WO2018216768A1 - 通信システム、通信ブイ、及び制御装置 - Google Patents

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WO2018216768A1
WO2018216768A1 PCT/JP2018/020007 JP2018020007W WO2018216768A1 WO 2018216768 A1 WO2018216768 A1 WO 2018216768A1 JP 2018020007 W JP2018020007 W JP 2018020007W WO 2018216768 A1 WO2018216768 A1 WO 2018216768A1
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communication
buoy
communication buoy
communication device
control
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PCT/JP2018/020007
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English (en)
French (fr)
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智春 山▲崎▼
空悟 守田
敦久 稲越
剛洋 榮祝
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京セラ株式会社
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00Buoys
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
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    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/04Arrangements for maintaining operational condition
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
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    • H04W4/029Location-based management or tracking services
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30Services specially adapted for particular environments, situations or purposes

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication system, a communication buoy, and a control device.
  • a submersible explorer can send data such as video captured by an underwater camera to a land communication station via a communication buoy.
  • the communication system includes a first communication device and a second communication device.
  • the first communication device measures a parameter based on an external physical force that cannot be controlled by the first communication device.
  • the parameter includes the first parameter indicating the magnitude of the physical force that affects the movement of the first communication device, and the movement of the first communication device caused by the physical force. This is at least one of the second parameters shown.
  • the first communication device sends measurement information indicating the measured parameter to the second communication device.
  • the second communication device controls communication with the first communication device based on the measurement information.
  • the communication buoy is a communication buoy capable of relaying information.
  • the communication buoy includes a receiving unit and a control unit.
  • the receiving unit receives measurement information indicating a parameter measured based on an external physical force that cannot be controlled by another communication buoy from the other communication buoy.
  • the parameter is a first parameter that indicates the magnitude of the physical force that affects the movement of the other communication buoy, and a first parameter that indicates the movement of the other communication buoy due to the physical force. It is at least one of the two parameters.
  • the control unit controls communication with the first communication device based on the measurement information.
  • the control device is a control device for controlling a communication buoy.
  • the control device includes a receiving unit and a control unit.
  • the receiving unit receives measurement information indicating a parameter measured based on an external physical force that cannot be controlled by another communication buoy from the other communication buoy.
  • the parameter is a first parameter that indicates the magnitude of the physical force that affects the movement of the other communication buoy, and a first parameter that indicates the movement of the other communication buoy due to the physical force. It is at least one of the two parameters.
  • the control unit controls communication with the other communication buoy based on the measurement information.
  • the communication system includes a first communication device and a second communication device.
  • the first communication device measures a parameter based on an external physical force that cannot be controlled by the first communication device.
  • the parameter includes the first parameter indicating the magnitude of the physical force that affects the movement of the first communication device, and the movement of the first communication device caused by the physical force. This is at least one of the second parameters shown.
  • the first communication device controls communication with the second communication device based on measurement information indicating the measured parameter.
  • the communication buoy is a communication buoy capable of relaying information.
  • the communication buoy includes a control unit.
  • the control unit measures a parameter based on an external physical force that the communication buoy cannot control.
  • the parameter includes a first parameter indicating the magnitude of the physical force that affects the movement of the communication buoy, and a second parameter indicating the movement of the communication buoy caused by the physical force. At least one of the parameters.
  • the control unit controls communication with other communication buoys based on the measurement information.
  • the control device is a control device for controlling a communication buoy.
  • the control device includes a control unit.
  • the control unit measures a parameter based on an external physical force that the communication buoy cannot control.
  • the parameter includes a first parameter indicating the magnitude of the physical force that affects the movement of the communication buoy, and a second parameter indicating the movement of the communication buoy caused by the physical force. At least one of the parameters.
  • the control unit controls communication with other communication buoys based on the measurement information.
  • a communication system includes a first communication device, a second communication device controlled by the first communication device, and a third communication device that is a communication partner of the first communication device. And having.
  • the first communication device communicates with the third communication device via the second communication device, and communicates with the third communication device via the second communication device without communicating with the third communication device. And performing at least one of the second communication.
  • the first communication device measures a parameter based on an external physical force that cannot be controlled by the first communication device.
  • the parameter includes the first parameter indicating the magnitude of the physical force that affects the movement of the first communication device, and the movement of the first communication device caused by the physical force. This is at least one of the second parameters shown.
  • the first communication device executes the second communication based on measurement information indicating the measured parameter.
  • the first communication buoy is a communication buoy capable of relaying information.
  • the first communication buoy includes a control unit.
  • the control unit communicates with the communication device that is a communication partner of the first communication buoy without using the second communication buoy, and the communication device through the second communication buoy. At least one of the second communication to communicate with.
  • the control unit may measure a parameter based on an external physical force that the first communication buoy cannot control.
  • the parameter includes a first parameter indicating a magnitude of the physical force that affects the movement of the first communication buoy, and a movement of the first communication buoy caused by the physical force. This is at least one of the second parameters shown.
  • the control unit executes the second communication based on measurement information indicating the measured parameter.
  • the control device is a control device for controlling the first communication buoy.
  • the control device includes a control unit.
  • the control unit communicates with the communication device that is a communication partner of the first communication buoy without using the second communication buoy, and the communication device through the second communication buoy. At least one of the second communication to communicate with.
  • the control unit may measure a parameter based on an external physical force that the first communication buoy cannot control.
  • the parameter includes a first parameter indicating a magnitude of the physical force that affects the movement of the first communication buoy, and a movement of the first communication buoy caused by the physical force. This is at least one of the second parameters shown.
  • the control unit executes the second communication based on measurement information indicating the measured parameter.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a communication system according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram of the communication buoy 100.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the inclination of the communication buoy 100.
  • FIG. 4 is a block diagram of the control station 200.
  • FIG. 5 is a sequence diagram for explaining an operation example 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a sequence diagram for explaining an operation example 2 according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a sequence diagram for explaining an operation example 3 according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of communication quality estimation.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an example of communication quality estimation.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of communication quality estimation.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of communication quality estimation.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of communication control (movement control).
  • FIG. 12 is a diagram for explaining an example of communication control (error tolerance control).
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an example of communication control (beamforming control).
  • FIG. 14 is a diagram for explaining an example of communication control (beamforming control).
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining an example of communication control (communication control switching).
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining an example of the operation of the communication buoy 100B.
  • FIG. 17 is a sequence diagram for explaining an operation according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining an example of a communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a block diagram of the small communication buoy 300.
  • FIG. 20 is a block diagram of the small communication buoy 300 and the communication buoy 100.
  • FIG. 21 is a sequence diagram for explaining an operation (operation example 1) according to the third embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining an operation (operation example 1) according to the third embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining an operation (operation example 1) according to the third embodiment.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining an operation (operation example 1) according to the third embodiment.
  • FIG. 25 is a flowchart for explaining the control of the small communication buoy 300.
  • FIG. 26 is a diagram for explaining an example of position control of the small communication buoy 300.
  • FIG. 27 is a flowchart for explaining an example of position control of the small communication buoy 300.
  • FIG. 28 is a flowchart for explaining an example of position control of the small communication buoy 300.
  • FIG. 29 is a diagram for explaining an example of position control of the small communication buoy 300.
  • FIG. 30 is a diagram for explaining an example of position control of the small communication buoy 300.
  • FIG. 31 is a diagram for explaining an operation (operation example 2) according to the third embodiment.
  • FIG. 32 is a diagram for explaining an operation (operation example 2) according to the third embodiment.
  • FIG. 33 is a diagram for explaining an operation (operation example 2) according to the third embodiment.
  • FIG. 34 is a flowchart for explaining the operation of the communication buoy 100 according to the operation example 2 of the third embodiment.
  • FIG. 35 is a diagram for explaining operations of the communication buoy 100 and the small communication buoy 300 according to the operation example 2 of the third embodiment.
  • FIG. 36 is a diagram for explaining operations of the communication buoy 100 and the small communication buoy 300 according to the operation example 2 of the third embodiment.
  • a communication device such as a relay buoy is used in a natural environment such as outdoors.
  • a communication device provided on the ocean is directly affected by natural phenomena such as waves and wind because there is nothing to block around.
  • a physical force that cannot be controlled by the communication device works on the communication device, and the communication device may move.
  • the communication quality may be deteriorated due to the movement of the communication apparatus due to such a physical force.
  • the communication system includes a first communication device and a second communication device.
  • the first communication device measures a parameter based on an external physical force that cannot be controlled by the first communication device.
  • the parameter includes the first parameter indicating the magnitude of the physical force that affects the movement of the first communication device, and the movement of the first communication device caused by the physical force. This is at least one of the second parameters shown.
  • the first communication device sends measurement information indicating the measured parameter to the second communication device.
  • the second communication device controls communication with the first communication device based on the measurement information.
  • the measurement information may include information regarding a wave state in the first communication device.
  • the second communication device may estimate communication quality in communication with the first communication device based on the measurement information.
  • the second communication device may execute control for moving the second communication device based on the measurement information.
  • the second communication device may control communication with the first communication device in response to communication quality in communication with the first communication device based on the measurement information being less than a threshold value.
  • the second communication device based on the information on the state of the wave, to a position where the difference between the height of the first communication device and the height of the second communication device at a predetermined time is less than a threshold value. Control for moving the second communication device may be executed.
  • the second communication apparatus may control beam forming for directing a beam to the first communication apparatus based on information on the wave state.
  • the second communication device may determine whether to select the first communication device as a communication partner based on the information on the wave state.
  • the first communication device and the second communication device may be buoys that can float on water.
  • the communication system may further include a plurality of communication devices including the first communication device and the second communication device, and a control station capable of controlling the plurality of communication devices.
  • Each of the plurality of communication devices may measure a parameter based on an external physical force that cannot be controlled by each of the plurality of communication devices.
  • the control station may acquire measurement information indicating the measured parameter from each of the plurality of communication devices.
  • the control station may determine a communication path for relaying information via at least one of the plurality of communication devices based on the measurement information.
  • the communication buoy is a communication buoy capable of relaying information.
  • the communication buoy includes a receiving unit and a control unit.
  • the receiving unit receives measurement information indicating a parameter measured based on an external physical force that cannot be controlled by another communication buoy from the other communication buoy.
  • the parameter is a first parameter that indicates the magnitude of the physical force that affects the movement of the other communication buoy, and a first parameter that indicates the movement of the other communication buoy due to the physical force. It is at least one of the two parameters.
  • the control unit controls communication with the first communication device based on the measurement information.
  • the control device is a control device for controlling a communication buoy.
  • the control device includes a receiving unit and a control unit.
  • the receiving unit receives measurement information indicating a parameter measured based on an external physical force that cannot be controlled by another communication buoy from the other communication buoy.
  • the parameter is a first parameter that indicates the magnitude of the physical force that affects the movement of the other communication buoy, and a first parameter that indicates the movement of the other communication buoy due to the physical force. It is at least one of the two parameters.
  • the control unit controls communication with the other communication buoy based on the measurement information.
  • the communication system includes a first communication device and a second communication device.
  • the first communication device measures a parameter based on an external physical force that cannot be controlled by the first communication device.
  • the parameter includes the first parameter indicating the magnitude of the physical force that affects the movement of the first communication device, and the movement of the first communication device caused by the physical force. This is at least one of the second parameters shown.
  • the first communication device controls communication with the second communication device based on measurement information indicating the measured parameter.
  • the first communication device may determine the number of times information is repeatedly transmitted to the second communication device based on the measurement information.
  • the first communication device may determine error tolerance in communication with the second communication device based on the measurement information.
  • the first communication device may execute movement control for moving the first communication device.
  • the first communication device may estimate communication quality in communication with the second communication device based on the movement control and the measurement information.
  • the first communication device may control communication with the second communication device based on the estimated communication quality.
  • the first communication device may control at least one of directivity and spread of a beam directed to the second communication device based on the measurement information.
  • the first communication device controls communication with the second communication device based on the latest information while receiving the latest information on the second communication device from the second communication device.
  • One communication control and a second communication control for controlling communication with the second communication device without using the latest information may be executed.
  • the first communication device may switch between the first communication control and the second communication control based on the measurement information.
  • the second communication device may measure a parameter based on an external physical force that cannot be controlled by the second communication device.
  • the parameter includes a third parameter indicating the magnitude of the physical force that affects the movement of the second communication device, and a movement of the second communication device caused by the physical force. It may be at least one of the fourth parameters shown.
  • the second communication device may transmit predetermined measurement information indicating a parameter measured by the second communication device to the first communication device as the latest information.
  • the first communication device may control communication with the second communication device based on the predetermined measurement information while receiving the predetermined measurement information.
  • communication with the second communication device may be controlled without using the predetermined measurement information.
  • the communication buoy is a communication buoy capable of relaying information.
  • the communication buoy includes a control unit.
  • the control unit measures a parameter based on an external physical force that the communication buoy cannot control.
  • the parameter includes a first parameter indicating the magnitude of the physical force that affects the movement of the communication buoy, and a second parameter indicating the movement of the communication buoy caused by the physical force. At least one of the parameters.
  • the control unit controls communication with other communication buoys based on the measurement information.
  • the control device is a control device for controlling a communication buoy.
  • the control device includes a control unit.
  • the control unit measures a parameter based on an external physical force that the communication buoy cannot control.
  • the parameter includes a first parameter indicating the magnitude of the physical force that affects the movement of the communication buoy, and a second parameter indicating the movement of the communication buoy caused by the physical force. At least one of the parameters.
  • the control unit controls communication with other communication buoys based on the measurement information.
  • a communication system includes a first communication device, a second communication device controlled by the first communication device, and a third communication device that is a communication partner of the first communication device. And having.
  • the first communication device communicates with the third communication device via the second communication device, and communicates with the third communication device via the second communication device without communicating with the third communication device. And performing at least one of the second communication.
  • the first communication device measures a parameter based on an external physical force that cannot be controlled by the first communication device.
  • the parameter includes the first parameter indicating the magnitude of the physical force that affects the movement of the first communication device, and the movement of the first communication device caused by the physical force. This is at least one of the second parameters shown.
  • the first communication device executes the second communication based on measurement information indicating the measured parameter.
  • the first communication device may determine whether to execute the second communication based on the measurement information.
  • the first communication device may determine to execute the second communication in response to determining that the first communication is blocked by a wave based on the measurement information.
  • the first communication device controls the position of the second communication device so that the second communication device is located at a wave peak at a timing when the first communication device is located at a wave valley. May be.
  • the second communication device may move so that the second communication device is located on a wave peak while performing communication with the third communication device.
  • the first communication device may be physically connected to the second communication device by a connecting unit.
  • the first communication device may control the position of the second communication device by controlling the length of the connecting portion.
  • the communication system may include a plurality of second communication devices controlled by the first communication device.
  • the first communication device may communicate with the third communication device via the plurality of second communication devices.
  • the first communication buoy is a communication buoy capable of relaying information.
  • the first communication buoy includes a control unit.
  • the control unit communicates with the communication device that is a communication partner of the first communication buoy without using the second communication buoy, and the communication device through the second communication buoy. At least one of the second communication to communicate with.
  • the control unit may measure a parameter based on an external physical force that the first communication buoy cannot control.
  • the parameter includes a first parameter indicating a magnitude of the physical force that affects the movement of the first communication buoy, and a movement of the first communication buoy caused by the physical force. This is at least one of the second parameters shown.
  • the control unit executes the second communication based on measurement information indicating the measured parameter.
  • the control device is a control device for controlling the first communication buoy.
  • the control device includes a control unit.
  • the control unit communicates with the communication device that is a communication partner of the first communication buoy without using the second communication buoy, and the communication device through the second communication buoy. At least one of the second communication to communicate with.
  • the control unit may measure a parameter based on an external physical force that the first communication buoy cannot control.
  • the parameter includes a first parameter indicating a magnitude of the physical force that affects the movement of the first communication buoy, and a movement of the first communication buoy caused by the physical force. This is at least one of the second parameters shown.
  • the control unit executes the second communication based on measurement information indicating the measured parameter.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a communication system according to the embodiment.
  • the communication system has, for example, a plurality of communication buoys 100 (communication buoys 100A-100D).
  • the communication buoy 100 is a buoy that can float on the water.
  • the communication buoy 100 has a communication function for relaying (transferring) information.
  • Communication buoys 100 can perform wireless communication.
  • the plurality of communication buoys 100 may constitute a mesh network for relaying information on the ocean.
  • the communication system may have a control station 200.
  • the control station 200 may be provided on land, for example.
  • the control station 200 can execute wireless communication with the communication buoy 100.
  • the control station 200 can control a plurality of communication buoys 100.
  • the communication buoy 100 can perform wireless communication with a submersible explorer and / or a marine communication boat (which can control the submersible explorer).
  • the communication buoy 100 can receive, for example, user information obtained by the submersible explorer (for example, an image captured by the underwater camera) from the submersible explorer and / or the marine communication boat.
  • the communication buoy 100 can send user information to land users via other communication buoys 100 and / or the control station 200. Thereby, the user can use the underwater information acquired by the submersible probe while on the land.
  • the land user may be able to send control information for controlling the diving probe to the diving probe via the communication buoy 100.
  • the control information is information for driving a robot arm of a submersible explorer, for example. Thereby, the user can control the submersible explorer while on the land.
  • the communication system according to the embodiment can be configured based on a predetermined standard.
  • the communication system may be configured in accordance with, for example, 3GPP (Third Generation Partnership Project) standard.
  • 3GPP Three Generation Partnership Project
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-Advanced system LTE-Advanced Pro
  • 5G fifth generation
  • the communication system according to the embodiment may be configured based on other standards.
  • the communication system may be configured in accordance with IEEE (Institut of Electrical and Electronic Engineers) 802.11 standards.
  • FIG. 2 is a block diagram of the communication buoy 100.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the inclination of the communication buoy 100.
  • the communication buoy 100 includes a reception unit 110, a transmission unit 120, a control unit 130, a power supply unit 140, and a measurement unit 150.
  • the communication buoy 100 may include a drive unit 160.
  • the reception unit 110 and the transmission unit 120 may be an integrated transmission / reception unit (transceiver).
  • the control unit 105 may be configured by the reception unit 110, the transmission unit 120, and the control unit 130.
  • the control device 105 is a device having a communication function.
  • the control device 105 may be a communication module.
  • the control device 105 may be an IoT (Internet of Things) device.
  • the communication buoy 100 may be configured by the control device 105 and a buoy that does not have a communication function.
  • the receiving unit (receiver) 110 performs various types of reception under the control of the control unit 130.
  • the receiving unit 110 includes (a plurality of) antennas.
  • the receiving unit 110 converts a radio signal received by the antenna into a baseband signal (received signal).
  • the receiving unit 110 outputs the baseband signal to the control unit 130.
  • the transmission unit (transmitter) 120 performs various transmissions under the control of the control unit 130.
  • the transmission unit 120 includes (a plurality of) antennas.
  • the transmission unit 120 converts the baseband signal (transmission signal) output from the control unit 130 into a radio signal.
  • the transmission unit 120 transmits a radio signal from the antenna.
  • the control unit 130 performs various controls in the communication buoy 100.
  • the control unit 130 includes a processor.
  • the control unit 130 may include not only a processor but also a memory.
  • the memory stores a program executed by the processor and information used for processing by the processor.
  • the processor includes a baseband processor and a CPU (Central Processing Unit).
  • the baseband processor performs, for example, modulation / demodulation and encoding / decoding of a baseband signal.
  • the CPU performs various processes by executing programs stored in the memory.
  • the processor may include a codec that performs encoding / decoding of an audio / video signal.
  • the processor executes a communication protocol used in the communication system.
  • the processor executes and / or controls various processes described later.
  • the power supply unit 140 can supply power to each block of the communication buoy 100.
  • the power supply unit 140 is, for example, a battery.
  • the power supply unit 140 may have a power generation function.
  • the power supply unit 140 may be able to execute solar power generation, wave power generation, and wind power generation.
  • the measuring unit 150 measures a parameter based on an external physical force that the communication buoy 100 (control device 105) cannot control.
  • “Physical force” is a force that the communication buoy 100 (control device 105) cannot control.
  • the physical force is a force acting on the communication buoy 100 due to a natural phenomenon (natural environment). Natural phenomena are, for example, waves, wind, weather (rain, snow, etc.).
  • This physical force affects the movement (movement) of the communication buoy 100.
  • this physical force is a force that is not controlled by the communication buoy 100. Therefore, the movement of the communication buoy 100 due to this force may be contrary to the movement due to the force that the communication buoy 100 can control.
  • “Parameter” is at least one of the first parameter and the second parameter.
  • the parameter is used to indicate a natural phenomenon in the communication buoy 100, for example.
  • the parameter may be a parameter for indicating the movement of the communication buoy 100 due to a natural phenomenon.
  • the parameter is a parameter for indicating a wave state in the communication buoy 100.
  • the first parameter is a parameter indicating the magnitude of the physical force that affects the movement of the communication buoy 100.
  • the first parameter relating to the wave state is, for example, at least the wave height, the wave period, the wave wavelength, the wave direction (propagation direction), the wave velocity (phase velocity), the wind direction, and the wind velocity. Either.
  • the measurement unit 150 may include a wave meter (for example, an ultrasonic wave meter, a microwave wave meter, a laser wave meter, a hydraulic wave meter, an electrode wave meter, etc.).
  • the measurement unit 150 may have an anemometer.
  • the second parameter is a parameter indicating the movement of the communication buoy 100 due to physical force.
  • the parameters indicating the movement of the communication buoy 100 include, for example, the position of the communication buoy 100, the inclination of the communication buoy 100, the direction of the communication buoy 100, the rotation of the communication buoy 100, and the degree of shaking of the communication buoy 100 (size of roll). At least one of them.
  • the position of the communication buoy 100 may include a horizontal position (latitude and longitude).
  • the position of the communication buoy 100 may include a vertical position (altitude).
  • the position of the communication buoy may be an absolute value or a relative value (a value from a reference point).
  • the inclination of the communication buoy 100 may include the inclination angle ( ⁇ ) of the communication buoy 100.
  • the inclination angle is the angle ( ⁇ ) of the axis of the communication buoy 100 with respect to the vertical direction (the direction of gravity in the communication buoy 100) in the side view of the communication buoy 100 floating on the water. It is.
  • the tilt of the communication buoy 100 may include the tilt direction (d) of the communication buoy 100.
  • the tilt direction is the direction indicated by the direction of the axis of the communication buoy 100 in the top view of the communication buoy 100 floating on the water.
  • the tilt direction may be a direction from the center of the communication buoy 100 to the upper end of the communication buoy 100.
  • the tilt direction may be indicated by an angle with respect to the reference.
  • the reference for the tilt direction may be, for example, 0 degrees north, 90 degrees west, 180 degrees south, and 270 degrees east.
  • the direction of the communication buoy 100 is based on a predetermined direction of the communication buoy 100.
  • the direction of the communication buoy 100 may indicate the direction in which the antenna faces.
  • the rotation of the communication buoy 100 indicates, for example, the direction in which the communication buoy 100 rotates and the magnitude of the angle at which the communication buoy 100 rotates.
  • the degree of shaking of the communication buoy 100 may indicate, for example, the maximum value and / or average value of the shaking of the communication buoy 100.
  • the swing size of the communication buoy 100 may indicate the area of the swing of the communication buoy 100.
  • the measurement unit 150 may include a GNSS (Global Navigation Satelite System) receiver.
  • the GNSS receiver can receive a GNSS signal to obtain location information indicating the geographical location of the communication buoy 100.
  • the GNSS receiver outputs a GNSS signal to the control unit 130.
  • Communication buoy 100 may have a GPS (Global Positioning System) function for acquiring position information of communication buoy 100.
  • the measuring unit 150 may have a timer for measuring the measurement time. As shown in Table 1 described later, the measured parameter (value) and the measurement time of the measured parameter (value) are associated with each other, so that a natural phenomenon (natural environment) in the communication buoy 100 is based on the measurement result. And / or the movement of the communication buoy 100 caused by a natural phenomenon can be grasped.
  • the measuring unit 150 may include a rain gauge for measuring the rainfall in the communication buoy 100.
  • Measurement unit 150 may include a snow cover for measuring the amount of snow on communication buoy 100.
  • the measurement unit 150 may include a thermometer for measuring the air temperature in the communication buoy 100 (the temperature around the communication buoy 100).
  • the drive unit 160 is configured by a mechanism for moving the communication buoy 100.
  • the drive unit 160 may include, for example, a rudder, a screw, and an engine that drives the screw.
  • the driving unit 160 can control the communication buoy 100 (control device 105). For this reason, the parameter (change) based only on the physical force from the drive unit 160 is not an object to be measured. Therefore, the measurement information may indicate a parameter (value) measured when the driving unit 160 is not activated (the driving unit 160 is stopped). That is, the measurement information may indicate a parameter (value) measured when the control unit 130 is not executing control related to movement. The measurement information may be information measured when the driving unit 160 is activated.
  • the measurement information includes parameters (values) measured when the communication buoy 100 executes a movement (movement) that violates the control of the control unit 130 (counts against movement caused by the force that the control unit 130 can control). May be indicated.
  • the parameter (value) measured when the driving unit 160 is activated may be corrected based on the movement of the communication buoy 100 by the driving unit 160.
  • the measurement information may indicate a corrected measurement parameter (value).
  • the measurement information may indicate a parameter related to movement control for moving the communication buoy 100.
  • the measurement information may indicate parameters (for example, speed, direction, etc.) indicating the driving force by the drive unit 160 for the communication buoy 100 to stay on the spot.
  • the communication buoy 100 may have other functions.
  • the communication buoy 100 or the control device 105 may have a user interface. It is an interface with a user who possesses the communication buoy 100 or the control device 105.
  • the user interface includes, for example, a display, a microphone, a speaker, and various buttons. The user interface receives an operation from the user and outputs a signal indicating the content of the operation to the control unit 130.
  • the processing performed by at least one of the reception unit 110, the transmission unit 120, the control unit 130, the power supply unit 140, the measurement unit 150, and the drive unit 160 included in the communication buoy 100 is described.
  • the processing (operation) executed by 100 will be described.
  • FIG. 4 is a block diagram of the control station 200. As illustrated in FIG. 4, the control station 200 includes a reception unit 210, a transmission unit 220, and a control unit 230.
  • the reception unit 210 and the transmission unit 220 may be an integrated transmission / reception unit (transceiver).
  • the receiving unit (receiver) 210 performs various types of reception under the control of the control unit 230.
  • the receiving unit 210 includes (a plurality of) antennas.
  • the receiving unit 210 converts a radio signal received by the antenna into a baseband signal (received signal).
  • the receiving unit 210 outputs the baseband signal to the control unit 230.
  • the transmission unit (transmitter) 220 performs various transmissions under the control of the control unit 230.
  • the transmission unit 220 includes (a plurality of) antennas.
  • the transmission unit 220 converts the baseband signal (transmission signal) output from the control unit 230 into a radio signal.
  • the transmission unit 220 transmits a radio signal from the antenna.
  • the control unit (controller) 230 performs various controls in the control station 200.
  • Control unit 230 includes a processor.
  • the controller 230 may include a memory as well as a processor.
  • the memory stores a program executed by the processor and information used for processing by the processor.
  • the processor includes a baseband processor and a CPU (Central Processing Unit).
  • the baseband processor performs, for example, modulation / demodulation and encoding / decoding of a baseband signal.
  • the CPU performs various processes by executing programs stored in the memory.
  • the processor may include a codec that performs encoding / decoding of an audio / video signal.
  • the processor executes a communication protocol used in the communication system.
  • the processor executes and / or controls various processes described later.
  • the control station 200 may include a network interface.
  • the control station 200 may be connected to the backhaul through a network interface.
  • the control station 200 can acquire information to be described later from another network device through the network interface.
  • the control station 200 may include a user interface. This is an interface with a user who owns the control station 200.
  • the user interface includes, for example, a display, a microphone, a speaker, and various buttons.
  • the user interface receives an operation from the user and outputs a signal indicating the content of the operation to the control unit 230.
  • a process executed by at least one of the reception unit 210, the transmission unit 220, and the control unit 230 included in the control station 200 will be described as a process (operation) executed by the control station 200 for convenience.
  • FIG. 5 is a sequence diagram for explaining an operation example 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a sequence diagram for explaining an operation example 2 according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a sequence diagram for explaining an operation example 3 according to the first embodiment.
  • the communication buoy 100B controls communication with the communication buoy 100A based on the measurement information received from the communication buoy 100A.
  • communication buoy 100B controls communication with communication buoy 100A based on information measured by communication buoy 100B itself.
  • the communication buoy 100B controls communication with the communication buoy 100A based on the measurement information received from the communication buoy 100A and the information measured by the communication buoy 100B itself. Description of overlapping contents is omitted.
  • step S110 communication buoy 100A measures a parameter based on an external physical force that communication buoy 100A cannot control.
  • step S120 the communication buoy 100A sends measurement information indicating the measured parameters to the communication buoy 100B.
  • Communication buoy 100B receives measurement information from communication buoy 100B.
  • the measurement information may include information related to the wave state in the communication buoy 100A.
  • the measurement information may include information related to the wave state based on the first parameter.
  • the measurement information may include information regarding the state of the wave based on the second parameter.
  • the measurement information includes the horizontal position (horizontal position (x, y)) of the communication buoy 100A and the vertical position (vertical position (z)) of the communication buoy 100A at each measurement time. ), The inclination angle ( ⁇ ) of the communication buoy 100A, and the inclination direction (d) of the communication buoy 100A.
  • the measurement information may include parameters related to movement control of the communication buoy 100A.
  • the measurement information may include parameters related to the orientation of the communication buoy 100A and / or the rotation of the communication buoy 100A.
  • the measurement information may include a parameter related to how the communication buoy 100A is shaken.
  • the communication buoy 100A may transmit not only the measurement information but also other information to the communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100A may transmit information indicating the communication status of a radio signal (for example, a reference signal) from the communication buoy 100B to the communication buoy 100B.
  • the information indicating the communication status is, for example, at least one of RSRP (Reference Signal Received Power), RSRQ (Reference Signal Received Quality), and SINR (Signal to Noise Interference Ratio).
  • the information indicating the communication status may include information (for example, transmission data amount and / or reception data amount) indicating (average) throughput between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • the information indicating the communication status may be a data error rate.
  • Other information may be information indicating rainfall in the communication buoy 100A.
  • the other information may be information indicating the amount of snow in communication buoy 100A.
  • the other information may be information indicating the temperature in the communication buoy 100.
  • the other information may be information indicating the size of the communication buoy 100A.
  • the other information may be information indicating the antenna height in the communication buoy 100A.
  • the antenna height may indicate the height from the water surface (sea surface).
  • the antenna height may be information indicating the height of the communication buoy 100A from a predetermined value.
  • the communication buoy 100B may receive the acquired information by another communication device (for example, communication satellite, other communication buoy 100, etc.).
  • Communication buoy 100B may receive the acquisition information from communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100B may receive the acquisition information from the control station 200.
  • the control station 200 may notify the communication buoy 100B of the determination information in the second embodiment described later as acquisition information.
  • the acquired information may include, for example, weather information indicating the weather around the communication buoy 100A and / or the communication buoy 100B.
  • the weather information may be wide-area weather information including the periphery of the communication buoy 100A and / or the communication buoy 100B.
  • the weather information is information that the control station 200 acquires from the weather center, for example.
  • the acquired information may include information indicating a map around the communication buoy 100A and / or the communication buoy 100B.
  • the acquired information may include information regarding an artifact located around the communication buoy 100A and / or the communication buoy 100B.
  • the artificial object is, for example, a moving object such as a ship and an artificial structure on the ocean provided in an ocean gas field.
  • the information related to the artificial object may include, for example, information such as the moving path of the moving object, the speed of the moving object, the position of the artificial object (moving object, artificial building), and the size of the artificial object.
  • step S140 the communication buoy 100B can estimate the communication quality of communication with the communication buoy 100A based on the measurement information.
  • Communication buoy 100B may estimate the communication quality with communication buoy 100A based on the acquired information. A communication quality estimation method will be described later.
  • the communication buoy 100B may omit the process of step S140. That is, the communication buoy 100B may execute the process of step S150 without estimating the communication quality.
  • step S150 the communication buoy 100B controls communication with the communication buoy 100A based on the measurement information.
  • Communication buoy 100B may control communication with communication buoy 100A based on the acquired information. Details of the communication control method will be described later.
  • Communication buoy 100B (control unit 130) autonomously controls communication with communication buoy 100A based on the measurement information.
  • the communication buoy 100B includes, for example, a layer configured according to the 3GPP standard (for example, a PHY (Physical) layer, a MAC (Medium Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol (RC), RC).
  • Communication with the communication buoy 100A may be autonomously controlled in at least one of a Radio Resource Control (NAS) layer and a NAS (Non-Access Stratum) layer.
  • NAS Radio Resource Control
  • NAS Non-Access Stratum
  • the communication buoy 100B controls communication with the communication buoy 100A based on the measurement information. Thereby, the communication buoy 100B can know the movement of the communication buoy 100A caused by a natural phenomenon. The communication buoy 100B can communicate with the communication buoy 100A in consideration of the movement of the communication buoy 100A. Therefore, it is possible to suppress a decrease in communication quality between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • step S210 communication buoy 100B measures a parameter based on an external physical force that communication buoy 100B cannot control.
  • Information measured by the communication buoy 100B is the same as that in the first operation example.
  • Step S220 corresponds to step S130.
  • the communication buoy 100B can estimate the communication quality of communication with the communication buoy 100A based on the information measured by the communication buoy 100B itself.
  • Communication buoy 100B may estimate the communication quality with communication buoy 100A based on the acquired information.
  • step S240 the communication buoy 100B controls communication with the communication buoy 100A based on the information measured by the communication buoy 100B itself.
  • Communication buoy 100B may control communication with communication buoy 100A based on the acquired information.
  • the communication buoy 100B controls communication with the communication buoy 100A based on the information measured by the communication buoy 100B itself. Thereby, the communication buoy 100B can communicate with the communication buoy 100A in consideration of the movement of the communication buoy 100B itself due to a natural phenomenon. As a result, it is possible to suppress deterioration in communication quality between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • steps S310, S330, and S340 in FIG. 7 correspond to steps S110, S120, and S130.
  • Step S320 corresponds to step S210.
  • the communication buoy 100B can estimate the communication quality of communication with the communication buoy 100A based on the measurement information received from the communication buoy 100A and the information measured by the communication buoy 100B itself.
  • Communication buoy 100B may estimate the communication quality with communication buoy 100A based on the acquired information.
  • step S360 communication buoy 100B controls communication with communication buoy 100A based on the measurement information received from communication buoy 100A and the information measured by communication buoy 100B itself.
  • Communication buoy 100B may control communication with communication buoy 100A based on the acquired information.
  • the communication buoy 100B controls communication with the communication buoy 100A based on the measurement information received from the communication buoy 100A and the information measured by the communication buoy 100B itself. Thereby, it is possible to communicate with the communication buoy 100A in consideration of both movements of the communication buoy 100A and the communication buoy 100B. As a result, it is possible to suppress deterioration in communication quality between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of communication quality estimation.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an example of communication quality estimation.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of communication quality estimation.
  • the communication buoy 100B can estimate the communication quality between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B by at least one of the following methods.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality by combining the following methods.
  • the communication buoy 100B may determine that the communication quality is poor when the parameter (value) indicated by the measurement information is greater than or equal to the threshold value.
  • the communication buoy 100B may determine that the communication quality is good when the parameter (value) indicated by the measurement information is less than the threshold.
  • the measurement information indicates a parameter measured by at least one of the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • the parameter (value) is at least one of the first parameter and the second parameter.
  • the communication buoy 100B has, for example, at least one of a wave height, a wave period, a wave wavelength, a wave velocity (phase velocity), a wave direction, and a wind velocity being equal to or greater than a threshold value. It may be determined that the communication quality is poor. Communication buoy 100B may determine that the communication quality is good when at least one of these parameters is less than the threshold.
  • the communication buoy 100B may determine that the communication quality is poor, for example, when the change (difference) in the position (horizontal position and / or vertical position) of the communication buoy 100A is equal to or greater than a threshold value. Communication buoy 100B may determine that the communication quality is poor in response to the vertical position (absolute value) of communication buoy 100A being greater than or equal to the threshold value. The communication buoy 100B may determine that the communication quality is poor when the change (difference) in the inclination (inclination angle and / or inclination direction) of the communication buoy 100A is equal to or greater than a threshold value. Communication buoy 100B may determine that the communication quality is poor in response to the inclination angle (absolute value) of communication buoy 100A being greater than or equal to the threshold value.
  • the communication buoy 100B may estimate the magnitude of blockage between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100B may estimate the cutoff time during which communication between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B is cut off based on, for example, the (estimated) wave height and wave period.
  • Communication buoy 100B may determine that the communication quality is poor in response to the cutoff time being equal to or greater than the threshold.
  • Communication buoy 100B may determine that the communication quality is good in response to the cutoff time being less than the threshold.
  • the communication buoy 100B may estimate the number of wave peaks between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B. Communication buoy 100B may determine that the communication quality is poor in response to the number of wave peaks being greater than or equal to the threshold. The communication buoy 100B may determine that the communication quality is good when the number of wave peaks is less than the threshold. Communication buoy 100B can estimate the number of wave peaks by the following method.
  • the waves are moving from left to right.
  • the wave velocity is V.
  • T be the time of one cycle of the wave
  • L be the distance between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • the number N1 of wave peaks can be calculated by the following equation.
  • N1 L / (V ⁇ T)
  • the number N2 of wave peaks can be calculated by the following equation.
  • N2 L / ((V / cos ⁇ ) ⁇ T)
  • the communication buoy 100B may calculate the speed V based on the movement distance of the communication buoy 100B per unit time.
  • the communication buoy 100B may calculate the direction (direction) of the wave based on the moving direction of the communication buoy 100B due to the influence of the wave (and wind).
  • Communication buoy 100B may calculate speed V based on movement control of communication buoy 100B. For example, the communication buoy 100B propels in the direction opposite to the wave direction in order for the communication buoy 100B to stay in place.
  • the communication buoy 100B may calculate the direction of the wave and the speed of the wave based on the driving force by the driving unit 160 for the communication buoy 100B to stay in place.
  • the communication buoy 100B may calculate the time T from the measurement information (for example, the vertical position difference (maximum value and minimum value) and the time from the maximum value to the minimum value). For example, the communication buoy 100B may calculate the distance L between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B based on the position information of the communication buoy 100A and the communication buoy 100B. Communication buoy 100B may calculate distance L based on the propagation delay of the radio signal from communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality based on the wave height. For example, the communication buoy 100B may calculate the average value (H1, H2) of the wave height.
  • the average value H1 of the wave height is an average value of the heights of the wave valleys.
  • the average value H2 of the wave height is an average value of the heights of the wave peaks.
  • Communication buoy 100B may determine that communication quality is good when antenna height h of communication buoy 100B exceeds average value H2 and maximum value Hmax of the wave height. When the antenna height h of the communication buoy 100B does not exceed the maximum value Hmax of the wave height, the communication buoy 100B has a probability that the radio signal corresponding to the maximum value Hmax and the antenna height h is blocked by the wave. The communication quality may be determined in consideration. Communication buoy 100B may determine that the communication quality is poor when antenna height h of communication buoy 100B does not exceed average value H2.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality based on the antenna height h of the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100B may determine that the communication quality is good when the antenna height h of both the communication buoy 100A and the communication buoy 100B exceeds the average value H2 and the maximum value Hmax of the wave height.
  • the communication buoy 100B may determine the communication quality in consideration of the probability that the radio signal corresponding to the maximum value Hmax and the antenna height h of the communication buoy 100A is blocked by the wave.
  • the communication buoy 100B may estimate the overall wave state based on the measurement information.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality from the comprehensive wave state.
  • Communication buoy 100B may estimate the overall wave state based on measurement information received from another communication buoy (eg, at least one of communication buoy 100C and communication buoy 100D). For example, in FIG. 8, a case is assumed where waves move from top to bottom in communication buoy 100C.
  • the wave state for example, wave height
  • the wave state for example, wave height
  • the wave state for example, wave height
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality based on the determination result.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality in communication with the communication buoy 100A based on information indicating the communication status in addition to the measurement information.
  • the communication buoy 100B may calculate (estimate), for example, (average) throughput based on the measurement information and information indicating the communication status.
  • Communication buoy 100B may determine that the communication quality is poor in response to the calculated (average) throughput being less than the threshold.
  • the communication buoy 100B may determine that the communication quality is good when the calculated (average) throughput is equal to or greater than the threshold.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality based on at least one of RSRP, RSRQ, and SINR received from the communication buoy 100A as information indicating the communication status.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality based on at least one of RSRP, RSRQ, and SINR measured in the communication buoy 100B based on a radio signal (for example, a reference signal) from the communication buoy 100A. Good.
  • the communication buoy 100B may determine that the communication quality is good when the measured values (RSRP, RSRQ, SINR) are equal to or higher than the threshold.
  • the communication buoy 100B may determine that the communication quality is poor in response to the measured values (RSRP, RSRQ, SINR) being less than the threshold value.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality based on the data error rate as information indicating the communication status.
  • the communication buoy 100B determines that the communication quality is poor in response to the error rate of data from the communication buoy 100A to the communication buoy 100B (and / or from the communication buoy 100B to the communication buoy 100A) being greater than or equal to the threshold value. Also good.
  • the communication buoy 100B may determine that the communication quality is good when the error rate of the data is less than the threshold.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality in communication with the communication buoy 100A based on the communication status of the communication buoy 100A received in the past. For example, the communication buoy 100B associates the communication environment of the communication buoy 100A based on the measurement information with the communication status of the communication buoy 100A at each measurement time. The communication buoy 100B stores the association. The communication buoy 100B may regard the communication status of the communication buoy 100A associated with the past measurement information closest to the latest measurement information as the current communication status of the communication buoy 100A. The communication buoy 100B may estimate the communication quality in communication with the communication buoy 100A based on the current communication status of the communication buoy 100A in addition to the measurement information.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality in communication with the communication buoy 100A based on not only the information from the communication buoy 100A but also other information.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality in communication with the communication buoy 100A based on the measurement information measured by the communication buoy 100B itself.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality in communication with the communication buoy 100A based on acquired information obtained by other communication devices (for example, communication satellite, other communication buoy 100, etc.).
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality based on the acquisition information obtained by the control station 200.
  • the control station 200 may notify the communication buoy 100B of the determination information in the second embodiment described later as acquisition information.
  • the communication buoy 100B may estimate future communication quality based on weather information that is acquired information. For example, a case is assumed in which the weather information is information indicating the recovery of the weather around the communication buoy 100A and / or the communication buoy 100B (or the current state maintenance). In this case, the communication buoy 100B may determine that the future communication quality does not deteriorate from the communication quality estimated based on the measurement information (the communication quality is equal to or higher than the threshold). A case is assumed in which the weather information is information indicating the deterioration of the weather around the communication buoy 100A and / or the communication buoy 100B. In this case, the communication buoy 100B may determine that the future communication quality is worse than the communication quality estimated based on the measurement information (the communication quality is less than the threshold value).
  • the weather information may be information on waves around the communication buoy 100A and / or the communication buoy 100B.
  • wave information includes wave height, wave period, wave wavelength, wave direction (propagation direction), wave velocity (phase velocity), wind direction, wind velocity, wave (wind wave, wave wave Swell).
  • the communication buoy 100B may estimate the influence on the communication with the communication buoy 100A due to, for example, blocking of the moving body.
  • the communication buoy 100B may estimate the communication quality based on information about the artifact (for example, the moving path of the moving object, the speed of the moving object, the size of the moving object, etc.).
  • the communication buoy 100B may estimate a blocking time during which communication with the communication buoy 100A by the moving body is blocked.
  • Communication buoy 100B may control communication with communication buoy 100A for the estimated time.
  • the communication buoy 100B can estimate the communication quality between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B based on the measurement information of the communication buoy 100A and / or the communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100B can execute communication control to be described later based on the estimated communication quality.
  • the communication buoy 100B can determine whether to execute communication control based on the estimated communication quality. For example, the communication buoy 100B may execute the following method in response to determining that the estimated communication quality is poor (communication quality is less than the threshold).
  • the communication buoy 100B may end the process in response to determining that the estimated communication quality is good (communication quality is equal to or higher than a threshold value).
  • the communication buoy 100B can appropriately execute communication control, it is possible to suppress deterioration in communication quality in a natural environment.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of communication control (movement control).
  • FIG. 12 is a diagram for explaining an example of communication control (error tolerance control).
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an example of communication control (beamforming control).
  • FIG. 14 is a diagram for explaining an example of communication control (beamforming control).
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining an example of communication control (communication control switching).
  • the communication buoy 100B can control communication with the communication buoy 100A by at least one of the following methods.
  • the communication buoy 100B may execute communication control by combining the following methods.
  • (A) Movement control The communication buoy 100B can execute control for moving the communication buoy 100B.
  • State 1 in FIG. 11 shows the state of the communication buoy 100 when the wave height is small.
  • State 2 and state 3 in FIG. 11 show the state of the communication buoy 100 when the wave height is large.
  • the communication buoy 100B calculates a position where the communication with the communication buoy 100A is good based on the measurement information. As shown in FIG. 11 (state 3), the communication buoy 100B calculates a position (p2) where the difference between the height of the communication buoy 100A at a predetermined time and the height of the communication buoy 100B at the predetermined time is less than a threshold. Also good. Communication buoy 100B may calculate position (p2) based on the position of communication buoy 100A, the position of communication buoy 100B, and the period of waves between communication buoy 100A and communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100B executes control for moving the communication buoy 100B from the current position (p1) to the position (p2) calculated. In this way, communication buoy 100B moves to a position where it moves according to the state of the waves in communication buoy 100A. That is, communication buoy 100B corrects the position of communication buoy 100B. Thereby, when the waves in the communication buoy 100A and the communication buoy 100B are high, the communication buoy 100A and the communication buoy 100B can directly perform communication without being blocked by the waves. Thereby, compared with the case of the state 2 of FIG. 11, the fall of a throughput can be suppressed.
  • the communication buoy 100B may execute control for moving the communication buoy 100A so that the environment of the communication buoy 100B is improved.
  • the communication buoy 100B starts moving to a position where the communication environment of the communication buoy 100B is good when the communication environment of the communication buoy 100B is worse than the communication environment of the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100B can determine the communication environment by the same method as the communication quality described above. For example, when the weather in the communication buoy 100A is clear and the weather in the communication buoy 100B is rainy, the communication buoy 100B has a bad communication environment based on the measurement information of the communication buoy 100B (and the communication buoy 100A). Can be judged.
  • the communication buoy 100B moves to a position where the communication environment of the communication buoy 100B is good (for example, the direction of the communication buoy 100A). Thereby, since the communication environment between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B is improved, the communication quality can be improved.
  • the communication buoy 100B may move in consideration of the acquired information. Specifically, the communication buoy 100B may calculate a position where the communication quality estimated based on weather information is equal to or higher than a threshold value. For example, the communication buoy 100B may calculate a position where the weather is estimated to be good (or recovered) based on weather information. The communication buoy 100B may calculate a position where the communication quality estimated based on the information related to the artifact is equal to or higher than a threshold value. The communication buoy 100B may calculate a position where the communication quality estimated based on the information related to the artifact is equal to or higher than a threshold value. For example, the communication buoy 100B may calculate a position where no artifact exists between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B. The communication buoy 100B may calculate a position where the moving body does not move (no movement path exists) between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100B may execute control for moving the communication buoy 100A.
  • Communication buoy 100B transmits control information for moving communication buoy 100A to communication buoy 100A.
  • the control information may include measurement information indicating a parameter (value) (first parameter and / or second parameter) measured in the communication buoy 100B.
  • the control information may include information indicating the position calculated by the communication buoy 100B.
  • the calculated position is a position where the communication quality in communication between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B is equal to or higher than a threshold value.
  • Communication buoy 100A receives control information from communication buoy 100B. Communication buoy 100A starts control for moving communication buoy 100A based on the control information.
  • the communication buoy 100A may move based on information indicating the calculated position.
  • the communication buoy 100A may calculate a position at which the communication quality in communication between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B is equal to or higher than a threshold value based on the control information.
  • Communication buoy 100A may move to the calculated position.
  • the communication buoy 100B can control error tolerance based on the measurement information. Specifically, the communication buoy 100B may control error tolerance according to the communication quality estimated from the measurement information.
  • the communication buoy 100B may determine the number of times information is repeatedly transmitted to the communication buoy 100A (the number of repeated transmissions) based on the communication quality estimated from the measurement information.
  • the communication buoy 100B may determine the number of repeated transmissions to a value smaller than a predetermined value according to the good communication quality.
  • Communication buoy 100B may determine the number of repeated transmissions to a value larger than a predetermined value in response to poor communication quality.
  • the communication buoy 100B may determine the number of times of transmission repeatedly according to the number of wave peaks between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B. For example, the number N1 of wave peaks in FIG. 8 is larger than the number N2 of wave peaks in FIG. Therefore, the communication buoy 100B may set the number of repeated transmissions in FIG. 8 to a value larger than the number of repeated transmissions in FIG.
  • the communication buoy 100B may determine the number of repeated transmissions according to a reception probability (for example, a probability that a radio signal is blocked by a wave) that data can be received by one transmission.
  • Communication buoy 100B may decrease the number of transmissions as the reception probability increases.
  • Communication buoy 100B may increase the number of transmissions as the reception probability is lower.
  • the reception probability may be calculated with a value corresponding to the estimated communication quality. That is, the higher the communication quality, the higher the reception probability, and the lower the communication quality, the lower the reception probability.
  • the communication buoy 100B may determine at least one of a modulation scheme, a coding rate, a coding scheme, and MCS (Modulation and Coding Scheme) based on the communication quality estimated from the measurement information. Therefore, the communication buoy 100B may determine the error tolerance according to the communication quality estimated from the measurement information, as with the number of transmissions. For example, the communication buoy 100 ⁇ / b> B may determine an MCS whose error tolerance is a value smaller than a predetermined value in response to good communication quality. The communication buoy 100B may determine an MCS for which the error tolerance is greater than a predetermined value in response to poor communication quality.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the communication buoy 100B can perform data transmission using the determined information (number of transmissions, modulation scheme, coding rate, coding scheme, MCS, etc.).
  • the communication buoy 100B may transmit control information including the determined information to the communication buoy 100A.
  • Communication buoy 100A may transmit data to communication buoy 100B using the received control information. Thereby, the communication buoy 100A can transmit appropriate error tolerance data without determining (calculating) the error tolerance.
  • the communication buoy 100B can control the error tolerance based on the measurement information.
  • the communication buoy 100B can control the number of repeated transmissions based on the measurement information.
  • the error resistance and / or the number of repeated transmissions can be determined according to the communication environment (natural environment) between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B, so that the communication quality can be improved.
  • the communication buoy 100B can control beamforming for directing a beam for transmission and / or reception to the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100B may control at least one of beam directivity and spread based on the measurement information. For example, the communication buoy 100B estimates the movement of the communication buoy 100A based on the measurement information from the communication buoy 100A. The communication buoy 100B performs control for directing the beam to the antenna of the communication buoy 100A in consideration of the estimated movement of the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100B may have received in advance information indicating the position of the antenna of the communication buoy 100A.
  • Communication buoy 100B may receive information indicating the position of the antenna of communication buoy 100A from communication buoy 100A together with the measurement information.
  • the communication buoy 100B can execute, for example, beam forming control for dynamically changing the beam directivity and the beam spread (antenna directivity pattern).
  • Communication buoy 100B calculates an antenna weight (for example, an array antenna weight) based on the propagation path characteristic information.
  • the communication buoy 100B controls the transmission unit 120 based on the calculated antenna weight.
  • the propagation path characteristic information indicates a propagation path characteristic between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • the propagation path characteristic information is, for example, information fed back from the communication buoy 100A to the communication buoy 100B based on a radio signal (for example, a reference signal) received by the communication buoy 100A from the communication buoy 100B.
  • the propagation path characteristic information is PMI (Precoding Matrix Indicator).
  • the communication buoy 100B may receive the propagation path characteristic information from the communication buoy 100A together with the measurement information.
  • the beam directivity control will be described with reference to FIG. State 1 in FIG. 13 shows the state of the communication buoy 100 when the wave height is small. State 2 and state 3 in FIG. 13 show the state of the communication buoy 100 when the wave height is large. In the state 1 and the state 2 of FIG. 13, the communication buoy 100B fixes the beam direction. In the state 3 of FIG. 13, the communication buoy 100B executes control to direct the beam direction toward the communication buoy 100A (the antenna thereof).
  • the communication buoy 100B executes control to direct the beam direction toward the communication buoy 100A (its antenna) so that the beam from the communication buoy 100B hits the communication buoy 100A (its antenna).
  • the communication buoy 100B is based on information (measurement information, etc.) received from the communication buoy 100A, the position of the communication buoy 100A, the position of the antenna of the communication buoy 100A, and the direction of the beam (transmission and / or reception) from the communication buoy 100A.
  • the spread of the beam from the communication buoy 100A is estimated.
  • the information from the communication buoy 100A is information indicating at least one of the position of the communication buoy 100A, the position of the antenna of the communication buoy 100A, the direction of the beam from the communication buoy 100A, and the spread of the beam from the communication buoy 100A. Also good.
  • Information from communication buoy 100A may be information indicating an antenna weight in communication buoy 100A.
  • Communication buoy 100B performs control to direct the beam direction toward communication buoy 100A (its antenna) based on the information received from communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100B may control the beam direction based on the measurement information measured by the communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100B can control the beam direction according to the movement of the communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100B adjusts (corrects) the beam transmission direction from the upper (state 2) to the lower (state 3) according to the movement of the communication buoy 100B. ) Can hit the beam.
  • the communication buoy 100B may control the beam direction by correcting the calculated antenna weight according to the movement of the communication buoy 100B.
  • Communication buoy 100B may control the direction of the beam by controlling the direction of the antenna in accordance with the movement of communication buoy 100B.
  • FIG. 14 is used to explain the control of beam spread.
  • State 1 in FIG. 14 shows the state of communication buoy 100 when the wave height is small.
  • State 2 in FIG. 14 shows the state of the communication buoy 100 when the wave height is medium.
  • State 3 in FIG. 14 shows the state of the communication buoy 100 when the wave height is large.
  • the communication buoy 100B can control the beam spread based on the measurement information. Specifically, the communication buoy 100B is configured to transmit the beam according to the communication quality between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B (ie, the movement of the communication buoy (100A and / or 100B) and / or the state of the wave). You can control the spread. For example, when the communication quality is equal to or higher than the first threshold, the communication buoy 100B performs control to reduce the beam spread (state 1). The communication buoy 100B performs control to increase the beam spread when the communication quality is less than the second threshold value which is smaller than the first threshold value (state 3). When the communication quality is less than the first threshold and greater than or equal to the second threshold, the communication buoy 100B performs control to make the beam spread moderate (state 2).
  • the communication quality is equal to or higher than the first threshold
  • the communication buoy 100B performs control to reduce the beam spread (state 1).
  • the communication buoy 100B performs control to increase the beam spread when the communication quality is less than the second threshold value which is smaller
  • the communication buoy 100B may control the spread of the beam by defining a predetermined region (region A) where the communication buoy 100A exists with one angular spread in the horizontal direction and the vertical direction.
  • the communication buoy 100B may control the spread of the beam by defining the region A with both the horizontal and vertical angular spreads.
  • the communication buoy 100B has a beam divergence by defining a region A not only in the horizontal and vertical angular spreads but also in the distance between the communication buoys 100 and / or the distance (height) from the sea level to the antenna. And beam directivity) may be controlled.
  • the communication buoy 100B may execute beamforming control when it is determined that the communication quality in communication between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B is less than the first threshold based on the measurement information. Thereby, the fall of communication quality can be suppressed.
  • the communication buoy 100B stops the beamforming control when it is determined that the communication quality is less than the second threshold due to deterioration of communication quality in communication between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B based on the measurement information. May be.
  • the value less than the second threshold is a value lower than the first threshold.
  • communication buoy 100B may transmit information to communication buoy 100A using an antenna having no directivity.
  • the communication buoy 100B may transmit information related to beamforming control to the communication buoy 100A as control information.
  • the control information includes, for example, propagation path characteristic information fed back from the communication buoy 100B to the communication buoy 100A based on a radio signal (reference signal) received by the communication buoy 100B from the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100A may control beam forming for directing a beam for transmission and / or reception to the communication buoy 100B based on the control information.
  • the beam of the communication buoy 100B is directed to the antenna of the communication buoy 100A, the communication quality can be improved.
  • the communication buoy 100B can switch between the first control (closed loop communication control) and the second control (open loop communication control).
  • the first control is closed loop communication control.
  • the communication buoy 100B controls communication with the communication partner based on the information while receiving information about the communication partner (communication buoy 100A) from the communication partner.
  • Communication buoy 100B may periodically receive information about communication buoy 100A from communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100B may receive information regarding the communication buoy 100A together with data (relay data).
  • the communication buoy 100B transmits information related to the communication buoy 100B to the communication buoy 100A.
  • Communication buoy 100B may periodically transmit information regarding communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100B may transmit information regarding the communication buoy 100B together with the data (relay data).
  • the information regarding the communication partner is, for example, measurement information received by the communication buoy 100A.
  • the information on the communication partner may include other information on the communication buoy 100A (for example, information on the antenna of the communication buoy 100A described above).
  • the information regarding the communication partner does not include data to be relayed.
  • the second control is open loop communication control.
  • the communication buoy 100B controls communication with the communication partner without using information regarding the communication partner (communication buoy 100A). Therefore, in the open loop communication control, the communication buoy 100B may transmit and / or receive data (only) with the communication buoy 100A. In the open loop communication control, the communication buoy 100B may receive information related to the communication buoy 100A or may not use it to control communication with the communication buoy 100A. Communication buoy 100B can omit transmission of information related to communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100B can execute the following operations.
  • Communication buoy 100B may execute one of closed-loop communication control and open-loop communication control.
  • step S410 the communication buoy 100B can estimate the communication quality Q based on the measurement information.
  • step S420 the communication buoy 100B can determine whether or not the estimated communication quality Q is less than the threshold value Qth1.
  • the communication buoy 100B executes the process of step S430 in response to the communication quality Q being equal to or higher than the threshold value Qth1 (NO).
  • the communication buoy 100B executes the process of step S460 in response to the communication quality Q being less than the threshold value Qth1 (YES).
  • the communication buoy 100B may determine whether or not the estimated communication quality Q is greater than or equal to the threshold value Qth2.
  • the threshold value Qth2 is a value larger than the threshold value Qth1.
  • the threshold value Qth2 indicates, for example, that the wave state is ⁇ .
  • the communication buoy 100B may execute the process of step S460 in response to the communication quality Q being equal to or higher than the threshold value Qth2 (YES).
  • Communication buoy 100B may execute the process of step S430 in response to communication quality Q being less than threshold value Qth2 (NO) and not less than threshold value Qth1 (NO).
  • step S430 the communication buoy 100B starts closed loop communication control.
  • the communication buoy 100B switches from open loop communication control to closed loop communication control when open loop communication control is being executed.
  • the communication buoy 100B continues the closed-loop communication control when the closed-loop communication control is being executed.
  • Communication buoy 100B may transmit control information indicating that closed-loop communication control has been started to communication buoy 100A in response to switching.
  • step S440 the communication buoy 100B receives the information related to the communication buoy 100A from the communication buoy 100A.
  • Communication buoy 100B transmits information related to communication buoy 100B to communication buoy 100A.
  • step S450 the communication buoy 100B executes communication control based on information related to the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100B may execute at least one of the above-described movement control, error tolerance control, and beamforming control.
  • step S460 the communication buoy 100B starts open loop communication control.
  • Communication buoy 100B switches from closed-loop communication control to open-loop communication control when closed-loop communication control is being executed.
  • the communication buoy 100B continues the open loop communication control when the open loop communication control is being executed.
  • Communication buoy 100B may transmit control information indicating that open-loop communication control has been started to communication buoy 100A in response to the switching.
  • the communication buoy 100B estimates the position of the communication buoy 100A.
  • Communication buoy 100B may estimate the position of communication buoy 100A based on information received from communication buoy 100A (for example, the latest measurement information).
  • Communication buoy 100B may estimate a predetermined area (area A) where communication buoy 100A exists.
  • the predetermined area is an area where the communication buoy 100A stays while the open loop communication control is being executed.
  • Communication buoy 100B may estimate region A in consideration of the movement status of communication buoy 100A (for example, the movement speed of communication buoy 100A). For example, the communication buoy 100B may estimate the area A on the assumption that the movement of the communication buoy 100A continues.
  • the communication buoy 100B may estimate the size of the area A when estimating the position of the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100B may estimate the size of the region A based on the measurement information from the communication buoy 100A in consideration of the maximum shake state of the (past) communication buoy 100A.
  • Communication buoy 100B may estimate, as region A, an area where the probability that communication buoy 100A exists is higher than a predetermined value.
  • the communication buoy 100B may estimate the size of the area A according to the estimated communication quality.
  • the communication buoy 100B may increase the size of the region A as the estimated communication quality is worse.
  • the communication buoy 100B may reduce the size of the region A as the estimated communication quality is improved.
  • the communication buoy 100B may estimate the position and / or area A of the communication buoy 100A based on parameters (measurement information) measured by the communication buoy 100B. That is, the communication buoy 100B may estimate the position and / or area A of the communication buoy 100A in consideration of the situation of the communication buoy 100B itself. Communication buoy 100B may estimate the movement of communication buoy 100A in consideration of the state of communication buoy 100B itself.
  • the communication buoy 100B may estimate the wave state estimated from the measurement information as the wave state in the communication buoy 100A. For example, the communication buoy 100B may determine that the wave state in the communication buoy 100A is ⁇ if the wave state in the communication buoy 100B is ⁇ . The communication buoy 100B may estimate the area A (the size) based on the estimated wave state in the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100B may estimate that the wave state estimated from the measurement information is the wave state in the communication buoy 100A after a predetermined time. For example, the communication buoy 100B may consider that the wave state of the communication buoy 100B at a predetermined time (t1) is the wave state of the communication buoy 100A after a predetermined time (n) from the predetermined time (t1).
  • the communication buoy 100B may calculate a predetermined time according to the distance between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100B may calculate the predetermined time by comparing the measurement information of the communication buoy 100A and the measurement information of the communication buoy 100B.
  • Communication buoy 100B may calculate (preliminarily) a time difference until the measurement parameter value of communication buoy 100A and the measurement parameter value of communication buoy 100A are the same or similar as a predetermined time.
  • the communication buoy 100B executes movement control in order to fix the position of the communication buoy 100B.
  • Communication buoy 100B remains in a predetermined area (area B) by movement control.
  • Communication buoy 100B may determine a predetermined area based on the information last transmitted to communication buoy 100A. That is, communication buoy 100B may set region B as a region where communication buoy 100A can be estimated based on the last transmitted information.
  • the predetermined area may be specified by an absolute position (that is, latitude and longitude).
  • the predetermined area may be specified by a relative position (for example, a distance from the own communication buoy).
  • step S480 the communication buoy 100B executes communication control.
  • the communication buoy 100B executes communication control so that the communication buoy 100A can receive data from the communication buoy 100B even if the communication buoy 100A exists at an arbitrary location in the area A.
  • the communication buoy 100B may execute at least one of the above-described movement control, error tolerance control, and beamforming control.
  • Communication buoy 100B transmits data using radio resources for control (time / frequency resource / frequency band) used for transmitting information related to communication buoy 100B when open-loop communication control is performed. May be.
  • the open loop communication control is executed in response to the communication quality Q being less than the threshold value Qth1, the data transmitted using the control radio resource is the data for retransmission (transmitted data). May be. Thereby, error tolerance can be improved.
  • the open loop communication control in which the estimated communication quality Q is equal to or higher than the threshold value Qth2 is executed, even if the data transmitted using the control radio resource is new data (untransmitted data) Good. Thereby, since the radio
  • the communication buoy 100B may perform measurement periodically or aperiodically while performing communication control.
  • the communication buoy 100B may execute the processes of steps S410 and S420 based on the measured information.
  • the threshold value (for example, Qth1A) used for determination of switching from open loop communication control to closed loop communication control is the same as the threshold value (for example, Qth1B) used for determination of switching from closed loop communication control to open loop communication control. It may be a value. These threshold values may be different values. For example, Qth1A may be larger than Qth1B. Similarly, the threshold value Qth2A used for determination of switching from open loop communication control to closed loop communication control may be larger than the threshold value Qth2B used for determination of switching from closed loop communication control to open loop communication control. .
  • ping-pong phenomenon frequent switching between closed-loop communication control and open-loop communication control (so-called ping-pong phenomenon) can be suppressed because the communication quality repeatedly fluctuates near the threshold value.
  • the communication buoy 100B can perform closed-loop communication control in response to the estimated communication quality Q being equal to or higher than the threshold value Qth1. Thereby, since communication buoy 100B controls communication based on the information received from communication buoy 100A, communication quality can be improved.
  • the communication buoy 100B can perform open-loop communication control in response to the estimated communication quality Q being less than the threshold value Qth1. For example, when the position of the communication buoy 100A greatly fluctuates due to the influence of a large wave, and the reliability of information related to the communication partner decreases, open loop communication control can be performed. Thereby, the communication buoy 100B can suppress the deterioration of the communication quality by not using the information on the communication partner.
  • the communication buoy 100B can perform open-loop communication control in response to the estimated communication quality Q being Qth2 or higher.
  • the estimated communication quality Q is Qth2 or higher, sufficient communication quality can be ensured even with open-loop communication control.
  • the communication buoy 100B can reduce the processing load on the communication buoy 100B because the exchange of information other than the data to be transferred (information on the communication partner) is reduced.
  • the communication buoy 100B can switch between closed-loop communication control and open-loop communication control. Thereby, the communication buoy 100B can suppress the deterioration of the communication quality between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100B can determine whether or not the communication buoy 100A should be selected as a communication partner based on the measurement information. Communication buoy 100B may determine to select communication buoy 100A as the communication partner in response to determining that the communication quality between communication buoy 100A and communication buoy 100B is good. Communication buoy 100B may determine not to select communication buoy 100A as the communication partner in response to determining that the communication quality is poor.
  • the communication buoy 100B determines that the communication buoy 100A is selected as the communication partner, the communication buoy 100B executes communication with the communication buoy 100A. If communication buoy 100B determines not to select communication buoy 100A as the communication partner, communication buoy 100B does not execute communication with communication buoy 100A. In this case, the communication buoy 100B may determine whether to select another communication buoy 100A as a communication partner. When there are a plurality of communication buoys 100 around the communication buoy 100B, the communication buoy 100B may select the communication buoy 100 with the best communication quality as the communication partner.
  • the communication buoy 100B may determine whether to transmit information only to the communication buoy 100A or to transmit information to another communication buoy 100 (for example, the communication buoy 100C) based on the measurement information. That is, the communication buoy 100B may determine whether to relay data through a plurality of different communication paths.
  • the communication buoy 100B may determine to transmit information only to the communication buoy 100A in response to determining that the communication quality between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B is good.
  • Communication buoy 100B may determine to transmit information not only to communication buoy 100A but also to communication buoy 100C in response to determining that the communication quality is poor.
  • the communication buoy 100B may transmit the same information to each communication buoy 100 when using a plurality of different communication paths, that is, when transmitting information to the plurality of communication buoys 100. As a result, even when information is not transmitted between predetermined communication buoys, information can be transmitted to a transmission destination via another communication path, thereby improving data reliability.
  • the communication buoy 100B may transmit different information to each communication buoy 100. As a result, the amount of information sent to each communication buoy 100 is reduced, and the communication speed is improved.
  • the communication buoy 100B may determine whether to use a plurality of different communication paths according to the amount of information to be transmitted. The communication buoy 100B may determine that one communication path is used when the amount of information to be transmitted is less than the threshold. That is, communication buoy 100B may transmit information only to communication buoy 100A, for example.
  • the communication buoy 100B may determine to use a plurality of communication paths when the amount of information to be transmitted is equal to or greater than a threshold value.
  • the communication buoy 100B may transmit information to the plurality of communication buoys 100 by multicast (or broadcast).
  • Communication buoy 100B may transmit information to each communication buoy 100 by unicast.
  • the communication buoy 100B may notify the control information to each communication buoy 100 when the communication path is dynamically changed.
  • the control information is information for notifying that the routing table of each communication buoy 100 has been changed (updated).
  • the control information includes information indicating the changed routing table.
  • the routing table includes information indicating a node (metric) in a route to an individual network destination.
  • the communication buoy 100B may transmit the control information together with the user information to be transmitted to the communication buoy 100 on the changed communication path. Similarly, the communication buoy 100 that has received the control information transmits the control information together with the user information to be transmitted to the communication buoy 100 on the changed communication path.
  • the communication buoy 100B may notify control information to other communication buoys 100 separately from the user information to be transmitted. Thereby, the other communication buoy 100 that has received the control information can transmit the user information to the communication buoy 100 on the changed communication path.
  • the above (communication quality estimation) and (communication control) are executed not only for communication between the communication buoys 100 but also for communication between the communication buoy 100 and the small communication buoy 300 described later. It is also possible (see the third embodiment).
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining an example of the operation of the communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100B can measure a parameter based on an external physical force that the communication buoy 100B cannot control (see, for example, S210 in FIG. 6).
  • the communication buoy 100B acquires measurement information indicating the measured parameters.
  • the communication buoy 100B can receive measurement information indicating the parameters measured in the communication buoy 100A from the communication buoy 100A (see, for example, S120 in FIG. 5).
  • step S510 and step S520 may be omitted.
  • step S530 the communication buoy 100B can estimate the communication quality in communication with the communication buoy 100A based on the measurement information (see S140 in FIG. 5).
  • step S540 the communication buoy 100B controls communication with the communication buoy 100A based on the measurement information (see S150 in FIG. 5). Specifically, the communication buoy 100B can execute the above-described communication control.
  • the communication buoy 100B controls communication with the communication buoy 100A based on the measurement information received from the communication buoy 100A. Thereby, the communication buoy 100B can know the movement of the communication buoy 100A caused by a natural phenomenon. The communication buoy 100B can communicate with the communication buoy 100A in consideration of the movement of the communication buoy 100A. Therefore, it is possible to suppress a decrease in communication quality between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100B controls communication with the communication buoy 100A based on the measurement information indicating the parameters measured by the communication buoy 100B. Thereby, the communication buoy 100B can communicate with the communication buoy 100A in consideration of the movement of the communication buoy 100B caused by a natural phenomenon. As a result, it is possible to suppress deterioration in communication quality between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B.
  • FIG. 17 is a sequence diagram for explaining an operation according to the second embodiment.
  • each communication buoy 100 (communication buoy 100A-100C) measures a parameter based on an external physical force that cannot be controlled by each communication buoy 100.
  • each communication buoy 100 sends measurement information indicating the measured parameter to the control station 200.
  • Each communication buoy 100 may relay measurement information of other communication buoys 100 to the control station 200.
  • control station 200 may acquire determination information used for determining a communication path from another network device.
  • the determination information includes, for example, weather information in an area where a plurality of communication buoys 100 exist.
  • the determination information may include information indicating a map of an area where a plurality of communication buoys 100 are present.
  • the determination information may include information regarding an artifact located in an area where a plurality of communication buoys 100 are present.
  • step S640 the control station 200 determines a communication path for relaying information based on the measurement information from the plurality of communication buoys 100.
  • the communication path is a communication path through at least one of the plurality of communication buoys 100.
  • the control station 200 may estimate the communication quality between the communication buoys 100 based on the measurement information from the plurality of communication buoys 100, for example. For example, when the wave in the communication buoy 100C is rough due to rain in the communication buoy 100D, the control station 200 measures the measurement information from the communication buoy 100C (for example, information on the state of the wave) and the measurement from the communication buoy 100D. If communication quality of communication between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B located between the communication buoy 100C and the communication buoy 100D is poor based on information (for example, information indicating rainfall and / or information on the state of waves) Can be estimated (see FIGS. 1 and 8).
  • information for example, information indicating rainfall and / or information on the state of waves
  • the control station 200 can estimate the communication quality between the communication buoys 100, for example, similarly to the communication buoy 100B of the first embodiment.
  • the control station 200 may estimate the communication quality between the communication buoys 100 based on determination information as well as measurement information.
  • the control station 200 communicates not only the communication quality between the communication buoys 100 but also communication between the communication buoy 100 and a communication device (for example, a marine communication boat, a submersible explorer) as a transmission source and / or transmission destination of information. Quality may be estimated.
  • the control station 200 may receive measurement information indicating parameters measured in the communication device via the communication buoy 100.
  • the control station 200 determines an optimal communication path based on the estimated information. For example, the control station 200 may determine a communication path that provides good communication quality as the entire communication path as a relay communication path. For example, when the communication quality between the predetermined communication buoys 100 is less than the threshold, the control station 200 may determine a communication path that does not pass between the predetermined communication buoys 100 as a relay communication path.
  • control station 200 It is not easy for the control station 200 to estimate the actual movement of each communication buoy 100 floating on the sea surface only by weather information.
  • the control station 200 can estimate the communication quality between (future) communication buoys 100 more accurately by using the measurement information.
  • step S650 the control station 200 transmits route information to the plurality of communication buoys 100.
  • Route information is information indicating a communication route for relay. For example, it is information indicating a communication path from the information transmission source to the information transmission destination via the communication buoy 100.
  • the route information may be, for example, information indicating that the communication route passes through “submersible explorer, maritime communication boat, communication buoy 100B, communication buoy 100A, control station 200”.
  • the route information may be information indicating a (updated) routing table.
  • the route information may include control information calculated based on the measurement information.
  • the control information may include position information for moving the communication buoy.
  • the control information may include control information for directing the beam to the antenna of another communication buoy.
  • the control station 200 may not transmit the route information to the communication buoy 100 (for example, the communication buoy 100C) that is not a relay target.
  • Each communication buoy 100 relays information based on the route information.
  • the communication buoy 100A receives control information from the communication station to the submersible explorer from the control station 200 based on the path information, and relays it to the communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100A receives user information from the submersible explorer to the communication station from the communication buoy 100B based on the route information and relays it to the control station 200.
  • control information for controlling the diving probe is sent from the control station 200 to the diving probe through the communication buoy 100A and the communication buoy 100B (and the marine communication boat) based on the route information.
  • Underwater information (user information) acquired by the submersible explorer can be transmitted from the submersible explorer to the control station 200 via the communication buoy 100A and the communication buoy 100B (and the maritime communication boat) based on the route information. .
  • control station 200 determines a communication path for relaying information based on the measurement information received from each of the plurality of communication buoys 100. Thereby, the control station 200 can determine an appropriate communication path after more accurately estimating the communication quality between the communication buoys 100.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining an example of a communication system according to the third embodiment.
  • the communication system includes, for example, a plurality of communication buoys 100 (communication buoys 100A-100C).
  • the communication system may have a plurality of small communication buoys 300.
  • the communication buoy 100 can execute communication with other communication buoys 100 via the small communication buoy 300.
  • each of communication buoy 100A and communication buoy 100B can communicate via small communication buoy 300a and small communication buoy 300b.
  • the small communication buoy 300a is controlled by the communication buoy 100A.
  • the small communication buoy 300b is controlled by the communication buoy 100B.
  • the small communication buoy 300 is a communication buoy that supports communication of the communication buoy 100.
  • the small communication buoy 300 may be a communication buoy that assists communication of the communication buoy 100.
  • the small communication buoy 300 may not be able to transmit data to other communication buoys 100 without controlling the communication buoy 100.
  • the small communication buoy 300 may not be able to receive data from other communication buoys 100 without controlling the communication buoy 100.
  • FIG. 19 is a block diagram of the small communication buoy 300.
  • FIG. 20 is a block diagram of the small communication buoy 300 and the communication buoy 100.
  • the small communication buoy 300 may have the same function as the communication buoy 100. That is, the small communication buoy 300 may include a reception unit 310, a transmission unit 320, a control unit 330, a power supply unit 340, and a measurement unit 350. The small communication buoy 300 may include a driving unit 360.
  • the small communication buoy 300 may be physically connected to the communication buoy 100.
  • the communication buoy 100 and the small communication buoy 300 are connected by the connecting unit 170.
  • the small communication buoy 300 may include the reception unit 310, the transmission unit 320, and the measurement unit 350 without including the control unit.
  • the small communication buoy 300 may include a drive unit.
  • the small communication buoy 300 may include a control unit.
  • the small communication buoy 300 When the small communication buoy 300 does not include a control unit, the small communication buoy 300 is controlled by the control unit 130 of the communication buoy 100. Specifically, the reception unit 310, the transmission unit 320, and the measurement unit 350 are controlled by the control unit 130.
  • the connecting unit 170 may include an electric wire for transmitting and / or receiving information between the communication buoy 100 and the small communication buoy 300.
  • the connection part 170 may be a cable composed of, for example, an electric wire, an insulator, and a protective film.
  • the control unit 130 may control the reception unit 310, the transmission unit 320, and the measurement unit 350 via the connection unit 170 (cable). Therefore, the communication buoy 100 and the small communication buoy 300 may perform communication by wire.
  • the connecting unit 170 may not be used for transmitting and / or receiving information between the communication buoy 100 and the small communication buoy 300.
  • the small communication buoy 300 (the control unit thereof) performs wireless communication with the communication buoy 100.
  • At least one of the communication buoy 100 and the small communication buoy 300 may be able to control the length of the connecting portion 170 between the communication buoy 100 and the small communication buoy 300.
  • the communication buoy 100 (and / or the small communication buoy 300) may shorten the length of the connecting portion 170 by, for example, winding (pulling) the cable that is the connecting portion 170. Thereby, the distance between the communication buoy 100 and the small communication buoy 300 is reduced.
  • the communication buoy 100 (and / or the small communication buoy 300) may elongate the length of the connecting portion 170 by, for example, feeding a cable that is the connecting portion 170. Thereby, the distance between the communication buoy 100 and the small communication buoy 300 is extended.
  • the small communication buoy 300 executes a process executed by at least one of the reception unit, the transmission unit, the control unit, the power supply unit, the measurement unit, and the drive unit included in the small communication buoy 300. This will be described as processing (operation).
  • Operation example 1 (1.1) Overview of Small Communication Buoy 300
  • the operation (operation example 1) according to the embodiment will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 21 is a sequence diagram for explaining an operation (operation example 1) according to the third embodiment.
  • 22 to 24 are diagrams for explaining an operation (operation example 1) according to the third embodiment.
  • the communication buoy 100 can execute at least one of the first communication and the second communication.
  • the communication buoy 100 communicates with the communication partner without going through the small communication buoy 300 under its control. Therefore, the first communication is not only a case where the communication buoys 100 directly communicate with each other, but a case where the communication buoy 100 communicates via the small communication buoy 300 under the control of the other communication buoys 100. May be included.
  • the communication buoy 100 communicates with the communication partner via the small communication buoy 300 under its control. Accordingly, the second communication may include not only a case where the small communication buoys 300 directly communicate with each other but also a case where the small communication buoy 300 directly communicates with the other communication buoys 100. .
  • the communication buoy 100A controls the small communication buoy 300a.
  • the communication buoy 100B controls the small communication buoy 300b.
  • the operation of communication buoy 100B is the same as the operation of communication buoy 100A, and a description thereof will be omitted.
  • the timings of the operations in steps S710 to S750 of communication buoy 100A and communication buoy 100B need not be the same. Since the operation of the small communication buoy 300b is the same as that of the small communication buoy 300a at least in step S750, the description thereof is omitted.
  • the communication buoy 100A and the communication buoy 100B may be executing the first communication.
  • step S710 communication buoy 100A measures a parameter based on an external physical force that communication buoy 100A cannot control. Thereby, the communication buoy 100A acquires measurement information indicating the measured parameters.
  • step S720 the communication buoy 100A estimates the communication quality between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B based on the measurement information.
  • the communication buoy 100A can estimate the communication quality by the method described above.
  • step S730 the communication buoy 100A determines whether to perform (start) communication via the small communication buoy 300a based on the measurement information. Specifically, communication buoy 100A determines whether or not to perform communication (second communication) via small communication buoy 300a based on the communication quality estimated from the measurement information.
  • the communication buoy 100A may determine not to execute the second communication in response to the estimated communication quality being good (for example, the estimated communication quality is equal to or higher than a threshold).
  • the communication buoy 100A may determine to execute the second communication in response to the estimated communication quality being poor (for example, the estimated communication quality is less than a threshold value).
  • the communication buoy 100A may determine to execute the second communication in response to determining that the first communication is blocked by the wave based on the measurement information.
  • the communication buoy 100A may determine not to execute the second communication in response to determining that the first communication is not blocked by the wave.
  • the description will proceed assuming that the communication buoy 100A has determined to execute the second communication.
  • the communication buoy 100A may start feeding out the cable that is the connecting portion 170. Thereby, communication buoy 100A may send out small communication buoy 300a from the origin of communication buoy 100A.
  • step S740 the communication buoy 100A transmits the first control information to the small communication buoy 300a.
  • the first control information may include information for controlling the movement of the small communication buoy 300a.
  • the first control information includes, for example, position information indicating the destination of the small communication buoy 300a.
  • the position information may indicate latitude and longitude.
  • the position information may indicate a distance and direction from a reference point (for example, communication buoy 100A).
  • the position information may indicate a position where the distance between the communication buoy 100A and the small communication buoy 300a satisfies ⁇ / 2.
  • is the wavelength of the wave.
  • the position information may indicate a position where the distance satisfies “ ⁇ (k ⁇ (1/2))” (that is, ⁇ / 2, 3 ⁇ / 2, 5 ⁇ / 2,). k is a natural number (1, 2,).
  • the small communication buoy 300a is located in the wave peak.
  • the position information may indicate an area indicating the movement range of the small communication buoy 300a.
  • the communication buoy 100A moves the small communication buoy 300a by controlling the length of the connecting unit 170, the communication buoy 100A omits transmission of the first control information. Also good.
  • the first control information may include allocation information of radio resources (time / frequency resources (communication period, communication timing, frequency band, etc.)) allocated to the small communication buoy 300a.
  • the allocation information is a radio resource used for communication (transmission and / or reception) with the communication buoy 100A, for example.
  • the allocation information may be a radio resource used for communication (transmission and / or reception) with the communication buoy 100B (or the small communication buoy 300b).
  • the allocation information indicates time resources (communication period, communication timing, etc.) allocated to the small communication buoy 300a. May be.
  • the first control information may not include allocation information.
  • step S750 the small communication buoy 300a moves based on the first control information.
  • the small communication buoy 300a may transmit information indicating that the movement is completed to the communication buoy 100A in response to the completion of the movement. That is, the small communication buoy 300a may transmit the information to the communication buoy 100 in response to completion of preparation for communication. The small communication buoy 300a may transmit, as the information, information indicating the position of the small communication buoy 300a measured at the destination to the communication buoy 100A.
  • the small communication buoy 300a may measure a parameter based on an external physical force that the communication buoy 100A cannot control at the destination.
  • the small communication buoy 300a may transmit measurement information indicating the measured parameters to the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100A may determine whether to move the small communication buoy 300a further based on the measurement information received from the small communication buoy 300a. If communication buoy 100A determines that small communication buoy 300a is to be moved, step S740 may be executed. If communication buoy 100A determines not to move small communication buoy 300a, communication buoy 300A may omit step S740 and execute step S760.
  • step S760 the communication buoy 100A transmits the second control information to the communication buoy 100B.
  • the second control information is information for executing (starting) the second communication.
  • the second control information includes, for example, information related to the small communication buoy 300a.
  • the information may include information indicating the position (arrangement) of the small communication buoy 300a.
  • the information may include information indicating a wave state in the small communication buoy 300a.
  • the information may include information indicating a radio resource used for communication with the small communication buoy 300a.
  • the information indicating the radio resource may indicate a time resource (communication period, communication timing, etc.).
  • the second control information may not include information indicating the radio resource.
  • the information may include information indicating the antenna height of the small communication buoy 300a.
  • the second control information may include information related to the communication buoy 100A similar to information related to the small communication buoy 300a.
  • the communication buoy 100B is based on the second control information from the communication buoy 100A, and the optimal communication path, communication timing (communication period), communication buoy arrangement (communication buoy 100A, communication buoy 100B, small communication buoy 300a, and At least one of the small communication buoys 300b) may be calculated.
  • the communication buoy 100A receives the second control information from the communication buoy 100B.
  • the second control information from the communication buoy 100B may include information regarding the small communication buoy 300b.
  • the second control information may include information regarding the communication buoy 100B.
  • the second control information may include information calculated by the communication buoy 100B based on the second control information from the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100A may transmit new first control information to the small communication buoy 300a when changing the position of the small communication buoy 300a based on the second control information from the communication buoy 100B.
  • the small communication buoy 300a changes the position by moving based on the new first control information.
  • the new first control information may include allocation information indicating the changed radio resource.
  • step S780 communication buoy 100A and communication buoy 100B execute the second communication based on each other's second control information.
  • Communication buoy 100A and communication buoy 100B may execute not only the second communication but also the first communication.
  • the communication buoy 100A is connected to the communication buoy 100B in the first period (for example, the period from t1 to t2) during which the vertical position of the communication buoy 100A is equal to or greater than a predetermined value. Communication can be performed.
  • the predetermined value is, for example, a value between the maximum value and the minimum value of the wave height.
  • the first period may be a period in which the vertical position of communication buoy 100A (eg, antenna height h) is higher than the wave height between communication buoy 100A and communication buoy 100B.
  • the communication buoy 100A may execute the first communication with the communication buoy 100B via the small communication buoy 300b in the first period.
  • the communication buoy 100A can execute the second communication with the communication buoy 100B in a second period (for example, a period from t2 to t3) in which the vertical position of the communication buoy 100A is less than a predetermined value.
  • the second period may be a period in which the vertical position of communication buoy 100A (eg, antenna height h) is lower than the wave height between communication buoy 100A and communication buoy 100B.
  • the small communication buoy 300a communicates with the small communication buoy 300b (or the communication buoy 100B).
  • the small communication buoy 300a can receive data to be transmitted from the communication buoy 100A at a timing at which communication with the small communication buoy 300b is not performed, and can transmit data received from the small communication buoy 300b to the communication buoy 100A.
  • the small communication buoy 300a may move along with the waves in the second period. Specifically, the small communication buoy 300a may move so that the small communication buoy 300a is positioned on a wave peak while performing communication with the communication partner (the small communication buoy 300b / communication buoy 100B). For example, the small communication buoy 300a may move so that the antenna height h of the communication buoy 100A is always located at a wave peak in the second period in which the antenna height h is lower than the wave height. That is, the small communication buoy 300 may move with the wave mountain at the same speed as the wave speed in the second period. The small communication buoy 300 may return to the original position where the second period was started in the first period in which the antenna height h of the communication buoy 100A is higher than the wave height.
  • the small communication buoy 300a When the position of the small communication buoy 300a is fixed, even if there is a possibility that the communication is interrupted, the small communication buoy 300a can be continuously communicated by moving in accordance with the wave. As described above, the small communication buoy 300a moves along with the wave, so that the period during which the small communication buoy 300a can communicate with the communication partner increases.
  • the movement of the small communication buoy 300a may be controlled by the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100A may measure parameters (for example, wave direction and wave velocity) indicating the wave state.
  • the communication buoy 100A may calculate the position of the small communication buoy 300a at a predetermined timing based on the measurement information (measured parameters).
  • the communication buoy 100A may transmit the calculated control information to the small communication buoy 300a.
  • the small communication buoy 300a may move based on the control information.
  • the small communication buoy 300a may autonomously execute measurement and movement control.
  • the communication buoy 100A may perform the measurement in step S710 periodically or aperiodically.
  • the communication buoy 100A may continue the second communication in response to determining that the communication quality estimated based on the measurement information is poor.
  • the communication buoy 100A may end the second communication in response to determining that the communication quality estimated based on the measurement information is good.
  • the communication buoy 100A may wind up the cable that is the connecting portion 170 when the second communication is terminated. Accordingly, the communication buoy 100A may return the small communication buoy 300a to the original communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100A controls the second communication via the small communication buoy 300a based on the measurement information.
  • the communication buoy 100A and the communication buoy 100B and the communication buoy 100B are located via the small communication buoy 300a and the small communication buoy 300b even when the communication is blocked by the waves because the communication buoy 100A and the communication buoy 100B are located in the wave valley. 100B can continue communication. Thereby, the fall of communication quality can be suppressed.
  • Control of small communication buoy 300 (1.2.1) Determination About an example of determination (S730 in FIG. 21) whether or not to perform communication (second communication) via the small communication buoy 300 This will be described with reference to FIG. FIG. 25 is a flowchart for explaining the control of the small communication buoy 300.
  • step S810 of FIG. 25 the wave height Hw is measured.
  • the communication buoy 100 can execute the measurement of the wave height Hw.
  • the small communication buoy 300 may perform the measurement of Hw.
  • the communication buoy 100 receives measurement information indicating the wave height Hw from the small communication buoy 300.
  • the wave height Hw may be, for example, the difference between the wave mountain and the wave valley.
  • the wave height Hw may be the wave amplitude.
  • the wave height Hw may be an absolute value from the reference point.
  • step S820 the communication buoy 100 compares the antenna height Ha of the communication buoy 100 with the wave height Hw. If the antenna height Ha is less than the wave height Hw, the communication buoy 100 determines that communication is blocked by the wave (communication quality is less than the threshold). Therefore, the communication buoy 100 executes the process of step S830 in response to the antenna height Ha being less than the wave height Hw (YES).
  • the communication buoy 100 determines that communication is not interrupted by a wave whose antenna height Ha is lower than the wave height Hw (communication quality is equal to or higher than a threshold value). . Therefore, the communication buoy 100 ends the process in response to the antenna height Ha being equal to or higher than the wave height Hw (NO).
  • the communication buoy 100 may determine to end the second communication when the second communication has already been performed.
  • the antenna height Ha is used to determine whether or not communication is blocked by waves. Therefore, the antenna height Ha may be the length from the wave trough to the tip of the antenna of the communication buoy 100 when the communication buoy 100 is located in the wave trough.
  • the antenna height Ha may be an absolute value from a reference point used for calculating the wave height Hw.
  • step S830 the communication buoy 100 executes (starts) control of communication (second communication) via the small communication buoy 300.
  • FIG. 26 is a diagram for explaining an example of position control of the small communication buoy 300.
  • 27 and 28 are flowcharts for explaining an example of position control of the small communication buoy 300.
  • FIGS. 29 and 30 are diagrams for explaining an example of position control of the small communication buoy 300.
  • the communication buoy 100 and the small communication buoy 300 are connected by a cable.
  • the description proceeds with the assumption that the wave moves from right to left in the direction of velocity V.
  • the communication buoy 100 measures the height HL (t) of the communication buoy 100 at a predetermined time t.
  • the communication buoy 100 may measure the height HL (t) a plurality of times at different timings in order to grasp the state of the wave.
  • the communication buoy 100 may measure the wave height Hw.
  • the communication buoy 100 may calculate the wave height Hw from the height HL (t).
  • step S920 the small communication buoy 300 similarly measures the height HS (t) of the small communication buoy 300 at the predetermined time t.
  • the small communication buoy 300 transmits measurement information indicating the height HS (t) to the communication buoy 100.
  • step S930 the communication buoy 100 calculates the maximum difference Smax between the height HL (t) and the height HS (t). That is, the communication buoy 100 calculates the maximum difference Smax using the following equation.
  • step S940 the communication buoy 100 uses the following equation to determine whether the small communication buoy 300 is positioned around the wave peak at the timing when the communication buoy 100 is positioned in the wave valley.
  • ⁇ Sth is a threshold value.
  • the communication buoy 100 ends the process in response to the above expression being satisfied (YES). That is, the communication buoy 100 determines that the small communication buoy 300 exists at an appropriate position.
  • the communication buoy 100 executes the process of step S950 in response to the above expression not being satisfied (NO). That is, the communication buoy 100 determines that the small communication buoy 300 does not exist at an appropriate position.
  • step S950 the communication buoy 100 executes position control of the small communication buoy 300.
  • step S951 the communication buoy 100 measures the position PL of the communication buoy 100.
  • step S952 the small communication buoy 300 measures the position PS of the small communication buoy 300.
  • the small communication buoy 300 transmits measurement information indicating the position PS to the communication buoy 100.
  • the position PL and the position PS are horizontal positions (for example, latitude and longitude).
  • the processing in steps S951 and S952 may be executed in the processing (S910 and S920) in FIG.
  • step S953 the communication buoy 100 calculates the distance L between the communication buoy 100 and the small communication buoy 300.
  • step S954 the communication buoy 100 calculates ⁇ L and ⁇ Smax.
  • ⁇ L is a difference (displacement) between the distance Lt1 between the communication buoy 100 and the small communication buoy 300 at the predetermined time t1 and the distance Lt2 between the communication buoy 100 and the small communication buoy 300 at the predetermined time t2.
  • ⁇ L may be indicated by the travel distance of communication buoy 100 and / or small communication buoy 300. Therefore, ⁇ L can be calculated by the following equation.
  • ⁇ Smax is the difference (displacement) between Smax1 at the predetermined time t1 and Smax2 at the predetermined time t2. Therefore, ⁇ Smax can be calculated by the following equation.
  • the communication buoy 100 may control the position of the small communication buoy 300, for example, in order to calculate ⁇ L and ⁇ Smax.
  • the communication buoy 100 may transmit control information to the small communication buoy 300 so as to be separated from (or approach) the communication buoy 100 by ⁇ L.
  • the communication buoy 100 may receive measurement information from the small communication buoy 300 indicating the height HS (t) before and after leaving ⁇ L.
  • the communication buoy 100 can calculate ⁇ L and ⁇ Smax based on the measurement information.
  • the communication buoy 100 may calculate ⁇ L and ⁇ Smax by controlling the length of the connecting portion 170.
  • the communication buoy 100 controls the position of the small communication buoy 300 in order to calculate ⁇ L and ⁇ Smax will be described with reference to FIGS. 29 and 30.
  • the distance L is less than ⁇ / 2.
  • the distance L is ⁇ / 2 or more.
  • the communication buoy 100 may bring the small communication buoy 300 closer to the communication buoy 100 in order to reduce the distance L.
  • the communication buoy 100 may bring the small communication buoy 300 closer to the communication buoy 100 by winding up (feeding) the connecting portion 170.
  • the communication buoy 100 may set the length of the winding-up connecting portion 170 to ⁇ L. Since the distance L is reduced by winding, ⁇ L is a negative value ( ⁇ L ⁇ 0).
  • Smax is reduced by the movement of small communication buoy 300. ⁇ Smax is a negative value ( ⁇ S ⁇ 0).
  • the communication buoy 100 may move the small communication buoy 300 away from the communication buoy 100 in order to increase the distance L.
  • the communication buoy 100 may move the small communication buoy 300 away from the communication buoy 100 by extending the connecting portion 170.
  • the communication buoy 100 may set the length of the extended connecting portion 170 to ⁇ L. Since the distance L is increased by the feeding, ⁇ L is a positive value ( ⁇ L> 0).
  • Smax increases due to the movement of the small communication buoy 300.
  • ⁇ Smax is a positive value ( ⁇ Smax> 0).
  • the operation of the communication buoy 100 is the same.
  • ⁇ L is a negative value ( ⁇ L ⁇ 0).
  • ⁇ Smax is a positive value ( ⁇ Smax> 0).
  • ⁇ L is a positive value ( ⁇ L> 0).
  • ⁇ Smax is a negative value ( ⁇ Smax ⁇ 0).
  • the communication buoy 100 can execute the process of step S955 after calculating ⁇ L and ⁇ Smax.
  • step S955 the communication buoy 100 controls the position of the small communication buoy 300 based on ⁇ L and ⁇ Smax.
  • the communication buoy 100 may transmit control information for moving the small communication buoy 300 to the small communication buoy 300.
  • the communication buoy 100 may control the position of the small communication buoy 300 by adjusting the length of the connecting portion 170.
  • the position of the small communication buoy 300 is farther than the optimum position (L3) in response to the satisfaction of “ ⁇ L ⁇ 0 and ⁇ Smax> 0” or “ ⁇ L> 0 and ⁇ Smax ⁇ 0” (state B2 Alternatively, it may be determined as a state B3). That is, the communication buoy 100 executes control for bringing the small communication buoy 300 closer to the communication buoy 100A in response to satisfying “ ⁇ L ⁇ 0 and ⁇ Smax> 0” or “ ⁇ L> 0 and ⁇ Smax ⁇ 0”. (State A3). For example, the communication buoy 100 can execute control for winding the connecting portion 170.
  • the position of the small communication buoy 300 is closer to the optimal position (L3) (state A2 Alternatively, it may be determined that the state is the state A3). That is, the communication buoy 100 executes control for moving the small communication buoy 300 away from the communication buoy 100A when “ ⁇ L ⁇ 0 and ⁇ Smax> 0” or “ ⁇ L> 0 and ⁇ Smax ⁇ 0” is satisfied. (State A3). For example, the communication buoy 100 can execute control for feeding out the connecting unit 170.
  • the communication buoy 100 can control the position of the small communication buoy 300 until the small communication buoy 300 arrives at the optimum position. Thereby, the communication buoy 100 can move the small communication buoy 300 to a position where the distance between the communication buoy 100A and the small communication buoy 300a satisfies ⁇ / 2.
  • Operation example 2 Operation example 2 according to the third embodiment will be described.
  • the communication buoy 100 can control a plurality of small communication buoys 300. Description of the same parts as those of the operation example 1 is omitted.
  • FIG. 31 to FIG. 33 are diagrams for explaining the operation (operation example 2) according to the embodiment.
  • the communication buoy 100 may communicate with a communication partner via a plurality of small communication buoys 300 in the second communication.
  • the communication buoy 100A controls the small communication buoy 300a1, the small communication buoy 300a2, and the small communication buoy 300a3.
  • the communication buoy 100B controls the small communication buoy 300b1, the small communication buoy 300b2, and the small communication buoy 300b3.
  • the communication buoy 100A can control the position (arrangement) of the plurality of small communication buoys 300.
  • the communication buoy 100 ⁇ / b> A may control the positions of the plurality of small communication buoys 300 so that the timings at which the plurality of small communication buoys 300 a are positioned on the wave peaks are different.
  • the small communication buoy 300 located at the peak of the wave is replaced with the passage of time, so that the time during which communication is interrupted by the wave can be reduced.
  • the communication buoy 100A is arranged so that other small communication buoys 300a and / or communication buoys 100A are not arranged on a straight line connecting the communication partner (communication buoy 100B / each small communication buoy 300b) and each small communication buoy 300a.
  • the small communication buoy 300a may be controlled.
  • the communication buoy 100A may control each small communication buoy 300a so that each small communication buoy 300a is not arranged in a straight line connecting the communication partner and the communication buoy 100A. Thereby, possibility that communication will be obstructed (shielded) by a radio signal hitting small communication buoy 300a can be reduced.
  • each small communication buoy 300a may be connected to a communication buoy 100A. Thereby, communication buoy 100A can control each small communication buoy 300a individually.
  • the communication buoy 100A and the small communication buoy 300a may be indirectly connected.
  • Communication buoy 100A and a plurality of small communication buoys 300a may be connected in a rosary shape.
  • communication buoy 100A and small communication buoy 300a1 are directly connected by connecting portion 170.
  • the small communication buoy 300a1 is directly connected to the communication buoy 100A by the connecting portion 170.
  • the small communication buoy 300a2 is directly connected to the small communication buoy 300a1 by the connecting portion 171.
  • the small communication buoy 300a3 is directly connected to the small communication buoy 300a2 by the connecting portion 171. Therefore, the small communication buoy 300a2 and the small communication buoy 300a1 are not directly connected to the communication buoy 100A.
  • there are no plurality of connecting portions 170 it is possible to reduce the possibility that the movement of the small communication buoy 300 is restricted due to the contact between the plurality of connecting portions 170.
  • FIG. 34 is a flowchart for explaining the operation of the communication buoy 100 according to the operation example 2 of the third embodiment.
  • FIGS. 35 and 36 are diagrams for explaining the operation of the communication buoy 100 and the small communication buoy 300 according to the operation example 2 of the third embodiment.
  • the communication buoy 100 can determine whether to execute communication via the plurality of small communication buoys 300 based on the measurement information.
  • Step 34 corresponds to steps S810 and S820 in FIG. 25. Steps S1010 and S1020 in FIG.
  • step S1020 the communication buoy 100 executes the process of step S1030 in response to the antenna height Ha being less than the wave height Hw (YES).
  • the communication buoy 100 may execute the process of step S1030 in response to the estimated communication quality being less than the threshold value.
  • the communication buoy 100 ends the process in response to the antenna height Ha being equal to or higher than the wave height Hw (NO).
  • the communication buoy 100 may end the process of step S1030 when the communication quality estimated from the measurement information is equal to or higher than the threshold.
  • the communication buoy 100 determines the number Nb of the small communication buoys 300.
  • the communication buoy 100 may determine the number Nb of small communication buoys 300 according to the estimated communication quality.
  • the communication buoy 100 may determine the number Nb of small communication buoys 300 such that the lower the estimated communication quality, the larger the number Nb of small communication buoys 300.
  • the communication buoy 100 may determine the number Nb of small communication buoys 300 such that the better the estimated communication quality is, the smaller the number Nb of small communication buoys 300 is.
  • the communication buoy 100 may calculate the number Nb of the small communication buoys 300 by, for example, the following equation.
  • Hw is the height of the wave.
  • Ha is the antenna height of the communication buoy 100.
  • Hb is the antenna height of the small communication buoy 300.
  • Nb is an integer of 0 or more. Therefore, values after the decimal point are rounded up.
  • step S1040 the communication buoy 100 executes (starts) communication control via the determined number Nb of small communication buoys 300.
  • FIG. 35 An example in which the communication buoy 100A controls communication via the (small) small communication buoys 300a will be described with reference to FIGS. 35 and 36.
  • FIG. 35 An example in which the communication buoy 100A controls communication via the (small) small communication buoys 300a will be described with reference to FIGS. 35 and 36.
  • the state 1 indicates the state of the communication buoy 100A when the wave height is small.
  • State 2 shows the state of communication buoy 100A and small communication buoy 300a when the height of the wave is medium.
  • States 3 and 4 show the state of the communication buoy 100A and the plurality of small communication buoys 300a when the wave height is large.
  • the communication buoy 100A executes control of communication via one small communication buoy 300a1.
  • the communication buoy 100B may control communication by estimating a period (blocking time) during which communication is blocked by a wave based on the measurement information.
  • the communication buoy 100A directly communicates with the communication buoy 100B, for example, during the period t10-t12 and t14-t16.
  • the period may be a period in which communication between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B is not blocked by waves.
  • the communication buoy 100A executes communication via the small communication buoy 300a1 during the period t12-t14 and t16-t18 (see state 2 in FIGS. 35 and 36).
  • the period may be a period in which communication between the communication buoy 100A and the communication buoy 100B is blocked by waves.
  • the communication buoy 100A executes communication control via the small communication buoy 300a1 and the small communication buoy 300a2. For example, the communication buoy 100A directly communicates with the communication buoy 100B during the period of t10-t11 and t14-t15.
  • the communication buoy 100A performs communication via the small communication buoy 300a1 during the period of t11-t13 and t15-t17, for example (see state 3 in FIGS. 35 and 36). During this period, the small communication buoy 300a1 is located near the mountain of waves. The period may be a period in which the antenna of the small communication buoy 300a1 exists at a position higher than the wave peak.
  • the communication buoy 100A performs communication via the small communication buoy 300a2 during, for example, the period t13-t14 and t17-t18 (see state 4 in FIGS. 35 and 36). During this period, the small communication buoy 300a2 is located near the mountain of waves. The period may be a period in which the antenna of the small communication buoy 300a2 exists at a position higher than the wave peak.
  • the small communication buoy 300a1 in the state 3, the small communication buoy 300a1 is positioned higher than the small communication buoy 300a2, and therefore the small communication buoy 300a1 is given priority over the small communication buoy 300a2. It may be a relay destination.
  • the small communication buoy 300a2 in the state 4, the small communication buoy 300a2 is positioned higher than the small communication buoy 300a1, so the small communication buoy 300a2 is given priority over the small communication buoy 300a1 and the communication buoy 100B. It may be a relay destination.
  • the communication buoy 100A controls communication with the communication buoy 100B via the plurality of small communication buoys 300. Even if communication of communication buoy 100A itself is interrupted by waves, if any of small communication buoys 300 among a plurality of small communication buoys 300 can communicate with communication buoy 100B, data is transmitted and / or received. be able to. As a result, communication quality deterioration (communication delay) due to the influence of waves can be suppressed.
  • the open loop communication control and the closed loop communication control may be switched in stages.
  • the communication buoy 100 may switch communication control among open loop communication control, first closed loop communication control (the above-described (normal) closed loop communication control), and second closed loop communication control.
  • the communication buoy 100B controls communication with the communication partner (communication buoy 100A) using at least a part of information regarding the communication partner. Some information to be used in the second closed-loop communication control may be defined in advance.
  • the communication buoy 100A can omit transmission of at least a part of the information related to the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100A may be omitted in the transmission of information related to the communication buoy 100A that is used in the first closed-loop communication control but is not used in the second closed-loop communication control.
  • the communication buoy 100A may transmit, for example, measurement information indicating the horizontal position of the communication buoy 100A to the communication buoy 100B among the plurality of measured parameters.
  • the communication buoy 100A may omit, for example, transmission of measurement information indicating the first parameter related to the wave state.
  • the communication buoy 100B may control communication using only a part of the information related to the communication buoy 100A.
  • the communication buoy 100B may control communication with the communication buoy 100A using, for example, measurement information indicating the position of the communication buoy 100A in the horizontal direction without using measurement information indicating a wave state in the communication buoy 100A. Good.
  • the communication buoy 100B also communicates other information (such as the wave position in the communication buoy 100A) other than some information to be used (for example, the horizontal position of the communication buoy 100A) among the information related to the communication buoy 100A.
  • the communication with the communication buoy 100A may be controlled using the other information.
  • the communication buoy 100 may execute open-loop communication control in response to the estimated communication quality Q being less than the threshold value Qth11.
  • the communication buoy 100 may execute the second closed-loop communication control in response to the estimated communication quality Q being not less than the threshold value Qth11 and less than the threshold value Qth12.
  • the communication buoy 100 may execute the first closed-loop communication control in response to the estimated communication quality Q being equal to or higher than the threshold value Qth12.
  • the threshold value Qth11 is a value smaller than the threshold value Qth12.
  • the communication control between the open loop communication control and the first closed loop communication control is not limited to the second closed loop communication control.
  • the communication buoy 100 performs a plurality of closed-loop communication controls (second closed-loop communication control, third closed-loop communication control,%) In which information used for communication control is limited according to the estimated communication quality. You may switch to either.
  • the communication buoy 100A may simultaneously execute the first communication and the second communication.
  • the communication buoy 100A transmits and / or receives the same information or different information not only through a direct communication path from the communication buoy 100A to the communication buoy 100B but also through a communication path via the small communication buoy 300. May be.
  • the communication buoy 100A may execute communication (second communication) via the (small) communication buoys 300 even when the estimated communication quality is good.
  • the communication buoy 100 (and the small communication buoy 300) is a case floating on the sea, but is not limited thereto.
  • communication buoy 100 (and small communication buoy 300) may float on a lake.
  • the communication buoy 100 may be replaced with another communication device used in a natural environment as long as it is a communication device capable of transferring information.
  • the communication buoy 100 may be replaced with a communication device capable of communicating in the air (continuously).
  • the communication buoy 100 may be replaced with a communication device capable of (continuously) communicating in the sea (or under the sea).
  • the control station 200 may determine not only the communication buoy 100 but also a communication path through another communication apparatus capable of relaying information as a relay communication path. For example, the control station 200 may determine not only the communication buoy 100 but also a communication path including a communication satellite as a relay node. For example, if the control station 200 determines that the waves above the communication buoy 100 on the predetermined route are rough based on the measurement information, the control station 200 determines that the communication buoy 100 is clear. You may determine the communication path to include.
  • a program for causing a computer to execute each process performed by any of the above-described nodes may be provided.
  • the program may be recorded on a computer readable medium. If a computer-readable medium is used, a program can be installed in the computer.
  • the computer-readable medium on which the program is recorded may be a non-transitory recording medium.
  • the non-transitory recording medium is not particularly limited, but may be a recording medium such as a CD-ROM or a DVD-ROM.
  • a wireless communication chip for executing each process performed by any of the communication buoy 100 (control device 105), the control station 200, and the small communication buoy 300 may be provided.
  • the chip may be constituted by a memory and a processor.

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Abstract

一の実施形態に係る通信システムは、第1の通信装置と、第2の通信装置と、を有する。前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。前記パラメータは、前記第1の通信装置の動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信装置の動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記第1の通信装置は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信装置との通信を制御する。

Description

通信システム、通信ブイ、及び制御装置
 本開示は、通信システム、通信ブイ、及び制御装置に関する。
 海洋には、海底熱水鉱床、メタンハイドレート、コバルトリッチクラスト、レアアースなど、様々な海洋資源が存在している。このような海洋資源を調査又は回収するために、潜水探査機が用いられる。潜水探査機により得られたデータは、中継用の通信ブイを介して中継することができる(例えば、特許文献1参照)。潜水探査機は、通信ブイを経由して、水中カメラにて撮像した映像などのデータを陸上の通信局へ送ることができる。
特開2016-122891号公報
 一の実施形態に係る通信システムは、第1の通信装置と、第2の通信装置と、を有する。前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。前記パラメータは、前記第1の通信装置の動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信装置の動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記第1の通信装置は、前記測定されたパラメータを示す測定情報を前記第2の通信装置へ送る。前記第2の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第1の通信装置との通信を制御する。
 一の実施形態に係る通信ブイは、情報を中継可能な通信ブイである。前記通信ブイは、受信部と、制御部と、を備える。前記受信部は、他の通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づいて測定されたパラメータを示す測定情報を前記他の通信ブイから受信する。前記パラメータは、前記他の通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記他の通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記制御部は、前記測定情報に基づいて、前記第1の通信装置との通信を制御する。
 一の実施形態に係る制御装置は、通信ブイを制御するための制御装置である。前記制御装置は、受信部と、制御部と、を備える。前記受信部は、他の通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づいて測定されたパラメータを示す測定情報を前記他の通信ブイから受信する。前記パラメータは、前記他の通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記他の通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記制御部は、前記測定情報に基づいて、前記他の通信ブイとの通信を制御する。
 一の実施形態に係る通信システムは、第1の通信装置と、第2の通信装置と、を有する。前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。前記パラメータは、前記第1の通信装置の動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信装置の動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記第1の通信装置は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信装置との通信を制御する。
 一の実施形態に係る通信ブイは、情報を中継可能な通信ブイである。前記通信ブイは、制御部を備える。前記制御部は、前記通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。前記パラメータは、前記通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記制御部は、前記測定情報に基づいて、他の通信ブイとの通信を制御する。
 一の実施形態に係る制御装置は、通信ブイを制御するための制御装置である。前記制御装置は、制御部を備える。前記制御部は、前記通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。前記パラメータは、前記通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記制御部は、前記測定情報に基づいて、他の通信ブイとの通信を制御する。
 一の実施形態に係る通信システムは、第1の通信装置と、前記第1の通信装置により制御される第2の通信装置と、前記第1の通信装置の通信相手である第3の通信装置と、を有する。前記第1の通信装置は、前記第2の通信装置を介さずに前記第3の通信装置と通信する第1の通信と、前記第2の通信装置を介して前記第3の通信装置と通信する第2の通信と、の少なくとも一方を実行する。前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。前記パラメータは、前記第1の通信装置の動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信装置の動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記第1の通信装置は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信を実行する。
 一の実施形態に係る第1の通信ブイは、情報を中継可能な通信ブイである。前記第1の通信ブイは、制御部を備える。前記制御部は、前記第2の通信ブイを介さずに、前記第1の通信ブイの通信相手である通信装置と通信する第1の通信と、前記第2の通信ブイを介して前記通信装置と通信する第2の通信と、の少なくとも一方を実行する。前記制御部は、前記第1の通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定してもよい。前記パラメータは、前記第1の通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記制御部は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信を実行する。
 一の実施形態に係る制御装置は、第1の通信ブイを制御するための制御装置である。前記制御装置は、制御部を備る。前記制御部は、前記第2の通信ブイを介さずに、前記第1の通信ブイの通信相手である通信装置と通信する第1の通信と、前記第2の通信ブイを介して前記通信装置と通信する第2の通信と、の少なくとも一方を実行する。前記制御部は、前記第1の通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定してもよい。前記パラメータは、前記第1の通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記制御部は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信を実行する。
図1は、実施形態に係る通信システムの一例を説明するための図である。 図2は、通信ブイ100のブロック図である。 図3は、通信ブイ100の傾きを説明するための説明図である。 図4は、制御局200のブロック図である。 図5は、第1実施形態に係る動作例1を説明するためのシーケンス図である。 図6は、第1実施形態に係る動作例2を説明するためのシーケンス図である。 図7は、第1実施形態に係る動作例3を説明するためのシーケンス図である。 図8は、通信品質の推定の一例を説明するための図である。 図9は、通信品質の推定の一例を説明するための図である。 図10は、通信品質の推定の一例を説明するための図である。 図11は、通信制御(移動制御)の一例を説明するための図である。 図12は、通信制御(エラー耐性の制御)の一例を説明するための図である。 図13は、通信制御(ビームフォーミング制御)の一例を説明するための図である。 図14は、通信制御(ビームフォーミング制御)の一例を説明するための図である。 図15は、通信制御(通信制御の切り替え)の一例を説明するためのフローチャートである。 図16は、通信ブイ100Bの動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図17は、第2実施形態に係る動作を説明するためのシーケンス図である。 図18は、第3実施形態に係る通信システムの一例を説明するための図である。 図19は、小通信ブイ300のブロック図である。 図20は、小通信ブイ300及び通信ブイ100のブロック図である。 図21は、第3実施形態に係る動作(動作例1)を説明するためのシーケンス図である。 図22は、第3実施形態に係る動作(動作例1)を説明するための図である。 図23は、第3実施形態に係る動作(動作例1)を説明するための図である。 図24は、第3実施形態に係る動作(動作例1)を説明するための図である。 図25は、小通信ブイ300の制御を説明するためのフローチャートである。 図26は、小通信ブイ300の位置制御の一例を説明するための図である。 図27は、小通信ブイ300の位置制御の一例を説明するためのフローチャートである。 図28は、小通信ブイ300の位置制御の一例を説明するためのフローチャートである。 図29は、小通信ブイ300の位置制御の一例を説明するための図である。 図30は、小通信ブイ300の位置制御の一例を説明するための図である。 図31は、第3実施形態に係る動作(動作例2)を説明するための図である。 図32は、第3実施形態に係る動作(動作例2)を説明するための図である。 図33は、第3実施形態に係る動作(動作例2)を説明するための図である。 図34は、第3実施形態の動作例2に係る通信ブイ100の動作を説明するためのフローチャートである。 図35は、第3実施形態の動作例2に係る通信ブイ100及び小通信ブイ300の動作を説明するための図である。 図36は、第3実施形態の動作例2に係る通信ブイ100及び小通信ブイ300の動作を説明するための図である。
 [実施形態の概要]
 中継ブイなどの通信装置は、屋外などの自然環境下において使用される。特に、海洋上に設けられた通信装置は、周囲に遮るものがないため、波及び風などの自然現象の影響を直接受けてしまう。これにより、通信装置が制御不能な物理的な力が通信装置に働いて、通信装置が動く可能性がある。このような物理的な力に起因した通信装置の動きが原因で、通信品質が低下する虞があった。
 一の実施形態に係る通信システムは、第1の通信装置と、第2の通信装置と、を有する。前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。前記パラメータは、前記第1の通信装置の動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信装置の動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記第1の通信装置は、前記測定されたパラメータを示す測定情報を前記第2の通信装置へ送る。前記第2の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第1の通信装置との通信を制御する。
 前記測定情報は、前記第1の通信装置における波の状態に関する情報含んでもよい。
 前記第2の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第1の通信装置との通信における通信品質を推定してもよい。
 前記第2の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第2の通信装置を移動させるための制御を実行してもよい。
 前記第2の通信装置は、前記測定情報に基づく前記第1の通信装置との通信における通信品質が閾値未満であることに応じて、前記第1の通信装置との通信を制御してもよい。
 前記第2の通信装置は、前記波の状態に関する情報に基づいて、所定時刻における前記第1の通信装置の高さと前記第2の通信装置の高さとの差が閾値未満となる位置へ、前記第2の通信装置を移動させるための制御を実行してもよい。
 前記第2の通信装置は、前記波の状態に関する情報に基づいて、前記第1の通信装置へビームを向けるためのビームフォーミングを制御してもよい。
 前記第2の通信装置は、前記波の状態に関する情報に基づいて、前記第1の通信装置を通信相手として選択すべきか否かを判定してもよい。
 前記第1の通信装置及び前記第2の通信装置は、水上に浮かべることが可能なブイであってもよい。
 前記通信システムは、前記第1の通信装置及び前記第2の通信装置を含む複数の通信装置と、前記複数の通信装置を制御可能な制御局と、をさらに有してもよい。前記複数の通信装置のそれぞれは、前記複数の通信装置のそれぞれが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定してもよい。前記制御局は、前記複数の通信装置のそれぞれから前記測定されたパラメータを示す測定情報を取得してもよい。前記制御局は、前記測定情報に基づいて、前記複数の通信装置の少なくともいずれかを介した、情報を中継するための通信経路を判定してもよい。
 一の実施形態に係る通信ブイは、情報を中継可能な通信ブイである。前記通信ブイは、受信部と、制御部と、を備える。前記受信部は、他の通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づいて測定されたパラメータを示す測定情報を前記他の通信ブイから受信する。前記パラメータは、前記他の通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記他の通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記制御部は、前記測定情報に基づいて、前記第1の通信装置との通信を制御する。
 一の実施形態に係る制御装置は、通信ブイを制御するための制御装置である。前記制御装置は、受信部と、制御部と、を備える。前記受信部は、他の通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づいて測定されたパラメータを示す測定情報を前記他の通信ブイから受信する。前記パラメータは、前記他の通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記他の通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記制御部は、前記測定情報に基づいて、前記他の通信ブイとの通信を制御する。
 一の実施形態に係る通信システムは、第1の通信装置と、第2の通信装置と、を有する。前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。前記パラメータは、前記第1の通信装置の動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信装置の動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記第1の通信装置は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信装置との通信を制御する。
 前記第1の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第2の通信装置へ情報を繰り返し送信する回数を決定してもよい。
 前記第1の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第2の通信装置との通信におけるエラー耐性を決定してもよい。
 前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置を移動させるための移動制御を実行してもよい。前記第1の通信装置は、前記移動制御と前記測定情報とに基づいて、前記第2の通信装置との通信における通信品質を推定してもよい。前記第1の通信装置は、前記推定された通信品質に基づいて、前記第2の通信装置との通信を制御してもよい。
 前記第1の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第2の通信装置へ向けられるビームの指向性及び広がりの少なくとも一方を制御してもよい。
 前記第1の通信装置は、前記第2の通信装置に関する最新の情報を前記第2の通信装置から受信しながら、前記最新の情報に基づいて前記第2の通信装置との通信を制御する第1の通信制御と、前記最新の情報を用いずに前記第2の通信装置との通信を制御する第2の通信制御と、の一方を実行してもよい。前記第1の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第1の通信制御と前記第2の通信制御とを切り替えてもよい。
 前記第2の通信装置は、前記第2の通信装置が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定してもよい。前記パラメータは、前記第2の通信装置の動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第3のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第2の通信装置の動きを示す第4のパラメータの少なくとも一方のパラメータであってもよい。前記第2の通信装置は、前記第2の通信装置により測定されたパラメータを示す所定の測定情報を、前記最新の情報として前記第1の通信装置へ送信してもよい。前記第1の通信装置は、前記第1の通信制御では、前記所定の測定情報を受信しながら、前記所定の測定情報に基づいて前記第2の通信装置との通信を制御してもよく、前記第2の通信制御では、前記所定の測定情報を用いずに前記第2の通信装置との通信を制御してもよい。
 一の実施形態に係る通信ブイは、情報を中継可能な通信ブイである。前記通信ブイは、制御部を備える。前記制御部は、前記通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。前記パラメータは、前記通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記制御部は、前記測定情報に基づいて、他の通信ブイとの通信を制御する。
 一の実施形態に係る制御装置は、通信ブイを制御するための制御装置である。前記制御装置は、制御部を備える。前記制御部は、前記通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。前記パラメータは、前記通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記制御部は、前記測定情報に基づいて、他の通信ブイとの通信を制御する。
 一の実施形態に係る通信システムは、第1の通信装置と、前記第1の通信装置により制御される第2の通信装置と、前記第1の通信装置の通信相手である第3の通信装置と、を有する。前記第1の通信装置は、前記第2の通信装置を介さずに前記第3の通信装置と通信する第1の通信と、前記第2の通信装置を介して前記第3の通信装置と通信する第2の通信と、の少なくとも一方を実行する。前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。前記パラメータは、前記第1の通信装置の動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信装置の動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記第1の通信装置は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信を実行する。
 前記第1の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第2の通信を実行するか否かを判定してもよい。
 前記第1の通信装置は、前記測定情報に基づいて前記第1の通信が波により遮断されると判定したことに応じて、前記第2の通信を実行すると判定してもよい。
 前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置が波の谷に位置するタイミングにおいて前記第2の通信装置が波の山に位置するように、前記第2の通信装置の位置を制御してもよい。
 前記第2の通信装置は、前記第3の通信装置との通信を実行しながら、前記第2の通信装置が波の山に位置するように移動してもよい。
 前記第1の通信装置は、連結部により前記第2の通信装置と物理的に連結されていてもよい。前記第1の通信装置は、前記連結部の長さを制御することにより、前記第2の通信装置の位置を制御してもよい。
 前記通信システムは、前記第1の通信装置により制御される複数の第2の通信装置を有してもよい。前記第1の通信装置は、前記第2の通信において、前記複数の第2の通信装置を介して前記第3の通信装置と通信してもよい。
 一の実施形態に係る第1の通信ブイは、情報を中継可能な通信ブイである。前記第1の通信ブイは、制御部を備える。前記制御部は、前記第2の通信ブイを介さずに、前記第1の通信ブイの通信相手である通信装置と通信する第1の通信と、前記第2の通信ブイを介して前記通信装置と通信する第2の通信と、の少なくとも一方を実行する。前記制御部は、前記第1の通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定してもよい。前記パラメータは、前記第1の通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記制御部は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信を実行する。
 一の実施形態に係る制御装置は、第1の通信ブイを制御するための制御装置である。前記制御装置は、制御部を備る。前記制御部は、前記第2の通信ブイを介さずに、前記第1の通信ブイの通信相手である通信装置と通信する第1の通信と、前記第2の通信ブイを介して前記通信装置と通信する第2の通信と、の少なくとも一方を実行する。前記制御部は、前記第1の通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定してもよい。前記パラメータは、前記第1の通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。前記制御部は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信を実行する。
 [第1実施形態]
 (通信システム例)
 図1を用いて、第1実施形態に係る通信システムの一例を説明する。図1は、実施形態に係る通信システムの一例を説明するための図である。
 図1に示すように、通信システムは、例えば、複数の通信ブイ100(通信ブイ100A-100D)を有する。通信ブイ100は、水上に浮かべることが可能なブイである。通信ブイ100は、情報を中継(転送)するための通信機能を有する。通信ブイ100どうしは、無線通信を実行できる。複数の通信ブイ100は、海洋上で情報を中継するためのメッシュネットワークを構成してもよい。
 通信システムは、制御局200を有してもよい。制御局200は、例えば、陸地に設けられてもよい。制御局200は、通信ブイ100と無線通信を実行できる。制御局200は、複数の通信ブイ100を制御することができる。
 通信ブイ100は、潜水探査機及び/又は(潜水探査機を制御可能である)海上通信艇と無線通信を実行できる。通信ブイ100は、例えば、潜水探査機が入手したユーザ情報(例えば、海中カメラにより撮像された映像)を潜水探査機及び/又は海上通信艇から受け取ることができる。通信ブイ100は、他の通信ブイ100及び/又は制御局200を介して、ユーザ情報を陸地のユーザへ送ることができる。これにより、ユーザは、陸地にいながら、潜水探査機が取得した海中の情報を利用することができる。
 陸地のユーザは、潜水探査機を制御するための制御情報を、通信ブイ100を介して潜水探査機へ送ることができてもよい。制御情報は、例えば、潜水探査機のロボットアームを駆動する情報である。これにより、ユーザは、陸地にいながら、潜水探査機を制御することができる。
 実施形態に係る通信システムは、所定の規格に準拠して構成することができる。通信システムは、例えば、3GPP(Third Generation Partnership Project)規格に準拠して構成されてもよい。実施形態に係る通信システムは、LTEシステム(LTE(Long Term Evolution)システム、LTE-Adcancedシステム又はLTE-Adcanced Proシステム)、及び第5世代(5G)システムの少なくともいずれかが利用されてもよい。
 実施形態に係る通信システムは、他の規格に準拠して構成されてもよい。例えば、通信システムは、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.11諸規格に準拠して構成されてもよい。
 (通信ブイ)
 通信ブイ100について、図2及び図3を用いて説明する。図2は、通信ブイ100のブロック図である。図3は、通信ブイ100の傾きを説明するための説明図である。
 図2に示すように、通信ブイ100は、受信部110、送信部120、制御部130、電力供給部140、測定部150を備える。通信ブイ100は、駆動部160を備えてもよい。
 受信部110と送信部120とは、一体化された送受信部(トランシーバ)であってもよい。受信部110、送信部120、及び制御部130により、制御装置105が構成されてもよい。制御装置105は、通信機能を有する装置である。制御装置105は、通信モジュールであってもよい。制御装置105は、IoT(Internet of Things)デバイスであってもよい。通信ブイ100は、制御装置105と通信機能を有さないブイとにより構成されてもよい。
 受信部(レシーバ)110は、制御部130の制御下で各種の受信を行う。受信部110は、(複数の)アンテナを含む。受信部110は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換する。受信部110は、ベースバンド信号を制御部130に出力する。
 送信部(トランスミッタ)120は、制御部130の制御下で各種の送信を行う。送信部120は、(複数の)アンテナを含む。送信部120は、制御部130が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換する。送信部120は、無線信号をアンテナから送信する。
 制御部(コントローラ)130は、通信ブイ100における各種の制御を行う。制御部130は、プロセッサを含む。制御部130は、プロセッサだけでなく、メモリを含んでもよい。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に使用される情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサとCPU(Central Processing Unit)とを含む。ベースバンドプロセッサは、例えば、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号化を行う。CPUは、メモリに記憶されるプログラムを実行することにより、各種の処理を行う。プロセッサは、音声・映像信号の符号化・復号化を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサは、通信システムにおいて利用される通信プロトコルを実行する。プロセッサは、後述する各種の処理を実行及び/又は制御する。
 電力供給部140は、通信ブイ100の各ブロックに電力を供給できる。電力供給部140は、例えば、バッテリである。電力供給部140は、発電機能を有していてもよい。電力供給部140は、例えば、太陽光発電、波力発電、風力発電を実行できてもよい。
 測定部150は、通信ブイ100(制御装置105)が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。
 「物理的な力」は、通信ブイ100(制御装置105)が制御不能な力である。具体的には、物理的な力は、自然現象(自然環境)に起因した通信ブイ100に働く力である。自然現象は、例えば、波、風、天候(雨、雪など)などである。
 この物理的な力は、通信ブイ100の動き(運動)に影響を与える。しかしながら、この物理的な力は、通信ブイ100により制御されていない力である。従って、この力に起因した通信ブイ100の動きは、通信ブイ100が制御可能な力に起因する動きに反する可能性がある。
 「パラメータ」は、第1のパラメータ及び第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータである。パラメータは、例えば、通信ブイ100における自然現象を示すために用いられる。パラメータは、自然現象に起因した通信ブイ100の動きを示すためのパラメータであってもよい。例えば、パラメータは、通信ブイ100における波の状態を示すためのパラメータである。
 第1のパラメータは、通信ブイ100の動きに影響を与える物理的な力の大きさを示すパラメータである。波の状態に関する第1のパラメータは、例えば、波の高さ、波の周期、波の波長、波の向き(伝搬方向)、波の速度(位相速度)、風の向き、風の速度の少なくともいずれかである。測定部150は、波浪計(例えば、超音波型波浪計、マイクロ波型波浪計、レーザ波型波浪計、水圧型波浪計、電極型波浪計など)を有してもよい。測定部150は、風向風速計を有してもよい。
 第2のパラメータは、物理的な力に起因した通信ブイ100の動きを示すパラメータである。通信ブイ100の動きを示すパラメータは、例えば、通信ブイ100の位置、通信ブイ100の傾き、通信ブイ100の向き、通信ブイ100の回転、通信ブイ100の振られ具合(横揺れの大きさ)の少なくともいずれかである。
 通信ブイ100の位置は、水平方向の位置(緯度及び経度)を含んでもよい。通信ブイ100の位置は、垂直方向の位置(高度)を含んでいてもよい。通信ブイの位置は、絶対的な値であってもよいし、相対的な値(基準点からの値)であってもよい。
 通信ブイ100の傾きは、通信ブイ100の傾き角度(θ)を含んでいてもよい。図3(上図)に示すように、例えば、傾き角度は、水上に浮かべた通信ブイ100の側面視において、垂直方向(通信ブイ100における重力方向)に対する通信ブイ100の軸の角度(θ)である。
 通信ブイ100の傾きは、通信ブイ100の傾き方向(d)を含んでいてもよい。図3(下図)に示すように、例えば、傾き方向は、水上に浮かべた通信ブイ100の上面視において、通信ブイ100の軸の方向が示す方向である。傾き方向は、通信ブイ100の中心から通信ブイ100の上端への方向であってもよい。傾き方向は、基準に対する角度で示されてもよい。傾き方向の基準として、例えば、北が0度、西が90度、南が180度、東が270度、であってもよい。
 通信ブイ100の向きは、通信ブイ100の所定方向を基準とした向きである。例えば、通信ブイ100の向きは、アンテナが向く方角を示してもよい。通信ブイ100の回転は、例えば、通信ブイ100が回転する方向、通信ブイ100が回転する角度の大きさを示す。通信ブイ100の振られ具合は、例えば、通信ブイ100の振りの最大値及び/又は平均値を示してもよい。通信ブイ100の振りの大きさは、通信ブイ100の振りの面積を示してもよい。
 測定部150は、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機を備えていてもよい。GNSS受信機は、通信ブイ100の地理的な位置を示す位置情報を得るために、GNSS信号を受信できる。GNSS受信機は、GNSS信号を制御部130に出力する。通信ブイ100は、通信ブイ100の位置情報を取得するためのGPS(Global Positioning System)機能を有していてもよい。
 測定部150は、測定時刻を測定するためのタイマを有してもよい。後述の表1のように、測定されたパラメータ(値)と、測定されたパラメータ(値)の測定時刻とが関連付けられることにより、測定結果に基づいて、通信ブイ100における自然現象(自然環境)及び/又は自然現象に起因した通信ブイ100の動きを把握することができる。
 測定部150は、通信ブイ100における雨量を測定するための雨量計を備えていてもよい。測定部150は、通信ブイ100における積雪量を測定するための積雪計を備えていてもよい。測定部150は、通信ブイ100における気温(通信ブイ100の周囲の温度)を測定するための気温計を備えていてもよい。
 駆動部160は、通信ブイ100を移動させるための機構により構成される。駆動部160は、例えば、舵、スクリュー及びスクリューを駆動するエンジンを有してもよい。
 駆動部160は、通信ブイ100(制御装置105)が制御可能である。このため、駆動部160からの物理的な力のみに基づくパラメータ(の変化)は、測定すべき対象ではない。従って、測定情報は、駆動部160が起動されていない(駆動部160が停止中である)場合に測定されたパラメータ(値)を示してもよい。すなわち、測定情報は、制御部130が移動に関する制御を実行していない場合に測定されたパラメータ(値)を示してもよい。測定情報は、駆動部160が起動している場合に測定された情報であってもよい。
 例えば、測定情報は、通信ブイ100が、制御部130の制御に反する(制御部130が制御可能な力に起因する動きに反する)動き(運動)を実行する場合に測定されたパラメータ(値)を示してもよい。駆動部160が起動している際に測定されたパラメータ(値)は、駆動部160による通信ブイ100の動きに基づいて、補正されてもよい。測定情報は、補正された測定パラメータ(値)を示してもよい。測定情報は、通信ブイ100を移動させるための移動制御に関するパラメータを示してもよい。例えば、測定情報は、通信ブイ100が、その場に留まるための駆動部160による推進力を示すパラメータ(例えば、速度、方向など)を示してもよい。
 通信ブイ100は、他の機能を有してもよい。例えば、通信ブイ100又は制御装置105は、ユーザインターフェイスを有していてもよい。通信ブイ100又は制御装置105を所持するユーザとのインターフェイスである。ユーザインターフェイスは、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイスは、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号を制御部130に出力する。
 本明細書では、通信ブイ100が備える受信部110、送信部120、制御部130、電力供給部140、測定部150、及び、駆動部160の少なくともいずれかが実行する処理を、便宜上、通信ブイ100が実行する処理(動作)として説明する。
 (制御局)
 制御局200について、図4を用いて説明する。図4は、制御局200のブロック図である。図4に示すように、制御局200は、受信部210、送信部220、及び、制御部230を備える。受信部210と送信部220とは、一体化された送受信部(トランシーバ)であってもよい。
 受信部(レシーバ)210は、制御部230の制御下で各種の受信を行う。受信部210は、(複数の)アンテナを含む。受信部210は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換する。受信部210は、ベースバンド信号を制御部230に出力する。
 送信部(トランスミッタ)220は、制御部230の制御下で各種の送信を行う。送信部220は、(複数の)アンテナを含む。送信部220は、制御部230が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換する。送信部220は、無線信号をアンテナから送信する。
 制御部(コントローラ)230は、制御局200における各種の制御を行う。制御部230は、プロセッサを含む。制御部230は、プロセッサだけでなく、メモリを含んでもよい。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に使用される情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサとCPU(Central Processing Unit)とを含む。ベースバンドプロセッサは、例えば、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号化を行う。CPUは、メモリに記憶されるプログラムを実行することにより、各種の処理を行う。プロセッサは、音声・映像信号の符号化・復号化を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサは、通信システムにおいて利用される通信プロトコルを実行する。プロセッサは、後述する各種の処理を実行及び/又は制御する。
 制御局200は、ネットワークインターフェイスを備えてもよい。制御局200は、ネットワークインターフェイスにより、バックホールと接続されてもよい。制御局200は、ネットワークインターフェイスにより、他のネットワーク装置から後述の情報を取得することができる。
 制御局200は、ユーザインターフェイスを備えてもよい。制御局200を所持するユーザとのインターフェイスである。ユーザインターフェイスは、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイスは、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号を制御部230に出力する。
 本明細書では、制御局200が備える受信部210、送信部220、及び制御部230の少なくともいずれかが実行する処理を、便宜上、制御局200が実行する処理(動作)として説明する。
 (第1実施形態に係る動作)
 第1実施形態に係る動作について、図5から図7を用いて説明する。図5は、第1実施形態に係る動作例1を説明するためのシーケンス図である。図6は、第1実施形態に係る動作例2を説明するためのシーケンス図である。図7は、第1実施形態に係る動作例3を説明するためのシーケンス図である。
 動作例1では、通信ブイ100Bが、通信ブイ100Aから受信した測定情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御する。動作例2では、通信ブイ100Bが、通信ブイ100B自身により測定された情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御する。動作例3では、通信ブイ100Bが、通信ブイ100Aから受信した測定情報と通信ブイ100B自身により測定された情報とに基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御する。重複する内容の説明は、省略する。
 動作例1では、図5に示すように、ステップS110において、通信ブイ100Aは、通信ブイ100Aが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。
 ステップS120において、通信ブイ100Aは、測定されたパラメータを示す測定情報を通信ブイ100Bへ送る。通信ブイ100Bは、測定情報を通信ブイ100Bから受信する。測定情報は、通信ブイ100Aにおける波の状態に関する情報を含んでもよい。
 測定情報は、第1のパラメータに基づく波の状態に関する情報を含んでもよい。測定情報は、第2のパラメータに基づく波の状態に関する情報を含んでもよい。例えば、表1に示すように、測定情報は、各測定時刻における、通信ブイ100Aの水平方向の位置(水平位置(x、y))、通信ブイ100Aの垂直方向の位置(垂直位置(z))、通信ブイ100Aの傾き角度(θ)、及び通信ブイ100Aの傾き方向(d)を含んでもよい。
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  測定情報は、通信ブイ100Aの移動制御に関するパラメータを含んでもよい。測定情報は、通信ブイ100Aの向き及び/又は通信ブイ100Aの回転に関するパラメータを含んでもよい。測定情報は、通信ブイ100Aの振られ具合に関するパラメータを含んでもよい。
 通信ブイ100Aは、測定情報だけでなく、他の情報を通信ブイ100Bへ送信してもよい。例えば、通信ブイ100Aは、通信ブイ100Bからの無線信号(例えば、参照信号)の通信状況を示す情報を通信ブイ100Bへ送信してもよい。通信状況を示す情報は、例えば、RSRP(Reference Signal Received Power)、RSRQ(Reference Signal Received Quality)、及び、SINR(Signal to Noise Interference Ratio)の少なくともいずれかである。通信状況を示す情報は、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の(平均)スループットを示す情報(例えば、送信データ量及び/又は受信データ量)を含んでいてもよい。通信状況を示す情報は、データのエラーレートであってもよい。
 他の情報は、通信ブイ100Aにおける雨量を示す情報であってもよい。他の情報は、通信ブイ100Aにおける積雪量を示す情報であってもよい。他の情報は、通信ブイ100における気温を示す情報であってもよい。
 他の情報は、通信ブイ100Aの大きさを示す情報であってもよい。例えば、他の情報は、通信ブイ100Aにおけるアンテナ高さを示す情報であってもよい。アンテナ高さは、水面(海面)からの高さを示してもよい。アンテナ高さは、通信ブイ100Aの所定値からの高さを示す情報であってもよい。
 ステップS130において、通信ブイ100Bは、他の通信装置(例えば、通信衛星、他の通信ブイ100など)により取得情報を受信してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aから取得情報を受信してもよい。通信ブイ100Bは、制御局200から取得情報を受信してもよい。制御局200は、後述の第2実施形態における判定情報を取得情報として、通信ブイ100Bへ通知してもよい。
 取得情報は、例えば、通信ブイ100A及び/又は通信ブイ100Bの周囲における気象を示す気象情報を含んでもよい。気象情報は、通信ブイ100A及び/又は通信ブイ100Bの周囲を含む広域の気象情報であってもよい。気象情報は、例えば、制御局200が気象センターから取得し情報である。
 取得情報は、通信ブイ100A及び/又は通信ブイ100Bの周囲における地図を示す情報を含んでもよい。取得情報は、通信ブイ100A及び/又は通信ブイ100Bの周囲に位置する人工物に関する情報を含んでもよい。人工物は、例えば、船舶などの移動体、及び、海洋ガス田などに設けられる海洋上の人工建造物などである。人工物に関する情報は、例えば、移動体の移動経路、移動体の速度、人工物(移動体、人工建造物)の位置、及び、人工物の大きさなどの情報を含んでもよい。
 ステップS140において、通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信の通信品質を推定できる。通信ブイ100Bは、取得情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信品質を推定してもよい。通信品質の推定方法は、後述する。通信ブイ100Bは、ステップS140の処理を省略してもよい。すなわち、通信ブイ100Bは、通信品質を推定せずに、ステップS150の処理を実行してもよい。
 ステップS150において、通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御する。通信ブイ100Bは、取得情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御してもよい。通信の制御方法の詳細は、後述する。
 「通信の制御」は、測定情報を確認したユーザの操作による通信の制御ではないことに留意すべきである。通信ブイ100B(制御部130)が、測定情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を自律的に制御する。通信ブイ100Bは、例えば、3GPP規格により構成されるレイヤ(例えば、PHY(Physical)レイヤ、MAC(Medium Access Control)レイヤ、RLC(Radio Link Control)レイヤ、及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol)、RRC(Radio Resource Control)レイヤ、及びNAS(Non-Access Stratum)レイヤの少なくともいずれか)において、通信ブイ100Aとの通信を自律的に制御してもよい。
 以上のように、通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御する。これにより、通信ブイ100Bは、自然現象に起因した通信ブイ100Aの動きを知ることができる。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの動きを考慮した上で、通信ブイ100Aとの通信が可能であるため、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信品質の低下を抑制できる。
 動作例2では、図6に示すように、ステップS210において、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。通信ブイ100Bにより測定された情報は、動作例1と同様である。
 ステップS220は、ステップS130に対応する。
 ステップS230において、通信ブイ100Bは、通信ブイ100B自身により測定された情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信の通信品質を推定できる。通信ブイ100Bは、取得情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信品質を推定してもよい。
 ステップS240において、通信ブイ100Bは、通信ブイ100B自身により測定された情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御する。通信ブイ100Bは、取得情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御してもよい。
 以上のように、通信ブイ100Bは、通信ブイ100B自身により測定された情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御する。これにより、通信ブイ100Bは、自然現象に起因した通信ブイ100B自身の動きを考慮した上で、通信ブイ100Aとの通信が可能である。その結果、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信品質の低下を抑制できる。
 動作例3では、図7において、ステップS310、S330及びS340は、ステップS110、S120及びS130に対応する。ステップS320は、ステップS210に対応する。
 ステップS350において、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aから受信した測定情報と通信ブイ100B自身により測定された情報とに基づいて、通信ブイ100Aとの通信の通信品質を推定できる。通信ブイ100Bは、取得情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信品質を推定してもよい。
 ステップS360において、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aから受信した測定情報と通信ブイ100B自身により測定された情報とに基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御する。通信ブイ100Bは、取得情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御してもよい。
 以上のように、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aから受信した測定情報と、通信ブイ100B自身により測定された情報と、に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御する。これにより、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの両方の動きを考慮した上で、通信ブイ100Aとの通信が可能である。その結果、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信品質の低下を抑制できる。
 (通信品質の推定)
 通信ブイ100Bにおける通信品質の推定の一例を、図8から図10を用いて説明する。図8は、通信品質の推定の一例を説明するための図である。図9は、通信品質の推定の一例を説明するための図である。図10は、通信品質の推定の一例を説明するための図である。
 通信ブイ100Bは、以下の少なくともいずれかの方法により、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信品質を推定できる。通信ブイ100Bは、以下の方法を組み合わせることによって、通信品質を推定してもよい。
 通信ブイ100Bは、測定情報により示されるパラメータ(値)が閾値以上であることに応じて、通信品質が悪いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、測定情報により示されるパラメータ(値)が閾値未満であることに応じて、通信品質が良いと判定してもよい。測定情報は、通信ブイ100A及び通信ブイ100Bの少なくとも一方により測定されたパラメータを示す。パラメータ(値)は、第1のパラメータ及び第2のパラメータの少なくとも一方である。
 通信ブイ100Bは、例えば、波の高さ、波の周期、波の波長、波の速度(位相速度)、波の方向、風の速度の少なくともいずれかが、閾値以上であることに応じて、通信品質が悪いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、これらのパラメータの少なくともいずれかが、閾値未満であることに応じて、通信品質が良いと判定してもよい。
 通信ブイ100Bは、例えば、通信ブイ100Aの位置(水平位置及び/又は垂直位置)の変化(差)が閾値以上であることに応じて、通信品質が悪いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの垂直位置(絶対値)が閾値以上であることに応じて、通信品質が悪いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの傾き(傾き角度及び/又は傾き方向)の変化(差)が閾値以上であることに応じて、通信品質が悪いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの傾き角度(絶対値)が閾値以上であることに応じて、通信品質が悪いと判定してもよい。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の波による遮断の大きさを推定してもよい。通信ブイ100Bは、例えば、(推定された)波の高さ及び波の周期に基づいて、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bと通信が遮断される遮断時間を推定してもよい。通信ブイ100Bは、遮断時間が閾値以上であることに応じて、通信品質が悪いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、遮断時間が閾値未満であることに応じて、通信品質が良いと判定してもよい。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の波の山の数を推定してもよい。通信ブイ100Bは、波の山の数が閾値以上であることに応じて、通信品質が悪いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、波の山の数が閾値未満であることに応じて、通信品質が良いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、以下の方法により、波の山の数を推定できる。
 図8に示すように、波が左から右へ移動している。波の速度は、Vである。波の1周期の時間をTとし、通信ブイ100A及び通信ブイ100Bの間の距離をLとする。波の山の数N1は、以下の式により算出できる。
  N1=L/(V×T)
 図9に示すように、波が左下から右上に移動するケースでは、波の山の数N2は、以下の式により算出できる。
  N2=L/((V/cosθ)×T)
 通信ブイ100Bは、単位時間当たりの通信ブイ100Bの移動距離に基づいて、速度Vを算出してもよい。通信ブイ100Bは、波(及び風)の影響による通信ブイ100Bの移動方向に基づいて、波の向き(方向)を算出してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bの移動制御に基づいて、速度Vを算出してもよい。例えば、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bがその場に留まるために、波の方向とは逆方向に推進する。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bがその場に留まるための駆動部160による推進力に基づいて、波の向き及び波の速度を算出してもよい。
 通信ブイ100Bは、測定情報(例えば、垂直位置の差(最大値及び最小値)及び、最大値から最小値までの時間)により、時間Tを算出してもよい。通信ブイ100Bは、例えば、通信ブイ100A及び通信ブイ100Bの位置情報により通信ブイ100A及び通信ブイ100Bの間の距離Lを算出してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aからの無線信号の伝搬遅延に基づいて、距離Lを算出してもよい。
 図10に示すように、通信ブイ100Bは、波の高さに基づいて、通信品質を推定してもよい。例えば、通信ブイ100Bは、波の高さの平均値(H1、H2)を算出してもよい。波の高さの平均値H1は、波の谷の高さの平均値である。波の高さの平均値H2は、波の山の高さの平均値である。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bのアンテナ高さhが平均値H2及び波の高さの最大値Hmaxを超える場合には、通信品質が良いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bのアンテナ高さhが波の高さの最大値Hmaxを超えない場合には、最大値Hmaxとアンテナ高さhとに応じた無線信号が波に遮られる確率を考慮して、通信品質を判定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bのアンテナ高さhが平均値H2を超えない場合には、通信品質が悪いと判定してもよい。
 なお、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aのアンテナ高さhに基づいて、通信品質を推定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100A及び通信ブイ100Bの両方のアンテナ高さhが平均値H2及び波の高さの最大値Hmaxを超える場合には、通信品質が良いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、は最大値Hmaxと通信ブイ100Aのアンテナ高さhとに応じた無線信号が波に遮られる確率を考慮して、通信品質を判定してもよい。
 通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、総合的な波の状態を推定してもよい。通信ブイ100Bは、総合的な波の状態から通信品質を推定してもよい。通信ブイ100Bは、他の通信ブイ(例えば、通信ブイ100C及び通信ブイ100Dの少なくとも一方)から受信した測定情報に基づいて、総合的な波の状態を推定してもよい。例えば、図8において、通信ブイ100Cにおいて上から下へ波が移動するケースを想定する。通信ブイ100B及び通信ブイ100Cにおける波の状態(例えば、波の高さ)と、通信ブイ100Aにおける波の状態(例えば、波の高さ)とに基づいて、総合的な波の状態を推定してもよい。具体的には、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bにおける左から右への波と通信ブイ100Cにおける上から下への波とが、強め合うのか、打ち消し合うのかを判定してもよい。通信ブイ100Bは、この判定結果に基づいて、通信品質を推定してもよい。
 通信ブイ100Bは、測定情報に加えて、通信状況を示す情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信における通信品質を推定してもよい。通信ブイ100Bは、測定情報と通信状況を示す情報とに基づいて、例えば、(平均)スループットを算出(推定)してもよい。通信ブイ100Bは、算出された(平均)スループットが閾値未満であることに応じて、通信品質が悪いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、算出された(平均)スループットが閾値以上であることに応じて、通信品質が良いと判定してもよい。
 通信ブイ100Bは、通信状況を示す情報として、通信ブイ100Aから受信したRSRP、RSRQ、及び、SINRの少なくともいずれかの情報に基づいて、通信品質を推定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aからの無線信号(例えば、参照信号)に基づいて通信ブイ100Bにおいて測定されたRSRP、RSRQ、及び、SINRの少なくともいずれかに基づいて、通信品質を推定してもよい。通信ブイ100Bは、測定値(RSRP、RSRQ、SINR)が閾値以上であることに応じて、通信品質が良いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、測定値(RSRP、RSRQ、SINR)が閾値未満であることに応じて、通信品質が悪いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、通信状況を示す情報として、データのエラーレートに基づいて、通信品質を推定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aから通信ブイ100Bへの(及び/又は通信ブイ100Bから通信ブイ100Aへの)データのエラーレートが閾値以上であることに応じて、通信品質が悪いと判定してもよい。通信ブイ100Bは、当該データのエラーレートが閾値未満であることに応じて、通信品質が良いと判定してもよい。
 通信ブイ100Bは、過去に受信した通信ブイ100Aの通信状況に基づいて、通信ブイ100Aとの通信における通信品質を推定してもよい。例えば、通信ブイ100Bは、各測定時刻において、測定情報に基づく通信ブイ100Aの通信環境と、通信ブイ100Aの通信状況とを関連付ける。通信ブイ100Bは、関連付けを記憶する。通信ブイ100Bは、最新の測定情報に最も近い過去の測定情報に関連付けられた通信ブイ100Aの通信状況を、現在の通信ブイ100Aの通信状況とみなしてもよい。通信ブイ100Bは、測定情報に加えて、現在の通信ブイ100Aの通信状況とみなされた通信状況とに基づいて、通信ブイ100Aとの通信における通信品質を推定してもよい。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aからの情報だけでなく、他の情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信における通信品質を推定してもよい。
 例えば、通信ブイ100Bは、通信ブイ100B自身が測定した測定情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信における通信品質を推定してもよい。
 通信ブイ100Bは、他の通信装置(例えば、通信衛星、他の通信ブイ100など)により得られた取得情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信における通信品質を推定してもよい。通信ブイ100Bは、制御局200により得られた取得情報に基づいて、通信品質を推定してもよい。制御局200は、後述の第2実施形態における判定情報を取得情報として、通信ブイ100Bへ通知してもよい。
 通信ブイ100Bは、取得情報である気象情報に基づいて、今後の通信品質を推定してもよい。例えば、気象情報が、通信ブイ100A及び/又は通信ブイ100Bの周囲の天候の回復(又は現状維持)を示す情報であるケースを想定する。この場合、通信ブイ100Bは、今後の通信品質が、測定情報に基づいて推定された通信品質よりも悪化しない(通信品質が閾値以上である)と判定してもよい。気象情報が、通信ブイ100A及び/又は通信ブイ100Bの周囲の天候の悪化を示す情報であるケースを想定する。この場合、通信ブイ100Bは、今後の通信品質が、測定情報に基づいて推定された通信品質よりも悪化する(通信品質が閾値未満である)と判定してもよい。気象情報は、通信ブイ100A及び/又は通信ブイ100Bの周囲の波の情報であってもよい。例えば、波の情報は、波の高さ、波の周期、波の波長、波の向き(伝搬方向)、波の速度(位相速度)、風の向き、風の速度、波浪(風浪、波のうねりなど)を含む。
 通信ブイ100Bは、例えば、移動体の遮断による通信ブイ100Aとの通信に与える影響を推定してもよい。通信ブイ100Bは、人工物に関する情報(例えば、移動体の移動経路、移動体の速度、移動体の大きさなど)に基づいて、通信品質を推定してもよい。通信ブイ100Bは、移動体による通信ブイ100Aとの通信が遮断される遮断時間を推定してもよい。通信ブイ100Bは、推定された時間の間、通信ブイ100Aとの通信を制御してもよい。
 以上のように、通信ブイ100Bは、通信ブイ100A及び/又は通信ブイ100Bの測定情報に基づいて、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信品質を推定できる。通信ブイ100Bは、推定された通信品質に基づいて、後述の通信制御を実行することができる。通信ブイ100Bは、推定された通信品質に基づいて、通信制御を実行するか否かを判定できる。例えば、通信ブイ100Bは、推定された通信品質が悪い(通信品質が閾値未満である)と判定したことに応じて、以下の方法を実行してもよい。通信ブイ100Bは、推定された通信品質が良い(通信品質が閾値以上である)と判定したことに応じて、処理を終了してもよい。
 従って、通信ブイ100Bは、適切に通信制御を実行できるため、自然環境下における通信品質の低下を抑制することができる。
 (通信制御)
 通信ブイ100における通信制御の一例を、図11から図15を用いて説明する。図11は、通信制御(移動制御)の一例を説明するための図である。図12は、通信制御(エラー耐性の制御)の一例を説明するための図である。図13は、通信制御(ビームフォーミング制御)の一例を説明するための図である。図14は、通信制御(ビームフォーミング制御)の一例を説明するための図である。図15は、通信制御(通信制御の切り替え)の一例を説明するためのフローチャートである。
 通信ブイ100Bは、以下の少なくともいずれかの方法により、通信ブイ100Aとの通信を制御することができる。通信ブイ100Bは、以下の方法を組み合わせることによって、通信制御が実行されてもよい。
 (A)移動制御
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bを移動させるための制御を実行できる。
 図11の状態1は、波の高さが小さい場合における通信ブイ100の状態を示す。図11の状態2及び状態3は、波の高さが大きい場合における通信ブイ100の状態を示す。
 通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信が良好になる位置を算出する。図11(状態3)に示すように、通信ブイ100Bは、所定時刻における通信ブイ100Aの高さと、所定時刻における通信ブイ100Bの高さとの差が閾値未満となる位置(p2)を算出してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの位置、通信ブイ100Bの位置、及び通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の波の周期に基づいて、位置(p2)を算出してもよい。
 通信ブイ100Bは、現在位置(p1)から算出された位置(p2)へ、通信ブイ100Bを移動させるための制御を実行する。このように、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aにおける波の状態に合わせて運動するような位置へ移動する。すなわち、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bの位置の補正を行う。これにより、通信ブイ100A及び通信ブイ100Bにおける波が高い場合、通信ブイ100A及び通信ブイ100Bは、波に遮られずに、直接的に通信を実行することが可能である。これにより、図11の状態2の場合に比べて、スループットの低下を抑制することができる。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bの環境が良くなるように、通信ブイ100Aを移動させるための制御を実行してもよい。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの通信環境よりも通信ブイ100Bの通信環境が悪い場合に、通信ブイ100Bの通信環境が良好となる位置への移動を開始する。通信ブイ100Bは、上述の通信品質と同様の方法により、通信環境を判定することができる。例えば、通信ブイ100Aにおける天気が晴れであり、通信ブイ100Bにおける天気が雨である場合に、通信ブイ100Bは、通信ブイ100B(及び通信ブイ100A)の測定情報に基づいて、通信環境が悪いと判定できる。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bの通信環境が良好となる位置(例えば、通信ブイ100Aの方向)へ移動する。これにより、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信環境が改善するため、通信品質を向上することができる。
 通信ブイ100Bは、取得情報を考慮して、移動してもよい。具体的には、通信ブイ100Bは、気象情報に基づいて推定される通信品質が閾値以上となる位置を算出してもよい。例えば、通信ブイ100Bは、気象情報に基づいて天候が良好である(又は回復する)と推測される位置を算出してもよい。通信ブイ100Bは、人工物に関する情報に基づいて推定される通信品質が閾値以上となる位置を算出してもよい。通信ブイ100Bは、人工物に関する情報に基づいて推定される通信品質が閾値以上となる位置を算出してもよい。例えば、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bと間に人工物が存在しない位置を算出してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bと間で移動体が移動しない(移動経路が存在しない)位置を算出してもよい。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aを移動させるための制御を実行してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aを移動させるための制御情報を通信ブイ100Aへ送信する。
 制御情報は、通信ブイ100Bにおいて測定されたパラメータ(値)(第1のパラメータ及び/又は第2のパラメータ)を示す測定情報を含んでいてもよい。制御情報は、通信ブイ100Bにより算出された位置を示す情報を含んでいてもよい。当該算出された位置は、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの通信における通信品質が閾値以上となる位置である。
 通信ブイ100Aは、制御情報を通信ブイ100Bから受信する。通信ブイ100Aは、制御情報に基づいて、通信ブイ100Aを移動させるための制御を開始する。
 通信ブイ100Aは、算出された位置を示す情報に基づいて、移動してもよい。通信ブイ100Aは、制御情報に基づいて、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの通信における通信品質が閾値以上となる位置を算出してもよい。通信ブイ100Aは、算出された位置へ移動してもよい。
 (B)エラー耐性の制御
 通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、エラー耐性を制御できる。具体的には、通信ブイ100Bは、測定情報により推定された通信品質に応じて、エラー耐性を制御してもよい。
 通信ブイ100Bは、測定情報により推定された通信品質に基づいて、通信ブイ100Aへ情報を繰り返し送信する回数(繰り返し送信回数)を決定してもよい。通信ブイ100Bは、通信品質が良いことに応じて、繰り返し送信回数を所定値よりも小さい値に決定してもよい。通信ブイ100Bは、通信品質が悪いことに応じて、繰り返し送信回数を所定値よりも大きい値に決定してもよい。
 例えば、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の波の山の数に応じて、繰り返し送信回数を決定してもよい。例えば、図8における波の山の数N1は、図9における波の山の数N2よりも大きい。従って、通信ブイ100Bは、図8における繰り返し送信回数を図9における繰り返し送信回数よりも大きい値に設定してもよい。
 図12に示すように、通信ブイ100Bは、1回の送信によりデータを受信できる受信確率(例えば、無線信号が波に遮られる確率)に応じて、繰り返し送信回数を決定してもよい。通信ブイ100Bは、受信確率が高いほど送信回数を少なくしてもよい。通信ブイ100Bは、受信確率が低いほど送信回数を大きくしてもよい。受信確率は、推定された通信品質に応じた値で算出されてもよい。すなわち、通信品質が良いほど受信確率が高く、通信品質が悪いほど受信確率が低くてもよい。
 通信ブイ100Bは、測定情報により推定された通信品質に基づいて、変調方式、符号化率、符号化方式、及びMCS(Modulation and Coding Scheme)の少なくともいずれかを決定してもよい。従って、通信ブイ100Bは、送信回数と同様に、測定情報により推定された通信品質に応じてエラー耐性を決定してもよい。例えば、通信ブイ100Bは、通信品質が良いことに応じて、エラー耐性が所定値よりも小さい値となるMCSを決定してもよい。通信ブイ100Bは、通信品質が悪いことに応じて、エラー耐性が所定値よりも大きい値となるMCSを決定してもよい。
 通信ブイ100Bは、決定された情報(送信回数、変調方式、符号化率、符号化方式、及びMCSなど)を用いて、データの送信を実行できる。
 通信ブイ100Bは、決定された情報を含む制御情報を通信ブイ100Aへ送信してもよい。通信ブイ100Aは、受信した制御情報を用いて通信ブイ100Bへデータを送信してもよい。これにより、通信ブイ100Aは、エラー耐性を決定(算出)せずに、適切なエラー耐性のデータを送信できる。
 以上のように、通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、エラー耐性を制御できる。通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、繰り返し送信回数を制御できる。その結果、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信環境(自然環境)に応じて、エラー耐性及び/又は繰り返し送信回数を決定できるため、通信品質を向上することができる。
 (C)ビームフォーミング制御
 通信ブイ100Bは、送信用及び/又は受信用のビームを通信ブイ100Aへ向けるためのビームフォーミングを制御できる。
 通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、ビームの指向性及び広がりの少なくとも一方を制御してもよい。例えば、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aからの測定情報に基づいて、通信ブイ100Aの動きを推定する。通信ブイ100Bは、推定された通信ブイ100Aの動きを考慮した上で、通信ブイ100Aのアンテナへビームを向ける制御を実行する。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aのアンテナの位置を示す情報を予め受信していてもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aのアンテナの位置を示す情報を測定情報と共に通信ブイ100Aから受信してもよい。
 通信ブイ100Bは、例えば、ビームの指向性及びビームの広がり(アンテナの指向性パターン)を動的に変更するためのビームフォーミング制御を実行することができる。通信ブイ100Bは、伝搬路特性情報に基づいて、アンテナウェイト(例えば、アレーアンテナの重み付け)を算出する。通信ブイ100Bは、算出されたアンテナウェイトに基づいて、送信部120を制御する。
 伝搬路特性情報は、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の伝搬路特性を示す。伝搬路特性情報としては、例えば、通信ブイ100Aが通信ブイ100Bから受信した無線信号(例えば、参照信号)に基づいて、通信ブイ100Aから通信ブイ100Bへフィードバックされる情報である。例えば、伝搬路特性情報は、PMI(Precoding Matrix Indicator)である。通信ブイ100Bは、伝搬路特性情報を測定情報と共に通信ブイ100Aから受信してもよい。
 図13を用いて、ビームの指向性の制御を説明する。図13の状態1は、波の高さが小さい場合における通信ブイ100の状態を示す。図13の状態2及び状態3は、波の高さが大きい場合における通信ブイ100の状態を示す。図13の状態1及び状態2では、通信ブイ100Bは、ビームの方向を固定している。図13の状態3では、通信ブイ100Bは、ビームの方向を通信ブイ100A(のアンテナ)へ向ける制御を実行している。
 図13の状態1では、波の高さが小さいため、通信ブイ100Bは、ビームの方向を固定しても、通信ブイ100Bからのビームが通信ブイ100A(のアンテナ)へ向く。
 図13の状態2では、波の高さが大きいため、通信ブイ100Bがビームの方向を固定している場合、通信ブイ100Bからのビームが通信ブイ100Aから外れる。
 図13の状態3では、通信ブイ100Bが、通信ブイ100Bからのビームが通信ブイ100A(のアンテナ)へ当たるように、ビームの方向を通信ブイ100A(のアンテナ)へ向ける制御を実行する。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aから受信した情報(測定情報など)に基づいて、通信ブイ100Aの位置、通信ブイ100Aのアンテナの位置、通信ブイ100Aからのビーム(送信及び/又は受信)の方向、通信ブイ100Aからのビームの広がりを推定する。通信ブイ100Aからの情報は、通信ブイ100Aの位置、通信ブイ100Aのアンテナの位置、通信ブイ100Aからのビームの方向、及び通信ブイ100Aからのビームの広がりの少なくともいずれかを示す情報であってもよい。通信ブイ100Aからの情報は、通信ブイ100Aにおけるアンテナウェイトを示す情報であってもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aから受信した情報に基づいて、ビームの方向を通信ブイ100A(のアンテナ)へ向ける制御を実行する。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bが測定した測定情報に基づいて、ビームの方向を制御してもよい。例えば、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bの動きに応じて、ビームの方向を制御できる。具体的には、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bの動きに応じて、ビームの送信方向を上(状態2)から下(状態3)へ調整(補正)することにより、通信ブイ100A(のアンテナ)へビームを当てることができる。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bの動きに応じて、算出されるアンテナウェイトを補正することによって、ビームの方向を制御してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bの動きに応じて、アンテナの方向を制御することによって、ビームの方向を制御してもよい。
 図14を用いて、ビームの広がりの制御を説明する。図14の状態1は、波の高さが小さい場合における通信ブイ100の状態を示す。図14の状態2は、波の高さが中くらいである場合における通信ブイ100の状態を示す。図14の状態3は、波の高さが大きい場合における通信ブイ100の状態を示す。
 通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、ビームの広がりを制御できる。具体的には、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信品質(すなわち、通信ブイ(100A及び/又は100B)の動き及び/又は波の状態)に応じて、ビームの広がりを制御できる。例えば、通信ブイ100Bは、通信品質が第1閾値以上である場合、ビームの広がりを小さくする制御を行う(状態1)。通信ブイ100Bは、通信品質が第1閾値よりも小さい第2閾値未満である場合、ビームの広がりを大きくする制御を行う(状態3)。通信ブイ100Bは、通信品質が第1閾値未満、且つ第2閾値以上である場合、ビームの広がりを中程度にする制御を行う(状態2)。
 通信ブイ100Bは、水平方向及び垂直方向の一方の角度広がりで通信ブイ100Aが存在する所定の領域(領域A)を規定することにより、ビームの広がりを制御してもよい。通信ブイ100Bは、水平方向及び垂直方向の両方の角度広がりで領域Aを規定することにより、ビームの広がりを制御してもよい。通信ブイ100Bは、水平方向及び垂直方向の両方の角度広がりだけでなく、通信ブイ100間の距離及び/又は海面からアンテナまでの距離(高さ)で領域Aを規定することによりビームの広がり(及びビームの指向性)を制御してもよい。
 通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの通信における通信品質が第1閾値未満であると判定した場合に、ビームフォーミング制御を実行してもよい。これにより、通信品質の低下を抑制できる。通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの通信における通信品質の悪化により、当該通信品質が第2閾値未満であると判定した場合に、ビームフォーミング制御を中止してもよい。第2閾値未満は、第1閾値よりも低い値である。この場合、通信ブイ100Bは、指向性のないアンテナを用いて、通信ブイ100Aへ情報を送信してもよい。例えば、天候が大きく荒れている場合には、ビームフォーミング制御によるビームの指向性を持たせずに、無指向性で情報を送信することにより、通信ブイ100Aへ情報が届く可能性が高い。このように、測定情報に基づいて、ビームフォーミング制御を使い分けることにより、通信品質の低下を抑制できる。
 通信ブイ100Bは、ビームフォーミング制御に関する情報を制御情報として、通信ブイ100Aへ送信してもよい。制御情報は、例えば、通信ブイ100Bが通信ブイ100Aから受信した無線信号(参照信号)に基づいて、通信ブイ100Bから通信ブイ100Aへフィードバックされる伝搬路特性情報を含む。通信ブイ100Aは、制御情報に基づいて、通信ブイ100Bへ送信用及び/又は受信用のビームを向けるためのビームフォーミングを制御してもよい。
 以上のように、通信ブイ100Bのビームが通信ブイ100Aのアンテナへ向けられるため、通信品質を向上することができる。
 (D)通信制御の切り替え
 通信ブイ100Bは、第1の制御(閉ループ通信制御)及び第2の制御(開ループ通信制御)の切り替えを実行できる。
 第1の制御は、閉ループ通信制御である。閉ループ通信制御では、通信ブイ100Bは、通信相手(通信ブイ100A)に関する情報を通信相手から受信しながら、当該情報に基づいて通信相手との通信を制御する。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aに関する情報を通信ブイ100Aから周期的に受信してもよい。通信ブイ100Bは、データ(中継データ)と共に通信ブイ100Aに関する情報を受信してもよい。
 閉ループ通信制御では、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bに関する情報を通信ブイ100Aへ送信する。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bに関する情報を周期的に送信してもよい。通信ブイ100Bは、データ(中継データ)と共に通信ブイ100Bに関する情報を送信してもよい。
 通信相手に関する情報は、例えば、通信ブイ100Aにより受信した測定情報である。通信相手に関する情報は、通信ブイ100Aにおける他の情報(例えば、上述の通信ブイ100Aのアンテナに関する情報)を含んでいてもよい。通信相手に関する情報は、中継すべきデータを含まない。
 第2の制御は、開ループ通信制御である。開ループ通信制御では、通信ブイ100Bは、通信相手(通信ブイ100A)に関する情報を用いずに通信相手との通信を制御する。従って、開ループ通信制御では、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aとデータ(のみ)を送信及び/又は受信してもよい。開ループ通信制御において、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aに関する情報を受信しても、通信ブイ100Aとの通信を制御するために用いなくてもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bに関する情報の送信を省略できる。
 図15に示すように、通信ブイ100Bは、以下の動作を実行できる。通信ブイ100Bは、閉ループ通信制御及び開ループ通信制御の一方を実行していてもよい。
 ステップS410において、通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、通信品質Qを推定できる。
 ステップS420において、通信ブイ100Bは、推定された通信品質Qが閾値Qth1未満であるか否かを判定できる。通信ブイ100Bは、通信品質Qが閾値Qth1以上である(NO)ことに応じて、ステップS430の処理を実行する。通信ブイ100Bは、通信品質Qが閾値Qth1未満である(YES)ことに応じて、ステップS460の処理を実行する。
 通信ブイ100Bは、推定された通信品質Qが閾値Qth2以上であるか否かを判定してもよい。閾値Qth2は、閾値Qth1よりも大きい値である。閾値Qth2は、例えば、波の状態が凪であることを示す。通信ブイ100Bは、通信品質Qが閾値Qth2以上である(YES)ことに応じて、ステップS460の処理を実行してもよい。通信ブイ100Bは、通信品質Qが閾値Qth2未満であり(NO)且つ閾値Qth1以上である(NO)ことに応じて、ステップS430の処理を実行してもよい。
 ステップS430において、通信ブイ100Bは、閉ループ通信制御を開始する。通信ブイ100Bは、開ループ通信制御が実行されていた場合、開ループ通信制御から閉ループ通信制御へ切り替える。通信ブイ100Bは、閉ループ通信制御が実行されていた場合、閉ループ通信制御を継続する。通信ブイ100Bは、切り替えに応じて、閉ループ通信制御を開始したことを示す制御情報を通信ブイ100Aへ送信してもよい。
 ステップS440において、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aに関する情報を通信ブイ100Aから受信する。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bに関する情報を通信ブイ100Aへ送信する。
 ステップS450において、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aに関する情報に基づいて、通信制御を実行する。例えば、通信ブイ100Bは、上述の移動制御、エラー耐性の制御、ビームフォーミング制御の少なくともいずれかを実行してもよい。
 ステップS460において、通信ブイ100Bは、開ループ通信制御を開始する。通信ブイ100Bは、閉ループ通信制御が実行されていた場合、閉ループ通信制御から開ループ通信制御へ切り替える。通信ブイ100Bは、開ループ通信制御が実行されていた場合、開ループ通信制御を継続する。通信ブイ100Bは、切り替えに応じて、開ループ通信制御を開始したことを示す制御情報を通信ブイ100Aへ送信してもよい。
 ステップS470において、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの位置を推定する。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aから受信した情報(例えば、最新の測定情報)に基づいて、通信ブイ100Aの位置を推定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aが存在する所定の領域(領域A)を推定してもよい。所定の領域は、開ループ通信制御が実行されている間、通信ブイ100Aが留まる領域である。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの移動状況(例えば、通信ブイ100Aの移動速度)を考慮して、領域Aを推定してもよい。例えば、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの移動が継続すると仮定して、領域Aを推定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの位置を推定する場合に、領域Aの大きさを推定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aからの測定情報に基づいて、(過去の)通信ブイ100Aの最大の振られ具合を考慮して、領域Aの大きさを推定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aが存在する確率が所定値よりも高い領域を領域Aとして推定してもよい。通信ブイ100Bは、推定された通信品質に応じて、領域Aの大きさを推定してもよい。通信ブイ100Bは、推定された通信品質が悪いほど領域Aの大きさを大きくしてもよい。通信ブイ100Bは、推定された通信品質が良いほど領域Aの大きさを小さくしてもよい。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bにより測定されたパラメータ(測定情報)に基づいて、通信ブイ100Aの位置及び/又は領域Aを推定してもよい。すなわち、通信ブイ100Bは、通信ブイ100B自身の状況を考慮して、通信ブイ100Aの位置及び/又は領域Aを推定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100B自身の状況を考慮して、通信ブイ100Aの動きを推定してもよい。
 例えば、通信ブイ100Bは、測定情報により推定された波の状態を通信ブイ100Aにおける波の状態と推定してもよい。例えば、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bにおける波の状態が凪である場合、通信ブイ100Aにおける波の状態を凪であると判定してもよい。通信ブイ100Bは、推定された通信ブイ100Aにおける波の状態に基づいて、領域A(の大きさ)を推定してもよい。
 通信ブイ100Bは、測定情報により推定された波の状態が所定時間後における通信ブイ100Aにおける波の状態と推定してもよい。例えば、通信ブイ100Bは、所定時刻(t1)において通信ブイ100Bの波の状態が、所定時刻(t1)から所定時間(n)後における通信ブイ100Aの波の状態とみなしてもよい。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の距離に応じて、所定時間を算出してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの測定情報と通信ブイ100Bの測定情報とを比較することによって、所定時間を算出してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの測定パラメータ値と通信ブイ100Aの測定パラメータ値とが同一又は類似するまでの時間差を所定時間として(予め)算出してもよい。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bの位置を固定するために、移動制御を実行する。通信ブイ100Bは、移動制御により所定の領域(領域B)に留まる。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aへ最後に送信した情報に基づいて、所定の領域を決定してもよい。すなわち、通信ブイ100Bは、最後に送信した情報に基づいて通信ブイ100Aが推定できる領域を領域Bとしてもよい。
 所定の領域は、絶対的な位置(すなわち、緯度及び経度)により特定されてもよい。所定の領域は、相対的な位置(例えば、自通信ブイからの距離)により特定されてもよい。
 ステップS480において、通信ブイ100Bは、通信制御を実行する。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aが領域A内の任意の場所に存在しても、通信ブイ100Bからのデータを通信ブイ100Aが受信できるように通信制御を実行する。このために、通信ブイ100Bは、上述の移動制御、エラー耐性の制御、ビームフォーミング制御の少なくともいずれかを実行してもよい。
 通信ブイ100Bは、開ループ通信制御が実行されている場合、通信ブイ100Bに関する情報を送信するために用いられる制御用の無線リソース(時間・周波数リソース/周波数帯)を用いて、データを送信してもよい。通信品質Qが閾値Qth1未満であることに応じて開ループ通信制御が実行されている場合、制御用の無線リソースを用いて送信されるデータは、再送用のデータ(送信済みのデータ)であってもよい。これにより、エラー耐性を向上できる。推定された通信品質Qが閾値Qth2以上である開ループ通信制御が実行されている場合、制御用の無線リソースを用いて送信されるデータは、新たなデータ(未送信のデータ)であってもよい。これにより、データの送信に用いられる無線リソースが増加するため、通信量を向上できる。
 通信ブイ100Bは、通信制御を実行している間、周期的又は非周期的に、測定を実行してもよい。通信ブイ100Bは、当該測定された情報に基づいて、ステップS410及びS420の処理を実行してもよい。
 開ループ通信制御から閉ループ通信制御への切り替えの判定に用いられる閾値(例えば、Qth1A)と、閉ループ通信制御から開ループ通信制御への切り替えの判定に用いられる閾値(例えば、Qth1B)とは、同じ値であってもよい。これらの閾値は、異なる値であってもよい。例えば、Qth1Aは、Qth1Bよりも大きい値であってもよい。
同様に、開ループ通信制御から閉ループ通信制御への切り替えの判定に用いられる閾値Qth2Aは、閉ループ通信制御から開ループ通信制御への切り替えの判定に用いられる閾値Qth2Bよりも大きい値であってもよい。これにより、通信品質が閾値付近で変動を繰り返すことが原因で、閉ループ通信制御と開ループ通信制御との切り替えが頻繁に発生すること(いわゆる、ピンポン現象)を抑制できる。
 以上のように、通信ブイ100Bは、推定された通信品質Qが閾値Qth1以上であることに応じて、閉ループ通信制御を行うことができる。これにより、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aから受信した情報に基づいて通信を制御するため、通信品質を向上することができる。一方、通信ブイ100Bは、推定された通信品質Qが閾値Qth1未満であることに応じて、開ループ通信制御を行うことができる。例えば、大波の影響により通信ブイ100Aの位置が大きく変動することにより、通信相手に関する情報の信頼性が低下する場合には、開ループ通信制御を行うことができる。これにより、通信ブイ100Bは、通信相手に関する情報をあえて用いないことにより、通信品質の低下を抑制できる。
 通信ブイ100Bは、推定された通信品質QがQth2以上であることに応じて、開ループ通信制御を行うことができる。推定された通信品質QがQth2以上である場合には、開ループ通信制御であっても、十分な通信品質を確保することができる。通信ブイ100Bは、転送すべきデータ以外の情報(通信相手に関する情報)のやり取りが少なくなるため、通信ブイ100Bの処理負荷を軽減できる。
 以上のように、通信ブイ100Bは、閉ループ通信制御と開ループ通信制御とを切り替えることができる。これにより、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信品質の低下を抑制できる。
 (E)通信相手の判定
 通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、通信ブイ100Aを通信相手として選択すべきか否かを判定できる。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信品質が良いと判定したことに応じて、通信ブイ100Aを通信相手として選択すると判定してもよい。通信ブイ100Bは、当該通信品質が悪いと判定したことに応じて、通信ブイ100Aを通信相手として選択しないと判定してもよい。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aを通信相手として選択すると判定した場合、通信ブイ100Aとの通信を実行する。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aを通信相手として選択しないと判定した場合、通信ブイ100Aとの通信を実行しない。この場合、通信ブイ100Bは、他の通信ブイ100Aを通信相手として選択するか否かを判定してもよい。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bの周囲に複数の通信ブイ100が存在する場合、通信品質が最良となる通信ブイ100を通信相手として選択してもよい。
 通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、通信ブイ100Aのみへ情報を送信するか、他の通信ブイ100(例えば、通信ブイ100C)へも情報を送信するかを判定してもよい。すなわち、通信ブイ100Bは、複数の異なる通信経路によりデータを中継するか否かを判定してもよい。
 例えば、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信品質が良いと判定したことに応じて、通信ブイ100Aへのみ情報を送信すると判定してもよい。通信ブイ100Bは、当該通信品質が悪いと判定したことに応じて、通信ブイ100Aだけでなく、通信ブイ100Cへも情報を送信すると判定してもよい。
 通信ブイ100Bは、複数の異なる通信経路を利用する場合、すなわち、複数の通信ブイ100へ情報を送信する場合、同じ情報を各通信ブイ100へ送信してもよい。これにより、所定の通信ブイ間で情報が伝送されない場合であっても、他の通信経路を介して、情報が送信先へ伝送され得るため、データの信頼性が向上する。
 通信ブイ100Bは、異なる情報を各通信ブイ100へ送信してもよい。これにより、各通信ブイ100へ送られる情報量が少なくなるため、通信速度が向上する。通信ブイ100Bは、送信すべき情報量に応じて、複数の異なる通信経路を利用するか否かを判定してもよい。通信ブイ100Bは、送信すべき情報量が閾値未満である場合、1つの通信経路を利用すると判定してもよい。すなわち、通信ブイ100Bは、例えば、通信ブイ100Aのみに情報を送信してもよい。通信ブイ100Bは、送信すべき情報量が閾値以上である場合、複数の通信経路を利用すると判定してもよい。
 通信ブイ100Bは、複数の通信経路を利用する場合、マルチキャスト(又はブロードキャスト)により複数の通信ブイ100へ情報を送信してもよい。通信ブイ100Bは、ユニキャストにより、各通信ブイ100へ情報を送信してもよい。
 通信ブイ100Bは、通信経路を動的に変更する場合、制御情報を各通信ブイ100へ通知してもよい。制御情報は、各通信ブイ100が有するルーティングテーブルが変更(更新)されたことを通知するための情報である。制御情報は、変更後のルーティングテーブルを示す情報を含む。ルーティングテーブルは、個々のネットワークの宛先への経路におけるノード(メトリック)を示す情報を含む。
 通信ブイ100Bは、送信すべきユーザ情報と共に制御情報を、変更された通信経路上の通信ブイ100へ送信してもよい。当該制御情報を受信した通信ブイ100は、同様に、送信すべきユーザ情報と共に制御情報を、変更された通信経路上の通信ブイ100へ送信する。
 通信ブイ100Bは、送信すべきユーザ情報とは別に、制御情報を他の通信ブイ100へ通知してもよい。これにより、制御情報を受信した他の通信ブイ100は、ユーザ情報を受信した場合、変更された通信経路上の通信ブイ100へ送信することができる。
 上述の(通信品質の推定)及び(通信制御)は、通信ブイ100間の通信のために実行されるだけでなく、後述する通信ブイ100-小通信ブイ300間の通信のために実行されてもよい(第3実施形態参照)。
 (通信ブイ100Bの動作)
 通信ブイ100Bの動作の一例を、図16を用いて説明する。図16は、通信ブイ100Bの動作の一例を説明するためのフローチャートである。
 ステップS510において、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定できる(例えば、図6のS210参照)。通信ブイ100Bは、測定されたパラメータを示す測定情報を取得する。
 ステップS520において、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aにおいて測定されたパラメータを示す測定情報を通信ブイ100Aから受信できる(例えば、図5のS120参照)。
 ステップS510及びステップS520の一方は、省略されてもよい。
 ステップS530において、通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信における通信品質を推定できる(図5のS140参照)。
 ステップS540において、通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御する(図5のS150参照)。具体的には、通信ブイ100Bは、上述の通信制御を実行できる。
 以上のように、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aから受信した測定情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御する。これにより、通信ブイ100Bは、自然現象に起因した通信ブイ100Aの動きを知ることができる。通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aの動きを考慮した上で、通信ブイ100Aとの通信が可能であるため、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信品質の低下を抑制できる。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Bにより測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、通信ブイ100Aとの通信を制御する。これにより、通信ブイ100Bは、自然現象に起因した通信ブイ100Bの動きを考慮した上で、通信ブイ100Aとの通信が可能である。その結果、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信品質の低下を抑制できる。
 [第2実施形態]
 第2実施形態ついて、説明する。第1実施形態と同様の部分は、説明を省略する。
 (第2実施形態に係る動作)
 第2実施形態に係る動作について、図17を用いて説明する。図17は、第2実施形態に係る動作を説明するためのシーケンス図である。
 第1実施形態では、通信ブイ100が通信を制御するケースについて説明した。第2実施形態では、制御局200が通信を制御するケースについて説明する。
 図17に示すように、ステップS610において、各通信ブイ100(通信ブイ100A-100C)は、各通信ブイ100が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。
 ステップS620において、各通信ブイ100は、測定されたパラメータを示す測定情報を制御局200へ送る。各通信ブイ100は、他の通信ブイ100の測定情報を制御局200へ中継してもよい。
 ステップS630において、制御局200は、通信経路を判定するために用いられる判定情報を他のネットワーク装置から取得してもよい。
 判定情報は、例えば、複数の通信ブイ100が存在する地域における気象情報を含む。
 判定情報は、複数の通信ブイ100が存在する地域の地図を示す情報を含んでもよい。判定情報は、複数の通信ブイ100が存在する地域に位置する人工物に関する情報を含んでもよい。
 ステップS640において、制御局200は、複数の通信ブイ100からの測定情報に基づいて、情報を中継するための通信経路を判定する。通信経路は、複数の通信ブイ100の少なくともいずれかを介した通信経路である。
 制御局200は、複数の通信ブイ100からの測定情報に基づいて、例えば、通信ブイ100間の通信品質を推定してもよい。例えば、通信ブイ100Dにおける雨が原因で、通信ブイ100Cにおける波が荒れている場合、制御局200は、通信ブイ100Cからの測定情報(例えば、波の状態に関する情報)及び通信ブイ100Dからの測定情報(例えば、雨量を示す情報及び/又は波の状態に関する情報)に基づいて、通信ブイ100Cと通信ブイ100Dとの間に位置する通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの通信の通信品質が悪いと推定できる(図1及び図8参照)。
 制御局200は、例えば、第1実施形態の通信ブイ100Bと同様に、通信ブイ100間の通信品質を推定できる。制御局200は、測定情報だけでなく、判定情報に基づいて、通信ブイ100間の通信品質を推定してもよい。
 制御局200は、通信ブイ100間の通信品質だけでなく、情報の送信元及び/又は送信先となる通信装置(例えば、海上通信艇、潜水探査機など)と通信ブイ100との間の通信品質を推定してもよい。制御局200は、通信ブイ100を介して、通信装置において測定されたパラメータを示す測定情報を受信してもよい。
 制御局200は、推定した情報に基づいて、最適となる通信経路を判定する。制御局200は、例えば、通信経路全体として通信品質が良好となる通信経路を、中継用の通信経路に決定してもよい。制御局200は、例えば、所定の通信ブイ100間の通信品質が閾値未満である場合に、所定の通信ブイ100間を経由しない通信経路を、中継用の通信経路に決定してもよい。
 制御局200は、気象情報だけでは、海面に浮かぶ各通信ブイ100の実際の動きを推定することは容易ではない。制御局200は、測定情報を用いることにより、(今後の)通信ブイ100間の通信品質をより正確に推定することができる。
 ステップS650において、制御局200は、複数の通信ブイ100へ経路情報を送信する。
 経路情報は、中継用の通信経路を示す情報である。例えば、情報の送信元から通信ブイ100を介した情報の送信先への通信経路を示す情報である。経路情報は、例えば、通信経路が「潜水探査機、海上通信艇、通信ブイ100B、通信ブイ100A、制御局200」を経由することを示す情報であってもよい。経路情報は、(更新された)ルーティングテーブルを示す情報であってもよい。
 経路情報は、測定情報に基づいて算出された制御情報を含んでいてもよい。制御情報は、通信ブイを移動させるための位置情報を含んでいてもよい。制御情報は、他の通信ブイのアンテナへビームを向けるための制御情報を含んでいてもよい。
 制御局200は、中継の対象でない通信ブイ100(例えば、通信ブイ100C)に経路情報を送信しなくてもよい。
 各通信ブイ100は、経路情報に基づいて、情報を中継する。例えば、通信ブイ100Aは、経路情報に基づいて、通信局から潜水探査機への制御情報を制御局200から受け取り、通信ブイ100Bへ中継する。通信ブイ100Aは、経路情報に基づいて、潜水探査機から通信局へのユーザ情報を通信ブイ100Bから受け取り、制御局200へ中継する。これにより、例えば、潜水探査機を制御するための制御情報が、経路情報に基づいて、通信ブイ100A及び通信ブイ100B(及び海上通信艇)を介して、制御局200から潜水探査機へ送ることができる。潜水探査機が取得した海中の情報(ユーザ情報)が、経路情報に基づいて、通信ブイ100A及び通信ブイ100B(及び海上通信艇)を介して、潜水探査機から制御局200へ送ることができる。
 以上のように、制御局200は、複数の通信ブイ100のそれぞれから受信した測定情報に基づいて、情報を中継するための通信経路を判定する。これにより、制御局200は、通信ブイ100間の通信品質をより正確に推定した上で、適切な通信経路を決定することができる。
 [第3実施形態]
 (通信システム例)
 図18を用いて、実施形態に係る通信システムの一例を説明する。図18は、第3実施形態に係る通信システムの一例を説明するための図である。
 図18に示すように、通信システムは、例えば、複数の通信ブイ100(通信ブイ100A-100C)を有する。
 通信システムは、(複数の)小通信ブイ300を有してもよい。通信ブイ100は、小通信ブイ300を介して他の通信ブイ100との通信を実行できる。例えば、通信ブイ100A及び通信ブイ100Bのそれぞれは、小通信ブイ300a及び小通信ブイ300bを介して通信できる。小通信ブイ300aは、通信ブイ100Aにより制御される。小通信ブイ300bは、通信ブイ100Bにより制御される。
 小通信ブイ300は、通信ブイ100の通信をサポートする通信ブイである。小通信ブイ300は、通信ブイ100の通信を補助する通信ブイであってもよい。小通信ブイ300は、通信ブイ100の制御なく、他の通信ブイ100へデータを送信できなくてもよい。小通信ブイ300は、通信ブイ100の制御なく、他の通信ブイ100からデータを受信できなくてもよい。
 (小通信ブイ)
 小通信ブイ300について、図19及び図20を用いて説明する。図19は、小通信ブイ300のブロック図である。図20は、小通信ブイ300及び通信ブイ100のブロック図である。
 図19に示すように、小通信ブイ300は、通信ブイ100と同様の機能を有していてもよい。すなわち、小通信ブイ300は、受信部310、送信部320、制御部330、電力供給部340、測定部350を備えてもよい。小通信ブイ300は、駆動部360を備えてもよい。
 図20に示すように、小通信ブイ300は、通信ブイ100と物理的に連結されてもよい。例えば、通信ブイ100と小通信ブイ300とは、連結部170により連結される。この場合、小通信ブイ300は、制御部を備えずに、受信部310、送信部320、及び測定部350を備えてもよい。小通信ブイ300は、駆動部を備えていてもよい。小通信ブイ300は、制御部を備えてもよい。
 小通信ブイ300が制御部を備えない場合には、小通信ブイ300は、通信ブイ100の制御部130により制御される。具体的には、受信部310、送信部320、及び測定部350は、制御部130により制御される。
 連結部170は、通信ブイ100と小通信ブイ300との間で情報を送信及び/又は受信するための電線を含んでいてもよい。連結部170は、例えば、電線と絶縁体と(保護被膜と)により構成されるケーブルであってもよい。制御部130は、連結部170(ケーブル)を介して受信部310、送信部320、及び測定部350を制御してもよい。従って、通信ブイ100と小通信ブイ300とは有線で通信を実行してもよい。
 連結部170は、通信ブイ100と小通信ブイ300との間で情報を送信及び/又は受信するために用いられなくてもよい。この場合、小通信ブイ300(の制御部)は、通信ブイ100と無線通信を行う。
 通信ブイ100及び小通信ブイ300の少なくとも一方は、通信ブイ100と小通信ブイ300との間の連結部170の長さを制御できてもよい。通信ブイ100(及び/又は小通信ブイ300)は、例えば、連結部170であるケーブルを巻き取る(引き寄せる)ことにより、連結部170の長さを短くしてもよい。これにより、通信ブイ100と小通信ブイ300との間の距離が縮まる。通信ブイ100(及び/又は小通信ブイ300)は、例えば、連結部170であるケーブルを繰り出すことにより、連結部170の長さを長くしてもよい。これにより、通信ブイ100と小通信ブイ300との間の距離が延びる。
 本明細書では、小通信ブイ300が備える受信部、送信部、制御部、電力供給部、測定部、及び、駆動部の少なくともいずれかが実行する処理を、便宜上、小通信ブイ300が実行する処理(動作)として説明する。
 (第3実施形態に係る動作)
 (1)動作例1
 (1.1)小通信ブイ300の概要
 実施形態に係る動作(動作例1)について、図21から図24を用いて説明する。図21は、第3実施形態に係る動作(動作例1)を説明するためのシーケンス図である。図22から図24は、第3実施形態に係る動作(動作例1)を説明するための図である。
 通信ブイ100は、第1の通信と第2の通信との少なくとも一方を実行できる。第1の通信では、通信ブイ100が、自身の制御下の小通信ブイ300を介さずに、通信相手と通信する。従って、第1の通信は、通信ブイ100どうしが直接的に通信を実行するケースだけでなく、通信ブイ100が、他の通信ブイ100の制御下の小通信ブイ300を介して通信するケースを含んでもよい。第2の通信では、通信ブイ100が、自身の制御下の小通信ブイ300を介して、通信相手と通信する。従って、第2の通信は、小通信ブイ300どうしが直接的に通信を実行するケースだけでなく、小通信ブイ300が、他の通信ブイ100と直接的に通信を実行するケースを含んでもよい。
 図21において、通信ブイ100Aは、小通信ブイ300aを制御する。通信ブイ100Bは、小通信ブイ300bを制御する。少なくともステップS710~740において、通信ブイ100Bの動作は、通信ブイ100Aの動作と同様であるため、説明を省略する。なお、通信ブイ100Aと通信ブイ100BのステップS710~750の動作のそれぞれのタイミングは同じでなくともよい。小通信ブイ300bの動作は、少なくともステップS750において、小通信ブイ300aの動作と同様であるため、説明を省略する。
 図21の初期状態において、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとは、第1の通信を実行していてもよい。
 ステップS710において、通信ブイ100Aは、通信ブイ100Aが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定する。これにより、通信ブイ100Aは、測定されたパラメータを示す測定情報を取得する。
 ステップS720において、通信ブイ100Aは、測定情報に基づいて、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信品質を推定する。通信ブイ100Aは、上述で説明した方法により通信品質を推定できる。
 ステップS730において、通信ブイ100Aは、測定情報に基づいて、小通信ブイ300aを介した通信を実行(開始)するか否かを判定する。具体的には、通信ブイ100Aは、測定情報により推定された通信品質に基づいて、小通信ブイ300aを介した通信(第2の通信)を実行するか否かを判定する。
 通信ブイ100Aは、推定された通信品質が良い(例えば、推定された通信品質が閾値以上である)ことに応じて、第2の通信を実行しないと判定してもよい。通信ブイ100Aは、推定された通信品質が悪い(例えば、推定された通信品質が閾値未満である)ことに応じて、第2の通信を実行すると判定してもよい。
 通信ブイ100Aは、測定情報に基づいて、第1の通信が波により遮断されると判定したことに応じて、第2の通信を実行すると判定してもよい。通信ブイ100Aは、第1の通信が波により遮断されないと判定したことに応じて、第2の通信を実行しないと判定してもよい。
 通信ブイ100Aが、第2の通信を実行すると判定したと仮定して説明を進める。通信ブイ100Aは、第2の通信を開始する場合に、連結部170であるケーブルの繰り出しを開始してもよい。これにより、通信ブイ100Aは、通信ブイ100Aの元から小通信ブイ300aを送り出してもよい。
 ステップS740において、通信ブイ100Aは、小通信ブイ300aへ第1の制御情報を送信する。
 第1の制御情報は、小通信ブイ300aの移動を制御する情報を含んでもよい。第1の制御情報は、例えば、小通信ブイ300aの移動先を示す位置情報を含む。位置情報は、緯度及び経度を示してもよい。位置情報は、基準点(例えば、通信ブイ100A)からの距離及び方向を示すものであってもよい。例えば、位置情報は、通信ブイ100Aと小通信ブイ300aとの間の距離がλ/2を満たす位置を示してもよい。λは、波の波長である。位置情報は、当該距離が「λ(k-(1/2))」(すなわち、λ/2、3λ/2、5λ/2、・・・)を満たす位置を示してもよい。kは、自然数(1,2…)である。これにより、通信ブイ100Aが波の谷に位置するタイミングにおいて、小通信ブイ300aは、波の山に位置する。後述するように、小通信ブイ300aを波に合わせて移動させる場合には、位置情報は、小通信ブイ300aの移動範囲を示すエリアを示してもよい。
 第1の制御情報は、通信ブイ100Aが連結部170の長さを制御することにより、小通信ブイ300aを移動する場合には、通信ブイ100Aは、第1の制御情報の送信を省略してもよい。
 第1の制御情報は、小通信ブイ300aへ割り当てた無線リソース(時間・周波数リソース(通信期間、通信タイミング、周波数帯など))の割当情報を含んでいてもよい。割当情報は、例えば、通信ブイ100Aとの通信(送信及び/又は受信)に用いられる無線リソースである。割当情報は、通信ブイ100B(又は小通信ブイ300b)との通信(送信及び/又は受信)に用いられる無線リソースであってもよい。通信ブイ100Aと小通信ブイ300aとの間で連結部170を介した通信が実行される場合には、割当情報は、小通信ブイ300aへ割り当てた時間リソース(通信期間、通信タイミングなど)を示してもよい。連結部170を介した通信が実行される場合には、第1の制御情報は、割当情報を含まなくてもよい。
 ステップS750において、小通信ブイ300aは、第1の制御情報に基づいて、移動する。
 小通信ブイ300aは、移動が完了したことに応じて、移動が完了したことを示す情報を通信ブイ100Aへ送信してもよい。すなわち、小通信ブイ300aは、通信の準備が完了したことに応じて、当該情報を通信ブイ100へ送信してもよい。小通信ブイ300aは、当該情報として、移動先において測定された小通信ブイ300aの位置を示す情報を通信ブイ100Aへ送信してもよい。
 小通信ブイ300aは、移動先において、通信ブイ100Aが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定してもよい。小通信ブイ300aは、測定されたパラメータを示す測定情報を通信ブイ100Aへ送信してもよい。通信ブイ100Aは、小通信ブイ300aから受信した測定情報に基づいて、小通信ブイ300aをさらに移動させるか否かを判定してもよい。通信ブイ100Aは、小通信ブイ300aを移動させると判定した場合には、ステップS740を実行してもよい。通信ブイ100Aは、小通信ブイ300aを移動させないと判定した場合には、ステップS740を省略して、ステップS760を実行してもよい。
 ステップS760において、通信ブイ100Aは、第2の制御情報を通信ブイ100Bへ送信する。
 第2の制御情報は、第2通信を実行(開始)するための情報である。第2の制御情報は、例えば、小通信ブイ300aに関する情報を含む。当該情報は、小通信ブイ300aの位置(配置)を示す情報を含んでもよい。当該情報は、小通信ブイ300aにおける波の状態を示す情報を含んでもよい。当該情報は、小通信ブイ300aとの通信に用いられる無線リソースを示す情報を含んでいてもよい。連結部170を介した通信が実行される場合には、無線リソースを示す情報は、時間リソース(通信期間、通信タイミングなど)を示してもよい。連結部170を介した通信が実行される場合には、第2の制御情報は、無線リソースを示す情報を含まなくてもよい。当該情報は、小通信ブイ300aのアンテナ高さを示す情報を含んでいてもよい。第2の制御情報は、小通信ブイ300aに関する情報と同様の通信ブイ100Aに関する情報を含んでいてもよい。
 通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aからの第2の制御情報に基づいて、最適な通信経路、通信タイミング(通信期間)、通信ブイの配置(通信ブイ100A、通信ブイ100B、小通信ブイ300a、及び小通信ブイ300bの少なくともいずれか)などを算出してもよい。
 ステップS770において、通信ブイ100Aは、通信ブイ100Bから第2の制御情報を受信する。通信ブイ100Bからの第2の制御情報は、小通信ブイ300bに関する情報を含んでいてもよい。第2の制御情報は、通信ブイ100Bに関する情報を含んでいてもよい。第2の制御情報は、通信ブイ100Aからの第2の制御情報に基づいて通信ブイ100Bが算出した情報を含んでいてもよい。
 通信ブイ100Aは、通信ブイ100Bからの第2の制御情報に基づいて小通信ブイ300aの位置を変更する場合、新たな第1の制御情報を小通信ブイ300aへ送信してもよい。小通信ブイ300aは、新たな第1の制御情報に基づいて、移動することにより、位置を変更する。新たな第1の制御情報は、変更された無線リソースを示す割当情報を含んでいてもよい。
 ステップS780において、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとは、互いの第2の制御情報に基づいて、第2の通信を実行する。通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとは、第2の通信だけでなく、第1の通信を実行してもよい。
 図22及び図23に示すように、例えば、通信ブイ100Aは、通信ブイ100Aの垂直位置が所定値以上となる第1期間(例えば、t1からt2までの期間)において、通信ブイ100Bと第1の通信を実行できる。所定値は、例えば、波の高さの最大値と最小値との間の値である。第1期間は、通信ブイ100Aの垂直位置(例えば、アンテナ高さh)が、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の波の高さよりも高い期間であってもよい。通信ブイ100Aは、第1期間において、小通信ブイ300bを介して通信ブイ100Bと第1の通信を実行してもよい。
 通信ブイ100Aは、通信ブイ100Aの垂直位置が所定値未満となる第2期間(例えば、t2からt3までの期間)において、通信ブイ100Bと第2の通信を実行できる。第2期間は、通信ブイ100Aの垂直位置(例えば、アンテナ高さh)が、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の波の高さよりも低い期間であってもよい。具体的には、第2期間において、小通信ブイ300aが、小通信ブイ300b(又は通信ブイ100B)と通信を実行する。
 小通信ブイ300aは、小通信ブイ300bと通信を実行しないタイミングで、通信ブイ100Aから送信すべきデータを受信でき、小通信ブイ300bから受信したデータを通信ブイ100Aへ送信できる。
 図24に示すように、小通信ブイ300aは、第2期間において、波に合わせて移動してもよい。具体的には、小通信ブイ300aは、通信相手(小通信ブイ300b/通信ブイ100B)と通信を実行しながら、小通信ブイ300aが波の山に位置するように移動してもよい。例えば、小通信ブイ300aは、通信ブイ100Aのアンテナ高さhが波の高さよりも低い第2期間において、波の山に常に位置するように移動してもよい。すなわち、小通信ブイ300は、第2期間において、波の速度と同じ速度で波の山と共に移動してもよい。小通信ブイ300は、通信ブイ100Aのアンテナ高さhが波の高さよりも高い第1期間において、第2期間を開始した元の位置へ戻ってもよい。小通信ブイ300aが位置を固定している場合には、通信が途切れる可能性がある場合であっても、小通信ブイ300aが波に合わせて移動することにより、継続的に通信を実行できる。このように、小通信ブイ300aが波に合わせて移動することにより、小通信ブイ300aが通信相手と通信可能な期間が増加する。
 小通信ブイ300aの移動は、通信ブイ100Aにより制御されてもよい。例えば、通信ブイ100Aは、波の状態を示すパラメータ(例えば、波の方向及び波の速度)を測定してもよい。通信ブイ100Aは、測定情報(測定されたパラメータ)に基づいて、所定タイミングでの小通信ブイ300aの位置を算出してもよい。通信ブイ100Aは、算出された制御情報を小通信ブイ300aへ送信してもよい。小通信ブイ300aは、制御情報に基づいて、移動してもよい。或いは、小通信ブイ300aは、自律的に、測定及び移動制御を実行してもよい。
 通信ブイ100Aは、周期的又は非周期的にステップS710の測定を実行してもよい。通信ブイ100Aは、測定情報に基づいて推定された通信品質が悪いと判定したことに応じて、第2の通信を継続してもよい。通信ブイ100Aは、測定情報に基づいて推定された通信品質が良いと判定したことに応じて、第2の通信を終了してもよい。通信ブイ100Aは、第2の通信を終了する場合に、連結部170であるケーブルの巻き取ってもよい。これにより、通信ブイ100Aは、小通信ブイ300aを通信ブイ100Aの元へ戻してもよい。
 以上のように、通信ブイ100Aは、測定情報に基づいて、小通信ブイ300aを介した第2の通信を制御する。例えば、通信ブイ100A及び通信ブイ100Bが波の谷に位置することにより、通信が波により遮断される場合であっても、小通信ブイ300a及び小通信ブイ300bを介して通信ブイ100A及び通信ブイ100Bが通信を継続することができる。これにより、通信品質の低下を抑制することができる。
 (1.2)小通信ブイ300の制御
 (1.2.1)判定
 小通信ブイ300を介した通信(第2の通信)を実行するか否かの判定(図21のS730)の一例について、図25を用いて説明する。図25は、小通信ブイ300の制御を説明するためのフローチャートである。
 図25のステップS810において、波の高さHwを測定する。波の高さHwの測定は、通信ブイ100が実行できる。小通信ブイ300が通信ブイ100の元から離れている場合には、小通信ブイ300がHwの測定を実行してもよい。通信ブイ100は、小通信ブイ300から波の高さHwを示す測定情報を受信する。
 波の高さHwは、例えば、波の山と波の谷との差であってもよい。波の高さHwは、波の振幅であってもよい。波の高さHwは、基準点からの絶対値であってもよい。
 ステップS820において、通信ブイ100は、通信ブイ100のアンテナ高さHaと波の高さHwとを比較する。通信ブイ100は、アンテナ高さHaが波の高さHw未満である場合、波により通信が遮られる(通信品質が閾値未満)と判定する。従って、通信ブイ100は、アンテナ高さHaが波の高さHw未満である(YES)ことに応じて、ステップS830の処理を実行する。
 通信ブイ100は、アンテナ高さHaが波の高さHw以上である場合、アンテナ高さHaが波の高さHw未満である波により通信が遮られない(通信品質が閾値以上)と判定する。従って、通信ブイ100は、アンテナ高さHaが波の高さHw以上である(NO)ことに応じて、処理を終了する。通信ブイ100は、第2の通信を既に実行している場合には、第2の通信を終了すると判定してもよい。
 アンテナ高さHaは、波により通信が遮られるか否かを判定するために用いられる。従って、アンテナ高さHaは、通信ブイ100が波の谷に位置する場合における波の谷から通信ブイ100のアンテナの先端までの長さであってもよい。アンテナ高さHaは、波の高さHwの算出に用いられた基準点からの絶対値であってもよい。
 ステップS830において、通信ブイ100は、小通信ブイ300を介した通信(第2の通信)の制御を実行(開始)する。
 (1.2.2)小通信ブイ300の位置制御
 小通信ブイ300の位置制御の一例について、図26から図30を用いて説明する。図26は、小通信ブイ300の位置制御の一例を説明するための図である。図27及び図28は、小通信ブイ300の位置制御の一例を説明するためのフローチャートである。図29及び図30は、小通信ブイ300の位置制御の一例を説明するための図である。
 図26に示すように、通信ブイ100と小通信ブイ300とはケーブルにより連結されている。波は、右から左へ速度Vの方向へ移動すると仮定して説明を進める。
 図27に示すように、ステップS910において、通信ブイ100は、所定時刻tにおける通信ブイ100の高さHL(t)を測定する。通信ブイ100は、波の状態を把握するために、異なるタイミングで高さHL(t)を複数回測定してもよい。
 通信ブイ100は、波の高さHwを測定してもよい。通信ブイ100は、高さHL(t)により波の高さHwを算出してもよい。
 ステップS920において、小通信ブイ300は、同様に、所定時刻tにおける小通信ブイ300の高さHS(t)を測定する。小通信ブイ300は、高さHS(t)を示す測定情報を通信ブイ100へ送信する。
 ステップS930において、通信ブイ100は、高さHL(t)と高さHS(t)との最大差Smaxを算出する。すなわち、通信ブイ100は、以下の式を用いて、最大差Smaxを算出する。
  Smax = HL(t)-HS(t)
 ステップS940において、通信ブイ100は、通信ブイ100が波の谷に位置するタイミングにおいて、小通信ブイ300が波の山の周囲に位置するか否かを判定するために、以下の式を用いる。ΔSthは、閾値である。
  |Smax-Hw| < ΔSth
 通信ブイ100は、上記式が満たされる(YES)ことに応じて、処理を終了する。すなわち、通信ブイ100は、小通信ブイ300が適切な位置に存在すると判定する。
 一方、通信ブイ100は、上記式が満たされない(NO)ことに応じて、ステップS950の処理を実行する。すなわち、通信ブイ100は、小通信ブイ300が適切な位置に存在しないと判定する。
 ステップS950において、通信ブイ100は、小通信ブイ300の位置制御を実行する。
 図28に示すように、ステップS951において、通信ブイ100は、通信ブイ100の位置PLを測定する。
 ステップS952において、小通信ブイ300は、小通信ブイ300の位置PSを測定する。小通信ブイ300は、位置PSを示す測定情報を通信ブイ100へ送信する。
 位置PL及び位置PSは、水平方向の位置(例えば、緯度及び経度)である。ステップS951及びS952における処理は、図27における処理(S910及びS920)において実行されてもよい。
 ステップS953において、通信ブイ100は、通信ブイ100と小通信ブイ300との間の距離Lを算出する。
 ステップS954において、通信ブイ100は、ΔL及びΔSmaxを算出する。ΔLは、所定時刻t1における通信ブイ100と小通信ブイ300との間の距離Lt1と所定時刻t2における通信ブイ100と小通信ブイ300との間の距離Lt2との差(変位)である。ΔLは、通信ブイ100及び/又は小通信ブイ300の移動距離により示されてもよい。従って、ΔLは、以下の式により算出できる。
  ΔL = Lt2-Lt1
 ΔSmaxは、所定時刻t1におけるSmax1と所定時刻t2におけるSmax2との差(変位)である。従って、ΔSmaxは、以下の式により算出できる。
  ΔSmax = Smax1-Smax2
 通信ブイ100は、ΔL及びΔSmaxを算出するために、例えば、小通信ブイ300の位置を制御してもよい。通信ブイ100は、通信ブイ100からΔLだけ離れる(又は近づく)ように、小通信ブイ300へ制御情報を送信してもよい。通信ブイ100は、ΔL離れる前と後の高さHS(t)を示す測定情報を小通信ブイ300から受信してもよい。通信ブイ100は、測定情報に基づいて、ΔL及びΔSmaxを算出できる。通信ブイ100は、連結部170の長さを制御することにより、ΔL及びΔSmaxを算出してもよい。
 通信ブイ100が、ΔL及び、ΔSmaxを算出するために、例えば、小通信ブイ300の位置を制御するケースを、図29及び図30を用いて説明する。図29の状態A1では、距離Lが、λ/2未満である。図30の状態B1では、距離Lが、λ/2以上である。
 状態A2に示すように、通信ブイ100は、距離Lを小さくするために、小通信ブイ300を通信ブイ100に近づけてもよい。通信ブイ100は、連結部170を巻き取る(繰り入れる)ことにより、小通信ブイ300を通信ブイ100に近づけてもよい。通信ブイ100は、巻き取られた連結部170の長さをΔLとしてもよい。巻き取りにより距離Lが小さくなるため、ΔLは負の値である(ΔL<0)。状態A2において、小通信ブイ300の移動により、Smaxは小さくなる。ΔSmaxは、負の値である(ΔS<0)。
 状態A3に示すように、通信ブイ100は、距離Lを大きくするために、小通信ブイ300を通信ブイ100から遠ざけてもよい。通信ブイ100は、連結部170を繰り出すことにより、小通信ブイ300を通信ブイ100から遠ざけてもよい。通信ブイ100は、繰り出された連結部170の長さをΔLとしてもよい。繰り出しにより距離Lは大きくなるため、ΔLは正の値である(ΔL>0)。状態A2において、小通信ブイ300の移動により、Smaxは大きくなる。ΔSmaxは、正の値である(ΔSmax>0)。
 図30においても、通信ブイ100の動作は、同様である。状態B2に示すように、通信ブイ100は、小通信ブイ300を通信ブイ100に近づけた場合、ΔLは負の値である(ΔL<0)。ΔSmaxは、正の値である(ΔSmax>0)。
 状態B3に示すように、通信ブイ100は、小通信ブイ300を通信ブイ100から遠ざけた場合、ΔLは正の値である(ΔL>0)。ΔSmaxは、負の値である(ΔSmax<0)。
 通信ブイ100は、ΔL及びΔSmaxを算出した後、ステップS955の処理を実行できる。
 ステップS955において、通信ブイ100は、ΔL及びΔSmaxに基づく小通信ブイ300の位置を制御する。通信ブイ100は、小通信ブイ300を移動させるための制御情報を小通信ブイ300へ送信してもよい。通信ブイ100は、連結部170の長さを調整することにより、小通信ブイ300の位置を制御してもよい。
 通信ブイ100は、「ΔL<0かつΔSmax>0」又は「ΔL>0かつΔSmax<0」が満たされることに応じて、小通信ブイ300の位置が最適位置(L3)よりも遠い(状態B2又は状態B3の状態である)と判定してもよい。すなわち、通信ブイ100は、「ΔL<0かつΔSmax>0」又は「ΔL>0かつΔSmax<0」が満たされることに応じて、小通信ブイ300を通信ブイ100Aへ近づけるための制御を実行する(状態A3)。例えば、通信ブイ100は、連結部170を巻き取る制御を実行できる。
 通信ブイ100は、「ΔL<0かつΔSmax>0」又は「ΔL>0かつΔSmax<0」が満たされることに応じて、小通信ブイ300の位置が最適位置(L3)よりも近い(状態A2又は状態A3の状態である)と判定してもよい。すなわち、通信ブイ100は、「ΔL<0かつΔSmax>0」又は「ΔL>0かつΔSmax<0」が満たされることに応じて、小通信ブイ300を通信ブイ100Aへ遠ざけるための制御を実行する(状態A3)。例えば、通信ブイ100は、連結部170を繰り出す制御を実行できる。
 通信ブイ100は、小通信ブイ300が最適位置に到着するまで、小通信ブイ300の位置を制御することができる。これにより、通信ブイ100は、通信ブイ100Aと小通信ブイ300aとの間の距離がλ/2を満たす位置へ、小通信ブイ300を移動させることができる。
 (2)動作例2
 第3実施形態に係る動作例2について、説明する。動作例2では、通信ブイ100が、複数の小通信ブイ300を制御できる。動作例1と同様の部分は、説明を省略する。
 (2.1)複数の小通信ブイ300の概要
 複数の小通信ブイ300について、図31から図33を用いて説明する。図31から図33は、実施形態に係る動作(動作例2)を説明するための図である。
 図31に示すように、通信ブイ100は、第2の通信において、複数の小通信ブイ300を介して通信相手と通信してもよい。具体的には、通信ブイ100Aは、小通信ブイ300a1、小通信ブイ300a2、及び小通信ブイ300a3を制御する。通信ブイ100Bは、小通信ブイ300b1、小通信ブイ300b2、及び小通信ブイ300b3を制御する。
 通信ブイ100Aは、複数の小通信ブイ300の位置(配置)を制御できる。例えば、通信ブイ100Aは、複数の小通信ブイ300aのそれぞれが波の山に位置するタイミングが異なるように、複数の小通信ブイ300の位置を制御してもよい。これにより、時間の経過と共に、波の山に位置する小通信ブイ300が入れ替わるため、波により通信が遮断される時間を低減できる。
 通信ブイ100Aは、通信相手(通信ブイ100B/各小通信ブイ300b)と各小通信ブイ300aとを結ぶ直線上に、他の小通信ブイ300a及び/又は通信ブイ100Aが配置されないように、各小通信ブイ300aを制御してもよい。通信ブイ100Aは、通信相手と通信ブイ100Aとを結ぶ直線状に、各小通信ブイ300aが配置されないように、各小通信ブイ300aを制御してもよい。これにより、小通信ブイ300aに無線信号が当たることにより通信が妨害(遮蔽)される可能性を低減できる。
 図32に示すように、各小通信ブイ300aは、通信ブイ100Aに連結されていてもよい。これにより、通信ブイ100Aは、各小通信ブイ300aを個別に制御することができる。
 図33に示すように、通信ブイ100Aと小通信ブイ300aとが間接的に連結されていてもよい。通信ブイ100Aと複数の小通信ブイ300aとが数珠状に連結されていてもよい。例えば、通信ブイ100Aと小通信ブイ300a1とは連結部170により直接的に連結される。小通信ブイ300a1は、連結部170により通信ブイ100Aと直接的に連結される。小通信ブイ300a2は、連結部171により小通信ブイ300a1と直接的に連結される。小通信ブイ300a3は、連結部171により小通信ブイ300a2と直接的に連結される。従って、小通信ブイ300a2及び小通信ブイ300a1は、通信ブイ100Aと直接的に連結されない。これにより、複数の連結部170が存在しないため、複数の連結部170どうしの接触により、小通信ブイ300の移動が制限される可能性を低減できる。
 (2.2)通信ブイ100の動作
 複数の小通信ブイ300を制御する通信ブイ100の動作の一例について、図34から図36を用いて説明する。図34は、第3実施形態の動作例2に係る通信ブイ100の動作を説明するためのフローチャートである。図35及び図36は、第3実施形態の動作例2に係る通信ブイ100及び小通信ブイ300の動作を説明するための図である。
 通信ブイ100は、測定情報に基づいて、複数の小通信ブイ300を介した通信を実行するか否かを判定できる。
 図34のステップS1010及びS1020は、図25のステップS810及びS820に対応する。
 ステップS1020において、通信ブイ100は、アンテナ高さHaが波の高さHw未満である(YES)ことに応じて、ステップS1030の処理を実行する。通信ブイ100は、推定された通信品質が閾値未満であることに応じて、ステップS1030の処理を実行してもよい。通信ブイ100は、アンテナ高さHaが波の高さHw以上である(NO)ことに応じて、処理を終了する。通信ブイ100は、測定情報により推定された通信品質が閾値以上であることに応じて、ステップS1030の処理を終了してもよい。
 ステップS1030において、通信ブイ100は、小通信ブイ300の数Nbを決定する。通信ブイ100は、推定された通信品質に応じて、小通信ブイ300の数Nbを決定してもよい。通信ブイ100は、推定された通信品質が悪いほど、小通信ブイ300の数Nbが多くなるように、小通信ブイ300の数Nbを決定してもよい。通信ブイ100は、推定された通信品質が良いほど、小通信ブイ300の数Nbが少なくなるように、小通信ブイ300の数Nbを決定してもよい。
 通信ブイ100は、例えば、以下の式により、小通信ブイ300の数Nbを算出してもよい。
  Nb = (Hw-Ha)/Hb
 Hwは、波の高さである。Haは、通信ブイ100のアンテナ高さである。Hbは、小通信ブイ300のアンテナ高さである。Nbは、0以上の整数である。従って、小数点以下の値は、切り上げられる。
 このように、波の高さHwが大きい程、小通信ブイ300の数が多くなり、波の高さHwが小さい程、小通信ブイ300の数が少なくなる。
 ステップS1040において、通信ブイ100は、決定された数Nbの小通信ブイ300を介した通信の制御を実行(開始)する。
 通信ブイ100Aが、(複数の)小通信ブイ300aを介した通信を制御する一例を、図35及び図36を用いて説明する。
 図35及び図36において、状態1は、波の高さが小さい場合における通信ブイ100Aの状態を示す。状態2は、波の高さが中くらいである場合における通信ブイ100A及び小通信ブイ300aの状態を示す。状態3及び4は、波の高さが大きい場合における通信ブイ100A及び複数の小通信ブイ300aの状態を示す。
 状態1では、波の高さが小さいため、通信ブイ100A-通信ブイ100B間の通信が波により遮られることがない。通信ブイ100Aは、通信ブイ100Bと継続的に通信可能である。
 状態2では、波の高さが中くらいであるため、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信が波により遮断されると仮定する。通信ブイ100Aは、1つの小通信ブイ300a1を介した通信の制御を実行する。通信ブイ100Bは、測定情報に基づいて、波により通信が遮断される期間(遮断時間)を推定することにより通信を制御してもよい。
 通信ブイ100Aは、例えば、t10-t12及びt14-t16の期間、通信ブイ100Bと直接的に通信を実行する。当該期間は、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信が波により遮断されない期間であってもよい。一方、通信ブイ100Aは、例えば、t12-t14及びt16-t18の期間、小通信ブイ300a1を介して通信を実行する(図35及び36の状態2参照)。当該期間は、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信が波により遮断される期間であってもよい。
 状態3及び状態4では、波の高さが大きいため、通信ブイ100Aと通信ブイ100Bとの間の通信が波により遮断されると仮定する。遮断時間は、状態2よりも状態3及び状態4の方が長い。
 通信ブイ100Aは、小通信ブイ300a1及び小通信ブイ300a2を介した通信の制御を実行する。通信ブイ100Aは、例えば、t10-t11及びt14-t15の期間、通信ブイ100Bと直接的に通信を実行する。
 通信ブイ100Aは、例えば、t11-t13及びt15-t17の期間、小通信ブイ300a1を介して通信を実行する(図35及び36の状態3参照)。当該期間は、小通信ブイ300a1が波の山付近に位置する。当該期間は、小通信ブイ300a1のアンテナが、波の山よりも高い位置に存在する期間であってもよい。
 通信ブイ100Aは、例えば、t13-t14及びt17-t18の期間、小通信ブイ300a2を介して通信を実行する(図35及び36の状態4参照)。当該期間は、小通信ブイ300a2が波の山付近に位置する。当該期間は、小通信ブイ300a2のアンテナが、波の山よりも高い位置に存在する期間であってもよい。
 つまり、通信ブイ100Aは、状態3においては、小通信ブイ300a1の方が小通信ブイ300a2よりも高い位置に位置するため、小通信ブイ300a1を小通信ブイ300a2より優先して通信ブイ100Bとの中継先としてもよい。一方で、通信ブイ100Aは、状態4においては、小通信ブイ300a2の方が小通信ブイ300a1よりも高い位置に位置するため、小通信ブイ300a2を小通信ブイ300a1より優先して通信ブイ100Bとの中継先としてもよい。
 以上のように、通信ブイ100Aは、複数の小通信ブイ300を介して通信ブイ100Bとの通信を制御する。通信ブイ100A自身の通信が波に遮断された場合であっても、複数の小通信ブイ300のうちのいずれかの小通信ブイ300が通信ブイ100Bと通信できれば、データを送信及び/又は受信することができる。その結果、波の影響による通信品質の悪化(通信遅延)を抑制することができる。
 [その他実施形態]
 上述した実施形態によって、本出願の内容を説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本出願の内容を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
 上述において、開ループ通信制御と閉ループ通信制御との切り替えを説明したが、これに限られない。開ループ通信制御と閉ループ通信制御とが段階的に切り替えられてもよい。例えば、通信ブイ100は、開ループ通信制御、第1の閉ループ通信制御(上述の(通常の)閉ループ通信制御)、第2の閉ループ通信制御の間で通信制御を切り替えてもよい。
 具体的には、第2の閉ループ通信制御では、通信ブイ100Bは、通信相手に関する情報のうち少なくとも一部の情報を用いて通信相手(通信ブイ100A)との通信を制御する。第2の閉ループ通信制御において使用すべき一部の情報は、予め規定されていてもよい。
 第2の閉ループ通信制御が実行されている場合、通信ブイ100Aは、通信ブイ100Aに関する情報のうち少なくとも一部の情報の送信を省略できる。通信ブイ100Aは、第1の閉ループ通信制御では使用されるが第2の閉ループ通信制御では使用されない通信ブイ100Aに関する情報の送信を省略してもよい。通信ブイ100Aは、例えば、測定された複数のパラメータのうち、通信ブイ100Aの水平方向の位置を示す測定情報を通信ブイ100Bへ送信してもよい。通信ブイ100Aは、例えば、波の状態に関する第1のパラメータを示す測定情報の送信を省略してもよい。
 第2の閉ループ通信制御が実行されている場合、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aに関する情報の一部の情報のみを用いて、通信を制御してもよい。通信ブイ100Bは、例えば、通信ブイ100Aの水平方向の位置を示す測定情報を用いて、通信ブイ100Aにおける波の状態を示す測定情報を用いずに、通信ブイ100Aとの通信を制御してもよい。或いは、通信ブイ100Bは、通信ブイ100Aに関する情報のうち、使用すべき一部の情報(例えば、通信ブイ100Aの水平方向の位置)以外の他の情報(通信ブイ100Aにおける波の状態)も通信ブイ100Aから受信した場合には、当該他の情報を用いて、通信ブイ100Aとの通信を制御してもよい。
 通信ブイ100は、推定された通信品質Qが閾値Qth11未満であることに応じて、開ループ通信制御を実行してもよい。通信ブイ100は、推定された通信品質Qが閾値Qth11以上且つ閾値Qth12未満であることに応じて、第2の閉ループ通信制御を実行してもよい。通信ブイ100は、推定された通信品質Qが閾値Qth12以上であることに応じて、第1の閉ループ通信制御を実行してもよい。閾値Qth11は、閾値Qth12よりも小さい値である。
 開ループ通信制御と第1の閉ループ通信制御との間の通信制御は、第2の閉ループ通信制御だけでなくてもよい。通信ブイ100は、推定された通信品質に応じて、通信制御に使用される情報が制限された複数の閉ループ通信制御(第2の閉ループ通信制御、第3の閉ループ通信制御、・・・)のいずれかへ切り替えてもよい。
 このように、複数の閾値によって通信制御に用いられる情報の量を段階的に減らす(又は増やす)ことによって、その時の自然環境下において最適な通信品質での通信を実行することができる。
 上述において、通信ブイ100Aは、第1の通信及び第2の通信を同時に実行してもよい。例えば、通信ブイ100Aは、通信ブイ100Aから通信ブイ100Bへの直接的な通信経路だけでなく、小通信ブイ300を介した通信経路を介して、同じ情報又は異なる情報を送信及び/又は受信してもよい。
 通信ブイ100Aは、推定された通信品質が良い場合であっても、(複数の)小通信ブイ300を介した通信(第2の通信)を実行してもよい。
 上述では、通信ブイ100(及び小通信ブイ300)が海上に浮かぶケースであったが、これに限られない。例えば、通信ブイ100(及び小通信ブイ300)は、湖上に浮かんでいてもよい。
 上述において、通信ブイ100(及び小通信ブイ300)は、情報を転送することが可能な通信装置であれば、自然環境下において使用される他の通信装置に置き換えられてもよい。例えば、通信ブイ100(及び小通信ブイ300)は、空中で(継続的に)通信可能である通信装置に置き換えられてもよい。通信ブイ100(及び小通信ブイ300)は、海中(又は海底)で(継続的に)通信可能である通信装置に置き換えられてもよい。
 上述において、制御局200は、通信ブイ100だけでなく、情報を中継可能な他の通信装置を介した通信経路を、中継用の通信経路に決定してもよい。例えば、制御局200は、中継ノードとして、通信ブイ100だけでなく、通信衛星を含む通信経路を決定してもよい。例えば、制御局200は、通信ブイ100の上空は晴天であるが、測定情報に基づいて、所定の経路上の通信ブイ100の周囲における波が荒れていると判定した場合には、通信衛星を含む通信経路を決定してもよい。
 上述において、各実施形態に係る内容は、適宜組み合わせて実行されてもよい。また、上述した各シーケンスにおいて、必ずしも全ての動作が必須の構成ではない。例えば、各シーケンスにおいて、一部の動作のみが実行されてもよい。
 上述した各実施形態では特に触れていないが、上述した各ノード(通信ブイ100、制御局200、小通信ブイ300)のいずれかが行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROMやDVD-ROM等の記録媒体であってもよい。
 通信ブイ100(制御装置105)、制御局200及び小通信ブイ300のいずれかが行う各処理を実行するための無線通信用のチップが提供されてもよい。チップは、メモリ及びプロセッサによって構成されてもよい。
 日本国特許出願第2017-105104号(2017年5月26日出願)、日本国特許出願第2017-126285号(2017年6月28日出願)、及び日本国特許出願第2017-126294号(2017年6月28出願)の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

Claims (30)

  1.  通信システムであって、
     第1の通信装置と、
     第2の通信装置と、を有し、
     前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定し、
     前記パラメータは、前記第1の通信装置の動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信装置の動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータであり、
     前記第1の通信装置は、前記測定されたパラメータを示す測定情報を前記第2の通信装置へ送り、
     前記第2の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第1の通信装置との通信を制御する通信システム。
  2.  前記測定情報は、前記第1の通信装置における波の状態に関する情報含む請求項1に記載の通信システム。
  3.  前記第2の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第1の通信装置との通信における通信品質を推定する請求項1に記載の通信システム。
  4.  前記第2の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第2の通信装置を移動させるための制御を実行する請求項1に記載の通信システム。
  5.  前記第2の通信装置は、前記測定情報に基づく前記第1の通信装置との通信における通信品質が閾値未満であることに応じて、前記第1の通信装置との通信を制御する請求項4に記載の通信システム。
  6.  前記第2の通信装置は、前記波の状態に関する情報に基づいて、所定時刻における前記第1の通信装置の高さと前記第2の通信装置の高さとの差が閾値未満となる位置へ、前記第2の通信装置を移動させるための制御を実行する請求項2に記載の通信システム。
  7.  前記第2の通信装置は、前記波の状態に関する情報に基づいて、前記第1の通信装置へビームを向けるためのビームフォーミングを制御する請求項2に記載の通信システム。
  8.  前記第2の通信装置は、前記波の状態に関する情報に基づいて、前記第1の通信装置を通信相手として選択すべきか否かを判定する請求項2に記載の通信システム。
  9.  前記第1の通信装置及び前記第2の通信装置は、水上に浮かべることが可能なブイである請求項1に記載の通信システム。
  10.  前記通信システムは、
     前記第1の通信装置及び前記第2の通信装置を含む複数の通信装置と、
     前記複数の通信装置を制御可能な制御局と、をさらに有し、
     前記複数の通信装置のそれぞれは、前記複数の通信装置のそれぞれが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定し、
     前記制御局は、前記複数の通信装置のそれぞれから前記測定されたパラメータを示す測定情報を取得し、
     前記制御局は、前記測定情報に基づいて、前記複数の通信装置の少なくともいずれかを介した、情報を中継するための通信経路を判定する請求項1に記載の通信システム。
  11.  情報を中継可能な通信ブイであって、
     受信部と、
     制御部と、を備え、
     前記受信部は、他の通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づいて測定されたパラメータを示す測定情報を前記他の通信ブイから受信し、
     前記パラメータは、前記他の通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記他の通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータであり、
     前記制御部は、前記測定情報に基づいて、前記第1の通信装置との通信を制御する通信ブイ。
  12.  通信ブイを制御するための制御装置であって、
     受信部と、 制御部と、を備え、
     前記受信部は、他の通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づいて測定されたパラメータを示す測定情報を前記他の通信ブイから受信し、
     前記パラメータは、前記他の通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記他の通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータであり、
     前記制御部は、前記測定情報に基づいて、前記他の通信ブイとの通信を制御する制御装置。
  13.  通信システムであって、
     第1の通信装置と、
     第2の通信装置と、を有し、
     前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定し、
     前記パラメータは、前記第1の通信装置の動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信装置の動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータであり、
     前記第1の通信装置は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信装置との通信を制御する通信システム。
  14.  前記第1の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第2の通信装置へ情報を繰り返し送信する回数を決定する請求項13に記載の通信システム。
  15.  前記第1の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第2の通信装置との通信におけるエラー耐性を決定する請求項13に記載の通信システム。
  16.  前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置を移動させるための移動制御を実行し、
     前記第1の通信装置は、前記移動制御と前記測定情報とに基づいて、前記第2の通信装置との通信における通信品質を推定し、
     前記第1の通信装置は、前記推定された通信品質に基づいて、前記第2の通信装置との通信を制御する請求項13に記載の通信システム。
  17.  前記第1の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第2の通信装置へ向けられるビームの指向性及び広がりの少なくとも一方を制御する請求項13に記載の通信システム。
  18.  前記第1の通信装置は、
      前記第2の通信装置に関する最新の情報を前記第2の通信装置から受信しながら、前記最新の情報に基づいて前記第2の通信装置との通信を制御する第1の通信制御と、
      前記最新の情報を用いずに前記第2の通信装置との通信を制御する第2の通信制御と、の一方を実行し、
     前記第1の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第1の通信制御と前記第2の通信制御とを切り替える請求項13に記載の通信システム。
  19.  前記第2の通信装置は、前記第2の通信装置が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定し、
     前記パラメータは、前記第2の通信装置の動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第3のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第2の通信装置の動きを示す第4のパラメータの少なくとも一方のパラメータであり、
     前記第2の通信装置は、前記第2の通信装置により測定されたパラメータを示す所定の測定情報を、前記最新の情報として前記第1の通信装置へ送信し、
     前記第1の通信装置は、
      前記第1の通信制御では、前記所定の測定情報を受信しながら、前記所定の測定情報に基づいて前記第2の通信装置との通信を制御し、
      前記第2の通信制御では、前記所定の測定情報を用いずに前記第2の通信装置との通信を制御する請求項18に記載の通信システム。
  20.  情報を中継可能な通信ブイであって、
     制御部を備え、
     前記制御部は、前記通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定し、
     前記パラメータは、前記通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータであり、
     前記制御部は、前記測定情報に基づいて、他の通信ブイとの通信を制御する通信ブイ。
  21.  通信ブイを制御するための制御装置であって、
     制御部を備え、
     前記制御部は、前記通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定し、
     前記パラメータは、前記通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータであり、
     前記制御部は、前記測定情報に基づいて、他の通信ブイとの通信を制御する制御装置。
  22.  通信システムであって、
     第1の通信装置と、
     前記第1の通信装置により制御される第2の通信装置と、
     前記第1の通信装置の通信相手である第3の通信装置と、を有し、
     前記第1の通信装置は、
      前記第2の通信装置を介さずに前記第3の通信装置と通信する第1の通信と、
      前記第2の通信装置を介して前記第3の通信装置と通信する第2の通信と、の少なくとも一方を実行し、
     前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置が制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定し、
     前記パラメータは、前記第1の通信装置の動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信装置の動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータであり、
     前記第1の通信装置は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信を実行する通信システム。
  23.  前記第1の通信装置は、前記測定情報に基づいて、前記第2の通信を実行するか否かを判定する請求項22に記載の通信システム。
  24.  前記第1の通信装置は、前記測定情報に基づいて前記第1の通信が波により遮断されると判定したことに応じて、前記第2の通信を実行すると判定する請求項23に記載の通信システム。
  25.  前記第1の通信装置は、前記第1の通信装置が波の谷に位置するタイミングにおいて前記第2の通信装置が波の山に位置するように、前記第2の通信装置の位置を制御する請求項22に記載の通信システム。
  26.  前記第2の通信装置は、前記第3の通信装置との通信を実行しながら、前記第2の通信装置が波の山に位置するように移動する請求項22に記載の通信システム。
  27.  前記第1の通信装置は、連結部により前記第2の通信装置と物理的に連結されており、
     前記第1の通信装置は、前記連結部の長さを制御することにより、前記第2の通信装置の位置を制御する請求項22に記載の通信システム。
  28.  前記通信システムは、前記第1の通信装置により制御される複数の第2の通信装置を有し、
     前記第1の通信装置は、前記第2の通信において、前記複数の第2の通信装置を介して前記第3の通信装置と通信する請求項22に記載の通信システム。
  29.  情報を中継可能な第1の通信ブイであって、
     制御部を備え、
     前記制御部は、
      前記第2の通信ブイを介さずに、前記第1の通信ブイの通信相手である通信装置と通信する第1の通信と、
      前記第2の通信ブイを介して前記通信装置と通信する第2の通信と、の少なくとも一方を実行し、
     前記制御部は、前記第1の通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定し、
     前記パラメータは、前記第1の通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータであり、
     前記制御部は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信を実行する第1の通信ブイ。
  30.  第1の通信ブイを制御するための制御装置であって、
     制御部を備え、
     前記制御部は、
      前記第2の通信ブイを介さずに、前記第1の通信ブイの通信相手である通信装置と通信する第1の通信と、
      前記第2の通信ブイを介して前記通信装置と通信する第2の通信と、の少なくとも一方を実行し、
     前記制御部は、前記第1の通信ブイが制御不能な外部からの物理的な力に基づくパラメータを測定し、
     前記パラメータは、前記第1の通信ブイの動きに影響を与える前記物理的な力の大きさを示す第1のパラメータ、及び、前記物理的な力に起因した前記第1の通信ブイの動きを示す第2のパラメータの少なくとも一方のパラメータであり、
     前記制御部は、前記測定されたパラメータを示す測定情報に基づいて、前記第2の通信を実行する制御装置。
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