(57)【要約】      （修正有）【課題】航空機に無線局を搭載した場合でも無線局を柔軟に運用できる通信装置、制御装置、通信方法及び通信プログラムを提供する。【解決手段】通信装置１は、時計部と、通信を行う通信部と、通信部の消費電力を監視する電力監視部と、通信部で行われる通信の通信速度を監視する通信速度監視部と、通信部で行われる通信の通信量を監視する通信量監視部と、電力監視部で監視される消費電力と、時計部で計時される時刻とに基づいて、通信部の消費電力が所定の電力を超える時間帯及び通信速度監視部で監視される通信速度と、時計部で計時される時刻とに基づいて、通信部の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定部と、時計部で計時される現在時刻が時間帯特定部で特定された時間帯になった場合、通信量監視部で監視される通信量が通信部で許容される所定の通信量以下になるように、通信部の通信エリアを狭くする制御部と、を備える。【選択図】図２
2020053727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻を計時する時計部と、
所定の通信エリア内の複数の無線端末と通信を行う通信部と、
前記通信部の消費電力を監視する電力監視部と、
前記通信部で行われる通信の通信速度を監視する通信速度監視部と、
前記通信部で行われる通信の通信量を監視する通信量監視部と、
前記電力監視部で監視される消費電力と、前記時計部で計時される時刻とに基づいて、前記通信部の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、前記通信速度監視部で監視される通信速度と、前記時計部で計時される時刻とに基づいて、前記通信部の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定部と、
前記時計部で計時される現在時刻が前記時間帯特定部で特定された時間帯になった場合、前記通信量監視部で監視される通信量が前記通信部で許容される所定の通信量以下になるように、前記通信部の通信エリアを狭くする制御部と、
を備える通信装置。
【請求項２】
前記時間帯特定部は、前記通信量監視部で監視される通信量と、前記時計部で計時される時刻とに基づいて、前記通信部の通信量が前記所定の通信量を超える時間帯をさらに特定し、
前記制御部は、前記時計部で計時される現在時刻が前記時間帯特定部で特定された所定の通信量を超える時間帯になった場合、前記通信量監視部で監視される通信量が前記所定の通信量以下になるように、前記通信部の通信エリアを狭くする
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、無線端末の数が多い地域を予め特定し、特定した地域を除く通信エリアを予め設定し、当該設定に基づいて前記通信部の通信エリアを狭くする
請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記制御部は、特定した地域を除く通信エリアは複数設定され、時計部で計時される現在時刻に応じて複数設定のうちのいずれかが適用されることにより、通信部の通信エリアを狭くする
請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信部は、所定の地域の上空を滞空する航空機に配される
請求項１から４のいずれか１に記載の通信装置。
【請求項６】
時刻を計時する時計部と、
通信が行われる場合の消費電力を監視する電力監視部と、
通信が行われる通信の通信速度を監視する通信速度監視部と、
通信が行われる通信の通信量を監視する通信量監視部と、
前記電力監視部で監視される消費電力と、前記時計部で計時される時刻とに基づいて、通信が行われる場合の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、前記通信速度監視部で監視される通信速度と、前記時計部で計時される時刻とに基づいて、通信が行われる場合の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定部と、
前記時計部で計時される現在時刻が前記時間帯特定部で特定された時間帯になった場合、前記通信量監視部で監視される通信量が通信を行う場合に許容される所定の通信量以下になるように、通信が行われる場合の通信エリアを狭くする制御部と、
を備える制御装置。
【請求項７】
所定の通信エリア内の複数の無線端末と通信を行う通信部を備えるコンピュータが、
時刻を計時する計時ステップと、
前記通信部の消費電力を監視する電力監視ステップと、
前記通信部の通信速度を監視する通信速度監視ステップと、
前記通信部で行われる通信の通信量を監視する通信量監視ステップと、
前記電力監視ステップで監視される消費電力と、前記計時ステップで計時される時刻とに基づいて、前記通信部の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、前記通信速度監視ステップで監視される通信速度と、前記計時ステップで計時される時刻とに基づいて、前記通信部の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定ステップと、
前記計時ステップで計時される現在時刻が前記時間帯特定ステップで特定された時間帯になった場合、前記通信量監視ステップで監視される通信量が前記通信部で許容される所定の通信量以下になるように、前記通信部の通信エリアを狭くする制御ステップと、
を実行する通信方法。
【請求項８】
コンピュータに、
時刻を計時する時計機能と、
所定の通信エリア内の複数の無線端末と通信を行う通信機能と、
前記通信機能の消費電力を監視する電力監視機能と、
前記通信機能の通信速度を監視する通信速度監視機能と、
前記通信機能で行われる通信の通信量を監視する通信量監視機能と、
前記電力監視機能で監視される消費電力と、前記時計機能で計時される時刻とに基づいて、前記通信機能の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、前記通信速度監視機能で監視される通信速度と、前記時計機能で計時される時刻とに基づいて、前記通信機能の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定機能と、
前記時計機能で計時される現在時刻が前記時間帯特定機能で特定された時間帯になった場合、前記通信量監視機能で監視される通信量が前記通信機能で許容される所定の通信量以下になるように、前記通信機能の通信エリアを狭くする制御機能と、
を実現させる通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、制御装置、通信方法及び通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基地局の通信エリア内に多くの端末が存在する場合の対応が考えられている。特許文献１に記載の技術は、基地局の通信エリア内に多くの端末が存在する場合、その基地局のアンテナのチルト角を変更して通信エリアを縮小する一方、隣接する基地局のアンテナのチルト角も変更して通信エリアを拡大することにより、基地局の負荷を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−５４７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、高高度に滞空する航空機に無線局を搭載するシステムが考えられている（ＨＡＰＳ：Ｈｉｇｈ  Ａｌｔｉｔｕｄｅ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ  Ｓｙｓｔｅｍ）。無線局を高高度に配することにより、無線局の通信エリアは広くなる。しかし、高高度に配される無線局は、消費電力及び保証する通信速度等の観点から、相対的に処理できるトラヒック量に限界があった。
【０００５】
本発明は、航空機に無線局を搭載した場合でも、無線局を柔軟に運用することができる通信装置、制御装置、通信方法及び通信プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
通信装置は、時刻を計時する時計部と、所定の通信エリア内の複数の無線端末と通信を行う通信部と、通信部の消費電力を監視する電力監視部と、通信部で行われる通信の通信速度を監視する通信速度監視部と、通信部で行われる通信の通信量を監視する通信量監視部と、電力監視部で監視される消費電力と、時計部で計時される時刻とに基づいて、通信部の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、通信速度監視部で監視される通信速度と、時計部で計時される時刻とに基づいて、通信部の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定部と、時計部で計時される現在時刻が時間帯特定部で特定された時間帯になった場合、通信量監視部で監視される通信量が通信部で許容される所定の通信量以下になるように、通信部の通信エリアを狭くする制御部と、を備える。
【０００７】
通信装置では、時間帯特定部は、通信量監視部で監視される通信量と、時計部で計時される時刻とに基づいて、通信部の通信量が所定の通信量を超える時間帯をさらに特定する。制御部は、時計部で計時される現在時刻が時間帯特定部で特定された所定の通信量を超える時間帯になった場合、通信量監視部で監視される通信量が所定の通信量以下になるように、通信部の通信エリアを狭くしてもよい。
【０００８】
通信装置では、制御部は、無線端末の数が多い地域を予め特定し、特定した地域を除く通信エリアを予め設定し、当該設定に基づいて通信部の通信エリアを狭くしてもよい。
【０００９】
通信装置では、制御部は、特定した地域を除く通信エリアは複数設定され、時計部で計時される現在時刻に応じて複数設定のうちのいずれかが適用されることにより、通信部の通信エリアを狭くしてもよい。
【００１０】
通信装置では、通信部は、所定の地域の上空を滞空する航空機に配されてもよい。
【００１１】
制御装置は、時刻を計時する時計部と、通信が行われる場合の消費電力を監視する電力監視部と、通信が行われる通信の通信速度を監視する通信速度監視部と、通信が行われる通信の通信量を監視する通信量監視部と、電力監視部で監視される消費電力と、時計部で計時される時刻とに基づいて、通信が行われる場合の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、通信速度監視部で監視される通信速度と、時計部で計時される時刻とに基づいて、通信が行われる場合の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定部と、時計部で計時される現在時刻が時間帯特定部で特定された時間帯になった場合、通信量監視部で監視される通信量が通信を行う場合に許容される所定の通信量以下になるように、通信が行われる場合の通信エリアを狭くする制御部と、を備える。
【００１２】
通信方法は、所定の通信エリア内の複数の無線端末と通信を行う通信部を備えるコンピュータが、時刻を計時する計時ステップと、通信部の消費電力を監視する電力監視ステップと、通信部の通信速度を監視する通信速度監視ステップと、通信部で行われる通信の通信量を監視する通信量監視ステップと、電力監視ステップで監視される消費電力と、計時ステップで計時される時刻とに基づいて、通信部の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、通信速度監視ステップで監視される通信速度と、計時ステップで計時される時刻とに基づいて、通信部の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定ステップと、計時ステップで計時される現在時刻が時間帯特定ステップで特定された時間帯になった場合、通信量監視ステップで監視される通信量が通信部で許容される所定の通信量以下になるように、通信部の通信エリアを狭くする制御ステップと、を実行する。
【００１３】
通信プログラムは、コンピュータに、時刻を計時する時計機能と、所定の通信エリア内の複数の無線端末と通信を行う通信機能と、通信機能の消費電力を監視する電力監視機能と、通信機能の通信速度を監視する通信速度監視機能と、通信機能で行われる通信の通信量を監視する通信量監視機能と、電力監視機能で監視される消費電力と、時計機能で計時される時刻とに基づいて、通信機能の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、通信速度監視機能で監視される通信速度と、時計機能で計時される時刻とに基づいて、通信機能の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定機能と、時計機能で計時される現在時刻が時間帯特定機能で特定された時間帯になった場合、通信量監視機能で監視される通信量が通信機能で許容される所定の通信量以下になるように、通信機能の通信エリアを狭くする制御機能と、を実現させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、航空機に通信部を搭載した場合でも、通信部を柔軟に運用することができる通信装置、制御装置、通信方法及び通信プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係る通信装置を説明するための図である。
【図２】一実施形態に係る通信装置について説明するためのブロック図である。
【図３】（Ａ）は、第１通信部の消費電力が所定の電量を超える時間帯を特定するための一例について説明するフローチャートである。（Ｂ）は、第１通信部の通信量が所定の通信量を超える時間帯を特定するための一例について説明するフローチャートである。
【図４】第１通信部の通信エリアを狭くする場合の一例について説明するフローチャートである。
【図５】（Ａ）は、第１通信部の通信量と時刻との関係を説明するための図である。（Ｂ）は、第１通信部の通信エリアを狭くする場合の一例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、一実施形態に係る通信装置を説明するための図である。図２は、一実施形態に係る通信装置について説明するためのブロック図である。
【００１７】
図２に示す通信装置１は、第１通信部１１と、制御装置２１と、を備える。第１通信部１１は、本発明の「通信部」の一実施形態に対応する。第１通信部１１は、所定の地域の上空を滞空する航空機１００（図１参照）に配される。航空機１００は、一例として、高度約２０ｋｍに滞空しており、少なくとも第１通信部１１を搭載したＨＡＰＳ（Ｈｉｇｈ  Ａｌｔｉｔｕｄｅ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ  Ｓｙｓｔｅｍ）を構成する。航空機１００は、例えば、飛行機、飛行船、気球及びドローン等である。
【００１８】
第１通信部１１は、移動体通信技術を利用して無線端末５１と通信を行う。無線端末５１は、例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末等である。
第１通信部１１は、所定の通信エリア内の地上の複数の無線端末５１と通信を行う。第１通信部１１は、例えば、地上に配される基地局の機能の一部又は全部を備える構成であればよい。第１通信部１１の通信エリアは、例えば、複数のセルから構成されている。第１通信部１１は、各セルに対応するアンテナの調整等を行うことに基づいてビームフォーミングを行うことにより、通信エリア（フットプリント）の大きさを変更する。すなわち、第１通信部１１は、通信エリアを縮小することが可能である。
また、第１通信部１１は、制御装置２１の後述する第２通信部２２と無線通信を行う。
【００１９】
制御装置２１は、第２通信部２２、時計部２３、電力監視部２４、通信速度監視部２５、通信量監視部２６、時間帯特定部２７及び制御部２８を備える。
制御装置２１は、例えば、サーバ又はコンピュータ等である。制御装置２１は、例えば、地上に配される。本実施形態では、制御装置２１が地上に配される構成で説明する。変形例としては、時計部２３、第２通信部２２、時間帯特定部２７、及び制御部２８が地上に配され、電力監視部２４、通信速度監視部２５及び通信量監視部２６が航空機１００に配される構成等、種々の構成であってもよい。なお、第２通信部２２及び制御部２８は、地上に配される構成が好ましい。
【００２０】
第２通信部２２は、第１通信部１１と無線通信を行う。
時計部２３は、時刻を計時する時計機能を有する。
【００２１】
電力監視部２４は、第１通信部１１の消費電力を監視する。電力監視部２４は、例えば、リアルタイムで又は所定時間ごとに、第１通信部１１の消費電力を監視する。例えば、第１通信部１１と無線端末５１との通信量が多くなった場合、第１通信部１１の消費電力は大きくなる。電力監視部２４は、このような第１通信部１１の消費電力を監視する。なお、電力監視部２４は、制御装置２１の一部の構成が航空機１００に搭載されている場合、航空機１００に搭載されている各構成全体の消費電力を監視してもよい。
【００２２】
通信速度監視部２５は、第１通信部１１で行われる通信の通信速度を監視する。通信速度監視部２５は、例えば、リアルタイムで又は所定時間ごとに、第１通信部１１で行われる複数の無線端末５１等との通信の通信速度を監視する。例えば、第１通信部１１と無線端末５１で行われる通信が多くなった場合、第１通信部１１で行われる通信の通信速度は低下する。通信速度監視部２５は、このような第１通信部１１の通信速度を監視する。
【００２３】
通信量監視部２６は、第１通信部１１で行われる通信の通信量を監視する。すなわち、通信量監視部２６は、第１通信部１１と無線端末５１とが通信を行う場合のトラヒック量を監視する。
【００２４】
時間帯特定部２７は、電力監視部２４で監視される消費電力と、時計部２３で計時される時刻とに基づいて、第１通信部１１の消費電力が所定の電力を超える時間帯を特定する。時間帯特定部２７は、通信速度監視部２５で監視される通信速度と、時計部２３で計時される時刻とに基づいて、第１通信部１１の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する。
【００２５】
所定の電力は、航空機１００で発電される電力未満の数値になるように予め定められる。所定の通信速度は、例えば、第１通信部１１による通信が輻輳することのない数値、及び／又は、無線端末５１のユーザが通信速度に関して違和感を感じることのない数値が予め定められる。
【００２６】
時間帯特定部２７は、第１通信部１１で消費される電力が、一例として、１２時ごろと２１時ごろに所定の電力を超える場合には、１２時ごろと２１時ごろを、第１通信部１１の消費電力が所定の電力を超える時間帯と特定する。同様に、時間帯特定部２７は、第１通信部１１で消費される電力が、一例として、１２：００−１３：００の時間帯と２０：００−２３：００の時間帯に所定の電力を超える場合には、１２：００−１３：００の時間帯と２０：００−２３：００の時間帯を、第１通信部１１の消費電力が所定の電力を超える時間帯と特定する。
通信速度監視部２５が第１通信部１１で行われる通信の通信速度を監視する場合であっても、時間帯特定部２７は、上記の電力監視部２４で監視される消費電力の場合と同様に、時間帯を特定する。
【００２７】
また、時間帯特定部２７は、通信量監視部２６で監視される通信量と、時計部２３で計時される時刻とに基づいて、第１通信部１１の通信量が所定の通信量を超える時間帯をさらに特定する。時間帯特定部２７は、第１通信部１１のトラヒック量が多くなる時間帯を特定する。所定の通信量として、第１通信部１１の通信量が許容される通信量の限界（容量限界）未満になる数値が予め定められる。時間帯特定部２７は、電力監視の場合と同様に、第１通信部１１の通信量が、一例として、１２時ごろと２１時ごろに所定の通信量を超える、又は、１２：００−１３：００の時間帯と２０：００−２３：００の時間帯に所定の通信量を超える等、第１通信部１１の通信量が所定の通信量を超える時間帯を特定する。
【００２８】
電力監視部２４による電力監視、通信速度監視部２５による監視又は通信量監視部２６による通信量監視は、予め所定の期間、電力、通信速度又は通信量を監視することに基づいてデータが取得されている。時間帯特定部２７は、上記のように取得されたデータに基づいて、電力又は通信量が基準を超える時間帯及び通信速度が基準を下回る時間帯を予め特定している。
【００２９】
制御部２８は、時計部２３で計時される現在時刻が時間帯特定部２７で特定された時間帯になった場合、通信量監視部２６で監視される通信量が第１通信部１１で許容される所定の通信量以下になるように、第１通信部１１の通信エリアを狭くする。この場合、制御部２８は、無線端末５１の数が多い地域を予め特定し、特定した地域を除く通信エリアを予め設定し、当該設定に基づいて第１通信部１１の通信エリアを狭くする。
【００３０】
無線端末５１が多い地域は、例えば、予め調査された１ｋｍ四方ごとの人口分布と、地上に配された基地局が無線端末５１と通信を行う時の電界強度等に基づいて、予め特定されている。制御部２８には、予め特定された無線端末５１が多い地域を除いた通信エリアが予め設定されている。制御部２８は、第１通信部１１の通信エリアを狭くする場合、その設定に基づいて、第１通信部１１の通信エリア（フットプリント）を狭くする。
【００３１】
すなわち、制御部２８は、時計部２３で計時される現在時刻が時間帯特定部２７で特定された時間帯になると、第１通信部１１への通信が多くなるため、第１通信部１１の通信が輻輳する可能性があり、また第１通信部１１の消費電力が所定の電力を超える可能性があるとして、第１通信部１１の通信量が所定の通信量以下になるように、予め設定され通信エリアになるよう第１通信部１１を制御する。ここで、第１通信部１１で許容される所定の通信量とは、例えば、第１通信部１１の通信量の容量限界未満の予め定められた値のことである。
【００３２】
なお、時間帯によって無線端末５１が多い地域が異なる場合等には、制御部２８は、時間帯に応じて、第１通信部１１の通信エリアを狭くすることが可能である。すなわち、制御部２８には、予め特定される無線端末５１が多い地域を除く通信エリアを、時間帯に応じて予め設定する。そして、制御部２８は、時計部２３で計時される現在時刻に応じた設定を適用することにより、第１通信部１１の通信エリアを狭くしてもよい。
【００３３】
また、制御部２８は、時計部２３で計時される現在時刻が時間帯特定部２７で特定された所定の通信量を超える時間帯になった場合、通信量監視部２６で監視される通信量が所定の通信量以下になるように、第１通信部１１の通信エリアを狭くする。制御部２８には、上記と同様に、予め特定された無線端末５１が多い地域除いた通信エリアが予め設定されている。制御部２８は、第１通信部１１の通信エリアを狭くする場合、その設定に基づいて、第１通信部１１の通信エリア（フットプリント）を狭くする。すなわち、制御部２８は、時計部２３で計時される現在時刻が時間帯特定部２７で特定された時間帯になると、第１通信部１１の通信量が所定の通信量を超える可能性があるとして、第１通信部１１の通信量が所定の通信量以下になるように、予め設定された通信エリアになるよう第１通信部１１を制御する。
【００３４】
次に、通信の制御方法について説明する。
まず、時間帯特定部２７において時間帯を特定する方法について説明する。
図３は、時間帯を特定する場合の例について説明するためのフローチャートである。図３（Ａ）は、第１通信部の消費電力が所定の電量を超える時間帯を特定するための一例について説明するフローチャートである。図３（Ｂ）は、第１通信部の通信量が所定の通信量を超える時間帯を特定するための一例について説明するフローチャートである。
【００３５】
図３（Ａ）に示すように、ステップＳ１１において、電力監視部２４は、第１通信部１１の消費電力を監視する。電力監視部２４は、例えば、所定時間ごとに又はリアルタイムで第１通信部１１から送信される消費電力に関する情報に基づいて、第１通信部１１の消費電力を監視する。ステップＳ１１の処理は、例えば、所定期間行われる。
【００３６】
ステップＳ１２において、通信速度監視部２５は、第１通信部１１で行われる通信の通信速度を監視する。通信速度監視部２５は、例えば、所定時間ごとに又はリアルタイムで第１通信部１１から送信される通信速度に関する情報に基づいて、第１通信部１１と複数の無線端末５１等との間の通信の通信速度を監視する。ステップＳ１２の処理は、例えば、所定期間行われる。ステップＳ１１の処理及びステップＳ１２の処理は、実行される順番が逆になってもよい。
【００３７】
ステップＳ１３において、時間帯特定部２７は、ステップＳ１１で監視される消費電力と、時計部２３で計時される時刻とに基づいて、第１通信部１１の消費電力が所定の電力を超える時間帯を特定する。また、時間帯特定部２７は、ステップＳ１２で監視される通信速度と、時計部２３で計時される時刻とに基づいて、第１通信部１１の通信速度が所定の通信速度未満になる時間帯を特定する。時間帯特定部２７は、時間帯を特定した場合、特定した時間帯に関する情報を不図示の記憶部に記憶する。例えば、ステップＳ１１の処理及びステップＳ１２の処理は所定期間行われるので、時間帯特定部２７は、所定期間のデータに基づいて、時間帯を特定することが可能になる。
ステップＳ１３の後、処理は終了する。
【００３８】
図３（Ｂ）に示すように、ステップＳ２１において、通信量監視部２６は、第１通信部１１で行われる通信の通信量を監視する。例えば、通信量監視部２６は、例えば、所定時間ごとに又はリアルタイムで第１通信部１１から送信される通信量に関する情報に基づいて、第１通信部１１の通信量を監視する。ステップＳ２１の処理は、例えば、所定期間行われる。
【００３９】
ステップＳ２２において、時間帯特定部２７は、ステップＳ２１で監視される通信量と、時計部２３で計時される時刻とに基づいて、第１通信部１１の通信量が所定の通信量を超える時間帯を特定する。時間帯特定部２７は、時間帯を特定した場合、特定した時間帯に関する情報を不図示の記憶部に記憶する。例えば、ステップＳ２１の処理は所定期間行われるので、時間帯特定部２７は、所定期間のデータに基づいて、時間帯を特定することが可能になる。
ステップＳ２２の後、処理は終了する。
【００４０】
次に、第１通信部１１の通信エリアを狭くする場合の一例について説明する。
図４は、第１通信部の通信エリアを狭くする場合の一例について説明するフローチャートである。図５は、第１通信部の通信エリアを狭くする場合の一例について説明するための図である。ここで、図５（Ａ）は、第１通信部の通信量と時刻との関係を説明するための図である。図５（Ｂ）は、第１通信部の通信エリアを狭くする場合の一例について説明するための図である。
【００４１】
図４に示すように、ステップＳ３１において、制御部２８は、時計部２３で計時される現在時刻が、ステップＳ１３及びステップＳ２２で特定された所定の時間帯になったか否かを判断する。
通信量が所定の通信量を超える（消費電力が所定の電力を超える）時間帯は、図５（Ａ）に一例を示す場合では、時間帯Ｔ１及び時間帯Ｔ２である。時間帯Ｔ１は、おおよそ１２：００−１３：００の時間帯である。時間帯Ｔ２は、おおよそ２０：００−２３：００の時間帯である。このため、例えば、ステップＳ１３及びステップＳ２２で特定される時間帯は、時間帯Ｔ１及び時間帯Ｔ２である。制御部２８は、現在時刻が特定された時間帯になると、又は、現在時刻が特定された時間帯に近づくと、所定の時間帯になったと判断する。この場合、処理は、ステップＳ３２に進む。一方、制御部２８は、現在時刻が所定の時間帯になっていないと判断する場合、ステップＳ３１の判断を再度行う。
【００４２】
ステップＳ３２において、制御部２８は、第１通信部１１の通信エリア（フットプリント）を狭くするよう第１通信部１１を制御する。
図５（Ｂ）に一例を示すように、航空機１００に搭載される第１通信部１１の通信エリアには、都市部ＵＲと、その都市部の周辺地域とが含まれている。その都市部ＵＲには無線端末５１が多く存在すると予め特定されているため、第１通信部１１の通信エリアＡ１から都市部ＵＲを除くことにより、第１通信部１１は周辺地域での無線端末５１との通信を継続することが可能になる。なお、図５（Ｂ）に一例を示す場合では、通信エリアＡ１を構成する複数のセルＣのうちの一部のセルＣ１のみに都市部ＵＲが含まれるため、セルＣ１のフットプリントのみを狭くしてＣ２としている。なお、無線端末５１が多く存在する地域（都市部ＵＲ）には、既に地上に基地局が設置されていると考えられるので、第１通信部１１の通信エリアから都市部ＵＲを除いても、都市部ＵＲに存在する無線端末５１は地上の基地局との通信を継続することが可能である。
【００４３】
制御部２８は、第１通信部１１の通信エリアから都市部を除いた場合の、狭い通信エリアに関する情報を予め所持している。このため、制御部２８は、狭い通信エリアに関する情報を、第２通信部２２を介して第１通信部１１に送信することにより、第１通信部１１の通信エリアを狭くすることが可能である。
【００４４】
又は、第１通信部１１は、上述した狭い通信エリアに関する情報を予め所持することが可能である。この場合、第１通信部１１は、制御部２８の制御に基づいて制御装置２１から送信された制御信号に基づいて、通信エリアを狭くすることが可能である。
【００４５】
次に、本実施形態の効果について説明する。
通信装置１は、第１通信部１１の消費電力を監視する電力監視部２４と、第１通信部１１で行われる通信の通信速度を監視する通信速度監視部２５と、第１通信部１１で行われる通信の通信量を監視する通信量監視部２６と、電力監視部２４で監視される消費電力と、時計部２３で計時される時刻とに基づいて、第１通信部１１の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、通信速度監視部２５で監視される通信速度と、時計部２３で計時される時刻とに基づいて、第１通信部１１の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定部２７と、時計部２３で計時される現在時刻が時間帯特定部２７で特定された時間帯になった場合、通信量監視部２６で監視される通信量が第１通信部１１で許容される所定の通信量以下になるように、第１通信部１１の通信エリアを狭くする制御部２８と、を備える。
通信装置１は、第１通信部１１の消費電力が増加する時間帯及び第１通信部で行われる通信の通信速度が低下する時間帯が予め特定されているので、現在時刻が特定された時間帯に到達すると、第１通信部１１の通信量が許容される通信量以下になるように、第１通信部１１の通信エリアを狭くすることができる。これにより、通信装置１は、第１通信部１１の消費電力が許容される電力を超えることはなく、また、第１通信部１１で行われる通信の通信速度が低下することもないので、第１通信部１１を柔軟に運用することができる。
【００４６】
通信装置１の時間帯特定部２７は、通信量監視部２６で監視される通信量と、時計部２３で計時される時刻とに基づいて、第１通信部１１の通信量が所定の通信量を超える時間帯をさらに特定する。この場合、制御部２８は、時計部２３で計時される現在時刻が時間帯特定部２７で特定された所定の通信量を超える時間帯になった場合、通信量監視部２６で監視される通信量が所定の通信量以下になるように、第１通信部１１の通信エリアを狭くする。
通信装置１は、第１通信部１１の通信量が増加する時間帯が予め特定されているので、現在時刻が特定された時間帯に到達すると、第１通信部１１の通信量が許容される通信量以下になるように、第１通信部１１の通信エリアを狭くすることができる。これにより、通信装置１は、第１通信部１１の通信量が増加することに起因して、第１通信部１１の消費電力が許容される電力を超えることはなく、また、第１通信部１１で行われる通信の通信速度が許容される通信速度を下回ることがないので、第１通信部１１を柔軟に運用することができる。
【００４７】
通信装置１の制御部２８は、無線端末５１の数が多い地域を予め特定し、特定した地域を除く通信エリアを予め設定し、当該設定に基づいて第１通信部１１の通信エリアを狭くする。
通信装置１は、都市部などの無線端末５１の数が多い地域を通信エリアから除くことにより、第１通信部１１の消費電力が許容される電力を超えることを防ぐことができ、第１通信部１１で行われる通信の通信速度が許容される通信速度を下回ることを防ぐことができる。よって、通信装置１は、第１通信部１１の通信エリアに都市部を含む場合でも、第１通信部１１を柔軟に運用することができる。
【００４８】
通信装置１の制御部２８は、無線端末５１の数が多いと特定した地域を除く通信エリアが複数設定され、時計部２３で計時される現在時刻に応じて複数設定のうちのいずれかが適用されることにより、第１通信部１１の通信エリアを狭くする。
通信装置１は、時間帯に応じて無線端末５１の数が多い地域が変わる場合でも、無線端末５１の多い地域を通信エリアから除くことができる。したがって、第１通信部１１を柔軟に運用することができる。
【００４９】
通信装置１の第１通信部１１は、所定の地域の上空を滞空する航空機１００に配される。
すなわち、通信装置１は、第１通信部１１を航空機１００に搭載したＨＡＰＳ技術を利用する。これにより、通信装置１は、地上に配される基地局に比べて、通信エリアを広くすることができる。また、通信装置１は、都市部と、その都市部の周辺地域とを通信エリアに含む場合でも、第１通信部１１の消費電力が大きくなる可能性がある時間帯では通信エリアから都市部を除くので、第１通信部１１を運用し続けることができる。
また、通信装置１は、通信エリアに都市部を含めることが可能になるので、都市部における路地など、地上の基地局と通信し難い環境にある無線端末５１であっても、第１通信部１１と通信を行うことができる。
また、通信装置１では、第１通信部１１を上空局とすることにより、通信エリアの単位面積当たりの第１通信部１１が処理できるトラヒック量は相対的に小さくなる。そこで、通信装置１は、第１通信部１１への過度なトラヒック集中により輻輳の可能性が有る時間帯を特定しているので、現在時刻がその特定した時間帯になると、第１通信部１１の通信エリアを狭くすることができる。これにより、通信装置１は、第１通信部１１の通信速度が極端に低下するのを避けることができ、また、太陽光発電等の外部給電を受けられない夜間に第１通信部１１への過度のトラヒック集中が有った場合でも、想定以上の電力消費を避けることができる。
【００５０】
制御装置２１は、通信が行われる場合の消費電力を監視する電力監視部２４と、通信が行われる通信の通信速度を監視する通信速度監視部２５と、通信が行われる通信の通信量を監視する通信量監視部２６と、電力監視部２４で監視される消費電力と、時計部２３で計時される時刻とに基づいて、通信が行われる場合の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、通信速度監視部２５で監視される通信速度と、時計部２３で計時される時刻とに基づいて、通信が行われる場合の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定部２７と、時計部２３で計時される現在時刻が時間帯特定部２７で特定された時間帯になった場合、通信量監視部２６で監視される通信量が通信を行う場合に許容される所定の通信量以下になるように、通信が行われる場合の通信エリアを狭くする制御部２８と、を備える。
制御装置２１は、現在時刻が特定された時間帯に到達すると、通信を行う場合の通信量が許容される通信量以下になるように、第１通信部１１の通信エリアを狭くすることができる。これにより、制御装置２１は、航空機１００に搭載される第１通信部１１の消費電力が許容される電力を超えることはなく、また、第１通信部１１にトラヒック集中が生じることがないので、第１通信部１１を柔軟に運用できる制御を行うことができる。
【００５１】
通信方法は、所定の通信エリア内の複数の無線端末５１と通信を行う第１通信部１１を備えるコンピュータに、時刻を計時する計時ステップと、第１通信部１１の消費電力を監視する電力監視ステップと、第１通信部１１の通信速度を監視する通信速度監視ステップと、第１通信部１１で行われる通信の通信量を監視する通信量監視ステップと、電力監視ステップで監視される消費電力と、計時ステップで計時される時刻とに基づいて、第１通信部１１の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、通信速度監視ステップで監視される通信速度と、計時ステップで計時される時刻とに基づいて、第１通信部１１の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定ステップと、計時ステップで計時される現在時刻が時間帯特定ステップで特定された時間帯になった場合、通信量監視ステップで監視される通信量が第１通信部１１で許容される所定の通信量以下になるように、第１通信部１１の通信エリアを狭くする制御ステップと、を備える。
通信方法は、第１通信部１１の消費電力が増加する時間帯及び第１通信部１１が行う通信の通信速度が低下する時間帯が予め特定されているので、現在時刻が特定された時間帯に到達すると、第１通信部１１の通信量が許容される通信量以下になるように、第１通信部１１の通信エリアを狭くすることができる。これにより、通信方法は、第１通信部１１の消費電力が許容される電力を超えることはなく、また第１通信部１１で行われる通信の通信速度が許容される通信速度を下回ることがないので、第１通信部１１を柔軟に運用することができる。
【００５２】
通信プログラムは、コンピュータに、時刻を計時する時計機能と、所定の通信エリア内の複数の無線端末５１と通信を行う通信機能と、通信機能の消費電力を監視する電力監視機能と、通信機能の通信速度を監視する通信速度監視機能と、通信機能で行われる通信の通信量を監視する通信量監視機能と、電力監視機能で監視される消費電力と、時計機能で計時される時刻とに基づいて、通信機能の消費電力が所定の電力を超える時間帯、及び、通信速度監視機能で監視される通信速度と、時計機能で計時される時刻とに基づいて、通信機能の通信速度が所定の通信速度を下回る時間帯を特定する時間帯特定機能と、時計機能で計時される現在時刻が時間帯特定機能で特定された時間帯になった場合、通信量監視機能で監視される通信量が通信機能で許容される所定の通信量以下になるように、通信機能の通信エリアを狭くする制御機能と、を実現させる。
通信プログラムは、通信機能の消費電力が増加する時間帯が予め特定されているので、現在時刻が特定された時間帯に到達すると、通信機能の通信量が許容される通信量以下になるように通信エリアを狭くすることができる。これにより、通信プログラムは、通信機能の消費電力が許容される電力を超えることはなく、また通信機能で行われる通信の通信速度が許容される通信速度を下回ることがないので、通信機能を柔軟に運用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  通信装置
１１  第１通信部
２１  制御装置
２２  第２通信部
２３  時計部
２４  電力監視部
２５  通信速度監視部
２６  通信量監視部
２７  時間帯特定部
２８  制御部
５１  無線端末
１００  航空機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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