(57)【要約】【課題】短時間で複数の無線端末にして好適な無線環境となるように移動基地局を配置すること。【解決手段】移動基地局１２が複数の無線端末と通信するための電波を出力し、複数の無線端末の上空を飛行する測定用移動体１３が電波の状況１４を検出し、測定用移動体１３が複数の無線端末の分布を検出し、電波の状況１４と複数の無線端末の分布とに基づいて移動位置を決定し、決定した移動位置に移動基地局１２を移動させる位置制御方法が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行動力を駆動する駆動電力部と、
複数の無線端末の上空に設定される複数の検出ポイントを通過するように前記駆動電力部を制御する制御部と、
移動基地局から出力される電波の状況を検出する電波検知部と、
前記複数の無線端末の分布を検出する端末検知部と、
前記電波の状況及び前記複数の無線端末の分布を前記移動基地局に通知する通知部と、
を有する、測定用移動体。
【請求項２】
前記測定用移動体は、前記移動基地局より低い高度で、前記移動基地局から出力される電波の状況を検出し、前記複数の無線端末の分布を検出する
請求項１に記載の測定用移動体。
【請求項３】
前記電波の状況と前記複数の無線端末の分布とは、異なるルートを飛行する複数の測定用移動体により検出される
請求項２に記載の測定用移動体。
【請求項４】
移動動力を駆動する駆動電力部と、
端末と通信するための電波を出力する無線部と、
複数の無線端末の上空を飛行する測定用移動体により検出される前記電波の状況と、前記測定用移動体により検出される前記複数の無線端末の分布を受信する受信部と、
前記電波の状況と前記無線端末の分布に基づいて決定される位置に移動するように前記駆動電力部を制御する制御部と
を有する、移動基地局。
【請求項５】
前記位置は、前記測定用移動体による検出結果から算出される前記電波の強度分布の重心位置と前記複数の無線端末の分布の重心位置との差に基づいて決定される
請求項４に記載の移動基地局。
【請求項６】
前記位置の決定は繰り返し実施され、
前記制御部は、前記位置が決定される度に前記決定される位置に移動するように前記駆動電力部を制御する
請求項５に記載の移動基地局。
【請求項７】
前記無線部は、受信した前記電波の状況及び前記複数の無線端末の分布に関する情報を制御装置に送信し、
前記受信部は、該情報に基づいて前記制御装置が決定した前記位置の情報を該制御装置から受信し、
前記制御部は、該位置に移動するように前記駆動電力部を制御する
請求項４に記載の移動基地局。
【請求項８】
移動基地局が複数の無線端末と通信するための電波を出力し、
前記複数の無線端末の上空を飛行する測定用移動体が前記電波の状況を検出し、
前記測定用移動体が前記複数の無線端末の分布を検出し、
前記電波の状況と前記複数の無線端末の分布とに基づいて移動位置を決定し、
決定した移動位置に前記移動基地局を移動させる
位置制御方法。
【請求項９】
複数の無線端末の上空を飛行して移動基地局から出力される電波を受信する測定用移動体から、前記電波の状況及び前記複数の無線端末の分布の情報を受信し、
前記電波の状況と前記複数の無線端末の分布とに基づいて前記移動基地局の位置を決定する制御部と、
決定した前記位置に関する情報を前記移動基地局に通知する送信部と、
を有する、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定用移動体、移動基地局、位置制御方法、及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信インフラの整備が進み、多くの場所に無線基地局が設置されたことで通信可能なエリア（通信エリア）が拡大している。また、無線基地局の性能向上に伴い、通信エリアに収容可能なユーザ数が増加している。その結果、様々な場所で良好な無線環境が実現されている。但し、災害などにより特定地域にある無線基地局の機能が停止した場合や、イベント開催などにより特定地域に膨大な数のユーザが集中した場合には、その特定地域における通信品質の劣化や通信の断絶などの通信障害が生じうる。
【０００３】
通信障害が生じると、災害時の安否確認や混雑したイベント会場における仲間同士の連絡などが困難になるため、無線環境の素早い復旧が望まれる。特定地域で通信障害が生じた場合に無線環境を素早く復旧させる方法としては、無線基地局の機能を搭載した車両などの移動基地局を特定地域に派遣し、その移動基地局により特定地域に臨時の無線環境を構築する方法がある。但し、がれきが散乱する災害現場や河原などの屋外イベント会場などへ移動基地局を派遣することが難しい場合がある。
【０００４】
なお、移動基地局として小型飛行物を利用する方法が提案されている。この方法では、小型飛行物同士や、小型飛行物と無線基地局との間の間隔に基づいて小型飛行物が配置される。また、無線基地局から送信される無線信号の検出結果に基づいて、無線基地局の位置及び無線基地局から電波が到達する範囲を示す電波マップを生成する方法が提案されている。また、地上部から係留索を介して空中に係留される空中部を有し、空中部からデータを送信する通信システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2004-336408号公報
【特許文献２】特開2014-241550号公報
【特許文献３】特開2012-235439号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の提案方法のように、空中を飛行する飛行物を移動基地局として利用すれば、車両の進入が困難な特定地域に移動基地局を配備することが可能になる。但し、移動基地局を配備する位置によっては特定地域に好適な無線環境を提供できないことがある。他方、特定地域に好適な無線環境を提供可能な移動基地局の位置を決定するのに時間がかかると、移動基地局による無線環境の復旧が遅延する。なお、移動基地局が飛行物以外の場合でも、移動基地局の位置を短時間で決定できれば、素早い無線環境の復旧に寄与する。
【０００７】
１つの側面によれば、本発明の目的は、無線環境の復旧にかかる時間を短縮できる測定用移動体、移動基地局、位置制御方法、及び制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様によれば、移動基地局が複数の無線端末と通信するための電波を出力し、複数の無線端末の上空を飛行する測定用移動体が電波の状況を検出し、測定用移動体が複数の無線端末の分布を検出し、電波の状況と複数の無線端末の分布とに基づいて移動位置を決定し、決定した移動位置に移動基地局を移動させる位置制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
短時間で複数の無線端末にして好適な無線環境となるように移動基地局を配置できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る無線通信システムの一例を示した図である。
【図２】第２実施形態に係る無線通信システムの一例を示した図である。
【図３】制御装置及び固定基地局のハードウェアの一例を示したブロック図である。
【図４】移動基地局のハードウェアの一例を示したブロック図である。
【図５】測定用移動体のハードウェアの一例を示したブロック図である。
【図６】無線端末のハードウェアの一例を示したブロック図である。
【図７】制御装置及び固定基地局が有する機能の一例を示したブロック図である。
【図８】移動基地局が有する機能の一例を示したブロック図である。
【図９】測定用移動体が有する機能の一例を示したブロック図である。
【図１０】無線端末が有する機能の一例を示したブロック図である。
【図１１】電波測定結果の例を示した図である。
【図１２】電波マップの例を示した図である。
【図１３】測定位置情報の例を示した図である。
【図１４】端末測定結果の例を示した図である。
【図１５】端末マップの例を示した図である。
【図１６】重心情報の例を示した図である。
【図１７】移動情報の例を示した図である。
【図１８】測定用移動体の移動制御について説明するための図である。
【図１９】移動基地局の現在位置と電力分布の重心位置との関係について説明するための図である。
【図２０】端末数の重心位置について説明するための図である。
【図２１】移動基地局の移動制御について説明するための図である。
【図２２】第２実施形態に係る無線通信システムで実行される処理の流れを示したフロー図である。
【図２３】測定用移動体による電波マップ及び端末マップの生成に係る処理（測定用移動体による処理）の流れを示したフロー図である。
【図２４】移動基地局の移動制御に係る処理（制御装置による処理）の流れを示したフロー図である。
【図２５】第２実施形態の一変形例に係る無線通信システムの一例を示した図である。
【図２６】第２実施形態の一変形例に係る移動基地局が有する機能の一例を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書及び図面において実質的に同一の機能を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。
【００１２】
＜１．第１実施形態＞
図１を参照しながら、第１実施形態について説明する。
第１実施形態は、測定用移動体を利用して、好適な無線環境が得られる位置に移動基地局を移動させる位置制御方法に関する。図１は、第１実施形態に係る無線通信システムの一例を示した図である。なお、図１に示した無線通信システム１０は、第１実施形態に係る無線通信システムの一例である。
【００１３】
図１に示すように、無線通信システム１０は、制御システム１１と、移動基地局１２と、測定用移動体１３とを有する。
なお、無線通信システム１０に含まれる移動基地局の数及び測定用移動体の数は２以上であってもよい。図１には、移動基地局１２及び測定用移動体１３の一例としてドローンを描画しているが、ドローン以外の飛行体を移動基地局１２及び測定用移動体１３としてもよい。ドローンとは、遠隔操縦式又は自律式の制御機構を有するマルチコプタ（３つ以上のロータを搭載する回転翼機）である。
【００１４】
制御システム１１は、無線基地局１１ａ及び制御装置１１ｂを有する。
制御装置１１ｂは、例えば、メモリ及びプロセッサを有するサーバ装置などのコンピュータである。メモリは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）などである。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などである。
【００１５】
移動基地局１２は、例えば、地上から数１０ｍ程度の高度を飛行するドローンなどの飛行体である。移動基地局１２は、無線部１２ａ、制御部１２ｂ、及び記憶部１２ｃを有する。無線部１２ａは、例えば、アンテナを介してＲＦ（Radio Frequency）信号を送受信するＲＦ回路である。制御部１２ｂは、例えば、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどのプロセッサである。記憶部１２ｃは、例えば、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなどのメモリである。
【００１６】
測定用移動体１３は、例えば、地上から数ｍ程度の高度を飛行するドローンなどの飛行体である。測定用移動体１３は、複数の無線端末（ＵＥ：User Equipment）の上空を飛行する。また、測定用移動体１３は、移動基地局１２から出力される電波を検出する。測定用移動体１３により検出される電波の状況１４は、移動基地局１２に通知される。電波の状況１４は、例えば、電波強度や電波品質の分布（電力分布）である。
【００１７】
測定用移動体１３は、端末分布１５を検出する。例えば、測定用移動体１３は、電波を下方に向けて測定用信号１６を送信し、測定用信号１６に応答する無線端末の数を検出する。測定用移動体１３は、予め設定された複数の測定ポイントを移動しながら無線端末の数を検出し、端末分布１５として各測定ポイントにおける検出結果を得る。測定用移動体１３により検出される端末分布１５は、移動基地局１２に通知される。
【００１８】
測定用移動体１３は、無線基地局１１ａを介して制御装置１１ｂと通信する。例えば、制御装置１１ｂは、無線基地局１１ａを介して測定用移動体１３に制御信号を送信し、制御信号により測定用移動体１３の動作を制御する。なお、測定用移動体１３と制御装置１１ｂとの間の通信は、無線基地局１１ａ及び移動基地局１２を介して実施されてもよい。
【００１９】
制御部１２ｂは、測定用移動体１３から通知された電波の状況１４及び端末分布１５を記憶部１２ｃに記憶させる。制御部１２ｂは、無線部１２ａを制御し、無線基地局１１ａを介して電波の状況１４及び端末分布１５を制御装置１１ｂに通知する。制御装置１１ｂは、電波の状況１４及び端末分布１５に基づいて移動基地局１２の移動量を決定する。
【００２０】
例えば、制御装置１１ｂは、端末分布１５の重心位置Ａと、電波の状況１４から算出される電力分布の重心位置Ｂとを一致させるように移動基地局１２の移動量を決定する。移動基地局１２の移動量は、例えば、重心位置Ｂから重心位置Ａに向かう移動ベクトルＭＶで表現できる。移動ベクトルＭＶの情報は、無線基地局１１ａを介して移動基地局１２に送信される。制御部１２ｂは、移動ベクトルＭＶの分だけ移動基地局１２を現在位置から移動させる。
【００２１】
上記のように、測定用移動体１３により検出される電波の状況１４及び端末分布１５に基づいて移動基地局１２の移動量を決定し、決定した移動量に基づいて移動基地局１２を移動することで、素早く移動基地局１２を好適な位置に移動できる。なお、上記の説明では、制御装置１１ｂが移動ベクトルＭＶを計算する例について述べたが、変形例として、記憶部１２ｃが記憶する電波の状況１４及び端末分布１５に基づいて制御部１２ｂが移動ベクトルＭＶを計算してもよい。このような変形も第１実施形態の技術的範囲に属する。
【００２２】
以上、第１実施形態について説明した。
第１実施形態によれば、無線端末に近い上空を飛行する測定用移動体１３の測定結果を利用して移動基地局１２の移動制御を実施することで、移動基地局１２を短時間で好適な位置に移動させることが可能になる。その結果、移動基地局１２を利用した無線環境の復旧にかかる時間が短縮される。なお、飛行体である移動基地局１２よりも無線端末に近い上空を飛行する測定用移動体１３の測定結果を利用して移動基地局１２の移動制御を実施することで、移動基地局１２よりも精度よい無線端末の分布と移動基地局１２からの電波の状況を同時に精度良く測ることができる。
【００２３】
＜２．第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、測定用移動体を利用して、好適な無線環境が得られる位置に移動基地局を移動させる位置制御方法に関する。
【００２４】
［２−１．システム］
図２は、第２実施形態に係る無線通信システムの一例を示した図である。なお、図２に示した無線通信システム１００は、第２実施形態に係る無線通信システムの一例である。
【００２５】
図２に示すように、無線通信システム１００は、制御装置１０１、固定基地局１０２、移動基地局１０３、測定用移動体１０４、及び無線端末１０５、１０６、１０７、…を含む。なお、移動基地局の数及び測定用移動体の数は２以上であってもよい。
【００２６】
制御装置１０１は、コアネットワークなどの通信回線を介して固定基地局１０２に接続される。固定基地局１０２は、移動基地局１０３と無線接続する。移動基地局１０３は、測定用移動体１０４と無線接続する。測定用移動体１０４は、固定基地局１０２と無線接続できる。測定用移動体１０４は、固定基地局１０２及び移動基地局１０３を介して、或いは、固定基地局１０２を介して制御装置１０１と通信する。
【００２７】
移動基地局１０３は、例えば、地上から数１０ｍの高度を飛行する飛行体である。測定用移動体１０４は、例えば、地上から数ｍの高度を飛行する飛行体である。
飛行体としては、例えば、回転翼機、気球、飛行船、滑空機、凧、飛行機などがある。
【００２８】
図２には、一例として、回転翼機の一種であるドローンが描画されている。ドローンは、遠隔操縦式又は自律式の制御機構を有するマルチコプタ（３つ以上のロータを搭載する回転翼機）である。例えば、ドローンの移動経路や各種処理の制御は遠隔操作により実施される（遠隔操縦式の制御機構）。また、ドローンが自律的に移動経路や各種処理の制御を実施するプログラムをドローンに組み込むことも可能である（自律式の制御機構）。
【００２９】
第２実施形態の説明では、図２に示した無線通信システム１００を例に説明を進める。
［２−２．ハードウェア］
ここで、制御装置１０１、固定基地局１０２、移動基地局１０３、測定用移動体１０４、無線端末１０５、１０６、１０７、…のハードウェアについて説明する。但し、無線端末１０５、１０６、１０７、…のハードウェアは同じであるとして無線端末１０５のハードウェアについて説明し、無線端末１０６、１０７、…のハードウェアについては説明を省略する。
【００３０】
（制御装置、固定基地局）
まず、図３を参照しながら、制御装置１０１及び固定基地局１０２のハードウェアについて説明する。図３は、制御装置及び固定基地局のハードウェアの一例を示したブロック図である。
【００３１】
図３に示すように、制御装置１０１は、ＣＰＵ１０１ａ、メモリ１０１ｂ、及びＮＩＦ（Network Interface）回路１０１ｃを有する。
ＣＰＵ１０１ａは、制御装置１０１の動作や各種処理の制御、或いは、移動基地局１０３及び測定用移動体１０４の移動や各種処理の制御などを実施するプロセッサの一例である。ＣＰＵ１０１ａは、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどで代替可能である。メモリ１０１ｂは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの記憶装置である。ＮＩＦ回路１０１ｃは、コアネットワークに接続される通信回路である。
【００３２】
固定基地局１０２は、アンテナ群１０２ａ、ＲＦ回路１０２ｂ、信号処理回路１０２ｃ、ＣＰＵ１０２ｄ、メモリ１０２ｅ、及びＮＩＦ回路１０２ｆを有する。
アンテナ群１０２ａは、ＲＦ信号の送受信に用いられる１本以上のアンテナを含むアンテナの集合である。ＲＦ回路１０２ｂは、アンテナ群１０２ａによるＲＦ信号の送受信、周波数変換、ＡＤ（Analog to Digital）・ＤＡ（Digital to Analog）変換処理などの処理を実行する。信号処理回路１０２ｃは、変調・復調などの処理などを実行する。
【００３３】
ＣＰＵ１０２ｄは、データの符号化や復号、ＲＦ回路１０２ｂ及び信号処理回路１０２ｃの制御、ＮＩＦ回路１０２ｆによる通信の制御などを実施する。ＣＰＵ１０２ｄは、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどで代替可能である。メモリ１０２ｅは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの記憶装置である。ＮＩＦ回路１０２ｆは、コアネットワークに接続される通信回路である。
【００３４】
図３に例示したハードウェアを利用することで、後述する制御装置１０１及び固定基地局１０２の機能を実現することができる。
（移動基地局）
次に、図４を参照しながら、移動基地局１０３のハードウェアについて説明する。図４は、移動基地局のハードウェアの一例を示したブロック図である。
【００３５】
図４に示すように、移動基地局１０３は、アンテナ１０３ａ、ＲＦ回路１０３ｂ、信号処理回路１０３ｃ、ＣＰＵ１０３ｄ、メモリ１０３ｅ、センサ群１０３ｆ、駆動回路１０３ｇ、及びロータ１０３ｈを有する。
【００３６】
アンテナ１０３ａは、ＲＦ信号の送受信に用いられるアンテナである。なお、２本以上のアンテナが移動基地局１０３に設けられてもよい。ＲＦ回路１０３ｂは、アンテナ１０３ａによるＲＦ信号の送受信、周波数変換、ＡＤ・ＤＡ変換処理などの処理を実行する。信号処理回路１０３ｃは、変調・復調などの処理などを実行する。
【００３７】
ＣＰＵ１０３ｄは、データの符号化や復号、ＲＦ回路１０３ｂ、信号処理回路１０３ｃ、センサ群１０３ｆ、及び駆動回路１０３ｇの制御などを実施する。ＣＰＵ１０３ｄは、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどで代替可能である。メモリ１０３ｅは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの記憶装置である。
【００３８】
センサ群１０３ｆは、例えば、気圧センサや超音波センサを含むセンサの集合である。気圧センサは、例えば、高度の測定に利用される。超音波センサは、例えば、障害物の検知に利用される。センサ群１０３ｆには、現在位置の測定に利用できるＧＰＳ（Global Positioning System）や加速度センサなどが含まれてもよい。
【００３９】
駆動回路１０３ｇは、回転翼機の翼であるロータ１０３ｈの回転軸に接続されるモータを駆動し、ロータ１０３ｈを回転させる。駆動回路１０３ｇは、ロータ１０３ｈの回転を制御することで移動基地局１０３の水平位置、高度、姿勢などを制御する。
【００４０】
なお、図４には、固定基地局１０２、測定用移動体１０４、及び無線端末１０５のそれぞれと、移動基地局１０３との無線通信に利用する無線規格（ＬＴＥ（Long Term Evolution）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））の例を示した。この例のように、移動基地局１０３と測定用移動体１０４との無線通信に利用する無線規格が、移動基地局１０３と固定基地局１０２や無線端末１０５との無線通信に利用する無線規格と異なってもよい。
【００４１】
図４に例示したハードウェアを利用することで、後述する移動基地局１０３の機能を実現することができる。
（測定用移動体）
次に、図５を参照しながら、測定用移動体１０４のハードウェアについて説明する。図５は、測定用移動体のハードウェアの一例を示したブロック図である。
【００４２】
図５に示すように、測定用移動体１０４は、アンテナ１０４ａ、ＲＦ回路１０４ｂ、信号処理回路１０４ｃ、ＣＰＵ１０４ｄ、メモリ１０４ｅ、センサ群１０４ｆ、駆動回路１０４ｇ、及びロータ１０４ｈを有する。
【００４３】
アンテナ１０４ａは、ＲＦ信号の送受信に用いられるアンテナである。なお、２本以上のアンテナが測定用移動体１０４に設けられてもよい。ＲＦ回路１０４ｂは、アンテナ１０４ａによるＲＦ信号の送受信、周波数変換、ＡＤ・ＤＡ変換処理などの処理を実行する。信号処理回路１０４ｃは、変調・復調などの処理などを実行する。
【００４４】
ＣＰＵ１０４ｄは、データの符号化や復号、ＲＦ回路１０４ｂ、信号処理回路１０４ｃ、センサ群１０４ｆ、及び駆動回路１０４ｇの制御などを実施する。ＣＰＵ１０４ｄは、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどで代替可能である。メモリ１０４ｅは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの記憶装置である。
【００４５】
センサ群１０４ｆは、例えば、気圧センサや超音波センサを含むセンサの集合である。気圧センサは、例えば、高度の測定に利用される。超音波センサは、例えば、障害物の検知に利用される。センサ群１０４ｆには、現在位置の測定に利用できるＧＰＳや加速度センサなどが含まれてもよい。
【００４６】
駆動回路１０４ｇは、回転翼機の翼であるロータ１０４ｈの回転軸に接続されるモータを駆動し、ロータ１０４ｈを回転させる。駆動回路１０４ｇは、ロータ１０４ｈの回転を制御することで測定用移動体１０４の水平位置、高度、姿勢などを制御する。
【００４７】
図５に例示したハードウェアを利用することで、後述する測定用移動体１０４の機能を実現することができる。
（無線端末）
次に、図６を参照しながら、無線端末１０５のハードウェアについて説明する。図６は、無線端末のハードウェアの一例を示したブロック図である。
【００４８】
図６に示すように、無線端末１０５は、アンテナ１０５ａ、ＲＦ回路１０５ｂ、信号処理回路１０５ｃ、ＣＰＵ１０５ｄ、及びメモリ１０５ｅを有する。
アンテナ１０５ａは、ＲＦ信号の送受信に用いられるアンテナである。なお、２本以上のアンテナが無線端末１０５に設けられてもよい。ＲＦ回路１０５ｂは、アンテナ１０５ａによるＲＦ信号の送受信、周波数変換、ＡＤ・ＤＡ変換処理などの処理を実行する。信号処理回路１０５ｃは、変調・復調などの処理などを実行する。
【００４９】
ＣＰＵ１０５ｄは、データの符号化や復号、ＲＦ回路１０５ｂ、及び信号処理回路１０５ｃの制御などを実施する。ＣＰＵ１０５ｄは、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどで代替可能である。メモリ１０５ｅは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの記憶装置である。なお、無線端末１０５には、現在位置の測定に利用できるＧＰＳや加速度センサなどが搭載されてもよい。
【００５０】
図６に例示したハードウェアを利用することで、後述する無線端末１０５の機能を実現することができる。
以上、ハードウェアについて説明した。
【００５１】
［２−３．機能］
次に、制御装置１０１、固定基地局１０２、移動基地局１０３、測定用移動体１０４、無線端末１０５、１０６、１０７、…の機能について説明する。但し、無線端末１０５、１０６、１０７、…の機能は同じであるとして無線端末１０５の機能について説明し、無線端末１０６、１０７、…の機能については説明を省略する。
【００５２】
（制御装置、固定基地局）
まず、図７を参照しながら、制御装置１０１及び固定基地局１０２の機能について説明する。図７は、制御装置及び固定基地局が有する機能の一例を示したブロック図である。
【００５３】
図７に示すように、制御装置１０１は、記憶部１１１、測定制御部１１２、重心計算部１１３、及び移動先決定部１１４を有する。固定基地局１０２は、送受信部１２１を有する。
【００５４】
記憶部１１１の機能は、上述したメモリ１０１ｂにより実現できる。測定制御部１１２、重心計算部１１３、及び移動先決定部１１４の機能は、上述したＣＰＵ１０１ａにより実現できる。送受信部１２１の機能は、上述したアンテナ群１０２ａ、ＲＦ回路１０２ｂ、信号処理回路１０２ｃ、及びＣＰＵ１０２ｄの機能により実現できる。なお、制御装置１０１と固定基地局１０２との間の通信は、上述したＮＩＦ回路１０１ｃ、１０２ｆにより実現できる。
【００５５】
記憶部１１１には、電波マップ１１１ａ、端末マップ１１１ｂ、重心情報１１１ｃ、及び移動情報１１１ｄが格納される。
なお、説明の都合上、記憶部１１１に格納される電波マップＰＭを電波マップ１１１ａ、記憶部１１１に格納される端末マップＴＭを端末マップ１１１ｂと呼ぶ場合がある。電波マップＰＭは、測定用移動体１０４により検出される電力分布（電波状況）である。端末マップＴＭは、測定用移動体１０４により検出される端末数の分布（端末分布）である。
【００５６】
重心情報１１１ｃは、電波マップＰＭから算出される電力分布の重心位置、及び、端末マップＴＭから算出される端末数の重心位置に関する情報である。移動情報１１１ｄは、重心情報１１１ｃに基づいて算出される移動基地局１０３の移動量に関する情報である。電波マップＰＭ、端末マップＴＭ、重心情報１１１ｃ、及び移動情報１１１ｄについては後段において、さらに説明する。
【００５７】
測定制御部１１２は、予め設定された複数の測定ポイントを経由するルートに沿って測定用移動体１０４を移動させ、各測定ポイントで電波状況及び端末分布を測定させる制御を実施する。重心計算部１１３は、測定用移動体１０４により測定された電波状況及び端末分布に基づいて重心情報１１１ｃを生成する。移動先決定部１１４は、重心情報１１１ｃに基づいて移動情報１１１ｄを生成する。
【００５８】
なお、測定用移動体１０４の制御方法、重心情報１１１ｃ及び移動情報１１１ｄの生成方法については後述する。
測定用移動体１０４と制御装置１０１との間の通信は、固定基地局１０２の送受信部１２１により実施される。例えば、測定制御部１１２は、送受信部１２１により、測定用移動体１０４の移動や測定を指示する制御信号を測定用移動体１０４に送信する。測定制御部１１２は、送受信部１２１により、測定用移動体１０４から測定結果を受信する。
【００５９】
移動基地局１０３と制御装置１０１との間の通信は、送受信部１２１により実施される。例えば、移動先決定部１１４は、送受信部１２１により、移動情報１１１ｄを移動基地局１０３に送信し、移動基地局１０３の位置を制御する。例えば、移動情報１１１ｄには、移動基地局１０３の現在位置から移動先の位置までの移動量（移動ベクトルＭＶ）に関する情報が含まれる。
【００６０】
制御装置１０１及び固定基地局１０２は上記のような機能を有する。
（移動基地局）
次に、図８を参照しながら、移動基地局１０３の機能について説明する。図８は、移動基地局が有する機能の一例を示したブロック図である。
【００６１】
図８に示すように、移動基地局１０３は、記憶部１３１、移動制御部１３２、状況判断部１３３、及び無線制御部１３４を有する。
記憶部１３１の機能は、上述したメモリ１０３ｅにより実現できる。移動制御部１３２、状況判断部１３３、及び無線制御部１３４の機能は、主に上述したＣＰＵ１０３ｄにより実現できる。
【００６２】
記憶部１３１には、自局位置情報１３１ａ、及び移動情報１３１ｂが格納される。自局位置情報１３１ａは、移動基地局１０３の現在位置を示す情報である。移動基地局１０３の現在位置は、例えば、ＧＰＳや加速度センサなどを利用して検出できる。移動情報１３１ｂは、制御装置１０１から受信した移動情報１１１ｄである。つまり、移動情報１３１ｂには、移動基地局１０３の現在位置から移動先の位置までの移動量（移動ベクトルＭＶ）に関する情報が含まれる。
【００６３】
移動制御部１３２は、自局位置情報１３１ａ及び移動情報１３１ｂに基づいて移動基地局１０３の位置を移動させる。例えば、移動制御部１３２は、自局位置情報１３１ａが示す現在位置を起点として、移動情報１３１ｂに含まれる移動ベクトルＭＶの分だけ移動した位置を特定する。そして、移動制御部１３２は、駆動回路１０３ｇを制御して、特定した位置に移動基地局１０３を移動させる。
【００６４】
状況判断部１３３は、移動制御部１３２が特定した位置に移動する最中、障害物の存在や固定基地局１０２から出力される電波の受信状況などを監視する。
例えば、状況判断部１３３は、センサ群１０３ｆの超音波センサにより進路にある障害物を監視する。障害物により移動先へ到達できない状況の場合、状況判断部１３３は、移動制御部１３２に停止を指示し、制御装置１０１により新たな移動先が決定されるまで停止位置に留まる。
【００６５】
また、状況判断部１３３は、固定基地局１０２から出力される電波が届かないエリア又は電波の強度が所定の閾値以下となるエリアに移動基地局１０３が進行した場合、移動制御部１３２に停止を指示し、制御装置１０１により新たな移動先が決定されるまで停止位置に留まる。
【００６６】
無線制御部１３４は、無線端末１０５、１０６、１０７、…との無線通信を制御する。また、無線制御部１３４は、固定基地局１０２との無線通信を制御する。また、無線制御部１３４は、測定用移動体１０４との無線通信を制御する。
【００６７】
移動基地局１０３は上記のような機能を有する。
（測定用移動体）
次に、図９を参照しながら、測定用移動体１０４の機能について説明する。図９は、測定用移動体が有する機能の一例を示したブロック図である。
【００６８】
図９に示すように、測定用移動体１０４は、記憶部１４１、飛行制御部１４２、端末検知部１４３、電波検知部１４４、及びマップ生成部１４５を有する。
記憶部１４１の機能は、上述したメモリ１０４ｅにより実現できる。飛行制御部１４２、端末検知部１４３、電波検知部１４４、及びマップ生成部１４５の機能は、主に上述したＣＰＵ１０４ｄにより実現できる。
【００６９】
記憶部１４１には、電波測定結果１４１ａ、端末測定結果１４１ｂ、電波マップ１４１ｃ、端末マップ１４１ｄ、及び測定位置情報１４１ｅが格納される。
電波測定結果１４１ａは、移動基地局１０３から出力される電波の各測定ポイントにおける測定結果である。端末測定結果１４１ｂは、各測定ポイントにおける端末数の測定結果である。電波マップ１４１ｃは、記憶部１４１に格納される電波マップＰＭである。端末マップ１４１ｄは、記憶部１４１に格納される端末マップＴＭである。測定位置情報１４１ｅは、各測定ポイントの位置を示す情報である。
【００７０】
なお、電波測定結果１４１ａ、端末測定結果１４１ｂ、及び測定位置情報１４１ｅについては後段において、さらに説明する。
飛行制御部１４２は、駆動回路１０４ｇを制御して測定用移動体１０４の位置、高度、姿勢を制御し、制御装置１０１により指定されたルートで測定ポイント間を移動する。
【００７１】
端末検知部１４３は、測定用移動体１０４の下方に測定用信号（例えば、既知のパイロット信号や参照信号）を送信する。そして、端末検知部１４３は、測定用信号に対する無線端末の応答数に基づいて各測定ポイントにおける端末数を検知し、検知結果を端末測定結果１４１ｂとして記憶部１４１に格納する。
【００７２】
電波検知部１４４は、移動基地局１０３から出力される電波の電波状況を検知する。
例えば、電波検知部１４４は、電波状況として、移動基地局１０３が形成する通信エリア（セル）のＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）やＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）を検知する。ＲＳＲＰは、セル固有参照信号を受信する無線端末におけるＲＥ（Resource Element）毎の平均電力である。ＲＳＲＰは、セル固有参照信号のＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise Ratio）である。電波検知部１４４は、検知結果を電波測定結果１４１ａとして記憶部１４１に格納する。
【００７３】
マップ生成部１４５は、端末測定結果１４１ｂ及び測定位置情報１４１ｅに基づいて端末マップＴＭ（端末マップ１４１ｄ）を生成する。また、マップ生成部１４５は、電波測定結果１４１ａ及び測定位置情報１４１ｅに基づいて電波マップＰＭ（電波マップ１４１ｃ）を生成する。そして、マップ生成部１４５は、電波マップＰＭ及び端末マップＴＭを移動基地局１０３に送信する。電波マップＰＭ及び端末マップＴＭは、移動基地局１０３及び固定基地局１０２を経由して制御装置１０１により受信される。
【００７４】
測定用移動体１０４は上記のような機能を有する。
（無線端末）
次に、図１０を参照しながら、無線端末１０５の機能について説明する。図１０は、無線端末が有する機能の一例を示したブロック図である。
【００７５】
図１０に示すように、無線端末１０５は、位置情報取得部１５１、及び送受信部１５２を有する。位置情報取得部１５１の機能は、主に上述したＣＰＵ１０５ｄにより実現できる。送受信部１５２の機能は、上述したアンテナ１０５ａ、ＲＦ回路１０５ｂ、信号処理回路１０５ｃ、及びＣＰＵ１０５ｄにより実現できる。
【００７６】
位置情報取得部１５１は、例えば、ＧＰＳや加速度センサなどにより現在位置の情報を取得する。送受信部１５２は、移動基地局１０３との間で信号を送受信する。また、送受信部１５２は、測定用移動体１０４から送信される測定用信号を受信したとき、受信した測定用信号に対する応答を測定用移動体１０４に送信する。なお、送受信部１５２は、位置情報取得部１５１が取得した現在位置の情報を測定用移動体１０４に送信してもよい。
【００７７】
無線端末１０５は上記のような機能を有する。
（各種情報）
ここで、図１１から図１７を参照しながら、電波測定結果１４１ａ、電波マップＰＭ、測定位置情報１４１ｅ、端末測定結果１４１ｂ、端末マップＴＭ、重心情報１１１ｃ、及び移動情報１１１ｄ（移動情報１３１ｂ）について、さらに説明する。
【００７８】
電波測定結果１４１ａは、例えば、図１１のような情報を含む。図１１は、電波測定結果の例を示した図である。図１１に示すように、電波測定結果１４１ａは、測定時刻、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱなどの情報を含む。測定時刻は、測定用移動体１０４によりＲＳＲＰ、ＲＳＲＱが測定された時刻である。
【００７９】
なお、ここでは説明の都合上、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、端末数が同じタイミングで測定されているとする。また、電波状況を表す指標としてＲＳＲＰ及びＲＳＲＱの組を例示しているが、ＲＳＲＰ及びＲＳＲＱのいずれか一方、或いは、ＲＳＲＰ及びＲＳＲＱとは異なる指標（電波強度に関する指標）を電波状況の指標として利用してもよい。
【００８０】
電波マップＰＭは、例えば、図１２のような情報を含む。図１２は、電波マップの例を示した図である。図１２に示すように、電波マップＰＭは、測定位置の座標（Ｘ，Ｙ）、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱなどの情報を含む。測定位置の座標（Ｘ，Ｙ）は、例えば、地平面に平行な平面座標系の点に対応し、測定用移動体１０４が電波状況及び端末数を測定する測定ポイントの位置を表す。
【００８１】
電波マップＰＭに含まれる測定位置の座標（Ｘ，Ｙ）は、図１３に示すような測定位置情報１４１ｅに基づいて特定される。図１３は、測定位置情報の例を示した図である。図１３に示すように、測定位置情報１４１ｅは、測定用移動体１０４によりＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、及び端末数が測定された時刻（測定時刻）と、測定ポイントの位置（測定位置）と、測定高度とを対応付ける情報である。
【００８２】
上記のように、電波測定結果１４１ａには測定時刻が含まれる。そのため、電波測定結果１４１ａに含まれる測定時刻をキーに測定位置情報１４１ｅの内容を検索することで、その測定時刻に対応する測定位置を抽出することができる。そのため、マップ生成部１４５は、測定時刻をキーに、電波測定結果１４１ａのＲＳＲＰ及びＲＳＲＱなどと、測定位置情報１４１ｅの測定位置とを対応付けて電波マップＰＭを生成する。
【００８３】
端末測定結果１４１ｂは、例えば、図１４のような情報を含む。図１４は、端末測定結果の例を示した図である。図１４に示すように、端末測定結果１４１ｂは、測定時刻、及び端末数の情報を含む。マップ生成部１４５は、電波マップＰＭと同様に測定時刻をキーにして、端末測定結果１４１ｂの端末数と、測定位置情報１４１ｅの測定位置とを対応付けて、図１５に示すような端末マップＴＭを生成する。図１５は、端末マップの例を示した図である。
【００８４】
重心情報１１１ｃは、例えば、図１６のような情報を含む。図１６は、重心情報の例を示した図である。図１６に示すように、重心情報１１１ｃは、電波マップＰＭから得られる電力分布の重心位置（電波）と、端末分布の重心位置（端末）とを含む。
【００８５】
例えば、ｋ番目の測定ポイントの測定位置をｒｋ（ｒｋ＝（Ｘｋ，Ｙｋ））、ｋ番目の測定ポイントにおける電波状況の指標（ＲＳＲＰなど）をＡｋと表記すると、電力分布の重心位置ｇＰ（ｇＰ＝（Ｘ１ｗ，Ｙ１ｗ））は、下記の式（１）で与えられる。ｋ番目の測定ポイントにおける端末数をｎｋと表記すると、端末分布の重心位置ｇＴ（ｇＴ＝（Ｘ２ｗ，Ｙ２ｗ））は、下記の式（２）で与えられる。
【００８６】
なお、ｒｋ、ｇＰ、ｇＴはベクトル量である。重心計算部１１３は、電波マップＰＭ及び端末マップＴＭを参照し、下記の式（１）及び式（２）に基づいて電力分布の重心位置ｇＰ及び端末分布の重心位置ｇＴを計算する。
【００８７】
【数１】
2019033409.tif 000003
【００８８】
移動情報１１１ｄは、例えば、図１７のような情報を含む。図１７は、移動情報の例を示した図である。図１７に示すように、移動情報１１１ｄは、移動ベクトルＭＶ（ＭＶ＝（ｄＸ，ｄＹ））の情報を含む。但し、ｄＸ＝Ｘ２ｗ−Ｘ１ｗ、ｄＹ＝Ｙ２ｗ−Ｙ１ｗである。移動ベクトルＭＶは、電力分布の重心位置ｇＰを始点とし、端末分布の重心位置ｇＴを終点とするベクトルである。移動ベクトルＭＶは、重心情報１１１ｃに基づいて移動先決定部１１４により算出され、移動基地局１０３に通知される。
【００８９】
上記の各種情報を利用して、以下のように移動基地局１０３の位置制御が実施される。
（位置制御方法）
ここで、図１８から図２１を参照しながら、移動基地局１０３の位置制御方法について、さらに説明する。
【００９０】
図１８は、測定用移動体の移動制御について説明するための図である。図１９は、移動基地局の現在位置と電力分布の重心位置との関係について説明するための図である。図２０は、端末数の重心位置について説明するための図である。図２１は、移動基地局の移動制御について説明するための図である。
【００９１】
図１８の例では、測定ポイントＰ１、Ｐ２、…、Ｐ１６を含む測定領域ＳＡが設定されている。また、測定用移動体１０４が移動するルートとして、Ｐ１→Ｐ２→…→Ｐ１６が設定されている。測定用移動体１０４は、制御装置１０１の測定制御部１１２による制御を受け、ルートに沿って移動しながら測定ポイントＰ１、Ｐ２、…、Ｐ１６のそれぞれで電波の状況及び端末数を測定する。
【００９２】
電波に影響を及ぼす障害物がない場合、移動基地局１０３から出力される電波の強度は、図１９に示すように、測定領域ＳＡ内で移動基地局１０３の現在位置から離れるにつれて弱くなる。但し、電波を反射又は吸収する構造物の存在や電波干渉の影響などがあると電力分布の広がり方が等方的でなくなる。そのため、電波の強度が強くなる電力分布の重心位置ｇＰは、図１９のように移動基地局１０３の現在位置からずれた位置になる。他方、端末分布の重心位置ｇＴは、図２０に示すように、測定時点の端末分布で決まる。
【００９３】
上記のように、移動先決定部１１４は、電力分布の重心位置ｇＰ及び端末分布の重心位置ｇＴから移動ベクトルＭＶを計算し（図２１（Ａ）を参照）、移動ベクトルＭＶの分だけ移動基地局１０３を移動させる（図２１（Ｂ）を参照）。つまり、移動先決定部１１４は、電波の強度が高い電力分布の重心位置ｇＰと、無線端末が密集する端末分布の重心位置ｇＴとが近づくように移動基地局１０３の位置を制御する。この制御により、移動基地局１０３の移動前に比べて通信環境が改善する。例えば、スループット特性が向上する。
【００９４】
但し、端末分布は時々刻々と変化しうる。また、移動基地局１０３の移動により電力分布の広がり方が変化しうる。これらの事情を考慮し、測定用移動体１０４による測定、制御装置１０１による重心位置ｇＰ、ｇＴの計算、移動基地局１０３の移動制御を繰り返し実施することが好ましい。これらの処理を繰り返し実施することで、状況の変化に適時対応することができ、より好適な通信環境の維持に寄与する。
【００９５】
以上、制御装置１０１、固定基地局１０２、移動基地局１０３、測定用移動体１０４、無線端末１０５、１０６、１０７、…の機能について説明した。
［２−４．処理の流れ］
次に、図２２を参照しながら、無線通信システム１００で実行される処理の流れについて説明する。図２２は、第２実施形態に係る無線通信システムで実行される処理の流れを示したフロー図である。
【００９６】
（Ｓ１０１）制御装置１０１の移動先決定部１１４は、移動基地局１０３を初期位置に移動させる。初期位置は、例えば、通信断や輻輳などが発生している災害現場やイベント会場など近辺に予め設定された位置である。
【００９７】
（Ｓ１０２）移動基地局１０３の無線制御部１３４は、無線端末１０５などとの通信に利用する電波の出力を開始する。
（Ｓ１０３、Ｓ１０４）制御装置１０１の測定制御部１１２は、移動基地局１０３の初期位置を基準に設定される測定領域ＳＡ内の測定ポイントに測定用移動体１０４を移動させる。また、測定制御部１１２は、測定領域ＳＡ内の各測定ポイントで電波状況及び端末数を測定するように測定用移動体１０４の動作を制御する。
【００９８】
上記の制御に応じて、測定用移動体１０４の飛行制御部１４２は、測定用移動体１０４を各測定ポイントに移動させる。各測定ポイントでは、端末検知部１４３が端末数を検知して端末測定結果１４１ｂを生成し、電波検知部１４４が電波状況を検知して電波測定結果１４１ａを生成する。
【００９９】
測定用移動体１０４のマップ生成部１４５は、端末測定結果１４１ｂに基づいて端末マップＴＭを生成し、電波測定結果１４１ａに基づいて電波マップＰＭを生成する。また、マップ生成部１４５は、移動基地局１０３に端末マップＴＭ及び電波マップＰＭを送信する。移動基地局１０３の無線制御部１３４は、測定用移動体１０４から受信した端末マップＴＭ及び電波マップＰＭを固定基地局１０２に送信する。固定基地局１０２の送受信部１２１は、移動基地局１０３から受信した端末マップＴＭ及び電波マップＰＭを制御装置１０１に送信する。
【０１００】
（Ｓ１０５）制御装置１０１の重心計算部１１３は、端末マップＴＭ及び電波マップＰＭから重心情報１１１ｃを生成する。制御装置１０１の移動先決定部１１４は、重心情報１１１ｃに基づいて移動基地局１０３の移動先を示す移動ベクトルＭＶを計算する。そして、移動先決定部１１４は、固定基地局１０２を介して、移動ベクトルＭＶを移動基地局１０３に通知する（移動基地局１０３の移動制御）。
【０１０１】
（Ｓ１０６）移動基地局１０３の移動制御部１３２は、移動ベクトルＭＶの分だけ移動基地局１０３を現在位置から移動させる。
なお、移動基地局１０３の状況判断部１３３は、移動中に、障害物の存在や固定基地局１０２から出力される電波の受信状況などを監視する。
【０１０２】
例えば、状況判断部１３３は、センサ群１０３ｆの超音波センサにより進路にある障害物を監視する。障害物により移動先へ到達できない状況の場合、状況判断部１３３は、例えば、移動制御部１３２に停止を指示し、制御装置１０１により新たな移動先が決定されるまで停止位置に留まる。
【０１０３】
また、固定基地局１０２から出力される電波が届かないエリア又は電波の強度が所定の閾値以下となるエリアに移動基地局１０３が進行した場合、状況判断部１３３は、例えば、移動制御部１３２に停止を指示し、制御装置１０１により新たな移動先が決定されるまで停止位置に留まる。
【０１０４】
（Ｓ１０７）制御装置１０１の移動先決定部１１４は、所定の完了条件を満たしたか否かを判定する。
所定の完了条件としては、例えば、災害などで障害が発生していた基地局の復旧が完了したことや、イベントが終了してイベント会場近辺の通信環境が改善したことなどがある。例えば、復旧が完了した基地局の信号を検知した場合や、イベント会場近辺における輻輳の発生頻度が低下した場合などに完了条件を満たしたと判定できる。
【０１０５】
所定の完了条件を満たした場合、図２２に示した一連の処理は終了する。一方、所定の完了条件を満たしていない場合、処理はＳ１０３へと進む。つまり、所定の完了条件を満たすまで、測定用移動体１０４による測定や移動基地局１０３の移動制御が繰り返し実施され、好適な通信環境の維持及び更なる通信環境の改善が図られる。
【０１０６】
（測定用移動体による処理）
ここで、図２３を参照しながら、測定用移動体による処理の流れについて、さらに説明する。なお、図２３に示した処理は、上述したＳ１０３及びＳ１０４の処理に対応する。図２３は、測定用移動体による電波マップ及び端末マップの生成に係る処理（測定用移動体による処理）の流れを示したフロー図である。
【０１０７】
（Ｓ１１１）飛行制御部１４２は、制御装置１０１から通知されるルートに沿って測定用移動体１０４を移動させる。ルート上には、電波状況及び端末数を測定する複数の測定ポイントが設定されている。飛行制御部１４２は、未測定の測定ポイントへ測定用移動体１０４を移動させる。
【０１０８】
（Ｓ１１２）飛行制御部１４２は、測定用移動体１０４の移動先となる測定ポイントの位置情報（測定位置、測定高度）を取得する。また、飛行制御部１４２は、端末検知部１４３及び電波検知部１４４による端末数及び電波状況の測定時刻を取得し、測定位置情報１４１ｅ（図１３を参照）を生成する。なお、測定位置は、例えば、ＧＰＳや加速度センサなどを用いて取得できる。測定高度は、例えば、気圧センサなどを用いて取得できる。
【０１０９】
（Ｓ１１３）電波検知部１４４は、移動基地局１０３から出力される電波の電波状況を測定する。例えば、電波検知部１４４は、電波状況として、移動基地局１０３が形成する通信エリア（セル）のＲＳＲＰやＲＳＲＱなどを検知する。測定された電波状況は、電波測定結果１４１ａ（図１１を参照）として記憶部１４１に格納される。
【０１１０】
（Ｓ１１４）端末検知部１４３は、無線制御部１３４を制御して測定用移動体１０４直下の所定範囲（例えば、測定ポイント間隔程度の幅を有する範囲）に電波を出力して信号（測定用信号）を送信し、測定用信号に対する応答状況から端末数を測定する。例えば、端末検知部１４３は、測定用信号に対する応答数を端末数としてカウントする。測定された端末数は、端末測定結果１４１ｂ（図１４を参照）として記憶部１４１に格納される。
【０１１１】
（Ｓ１１５）マップ生成部１４５は、全ての測定ポイントで電波状況及び端末数を測定したか否かを判定する。全ての測定ポイントで測定した場合、処理はＳ１１６へと進む。一方、未測定の測定ポイントがある場合、処理はＳ１１１へと進む。
【０１１２】
（Ｓ１１６、Ｓ１１７）マップ生成部１４５は、電波測定結果１４１ａ及び測定位置情報１４１ｅに基づいて電波マップＰＭ（図１２を参照）を生成する。また、マップ生成部１４５は、端末測定結果１４１ｂ及び測定位置情報１４１ｅに基づいて端末マップＴＭ（図１５を参照）を生成する。
【０１１３】
（Ｓ１１８）マップ生成部１４５は、移動基地局１０３及び固定基地局１０２を介して制御装置１０１に端末マップＴＭ及び電波マップＰＭを送信する。Ｓ１１８の処理が完了すると、図２３に示した一連の処理は終了する。
【０１１４】
（制御装置による処理）
ここで、図２４を参照しながら、制御装置による処理の流れについて、さらに説明する。なお、図２４に示した処理は、上述したＳ１０５の処理に対応する。図２４は、移動基地局の移動制御に係る処理（制御装置による処理）の流れを示したフロー図である。
【０１１５】
（Ｓ１２１）重心計算部１１３は、移動基地局１０３及び固定基地局１０２を介して測定用移動体１０４から受信した電波マップＰＭに基づいて、電力分布の重心位置ｇＰを計算する。例えば、重心計算部１１３は、上記の式（１）に基づいて電力分布の重心位置ｇＰを計算し、計算結果を重心情報１１１ｃ（図１６を参照）として記憶部１４１に格納する。
【０１１６】
（Ｓ１２２）重心計算部１１３は、移動基地局１０３及び固定基地局１０２を介して測定用移動体１０４から受信した端末マップＴＭに基づいて、端末分布の重心位置ｇＴを計算する。例えば、重心計算部１１３は、上記の式（２）に基づいて端末分布の重心位置ｇＴを計算し、計算結果を重心情報１１１ｃ（図１６を参照）として記憶部１４１に格納する。
【０１１７】
（Ｓ１２３）移動先決定部１１４は、重心情報１１１ｃに基づいて移動ベクトルＭＶ（ＭＶ＝（ｄＸ，ｄＹ））を計算する。但し、ｇＰ＝（Ｘ１ｗ，Ｙ１ｗ）、ｇＴ＝（Ｘ２ｗ，Ｙ２ｗ）の場合に、ｄＸ＝Ｘ２ｗ−Ｘ１ｗ、ｄＹ＝Ｙ２ｗ−Ｙ１ｗである。つまり、移動ベクトルＭＶは、電力分布の重心位置ｇＰを始点とし、端末分布の重心位置ｇＴを終点とするベクトルである。移動先決定部１１４は、移動ベクトルＭＶを移動情報１１１ｄ（図１７を参照）として記憶部１４１に格納する。
【０１１８】
（Ｓ１２４）移動先決定部１１４は、固定基地局１０２を介して移動情報１１１ｄを移動基地局１０３に送信する。Ｓ１２４の処理が完了すると、図２４に示した一連の処理は終了する。
【０１１９】
以上、無線通信システム１００で実行される処理の流れについて説明した。
［２−５．変形例］
ここで、第２実施形態の変形例について説明する。
【０１２０】
（複数の測定用移動体、自律型の移動基地局）
これまでは説明の都合上、１台の測定用移動体１０４を用いて電波状況及び端末数を測定する無線通信システム１００を例に説明を進めてきた。他方、変形例に係る無線通信システム２００は、図２５に示すように、複数の測定用移動体（測定用移動体２０３、２０４）を利用する。図２５は、第２実施形態の一変形例に係る無線通信システムの一例を示した図である。
【０１２１】
例えば、図１８に例示した測定領域ＳＡの各測定ポイントで上記の測定を実施する場合、測定用移動体２０３がＰ１、Ｐ２、…、Ｐ８で測定を実施し、測定用移動体２０４がＰ９、Ｐ１０、…、Ｐ１６で測定を実施する。このように、測定用移動体２０３、２０４に異なる測定ポイントを設定し、測定用移動体２０３、２０４が並行して測定を実施することで、より短時間で測定を完了することができる。
【０１２２】
再び図２５を参照する。無線通信システム２００は、測定用移動体２０３、２０４に加え、固定基地局２０１、及び移動基地局２０２を有する。固定基地局２０１は、上述した固定基地局１０２と同様に通常の無線基地局として動作する。
【０１２３】
一方、移動基地局２０２は、上述した移動基地局１０３及び制御装置１０１の機能を併せ持つ。つまり、移動基地局２０２は、電波マップＰＭ及び端末マップＴＭから電力分布の重心位置ｇＰ及び端末分布の重心位置ｇＴを計算する。また、移動基地局２０２は、電力分布の重心位置ｇＰ及び端末分布の重心位置ｇＴから移動ベクトルＭＶを計算し、自律的に移動基地局２０２の位置を好適な位置に制御する。
【０１２４】
移動基地局２０２が有する機能は、図２６のようになる。図２６は、第２実施形態の一変形例に係る移動基地局が有する機能の一例を示したブロック図である。
図２６に示すように、移動基地局２０２は、記憶部２２１、移動制御部２２２、状況判断部２２３、無線制御部２２４、測定制御部２２５、重心計算部２２６、及び移動先決定部２２７を有する。
【０１２５】
なお、移動基地局２０２の機能は、移動基地局１０３と同じハードウェア（図４を参照）により実現可能である。例えば、記憶部２２１の機能は、上述したメモリ１０３ｅにより実現できる。移動制御部２２２、状況判断部２２３、無線制御部２２４、測定制御部２２５、重心計算部２２６、及び移動先決定部２２７の機能は、主に上述したＣＰＵ１０３ｄにより実現できる。
【０１２６】
記憶部２２１には、自局位置情報２２１ａ、電波マップ２２１ｂ、端末マップ２２１ｃ、重心情報２２１ｄ、及び移動情報２２１ｅが格納される。自局位置情報２２１ａ、電波マップ２２１ｂ、端末マップ２２１ｃ、重心情報２２１ｄ、及び移動情報２２１ｅは、それぞれ自局位置情報１３１ａ、電波マップ１１１ａ、端末マップ１１１ｂ、重心情報１１１ｃ、及び移動情報１１１ｄと同じ内容の情報である。
【０１２７】
移動制御部２２２は、自局位置情報２２１ａ及び移動情報２２１ｅに基づいて移動基地局２０２の位置を移動させる。例えば、移動制御部２２２は、自局位置情報２２１ａが示す現在位置を起点として、移動情報２２１ｅに含まれる移動ベクトルＭＶの分だけ移動した位置を特定する。そして、移動制御部２２２は、駆動回路１０３ｇを制御して、特定した位置に移動基地局２０２を移動させる。
【０１２８】
状況判断部２２３は、移動制御部２２２が特定した位置に移動する最中、障害物の存在や固定基地局２０１から出力される電波の受信状況などを監視する。
例えば、状況判断部２２３は、センサ群１０３ｆの超音波センサにより進路にある障害物を監視する。障害物により移動先へ到達できない状況の場合、状況判断部２２３は、移動制御部２２２を制御して移動基地局２０２を停止させる。
【０１２９】
また、状況判断部２２３は、固定基地局１０２から出力される電波が届かないエリア又は電波の強度が所定の閾値以下となるエリアに移動基地局２０２が進行した場合、移動制御部２２２を制御して移動基地局２０２を停止させる。なお、後述する移動先決定部２２７により新たな移動先が決定されると、移動制御部２２２は、移動基地局２０２を新たな移動先に移動させる。
【０１３０】
無線制御部２２４は、無線端末１０５、１０６、１０７、…との無線通信を制御する。また、無線制御部２２４は、固定基地局２０１との無線通信を制御する。また、無線制御部２２４は、測定用移動体２０３、２０４との無線通信を制御する。
【０１３１】
測定制御部２２５は、予め設定された複数の測定ポイントを経由するルートに沿って測定用移動体２０３、２０４を移動させ、各測定ポイントで電波状況及び端末分布を測定させる制御を実施する。
【０１３２】
重心計算部２２６は、測定用移動体２０３、２０４により測定された電波状況及び端末分布に基づいて重心情報２２１ｄを生成する。このとき、重心計算部２２６は、上記の式（１）及び式（２）に基づき、電波マップＰＭ及び端末マップＴＭを用いて電力分布の重心位置ｇＰ及び端末分布の重心位置ｇＴを計算する。
【０１３３】
移動先決定部２２７は、重心情報２２１ｄに基づいて移動ベクトルＭＶを計算し、移動情報２２１ｅとして記憶部２２１に格納する。移動制御部２２２は、移動ベクトルＭＶの分だけ移動基地局２０２を現在位置から移動させる。なお、電波状況及び端末数の測定や、移動基地局２０２の移動は、上述した完了条件を満たすまで繰り返し実施される。
【０１３４】
上記のように、複数の測定用移動体を利用することで測定にかかる時間を短縮することができ、より素早い通信環境の復旧に寄与する。また、自律的に位置を制御できる移動基地局２０２を採用することで、上述した制御装置１０１の利用や設置が難しい状況でも第２実施形態の技術を採用することが可能になる。
【０１３５】
（移動体の例）
ところで、これまでは説明の都合上、主にドローンを利用して測定用移動体及び移動基地局を実現する方法について述べてきた。測定用移動体には、上述した機能を提供するためにドローンのような飛行体を利用するのが好ましい。一方、移動基地局については、例えば、車両や船などを移動基地局として利用してもよい。車両としては、例えば、自動車、二輪車、バイクなどがある。船又は船に類する移動体としては、例えば、ボート、筏、浮子などがある。このように多様な移動体を利用して上述した第２実施形態の技術を実現することができる。
【０１３６】
（端末数の測定）
上記の説明では、端末数を測定する方法として、測定用移動体から測定用信号を送信し、測定用信号に対する応答をカウントする方法を導入した。但し、この方法の他にも、変形例として、無線端末のＧＰＳデータを取得して端末マップＴＭを生成する方法を採用できる。また、各測定ポイントを基準とする狭い範囲毎に無線端末のＷｉ−Ｆｉ  ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）を検知し、検知数から端末マップＴＭを生成する方法を採用できる。
【０１３７】
また、無線端末から出力される電波の強度を検知し、検知した強度の分布から端末マップＴＭを生成する方法を採用できる。さらに、測定用移動体に赤外線カメラを搭載し、赤外線カメラの画像から検出される人の密度に基づき、人がそれぞれ無線端末を保持していると仮定して、密度分布から端末マップＴＭを生成する方法を採用できる。このように、端末数の測定についても様々な変形が可能であり、これらの変形例も当然に第２実施形態の技術的範囲に属する。
【０１３８】
（電波状況の測定）
上記の説明では、電波状況を表す指標として、ＲＳＲＰ及びＲＳＲＱを例示した。ＲＳＲＰは電波の強度を表す指標の一例であり、ＲＳＲＱは電波の品質を表す指標の一例である。ＲＳＲＰ以外に、電波の強度を表す指標としては、例えば、ＲＳＣＰ（Received Signal Code Power）やＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）などがある。また、電波の品質を表す指標としては、ＲＳＲＱ以外に、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）などがある。電波状況の測定に、これらの指標を利用してもよい。
【０１３９】
以上、第２実施形態について説明した。
＜３．付記＞
以上説明した実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１４０】
（付記１）  飛行動力を駆動する駆動電力部と、
複数の無線端末の上空に設定される複数の検出ポイントを通過するように前記駆動電力部を制御する制御部と、
移動基地局から出力される電波の状況を検出する電波検知部と、
前記複数の無線端末の分布を検出する端末検知部と、
前記電波の状況及び前記複数の無線端末の分布を前記移動基地局に通知する通知部と、
を有する、測定用移動体。
【０１４１】
（付記２）  前記測定用移動体は、前記移動基地局より低い高度で、前記移動基地局から出力される電波の状況を検出し、前記複数の無線端末の分布を検出する
付記１に記載の測定用移動体。
【０１４２】
（付記３）  前記電波の状況と前記複数の無線端末の分布とは、異なるルートを飛行する複数の測定用移動体により検出される
付記２に記載の測定用移動体。
【０１４３】
（付記４）  移動動力を駆動する駆動電力部と、
端末と通信するための電波を出力する無線部と、
複数の無線端末の上空を飛行する測定用移動体により検出される前記電波の状況と、前記測定用移動体により検出される前記複数の無線端末の分布を受信する受信部と、
前記電波の状況と前記無線端末の分布に基づいて決定される位置に移動するように前記駆動電力部を制御する制御部と
を有する、移動基地局。
【０１４４】
（付記５）  前記位置は、前記測定用移動体による検出結果から算出される前記電波の強度分布の重心位置と前記複数の無線端末の分布の重心位置との差に基づいて決定される
付記４に記載の移動基地局。
【０１４５】
（付記６）  前記位置の決定は繰り返し実施され、
前記制御部は、前記位置が決定される度に前記決定される位置に移動するように前記駆動電力部を制御する
付記５に記載の移動基地局。
【０１４６】
（付記７）  前記無線部は、受信した前記電波の状況及び前記複数の無線端末の分布に関する情報を制御装置に送信し、
前記受信部は、該情報に基づいて前記制御装置が決定した前記位置の情報を該制御装置から受信し、
前記制御部は、該位置に移動するように前記駆動電力部を制御する
付記４に記載の移動基地局。
【０１４７】
（付記８）  移動基地局が複数の無線端末と通信するための電波を出力し、
前記複数の無線端末の上空を飛行する測定用移動体が前記電波の状況を検出し、
前記測定用移動体が前記複数の無線端末の分布を検出し、
前記電波の状況と前記複数の無線端末の分布とに基づいて移動位置を決定し、
決定した移動位置に前記移動基地局を移動させる
位置制御方法。
【０１４８】
（付記９）  複数の無線端末の上空を飛行して移動基地局から出力される電波を受信する測定用移動体から、前記電波の状況及び前記複数の無線端末の分布の情報を受信し、
前記電波の状況と前記複数の無線端末の分布とに基づいて前記移動基地局の位置を決定する制御部と、
決定した前記位置に関する情報を前記移動基地局に通知する送信部と、
を有する、制御装置。
【０１４９】
（付記１０）  前記移動基地局及び／又は前記測定用移動体は、遠隔操縦式又は自律式の制御機構を有するマルチコプタである
付記４に記載の移動基地局。
【０１５０】
（付記１１）  前記位置は、前記電波の強度分布の重心位置を始点とし、前記複数の無線端末の分布の重心位置を終点とする移動ベクトルに基づき、前記移動基地局の現在位置を起点として前記移動ベクトルの分だけ移動した位置に決定される
付記５に記載の移動基地局。
【符号の説明】
【０１５１】
１０  無線通信システム
１１  制御システム
１１ａ  無線基地局
１１ｂ  制御装置
１２  移動基地局
１２ａ  無線部
１２ｂ  制御部
１２ｃ  記憶部
１３  測定用移動体
１４  電波の状況
１５  端末分布
１６  測定用信号
ＭＶ  移動ベクトル
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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