(57)【要約】【課題】エッジコンピューティングを利用して、基地局によって形成されるセル内のトラフィック量を予測して、セル内の各車両からのアップリンクトラフィックを適切に制御する技術を提供する。【解決手段】ＭＥＣノードは、各基地局により形成されるセル（対象セル）内における測定トラフィック量を、各基地局から取得し（Ｓ１）、測定トラフィック量に基づいて、対象セル内における単位時間後のトラフィック量を予測する（Ｓ２）。データの送信可否についての問合せを対象セル内の車両から受信すると（Ｓ３）、ＭＥＣノードは、トラフィック量の予測結果と、当該問合せに含まれる情報が示す、当該車両による送信予定のデータ量とに基づいて、データの送信を許可するか否かを決定する（Ｓ４）。ＭＥＣノードは、その決定の結果に従って、データの送信を許可するか否かを示す応答を、問合せの送信元の車両へ送信する（Ｓ５〜Ｓ７）。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の基地局に接続され、前記１つ以上の基地局により形成される各セル内を走行する車両によるデータの送信を制御するノード装置であって、
前記１つ以上の基地局により形成される各セルを対象として、対象セル内における測定トラフィック量を、各基地局から取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記測定トラフィック量に基づいて、前記対象セル内における単位時間後のトラフィック量を予測する予測手段と、
データの送信可否についての問合せを前記対象セル内の車両から受信すると、前記予測手段によるトラフィック量の予測結果と、前記問合せに含まれる情報が示す、前記車両による送信予定のデータ量とに基づいて、前記車両によるデータの送信を許可するか否かを決定する決定手段と、
前記決定手段による決定に従って、データの送信を許可するか否かを示す応答を、前記問合せの送信元の車両へ送信する送信手段と、
を備えることを特徴とするノード装置。
【請求項２】
前記決定手段によってデータの送信を許可しないと決定された場合に、前記予測結果と前記送信予定のデータ量とに基づいて、前記車両が前記ノード装置に対して次に問合せを行うまでの待ち時間を設定する設定手段を更に備え、
前記送信手段は、前記設定手段によって設定された前記待ち時間を、データの送信を許可しないことを示す前記応答に含めて前記車両へ通知する
ことを特徴とする請求項１に記載のノード装置。
【請求項３】
前記問合せは、前記送信予定のデータ量のうちで、前記車両がそれまでに送信済みのデータ量を示す情報を更に含み、
前記設定手段は、前記送信予定のデータ量から前記送信済みのデータ量を除く残りのデータ量を算出し、当該残りのデータ量のデータを送信可能なタイミングに合わせて前記車両が次の問合せを行うように、前記待ち時間を設定する
ことを特徴とする請求項２に記載のノード装置。
【請求項４】
前記予測手段は、
前記測定トラフィック量のうちの、車両以外の端末による通信セッションの総トラフィック量であるベーストラフィック量を求め、
前記ベーストラフィック量についての前記単位時間後の第１予測値を求め、
前記対象セル内の各車両から行われた前記問合せに基づいて、車両による通信セッションの総トラフィック量についての前記単位時間後の第２予測値を求め、
前記第１予測値と前記第２予測値との和を、前記対象セル内の前記単位時間後のトラフィック量の予測値として出力する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のノード装置。
【請求項５】
前記予測手段は、前記対象セル内の各車両から行われた前記問合せに基づいて得られる、車両による通信セッションの総トラフィック量の推定値で、前記測定トラフィック量を減算することによって、前記ベーストラフィック量を求める
ことを特徴とする請求項４に記載のノード装置。
【請求項６】
前記取得手段は、前記測定トラフィック量として、前記対象セル内の車両以外の端末による通信セッションの総トラフィック量を取得する
ことを特徴とする請求項４に記載のノード装置。
【請求項７】
前記１つ以上の基地局により形成されるセルごとに、当該セル内の車両の平均在圏時間を監視する監視手段を更に備え、
前記予測手段は、前記対象セルにおける前記平均在圏時間と、前記対象セル内の特定の車両から行われた前記問合せに応じて設定された前記待ち時間とに基づいて、前記特定の車両が前記単位時間後に前記対象セル内でデータの送信を行う可能性があるか否かを判定し、前記対象セル内でデータの送信を行う可能性がある場合に、前記特定の車両に対して予定されるデータトラフィック量を、前記第２予測値を求めるために使用する
ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項８】
前記１つ以上の基地局により形成されるセル間の移動履歴を車両ごとに保持する保持手段を更に備え、
前記予測手段は、前記保持手段によって保持されている各車両の移動履歴と、各車両から行われる前記問合せとに基づいて、前記対象セルにハンドオーバして前記単位時間後にデータの送信を行う可能性がある車両を特定し、特定した車両に対して予定されるデータトラフィック量を、前記第２予測値を求めるために使用する
ことを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項９】
前記問合せは、前記送信予定のデータ量のうちで、前記車両がそれまでに送信済みのデータ量を示す情報を更に含み、
前記決定手段は、前記送信済みのデータ量が０ではないことを示す情報を含む前記問合せを送信した車両を優先して、データの送信を許可する決定を行う
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項１０】
前記決定手段は、前記送信予定のデータ量から前記送信済みのデータ量を除く残りのデータ量が少ない車両ほど優先して、データの送信を許可する決定を行う
ことを特徴とする請求項９に記載のノード装置。
【請求項１１】
前記問合せは、前記車両が送信するデータに関連するサービス種別を示す情報を更に含み、
前記決定手段は、前記問合せに含まれる情報が示すサービス種別に対応する優先度を基準に、データの送信を許可するか否かを決定する
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項１２】
前記サービス種別は、送信対象のデータの緊急度又はリアルタイム性を示す
ことを特徴とする請求項１１に記載のノード装置。
【請求項１３】
前記取得手段は、対象セル内における測定トラフィック量を、各基地局から所定の時間間隔で取得する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のノード装置。
【請求項１４】
１つ以上の基地局に接続され、前記１つ以上の基地局により形成される各セル内を走行する車両によるデータの送信を制御するノード装置の制御方法であって、
前記１つ以上の基地局により形成される各セルを対象として、対象セル内における測定トラフィック量を、各基地局から取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された前記測定トラフィック量に基づいて、前記対象セル内における単位時間後のトラフィック量を予測する予測工程と、
データの送信可否についての問合せを前記対象セル内の車両から受信すると、前記予測工程におけるトラフィック量の予測結果と、前記問合せに含まれる情報が示す、当該車両による送信予定のデータ量とに基づいて、当該車両によるデータの送信を許可するか否かを決定する決定工程と、
前記決定工程における決定に従って、データの送信を許可するか否かを示す応答を、前記問合せの送信元の車両へ送信する送信工程と、
を備えることを特徴とするノード装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のノード装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイルネットワークに接続される車両からのアップリンクトラフィックを制御するためのノード装置及びその制御方法、並びにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信機能を有し、ＩＣＴ端末として機能する自動車であるコネクティッドカー（Connected Car）の普及が進められている。コネクティッドカーは、自動車の安全性や快適性の向上のために、自動車、運転者、又は周囲の状況に関する情報をデータセンターとの間で送受信することで、データセンターによる情報の蓄積及び分析を実現する。コネクティッドカーは、多種多様な情報（例えば、車両の制御・操作データ、運転者の操作データ、ダイナミックマップデータ、ドライブレコーダーの動画データ等）をネットワーク経由でデータセンターに設置されているサーバへ送信（アップロード）する。このようなコネクティッドカーのネットワークへの接続形態としては、セルラーネットワークの利用が想定される。
【０００３】
コネクティッドカーの普及により、車載端末数の増加とともに、車両の移動に伴う動的な端末密度又は混雑度の変化が想定される。例えば、車両の渋滞が発生し、特定のセル内で車載端末による混雑が生じると、当該セルにおいて通信の輻輳が発生して通信品質が劣化する可能性がある。
【０００４】
上述のような通信の輻輳に対処するための技術として、特許文献１には、サーバの過負荷及び輻輳をサーバ／インフラ側が検知して、端末に通信のタイミング調整及び待機を指示する技術が提案されている。また、輻輳制御として、ＴＣＰによる輻輳制御が広く知られている。ＴＣＰによる輻輳制御では、エンド端末が、通信相手の応答状態からネットワークの輻輳を検知して、自らの通信量を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９１６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来技術では、セルラーネットワーク等の通信ネットワークにおいて、車両の混雑状態は考慮されておらず、車両の混雑状態に基づいて各車両による送信タイミングを制御することも行われていない。また、通信ネットワークにおいて輻輳の発生を検知することは行われているが、輻輳の発生を予測することは行われていない。しかし、輻輳の発生に起因する通信品質の劣化を防止するためには、車両の混雑状態による輻輳の発生を予測して、輻輳の発生を未然に防ぐように通信ネットワーク内の各車両による送信を制御することが必要である。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、エッジコンピューティングを利用して、基地局によって形成されるセル内のトラフィック量を予測して、セル内の各車両からのアップリンクトラフィックを適切に制御する技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の係るノード装置は、１つ以上の基地局に接続され、前記１つ以上の基地局により形成される各セル内を走行する車両によるデータの送信を制御するノード装置であって、前記１つ以上の基地局により形成される各セルを対象として、対象セル内における測定トラフィック量を、各基地局から取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記測定トラフィック量に基づいて、前記対象セル内における単位時間後のトラフィック量を予測する予測手段と、データの送信可否についての問合せを前記対象セル内の車両から受信すると、前記予測手段によるトラフィック量の予測結果と、前記問合せに含まれる情報が示す、前記車両による送信予定のデータ量とに基づいて、前記車両によるデータの送信を許可するか否かを決定する決定手段と、前記決定手段による決定に従って、データの送信を許可するか否かを示す応答を、前記問合せの送信元の車両へ送信する送信手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基地局によって形成されるセル内で通信の輻輳を防止するために、エッジコンピューティングを利用して車両からのアップリックトラフィックを適切に制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＭＥＣノードを含む通信ネットワークの構成例を示す図。
【図２】ＭＥＣノードのハードウェア構成例を示すブロック図。
【図３】基地局、車両及びＭＥＣノードの機能構成例を示すブロック図。
【図４】ＭＥＣノードが管理している情報の例を示す図。
【図５】ＭＥＣノードによる、車両に対する送信制御の手順を示すフローチャート。
【図６】トラフィック量の予測方法の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１２】
＜ネットワーク構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る、ＭＥＣノードを含む通信ネットワークの構成例を示す図である。本実施形態のＭＥＣノード１０（ＭＥＣノード１０ａ，１０ｂのそれぞれ）は、１つ以上の基地局２０に接続された、エッジコンピューティング（ＭＥＣ）のためのノード装置であり、当該１つ以上の基地局２０と上位ネットワーク４０との間に接続される。
【００１３】
ＭＥＣノード１０は、接続されている１つ以上の基地局２０を管理しており、基地局２０によりそれぞれ形成される１つ以上のセルを管理している。例えば、ＭＥＣノード１０ａは、セル１及び２を管理している。ＭＥＣノード１０は、管理対象の各セル内を移動（走行）する車両３０によるデータの送信を制御する。なお、ＭＥＣノード１０は、各車両３０に対して自動走行支援サービス等のサービスを提供してもよい。
【００１４】
通信ネットワークへの接続機能を有する車両（コネクティッドカー）は、基地局２０のセル内を走行中に、当該セルを形成する基地局２０に無線接続できる。基地局２０に無線接続した車両３０は、基地局２０を介してＭＥＣノード１０及び上位ネットワーク４０にアクセスできるとともに、上位ネットワーク４０を介してデータセンター５０にアクセスできる。これにより、各車両３０は、生成したデータ（例えば、車両の制御・操作データ、運転者の操作データ、ダイナミックマップデータ、ドライブレコーダーの動画データ等）を、接続中の基地局２０を介してデータセンター５０へ送信（アップロード）することが可能である。
【００１５】
図１の構成例では、２つのＭＥＣノード１０ａ，１０ｂのみが存在しているが、任意の数のＭＥＣノードを通信ネットワーク内に配置可能である。また、通信ネットワークとしてＬＴＥ（Long Term Evolution）／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄネットワークを想定した場合、各基地局２０はｅＮｏｄｅＢであり、上位ネットワーク４０にはコアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）が含まれる。上位ネットワーク４０には、更に、コアネットワークより上位の外部ネットワーク（例えば、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）又はインターネット）が含まれうる。
【００１６】
なお、本発明が適用される通信ネットワークは、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄネットワーク以外のモバイルネットワークであってもよい。例えば、通信ネットワークは、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）で規格化が進められている第５世代（５Ｇ）のモバイルネットワークであってもよい。
【００１７】
＜ＭＥＣノードによる処理の概要＞
車両（コネクティッドカー）が接続されるモバイルネットワーク等の通信ネットワークでは、上述のように、車両の混雑状態に応じて通信の輻輳が発生して、通信品質が劣化する可能性がある。本実施形態では、このような輻輳の発生を未然に防ぐために、ＭＥＣノード１０は、接続された基地局から各セル内のトラフィック状況を示すデータを取得し、取得したデータに基づいて各セル内のトラフィック量を予測して、各セル内の車両からのアップリンクトラフィックを制御する。
【００１８】
具体的には、本実施形態に係るＭＥＣノード１０は、接続された１つ以上の基地局２０により形成される各セルを対象として、対象セル内における測定トラフィック量を、各基地局２０から取得する。取得した測定トラフィック量に基づいて、ＭＥＣノード１０は、対象セル内における単位時間後のトラフィック量を予測する。更に、ＭＥＣノード１０は、データの送信可否についての問合せを対象セル内の車両３０から受信すると、トラフィック量の予測結果と、当該問合せに含まれる情報が示す、当該車両３０による送信予定のデータ量とに基づいて、データの送信を許可するか否かを決定する。ＭＥＣノード１０は、その決定の結果に従って、データの送信を許可するか否かを示す応答を、前記問合せの送信元の車両３０へ送信する。
【００１９】
以下では、このような処理を実現するための、ＭＥＣノード１０の構成例、及び具体的な処理手順の例について説明する。
【００２０】
＜ＭＥＣノードのハードウェア構成＞
図２は、本実施形態に係るＭＥＣノード１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。ＭＥＣノード１０は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部記憶装置１０４（ＨＤＤ等）、及び通信装置１０５（通信インタフェース）を有する。
【００２１】
ＭＥＣノード１０では、例えばＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及び外部記憶装置１０４のいずれかに格納された、ＭＥＣノード１０の各機能を実現するプログラムがＣＰＵ１０１によって実行される。なお、ＣＰＵ１０１は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等で構成された１つ以上のプロセッサによって置き換えられてもよい。
【００２２】
通信装置１０５は、ＣＰＵ１０１による制御下で、ＭＥＣノード１０に接続された各基地局２０との通信（各基地局２０を介した車両との通信）、及び上位ネットワーク４０に接続されたノード（例えば、データセンター５０）との通信を行う。ＭＥＣノード１０は、それぞれ接続先が異なる複数の通信装置１０５を有していてもよい。
【００２３】
＜ＭＥＣノード、基地局及び車両の機能構成＞
図３は、ＭＥＣノード１０、基地局２０及び車両３０の機能構成例を示すブロック図である。ＭＥＣノード１０の各機能は、例えば図２のハードウェアによって実現される論理的な機能であり、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２等に格納されたプログラムを実行することによって実現されうる。なお、ＭＥＣノード１０は、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。
【００２４】
本実施形態では、ＭＥＣノード１０は、データ送受信部１１、トラフィック監視部１２、通信フロー識別部１３、通信制御部１４、トラフィック予測部１５、待ち時間設定部１６、基地局情報ＤＢ（データベース）１７、及び車両情報ＤＢ１８を有する。基地局２０は、データ送受信部２１、制御プレーン処理部２２、データプレーン処理部２３、運用管理部２４、及びセッション情報ＤＢ２５を有する。また、車両３０は、データ送受信部３１、及び車載アプリケーションを有する。
【００２５】
（基地局２０）
基地局２０において、データ送受信部２１は、基地局２０が形成するセル内の１つ以上の無線端末との通信、及びＭＥＣノード１０又は更に上位のノードとの通信を行う。基地局２０のセル内には、車両３０に相当する車載端末だけでなく、車両以外の無線端末も存在しうる。
【００２６】
制御プレーン処理部２２は、データ送受信部２１を介して、セル内の無線端末、ＭＥＣノード１０又は更に上位のノードとの間で制御プレーンの信号（制御信号）の送受信を行う。データプレーン処理部２３は、データ送受信部２１を介して、セル内の無線端末、ＭＥＣノード１０又は更に上位のノードとの間でデータプレーンの信号の送受信を行う。
【００２７】
運用管理部２４は、制御プレーン処理部２２及びデータプレーン処理部２３による通信に用いられる通信セッションを管理するとともに、基地局２０の通信状況を把握している。運用管理部２４は、管理対象の通信セッションに関する情報を、セッション情報ＤＢ２５に格納する。運用管理部２４は、通信状況としてセル内のトラフィック量（スループット）を測定する。運用管理部２４は、トラフィック量として、セル内の車両以外の無線端末による通信セッションの総トラフィック量を測定する機能を有していてもよい。運用管理部２４は、ＭＥＣノード１０のトラフィック監視部１２からの問合せに応じて、基地局２０のセル内の通信状況を示す情報を含む応答を、ＭＥＣノード１０へ送信する。セル内の通信状況を示す情報は、例えば、測定により得られた測定トラフィック量である。測定トラフィック量は、車両及び車両以外の無線端末による通信セッションの総トラフィック量の測定値であってもよいし、車両以外の無線端末による通信セッションの総トラフィック量の測定値であってもよい。
【００２８】
（車両３０）
データ送受信部２１は、在圏セルに対応する基地局２０に無線接続し、基地局２０を介して、ＭＥＣノード１０又は上位ネットワーク４０に接続されたデータセンター５０との通信を行う。車載アプリケーション３２は、車両向けの各種サービスに関連するアプリケーション処理と、当該アプリケーション処理に関連するデータ（例えば、ＣＡＮ（Controlled Area Network）、点群データ等）の送受信を制御する。車載アプリケーション３２は、データ送受信部２１を介して、基地局２０に接続されたＭＥＣノード１０、又は上位ネットワーク４０に接続されたデータセンター５０等のノードとの通信を行う。
【００２９】
本実施形態では、車載アプリケーション３２は、ＭＥＣノード１０による送信制御に従って、基地局２０へのデータの送信（基地局２０を介した、データセンター５０等のノードへのデータの送信）を行う。車載アプリケーション３２は、データの送信を開始する際には、データの送信可否についてＭＥＣノード１０に対して問合せを行う。ＭＥＣノード１０によって送信が許可された場合には、データの送信を開始する。一方、車載アプリケーション３２は、データの送信が許可されなかった場合には、ＭＥＣノード１０によって設定された待ち時間が経過した後に、再びＭＥＣノード１０に対して、データの送信可否について問合せを行う。
【００３０】
（ＭＥＣノード１０）
データ送受信部１１は、基地局２０との通信、及び基地局２０を介して当該基地局のセル内の車載端末（車両３０）との通信を行う。通信フロー識別部１３は、データ送受信部１１によって受信されたパケットのフロー識別を行い、車両３０との通信に関連する制御パケットを通信制御部１４へ出力するとともに、当該制御パケットから得られた情報を、車両情報ＤＢ１８に格納する。例えば、通信フロー識別部１３は、データの送信可否についての問合せを含む制御パケットを受信すると、当該制御パケットを通信制御部１４へ出力する。
【００３１】
トラフィック監視部１２は、データ送受信部１１を介して基地局２０の運用管理部２４と通信することで、基地局２０の通信状況（トラフィック）を監視する。トラフィック監視部１２は、ＭＥＣの標準仕様において策定されているＲＮＩ（Radio Network Information）サービス等の機能を利用して、基地局２０のセルにおける通信状況を示す情報（測定トラフィック量等）を、基地局２０の運用管理部２４から取得する。トラフィック監視部１２は、基地局２０から取得した情報を、基地局情報ＤＢ１７に格納する。
【００３２】
通信制御部１４は、基地局２０のセル内の車両３０から、データの送信可否についての問合せを受信すると、当該車両によるデータの送信を許可するか否かを決定し、当該車両によるデータの送信を制御するための送信制御を行う。この送信制御は、後述するように、トラフィック予測部１５による将来のトラフィックの予測結果と、車両情報ＤＢ１８に格納されている情報と、必要に応じて、待ち時間設定部１６によって設定された待ち時間とに基づいて実行される。通信制御部１４は、データの送信を許可すると決定した場合に、問合せの送信元の車両３０がデータの送信を開始するよう、送信を許可する許可通知を含む応答を当該車両へ送信する。
【００３３】
トラフィック予測部１５は、トラフィック監視部１２によって取得され、基地局情報ＤＢ１７に格納された情報、及び車両情報ＤＢ１８に格納された情報に基づいて、基地局２０のセル内における単位時間後のトラフィック予測を行う。待ち時間設定部１６は、通信制御部１４によって、データの送信を車両３０に許可しないと決定された場合に、当該車両がＭＥＣノード１０に対して次に問合せを行うまでの待ち時間を設定する。後述するように、待ち時間の設定は、トラフィック予測部１５による将来の（単位時間後の）トラフィックの予測結果、及び車両情報ＤＢに格納された情報に基づいて実行される。
【００３４】
＜ＭＥＣノード１０の管理情報＞
図４は、ＭＥＣノード１０が管理している情報の例を示す図であり、図４（Ａ）は、基地局情報ＤＢ１７に格納されている情報の例、図４（Ｂ）は、車両情報ＤＢ１８に格納されている情報の例を示している。なお、基地局情報ＤＢ１７及び車両情報ＤＢ１８に含まれる情報は、外部記憶装置１０４に格納された状態で管理される。
【００３５】
図４（Ａ）に示すように、基地局情報ＤＢ１７には、ＭＥＣノード１０と接続されている１つ以上の基地局２０によって形成される各セルのセルＩＤと、セルＩＤに対応するセル内のトラフィック量（通信状況を示す情報）の履歴とが登録される。トラフィック監視部１２が基地局２０の運用管理部２４から情報を取得するごとに、取得された情報が、時刻情報と関連付けて基地局情報ＤＢ１７に登録されうる。
【００３６】
なお、基地局情報ＤＢ１７に格納される情報は、図４（Ａ）に示す情報に限定されず、例えば、各セル内における車両３０の平均在圏時間が追加されてもよい。この場合、トラフィック監視部１２は、基地局２０（運用管理部２４）から取得した情報に基づいて、ＭＥＣノード１０に接続された基地局２０によって形成されるセルごとに、当該セル内の車両の平均在圏時間を監視し、平均在圏時間を基地局情報ＤＢ１７に登録する。
【００３７】
図４（Ｂ）に示すように、車両情報ＤＢ１８には、基地局２０のセル内の車両３０からの、データの送信可否についての問合せの受信時に、当該問合せに含まれる情報が登録される。車両３０からの問合せには、少なくとも、車両ＩＤ、サービス種別、送信予定データ量、及び送信済みデータ量を示す情報が含まれており、これらの情報が車両情報ＤＢ１８に登録される。
【００３８】
サービス種別は、車両３０が送信するデータに関連するサービス種別を示し、例えば、車両３０が送信予定のデータが、ＣＡＮデータであるか、点群データであるか、又はその他のデータであるかを示す。これにより、サービス種別は、送信対象のデータの緊急度又はリアルタイム性を示しうる。
【００３９】
送信予定データ量は、車両３０が有している送信対象のデータの総データ量である。また、送信済みデータ量は、送信予定データ量のうちで、当該車両がそれまでに送信済みのデータ量である。例えば、車両３０がセル間のハンドオーバを行ったことに起因してデータの送信が中断した場合に、送信済みデータ量には０ではない値が設定されうる。
【００４０】
車両情報ＤＢ１８には、更に、車両３０が在圏しているセルのセルＩＤ（在圏セルＩＤ）が登録される。なお、車両３０からの問合せの受信時に、受信パケットに含まれるセルＩＤが、在圏セルＩＤとして登録される。また、車両情報ＤＢ１８には、更に、車両ＩＤに対応する車両３０の次回通信予定時刻が登録される。次回通信予定時刻は、通信制御部１４による、車両３０によるデータの送信を許可するか否かの決定の結果として設定される。送信が許可された場合には、「ｎｏｗ」が登録され、送信が許可されなかった場合には、待ち時間設定部１６によって設定された待ち時間に対応する時刻が登録される。
【００４１】
なお、車両情報ＤＢ１８に格納される情報は、図４（Ａ）に示す情報に限定されず、例えば、在圏セルＩＤの履歴が追加されてもよい。これにより、１つ以上の基地局２０によって形成されるセル間の移動履歴が、在圏セルＩＤの履歴として車両ごとに車両情報ＤＢ１８によって保持されうる。
【００４２】
＜送信制御の手順＞
次に、図５及び図６を参照して、ＭＥＣノード１０による、車両３０からのデータの送信を制御するための送信制御の具体的な手順について説明する。図５は、ＭＥＣノード１０によって実行される送信制御の手順を示すフローチャートである。また、図６は、トラフィック予測部１５によるトラフィック量の予測方法の例を示す図である。
【００４３】
まずステップＳ１で、トラフィック監視部１２は、ＭＥＣノード１０の管理対象の各セルを対象として、対象セル内におけるトラフィック量の測定値（測定トラフィック量）を、基地局２０から取得する。なお、トラフィック量は、例えばスループットを示す。トラフィック監視部１２による測定トラフィック量の取得は、ステップＳ２におけるトラフィック量の予測が可能な程度の時間間隔で（例えば、数分に１回）行われうる。測定トラフィック量は、トラフィック量履歴として基地局情報ＤＢ１７に登録される。
【００４４】
次にステップＳ２で、トラフィック予測部１５は、トラフィック量の測定値の取得結果に基づいて、単位時間後のトラフィック量を予測する。本実施形態では、図６に示すように、所定のサンプリング間隔で、測定トラフィック量の取得及びトラフィック量の予測が行われる。トラフィック予測部１５は、現在の時刻をｔとした場合に、時刻ｔまでの測定トラフィック量に基づいて、将来の各時刻（時刻ｔ＋１，ｔ＋２，...）におけるトラフィック量の予測を行う。トラフィック量の具体的な予測方法については、図６を用いて後述する。
【００４５】
その後、ステップＳ３で、通信制御部１４は、対象セル内のいずれかの車両３０から、基地局２０を介して、データの送信可否についての問合せを受信したか否かを判定する。
【００４６】
ここで、車両３０は、車載アプリケーション３２に関連するデータ（例えば、ＣＡＮデータ、点群データ等）を、データセンター５０又はＭＥＣノード１０等を宛先として送信する場合、まず、在圏セルを管理しているＭＥＣノード１０に対して、送信可否について問合せを行う。その後、車両３０は、送信の許可を示す許可通知を含む応答をＭＥＣノード１０から受信した場合、データの送信を開始する。一方、車両３０は、送信の不許可を示す不許可通知を含む応答をＭＥＣノード１０から受信した場合、当該応答で指定される待ち時間の経過後に、再び送信可否について問合せを行う。
【００４７】
通信制御部１４は、対象セル内の車両３０からの問合せを受信していない場合には、ステップＳ３からステップＳ１へ処理を戻し、問合せを受信すると、ステップＳ３からステップＳ４へ処理を進める。
【００４８】
ステップＳ４で、通信制御部１４は、ステップＳ２におけるトラフィック量の予測結果（単位時間後のトラフィック量の予測値）と、受信した問合せに含まれる、送信予定データ量とに基づいて、問合せの送信元の車両３０によるデータの送信を許可するか否かを決定する。
【００４９】
具体的には、通信制御部１４は、図６に示す、トラフィック量の予測値とトラフィック量Ｌの目標値との差分に相当する通信可能トラフィック量に対して、送信予定のデータを送信するためのトラフィック量が収まる場合に、送信を許可する。その際、通信制御部１４は、送信予定データ量から送信済みデータ量を除いた残りの量のデータを送信するためのトラフィック量が、通信可能トラフィック量に対して収まる場合に、送信を許可すればよい。
【００５０】
また、通信制御部１４は、複数の車両から問合せを受信したような場合に、問合せに含まれる情報が示すサービス種別に対応する優先度を基準に、各車両に対してデータの送信を許可するか否かを決定してもよい。例えば、サービス種別が示す緊急度又はリアルタイム性が高いほど高い優先度で、データの送信を許可してもよい。これにより、緊急度又はリアルタイム性が低い通信については、混雑しているエリア（セル）を避けて実行させ、緊急度又はリアルタイム性が高い通信については、優先して開始させることでその安定性を高めることが可能になる。
【００５１】
また、通信制御部１４は、複数の車両から問合せを受信したような場合に、送信済みデータ量が０ではないことを示す情報を含む問合せを送信した車両を優先して、データの送信を許可する決定を行ってもよい。また、通信制御部１４は、送信予定データ量から送信済みデータ量を除いた残りのデータ量が少ない車両ほど優先して、データの送信を許可する決定を行ってもよい。これにより、既にデータの送信を開始していた車両による通信を早期に完了させることが可能になる。
【００５２】
次にステップＳ５で、通信制御部１４は、ステップＳ４における決定に従って、受信した問合せに対して送信を許可する場合にはステップＳ６へ処理を進め、送信を許可しない場合にはステップＳ７へ処理を進める。
【００５３】
ステップＳ５で、通信制御部１４は、送信の許可を示す許可通知を含む応答を、問合せの送信元の車両３０へ送信し、処理をステップＳ１へ戻す。許可通知を含む応答を受信した、対象セル内の車両３０は、基地局２０へのデータの送信を開始する。
【００５４】
一方、ステップＳ６で、通信制御部１４は、送信の不許可を示す不許可通知を含む応答を、問合せの送信元の車両３０へ送信し、処理をステップＳ１へ戻す。その際、通信制御部１４は、待ち時間設定部１６によって設定される待ち時間を応答に含めて、車両３０へ通知する。待ち時間設定部１６は、トラフィック量の予測結果と、受信した問合せに含まれる情報とに基づいて、送信予定データ量から送信済みデータ量を除く残りのデータ量を算出し、当該残りのデータ量のデータを送信可能なタイミングに合わせて車両３０が次の問合せを行うように、待ち時間を設定する。このように、通信制御部１４は、車両３０に対して待ち時間を指定することで、車両３０がＭＥＣノード１０に対して次に問合せを送信するタイミングを制御する。
【００５５】
＜トラフィック予測＞
次に、再び図６を参照して、トラフィック予測部１５によるトラフィック量の予測方法の具体例について説明する。トラフィック量の予測は、以下の（１）〜（４）の処理により行われる。
【００５６】
（１）ベーストラフィック量の推定
トラフィック予測部１５は、まず、現在の時刻ｔにおけるベーストラフィック量を推定することで、図６に示すように、ベーストラフィック量の推定値を取得する。ベーストラフィック量は、対象セルにおける測定トラフィック量のうちの、車両以外の無線端末による通信セッションの総トラフィック量に相当する。ベーストラフィック量をトラフィック予測に使用する（車両による通信セッションのトラフィック量を除外する）のは、車両による通信セッションのトラフィック量は、車両の速い移動速度に起因してダイナミックに変化する可能性があり、指数平滑法等によるトラフィック量の予測に適さないためである。
【００５７】
ベーストラフィック量の推定値は、例えば、対象セル内の各車両３０による通信セッションの総トラフィック量の推定値で、測定トラフィック量を減算することによって求めることが可能である。車両の総トラフィック量の推定値は、対象セル内の各車両３０から行われた、データの送信可否についての問合せに基づいて、ある程度推定することが可能である。各車両３０から行われた問合せに基づいて、各車両３０からデータの送信が行われるタイミング及びそのタイミングにおけるトラフィック量（送信データ量）をある程度特定でき、これを総トラフィック量の推定に使用できる。
【００５８】
あるいは、対象セル内の車両以外の無線端末による通信セッションの総トラフィック量を、測定トラフィック量として基地局２０から取得することが可能な場合には、取得した測定トラフィック量を、ベーストラフィック量の推定値として使用してもよい。
【００５９】
なお、図６において、トラフィック量の測定値（測定トラフィック量）と、ベーストラフィック量の推定値との差分が、対象セル内の車両による通信セッションの総トラフィック量（車両トラフィック量）の推定値に相当する。
【００６０】
（２）単位時間後のベーストラフィック量の予測
トラフィック予測部１５は、次に、取得したベーストラフィック量の推定値に基づいて、指数平滑法等の予測アルゴリズムを用いて、ベーストラフィック量についての単位時間後（時刻ｔ＋１，ｔ＋２，...）の予測値（第１予測値）を求める。
【００６１】
（３）単位時間後の車両トラフィック量の予測
トラフィック予測部１５は、次に、対象セル内の各車両３０から行われた、データの送信可否についての問合せに基づいて、単位時間後の車両トラフィック量の予測値（第２予測値）を求める。具体的には、トラフィック予測部１５は、各車両３０から行われた問合せに基づいて、単位時間後（時刻ｔ＋１，ｔ＋２，...）においてデータの送信を行う可能性がある車両を特定し、送信する場合の送信予定データ量を、車両トラフィック量の予測に使用する。
【００６２】
車両トラフィック量の予測精度は、例えば、対象セル内の車両３０の平均在圏時間を利用することで向上させることが可能である。具体的には、トラフィック予測部１５は、対象セルにおける平均在圏時間と、対象セル内の特定の車両から行われた問合せに応じて設定された待ち時間とに基づいて、当該特定の車両が単位時間後に対象セル内でデータの送信を行う可能性があるか否かを判定する。更に、トラフィック予測部１５は、対象セル内でデータの送信を行う可能性がある場合に、当該特定の車両に対して予定されるデータトラフィック量を、車両トラフィック量の予測値（第２予測値）を求めるために使用する。このように、ＭＥＣノード１０に対して問合せを行った車両が、同じセル内で再び問合せを行い、データを送信する可能性があれば、当該車両が送信するであろうデータ量を、車両トラフィック量の予測に使用する。これにより、予測精度を向上させることが可能である。
【００６３】
また、車両トラフィック量の予測精度は、例えば、車両３０の移動履歴を利用することで向上させることも可能である。具体的には、トラフィック予測部１５は、車両情報ＤＢ１８によって保持されている各車両の移動履歴と、各車両から行われる問合せとに基づいて、対象セルにハンドオーバして単位時間後にデータの送信を行う可能性がある車両を特定する。更に、トラフィック予測部１５は、特定した車両に対して予定されるデータトラフィック量を、車両トラフィック量の予測値（第２予測値）を求めるために使用する。このように、車両のハンドオーバの影響を考慮して車両トラフィック量の予測を行うことで、予測精度を向上させることが可能である。
【００６４】
（４）トラフィック量の予測値の取得
図６に示すように、ベーストラフィック量の予測値（第１予測値）に対して、車両トラフィック量の予測値（第２予測値）を加算することによって、トラフィック量の予測値を得ることが可能である。このため、トラフィック予測部１５は、第１予測値と第２予測値との和を、対象セル内の単位時間後（時刻ｔ＋１，ｔ＋２，...）のトラフィック量の予測値として出力する。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態では、ＭＥＣノード１０は、接続された１つ以上の基地局２０により形成される各セル（対象セル）内における測定トラフィック量を、各基地局２０から取得する。ＭＥＣノード１０は、取得した測定トラフィック量に基づいて、対象セル内における単位時間後のトラフィック量を予測する。更に、ＭＥＣノード１０は、データの送信可否についての問合せを対象セル内の車両３０から受信すると、トラフィック量の予測結果と、当該問合せに含まれる情報が示す、当該車両３０による送信予定のデータ量とに基づいて、データの送信を許可するか否かを決定する。ＭＥＣノード１０は、その決定の結果に従って、データの送信を許可するか否かを示す応答を、問合せの送信元の車両３０へ送信する。
【００６６】
これにより、ＭＥＣノード１０は、接続された各基地局２０のセル内の各車両３０によるデータの送信タイミングを、セル内で予測されるトラフィック量に応じて、輻輳の発生を回避するように適切に制御することが可能になる。また、セル内の各車両３０は、適切な通信タイミングを知ることができ、ＭＥＣノード１０による送信制御に従って、適切なタイミングにデータの送信を行うことが可能になる。したがって、混雑しているセル（エリア）における通信を抑制し、輻輳の発生を未然に防ぎ、輻輳の発生による通信品質の劣化を回避することが可能になる。
【００６７】
なお、上述の実施形態では、ＭＥＣノード１０が車両３０に対する送信制御をセル単位で行う場合について説明しているが、基地局２０によってセクタが形成されている場合には、セクタ単位で同様の送信制御を適用することも可能である。
【００６８】
また、本実施形態に係る管理システム（管理装置）は、コンピュータを管理装置として機能させるためのコンピュータプログラムにより実現することができる。当該コンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて配布が可能なもの、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。
【符号の説明】
【００６９】
１０：ＭＥＣノード、２０：基地局、３０：車両、４０：上位ネットワーク（コアネットワーク）、１１：データ送受信部、１２：トラフィック監視部、１３：通信フロー識別部１３、１４：通信制御部、１５：トラフィック予測部、１６：待ち時間設定部、１７：基地局情報ＤＢ、１８：車両情報ＤＢ
【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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