控制装置、控制方法以及程序与流程

1.本发明涉及无线通信的通信质量改善技术。


背景技术：

2.已知有使存在于远处的操作员对车辆进行操作而使其移动的远程驾驶技术。在远程驾驶中，作为所要求的通信质量之一，可列举出对执行远程驾驶的操作员所操作的操作装置与搭载于车辆的终端装置之间的通信延迟充分进行抑制(参照专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2017
‑
216663号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的问题
7.在用于远程驾驶这样的高质量的车辆行驶控制的通信中，在车载的终端装置的移动路径上确保足够的通信质量是很重要的。
8.用于解决问题的手段
9.本发明提供一种用于对移动的终端装置以足够的通信质量提供通信的通信质量改善技术。
10.基于本发明的一个方式的控制装置具有：获取单元，该获取单元获取表示位置和与该位置处的无线通信有关的通信质量之间的对应关系的质量信息以及表示终端装置的移动预定路径的路径信息；确定单元，该确定单元基于所述质量信息和所述路径信息，确定被判定为所述通信质量低于规定的通信质量的区域中的、将所述移动预定路径的至少一部分包含在内的区域；以及控制单元，该控制单元执行用于使移动基站向所确定出的所述区域中的能够提供无线通信服务的位置移动的控制。
11.发明效果
12.根据本发明，能够对移动的终端装置以足够的通信质量提供通信。
13.本发明的其它特征以及优点通过以附图为参照的以下说明而得以明确。此外，在附图中，对于相同或同样的构成，标注相同的附图标记。
附图说明
14.附图包含于说明书中且构成其一部分，表示本发明的实施方式并与其记述一起用于说明本发明的原理。
15.图1是表示系统构成例的图。
16.图2是表示控制装置的硬件构成例的图。
17.图3是表示控制装置的功能构成例的图。
18.图4是表示由控制装置执行的处理的流程的例子的图。
具体实施方式
19.以下，参照附图对实施方式进行详细说明。此外，以下的实施方式并非对权利要求书所涉及的发明进行限定，另外，在实施方式中说明的特征的组合未必全部都是发明所必须的。也可以对实施方式中说明的多个特征中的两个以上的特征任意地进行组合。另外，对相同或者同样的构成标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
20.(系统构成)
21.图1表示本实施方式的控制系统1的构成例。控制系统1可为用于对蜂窝无线通信等面性地展开可通信区域的无线通信系统中的通信质量进行改善的系统。此外，在图1中，示出了以蜂窝通信系统为前提的例子，但也可以使用无线lan、其它无线通信系统。此外，这里的改善对象即通信质量例如能够可由snr(信噪比)、sinr(信号与干扰加噪声比)、rsrp(参考信号接收功率)、rsrq(参考信号接收质量)、接收信号强度等指标来表示。对于这些通信质量，若其值变为较大的值，则评价为进行了改善。另外，通信质量例如也可以是终端装置与基站或经由网络而连接的通信对象装置之间的通信延迟，在该情况下，通过通信延迟变短，可评价为通信质量改善。另外，通信质量也可以是基站的拥塞度、无线资源的使用率等，在该情况下，通过拥塞被消除或者无线资源的使用率降低，评价为通信质量改善。另外，也可以将它们以外的通信质量作为改善对象。
22.蜂窝通信系统构成为，多个基站(例如，基站101、基站102、基站103、基站104、基站105)各自将自身形成的小区(例如小区111、小区112、小区113、小区114、小区115)的范围作为可通信范围而向终端装置提供无线通信服务。终端装置例如可为远程驾驶汽车、自动驾驶汽车中搭载的车载的终端装置121，但并不限于此。例如，智能手机、平板电脑、笔记本pc等可移动型的终端装置、固定的终端装置等可作为蜂窝通信系统中的终端装置进行动作。
23.在蜂窝通信系统中，配置多个基站，通过将由这些基站各自形成的小区以其一部分与其它小区相互重叠的方式配置，面性地提供无缝的无线通信服务。然而，即使应用了全部区域均属于任一小区的小区配置计划，也可能存在在实际的通信环境中通信质量变得不足的区域(例如，区域131、区域132)。例如，在电波因建筑物的影响而超乎预想地衰减，从而无法将一部分区域覆盖等情况下，可能产生这样的状况。另外，在相对较窄的区域中集中存在多个终端装置的情况下，在该区域中，可供使用的通信资源(例如，频率/时间资源、空间资源、运算资源)不足，可能出现例如通信延迟变大等的通信质量的变差。
24.在本实施方式中，在这样的通信质量不足的区域(例如，区域131、区域132)中，为了以足够的通信质量提供无线通信，使用移动基站(例如，车辆型的移动基站142、自动飞行器型的移动基站143)。即，在存在通信质量不足的区域的情况下，使移动基站向该区域中能够提供无线通信的位置移动。由此，在通过固定的基站无法获得足够的通信质量的区域中，能够对终端装置提供高质量的无线通信服务。
25.另一方面，移动基站需要用于向能够提供无线通信服务的位置移动的燃料、用于在该位置处提供无线通信服务的电源。因此，在通信质量不足的区域中始终提供高质量的无线通信是不现实的。因此，在本实施方式中，提供用于使移动基站适时地向适当的位置移动的控制技术。这样的控制例如由控制装置141执行。此外，控制装置141在一个例子中可为核心网内的网络节点、网络运营商的管理用服务器，但例如也可以是与核心网的外部的其它网络连接的第三方服务器。另外，控制装置141也可以设置在移动基站的内部。
26.控制装置141为了能够适时地执行必要区域中的无线通信，获取表示位置和与无线通信有关的通信质量之间的对应关系的质量信息以及表示终端装置的移动预定路径的路径信息。然后，控制装置141基于该质量信息和路径信息，确定被判定为通信质量低于规定的通信质量的区域中的将移动预定路径的至少一部分包含在内的区域。然后，控制装置141执行使移动基站向能够在所确定的区域中提供无线通信服务的位置移动的控制。
27.例如，控制装置141收集表示无线通信装置过往执行通信时的位置和该位置处的通信质量之间的对应关系的质量信息。然后，控制装置141获取通过收集多个信息而得到的、对多个位置各自的通信质量进行表示的值的平均值、方差、最大值、最小值、分布等值，并将其作为质量信息。控制装置141将基于这样的过往通信中的通信质量而被预测为在当前时刻下通信质量低于规定的通信质量的区域判定为通信质量低于规定的通信质量的区域。另外，控制装置141也可以获取在包含当前时刻的规定期间的期间(以下，有时将该期间称为“当前”)执行的通信中的通信质量的信息。然后，控制装置141可将当前的通信质量低于规定的通信质量的区域判定为通信质量低于规定的通信质量的区域。
28.另外，控制装置141例如针对终端装置121获取表示其移动预定路径151的路径信息。另外，控制装置141同样可针对其它终端装置获取路径信息，但在此，为了简化说明，仅着眼于一个终端装置121来进行说明。控制装置141例如获取在自动驾驶车、远程驾驶车(或远程驾驶的操作装置)中设定的移动预定路径的信息，并将其作为路径信息。另外，控制装置141例如也可以获取由智能手机等的导航应用程序等设定的路径的信息。另外，控制装置141也可以基于当前的终端位置的分布和过往的终端装置的路线的统计值来获取将来的时刻的终端装置的移动目的地的分布，并将其作为路径信息。即，也可以获取存在终端的位置的概率分布的图谱，并将其作为路径信息。
29.控制装置141确定被判定为通信质量低于规定的通信质量的区域中的、将路径信息所表示的终端装置的移动预定路径的至少一部分包含在内的区域。然后，控制装置141执行用于使移动基站移动到能够在所确定的区域中提供无线通信服务的位置的控制。例如，在图1的例子中，区域131及区域132是被判定为通信质量低于规定的通信质量的区域，但它们之中，将终端装置121的移动预定路径151的一部分包含在内的区域是区域131。因此，控制装置141将区域131确定为被判定为通信质量低于规定的通信质量的区域中的将路径信息所表示的终端装置的移动预定路径的至少一部分包含在内的区域。因此，控制装置141进行用于使移动基站(移动基站142或移动基站143)移动到能够在区域131中提供无线通信服务的位置的控制。此时，虽然区域132也是被判定为通信质量低于规定的通信质量的区域，但由于没有设想终端装置121在该区域中行进，因此控制装置141不使移动基站向该区域移动。由此，能够基于终端装置的移动预定路径，适时地使移动基站移动至必要的位置。
30.此外，控制装置141例如也可以仅将进行自动驾驶车辆、远程驾驶车辆所用的控制通信等规定种类的通信的终端装置作为上述处理对象。另外，控制装置141例如也可以基于终端装置所执行的通信的内容来决定上述规定的通信质量。例如，对于远程驾驶控制所用的通信，可将相对较高的第一通信质量决定为规定的通信质量，对于自动驾驶控制所用的通信，可将比第二通信质量低的第二通信质量决定为规定的通信质量。另外，对于通话等要求实时性的通信，例如也可以将与第二通信质量相同程度的通信质量决定为规定的通信质量，对于尽力而为型的通信，也可以将比第二通信质量低的第三通信质量决定为规定的通
信质量。此外，例如对于尽力而为型的通信等的不要求高质量的通信内容，也可以不定义规定的通信质量。另外，也可以根据终端装置的种类，基于与终端装置的种类对应的要求质量来决定规定的通信质量，例如对于要求高质量的通信的终端装置，将规定的通信质量设定得较高等。由此，对于正在进行要求高质量的通信的终端装置的移动预定路径上的通信质量低的区域，控制装置141能够使移动基站优先前往。此外，对于设想即便使移动基站前往也无法满足规定的通信质量这一情况的区域，控制装置141也可不使移动基站前往。例如，在设想即便使移动基站移动到能够在与通信延迟有关的质量低于规定的通信质量的区域中提供无线通信服务的位置，也无法以比所要求的通信延迟短的通信延迟提供无线通信的情况下，控制装置141可不使移动基站向该位置移动。据此，在即便使用移动基站也无法得到足够的通信质量的区域中，不提供通信质量不足的无线通信服务，由此能够使该移动基站移动到其它区域，因此能够提高系统整体的效率。
31.作为使移动基站移动的控制的一个例子，控制装置141可输出表示使移动基站应移动到的位置的信息，并将其向运用移动基站的网络运营商等提供。另外，控制装置141可执行将使移动基站应移动到的位置设定为目的地的控制。此外，移动基站可为自动驾驶车辆、远程驾驶车辆或者无人机等能够自动移动的自动飞行器。在该情况下，通过对移动基站执行设定目的地的控制，移动基站能够自动地向通信质量不足的区域中的能够提供无线通信服务的位置移动。此外，目的地可根据移动基站的特性来决定。即，在移动基站是自动驾驶车辆等具有基站功能的车辆的情况下，需要指定道路上或者能够停车的位置作为目的地。另一方面，在移动基站是自动飞行器等具有基站功能的飞行器的情况下，不需要留意道路、能够停车的位置，但考虑到建筑物等的高度，需要对应在空中停留的纬度和经度进行指定。另外，对于飞行器，需要对高度的坐标也进行指定。因此，控制装置141决定以及设定与移动基站的特性相适的目的地。在自终端装置沿着移动预定路径通过通信质量不足的区域的时刻起规定时间之前，控制装置141执行用于使移动基站向能够在该区域中提供无线通信服务的位置移动的控制。即，在终端装置在移动预定路径上通过若没有移动基站则通信质量不足的区域之前，移动基站就需要达到已在提供该区域中的无线通信服务的状态。因此，控制装置141可基于终端装置通过该区域的时刻、以及移动基站向规定位置移动之后进入开始作为基站进行动作的状态为止所需的时间，执行使移动基站到达能够提供无线通信服务的位置的控制。
32.以下，对执行这样的处理的控制装置的构成以及动作进行说明。
33.(装置构成)
34.图2中示出了本实施方式的控制装置141的硬件构成例。控制装置141在一个例子中是通用的计算机，例如具有cpu201、存储器202、存储装置203、通信电路204、输入输出电路205。cpu201例如通过执行存储器202中存储的程序来执行后述的处理、对装置整体的控制。此外，cpu201可由mpu或asic等任意的一个以上的处理器代替。存储器202保存用于使控制装置141执行各种处理的程序，另外，作为程序执行时的工作存储器发挥功能。在一个例子中，存储器202是ram(随机存取存储器)或rom(只读存储器)。存储装置203例如是能够装卸的外部存储装置或内置型的硬盘驱动器等，保存各种信息。通信电路204执行与通信有关的信号处理，其通过通信网络从外部的装置获取各种信息，并向外部的装置发送各种信息。此外，由通信电路204获取到的信息例如可以存储于存储器202或存储装置203。此外，控制
装置141可具有多个通信电路204。输入输出电路205例如对在未图示的显示装置中显示的画面信息和从扬声器输出的声音信息的输出、以及经由键盘或指点设备等的用户输入的受理进行控制。此外，输入输出电路205也可以对触摸面板等的一体地进行输入输出的设备进行控制。此外，图2的构成是一个例子，例如，也可以利用执行上述处理的那种专用的硬件来构成控制装置141。
35.图3中示出了本实施方式的控制装置141的功能构成例。在一个例子中，控制装置141具有通信控制部301、质量信息获取部302、路径信息获取部303、对象区域确定部304以及移动控制部305。通信控制部301对与控制装置141的外部的装置或将控制装置141内置的装置之间的通信控制。例如，通信控制部301进行用于在与蜂窝通信系统的基站或网络节点之间执行通信的控制。另外，在控制装置141包含于基站或网络节点的情况下，可进行用于执行与终端装置之间的通信的控制。另外，通信控制部301例如在执行对移动基站的远程控制等情况下，可基于例如蜂窝通信系统来执行与该移动基站之间的通信。质量信息获取部302获取表示通信装置当前或过往进行蜂窝通信系统中的无线通信时的位置与通信质量之间的对应关系的质量信息。
36.质量信息获取部302例如可从蜂窝通信系统中的能够就通信质量直接通信而获取通信质量的测定值的基站或统一地管理通信质量的网络节点，获取表示通信装置的位置与通信质量之间的对应关系的质量信息。通信质量是snr、sinr、rsrp、rsrq、通信延迟、通信中的终端装置的数量(拥塞度)、无线资源的使用率等，它们之中的一个以上可由质量信息获取部302获取。另外，质量信息获取部302也可以获取通信质量的采样值，并通过计算统计值等表示实际使用的通信质量的值来获取质量信息。
37.路径信息获取部303获取与终端装置的移动预定路径有关的信息。路径信息获取部303例如可从自动驾驶车辆、远程驾驶车辆中搭载的终端装置或正在执行导航应用程序的智能手机等终端装置，获取对该车辆的移动预定路径进行表示的路径信息。另外，路径信息获取部303例如也可以根据终端装置的当前位置的分布和过往的移动路径的统计值来推定将来的终端装置的位置，统一地推定多个终端的移动预定路径。
38.对象区域确定部304基于质量信息获取部302所获取到的质量信息，确定通信质量低于规定的通信质量的第一区域。此外，可根据终端装置所执行的通信的内容而自适应地决定规定的通信质量。另外，也可以基于终端装置的种类而自适应地决定规定的通信质量。然后，对象区域确定部304基于路径信息获取部303所获取到的路径信息，从通信质量低于规定的通信质量的第一区域中确定将终端装置的移动预定路径的至少一部分包含在内的第二区域。
39.移动控制部305执行用于使移动基站向该移动基站能够在第二区域中提供无线通信服务的位置移动的控制。该控制例如可为输出对移动基站能够在第二区域中提供无线通信服务的位置进行表示的信息的控制。即，控制装置141例如在对网络运营商的提供信息服务中使用，可进行用于将使移动基站应移动到的位置提供给网络运营商的控制。另外，例如，在移动基站是能够自动移动的自动驾驶车辆或远程驾驶车辆、自动飞行器的情况下，该控制可为对该移动基站的目的地进行设定的控制。另外，该控制例如也可以是经由输入输出电路205将要使移动基站移动到的位置提供给控制装置141的用户的控制。在该情况下，用户可手动对移动基站设定被提供的位置。即，在这里的控制中，只要是用于使移动基站向
由对象区域确定部304确定出的第二区域中的能够提供无线通信服务的位置移动的控制即可，可够执行各种处理。
40.(处理的流程)
41.接着，使用图4对控制装置141所执行的处理的流程的例子进行说明。此外，在一个例子中，通过由控制装置141的cpu201执行存储器202中存储的程序来进行本处理。另外，可通过在控制装置141中由用户指示处理的开始而开始本处理，但也可以在控制装置141动作的过程中始终执行本处理。此外，在以下的说明中，不再重复上述细节。
42.控制装置141获取表示通信装置的位置和该位置处的通信质量之间的对应关系的质量信息以及表示终端装置的移动预定路径的路径信息(s401、s402)。此外，控制装置141也可以仅就远程驾驶车辆、自动驾驶车辆中搭载的终端装置等规定种类的终端装置获取路径信息。另外，对于例如设想不会有远程驾驶车辆、自动驾驶车辆通行的道路等规定的位置，也可以不获取质量信息。控制装置141基于质量信息，确定通信质量低于规定的通信质量的第一区域(s403)。然后，控制装置141进一步基于路径信息，在确定出的第一区域中确定将终端装置的移动预定路径的至少一部分包含在内的第二区域(s404)，并执行使移动基站向能够在该第二区域中提供无线通信服务的位置移动的控制(s405)。
43.通过以上那样的处理，在供终端装置移动的预定的移动预定路径是通过通信质量不足的区域的路径的情况下，能够使移动基站向该区域中的能够提供无线通信服务的位置移动。其结果，能够在移动预定路径上降低终端装置的无线通信的通信质量不足的概率或者无法进行无线通信的概率。因此，终端装置能够适当地执行例如使用自动驾驶或远程驾驶等无线通信的控制动作。
44.＜实施方式的总结＞
45.1.上述实施方式的控制装置的特征在于，具有：
46.获取单元，该获取单元获取表示位置和与该位置处的无线通信有关的通信质量之间的对应关系的质量信息以及表示终端装置的移动预定路径的路径信息；
47.确定单元，该确定单元基于所述质量信息和所述路径信息，确定被判定为所述通信质量低于规定的通信质量的区域中的、将所述移动预定路径的至少一部分包含在内的区域；以及
48.控制单元，该控制单元执行用于使移动基站向所确定出的所述区域中的能够提供无线通信服务的位置移动的控制。
49.根据该实施方式，在处于终端装置的移动预定路径上的通信质量不足的区域中，移动基站能够提供无线通信服务，因此能够改善该区域中的通信质量。其结果，在终端装置中，能够基于高质量的无线通信适当地执行使用无线通信的规定处理(例如远程驾驶控制、自动驾驶控制)。
50.2.上述1的实施方式的控制装置的特征在于，
51.所述确定单元将包含所述移动预定路径的区域中的、当前的所述通信质量低于所述规定的通信质量的区域判定为所述通信质量低于规定的通信质量的区域。
52.根据该实施方式，在当前被判定为通信质量不足的区域中的、预想有终端装置通过的区域中，能够改善无线质量。
53.3.上述1的实施方式的控制装置的特征在于：
54.所述确定单元将包含所述移动预定路径的区域中的、基于过往的所述通信质量而被预测为低于所述规定的通信质量的区域判定为所述通信质量低于规定的通信质量的区域。
55.根据该实施方式，在存在通信质量不足的倾向的区域中的、预想有终端装置通过的区域中，能够改善无线质量。
56.4.上述1至3中任一实施方式的控制装置的特征在于，
57.在预想所述移动基站在所确定出的所述区域中提供的无线通信服务的通信质量低于所述规定的通信质量的情况下，不进行所述移动基站向所确定出的所述区域中的能够提供无线通信服务的位置的移动。
58.根据该实施方式，在某个区域中，在即便使用移动基站也无法充分改善通信质量的情况下，能够使移动基站以不提供该区域中的无线通信服务，而是提供其它区域中的无线通信服务的方式移动。由此，能够有效利用台数有限的移动基站。
59.5.上述1至4中任一实施方式的控制装置的特征在于，
60.基于所述终端装置所执行的通信的内容来决定所述规定的通信质量。
61.根据该实施方式，对于进行要求特别高质量的无线通信的内容的通信的终端装置的移动预定路径上的通信质量不足的区域，能够优先使用移动基站对其通信质量执行改善。同样，对于进行要求质量低的通信的终端装置的移动预定路径上的通信质量不足的区域，能够不优先使用移动基站对其通信质量进行改善，根据情况，能够不进行这样的通信质量的改善。由此，能够高效率地配置移动基站。
62.6.上述1至5中任一实施方式的控制装置的特征在于，
63.所述控制单元将所确定出的所述区域中的能够提供无线通信服务的位置作为所述移动基站的目的地而输出。
64.根据该实施方式，能够将适于移动基站提供无线通信服务的位置提供给运用移动基站的运营商、或者设定于移动基站内的控制装置。
65.7.上述1至6中任一实施方式的控制装置的特征在于，
66.所述通信质量基于与该通信质量对应的位置处的通信装置的当前或过往的通信质量。
67.根据该实施方式，能够执行基于实际的通信实绩的控制。
68.8.上述1至7中任一实施方式的控制装置的特征在于，
69.所述移动基站是具有基站功能的自动驾驶车辆或远程驾驶车辆。
70.根据该实施方式，移动基站能够自动地移动到应改善通信质量的区域附近，自主地提供无线通信服务。
71.9.上述1至7中任一实施方式的控制装置的特征在于，
72.所述移动基站是具有基站功能的自动飞行器。
73.根据该实施方式，移动基站能够自动地移动到应改善通信质量的区域附近，自主地提供无线通信服务。
74.10.上述实施方式的控制方法是由控制装置执行的控制方法，其特征在于，
75.所述控制方法具有：
76.获取步骤，在该获取步骤中，获取表示通信装置的位置和与该位置处的无线通信
有关的通信质量之间的对应关系的质量信息以及表示终端装置的移动预定路径的路径信息；
77.确定步骤，在该确定步骤中，基于所述质量信息和所述路径信息，确定被判定为所述通信质量低于规定的通信质量的区域中的、将所述移动预定路径的至少一部分包含在内的区域；以及
78.控制步骤，在该控制步骤中，执行用于使移动基站向所确定出的所述区域中的能够提供无线通信服务的位置移动的控制。
79.根据该实施方式，在处于终端装置的移动预定路径上的通信质量不足的区域中，移动基站能够提供无线通信服务，因此能够改善该区域中的通信质量。
80.11.上述实施方式的程序的特征在于，使控制装置所具备的计算机进行如下处理：
81.获取表示通信装置的位置和与该位置处的无线通信有关的通信质量之间的对应关系的质量信息以及表示终端装置的移动预定路径的路径信息，
82.基于所述质量信息和所述路径信息，确定被判定为所述通信质量低于规定的通信质量的区域中的、将所述移动预定路径的至少一部分包含在内的区域，
83.执行使移动基站向所确定出的所述区域中的能够提供无线通信服务的位置移动的控制。
84.根据该实施方式，在处于终端装置的移动预定路径上的通信质量不足的区域中，移动基站能够提供无线通信服务，因此能够改善该区域中的通信质量。
85.发明不限于上述的实施方式，可以在发明的主旨的范围内进行各种变形、变更。