(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と通信可能な、地上に設置された地上基地局と、
前記端末と通信可能な基地局の機能を備える、上空を移動可能な飛行体と、
前記飛行体と通信可能に接続され、前記飛行体に、前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを設定するサーバ装置と、
を備え、
前記通信パラメータは前記飛行体と前記サーバ装置との間の通信で用いられるパラメータであり、
前記サーバ装置は、
前記基地局のうち通信不能となった基地局のカバレッジを代替するように前記飛行体の前記通信パラメータを設定し、
前記飛行体が前記通信不能となった基地局のカバレッジを網羅するように前記通信パラメータに含まれる前記飛行体の位置を更新することにより前記飛行体を周回させ、
前記飛行体を利用するトラフィックが大きい場合には前記周回の速度を低下させる、移動通信システム。
【請求項２】
前記サーバ装置は、前記飛行体から前記通信パラメータを収集し、収集された前記通信パラメータに基づいて、前記通信パラメータを再計算し、再計算された前記通信パラメータを前記飛行体に設定する、請求項１に記載された移動通信システム。
【請求項３】
前記サーバ装置は、複数の前記飛行体を用いて、前記通信不能となった基地局のカバレッジを代替するように前記複数の飛行体の前記通信パラメータを設定する、請求項１又は２に記載された移動通信システム。
【請求項４】
端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と、前記端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と、を通信可能に接続し、
サーバ装置によって、前記飛行体に、前記飛行体の動作を規定する、前記飛行体と前記サーバ装置との間の通信で用いられる通信パラメータを設定し、
前記基地局のうち通信不能となった基地局のカバレッジを代替するように前記飛行体の前記通信パラメータを設定し、
前記飛行体が前記通信不能となった基地局のカバレッジを網羅するように前記通信パラメータに含まれる前記飛行体の位置を更新することにより前記飛行体を周回させ、
前記飛行体を利用するトラフィックが大きい場合には前記周回の速度を低下させる、
移動通信システムの制御方法。
【請求項５】
さらに、前記飛行体から前記通信パラメータを取得し、取得された前記通信パラメータに基づいて、前記通信パラメータを再計算し、再計算された前記通信パラメータを前記飛行体に設定する、請求項４に記載された移動通信システムの制御方法。
【請求項６】
端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と、前記端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と、通信を行うためのインタフェースと、
前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを求める計算部と、
を備えるサーバ装置であって、
前記通信パラメータは前記飛行体と前記サーバ装置との間の通信で用いられるパラメータであり、
前記計算部は、
前記基地局のうち通信不能となった基地局のカバレッジを代替するように前記飛行体の前記通信パラメータを設定し、
前記飛行体が前記通信不能となった基地局のカバレッジを網羅するように前記通信パラメータに含まれる前記飛行体の位置を更新することにより前記飛行体を周回させ、
前記飛行体を利用するトラフィックが大きい場合には前記周回の速度を低下させる、サーバ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムに関し、特に、ＳＯＮ（Self Organizing Network）サーバを用いて制御される、基地局の機能が内蔵された飛行体を備える移動通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムの技術として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）が広く普及している。ＬＴＥでは、基地局に収容された端末は、基地局及び当該基地局に接続されたネットワークを経由して、同一のＬＴＥネットワークや他のネットワークに接続された端末及びコンピュータと通信できる。
【０００３】
また、オペレータの作業により行われていた基地局の設定を自律的に行うことを可能とする、ＳＯＮ（Self Organizing Network）システムが近年開発されている。ＳＯＮシステムでは、ＳＯＮサーバに接続された基地局やそれらの配下の端末から設定パラメータや通信状態を示す情報をＳＯＮサーバが収集して分析し、その分析結果に基づいて基地局の設定が動的に変更される。
【０００４】
本発明に関連して、特許文献１には、無線ルータが搭載された飛行体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０９１３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
災害等の緊急事態が発生した場合、端末を携帯するユーザとの連絡の可否が当該ユーザの生存可能性を決定づける場合がある。しかし、地上に設置された基地局が通信不能に陥った場合、長時間にわたりその基地局の配下の端末との間の通信が復旧しない恐れがある。このような場合に、車載型無線基地局などの地上を移動可能な基地局を代替として配備することにより、端末との通信を回復することが可能である。しかし、車載型無線基地局が配置可能な場所は車によって到達可能な場所であり、道路網の状態に依存する。このため、移動通信システムの観点から必要とされる場所に基地局を設置できない場合がある。また、災害により交通網が寸断されている場合には、使用不能となった地上の基地局のカバレッジ（カバーエリア）の近傍に車載型無線基地局を移動させることさえも不可能な場合もある。
【０００７】
さらに、車載型無線基地局は、基本的に配置された場所で移動せずに通信サービスを実行することを前提として設計されているため、端末とより良好な品質で通信できるようにリアルタイムに移動して、基地局の配置を最適化することは困難である。また、特許文献１に記載された技術は、移動通信システムで用いられる基地局を代替するものではない。
【０００８】
（発明の目的）
本発明は、地上の基地局の問題により通信サービスが停止した地域に対する、迅速かつ好適な通信サービスの復旧が可能な移動通信システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の移動通信システムは、端末と通信可能な、地上に設置された地上基地局と、端末と通信可能な基地局の機能を備える、上空を移動可能な飛行体と、地上基地局及び飛行体と通信可能に接続され、飛行体に、飛行体の動作を規定する通信パラメータを設定するサーバ装置と、を備える。
【００１０】
本発明の移動通信システムの制御方法は、端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と、端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と、を通信可能に接続し、飛行体に、飛行体の動作を規定する通信パラメータを設定する、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明のサーバ装置は、端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と、端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と、通信を行うためのインタフェースと、飛行体の動作を規定する通信パラメータを求める計算部と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、地上の無線基地局の問題により通信サービスが停止した地域に対する、迅速かつ好適な通信サービスの復旧を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態のＳＯＮシステム１００の構成例を示す図である。
【図２】ＳＯＮサーバ８の構成例を示すブロック図である。
【図３】基地局１の構成例を示すブロック図である。
【図４】ドローン型基地局１２の上面図の例である。
【図５】ドローン型基地局１２の側面図の例である。
【図６】ドローン型基地局１２の基地局に関する機能ブロック図の例である。
【図７】ＳＯＮシステム１００の動作手順の例を示すフローチャートである。
【図８】ＳＯＮシステム１００のドローン型基地局１２及び１３が配備された直後の状態の例を示す図である。
【図９】ＳＯＮシステム１００において、ドローン型基地局１２及び１３の通信パラメータが変更された例を示す図である。
【図１０】ドローン型基地局の配備数の判断手法の例を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施形態のＳＯＮシステム２００の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、図面を参照して以下に説明する。各実施形態の構成を示す図面における矢印は信号の方向あるいは移動の方向の例を示すものであり、それらの方向を限定しない。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のＳＯＮ（Self Organizing Network）システム１００の構成例を示す図である。ＳＯＮシステム１００は、基地局１〜５、通信衛星６、ネットワーク７、ＳＯＮサーバ８、ドローン型基地局１２及び１３を備える。基地局１〜５及びドローン型基地局１２、１３は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）で用いられる無線基地局の機能を備える。基地局１〜５及びドローン型基地局１２、１３の数は例であり、これらには限定されない。以下、基地局１〜５及びドローン型基地局１２、１３を総称して「各基地局」と記載する。また、図１及び以降のＳＯＮシステムの図面において、各基地局を中心とした円は、それぞれの基地局のカバレッジ（カバーエリア）を示す。破線は、ＳＯＮサーバ８と基地局１〜５との間の接続を示す。
【００１６】
基地局１〜５は、ＬＴＥで用いられる無線基地局である。基地局１〜５は、端末を収容する。図１では端末９が１台のみ例示されているが、基地局１〜５は、それぞれ複数の端末を収容できる。通信衛星６は、ドローン型基地局１２、１３及びネットワーク７との無線通信インタフェースを備える。通信衛星６は、ネットワーク７を介してドローン型基地局１２及び１３と、ＳＯＮサーバ８との間の通信を可能とする。ネットワーク７は、通信衛星６とＳＯＮサーバ８とを接続するとともに、各基地局の配下の端末と当該端末の通信先とを接続する。ＳＯＮサーバ８は、各基地局の通信パラメータを収集して分析するとともに、各基地局に通信パラメータを設定する機能を備えるコンピュータを備える。さらに、ＳＯＮサーバ８は、ドローン型基地局１２及び１３に対して、指定された位置へ移動する指示、アンテナの指向方向を制御する指示などを送信する機能をも備える。ドローン型基地局１２及び１３の位置は、例えば緯度、経度、高度により規定される。
【００１７】
通信パラメータは、送信電力やハンドオーバー閾値などの、一般的なＳＯＮシステムにおいて基地局から収集され、また基地局に対して設定されるパラメータを含む。さらに、本実施形態では、通信パラメータは、ドローン型基地局の利用の有無やその位置、ドローン型基地局が備えるアンテナの指向方向を含む。ＳＯＮサーバ８は、通信パラメータの分析結果に基づいて各基地局それぞれに通信パラメータを再設定する。
【００１８】
図２は、ＳＯＮサーバ８の構成例を示すブロック図である。ＳＯＮサーバ８は、取得部８０１、計算部８０２、インタフェース８０３を備える。取得部８０１は、インタフェース８０３を経由して各基地局からそれぞれの通信パラメータを取得する。計算部８０２は、取得した通信パラメータに基づき、各基地局の通信パラメータを再計算する。計算部８０２は、ＳＯＮシステム１００の通信サービスの品質を最適化するためのアルゴリズムを備え、当該アルゴリズムにより通信パラメータを再計算することができる。例えば、計算部８０２は、各基地局のカバレッジの面積の合計が最大となるように、各基地局の通信パラメータを計算してもよい。あるいは、計算部８０２は、各基地局で重複するカバレッジの面積が小さくなるように、各基地局の通信パラメータを計算してもよい。計算部８０２は、ドローン型基地局１２及び１３の利用の有無やそれらの位置及びアンテナの指向方向の情報を含めて通信パラメータとして取り扱う。インタフェース８０３は、外部との通信インタフェース回路である。インタフェース８０３は、基地局１〜５との通信インタフェースと、ドローン型基地局１２及び１３との通信インタフェースと、ネットワーク７との通信インタフェースと、を備える。インタフェース８０３は、さらに、通信衛星６と直接通信するためのインタフェースを備えてもよい。
【００１９】
図３は、基地局１の構成例を示すブロック図である。基地局１は、インタフェース１０１、制御部１０２、無線部１０３及びアンテナ１０４を備える。基地局２〜５も、基地局１と同様の構成及び機能を備える。
【００２０】
アンテナ１０４は、基地局１の配下の端末と通信するための電波を送受信する。アンテナ１０４は、無線部１０３に接続される。無線部１０３は、制御部１０２から受信したベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ１０４から放射するとともに、アンテナ１０４が受信した無線信号をベースバンド信号に変換して制御部１０２へ出力する。
【００２１】
制御部１０２は、端末と送受信される信号を処理するとともに、基地局１全体を、基地局として機能させる。インタフェース１０１は、基地局１とＳＯＮサーバ８との無線あるいは有線のインタフェース回路である。基地局１はＳＯＮサーバ８に接続されるとともに、ＳＯＮサーバ８を経由してネットワーク７にも接続される。
【００２２】
基地局１の配下の端末は、基地局１、ＳＯＮサーバ８、ネットワーク７を介して通信先と通信する。ただし、基地局１のインタフェース１０１は、ネットワーク７と直接接続するための機能を備え、端末とその通信先との間で伝送されるデータを、ネットワーク７との間で直接送受信してもよい。
【００２３】
図４は、ドローン型基地局１２の上面図の例である。ドローン型基地局１３も、ドローン型基地局１２と同様の構成及び機能を備える。ドローン型基地局１２は、基地局の機能を備える飛行体である。ドローン型基地局１２は、筐体２０２及び４台のプロペラ２０１を備える。無線通信による外部からの制御又はドローン型基地局１２の自律的な制御によるプロペラの駆動によってドローン型基地局１２を飛翔させ、ドローン型基地局１２を上空の所定の場所に移動させることができる。ＳＯＮサーバ８は、ネットワーク７及び通信衛星６を経由してドローン型基地局１２を制御できる。
【００２４】
図５は、ドローン型基地局１２の側面図の例である。ドローン型基地局１２は、アンテナ２０３を備える。アンテナ２０３は複数でもよく、全てのアンテナが下方向を向いていなくともよい。アンテナ２０３は例えばアレイアンテナであり、電気的な制御によって指向性を変化させることができる。筐体２０２は、基地局の機能を実現するための電気回路を内蔵する。基地局に関するブロック図は、図６に示される。
【００２５】
図６は、ドローン型基地局１２の、基地局に関する機能ブロック図の例である。ドローン型基地局１２は、アンテナ２０３、衛星無線部２１１、制御部２１２、無線部２１３を備える。アンテナ２０３の一部は衛星無線部２１１と接続され、他のアンテナ２０３は無線部２１３と接続される。ドローン型基地局１２は、一般的な飛行体が持つ機能、例えば姿勢制御機能、位置情報の取得機能や電源制御機能をさらに備える。しかし、図６ではこれらの一般的な飛行体の機能ブロックの記載は省略されている。
【００２６】
衛星無線部２１１は、制御部２１２との間で伝送される信号を変復調して通信衛星６との間のデータ伝送を実現する。衛星無線部２１１と直接接続されたアンテナ２０３は、衛星無線部２１１で生成された無線信号を通信衛星６へ送信し、通信衛星６から受信した無線信号を衛星無線部２１１へ出力する。
【００２７】
無線部２１３は、制御部２１２との間で伝送される信号を変復調して、配下の端末との間のデータ伝送を実現する。無線部２１３と直接接続されたアンテナ２０３は、無線部２１３で生成された無線信号を端末へ送信し、端末から受信した無線信号を無線部２１３へ出力する。制御部２１２は、端末及び通信衛星６との間で送受信される信号を処理する機能及びドローン型基地局１２の全体の機能を実現させるための制御機能を備える。
【００２８】
ドローン型基地局１２は、地上に設置された基地局の代替として動作する。ＳＯＮシステム１００が備えるドローン型基地局１２を地上に設置されたどの基地局の代替として動作させるかは、ＳＯＮサーバ８が決定する。地上の基地局の機能をドローン型基地局１２で代替するために必要な通信パラメータは、ＳＯＮサーバ８からネットワーク７及び通信衛星６を経由してドローン型基地局１２に通知され、制御部２１２に記憶される。このため、制御部２１２は不揮発メモリを備えてもよい。無線部２１３と直接接続されたアンテナ２０３は、無線部２１３で生成された無線信号を放射し、端末から受信した無線信号を無線部２１３へ出力する。端末は、無線部２１３、制御部２１２、衛星無線部２１１、通信衛星６、ネットワーク７を経由して、端末の通信先と接続される。以上のドローン型基地局１２に関する説明は、ドローン型基地局１３についても同様である。
【００２９】
（第１の実施形態の動作手順）
第１の実施形態のＳＯＮシステム１００の動作手順の例について、図１、図７〜図１０を用いて説明する。以降では、災害などで基地局３が使用不能に陥った場合に、２台のドローン型基地局１２及び１３がその代替として用いられる場合について説明する。しかし、以下の動作は、基地局３以外の基地局が使用不能となった場合にも適用できる。
【００３０】
図７は、第１の実施形態のＳＯＮシステム１００の動作手順の例を示すフローチャートである。図８及び図９は、２台のドローン型基地局１２及び１３を用いて、基地局３の機能を代替する様子を示す図である。
【００３１】
図１には、地上の基地局１〜５が全て正常に動作している場合のＳＯＮシステム１００の構成が示される。しかしながら、災害などによって基地局３が通信不能となった場合には、基地局３からの通信データがＳＯＮサーバ８に送信されなくなる。ＳＯＮサーバ８の取得部８０１において、所定の期間にわたって通信データが基地局３から受信されない場合、ＳＯＮサーバ８は、基地局３が通信不能であると判断できる。この場合、計算部８０２は、ドローン型基地局１２及び１３の配備の要否を判断する（図７のステップＳ０１）。なお、ドローン型基地局の配備数の判断手順の例を、図１０を用いて後に説明する。
【００３２】
ステップＳ０１においてドローン型基地局１２及び１３の配備が必要と判断されると、計算部８０２は、ドローン型基地局１２及び１３の位置（例えば、緯度、経度、高度）を算出する（ステップＳ０２）。ドローン型基地局１２及び１３の位置は、例えば、通信不能となった基地局３の位置（例えば緯度、経度及び標高）、配備されるドローン型基地局の性能及び数量に基づいて算出できる。ドローン型基地局１２及び１３の位置を示す情報には、アンテナの指向方向が含まれてもよい。
【００３３】
配備されるドローン型基地局１２及び１３の初期的な位置は任意であり、例えば基地局３の上空である。ドローン型基地局１２及び１３の高度は、地上の端末とドローン型基地局１２及び１３とが通信可能な高度に設定される。ドローン型基地局１２及び１３の配備時の位置が算出されると、ドローン型基地局１２及び１３が配備される（ステップＳ０３）。
【００３４】
ＳＯＮサーバ８は、計算部８０２の計算結果に基づいて、インタフェース８０３、ネットワーク７及び通信衛星６を経由して通信パラメータを送信し、ドローン型基地局１２及び１３に飛行を指示する。指示を受信したドローン型基地局１２及び１３は飛行を開始し、ＳＯＮサーバ８から通知された通信パラメータで指定された位置に静止する。そして、ドローン型基地局１２及び１３は、基地局３の代替としての動作を開始する。ドローン型基地局１２及び１３は、ＳＯＮサーバ８からの指示に基づいて、自身の位置を自律的に保持し、あるいは移動させることができる。
【００３５】
図８は、ＳＯＮシステム１００の、ドローン型基地局１２及び１３が配備された直後の状態の例を示す図である。ドローン型基地局１２及び１３のそれぞれのカバレッジは基地局３のカバレッジよりも狭いため、図８では２台のドローン型基地局１２及び１３によって、基地局３のカバレッジが概ね代替される。図８の破線は、ＳＯＮサーバ８と基地局１〜４との間の接続を示す。一点鎖線は、通信衛星６とドローン型基地局１２及び１３との間の接続を示す。なお、図８及び図９では端末の記載は省略されている。
【００３６】
ＳＯＮシステム１００は、ドローン型基地局１２及び１３が配備されると、これらを用いて基地局３が提供していた通信サービスを再開する。ＳＯＮサーバ８は、通信サービスの再開後、通信衛星６経由でドローン型基地局１２及び１３の通信パラメータを取得して分析し（図７のステップＳ０４）、通信パラメータの変更の必要性を判断する（ステップＳ０５）。ＳＯＮサーバ８は、ドローン型基地局１２及び１３の設定を変更することでＳＯＮシステム１００全体の通信品質が向上すると判断した場合は（ステップＳ０５：Ｙｅｓ）、ドローン型基地局１２及び１３の通信パラメータを更新する（ステップＳ０６）。このとき、ＳＯＮサーバ８は、ドローン型基地局１２及び１３をより通信品質がより向上すると推定される場所に移動させ、ドローン型基地局１２及び１３の位置情報を更新してもよい。また、ステップＳ０６において、ドローン型基地局１２及び１３以外の地上の基地局１、２、４、５の通信パラメータを併せて変更してもよい。あるいは、ドローン型基地局１２及び１３の通信パラメータは変更せず、基地局１、２、４、５の少なくとも１つの通信パラメータを変更してもよい。ＳＯＮサーバ８は、ステップＳ０４〜Ｓ０６の手順を定期的あるいは不定期に繰り返す。通信パラメータの変更が不要と判断された場合は（ステップＳ０５：Ｎｏ）、通信パラメータは更新されない。
【００３７】
図９は、ＳＯＮシステム１００において、図７のステップＳ０５〜Ｓ０６の手順により、ドローン型基地局１２及び１３の通信パラメータが変更された例を示す図である。図９では、通信パラメータの変更によりドローン型基地局１２及び１３の位置が変更される。図８においては、基地局４の近傍でドローン型基地局１２及び１３のカバレッジがやや不足していた。しかし、図９では、ドローン型基地局１２及び１３の位置が変更され、基地局１、２、４、５のみでは不足するカバレッジがドローン型基地局１２及び１３によって充分に網羅される。図９に示したドローン型基地局１２及び１３の通信パラメータの変更（この場合は、位置の変更）は、ドローン型基地局１２又は１３が基地局４からの電波が相対的あるいは絶対的に弱いことを検出することを契機としてもよい。例えば、ドローン型基地局１２及び１３の通信パラメータが、基地局１、２、５と比較して基地局４からの電波が弱いことを示す場合には、ＳＯＮサーバ８は、基地局４の方向にカバレッジの不足があると推定できる。従って、ＳＯＮサーバ８は、ドローン型基地局１２及び１３の少なくとも一方を基地局４の方向へ移動させることで、ＳＯＮシステム１００全体の通信品質が改善されると判断できる。
【００３８】
通信パラメータに含まれるパラメータは、例えば送信電力、ハンドオーバー閾値、アンテナの指向方向、ドローン型基地局の位置を含むが、これらには限定されない。通信パラメータは、一般的なＳＯＮシステム基地局において基地局に設定可能なパラメータを含むことができる。そして、これらのパラメータは、それぞれ独立した閾値を持つことができる。ＳＯＮサーバ８の計算部８０２は、通信パラメータから得られるドローン型基地局１２及び１３の通信状態（例えば、受信電力、エラーレートや信号対雑音比のような通信品質）を分析する。そして、分析の結果、通信状態がいずれかのパラメータの閾値に達していると、計算部８０２が、閾値に達したパラメータを最適化するために、通信パラメータの再計算を実行してもよい。例えば、ドローン型基地局１２のエラーレートが閾値を超えた場合には、ＳＯＮサーバ８は、ドローン型基地局１２の高度を下げる制御を行ってもよい。あるいは、ＳＯＮサーバ８は、ドローン型基地局１２のアンテナ２０３の指向性を変化させ、通信品質が改善されるようにドローン型基地局１２のアンテナ２０３の指向性を制御してもよい。この場合、高度の制御を開始する通信状態の閾値とアンテナの指向性の制御を開始する通信状態の閾値とは異なっていてもよい。
【００３９】
図１０は、図７のステップＳ０１における、ドローン型基地局の配備数の判断手法の例を示すフローチャートである。ＳＯＮサーバ８の計算部８０２は、まず、通信不能となった地上の基地局を特定し、そのカバレッジについての情報を収集する（図１０のステップＳ１１）。本実施形態では、基地局３が通信不能となったと判断される。各基地局のカバレッジの情報は、あらかじめＳＯＮサーバ８、又は、ＳＯＮサーバ８と接続された他の装置に記憶させておいてもよい。続いて、基地局３のカバレッジと、稼働可能なドローン型基地局のカバレッジとを比較し、基地局３のカバレッジを代替するために必要なドローン型基地局の台数を算出する（ステップＳ１２）。算出された台数のドローン型基地局を稼働させることができる場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、算出された台数のドローン型基地局を配備する（ステップＳ１４）。算出された必要な台数のドローン型基地局を稼働させることができない場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、カバレッジを確保できるように各基地局の設定を変更した上で（ステップＳ１５）、算出された台数のドローン型基地局を配備する（ステップＳ１４）。ステップＳ１５におけるカバレッジの確保は、例えば、ドローン型基地局を用いた場合には通信品質の低下を許容する、といった設定を、通信パラメータを用いて各基地局に行うことで実現できる。
【００４０】
なお、基地局３のカバレッジ情報の入手後（ステップＳ１１の後）、ＳＯＮシステム１００内の人口の分布に基づいて各基地局のカバレッジを再定義してもよい。例えば、人口密度が低い地域のカバレッジを小さくし、生じたリソースの余裕を人口密度の高い地域のカバレッジの確保に振り向けてもよい。また、ステップＳ１２において、地上の他の基地局が今後通信不能となる可能性を考慮して、稼働可能なドローン型基地局の数を減らすことで、予備のドローン型基地局を確保してもよい。ドローン型基地局の位置の計算時に、配備されるドローン型基地局の数が変更されてもよい。さらに、端末の移動につれてトラヒックが高い地域が移動する場合に、ドローン型基地局を端末の移動に合わせて移動させてもよい。これにより、地上の基地局のカバレッジ外へ移動する端末に対する通信サービスを継続させることができる。これらの変更は、オペレータの介在によって実施されてもよいし、計算部８０２の動作手順にあらかじめ組み込まれてもよい。
【００４１】
（効果の説明）
第１の実施形態のＳＯＮシステム１００は、地上の無線基地局の問題により通信サービスが停止した地域に対する、迅速かつ好適な通信サービスの復旧を実現できる。
【００４２】
その第１の理由は、ドローン型基地局を用いることで、交通網の状態に依存することなく、必要な場所へ迅速に無線基地局を配備することができるからである。第２の理由は、ＳＯＮサーバが地上基地局の位置を把握することで、迅速にドローン型基地局を配備する位置を計算できるためである。第３の理由は、ドローン型基地局を代替基地局として用いるため、端末の分布及び移動に従って、ドローン型基地局を最適な場所へ移動できるためである。
【００４３】
（第１の実施形態の構成の他の表現）
図１に示した第１の実施形態のＳＯＮシステム１００は、以下の移動通信システムとしても記載できる。第１の実施形態における要素の名称は括弧内に示される。すなわち、移動通信システムは、地上基地局（基地局１〜５）と、飛行体（ドローン型基地局１２及び１３）と、サーバ装置（ＳＯＮサーバ８）とを備える。地上基地局は端末と通信可能な、地上に設置された基地局である。飛行体は、端末と通信可能な基地局の機能を備える。サーバ装置は、地上基地局及び飛行体と通信可能に接続され、飛行体に、地上基地局又は飛行体の動作を規定する通信パラメータを設定する。このような構成を備える移動通信システムは、基地局の機能を備える飛行体を備えることで、地上基地局の問題により通信サービスが停止した地域に対する、迅速かつ好適な通信サービスの復旧を実現できる。
【００４４】
また、上述のサーバ装置は、インタフェースと計算部とを備えてもよい。インタフェースは、端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と、端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と、のそれぞれと通信を行う。計算部は、飛行体の動作を規定する通信パラメータを求める。このような構成を備えるサーバ装置は、飛行体の通信パラメータを求め、インタフェース経由で通信パラメータを飛行体に通知することで、飛行体を制御できる。その結果、サーバ装置は、飛行体を用いて、地上基地局の問題により通信サービスが停止した地域に対する、迅速かつ好適な通信サービスの復旧を実現できる。
【００４５】
（第２の実施形態）
図１１は、本発明の第２の実施形態のＳＯＮシステム２００の構成例を示す図である。図１１は、通信不能となった基地局３のカバレッジが広く、一方、代替となるドローン型基地局１２が１台のみである場合を示している。図１１の一点鎖線は、基地局３のカバレッジを示す。図１１では、各基地局とＳＯＮサーバ８又は通信衛星６との間の接続を示す線及び端末の記載は省略されている。
【００４６】
ＳＯＮシステム２００では、ＳＯＮサーバ８の計算部８０２は、通信不能となった基地局３のカバレッジと、配備可能なドローン型基地局１２のカバレッジとを比較する。ここで、通信パラメータの変更によってもドローン型基地局１２のみでは基地局３のカバレッジを代替できない場合がある。このような場合には、計算部８０２は、ドローン型基地局１２の通信パラメータのうち、位置に関するパラメータを短い周期で更新し続ける。本実施形態では、位置に関するパラメータは、ドローン型基地局１２が、基地局３のカバレッジ内を図１１の破線の矢印で示されるように時計回りに周回するように、短時間の間に繰り返し更新される。その結果、ドローン型基地局１２のカバレッジは基地局３のカバレッジを網羅するため、基地局３のカバレッジにおいて、常時全く通信不能なエリアが発生しない。
【００４７】
さらに、ＳＯＮサーバ８は、ドローン型基地局１２を利用するトラヒックの多い位置では移動速度を低下させることで、トラヒックが多いエリアの上空での滞在時間を長くするように、ドローン型基地局１２の位置を制御してもよい。
【００４８】
このような構成を備えるＳＯＮシステム２００は、第１の実施形態のＳＯＮシステム１００の効果に加えて、より少ないドローン型基地局でカバレッジを確保できる。その理由は、ドローン型基地局を移動させることで、常時全く通信不能なエリアの発生を防ぐことができるからである。
【００４９】
（実施形態の変形例）
上述の実施形態に適用可能な変形例について説明する。第１及び第２の実施形態では、ドローン型基地局１２とＳＯＮサーバ８との間の通信は通信衛星６を経由するものとして説明した。しかし、ＳＯＮサーバ８は、通信可能な基地局１、２、４、５を把握し、これらの基地局のいずれかとドローン型基地局１２及び１３との間で基地局間通信を行うように各基地局を設定してもよい。この場合の基地局間通信のインタフェースは任意である。ドローン型基地局１２及び１３が地上の基地局１、２、４、５のいずれかと通信可能となることで、通信衛星６が利用できない場合でもドローン型基地局１２及び１３の配下の端末は地上の基地局及びＳＯＮサーバ８を経由してネットワーク７に接続できる。
【００５０】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願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。例えば、上述の実施形態は、ＬＴＥのみならず他の移動通信システムにも適用できる。他の移動通信システムには、例えばＷ−ＣＤＭＡ（Wideband - Code Division Multiple Access）がある。
【００５１】
また、それぞれの実施形態に記載された構成は、必ずしも互いに排他的なものではない。本発明の作用及び効果は、上述の実施形態の全部又は一部を組み合わせた構成によって実現されてもよい。
【００５２】
以上の各実施形態に記載されたＳＯＮサーバ８の機能及び手順は、ＳＯＮサーバ８が備える中央処理装置（Central Processing Unit、CPU）がプログラムを実行することにより実現されてもよい。プログラムは、固定された、一時的でない記録媒体に記録される。記録媒体としては半導体メモリ又は固定磁気ディスク装置が用いられるが、これらには限定されない。ＣＰＵ及び記録媒体は、例えば計算部８０２に備えられる。ドローン型基地局１２の機能も、ドローン型基地局１２が備えるＣＰＵがプログラムを実行することにより実現されてもよい。ドローン型基地局１２では、ＣＰＵ及び記録媒体は、例えば制御部２１２に備えられる。
【００５３】
なお、本発明の実施形態は以下の付記のようにも記載されうるが、これらには限定されない。
【００５４】
（付記１）
端末と通信可能な、地上に設置された地上基地局と、
前記端末と通信可能な基地局の機能を備える、上空を移動可能な飛行体と、
前記地上基地局及び前記飛行体と通信可能に接続され、前記飛行体に、前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを設定するサーバ装置と、
を備える移動通信システム。
【００５５】
（付記２）
前記サーバ装置は、前記飛行体から前記通信パラメータを収集し、収集された前記通信パラメータに基づいて、前記通信パラメータを再計算し、再計算された前記通信パラメータを前記飛行体に設定する、付記１に記載された移動通信システム。
【００５６】
（付記３）
前記通信パラメータは、前記飛行体の位置、前記飛行体が備える基地局の送信電力、前記飛行体が備える基地局のハンドオーバー閾値、前記飛行体が備えるアンテナの指向性、の少なくとも一つを含む、付記１又は２に記載された移動通信システム。
【００５７】
（付記４）
前記サーバ装置は、前記基地局のうち通信不能となった基地局のカバレッジを代替するように前記飛行体の前記通信パラメータを設定する、付記１乃至３のいずれかに記載された移動通信システム。
【００５８】
（付記５）
前記サーバ装置は、複数の前記飛行体を用いて、前記通信不能となった基地局のカバレッジを代替するように前記複数の飛行体の前記通信パラメータを設定する、付記４に記載された移動通信システム。
【００５９】
（付記６）
前記サーバ装置は、前記飛行体が前記通信不能となった基地局のカバレッジを網羅するように前記飛行体の前記通信パラメータを制御して前記飛行体を周回させる、付記４又は５に記載された移動通信システム。
【００６０】
（付記７）
前記サーバ装置は、前記飛行体を利用するトラフィックが大きい場合には前記周回の速度を低下させる、付記６に記載された移動通信システム。
【００６１】
（付記８）
端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と、前記端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と、を通信可能に接続し、前記飛行体に、前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを設定する、移動通信システムの制御方法。
【００６２】
（付記９）
さらに、前記飛行体から前記通信パラメータを取得し、取得された前記通信パラメータに基づいて、前記通信パラメータを再計算し、再計算された前記通信パラメータを前記飛行体に設定する、付記８に記載された移動通信システムの制御方法。
【００６３】
（付記１０）
端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と、前記端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と、通信を行うためのインタフェースと、
前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを求める計算部と、
を備えるサーバ装置。
【００６４】
（付記１１）
前記飛行体から前記通信パラメータを取得する取得部をさらに備え、前記計算部は、取得された前記通信パラメータに基づいて、前記通信パラメータを再計算する、付記１０に記載されたサーバ装置。
【００６５】
（付記１２）
端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と通信し、
前記端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と通信し、
前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを求める、
サーバ装置の制御方法。
【００６６】
（付記１３）
さらに、
前記飛行体から前記通信パラメータを取得し、
取得された前記通信パラメータに基づいて、前記通信パラメータを再計算する、付記１２に記載されたサーバ装置の制御方法。
【００６７】
（付記１４）
端末と通信可能な地上に設置された地上基地局と通信する手順、
前記端末と通信可能な基地局の機能を備える上空を移動可能な飛行体と通信する手順、
前記飛行体の動作を規定する通信パラメータを求める手順、
をサーバ装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【００６８】
（付記１５）
さらに、
前記飛行体方から前記通信パラメータを取得する手順、
取得された前記通信パラメータに基づいて、前記通信パラメータを再計算する手順、
をサーバ装置のコンピュータに実行させる、付記１４に記載されたプログラム。
【符号の説明】
【００６９】
１〜５    基地局
６    通信衛星
７    ネットワーク
８    ＳＯＮサーバ
９    端末
１２、１３    ドローン型基地局
１００、２００    ＳＯＮシステム
１０１    インタフェース
１０２    制御部
１０３    無線部
１０４    アンテナ
２０１    プロペラ
２０２    筐体
２０３    アンテナ
２１１    衛星無線部
２１２    制御部
２１３    無線部
８０１    取得部
８０２    計算部
８０３    インタフェース
【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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