JP7428255B2 - 通信システム、接続先制御方法、制御装置、及びプログラム - Google Patents
通信システム、接続先制御方法、制御装置、及びプログラム Download PDFInfo
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Description
本発明は、無線通信システムにおける通信品質の劣化や通信断を回避する技術に関連するものである。
３ＧＰＰにおいて５Ｇと呼ばれる無線通信システムの標準化（例えば非特許文献１）が進められ、５Ｇの通信サービスが開始されている。また、企業や自治体により構築される局所的な５Ｇシステムであるローカル５Ｇ（Ｌ５Ｇ）の検討、導入も進められている。
５Ｇには超高速、超低遅延、多数同時接続等の特徴があり、様々な無線アクセスに利用されることが期待される。特にＬ５Ｇにおいてはミッションクリティカルなアプリケーションの利用も想定されており、通信品質の維持がより厳密に求められている。また、Ｌ５Ｇの導入コストは他の無線システム（無線ＬＡＮ）などと比較すると高価であることから、基地局数を限定するなどエリアを絞って導入されることが想定される。
3GPP TS 23.501 V16.4.0 (2020-03) (Release 16),"4 Architecture model and concepts"
５Ｇでは、３．７ＧＨｚ帯、４．５ＧＨｚ帯、及び２８ＧＨｚ帯の周波数が利用され、Ｌ５Ｇでは４．５ＧＨｚ帯、及び２８ＧＨｚ帯の周波数を利用される。
しかし、ミリ波帯（２８．２～２９．１ＧＨｚ）のような高周波数帯においては電波の直進性が高く、建物の柱や遮蔽物により電波の届きにくいエリアや不感地帯が生じる可能性がある。端末（ＵＥ）が電波の届きにくいエリアや不感地帯に進入した場合、通信品質の劣化（通信断を含む）が生じる場合がある。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、無線通信システムにおいて、端末が不感地帯へ進入することにより生じる通信品質の劣化を回避するための技術を提供することを目的とする。
開示の技術によれば、無線により基地局と通信する端末と、制御装置とを有する通信システムであって、
前記端末は、前記端末の位置情報を送信する送信部を備え、
前記制御装置は、
不感地帯の周辺のエリアを不感予備エリアとして設定する不感予備エリア設定部と、
前記端末の位置情報を取得する情報収集部と、
前記端末の位置情報と前記不感予備エリアとを比較することにより、前記端末が前記不感予備エリアに存在するか否かを判断し、前記端末が前記不感予備エリアに存在すると判断した場合に、前記端末の接続先を切り替える制御を実行する接続先制御部と、を備え、
前記接続先制御部は、前記端末が複数の不感予備エリアに存在する場合に、複数の不感予備エリアに対応する基地局のうち、不感地帯からの距離が最も大きな基地局を前記端末の接続先として選択する
通信システムが提供される。
前記端末は、前記端末の位置情報を送信する送信部を備え、
前記制御装置は、
不感地帯の周辺のエリアを不感予備エリアとして設定する不感予備エリア設定部と、
前記端末の位置情報を取得する情報収集部と、
前記端末の位置情報と前記不感予備エリアとを比較することにより、前記端末が前記不感予備エリアに存在するか否かを判断し、前記端末が前記不感予備エリアに存在すると判断した場合に、前記端末の接続先を切り替える制御を実行する接続先制御部と、を備え、
前記接続先制御部は、前記端末が複数の不感予備エリアに存在する場合に、複数の不感予備エリアに対応する基地局のうち、不感地帯からの距離が最も大きな基地局を前記端末の接続先として選択する
通信システムが提供される。
開示の技術によれば、無線通信システムにおいて、端末が不感地帯へ進入することにより生じる通信品質の劣化を回避するための技術が提供される。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（本実施の形態）を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。
本実施の形態において、「不感地帯」とは、基地局からの電波が届きにくいエリアであるものとする。「電波が届きにくいエリア」とは、例えば、ある閾値以下の電力の電波しか届かないエリア（電波が全く届かないエリアを含む）である。また、以下の説明では、端末をＵＥと記載する。ＵＥはＵｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔの略称である。
（課題、実施の形態の概要）
まず、本実施の形態の形態に係る技術を適用しない場合の動作について図１、図２を参照して説明する。
まず、本実施の形態の形態に係る技術を適用しない場合の動作について図１、図２を参照して説明する。
図１に示すように、基地局１と基地局２が存在し、それぞれの電波到達範囲がエリアＡ、エリアＢとして示されている。図１に示される状態において、ＵＥ１０は基地局１に接続している。図示された位置に壁などの遮蔽物Ｃが存在し、基地局１から見て遮蔽物Ｃの後方のエリアが不感地帯になっている。
このような環境において、ＵＥ１０が不感地帯を通過して、エリアＢに移動する場合の通信品質（例としてＵＥ１０におけるスループット）の変化を図２に示している。図２に示すとおり、ＵＥ１０が不感地帯を通過している期間、スループットが０になる。
本実施の形態では、上記のような不感地帯への進入による通信品質の劣化を回避するために、不感地帯の周辺に不感予備エリアを設定し、後述する制御装置１００が、ＵＥ１０の不感予備エリアへの進入を検知することで、事前にＵＥ１０に対して別回線（別基地局など）への接続切替えや、複数回線接続による冗長化を行わせることとしている。以下、本実施の形態を詳細に説明する。
（システム構成）
図３に、本実施の形態における通信システムの全体構成例を示す。図３に示すとおり、本システムは、制御装置１００、キャリア網２００、キャリア網３００、Ｌ５Ｇ事業者網４００を有し、これらがインターネット５００に接続されている。また、ＵＥ１０が、その位置に応じて、Ｌ５Ｇ事業者網４００の基地局４３０等と無線により通信を行う。
図３に、本実施の形態における通信システムの全体構成例を示す。図３に示すとおり、本システムは、制御装置１００、キャリア網２００、キャリア網３００、Ｌ５Ｇ事業者網４００を有し、これらがインターネット５００に接続されている。また、ＵＥ１０が、その位置に応じて、Ｌ５Ｇ事業者網４００の基地局４３０等と無線により通信を行う。
キャリア網２００は、ＬＴＥコア網２１０及び基地局２２０を有する。なお、図３において、各網には基地局が１つだけ示されているが、これは図示の便宜のためであり、実際には多数の基地局が存在し得る。
キャリア網３００は、５Ｇコア網３１０及び基地局３２０を有する。Ｌ５Ｇ事業者網４００は、集約ＳＷ４１０、Ｌ５Ｇコア網４２０、基地局４３０、無線ＬＡＮ－ＡＰ４４０を有する。
キャリア網２００、キャリア網３００、Ｌ５Ｇ事業者網４００のいずれにおいても、網内には無線ＬＡＮ‐ＡＰやＩｏＴ端末等の複数の無線システムが含まれる場合がある。図３は、一例として、Ｌ５Ｇ事業者網４００に無線ＬＡＮ－ＡＰ４４０が存在する場合の例を示している。
制御装置１００は、本発明に係る制御処理を実行する装置であり、クラウド上に備えられた仮想サーバ、あるいは物理ネットワーク上に備えられた物理サーバである。制御装置１００の配置場所は特定の場所に限定されないが、制御範囲に応じて配置場所を決めてもよい。例えば、Ｌ５Ｇ事業者網４００に接続するＵＥ１０を制御することを想定した場合、Ｌ５Ｇ事業者網４００に近い場所に制御装置１００を設置することとしてよい。
ＵＥ１０からの情報は、接続先の無線システム（ＬＴＥ、５Ｇ、Ｌ５Ｇ、無線ＬＡＮ、ＩｏＴ端末等）を介して制御装置１００に送信される。
（動作概要）
図４、図５を参照して、本実施の形態におけるシステムの動作概要を説明する。図４において、図１の場合と同様に、基地局１と基地局２が存在し、それぞれの電波到達範囲がエリアＡ、エリアＢとして示されている。図示された位置に壁などの遮蔽物Ｃが存在し、基地局１から見て遮蔽物Ｃの後方のエリアは基地局１の不感地帯になっている。なお、基地局１と基地局２はそれぞれ、キャリア網２００、３００、Ｌ５Ｇ事業者網５００のうちのいずれの基地局であってもよい。また、基地局１と基地局２はそれぞれ、無線ＬＡＮ－ＡＰであってもよい。
図４、図５を参照して、本実施の形態におけるシステムの動作概要を説明する。図４において、図１の場合と同様に、基地局１と基地局２が存在し、それぞれの電波到達範囲がエリアＡ、エリアＢとして示されている。図示された位置に壁などの遮蔽物Ｃが存在し、基地局１から見て遮蔽物Ｃの後方のエリアは基地局１の不感地帯になっている。なお、基地局１と基地局２はそれぞれ、キャリア網２００、３００、Ｌ５Ｇ事業者網５００のうちのいずれの基地局であってもよい。また、基地局１と基地局２はそれぞれ、無線ＬＡＮ－ＡＰであってもよい。
このような環境において、ＵＥ１０は、エリアＡから不感地帯を通過してエリアＢに移動する。
本実施の形態では、図４に示すように、不感地帯の周辺に不感予備エリアが設定される。制御装置１００は、ＵＥ１０の位置情報に基づいて、ＵＥ１０が、不感予備エリアに進入したか否かを判断する。
制御装置１００は、ＵＥ１０が不感予備エリアに進入したと判断した場合、例えば、ＵＥ１０に対して、基地局１から基地局２への回線切替を指示する。制御装置１００は、ＵＥ１０に対して、基地局１と基地局２の両方に接続して冗長回線を使用することを指示することとしてもよい。なお、上記の回線切替や冗長回線使用の指示は、基地局１に対して行うこととしてもよい。
上記の制御装置１００による指示により、ＵＥ１０は、不感地帯に進入する前に基地局２と通信できるので、基地局１に対する不感地帯による通信品質の劣化を回避できる。よって、図５に示すように、通品品質の劣化無しに、基地局１から基地局２への接続先の切り替えを行うことができる。
（不感予備エリア進入検知方法）
制御装置１００が、ＵＥ１０の不感予備エリアへの進入を検知して回線切替を行う処理内容の例を、図６のフローチャートの手順に沿ってより具体的に説明する。図７も適宜参照する。
制御装置１００が、ＵＥ１０の不感予備エリアへの進入を検知して回線切替を行う処理内容の例を、図６のフローチャートの手順に沿ってより具体的に説明する。図７も適宜参照する。
＜Ｓ１０１＞
Ｓ１０１において、制御装置１００は、ＵＥ１０の位置情報を定期的に収集する。なお、本実施の形態では、ＵＥ１０がＧＰＳ装置を搭載しており、ＧＰＳ装置により得られた位置情報がＵＥ１０から制御装置１００に送信されることを想定しているが、位置情報の収集方法はこの方法に限られるわけではない。例えば、ＵＥ１０の周辺（路側等）に備えられたセンサがＵＥ１０の位置情報を取得してそれを制御装置１００に送信してもよい。
Ｓ１０１において、制御装置１００は、ＵＥ１０の位置情報を定期的に収集する。なお、本実施の形態では、ＵＥ１０がＧＰＳ装置を搭載しており、ＧＰＳ装置により得られた位置情報がＵＥ１０から制御装置１００に送信されることを想定しているが、位置情報の収集方法はこの方法に限られるわけではない。例えば、ＵＥ１０の周辺（路側等）に備えられたセンサがＵＥ１０の位置情報を取得してそれを制御装置１００に送信してもよい。
また、制御装置１００が収集するＵＥ１０の位置情報は、例えば、ｘ－ｙ座標や緯度・経度であるが、これらに限られず、高さを含む３次元の位置情報であってもよい。
また、制御装置１００は、ＵＥ１０の位置情報と、ＵＥ１０の位置における気圧センサ情報（ＵＥ１０の位置における気圧）を収集してもよい。制御装置１００は、気圧センサ情報により、ＵＥ１０の高さ方向の位置を取得できる。建物内の場合など、３次元的にＵＥ１０の位置を考慮する場合に高さ方向の位置を使用できる。また、制御装置１００は、ＵＥ１０の速さや、ＵＥ１０における基地局からの電波強度をＵＥ１０から収集してもよい。気圧センサ情報に関しては、ＵＥ１０が備える気圧センサの情報であってもよいし、ＵＥ１０の周辺に備えられた気圧センサの情報であってもよい。
＜Ｓ１０２＞
制御装置１００は、不感地帯の位置情報を保持している。図７に示すように、例えば、ある不感地帯が半径Ｒの円である場合、制御装置１００は、当該不感地帯に対する不感予備エリアを、不感地帯の中心を中心とする半径Ｒ＋ｒの円から、不感地帯（半径Ｒの円）を除いたドーナツ状のエリアとして設定する。つまり、不感予備エリアは、不感地帯の中心を中心とする、半径Ｒ以上ｒ以下のエリアである。「ｒ」は予め定めておくこととしてもよいし、ＵＥ１０の速さ等に応じて動的に決定してもよい。
制御装置１００は、不感地帯の位置情報を保持している。図７に示すように、例えば、ある不感地帯が半径Ｒの円である場合、制御装置１００は、当該不感地帯に対する不感予備エリアを、不感地帯の中心を中心とする半径Ｒ＋ｒの円から、不感地帯（半径Ｒの円）を除いたドーナツ状のエリアとして設定する。つまり、不感予備エリアは、不感地帯の中心を中心とする、半径Ｒ以上ｒ以下のエリアである。「ｒ」は予め定めておくこととしてもよいし、ＵＥ１０の速さ等に応じて動的に決定してもよい。
Ｓ１０２において、制御装置１００は、Ｓ１０１で取得したＵＥ１０の現在の位置と、ＵＥ１０が接続している基地局における不感地帯に対する不感予備エリアとを比較し、ＵＥ１０の位置が当該不感予備エリア内にあるか否か（つまり、ＵＥ１０が不感予備エリアに進入したか否か）を判断する。ＵＥ１０が不感予備エリアに進入したと判断した場合、Ｓ１０３に進む。なお、上記の比較においては、制御装置１００は、Ｓ１０１で取得したＵＥ１０の現在の位置と、ＵＥ１０が接続している基地局の周辺の各基地局における不感地帯に対する不感予備エリアとの比較も行う。
＜Ｓ１０３＞
Ｓ１０３において、制御装置１００は、ＵＥ１０（又はＵＥ１０の接続基地局）に対して回線の切替指示を送信する。前述したように、冗長回線接続を指示してもよい。回線の切替（あるいは冗長構成）の接続先の基地局は、周辺の基地局のうち、ＵＥ１０がその不感予備エリアに位置していない基地局とする。
Ｓ１０３において、制御装置１００は、ＵＥ１０（又はＵＥ１０の接続基地局）に対して回線の切替指示を送信する。前述したように、冗長回線接続を指示してもよい。回線の切替（あるいは冗長構成）の接続先の基地局は、周辺の基地局のうち、ＵＥ１０がその不感予備エリアに位置していない基地局とする。
制御装置１００は、ＵＥ１０の位置が、周辺の全ての基地局（ＵＥ１０が接続可能な周辺の全ての基地局）の不感予備エリア内にあると判断した場合、接続基地局と当該全ての周辺基地局のうち、ＵＥ１０が位置する不感予備エリアに対応する不感地帯の中心からの距離が最も大きな基地局を選択し、その基地局をＵＥ１０の接続先とする。
接続可能な基地局全てにおいてＵＥ１０が不感予備エリアに位置する場合、不感地帯中心と基地局との間の距離が大きいほど、不感地帯の影響が小さくなるため、上記のような基地局選択を行っている。
接続先基地局を１つとする切替制御を行う場合において、例えば、図８に示すように、ＵＥ１０が、基地局１に対する不感予備エリアＡと基地局２に対する不感予備エリアＢに位置する場合、制御装置１００は、ＵＥ１０を、中心との距離が大きな基地局２に接続させる。
（不感地帯算出方法）
次に、不感地帯算出方法について説明する。本実施の形態では、制御装置１００が不感地帯算出処理を行うこととしているが、これは一例である。制御装置１００以外の装置が不感地帯算出処理を行い、制御装置１００は、当該装置から不感地帯の情報を受信することとしてもよい。
次に、不感地帯算出方法について説明する。本実施の形態では、制御装置１００が不感地帯算出処理を行うこととしているが、これは一例である。制御装置１００以外の装置が不感地帯算出処理を行い、制御装置１００は、当該装置から不感地帯の情報を受信することとしてもよい。
本実施の形態では、図９に示すように、サービス提供エリア内に複数のセンサ５０を配置する。サービス提供エリアとは、基地局のサービス提供エリアである。図９は、例として、基地局６０のサービス提供エリアが示されている。
各センサ５０は、受信品質を計測し、計測結果を制御装置１００にフィードバックする機能を有する。各ＵＥ（図９には、ＵＥ１０Ａ、１０Ｂが示されている）も受信品質を計測し、計測結果を制御装置１００にフィードバックする機能を有する。
センサ５０と基地局６０との間は、無線接続されてもよいし、有線接続されてもよい。センサ５０と基地局６０との間が無線接続される場合、各センサ５０は、ＵＥ１０と同様の基地局との通信機能を具備し、基地局６０からの割り当てによりユーザデータ領域又は制御メッセージを用いてフィードバック信号を基地局６０に送信することができる。
図１０のフローチャートを参照して、不感地帯算出の手順例を説明する。図１０の処理の前提として、制御装置１００は、各センサ５０の位置情報を既に保持しているとする。また、図１０の処理は、基地局毎に実行される。つまり、基地局毎に不感地帯の情報が得られる。また、図１０の処理は、定期的に実行される。すなわち、不感地帯の情報は定期的に更新される。
＜Ｓ２０１＞
Ｓ２０１において、各センサ５０が受信品質（受信電波情報）を計測し、制御装置１００へ送信する。各ＵＥ１０は、自身の位置情報と受信品質を制御装置１００へ送信する。
Ｓ２０１において、各センサ５０が受信品質（受信電波情報）を計測し、制御装置１００へ送信する。各ＵＥ１０は、自身の位置情報と受信品質を制御装置１００へ送信する。
受信品質は、例えば、ＳＳ－ＲＳＲＰ、ＣＳＩ－ＲＳＲＰ、ＮＲ－ＲＳＳＩ、ＣＳＩ－ＲＳＳＩ、ＳＳ－ＲＳＲＱ、ＣＳＩ－ＲＳＲＱ、ＳＳ－ＳＩＮＲ、ＣＳＩ－ＳＩＮＲのいずれか１つ、又は、いずれか複数の組み合わせである。受信品質の送信には、対象無線システムの上り通信を使用してもよいし、有線接続や無線ＬＡＮ等の別のアクセス手段を使用してもよい。
＜Ｓ２０２＞
Ｓ２０２において、制御装置１００は、受信した受信品質と、その受信品質の送信元のセンサ５０に紐づく位置情報に基づいて、不感地帯が検出された位置を把握する。
Ｓ２０２において、制御装置１００は、受信した受信品質と、その受信品質の送信元のセンサ５０に紐づく位置情報に基づいて、不感地帯が検出された位置を把握する。
例えば、制御装置１００は、ある位置のセンサから受信した受信品質が予め定めた閾値以上であれば、その位置の受信電波状況は良好（Ｇｏｏｄ）であると判断し、受信品質が予め定めた閾値以上でなければ、その位置の受信電波状況は不良（Ｂａｄ）であると判断する。
制御装置１００は、受信電波状況が不良（Ｂａｄ）であると判断した位置を不感地帯の位置であると決定する。なお、位置は、ｘ‐ｙ座標や経度・緯度等の２次元の位置であることを想定しているが、屋内施設等を対象とする際には、高さ方向（ｚ軸方向）を加えて、３次元位置を対象としてもよい。３次元の場合、不感地帯は、３次元形状（例えば球）になる。
＜Ｓ２０３＞
Ｓ２０３において、制御装置１００は、不感地帯を検出した位置を中心に、半径Ｒの範囲を不感地帯として決定し、不感地帯の情報（例：円の半径と中心位置）をＤＢに格納する。Ｒは、予め定めておいた値である。なお、このようにして不感地帯を設定することは一例である。
Ｓ２０３において、制御装置１００は、不感地帯を検出した位置を中心に、半径Ｒの範囲を不感地帯として決定し、不感地帯の情報（例：円の半径と中心位置）をＤＢに格納する。Ｒは、予め定めておいた値である。なお、このようにして不感地帯を設定することは一例である。
図１１に、ＤＢに格納された不感地帯の情報の例を示す。図１１の例では、検出された不感ポイント毎に、その位置と不感地帯の情報が格納されている。なお、図１１において例えば（ｐ－Ｒ～ｐ＋Ｒ，ｑ－Ｒ～ｑ＋Ｒ）は、（ｐ，ｑ）を中心とする半径Ｒの円を意味する。
（制御装置の装置構成例、動作例）
次に、上述した処理を実行する制御装置１００の装置構成例を説明する。図１２は、制御装置１００の機能構成例を示す図である。図１２に示すように、制御装置１００は、情報収集部１１０、不感予備エリア設定部１２０、接続先制御部１３０、ＤＢ部１４０、通信Ｉ／Ｆ部１５０を有する。
次に、上述した処理を実行する制御装置１００の装置構成例を説明する。図１２は、制御装置１００の機能構成例を示す図である。図１２に示すように、制御装置１００は、情報収集部１１０、不感予備エリア設定部１２０、接続先制御部１３０、ＤＢ部１４０、通信Ｉ／Ｆ部１５０を有する。
情報収集部１１０は、ＵＥ情報（位置、速さ、基地局から受信する電波の強度、気圧情報等）を収集する。また、制御装置１００が不感地帯を算出する場合、情報収集部１１０は、センサ５０及びＵＥ１０から受信品質を収集し、不感地帯を算出する。また、制御装置１００が不感地帯を算出しない場合、情報収集部１１０は、算出済みの不感地帯の情報を他の装置から受信する。
不感予備エリア設定部１２０は、各不感地帯の周辺に不感予備エリアを設定する。設定方法は、前述したとおりである。接続先制御部１３０は、ＵＥ１０の位置と不感予備エリアを比較することで、ＵＥ１０が不感予備エリアに進入したか否かを判断し、進入したと判断した場合に、ＵＥ１０に対する接続先制御を行う。
ＤＢ部１４０は、情報収集部１１０により収集した情報や算出した情報を格納するＤＢ（例：図１１）を有する。通信Ｉ／Ｆ部１５０は、データの送受信を行う。
図１３のフローチャートを参照して、上記の構成を備える制御装置１００の動作例を説明する。図１３のフローでは、ＤＢ部１４０に既に不感地帯情報が格納されているとする。
Ｓ３０１において、不感予備エリア設定部１２０は、ＵＥ１０が接続している基地局、及び、ＵＥ１０が接続可能な周辺の各基地局に対する不感予備エリアを算出する。算出した不感予備エリアの情報はＤＢ部１４０に格納される。
Ｓ３０２において、情報収集部１１０が、ＵＥ１０からＵＥ情報（位置、速度、基地局からの電波強度、気圧情報等）を収集する。収集した情報はＤＢ部１４０に格納される。
Ｓ３０３において、接続先制御部１３０が、ＤＢ部１４０からＵＥ１０の位置情報と不感予備エリアの情報を読み出し、ＵＥ１０が、接続基地局の不感予備エリア内にＵＥ１０が位置しているか否かを判断する。
Ｓ３０３の判定結果がＹｅｓである場合、Ｓ３０４に進み、接続先制御部１３０が、ＵＥ１０（又は接続先の基地局）に対して、ＵＥ１０の接続回線を切り替える（又は冗長構成にする）指示を送信する。Ｓ３０３の判定結果がＮｏの場合、Ｓ３０１に戻る。
（変形例）
これまでに説明した例では、制御装置１００がＵＥ１０の不感予備エリア進入判断を行って、回線切替指示を行うこととしているが、これは一例である。ＵＥ１０が、不感予備エリア進入判断を行って、回線切替を行うことととしてもよい。不感予備エリア進入判断を行って、回線切替を行うＵＥを「制御装置」と呼んでもよい。
これまでに説明した例では、制御装置１００がＵＥ１０の不感予備エリア進入判断を行って、回線切替指示を行うこととしているが、これは一例である。ＵＥ１０が、不感予備エリア進入判断を行って、回線切替を行うことととしてもよい。不感予備エリア進入判断を行って、回線切替を行うＵＥを「制御装置」と呼んでもよい。
ＵＥ１０が、不感予備エリア進入判断を行って、回線切替を行う場合のＵＥ１０の構成例を、図１４に示す。図１４に示すように、ＵＥ１０の構成は制御装置１００の構成と同様の構成である。すなわち、図１４に示すように、ＵＥ１０は、情報収集部１１、不感予備エリア設定部１２、接続先制御部１３、ＤＢ部１４、通信Ｉ／Ｆ部１５を有する。各部の機能は、制御装置１００における該当機能部と同様であり下記のとおりである。
情報収集部１１は、例えばＧＰＳ等の位置センサ、速度センサ、加速度センサ等を含み、ＵＥ１０のＵＥ情報（位置、速さ、基地局からの電波強度、気圧情報等）を収集する。また、ＵＥ１０が不感地帯を算出する場合、情報収集部１１は、センサ５０及び他のＵＥ１０から受信品質を収集し、不感地帯を算出する。また、ＵＥ１０が不感地帯を算出しない場合、情報収集部１１は、算出済みの不感地帯の情報を他の装置から受信する。
不感予備エリア設定部１２は、各不感地帯の周辺に不感予備エリアを設定する。設定方法は、前述したとおりである。接続先制御部１３は、ＵＥ１０の位置と不感予備エリアを比較することで、ＵＥ１０が不感予備エリアに進入したか否かを判断し、進入したと判断した場合に、ＵＥ１０の接続先制御を行う。例えば、ＵＥ１０の接続先の基地局を接続先基地局から別の基地局に切り替える。また、接続先制御部１３は、接続基地局や無線ＬＡＮ－ＡＰに対して接続切替を指示してもよい。
ＤＢ部１４は、情報収集部１１により収集あるいは算出した情報を格納するＤＢ（例：図１１）を有する。通信Ｉ／Ｆ部１５は、データの送受信を行う。変形例１０におけるＵＥ１０の動作は、図１３に示した制御装置１００の動作と同様である。
（ハードウェア構成例）
本実施の形態（変形例を含む）における制御装置１００及びＵＥ１０はそれぞれ、例えば、コンピュータに、本実施の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可能である。なお、制御装置１００として使用される「コンピュータ」は、物理マシンであってもよいし、クラウド上の仮想マシンであってもよい。仮想マシンを使用する場合、ここで説明する「ハードウェア」は仮想的なハードウェアである。
本実施の形態（変形例を含む）における制御装置１００及びＵＥ１０はそれぞれ、例えば、コンピュータに、本実施の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可能である。なお、制御装置１００として使用される「コンピュータ」は、物理マシンであってもよいし、クラウド上の仮想マシンであってもよい。仮想マシンを使用する場合、ここで説明する「ハードウェア」は仮想的なハードウェアである。
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１５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１５のコンピュータは、それぞれバスＢＳ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、制御装置１００又はＵＥ１０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、送信部及び受信部として機能する。表示装置１００６はプログラムによるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）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。
（実施の形態の効果）
以上説明した本実施の形態に係る技術により、ＵＥ１０の不感地帯への進入前に別回線への切替や複数回線接続による冗長化を行うことができ、通信品質の劣化や瞬断を回避することが可能となる。
以上説明した本実施の形態に係る技術により、ＵＥ１０の不感地帯への進入前に別回線への切替や複数回線接続による冗長化を行うことができ、通信品質の劣化や瞬断を回避することが可能となる。
（実施の形態のまとめ）
本明細書には、少なくとも下記の各項に記載した通信システム、接続先制御方法、制御装置、及びプログラムが記載されている。
（第１項）
無線により基地局と通信する端末と、制御装置とを有する通信システムであって、
前記端末は、前記端末の位置情報を送信する送信部を備え、
前記制御装置は、
不感地帯の周辺のエリアを不感予備エリアとして設定する不感予備エリア設定部と、
前記端末の位置情報を取得する情報収集部と、
前記端末の位置情報と前記不感予備エリアとを比較することにより、前記端末が前記不感予備エリアに存在するか否かを判断し、前記端末が前記不感予備エリアに存在すると判断した場合に、前記端末の接続先を切り替える制御を実行する接続先制御部と、を備える
通信システム。
（第２項）
前記接続先制御部は、前記端末が複数の不感予備エリアに存在する場合に、複数の不感予備エリアに対応する基地局のうち、不感地帯からの距離が最も大きな基地局を前記端末の接続先として選択する
第１項に記載の通信システム。
（第３項）
前記情報収集部は、複数のセンサから受信した受信品質に基づいて、前記不感地帯を算出する
第１項又は第２項に記載の通信システム。
（第４項）
無線により基地局と通信する端末と、制御装置とを有する通信システムにおける接続先制御方法であって、
前記端末が、前記端末の位置情報を送信し、
前記制御装置が、
不感地帯の周辺のエリアを不感予備エリアとして設定し、
前記端末の位置情報を取得し、
前記端末の位置情報と前記不感予備エリアとを比較することにより、前記端末が前記不感予備エリアに存在するか否かを判断し、前記端末が前記不感予備エリアに存在すると判断した場合に、前記端末の接続先を切り替える制御を実行する
接続先制御方法。
（第５項）
無線により基地局と通信する端末と、制御装置とを有する通信システムにおける前記制御装置であって、
不感地帯の周辺のエリアを不感予備エリアとして設定する不感予備エリア設定部と、
前記端末の位置情報を取得する情報収集部と、
前記端末の位置情報と前記不感予備エリアとを比較することにより、前記端末が前記不感予備エリアに存在するか否かを判断し、前記端末が前記不感予備エリアに存在すると判断した場合に、前記端末の接続先を切り替える制御を実行する接続先制御部と
を備える制御装置。
（第６項）
前記接続先制御部は、前記端末が複数の不感予備エリアに存在する場合に、複数の不感予備エリアに対応する基地局のうち、不感地帯からの距離が最も大きな基地局を前記端末の接続先として選択する
第５項に記載の制御装置。
（第７項）
前記情報収集部は、複数のセンサから受信した受信品質に基づいて、前記不感地帯を算出する
第５項又は第６項に記載の制御装置。
（第８項）
コンピュータを、第５項ないし第７項のうちいずれか１項に記載の制御装置における各部として機能させるためのプログラム。
本明細書には、少なくとも下記の各項に記載した通信システム、接続先制御方法、制御装置、及びプログラムが記載されている。
（第１項）
無線により基地局と通信する端末と、制御装置とを有する通信システムであって、
前記端末は、前記端末の位置情報を送信する送信部を備え、
前記制御装置は、
不感地帯の周辺のエリアを不感予備エリアとして設定する不感予備エリア設定部と、
前記端末の位置情報を取得する情報収集部と、
前記端末の位置情報と前記不感予備エリアとを比較することにより、前記端末が前記不感予備エリアに存在するか否かを判断し、前記端末が前記不感予備エリアに存在すると判断した場合に、前記端末の接続先を切り替える制御を実行する接続先制御部と、を備える
通信システム。
（第２項）
前記接続先制御部は、前記端末が複数の不感予備エリアに存在する場合に、複数の不感予備エリアに対応する基地局のうち、不感地帯からの距離が最も大きな基地局を前記端末の接続先として選択する
第１項に記載の通信システム。
（第３項）
前記情報収集部は、複数のセンサから受信した受信品質に基づいて、前記不感地帯を算出する
第１項又は第２項に記載の通信システム。
（第４項）
無線により基地局と通信する端末と、制御装置とを有する通信システムにおける接続先制御方法であって、
前記端末が、前記端末の位置情報を送信し、
前記制御装置が、
不感地帯の周辺のエリアを不感予備エリアとして設定し、
前記端末の位置情報を取得し、
前記端末の位置情報と前記不感予備エリアとを比較することにより、前記端末が前記不感予備エリアに存在するか否かを判断し、前記端末が前記不感予備エリアに存在すると判断した場合に、前記端末の接続先を切り替える制御を実行する
接続先制御方法。
（第５項）
無線により基地局と通信する端末と、制御装置とを有する通信システムにおける前記制御装置であって、
不感地帯の周辺のエリアを不感予備エリアとして設定する不感予備エリア設定部と、
前記端末の位置情報を取得する情報収集部と、
前記端末の位置情報と前記不感予備エリアとを比較することにより、前記端末が前記不感予備エリアに存在するか否かを判断し、前記端末が前記不感予備エリアに存在すると判断した場合に、前記端末の接続先を切り替える制御を実行する接続先制御部と
を備える制御装置。
（第６項）
前記接続先制御部は、前記端末が複数の不感予備エリアに存在する場合に、複数の不感予備エリアに対応する基地局のうち、不感地帯からの距離が最も大きな基地局を前記端末の接続先として選択する
第５項に記載の制御装置。
（第７項）
前記情報収集部は、複数のセンサから受信した受信品質に基づいて、前記不感地帯を算出する
第５項又は第６項に記載の制御装置。
（第８項）
コンピュータを、第５項ないし第７項のうちいずれか１項に記載の制御装置における各部として機能させるためのプログラム。
以上、本実施の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 端末（ＵＥ）
１１ 情報収集部
１２ 不感予備エリア設定部
１３ 接続先制御部
１４ ＤＢ部
１５ 通信Ｉ／Ｆ部
５０ センサ
６０、２２０、３２０、４３０ 基地局
１００ 制御装置
１１０ 情報収集部
１２０ 不感予備エリア設定部
１３０ 接続先制御部
１４０ ＤＢ部
１５０ 通信Ｉ／Ｆ部
２００、３００ キャリア網
２１０ ＬＴＥコア網
３１０、４２０ ５Ｇコア網
４００ Ｌ５Ｇ事業者網
５００ インターネット
４１０ 集約ＳＷ
４４０ 無線ＬＡＮ－ＡＰ
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
１１ 情報収集部
１２ 不感予備エリア設定部
１３ 接続先制御部
１４ ＤＢ部
１５ 通信Ｉ／Ｆ部
５０ センサ
６０、２２０、３２０、４３０ 基地局
１００ 制御装置
１１０ 情報収集部
１２０ 不感予備エリア設定部
１３０ 接続先制御部
１４０ ＤＢ部
１５０ 通信Ｉ／Ｆ部
２００、３００ キャリア網
２１０ ＬＴＥコア網
３１０、４２０ ５Ｇコア網
４００ Ｌ５Ｇ事業者網
５００ インターネット
４１０ 集約ＳＷ
４４０ 無線ＬＡＮ－ＡＰ
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 (6)
- 無線により基地局と通信する端末と、制御装置とを有する通信システムであって、
前記端末は、前記端末の位置情報を送信する送信部を備え、
前記制御装置は、
不感地帯の周辺のエリアを不感予備エリアとして設定する不感予備エリア設定部と、
前記端末の位置情報を取得する情報収集部と、
前記端末の位置情報と前記不感予備エリアとを比較することにより、前記端末が前記不感予備エリアに存在するか否かを判断し、前記端末が前記不感予備エリアに存在すると判断した場合に、前記端末の接続先を切り替える制御を実行する接続先制御部と、を備え、
前記接続先制御部は、前記端末が複数の不感予備エリアに存在する場合に、複数の不感予備エリアに対応する基地局のうち、不感地帯からの距離が最も大きな基地局を前記端末の接続先として選択する
通信システム。 - 前記情報収集部は、複数のセンサから受信した受信品質に基づいて、前記不感地帯を算出する
請求項１に記載の通信システム。 - 無線により基地局と通信する端末と、制御装置とを有する通信システムにおける接続先制御方法であって、
前記端末が、前記端末の位置情報を送信し、
前記制御装置が、
不感地帯の周辺のエリアを不感予備エリアとして設定し、
前記端末の位置情報を取得し、
前記端末の位置情報と前記不感予備エリアとを比較することにより、前記端末が前記不感予備エリアに存在するか否かを判断し、前記端末が前記不感予備エリアに存在すると判断した場合に、前記端末の接続先を切り替える制御を実行する接続先制御方法であり、
前記制御装置は、前記端末が複数の不感予備エリアに存在する場合に、複数の不感予備エリアに対応する基地局のうち、不感地帯からの距離が最も大きな基地局を前記端末の接続先として選択する
接続先制御方法。 - 無線により基地局と通信する端末と、制御装置とを有する通信システムにおける前記制御装置であって、
不感地帯の周辺のエリアを不感予備エリアとして設定する不感予備エリア設定部と、
前記端末の位置情報を取得する情報収集部と、
前記端末の位置情報と前記不感予備エリアとを比較することにより、前記端末が前記不感予備エリアに存在するか否かを判断し、前記端末が前記不感予備エリアに存在すると判断した場合に、前記端末の接続先を切り替える制御を実行する接続先制御部と、を備え、
前記接続先制御部は、前記端末が複数の不感予備エリアに存在する場合に、複数の不感予備エリアに対応する基地局のうち、不感地帯からの距離が最も大きな基地局を前記端末の接続先として選択する
制御装置。 - 前記情報収集部は、複数のセンサから受信した受信品質に基づいて、前記不感地帯を算出する
請求項４に記載の制御装置。 - コンピュータを、請求項４又は５に記載の制御装置における各部として機能させるためのプログラム。
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|---|---|---|---|
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