  15. 前記ネットワーク構成情報が、前記1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスのロケーション・プライバシを破棄する権限又は緊急接続をセットアップする権限を含む、請求項9に記載の装置。
  16. ワイヤレス第1対応者ネットワークへのアクセスを行うためのネットワーク・コントローラ・デバイスであって、請求項1に記載の装置を備える、ネットワーク・コントローラ・デバイス。
  17. ワイヤレス第1対応者ネットワーク内のワイヤレス通信デバイスへのワイヤレス接続を行うためのアンカー・ノードであって、請求項11に記載の装置を備える、アンカー・ノード。
  18. 遠く離れて操作可能な、又は自律的に動作可能な、及びセルラー・アクセス・デバイス又は中継デバイスとしてサーブする、無人ロボット・デバイスを備える、請求項17に記載のアンカー・ノード。
  19. コア・ネットワークを動作させる請求項16に記載のネットワーク・コントローラ・デバイス、前記ネットワーク・コントローラ・デバイスに接続された請求項17に記載のアンカー・ノード、及び1つ又は複数のワイヤレス通信デバイスを備える、ワイヤレス通信システム。
  20. スタンドアロン・エンド・ツー・エンド・ワイヤレス・システムとして構成され、バックホール・ネットワークへの接続をさらに備える、請求項19に記載のシステム。
  21. ワイヤレス第1対応者ネットワークを確立する方法であって、
    ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリアの次元についての情報を受信するステップと、
    アンカー・ノードの能力に基づいて、前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内でワイヤレス・カバレッジを提供するために、前記ターゲット・ワイヤレス・カバレッジ・エリア内の前記アンカー・ノードの数及び前記アンカー・ノードの位置を決定するステップと、
    決定された前記位置及びネットワーク構成情報を、決定された前記アンカー・ノードに提供するステップと
    を有する、方法。
  22. ワイヤレス第1対応者ネットワークの確立をサポートする方法であって、
    前記ワイヤレス第1対応者ネットワークに接続するステップと、
    前記第1対応者ネットワークのアンカー・ノードにおいてワイヤレス通信デバイスへのワイヤレス接続を行うステップと、
    前記アンカー・ノードの位置情報、ターゲット地理領域についての情報、前記ターゲット地理領域にある物体の通信特性情報、及びネットワーク構成情報のうちの少なくとも1つを、前記第1対応者ネットワークのネットワーク・コントローラ・デバイスから受信するステップと、
    前記位置情報、前記ターゲット地理領域についての前記情報、前記通信特性情報、及び前記ネットワーク構成情報のうちの少なくとも1つに基づいて、前記アンカー・ノードと1つ又は複数のワイヤレス通信デバイスとの間のワイヤレス通信を可能にするステップと、
    前記1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスが前記第1対応者ネットワークのコア・ネットワークと通信することを可能にするため、又は前記1つ若しくは複数のワイヤレス通信デバイスの位置情報を決定するために、前記アンカー・ノードを使用するステップと
    を有する、方法。
  23. コンピュータ・デバイスで実行されると、請求項21又は22に記載の方法のステップを行わせるためのコード手段を備える、コンピュータプログラム。
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