JP6951530B2 - Server device and its control method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、エッジコンピューティングを利用して、車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供するサーバ装置、及びその制御方法、並びにプログラムに関するものである。 The present invention relates to a server device that provides a dynamic map for automatic driving of a vehicle by utilizing edge computing, a control method thereof, and a program.
乗用車等の車両においてドライバーの運転操作を必要としないレベルの自動運転を実現するための要素技術として、ダイナミックマップ(高精度3次元地図)の検討が進められている。また、走行中の車両へのダイナミックマップの提供に、ETSI(European Telecommunications Standards Institute)で標準化が進められているマルチアクセス・エッジコンピューティング(MEC:Multi-access Edge Computing)を利用する検討が進められている。MECを利用する場合、モバイルネットワークのエッジ付近(例えば、基地局とコアネットワークとの間)に分散的に配置されたサーバ装置(MECサーバ)から、当該サーバ装置に接続された基地局のセル内の車両に、狭域のダイナミックマップを提供する。これにより、例えば、より広域のダイナミックマップを提供するクラウドサーバと車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を低減できることが期待されている。 A dynamic map (high-precision three-dimensional map) is being studied as an elemental technology for realizing automatic driving at a level that does not require a driver's driving operation in a vehicle such as a passenger car. In addition, consideration is being given to using Multi-access Edge Computing (MEC), which is being standardized by ETSI (European Telecommunications Standards Institute), to provide dynamic maps to moving vehicles. ing. When using MEC, server devices (MEC servers) distributed near the edge of the mobile network (for example, between the base station and the core network) are placed in the cell of the base station connected to the server device. Provides a dynamic map of the narrow area for the vehicle. This is expected to reduce, for example, the network load associated with communication between a cloud server that provides a wider dynamic map and a vehicle.
車両とMECサーバとの間のダイナミックマップの伝送では、サイズの大きなデータの伝送及び更新頻度の短いデータの伝送が行われる。このようなダイナミックマップを用いて車両の自動走行を実現するためには、基地局と車両との間の無線伝送区間における通信品質の低下を防ぐことが必要となる。非特許文献1では、車車間通信及び路車間通信における通信エラーを削減する技術が提案されている。具体的には、各車両は、メッシュに区切られた各地理的領域における通信成功率をサーバ装置へ送信し、サーバ装置で生成される通信成功率のヒートマップ情報をサーバ装置から取得し、通信成功率の高い領域で車車間通信及び路車間通信を行う。このように通信成功率が高い領域(メッシュ)で通信を行うことにより、通信エラーを削減している。
In the transmission of the dynamic map between the vehicle and the MEC server, large-sized data is transmitted and data with a short update frequency is transmitted. In order to realize automatic traveling of the vehicle using such a dynamic map, it is necessary to prevent deterioration of communication quality in the wireless transmission section between the base station and the vehicle. Non-Patent
しかし、上述の従来技術では、通信成功率の高い領域において多数の車両が同時にMECサーバと通信を行うと、増加したトラヒックによってネットワークにかかる負荷が局所的に大きくなりうる。その結果、ネットワークにおける輻輳や通信遅延が発生し、これは、車両とMECサーバとの間の通信における通信エラーの発生につながりうる。 However, in the above-mentioned conventional technique, when a large number of vehicles communicate with the MEC server at the same time in a region where the communication success rate is high, the load on the network may be locally increased due to the increased traffic. As a result, congestion and communication delays occur in the network, which can lead to communication errors in communication between the vehicle and the MEC server.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、エッジコンピューティングを利用してダイナミックマップを提供するサーバ装置と車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を平準化できるようにする技術を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. An object of the present invention is to provide a technique capable of leveling a network load associated with communication between a server device that provides a dynamic map and a vehicle by using edge computing.
本発明の一態様の係るサーバ装置は、複数の基地局とコアネットワークとの間に接続されるサーバ装置であって、前記複数の基地局に対応する複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された通信状況情報から、前記複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けたヒートマップ情報を生成する生成手段と、前記複数のセル内を走行中の車両のうち、前記複数のセル内で車両の自動走行のために提供されるダイナミックマップの更新に用いられるデータの送信を行う1以上の車両を、前記生成手段によって生成されたヒートマップ情報に基づいて決定し、決定した当該1以上の車両に、前記サーバ装置への前記データの送信を要求する要求手段と、を備えることを特徴とする。
本発明の他の一態様に係るサーバ装置は、複数の基地局とコアネットワークとの間に接続されるサーバ装置であって、前記複数の基地局に対応する複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された通信状況情報から、前記複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けたヒートマップ情報を生成する生成手段と、前記複数のセル内を走行中の車両のうち、前記複数のセル内で車両の自動走行のために提供されるダイナミックマップの更新に用いられるデータの送信を行う1以上の車両を、前記生成手段によって生成されたヒートマップ情報に基づいて決定し、当該決定した車両以外の車両に、前記サーバ装置への前記データの送信の停止を要求する要求手段と、を備えることを特徴とする。
The server device according to one aspect of the present invention is a server device connected between a plurality of base stations and a core network, and is a communication indicating a communication status in each of a plurality of cells corresponding to the plurality of base stations. An acquisition means for acquiring status information, and a generation means for generating heat map information in which the plurality of cells and the usage status of communication resources in each cell are associated with each other from the communication status information acquired by the acquisition means. Among the vehicles traveling in the plurality of cells, one or more vehicles that transmit data used for updating the dynamic map provided for automatic traveling of the vehicles in the plurality of cells are generated. It is characterized in that the one or more vehicles determined based on the heat map information generated by the means are provided with requesting means for requesting the transmission of the data to the server device.
The server device according to another aspect of the present invention is a server device connected between a plurality of base stations and a core network, and determines the communication status in each of the plurality of cells corresponding to the plurality of base stations. Generation that generates heat map information in which the plurality of cells and the usage status of communication resources in each cell are associated with each other from the acquisition means for acquiring the indicated communication status information and the communication status information acquired by the acquisition means. Means and one or more of the vehicles traveling in the plurality of cells that transmit data used to update the dynamic map provided for automatic travel of the vehicles in the plurality of cells. It is characterized in that it is determined based on the heat map information generated by the generation means, and is provided with a requesting means for requesting a vehicle other than the determined vehicle to stop transmitting the data to the server device. ..
本発明によれば、エッジコンピューティングを利用してダイナミックマップを提供するサーバ装置と車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を平準化することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to level the network load associated with the communication between the server device that provides the dynamic map and the vehicle by using edge computing.
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following figures, components that are not necessary for the description of the embodiment will be omitted from the drawings.
以下で説明する実施形態では、本発明を適用したモバイルネットワークの例として、LTE(LTE/LTE−Advanced)ネットワークを想定している。なお、本発明は、LTEネットワーク以外のモバイルネットワークに適用されてもよい。例えば、本発明は、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)で規格化が進められている第5世代(5G)のモバイルネットワークに対して適用されてもよい。 In the embodiments described below, an LTE (LTE / LTE-Advanced) network is assumed as an example of a mobile network to which the present invention is applied. The present invention may be applied to mobile networks other than LTE networks. For example, the present invention may be applied to a 5th generation (5G) mobile network whose standardization is being promoted in the 3rd generation partnership project (3GPP).
<ネットワーク構成>
図1は、本発明の実施形態に係るサーバ装置であるMECサーバ10を含むネットワーク構成例を示す図である。本実施形態で想定しているLTEネットワークは、無線アクセスネットワークであるE−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Network)と、コアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)とで構成される。E−UTRANは、それぞれS1インタフェースを介してEPCに接続される多数の基地局(基地局装置)で構成される。LTEでは、基地局はeNodeB(evolved NodeB)と称される(以下、「eNodeB」を「eNB」と表記する)。
<Network configuration>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a network configuration including a
MECサーバ10は、エッジコンピューティング(本実施形態ではMEC)のためのサーバ装置である。図1に示すように、MECサーバ10(MECサーバ10a,10bのそれぞれ)は、複数の基地局(eNB)とコアネットワーク(EPC)20との間に接続される。MECサーバ10は、接続されている複数のeNBのそれぞれの通信範囲である(当該複数のeNBに対応する)複数のセルを管理しており、当該複数のセル内で、車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供する。なお、セル内を走行する各車両には、ダイナミックマップを用いて自動走行を行うための自動走行システムが備わっている。
The MEC
<ダイナミックマップ>
図2(A)は、ダイナミックマップの構成の例を示す図であり、図2(B)は、ダイナミックマップを構成する各項目のデータの詳細の例を示す図である。ダイナミックマップは、内容がそれぞれ異なる複数の項目のデータで構成され、各項目のデータは、その内容に応じた更新頻度で更新される。本実施形態では、図2(A)に示すように、ダイナミックマップは、静的情報(点群データ)、準静的情報、準動的情報、及び動的情報で構成される。
<Dynamic map>
FIG. 2A is a diagram showing an example of the configuration of the dynamic map, and FIG. 2B is a diagram showing an example of the details of the data of each item constituting the dynamic map. The dynamic map is composed of data of a plurality of items having different contents, and the data of each item is updated at an update frequency according to the contents. In the present embodiment, as shown in FIG. 2A, the dynamic map is composed of static information (point cloud data), quasi-static information, quasi-dynamic information, and dynamic information.
ダイナミックマップに含まれる点群データは、物体の3次元座標を示す(物体の表面上の点の3次元座標を示す)データであり、月単位の更新頻度で更新される。MECサーバ10における点群データの更新には、走行中の車両(の自動走行システム)から提供(アップロード)される、当該車両によって取得された点群データが用いられうる。本実施形態では、MECサーバ10は、車両への提供用に保持しているダイナミックマップの更新に用いる点群データの送信を、MECサーバ10が管理しているセル内を走行中の車両に要求する。走行中の車両の自動走行システムは、レーザスキャナを用いた計測により、当該車両の周囲の物体に関する点群データを取得するとともに、MECサーバ10からの送信要求に応じて、取得した点群データをMECサーバ10へ送信する。
The point cloud data included in the dynamic map is data indicating the three-dimensional coordinates of the object (indicating the three-dimensional coordinates of the points on the surface of the object), and is updated at a monthly update frequency. For updating the point cloud data in the MEC
ダイナミックマップに含まれる準静的情報、準動的情報及び動的情報は、車両の周辺の道路状況に関する特定情報の一例であり、時間、分又は秒単位の短い更新頻度で更新される。図2(B)に示すように、準静的情報及び準動的情報は、車両の周辺の交通規制及び交通渋滞の情報を少なくとも含み、動的情報は、車両の周辺の車両、歩行者及び信号の情報を少なくとも含む。準静的情報、準動的情報及び動的情報は、自動走行の実現のために、車両の走行中に比較的短い時間間隔で当該車両に提供され続ける必要がある。 The quasi-static information, quasi-dynamic information, and dynamic information included in the dynamic map are examples of specific information regarding the road conditions around the vehicle, and are updated with a short update frequency of hours, minutes, or seconds. As shown in FIG. 2B, the quasi-static information and the quasi-dynamic information include at least information on traffic regulation and traffic congestion around the vehicle, and the dynamic information includes vehicles, pedestrians and pedestrians around the vehicle. Contains at least signal information. Quasi-static information, quasi-dynamic information and dynamic information need to continue to be provided to the vehicle at relatively short time intervals while the vehicle is running in order to realize automatic driving.
MECサーバ10は、図2に示される各項目のデータを個別に車両へ提供してもよいし、全項目のデータをまとめて車両へ提供してもよい。また、ダイナミックマップの少なくとも一部が、EPC20より上位の外部ネットワーク(例えば、パケットデータネットワーク(PDN)又はインターネット)に配置されたクラウドサーバから、EPC20及びいずれかのeNBを介して車両へ提供されてもよい。例えば、MECサーバ10が、自らが管理している複数のセルによってカバーされる境域エリアについてのダイナミックマップを提供し、クラウドサーバが、より広域エリアについてのダイナミックマップを提供してもよい。
The
<MECサーバによる処理の概要>
上述のように、MECサーバ10は、接続されている各eNBのセル内を走行中の車両に、ダイナミックマップ(準静的情報、準動的情報及び動的情報等)を提供するとともに、ダイナミックマップの更新のために、各車両から点群データを取得する必要がある。点群データはデータサイズが大きいため、多数の車両から同時に点群データの送信が行われると、ネットワーク負荷が大きくなりうる。また、空きの通信リソースが少ない(即ち、通信リソースが逼迫している)セル内で車両から点群データの送信が行われると、通信リソースの更なる逼迫を招き、ネットワーク負荷が局所的に大きくなりうる。
<Outline of processing by MEC server>
As described above, the
そこで、本実施形態のMECサーバ10は、管理対象の複数のセル内の通信状況に基づいて、MECサーバ10へ点群データを送信する1以上の車両を適切に決定し、決定した車両に点群データの送信を要求する。
Therefore, the
具体的には、MECサーバ10は、管理対象の複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する。通信状況情報には、図10を用いて後述するように、例えば、各セルにおける通信リソース(無線リソース)の使用状況を示す情報、各セルにおいて通信している車両に関する情報、及び車両ごとのスループット等の通信品質を示す情報が含まれる。通信状況情報の取得には、MECサーバ10のRNIS(Radio Network Information Services)機能が利用される。RNISは、ETSIで標準化が進められているMECの標準仕様において策定されている、モバイルネットワークにおける通信品質等のネットワーク関連情報を取得するためのサービスである。MECサーバ10は、取得した通信状況情報から、管理対象の複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けた、通信リソースの使用状況に関するヒートマップ情報を生成する。
Specifically, the
ここで、図3は、MECサーバ10において生成されるヒートマップ情報の例を示す図である。なお、図3では、簡易な例として各セルを六角形セルで示しているが、この限りではない。本例では、MECサーバ10は、セル#1〜#7の7つのセルを管理対象としており、通信リソースの使用状況として、通信リソース(本実施形態では、通信帯域)の使用中の割合を示す使用率Brを使用している。具体的には、使用率Brは、対応するセルにおける総通信帯域Baに対する使用中の通信帯域Bsの比(Br=Bs/Ba)として定義される。MECサーバ10は、図3に示すように、セル#1〜#7と、それぞれのセルにおける通信リソースの使用率Br1〜Br7を対応付けたヒートマップ情報を生成する。
Here, FIG. 3 is a diagram showing an example of heat map information generated by the
MECサーバ10は、管理対象の複数のセル(セル#1〜#7)内を走行中の車両のうち、MECサーバ10においてダイナミックマップの更新に用いられる点群データの送信を行う1以上の車両を、生成したヒートマップ情報に基づいて決定する。更に、MECサーバ10は、決定した当該1以上の車両に、MECサーバ10への点群データの送信を要求する。具体的には、MECサーバ10は、通信リソース(通信帯域)の使用率Brが高いセル内を走行する車両よりも、当該使用率が低いセル内を走行する車両を優先して、点群データの送信を行う車両を決定する。これは、空きの通信リソースが少ないセル内を走行中の車両よりも、空きの通信リソースが多いセル内を走行する車両を優先して、点群データの送信を行う車両を決定することと等価である。
The
上述のような処理により、通信リソースの余裕が少ないセル内を走行する車両に対して点群データの送信を要求することを避けつつ、空きの通信リソースを有効に利用して、MECサーバ10が車両から点群データを取得するための通信を行うことが可能になる。これにより、一部のセルにおける車両とMECサーバ10との間の通信に起因して通信リソースの逼迫が生じ、ネットワーク負荷が大きくなることを防止できる。したがって、ダイナミックマップを提供するMECサーバ10と各車両との間の通信に伴うネットワーク負荷をセル間(eNB間)で平準化することが可能になる。
By the above-mentioned processing, the
なお、各MECサーバ10は、他のMECサーバと通信可能であり、他のMECサーバとヒートマップ情報を共有可能である。例えば、図1において、MECサーバ10aは、近くのMECサーバ10bとヒートマップ情報を互いに共有可能である。その場合、MECサーバ10aは、自らが生成したヒートマップ情報と、MECサーバ10bにおいて生成されたヒートマップ情報とに基づいて、点群データの送信を行う1以上の車両を決定してもよい。これにより、地理的により広い範囲でネットワーク負荷の平準化を実現することが可能になる。
Each
以下では、上述のような処理を実現するためのMECサーバの構成及び動作の具体例、及び、MECサーバと各車両との間で行われる通信の具体例について説明する。 Hereinafter, a specific example of the configuration and operation of the MEC server for realizing the above-mentioned processing, and a specific example of communication performed between the MEC server and each vehicle will be described.
<MECサーバの構成>
図4は、本実施形態に係るMECサーバ10のハードウェア構成例を示すブロック図である。MECサーバ10は、CPU41、ROM42、RAM43、外部記憶装置44(HDD等)、及び通信装置45(通信インタフェース)を有する。
<MEC server configuration>
FIG. 4 is a block diagram showing a hardware configuration example of the
MECサーバ10では、例えばROM42、RAM43及び外部記憶装置44のいずれかに格納された、MECサーバ10の各機能を実現するプログラムがCPU41によって実行される。なお、CPU41は、ASIC(特定用途向け集積回路)、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)等の1つ以上のプロセッサによって置き換えられてもよい。
In the
通信装置45は、CPU41による制御下で、EPC20内のノードと、MECサーバ10に接続されている各eNBとの間で伝送されるパケットの転送(受信及び送信)、及び各eNBとの通信(各eNBを介した車両との通信)を行いうる。また、通信装置45は、CPU41による制御下で、隣接する他のMECサーバとの通信を行いうる。MECサーバ10は、それぞれ接続先が異なる複数の通信装置45を有していてもよい。
Under the control of the
なお、MECサーバ10は、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。
The
図5は、本実施形態に係るMECサーバ10の機能構成例を示すブロック図である。MECサーバ10の各機能は、例えば図4のハードウェアによって実現される論理的な機能であり、CPU41がROM42等に格納されたプログラムを実行することによって実現されうる。本実施形態では、MECサーバ10は、通信情報取得部51、通信情報収集部52、通信情報管理部53、通信情報提供部54、及びダイナミックマップアプリケーション(DMAP)55を有する。
FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration example of the
通信情報取得部51は、各eNBとEPC20との間で伝送されるパケットの中身を解析する機能を有する。通信情報取得部51は、このようなパケットの解析結果に基づいて、モバイルネットワークにおける通信品質等のネットワーク関連情報を取得するRNIS機能を有しており、RNIS機能のAPIを通信情報収集部52に提供する。通信情報取得部51は、MECサーバ10に接続された複数のeNBに対応する(管理対象の)複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を、このRNIS機能により取得する。
The communication
通信情報収集部52は、通信情報取得部51(RNIS機能)を利用して定期的に通信状況情報を収集し、収集した通信状況情報を通信情報管理部53に送信する。通信情報管理部53は、通信状況情報を受信するごとに、当該通信状況情報から上述のようなヒートマップ情報を生成し、RAM43又は外部記憶装置44に保存することにより、ヒートマップ情報を管理する。通信情報提供部54は、通信情報管理部53によって管理されているヒートマップ情報を定期的に取得してDMAP55に提供する。
The communication
DMAP55は、管理対象の複数のセル内を走行中の車両にダイナミックマップを提供するためのアプリケーションである。本実施形態では、車両の自動走行システムへのダイナミックマップ(例えば、点群データ、準静的情報、準動的情報及び動的情報)の提供だけでなく、車両の自動走行システムによって取得された点群データを当該車両から取得する。具体的には、DMAP55は、通信情報提供部54から提供されるヒートマップ情報に基づいて、管理対象の複数のセル内を走行中の車両のうち、MECサーバ10においてダイナミックマップの更新に用いられる点群データの送信を行う1以上の車両を決定する。更に、DMAP55は、決定した当該1以上の車両に、MECサーバ10への点群データの送信を要求する。
<MECサーバの具体的な処理手順>
次に、図6に示されるネットワーク構成を例に、MECサーバ10によって実行される具体的な処理手順について説明する。図6の例では、eNB#1及びeNB#2がMECサーバ10に接続されており、eNB#1及びeNB#2によって形成される、隣接するセル#1及び#2を通る道路を、車両群A及びBが走行している。車両群Aは、eNB#1に対応するセル#1(セルID=1)内を走行中の、車両#1を含む3台の車両から成る。車両群Bは、eNB#2に対応するセル#2(セルID=2)内を走行中の、車両#2を含む12台の車両から成る。なお、車両群A及びBの各車両は、図6において矢印で示す方向に向かって走行している。
<Specific processing procedure of MEC server>
Next, a specific processing procedure executed by the
以下では、車両群A及びBがMECサーバ10へ点群データの送信は行っていない状態において、MECサーバ10が、ヒートマップ情報に基づいて、車両群Aに含まれる車両#1に点群データの送信を要求する例について説明する。なお、以下の説明では、車両群Aに含まれる車両のうちで車両#1に着目するが、車両群Aに含まれる他の車両についても同様である。また、車両群Bに含まれる車両のうちで車両#2に着目するが、車両群Bに含まれる他の車両についても同様である。
In the following, in a state where the vehicle groups A and B do not transmit the point cloud data to the
ここで、図7は、図6のセル#1及び#2における、車両#1からの点群データの送信開始前及び送信開始後の、通信リソース(通信帯域)の使用状況の例を示す図である。図7は、車両#1からの点群データの送信開始前において、車両#1が走行中のセル#1よりも、車両#1の移動先となるセル#2の方が、空きの通信リソース(空き帯域)が少なく(即ち、通信帯域の使用率Brが高く)、通信リソースが逼迫していることを示している。このような場合、MECサーバ10のDMAP55は、セル#2ではなくセル#1において点群データを送信するよう、車両#1に要求する。この要求に応じて車両#1がMECサーバ10への点群データの送信を開始すると、図7に示すように、セル#1における使用中の通信帯域Bs1が増加して、通信帯域の使用率Br1(=Bs1/Ba)が増加する。このようにして、DMAP55は、セル#1及び#2における通信帯域の使用率Brを平準化することで、車両とMECサーバ10との間の通信に伴うネットワーク負荷をセル間で平準化する。
Here, FIG. 7 is a diagram showing an example of the usage status of the communication resource (communication band) before and after the start of transmission of the point cloud data from the
なお、DMAP55は、車両#1が走行中のセル#1よりも、車両#1の移動先となるセル#2の方が、空き帯域が多い(即ち、通信帯域の使用率Brが低い)場合には、上述の処理とは逆の処理を行う。即ち、DMAP55は、セル#1ではなくセル#2において点群データを送信するよう、車両#1に要求することにより、車両とMECサーバ10との間の通信に伴うネットワーク負荷をセル間で平準化する。
In DMAP55, the
次に、図8及び図9は、車両とMECサーバ10との間の通信のシーケンス図であり、図6及び図7を用いて説明したように、セル#1内を走行中の車両#1に対して点群データの送信を要求する場合の、MECサーバ10の処理手順を示している。
Next, FIGS. 8 and 9 are sequence diagrams of communication between the vehicle and the
図8に示すように、まずS1で、セル#1内の車両#1が、eNB#1に無線接続処理(アタッチ処理)を行い、セル#2内の車両#2が、eNB#2に無線接続処理(アタッチ処理)を行う。なお、各eNBへの無線接続処理は、セル間の車両の移動に伴うハンドオーバ処理であってもよい。その後、S2で、車両#1は、MECサーバ10にアクセスして、ダイナミックマップに含まれる準静的情報、準動的情報及び動的情報をDMAP55から取得するための通信を開始する。また、車両#2は、MECサーバ10にアクセスして、ダイナミックマップに含まれる準静的情報、準動的情報及び動的情報をDMAP55から取得するための通信を開始する。準静的情報、準動的情報及び動的情報は、車両#1及び#2の自動走行に必要な情報である。このため、車両#1及び#2は、MECサーバ10からの準静的情報、準動的情報及び動的情報の取得を、各情報の更新頻度(図2(B))に応じて走行中に定期的に実行する。
As shown in FIG. 8, first, in S1, the
次にS3で、通信情報収集部52は、通信情報取得部51(RNIS機能)を呼び出して、セル#1及びセル#2に対応する通信状況情報を要求する。当該要求に従って、S4で、通信情報取得部51は、RNIS機能により通信状況情報を取得し、取得した通信状況情報を含む応答を、通信情報収集部52へ返す。図10は、通信情報取得部51によって取得される通信状況情報の例を示す図である。通信状況情報には、図10(A)に示すように、各セルにおいて通信している車両に関する情報、及び車両ごとの通信品質(スループット)を示す情報が含まれる。また、通信状況情報には、図10(B)に示すように、各セルにおける通信リソース(無線リソース)の使用状況を示す情報が更に含まれる。
Next, in S3, the communication
通信情報収集部52は、通信情報取得部51からの応答を受信すると、S5で、当該応答に含まれる通信状況情報を、通信情報管理部53へ送信する。S6で、通信情報管理部53は、通信状況情報の受信に応じて、受信した通信状況情報から、上述のヒートマップ情報を生成して保存する。以上のS3〜S6の処理(81)は、所定の時間間隔(例えば、5秒間隔)で繰り返し実行される。これにより、所定の時間間隔でヒートマップ情報が更新され続ける。なお、通信情報管理部53は、通信状況情報から得られる、各セルの通信リソースの使用率Brの時間平均を求め、当該時間平均に基づいてヒートマップ情報を生成してもよい。これにより、瞬時的なトラヒックの増大の影響を受けずにネットワーク負荷の平準化を実現することが可能になる。
When the communication
次にS7で、通信情報提供部54は、通信情報管理部53に対してヒートマップ情報を要求する。当該要求に従って、S8で、通信情報管理部53は、保存しているヒートマップ情報を含む応答を、通信情報提供部54へ返す。当該応答を受信すると、S9で、通信情報提供部54は、当該応答に含まれるヒートマップ情報を、DMAP55へ通知する。
Next, in S7, the communication
S10で、DMAP55は、ヒートマップ情報の通知を受信するごとに、MECサーバ10へ点群データを送信する1以上の車両を決定する。例えば、DMAP55は、セル#1及びセル#2のうち、通信リソースの使用率Brが低いセル(本例では、セル#1)において、使用率Brが閾値Bth(例えば、0.7)を上回っていない(Br≦Bthである)場合に、セル#1内を走行する車両#1に、MECサーバ10への点群データの送信を要求する。なお、DMAP55は、使用率Br1が所定の閾値Bthを上回っている(Br1>Bthである)場合には、セル#1内を走行する車両#1に、MECサーバ10への点群データの送信を要求しない。
In S10, the
また、S10では、DMAP55は、セル#1及び#2内における各車両の滞在時間を予測し、滞在時間が長くなると車両を優先して、点群データの送信を行う車両として決定し、点群データの送信を要求してもよい。この場合、DMAP55は、セル#1及び#2内の各車両の位置及び進行方向を、例えば各車両に対応する準静的情報、準動的情報及び動的情報に基づいて特定し、特定した位置及び進行方向に基づいて、セル内における各車両の滞在時間を予測する。これにより、1つのセル内における、車両とMECサーバ10との間の通信で使用される通信リソースの時間的な利用効率を向上させることが可能である。
Further, in S10, the
例えば、図11(A)の例では、通信リソースの使用率Br1が閾値Bth以下であるセル#1において、車両#11及び#12の位置及び進行方向に基づいて、車両#12よりも車両#11の方が滞在時間が長くなることが予測される。このため、DMAP55は、セル#1において、車両#11に対して点群データの送信を要求しうる。図11(B)の例では、車両#11及び#12がセル#2に移動した後、通信リソースの使用率Br2が閾値Bth以下となった場合を示している。この場合、DMAP55は、セル#2における車両#11及び#12の滞在時間の予測の結果、セル#2において車両#11に対して点群データの送信を要求しうる。
For example, in the example of FIG. 11A , in cell # 1 where the communication resource usage rate B r1 is equal to or less than the threshold value B th , based on the positions and traveling directions of vehicles # 11 and # 12, the communication resource usage rate B r1 is higher than that of vehicle # 12. It is predicted that
また、S10では、通信状況情報に含まれる通信品質(スループット)にも基づいて、点群データの送信を行う車両を決定してもよい。例えば、高いスループットを有する車両を優先して、点群データの送信を行う車両として決定してもよい。これにより、車両からMECサーバ10へ点群データをより短い時間で送信することができ、当該送信のための通信リソースの使用時間を短くすることが可能になる。
Further, in S10, the vehicle for transmitting the point cloud data may be determined based on the communication quality (throughput) included in the communication status information. For example, a vehicle having a high throughput may be prioritized and determined as a vehicle for transmitting point cloud data. As a result, the point cloud data can be transmitted from the vehicle to the
以上のS7〜S10の処理(82)は、所定の時間間隔(例えば、10秒間隔)で繰り返し実行される。S10における上述の決定の結果に従って、S11で、DMAP55は、車両#1に対して点群データの送信を要求する。なお、DMAP55は、点群データ以外のデータについても送信すべきデータとして指定できてもよい。また、DMAP55は、S10における決定の結果、車両群Aに含まれる、車両#1を含む複数の車両を、点群データを送信する車両として決定した場合には、当該複数の車両に対して同時に要求を送信してもよい。
The above processes (82) of S7 to S10 are repeatedly executed at predetermined time intervals (for example, 10 second intervals). According to the result of the above determination in S10, in S11 the
S11における送信要求に応じて、S12で、車両#1は、MECサーバ10への点群データの送信を開始する。これにより、車両#1は、ダイナミックマップを構成する情報のうち、準静的情報、準動的情報及び動的情報(特定情報)を所定の時間間隔でMECサーバ10から受信しながら、S11における送信要求に応じて点群データをMECサーバ10へ送信する状態となる。
In response to the transmission request in S11, the
次に、図9は、図8に示す処理の後に、S21で、車両#1がセル#1からセル#2へ移動した場合の、MECサーバ10の処理手順を示している。この場合、S22で、車両#1は、eNB#1からeNB#2へ接続先を切り替えるためのハンドオーバ処理を行う。ハンドオーバ処理が完了すると、車両#1は、eNB#2を介してMECサーバ10との通信(即ち、準静的情報、準動的情報及び動的情報の受信、及び点群データの送信)を継続することになる。その間、MECサーバ10では、上述の処理81及び82が、それぞれ定期的に繰り返される。
Next, FIG. 9 shows a processing procedure of the
処理82(S10)における、MECサーバ10へ点群データを送信する車両の決定では、DMAP55は、セル#2における通信リソースの使用率Br2が閾値Bthを上回っているため(Br2>Bth)、車両#1が、点群データを送信する車両から除外することになる。この決定に従って、S23で、DMAP55は、車両#1に対して、点群データの送信の停止を要求する。なお、DMAP55は、点群データ以外のデータについても送信を停止すべきデータとして指定できてもよい。
In the determination of the vehicle for transmitting the point cloud data to the
S23における停止要求に応じて、S24で、車両#1は、MECサーバ10への点群データの送信を停止する。これにより、車両#1は、点群データの送信を行わずに、準静的情報、準動的情報及び動的情報(特定情報)を所定の時間間隔でMECサーバ10から受信する状態となる。
In response to the stop request in S23,
以上説明したように、本実施形態では、MECサーバ10は、RNIS機能を利用して得られる通信状況情報から、通信リソースの使用状況に関するヒートマップ情報を生成する。更に、MECサーバ10は、生成したヒートマップ情報に基づいて、MECサーバ10の管理対象の複数のセル内を走行中の車両のうち、MECサーバ10への点群データの送信を行う1以上の車両を決定し、点群データの送信を要求する。これにより、ダイナミックマップを提供するMECサーバ10と車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を平準化することが可能になる。MECサーバ10によるヒートマップ情報の生成のために、車両に具備された自動走行システムに、通信品質情報の送信機能等の追加機能を導入する必要もないため、自動走行システムのキッティングの手間を低減できる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、本実施形態に係るMECサーバ(サーバ装置)は、コンピュータをMECサーバとして機能させるためのコンピュータプログラムにより実現することができる。当該コンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて配布が可能なもの、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。 The MEC server (server device) according to the present embodiment can be realized by a computer program for making a computer function as a MEC server. The computer program is stored in a computer-readable storage medium and can be distributed, or can be distributed via a network.
10(10a,10b):MECサーバ(サーバ装置)、20:コアネットワーク
41:CPU、42:ROM、43:RAM、44:外部記憶装置、45:通信装置
51:通信情報取得部(RNIS機能)、52:通信情報収集部、53:通信情報管理部、54:通信情報提供部、55:ダイナミックマップアプリケーション(DMAP)
10 (10a, 10b): MEC server (server device), 20: core network 41: CPU, 42: ROM, 43: RAM, 44: external storage device, 45: communication device 51: communication information acquisition unit (RNIS function) , 52: Communication information collection unit, 53: Communication information management department, 54: Communication information provision department, 55: Dynamic map application (DMAP)
Claims (16)
前記複数の基地局に対応する複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された通信状況情報から、前記複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けたヒートマップ情報を生成する生成手段と、
前記複数のセル内を走行中の車両のうち、前記複数のセル内で車両の自動走行のために提供されるダイナミックマップの更新に用いられるデータの送信を行う1以上の車両を、前記生成手段によって生成されたヒートマップ情報に基づいて決定し、決定した当該1以上の車両に、前記サーバ装置への前記データの送信を要求する要求手段と、
を備えることを特徴とするサーバ装置。 A server device connected between multiple base stations and a core network.
An acquisition means for acquiring communication status information indicating the communication status in each of the plurality of cells corresponding to the plurality of base stations, and
A generation means for generating heat map information in which the plurality of cells and the usage status of communication resources in each cell are associated with each other from the communication status information acquired by the acquisition means.
Among the vehicles traveling in the plurality of cells, one or more vehicles that transmit data used for updating the dynamic map provided for automatic traveling of the vehicles in the plurality of cells are generated by the generation means. A requesting means for requesting the one or more vehicles determined based on the heat map information generated by the above to transmit the data to the server device.
A server device characterized by comprising.
前記複数の基地局に対応する複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された通信状況情報から、前記複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けたヒートマップ情報を生成する生成手段と、
前記複数のセル内を走行中の車両のうち、前記複数のセル内で車両の自動走行のために提供されるダイナミックマップの更新に用いられるデータの送信を行う1以上の車両を、前記生成手段によって生成されたヒートマップ情報に基づいて決定し、当該決定した車両以外の車両に、前記サーバ装置への前記データの送信の停止を要求する要求手段と、
を備えることを特徴とするサーバ装置。 A server device connected between multiple base stations and a core network.
An acquisition means for acquiring communication status information indicating the communication status in each of the plurality of cells corresponding to the plurality of base stations, and
A generation means for generating heat map information in which the plurality of cells and the usage status of communication resources in each cell are associated with each other from the communication status information acquired by the acquisition means.
Among the vehicles traveling in the plurality of cells, one or more vehicles that transmit data used for updating the dynamic map provided for automatic traveling of the vehicles in the plurality of cells are generated by the generation means. A requesting means for requesting a vehicle other than the determined vehicle to stop transmitting the data to the server device, which is determined based on the heat map information generated by the server device.
A server device characterized by comprising.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のサーバ装置。 The requesting means is characterized in that a vehicle traveling in a cell having a large number of free communication resources is prioritized over a vehicle traveling in a cell having a small number of free communication resources to determine a vehicle for transmitting the data. The server device according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のサーバ装置。 The requesting means transmits the data by giving priority to a vehicle traveling in the cell having a low usage rate over a vehicle traveling in a cell having a high usage rate indicating the percentage of the communication resource in use. The server device according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle is determined.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のサーバ装置。 The requesting means does not determine a vehicle traveling in a cell in which the usage rate indicating the percentage of the communication resource in use exceeds a predetermined threshold value as a vehicle for transmitting the data, and the usage rate is the said. The server device according to any one of claims 1 to 4, wherein among the vehicles traveling in the cell that does not exceed the threshold value, the vehicle that transmits the data to the server device is determined. ..
ことを特徴とする請求項4又は5に記載のサーバ装置。 If the usage rate of the second cell to which the first vehicle is moved is higher than that of the first cell in which the first vehicle is traveling among the plurality of cells, the requesting means is said to be the first. The server device according to claim 4 or 5, wherein the determination is made for the first vehicle so that the data is transmitted in the first cell instead of the second cell.
ことを特徴とする請求項4又は5に記載のサーバ装置。 If the usage rate of the second cell to which the first vehicle is moved is lower than that of the first cell in which the first vehicle is traveling among the plurality of cells, the requesting means is said to be the first. The server device according to claim 4 or 5, wherein the determination is made for the first vehicle so that the data is transmitted in the second cell instead of the first cell.
前記要求手段は、前記複数のセルのそれぞれについて、当該セル内における前記滞在時間が長くなる車両を優先して、前記データの送信を行う車両として決定する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のサーバ装置。 For each of the plurality of cells, a prediction means for specifying the position and traveling direction of each vehicle in the cell and predicting the staying time of each vehicle in the cell based on the specified position and traveling direction is further provided. ,
Claims 1 to 7, wherein the requesting means determines, for each of the plurality of cells, a vehicle having a longer staying time in the cell as a vehicle for transmitting the data. The server device according to any one item.
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のサーバ装置。 The server device transmits, among the information constituting the dynamic map, specific information regarding the road condition around the vehicle to each vehicle in the plurality of cells at predetermined time intervals, and the server. The server device according to any one of claims 1 to 8, wherein the data transmitted from each vehicle is received in response to a transmission request by the device.
ことを特徴とする請求項9に記載のサーバ装置。 The specific information includes quasi-static information and quasi-dynamic information including at least information on traffic regulations and traffic congestion in the vicinity, and dynamic information including at least information on vehicles, pedestrians and signals in the vicinity. 9. The server device according to claim 9.
前記生成手段は、前記通信状況情報が取得されるごとに、前記ヒートマップ情報を生成する
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載のサーバ装置。 The acquisition means acquires the communication status information at predetermined time intervals, and obtains the communication status information.
The server device according to any one of claims 1 to 10, wherein the generation means generates the heat map information each time the communication status information is acquired.
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のサーバ装置。 The generation means generates the heat map information based on the time average of the usage rate indicating the percentage of communication resources in use in each cell, which is obtained from the communication status information acquired by the acquisition means. The server device according to any one of claims 1 to 11.
前記生成手段は、生成したヒートマップ情報と前記他のサーバ装置において生成されたヒートマップ情報とを、前記他のサーバ装置と共有し、
前記要求手段は、前記生成手段によって生成されたヒートマップ情報及び前記他のサーバ装置において生成されたヒートマップ情報に基づいて、前記データの送信を行う1以上の車両を決定する
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載のサーバ装置。 The server device can communicate with other adjacent server devices and can communicate with each other.
The generation means shares the generated heat map information and the heat map information generated in the other server device with the other server device.
The requesting means determines one or more vehicles to transmit the data based on the heat map information generated by the generating means and the heat map information generated by the other server device. The server device according to any one of claims 1 to 12.
前記複数の基地局に対応する複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された通信状況情報から、前記複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けたヒートマップ情報を生成する生成工程と、
前記複数のセル内を走行中の車両のうち、前記複数のセル内で車両の自動走行のために提供されるダイナミックマップの更新に用いられるデータの送信を行う1以上の車両を、前記生成工程で生成されたヒートマップ情報に基づいて決定し、決定した当該1以上の車両に、前記サーバ装置への前記データの送信を要求する要求工程と、
を含むことを特徴とするサーバ装置の制御方法。 It is a control method for server devices connected between multiple base stations and the core network.
An acquisition step of acquiring communication status information indicating the communication status in each of the plurality of cells corresponding to the plurality of base stations, and
A generation step of generating heat map information in which the plurality of cells and the usage status of communication resources in each cell are associated with each other from the communication status information acquired in the acquisition step.
Among the vehicles traveling in the plurality of cells, one or more vehicles that transmit data used for updating the dynamic map provided for automatic traveling of the vehicles in the plurality of cells are generated in the generation step. A requesting process of requesting the one or more vehicles determined based on the heat map information generated in the above to transmit the data to the server device, and
A method of controlling a server device, which comprises.
前記複数の基地局に対応する複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された通信状況情報から、前記複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けたヒートマップ情報を生成する生成工程と、
前記複数のセル内を走行中の車両のうち、前記複数のセル内で車両の自動走行のために提供されるダイナミックマップの更新に用いられるデータの送信を行う1以上の車両を、前記生成工程で生成されたヒートマップ情報に基づいて決定し、当該決定した車両以外の車両に、前記サーバ装置への前記データの送信の停止を要求する要求工程と、
を含むことを特徴とするサーバ装置の制御方法。 It is a control method for server devices connected between multiple base stations and the core network.
An acquisition step of acquiring communication status information indicating the communication status in each of the plurality of cells corresponding to the plurality of base stations, and
A generation step of generating heat map information in which the plurality of cells and the usage status of communication resources in each cell are associated with each other from the communication status information acquired in the acquisition step.
Among the vehicles traveling in the plurality of cells, one or more vehicles that transmit data used for updating the dynamic map provided for automatic driving of the vehicles in the plurality of cells are generated in the generation step. A requesting process of determining based on the heat map information generated in the above and requesting a vehicle other than the determined vehicle to stop transmitting the data to the server device.
A method of controlling a server device, which comprises.
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