(57)【要約】【課題】  移動体に搭載する移動体基地局へのアクセス集中に対してリアルタイムに移動体基地局を増設することができる移動体基地局、管理局、無線通信システム及び移動体基地局制御方法を提供する。【解決手段】  無線通信システム１は、移動体に搭載される複数の移動体基地局１０と、複数の移動体基地局１０の通信量に関する情報を取得しその通信量に基づいて移動体基地局１０の移動の要否を判断する管理局２０と、を有する。【選択図】      図１
2019016904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載される複数の移動体基地局と、
前記複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得し前記通信量に基づいて移動体基地局の移動の要否を判断する管理局と、
を有する無線通信システム。
【請求項２】
前記管理局は、前記複数の移動体基地局の前記通信量に関する情報を取得する情報取得部と、
前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する移動要否判断部と、
を有する請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記移動要否判断部は、前記通信量のしきい値を用いる請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記複数の移動体基地局のうち前記通信量が前記しきい値を超えた第１の移動体基地局の通信エリアに移動させる第２の移動体基地局を選択する選択指令部をさらに有する請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記選択指令部は、前記複数の移動体基地局のうち稼働中の移動体基地局であって前記通信量が前記しきい値以下に減少しそうな移動体基地局を前記第２の移動体基地局として選択する請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記選択指令部は、前記複数の移動体基地局のうち稼働中の移動体基地局であって前記通信量が前記しきい値以下に減少しそうな移動体基地局が存在しない場合、稼働していない移動体基地局を前記第２の移動体基地局として選択する請求項４又は５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記稼働していない移動体基地局を前記第２の移動体基地局として選択するとき前記稼働中の移動体基地局の識別情報と重複しない識別情報を設定する識別情報設定部を有する請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
移動体に搭載される複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得する情報取得部と、
前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する移動要否判断部と、
を有する管理局。
【請求項９】
移動体に搭載される複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得する情報取得部と、
前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する移動要否判断部と、
を有する移動体基地局。
【請求項１０】
移動体に搭載される複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得し、
前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する、
移動体基地局制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、管理局、移動体基地局、及び移動体基地局制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体基地局に関しては自動車に搭載するタイプが既に実用化もしくは実用化に向けた試験中であるが、災害で道路が寸断されるケース、山岳地帯や湖面、海上など道路の敷設が困難な場所には設置することができず、また交通渋滞により目的地に移動するのが遅れる課題もある。
【０００３】
そこで例えば特許文献１に開示されているようなドローンと呼ばれる無人飛行機に搭載する移動体基地局が提案されている。特許文献１に開示されている移動体基地局は、移動可能な移動体、例えば航空機に搭載され、基地局アプリケーション装置との間で、データ伝送を行う。移動体は、例えば、無線操縦或いはＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）航法式の無人航空機（ドローン）である。また、移動体基地局は、端末局との間で、無線通信によるデータ伝送を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１３５９４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基地局の台数と比較して基地局にアクセスする移動体端末が多く存在すると基地局へのアクセス集中により通信が困難となる。この場合、基地局へのアクセス集中に対してリアルタイムに無線基地局を増設することが望まれる。しかしながら特許文献１には、基地局へのアクセス集中に対してリアルタイムに無線基地局を増設することができる構成は開示されていない。
【０００６】
本発明の目的は、移動体に搭載する移動体基地局へのアクセス集中に対してリアルタイムに移動体基地局を増設することができる無線通信システム、管理局、移動体基地局、及び移動体基地局制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１側面による無線通信システムは、移動体に搭載される複数の移動体基地局と、前記複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得し前記通信量に基づいて移動体基地局の移動の要否を判断する管理局と、を有する。
【０００８】
本発明の他の側面による管理局は、移動体に搭載される複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得する情報取得部と、前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する移動要否判断部と、を有する。
【０００９】
本発明のさらに他の側面による移動体基地局は、移動体に搭載される複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得する情報取得部と、前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する移動要否判断部と、を有する。
【００１０】
本発明のさらに他の側面による移動体基地局制御方法は、移動体に搭載される複数の移動体基地局の通信量に関する情報を取得し、前記通信量に基づいて前記複数の移動体基地局の移動の要否を判断する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、移動体に搭載する移動体基地局へのアクセス集中に対してリアルタイムに移動体基地局を増設することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１の実施形態の無線通信システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第２の実施形態の無線通信システムの概略構成を示す図である。
【図４】図４は、図３の飛翔移動体基地局の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、図３の管理局の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、通信量変化の一例を示す図である。
【図７】図７は、２つの通信エリアの通信量変化と移動判断の一例を示す図である。
【図８】図８は、第２の実施形態の飛翔移動体基地局制御動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第３の実施形態の飛翔移動体基地局の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態の管理局の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態の概略動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、第３の実施形態の飛翔移動体基地局制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態の無線通信システムの概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の無線通信システム１は、移動体に搭載される複数の移動体基地局１０と、管理局２０を備えている。管理局２０は、複数の移動体基地局１０の通信量に関する情報を取得する。また取得した複数の移動体基地局１０の通信量に基づいて移動体基地局１０の移動の要否を判断する。
【００１５】
図２は、第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。管理局２０は、まず複数の移動体基地局１０の通信量に関する情報を取得する（ステップＳ１）。次に取得した複数の移動体基地局１０の通信量に基づいて移動体基地局１０の移動要否を判断する（ステップＳ２）。例えば移動体基地局１０から取得した通信量に関する情報からそのエリアにおけるアクセス集中を認識すると移動が必要と判断する。
【００１６】
ステップＳ２において移動が必要と判断した場合、管理局２０は、移動体基地局１０に移動指令を送信する（ステップＳ３）。例えば、管理局１０１は、稼働中の移動体基地局１０から取得した通信量に関する情報から通信量が少ない移動体基地局１０や稼働していない移動体基地局１０を選択する。
【００１７】
移動指令を受けた移動体基地局１０は、移動指令に従って移動し（ステップＳ４）、稼働先へ到着すると、移動体基地局１０は、基地局としての稼働を開始する（ステップＳ５）。
【００１８】
ステップＳ２において移動が不要な場合はステップＳ１に戻り、複数の移動体基地局１０の通信量に関する情報を取得する。
【００１９】
以上説明したように本実施形態によれば、あるエリアに移動体基地局１０にアクセスする移動体端末が多く集まった場合には、管理局２０が、移動体基地局１０から取得した通信量に関する情報からそのエリアにおけるアクセス集中を認識することができる。したがってアクセス集中の発生しているエリアに他の移動体基地局１０をリアルタイムに移動させることができ、そのエリアにおける通信混雑を解消することができる。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
本実施形態は、高速、大容量の無線ネットワークを提供する高密度Ｃ−ＲＡＮ（Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）アーキテクチャにおいて、固定設置型の無線基地局に加えて、無線装置を搭載した自律移動可能な飛翔移動体を用いる実施形態の例である。以下に説明する構成によれば無線リソースの利用状況に応じて、可変的にかつリアルタイムに基地局ネットワークを構築することができる。
【００２２】
図３は、本発明の第２の実施形態の無線通信システムの概略構成を示す図である。図３に示すように、本実施形態の無線通信システム２は、管理局１０１と、マクロセルＣ１０２Ａを通信可能エリアとしてカバーするマクロセル基地局１０２Ａと、マクロセルＣ１０２Ｂを通信可能エリアとしてカバーするマクロセル基地局１０２Ｂを備える。また無線通信システム２は、マクロセルＣ１０２Ａ内に設置されるスモールセル基地局１０３Ａ〜１０５Ａと、マクロセルＣ１０２Ｂ内に設置されるスモールセル基地局１０３Ｂ〜１０５Ｂを備える。
【００２３】
管理局１０１は、マクロセル基地局、スモールセル基地局のデジタル信号処理を行うベースバンド処理部を集約して具備する基地局装置である。
【００２４】
マクロセル基地局１０２Ａ，１０２Ｂは、管理局１０１を中心に設置され、無線基地局機能部を具備する基地局である。マクロセル基地局１０２Ａ，１０２Ｂと管理局１０１は、光ファイバーケーブル１０６によって接続されている。マクロセル基地局１０２Ａ，１０２ＢがカバーするマクロセルＣ１０２Ａ、マクロセルＣ１０２Ｂは、半径数百メートルから数十キロメートルのエリアである。
【００２５】
スモールセル基地局１０３Ａ〜１０５Ａ、１０３Ｂ〜１０５Ｂは、マクロセル基地局と同様に、無線基地局機能部を具備する基地局であり、マクロセル基地局に比較して小さい通信可能エリアをカバーする。スモールセル基地局１０３Ａ〜１０５Ａ、１０３Ｂ〜１０５Ｂは、マクロセルＣ１０２Ａ、またはマクロセルＣ１０２Ｂ内の端末使用密度の高いエリアに設置され、マクロセル基地局１０２Ａ，１０２Ｂの無線リソースを補う目的で使用される。スモールセル基地局１０３Ａ〜１０５Ａ、１０３Ｂ〜１０５Ｂと管理局１０１は、マクロセル基地局と同様に、光ファイバーケーブル１０６によって接続される。なお、マクロセル外に、スモールセル基地局が単独で設置されてもよい。
【００２６】
また本実施形態の無線通信システム２は、管理局１０１近辺に、飛翔移動体基地局を格納するベース基地１１０を備える。ベース基地１１０は、主に、飛翔移動体基地局のバッテリー部３０１の充電を行う。
【００２７】
また本実施形態の無線通信システム２は、マクロセルＣ１０２Ａ、またはマクロセルＣ１０２Ｂ内に、管理局１０１と光ファイバーケーブル１０６で接続された複数の接続ポイント１４０〜１４２を備える。管理局１０１は、ベース基地１１０に格納されている飛翔移動体基地局１２０〜１３１に対して接続ポイント１４０〜１４２の１つを移動先として指令する。
【００２８】
管理局１０１が、飛翔移動体基地局１３０に、接続ポイント１４０へ移動する出動指令を送信すると、図３に示すように、飛翔移動体基地局１３０は、ベース基地１１０から指令された接続ポイント１４０まで移動する。飛翔移動体基地局１３０は、稼働先の接続ポイント１４０へ到着した後、移動先の接続ポイント１４０に接続することで管理局１０１との通信が可能となり、スモールセル基地局１０３Ａ〜１０５Ａ、１０３Ｂ〜１０５Ｂ相当の運転を行う。
【００２９】
なお図３に示す飛翔移動体基地局１２０〜１２３は、図示しない接続ポイントに接続しており管理局１０１との通信を行いスモールセル基地局１０３Ａ〜１０５Ａ、１０３Ｂ〜１０５Ｂ相当の運転を行っている。
【００３０】
また管理局１０１は、飛翔移動体基地局に対し、マクロセルＣ１０２Ａ内の接続ポイントからマクロセルＣ１０２Ｂ内の接続ポイントへ移動するよう移動指令を送信することも可能である。管理局１０１がマクロセルＣ１０２Ａ内で稼働中の飛翔移動体基地局１３１に接続ポイント１４２へ移動するよう移動指令を送信すると、図３に示すように、飛翔移動体基地局１３１は、マクロセルＣ１０２Ａ内の接続ポイント１４１からマクロセルＣ１０２Ｂ内の接続ポイント１４２へ移動する。
【００３１】
また管理局１０１は、マクロセル基地局１０２Ａ，１０２Ｂ、スモールセル基地局１０３Ａ〜１０５Ａ及び飛翔移動体基地局１２０〜１３１の状態に関する情報、例えば通信量の情報を定期的に受信して、マクロセル基地局１０２Ａ，１０２Ｂ、スモールセル基地局１０３Ａ〜１０５Ａ、１０３Ｂ〜１０５Ｂの状態監視等を行う
なお管理局１０１に２つのマクロセルを接続した例を示しているが、接続できるマクロセル基地局数は２つに限らない。スモールセル基地局１０３Ａ〜１０５Ａ、１０３Ｂ〜１０５Ｂの設置可能数は管理局１０１の処理能力に依存する。
【００３２】
図４は、図３の飛翔移動体基地局の構成を示すブロック図である。図４は飛翔移動体基地局１２０の構成を示すが、他の飛翔移動体基地局１２１〜１３０も同じ構成である。図４に示すように、飛翔移動体基地局１２０は、飛翔移動体基地局１２０の動力源であるバッテリー部３０１を備える。飛翔移動体基地局１２０がバッテリー部３０１を内蔵することで、稼働先の接続ポイントからの電力供給が不要になる。バッテリー部３０１はベース基地１１０において充電することができる。
【００３３】
さらに、飛翔移動体基地局１２０は、ソーラーシステム部３０２を具備し、太陽光発電による電力供給を行うことも可能としてもよい。この構成によれば、バッテリー部３０１とソーラーシステム部３０２のハイブリット運用により飛翔移動体基地局１２０の長時間稼働を実現することができる。
【００３４】
また飛翔移動体基地局１２０は、飛翔移動体基地局１２０を飛翔させる動力装置３０４および飛行機能部３０５を備える。動力装置３０４および飛行機能部３０５は一般的な技術あるいは将来開発される技術により実現するものとし、本発明においては、目的地へ正確に飛行して移動する技術の実現方法については問わない。
【００３５】
また飛翔移動体基地局１２０は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を搭載し、現在位置を把握し、指令を受けた接続ポイントを記憶し、接続ポイントへの移動を行うための位置情報管理を行う位置情報管理部３０６を備える。
【００３６】
また飛翔移動体基地局１２０は、スモールセル基地局１０３Ａ〜１０５Ａ、１０３Ｂ〜１０５Ｂ相当の機能を具備する無線基地局機能部３０７を備える。無線基地局機能部３０７は、ネットワークインタフェース部３０７１と、変復調機能部３０７２と、ＲＦ送受信機能部３０７３と、接続部３０７４を具備する。ネットワークインタフェース部３０７１は、光信号と電気信号を変換する機能を具備する。ネットワークインタフェース部３０７１は、接続ポイントに接続される接続部３０７４を経由して、例えば、光ファイバーケーブルを通じて管理局１０１に接続される。変復調機能部３０７２は、管理局１０１から受信するベースバンド信号を復調してＲＦ信号に変換する復調機能と、ＲＦ信号を変調し管理局１０１に送信するベースバンド信号に変換する変調機能を備える。ＲＦ送受信機能部３０７３は、変復調機能部３０７２で生成されたＲＦ信号を電波として送出する周波数に変換する送信機能と、受信した電波を変復調機能部３０７２で処理する周波数に変換する受信機能を備える。なお無線基地局機能部３０７の構成はこれに限らずスモールセル基地局１０３Ａ〜１０５Ａ、１０３Ｂ〜１０５Ｂ相当の機能を備えればよい。
【００３７】
また飛翔移動体基地局１２０は、端末から電波を受信し、端末に電波を送信するためのアンテナ３０８を備える。また飛翔移動体基地局１２０は、光ファイバーケーブル１０６に接続されていない場合に管理局１０１との間で無線通信を行う飛翔体制御無線部３１０を備える。
【００３８】
また飛翔移動体基地局１２０は、総合制御部３０３を備える。総合制御部３０３は、無線基地局機能部３０７、位置情報管理部３０６、動力装置３０４、及び飛翔体制御無線部３１０に接続され、これらを制御する。
【００３９】
図５は、図３の管理局の構成を示すブロック図である。管理局１０１は、上述のようにマクロセル基地局、スモールセル基地局及び飛翔移動体基地局のデジタル信号処理を行うベースバンド処理部１０１１を具備する。また管理局１０１は、光ファイバーケーブル１０６とベースバンド処理部１０１１の通信を中継するネットワークインタフェース部１０１２を備える。
【００４０】
また管理局１０１は、飛翔移動体基地局の移動判断の材料とされる情報を取得する情報取得部１０１３と、取得した情報を記憶する記憶部１０１４を備えている。取得する情報としては、例えば、日付、時刻、固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局の識別情報及びリソース使用状況（通信量）、管理下の基地局の故障検出情報、イベント開催等によるリソース増加予測情報、飛翔移動体基地局の待機状態、待機中の飛翔移動体基地局の充電状態、などが挙げられる。なお管理局１０１は、これらに限らず、その他にも管理局１０１が飛翔移動体基地局の移動判断に必要な情報を取得して記憶部１０１４に記憶させてもよい。
【００４１】
また管理局１０１は、記憶部１０１４に記憶されている情報から飛翔移動体基地局の移動要否を判断し、移動が必要な場合その移動先を決定する移動要否判断部１０１５を備えている。移動要否判断部１０１５は、例えば、記憶部１０１４に記憶されている通信量のしきい値を用い飛翔移動体基地局の移動要否を判断する。
【００４２】
また管理局１０１は、移動する飛翔移動体基地局を選択し、移動する飛翔移動体基地局に指令を送信する選択指令部１０１６を備えている。選択指令部１０１６は、複数の飛翔移動体基地局のうち通信量がしきい値を超えた飛翔移動体基地局（第１の移動体基地局）の通信エリアに移動させる飛翔移動体基地局（第２の移動体基地局）を選択する。また選択指令部１０１６は、複数の飛翔移動体基地局のうち稼働中の飛翔移動体基地局であって通信量がしきい値以下に減少しそうな飛翔移動体基地局を移動させる飛翔移動体基地局（第２の移動体基地局）として選択する。また選択指令部１０１６は、複数の飛翔移動体基地局のうち稼働中の移動体基地局であって通信量がしきい値以下に減少しそうな飛翔移動体基地局が存在しない場合、ベース基地１１０にある稼働していない飛翔移動体基地局を移動させる移動体基地局（第２の移動体基地局）として選択する。
【００４３】
また管理局１０１は、飛翔移動体基地局に識別情報を設定する識別情報設定部１０１７を備えている。識別情報設定部１０１７は、稼働していない飛翔移動体基地局を、移動する飛翔移動体基地局（第２の移動体基地局）として選択するとき、記憶部１０１４に記憶されている、稼働中の飛翔移動体基地局の識別情報を参照し、稼働中の飛翔移動体基地局の識別情報と重複しない識別情報を設定する。なお識別情報は、セルＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を設定してもよいし、セルＩＤにＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）のインデックスを付加した情報を識別情報として設定してもよい。
【００４４】
次に第２の実施形態の動作について図面を参照して説明する。まず飛翔移動体基地局を出動及び帰投する動作の概要を説明する。図６は、通信量変化の一例を示す図である。管理局１０１は、固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局における通信量の時間変化を監視し、例えば、時刻Ｔ１において通信量が予め設定されたしきい値を超過すると、飛翔移動体基地局の移動が必要と判断する。なお図６の破線は、飛翔移動体基地局の出動と、稼働中の基地局の帰投を判断するための通信量のしきい値を示している。管理局１０１は、例えば固定基地局の通信エリアにおいて固定基地局が処理できる端末数に対して一定の割合の通信量、例えば８割の通信量を、予めしきい値として設定してもよい。なお管理局１０１は、例えばオペレータ１０７の操作に基づいてしきい値を設定し、記憶部１０１４に記憶しておく。
【００４５】
逆に、時刻Ｔ２において通信量がしきい値以下になると、管理局１０１は、出動させた飛翔移動体基地局は不要になったと判断し飛翔移動体基地局に対しベース基地１１０への帰投を指令する。
【００４６】
また稼働中の飛翔移動体基地局を異なる通信エリアへ移動させる動作の概要を説明する。図７は、２つの通信エリアの通信量変化と移動判断の一例を示す図である。図７の上部のグラフにおいて、実線はマクロセル基地局１０２Ａの通信エリアであるマクロセルＣ１０２Ａにおける通信量を示し、破線はマクロセル基地局１０２Ｂの通信エリアであるマクロセルＣ１０２Ｂにおける通信量を示し、点線はしきい値を示す。管理局１０１は、２つの通信エリアにおける通信量の時間変化を監視し、図７の上部のグラフに示すように時刻Ｔ３においてマクロセルＣ１０２Ａの通信量がしきい値を超えて、ベース基地１１０に配置されていた飛翔移動体基地局１３１に対してマクロセルＣ１０２Ａ内の接続ポイントへの出動指令を送信したとする。
【００４７】
その後、飛翔移動体基地局１３１がマクロセルＣ１０２Ａにて稼動している状態で、時刻Ｔ４においてマクロセルＣ１０２Ｂの通信量がしきい値を超え、一方、マクロセルＣ１０２Ａの通信量が減少傾向でしきい値以下になりそうと判断する。このことにより管理局１０１は、マクロセルＣ１０２Ａで稼働中の飛翔移動体基地局１３１をマクロセルＣ１０２Ｂに移動する飛翔移動体基地局とする。管理局１０１はマクロセルＣ１０２Ａで稼働中の飛翔移動体基地局１３１に対してマクロセルＣ１０２Ｂに移動するよう移動指令を送信する。移動指令を受けた飛翔移動体基地局１３１は、マクロセルＣ１０２ＡからマクロセルＣ１０２Ｂに移動する。
【００４８】
図８は、第２の実施形態の飛翔移動体基地局制御動作を示すフローチャートである。
【００４９】
まず管理局１０１は、配下の固定基地局及び飛翔移動体基地局について飛翔移動体基地局の移動を判断するための判断材料とされる情報を取得し、記憶部１０１４に記憶する（ステップＳ１１）。また管理局１０１は、飛翔移動体基地局の移動を判断するための通信量のしきい値を設定する（ステップＳ１２）。その後、管理局１０１は、配下の固定基地局及び飛翔移動体基地局のうちの最初の基地局から通信量を取得し（ステップＳ１３）、複数の通信量がしきい値を超えたか判断する（ステップＳ１４）。なお、配下の固定基地局及び飛翔移動体基地局の判断の順番は、抜けがないように任意の順に決められており、例えば識別番号が小さい順などに予め決められている。ステップＳ１４において、通信量がしきい値以下であり、飛翔移動体基地局であれば（ステップＳ１５のＹＥＳ）、管理局１０１は、その飛翔移動体基地局に帰投指令を送信する（ステップＳ１６）。固定基地局であれば（ステップＳ１５のＮＯ）、管理局１０１は、その通信エリアで稼働中の飛翔移動体基地局に帰投指令を送信する（ステップＳ１７）。
【００５０】
図６の例の場合、時刻Ｔ２において、飛翔移動体基地局の通信量がしきい値以下になったため、その飛翔移動体基地局に管理局１０１は帰投指令を送信する。
【００５１】
一方、ステップＳ１３において通信量がしきい値を超えた場合、管理局１０１は、各エリアの通信量の推移を予測し（ステップＳ１８）、通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在するか判断する（ステップＳ１９）。図７の例では、管理局１０１は、時刻Ｔ４においてマクロセルＣ１０２Ｂの通信量が閾値を超え、一方、マクロセルＣ１０２Ａの通信量の推移が通信量のしきい値以下に減少しそうなエリアであると認識する。
【００５２】
ステップＳ１９において通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在すると判断した場合、管理局１０１は、そのエリア（マクロセルＣ１０２Ａ）で稼働中の飛翔移動体基地局１３１の情報を取得する（ステップＳ２０）。飛翔移動体基地局１３１の充電状態に問題なければ、管理局１０１は、その飛翔移動体基地局１３１を選択し（ステップＳ２１）、選択した飛翔移動体基地局１３１に、ステップＳ１４において通信量が閾値を超えたエリア（マクロセルＣ１０２Ｂ）への移動指令を送信する（ステップＳ２２）。もしステップＳ１９において通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが複数存在した場合、管理局１０１は、ステップＳ２０で複数の各エリアで稼働中の飛翔移動体基地局１３１の情報を取得し、ステップＳ２１では充電状態の最も良好な飛翔移動体基地局を選択してよい。
【００５３】
一方、ステップＳ１９において通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在しないと判断した場合は、管理局１０１は、ベース基地１１０に格納されている飛翔移動体基地局の情報、例えば充電状態の情報を取得する（ステップＳ２３）。また管理局１０１はステップＳ２１で取得した情報に基づいて、例えば充電状態の最も良好な飛翔移動体基地局を選択する。また、管理局１０１は、記憶部１０１４に記憶されている、稼働中の飛翔移動体基地局の識別情報を参照し、稼働中の飛翔移動体基地局の識別情報と重複しない識別情報を設定する（ステップＳ２４）。そして管理局１０１は選択した飛翔移動体基地局に、ステップＳ１３において通信量が閾値を超えたエリアへの移動指令を送信する（ステップＳ２５）。
【００５４】
例えば図７の例で時刻Ｔ３においてマクロセルＣ１０２Ａの通信量が閾値を超えたと認識し、他のエリアに通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在しないと判断した場合は、管理局１０１は、ベース基地１１０に格納されている飛翔移動体基地局の情報を取得する。また、管理局１０１は、選択した飛翔移動体基地局１３１に、ステップＳ１３において通信量が閾値を超えたマクロセルＣ１０２Ａへの移動指令を送信する。
【００５５】
ステップＳ１５、Ｓ１６、Ｓ２１、Ｓ２４の後、全エリアについてステップＳ１３の通信量の判断が完了しているか判断し（ステップＳ２６）、完了していなければ、次のエリアの通信量を取得し（ステップＳ２７）、ステップＳ１４に戻る。
【００５６】
以上、説明した第２の実施形態の効果について説明する。第一の効果は、飛翔体に基地局を備え、飛翔体がエリアの通信量の変化に応じて移動するため、基地局配置をリアルタイムに変更することができ、突発的に生じる無線基地局リソース不足を回避することが可能となることである。
【００５７】
第二の効果は、飛翔移動体に基地局を具備していることで、自動車など地上移動体に基地局を設置する方法では対応困難であった、災害による道路の寸断や交通渋滞による移動の遅延にも対応することができる点である。
【００５８】
第三の効果は、基地局がエリアの通信量の変化に応じて移動するため、過剰な固定基地局の設置を抑制することが、無線基地局管理オペレータの設備投資額を削減できる点である。
【００５９】
第四の効果は、基地局がバッテリー部、ソーラーシステム部を備えたことにより自己電力供給が可能であるため、固定基地局運営に必要であった消費電力を抑制できる点である。
【００６０】
次に第３の実施形態について説明する。図９は、第３の実施形態の飛翔移動体基地局の構成を示すブロック図である。図１０は、第３の実施形態の管理局の構成を示すブロック図である。第２の実施形態では管理局１０１に移動要否判断部１０１５、選択指令部１０１６及び識別情報設定部１０１７が備えられていたが、本実施形態では、飛翔移動体基地局２２０に移動要否判断部２２０４、選択指令部２２０３及び識別情報設定部２２０２が備えられ、本実施形態の管理局２０１は、情報取得部の代わりに情報取得提供部２０１３を備えており、飛翔移動体基地局は情報取得部２２０１を備えている点で第２の実施形態と異なる。また本実施形態の図示しない固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）には、移動要否判断部２２０４、選択指令部２２０３及び情報取得部２２０１が備えられている。
【００６１】
図１１は、第３の実施形態の概略動作を示すフローチャートである。本実施形態の管理局２０１は、第２の実施形態における図８のステップＳ１１と同様に、飛翔移動体基地局の移動要否の判断材料となる情報、例えば固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局の通信量を取得して、記憶部１０１４に記憶する（ステップＳ３１）。また管理局２０１は、第２の実施形態における図８のステップＳ１２と同様に、飛翔移動体基地局の移動を判断するための通信量のしきい値を設定する（ステップＳ３２）。
【００６２】
その後、固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局が、自局のエリアの通信量に基づいてそれぞれ飛翔移動体基地局の移動要否を判断し、移動要の場合はその移動先を決定する（ステップＳ３３）。このとき管理局２０１は、飛翔移動体基地局の移動要否を判断する固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局に、記憶部１０１４に記憶されている他の固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局の情報を提供する（ステップＳ３４）。
【００６３】
また固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局が、移動する飛翔移動体基地局を選択する（ステップＳ３５）。このときも管理局２０１は、移動する飛翔移動体基地局を選択する固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局に、記憶部１０１４に記憶されている他の固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局の情報を提供する（ステップＳ３６）。
【００６４】
そして固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局は、ステップＳ３３により決定された移動先情報を含む指令をステップＳ３５により決定された飛翔移動体基地局に送信する（ステップＳ３７）。
【００６５】
その後は、第１の実施形態と同様に、移動指令を受けた飛翔移動体基地局２２０は、移動指令に従って移動し（ステップＳ４）、稼働先へ到着すると、飛翔移動体基地局２２０は、基地局としての稼働を開始する（ステップＳ５）
次に本実施形態における上記のステップＳ３３及びＳ３５の詳細について説明する。図１２は、第２の実施形態の飛翔移動体基地局制御動作を示すフローチャートである。
【００６６】
まず固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、自局の通信量を取得し（ステップＳ４１）、通信量がしきい値を超えたか判断する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２において、通信量がしきい値以下である場合、固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、自局が飛翔移動体基地局であれば（ステップＳ４３のＹＥＳ）、他の飛翔移動体基地局に移動指令を出すことなく、ベース基地に移動する（ステップＳ４４）。固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、自局が固定基地局であれば（ステップＳ４３のＮＯ）、自局の通信エリアで稼働中の飛翔移動体基地局に帰投指令を送信する（ステップＳ４５）。
【００６７】
一方、ステップＳ４２おいて通信量がしきい値を超えた場合、固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、他の固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局の通信量を管理局２０１に要求し、管理局２０１から取得するとともに、他の固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局の推移を予測する（ステップＳ４６）。通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在するか判断し（ステップＳ４７）、通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在すると判断した場合、固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、そのエリアで稼働中の飛翔移動体基地局の情報、例えば充電状態を管理局２０１に要求し、管理局２０１から取得する（ステップＳ４８）。固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、飛翔移動体基地局の情報、例えば充電状態に基づいて飛翔移動体基地局を選択し（ステップＳ４９）、選択した飛翔移動体基地局に、自局の通信エリアへの移動指令を送信する（ステップＳ５０）。なおこのとき選択した飛翔移動体基地局に他の移動指令が届いていないか確認する。もし他の移動指令が届いていたらステップＳ４９に戻り、他の飛翔移動体基地局を選択する。
【００６８】
もしステップＳ４７において通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが複数存在した場合、固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、ステップＳ４８で複数の各エリアで稼働中の飛翔移動体基地局の情報例えば充電状態の情報を取得し、ステップＳ４９では例えば充電状態の最も良好な飛翔移動体基地局を選択してよい。
【００６９】
一方、ステップＳ４７において通信量がしきい値以下に減少しそうなエリアが存在しないと判断した場合は、固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、ベース基地１１０に格納されている飛翔移動体基地局の情報、例えば充電状態の情報を管理局２０１に要求し、管理局２０１から取得する（ステップＳ５１）。そして固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、ステップＳ５１で取得した情報に基づいて、例えば充電状態の最も良好な飛翔移動体基地局を選択する（ステップＳ５２）。また、固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、記憶部１０１４に記憶されている、稼働中の飛翔移動体基地局の識別情報を参照し、稼働中の飛翔移動体基地局の識別情報と重複しない識別情報を設定する。固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、選択した飛翔移動体基地局に、自局の通信エリアへの移動指令を送信する（ステップＳ５３）。なおこのとき固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、選択した飛翔移動体基地局に他の移動指令が届いていないか確認する。もし他の移動指令が届いていたら固定基地局（マクロセル基地局、スモールセル基地局）及び飛翔移動体基地局２２０は、ステップＳ５２に戻り、他の飛翔移動体基地局を選択する。
【００７０】
以上説明した第３の実施形態によっても第２の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち飛翔体に基地局を備え、飛翔体がエリアの通信量の変化に応じて移動するため、基地局配置をリアルタイムに変更することができ、突発的に生じる無線基地局リソース不足を回避することが可能となる。また、飛翔移動体に基地局を具備していることで、自動車など地上移動体に基地局を設置する方法では対応困難であった、災害による道路の寸断や交通渋滞による移動の遅延にも対応することができる。また、基地局がエリアの通信量の変化に応じて移動するため、過剰な固定基地局の設置を抑制することができ、無線基地局管理オペレータの設備投資額を削減できる。さらに、基地局がバッテリー部、ソーラーシステム部を備えたことにより自己電力供給が可能であるため、固定基地局運営に必要であった消費電力を抑制できる。
【００７１】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００７２】
例えば飛翔移動体は、無線基地局機能部を備えると説明したが、飛翔移動体は、これに加えて、管理局内に具備していたベースバンド処理部も備え、ベースバンド処理部＋無線基地局機能部を一体化した飛翔移動体基地局としてもよい。ベースバンド処理部は、主に呼制御のプロトコル制御、伝送路を通じて上位装置とＩＰパケットの授受を行う機能、伝送路インタフェース部から授受されるベースバンド信号の変換機能、無線部とベースバンド信号を授受する機能部を持つ。ベースバンド処理部内の構成については広く知られているものであり、本発明の要求に関連する項目でないため、詳細説明は省略する。
【００７３】
本変形例では飛翔移動体基地局とコアネットワークに接続するための上位装置間は、ベースバンド処理部内に具備する図示していない伝送路インタフェース部とイーサネット（登録商標）で接続される形態を取ることになる。
【００７４】
また第２の実施形態においては、飛翔移動体基地局を集中管理する管理局と飛翔移動体基地局間を光ファイバーケーブル１０６で接続していたが、さらに発展型として、管理局と飛翔移動体基地局間、あるいは飛翔移動体基地局とコアネットワークに接続するための上位装置間で無線通信が行われる構成としてもよい。すなわち管理局と飛翔移動体基地局の制御用に具備していた飛翔体無線制御部と無線基地局機能部内のネットワークインタフェース部の一部、光ファイバーケーブル接続部分が、共通の無線接続部とされる構成としてよい。
【００７５】
本変形例では、飛翔移動体基地局の着地、稼働場所の設置が不要となることから、これまでに説明した効果に加えて、稼働場所の設定工事を行っていない場所でも飛翔移動体基地局を稼働させることができ、これにより設備投資コストもさらに削減できる。
【００７６】
また、図２、図８、図１１、及び図１２のフローチャートに示す各ステップの一部又は全部が、管理局へのオペレータの操作により実現されるよう構成してもよい。あるいは飛翔移動体基地局及び管理局の少なくとも一方に人工知能チップ、もしくは人工知能チップ搭載モジュールを搭載し、図２、図８、図１１、及び図１２のフローチャートに示す各ステップの一部又は全部を人工知能チップ、もしくは人工知能チップ搭載モジュールが行うように構成してもよい。
【００７７】
人工知能チップ、もしくは人工知能チップ搭載モジュールが行う構成によれば、飛翔移動体の操縦者も、管理オペレータも不要となるため、運用維持コストを削減できる効果が得られる。
【符号の説明】
【００７８】
１、２    無線通信システム
１０    移動体基地局
２０、１０１、２０１    管理局
２１、１０１３、２２０１    情報取得部
２２、１０１５、２２０４    移動要否判断部
１０２Ａ、１０２Ｂ    マクロセル基地局
１０３Ａ〜１０５Ａ、１０３Ｂ〜１０５Ｂ    スモールセル基地局
１０６    光ファイバーケーブル
１０７    オペレータ
１２０〜１３１、２２０    飛翔移動体基地局
１４０〜１４２    接続ポイント
１０１１    ベースバンド処理部
１０１２    ネットワークインタフェース部
１０１４    記憶部
１０１６、２２０３    選択指令部
１０１７、２２０２    識別情報設定部
２０１３    情報取得提供部
３０１    バッテリー部
３０２    ソーラーシステム部
３０３    総合制御部
３０４    動力装置
３０５    飛行機能部
３０６    位置情報管理部
３０７    無線基地局機能部
３０８    アンテナ
３１０    飛翔体制御無線部
３０７１    ネットワークインタフェース部
３０７２    変復調機能部
３０７３    ＲＦ送受信機能部
３０７４    接続部
【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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