WO2024033973A1 - 通信装置、通信システム、通信方法およびプログラム - Google Patents

通信装置、通信システム、通信方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

セル同士が離れて位置する場合でも、基地局とのセッションを予め確立することにより、移動先のセル内でも引き続き通信を行うことが可能となるように、通信装置(1)は、第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する通信手段(11)と、車両の移動先に位置する第2のセルを予測する予測手段(12)と、第2のセルが第1のセルと隣接していない場合、第2のセルを管理する第2の基地局を介して車両と通信するためのセッションを、第1の基地局を介した車両との通信により予め確立する確立手段(13)と、を備えている。

Description

通信装置、通信システム、通信方法およびプログラム
 本発明は、通信装置、通信システム、通信方法およびプログラムに関する。
 道路を走行する車両は、付近に設けられた基地局と接続し、当該基地局が管理するセル内で基地局を介してネットワークに接続できる。車両とネットワークとが接続を開始するために、車両は、接続可能な基地局を一定の間隔でサーチし、基地局を介してネットワークとのセッションを確立する。
 例えば、高速道路においてはサービスエリアごとに基地局が設けられており、車両は、当該基地局を介してネットワークとのセッションを確立する。これにより、車両は、例えば、サービスエリアで提供されている各種サービスを利用することができる。これに関連する技術として、下記の特許文献1に開示された発明がある。
 特許文献1には、通信の制御を第1及び第2の基地局間で引き継ぐための通信(ハンドオーバー)が、UE(User Equipment)から送信される信号を識別するのに用いられる識別情報を第1及び第2の基地局間で引き継ぐための通信を含んでいてもよいことが記載されている。
国際公開2018/011962
 基地局が複数設けられている場合、セル同士が離れて位置することがあり、車両がセルから出ると基地局との接続が切断されるため、再度セルをサーチする必要がある。この場合、車両は、基地局が管理するセル内に移動した後にセッションを確立する必要があるため、セル内に移動したとしてもすぐにネットワークに接続できない。このような課題は、特許文献1に開示された技術を用いたとしても解決することはできない。
 本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、セル同士が離れて位置する場合でも、基地局とのセッションを予め確立することにより、移動先のセル内でも引き続き通信を行うことが可能な技術を提供することを一目的とする。
 本発明の一態様に係る通信装置は、第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する通信手段と、前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測する予測手段と、前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する確立手段と、を備える。
 本発明の一態様に係る通信システムは、第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する第1の通信手段と、前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測する予測手段と、前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する確立手段と、前記車両が前記第2のセル内に入った場合、前記セッションに基づいて、前記第2の基地局を介して前記車両との間の通信を開始する第2の通信手段と、を備える。
 本発明の一態様に係る通信方法は、第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信し、前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測し、前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する。
 本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する処理と、前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測する処理と、前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する処理と、を実行させる。
 本発明の一態様によれば、セル同士が離れて位置する場合でも、基地局とのセッションを予め確立することにより、移動先のセル内でも引き続き通信を行うことができる。
本発明の第1の例示的実施形態に係る通信装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の例示的実施形態に係る通信装置の通信方法の流れを示すフロー図である。 本発明の第1の例示的実施形態に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の例示的実施形態に係る通信システムの通信方法の流れを示すフロー図である。 本発明の第2の例示的実施形態に係る通信装置を含んだ通信システムの構成例を示すブロック図である。 5GC/UPFの構成例を示す図である。 本発明の第2の例示的実施形態に係る通信システムの通信方法の流れを模式的に示す図(その1)である。 本発明の第2の例示的実施形態に係る通信システムの通信方法の流れを模式的に示す図(その2)である。 本発明の第2の例示的実施形態に係る通信システムの通信方法の流れを示すシーケンス図である。 各例示的実施形態に係る通信装置として機能するコンピュータの構成を示すブロック図である。
 〔例示的実施形態1〕
 <例示的実施形態1に係る通信装置1>
 本発明の第1の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本例示的実施形態は、後述する例示的実施形態の基本となる形態である。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。また、以降の説明で参照する図面等のブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号(データ)の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。また、図中の各ブロックの入出力の接続点には、ポート乃至インタフェースを備える構成としてもよいが、これらの構成については図示を省略する。
 図1は、本発明の第1の例示的実施形態に係る通信装置1の構成例を示すブロック図である。本例示的実施形態に係る通信装置1は、図1に示すように、通信手段11と、予測手段12と、確立手段13と、を備えている。
 通信手段11は、第1のセルを管理する第1の基地局を介して、第1のセル内の車両と通信する。第1の基地局は、例えば、3GPP(第3世代移動通信システムパートナーシッププロジェクト)によって規定される5G(第5世代移動通信システム)コアネットワーク(以下、5GCと呼ぶ。)、または4G(第4世代移動通信システム)コアネットワーク(以下、4GCと呼ぶ。)におけるgNB(next generation NodeB)等に対応している。
 車両は、第1のセル内を移動しているものとし、通信手段11は、第1の基地局を介して車両に搭載された通信機器との間で通信を行う。以下、通信機器を搭載した車両を、単に、車両またはUEと呼ぶことにする。
 予測手段12は、車両の移動先に位置する第2のセルを予測する。例えば、予測手段12は、車両から当該車両の位置情報を定期的に取得し、複数の位置情報から車両の移動方向および車両の移動速度を算出する。ここで、車両の位置情報は、一例として車両に搭載されたGPS(Global Positioning System)装置によって取得することができる。
 予測手段12は、予め、第1の基地局の周辺に位置する基地局に関する情報を保持している。予測手段12は、車両の移動方向を参照して、車両の移動先にある基地局であって、最も近い基地局を第2のセルとして予測する。
 また、予測手段12は、車両の移動速度が「0」であり、車両が移動していないと判断できる場合は、第2のセルの予測をしないようにしてもよい。また、予測手段12は、交差点等の公道に設置されたカメラからの映像を参照して、車両の移動方向および車両の移動速度を算出するようにしてもよい。
 確立手段13は、第2のセルが第1のセルと隣接していない場合、第2のセルを管理する第2の基地局を介して車両と通信するためのセッションを、第1の基地局を介した車両との通信により予め確立する。
 通信装置1は、例えば、予め、第1の基地局が管理する第1のセルの通信可能範囲に関する情報と、第1の基地局の周辺に位置する基地局が管理するセルの通信可能範囲に関する情報とを保持している。確立手段13は、第1の基地局が管理する第1のセルの通信可能範囲に関する情報と、予測手段12によって予測された第2のセルを管理する第2の基地局の通信可能範囲に関する情報とを参照し、第2のセルが第1のセルと隣接するかを判断する。
 確立手段13は、第2のセルが第1のセルと隣接していないと判断した場合、例えば、車両がネットワークと通信するのに必要が情報である車両の識別情報を、第2のセル側にある通信装置に送信する。これによって、車両が第2のセル内に入る前に、第2の基地局を介して車両と通信するためのセッションを予め確立することができる。
 そして、車両が第2のセル内に入ったとき、第2の基地局を介して車両と通信するためのセッションが既に確立しているため、車両は直ちに第2の基地局を介して通信を行うことができる。
 <通信装置1の効果>
 以上説明したように、本例示的実施形態に係る通信装置1によれば、第2のセルが第1のセルと隣接していない場合、確立手段が、第2のセルを管理する第2の基地局を介して車両と通信するためのセッションを、第1の基地局を介した車両との通信により予め確立する。したがって、セル同士が離れて位置する場合でも、基地局とのセッションを予め確立することにより、移動先のセル内でも引き続き通信を行うことが可能となる。
 <通信装置1による通信方法S1の流れ>
 以上のように構成された通信装置1が実行する通信方法の流れについて、図2を参照して説明する。図2は、通信方法の流れを示すフロー図である。図2に示すように、通信方法S1は、ステップS11~S14を含む。
 まず、通信手段11が、第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する(S11)。第1の基地局は、例えば、5GCまたは4GCにおけるgNB等に対応している。
 次に、予測手段12が、車両の移動先に位置する第2のセルを予測する(S12)。例えば、予測手段12は、車両の移動方向を算出し、車両の移動先にある基地局であって、最も近い基地局を第2のセルとして予測する。
 次に、確立手段13は、第2のセルが第1のセルと隣接しているか否かを判定する(S13)。第2のセルが第1のセルと隣接している場合(S13,Yes)、そのまま処理を終了する。
 また、第2のセルが第1のセルと隣接していない場合(S13,No)、第2のセルを管理する第2の基地局を介して車両と通信するためのセッションを、第1の基地局を介した車両との通信により予め確立する(S14)。
 <通信方法S1の効果>
 以上説明したように、本例示的実施形態に係る通信装置1の通信方法S1によれば、第2のセルが第1のセルと隣接していない場合、確立手段13が、第2のセルを管理する第2の基地局を介して車両と通信するためのセッションを、第1の基地局を介した車両との通信により予め確立する。したがって、セル同士が離れて位置する場合でも、基地局とのセッションを予め確立することにより、移動先のセル内でも引き続き通信を行うことが可能となる。
 <例示的実施形態1に係る通信システム100>
 図3は、本発明の第1の例示的実施形態に係る通信システム100の構成例を示すブロック図である。本例示的実施形態に係る通信システム100は、図3に示すように、第1の通信手段21と、予測手段22と、確立手段23と、第2の通信手段24と、を備えている。
 第1の通信手段21、予測手段22、確立手段23および第2の通信手段24は、一例として、ネットワークNを介して通信可能に構成されている。ここで、当該ネットワークNの具体的構成は本例示的実施形態を限定するものではないが、一例として、無線LAN(Local Area Network)、有線LAN、WAN(Wide Area Network)、公衆回線網、モバイルデータ通信網、又は、これらのネットワークの組み合わせを用いることができる。
 なお、通信システム100の各機能がクラウド上で実装されてもよい。例えば、第1の通信手段21と予測手段22と確立手段23とが1つの装置であってもよく、第2の通信手段24が1つの装置であってもよい。これらは、1つの装置内に実装されてもよいし、別々の装置に実装されてもよい。例えば、別々の装置に実装される場合、ネットワークNを介して各部の情報が送受信されて処理が進められる。
 第1の通信手段21は、第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する。第1の基地局は、例えば、5GCまたは4GCにおけるgNB等に対応している。
 予測手段22は、車両の移動先に位置する第2のセルを予測する。例えば、予測手段22は、車両の移動方向を算出し、車両の移動先にある基地局であって、最も近い基地局を第2のセルとして予測する。
 確立手段23は、第2のセルが第1のセルと隣接していない場合、第2のセルを管理する第2の基地局を介して車両と通信するためのセッションを、第1の基地局を介した車両との通信により予め確立する。
 第2の通信手段24は、車両が第2のセル内に入った場合、セッションに基づいて、第2の基地局を介して車両との間の通信を開始する。通信システム100は、例えば、予め、第2の基地局が管理する第2のセルの通信可能範囲に関する情報を保持している。第2の通信手段24は、車両の位置情報を取得し、車両の位置が第2のセルの通信可能範囲内か否かによって、車両が第2のセル内に入ったかを判断する。
 第2の通信手段24は、車両が第2のセル内に入った場合、確立手段23によって既に確立されているセッションに基づいて、第2の基地局を介して車両との間の通信を開始する。
 <通信システム100の効果>
 以上説明したように、本例示的実施形態に係る通信システム100によれば、第2の通信手段24は、車両が第2のセル内に入った場合、確立手段23によって既に確立されているセッションに基づいて、第2の基地局を介して車両との間の通信を開始する。したがって、セル同士が離れて位置する場合でも、基地局とのセッションを予め確立することにより、移動先のセル内でも引き続き通信を行うことが可能となる。
 <通信システム100による通信方法S2の流れ>
 以上のように構成された通信システム100が実行する通信方法の流れについて、図4を参照して説明する。図4は、通信方法の流れを示すフロー図である。図4に示すように、通信方法S2は、ステップS21~S26を含む。
 まず、第1の通信手段21が、第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する(S11)。第1の基地局は、例えば、5GCまたは4GCにおけるgNB等に対応している。
 次に、予測手段22が、車両の移動先に位置する第2のセルを予測する(S22)。例えば、予測手段22は、車両の移動方向を算出し、車両の移動先にある基地局であって、最も近い基地局を第2のセルとして予測する。
 次に、確立手段23は、第2のセルが第1のセルと隣接しているか否かを判定する(S23)。第2のセルが第1のセルと隣接している場合(S23,Yes)、そのまま処理を終了する。
 また、第2のセルが第1のセルと隣接していない場合(S23,No)、確立手段23が、第2のセルを管理する第2の基地局を介して車両と通信するためのセッションを、第1の基地局を介した車両との通信により予め確立する(S24)。
 次に、第2の通信手段24が、車両が第2のセル内に入ったか否かを判定する(S25)。車両が第2のセル内に入っていない場合(S25,No)、ステップS25の処理が繰り返される。
 また、車両が第2のセル内に入った場合(S25,Yes)、第2の通信手段24は、確立手段23によって既に確立されているセッションに基づいて、第2の基地局を介して車両との間の通信を開始する(S26)。
 <通信方法S2の効果>
 以上説明したように、本例示的実施形態に係る通信システム100の通信方法によれば、第2の通信手段24は、車両が第2のセル内に入った場合、確立手段23によって既に確立されているセッションに基づいて、第2の基地局を介して車両との間の通信を開始する。したがって、セル同士が離れて位置する場合でも、基地局とのセッションを予め確立することにより、移動先のセル内でも引き続き通信を行うことが可能となる。
 〔例示的実施形態2〕
 <例示的実施形態2に係る通信システム100Aの構成例>
 図5は、本発明の第2の例示的実施形態に係る通信装置1Aを含む通信システム100Aの構成を示す図である。本例示的実施形態に係る通信システム100Aは、第1の基地局41と、通信装置1Aと、DN(Data Network)51とを含む。
 なお、図5は、通信システム100Aに含まれる第1の基地局41が管理する第1のセル側の通信装置1Aのみを示しているが、第2の基地局が管理する第2のセル側にも同様の通信装置が配置されており、DN51を介して第1のセル側の通信装置1Aと第2のセル側の通信装置とが通信可能となっている。
 第1の基地局41は、例えば、5GCまたは4GCにおけるgNB等に対応している。通信装置1Aと、車両61との接続は、第1の基地局41を介して行われる。また、通信装置1Aは、DN51と接続されている。DN51は、5GCまたは4GC外部のデータネットワークであり、インターネット等の広域ネットワーク、LAN等の狭域ネットワークが含まれる。
 通信装置1Aは、通信部31と、予測部32と、判断部33と、5GC/UPF34とを含む。通信部31は、本例示的実施形態において通信手段を実現する構成である。予測部32は、本例示的実施形態において予測手段を実現する構成である。判断部33は、本例示的実施形態において判断手段を実現する構成である。5GC/UPF34は、本例示的実施形態において確立手段を実現する構成である。
 通信部31は、第1のセルを管理する第1の基地局41を介して、当該第1のセル内の車両61と通信する。車両61は、第1のセル内を移動しているものとし、通信部31は、第1の基地局41を介して車両61との間で通信を行う。
 予測部32は、車両61の移動先に位置する第2のセルを予測する。より具体的には、予測部32は、車両61の進行方向及び車両61の速度の少なくとも一つに基づいて、車両61の移動先に位置する第2のセルを予測する。
 例えば、予測部32は、車両61から当該車両61の位置情報を定期的に取得し、複数の位置情報から車両61の移動方向および車両61の移動速度を算出する。予測部32は、予め、第1の基地局41の周辺に位置する基地局に関する情報を保持している。予測部32は、車両61の移動方向を参照して、車両61の移動先にある基地局であって、最も近い基地局が管理するセルを第2のセルとして予測する。
 判断部33は、車両61が第1のセルから出る直前であるかを判断する。例えば、第1のセル内に1つ又は複数のカメラが設置されており、判断部33は、1つ又は複数のカメラから車両61を含んだ映像を取得して、車両61が第1のセルから出る直前であるかを判断する。
 また、判断部33は、車両61の位置情報を取得して、車両61が第1のセルから出る直前であるかを判断するようにしてもよい。例えば、通信装置1Aは、予め、第1の基地局41が管理する第1のセルの通信可能範囲に関する情報を保持している。判断部33は、車両61の位置情報を取得し、車両61の位置が第1のセルの境界に近づいているか否かによって、車両61が第1のセルから出る直前であるかを判断する。
 また、判断部33は、第2のセルが第1のセルと隣接しているかを判断する。通信装置1Aは、例えば、予め、第1の基地局41が管理する第1のセルの通信可能範囲に関する情報と、第1の基地局の周辺に位置する基地局が管理するセルの通信可能範囲に関する情報とを保持している。判断部33は、第1の基地局41が管理する第1のセルの通信可能範囲に関する情報と、予測部32によって予測された第2のセルを管理する第2の基地局の通信可能範囲に関する情報とを参照し、第2のセルが第1のセルと隣接するかを判断する。
 また、判断部33が、第1のセルと、第1の基地局41の周辺に位置する各基地局が管理するセルとが隣接するかに関する情報をあらかじめ保持しており、その情報を参照して、第2のセルが第1のセルと隣接するかを判断するようにしてもよい。
 5GC/UPF34は、車両61が第1のセルから出る直前であるかの第1の判断結果と、第2のセルが第1のセルと隣接しているかの第2の判断結果とに応じて、車両61の識別情報を第2の基地局に送信するかを判定する。車両61の識別情報は、車両61がネットワークと通信するのに必要な情報であり、例えば、車両61から送信される信号を識別するための情報である。
 5GC/UPF34は、例えば、車両61が第1のセルから出る直前であり、第2のセルが第1のセルと隣接していないと判断された場合には、車両61の識別情報を第2の基地局に送信すると判定する。
 図6は、5GC/UPF34の構成例を示す図である。5GC/UPF34は、AMF(Access and Mobility Function)341と、SMF(Session Management Function)342と、UPF(User Plane Function)343とを含む。
 AMF341は、車両(UE)61の認証、許可、モビリティ管理等を提供するNF(Network Function)であり、SMF342を制御する。また、SMF342は、車両61のセッション管理、IPアドレスの割当、データ転送のためのUPF343の選択および制御等を担当するNFである。
 例えば、車両61が複数のセッションを確立する場合、SMF342が、各セッションを独立して管理し、セッションごとに異なるファンクションを利用するために、AMF341は、異なるSMF342を各セッションに割り当てることが可能である。5GCにおいては、例えば、車両61に関わる管理は1つのAMF341で行われ、トラフィックは個別のネットワークスライスごとのSMF342が取り扱う。
 5GCにおいては、通信の確立等の制御信号通信のためのC-Plane(Control Plane)と、ユーザデータ通信のためのU-Plane(User Plane)とを分離して処理するアーキテクチャが採用されている。C-Planeには、AMF341、SMF342等が含まれる。また、U-Planeには、UPF343が含まれる。
 UPF343は、DN51への相互接続の外部PDU(Protocol Data Unit)セッションポイントとして機能し、パケットルーティング、フォワーディング等を行うNFである。
 図7および図8は、本発明の第2の例示的実施形態に係る通信システム100Aの通信方法の流れを模式的に示す図である。図7に示すように、車両61が、第1の基地局41が管理する第1のセル内を移動しており、車両61がDN51を介してエンドツーエンドの接続を確立している。
 第1のセル側に配置される通信装置1Aが、車両61が第1のセルから出る直前であると判断すると、車両61の識別情報を、第2の基地局42が管理する第2のセル側に配置される通信装置に送信する。これによって、第2のセルを管理する第2の基地局42を介して車両61と通信するためのセッション(5GC/UPF34と第2の基地局42との間のセッション)を、第1の基地局41を介した車両61との通信により予め確立することができる。このとき、車両61が第1のセルから出たとしても、5GC/UPF34と第2の基地局42との間のセッションが確立されているので、移動先の第2のセル内でも引き続き通信を行うことが可能となる。
 図8に示すように、車両61が第1のセルから出た後、第2のセル内に入ったときに、車両61が第2のセル内に入ったことを検出し、第2の基地局42と車両61との間のセッションを確立し、既に確立されている5GC/UPF34と第2の基地局42との間のセッションに基づいて通信を開始する。
 図9は、本発明の第2の例示的実施形態に係る通信システム100Aの通信方法の流れを示すシーケンス図である。車両(UE)61が、第1の基地局41が管理する第1のセル内に位置しており、第1の基地局41を介してDN51との間で通信を行っている(S31,S32)。
 このとき、車両61が移動中であり、通信装置1Aの予測部32が、車両61の移動先である第2のセルを予測する(S33)。そして、予測部32は、車両(UE)61の情報、および移動先予定の第2のセルのセル情報を第1の基地局41に送信して、ハンドオーバー(Handover)指示を出す(S34)。
 第1の基地局41は、通信装置1Aからハンドオーバー指示を受けると、車両61の移動先予定の第2のセルのセル情報に基づいて、ハンドオーバーの準備を開始する(S35)。そして、第1の基地局41は、通信装置1Aの5GC/UPF34に対して、車両(UE)61の情報、移動先予定の第2のセルのセル情報、及び無線通信のための引き継ぎ情報を送信して、NGAP(NG Application Protocol) Handover Requiredを発行する(S36)。
 通信装置1Aの5GC/UPF34は、第1の基地局41からNGAP Handover Requiredを受けると、第2の基地局42に対して、無線通信のための引き継ぎ情報を送信して、NGAP Handover Requestを発行する(S37)。
 通信装置1Aの5GC/UPF34は、第2の基地局42からNGAP Handover Requestに対する応答(NGAP Handover Request Ack)が返ってくると(S38)、第1の基地局41に対して、NGAP Handover Commandを発行する(S39)。なお、ステップS35~S38の処理によって、5GC/UPF34と第2の基地局42との間のセッションが確立される。
 第1の基地局41は、通信装置1Aの5GC/UPF34からNGAP Handover Commandを受けると、車両(UE)61に対して、RRC Reconfiguration(Handover Command)を発行し、車両(UE)61が第2のセルに突入した場合にハンドオーバーを継続する旨の指示を出す(S40)。
 車両(UE)61が、第1の基地局41からRRC Reconfigurationを受けた後、第1のセルの圏外エリアに移動した場合でも(S41)、5GC/UPF34と第2の基地局42との間のセッションが確立されているので、移動先のエリアでも引き続き通信を行うことが可能となる。
 車両(UE)61が第2のセルの圏内エリアに入ったことを検知すると(S42)、車両(UE)61が新しいセルである第2のセルとの間で同期処理を行う(S43)。同期処理が終了すると、車両(UE)61が、第2の基地局42に対して、RRC Reconfiguration Completeを発行して、ハンドオーバーが完了したことを通知する(S44)。これによって、第2の基地局42と車両61との間のセッションが確立される。
 その後、第2の基地局42が、通信装置1Aの5GC/UPF34に対して、NGAP Handover Notifyを発行して、ハンドオーバーが完了したことを通知すると(S45)、車両(UE)61とDN51との間で通信が行われる(S46,S47)。
 <通信装置1Aの効果>
 以上説明したように、本例示的実施形態に係る通信装置1Aによれば、予測部32は、車両61の進行方向及び車両61の速度の少なくとも一つに基づいて、車両61の移動先に位置する第2のセルを予測する。したがって、5GC/UPF34は、車両61の識別情報を送信すべき基地局を容易に特定することができる。
 また、判断部33は、1つ又は複数のカメラから車両61を含んだ映像を取得して、車両61が第1のセルから出る直前であるかを判断する。したがって、5GC/UPF34は、車両61の識別情報を送信すべきタイミングを容易に特定することができる。
 また、判断部33は、車両61の位置情報を取得して、車両61が第1のセルから出る直前であるかを判断する。この場合にも、5GC/UPF34は、車両61の識別情報を送信すべきタイミングを容易に特定することができる。
 また、判断部33は、第2のセルが第1のセルと隣接しているかを判断する。したがって、判断部33は、この判断結果に応じて、通常のハンドオーバーが行えるか否かを容易に判定することができる。
 また、5GC/UPF34は、車両61が第1のセルから出る直前であり、第2のセルが第1のセルと隣接していないと判断された場合には、車両61の識別情報を第2の基地局に送信すると判定する。したがって、5GC/UPF34は、車両61の識別情報を送信すべきか否かを容易に判定することができる。
 〔ソフトウェアによる実現例〕
 通信装置1、1A、通信システム100、100Aの一部又は全部の機能は、集積回路(ICチップ)等のハードウェアによって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
 後者の場合、通信装置1、1A、通信システム100、100Aは、例えば、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータによって実現される。このようなコンピュータの一例(以下、コンピュータCと記載する)を図10に示す。コンピュータCは、少なくとも1つのプロセッサC1と、少なくとも1つのメモリC2と、を備えている。メモリC2には、コンピュータCを通信装置1、1A、通信システム100、100Aとして動作させるためのプログラムPが記録されている。コンピュータCにおいて、プロセッサC1は、プログラムPをメモリC2から読み取って実行することにより、通信装置1、1A、通信システム100、100Aの各機能が実現される。
 プロセッサC1としては、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphic Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、MPU(Micro Processing Unit)、FPU(Floating point number Processing Unit)、PPU(Physics Processing Unit)、マイクロコントローラ、又は、これらの組み合わせなどを用いることができる。メモリC2としては、例えば、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又は、これらの組み合わせなどを用いることができる。
 なお、コンピュータCは、プログラムPを実行時に展開したり、各種データを一時的に記憶したりするためのRAMを更に備えていてもよい。また、コンピュータCは、他の装置との間でデータを送受信するための通信インタフェースを更に備えていてもよい。また、コンピュータCは、キーボードやマウス、ディスプレイやプリンタなどの入出力機器を接続するための入出力インタフェースを更に備えていてもよい。
 また、プログラムPは、コンピュータCが読み取り可能な、一時的でない有形の記録媒体Mに記録することができる。このような記録媒体Mとしては、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、又はプログラマブルな論理回路などを用いることができる。コンピュータCは、このような記録媒体Mを介してプログラムPを取得することができる。また、プログラムPは、伝送媒体を介して伝送することができる。このような伝送媒体としては、例えば、通信ネットワーク、又は放送波などを用いることができる。コンピュータCは、このような伝送媒体を介してプログラムPを取得することもできる。
 〔付記事項1〕
 本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述した実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
 〔付記事項2〕
 上述した実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載され得る。ただし、本発明は、以下の記載する態様に限定されるものではない。
 (付記1)
 第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する通信手段と、
 前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測する予測手段と、
 前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する確立手段と、
を備える通信装置。
 上記の構成によれば、セル同士が離れて位置する場合でも、基地局とのセッションを予め確立することにより、移動先のセル内でも引き続き通信を行うことが可能となる。
 (付記2)
 前記予測手段は、前記車両の進行方向及び前記車両の速度の少なくとも一つに基づいて、前記車両の移動先に位置する前記第2のセルを予測する、
付記1に記載の通信装置。
 上記の構成によれば、確立手段は、セッションを確立すべき基地局を容易に特定することができる。
 (付記3)
 前記車両が前記第1のセルから出る直前であるかを判断する判断手段を更に備える、
付記1または2に記載の通信装置。
 上記の構成によれば、確立手段は、セッションを確立すべきタイミングを容易に特定することができる。
 (付記4)
 前記判断手段は、前記車両を含んだ映像を取得して、前記車両が前記第1のセルから出る直前であるかを判断する、
付記3に記載の通信装置。
 上記の構成によれば、確立手段は、セッションを確立すべきタイミングを容易に特定することができる。
 (付記5)
 前記判断手段は、前記車両の位置情報を取得して、前記車両が前記第1のセルから出る直前であるかを判断する、
付記3に記載の通信装置。
 上記の構成によれば、確立手段は、セッションを確立すべきタイミングを容易に特定することができる。
 (付記6)
 前記判断手段は、前記第2のセルが前記第1のセルと隣接しているかを判断する、
付記3~5のいずれかに記載の通信装置。
 上記の構成によれば、確立手段は、この判断結果に応じて、通常のハンドオーバーが行えるか否かを容易に判定することができる。
 (付記7)
 前記確立手段は、前記車両が前記第1のセルから出る直前であるかの第1の判断結果と、前記第2のセルが前記第1のセルと隣接しているかの第2の判断結果とに応じて、前記車両の識別情報を前記第2の基地局に送信するかを判定する、
付記6に記載の通信装置。
 上記の構成によれば、確立手段は、車両の識別情報を第2の基地局に送信すべきか否かを容易に判定することができる。
 (付記8)
 第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する第1の通信手段と、
 前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測する予測手段と、
 前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する確立手段と、
 前記車両が前記第2のセル内に入った場合、前記セッションに基づいて、前記第2の基地局を介して前記車両との間の通信を開始する第2の通信手段と、
を備える通信システム。
 上記の構成によれば、セル同士が離れて位置する場合でも、基地局とのセッションを予め確立することにより、移動先のセル内でも引き続き通信を行うことが可能となる。
 (付記9)
 第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信し、
 前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測し、
 前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する、
通信方法。
 上記の構成によれば、セル同士が離れて位置する場合でも、基地局とのセッションを予め確立することにより、移動先のセル内でも引き続き通信を行うことが可能となる。
 (付記10)
 コンピュータに、
 第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する処理と、
 前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測する処理と、
 前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する処理と、
を実行させるプログラム。
 上記の構成によれば、セル同士が離れて位置する場合でも、基地局とのセッションを予め確立することにより、移動先のセル内でも引き続き通信を行うことが可能となる。
 (付記11)
 前記セッションは、前記第2の基地局とコアネットワークとの間のセッションである、
付記1~7のいずれかに記載の通信装置。
 (付記12)
 少なくとも1つのプロセッサを備え、前記プロセッサは、
 第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する処理と、
 前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測する処理と、
 前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する処理と、
を実行する通信装置。
 なお、この通信装置は、更にメモリを備えていてもよく、このメモリには、前記通信する処理と、前記予測する処理と、前記確立する処理とを前記プロセッサに実行させるためのプログラムが記憶されていてもよい。また、このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な一時的でない有形の記録媒体に記録されていてもよい。
 (付記13)
 少なくとも1つのプロセッサを備え、前記プロセッサは、
 第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する処理と、
 前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測する処理と、
 前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する処理と、
 前記車両が前記第2のセル内に入った場合、前記セッションに基づいて、前記第2の基地局を介して前記車両との間の通信を開始する処理と、
を実行する通信システム。
 なお、この通信システムは、更にメモリを備えていてもよく、このメモリには、前記通信する処理と、前記予測する処理と、前記確立する処理と、前記開始する処理と、を前記プロセッサに実行させるためのプログラムが記憶されていてもよい。また、このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な一時的でない有形の記録媒体に記録されていてもよい。
 1,1A 通信装置
 11 通信手段
 12,22 予測手段
 13,23 確立手段
 21 第1の通信手段
 24 第2の通信手段
 31 通信部
 32 予測部
 33 判断部
 34 5GC/UPF
 41 第1の基地局
 42 第2の基地局
 51 DN
 61 車両
 100,100A 通信システム
 341 AMF
 342 SMF
 343 UPF

 

Claims (10)

  1.  第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する通信手段と、
     前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測する予測手段と、
     前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する確立手段と、
    を備える通信装置。
  2.  前記予測手段は、前記車両の進行方向及び前記車両の速度の少なくとも一つに基づいて、前記車両の移動先に位置する前記第2のセルを予測する、
    請求項1に記載の通信装置。
  3.  前記車両が前記第1のセルから出る直前であるかを判断する判断手段を更に備える、
    請求項1に記載の通信装置。
  4.  前記判断手段は、前記車両を含んだ映像を取得して、前記車両が前記第1のセルから出る直前であるかを判断する、
    請求項3に記載の通信装置。
  5.  前記判断手段は、前記車両の位置情報を取得して、前記車両が前記第1のセルから出る直前であるかを判断する、
    請求項3に記載の通信装置。
  6.  前記判断手段は、前記第2のセルが前記第1のセルと隣接しているかを判断する、
    請求項3~5のいずれか1項に記載の通信装置。
  7.  前記確立手段は、前記車両が前記第1のセルから出る直前であるかの第1の判断結果と、前記第2のセルが前記第1のセルと隣接しているかの第2の判断結果とに応じて、前記車両の識別情報を前記第2の基地局に送信するかを判定する、
    請求項6に記載の通信装置。
  8.  第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する第1の通信手段と、
     前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測する予測手段と、
     前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する確立手段と、
     前記車両が前記第2のセル内に入った場合、前記セッションに基づいて、前記第2の基地局を介して前記車両との間の通信を開始する第2の通信手段と、
    を備える通信システム。
  9.  第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信し、
     前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測し、
     前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する、
    通信方法。
  10.  コンピュータに、
     第1のセルを管理する第1の基地局を介して、当該第1のセル内の車両と通信する処理と、
     前記車両の移動先に位置する第2のセルを予測する処理と、
     前記第2のセルが前記第1のセルと隣接していない場合、前記第2のセルを管理する第2の基地局を介して前記車両と通信するためのセッションを、前記第1の基地局を介した前記車両との通信により予め確立する処理と、
    を実行させるプログラム。

     
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JP2015512177A (ja) * 2012-12-10 2015-04-23 ソニー株式会社 無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理方法、デバイス及びシステム
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