JP7517423B2 - 基地局装置、サービスの提供方法、ネットワークノード及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、基地局装置、サービスの提供方法及びプログラムを記録したプログラム記録媒体に関する。

あるエリアに位置するユーザに対し、その端末に情報を提供したり、その端末からの要求に基づいてサービスを提供したりすることが行われている。例えば、特許文献１には、交通に関する情報を運転者または車両に適切に提供することができるという運転支援システムが開示されている。また、特許文献２には、通信機器を内蔵した交通信号機にカメラを付設し、交通量計測、交通違反検知、事故検知等の情報を、通信回線を介して基地局に伝送する交通監視装置が開示されている。

今後は、上記車両に加えて、無人飛行体（Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ａｅｒｉａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、各種の搬送ロボット、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）センサ等が通信の主体となり、その比重が増えてくることが予想される。

特許文献３には、コスト・構成を大きくすることなく、携帯情報端末の所有者の位置を推定し、推定した位置の画像、または映像を撮影することができるという撮像装置が開示されている。また、非特許文献１には、カメラで撮影した映像から、リアルタイムにエリアごとの混雑度合いや群衆の移動方向の把握を行うことができる群衆行動解析技術が開示されている。

特開２０１３－４７９３１号公報 特開２００１－２２９４８７号公報 特開２０１６－２０８１９７号公報

「群衆行動解析技術を用いた混雑推定システム」、ＮＥＣ技報／Ｖｏｌ．６７ Ｎｏ．１、［online］、［令和２年（２０２０年）６月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://jpn.nec.com/techrep/journal/g14/n01/pdf/140117.pdf＞

以下の分析は、本発明者によって与えられたものである。特許文献１、２に記載されている車載端末や交通信号機のほか、今後、さまざまな機器が、ネットワークに接続し、各種のサービスの提供を受けることが予想される。

また、１人のユーザが携行する通信機器の数も増える傾向にある。例えば、スマートフォンとタブレットを携行して使い分けているユーザも少なくないし、通信機能を備えたスマートウォッチ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）端末、健康管理端末等を別途身に着けている人も増えている。

一方で、特許文献１等に記載されている基地局は、１つの端末を、１つの通信主体とみなして、リソースの割り当てを行っている（例えば、特許文献１の段落００２８－００３１、図３参照）。結果として、１つの通信端末を保持しているユーザよりも、多数の通信端末を持っているユーザや機械に、基地局ひいてはネットワークのリソースが偏重して割り当てられ、提供を受けられるサービスにも差がついてしまうという一種の不公平な状況が生じている。

本発明は、上記した通信リソースの公平な割り当てに貢献することのできる、基地局装置、サービスの提供方法及びプログラムを提供することを目的とする。

第１の視点によれば、端末からの接続要求を受け付ける手段と、所定のエリアを監視し、前記接続要求の送信元の状況を推定する手段と、前記送信元の状況に基づいて、前記端末からの接続要求を許可するか否かを判定する手段と、前記判定の結果、接続要求を許可した前記端末に対して、サービスを提供する手段と、を備える基地局装置が提供される。

第２の視点によれば、端末からの接続要求を受け付け、所定のエリアを監視し、前記接続要求の送信元の状況を推定し、前記送信元の状況に基づいて、前記端末から接続要求を許可するか否かを判定し、前記判定の結果、接続要求を許可した前記端末に対して、サービスを提供する、サービスの提供方法が提供される。本方法は、端末からの接続要求に応じてサービスを提供する基地局装置という、特定の機械に結びつけられている。

第３の視点によれば、上記した基地局装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムが提供される。なお、この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（非トランジトリーな）記憶媒体に記録することができる（プログラム記録媒体）。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。

本発明によれば、通信リソースの公平な割り当てに貢献することができる。

本発明の一実施形態の構成を示す図である。 本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態の基地局装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の基地局装置が保持する接続許可ポリシの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の基地局装置が保持する接続管理テーブルの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の動作を表したシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態の基地局装置の動作を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態の基地局装置の動作を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態の基地局装置の動作を説明するための別の図である。 本発明の第１の実施形態の基地局装置の動作を説明するための別の図である。 本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態のＣＰＦが保持する基地局情報の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態の動作を表したシーケンス図である。 本発明の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態の基地局装置が保持する接続許可ポリシの一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態の基地局装置が保持する接続管理テーブルの一例を示す図である。 本発明の基地局装置として機能可能なコンピュータの構成を示す図である。

はじめに本発明の一実施形態の概要について図面を参照して説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。また、以降の説明で参照する図面等のブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。また、図中の各ブロックの入出力の接続点には、ポート乃至インタフェースがあるが図示省略する。また、以下の説明において、「Ａ及び／又はＢ」は、Ａ及びＢの少なくともいずれかという意味で用いる。

本発明は、その一実施形態において、図１に示すように、接続要求受付部１０１ａと、監視部１０２ａと、判定部１０３ａと、サービス提供部１０４ａと、を備える基地局装置１００ａにて実現できる。

接続要求受付部１０１ａは、端末からの接続要求を受け付ける手段として機能する。

監視部１０２ａは、所定のエリアを監視し、前記接続要求の送信元の状況を推定手段として機能する。

判定部１０３ａは、前記送信元の数と、前記端末からの接続要求とが整合しているか否かにより、前記端末から接続要求を許可するか否かを判定する手段として機能する。

サービス提供部１０４ａは、前記判定の結果、接続要求を許可した前記端末に対して、サービスを提供する手段として機能する。

上記構成を備える基地局装置１００ａは、端末からの接続要求を受け付けると、前記接続要求の送信元の状況を推定する。そして、基地局装置１００ａは、前記送信元の状況に基づいて、前記端末から接続要求を許可するか否かを判定する。

例えば、図２に示すように、点線で示す所定のエリア内に位置する歩行者の端末Ｔ１から接続要求を受けると、基地局装置１００ａは、送信元である歩行者を特定する。そして、基地局装置１００ａは、両者が１対１の関係にあり整合している状況であるため、端末Ｔ１からの接続要求を許可する。同様に、車載端末Ｔ２から接続要求を受けると、基地局装置１００ａは、送信元である車両を特定する。そして、基地局装置１００ａは、両者が１対１の関係にあり整合している状況であるため、端末Ｔ２からの接続要求を許可する。

その後、図３に示すように、端末Ｔ３～Ｔ５の３台の端末を携行する歩行者が所定のエリアに進入し、端末Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５の順に基地局装置１００ａに対し接続要求を送信してきたものとする。この場合、基地局装置１００ａは、端末Ｔ３からの接続要求については、送信元である歩行者と、１対１の関係にあり整合している状況であるため、端末Ｔ３からの接続要求を許可する。一方、端末Ｔ４、Ｔ５からの接続要求については、すでにサービス提供中の歩行者以外の送信元は見当たらないため、基地局装置１００ａは、整合している状態でないと判定し、端末Ｔ４、Ｔ５からの接続要求を拒否する。

以上のように基地局装置１００ａは、端末ベースではなく、その送信元の状況を推定し、その整合性を確認してから、接続要求を許可し、サービスを提供する。これにより、送信元に対し、公平に通信リソースを割り当てることが可能となる。

なお、図３の例では、送信元と接続要求の関係が１対１で対応しているか否かという状況により接続要求を許可するか否かを判定するものとしているが、送信元と接続要求は、必ずしも１対１で対応していなくてもよい。例えば、１つの送信元（歩行者、車両、ＩｏＴ機器）について、予め定められた数だけ接続要求を許可するものとしてもよい。例えば、１つの送信元（歩行者、車両、ＩｏＴ機器）につき、２つの接続要求を許可するとのルールが定められている場合、図３の例では、基地局装置１００ａは、端末Ｔ３及び端末Ｔ４からの接続要求を許可する。そして、この場合、基地局装置１００ａは、端末Ｔ５からの接続要求を拒否する。

他方、接続要求を受信したが、送信元を特定できない場合や、送信元の機器がサービス対象外の機器であることが判明する場合も想定される。例えば、図４に示すように、無人飛行体（ＵＡＶ）に搭載された端末Ｔ６からの接続要求があり、無人飛行体又は端末Ｔ６の像を捉えられず、送信元を特定できない場合、端末Ｔ６からの接続要求を拒否してもよい。また、端末Ｔ６の像を特定できたが、送信元の無人飛行体（ＵＡＶ）がサービス対象外の機器であることが確認できた場合、端末Ｔ６からの接続要求を拒否してもよい。もちろん、無人飛行体（ＵＡＶ）もサービス対象の機器である場合、前述のＴ１、Ｔ２と同様に、端末Ｔ６からの接続要求を許可してもよい。

［第１の実施形態］
続いて、本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図５は、本発明の第１の実施形態の基地局装置の構成を示すブロック図である。図５を参照すると、接続要求受付部１０１と、送信元特定部１０２と、判定部１０３と、サービス提供部１０４と、接続許可ポリシ記憶部１０５と、アンテナ１０６と、カメラ１０７と、画像記録部１０８と、接続管理部１０９と、を備える基地局装置１００が示されている。このような基地局装置１００としては、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）で標準化されている第５世代移動通信システム（５Ｇ）の基地局を用いることができる。

接続要求受付部１０１は、アンテナ１０６を介して基地局装置１００のサービスエリアに位置する端末から接続要求を受け付けると、判定部１０３に接続要求を受け付けるか否かの判定を依頼する。

送信元特定部１０２は、判定部１０３からの要求に応じて、カメラ１０７にて撮影された画像から接続要求を行った送信元を特定する。この送信元の特定方法としては、画像記録部１０８に記録されたデータを用いて、直近の画像と、接続要求を受信する前のフレーム間差分を実施し、差分画像に現れた像の特徴から送信元を特定する方法を採ることができる。また、この差分画像（像の変化）に現れた像が送信元であるか否かや、その種別（歩行者、車両、ＩｏＴ機器）等の識別は、事前に用意した学習済みのモデルを用いて行うことができる。また、これらの歩行者、車両、ＩｏＴ機器については、より細分化した被写体の種別等を識別するようにしてもよい。例えば、車両について、緊急車両、優先バス、一般車を識別してもよく、ＩｏＴ機器について、無人搬送車、ロボット、ＵＡＶ等の種別を識別してもよい。

判定部１０３は、接続許可ポリシ記憶部１０５に記憶された接続許可ポリシに基づいて、端末からの接続要求を許可するか否かを判定する。

図６は、接続許可ポリシ記憶部１０５に記憶された接続許可ポリシの一例を示す。図６の例では、接続要求の送信元（接続要求元）毎に同時に接続を許可する端末の数（同時接続許可数）を定めた接続許可ポリシが示されている。判定部１０３は、送信元特定部１０２にて特定された送信元が「人」（歩行者）である場合、最大２つの端末からの接続要求を許可する。同様に、判定部１０３は、送信元特定部１０２にて特定された送信元が「車両」である場合、最大３つの端末からの接続要求を許可する。同様に、判定部１０３は、送信元特定部１０２にて特定された送信元が「ＩｏＴ機器」である場合、同時に１つの端末からの接続要求を許可する。このように送信元毎に許容する接続要求の数を変えることで、接続要求の送信元の種別に応じたリソースの割り当てを行うことが可能となる。もちろん、図６に示した同時接続許可数は、あくまで一例であり、基地局装置１００の能力やサービス提供可能なエリアの大きさや位置等に応じて変更することができる。

なお、図６の接続許可ポリシの例では、人、車両、ＩｏＴ機器といった大分類毎に、同時に接続を許可する端末の数（同時接続許可数）を設定しているが、より細かい種別ごとに、同時に接続を許可する端末の数（同時接続許可数）を設定してもよい。例えば、車両について、緊急車両、優先バス、一般車にそれぞれ同時に接続を許可する端末の数（同時接続許可数）を設定してもよい。同様に、ＩｏＴ機器について、無人搬送車、ロボット、ＵＡＶにそれぞれ同時に接続を許可する端末の数（同時接続許可数）を設定してもよい。

サービス提供部１０４は、判定部１０３による判定の結果、接続要求を許可した端末に対して、サービスを提供する。具体的には、サービス提供部１０４は、接続要求を許可した端末に対して、コアネットワーク（コアＮＷ）を介した各種の情報提供やデータのアップロードを許可する。

カメラ１０７は、基地局装置１００のサービス対象エリアを撮影可能なように配置され、画像記録部１０８に撮影した画像を記録する。なお、カメラ１０７は、必要に応じて複数台配置されていてもよい。

接続管理部１０９は、送信元毎に、その種別と、接続中の端末を管理する。図７は、接続管理部１０９に保持される接続管理テーブルの一例を示す図である。図7の例では、送信元特定部１０２が特定した送信元を、一意に特定するための送信元管理ＩＤ、送信元の種別、接続中の端末ＩＤを対応付けて管理可能なテーブルが示されている。例えば、新規に送信元である「人」が認識された場合、接続管理部１０９は、送信元管理ＩＤ０００１を付与し、接続管理テーブルに新規エントリを追加する。そして、接続管理部１０９は、判定部１０３の判定結果に応じて該当エントリに端末ＩＤを追記することで、送信元と接続を許可した端末との対応関係を管理する。例えば、図７の例では、送信元管理ＩＤ０００１が付与された送信元は「人」であり、ＡＡＡＡ、ＢＢＢＢの端末ＩＤを持つ端末が接続中として管理されている。この場合、送信元管理ＩＤ０００１を持つ送信元は「人」であるため、図６の接続許可ポリシに照らすと、接続可能端末数の上限に達していることになる。一方、送信元管理ＩＤ０００２を持つ送信元は「人」であり、ＣＣＣＣの端末ＩＤを持つ端末のみが接続中であるため、同一の送信元と特定される範囲でもう１台接続可能となっている。

上記のようなカメラ及びサービス提供機能を備える基地局装置１００としては、交差点に配置され、カメラにより交差点内外の画像を記録する機能を備えた基地局装置を用いることもできる。以下、基地局装置１００が交差点に配置され、交差点を通行する車両や歩行者に通信サービスを提供する例を用いて、基地局装置１００の動作を詳細に説明する。

図８は、本発明の第１の実施形態の動作を表したシーケンス図である。図８を参照すると、まず、端末から接続要求を受信すると（ステップＳ００１）、基地局装置１００は、画像記録部１０８から画像を取得し（ステップＳ００２）、送信元を特定する（ステップＳ００３）。

次に、基地局装置１００は、接続許可ポリシ及び接続管理部１０９に保持されている接続管理テーブルを参照して、接続要求を許可するか否かを判定する（ステップＳ００４）。例えば、送信元特定部１０２にて「車両」と判定された送信元からの接続要求があった場合、基地局装置１００は、該当する送信元の接続端末数が接続許可ポリシに定められた上限に達していなければ接続を許可する（ステップＳ００４のＹｅｓ）。この場合、基地局装置１００は、コアＮＷ側に接続要求を転送する（ステップＳ００５）。また、基地局装置１００は、接続管理部１０９の接続管理テーブルに接続を許可した端末ＩＤを追加する（ステップＳ００７）。以降、端末とコアＮＷ間でＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）セッションの確立が行われ、サービスが開始される（ステップＳ００８）。

一方、該当する送信元の接続端末数が接続許可ポリシに定められた上限に達している場合、基地局装置１００は、接続を拒否する（ステップＳ００４のＮｏ）。この場合、基地局装置１００は、端末に対して拒否応答を送信する（ステップＳ００６）。

以降も同様に、基地局装置１００は、接続管理部１０９の内容を更新する一方、接続要求の受信の都度、以上のような動作を行い、接続要求を許可するか否かの判定を行う。これにより、端末数ではなく、送信元をベースとした基地局リソースの割り当てが実現される。

本実施形態の効果について、図９～図１２を用いて詳細に説明する。図９は、交差点の横断歩道の手前で信号が変わるのを待っている歩行者と、その所持している端末数を表している。この交差点の近くに基地局装置を設置し、通信サービスを提供することを考える。それぞれの端末から接続要求を受け、そのすべてを許可すると、基地局装置は、都合１２台の端末を収容し、サービスを提供することになる。

図１０は、本実施形態の基地局装置１００を用いて、１つの送信元当たりの端末の接続可能数を２とした例を示している。図１０に示した通り、本実施形態の基地局装置１００によれば歩行者１人に対し、接続する端末数を２台に制限することができる。これにより、今後、この交差点に入ってくる歩行者のために基地局装置１００のリソースを節約するとともに、各歩行者間の公平性も確保することが可能となる。本実施形態によれば、端末数でなく、送信元の数を把握可能となるため、この横断歩道で信号が変わるのを待っている歩行者の数を正しく３人と把握することも可能となる。このようにして正確に把握された送信元の数は、例えば、交差点の歩道エリアに滞留している歩行者の数の把握にも役立てることが可能となる。

図１１は、交差点の横断歩道の手前で信号が変わるのを待っている車両と、各車両に搭載されている端末数を表している。この交差点の近くに基地局装置を設置し、通信サービスを提供することを考える。それぞれの端末から接続要求を受け、そのすべてを許可すると、基地局装置は、都合１２台の端末を収容し、サービスを提供することになる。

図１２は、本実施形態の基地局装置１００を用いて、１つの送信元当たりの端末の接続可能数を３とした例を示している。図１２に示した通り、本実施形態の基地局装置１００によれば車両１台に対し、接続する端末数を最大３台に制限することができる。また、基地局装置１００が収容する端末の数も、図１１の１２台に対し、８台に削減されている。これにより、今後、この交差点に入ってくる車両等のために基地局装置１００のリソースを節約するとともに、各車両間の公平性も確保することが可能となる。本実施形態によれば、端末数でなく、送信元の数を把握可能となるため、この横断歩道で信号が変わるのを待っている車両の数を正しく３台と把握することが可能となる。このようにして正確に把握された送信元の数は、例えば、交差点の信号待ちをしている車両の数の把握にも役立てることが可能となる。

以上説明したとおり、本実施形態によれば、端末数ではなく、送信元の種類と数に基づいた基地局装置のリソースの割り当てを行うことが可能となる。また、このような本実施形態の動作は、なんらかの不正な意図をもって、多数の端末を持ち込んで、接続要求を行う攻撃や欺瞞行為への対応策としても有効となる。

［第２の実施形態］
上記した第１の実施形態では、基地局装置が送信元の種類と数に基づいて接続要求を許可するか否かを判定したが、同等の機能をネットワーク側に配置することもできる。続いて、電子通信事業者が管理するコアネットワーク側に接続要求の処理機能を配置した第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、３ＧＰＰで標準化されている第５世代移動通信システム（５Ｇ）のコアネットワークに同機能を設けた例を挙げて説明する。

図１３は、本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。図１３を参照すると、基地局装置１００ｂに、コアネットワークの要素であるＣＰＦ１１０、ＵＰＦ１２０とが相互に接続された構成が示されている。本実施形態では、このうちのＣＰＦ１１０に、接続要求の送信元の数に基づいた種類と数に基づいて接続要求を許可するか否かを判定する機能を持たせている。なお、図１３のＣＰＦ、ＵＰＦは、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎの略である。このようなＣＰＦ、ＵＰＦは、物理的な装置のほか、各種のオーケストレーション装置により、仮想ネットワークファンクション（ＶＮＦ）として実現することもできる。また、図１３のＤＮは、Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋの略であり、コアネットワークに接続するインターネット、クラウド等を表している。

基地局装置１００ｂは、ＲＵ（Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）１０６ｂと、カメラ１０７と、画像記録部１０８とを備えた基地局装置である。基地局装置１００ｂの各部の構成は、同一の符号を付した第１の実施形態の要素と同一であるため説明を省略する。

ＵＰＦ１２０は、コントロールプレーン－ユーザプレーン分離（ＣＵ分離）構成におけるユーザデータの転送を担う機能ユニットである。

ＣＰＦ１１０は、コントロールプレーン－ユーザプレーン分離（ＣＵ分離）構成における通信を実現するための制御処理を担う機能ユニットである。本実施形態では、ＣＰＦ１１０に以下の機能ユニットを追加する。

接続要求受付部１１１は、基地局装置１００ｂを介してそのサービスエリアに位置する端末から接続要求を受け付けると、判定部１１３に接続要求を受け付けるか否かの判定を依頼する。

送信元特定部１１２は、判定部１１３からの要求に応じて、基地局装置１００ｂの画像記録部１０８に蓄積されている画像を参照して接続要求を行った送信元を特定する。なお、前記送信元を特定するための画像は、基地局データベース（基地局ＤＢ）１１６に登録されている基地局情報を参照して選択することができる。なお、送信元の特定方法としては、第１の実施形態と同様の方法を採ることができる。即ち、送信元特定部１１２は、接続要求を受信した基地局装置に対応するエリアの像から、前記接続要求の送信元を特定する手段として機能する。

図１４は、基地局データベース（基地局ＤＢ）１１６に保持されている基地局情報の一例を示す図である。図１４の例は、各基地局装置のＩＤ（基地局ＩＤ）と、そのアンテナ（ＲＵ）のＩＤ（ＲＵ ＩＤ／アンテナＩＤ）と、カメラＩＤとを対応付けて記録した基地局情報が示されている。上述の送信元特定部１１２は、接続要求の送信元の基地局ＩＤ、ＲＵ ＩＤの組み合わせから、カメラＩＤを割り出す。そして、送信元特定部１１２は、画像記録部１０８から該当するカメラＩＤを持つ画像を参照して送信元を特定する。

判定部１１３は、接続許可ポリシ記憶部１１５に記憶された接続許可ポリシに基づいて、端末からの接続要求を許可するか否かを判定する。判定部１１３、接続許可ポリシ記憶部１１５及び接続管理部１１９は、それぞれ第１の実施形態の基地局装置１００の判定部１０３、接続許可ポリシ記憶部１０５及び接続管理部１０９と同様であるので、説明を省略する。

カメラ１０７は、基地局装置１００ｂに接続された各ＲＵ１０６のカバーエリアを撮影可能なように配置され、基地局ＩＤ及びＲＵ ＩＤと対応付けて、画像記録部１０８に撮影した画像を記録する。

続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図１５は、本発明の第２の実施形態の動作を表したシーケンス図である。図１５を参照すると、まず、端末から接続要求を受信すると（ステップＳ１０１）、基地局装置１００ｂは、ＣＰＦ１１０に対し、接続要求を転送する（ステップＳ１０２）。

前記接続要求を受けたＣＰＦ１１０は、画像記録部１０８から画像を取得し（ステップＳ１０３）、送信元を特定する（ステップＳ１０４）。

次に、ＣＰＦ１１０は、接続許可ポリシ及び接続管理部１１９に保持されている接続管理テーブルを参照して、接続要求を許可するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。例えば、送信元特定部１１２にて「車両」と判定された送信元からの接続要求があった場合、ＣＰＦ１１０は、該当する送信元の接続端末数が接続許可ポリシに定められた上限に達していなければ接続を許可する（ステップＳ１０５のＹｅｓ）。この場合、ＣＰＦ１１０は、コアＮＷ側に接続要求を転送する（ステップＳ１０６）。また、ＣＰＦ１１０は、接続管理部１１９の接続管理テーブルに接続を許可した端末ＩＤを追加する（ステップＳ１０８）。以降、端末とコアＮＷ間でＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）セッションの確立が行われ、サービスが開始される（ステップＳ１０９）。

一方、該当する送信元の接続端末数が接続許可ポリシに定められた上限に達している場合、ＣＰＦ１１０は、接続を拒否する（ステップＳ１０５のＮｏ）。この場合、ＣＰＦ１１０は、基地局装置１００ｂを介して、端末に対して拒否応答を送信する（ステップＳ１０７）。

以降も同様に、ＣＰＦ１１０は、接続管理部１１９の内容を更新する一方、接続要求の発生の都度、以上のような動作を行い、接続要求を許可するか否かの判定を行う。これにより、端末数ではなく、送信元の数をベースとした基地局リソースの割り当てが実現される。

以上説明したように、送信元の数に応じて端末に対するサービスの提供可否を判定する機能は、ネットワーク側に配置することもできる。

［第３の実施形態］
上記した第１、２の実施形態では、基地局装置が送信元の種類と数に基づいて接続要求を許可するか否かを判定したが、基地局装置が送信元の種類と数を細かく計数せずにおおよその概数を把握することでもよい。続いて、基地局装置内の送信元特定部に変更を加えた第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１６は、本発明の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。図５に示した第１の実施形態との構成上の大きな相違は、送信元特定部１０２が、概数推定部１１４に置き換わっている点である。その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、以下、その相違点を中心に説明する。

概数推定部１１４は、判定部１０３ｃからの要求に応じて、カメラ１０７にて撮影された画像に含まれる送信元となりうる主体の概数を推定する。この送信元の概数の推定方法としては、画像中の人の顔を検出する顔検出技術や、監視対象エリアの混雑度を推定する群衆行動解析技術を用いることができる。群衆行動解析技術としては、例えば、非特許文献１に記載の技術を用いることができる。

図１７は、本実施形態の基地局装置１００ｃが保持する接続許可ポリシの一例を示す図である。図１７の例では、接続要求の送信主体となりうる送信元種別毎に同時に接続を許可する端末の数（同時接続許可数）を定めた接続許可ポリシが示されている。図１７の例では、基地局装置１００ｃは、「人」、「車両」についてそれぞれ最大３０台、２０台の端末の接続を許可することになる。

図１８は、本実施形態の基地局装置の接続管理部１０９ｃが保持する接続管理テーブルの一例を示す図である。図１８の例では、送信元種別ごとに、概数推定部１１４にて推定された各送信元種別の概数（推定数）と、実際に接続が許可された端末ＩＤが管理されている。接続管理テーブルの推定数は、概数推定部１１４が送信元種別毎の概数を推定（再計算）する度に更新される。また、端末ＩＤフィールドは、判定部１０３ｃによる接続要求の許可や、端末の離脱に応じて更新される。

そして、本実施形態の判定部１０３ｃは、接続許可ポリシ記憶部１０５ｃに記憶された接続許可ポリシに基づいて、端末からの接続要求を許可するか否かを判定する。例えば、現時点において、基地局装置１００ｃが、図１８に示すように、所定のエリア内に、人が１０人、車両が８台存在していると把握しているものとする。また、以下の説明では、基地局装置１００ｃが１人に対して１台の端末からの接続、車両１台に対して１台の端末からの接続を許可する運用をしているものとする。この状態で、歩行者の端末から接続要求を受けた場合、基地局装置１００ｃは、図１７に示す接続許可ポリシに定められた「人」の同時接続許可数を超えていないので接続を許可する。その後、２０人の歩行者が所定エリアに進入し、カメラ１０７から得られる画像に変化が生じると、図１８の「人」の推定数フィールドは３０（人）となる。この状態で、歩行者の端末から接続要求を受けた場合、基地局装置１００ｃは、図１７に示す接続許可ポリシに定められた「人」の同時接続許可数を超えているので接続を拒否する。車両についても同様に、基地局装置１００ｃは、所定のエリアに位置する車両の数を推定し、接続許可ポリシに定められた上限を超えない範囲で接続要求を許可する。

以上のように、本発明は、カメラ等から得られる画像から、送信元となりうる主体の概数を推定し、その結果に基づいて端末からの接続要求を許可するか否かを判定する形態にも展開することができる。特に、本実施形態は、所定のエリアが広い場合や所定エリアの内の混雑度が高く、個別の送信元の特定が困難なケースに好適に適用することができる。なお、上記した例では、基地局装置１００ｃが１人に対して１台の端末からの接続、車両１台に対して１台の端末からの接続を許可するものとして説明したが、各送信元種別（例：人、車両等）に対し、それぞれ任意の数だけ接続を許可してもよい。この場合の同時接続許可数を超えているかどうかの判定は、簡易的には、次の手順で行うことができる。まず、基地局装置１００ｃが、送信元種別毎に定められた接続許可数の値に、概数推定部１１４にて推定された各送信元種別の概数を乗じて同時接続許可数を算出する。そして、基地局装置１００ｃが、この同時接続許可数と、接続管理テーブルに記録されている実際に接続が許可された端末ＩＤの数とを比較することで、同時接続許可数を超えているかどうかを判定することができる。

以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的な技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、各図面に示した装置構成、各要素の構成、データ等の表現形態は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。例えば、上記した第２の実施形態では、端末に対するサービスの提供可否を判定する機能が、５ＧコアＮＷのＣＰＦに配置するものとして説明したが、ＣＰＦとは独立したノードに、上記第２の実施形態のＣＰＦ相当の処理を行わせてもよい。また、上記構成に代えて、ＣＰＦ内でアクセスやモビリティ管理を行うＡＭＦ（Ａｃｃｅｓｓ ａｎｄ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に第２の実施形態のＣＰＦ相当の機能を追加してもよい。

また、上記した実施形態では、接続許可ポリシを用いて、端末種別毎に、接続端末数の上限を定め、新たな接続要求を許可するか否かを判定するものとして説明したが、端末種別によらず一律に上限の接続端末数を設定してもよい。また、接続許可ポリシにユーザの属性（電気通信会社との契約種別等）ごとの接続端末数の上限を定め、ユーザの属性に応じた判定を行うようにすることもできる。さらに、接続許可ポリシに加えて、基地局装置の基地局としての能力やその設置場所の特性や時間帯等を考慮に入れて、接続端末数の上限を変更してもよい。例えば、朝夕のラッシュ時のみ、上記した実施形態で説明した送信元に応じた接続端末数の制限を行い、その他の時間帯には、接続端末数の制限を行わないようにすることもできる。

また、接続許可ポリシを用いずに、端的に、送信元の数と、前記端末からの接続要求とが整合している範囲で接続要求を許可する形態を採ることができる。例えば、カメラに写っている送信元の数が１つである場合、１×ｎ台の端末からの接続要求を許可し、送信元の数が増えるに従い接続要求を許可する端末数を増やしていく構成を採ることができる。

例えば、上記した各実施形態では、送信元を特定するための装置としてカメラを用いるものとして説明したが、カメラの代わりに、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等のセンサを用いて送信元を特定する構成も採用可能である。また、端末のＩＤ等から送信元の種別等を割り出せるデータベース等を利用可能である場合には、これらを利用して送信元の種別を特定してもよい。また、端末からの接続要求に送信元の種別を特定可能な情報が含まれている場合には、これらの情報を用いて送信元の種別を特定する構成を採用することができる。

また、上記した各実施形態では、同一の送信元からの制限を超える接続要求があった場合に接続要求の選択については先着順に選択を行うものとして説明したが、事前に定めたルールにより、接続要求に優先順位を持たせてもよい。例えば、端末からサービス要求や上位アプリケーションの内容に基づいて、許可する接続要求を選択する構成を採用することができる。また、端末との通信に、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）フローＩＤやＣｏＳ（Ｃｌａｓｓ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）等の情報が設定されている場合、これらの情報に基づいて、許可する接続要求を選択する構成を採用することができる。このような構成を採ることで、優先度の高い端末を優先することが可能となる。

また、上記した各実施形態では、端末からの接続要求を許可するか否かの判断を行うものとして説明したが、基地局装置は接続要求を許可した上で、前記送信元の数と、前記端末からの接続要求とが整合しているか否かにより、前記端末に対しサービスを提供する否かを判定する構成とすることもできる。この場合、前述のサービス提供部は、前記判定結果に基づいて、前記端末に対して、サービスを提供することになる。

また、上記した各実施形態では、基地局装置が、前記送信元の状況に基づいて、端末からの接続要求を許可するか否かの判断を行うものとして説明したが、その判断にサービス提供側の人員を関与させてもよい。例えば、基地局装置が、前記送信元の状況をサービス提供側の人員に通知し、サービス提供側の人員が、端末からの接続要求を許可するか否かを判断して基地局装置に指示する構成も採用可能である。

また、前記送信元の状況に基づいて、端末からの接続要求を許可しないと判断した場合、基地局装置が、サービス提供側の人員に通知を行ってもよい。さらに、この通知には、前記送信元の状況やカメラで撮影した映像を付加することもできる。サービス提供側の人員は、これらのデータを用いて、接続許可ポリシの見直しを行うことができる。また、これらの通知を用いて、不正の意図をもって接続している端末やその所有者の詳細な分析を行うこともできる。さらに、前記端末からの接続要求を許可しないと判断した場合、基地局装置が現場の監視員等が所持する端末に対し、同様の通知を送信するようにしてもよい。これにより、前記監視員等に、不正な意図をもって接続している端末やその所有者の確認を行わせることができる。

また、送信元と端末からの接続要求との整合を確認する本発明の特性上、上記した基地局装置が接続要求を受信できる地理的範囲（エリア）と、送信元を特定可能な地理的範囲（エリア）がなるべく一致していることが好ましい。送信元を特定する手段としてカメラを用いる場合、本発明は、５Ｇのミリ波帯とも呼ばれるＦＲ２でサービスを提供する基地局に好適に適用することができる。もちろん、本発明の本質に照らせば、本発明を適用可能な基地局装置は、上記した５Ｇの基地局に限定されるものではない。例えば、本発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のアクセスポイントやフェムトセルと呼ばれる小型基地局における端末の接続管理にも適用することができる。また、多数のカメラの設置することが可能であれば、本発明は、より大きなサービスエリアを持つ基地局装置における端末の接続管理にも適用することができる。例えば、新幹線の車内や航空機の機内、店舗やサテライトオフィス（シェアオフィスを含む）の室内において無線ＬＡＮのサービスを提供している場合に、これらの車内や機内、室内を監視して送信元の状況を推定し、サービスを提供するか否かを判断する構成にも採用可能である。このような構成を採ることにより、店舗やサテライトオフィスの室内での通信サービスの提供する際に、端末数に応じた従量制の料金体系を採ることが可能となる。

また、上記した各実施形態に示した手順は、基地局装置やＣＰＦとして機能するコンピュータ（図１９の９０００）に、これらの装置としての機能を実現させるプログラムにより実現可能である。このようなコンピュータは、図１９のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９０１０、通信インタフェース９０２０、メモリ９０３０、補助記憶装置９０４０を備える構成に例示される。すなわち、図１９のＣＰＵ９０１０にて、送信元プログラムや接続可否判定プログラムを実行やＣＰＦさせればよい。

即ち、上記した基地局装置の各部（処理手段、機能）は、これらの装置に搭載されたプロセッサに、そのハードウェアを用いて、上記した各処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することができる。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
［付記１］
（上記第１の視点による基地局装置参照）
［付記２］
上記した基地局装置において、
前記送信元の状況を推定する手段は、前記所定のエリアに位置する物体を検出するセンサにより前記所定のエリアに位置する送信元の数を計数することにより前記送信元の状況を推定し、
前記端末からの接続要求を許可するか否かを判定する手段は、前記送信元の数と、前記端末からの接続要求とが整合しているか否かにより、前記端末から接続要求を許可するか否かを判定する構成を採ることができる。
［付記３］
上記した基地局装置において、
前記接続要求の送信元の状況を推定する手段は、前記所定のエリアに位置する像の変化により、前記接続要求の送信元の数を計数する構成を採ることができる。
［付記４］
上記した基地局装置において、
前記接続要求の送信元の数に対し、所定の時間内に受信した前記端末からの接続要求の数が所定の範囲に収まっているか否かにより前記端末から接続要求を許可するか否かを判定する構成を採ることができる。
［付記５］
上記した基地局装置において、
前記所定時間内における前記端末からの接続要求のうち、前記所定の範囲内の数までの接続要求を許可し、前記所定の範囲を超えた以降の前記端末からの接続要求を拒否する構成を採ることができる。
［付記６］
上記した基地局装置において、
さらに、前記接続要求に含まれる端末種別に基づいて、前記所定の時間内に受信した接続要求の中から接続を許可する接続要求を選択する構成を採ることができる。
［付記７］
上記した基地局装置において、
さらに、前記端末からサービス要求の内容に基づいて、前記所定の時間内に受信した接続要求の中から接続を許可する接続要求を選択する構成を採ることができる。
［付記８］
上記した基地局装置は、
端末からの接続要求を受け付ける手段と、
所定のエリアを監視し、前記接続要求の送信元の状況を推定する手段と、
前記接続要求の送信元の状況に基づいて、前記接続要求を送信した端末に対して、サービスを提供する手段と、を備える構成とすることもできる。
［付記９］
上記した基地局装置の機能の一部をネットワーク側に配置し、ネットワークノードにて同等の機能を実現することもできる。
［付記１０］
（上記第２の視点によるサービスの提供方法参照）
［付記１１］
（上記第３の視点によるプログラム参照）
なお、上記付記９～１１の形態は、付記１と同様に、付記２～付記８と同様に展開することが可能である。

なお、上記の特許文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的な技術的思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択（部分的削除を含む）が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。

１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ 基地局装置
１０１、１０１ａ、１１１ 接続要求受付部
１０２ａ 監視部
１０２、１１２ 送信元特定部
１０３、１０３ａ、１１３ 判定部
１０４、１０４ａ サービス提供部
Ｔ１～Ｔ６ 端末
１０５、１０５ｃ、１１５ 接続許可ポリシ記憶部
１０６ アンテナ
１０６ｂ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ（ＲＵ）
１０７ カメラ
１０８ 画像記録部
１０９、１０９ｃ、１１９ 接続管理部
１１０ ＣＰＦ
１１４ 概数推定部
１１６ 基地局データベース（基地局ＤＢ）
１２０ ＵＰＦ
９０００ コンピュータ
９０１０ ＣＰＵ
９０２０ 通信インタフェース
９０３０ メモリ
９０４０ 補助記憶装置

Claims (9)

1. 端末からの接続要求を受け付ける手段と、
   所定のエリアに位置する物体を監視するセンサからの情報により、前記所定のエリアに位置する前記接続要求の送信元の数を計数することで前記送信元の状況を推定する手段と、
   前記送信元の数と、前記端末からの接続要求とが整合しているか否かにより、前記端末から接続要求を許可するか否かを判定する手段と、
   前記判定の結果、接続要求を許可した前記端末に対して、サービスを提供する手段と、
   を備える基地局装置。
2. 前記センサは前記所定のエリアに位置する物体を撮影するカメラであり、
   前記送信元の状況を推定する手段は、前記カメラで撮影された画像を解析することより前記接続要求の送信元の数を計数する請求項１の基地局装置。
3. 前記端末から接続要求を許可するか否かを判定する手段は、
   前記接続要求の送信元の数に対し、所定の時間内に受信した前記端末からの接続要求の数が所定の範囲に収まっているか否かにより前記端末から接続要求を許可するか否かを判定する請求項１または２の基地局装置。
4. 前記端末から接続要求を許可するか否かを判定する手段は、
   前記所定の時間内における前記端末からの接続要求のうち、前記所定の範囲内の数までの接続要求を許可し、前記所定の範囲を超えた以降の前記端末からの接続要求を拒否する請求項３の基地局装置。
5. さらに、前記接続要求に含まれる端末種別に基づいて、前記所定の時間内に受信した接続要求の中から接続を許可する接続要求を選択する請求項３または４の基地局装置。
6. さらに、前記端末からのサービス要求の内容に基づいて、前記所定の時間内に受信した接続要求の中から接続を許可する接続要求を選択する請求項３から５いずれか一の基地局装置。
7. 端末からの接続要求を受け付ける手段と、
   前記接続要求の受信を受信した基地局装置に対応する所定のエリアに位置する物体を監視するセンサからの情報により、前記所定のエリアに位置する前記接続要求の送信元の数を計数することで前記送信元の状況を推定する手段と、
   前記送信元の数と、前記端末からの接続要求とが整合しているか否かにより、前記端末から接続要求を許可するか否かを判定する手段と、
   を備えるネットワークノード。
8. 端末からの接続要求を受け付け、
   所定のエリアに位置する物体を監視するセンサからの情報により、前記所定のエリアに位置する前記接続要求の送信元の数を計数することで前記送信元の状況を推定し、
   前記送信元の数と、前記端末からの接続要求とが整合しているか否かにより、前記端末から接続要求を許可するか否かを判定し、
   前記判定の結果、接続要求を許可した前記端末に対して、サービスを提供する、
   サービスの提供方法。
9. 端末からの接続要求を受け付ける処理と、
   所定のエリアに位置する物体を監視するセンサからの情報により、前記所定のエリアに位置する前記接続要求の送信元の数を計数することで前記送信元の状況を推定する処理と、
   前記送信元の数と、前記端末からの接続要求とが整合しているか否かにより、前記端末から接続要求を許可するか否かを判定する処理と、
   前記判定の結果、接続要求を許可した前記端末に対して、サービスを提供する処理と、
   を基地局装置に実行させるプログラム。

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