WO2020071043A1 - 通信装置、通信方法及び通信プログラム - Google Patents

通信装置、通信方法及び通信プログラム

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WO2020071043A1
WO2020071043A1 PCT/JP2019/034762 JP2019034762W WO2020071043A1 WO 2020071043 A1 WO2020071043 A1 WO 2020071043A1 JP 2019034762 W JP2019034762 W JP 2019034762W WO 2020071043 A1 WO2020071043 A1 WO 2020071043A1
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unit
terminal
wireless terminals
wireless
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PCT/JP2019/034762
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彰則 町田
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Ｈａｐｓモバイル株式会社
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    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
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    • H04W84/06—Airborne or Satellite Networks

Definitions

  • the present invention relates to a communication device, a communication method, and a communication program.
  • MDT Minimization of Drive Test
  • a user terminal reports information about an adjacent cell acquired using the MDT technique to a network side, and performs maintenance.
  • the present invention has an object to provide a communication device, a communication method, and a communication program that can investigate the distribution of user terminals even in an area where a base station is not installed.
  • the communication device includes: a communication unit that communicates with a plurality of wireless terminals in a communication area; and a wireless terminal that communicates with the communication unit for a predetermined period based on information about communication communicated between the wireless terminal and the communication unit.
  • a number-of-terminals acquiring unit that acquires the number of terminals, and a terminal-position acquiring unit that acquires the position of a wireless terminal that communicates with the communication unit for a predetermined period based on information about communication performed between the wireless terminal and the communication unit
  • a distribution acquisition unit that acquires a distribution of the wireless terminals based on the number of wireless terminals acquired by the terminal number acquisition unit and the positions of the wireless terminals acquired by the terminal position acquisition unit.
  • the communication unit when communicating with the wireless terminal, the communication unit preferably acquires communication quality information and position information of the wireless terminal as information related to communication.
  • the communication device determines, based on the distribution of the wireless terminals acquired by the distribution acquisition unit, that the communication base station is installed on the ground when the number of wireless terminals in the predetermined area exceeds a predetermined number, and If the number does not exceed the predetermined number, it is preferable to further include a determination unit that determines that the aircraft equipped with the base station function is to stay above the predetermined area.
  • the distribution acquisition unit and the determination unit are preferably provided on a computer or a server provided on the ground.
  • the communication unit is arranged on an aircraft flying over the investigation area larger than the communication area for a certain period.
  • the communication device further includes a determination unit that determines a flight route of the aircraft based on the distribution of the wireless terminals acquired by the distribution acquisition unit.
  • the determination unit determines the investigation area based on the information on the communication acquired by the communication unit and the information on the communication obtained by the base station arranged on the ground.
  • the communication device include a camera unit that generates geographic information including an image of the ground.
  • the determination unit determines the survey area based on the superposition of the geographic information generated by the camera unit and the position of the wireless terminal acquired by the terminal position acquisition unit.
  • the computer communicates with the communication unit based on information on communication performed between the wireless terminal and the communication unit, and a communication step in which the computer communicates with the plurality of wireless terminals in the communication area.
  • a distribution acquisition step of acquiring the distribution of wireless terminals present in the communication area based on the number of wireless terminals acquired by the terminal number acquisition step and the position of the wireless terminal acquired by the terminal position acquisition step.
  • the communication program communicates with the communication unit based on information on communication between the wireless terminal and the communication unit, and a communication function of communicating with the plurality of wireless terminals in the communication area by the communication unit.
  • a distribution acquisition function for acquiring the distribution of wireless terminals present in the communication area based on the number of wireless terminals acquired by the terminal number acquisition function and the position of the wireless terminal acquired by the terminal position acquisition function.
  • the present invention it is possible to provide a communication device, a communication method, and a communication program that can investigate the distribution of user terminals even in an area where a base station is not installed.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a communication device according to one embodiment.
  • 5 is a flowchart illustrating a communication method according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a communication device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a communication device according to an embodiment.
  • the communication device 1 includes a communication unit 11, a terminal number acquisition unit 12, a terminal position acquisition unit 13, a distribution acquisition unit 14, a determination unit 15, and a determination unit 16.
  • At least the communication unit 11 of the communication device 1 is arranged on the aircraft 100 (see FIG. 1) that flies over the investigation area for a certain period.
  • the “certain period” is, for example, a period such as several weeks, several months, or one year.
  • the aircraft 100 is flying at a high altitude of about 20 km, for example, and constitutes a HAPS (High Altitude Platform System) on which at least the communication unit 11 is mounted.
  • HAPS High Altitude Platform System
  • the aircraft 100 is, for example, a solar plane or a solar airship, and can fly for a long time as compared with a normal airplane or an airship.
  • the aircraft 100 flies, for example, in the stratosphere, the airflow in the stratosphere is stable, so that the aircraft 100 can stay in the air for a long time.
  • the altitude at which the aircraft 100 flies is not limited to about 20 km, and may be higher or lower than 20 km.
  • a wireless terminal 51 described later is a conventional terrestrial cellular type mobile terminal in which an MDT function described later is exerted
  • a distance using a technology (3GPP described later) capable of communicating with a base station for example, LTE If there is, it will be about 100 km.
  • the altitude of the aircraft will be less than about 100 km.
  • the wireless terminal 51 of the terrestrial cellular system can be used even if the communication distance of the wireless terminal 51 is about 100 km or more due to future technological innovation
  • the altitude of the aircraft 100 is set to the communication distance of the wireless terminal 51. Since the height can be increased accordingly, an artificial satellite orbiting in orbit outside the earth's atmosphere may be used instead of the aircraft 100. However, the difference is that an artificial satellite (excluding a geostationary satellite) orbits the earth and cannot constantly fly in a predetermined area such as the aircraft 100.
  • the communication area of the communication unit 11 is, for example, a radius of about 100 km.
  • the investigation area is preferably set wider than the communication area of the communication unit 11.
  • the aircraft 100 flies over, for example, a predetermined route to fly over the investigation area and check the number of wireless terminals 51 and the position of the wireless terminals 51 in the investigation area. Orbital flight is not possible, but artificial satellites (excluding geosynchronous satellites) may be used as a method for measuring the area.
  • the aircraft 100 may have a function of flying in the air in addition to the above-described example (solar play or solar airship), and examples thereof include an airplane, an airship, a balloon, a helicopter, and a drone. Further, the aircraft 100 is equipped with one or more of the number-of-terminals obtaining unit 12, the terminal-position obtaining unit 13, the distribution obtaining unit 14, the determining unit 15, and the determining unit 16 configuring the communication device 1. Is also good.
  • the terminal number acquisition unit 12, the terminal position acquisition unit 13, the distribution acquisition unit 14, the determination unit 15, and the determination unit 16 may be provided on the ground instead of the aircraft 100.
  • the communication unit 11 is always provided on the aircraft 100.
  • the aircraft 100 can be equipped with various sensors or various cameras. Examples of the sensor include, but are not limited to, a sensor capable of performing remote sensing by laser ranging, Doppler radar, or the like. Examples of cameras include, but are not limited to, visible light cameras, infrared cameras, and terrain cameras (stereoscopic cameras).
  • the communication device 1 can create a more advanced base station installation plan based on the measurement results of these sensors and cameras and the results of a survey on trends such as the distribution of the wireless terminals 51 described later.
  • the usage example of the present embodiment is as follows. (1) When a new base station is installed in an area where no base station is installed, the aircraft 100 equipped with the communication unit 11 is kept in the air for a long time, and the position information of the wireless terminal 51 from the wireless terminal 51 is included. Information on communication is obtained three-dimensionally.
  • to acquire three-dimensionally means that a communication cell of the terrestrial cellular system is generally not constructed above 50 m above the ground, but a drone or helicopter equipped with a communication function of the wireless terminal 51 flying at an altitude exceeding 50 m above the ground.
  • the base station is designed not only for the ground base station but also for the three-dimensional cell based on the terrestrial cellular system by HPAS This is in order to study the construction of a cell with communication coverage not only in a possible plane but also in the vertical direction.
  • the aircraft 100 equipped with the communication unit 11 always stays in the air as a mobile base station for providing a mobile communication service, even if the airplane is above the height of about 50 m above the ground, which could not be covered by the ground base station.
  • wireless communication by the terrestrial cellular system can be performed without using aeronautical wireless.
  • data communication including IoT with drones, helicopters, and airplanes, but also manned flight, it is possible to communicate with passengers as well as on the ground. If it is a drone, it can be used for air traffic control and flight control of a plurality of drones.
  • a temporary base station with priority given to an area where the communication environment needs to be restored promptly, such as an area with many disaster victims.
  • the temporary base station include a vehicle capable of carrying a mobile base station using a satellite line as an access line to a backbone network, and a moored balloon system including a wireless communication device.
  • various methods such as a drone and an entrance wireless device that extend cell coverage by relaying radio waves from operable mobile base stations are conceivable.
  • the aircraft 100 on which the communication unit 11 is mounted is kept for a long time in the affected ground to acquire information on communication from the wireless terminal 51, and is used for actual communication between users. Further, since it is possible to mount a camera or the like on the aircraft 100 as described above, based on images including real-time captured by the camera, whether or not it is possible to install a temporary base station, Alternatively, it can be used as a determination material for selecting an area restoration solution.
  • geographic information including an image captured by a camera by a data processing device includes location information of the wireless terminal 51 (the wireless terminal 51 is in a communicable state. By mapping), it is possible to grasp the damage situation in a form including real-time from the distribution state of the communication availability of the wireless terminal 51 and its temporal change, and it becomes effective information as a disaster countermeasure.
  • the aircraft 100 equipped with the communication unit 11 When a mountain accident, a sea accident, or the like occurs, the aircraft 100 equipped with the communication unit 11 is allowed to stay for a long time or orbit around the air, and the communication is performed from the wireless terminal 51 owned by the victim and in a communicable state. Acquire information and position information (including time information). Victims who have encountered a slide or avalanche are more likely to be unable to move (similarly in the case of a marine accident). Even in this case, as long as the wireless terminal 51 is turned on and in a communicable state, the aircraft 100 equipped with the communication unit 11 can be used even if it is out of the area coverage of the existing terrestrial mobile base station.
  • the communication unit 11 can detect a victim by receiving information related to communication from the wireless terminal 51 owned by the victim, position information, and the like (including time information). .
  • the communication unit 11 communicates with the wireless terminal 51 using mobile communication technology.
  • the wireless terminal 51 is, for example, a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, a mobile communication module, an IoT device, or the like.
  • the communication unit 11 communicates with a plurality of ground wireless terminals 51 in a communication area.
  • the communication unit 11 acquires communication quality information and terminal position information as information related to communication.
  • the communication unit 11 transmits communication quality information between the communication unit 11 and the wireless terminal 51 based on, for example, a 3GPP (Third Generation Partnership Project) drive test minimization (MDT: Minimization of Drive Test) technology. From the wireless terminal 51, the position information of the terminal measured by the wireless terminal 51 is obtained from the wireless terminal 51.
  • 3GPP hird Generation Partnership Project
  • the wireless terminal 51 can also transmit its own position information to the communication unit 11 in real time.
  • the communication unit 11 can acquire the terminal position information measured by the wireless terminal 51 from the wireless terminal 51 in real time. Since the communication unit 11 is provided on the aircraft 100, the communication range of the wireless terminal 51 does not go out of the service area, and the position information of the wireless terminal 51 can be acquired in real time.
  • the communication unit 11 Since the communication unit 11 can fly over the investigation area by being mounted on the aircraft 100, the communication unit 11 communicates both in terms of the investigation area and the time in which the aircraft stays over the investigation area. Can be acquired from the wireless terminal 51. That is, the communication unit 11 can acquire information on communication in the investigation area from the wireless terminal 51 for a long time.
  • the communication unit 11 may have a configuration including some or all of the functions of a base station arranged on the ground, for example.
  • the communication unit 11 of the present embodiment is capable of acquiring communication-related information for a long period of time, and is therefore economically and efficiently constructing a base station. It is possible to formulate a plan and a plan for adopting a communication area by HAPS, etc. In particular, in a base station construction plan, which base station is to be constructed, how much coverage is required, a plurality of base stations are required. , And various contents such as the determination of the communication frequency bandwidth (the amount of traffic that can be processed) can be determined.
  • the terminal number acquisition unit 12 acquires the number of the wireless terminals 51 that communicate with the communication unit 11 based on information on communication performed between the wireless terminal 51 and the communication unit 11.
  • the terminal number acquiring unit 12 investigates the number of wireless terminals 51 in the communication area based on, for example, communication quality information acquired from each of the wireless terminals 51, and acquires the number of wireless terminals 51.
  • the terminal number acquisition unit 12 acquires the number of wireless terminals 51 based on the number of pieces of communication quality information transmitted from each wireless terminal 51, for example.
  • the terminal position acquisition unit 13 acquires the position of the wireless terminal 51 that communicates with the communication unit 11 based on information related to communication performed between the wireless terminal 51 and the communication unit 11.
  • the terminal position obtaining unit 13 obtains the positions of the plurality of wireless terminals 51 based on the position information of the wireless terminals 51 obtained from each of the wireless terminals 51, for example.
  • the distribution acquisition unit 14 acquires the distribution of the wireless terminals 51 based on the number of the wireless terminals 51 acquired by the terminal number acquisition unit 12 and the positions of the wireless terminals 51 acquired by the terminal position acquisition unit 13. In the information on communication, communication quality information and position information are associated with each wireless terminal 51. Therefore, the distribution obtaining unit 14 can obtain the distribution of the wireless terminals 51 by obtaining information regarding communication from the plurality of wireless terminals 51.
  • the aircraft 100 can fly so as to stay above a specific area in order to fly on a predetermined orbital route. For this reason, the distribution acquisition unit 14 can more reliably acquire the distribution of the wireless terminals 51 and can acquire the temporal change in the distribution of the wireless terminals 51. In addition, the aircraft 100 flies over a wider area by moving the orbital route and flying on another orbital route. The distribution acquisition unit 14 can acquire the distribution of the wireless terminals 51 over a wider range.
  • the determination unit 15 determines that a communication base station is to be installed on the ground when the number of wireless terminals 51 in a predetermined area exceeds a predetermined number. When the number of wireless terminals 51 in the predetermined area does not exceed the predetermined number, the determination unit 15 determines that the aircraft 100 equipped with the base station function is to stay above the predetermined area. That is, the determination unit 15 determines that it is preferable to install a communication base station on the ground in an area where the number of wireless terminals 51 is large. On the other hand, it is determined that it is preferable to fly the aircraft 100 equipped with the base station function permanently using HAPS in an area where the number of wireless terminals 51 is small. Note that the distribution acquisition unit 14 can acquire the distribution of the wireless terminals 51 for a certain period. For this reason, the determination unit 15 can perform more appropriate determination.
  • the determination unit 15 can determine the priority of the area where the communication base station is installed by setting a stepwise threshold value for the number of the wireless terminals 51. That is, based on a comparison between the number of wireless terminals 51 and a plurality of thresholds, the determination unit 15 determines that the priority of installing a communication base station is high in an area where it is determined that the number of wireless terminals 51 is greater. judge. On the other hand, based on a comparison between the number of wireless terminals 51 and a plurality of thresholds, the determination unit 15 determines that the priority of installing a communication base station is low in an area where the number of wireless terminals 51 is determined to be smaller. judge.
  • the determination unit 15 superimposes the geographic information including the image of the ground generated by the above-described camera (not shown) and the position of the wireless terminal acquired by the terminal position acquisition unit 13. Based on this, the installation area of the communication base station may be determined. As a result, it is possible to specifically examine a place where the communication base station is installed.
  • the determination unit 15 is mounted on a computer or server arranged on the ground.
  • the determination unit 15 can acquire various information by being placed on the ground and can consider various conditions, and thus can perform appropriate determination while considering those conditions.
  • the determination unit 16 determines the flight route of the aircraft 100 to which the communication unit 11 is allocated based on the distribution of the wireless terminals 51 acquired by the distribution acquisition unit 14.
  • the determining unit 16 may, for example, fly over the area for a long time if it is determined that the area has many wireless terminals 51 based on the distribution of the wireless terminals 51 acquired in real time by the distribution acquiring unit 14, for example.
  • the flight path of the aircraft 100 can be determined.
  • the aircraft 100 flies based on the flight path determined by the determination unit 16.
  • the determination unit 16 investigates based on the information about the communication acquired by the communication base station (ground station) arranged on the ground and the information about the communication acquired by the communication unit 11 arranged on the aircraft 100.
  • the area may be determined.
  • the deciding unit 16 compares, for example, the information about the communication acquired by the ground station and the information about the communication acquired by the communication unit 11, and if there is information about the communication transmitted from the same wireless terminal 51, It is determined that the area where the wireless terminal 51 exists is outside the survey area. This is because the determination unit 15 does not need to make a determination based on the acquired distribution of the wireless terminals 51 in an area where a ground station already exists. In this case, the determination unit 16 can determine the flight path so as not to fly over the area where the ground station exists.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a communication method according to an embodiment.
  • step ST1 at least the aircraft 100 equipped with the communication unit 11 flies over the investigation area.
  • the aircraft 100 repeats, for example, flying on a predetermined orbital route for a certain period of time, then moving on the flight route and flying on a new orbital route. This allows the communication device 1 to investigate the distribution of the wireless terminals 51 over a wider range.
  • step ST2 the communication unit 11 mounted on the aircraft 100 acquires information related to communication from the wireless terminal 51.
  • the communication unit 11 is based on the MDT of 3GPP, and includes information on communication quality between the wireless terminal 51 and the communication unit 11 (communication quality information), GPS (Global Positioning System) of the wireless terminal 51, and the like as information on communication. From the wireless terminal 51.
  • step ST3 the terminal number obtaining unit 12 obtains the number of wireless terminals 51 in the communication area of the communication unit 11, for example, based on the communication quality information obtained in step ST2.
  • the terminal number acquisition unit 12 acquires the number of wireless terminals 51 in an area (survey area) wider than the communication area of the communication unit 11 because the aircraft 100 flies over a wide range.
  • step ST4 the terminal position acquisition unit 13 acquires the position of the wireless terminal 51 in the communication area, for example, based on the position information of the wireless terminal 51 obtained in step ST2.
  • the terminal position acquisition unit 13 acquires the position of the wireless terminal 51 in an area (survey area) wider than the communication area of one communication unit 11 because the aircraft 100 flies over a wide range, similarly to step ST3.
  • step ST5 the distribution acquisition unit 14 acquires the distribution of the wireless terminals 51 based on the number of wireless terminals 51 obtained in step ST3 and the position of the wireless terminals 51 obtained in step ST4.
  • the distribution acquisition unit 14 can acquire the distribution of the wireless terminals 51 in the investigation area wider than the communication area of the communication unit 11.
  • step ST6 based on the distribution of the wireless terminals 51 obtained in step ST5, the determination unit 15 determines, for example, to install a communication base station on the ground in an area where there are many wireless terminals 51, and determines that there are few wireless terminals 51. In the area, it is determined that the aircraft 100 having the base station function is hovering above the area. After step ST6, the process ends.
  • the communication device 1 includes a terminal number acquisition unit 12 that acquires the number of the wireless terminals 51 based on information related to communication performed between the wireless terminal 51 and the communication unit 11, and a communication between the wireless terminal 51 and the communication unit 11.
  • the terminal position obtaining unit 13 that obtains the position of the wireless terminal 51 based on the information related to the communication performed by the terminal, the number of wireless terminals 51 obtained by the terminal number obtaining unit 12, and the terminal position obtaining unit 13
  • a distribution acquisition unit that acquires the distribution of the wireless terminals in the communication area based on the position of the wireless terminal.
  • the communication unit 11 of the communication device 1 acquires communication-related information from the wireless terminal 51 based on 3GPP MDT.
  • the communication device 1 can investigate the distribution of the wireless terminals 51 even in an area where a communication base station is not installed on the ground. In addition, the communication device 1 investigates the distribution of the wireless terminals 51 to accurately estimate the investment effect whether to install a communication base station on the ground or to arrange a base station function in the sky using HAPS. Can be done.
  • the communication unit 11 of the communication device 1 When communicating with the wireless terminal 51, the communication unit 11 of the communication device 1 acquires communication quality information and position information of the wireless terminal 51 as information related to communication.
  • the communication unit 11 acquires communication quality information and position information from the wireless terminal 51 based on MDT mounted on the 3GPP standard.
  • MDT mounted on the 3GPP standard.
  • the communication device 1 determines that a communication base station is to be installed on the ground when the number of wireless terminals 51 in a predetermined area exceeds a predetermined number, When the number of wireless terminals 51 does not exceed the predetermined number, the determination unit 15 that determines that the aircraft 100 equipped with the base station function is to stay above the predetermined area. Thereby, the communication device 1 can make the communication company predict the investment effect based on the determination whether to install the communication base station on the ground or to arrange the base station function in the sky using HAPS. .
  • the communication unit 11 of the communication device 1 is provided to the aircraft 100 flying over the investigation area for a certain period. That is, the communication device 1 uses the HAPS technology in which the communication unit 11 is mounted on the aircraft 100. Thereby, the communication device 1 can perform a distribution survey of the wireless terminals 51 even in an area where a communication base station is not installed on the ground. The communication device 1 can accurately acquire the distribution of the wireless terminals 51 in the investigation area when the aircraft 100 goes around the same flight path. In addition, by moving the flight path of the aircraft 100, it is possible to acquire a wider distribution of the wireless terminals 51.
  • the “certain period” is, for example, several weeks, several months, or one year.
  • the communication device 1 can stay in the air for a long time with a single aircraft, and thus can acquire a temporal change in the distribution of the wireless terminals 51 over a long period of the measurement area. That is, the communication device 1 can grasp the seasonal variation of the distribution of the wireless terminals 51 day and night without interruption.
  • the determination unit 16 of the communication device 1 determines the flight route of the aircraft 100 based on the distribution of the wireless terminals 51 acquired by the distribution acquisition unit 14. Since the communication device 1 causes the aircraft 100 to fly based on the distribution of the wireless terminals 51 acquired in real time by the distribution acquisition unit 14, it is possible to reacquire a more accurate distribution of the wireless terminals 51.
  • the determination unit 16 of the communication device 1 determines the investigation area based on the information regarding the communication acquired by the communication unit 11 and the information regarding the communication acquired by the communication base station arranged on the ground.
  • the communication device 1 does not need to include the area where the communication base station is already installed in the survey area. For this reason, the communication device 1 can prevent performing unnecessary investigation.
  • the communication method includes a terminal number obtaining step in which the computer obtains the number of the wireless terminals 51 based on information related to communication performed between the wireless terminal 51 and the communication unit 11; Terminal position obtaining step of obtaining the position of the wireless terminal 51 based on information related to communication between the terminals, the number of wireless terminals 51 obtained by the terminal number obtaining step, and the wireless terminal obtained by the terminal position obtaining step A distribution obtaining step of obtaining a distribution of the wireless terminals 51 existing in the communication area based on the position of the wireless terminal 51.
  • the communication method can investigate the distribution of the wireless terminals 51 even in an area where the communication base station is not installed.
  • the communication method can accurately estimate the investment effect whether to install a communication base station on the ground or to arrange a base station function in the sky using HAPS. It can be carried out.
  • the communication program provides a computer with a terminal number acquisition function for acquiring the number of wireless terminals 51 based on information related to communication performed between the wireless terminal 51 and the communication unit 11, and a communication function between the wireless terminal 51 and the communication unit 11.
  • Terminal position acquisition function for acquiring the position of the wireless terminal 51 based on information related to communication performed between the terminals, the number of wireless terminals 51 acquired by the terminal number acquisition unit function, and the number of wireless terminals 51 acquired by the terminal position acquisition function.
  • a distribution acquisition function of acquiring the distribution of the wireless terminals 51 existing in the communication area is realized.
  • the communication program can investigate the distribution of the wireless terminals 51 even in an area where the communication base station is not installed.
  • the communication program examines the distribution of the wireless terminals 51 to accurately estimate the investment effect whether to install a communication base station on the ground or a base station function in the sky using HAPS. It can be carried out.

Abstract

通信装置は、通信エリア内の複数の無線端末と通信を行う通信部と、無線端末と通信部との間で通信される通信に関する情報に基づいて、所定期間の通信部と通信を行う無線端末の数を取得する端末数取得部と、無線端末と通信部との間で通信される通信に関する情報に基づいて、所定期間の通信部と通信を行う無線端末の位置を取得する端末位置取得部と、端末数取得部によって取得された無線端末の数と、端末位置取得部によって取得された無線端末の位置とに基づいて、無線端末の分布を取得する分布取得部と、を備える。

Description

通信装置、通信方法及び通信プログラム
　本発明は、通信装置、通信方法及び通信プログラムに関する。
　従来から、無線通信の技術としてドライブテストの最小化（ＭＤＴ：Ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｒｉｖｅ　Ｔｅｓｔ）が存在する。特許文献１に記載された技術は、ユーザ端末がＭＤＴ技術を利用して取得した隣接セルに関する情報をネットワーク側に報告して、メンテナンスを実行させるようになっている。
特表２０１３－５２２９８７号公報
　移動体通信事業者は、通信エリアを拡大する場合、基地局の設置等の投資が必要であるため、ユーザ端末が多く存在する地域を知ることが重要である。しかし、従来では、基地局を設置しなれば、ＭＤＴ技術を利用してユーザ端末から情報を収集することはできず、ユーザ端末が多く存在する地域を知ることは困難であった。
　本発明は、基地局が設置されていない地域でも、ユーザ端末の分布を調査することのできる通信装置、通信方法及び通信プログラムを提供することを目的とする。
　通信装置は、通信エリア内の複数の無線端末と通信を行う通信部と、無線端末と通信部との間で通信される通信に関する情報に基づいて、所定期間の通信部と通信を行う無線端末の数を取得する端末数取得部と、無線端末と通信部との間で通信される通信に関する情報に基づいて、所定期間の通信部と通信を行う無線端末の位置を取得する端末位置取得部と、端末数取得部によって取得された無線端末の数と、端末位置取得部によって取得された無線端末の位置とに基づいて、無線端末の分布を取得する分布取得部と、を備える。
　通信装置では、通信部は、無線端末と通信する場合、通信に関する情報として、通信品質情報及び無線端末の位置情報を取得することが好ましい。
　通信装置は、分布取得部によって取得された無線端末の分布に基づき、所定のエリア内の無線端末が所定数を超える場合、地上に通信基地局を設置すると判定し、所定のエリア内の無線端末が所定数を超えない場合、基地局機能を搭載した航空機を所定のエリアの上空に滞空させると判定する判定部をさらに備えることが好ましい。
　通信装置では、分布取得部及び判定部は、地上に配されるコンピュータ又はサーバに配されることが好ましい。
　通信装置では、通信部は、一定期間、通信エリアよりも広い調査エリアの上空を飛行する航空機に配されることが好ましい。
　通信装置は、分布取得部によって取得された無線端末の分布に基づいて、航空機の飛行経路を決定する決定部をさらに備えることが好ましい。
　通信装置では、決定部は、通信部で取得された通信に関する情報と、地上に配された基地局で所得された通信に関する情報に基づいて、調査エリアを決定することが好ましい。
　通信装置では、地上を撮影した画像を含む地理情報を生成するカメラ部を備えることが好ましい。この場合、判定部は、カメラ部で生成された地理情報と、端末位置取得部で取得された無線端末の位置とを重ね合わせることに基づいて、調査エリアを決定することが好ましい。
　通信方法は、コンピュータが、通信エリア内の複数の無線端末と通信部で通信を行う通信ステップと、無線端末と通信部との間で通信される通信に関する情報に基づいて、通信部と通信を行う無線端末の数を取得する端末数取得ステップと、無線端末と通信部との間で通信される通信に関する情報に基づいて、通信部と通信を行う無線端末の位置を取得する端末位置取得ステップと、端末数取得ステップによって取得された無線端末の数と、端末位置取得ステップによって取得された無線端末の位置とに基づいて、通信エリア内に存在する無線端末の分布を取得する分布取得ステップと、を実行する。
　通信プログラムは、コンピュータに、通信エリア内の複数の無線端末と通信部で通信を行う通信機能と、無線端末と通信部との間で通信される通信に関する情報に基づいて、通信部と通信を行う無線端末の数を取得する端末数取得機能と、無線端末と通信部との間で通信される通信に関する情報に基づいて、通信部と通信を行う無線端末の位置を取得する端末位置取得機能と、端末数取得機能によって取得された無線端末の数と、端末位置取得機能によって取得された無線端末の位置とに基づいて、通信エリア内に存在する無線端末の分布を取得する分布取得機能と、を実現させる。
　本発明によれば、基地局が設置されていない地域でも、ユーザ端末の分布を調査することのできる通信装置、通信方法及び通信プログラムを提供することができる。
一実施形態に係る通信装置を説明するための図である。 一実施形態に係る通信装置を説明するためのブロック図である。 一実施形態に係る通信方法について説明するためのフローチャートである。
　以下、本発明の一実施形態について説明する。
　図１は、一実施形態に係る通信装置を説明するための図である。図２は、一実施形態に係る通信装置を説明するためのブロック図である。
　図２に示すように、通信装置１は、通信部１１、端末数取得部１２、端末位置取得部１３、分布取得部１４、判定部１５及び決定部１６を備える。
　通信装置１のうち少なくとも通信部１１は、一定期間、調査エリアの上空を飛行する航空機１００（図１参照）に配される。「一定期間」とは、例えば、数週間、数か月又は１年等の期間である。航空機１００は、例えば、高度約２０ｋｍの高高度を飛行しており、少なくとも通信部１１を搭載したＨＡＰＳ（Ｈｉｇｈ　Ａｌｔｉｔｕｄｅ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ　Ｓｙｓｔｅｍ）を構成する。航空機１００は、一例として、ソーラープレーン又はソーラー飛行船等であり、通常の飛行機又は飛行船と比べて長期にわたる飛行が可能になる。航空機１００が例えば成層圏を飛行する場合、成層圏は気流が安定しているため、航空機１００は、長期の滞空が可能になる。なお、航空機１００が飛行する高度は、約２０ｋｍに限定されることはなく、２０ｋｍよりも高くてもよく低くてもよい。ここで、後述する無線端末５１が、後述するＭＤＴ機能が発揮される従来の地上セルラ方式の携帯端末の場合、基地局と通信可能な技術使用（後述する３ＧＰＰ）上の距離、例えば、ＬＴＥであれば約１００ｋｍとなる。この場合には、航空機の高度は、約１００ｋｍ以下になる。なお、将来の技術革新により地上セルラ方式の無線端末５１であっても、無線端末５１の通信距離が約１００ｋｍ以上でも可能となった場合には、航空機１００の高度は無線端末５１の通信距離に応じて高くすることが可能となるため、航空機１００に代えて、地球の大気圏外の軌道上を周回する人工衛星で行ってもよい。ただし、人工衛星（静止衛星を除く）の場合は地球上を周回移動するため航空機１００のような所定のエリアに常時滞空はできない点で異なる。通信部１１の通信エリアは、例えば、半径約１００ｋｍである。調査エリアは、通信部１１の通信エリアよりも広く設定されるのが好ましい。航空機１００は、調査エリアの上空を飛行して、調査エリア内の無線端末５１の数及び無線端末５１の位置を調べるために、例えば、所定の経路を周回飛行する。周回飛行はできないが、当該エリアを前記測定する方法として、人口衛星（静止衛星は除く）であってもよい。なお、航空機１００は、上記の例示（ソーラープレー又はソーラー飛行船）の他に、空中を飛行する機能を有するものであればよく、例えば、飛行機、飛行船、気球、ヘリコプタ及びドローン等である。また、航空機１００には、通信装置１を構成する端末数取得部１２、端末位置取得部１３、分布取得部１４、判定部１５及び決定部１６のうちいずれか１又は複数の構成が搭載されてもよい。一方、端末数取得部１２、端末位置取得部１３、分布取得部１４、判定部１５及び決定部１６は、航空機１００ではなく、地上に配されてもよい。なお、航空機１００には、通信部１１が必ず配される。また、航空機１００には、各種のセンサ又は各種のカメラを搭載することが可能である。センサの一例としては、これらに限られないが、レーザ測距やドップラーレーダなどによるリモートセンシングを行うことが可能なセンサがある。カメラの一例としては、これらに限られないが、可視光カメラ、赤外線カメラ、地形カメラ（立体視カメラ）がある。これらのセンサやカメラの測定結果と、後述する無線端末５１の分布等動向の調査結果とに基づいて、通信装置１は、より高度な基地局の設置計画を作成することが可能になる。
　本実施形態の使用例は、以下の通りである。
（１）基地局が設置されていない地域に新たに基地局を設置する場合、通信部１１を搭載した航空機１００を上空に長期滞留させて、無線端末５１から無線端末５１の位置高度情報を含む通信に関する情報を３次元的に取得する。ここで３次元的に取得するとは、一般的に地上５０ｍ以上には地上セルラ方式による通信セルは構築しないところ、地上高５０ｍを超える高度を飛行する無線端末５１の通信機能を搭載するドローン、ヘリコプタ、飛行機も検知して、この検知した情報も参考に、基地局設計において、地上基地局だけではなく、ＨＰＡＳによる地上セルラ方式による３次元セル（地上から一例として高度約１０００ｍまで地上セルラ方式で通信可能な平面だけでなく鉛直方向にも通信カバレッジのあるセル）の構築も検討するためである。これにより、従来、地上基地局ではカバーできていなかった地上高約５０ｍ以上の上空であっても、通信部１１を搭載した航空機１００を携帯通信サービス提供のための携帯基地局として常時滞空させることにより、航空用無線を使わずとも地上セルラ方式による無線通信が可能となる。ドローン、ヘリコプタ、飛行機とのＩｏＴを含むデータ通信のみならず、有人飛行であれば、乗員との通話が地上と同等に可能となりえる。また、ドローンであれば、複数のドローンの航空管制や飛行制御にも利用可能となる。
（２）大規模地震、津波、大規模土砂崩れ、大規模火山噴火などの広域にわたる大災害が発生して複数の基地局が運用不能な状態になった場合で早期復旧の目途が立たない場合には、早急に臨時基地局の設置が必要となる。この場合、被災者の多い地域など通信環境の回復がいち早く必要なエリアから優先して臨時基地局を設置することが好ましい。臨時基地局としては、衛星回線を基幹ネットワークとのアクセス回線に利用した携帯基地局を可搬できる車両や無線通信装置を備えた係留気球システムなどがある。また、運用可能な携帯基地局からの電波を中継してセルカバレッジを拡大するドローンやエントランス無線装置など各種の方法が考えられる。この場合に、通信部１１を搭載した航空機１００を被災地上空に長期滞留させて、無線端末５１から通信に関する情報を取得すると共に、実際のユーザ間の通信にも利用する。また、上記のように航空機１００にはカメラ等を搭載することが可能であるため、そのカメラで撮影されたリアルタイムを含む画像に基づき、臨時基地局を設置することが可能であるか否か、又はどのようなエリア復旧ソリューションを選択するかなどの判断材料とすることが可能にとなる。例えばカメラ等での画像結果から道路が寸断されているなどの状況がいち早く把握できれば車両は通行できないため、通行可能で基地局が設置可能な別のエリアを探索したり、ドローンやエントランス無線による復旧ソリューションや通信部１１を搭載した航空機１００を主体とした復旧とするかなどいち早く判断が可能となる。また、図外のデータ処理装置にてカメラで撮影された画像を含む地理情報に無線端末５１の位置情報等（無線端末５１が通信可能な状態にある。位置情報等には取得した時間も含む）をマッピングすることにより、無線端末５１の通信可否の分布状態、その時間的変化から被災状況をリアルタイムを含む形式で把握することが可能であり、災害対策としても有効な情報になる。
（３）山岳事故又は海難事故等が発生した場合、通信部１１を搭載した航空機１００を上空に長期滞留又は周回等させて、遭難者が所有する通信可能な状態にある無線端末５１から通信に関する情報及び位置情報等（時間情報含む）を取得する。滑落や雪崩などに遭遇した遭難者は、身動きがとれない可能性が高い（海難事故の場合も同様である）。この場合でも、無線端末５１の電源が入っており通信可能な状態になっていさえずれば、既存の地上の携帯基地局のエリアカバレッジの圏外であっても、通信部１１を搭載した航空機１００を上空に滞留させることにより、通信部１１は、遭難者が所有する無線端末５１からの通信に関する情報や位置情報等（時間情報含む）を受信することにより、遭難者を発見することが可能になる。また、航空機１００に搭載されたカメラで撮影された画像、既存の航空写真、デジタルマップを含む地理情報に、無線端末５１の位置情報等をマッピングすることが可能であり、遭難箇所の周囲の状況の把握が容易である。通信装置１は、通信部１１は通信範囲（一例として、半径約１００ｋｍ）が広いため、捜索ヘリコプタ等で遭難者を捜索する前に上記のマッピング等を行うことにより、捜索範囲を絞り込むことが可能であり、より早期に遭難者を救出することが可能になる。
　通信部１１は、移動体通信技術を利用して無線端末５１と通信を行う。無線端末５１は、例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末、携帯通信モジュール、ＩｏＴ機器等である。通信部１１は、通信エリア内の地上の複数の無線端末５１と通信を行う。通信部１１は、無線端末５１と通信する場合、通信に関する情報として、通信品質情報及び端末の位置情報を取得する。通信部１１は、例えば、３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）のドライブテストの最小化（ＭＤＴ：Ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｒｉｖｅ　Ｔｅｓｔ）技術に基づいて、通信部１１と無線端末５１との間の通信品質情報を無線端末５１から取得すると共に、無線端末５１で測定された端末の位置情報を無線端末５１から取得する。
　なお、無線端末５１は、リアルタイムで自身の位置情報を通信部１１に送信することも可能である。この場合、通信部１１は、リアルタイムで、無線端末５１で測定された端末の位置情報を無線端末５１から取得することが可能である。通信部１１は、航空機１００に配されるため、無線端末５１の通信範囲が圏外になることはなく、リアルタイムで無線端末５１の位置情報を取得することが可能になる。
　通信部１１は、航空機１００に搭載されることにより調査エリア上空を飛行することが可能であるため、調査エリアに関しての面的に、且つ、調査エリア上空に滞空することに関しての時間的に、通信に関する情報を無線端末５１から取得することが可能である。すなわち、通信部１１は、長期間にわたり、調査エリア内の通信に関する情報を無線端末５１から取得することが可能である。
　通信部１１は、例えば、地上に配される基地局の機能の一部又は全部を備える構成であればよい。
　なお、従来、無線端末の位置情報、各無線端末及び全ての無線端末の総トラフィック量、無線端末の数（ユーザ数）、無線端末の種別（携帯端末かＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ）は、時間帯及び季節により大きく変動するため、把握できていなかった。一方、本実施形態の通信部１１は、長期にわたり通信に関する情報を取得することが可能であるため、経済的で効率的な基地局の建設プランやＨＡＰＳによる通信エリアの採用等の計画を策定することが可能になる。特に、基地局の建設プランでは、どの場所に基地局を建設するのか、どのくらいのカバレッジにするのか、複数の基地局を建設する場合の順番、通信の周波数帯域幅（処理可能なトラフィック量）の決定等、種々の内容を決定することができる。
　端末数取得部１２は、無線端末５１と通信部１１との間で通信される通信に関する情報に基づいて、通信部１１と通信を行う無線端末５１の数を取得する。端末数取得部１２は、例えば、無線端末５１それぞれから取得した通信品質情報等に基づいて、通信エリア内の無線端末５１の数を調査し、無線端末５１の数を取得する。端末数取得部１２は、例えば、各無線端末５１から送信された通信品質情報の数に基づいて、無線端末５１の数を取得する。
　端末位置取得部１３は、無線端末５１と通信部１１との間で通信される通信に関する情報に基づいて、通信部１１と通信を行う無線端末５１の位置を取得する。端末位置取得部１３は、例えば、無線端末５１それぞれから取得した無線端末５１の位置情報に基づいて、複数の無線端末５１それぞれの位置を取得する。
　分布取得部１４は、端末数取得部１２によって取得された無線端末５１の数と、端末位置取得部１３によって取得された無線端末５１の位置とに基づいて、無線端末５１の分布を取得する。通信に関する情報は、通信品質情報と位置情報とが各無線端末５１に対応付けられている。このため、分布取得部１４は、複数の無線端末５１から通信に関する情報を取得することにより、無線端末５１の分布を取得することが可能になる。
　例えば、航空機１００は所定の周回経路を飛行するため、特定地域の上空に留まるように飛行することが可能である。このため、分布取得部１４は、より確実に無線端末５１の分布を取得することが可能であると共に、無線端末５１の分布の時間的な変化を取得することが可能である。また、航空機１００は、周回経路を移動させて別の周回経路を飛行することにより、より広範囲のエリア上空を飛行することになる。分布取得部１４は、より広範囲の無線端末５１の分布を取得することが可能になる。
　判定部１５は、分布取得部１４によって取得された無線端末５１の分布に基づき、所定エリア内の無線端末５１が所定数を超える場合、地上に通信基地局を設置すると判定する。判定部１５は、所定エリア内の無線端末５１が所定数を超えない場合、基地局機能を搭載した航空機１００を所定エリア上空に滞空させると判定する。すなわち、判定部１５は、無線端末５１の数が多い地域には、地上に通信基地局を設置するのが好ましいと判定する。一方、無線端末５１の数が少ない地域には、ＨＡＰＳを利用して、基地局機能を搭載した航空機１００を恒久的に飛行させるのが好ましいと判定する。
　なお、分布取得部１４では一定期間の無線端末５１の分布を取得することが可能である。このため、判定部１５は、より適切な判定を行うことも可能である。
　判定部１５は、無線端末５１の数に段階的な閾値を設定することにより、通信基地局を設置する地域の優先度を判定することも可能である。すなわち、判定部１５は、無線端末５１の数と複数の閾値との比較に基づいて、無線端末５１の数がより多いと判断される地域には、通信基地局を設置する優先度が高いと判定する。一方、判定部１５は、無線端末５１の数と複数の閾値との比較に基づいて、無線端末５１の数がより少ないと判断される地域には、通信基地局を設置する優先度が低いと判定する。
　また、判定部１５は、前述したカメラ（図示せず）で生成された、地上を撮影した画像を含む地理情報と、端末位置取得部１３で取得された無線端末の位置とを重ね合わせることに基づいて、通信基地局の設置エリアを判定してもよい。これにより、通信基地局を設置する場所の具体的な検討を行うことが可能である。
　判定部１５は、地上に配されるコンピュータ又はサーバに搭載されることが好ましい。判定部１５は、地上に配されることにより種々の情報を取得して、種々の条件を考慮することができるので、それらの条件を考慮しながら適切な判定を行うことが可能になる。
　決定部１６は、分布取得部１４によって取得された無線端末５１の分布に基づいて、通信部１１が配される航空機１００の飛行経路を決定する。決定部１６は、例えば、分布取得部１４によってリアルタイムで取得された無線端末５１の分布に基づいて、無線端末５１が多い地域と判断した場合、その地域の上空を長時間飛行する等、適宜、航空機１００の飛行経路を決定することが可能である。航空機１００は、決定部１６により決定された飛行経路に基づいて飛行する。
　また、決定部１６は、地上に配された通信基地局（地上局）で取得される通信に関する情報と、航空機１００に配された通信部１１で取得される通信に関する情報とに基づいて、調査エリアを決定してもよい。決定部１６は、例えば、地上局で取得される通信に関する情報と、通信部１１で取得される通信に関する情報とを比較し、同一の無線端末５１から送信された通信に関する情報が存在すれば、その無線端末５１が存在する地域は、調査エリア外と判断する。既に地上局が存在する地域については、取得した無線端末５１の分布に基づいて、判定部１５が判定を行う必要がないからである。この場合、決定部１６は、地上局が存在する地域上空を飛行しないように、飛行経路を決定することが可能である。
　次に、本実施形態に係る通信方法について説明する。
　図３は、一実施形態に係る通信方法について説明するためのフローチャートである。
　ステップＳＴ１において、少なくとも通信部１１を搭載した航空機１００は、調査エリアを飛行する。航空機１００は、例えば、一定期間、所定の周回経路を飛行した後、飛行経路を移動して、新たな周回経路を飛行することを繰り返す。これにより、通信装置１は、より広範囲の無線端末５１の分布を調査することが可能になる。
　ステップＳＴ２において、航空機１００に搭載される通信部１１は、無線端末５１から通信に関する情報を取得する。通信部１１は、３ＧＰＰのＭＤＴに基づいて、通信に関する情報として、無線端末５１と通信部１１との間の通信品質に関する情報（通信品質情報）と、無線端末５１のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）等で得られた位置情報とを無線端末５１から取得する。
　ステップＳＴ３において、端末数取得部１２は、例えば、ステップＳＴ２で得られた通信品質情報に基づいて、通信部１１の通信エリア内の無線端末５１の数を取得する。また、端末数取得部１２は、航空機１００が広範囲を飛行するため、通信部１１の通信エリアよりも広いエリア（調査エリア）の無線端末５１の数を取得する。
　ステップＳＴ４において、端末位置取得部１３は、例えば、ステップＳＴ２で得られた無線端末５１の位置情報に基づいて、通信エリア内の無線端末５１の位置を取得する。端末位置取得部１３は、ステップＳＴ３と同様に、航空機１００が広範囲を飛行するため、１つの通信部１１の通信エリアよりも広いエリア（調査エリア）の無線端末５１の位置を取得する。
　ステップＳＴ５において、分布取得部１４は、ステップＳＴ３で得られた無線端末５１の数と、ステップＳＴ４で得られた無線端末５１の位置とに基づいて、無線端末５１の分布を取得する。分布取得部１４は、通信部１１の通信エリアよりも広い調査エリアの無線端末５１の分布を取得することが可能である。
　ステップＳＴ６において、判定部１５は、ステップＳＴ５で得られた無線端末５１の分布に基づいて、例えば、無線端末５１の多い地域には地上に通信基地局を設置すると判定し、無線端末５１の少ない地域にはその地域の上空に基地局機能を搭載した航空機１００を滞空させると判定する。
　ステップＳＴ６の後、処理は終了する。
　次に、本実施形態の効果について説明する。
　通信装置１は、無線端末５１と通信部１１との間で通信される通信に関する情報に基づいて無線端末５１の数を取得する端末数取得部１２と、無線端末５１と通信部１１との間で通信される通信に関する情報に基づいて無線端末５１の位置を取得する端末位置取得部１３と、端末数取得部１２によって取得された無線端末５１の数と、端末位置取得部１３によって取得された無線端末５１の位置とに基づいて、通信エリア内に存在する無線端末５１の分布を取得する分布取得部１４と、を備える。
　通信装置１の通信部１１は、３ＧＰＰのＭＤＴに基づいて、無線端末５１から通信に関する情報を取得する。このため、通信装置１は、地上に通信基地局が設置されていない地域でも、無線端末５１の分布を調査することができる。また、通信装置１は、無線端末５１の分布を調査することにより、地上に通信基地局を設置するか、ＨＡＰＳを利用して上空に基地局機能を配するかの、投資効果の推定を正確に行うことができる。
　通信装置１の通信部１１は、無線端末５１と通信する場合、通信に関する情報として、通信品質情報及び無線端末５１の位置情報を取得する。
　通信部１１は、３ＧＰＰ標準規格に搭載されるＭＤＴに基づいて、通信品質情報及び位置情報を無線端末５１から取得する。これにより、通信装置１では、新たな規格を制定したり、通信に関する情報を取得するためのアプリケーションを無線端末５１及び通信部１１にインストールしたりする必要がない。すなわち、通信装置１は、既存の通信規格を利用して、無線端末５１の分布を調査することができる。
　通信装置１は、分布取得部１４によって取得された無線端末５１の分布に基づき、所定のエリア内の無線端末５１が所定数を超える場合、地上に通信基地局を設置すると判定し、所定のエリア内の無線端末５１が所定数を超えない場合、基地局機能を搭載した航空機１００を所定のエリアの上空に滞空させると判定する判定部１５をさらに備える。
　これにより、通信装置１は、地上に通信基地局を設置するか、ＨＡＰＳを利用して上空に基地局機能を配するかの判定に基づいて、通信事業会社に投資効果を予測させることができる。
　通信装置１の通信部１１は、一定期間、調査エリアの上空を飛行する航空機１００に配される。
　すなわち、通信装置１は、通信部１１を航空機１００に搭載したＨＡＰＳ技術を利用する。これにより、通信装置１は、地上に通信基地局が設置されていない地域でも無線端末５１の分布調査を行うことができる。通信装置１は、航空機１００が同一の飛行経路を周回することにより、調査エリアの無線端末５１の分布を正確に取得することができる。また、航空機１００の飛行経路を移動させることにより、より広範囲の無線端末５１の分布を取得することができる。
　また、「一定期間」とは、例えば、数週間、数か月又は１年等である。これにより、通信装置１は、単一の航空機により長期間の滞空が可能になるため、計測エリアの長期にわたる無線端末５１の分布の経時的変化を取得することができる。すなわち、通信装置１は、無線端末５１の分布の昼夜、季節変動を切れ目なく把握することができる。
　通信装置１の決定部１６は、分布取得部１４によって取得された無線端末５１の分布に基づいて、航空機１００の飛行経路を決定する。
　通信装置１は、分布取得部１４によってリアルタイムで取得された無線端末５１の分布に基づいて航空機１００を飛行させるので、より正確な無線端末５１の分布を再取得することができる。
　通信装置１の決定部１６は、通信部１１で取得された通信に関する情報と、地上に配された通信基地局で所得された通信に関する情報に基づいて、調査エリアを決定する。
　通信装置１は、既に通信基地局が設置されている地域を調査エリアに含める必要がない。このため、通信装置１は、不要な調査を行うことを防ぐことができる。
　通信方法は、コンピュータが、無線端末５１と通信部１１との間で通信される通信に関する情報に基づいて無線端末５１の数を取得する端末数取得ステップと、無線端末５１と通信部１１との間で通信される通信に関する情報に基づいて無線端末５１の位置を取得する端末位置取得ステップと、端末数取得ステップによって取得された無線端末５１の数と、端末位置取得ステップによって取得された無線端末５１の位置とに基づいて、通信エリア内に存在する無線端末５１の分布を取得する分布取得ステップと、を実行する。
　これにより、通信方法は、通信基地局が設置されていない地域でも、無線端末５１の分布を調査することができる。また、通信方法は、無線端末５１の分布を調査することにより、地上に通信基地局を設置するか、ＨＡＰＳを利用して上空に基地局機能を配するかの、投資効果の推定を正確に行うことができる。
　通信プログラムは、コンピュータに、無線端末５１と通信部１１との間で通信される通信に関する情報に基づいて無線端末５１の数を取得する端末数取得機能と、無線端末５１と通信部１１との間で通信される通信に関する情報に基づいて無線端末５１の位置を取得する端末位置取得機能と、端末数取得部機能によって取得された無線端末５１の数と、端末位置取得機能によって取得された無線端末５１の位置とに基づいて、通信エリア内に存在する無線端末５１の分布を取得する分布取得機能と、を実現させる。
　これにより、通信プログラムは、通信基地局が設置されていない地域でも、無線端末５１の分布を調査することができる。また、通信プログラムは、無線端末５１の分布を調査することにより、地上に通信基地局を設置するか、ＨＡＰＳを利用して上空に基地局機能を設置するかの、投資効果の推定を正確に行うことができる。
１　通信装置
１１　通信部
１２　端末数取得部
１３　端末位置取得部
１４　分布取得部
１５　判定部
１６　決定部
５１　無線端末
１００　航空機

Claims (10)

  1. 　通信エリア内の複数の無線端末と通信を行う通信部と、
    　無線端末と前記通信部との間で通信される通信に関する情報に基づいて、所定期間の前記通信部と通信を行う無線端末の数を取得する端末数取得部と、
    　無線端末と前記通信部との間で通信される前記通信に関する情報に基づいて、所定期間の前記通信部と通信を行う無線端末の位置を取得する端末位置取得部と、
    　前記端末数取得部によって取得された無線端末の数と、前記端末位置取得部によって取得された無線端末の位置とに基づいて、無線端末の分布を取得する分布取得部と、
    を備える通信装置。
  2. 　前記通信部は、無線端末と通信する場合、前記通信に関する情報として、通信品質情報及び無線端末の位置情報を取得する
    請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記分布取得部によって取得された無線端末の分布に基づき、所定のエリア内の無線端末が所定数を超える場合、地上に通信基地局を設置すると判定し、所定のエリア内の無線端末が所定数を超えない場合、基地局機能を搭載した航空機を所定のエリアの上空に滞空させると判定する判定部をさらに備える
    請求項１又は２に記載の通信装置。
  4. 　前記分布取得部及び前記判定部は、地上に配されるコンピュータ又はサーバに配される
    請求項３に記載の通信装置。
  5. 　前記通信部は、一定期間、通信エリアよりも広い調査エリアの上空を飛行する航空機に配される
    請求項１から４のいずれか１に記載の通信装置。
  6. 　前記分布取得部によって取得された無線端末の分布に基づいて、航空機の飛行経路を決定する決定部をさらに備える、
    請求項５に記載の通信装置。
  7. 　前記決定部は、前記通信部で取得された通信に関する情報と、地上に配された基地局で所得された通信に関する情報に基づいて、調査エリアを決定する
    請求項６に記載の通信装置。
  8. 　地上を撮影した画像を含む地理情報を生成するカメラ部を備え、
    　前記判定部は、前記カメラ部で生成された地理情報と、前記端末位置取得部で取得された無線端末の位置とを重ね合わせることに基づいて、判定を行う
    請求項３に記載の通信装置。
  9. 　コンピュータが、
    　通信エリア内の複数の無線端末と通信部で通信を行う通信ステップと、
    　無線端末と前記通信部との間で通信される通信に関する情報に基づいて、前記通信部と通信を行う無線端末の数を取得する端末数取得ステップと、
    　無線端末と前記通信部との間で通信される前記通信に関する情報に基づいて、前記通信部と通信を行う無線端末の位置を取得する端末位置取得ステップと、
    　前記端末数取得ステップによって取得された無線端末の数と、前記端末位置取得ステップによって取得された無線端末の位置とに基づいて、通信エリア内に存在する無線端末の分布を取得する分布取得ステップと、
    を実行する通信方法。
  10. 　コンピュータに、
    　通信エリア内の複数の無線端末と通信部で通信を行う通信機能と、
    　無線端末と前記通信部との間で通信される通信に関する情報に基づいて、前記通信部と通信を行う無線端末の数を取得する端末数取得機能と、
    　無線端末と前記通信部との間で通信される前記通信に関する情報に基づいて、前記通信部と通信を行う無線端末の位置を取得する端末位置取得機能と、
    　前記端末数取得機能によって取得された無線端末の数と、前記端末位置取得機能によって取得された無線端末の位置とに基づいて、通信エリア内に存在する無線端末の分布を取得する分布取得機能と、
    を実現させる通信プログラム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11119205B2 (en) * 2018-10-05 2021-09-14 Hapsmobile Inc. Communication device, communication method, and communication program

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024009424A1 (ja) * 2022-07-06 2024-01-11 楽天グループ株式会社 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012018005A1 (ja) * 2010-08-03 2012-02-09 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 通信端末
JP2012054921A (ja) * 2010-08-05 2012-03-15 Ntt Docomo Inc 移動機分布算出システム及び移動機分布算出方法
JP2013522987A (ja) 2010-03-29 2013-06-13 中興通訊股▲ふん▼有限公司 隣接セル情報の報告を実現する方法及びシステム
JP2017184204A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 Kddi株式会社 無線通信システム、通信管理装置、通信管理方法、及びコンピュータプログラム
JP2017208611A (ja) * 2016-05-16 2017-11-24 富士通株式会社 無線通信装置、無線通信システム及び周波数切替方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB750436A (en) * 1953-08-18 1956-06-13 Douglas Graham Shearer Radio navigation system
US8135413B2 (en) * 1998-11-24 2012-03-13 Tracbeam Llc Platform and applications for wireless location and other complex services
US10641861B2 (en) * 2000-06-02 2020-05-05 Dennis J. Dupray Services and applications for a communications network
US10684350B2 (en) * 2000-06-02 2020-06-16 Tracbeam Llc Services and applications for a communications network
JP2004336408A (ja) * 2003-05-08 2004-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 通信ネットワークの構築方法および通信システム
EP1724609A1 (de) * 2005-05-18 2006-11-22 Leica Geosystems AG Verfahren zur Lagebestimmung einer Empfängereinheit
WO2011011544A1 (en) * 2009-07-21 2011-01-27 Scott Ferrill Tibbitts Method and system for controlling a mobile communication device in a moving vehicle
CN103313185B (zh) * 2012-03-16 2016-08-31 电信科学技术研究院 位置信息获取方法和设备
WO2014034707A1 (ja) * 2012-08-28 2014-03-06 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 情報処理装置及び情報処理方法
KR101240629B1 (ko) * 2012-11-30 2013-03-11 한국항공우주연구원 Ａｄｓ-ｂ 시스템이 탑재된 항공기를 이용한 미지신호 검출 및 발생원 위치 추정방법
JP5657038B2 (ja) * 2013-01-23 2015-01-21 ヤフー株式会社 情報提供システム、情報提供装置および情報提供方法
JP5658292B2 (ja) * 2013-01-25 2015-01-21 ヤフー株式会社 無線端末、情報表示プログラム、情報提供方法および情報提供システム
JP2015082831A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 富士通株式会社 無線通信装置、無線通信方法、および無線通信システム
US10107926B1 (en) * 2014-04-29 2018-10-23 Wireless Seismic, Inc. Cableless seismic acquisition with hierarchical communication protocol
US9623983B2 (en) * 2014-05-12 2017-04-18 The Boeing Company Aircraft interior monitoring
US20160131794A1 (en) * 2014-11-12 2016-05-12 Cgg Services Sa Systems and methods for a gravity survey using a free-fall gravity sensor
US10227134B2 (en) * 2015-04-14 2019-03-12 ETAK Systems, LLC Using drones to lift personnel up cell towers
US10608734B2 (en) * 2015-10-22 2020-03-31 Phluido, Inc. Virtualization and orchestration of a radio access network
US9967884B2 (en) * 2015-11-10 2018-05-08 Netgear, Inc. Dedicated backhaul for whole home coverage
JP6520800B2 (ja) * 2015-12-23 2019-05-29 株式会社Ｓｏｋｅｎ 乗員情報取得システム
US10356681B2 (en) * 2016-09-21 2019-07-16 Netgear, Inc. Client roaming in a distributed multi-band wireless networking system
US9866313B1 (en) * 2016-12-14 2018-01-09 T-Mobile Usa, Inc. UAV cellular communication service delivery
JP6634004B2 (ja) * 2016-12-13 2020-01-22 パナソニック株式会社 無線端末及び基地局切替方法
JP6938204B2 (ja) * 2017-05-02 2021-09-22 キヤノン株式会社 情報処理装置、プログラム
CN107222887B (zh) * 2017-06-19 2020-03-24 京信通信系统（中国）有限公司 基站无线侧传输路径的通信性能测试方法及装置
US10263690B2 (en) * 2017-08-01 2019-04-16 Viasat, Inc. Handover based on predicted network conditions
JP6694035B2 (ja) * 2018-10-05 2020-05-13 Ｈａｐｓモバイル株式会社 通信装置、通信方法及び通信プログラム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013522987A (ja) 2010-03-29 2013-06-13 中興通訊股▲ふん▼有限公司 隣接セル情報の報告を実現する方法及びシステム
WO2012018005A1 (ja) * 2010-08-03 2012-02-09 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 通信端末
JP2012054921A (ja) * 2010-08-05 2012-03-15 Ntt Docomo Inc 移動機分布算出システム及び移動機分布算出方法
JP2017184204A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 Kddi株式会社 無線通信システム、通信管理装置、通信管理方法、及びコンピュータプログラム
JP2017208611A (ja) * 2016-05-16 2017-11-24 富士通株式会社 無線通信装置、無線通信システム及び周波数切替方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11119205B2 (en) * 2018-10-05 2021-09-14 Hapsmobile Inc. Communication device, communication method, and communication program

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