WO2019087464A1 - サーバ装置及びその制御方法、並びにプログラム - Google Patents

サーバ装置及びその制御方法、並びにプログラム Download PDF

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WO2019087464A1
WO2019087464A1 PCT/JP2018/025361 JP2018025361W WO2019087464A1 WO 2019087464 A1 WO2019087464 A1 WO 2019087464A1 JP 2018025361 W JP2018025361 W JP 2018025361W WO 2019087464 A1 WO2019087464 A1 WO 2019087464A1
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cell
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communication
point cloud
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晃就 難波
北原　武
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Kddi株式会社
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    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/08—Load balancing or load distribution
    • H04W28/086—Load balancing or load distribution among access entities
    • H04W28/0861—Load balancing or load distribution among access entities between base stations
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/44—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for communication between vehicles and infrastructures, e.g. vehicle-to-cloud [V2C] or vehicle-to-home [V2H]

Definitions

  • the present invention relates to a server device that provides a dynamic map for automatic travel of a vehicle using edge computing, a control method thereof, and a program.
  • a dynamic map (high-precision three-dimensional map) has been studied as an elemental technology for realizing a level of automatic driving that does not require a driver's operation in a vehicle such as a passenger car.
  • MEC multi-access edge computing
  • ETSI European Telecommunications Standards Institute
  • the server apparatus distributed near the edge of the mobile network (for example, between the base station and the core network), in the cell of the base station connected to the server apparatus Provide a dynamic map of the narrow area to This is expected to reduce, for example, the network load involved in the communication between the cloud server that provides a wider dynamic map and the vehicle.
  • Non-Patent Document 1 proposes a technology for reducing communication errors in inter-vehicle communication and road-vehicle communication. Specifically, each vehicle transmits the communication success rate in each geographical area divided into meshes to the server device, acquires heat map information of the communication success rate generated by the server device from the server device, and performs communication Car-to-car communication and road-to-vehicle communication are performed in a high success rate area. Communication errors are reduced by performing communication in an area (mesh) in which the communication success rate is high.
  • An object of the present invention is to provide a technology capable of leveling the network load involved in communication between a server and a vehicle that provides a dynamic map using edge computing.
  • a server apparatus is connected between a plurality of base stations and a core network, and provides a dynamic map for automatic traveling of a vehicle in a plurality of cells corresponding to the plurality of base stations.
  • a server apparatus acquisition means for acquiring communication state information indicating communication states in each of the plurality of cells, and communication in each of the plurality of cells from the communication state information acquired by the acquisition means.
  • the generation unit for generating heat map information correlated with the use status of resources, and three-dimensional coordinates of an object around each vehicle among vehicles traveling in the plurality of cells, and the server device
  • the heat map information generated by the generation means is one or more vehicles that transmit point cloud data used for updating the dynamic map in Zui determined, the determined said one or more vehicles, characterized in that it and a request means for requesting transmission of the point group data to the server device.
  • FIG. 1 shows a network configuration including an MEC server according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of an MEC server according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of an MEC server according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a sequence diagram of communication between a vehicle and an MEC server according to one embodiment.
  • FIG. 5 is a sequence diagram of communication between a vehicle and an MEC server according to one embodiment.
  • an LTE (LTE / LTE-Advanced) network is assumed as an example of a mobile network to which the present invention is applied.
  • the present invention may be applied to mobile networks other than LTE networks.
  • the present invention may be applied to a fifth generation (5G) mobile network that is being standardized in the Third Generation Partnership Project (3GPP).
  • 5G fifth generation
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a network configuration including an MEC server 10 which is a server apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the LTE network assumed in this embodiment is configured of a radio access network E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Network) and a core network EPC (Evolved Packet Core).
  • the E-UTRAN is composed of a number of base stations (base station devices) connected to the EPC via the S1 interface, respectively.
  • a base station is referred to as an eNodeB (evolved NodeB) (hereinafter, "eNodeB" is described as "eNB").
  • eNodeB evolved NodeB
  • the MEC server 10 is a server device for edge computing (MEC in the present embodiment). As shown in FIG. 1, the MEC server 10 (each of the MEC servers 10 a and 10 b) is connected between a plurality of base stations (eNBs) and a core network (EPC) 20.
  • the MEC server 10 manages a plurality of cells (corresponding to the plurality of eNBs), which are communication ranges of the plurality of connected eNBs, for automatically traveling a vehicle in the plurality of cells.
  • a dynamic map of In addition, each vehicle which travels the inside of a cell is equipped with the automatic travel system for performing automatic travel using a dynamic map.
  • FIG. 2A is a diagram showing an example of the configuration of the dynamic map
  • FIG. 2B is a diagram showing an example of the data of each item constituting the dynamic map in detail.
  • the dynamic map is composed of data of a plurality of items having different contents, and the data of each item is updated at an update frequency according to the contents.
  • the dynamic map is configured by static information (point cloud data), quasi-static information, quasi-dynamic information, and dynamic information.
  • the point cloud data included in the dynamic map is data indicating the three-dimensional coordinates of the object (showing the three-dimensional coordinates of points on the surface of the object), and is updated at a monthly update frequency.
  • point cloud data acquired by the vehicle provided (uploaded) from (the automatic traveling system of) the traveling vehicle may be used.
  • the MEC server 10 requests the vehicle traveling in the cell managed by the MEC server 10 to transmit point cloud data used for updating the dynamic map held for provision to the vehicle.
  • the automatic travel system of the traveling vehicle acquires point cloud data on an object around the vehicle by measurement using a laser scanner, and also acquires the acquired point cloud data in response to a transmission request from the MEC server 10. Send to the MEC server 10
  • the semi-static information, the semi-dynamic information and the dynamic information included in the dynamic map are an example of specific information on the road condition around the vehicle, and are updated with a short update frequency in hours, minutes or seconds.
  • the semi-static information and the semi-dynamic information include at least information on traffic regulation and traffic congestion around the vehicle, and the dynamic information includes information on vehicles, pedestrians and signals around the vehicle. At least Quasi-static information, quasi-dynamic information and dynamic information need to be continuously provided to the vehicle at relatively short time intervals while the vehicle is traveling, in order to realize automatic traveling.
  • the MEC server 10 may individually provide data of each item shown in FIGS. 2A and 2B to the vehicle, or may provide data of all items collectively to the vehicle. Also, at least a portion of the dynamic map is provided to the vehicle from the cloud server disposed in the external network (for example, packet data network (PDN) or the Internet) higher than the EPC 20 via the EPC 20 and any eNB. It is also good.
  • the MEC server 10 may provide a dynamic map of a border area covered by a plurality of cells managed by itself, and a cloud server may provide a dynamic map of a wider area.
  • the MEC server 10 provides the vehicle running in the cell of each connected eNB with a dynamic map (quasi-static information, quasi-dynamic information, dynamic information, etc.) as well as dynamic In order to update the map, it is necessary to acquire point cloud data from each vehicle. Since point cloud data has a large data size, network load may increase if point cloud data is simultaneously transmitted from a large number of vehicles. In addition, when point cloud data is transmitted from a vehicle in a cell where there are few free communication resources (that is, communication resources are tight), communication resources are further strained, and the network load is locally large. It can be.
  • the MEC server 10 appropriately determines one or more vehicles that transmit point cloud data to the MEC server 10 based on the communication status in the plurality of cells to be managed, and determines the determined vehicle Request transmission of group data.
  • the MEC server 10 acquires communication status information indicating the communication status in each of the plurality of cells to be managed.
  • the communication status information as will be described later with reference to FIGS. 10A and 10B, for example, information indicating the usage status of communication resources (radio resources) in each cell, information on vehicles communicating in each cell, and vehicles It includes information indicating communication quality such as throughput for each unit.
  • the radio network information service (RNIS) function of the MEC server 10 is used to acquire the communication status information.
  • RNIS is a service for acquiring network related information such as communication quality in a mobile network, which has been formulated in MEC standard specifications which are being standardized in ETSI.
  • the MEC server 10 generates, from the acquired communication status information, heat map information on the usage status of the communication resource, in which the plurality of cells to be managed are associated with the usage status of the communication resource in each cell.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of heat map information generated in the MEC server 10.
  • the MEC server 10 manages seven cells of cells # 1 to # 7, and indicates the ratio in use of communication resources (communication band in the present embodiment) as the use status of communication resources.
  • the MEC server 10 generates heat map information in which cells # 1 to # 7 are associated with usage rates B r1 to B r7 of communication resources in the respective cells.
  • the MEC server 10 is one or more vehicles that transmit the point cloud data used for updating the dynamic map in the MEC server 10 among the vehicles traveling in the plurality of cells (cells # 1 to # 7) to be managed. Are determined based on the generated heat map information. Furthermore, the MEC server 10 requests the determined one or more vehicles to transmit point cloud data to the MEC server 10. Specifically, MEC server 10 than vehicle running in the cell usage rate B r higher communication resources (communication band), with priority vehicles traveling the utilization in low cell, point group Decide which vehicle will transmit data. This is equivalent to determining a vehicle that transmits point cloud data by prioritizing a vehicle traveling in a cell with many vacant communication resources over a vehicle traveling in a cell with few vacant communication resources. It is.
  • the MEC server 10 effectively uses the idle communication resource while avoiding requesting the transmission of the point cloud data to the vehicle traveling in the cell with a small margin of the communication resource. Communication can be performed to obtain point cloud data from the vehicle. As a result, communication resources may be strained due to communication between vehicles in some cells and the MEC server 10, and network load may be prevented from increasing. Therefore, it becomes possible to equalize the network load accompanying communication between MEC server 10 which provides a dynamic map, and each vehicle between cells (between eNBs).
  • Each MEC server 10 can communicate with other MEC servers, and can share heat map information with other MEC servers.
  • the MEC server 10a can share heat map information with the nearby MEC server 10b.
  • the MEC server 10a may determine one or more vehicles that transmit point cloud data, based on the heat map information generated by itself and the heat map information generated in the MEC server 10b. This makes it possible to achieve network load balancing over a wider geographical area.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the MEC server 10 according to the present embodiment.
  • the MEC server 10 includes a CPU 41, a ROM 42, a RAM 43, an external storage device 44 (such as an HDD), and a communication device 45 (a communication interface).
  • a program stored in any of the ROM 42, the RAM 43, and the external storage device 44 for executing the functions of the MEC server 10 is executed by the CPU 41.
  • the CPU 41 may be replaced by one or more processors such as an ASIC (application specific integrated circuit), an FPGA (field programmable gate array), and a DSP (digital signal processor).
  • the communication device 45 transfers (receives and transmits) a packet transmitted between a node in the EPC 20 and each eNB connected to the MEC server 10 under the control of the CPU 41, and communicates with each eNB ( Communication with the vehicle via each eNB may be performed.
  • the communication device 45 can also communicate with another adjacent MEC server under control of the CPU 41.
  • the MEC server 10 may have a plurality of communication devices 45 with different connection destinations.
  • the MEC server 10 may include dedicated hardware for executing each function, or may execute a part of the hardware and a computer that operates a program to execute other parts. Also, all functions may be performed by a computer and a program.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the MEC server 10 according to the present embodiment.
  • Each function of the MEC server 10 is, for example, a logical function realized by the hardware in FIG. 4 and can be realized by the CPU 41 executing a program stored in the ROM 42 or the like.
  • the MEC server 10 includes a communication information acquisition unit 51, a communication information collection unit 52, a communication information management unit 53, a communication information provision unit 54, and a dynamic map application (DMAP) 55.
  • DMAP dynamic map application
  • the communication information acquisition unit 51 has a function of analyzing the contents of packets transmitted between each eNB and the EPC 20.
  • the communication information acquisition unit 51 has an RNIS function of acquiring network related information such as communication quality in the mobile network based on the analysis result of such a packet, and transmits the API of the RNIS function to the communication information collection unit 52. provide.
  • the communication information acquisition unit 51 acquires communication status information indicating the communication status in each of a plurality of (managed) cells corresponding to a plurality of eNBs connected to the MEC server 10 using this RNIS function.
  • the communication information collection unit 52 periodically collects communication status information using the communication information acquisition unit 51 (RNIS function), and transmits the collected communication status information to the communication information management unit 53.
  • the communication information management unit 53 manages the heat map information by generating the heat map information as described above from the communication state information each time the communication state information is received, and storing the heat map information in the RAM 43 or the external storage device 44.
  • the communication information provider 54 periodically acquires the heat map information managed by the communication information manager 53 and provides the DMAP 55 with the heat map information.
  • the DMAP 55 is an application for providing a dynamic map to a vehicle traveling in a plurality of cells to be managed.
  • a dynamic map for example, point cloud data, quasi-static information, quasi-dynamic information and dynamic information
  • Point cloud data is acquired from the vehicle.
  • the DMAP 55 is used to update the dynamic map in the MEC server 10 among the vehicles traveling in the plurality of cells to be managed based on the heat map information provided from the communication information provider 54. Determine one or more vehicles to transmit point cloud data. Further, the DMAP 55 requests the determined one or more vehicles to transmit point cloud data to the MEC server 10.
  • eNB # 1 and eNB # 2 are connected to the MEC server 10, and a road passing through adjacent cells # 1 and # 2 formed by eNB # 1 and eNB # 2 is a vehicle group A and B are traveling.
  • each vehicle of vehicle group A and B is drive
  • MEC server 10 transmits point cloud data to vehicle # 1 included in vehicle group A based on the heat map information.
  • An example of requesting transmission of among the vehicles included in the vehicle group A, attention is paid to the vehicle # 1, but the same applies to other vehicles included in the vehicle group A. Further, among the vehicles included in the vehicle group B, attention is paid to the vehicle # 2, but the same applies to other vehicles included in the vehicle group B.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the use status of communication resources (communication band) before and after the start of transmission of point group data from the vehicle # 1 in the cells # 1 and # 2 of FIG. It is.
  • communication resource of cell # 2 to which vehicle # 1 is moving is an empty communication resource than cell # 1 in which vehicle # 1 is traveling.
  • the (available bandwidth) is small (ie, the communication bandwidth usage rate Br is high), which indicates that communication resources are under pressure.
  • the DMAP 55 of the MEC server 10 requests the vehicle # 1 to transmit point cloud data not in the cell # 2 but in the cell # 1.
  • DMAP55 rather than cell # 1 of the vehicle # 1 is traveling, towards the cell # 2 as the destination of the vehicle # 1, free bandwidth is large (i.e., low usage B r of the communication band)
  • the process opposite to the above process is performed. That is, by requesting the vehicle # 1 to transmit the point cloud data in the cell # 2 instead of the cell # 1, the DMAP 55 equalizes the network load involved in the communication between the vehicle and the MEC server 10 between the cells.
  • FIGS. 8 and 9 are sequence diagrams of communication between the vehicle and the MEC server 10. As described with reference to FIGS. 6 and 7, the vehicle # 1 traveling in the cell # 1 is shown. Shows a processing procedure of the MEC server 10 in the case of requesting transmission of point cloud data.
  • the vehicle # 1 in the cell # 1 performs a radio connection process (attach process) on the eNB # 1, and the vehicle # 2 in the cell # 2 wirelessly to the eNB # 2 Perform connection processing (attach processing).
  • the wireless connection process to each eNB may be a handover process accompanying the movement of a vehicle between cells.
  • the vehicle # 1 accesses the MEC server 10 and starts communication for acquiring the quasi-static information, the quasi-dynamic information, and the dynamic information included in the dynamic map from the DMAP 55.
  • the vehicle # 2 accesses the MEC server 10 and starts communication for acquiring the quasi-static information, the quasi-dynamic information, and the dynamic information included in the dynamic map from the DMAP 55.
  • the quasi-static information, the quasi-dynamic information and the dynamic information are information necessary for the automatic traveling of the vehicles # 1 and # 2. Therefore, vehicles # 1 and # 2 acquire semi-static information, quasi-dynamic information and dynamic information from MEC server 10 periodically while traveling according to the update frequency of each information (FIG. 2B). To run.
  • the communication information collection unit 52 calls the communication information acquisition unit 51 (RNIS function) to request communication status information corresponding to the cell # 1 and the cell # 2.
  • the communication information acquisition unit 51 acquires communication status information by the RNIS function, and returns a response including the acquired communication status information to the communication information collection unit 52.
  • 10A and 10B are diagrams showing an example of communication status information acquired by the communication information acquisition unit 51.
  • the communication status information includes, as shown in FIG. 10A, information on vehicles communicating in each cell, and information indicating communication quality (throughput) for each vehicle. Also, as shown in FIG. 10B, the communication status information further includes information indicating the usage status of the communication resource (radio resource) in each cell.
  • the communication information collection unit 52 transmits the communication status information included in the response to the communication information management unit 53 in S5.
  • the communication information management unit 53 generates and stores the above-mentioned heat map information from the received communication status information in response to the reception of the communication status information.
  • the above-described processes (S3 to S6) (81) are repeatedly executed at predetermined time intervals (for example, at intervals of 5 seconds).
  • the heat map information continues to be updated at predetermined time intervals.
  • the communication information management unit 53 is obtained from the communication status information, obtains a time average of the utilization B r of the communication resources of each cell, may generate heat map information based on the average the time. This makes it possible to achieve network load leveling without being affected by instantaneous traffic increase.
  • the communication information providing unit 54 requests the communication information management unit 53 for heat map information.
  • the communication information management unit 53 returns a response including the stored heat map information to the communication information providing unit 54 in S8.
  • the communication information provision unit 54 notifies the DMAP 55 of the heat map information included in the response in S9.
  • the DMAP 55 determines one or more vehicles that transmit point cloud data to the MEC server 10 each time the heat map information notification is received. For example, DMAP55 among the cell # 1 and cell # 2 (in this example, cell # 1) cell usage rate B r is low communication resources in utilization B r is the threshold B th (e.g., 0.7 If not (B r ⁇ B th ), the vehicle # 1 traveling in the cell # 1 is requested to transmit point cloud data to the MEC server 10. In the DMAP 55, when the usage rate B r1 exceeds the predetermined threshold B th (B r1 > B th ), the vehicle # 1 traveling in the cell # 1 is a point to the MEC server 10 Does not require transmission of group data.
  • B th e.g., 0.7
  • the DMAP 55 predicts the staying time of each vehicle in the cells # 1 and # 2, and prioritizes the vehicle when the staying time is long, and determines it as a vehicle that transmits point cloud data, It may request transmission of data.
  • the DMAP 55 identifies and identifies the position and the traveling direction of each vehicle in the cells # 1 and # 2 based on, for example, quasi-static information, quasi-dynamic information, and dynamic information corresponding to each vehicle.
  • the residence time of each vehicle in the cell is predicted based on the position and the traveling direction. Thereby, it is possible to improve the temporal use efficiency of the communication resource used in the communication between the vehicle and the MEC server 10 in one cell.
  • the DMAP 55 can request the vehicle # 11 to transmit point cloud data in the cell # 1.
  • FIG. 11B shows a case where the usage rate Br2 of the communication resource becomes equal to or less than the threshold B th after the vehicles # 11 and # 12 move to the cell # 2.
  • the DMAP 55 may request the vehicle # 11 to transmit point cloud data in the cell # 2 as a result of the prediction of the staying times of the vehicles # 11 and # 12 in the cell # 2.
  • the vehicle which transmits point cloud data may be determined based on the communication quality (throughput) included in the communication status information. For example, a vehicle having high throughput may be prioritized to be determined as a vehicle that transmits point cloud data. Thereby, the point cloud data can be transmitted from the vehicle to the MEC server 10 in a shorter time, and it becomes possible to shorten the usage time of the communication resource for the transmission.
  • the above-described processes (S7 to S10) (82) are repeatedly performed at predetermined time intervals (for example, 10 seconds).
  • DMAP 55 requests vehicle # 1 to transmit point cloud data in S11.
  • the DMAP 55 may be able to designate data other than point cloud data as data to be transmitted.
  • the DMAP 55 determines, as a result of the determination in S10, a plurality of vehicles including the vehicle # 1 included in the vehicle group A as a vehicle transmitting point cloud data, the DMAP 55 simultaneously operates on the plurality of vehicles. A request may be sent.
  • the vehicle # 1 In response to the transmission request in S11, the vehicle # 1 starts transmitting point cloud data to the MEC server 10 in S12.
  • the vehicle # 1 receives the quasi-static information, the quasi-dynamic information, and the dynamic information (specific information) among the information constituting the dynamic map from the MEC server 10 at predetermined time intervals, in S11
  • the point cloud data is transmitted to the MEC server 10 in response to the transmission request.
  • FIG. 9 shows the processing procedure of the MEC server 10 when the vehicle # 1 moves from the cell # 1 to the cell # 2 in S21 after the processing shown in FIG.
  • the vehicle # 1 performs a handover process for switching the connection destination from the eNB # 1 to the eNB # 2.
  • the vehicle # 1 communicates (ie, receives quasi-static information, quasi-dynamic information and dynamic information, and transmits point cloud data) with the MEC server 10 via the eNB # 2. It will continue.
  • the processes 81 and 82 described above are periodically repeated.
  • process 82 the determination of the vehicle for transmitting the point cloud data to the MEC server 10, DMAP55, because the utilization B r2 of communication resources in the cell # 2 is higher than the threshold value B th (B r2> B th ), vehicle # 1 will be excluded from vehicles transmitting point cloud data.
  • the DMAP 55 requests the vehicle # 1 to stop the transmission of the point cloud data.
  • the DMAP 55 may be able to specify data other than the point cloud data as data for which transmission should be stopped.
  • vehicle # 1 stops transmission of point cloud data to the MEC server 10 in S24.
  • vehicle # 1 is in a state of receiving quasi-static information, quasi-dynamic information, and dynamic information (specific information) from MEC server 10 at predetermined time intervals without transmitting point cloud data. .
  • the MEC server 10 generates heat map information on the usage status of the communication resource from the communication status information obtained using the RNIS function. Furthermore, the MEC server 10 transmits at least one point cloud data to the MEC server 10 among vehicles traveling in the plurality of cells to be managed by the MEC server 10 based on the generated heat map information. Determine the vehicle and request transmission of point cloud data. This makes it possible to equalize the network load involved in the communication between the MEC server 10 providing the dynamic map and the vehicle. There is no need to introduce additional functions such as the transmission function of communication quality information into the automatic travel system equipped on the vehicle for the generation of heat map information by the MEC server 10, thus reducing the effort of kitting the automatic travel system it can.
  • the MEC server (server apparatus) according to this embodiment can be realized by a computer program for causing a computer to function as the MEC server.
  • the computer program is stored in a computer readable storage medium and can be distributed, or can be distributed via a network.

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Abstract

ＭＥＣサーバは、複数の基地局とコアネットワークとの間に接続され、当該複数の基地局に対応する複数のセル内で車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供する。ＭＥＣサーバは、複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得し、取得した通信状況情報から、通信リソースの使用状況に関するヒートマップ情報を生成する。ＭＥＣサーバは、生成したヒートマップ情報に基づいて、複数のセル内を走行中の車両のうち、ＭＥＣサーバへの点群データの送信を行う１以上の車両を決定し、点群データの送信を要求する。

Description

サーバ装置及びその制御方法、並びにプログラム
　本発明は、エッジコンピューティングを利用して、車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供するサーバ装置、及びその制御方法、並びにプログラムに関するものである。
　乗用車等の車両においてドライバーの運転操作を必要としないレベルの自動運転を実現するための要素技術として、ダイナミックマップ（高精度３次元地図）の検討が進められている。また、走行中の車両へのダイナミックマップの提供に、ＥＴＳＩ（European Telecommunications Standards Institute）で標準化が進められているマルチアクセス・エッジコンピューティング（ＭＥＣ：Multi-access Edge Computing）を利用する検討が進められている。ＭＥＣを利用する場合、モバイルネットワークのエッジ付近（例えば、基地局とコアネットワークとの間）に分散的に配置されたサーバ装置（ＭＥＣサーバ）から、当該サーバ装置に接続された基地局のセル内の車両に、狭域のダイナミックマップを提供する。これにより、例えば、より広域のダイナミックマップを提供するクラウドサーバと車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を低減できることが期待されている。
　車両とＭＥＣサーバとの間のダイナミックマップの伝送では、サイズの大きなデータの伝送及び更新頻度の短いデータの伝送が行われる。このようなダイナミックマップを用いて車両の自動走行を実現するためには、基地局と車両との間の無線伝送区間における通信品質の低下を防ぐことが必要となる。非特許文献１では、車車間通信及び路車間通信における通信エラーを削減する技術が提案されている。具体的には、各車両は、メッシュに区切られた各地理的領域における通信成功率をサーバ装置へ送信し、サーバ装置で生成される通信成功率のヒートマップ情報をサーバ装置から取得し、通信成功率の高い領域で車車間通信及び路車間通信を行う。このように通信成功率が高い領域（メッシュ）で通信を行うことにより、通信エラーを削減している。
"V2V通信における受信信号に基づく受信成功率算出アルゴリズム,"電子情報通信学会総合大会, B-17-12, 2017年3月
　しかし、上述の従来技術では、通信成功率の高い領域において多数の車両が同時にＭＥＣサーバと通信を行うと、増加したトラヒックによってネットワークにかかる負荷が局所的に大きくなりうる。その結果、ネットワークにおける輻輳や通信遅延が発生し、これは、車両とＭＥＣサーバとの間の通信における通信エラーの発生につながりうる。
　本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、エッジコンピューティングを利用してダイナミックマップを提供するサーバ装置と車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を平準化できるようにする技術を提供することを目的としている。
　本発明の一態様の係るサーバ装置は、複数の基地局とコアネットワークとの間に接続され、前記複数の基地局に対応する複数のセル内で車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供するサーバ装置であって、前記複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された通信状況情報から、前記複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けたヒートマップ情報を生成する生成手段と、前記複数のセル内を走行中の車両のうち、各車両の周囲の物体の３次元座標を示し、かつ、前記サーバ装置において前記ダイナミックマップの更新に用いられる点群データの送信を行う１以上の車両を、前記生成手段によって生成されたヒートマップ情報に基づいて決定し、決定した当該１以上の車両に、前記サーバ装置への前記点群データの送信を要求する要求手段と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、エッジコンピューティングを利用してダイナミックマップを提供するサーバ装置と車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を平準化することが可能になる。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
一実施形態に係るＭＥＣサーバを含むネットワーク構成を示す図。 一実施形態に係るダイナミックマップの構成の例を示す図。 一実施形態に係るダイナミックマップの内容の例を示す図。 一実施形態に係るＭＥＣサーバにおいて生成されるヒートマップ情報の例を示す概念図。 一実施形態に係るＭＥＣサーバのハードウェア構成例を示すブロック図。 一実施形態に係るＭＥＣサーバの機能構成例を示すブロック図。 一実施形態に係る各ｅＮＢのセル内の状況の一例を示す図。 一実施形態に係る通信リソース（通信帯域）の使用状況の例を示す図。 一実施形態に係る、車両とＭＥＣサーバとの間の通信のシーケンス図。 一実施形態に係る、車両とＭＥＣサーバとの間の通信のシーケンス図。 一実施形態に係る通信状況情報の例を示す図。 一実施形態に係る通信状況情報の例を示す図。 一実施形態に係る各ｅＮＢのセル内の状況の一例を示す図。 一実施形態に係る各ｅＮＢのセル内の状況の一例を示す図。
　以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
　以下で説明する実施形態では、本発明を適用したモバイルネットワークの例として、ＬＴＥ（ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ）ネットワークを想定している。なお、本発明は、ＬＴＥネットワーク以外のモバイルネットワークに適用されてもよい。例えば、本発明は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）で規格化が進められている第５世代（５Ｇ）のモバイルネットワークに対して適用されてもよい。
　＜ネットワーク構成＞
　図１は、本発明の実施形態に係るサーバ装置であるＭＥＣサーバ１０を含むネットワーク構成例を示す図である。本実施形態で想定しているＬＴＥネットワークは、無線アクセスネットワークであるＥ－ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Network）と、コアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）とで構成される。Ｅ－ＵＴＲＡＮは、それぞれＳ１インタフェースを介してＥＰＣに接続される多数の基地局（基地局装置）で構成される。ＬＴＥでは、基地局はｅＮｏｄｅＢ（evolved NodeB）と称される（以下、「ｅＮｏｄｅＢ」を「ｅＮＢ」と表記する）。
　ＭＥＣサーバ１０は、エッジコンピューティング（本実施形態ではＭＥＣ）のためのサーバ装置である。図１に示すように、ＭＥＣサーバ１０（ＭＥＣサーバ１０ａ，１０ｂのそれぞれ）は、複数の基地局（ｅＮＢ）とコアネットワーク（ＥＰＣ）２０との間に接続される。ＭＥＣサーバ１０は、接続されている複数のｅＮＢのそれぞれの通信範囲である（当該複数のｅＮＢに対応する）複数のセルを管理しており、当該複数のセル内で、車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供する。なお、セル内を走行する各車両には、ダイナミックマップを用いて自動走行を行うための自動走行システムが備わっている。
　＜ダイナミックマップ＞
　図２Ａは、ダイナミックマップの構成の例を示す図であり、図２Ｂは、ダイナミックマップを構成する各項目のデータの詳細の例を示す図である。ダイナミックマップは、内容がそれぞれ異なる複数の項目のデータで構成され、各項目のデータは、その内容に応じた更新頻度で更新される。本実施形態では、図２Ａに示すように、ダイナミックマップは、静的情報（点群データ）、準静的情報、準動的情報、及び動的情報で構成される。
　ダイナミックマップに含まれる点群データは、物体の３次元座標を示す（物体の表面上の点の３次元座標を示す）データであり、月単位の更新頻度で更新される。ＭＥＣサーバ１０における点群データの更新には、走行中の車両（の自動走行システム）から提供（アップロード）される、当該車両によって取得された点群データが用いられうる。本実施形態では、ＭＥＣサーバ１０は、車両への提供用に保持しているダイナミックマップの更新に用いる点群データの送信を、ＭＥＣサーバ１０が管理しているセル内を走行中の車両に要求する。走行中の車両の自動走行システムは、レーザスキャナを用いた計測により、当該車両の周囲の物体に関する点群データを取得するとともに、ＭＥＣサーバ１０からの送信要求に応じて、取得した点群データをＭＥＣサーバ１０へ送信する。
　ダイナミックマップに含まれる準静的情報、準動的情報及び動的情報は、車両の周辺の道路状況に関する特定情報の一例であり、時間、分又は秒単位の短い更新頻度で更新される。図２Ｂに示すように、準静的情報及び準動的情報は、車両の周辺の交通規制及び交通渋滞の情報を少なくとも含み、動的情報は、車両の周辺の車両、歩行者及び信号の情報を少なくとも含む。準静的情報、準動的情報及び動的情報は、自動走行の実現のために、車両の走行中に比較的短い時間間隔で当該車両に提供され続ける必要がある。
　ＭＥＣサーバ１０は、図２Ａ及び図２Ｂに示される各項目のデータを個別に車両へ提供してもよいし、全項目のデータをまとめて車両へ提供してもよい。また、ダイナミックマップの少なくとも一部が、ＥＰＣ２０より上位の外部ネットワーク（例えば、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）又はインターネット）に配置されたクラウドサーバから、ＥＰＣ２０及びいずれかのｅＮＢを介して車両へ提供されてもよい。例えば、ＭＥＣサーバ１０が、自らが管理している複数のセルによってカバーされる境域エリアについてのダイナミックマップを提供し、クラウドサーバが、より広域エリアについてのダイナミックマップを提供してもよい。
　＜ＭＥＣサーバによる処理の概要＞
　上述のように、ＭＥＣサーバ１０は、接続されている各ｅＮＢのセル内を走行中の車両に、ダイナミックマップ（準静的情報、準動的情報及び動的情報等）を提供するとともに、ダイナミックマップの更新のために、各車両から点群データを取得する必要がある。点群データはデータサイズが大きいため、多数の車両から同時に点群データの送信が行われると、ネットワーク負荷が大きくなりうる。また、空きの通信リソースが少ない（即ち、通信リソースが逼迫している）セル内で車両から点群データの送信が行われると、通信リソースの更なる逼迫を招き、ネットワーク負荷が局所的に大きくなりうる。
　そこで、本実施形態のＭＥＣサーバ１０は、管理対象の複数のセル内の通信状況に基づいて、ＭＥＣサーバ１０へ点群データを送信する１以上の車両を適切に決定し、決定した車両に点群データの送信を要求する。
　具体的には、ＭＥＣサーバ１０は、管理対象の複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する。通信状況情報には、図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて後述するように、例えば、各セルにおける通信リソース（無線リソース）の使用状況を示す情報、各セルにおいて通信している車両に関する情報、及び車両ごとのスループット等の通信品質を示す情報が含まれる。通信状況情報の取得には、ＭＥＣサーバ１０のＲＮＩＳ（Radio Network Information Services）機能が利用される。ＲＮＩＳは、ＥＴＳＩで標準化が進められているＭＥＣの標準仕様において策定されている、モバイルネットワークにおける通信品質等のネットワーク関連情報を取得するためのサービスである。ＭＥＣサーバ１０は、取得した通信状況情報から、管理対象の複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けた、通信リソースの使用状況に関するヒートマップ情報を生成する。
　ここで、図３は、ＭＥＣサーバ１０において生成されるヒートマップ情報の例を示す図である。なお、図３では、簡易な例として各セルを六角形セルで示しているが、この限りではない。本例では、ＭＥＣサーバ１０は、セル＃１～＃７の７つのセルを管理対象としており、通信リソースの使用状況として、通信リソース（本実施形態では、通信帯域）の使用中の割合を示す使用率Ｂrを使用している。具体的には、使用率Ｂrは、対応するセルにおける総通信帯域Ｂaに対する使用中の通信帯域Ｂsの比（Ｂr＝Ｂs／Ｂa）として定義される。ＭＥＣサーバ１０は、図３に示すように、セル＃１～＃７と、それぞれのセルにおける通信リソースの使用率Ｂr1～Ｂr7を対応付けたヒートマップ情報を生成する。
　ＭＥＣサーバ１０は、管理対象の複数のセル（セル＃１～＃７）内を走行中の車両のうち、ＭＥＣサーバ１０においてダイナミックマップの更新に用いられる点群データの送信を行う１以上の車両を、生成したヒートマップ情報に基づいて決定する。更に、ＭＥＣサーバ１０は、決定した当該１以上の車両に、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を要求する。具体的には、ＭＥＣサーバ１０は、通信リソース（通信帯域）の使用率Ｂrが高いセル内を走行する車両よりも、当該使用率が低いセル内を走行する車両を優先して、点群データの送信を行う車両を決定する。これは、空きの通信リソースが少ないセル内を走行中の車両よりも、空きの通信リソースが多いセル内を走行する車両を優先して、点群データの送信を行う車両を決定することと等価である。
　上述のような処理により、通信リソースの余裕が少ないセル内を走行する車両に対して点群データの送信を要求することを避けつつ、空きの通信リソースを有効に利用して、ＭＥＣサーバ１０が車両から点群データを取得するための通信を行うことが可能になる。これにより、一部のセルにおける車両とＭＥＣサーバ１０との間の通信に起因して通信リソースの逼迫が生じ、ネットワーク負荷が大きくなることを防止できる。したがって、ダイナミックマップを提供するＭＥＣサーバ１０と各車両との間の通信に伴うネットワーク負荷をセル間（ｅＮＢ間）で平準化することが可能になる。
　なお、各ＭＥＣサーバ１０は、他のＭＥＣサーバと通信可能であり、他のＭＥＣサーバとヒートマップ情報を共有可能である。例えば、図１において、ＭＥＣサーバ１０ａは、近くのＭＥＣサーバ１０ｂとヒートマップ情報を互いに共有可能である。その場合、ＭＥＣサーバ１０ａは、自らが生成したヒートマップ情報と、ＭＥＣサーバ１０ｂにおいて生成されたヒートマップ情報とに基づいて、点群データの送信を行う１以上の車両を決定してもよい。これにより、地理的により広い範囲でネットワーク負荷の平準化を実現することが可能になる。
　以下では、上述のような処理を実現するためのＭＥＣサーバの構成及び動作の具体例、及び、ＭＥＣサーバと各車両との間で行われる通信の具体例について説明する。
　＜ＭＥＣサーバの構成＞
　図４は、本実施形態に係るＭＥＣサーバ１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。ＭＥＣサーバ１０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、外部記憶装置４４（ＨＤＤ等）、及び通信装置４５（通信インタフェース）を有する。
　ＭＥＣサーバ１０では、例えばＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３及び外部記憶装置４４のいずれかに格納された、ＭＥＣサーバ１０の各機能を実現するプログラムがＣＰＵ４１によって実行される。なお、ＣＰＵ４１は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の１つ以上のプロセッサによって置き換えられてもよい。
　通信装置４５は、ＣＰＵ４１による制御下で、ＥＰＣ２０内のノードと、ＭＥＣサーバ１０に接続されている各ｅＮＢとの間で伝送されるパケットの転送（受信及び送信）、及び各ｅＮＢとの通信（各ｅＮＢを介した車両との通信）を行いうる。また、通信装置４５は、ＣＰＵ４１による制御下で、隣接する他のＭＥＣサーバとの通信を行いうる。ＭＥＣサーバ１０は、それぞれ接続先が異なる複数の通信装置４５を有していてもよい。
　なお、ＭＥＣサーバ１０は、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。
　図５は、本実施形態に係るＭＥＣサーバ１０の機能構成例を示すブロック図である。ＭＥＣサーバ１０の各機能は、例えば図４のハードウェアによって実現される論理的な機能であり、ＣＰＵ４１がＲＯＭ４２等に格納されたプログラムを実行することによって実現されうる。本実施形態では、ＭＥＣサーバ１０は、通信情報取得部５１、通信情報収集部５２、通信情報管理部５３、通信情報提供部５４、及びダイナミックマップアプリケーション（ＤＭＡＰ）５５を有する。
　通信情報取得部５１は、各ｅＮＢとＥＰＣ２０との間で伝送されるパケットの中身を解析する機能を有する。通信情報取得部５１は、このようなパケットの解析結果に基づいて、モバイルネットワークにおける通信品質等のネットワーク関連情報を取得するＲＮＩＳ機能を有しており、ＲＮＩＳ機能のＡＰＩを通信情報収集部５２に提供する。通信情報取得部５１は、ＭＥＣサーバ１０に接続された複数のｅＮＢに対応する（管理対象の）複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を、このＲＮＩＳ機能により取得する。
　通信情報収集部５２は、通信情報取得部５１（ＲＮＩＳ機能）を利用して定期的に通信状況情報を収集し、収集した通信状況情報を通信情報管理部５３に送信する。通信情報管理部５３は、通信状況情報を受信するごとに、当該通信状況情報から上述のようなヒートマップ情報を生成し、ＲＡＭ４３又は外部記憶装置４４に保存することにより、ヒートマップ情報を管理する。通信情報提供部５４は、通信情報管理部５３によって管理されているヒートマップ情報を定期的に取得してＤＭＡＰ５５に提供する。
　ＤＭＡＰ５５は、管理対象の複数のセル内を走行中の車両にダイナミックマップを提供するためのアプリケーションである。本実施形態では、車両の自動走行システムへのダイナミックマップ（例えば、点群データ、準静的情報、準動的情報及び動的情報）の提供だけでなく、車両の自動走行システムによって取得された点群データを当該車両から取得する。具体的には、ＤＭＡＰ５５は、通信情報提供部５４から提供されるヒートマップ情報に基づいて、管理対象の複数のセル内を走行中の車両のうち、ＭＥＣサーバ１０においてダイナミックマップの更新に用いられる点群データの送信を行う１以上の車両を決定する。更に、ＤＭＡＰ５５は、決定した当該１以上の車両に、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を要求する。
　＜ＭＥＣサーバの具体的な処理手順＞
　次に、図６に示されるネットワーク構成を例に、ＭＥＣサーバ１０によって実行される具体的な処理手順について説明する。図６の例では、ｅＮＢ＃１及びｅＮＢ＃２がＭＥＣサーバ１０に接続されており、ｅＮＢ＃１及びｅＮＢ＃２によって形成される、隣接するセル＃１及び＃２を通る道路を、車両群Ａ及びＢが走行している。車両群Ａは、ｅＮＢ＃１に対応するセル＃１（セルＩＤ＝１）内を走行中の、車両＃１を含む３台の車両から成る。車両群Ｂは、ｅＮＢ＃２に対応するセル＃２（セルＩＤ＝２）内を走行中の、車両＃２を含む１２台の車両から成る。なお、車両群Ａ及びＢの各車両は、図６において矢印で示す方向に向かって走行している。
　以下では、車両群Ａ及びＢがＭＥＣサーバ１０へ点群データの送信は行っていない状態において、ＭＥＣサーバ１０が、ヒートマップ情報に基づいて、車両群Ａに含まれる車両＃１に点群データの送信を要求する例について説明する。なお、以下の説明では、車両群Ａに含まれる車両のうちで車両＃１に着目するが、車両群Ａに含まれる他の車両についても同様である。また、車両群Ｂに含まれる車両のうちで車両＃２に着目するが、車両群Ｂに含まれる他の車両についても同様である。
　ここで、図７は、図６のセル＃１及び＃２における、車両＃１からの点群データの送信開始前及び送信開始後の、通信リソース（通信帯域）の使用状況の例を示す図である。図７は、車両＃１からの点群データの送信開始前において、車両＃１が走行中のセル＃１よりも、車両＃１の移動先となるセル＃２の方が、空きの通信リソース（空き帯域）が少なく（即ち、通信帯域の使用率Ｂrが高く）、通信リソースが逼迫していることを示している。このような場合、ＭＥＣサーバ１０のＤＭＡＰ５５は、セル＃２ではなくセル＃１において点群データを送信するよう、車両＃１に要求する。この要求に応じて車両＃１がＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を開始すると、図７に示すように、セル＃１における使用中の通信帯域Ｂs1が増加して、通信帯域の使用率Ｂr1（＝Ｂs1／Ｂa）が増加する。このようにして、ＤＭＡＰ５５は、セル＃１及び＃２における通信帯域の使用率Ｂrを平準化することで、車両とＭＥＣサーバ１０との間の通信に伴うネットワーク負荷をセル間で平準化する。
　なお、ＤＭＡＰ５５は、車両＃１が走行中のセル＃１よりも、車両＃１の移動先となるセル＃２の方が、空き帯域が多い（即ち、通信帯域の使用率Ｂrが低い）場合には、上述の処理とは逆の処理を行う。即ち、ＤＭＡＰ５５は、セル＃１ではなくセル＃２において点群データを送信するよう、車両＃１に要求することにより、車両とＭＥＣサーバ１０との間の通信に伴うネットワーク負荷をセル間で平準化する。
　次に、図８及び図９は、車両とＭＥＣサーバ１０との間の通信のシーケンス図であり、図６及び図７を用いて説明したように、セル＃１内を走行中の車両＃１に対して点群データの送信を要求する場合の、ＭＥＣサーバ１０の処理手順を示している。
　図８に示すように、まずＳ１で、セル＃１内の車両＃１が、ｅＮＢ＃１に無線接続処理（アタッチ処理）を行い、セル＃２内の車両＃２が、ｅＮＢ＃２に無線接続処理（アタッチ処理）を行う。なお、各ｅＮＢへの無線接続処理は、セル間の車両の移動に伴うハンドオーバ処理であってもよい。その後、Ｓ２で、車両＃１は、ＭＥＣサーバ１０にアクセスして、ダイナミックマップに含まれる準静的情報、準動的情報及び動的情報をＤＭＡＰ５５から取得するための通信を開始する。また、車両＃２は、ＭＥＣサーバ１０にアクセスして、ダイナミックマップに含まれる準静的情報、準動的情報及び動的情報をＤＭＡＰ５５から取得するための通信を開始する。準静的情報、準動的情報及び動的情報は、車両＃１及び＃２の自動走行に必要な情報である。このため、車両＃１及び＃２は、ＭＥＣサーバ１０からの準静的情報、準動的情報及び動的情報の取得を、各情報の更新頻度（図２Ｂ）に応じて走行中に定期的に実行する。
　次にＳ３で、通信情報収集部５２は、通信情報取得部５１（ＲＮＩＳ機能）を呼び出して、セル＃１及びセル＃２に対応する通信状況情報を要求する。当該要求に従って、Ｓ４で、通信情報取得部５１は、ＲＮＩＳ機能により通信状況情報を取得し、取得した通信状況情報を含む応答を、通信情報収集部５２へ返す。図１０Ａ及び図１０Ｂは、通信情報取得部５１によって取得される通信状況情報の例を示す図である。通信状況情報には、図１０Ａに示すように、各セルにおいて通信している車両に関する情報、及び車両ごとの通信品質（スループット）を示す情報が含まれる。また、通信状況情報には、図１０Ｂに示すように、各セルにおける通信リソース（無線リソース）の使用状況を示す情報が更に含まれる。
　通信情報収集部５２は、通信情報取得部５１からの応答を受信すると、Ｓ５で、当該応答に含まれる通信状況情報を、通信情報管理部５３へ送信する。Ｓ６で、通信情報管理部５３は、通信状況情報の受信に応じて、受信した通信状況情報から、上述のヒートマップ情報を生成して保存する。以上のＳ３～Ｓ６の処理（８１）は、所定の時間間隔（例えば、５秒間隔）で繰り返し実行される。これにより、所定の時間間隔でヒートマップ情報が更新され続ける。なお、通信情報管理部５３は、通信状況情報から得られる、各セルの通信リソースの使用率Ｂrの時間平均を求め、当該時間平均に基づいてヒートマップ情報を生成してもよい。これにより、瞬時的なトラヒックの増大の影響を受けずにネットワーク負荷の平準化を実現することが可能になる。
　次にＳ７で、通信情報提供部５４は、通信情報管理部５３に対してヒートマップ情報を要求する。当該要求に従って、Ｓ８で、通信情報管理部５３は、保存しているヒートマップ情報を含む応答を、通信情報提供部５４へ返す。当該応答を受信すると、Ｓ９で、通信情報提供部５４は、当該応答に含まれるヒートマップ情報を、ＤＭＡＰ５５へ通知する。
　Ｓ１０で、ＤＭＡＰ５５は、ヒートマップ情報の通知を受信するごとに、ＭＥＣサーバ１０へ点群データを送信する１以上の車両を決定する。例えば、ＤＭＡＰ５５は、セル＃１及びセル＃２のうち、通信リソースの使用率Ｂrが低いセル（本例では、セル＃１）において、使用率Ｂrが閾値Ｂth（例えば、０．７）を上回っていない（Ｂr≦Ｂthである）場合に、セル＃１内を走行する車両＃１に、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を要求する。なお、ＤＭＡＰ５５は、使用率Ｂr1が所定の閾値Ｂthを上回っている（Ｂr1＞Ｂthである）場合には、セル＃１内を走行する車両＃１に、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を要求しない。
　また、Ｓ１０では、ＤＭＡＰ５５は、セル＃１及び＃２内における各車両の滞在時間を予測し、滞在時間が長くなると車両を優先して、点群データの送信を行う車両として決定し、点群データの送信を要求してもよい。この場合、ＤＭＡＰ５５は、セル＃１及び＃２内の各車両の位置及び進行方向を、例えば各車両に対応する準静的情報、準動的情報及び動的情報に基づいて特定し、特定した位置及び進行方向に基づいて、セル内における各車両の滞在時間を予測する。これにより、１つのセル内における、車両とＭＥＣサーバ１０との間の通信で使用される通信リソースの時間的な利用効率を向上させることが可能である。
　例えば、図１１Ａの例では、通信リソースの使用率Ｂr1が閾値Ｂth以下であるセル＃１において、車両＃１１及び＃１２の位置及び進行方向に基づいて、車両＃１２よりも車両＃１１の方が滞在時間が長くなることが予測される。このため、ＤＭＡＰ５５は、セル＃１において、車両＃１１に対して点群データの送信を要求しうる。図１１Ｂの例では、車両＃１１及び＃１２がセル＃２に移動した後、通信リソースの使用率Ｂr2が閾値Ｂth以下となった場合を示している。この場合、ＤＭＡＰ５５は、セル＃２における車両＃１１及び＃１２の滞在時間の予測の結果、セル＃２において車両＃１１に対して点群データの送信を要求しうる。
　また、Ｓ１０では、通信状況情報に含まれる通信品質（スループット）にも基づいて、点群データの送信を行う車両を決定してもよい。例えば、高いスループットを有する車両を優先して、点群データの送信を行う車両として決定してもよい。これにより、車両からＭＥＣサーバ１０へ点群データをより短い時間で送信することができ、当該送信のための通信リソースの使用時間を短くすることが可能になる。
　以上のＳ７～Ｓ１０の処理（８２）は、所定の時間間隔（例えば、１０秒間隔）で繰り返し実行される。Ｓ１０における上述の決定の結果に従って、Ｓ１１で、ＤＭＡＰ５５は、車両＃１に対して点群データの送信を要求する。なお、ＤＭＡＰ５５は、点群データ以外のデータについても送信すべきデータとして指定できてもよい。また、ＤＭＡＰ５５は、Ｓ１０における決定の結果、車両群Ａに含まれる、車両＃１を含む複数の車両を、点群データを送信する車両として決定した場合には、当該複数の車両に対して同時に要求を送信してもよい。
　Ｓ１１における送信要求に応じて、Ｓ１２で、車両＃１は、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を開始する。これにより、車両＃１は、ダイナミックマップを構成する情報のうち、準静的情報、準動的情報及び動的情報（特定情報）を所定の時間間隔でＭＥＣサーバ１０から受信しながら、Ｓ１１における送信要求に応じて点群データをＭＥＣサーバ１０へ送信する状態となる。
　次に、図９は、図８に示す処理の後に、Ｓ２１で、車両＃１がセル＃１からセル＃２へ移動した場合の、ＭＥＣサーバ１０の処理手順を示している。この場合、Ｓ２２で、車両＃１は、ｅＮＢ＃１からｅＮＢ＃２へ接続先を切り替えるためのハンドオーバ処理を行う。ハンドオーバ処理が完了すると、車両＃１は、ｅＮＢ＃２を介してＭＥＣサーバ１０との通信（即ち、準静的情報、準動的情報及び動的情報の受信、及び点群データの送信）を継続することになる。その間、ＭＥＣサーバ１０では、上述の処理８１及び８２が、それぞれ定期的に繰り返される。
　処理８２（Ｓ１０）における、ＭＥＣサーバ１０へ点群データを送信する車両の決定では、ＤＭＡＰ５５は、セル＃２における通信リソースの使用率Ｂr2が閾値Ｂthを上回っているため（Ｂr2＞Ｂth）、車両＃１が、点群データを送信する車両から除外することになる。この決定に従って、Ｓ２３で、ＤＭＡＰ５５は、車両＃１に対して、点群データの送信の停止を要求する。なお、ＤＭＡＰ５５は、点群データ以外のデータについても送信を停止すべきデータとして指定できてもよい。
　Ｓ２３における停止要求に応じて、Ｓ２４で、車両＃１は、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を停止する。これにより、車両＃１は、点群データの送信を行わずに、準静的情報、準動的情報及び動的情報（特定情報）を所定の時間間隔でＭＥＣサーバ１０から受信する状態となる。
　以上説明したように、本実施形態では、ＭＥＣサーバ１０は、ＲＮＩＳ機能を利用して得られる通信状況情報から、通信リソースの使用状況に関するヒートマップ情報を生成する。更に、ＭＥＣサーバ１０は、生成したヒートマップ情報に基づいて、ＭＥＣサーバ１０の管理対象の複数のセル内を走行中の車両のうち、ＭＥＣサーバ１０への点群データの送信を行う１以上の車両を決定し、点群データの送信を要求する。これにより、ダイナミックマップを提供するＭＥＣサーバ１０と車両との間の通信に伴うネットワーク負荷を平準化することが可能になる。ＭＥＣサーバ１０によるヒートマップ情報の生成のために、車両に具備された自動走行システムに、通信品質情報の送信機能等の追加機能を導入する必要もないため、自動走行システムのキッティングの手間を低減できる。
　なお、本実施形態に係るＭＥＣサーバ（サーバ装置）は、コンピュータをＭＥＣサーバとして機能させるためのコンピュータプログラムにより実現することができる。当該コンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて配布が可能なもの、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
　本願は、２０１７年１１月６日提出の日本国特許出願特願２０１７－２１３７７１を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (15)

  1. 　複数の基地局とコアネットワークとの間に接続され、前記複数の基地局に対応する複数のセル内で車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供するサーバ装置であって、
    　前記複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する取得手段と、
    　前記取得手段によって取得された通信状況情報から、前記複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けたヒートマップ情報を生成する生成手段と、
    　前記複数のセル内を走行中の車両のうち、各車両の周囲の物体の３次元座標を示し、かつ、前記サーバ装置において前記ダイナミックマップの更新に用いられる点群データの送信を行う１以上の車両を、前記生成手段によって生成されたヒートマップ情報に基づいて決定し、決定した当該１以上の車両に、前記サーバ装置への前記点群データの送信を要求する要求手段と、
    　を備えることを特徴とするサーバ装置。
  2. 　前記要求手段は、空きの通信リソースが少ないセル内を走行する車両よりも、空きの通信リソースが多いセル内を走行する車両を優先して、前記点群データの送信を行う車両を決定する
    　ことを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
  3. 　前記要求手段は、前記通信リソースの使用中の割合を示す使用率が高いセル内を走行する車両よりも、前記使用率が低いセル内を走行する車両を優先して、前記点群データの送信を行う車両を決定する
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載のサーバ装置。
  4. 　前記要求手段は、前記通信リソースの使用中の割合を示す使用率が所定の閾値を上回っているセル内を走行する車両には前記点群データの送信を要求せず、前記使用率が前記閾値を上回っていないセル内を走行する車両に、前記サーバ装置への前記点群データの送信を要求する
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のサーバ装置。
  5. 　前記要求手段は、前記複数のセルのうち、第１車両が走行中の第１セルよりも、当該第１車両の移動先となる第２セルの方が、前記使用率が高ければ、前記第２セルではなく前記第１セルにおいて前記点群データを送信するよう、前記第１車両に要求する
    　ことを特徴とする請求項３又は４に記載のサーバ装置。
  6. 　前記要求手段は、前記複数のセルのうち、第１車両が走行中の第１セルよりも、当該第１車両の移動先となる第２セルの方が、前記使用率が低ければ、前記第１セルではなく前記第２セルにおいて前記点群データを送信するよう、前記第１車両に要求する
    　ことを特徴とする請求項３又は４に記載のサーバ装置。
  7. 　前記複数のセルのそれぞれについて、当該セル内の各車両の位置及び進行方向を特定し、特定した位置及び進行方向に基づいて、当該セル内における各車両の滞在時間を予測する予測手段を更に備え、
    　前記要求手段は、前記複数のセルのそれぞれについて、当該セル内における前記滞在時間が長くなる車両を優先して、前記点群データの送信を行う車両として決定する
    　ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のサーバ装置。
  8. 　前記要求手段は、前記複数のセル内の各車両に対して、前記ダイナミックマップを構成する情報のうち、当該車両の周辺の道路状況に関する特定情報を、所定の時間間隔で送信しながら、送信要求に応じて各車両から送信される前記点群データを受信する
    　ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のサーバ装置。
  9. 　前記送信要求に応じて前記複数のセル内の各車両から送信される点群データは、各車両がレーザスキャナを用いた計測により取得した点群データである
    　ことを特徴とする請求項８に記載のサーバ装置。
  10. 　前記特定情報には、周辺の交通規制及び交通渋滞の情報を少なくとも含む準静的情報及び準動的情報と、周辺の車両、歩行者及び信号の情報を少なくとも含む動的情報とが含まれる
    　ことを特徴とする請求項８又は９に記載のサーバ装置。
  11. 　前記取得手段は、所定の時間間隔で前記通信状況情報を取得し、
    　前記生成手段は、前記通信状況情報が取得されるごとに、前記ヒートマップ情報を生成する
    　ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のサーバ装置。
  12. 　前記生成手段は、前記取得手段によって取得された通信状況情報から得られる、各セルにおける通信リソースの使用中の割合を示す使用率の時間平均に基づいて、前記ヒートマップ情報を生成する
    　ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のサーバ装置。
  13. 　前記サーバ装置は、隣接する他のサーバ装置と通信可能であり、
    　前記生成手段は、生成したヒートマップ情報と前記他のサーバ装置において生成されたヒートマップ情報とを、前記他のサーバ装置と共有し、
    　前記要求手段は、前記生成手段によって生成されたヒートマップ情報及び前記他のサーバ装置において生成されたヒートマップ情報に基づいて、前記点群データの送信を行う１以上の車両を決定する
    　ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のサーバ装置。
  14. 　複数の基地局とコアネットワークとの間に接続され、前記複数の基地局に対応する複数のセル内で車両の自動走行のためのダイナミックマップを提供するサーバ装置の制御方法であって、
    　前記複数のセルのそれぞれにおける通信状況を示す通信状況情報を取得する取得工程と、
    　前記取得工程で取得された通信状況情報から、前記複数のセルと、それぞれのセルにおける通信リソースの使用状況とを対応付けたヒートマップ情報を生成する生成工程と、
    　前記複数のセル内を走行中の車両のうち、各車両の周囲の物体の３次元座標を示し、かつ、前記サーバ装置において前記ダイナミックマップの更新に用いられる点群データの送信を行う１以上の車両を、前記生成工程で生成されたヒートマップ情報に基づいて決定し、決定した当該１以上の車両に、前記サーバ装置への前記点群データの送信を要求する要求工程と、
    　を含むことを特徴とするサーバ装置の制御方法。
  15. 　請求項１４に記載のサーバ装置の制御方法の各工程を、前記サーバ装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
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