WO2020059289A1 - 制御装置、プログラム、制御方法及び飛行体 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a control device, a program, a control method, and a flying object.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-21496
- a control device for controlling a flying object having an antenna for forming a cell on the ground and providing a wireless communication service to a user terminal in the cell.
- the control device may include an alternation control unit that controls alternation between the first flying object whose cell covers a target area on the ground and the second flying object.
- the replacement control unit moves the second flying object to a position corresponding to the position of the first flying object, and provides wireless communication service to the user terminal by the second flying object and the first flying object by CoMP.
- the first vehicle and the second vehicle may be controlled such that the first vehicle stops forming cells.
- the alternation control unit moves the second flying object into the trajectory of the first flying object flying at a fixed point over the target area, and performs the second flying object and the first flying object by CoMP. After starting provision of the wireless communication service to the user terminal by the flying vehicle, the first flying vehicle and the second flying vehicle are arranged so that the first flying vehicle stops forming the cell. May be controlled.
- the alternation control unit moves the second vehicle to a position corresponding to the position of the first vehicle covering a target area on the ground by a multi-cell, and executes the second vehicle and CoMP by CoMP. After starting providing the wireless communication service to the user terminal using the multi-cell by the first flying object, the first flying object and the first flying object are stopped so that the first flying object stops forming the multi-cell.
- the second flying object may be controlled.
- the alternation control unit causes the first flying object covering the target area on the ground by the multicell to cause the multicell to become a virtual single cell, and then causes the second flying object to perform the first flight. After moving to a position corresponding to the position of the body and starting to provide wireless communication service to the user terminal by the second flying body and the first flying body by CoMP, the first flying body The formation of cells may be stopped and the first and second vehicles may be controlled such that the second vehicle forms a multi-cell.
- the alternation control unit determines one cell of the multi-cells formed by the first flying object as a main cell, enlarges the main cell, and replaces a cell other than the main cell among the multi-cells.
- the replacement control unit may determine a cell located at the center of the multi-cell formed by the first flying object as a main cell.
- the replacement control unit may determine, as a main cell, a cell having the largest total size of an area overlapping with another cell among the multi-cells formed by the first flying object.
- the alternation control unit may determine the main cell based on communication traffic of each of the multicells formed by the first flying object.
- the replacement control unit may determine a cell having the largest communication traffic among the multi-cells formed by the first flying object as the main cell.
- a program for causing a computer to function as the control device.
- a control method for controlling a flying vehicle having an antenna for forming a cell on the ground and providing a wireless communication service to a user terminal in the cell may include an alternation control step of controlling alternation between the first aircraft and the second aircraft, each of which covers a target area on the ground by a cell.
- the alternation control step includes the step of moving the second vehicle to a position corresponding to the position of the first vehicle, and providing wireless communication service to the user terminal by the second vehicle and the first vehicle by CoMP.
- the first vehicle and the second vehicle may be controlled such that the first vehicle stops forming cells.
- a flying object having an antenna for forming a cell on the ground and providing a wireless communication service to a user terminal in the cell.
- the flying object may include a changeover control unit that executes a changeover process for changing the cover of the target area with another flying object when the target area on the ground is covered by the cell.
- the replacement control unit may start the provision of the wireless communication service to the user terminal together with the other flying objects by CoMP, and then control the cell formation to be stopped.
- a flying object having an antenna for forming a cell on the ground and providing a wireless communication service to a user terminal in the cell.
- the flying vehicle may include a replacement control unit that controls replacement with another flying vehicle that covers the target area on the ground by the cell.
- the replacement control unit may control the flying vehicle to move to a position corresponding to the position of the other flying vehicle and start providing wireless communication service to the user terminal together with the other flying vehicle by CoMP.
- An example of the flying object 100 is schematically illustrated.
- 6 schematically shows an example of a flow of a replacement control process by the control device 300.
- 6 schematically shows an example of a flow of a replacement control process by the control device 300.
- 6 schematically shows an example of a flow of a replacement control process by the control device 300.
- 6 schematically shows an example of a flow of a replacement control process by the control device 300.
- An example of a functional configuration of the control device 300 is schematically shown.
- An example of a functional configuration of a control device 130 included in the flying object 100 is schematically illustrated.
- An example of a hardware configuration of a computer 1000 functioning as the control device 300 is schematically shown.
- FIG. 1 schematically shows an example of the flying object 100.
- the flying object 100 includes a main body 102 and a main wing 104.
- the main body 102 has a propeller 106, a skid 108, and wheels 110.
- the main wing 104 has a solar panel 112.
- the main body 102 includes a battery and an antenna (not shown).
- the power generated by solar cell panel 112 is stored in the battery.
- the flying object 100 can fly by rotating the propeller 106 using the electric power stored in the battery.
- the flying object 100 forms a communication area 120 on the ground using an antenna, and provides a wireless communication service to the user terminals 30 in the communication area 120.
- the antenna may be, for example, a multi-beam antenna.
- the communication area 120 may be constituted by a single cell. Further, 120 may be constituted by a plurality of subcells 122. That is, the communication area 120 may be configured by a multi-cell.
- the flying object 100 provides a wireless communication service to the user terminal 30 on the ground by flying in the stratosphere, for example. Aircraft 100 may function as a stratospheric platform.
- the user terminal 30 may be any terminal as long as it is a communication terminal capable of communicating with the flying object 100.
- the user terminal 30 is a mobile phone such as a smartphone.
- the user terminal 30 may be a tablet terminal, a PC (Personal Computer), or the like.
- the flying object 100 provides a wireless communication service to the user terminal 30 by relaying communication between the user terminal 30 and the ground network 20, for example.
- Network 20 may include a core network provided by a carrier. Further, the network 20 may include the Internet.
- the flying object 100 may communicate with the network 20 via the gateway 22 in the communication area 120 among the gateways 22 arranged on various places on the ground. Further, for example, the flying object 100 may communicate with the network 20 via a communication satellite (not shown).
- the flying object 100 transmits the data received from the user terminal 30 in the communication area 120 to the network 20, for example. Further, for example, when the flying object 100 receives data addressed to the user terminal 30 in the communication area 120 via the network 20, the flying object 100 transmits the data to the user terminal 30.
- Communication performed by the user terminal 30 via the flying object 100 may be managed by the communication management device 400.
- the communication management device 400 is arranged, for example, in a core network of a communication carrier.
- the communication management device 400 may provide communication information regarding communication performed by the user terminal 30 via the flying object 100 to the outside.
- the communication information includes, for example, communication traffic of communication performed by the user terminal 30 via the flying object 100.
- the communication management device 400 may transmit the communication information to the control device 300 via the network 20.
- the control device 300 and the communication management device 400 may be integrated. That is, the control device 300 may function as the communication management device 400.
- the flying object 100 may be controlled by the control device 300.
- the flying object 100 flies according to an instruction transmitted by the control device 300 via the network 20 and the gateway 22, for example.
- the control device 300 controls the flying object 100 by transmitting the instruction.
- the control device 300 may cause the flying object 100 to turn over the target area so that the communication area 120 covers the target area on the ground. Turning the flying object 100 over the target area to cover the target area may be referred to as fixed-point flight.
- the control device 300 may cover each of the plurality of target areas by causing the flying object 100 to perform a fixed point flight for each of the plurality of target areas.
- the control device 300 executes a change control process for changing the flying object 100 covering the target area with another flying object 100. For example, when performing maintenance on the flying object 100 covering the target area, the control device 300 replaces the flying object 100 with another flying object 100. Further, the control device 300 replaces the flying object 100 covering the target area with another flying object 100 at an arbitrary timing according to an instruction of the operator.
- the provision of the wireless communication service to the first flying object 100 is stopped, and the first flying object 100
- the second flying object 100 is directed to the flight area in which the aircraft was flying, and the provision of the wireless communication service by the second flying object 100 is started.
- the service is temporarily cut off, or the service quality is temporarily deteriorated.
- the size of the coverage area is limited, so that temporary degradation of service quality is permitted. The effect can be significant because the area is large.
- the second flying body 100 moves to a position corresponding to the position of the first flying body 100, and the second flying body 100 is moved by CoMP (Coordinated Multiple Multiple Point Transmission / Reception). And after starting provision of the wireless communication service to the user terminal 30 by the first flying vehicle 100 and the first flying vehicle 100 and the second flight so that the first flying vehicle 100 stops forming a cell. Control the body.
- the position corresponding to the position of the first flying object 100 may be, for example, within the flight path of the first flying object 100. For example, when the first flying object 100 is making a fixed point flight, the position corresponding to the position of the first flying object 100 may be in the trajectory of the fixed point flight. Further, the position corresponding to the position of the flying object 100 may be any position within a range of a predetermined distance from the flying object 100.
- the user terminal 30 located in the first flying object 100 moves the first flying object until the second flying object 100 moves to a position corresponding to the position of the first flying object 100.
- the service by CoMP is received and the first flying object 100 has stopped forming cells. Thereafter, the service by the second flying object 100 can be received. That is, according to the control device 300 according to the present embodiment, it is possible to suppress a temporary service interruption and a temporary deterioration in service quality occurring in the user terminal 30.
- FIG. 2 schematically shows an example of the flow of the replacement control process by the control device 300.
- the process of replacing the flying object 100 with the flying object 200 will be described as an example.
- the flying object 200 has a configuration similar to that of the flying object 100.
- the flying object 100 and the flying object 200 execute each operation according to the instruction of the control device 300. 2
- a state in which the flying object 100 flies over the target area 40 at a fixed point and the target area 40 is covered by the communication area 120 will be described as a start state.
- the flying object 200 arrives at a position corresponding to the position of the flying object 100.
- the flying object 200 forms the communication area 220.
- the flying object 200 forms a communication area 220 having the same frequency as the communication area 120, and starts providing wireless communication services to the user terminal 30 together with the flying object 100 by CoMP. Illustration of the user terminal 30 is omitted.
- the flying vehicle 100 and the flying vehicle 200 may provide the user terminal 30 with a wireless communication service by CoMP @ JT (Joint @ Transmission). While the flying object 100 and the flying object 200 provide the wireless communication service to the user terminal 30 by CoMP, the user terminal 30 can receive data from the flying object 100 and the flying object 200. Further, the user terminal 30 can transmit data to both the flying object 100 and the flying object 200. That is, the UL reception from the user terminal 30 can be switched between the flying object 100 and the flying object 200.
- CoMP @ JT Joint @ Transmission
- the flying object 100 stops forming the communication area 120. At this time, the user terminal 30 can transmit and receive data to and from the flying object 200. In S108, the flying object 100 moves out of the trajectory of the fixed-point flight and moves to a predetermined location or a specified location.
- FIG. 3 schematically shows an example of the flow of the replacement control process by the control device 300.
- a description will be given by taking as an example a process in which the flying object 100 and the flying object 200 forming the cell 150 formed of a single cell are alternated.
- the flying object 100 and the flying object 200 execute each operation according to the instruction of the control device 300.
- the flying object 200 moves to a position corresponding to the position of the flying object 100, and forms a cell 250 constituted by a single cell having the same frequency as the cell 150.
- the control device 300 may cause the flying object 200 and the flying object 100 to perform a footprint adjustment for aligning the positions of the cell 150 and the cell 250.
- the control device 300 notifies the position of the cell 150 to the flying object 200, notifies the position of the cell 250 to the flying object 100, and notifies the position of the cell 150 to the flying object 200 and fly. By informing the body 100 of the position of the cell 250, the footprint may be adjusted.
- the control device 300 specifies the position of the cell 250 with respect to the flying object 200 or specifies the position of the cell 150 with respect to the flying object 100 so that the positions of the cell 150 and the cell 250 match. Is also good. Further, the footprint matching may be autonomously executed by the flying vehicles 100 and 200. Then, the control device 300 causes the flying objects 200 and 100 to start providing the wireless communication service to the user terminal 30 by CoMP. Illustration of the user terminal 30 is omitted.
- the flying object 100 stops forming the cell 150, moves out of the fixed point flight trajectory, and moves to a predetermined location or a specified location.
- the area covered by the cell 150 of the flying object 100 is covered by the cell 250 of the flying object 200.
- the flying vehicle 200 is moved to a position corresponding to the position of the flying vehicle 100 forming the cell 150 composed of a single cell, and the cell composed of a single cell is placed on the flying vehicle 200.
- the formation of the cell 150 is stopped, so that the wireless communication service can be seamlessly switched. And the flying object 200 can be appropriately replaced.
- FIG. 4 schematically shows an example of the flow of the replacement control process by the control device 300.
- a description will be given of a process in which the flying object 100 forming the multi-cell 160 and the flying object 200 are switched, as an example.
- the flying object 100 and the flying object 200 execute each operation according to the instruction of the control device 300.
- the flying object 200 moves to a position corresponding to the position of the flying object 100, and forms a multi-cell 260 having the same configuration as the multi-cell 160.
- the control device 300 may cause the flying objects 200 and 100 to perform the footprint matching that positions the multi-cell 160 and the multi-cell 260.
- the control device 300 notifies the flying object 200 of the position of the multi-cell 160, notifies the flying object 100 of the position of the multi-cell 260, notifies the flying object 200 of the position of the multi-cell 160, and By informing the body 100 of the position of the multi-cell 260, the footprint may be adjusted.
- the control device 300 also specifies the position of the multi-cell 260 with respect to the flying object 200 or specifies the position of the multi-cell 160 with respect to the flying object 100 so that the positions of the multi-cell 160 and the multi-cell 260 match. Is also good. Further, the footprint matching may be autonomously executed by the flying vehicles 100 and 200. Then, control device 300 causes flying object 100 and flying object 200 to start providing the wireless communication service to user terminal 30 by CoMP for each of multi-cell 160 and multi-cell 260. Illustration of the user terminal 30 is omitted.
- the flying object 100 stops forming the multi-cell 160, moves off the trajectory of the fixed-point flight, and moves to a predetermined location or a specified location.
- the area covered by the multi-cell 160 of the flying object 100 is covered by the multi-cell 260 of the flying object 200.
- the flying vehicle 200 is moved to a position corresponding to the position of the flying vehicle 100 forming the multi-cell 160, the flying vehicle 200 is formed with the multi-cell 260, and the provision of the wireless communication service by CoMP is started. After that, by stopping the formation of the multi-cell 160, seamless switching of the wireless communication service can be realized, and appropriate replacement between the flying objects 100 and the flying objects 200 can be realized.
- FIG. 5 schematically shows an example of the flow of the replacement control process by the control device 300.
- FIG. 5 schematically shows an example of the flow of the replacement control process by the control device 300.
- differences from FIG. 4 will be mainly described.
- the flying object 100 changes the multi-cell 160 into a virtual single cell 154 by CoMP. For example, the flying object 100 determines one of the plurality of cells included in the multi-cell 160 as the main cell, expands the main cell, and stops the cells other than the main cell, thereby setting the multi-cell 160 to a virtual single cell.
- the cell 154 may be used.
- the flying object 200 moves to a position corresponding to the position of the flying object 100, and forms a cell 254 composed of a single cell having the same frequency as the virtual single cell 154.
- the control device 300 may cause the flying vehicle 200 and the flying vehicle 100 to perform the footprint matching that positions the virtual single cell 154 and the cell 254.
- the control device 300 notifies the flying vehicle 200 of the position of the virtual single cell 154, notifies the flying vehicle 100 of the position of the cell 254, and notifies the flying vehicle 200 of the virtual single cell 154.
- the footprint may be adjusted.
- control device 300 specifies the position of the cell 254 with respect to the flying object 200 or the position of the virtual single cell 154 with respect to the flying object 100 so that the positions of the virtual single cell 154 and the cell 254 match. May be specified. Further, the footprint matching may be autonomously executed by the flying vehicles 100 and 200. Then, the control device 300 causes the flying objects 100 and 200 to start providing the wireless communication service to the user terminal 30 by CoMP. Illustration of the user terminal 30 is omitted.
- the flying object 100 stops forming the virtual single cell 154, moves out of the fixed point flight trajectory, and moves to a predetermined location or a specified location.
- the flying object 200 forms the multi-cell 260.
- Aircraft 200 may form multi-cell 260 by reducing cell 254 and forming a plurality of other cells.
- the area covered by the multi-cell 160 of the flying object 100 is covered by the multi-cell 260 of the flying object 200.
- the flying object 200 is moved to a position corresponding to the position of the flying object 100, By causing the body 200 to form the cell 254 and starting the provision of the wireless communication service by CoMP, the formation of the virtual single cell 154 is stopped, and the flying body 200 causes the cell 254 to become the multi-cell 260.
- the footprint matching of each cell of the multi-cell 160 and the multi-cell 260 can be made unnecessary, and the processing can be simplified.
- the user terminal 30 that has been located in the cell A, the cell B, the cell C, the cell D, the cell E, and the cell F determines in step S402 that the multi-cell 160 When a virtual single cell 154 is used, a wireless instantaneous interruption may occur.
- the control device 300 may determine, for example, a cell located at the center of a plurality of cells included in the multi-cell 160 as a main cell. Further, control device 300 may determine, as a main cell, a cell having the largest total size of an area overlapping with another cell among a plurality of cells included in multi-cell 160. In the example shown in FIG. 5, the cell G is determined as the main cell. Then, control device 300 may cause multi-cell 160 to become virtual single cell 154 by expanding the main cell and stopping cells other than the main cell. Accordingly, it is possible to increase the number of user terminals 30 that can avoid a momentary radio interruption by performing handover to the main cell among the user terminals 30 that have been located in areas other than the main cell.
- the control device 300 may determine the cell having the largest communication traffic among the plurality of cells included in the multi-cell 160 as the main cell. Then, control device 300 may cause multi-cell 160 to become virtual single cell 154 by expanding the main cell and stopping cells other than the main cell. This makes it possible to reduce the number of user terminals 30 in which an instantaneous radio interruption occurs, as compared with the case where another cell is determined as the main cell.
- FIG. 6 schematically shows an example of a functional configuration of the control device 300.
- the control device 300 includes an instruction receiving unit 312, an instruction transmitting unit 314, a communication information acquiring unit 320, and a control unit 330.
- the instruction receiving unit 312 receives various instructions.
- the instruction receiving unit 312 receives, for example, an instruction to specify the target area 40.
- the instruction receiving unit 312 receives, for example, an instruction to specify a trajectory on which the flying object 100 flies at a fixed point.
- the instruction receiving unit 312 receives, for example, an instruction to specify a position at which a communication area is formed.
- the instruction receiving unit 312 may receive an instruction input via an operation unit included in the control device 300.
- the instruction receiving unit 312 may receive an instruction received via the network 20 via a communication unit included in the control device 300.
- the instruction transmitting unit 314 transmits the instruction received by the instruction receiving unit 312 to the flying object 100.
- the instruction transmitting unit 314 may transmit the instruction to the plurality of flying vehicles 100.
- the instruction transmitting unit 314 may transmit an instruction to one of the plurality of flying vehicles 100 and cause the one of the flying vehicles 100 to transmit the instruction to another of the flying vehicles 100.
- the communication information acquisition unit 320 acquires communication information regarding communication in a wireless communication service provided to the user terminal 30 by a cell formed by the flying object 100.
- the communication information acquisition unit 320 acquires information on communication traffic, for example.
- the communication information acquisition unit 320 may receive communication information from the communication management device 400.
- the control unit 330 executes various controls.
- the control unit 330 executes a change control process of the flying object 100.
- the control unit 330 may control the flying object 100 by transmitting various instructions to the flying object 100 via the instruction transmitting unit 314.
- the control unit 330 may transmit a plurality of instructions to the flying object 100 at each timing, or may transmit a plurality of instructions to the flying object 100 collectively.
- the control unit 330 may be an example of a replacement control unit.
- the control unit 330 controls the change of the first flying object, which covers the target area on the ground with the cell, and the second flying object.
- the controller 330 moves the second flying object to a position corresponding to the position of the first flying object, and provides wireless communication service to the user terminal by the second flying object and the first flying object by CoMP.
- the first vehicle and the second vehicle may be controlled such that the first vehicle stops forming cells.
- control unit 330 moves the second flying object to a position corresponding to the position of the first flying object covering the target area on the ground by the multi-cell, and executes the second flying object and the first flying object by CoMP. Controlling the first and second flying vehicles so that the first flying vehicle stops forming the multicell after the wireless communication service to the user terminal using the multicell is started by the flying vehicle May do it.
- control unit 330 causes the first flying object covering the target area on the ground by the multi-cell to change the multi-cell to a virtual single cell, and then the second flying object moves to the position of the first flying object. Move to a position corresponding to and start providing wireless communication service to the user terminal by the second and first vehicles by CoMP, the first vehicle stops forming a cell, and , The first vehicle and the second vehicle may be controlled such that the second vehicle forms a multi-cell.
- the control unit 330 determines one cell of the multi-cells formed by the first flying object as a main cell, expands the main cell, and stops cells other than the main cell in the multi-cell, The first vehicle may be controlled to make the multi-cell a virtual single cell.
- the control unit 330 may determine a cell located at the center of the multi-cell formed by the first flying object as a main cell. In addition, the control unit 330 may determine, as a main cell, a cell having the largest total size of the area overlapping with another cell among the multi-cells formed by the first flying object. The control unit 330 may determine the main cell based on the communication traffic of each of the multi-cells formed by the first flying object. For example, the control unit 330 determines, as a main cell, a cell having the largest communication traffic among the multi-cells formed by the first flying object.
- FIG. 7 schematically illustrates an example of a functional configuration of the control device 130 included in the flying object 100.
- the control device 130 includes a wireless communication unit 136 and a control unit 140.
- the wireless communication unit 136 performs various communications using the power stored in the battery 134.
- the wireless communication unit 136 forms the communication area 120, for example.
- the wireless communication unit 136 may execute communication with the network 20.
- the wireless communication unit 136 may execute communication with the control device 300.
- the wireless communication unit 136 may execute communication with the communication management device 400.
- the wireless communication unit 136 may execute communication with another flying object 100.
- the wireless communication unit 136 may execute communication with a communication satellite.
- the control unit 140 controls the flight of the flying object 100.
- the control unit 140 controls formation of a communication area by the wireless communication unit 136.
- the control unit 140 may control the flight of the flying object 100 and the formation of the communication area, etc., according to an instruction from the control device 300.
- the control unit 140 includes a communication information acquisition unit 142 and a replacement control unit 144.
- the communication information acquisition unit 142 acquires communication information related to communication in a wireless communication service provided to the user terminal 30 by a cell formed by the flying object 100.
- the communication information acquisition unit 142 acquires information on communication traffic, for example.
- the communication information acquisition unit 142 may receive communication information from the communication management device 400.
- the change control unit 144 controls change with another flying object 100.
- the replacement control unit 144 for example, while the own aircraft (the flying object 100 on which the replacement control unit 144 is mounted may be referred to as the own aircraft) flies at a fixed point above the target area on the ground, and When the cell formed by the cell 136 covers the target area, a change control process of changing the cover of the target area with another flying object 100 is executed.
- the replacement control unit 144 When the other flying object 100 moves to a position corresponding to the position of the own aircraft, the replacement control unit 144 starts providing wireless communication services to the user terminal 30 by CoMP together with the other flying object 100. . Then, the replacement control unit 144 causes the wireless communication unit 136 to stop forming cells after starting the wireless communication service using CoMP. Then, the replacement control unit 144 moves the own device to a predetermined location or a designated location.
- the alternation control unit 144 When the own aircraft covers the target area on the ground by the multi-cell, the alternation control unit 144, together with the other aircraft 100, when the other flying body 100 moves to a position corresponding to the position of the own aircraft. , The provision of the wireless communication service to the user terminal 30 using the multi-cell by CoMP may be started. Then, the replacement control unit 144 causes the wireless communication unit 136 to stop forming a multi-cell after starting the wireless communication service using CoMP. Then, the replacement control unit 144 moves the own device to a predetermined location or a designated location.
- the replacement control unit 144 may first cause the wireless communication unit 136 to convert the multi-cell into a virtual single cell. Then, when the other flying object 100 moves to a position corresponding to the position of the own aircraft, the provision of the wireless communication service to the user terminal 30 by CoMP together with the other flying object 100 may be started. Then, the replacement control unit 144 causes the wireless communication unit 136 to stop forming cells after starting the wireless communication service using CoMP. Then, the replacement control unit 144 moves the own device to a predetermined location or a designated location.
- the replacement control unit 144 determines one of the multi-cells as a main cell, enlarges the main cell, and selects a cell other than the main cell in the multi-cell. May be changed to a virtual single cell.
- the replacement control unit 144 may determine the cell located at the center of the multi-cell as the main cell. Further, the replacement control unit 144 may determine, as a main cell, a cell having the largest total size of the area overlapping with another cell among the multi-cells.
- the replacement control unit 144 may determine the main cell based on each communication traffic of the multi-cell. For example, the replacement control unit 144 determines a cell having the largest communication traffic among the multi-cells as a main cell.
- the replacement control unit 144 may perform a replacement control process of forming a cell on the ground and replacing the own aircraft with another flying object 100 covering the target area on the ground.
- the alternation control unit 144 moves the own aircraft to a position corresponding to the position of the other flying object 100, and then transmits to the wireless communication unit 136 a cell having the same frequency as the cell formed by the other flying object 100.
- the wireless communication service to the user terminal 30 may be started together with another flying object 100 by CoMP.
- the alternation control unit 144 moves the own aircraft to a position corresponding to the position of the other flying object 100, and then transmits to the wireless communication unit 136.
- a multi-cell having the same configuration as the multi-cell formed by another flying object 100 may be formed, and a wireless communication service to the user terminal 30 using the multi-cell may be started together with the other flying object 100 by CoMP.
- the replacement control unit 144 starts, for example, a wireless communication service to the user terminal 30 by CoMP together with another flying object 100 by a single cell. After the other flying object 100 stops forming a cell, the wireless communication unit At 136, a single cell may be made multi-cell. When the wireless communication unit 136 causes the single cell to be a multi-cell, the replacement control unit 144 may form a multi-cell by reducing the single cell and forming another plurality of cells.
- FIG. 8 schematically shows an example of a computer 1000 functioning as the control device 130 or the control device 300.
- the computer 1000 according to the present embodiment includes a CPU peripheral having a CPU 1010 and a RAM 1030 interconnected by a host controller 1092, a ROM 1020 connected to the host controller 1092 by an input / output controller 1094, a communication I / F 1040, and a storage device 1050. , And an input / output unit having an input / output chip 1080.
- the CPU 1010 operates based on programs stored in the ROM 1020 and the RAM 1030, and controls each unit.
- Communication I / F 1040 communicates with another device via a network.
- the communication I / F 1040 functions as hardware for performing communication.
- the storage device 1050 may be a hard disk drive, a solid state disk, a solid state drive, or the like, and stores programs and data used by the CPU 1010.
- the ROM 1020 stores a boot program executed by the computer 1000 at the time of startup, a program depending on hardware of the computer 1000, and the like.
- the input / output chip 1080 connects various input / output devices to the input / output controller 1094 via, for example, a USB port, a parallel port, a serial port, a keyboard port, a mouse port, and the like.
- the program provided to the storage device 1050 via the RAM 1030 is stored in a recording medium such as an IC card and provided by the user.
- the program is read from the recording medium, installed in the storage device 1050 via the RAM 1030, and executed by the CPU 1010.
- the program installed in the computer 1000 and causing the computer 1000 to function as the control device 130 or the control device 300 may act on the CPU 1010 or the like to cause the computer 1000 to function as each unit of the control device 130 or the control device 300.
- the information processing described in these programs is read into the computer 1000 to function as the wireless communication unit 136 and the control unit 140, which are specific means in which the software and the various hardware resources described above cooperate. I do.
- the instruction receiving unit 312 and the instruction transmitting unit are specific means in which the software and the various hardware resources described above cooperate with each other. 314, functions as the communication information acquisition unit 320 and the control unit 330.
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Abstract
地上にセルを形成してセル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナを有する飛行体を制御する制御装置であって、セルによって地上の対象エリアをカバーしている第1の飛行体と、第2の飛行体との交代を制御する交代制御部を備え、交代制御部は、第2の飛行体が、第1の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって第2の飛行体及び第1の飛行体によるユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、第1の飛行体がセルの形成を停止するように、第1の飛行体及び第2の飛行体を制御する、制御装置を提供する。
Description
本発明は、制御装置、プログラム、制御方法及び飛行体に関する。
成層圏プラットフォームを提供すべく、アンテナを有し、成層圏を飛行する飛行体が知られていた(例えば、特許文献1参照)。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1]特開2002-211496号公報
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1]特開2002-211496号公報
飛行体の交代を適切に実行可能な技術を提供することが望ましい。
本発明の第1の態様によれば、地上にセルを形成してセル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナを有する飛行体を制御する制御装置が提供される。制御装置は、セルによって地上の対象エリアをカバーしている第1の飛行体と、第2の飛行体との交代を制御する交代制御部を備えてよい。交代制御部は、第2の飛行体が、第1の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって第2の飛行体及び第1の飛行体によるユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、第1の飛行体がセルの形成を停止するように、第1の飛行体及び第2の飛行体を制御してよい。
上記交代制御部は、上記第2の飛行体が、上記対象エリアの上空を定点飛行している上記第1の飛行体の軌道内に移動し、CoMPによって上記第2の飛行体及び上記第1の飛行体による上記ユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、上記第1の飛行体が上記セルの形成を停止するように、上記第1の飛行体及び上記第2の飛行体を制御してよい。上記交代制御部は、上記第2の飛行体が、マルチセルによって地上の対象エリアをカバーしている上記第1の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって上記第2の飛行体及び上記第1の飛行体によるマルチセルを用いた上記ユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、上記第1の飛行体が上記マルチセルの形成を停止するように、上記第1の飛行体及び上記第2の飛行体を制御してよい。
上記交代制御部は、マルチセルによって地上の対象エリアをカバーしている上記第1の飛行体に、上記マルチセルを仮想単一セルにさせた後、上記第2の飛行体が、上記第1の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって上記第2の飛行体及び上記第1の飛行体による上記ユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、上記第1の飛行体が上記セルの形成を停止し、かつ、上記第2の飛行体がマルチセルを形成するように、上記第1の飛行体及び上記第2の飛行体を制御してよい。上記交代制御部は、上記第1の飛行体が形成しているマルチセルのうちの1つのセルをメインセルとして決定し、上記メインセルを拡大し、上記マルチセルのうちの上記メインセル以外のセルを停止することによって、上記マルチセルを仮想単一セルにするように、上記第1の飛行体を制御してよい。上記交代制御部は、上記第1の飛行体が形成しているマルチセルの中心に位置するセルをメインセルとして決定してよい。上記交代制御部は、上記第1の飛行体が形成しているマルチセルのうち、他のセルと重複しているエリアの合計サイズが最も大きいセルをメインセルとして決定してよい。上記交代制御部は、上記第1の飛行体が形成しているマルチセルのそれぞれの通信トラフィックに基づいて、上記メインセルを決定してよい。上記交代制御部は、上記第1の飛行体が形成しているマルチセルのうち、通信トラフィックが最も多いセルを上記メインセルとして決定してよい。
本発明の第2の態様によれば、コンピュータを、上記制御装置として機能させるためのプログラムが提供される。
本発明の第3の態様によれば、地上にセルを形成してセル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナを有する飛行体を制御する制御方法が提供される。制御方法は、セルによって地上の対象エリアをカバーしている第1の飛行体と、第2の飛行体との交代を制御する交代制御段階を備えてよい。交代制御段階は、第2の飛行体が、第1の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって第2の飛行体及び第1の飛行体によるユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、第1の飛行体がセルの形成を停止するように、第1の飛行体及び第2の飛行体を制御してよい。
本発明の第4の態様によれば、地上にセルを形成してセル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナを有する飛行体が提供される。飛行体は、セルによって地上の対象エリアをカバーしているときに、対象エリアのカバーを他の飛行体と交代する交代処理を実行する交代制御部を備えてよい。交代制御部は、CoMPによって他の飛行体とともにユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、セルの形成を停止するよう制御してよい。
本発明の第5の態様によれば、地上にセルを形成してセル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナを有する飛行体が提供される。飛行体は、セルによって地上の対象エリアをカバーしている他の飛行体との交代を制御する交代制御部を備えてよい。交代制御部は、他の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって他の飛行体とともにユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始するように、飛行体を制御してよい。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、飛行体100の一例を概略的に示す。飛行体100は、本体部102及び主翼部104を備える。本体部102は、プロペラ106、スキッド108、及び車輪110を有する。主翼部104は、太陽電池パネル112を有する。
本体部102は、不図示のバッテリ及びアンテナを備える。太陽電池パネル112によって発電された電力は、バッテリに蓄積される。飛行体100は、バッテリに蓄電された電力を用いてプロペラ106を回転させることによって飛行可能である。また、飛行体100は、アンテナによって、地上に通信エリア120を形成して、通信エリア120内のユーザ端末30に無線通信サービスを提供する。アンテナは、例えば、マルチビームアンテナであってよい。通信エリア120は、単一のセルによって構成されてよい。また、120は、複数のサブセル122によって構成されてもよい。すなわち、通信エリア120は、マルチセルによって構成されてもよい。飛行体100は、例えば、成層圏を飛行して地上のユーザ端末30に無線通信サービスを提供する。飛行体100は、成層圏プラットフォームとして機能してよい。
ユーザ端末30は、飛行体100と通信可能な通信端末であればどのような端末であってもよい。例えば、ユーザ端末30は、スマートフォン等の携帯電話である。ユーザ端末30は、タブレット端末及びPC(Personal Computer)等であってもよい。
飛行体100は、例えば、ユーザ端末30と、地上のネットワーク20との通信を中継することによって、ユーザ端末30に無線通信サービスを提供する。ネットワーク20は、通信事業者によって提供されるコアネットワークを含んでよい。また、ネットワーク20は、インターネットを含んでよい。
飛行体100は、地上の各地に配置されたゲートウェイ22のうち、通信エリア120内のゲートウェイ22を介してネットワーク20と通信してよい。また、例えば、飛行体100は、不図示の通信衛星を介してネットワーク20と通信してもよい。
飛行体100は、例えば、通信エリア120内のユーザ端末30から受信したデータを、ネットワーク20に送信する。また、飛行体100は、例えば、ネットワーク20を介して、通信エリア120内のユーザ端末30宛のデータを受信した場合、当該データをユーザ端末30に送信する。
ユーザ端末30によって飛行体100を介して行われる通信は、通信管理装置400によって管理されてよい。通信管理装置400は、例えば、通信事業者のコアネットワーク内に配置される。通信管理装置400は、ユーザ端末30によって飛行体100を介して行われる通信に関する通信情報を外部に提供してよい。通信情報は、例えば、ユーザ端末30によって飛行体100を介して実行される通信の通信トラフィックを含む。通信管理装置400は、通信情報を、ネットワーク20を介して制御装置300に送信してよい。なお、制御装置300と通信管理装置400とは一体であってもよい。すなわち、制御装置300が、通信管理装置400として機能してもよい。
飛行体100は、制御装置300によって制御されてよい。飛行体100は、例えば、制御装置300によってネットワーク20及びゲートウェイ22を介して送信された指示に従って飛行する。
制御装置300は、指示を送信することによって飛行体100を制御する。制御装置300は、通信エリア120によって地上の対象エリアをカバーさせるべく、飛行体100に、対象エリアの上空を旋回させてよい。飛行体100が対象エリアをカバーすべく、対象エリアの上空を旋回することを定点飛行と記載する場合がある。制御装置300は、複数の対象エリアのそれぞれに対して、飛行体100に定点飛行をさせることにより、複数の対象エリアのそれぞれをカバーさせてよい。
制御装置300は、対象エリアをカバーしている飛行体100を、他の飛行体100と交代させる交代制御処理を実行する。制御装置300は、例えば、対象エリアをカバーしている飛行体100のメンテナンスをする場合に、当該飛行体100を、他の飛行体100と交代させる。また、制御装置300は、オペレータの指示に従って、任意のタイミングで、対象エリアをカバーしている飛行体100を他の飛行体100と交代させる。
対象エリアをカバーしている第1の飛行体100を第2の飛行体100と交代する場合、例えば、第1の飛行体100に無線通信サービスの提供を停止させ、第1の飛行体100が飛行していた飛行エリアに第2の飛行体100を向かわせて、第2の飛行体100による無線通信サービスの提供を開始させることが考えられる。しかしこの場合、交代時に、一時的にサービス断が発生したり、一時的にサービス品質が劣化してしまったりすることになる。地上に設置されている無線基地局の場合は、カバーエリアの大きさが限定的であるので一時的サービス品質劣化は許容されているが、例えば成層圏プラットフォームとして機能するような飛行体100は、カバーエリアが広大になるので影響が甚大になる可能性がある。
本実施形態に係る制御装置300は、第2の飛行体100が、第1の飛行体100の位置に対応する位置に移動し、CoMP(Coordinated Multiple Point transmission/reception)によって第2の飛行体100及び第1の飛行体100によるユーザ端末30への無線通信サービスの提供を開始した後、第1の飛行体100がセルの形成を停止するように、第1の飛行体100及び第2の飛行体を制御する。第1の飛行体100の位置に対応する位置とは、例えば、第1の飛行体100の飛行経路内であってよい。例えば、第1の飛行体100が定点飛行をしている場合、第1の飛行体100の位置に対応する位置は、定点飛行の軌道内であってよい。また、飛行体100の位置に対応する位置とは、飛行体100から予め定められた距離の範囲内のいずれかの位置であってもよい。
これにより、第1の飛行体100に在圏していたユーザ端末30は、第2の飛行体100が第1の飛行体100の位置に対応する位置に移動するまでは、第1の飛行体100からサービスを受け、第2の飛行体100が第1の飛行体100の位置に対応する位置に移動した後は、CoMPによるサービスを受け、第1の飛行体100がセルの形成を停止した後は、第2の飛行体100によるサービスを受けることができる。すなわち、本実施形態に係る制御装置300によれば、ユーザ端末30に発生する一時的なサービス断や一時的なサービス品質の劣化を抑制することができる。
図2は、制御装置300による交代制御処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、飛行体100を飛行体200と交代させる処理を例に挙げて説明する。飛行体200は、飛行体100と同様の構成を有する。飛行体100及び飛行体200は、制御装置300の指示に従って各動作を実行する。図2では、飛行体100が、対象エリア40の上空を定点飛行して、対象エリア40を通信エリア120によってカバーしている状態を開始状態として説明する。
S102では、飛行体200が、飛行体100の位置に対応する位置に到着する。S104では、飛行体200が、通信エリア220を形成する。飛行体200は、通信エリア120と同一の周波数による通信エリア220を形成し、CoMPによって飛行体100とともにユーザ端末30への無線通信サービスの提供を開始する。ユーザ端末30の図示は省略している。
飛行体100及び飛行体200は、CoMP JT(Joint Transmission)によって、ユーザ端末30に無線通信サービスを提供してよい。飛行体100及び飛行体200がCoMPによってユーザ端末30に無線通信サービスを提供している間、ユーザ端末30は、飛行体100及び飛行体200からデータを受信可能である。また、ユーザ端末30は、飛行体100及び飛行体200のいずれに対してもデータ送信可能である。すなわち、ユーザ端末30からのUL受信は、飛行体100と飛行体200との間で切替可能である。
S106では、飛行体100が通信エリア120の形成を停止する。このとき、ユーザ端末30は、飛行体200に対してデータを送受信可能である。S108では、飛行体100が、定点飛行の軌道から外れて、予め定められた場所や、指定された場所に移動する。
図3は、制御装置300による交代制御処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、単一セルによって構成されるセル150を形成している飛行体100と、飛行体200とを交代させる処理を例に挙げて説明する。飛行体100及び飛行体200は、制御装置300の指示に従って各動作を実行する。
S202では、飛行体200が、飛行体100の位置に対応する位置に移動し、セル150と同一周波数の単一セルによって構成されるセル250を形成する。このとき、制御装置300は、飛行体200及び飛行体100に、セル150とセル250との位置を合わせるフットプリント合わせを行わせてよい。制御装置300は、飛行体200に対してセル150の位置を通知したり、飛行体100に対してセル250の位置を通知したり、飛行体200に対してセル150の位置を通知するとともに飛行体100に対してセル250の位置を通知することによって、フットプリント合わせを行わせてよい。また、制御装置300は、セル150とセル250の位置が合うように、飛行体200に対してセル250の位置を指定したり、飛行体100に対してセル150の位置を指定したりしてもよい。また、フットプリント合わせは、飛行体100及び飛行体200によって自律的に実行されてもよい。そして、制御装置300は、飛行体200及び飛行体100に、CoMPによってユーザ端末30への無線通信サービスの提供を開始させる。ユーザ端末30の図示は省略している。
S204では、飛行体100がセル150の形成を停止し、定点飛行の軌道から外れて、予め定められた場所や、指定された場所に移動する。飛行体100のセル150がカバーしていたエリアは、飛行体200のセル250によってカバーされる。
図3に示すように、単一セルによって構成されるセル150を形成している飛行体100の位置に対応する位置に飛行体200を移動させ、飛行体200に単一セルによって構成されるセル250を形成させ、飛行体100及び飛行体200にCoMPによる無線通信サービスの提供を開始させた後、セル150の形成を停止させることによって、無線通信サービスのシームレスな切替を実現でき、飛行体100と飛行体200との適切な交代を実現できる。
図4は、制御装置300による交代制御処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、マルチセル160を形成している飛行体100と、飛行体200とを交代させる処理を例に挙げて説明する。飛行体100及び飛行体200は、制御装置300の指示に従って各動作を実行する。
S302では、飛行体200が、飛行体100の位置に対応する位置に移動し、マルチセル160と同一の構成を有するマルチセル260を形成する。このとき、制御装置300は、飛行体200及び飛行体100に、マルチセル160とマルチセル260との位置を合わせるフットプリント合わせを行わせてよい。制御装置300は、飛行体200に対してマルチセル160の位置を通知したり、飛行体100に対してマルチセル260の位置を通知したり、飛行体200に対してマルチセル160の位置を通知するとともに飛行体100に対してマルチセル260の位置を通知することによって、フットプリント合わせを行わせてよい。また、制御装置300は、マルチセル160とマルチセル260の位置が合うように、飛行体200に対してマルチセル260の位置を指定したり、飛行体100に対してマルチセル160の位置を指定したりしてもよい。また、フットプリント合わせは、飛行体100及び飛行体200によって自律的に実行されてもよい。そして、制御装置300は、飛行体100及び飛行体200に、マルチセル160及びマルチセル260のそれぞれのセルについて、CoMPによってユーザ端末30への無線通信サービスの提供を開始させる。ユーザ端末30の図示は省略している。
S304では、飛行体100がマルチセル160の形成を停止し、定点飛行の軌道から外れて、予め定められた場所や、指定された場所に移動する。飛行体100のマルチセル160がカバーしていたエリアは、飛行体200のマルチセル260によってカバーされる。
図4に示すように、マルチセル160を形成している飛行体100の位置に対応する位置に飛行体200を移動させ、飛行体200にマルチセル260を形成させ、CoMPによる無線通信サービスの提供を開始させた後、マルチセル160の形成を停止させることによって、無線通信サービスのシームレスな切替を実現でき、飛行体100と飛行体200との適切な交代を実現できる。
図5は、制御装置300による交代制御処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、図4と異なる点を主に説明する。
S402では、飛行体100が、CoMPにより、マルチセル160を仮想単一セル154にする。飛行体100は、例えば、マルチセル160に含まれる複数のセルのうちの1つをメインセルとして決定し、メインセルを拡大し、メインセル以外のセルを停止することによって、マルチセル160を仮想単一セル154にしてよい。
S404では、飛行体200が、飛行体100の位置に対応する位置に移動し、仮想単一セル154と同一周波数の単一セルによって構成されるセル254を形成する。このとき、制御装置300は、飛行体200及び飛行体100に、仮想単一セル154とセル254との位置を合わせるフットプリント合わせを行わせてよい。制御装置300は、飛行体200に対して仮想単一セル154の位置を通知したり、飛行体100に対してセル254の位置を通知したり、飛行体200に対して仮想単一セル154の位置を通知するとともに飛行体100に対してセル254の位置を通知することによって、フットプリント合わせを行わせてよい。また、制御装置300は、仮想単一セル154とセル254の位置が合うように、飛行体200に対してセル254の位置を指定したり、飛行体100に対して仮想単一セル154の位置を指定したりしてもよい。また、フットプリント合わせは、飛行体100及び飛行体200によって自律的に実行されてもよい。そして、制御装置300は、飛行体100及び飛行体200に、CoMPによってユーザ端末30への無線通信サービスの提供を開始させる。ユーザ端末30の図示は省略している。
S406では、飛行体100が仮想単一セル154の形成を停止し、定点飛行の軌道から外れて、予め定められた場所や、指定された場所に移動する。
S408では、飛行体200が、マルチセル260を形成する。飛行体200は、セル254を縮小させるとともに、他の複数のセルを形成することによって、マルチセル260を形成してよい。飛行体100のマルチセル160がカバーしていたエリアは、飛行体200のマルチセル260によってカバーされる。
図5に示すように、マルチセル160を形成している飛行体100に、マルチセル160を仮想単一セル154にさせた後、飛行体200を飛行体100の位置に対応する位置に移動させ、飛行体200にセル254を形成させ、CoMPによる無線通信サービスの提供を開始させた後、仮想単一セル154の形成を停止させ、飛行体200に、セル254をマルチセル260にさせることによって、図4に示した例と比較して、マルチセル160及びマルチセル260のそれぞれのセル毎のフットプリント合わせを不要にすることができ、処理を簡略化することができる。
なお、図5に示す交代制御処理の場合、セルA、セルB、セルC、セルD、セルE、及びセルFに在圏していたユーザ端末30は、S402において、飛行体100がマルチセル160を仮想単一セル154にするときに、無線瞬断が発生し得る。
制御装置300は、例えば、マルチセル160に含まれる複数のセルの中心に位置するセルをメインセルとして決定してよい。また、制御装置300は、マルチセル160に含まれる複数のセルのうち、他のセルと重複しているエリアの合計サイズが最も大きいセルをメインセルとして決定してよい。図5に示す例では、セルGがメインセルとして決定される。そして、制御装置300は、メインセルを拡大させ、メインセル以外のセルを停止させることによって、マルチセル160を仮想単一セル154にさせてよい。これにより、メインセル以外に在圏していたユーザ端末30のうち、メインセルにハンドオーバすることによって無線瞬断を回避できるユーザ端末30の数を増加させることができる。
また、制御装置300は、マルチセル160に含まれる複数のセルのうち、通信トラフィックが最も多いセルをメインセルとして決定してよい。そして、制御装置300は、メインセルを拡大させ、メインセル以外のセルを停止させることによって、マルチセル160を仮想単一セル154にさせてよい。これにより、他のセルをメインセルとして決定する場合と比較して、無線瞬断が発生するユーザ端末30の数を低減することができる。
図6は、制御装置300の機能構成の一例を概略的に示す。制御装置300は、指示受付部312、指示送信部314、通信情報取得部320、及び制御部330を備える。
指示受付部312は、各種指示を受け付ける。指示受付部312は、例えば、対象エリア40を指定する指示を受け付ける。また、指示受付部312は、例えば、飛行体100が定点飛行する軌道を指定する指示を受け付ける。また、指示受付部312は、例えば、通信エリアを形成する位置を指定する指示を受け付ける。指示受付部312は、制御装置300が備える操作部を介して入力された指示を受け付けてよい。また、指示受付部312は、制御装置300が備える通信部を介して、ネットワーク20を介して受信した指示を受け付けてもよい。
指示送信部314は、指示受付部312が受け付けた指示を飛行体100に送信する。指示送信部314は、指示を複数の飛行体100に送信してよい。指示送信部314は、複数の飛行体100のうちの一の飛行体100に指示を送信し、当該一の飛行体100に、他の飛行体100に対して当該指示を送信させてもよい。
通信情報取得部320は、飛行体100が形成しているセルによってユーザ端末30に提供される無線通信サービスにおける通信に関する通信情報を取得する。通信情報取得部320は、例えば、通信トラフィックに関する情報を取得する。通信情報取得部320は、通信管理装置400から通信情報を受信してよい。
制御部330は、各種制御を実行する。制御部330は、飛行体100の交代制御処理を実行する。制御部330は、指示送信部314を介して各種指示を飛行体100に送信することにより、飛行体100を制御してよい。制御部330は、複数の指示をそれぞれのタイミングにあわせて飛行体100に送信してよく、また、複数の指示をまとめて飛行体100に送信してもよい。制御部330は、交代制御部の一例であってよい。
例えば、制御部330は、セルによって地上の対象エリアをカバーしている第1の飛行体と、第2の飛行体との交代を制御する。制御部330は、第2の飛行体が、第1の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって第2の飛行体及び第1の飛行体によるユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、第1の飛行体がセルの形成を停止するように、第1の飛行体及び第2の飛行体を制御してよい。
また、制御部330は、第2の飛行体が、マルチセルによって地上の対象エリアをカバーしている第1の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって第2の飛行体及び第1の飛行体によるマルチセルを用いたユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、第1の飛行体がマルチセルの形成を停止するように、第1の飛行体及び第2の飛行体を制御してよい。
また、制御部330は、マルチセルによって地上の対象エリアをカバーしている第1の飛行体に、マルチセルを仮想単一セルにさせた後、第2の飛行体が、第1の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって第2の飛行体及び第1の飛行体によるユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、第1の飛行体がセルの形成を停止し、かつ、第2の飛行体がマルチセルを形成するように、第1の飛行体及び第2の飛行体を制御してよい。制御部330は、第1の飛行体が形成しているマルチセルのうちの1つのセルをメインセルとして決定し、メインセルを拡大し、マルチセルのうちのメインセル以外のセルを停止することによって、マルチセルを仮想単一セルにするように、第1の飛行体を制御してよい。
制御部330は、第1の飛行体が形成しているマルチセルの中心に位置するセルをメインセルとして決定してよい。また、制御部330は、第1の飛行体が形成しているマルチセルのうち、他のセルと重複しているエリアの合計サイズが最も大きいセルをメインセルとして決定してよい。また、制御部330は、第1の飛行体が形成しているマルチセルのそれぞれの通信トラフィックに基づいて、メインセルを決定してもよい。例えば、制御部330は、第1の飛行体が形成しているマルチセルのうち、通信トラフィックが最も多いセルをメインセルとして決定する。
図7は、飛行体100が有する制御装置130の機能構成の一例を概略的に示す。制御装置130は、無線通信部136及び制御部140を備える。
無線通信部136は、バッテリ134に蓄電されている電力を用いて、各種通信を実行する。無線通信部136は、例えば、通信エリア120を形成する。無線通信部136は、ネットワーク20との通信を実行してよい。無線通信部136は、制御装置300との通信を実行してよい。無線通信部136は、通信管理装置400との通信を実行してよい。無線通信部136は、他の飛行体100との通信を実行してよい。無線通信部136は、通信衛星との通信を実行してよい。
制御部140は、飛行体100の飛行を制御する。また、制御部140は、無線通信部136による通信エリアの形成を制御する。制御部140は、制御装置300からの指示に従って、飛行体100の飛行及び通信エリアの形成等を制御してよい。
制御部140は、通信情報取得部142及び交代制御部144を有する。通信情報取得部142は、飛行体100が形成しているセルによってユーザ端末30に提供される無線通信サービスにおける通信に関する通信情報を取得する。通信情報取得部142は、例えば、通信トラフィックに関する情報を取得する。通信情報取得部142は、通信管理装置400から通信情報を受信してよい。
交代制御部144は、他の飛行体100との交代を制御する。交代制御部144は、例えば、自機(交代制御部144が搭載されている飛行体100を自機と記載する場合がある。)が地上の対象エリアの上空を定点飛行しながら、無線通信部136が形成するセルによって対象エリアをカバーしているときに、当該対象エリアのカバーを他の飛行体100と交代する交代制御処理を実行する。
交代制御部144は、他の飛行体100が、自機の位置に対応する位置に移動した場合に、当該他の飛行体100とともに、CoMPによってユーザ端末30への無線通信サービスの提供を開始する。そして、交代制御部144は、CoMPによる無線通信サービスの開始後に、無線通信部136にセルの形成を停止させる。そして、交代制御部144は、自機を、予め定められた場所や、指定された場所に移動させる。
自機がマルチセルによって地上の対象エリアをカバーしている場合、交代制御部144は、他の飛行体100が、自機の位置に対応する位置に移動した場合に、当該他の飛行体100とともに、CoMPによってマルチセルを用いたユーザ端末30への無線通信サービスの提供を開始してよい。そして、交代制御部144は、CoMPによる無線通信サービスの開始後に、無線通信部136にマルチセルの形成を停止させる。そして、交代制御部144は、自機を、予め定められた場所や、指定された場所に移動させる。
また、自機がマルチセルによって地上の対象エリアをカバーしている場合、交代制御部144は、まず、無線通信部136に、マルチセルを仮想単一セルにさせてよい。そして、他の飛行体100が、自機の位置に対応する位置に移動した場合に、当該他の飛行体100とともに、CoMPによってユーザ端末30への無線通信サービスの提供を開始してよい。そして、交代制御部144は、CoMPによる無線通信サービスの開始後に、無線通信部136にセルの形成を停止させる。そして、交代制御部144は、自機を、予め定められた場所や、指定された場所に移動させる。
交代制御部144は、無線通信部136に、マルチセルを仮想単一セルにさせる場合に、マルチセルのうちの1つのセルをメインセルとして決定し、メインセルを拡大し、マルチセルのうちのメインセル以外のセルを停止することによって、マルチセルを仮想単一セルにさせてもよい。交代制御部144は、マルチセルの中心に位置するセルをメインセルとして決定してよい。また、交代制御部144は、マルチセルのうち、他のセルと重複しているエリアの合計サイズが最も大きいセルをメインセルとして決定してよい。また、交代制御部144は、マルチセルのそれぞれの通信トラフィックに基づいて、メインセルを決定してもよい。例えば、交代制御部144は、マルチセルのうち、通信トラフィックが最も多いセルをメインセルとして決定する。
交代制御部144は、地上にセルを形成して地上の対象エリアをカバーしている他の飛行体100と自機とを交代する交代制御処理を実行してもよい。
交代制御部144は、自機を他の飛行体100の位置に対応する位置に移動させた後、無線通信部136に、他の飛行体100が形成しているセルと同一の周波数のセルを形成させ、CoMPによって、他の飛行体100とともにユーザ端末30への無線通信サービスを開始させてよい。
交代制御部144は、他の飛行体100がマルチセルによって地上の対象エリアをカバーしている場合、自機を他の飛行体100の位置に対応する位置に移動させた後、無線通信部136に、他の飛行体100が形成しているマルチセルと同一の構成のマルチセルを形成させ、CoMPによって、他の飛行体100とともにマルチセルを用いたユーザ端末30への無線通信サービスを開始させてよい。
交代制御部144は、例えば、単一セルによって他の飛行体100とともにCoMPによるユーザ端末30への無線通信サービスを開始させた、他の飛行体100がセルの形成を停止した後に、無線通信部136に、単一セルをマルチセルにさせてもよい。交代制御部144は、無線通信部136に、単一セルをマルチセルにさせる場合、単一セルを縮小させるとともに、他の複数のセルを形成させることによって、マルチセルを形成させてよい。
図8は、制御装置130又は制御装置300として機能するコンピュータ1000の一例を概略的に示す。本実施形態に係るコンピュータ1000は、ホストコントローラ1092により相互に接続されるCPU1010及びRAM1030を有するCPU周辺部と、入出力コントローラ1094によりホストコントローラ1092に接続されるROM1020、通信I/F1040、記憶装置1050、及び入出力チップ1080を有する入出力部を備える。
CPU1010は、ROM1020及びRAM1030に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。通信I/F1040は、ネットワークを介して他の装置と通信する。また、通信I/F1040は、通信を行うハードウェアとして機能する。記憶装置1050は、ハードディスクドライブ、ソリッドステートディスク、及びソリッドステートドライブ等であってよく、CPU1010が使用するプログラム及びデータを格納する。
ROM1020は、コンピュータ1000が起動時に実行するブート・プログラム及びコンピュータ1000のハードウェアに依存するプログラムなどを格納する。入出力チップ1080は、例えばUSBポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポートなどを介して各種の入出力装置を入出力コントローラ1094へと接続する。
RAM1030を介して記憶装置1050に提供されるプログラムは、ICカードなどの記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、RAM1030を介して記憶装置1050にインストールされ、CPU1010において実行される。
コンピュータ1000にインストールされ、コンピュータ1000を制御装置130又は制御装置300として機能させるプログラムは、CPU1010などに働きかけて、コンピュータ1000を、制御装置130又は制御装置300の各部としてそれぞれ機能させてよい。これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ1000に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である無線通信部136及び制御部140として機能する。また、これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ1000に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である指示受付部312、指示送信部314、通信情報取得部320、及び制御部330として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ1000の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の制御装置130又は制御装置300が構築される。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
20 ネットワーク、22 ゲートウェイ、30 ユーザ端末、40 対象エリア、100 飛行体、102 本体部、104 主翼部、106 プロペラ、108 スキッド、110 車輪、112 太陽電池パネル、120 通信エリア、122 サブセル、130 制御装置、134 バッテリ、136 無線通信部、140 制御部、142 通信情報取得部、144 交代制御部、150 セル、154 仮想単一セル、160 マルチセル、200 飛行体、220 通信エリア、250 セル、254 セル、260 マルチセル、300 制御装置、312 指示受付部、314 指示送信部、320 通信情報取得部、330 制御部、1000 コンピュータ、1010 CPU、1020 ROM、1030 RAM、1040 通信I/F、1050 記憶装置、1080 入出力チップ、1092 ホストコントローラ、1094 入出力コントローラ
Claims (13)
- 地上にセルを形成して前記セル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナを有する飛行体を制御する制御装置であって、
前記セルによって地上の対象エリアをカバーしている第1の飛行体と、第2の飛行体との交代を制御する交代制御部を備え、
前記交代制御部は、前記第2の飛行体が、前記第1の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって前記第2の飛行体及び前記第1の飛行体による前記ユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、前記第1の飛行体が前記セルの形成を停止するように、前記第1の飛行体及び前記第2の飛行体を制御する、
制御装置。 - 前記交代制御部は、前記第2の飛行体が、前記対象エリアの上空を定点飛行している前記第1の飛行体の軌道内に移動し、CoMPによって前記第2の飛行体及び前記第1の飛行体による前記ユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、前記第1の飛行体が前記セルの形成を停止するように、前記第1の飛行体及び前記第2の飛行体を制御する、請求項1に記載の制御装置。
- 前記交代制御部は、前記第2の飛行体が、マルチセルによって地上の対象エリアをカバーしている前記第1の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって前記第2の飛行体及び前記第1の飛行体によるマルチセルを用いた前記ユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、前記第1の飛行体が前記マルチセルの形成を停止するように、前記第1の飛行体及び前記第2の飛行体を制御する、請求項1又は2に記載の制御装置。
- 前記交代制御部は、マルチセルによって地上の対象エリアをカバーしている前記第1の飛行体に、前記マルチセルを仮想単一セルにさせた後、前記第2の飛行体が、前記第1の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって前記第2の飛行体及び前記第1の飛行体による前記ユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、前記第1の飛行体が前記セルの形成を停止し、かつ、前記第2の飛行体がマルチセルを形成するように、前記第1の飛行体及び前記第2の飛行体を制御する、請求項1又は2に記載の制御装置。
- 前記交代制御部は、前記第1の飛行体が形成しているマルチセルのうちの1つのセルをメインセルとして決定し、前記メインセルを拡大し、前記マルチセルのうちの前記メインセル以外のセルを停止することによって、前記マルチセルを仮想単一セルにするように、前記第1の飛行体を制御する、請求項4に記載の制御装置。
- 前記交代制御部は、前記第1の飛行体が形成しているマルチセルの中心に位置するセルをメインセルとして決定する、請求項5に記載の制御装置。
- 前記交代制御部は、前記第1の飛行体が形成しているマルチセルのうち、他のセルと重複しているエリアの合計サイズが最も大きいセルをメインセルとして決定する、請求項5に記載の制御装置。
- 前記交代制御部は、前記第1の飛行体が形成しているマルチセルのそれぞれの通信トラフィックに基づいて、前記メインセルを決定する、請求項5に記載の制御装置。
- 前記交代制御部は、前記第1の飛行体が形成しているマルチセルのうち、通信トラフィックが最も多いセルを前記メインセルとして決定する、請求項8に記載の制御装置。
- コンピュータを、請求項1から9のいずれか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
- 地上にセルを形成して前記セル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナを有する飛行体を制御する制御方法であって、
前記セルによって地上の対象エリアをカバーしている第1の飛行体と、第2の飛行体との交代を制御する交代制御段階を備え、
前記交代制御段階は、前記第2の飛行体が、前記第1の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって前記第2の飛行体及び前記第1の飛行体による前記ユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、前記第1の飛行体が前記セルの形成を停止するように、前記第1の飛行体及び前記第2の飛行体を制御する、制御方法。 - 地上にセルを形成して前記セル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナを有する飛行体であって、
前記セルによって地上の対象エリアをカバーしているときに、前記対象エリアのカバーを他の飛行体と交代する交代処理を実行する交代制御部
を備え、
前記交代制御部は、CoMPによって前記他の飛行体とともに前記ユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始した後、前記セルの形成を停止するよう制御する、
飛行体。 - 地上にセルを形成して前記セル内のユーザ端末に無線通信サービスを提供するためのアンテナを有する飛行体であって、
前記セルによって地上の対象エリアをカバーしている他の飛行体との交代を制御する交代制御部
を備え、
前記交代制御部は、前記他の飛行体の位置に対応する位置に移動し、CoMPによって前記他の飛行体とともに前記ユーザ端末への無線通信サービスの提供を開始するように、前記飛行体を制御する、
飛行体。
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