WO2022219755A1 - 通信制御システム、通信制御方法、及びプログラム - Google Patents

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WO2022219755A1
WO2022219755A1 PCT/JP2021/015505 JP2021015505W WO2022219755A1 WO 2022219755 A1 WO2022219755 A1 WO 2022219755A1 JP 2021015505 W JP2021015505 W JP 2021015505W WO 2022219755 A1 WO2022219755 A1 WO 2022219755A1
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WO
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information
wireless communication
control
prediction
function unit
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Application number
PCT/JP2021/015505
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English (en)
French (fr)
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元晴 佐々木
俊朗 中平
貴庸 守山
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日本電信電話株式会社
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Priority to PCT/JP2021/015505 priority patent/WO2022219755A1/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/08—Load balancing or load distribution
    • H04W28/09—Management thereof
    • H04W28/0925—Management thereof using policies
    • H04W28/0942—Management thereof using policies based on measured or predicted load of entities- or links
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/373—Predicting channel quality or other radio frequency [RF] parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to technology for dynamically controlling the quality of wireless communication according to the user's purpose of use.
  • the quality of wireless communication changes from moment to moment depending on the situation, and the quality may not be stable due to the influence of the surrounding environment such as users and base stations. Therefore, in order to use wireless communication with optimum quality according to the user's purpose, a technology for dynamically controlling the quality of wireless communication is required.
  • the present invention has been made in view of the above points, and aims to provide technology that dynamically controls the quality of wireless communication according to the purpose of use by the user.
  • a communication control system configured with a plurality of physical servers, any one of the plurality of physical servers, a plurality of acquisition units that acquire information about wireless communication devices and environmental information that affects wireless communication quality; a plurality of prediction units that predict future wireless communication quality based on the information about the wireless communication device and the environmental information; a plurality of control units that control a target device so as to achieve wireless communication quality according to the purpose of a user using wireless communication, based on the future wireless communication quality; At least one of information acquisition by the acquisition unit, prediction by the prediction unit, and control by the control unit is executed in combination in response to a request from another system connected via a network. and A communication control system is provided, each having any one or more of:
  • FIG. 4 is a sequence diagram for explaining an operation example in the first embodiment
  • FIG. FIG. 11 is a sequence diagram for explaining an operation example in the second embodiment
  • FIG. 12 is a sequence diagram for explaining an operation example in the third embodiment
  • FIG. 14 is a sequence diagram for explaining an operation example in the fourth embodiment
  • It is a figure which shows the hardware configuration example of an apparatus.
  • FIG. 1 shows an example of the overall configuration of a communication control system 10 according to this embodiment.
  • the communication control system 10 is composed of a plurality of physical servers 11 to 17, a first comprehension/visualization function unit 111 to a second comprehension/visualization function unit 112, and a first prediction/estimation function unit. 121 to second prediction/estimation function unit 122 , first design/control function unit 131 to second design/control function unit 132 , cooperation function unit 140 , first data store 151 to third data store 153 .
  • All or part of the physical servers 11 to 17 may be physical servers owned by a person who manages the communication control system 10 (that is, on-premise physical servers), or may be provided by a third party as hardware resources. in the form of a cloud service (that is, a cloud-type physical server). Also, the communication control system 10 may be called a control system.
  • the physical server 11 is the cooperation function unit 140
  • the physical server 12 is the first understanding/visualization function unit 111 and the first data store 151
  • the physical server 13 is the second grasp/visualization function unit 112 and the first Prediction/estimation function unit 121
  • physical server 14 as second prediction/estimation function unit 122 and second data store 152
  • physical server 15 as first design/control function unit 131
  • physical server 16 as second design/control function unit 132
  • the physical servers 17 each have a third data store 153 .
  • grasping/visualizing function unit 110 when not distinguishing among the plurality of grasping/visualizing function units such as the first grasping/visualizing function unit 111 to the second grasping/visualizing function unit 112, they will be referred to as “ grasping/visualizing function unit 110”. Similarly, when each of a plurality of prediction/estimation function units such as the first prediction/estimation function unit 121 to the second prediction/estimation function unit 122 is not distinguished from each other, they are denoted as "prediction/estimation function unit 120".
  • a plurality of design/control function units such as the first design/control function unit 131 to the second design/control function unit 132 are denoted as "design/control function unit 130" when they are not distinguished from each other.
  • design/control function unit 130 when each of the plurality of data stores such as the first data store 151 to the third data store 153 is not distinguished from each other, it is written as "data store group 150".
  • each unit and each data store in the physical server is not fixed, and may be changed as appropriate, for example, depending on the passage of time or network conditions between physical servers.
  • the first comprehension/visualization function unit 111 is arranged on the physical server 12, but the first comprehension/visualization function unit 111 may 111 may be moved to another physical server.
  • virtual network control technology for example, is used to change the arrangement of each unit and each data store according to the network conditions between each physical server.
  • a device or system that functions as an orchestrator that controls the placement of each unit and each data store on a physical server collects information on network conditions such as communication delays between physical servers, and Based on the information, it dynamically controls the placement of each part and each data store on the physical server.
  • a device or system that functions as an orchestrator is assumed to be a device or system that exists outside the communication control system 10, but is not necessarily limited to this. may act as an orchestrator.
  • the comprehension/visualization function unit 110 includes a wireless device 40 (for example, a user terminal, a base station, etc.) and an environment information acquisition device/DB 60 (for example, a camera, a sensor, a LiDAR/TOF, a DB storing external data such as a map information DB). etc.), various information is acquired from the control device 50 (for example, a reflector, a movable base station, etc.).
  • DB is an abbreviation for database (DataBase).
  • the comprehension/visualization function unit 110 visualizes the acquired information on the display unit 20 (for example, GUI (Graphical User Interface), etc.).
  • Information acquired by the comprehension/visualization function unit 110 includes, for example, wireless information such as received power, object information detected by wireless sensing, image information captured by a camera, sensor information sensed by a sensor, reflectors, and movable base stations. installation state information of the .
  • the comprehension/visualization function unit 110 may be called an acquisition unit.
  • a set of wireless devices 40 described above constitutes a multi-wireless system.
  • a 3G-compatible base station provides 3G wireless service
  • a 4G-compatible base station provides 4G wireless service
  • a 5G-compatible base station provides 5G wireless service
  • 6G-compatible base stations provide 6G wireless services
  • wireless LAN base stations provide wireless LAN services.
  • one base station may provide wireless services of any one of 3G, 4G, 5G, 6G, and wireless LAN.
  • a user terminal in the multi-radio system communicates while switching between radio systems as it moves or according to radio quality conditions. For example, when a user terminal moves from a 4G-compatible base station area to a 5G-compatible base station area, the user terminal switches the wireless system from 4G to 5G to continue communication.
  • the communication control system 10 can acquire information from each wireless device 40 that constitutes the multi-wireless system as described above, and can set optimal wireless parameters for each wireless device 40 .
  • the map information stored in the map information DB which is an example of the environmental information acquisition device/DB 60, may be high-definition three-dimensional map information that expresses the shape of structures, the types of trees, and the like.
  • high-definition 3D map information it is possible to design a wireless network in consideration of the effects of propagation loss and shielding caused by buildings, trees, and the like.
  • the prediction/estimation function unit 120 predicts or estimates wireless parameters such as wireless quality (quality of wireless communication) based on the information acquired by the comprehension/visualization function unit 110 . Note that the prediction/estimation function unit 120 may also be called a prediction unit.
  • the design/control function unit 130 derives optimal wireless parameters based on the information acquired by the comprehension/visualization function unit 110 and the wireless parameters predicted or estimated by the prediction/estimation function unit 120, and controls devices such as reflectors. It performs derivation of design values for 50, control of the control device 50, and the like.
  • the design/control function section 130 may also be called a control section.
  • the cooperation function unit 140 responds to requests from other systems 30 (for example, operation/control systems, social systems such as video distribution, automatic driving, weather information, etc.), grasping / visualization function unit 110, prediction / estimation
  • the function unit 120 and the design/control function unit 130 are appropriately combined and executed according to the situation (that is, the cooperation function unit 140 functions as an orchestrator that realizes cooperative control of a plurality of function units). .).
  • the cooperative function unit 140 also performs IF conversion, such as data type conversion, as appropriate.
  • the other system 30 can call the above three functional units using an API (Application Programming Interface).
  • Coordination function unit 140 may also be referred to as a coordination unit.
  • Coordination function unit 140 acquires information by grasping/visualization function unit 110, predicts future wireless communication quality by prediction/estimation function unit 120, and determines target device and target system by design/control function unit 130. and/or control over at least one of them. By rotating such a cycle, for example, periodically, it is possible to continue configuring the network so as to always satisfy the communication quality required by the user.
  • the target devices include the wireless device 40, the environmental information acquisition device/DB 60, the control device 50, etc.
  • the target systems include an automatic driving vehicle control system, a control video system, an automatic driving vehicle driving system, etc., which will be described later. included.
  • target device is broadly understood, and the “target device” includes the wireless device 40, the environmental information acquisition device / DB 60, the control device 50, etc., the self-driving car control system, the control video system, the self-driving car running A system or the like may be included.
  • the current wireless state and actual environment information realized by the wireless device 40, the reflector 50, etc. which are designed and controlled by the design/control function unit 130 based on the prediction of the future wireless communication quality. etc., are acquired by the comprehension/visualization function unit 110 .
  • the prediction/estimation function unit 120 predicts that the future wireless communication quality will deteriorate, for example, with the current setting state of the reflector 50, etc., the design/control function
  • the unit 130 controls the radio wave reflection direction, the radio wave reflection power, and the like by the reflector 50 so as to improve the quality of wireless communication in the future. By repeating such a cycle, it is possible to continue configuring the network so as to always satisfy the communication quality required by the user.
  • an API for calling individual functional units out of the above three functional units, and an API for calling a scenario in which a plurality of functional units are operated in cooperation are defined in advance.
  • the cooperative function unit 140 uses internal APIs within the communication control system 10 to call the plurality of functional units in a predetermined order based on this scenario. , returns the final output result to the caller of the scenario.
  • APIs are open to the vendors who develop other systems 30 and their applications, and each vendor can use the APIs to develop systems and applications that implement various services.
  • the data store group 150 holds various data necessary for the execution of the three functional units of the comprehension/visualization function unit 110, the prediction/estimation function unit 120, and the design/control function unit 130. Datastores 150 may also be referred to as data stores.
  • the communication control system 10 has the above-described function units, and the understanding/visualization function unit 110, the prediction/estimation function unit 120, and the design/control function unit 130 operate in cooperation so that the user terminal continue to configure the wireless communication network so as to always satisfy the communication quality required for For example, by continuing the cycle of acquiring various information by the understanding/visualization function unit 110, predicting or estimating wireless parameters by the prediction/estimation function unit 120, and controlling the control device 50 by the design/control function unit 130, the user can To continue constructing a wireless communication network that always satisfies the communication quality required for terminals. This allows users to use wireless communication with optimal quality according to their own purposes.
  • Examples 1 to 4 will be described below as examples of the technology according to the present embodiment. It should be noted that Examples 1 to 4 can be implemented in combination as appropriate.
  • Example of operation in embodiment 1 An operation example of the communication control system 10 in this embodiment will be described with reference to the sequence diagram of FIG. In the present embodiment, a case where the communication control system 10 controls the wireless area quality in response to a request from the other system 30 will be described with an object of optimum control of the wireless area quality. In the following, it is assumed that the wireless device 40, the control device 50, and the environment information acquisition device/DB 60 are devices related to wireless areas targeted for optimal control.
  • the cooperative function unit 140 receives an optimum control request from another system 30 (eg, wireless area quality system) (S101). Note that this optimum control request is periodically transmitted from the other system 30 . Further, this optimum control request is made using the API of the communication control system 10, whereby a scenario for optimum control of wireless area quality is called. Each function part is called.
  • another system 30 eg, wireless area quality system
  • the cooperation function unit 140 calls the comprehension/visualization function unit 110 (S102).
  • the comprehension/visualization function unit 110 transmits a wireless information collection request to the wireless device 40 (S103).
  • the comprehension/visualization function unit 110 acquires wireless information such as the received power of the wireless device 40 and object information detected by wireless sensing (that is, information on objects existing around the wireless device 40). (S104).
  • the comprehension/visualization function unit 110 transmits a real environment information collection request that affects the wireless quality to the environment information acquisition device/DB 60 (S105). Then, the comprehension/visualization function unit 110 acquires real environment information (for example, image information captured by a camera, sensor information sensed by a sensor, map information, etc.) as a response (S106).
  • real environment information for example, image information captured by a camera, sensor information sensed by a sensor, map information, etc.
  • the comprehension/visualization function unit 110 transmits to the control device 50 a real environment information collection request that affects the wireless quality (S107). Then, the comprehension/visualization function unit 110 acquires the installation state information as a response (S108).
  • the installation state information includes, for example, mobile base station and position information, information such as the angle and orientation of the reflector, the radio wave reflection direction, and the radio wave reflected power.
  • the comprehension/visualization function unit 110 saves the information acquired in S104, S106, and S108 (hereinafter referred to as "comprehension/visualization information of actual environment information") in the data store group 150, and sends a completion notification. It is transmitted to the cooperative function unit 140 (S109-S110).
  • the cooperation function unit 140 calls the prediction/estimation function unit 120 (S111).
  • the prediction/estimation function unit 120 transmits a request for comprehension/visualization information of real environment information to the data store group 150 (S112).
  • the prediction/estimation function unit 120 acquires grasp/visualization information of the real environment information as a response (S113).
  • the comprehension/visualization information of the actual environment information is not limited to the information stored in S109 described above, and the comprehension/visualization information of the past actual environment information necessary for predicting or estimating the wireless quality may also be acquired.
  • the prediction/estimation function unit 120 predicts or estimates radio parameters representing the future radio quality or the like based on the grasping/visualization information of the real environment information acquired in S113, and the result (hereinafter referred to as “prediction/ "estimation result”) is stored in the data store group 150, and a completion notification is transmitted to the cooperation function unit 140 (S114-S115).
  • prediction or estimation of wireless parameters is realized by any predetermined method.
  • a machine learning model trained by a predetermined machine learning technique may be used to predict or estimate wireless parameters.
  • the propagation state of radio waves arriving at the wireless device 40 is predicted by a ray tracing method using real environment information (high-definition three-dimensional map information, etc.), and wireless parameters are predicted or estimated based on the propagation state of the radio waves. is also possible.
  • the cooperative function unit 140 calls the design/control function unit 130 (S116).
  • the design/control function unit 130 transmits a request for prediction/estimation results to the data store group 150 (S117).
  • the design/control function unit 130 acquires the prediction/estimation result saved in S114 (S118).
  • the design/control function unit 130 calculates the optimum radio parameters and the optimum reflector design values based on the obtained prediction/estimation results, and transmits them to the other system 30 via the cooperation function unit 140. (S119-S120).
  • the radio parameters satisfying this standard It is a parameter for controlling the wireless device 40 so as to achieve quality.
  • the radio wave reflection of the reflector is adjusted so that the wireless quality satisfies this standard. It is a design value for controlling the direction and the reflected power of radio waves. In addition to these, for example, an optimum design value for controlling the position of the mobile base station so as to achieve radio quality that satisfies the criteria may also be calculated.
  • the other system 30 sets the optimal wireless parameters and the optimal reflector design value returned from the cooperative function unit 140 to the wireless device 40 and control device 50 (reflector), respectively (S121-S122). At this time, if the optimum design value for controlling the position of the movable base station is also returned from the cooperative function unit 140, the other system 30 also sets this design value in the control device 50 (movable base station). .
  • the communication control system 10 in the present embodiment responds to periodic optimum control requests, based on various information acquired from the wireless device 40, the control device 50, and the environmental information acquisition device/DB 60. After predicting or estimating the quality, optimum radio parameters and design values are calculated so that the future radio quality satisfies a predetermined standard. This makes it possible to continue configuring the wireless communication network so as to always meet the wireless communication requirements of the user terminals.
  • Example of operation in embodiment 2 Next, an operation example of the communication control system 10 in this embodiment will be described with reference to the sequence diagram of FIG.
  • the optimal control of the wireless area quality is targeted, and the case where the communication control system 10 continuously controls the wireless area quality in response to a request from the wireless area management terminal will be described.
  • the wireless device 40, the control device 50, and the environment information acquisition device/DB 60 are devices related to wireless areas targeted for optimal control.
  • the cooperative function unit 140 receives an optimum control request from the wireless area manager (more precisely, the PC or the like used by the wireless area manager) (S201). Upon receiving the optimum control request, the communication control system 10 periodically and repeatedly executes S202 to S221.
  • the design/control function unit 130 calculates the optimum radio parameters and the optimum reflector design values based on the obtained prediction/estimation results, and sets the optimum radio parameters to the radio device 40. At the same time, the optimum reflector design value is set in the control device 50 (reflector) (S219-S220). At this time, if an optimum design value for controlling the position of the mobile base station is also calculated, the design/control function unit 130 also sets this design value in the control device 50 (mobile base station).
  • the design/control function unit 130 then transmits a completion notice to the cooperation function unit 140 (S221).
  • the cooperation function unit 140 transmits the control execution result to the comprehension/visualization function unit 110 (S222).
  • the control execution result includes, for example, information indicating that the control was completed normally.
  • the comprehension/visualization function unit 110 displays the control implementation result to the person in charge of wireless area management (S223).
  • the communication control system 10 in this embodiment determines the future wireless quality based on various information acquired from the wireless device 40, the control device 50, and the environmental information acquisition device/DB 60. After predicting or estimating, the calculation of optimal radio parameters and design values is continuously repeated so that the future radio quality satisfies a predetermined standard. As a result, as in the first embodiment, it is possible to continue configuring the wireless communication network so as to always satisfy the wireless communication required for the user terminal.
  • the prediction/estimation function unit 120 receives various information of the autonomous vehicle (e.g., in-vehicle radio device information, sensor information, position information, driving information, etc.) from another system 30 (e.g., autonomous vehicle control system) and wireless communication quality.
  • a prediction/estimation request is received (S301).
  • the self-driving vehicle control system is a system that controls the entire self-driving vehicle.
  • the various information of the automatic driving vehicle is information obtained from the wireless device 40 and the environment information acquisition device / DB 60 mounted on the automatic driving vehicle. It is information such as the received power of wireless devices, etc.
  • Sensor information is information obtained by sensing the environment around the autonomous vehicle
  • location information is information indicating the driving position of the autonomous vehicle
  • 3D map information near the driving position is information such as the speed of a self-driving car.
  • driving information is information such as the speed of a self-driving car.
  • the prediction/estimation function unit 120 predicts or estimates the future radio quality based on the above various information of the autonomous vehicle, and returns the result (prediction/estimation result) to the other system 30 (S302).
  • the other system 30 performs video coding rate control based on the prediction/estimation results for the control video system, and performs travel control based on the prediction/estimation results for the automatic driving vehicle driving system.
  • the control video system is a system for coding video for controlling the self-driving car
  • the self-driving car running system is a system for controlling the running of the self-driving car.
  • video coding rate control based on prediction/estimation results for example, if the wireless quality is lower than a predetermined standard (that is, if the wireless quality is poor), the coding rate is lowered, and if not, the coding rate is reduced. Control such as not changing the rate (or increasing the coding rate) is conceivable.
  • driving control based on prediction/estimation results for example, when the wireless quality is lower than a predetermined standard, the driving speed is reduced or the driving route is changed. Control such as not changing the route is conceivable.
  • the communication control system 10 in the present embodiment responds to periodic information provision and prediction/estimation requests from the other system 30 (self-driving vehicle control system), future radio quality prediction/estimation results to the other system 30.
  • the other system 30 self-driving vehicle control system
  • future radio quality prediction/estimation results to the other system 30.
  • Example 4 an operation example of the communication control system 10 in this embodiment will be described with reference to the sequence diagram of FIG.
  • This embodiment will explain a case where the understanding/visualization function unit 110 acquires various types of information on an autonomous vehicle when predicting or estimating the wireless quality required for optimal control of the autonomous vehicle. That is, in Example 3, various types of information about the automatic driving vehicle were provided from the other system 30, but in Example 4, the understanding/visualization function unit 110 acquires these various types of information.
  • the cooperative function unit 140 receives a wireless quality prediction/estimation request from another system 30 (for example, an automatic driving vehicle control system) (S401). Note that this radio quality prediction/estimation request is periodically transmitted from the other system 30 . In addition, this radio quality prediction/estimation request is made using the API of the communication control system 10, which calls a scenario for predicting or estimating the radio quality required for optimal control of the automatic driving vehicle. Hereinafter, the cooperative function unit 140 calls each function unit based on this scenario.
  • the cooperation function unit 140 calls the comprehension/visualization function unit 110 (S402).
  • the comprehension/visualization function unit 110 transmits a wireless information collection request to the wireless device 40 (for example, wireless device for automatic driving control, etc.) (S403).
  • the comprehension/visualization function unit 110 acquires wireless information such as the received power of the wireless device 40 (S404).
  • the comprehension/visualization function unit 110 transmits a real environment information collection request that affects the wireless quality to the environment information acquisition device/DB 60 (eg, in-vehicle sensor, map information DB, etc.) (S405).
  • the map information DB may be a DB provided in the vehicle, or may be a DB provided externally (cloud or the like).
  • the understanding/visualization function unit 110 acquires external environment information, which is information about the environment around the autonomous vehicle, and position information of the autonomous vehicle (S406).
  • the comprehension/visualization function unit 110 transmits a real environment information collection request that affects the wireless quality to the control device 50 (eg, self-driving car running system, etc.) (S407). Then, the comprehension/visualization function unit 110 acquires travel information as a response (S408).
  • the control device 50 eg, self-driving car running system, etc.
  • the comprehension/visualization function unit 110 saves the information acquired in S404, S406, and S408 (hereinafter referred to as “comprehension/visualization information of actual environment information”) in the data store group 150, and sends a completion notification. It is transmitted to the cooperative function unit 140 (S409-S410).
  • the cooperation function unit 140 calls the prediction/estimation function unit 120 (S411).
  • the prediction/estimation function unit 120 transmits a request for comprehension/visualization information of real environment information to the data store group 150 (S412).
  • the prediction/estimation function unit 120 acquires grasp/visualization information of the real environment information as a response (S413).
  • the comprehension/visualization information of the actual environment information is not limited to the information stored in S409 described above, and the comprehension/visualization information of the past actual environment information necessary for predicting or estimating the wireless quality may also be acquired.
  • the prediction/estimation function unit 120 predicts or estimates wireless parameters representing future wireless quality and the like based on the grasping/visualizing information of the real environment information acquired in S413 above, and the result (hereinafter referred to as “prediction/ "estimation result”) is stored in the data store group 150 and sent back to the other system 30 via the cooperative function unit 140 (S414 to S416).
  • Prediction or estimation of wireless parameters is realized by any predetermined method. For example, a machine learning model trained by a predetermined machine learning technique may be used to predict or estimate wireless parameters.
  • the other system 30 can perform travel control based on the prediction/estimation results for the autonomous vehicle travel system (S417).
  • the communication control system 10 in the present embodiment responds to periodic prediction/estimation requests from the other system 30 (self-driving vehicle control system), wireless devices for self-driving control, in-vehicle sensors, automatic It predicts or estimates the future radio quality based on various information acquired from the driving system, and returns the prediction/estimation result to the other system 30 .
  • the third embodiment it is possible to control changes in the driving state of the autonomous vehicle based on the prediction/estimation results, and as a result, autonomous driving is performed in accordance with the quality of wireless communication. It is possible to continue.
  • the communication control system 10 can be realized, for example, by causing a computer that implements each of the physical servers 11 to 17 to execute a program describing the processing details described in the present embodiment.
  • the above program can be recorded on a computer-readable recording medium (portable memory, etc.), saved, or distributed. It is also possible to provide the above program through a network such as the Internet or e-mail.
  • FIG. 6 is a diagram showing a hardware configuration example of the computer.
  • the computer of FIG. 6 has a drive device 1000, an auxiliary storage device 1002, a memory device 1003, a CPU 1004, an interface device 1005, a display device 1006, an input device 1007, an output device 1008, and the like, which are connected to each other via a bus B, respectively.
  • a program that implements the processing in the computer is provided by a recording medium 1001 such as a CD-ROM or memory card, for example.
  • a recording medium 1001 such as a CD-ROM or memory card
  • the program is installed from the recording medium 1001 to the auxiliary storage device 1002 via the drive device 1000 .
  • the program does not necessarily need to be installed from the recording medium 1001, and may be downloaded from another computer via the network.
  • the auxiliary storage device 1002 stores installed programs, as well as necessary files and data.
  • the memory device 1003 reads and stores the program from the auxiliary storage device 1002 when a program activation instruction is received.
  • the CPU 1004 implements functions related to each unit described in this embodiment according to programs stored in the memory device 1003 .
  • the interface device 1005 is used as an interface for connecting to the network.
  • a display device 1006 displays a GUI or the like by a program.
  • An input device 1007 is composed of a keyboard, a mouse, buttons, a touch panel, or the like, and is used to input various operational instructions.
  • the output device 1008 outputs the calculation result.
  • either or both of the display device 1006 and the input device 1007 may be omitted.
  • a communication control system comprising a plurality of physical servers, any one of the plurality of physical servers, a plurality of acquisition units that acquire information about wireless communication devices and environmental information that affects wireless communication quality; a plurality of prediction units that predict future wireless communication quality based on the information about the wireless communication device and the environmental information; a plurality of control units that control a target device so as to achieve wireless communication quality according to the purpose of a user using wireless communication, based on the future wireless communication quality; At least one of information acquisition by the acquisition unit, prediction by the prediction unit, and control by the control unit is executed in combination in response to a request from another system connected via a network.
  • a communication control system each having any one or more of (Section 2) 2.
  • control system. the target device includes at least one of a base station and a terminal; The control unit 3.
  • the target device includes a reflector, The control unit 4.
  • the communication control system according to any one of items 1 to 3, wherein at least one of a radio wave reflection direction and a radio wave reflected power of the reflector is controlled.
  • the target equipment includes a mobile base station; The control unit 5.
  • the communication control system according to any one of items 1 to 4, which controls the position of the mobile base station.
  • (Section 6) 6.
  • the information about the wireless communication device includes received power information of the wireless communication device and object information obtained by detecting an object around the wireless communication device by wireless sensing. 1.
  • the communication control system according to item 1.
  • (Section 8) A communication control method used in a communication control system composed of a plurality of physical servers, any one of the plurality of physical servers, an acquisition procedure for acquiring information about a wireless communication device and environmental information that affects wireless communication quality; a prediction procedure for predicting future wireless communication quality based on the information about the wireless communication device and the environmental information; a control procedure for controlling a target device to achieve wireless communication quality according to the purpose of a user using wireless communication, based on the future wireless communication quality; Acquisition of information by the acquisition procedure, prediction by the prediction procedure, and control by the control procedure are executed in combination in response to a request from another system connected via a network. and a communication control method for executing any one or more of the procedures.
  • (Section 9) A program that causes a computer to function as the communication control system according to any one of claims 1 to 7.
  • Cooperation function unit 150 Data store group 1000 Drive device 1001 Recording medium 1002 Auxiliary storage device 1003 Memory device 1004 CPU 1005 interface device 1006 display device 1007 input device 1008 output device

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Abstract

一実施形態に係る通信制御システムは、複数の物理サーバで構成される通信制御システムであって、前記複数の物理サーバのうちのいずれかの物理サーバが、無線通信機器に関する情報と、無線通信品質に影響を与える環境情報とを取得する複数の取得部と、前記無線通信機器に関する情報と前記環境情報とに基づいて、将来の無線通信品質を予測する複数の予測部と、前記将来の無線通信品質に基づいて、無線通信を利用するユーザの目的に応じた無線通信品質を実現するように対象機器を制御する複数の制御部と、ネットワークを介して接続される他のシステムからの要求に応じて、前記取得部による情報の取得と、前記予測部による予測と、前記制御部による制御とのうちの少なくとも１つ以上を組み合わせて実行する協調部と、のいずれか１つ以上を各々有する。

Description

通信制御システム、通信制御方法、及びプログラム
　本発明は、ユーザの利用目的に応じて無線通信の品質を動的に制御する技術に関する。
　近年、デジタル化による社会変革の重要性が増している中で、スマートフォン等の通信量は増加し、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ）の発展により様々なモノが接続される等、無線通信の果たす役割は生活のあらゆる場面で格段に高まっている。一方で、多様化する無線通信の用途に合わせて様々な無線通信規格が登場してきており、また利用する無線の周波数帯も数１００ＭＨｚから数１０ＧＨｚといった高い周波数帯まで拡大しており、特性の異なる周波数帯の電波と様々な無線通信規格とを状況に応じて使い分けることが必要になってきている。このような複雑なヘテロジニアスな無線通信環境の中では、ユーザが意識することなく、ナチュラルな使用感でいつでも適切な無線通信規格が利用できることが理想的と言える。
無線ネットワークの最適化技術：ＳＯＮ、２０１１年７月、https://www.fujitsu.com/downloads/JP/archive/imgjp/jmag/vol62-4/paper15.pdf
　しかしながら、無線通信の品質は状況に応じて刻々と変化し、ユーザや基地局等の周囲の環境からの影響等により品質が安定しない場合がある。このため、ユーザの目的に応じて最適な品質で無線通信を利用できるようにするためには、無線通信の品質を動的に制御する技術が必要となる。
　本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ユーザの利用目的に応じて無線通信の品質を動的に制御する技術を提供することを目的とする。
　開示の技術によれば、複数の物理サーバで構成される通信制御システムであって、
　前記複数の物理サーバのうちのいずれかの物理サーバが、
　無線通信機器に関する情報と、無線通信品質に影響を与える環境情報とを取得する複数の取得部と、
　前記無線通信機器に関する情報と前記環境情報とに基づいて、将来の無線通信品質を予測する複数の予測部と、
　前記将来の無線通信品質に基づいて、無線通信を利用するユーザの目的に応じた無線通信品質を実現するように対象機器を制御する複数の制御部と、
　ネットワークを介して接続される他のシステムからの要求に応じて、前記取得部による情報の取得と、前記予測部による予測と、前記制御部による制御とのうちの少なくとも１つ以上を組み合わせて実行する協調部と、
　のいずれか１つ以上を各々有する、通信制御システムが提供される。
　開示の技術によれば、ユーザの利用目的に応じて無線通信の品質を動的に制御することが可能となる。
本実施形態に係る通信制御システムの全体構成例を示す図である。 実施例１における動作例を説明するためのシーケンス図である。 実施例２における動作例を説明するためのシーケンス図である。 実施例３における動作例を説明するためのシーケンス図である。 実施例４における動作例を説明するためのシーケンス図である。 装置のハードウェア構成例を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態（本実施形態）を説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られるわけではない。
　（通信制御システム１０の全体構成例）
　図１に、本実施形態に係る通信制御システム１０の全体構成例を示す。図１に示すように、通信制御システム１０は複数の物理サーバ１１～１７で構成されており、第１把握／可視化機能部１１１～第２把握／可視化機能部１１２、第１予測／推定機能部１２１～第２予測／推定機能部１２２、第１設計／制御機能部１３１～第２設計／制御機能部１３２、協調機能部１４０、第１データストア１５１～第３データストア１５３を有する。なお、物理サーバ１１～１７の全部又は一部は、通信制御システム１０を管理する者が所有する物理サーバ（つまり、オンプレミス型の物理サーバ）であってもよいし、第三者がハードウェア資源をクラウドサービスの形態で提供する物理サーバ（つまり、クラウド型の物理サーバ）であってもよい。また、通信制御システム１０を制御システムと呼んでもよい。
　図１に示す例では、物理サーバ１１が協調機能部１４０、物理サーバ１２が第１把握／可視化機能部１１１及び第１データストア１５１、物理サーバ１３が第２把握／可視化機能部１１２及び第１予測／推定機能部１２１、物理サーバ１４が第２予測／推定機能部１２２及び第２データストア１５２、物理サーバ１５が第１設計／制御機能部１３１、物理サーバ１６が第２設計／制御機能部１３２、物理サーバ１７が第３データストア１５３をそれぞれ有している場合を示している。
　ただし、これは一例であって、物理サーバの数、協調機能部１４０以外の各部の数、データストアの数は限定されない。以下では、第１把握／可視化機能部１１１～第２把握／可視化機能部１１２等の複数の把握／可視化機能部の各々を区別しない場合は「把握／可視化機能部１１０」と表記する。同様に、第１予測／推定機能部１２１～第２予測／推定機能部１２２等の複数の予測／推定機能部の各々を区別しない場合は「予測／推定機能部１２０」と表記する。第１設計／制御機能部１３１～第２設計／制御機能部１３２等の複数の設計／制御機能部の各々を区別しない場合は「設計／制御機能部１３０」と表記する。また、第１データストア１５１～第３データストア１５３等の複数のデータストアの各々を区別しない場合は「データストア群１５０」と表記する。
　また、物理サーバにおける各部と各データストアの配置は固定的なものではなく、例えば、時間の経過や各物理サーバ間のネットワーク状況等によって適宜変更されてもよい。例えば、図１に示す例では、第１把握／可視化機能部１１１が物理サーバ１２上に配置されているが、時間の経過や各物理サーバ間のネットワーク状況等によって、第１把握／可視化機能部１１１が他の物理サーバ上に移動してもよい。他の各部や各データストアについても同様である。なお、各物理サーバ間のネットワーク状況によって各部や各データストアの配置を変更するには、例えば、仮想ネットワーク制御技術等が用いられる。具体的には、例えば、各部や各データストアの物理サーバ上への配置を制御するオーケストレータとして機能する装置又はシステムが、各物理サーバ間の通信遅延等といったネットワーク状況に関する情報を収集し、この情報に基づいて各部や各データストアの物理サーバ上への配置を動的に制御する。なお、オーケストレータとして機能する装置又はシステムとしては、通信制御システム１０の外部に存在する装置又はシステムを想定するが、必ずしもこれに限られず、例えば、通信制御システム１０を構成する１以上の物理サーバがオーケストレータとして機能してもよい。
　把握／可視化機能部１１０は、無線機器４０（例えば、ユーザ端末、基地局等）や環境情報取得機器／ＤＢ６０（例えば、カメラ、センサ、ＬｉＤＡＲ／ＴＯＦ、地図情報ＤＢ等の外部データを格納するＤＢ等）、制御機器５０（例えば、反射板、可動基地局等）から各種情報を取得する。なお、ＤＢはデータベース（ＤａｔａＢａｓｅ）の略称である。また、把握／可視化機能部１１０は、取得した情報を表示部２０（例えば、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等）に可視化する。把握／可視化機能部１１０が取得する情報としては、例えば、受信電力等の無線情報、無線センシングにより検出した物体情報、カメラで撮影した映像情報、センサでセンシングしたセンサ情報、反射板や可動基地局の設置状態情報等が挙げられる。なお、把握／可視化機能部１１０を取得部と呼んでもよい。
　上述した無線機器４０の集合はマルチ無線システムを構成する。当該マルチ無線システムにおいては、例えば、３Ｇ対応の基地局が３Ｇの無線サービスを提供し、４Ｇ対応の基地局が４Ｇの無線サービスを提供し、５Ｇ対応の基地局が５Ｇの無線サービスを提供し、６Ｇ対応の基地局が６Ｇの無線サービスを提供し、無線ＬＡＮ基地局が無線ＬＡＮサービスを提供している。また、１つの基地局が、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、６Ｇ、及び無線ＬＡＮのうちのいずれか複数の無線サービスを提供してもよい。
　当該マルチ無線システムにおけるユーザ端末は、移動に伴って、あるいは無線品質の状況に応じて、無線方式を切り替えながら通信を行う。例えば、ユーザ端末は、４Ｇ対応の基地局のエリアから５Ｇ対応の基地局のエリアに移動する場合、無線方式を４Ｇから５Ｇに切り替えて通信を継続する。
　本実施の形態における通信制御システム１０は、上記のようなマルチ無線システムを構成する各無線機器４０から情報を取得して、各無線機器４０に対する最適な無線パラメータ設定を行うことが可能である。
　また、環境情報取得機器／ＤＢ６０の一例である地図情報ＤＢに格納されている地図情報は、構造物の形状や樹木の種類などを表現した高精細な３次元地図情報であってもよい。このような高精細３次元地図情報を用いることで、建物・樹木等による伝搬損失や遮蔽の影響を考慮した無線ネットワーク設計を行うことが可能である。
　予測／推定機能部１２０は、把握／可視化機能部１１０が取得した情報に基づいて、無線品質（無線通信の品質）等の無線パラメータの予測又は推定を行う。なお、予測／推定機能部１２０を予測部と呼んでもよい。
　設計／制御機能部１３０は、把握／可視化機能部１１０が取得した情報、予測／推定機能部１２０が予測又は推定した無線パラメータ等に基づいて、最適な無線パラメータの導出、反射板等の制御機器５０に対する設計値の導出、制御機器５０の制御等を行う。なお、設計／制御機能部１３０を制御部と呼んでもよい。
　協調機能部１４０は、他システム３０（例えば、運用／制御系システム等、映像配信・自動運転・気象情報等の社会システム等）からの要求に応じて、把握／可視化機能部１１０、予測／推定機能部１２０、設計／制御機能部１３０の３つの機能部を状況に応じて適切に組み合わせて実行させる（つまり、協調機能部１４０は、複数の機能部の連携制御を実現するオーケストレータとして機能する。）。また、この際に、協調機能部１４０は、適宜、データ型の変換等といったＩＦ変換も行う。他システム３０は、ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を利用して上記３つの機能部を呼び出すことができる。協調機能部１４０を協調部と呼んでもよい。
　協調機能部１４０は、把握／可視化機能部１１０による情報の取得、予測／推定機能部１２０による将来の無線通信品質の予測、及び設計／制御機能部１３０による対象機器と、対象システムとのうちの少なくともいずれか１つに対する制御、からなるサイクルを回すように、把握／可視化機能部１１０、予測／推定機能部１２０、及び設計／制御機能部１３０を動作させることができる。このようなサイクルを例えば定期的に回すことで、ユーザに必要な通信品質を常に満たすようにネットワークを構成し続けることが可能である。なお、対象機器には、無線機器４０、環境情報取得機器／ＤＢ６０、制御機器５０等が含まれ、対象システムには後述する自動運転車制御システム、制御用映像システム、自動運転車走行システム等が含まれる。なお、「対象機器」を広くとらえて、「対象機器」に、無線機器４０、環境情報取得機器／ＤＢ６０、制御機器５０等、及び、自動運転車制御システム、制御用映像システム、自動運転車走行システム等が含まれることとしてもよい。
　つまり、あるサイクルにおいて、将来の無線通信品質の予測に基づいて設計／制御機能部１３０により設計や制御がなされた無線機器４０や反射板５０等により実現されている現在の無線状態や実環境情報等を、把握／可視化機能部１１０が取得する。次のサイクルにおいて、その現在の情報に基づき、予測／推定機能部１２０が、例えば、現在の反射板５０等の設定状態では、将来の無線通信品質が悪くなることを予測すると、設計／制御機能部１３０は、将来の無線通信品質が良くなるように、反射板５０による電波反射方向や電波反射電力等の制御を行う。このようなサイクルが繰り返し回ることで、ユーザに必要な通信品質を常に満たすようにネットワークを構成し続けることが可能である。
　上記ＡＰＩとしては、上記３つの機能部のうちの個別の機能部を呼び出すＡＰＩ、複数の機能部を連携動作させるシナリオを呼び出すＡＰＩが予め定義されている。複数の機能部を連携動作させるシナリオが呼び出された場合、協調機能部１４０は、このシナリオに基づいて、通信制御システム１０内の内部ＡＰＩを利用して複数の機能部を決められた順序で呼び出し、最終的な出力結果を当該シナリオの呼び出し元に返信する。
　上記ＡＰＩは他システム３０やそのアプリケーションを開発するベンダ等に公開されており、各ベンダは、ＡＰＩを利用して様々なサービスを実現するシステムやアプリケーションを開発することが可能となる。
　データストア群１５０は、把握／可視化機能部１１０、予測／推定機能部１２０、設計／制御機能部１３０の３つの機能部の実行に必要な各種データを保持する。データストア群１５０をデータ格納部と呼んでもよい。
　本実施形態に係る通信制御システム１０は上記の各機能部を有しており、把握／可視化機能部１１０、予測／推定機能部１２０、設計／制御機能部１３０が連携動作することで、ユーザ端末に必要な通信品質を常に満たすように無線通信ネットワークを構成し続ける。例えば、把握／可視化機能部１１０による各種情報の取得、予測／推定機能部１２０による無線パラメータの予測又は推定、設計／制御機能部１３０による制御機器５０の制御、といったサイクルを回し続けることで、ユーザ端末に必要な通信品質を常に満たすような無線通信ネットワークを構成し続ける。これにより、ユーザは自身の目的に応じて最適な品質で無線通信を利用できるようになる。
　以下、本実施形態に係る技術の例として、実施例１～実施例４について説明する。なお、実施例１～実施例４は、適宜、組み合わせて実施することが可能である。
　（実施例１における動作例）
　図２のシーケンス図を参照して、本実施例における通信制御システム１０の動作例について説明する。本実施例は、無線エリア品質の最適制御を対象として、他システム３０からの要求に応じて通信制御システム１０が無線エリア品質を制御する場合について説明する。なお、以下では、無線機器４０、制御機器５０、環境情報取得機器／ＤＢ６０は、最適制御の対象とする無線エリアに関する機器であるものとする。
　協調機能部１４０は、他システム３０（例えば、無線エリア品質システム）からの最適制御要求を受信する（Ｓ１０１）。なお、この最適制御要求は、他システム３０から定期的に送信される。また、この最適制御要求は通信制御システム１０のＡＰＩを利用して行われ、これにより無線エリア品質の最適制御を行うシナリオが呼び出されることになり、以下、このシナリオに基づいて協調機能部１４０が各機能部を呼び出すことになる。
　協調機能部１４０は、把握／可視化機能部１１０を呼び出す（Ｓ１０２）。把握／可視化機能部１１０は、無線情報収集要求を無線機器４０に送信する（Ｓ１０３）。そして、把握／可視化機能部１１０は、その応答として、無線機器４０の受信電力等の無線情報、無線センシングにより検出した物体情報（つまり、無線機器４０の周囲に存在する物体の情報）を取得する（Ｓ１０４）。
　次に、把握／可視化機能部１１０は、無線品質に影響を与える実環境情報収集要求を環境情報取得機器／ＤＢ６０に送信する（Ｓ１０５）。そして、把握／可視化機能部１１０は、その応答として、実環境情報（例えば、カメラで撮影した映像情報、センサでセンシングしたセンサ情報、地図情報等）を取得する（Ｓ１０６）。
　次に、把握／可視化機能部１１０は、無線品質に影響を与える実環境情報収集要求を制御機器５０に送信する（Ｓ１０７）。そして、把握／可視化機能部１１０は、その応答として、設置状態情報を取得する（Ｓ１０８）。なお、設置状態情報とは、例えば、可動基地局や位置情報、反射板の角度や向き、または電波反射方向や電波反射電力といった情報等のことである。
　次に、把握／可視化機能部１１０は、上記のＳ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０８で取得した情報（以下、「実環境情報の把握／可視化情報」という。）をデータストア群１５０に保存し、完了通知を協調機能部１４０に送信する（Ｓ１０９～Ｓ１１０）。
　続いて、協調機能部１４０は、予測／推定機能部１２０を呼び出す（Ｓ１１１）。予測／推定機能部１２０は、実環境情報の把握／可視化情報の要求をデータストア群１５０に送信する（Ｓ１１２）。そして、予測／推定機能部１２０は、その応答として、実環境情報の把握／可視化情報を取得する（Ｓ１１３）。なお、実環境情報の把握／可視化情報は上記のＳ１０９で保存されたものだけなく、無線品質の予測又は推定に必要な過去の実環境情報の把握／可視化情報も取得されてもよい。
　そして、予測／推定機能部１２０は、上記のＳ１１３で取得した実環境情報の把握／可視化情報に基づいて将来の無線品質等を表す無線パラメータを予測又は推定し、その結果（以下、「予測／推定結果」という。）をデータストア群１５０に保存した上で、完了通知を協調機能部１４０に送信する（Ｓ１１４～Ｓ１１５）。
　なお、無線パラメータの予測又は推定は予め決められた任意の手法により実現される。例えば、予め決められた機械学習手法によって学習された機械学習モデルにより、無線パラメータを予測又は推定すればよい。また、実環境情報（高精細３次元地図情報等）を用いたレイトレーシング法により、無線機器４０に到来する電波の伝搬状況を予測し、電波の伝搬状況に基づいて無線パラメータを予測又は推定することも可能である。
　続いて、協調機能部１４０は、設計／制御機能部１３０を呼び出す（Ｓ１１６）。設計／制御機能部１３０は、予測／推定結果の要求をデータストア群１５０に送信する（Ｓ１１７）。そして、設計／制御機能部１３０は、その応答として、上記のＳ１１４で保存された予測／推定結果を取得する（Ｓ１１８）。その後、設計／制御機能部１３０は、取得した予測／推定結果に基づいて、最適な無線パラメータ、最適な反射板設計値を算出した上で、それらを、協調機能部１４０を介して他システム３０に返信する（Ｓ１１９～Ｓ１２０）。最適な無線パラメータとは、例えば、予測／推定結果に含まれる無線パラメータが表す無線品質が所定の基準（つまり、ユーザ端末に必要な無線品質の基準）よりも低い場合に、この基準を満たす無線品質となるように無線機器４０を制御するためのパラメータのことである。最適な反射板設計値も同様に、例えば、予測／推定結果に含まれる無線パラメータが表す無線品質が所定の基準よりも低い場合に、この基準を満たす無線品質となるように反射板の電波反射方向や電波反射電力等を制御するための設計値のことである。なお、これらの他に、例えば、当該基準を満たす無線品質となるように可動基地局の位置を制御するための最適な設計値も算出されてもよい。
　次に、他システム３０は、協調機能部１４０から返信された最適な無線パラメータ、最適な反射板設計値をそれぞれ無線機器４０、制御機器５０（反射板）に設定する（Ｓ１２１～Ｓ１２２）。なお、この際、可動基地局の位置を制御するための最適な設計値も協調機能部１４０から返信された場合、他システム３０は、この設計値も制御機器５０（可動基地局）に設定する。
　以上のように、本実施例における通信制御システム１０は、定期的な最適制御要求に応じて、無線機器４０、制御機器５０、環境情報取得機器／ＤＢ６０から取得した各種情報に基づいて将来の無線品質を予測又は推定した上で、その将来の無線品質が所定の基準を満たすように最適な無線パラメータや設計値を算出する。これにより、ユーザ端末に必要な無線通信を常に満たすように無線通信ネットワークを構成し続けることが可能となる。
　（実施例２における動作例）
　次に、図３のシーケンス図を参照して、本実施例における通信制御システム１０の動作例について説明する。本実施例は、無線エリア品質の最適制御を対象として、無線エリア管理端末からの要求に応じて通信制御システム１０が継続的に無線エリア品質を制御する場合について説明する。なお、以下では、実施例１と同様に、無線機器４０、制御機器５０、環境情報取得機器／ＤＢ６０は、最適制御の対象とする無線エリアに関する機器であるものとする。
　協調機能部１４０は、無線エリア管理担当者（より正確には、無線エリア管理担当者が利用するＰＣ等）からの最適制御要求を受信する（Ｓ２０１）。最適制御要求を受信すると、通信制御システム１０は、Ｓ２０２～Ｓ２２１を定期的に繰り返し実行する。
　Ｓ２０２～Ｓ２１８は、実施例１のＳ１０２～Ｓ１１８と同様であるため、その説明を省略する。Ｓ２１８に続いて、設計／制御機能部１３０は、取得した予測／推定結果に基づいて、最適な無線パラメータ、最適な反射板設計値を算出した上で、最適な無線パラメータを無線機器４０に設定すると共に、最適な反射板設計値を制御機器５０（反射板）に設定する（Ｓ２１９～Ｓ２２０）。なお、この際、可動基地局の位置を制御するための最適な設計値も算出された場合、設計／制御機能部１３０は、この設計値も制御機器５０（可動基地局）に設定する。
　そして、設計／制御機能部１３０は、完了通知を協調機能部１４０に送信する（Ｓ２２１）。協調機能部１４０は、制御実施結果を把握／可視化機能部１１０に送信する（Ｓ２２２）。制御実施結果には、例えば、正常に制御が完了したことを示す情報が含まれている。把握／可視化機能部１１０は、無線エリア管理担当者に対して制御実施結果の表示を行う（Ｓ２２３）。
　以上のように、本実施例における通信制御システム１０は、最適制御要求を一旦受信すると、無線機器４０、制御機器５０、環境情報取得機器／ＤＢ６０から取得した各種情報に基づいて将来の無線品質を予測又は推定した上で、その将来の無線品質が所定の基準を満たすように最適な無線パラメータや設計値を算出することを継続的に繰り返す。これにより、実施例１と同様に、ユーザ端末に必要な無線通信を常に満たすように無線通信ネットワークを構成し続けることが可能となる。
　（実施例３における動作例）
　次に、図４のシーケンス図を参照して、本実施例における通信制御システム１０の動作例について説明する。本実施例は、自動運転車の最適制御に必要な無線品質を予測又は推定し、その予測又は推定結果により自動運転に関する制御を実現する場合について説明する。
　予測／推定機能部１２０は、他システム３０（例えば、自動運転車制御システム）から自動運転車の各種情報（例えば、車載無線機情報、センサ情報、位置情報、走行情報等）と無線通信品質の予測／推定要求とを受信する（Ｓ３０１）。ここで、自動運転車制御システムとは、自動運転車全体を制御するシステムのことである。また、自動運転車の各種情報は、当該自動運転車に搭載された無線機器４０や環境情報取得機器／ＤＢ６０から得られる情報であり、例えば、車載無線機情報は自動運転車に搭載されている無線機器の受信電力等といった情報であり、センサ情報は自動運転車の周囲の環境をセンシングした情報、位置情報は自動運転車の走行位置を示す情報及び走行位置付近の３次元地図情報、走行情報は自動運転車のスピード等といった情報のことである。なお、これらの各種情報と無線通信品質の予測／推定要求は、他システム３０から定期的に送信される。また、この各種情報の送信と無線通信品質の予測／推定要求は通信制御システム１０のＡＰＩを利用して、個別の機能部（予測／推定機能部１２０）を呼び出すことで行われる。
　予測／推定機能部１２０は、上記の自動運転車の各種情報に基づいて将来の無線品質を予測又は推定し、その結果（予測／推定結果）を他システム３０に返信する（Ｓ３０２）。これにより、他システム３０は、制御用映像システムに対して予測／推定結果に基づく映像のコーディングレート制御を行ったり、自動運転車走行システムに対して予測／推定結果に基づく走行制御を行ったりすることができる（Ｓ３０３～Ｓ３０４）。ここで、制御用映像システムとは自動運転車の制御用の映像をコーディングするシステムであり、自動運転車走行システムとは自動運転車の走行を制御するシステムである。なお、予測／推定結果に基づく映像のコーディングレート制御としては、例えば、無線品質が所定の基準よりも低い場合（つまり、無線品質が悪い場合）にはコーディングレートを下げ、そうでない場合にはコーディングレートを変えない（又は、コーディングレートを上げる）、といった制御が考えらえる。また、予測／推定結果に基づく走行制御としては、例えば、無線品質が所定の基準よりも低い場合には走行スピードを減少させたり走行ルートを変更したりし、そうでない場合には走行スピード及び走行ルートを変えない、といった制御が考えられる。
　以上のように、本実施例における通信制御システム１０は、他システム３０（自動運転車制御システム）からの定期的な情報提供及び予測／推定要求に応じて、将来の無線品質の予測／推定結果を当該他システム３０に返信する。これにより、この予測／推定結果に基づいて、自動運転車制御用の映像のコーディングレート変更や走行状態の変更等を制御することが可能となり、その結果、無線通信の品質に合わせた自動運転をし続けることが可能となる。
　（実施例４における動作例）
　次に、図５のシーケンス図を参照して、本実施例における通信制御システム１０の動作例について説明する。本実施例は、自動運転車の最適制御に必要な無線品質を予測又は推定する際に、自動運転車の各種情報を把握／可視化機能部１１０が取得する場合について説明する。すなわち、実施例３では自動運転車の各種情報が他システム３０から提供されたが、実施例４では、これらの各種情報を把握／可視化機能部１１０が取得する場合の例である。
　協調機能部１４０は、他システム３０（例えば、自動運転車制御システム）からの無線品質の予測／推定要求を受信する（Ｓ４０１）。なお、この無線品質の予測／推定要求は、他システム３０から定期的に送信される。また、この無線品質の予測／推定要求は通信制御システム１０のＡＰＩを利用して行われ、これにより自動運転車の最適制御に必要な無線品質を予測又は推定するシナリオが呼び出されることになり、以下、このシナリオに基づいて協調機能部１４０が各機能部を呼び出すことになる。
　協調機能部１４０は、把握／可視化機能部１１０を呼び出す（Ｓ４０２）。把握／可視化機能部１１０は、無線情報収集要求を無線機器４０（例えば、自動運転制御用の無線機器等）に送信する（Ｓ４０３）。そして、把握／可視化機能部１１０は、その応答として、無線機器４０の受信電力等の無線情報を取得する（Ｓ４０４）。
　次に、把握／可視化機能部１１０は、無線品質に影響を与える実環境情報収集要求を環境情報取得機器／ＤＢ６０（例えば、車載センサ、地図情報ＤＢ等）に送信する（Ｓ４０５）。なお、地図情報ＤＢは、車両に備えられているＤＢであってもよいし、外部（クラウド等）に備えられているＤＢであってもよい。そして、把握／可視化機能部１１０は、その応答として、自動運転車の周囲の環境に関する情報である車外環境情報、自動運転車の位置情報を取得する（Ｓ４０６）。
　次に、把握／可視化機能部１１０は、無線品質に影響を与える実環境情報収集要求を制御機器５０（例えば、自動運転車走行システム等）に送信する（Ｓ４０７）。そして、把握／可視化機能部１１０は、その応答として、走行情報を取得する（Ｓ４０８）。
　次に、把握／可視化機能部１１０は、上記のＳ４０４、Ｓ４０６、Ｓ４０８で取得した情報（以下、「実環境情報の把握／可視化情報」という。）をデータストア群１５０に保存し、完了通知を協調機能部１４０に送信する（Ｓ４０９～Ｓ４１０）。
　続いて、協調機能部１４０は、予測／推定機能部１２０を呼び出す（Ｓ４１１）。予測／推定機能部１２０は、実環境情報の把握／可視化情報の要求をデータストア群１５０に送信する（Ｓ４１２）。そして、予測／推定機能部１２０は、その応答として、実環境情報の把握／可視化情報を取得する（Ｓ４１３）。なお、実環境情報の把握／可視化情報は上記のＳ４０９で保存されたものだけなく、無線品質の予測又は推定に必要な過去の実環境情報の把握／可視化情報も取得されてもよい。
　そして、予測／推定機能部１２０は、上記のＳ４１３で取得した実環境情報の把握／可視化情報に基づいて将来の無線品質等を表す無線パラメータを予測又は推定し、その結果（以下、「予測／推定結果」という。）をデータストア群１５０に保存すると共に、協調機能部１４０を介して他システム３０に返信する（Ｓ４１４～Ｓ４１６）。なお、無線パラメータの予測又は推定は予め決められた任意の手法により実現される。例えば、予め決められた機械学習手法によって学習された機械学習モデルにより、無線パラメータを予測又は推定すればよい。
　これにより、他システム３０は、自動運転車走行システムに対して予測／推定結果に基づく走行制御を行うことができる（Ｓ４１７）。
　以上のように、本実施例における通信制御システム１０は、他システム３０（自動運転車制御システム）からの定期的な予測／推定要求に応じて、自動運転制御用の無線機器、車載センサ、自動運転車走行システムから取得した各種情報に基づいて将来の無線品質を予測又は推定し、その予測／推定結果を当該他システム３０に返信する。これにより、実施例３と同様に、当該予測／推定結果に基づいて、自動運転車の走行状態の変更等を制御することが可能となり、その結果、無線通信の品質に合わせた自動運転をし続けることが可能となる。
　（ハードウェア構成例）
　本実施形態に係る通信制御システム１０は、例えば、物理サーバ１１～１７をそれぞれ実現するコンピュータに、本実施形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現することができる。
　上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
　図６は、上記コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図６のコンピュータは、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１０００、補助記憶装置１００２、メモリ装置１００３、ＣＰＵ１００４、インタフェース装置１００５、表示装置１００６、入力装置１００７、出力装置１００８等を有する。
　当該コンピュータでの処理を実現するプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ又はメモリカード等の記録媒体１００１によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１００１がドライブ装置１０００にセットされると、プログラムが記録媒体１００１からドライブ装置１０００を介して補助記憶装置１００２にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１００１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１００２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
　メモリ装置１００３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１００２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１００４は、メモリ装置１００３に格納されたプログラムに従って、本実施形態で説明した各部に係る機能を実現する。インタフェース装置１００５は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置１００６はプログラムによるＧＵＩ等を表示する。入力装置１００７はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。出力装置１００８は演算結果を出力する。なお、通信制御システム１０において、表示装置１００６、入力装置１００７のいずれか又は両方を備えないこととしてもよい。
　（実施形態の効果）
　本実施形態に係る技術によれば、ユーザの利用目的に応じて無線通信の品質を動的に制御することが可能となる。
　（実施形態のまとめ）
　本明細書には、少なくとも下記各項の通信制御システム、通信制御方法、及びプログラムが開示されている。
（第１項）
　複数の物理サーバで構成される通信制御システムであって、
　前記複数の物理サーバのうちのいずれかの物理サーバが、
　無線通信機器に関する情報と、無線通信品質に影響を与える環境情報とを取得する複数の取得部と、
　前記無線通信機器に関する情報と前記環境情報とに基づいて、将来の無線通信品質を予測する複数の予測部と、
　前記将来の無線通信品質に基づいて、無線通信を利用するユーザの目的に応じた無線通信品質を実現するように対象機器を制御する複数の制御部と、
　ネットワークを介して接続される他のシステムからの要求に応じて、前記取得部による情報の取得と、前記予測部による予測と、前記制御部による制御とのうちの少なくとも１つ以上を組み合わせて実行する協調部と、
　のいずれか１つ以上を各々有する、通信制御システム。
（第２項）
　前記物理サーバ間のネットワーク状況に応じて、各取得部、各予測部、各制御部、及び協調部の各々をいずれの物理サーバが有しているかが制御される、第１項に記載の通信制御システム。
（第３項）
　前記対象機器には、基地局と、端末とのうち少なくともいずれか１つが含まれ、
　前記制御部は、
　前記基地局と、前記端末とのうちの少なくともいずれか１つの無線パラメータを制御する、第１項又は第２項に記載の通信制御システム。
（第４項）
　前記対象機器には、反射板が含まれ、
　前記制御部は、
　前記反射板の電波反射方向及び電波反射電力のうちの少なくともいずれか１つを制御する、第１項乃至第３項の何れか一項に記載の通信制御システム。
（第５項）
　前記対象機器には、可動基地局が含まれ、
　前記制御部は、
　前記可動基地局の位置を制御する、第１項乃至第４項の何れか一項に記載の通信制御システム。
（第６項）
　前記環境情報には、カメラで撮影した映像情報と、センサでセンシングしたセンサ情報と、地図情報ＤＢから取得した地図情報のうちの少なくとも１つが含まれる、請求項１乃至５の何れか一項に記載の通信制御システム。
（第７項）
　前記無線通信機器に関する情報には、前記無線通信機器の受信電力情報と、前記無線通信機器の周囲の物体を無線センシングにより検出した物体情報とが含まれる、第１項乃至第６項の何れか一項に記載の通信制御システム。
（第８項）
　複数の物理サーバで構成される通信制御システムに用いられる通信制御方法であって、
　前記複数の物理サーバのうちのいずれかの物理サーバが、
　無線通信機器に関する情報と、無線通信品質に影響を与える環境情報とを取得する取得手順と、
　前記無線通信機器に関する情報と前記環境情報とに基づいて、将来の無線通信品質を予測する予測手順と、
　前記将来の無線通信品質に基づいて、無線通信を利用するユーザの目的に応じた無線通信品質を実現するように対象機器を制御する制御手順と、
　ネットワークを介して接続される他のシステムからの要求に応じて、前記取得手順による情報の取得と、前記予測手順による予測と、前記制御手順による制御とのうちの少なくとも１つ以上を組み合わせて実行する協調手順と、のいずれか１つ以上の手順を各々実行する通信制御方法。
（第９項）
　コンピュータを、請求項１乃至７の何れか一項に記載の通信制御システムとして機能させるプログラム。
　以上、本実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１０　通信制御システム
１１～１７　物理サーバ
２０　表示部
３０　他システム
４０　無線機器
５０　制御機器
６０　環境情報取得機器／ＤＢ
１１０　把握／可視化機能部
１１１　第１把握／可視化機能部
１１２　第２把握／可視化機能部
１２０　予測／推定機能部
１２１　第１予測／推定機能部
１２２　第２予測／推定機能部
１３０　設計／制御機能部
１３１　第１設計／制御機能部
１３２　第２設計／制御機能部
１４０　協調機能部
１５０　データストア群
１０００　ドライブ装置
１００１　記録媒体
１００２　補助記憶装置
１００３　メモリ装置
１００４　ＣＰＵ
１００５　インタフェース装置
１００６　表示装置
１００７　入力装置
１００８　出力装置

Claims (9)

  1. 　複数の物理サーバで構成される通信制御システムであって、
    　前記複数の物理サーバのうちのいずれかの物理サーバが、
    　無線通信機器に関する情報と、無線通信品質に影響を与える環境情報とを取得する複数の取得部と、
    　前記無線通信機器に関する情報と前記環境情報とに基づいて、将来の無線通信品質を予測する複数の予測部と、
    　前記将来の無線通信品質に基づいて、無線通信を利用するユーザの目的に応じた無線通信品質を実現するように対象機器を制御する複数の制御部と、
    　ネットワークを介して接続される他のシステムからの要求に応じて、前記取得部による情報の取得と、前記予測部による予測と、前記制御部による制御とのうちの少なくとも１つ以上を組み合わせて実行する協調部と、
    　のいずれか１つ以上を各々有する、通信制御システム。
  2. 　前記物理サーバ間のネットワーク状況に応じて、各取得部、各予測部、各制御部、及び協調部の各々をいずれの物理サーバが有しているかが制御される、請求項１に記載の通信制御システム。
  3. 　前記対象機器には、基地局と、端末とのうち少なくともいずれか１つが含まれ、
    　前記制御部は、
    　前記基地局と、前記端末とのうちの少なくともいずれか１つの無線パラメータを制御する、請求項１又は２に記載の通信制御システム。
  4. 　前記対象機器には、反射板が含まれ、
    　前記制御部は、
    　前記反射板の電波反射方向及び電波反射電力のうちの少なくともいずれか１つを制御する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の通信制御システム。
  5. 　前記対象機器には、可動基地局が含まれ、
    　前記制御部は、
    　前記可動基地局の位置を制御する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の通信制御システム。
  6. 　前記環境情報には、カメラで撮影した映像情報と、センサでセンシングしたセンサ情報と、地図情報ＤＢから取得した地図情報のうちの少なくとも１つが含まれる、請求項１乃至５の何れか一項に記載の通信制御システム。
  7. 　前記無線通信機器に関する情報には、前記無線通信機器の受信電力情報と、前記無線通信機器の周囲の物体を無線センシングにより検出した物体情報とが含まれる、請求項１乃至６の何れか一項に記載の通信制御システム。
  8. 　複数の物理サーバで構成される通信制御システムに用いられる通信制御方法であって、
    　前記複数の物理サーバのうちのいずれかの物理サーバが、
    　無線通信機器に関する情報と、無線通信品質に影響を与える環境情報とを取得する取得手順と、
    　前記無線通信機器に関する情報と前記環境情報とに基づいて、将来の無線通信品質を予測する予測手順と、
    　前記将来の無線通信品質に基づいて、無線通信を利用するユーザの目的に応じた無線通信品質を実現するように対象機器を制御する制御手順と、
    　ネットワークを介して接続される他のシステムからの要求に応じて、前記取得手順による情報の取得と、前記予測手順による予測と、前記制御手順による制御とのうちの少なくとも１つ以上を組み合わせて実行する協調手順と、のいずれか１つ以上の手順を各々実行する通信制御方法。
  9. 　コンピュータを、請求項１乃至７の何れか一項に記載の通信制御システムとして機能させるプログラム。
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