社団法人 電子情報通信学会
THE INSTITUTE OF ELECTRONICS,INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS

信学技報
TECHNICAL REPORT OF IEICE.

電波環境センシングを用いた
小型 5G 移動基地局の移動制御手法
挾間敦久†

荒川伸一†

村田正幸†

† 大阪大学大学院情報科学研究科 〒565–0871 大阪府吹田市山田丘 1–5
E-mail: †{a-hazama,arakawa,murata}@ist.osaka-u.ac.jp
あらまし 近年の通信技術の発展に伴い、様々な分野で 5G 移動体通信システムの利用が検討されているが、これらの取り組みでは、基地局を固定的に設置し、基地局から発する電波が届く範囲で通信端末が動くものとなっている。その一方で、移動型の基地局（以降、単に移動基地局と書く）を構築できれば、移動基地局を展開することで様々な活用形態が期待できる。本稿では、まず 5G 通信技術を用いた小型の移動基地局を構築した。現有の基地局設備は 20kg以上の機材で動作しており市販の移動体には搭載不可能であることから、使用周波数帯域を限定し信号処理量を抑えることで基地局設備の小型化を図った。その結果、基地局設備は 3kg となり、市販の移動型ロボットへ搭載して誤差5cm 以内の精度で移動制御が可能であることを確認した。次に、小型移動基地局の利用例として、移動基地局が巡回しながら電波環境をセンシングし、複数の端末が信号品質を損なうことなく通信可能となる位置に移動基地局を移動させる移動制御手法を実機上で動作させた。電波シールド室を用いて移動制御手法を評価した結果、電波環境のセンシングを行うことにより移動基地局を自律的に移動制御し、2 台の端末の通信品質が改善されることが確認された。
キーワード 移動基地局，5G，移動制御，電波環境センシング

Development and Evaluation of Mobility Control
for Small-sized 5G Base Stations Using Radio Environment Sensing
Atsuhisa HAZAMA† , Shin’ichi ARAKAWA† , and Masayuki MURATA†† Information Science & Technology , Osaka University 1–5 Yamadaoka, Suita-shi, Osaka, 565–0871 Japan
E-mail: †{a-hazama,arakawa,murata}@ist.osaka-u.ac.jp
Abstract With the recent development of communication technology, the use of 5G mobile communication systems is being
considered in various ﬁelds. In these eﬀorts, base stations are installed in ﬁxed locations and communication terminals move
within the range of radio waves emitted from the base station. On the other hand, if mobile base stations (hereafter simplyreferred to as ”mobile base stations”) can be constructed, various forms of utilization can be expected by deploying mobilebase stations. In this paper, we ﬁrst constructed a small mobile base station using 5G communication technology. Since theexisting base station equipment weighs more than 20 kg and cannot be installed on commercially available mobile devices, weattempted to reduce the size of the base station equipment by limiting the frequency bands used and reducing the amount ofsignal processing. As a result, the base station equipment weighed only 3 kg, and we conﬁrmed that it could be mounted on acommercially available mobile robot to control its movement with an accuracy of within 5 cm. Next, as an example of the useof a small mobile base station, we operated a mobile control method on an actual robot in which the mobile base station moves
to a position where multiple terminals can communicate without loss of signal quality by sensing the radio wave environment
as the mobile base station travels around. As a result of evaluating the mobile control method using a radio shield room, it was
conﬁrmed that the communication quality of two terminals was improved by autonomously controlling the movement of themobile base station by sensing the radio environment.
Key words Mobile Base Station, 5G, Mobility Control, Radio Environment Sensing—1—1. は じ め に
近年の通信技術の発展に伴い、交通、エンターテイメント、医療などの多岐にわたる分野において様々なマルチメディアサーを作成する。そして、作成した電波マップに基づいて受信信号強度の平均値が最大になる位置に移動体を制御する。

2. 関 連 研 究

ビスの需要が高まっており、それに伴って、移動体通信システ

本稿の関連研究として、大型の移動基地局に関する研究 [5]ムが様々な分野で利用されている。特に、通信端末が一定箇所が挙げられる。この研究では、トラック等の大型車両に基地局にとどまらず移動する場合においては、5G 技術を用いた移動を搭載して車載基地局を構築しており、固定型の基地局が設計通信システムの利用が必要不可欠となっている [1], [2]。例とし時に前提としていた環境条件が変わって通信できない場合に移て、ドローンを用いたスマート農業 [3] や自動配送ロボットを用動基地局を派遣することが考えられている。この大型の移動基いた配送サービス [4] が挙げられるが、これらの取り組みでは、地局の利用例として、地震などの災害時に固定基地局が使用不セルラーネットワークの基地局を固定的に設置し、基地局から能になった時に被災地へトラックを派遣することで一時的に移発する電波が届く範囲で通信端末が動くものとなっている。

動通信システムを復旧させることや、花火大会や屋外イベント

現在の法令では、基地局は固定設置であることが原則である。などの多くの人々が集まる大型イベントの開催時に通信電波をその一方で、移動型の基地局を構築できれば様々な活用形態が増強して安定した通信環境を提供することが考えられている。

期待できる。例えば山間地や離島の一部などの非生活圏で商用しかしながら、大型の移動基地局は、派遣する場所に車道が系セルラーネットワークが展開されていない場所や、トンネルあることが前提となっており、車道のない山間部等での利用はや高層ビルでの建築土木工事など、情報および情報交換が必要不可能である。また、イベント等の密集環境で利用する場合、な時・場所が限定される場合に移動基地局を展開することが考人が密集している場所が絶えず変化する場合や、一時的な障害えられる。また、災害時など、固定型の基地局が設計時に前提物により通信品質が劣化する場合には、これに常に対応して移としていた環境条件が変わって通信できない場合に移動基地局

動を行うことは大型であるが故に不可能である。さらに、一般を派遣することも考えられる。実際に、トラック等の大型車両に車両費用は高額であることから基地局台数を増やすことは容に基地局を搭載した車載基地局の研究では、地震などの災害時易ではなく、そのため移動基地局を利用するシチュエーションに固定基地局が使用不能になった時に被災地へトラックを派遣が限定的となる。従って、小型の移動基地局の構築が望まれる。

し一時的に移動通信システムを復旧させることや、花火大会や小型の移動基地局に関する研究として、LTE 技術を用いた屋外イベントなどの多くの人々が集まる大型イベントの開催時移動基地局に関する研究 [8] が挙げられる。この研究では、ドに通信電波を増強して安定した通信環境を提供することが考え

ローンに小型携帯電話基地局を搭載することで、無人航空機型られている [5]。ただし、車載基地局は車道がない山間部での利基地局を構築している。しかしながら、[8] における移動基地局用は不可能である。また、イベント等の密集環境で利用する場は、災害時に携帯電話からの信号を捕捉し、被災者の位置を推合、人が密集している場所が変化する場合や一時的な障害物に定するために用いられるものであり、端末とのデータ通信は行よる通信品質の劣化に対応することはできない。さらに、一般

わない。に車両費用は高額であることから基地局台数を増やすことは容小型の移動基地局を用いてデータ通信を行うことで複数の端易ではなく、そのため移動基地局を利用するシチュエーション

末が信号品質を損なうことなく通信可能となる位置に移動基地が限定的となる。従って、小型の移動基地局の構築が望まれる。

局を移動させるためには、移動基地局と通信する複数の端末の小型の移動基地局を活用することにより、5G 通信において深刻電波環境情報を捉え、その情報をもとに移動基地局を自律的にな問題とされる Cell-Edge 問題 [6] に対応できる可能性がある。

移動制御することが重要である。

そこで本稿では、まず 5G 通信技術を用いた小型の移動基地局（以降、単に移動基地局と書く）を構築する。現有の基地局

3. 移動基地局の構築

設備は 20kg 以上の機材で動作しており市販の移動体には搭載

3. 1 移動基地局の製作不可能であることから、使用周波数帯域を限定し信号処理量を3. 1. 1 移動基地局の構成要素抑えることで基地局設備の小型化を図る。

本稿では、Double Robotics 社の移動体 Double3 [9] に基地局

次に、移動基地局の利用例として、移動基地局が巡回しながを搭載することで移動基地局を製作し検証を行う。Double3 は、ら電波環境をセンシングし、複数の端末が信号品質を損なうこ

NVIDIA jetson を搭載した自律走行車であり、リアルタイムのとなく通信可能となる位置に移動基地局を移動させる移動制御

画像分類、物体検出、自己位置推定などのアプリケーションを手法を検討する。端末の受信信号品質の測定には、基地局-端実行することが可能である。構築する移動基地局の構成要素を末間のハンドオーバー時に用いられる Measurement Report 機

表 1 にまとめる。表 1 の機材を用いた移動基地局の論理構成を能を利用する。Measurement Report は、5G 通信における RRC

図 1 である。

（Radio Resource Control）層の情報である [7]。移動基地局を移

3. 1. 2 基 地 局

動させながら RRC 層の情報を抽出して移動基地局のアプリケー基地局の物理的な構成と諸元を述べる。本稿では、移動体でション層で各端末の受信信号強度を管理する電波環境センシン

ある Doouble3 に基地局を搭載することで移動基地局を製作しグを行い、各地点における端末の電波品質を表した電波マップ検証を行う。基地局は gNB、5GC、RU、アンテナの 4 つの要—2—

表 1 移動基地局の構成要素
構成要素

詳細

移動体

Double3

5GC

Rasberry Pi 4基地局

gNB

AMD Ryzen 7 搭載の小型 PCRUUSRP B210 mini

アンテナ 可視光透過アンテナ
電源

モバイルバッテリー

図 2 移動基地局

能である。また、すべてのコマンドとイベントは、標準の Unix
ドメインソケットを介して送信される。

3. 1. 4 電源

本稿では、移動基地局を自律的に移動させる必要がある。
図 1 移動基地局の構成

Double3 は充電式であるため検証前に充電を行えば良いが、基地局については給電用の電源が必要である。したがって、基地

表 2 AMD Ryzen 7 搭載の小型 PC の仕様
クアッドコア AMD Ryzen 7 3750H

CPU

CPU クロック 2.3GHz
筐体サイズ

幅 12.4 cm、高さ 11.2 cm、 奥行 4 cm

消費電力

約 65W

クアッドコア量は 87.04Wh である。このモバイルバッテリーについて、100Vの AC 出力端子を gNB である小型 PC へ接続し、USB-C 出力端子を 5GC である Raspberry Pi 4 へ接続することで給電を行う。

3. 1. 5 移動基地局諸元

表 3 Raspberry Pi 4 の性能表

CPU

局への給電用電源として、モバイルバッテリーを使用する。容Cortex-A72 (ARM v8)

本稿で使用する移動基地局は、移動体である Double3 に対し、基地局及び電源を搭載する。基地局は電源であるモバイルCPU クロック 1.5GHzバッテリーから給電して動作させる。移動基地局の写真を図 2

消費電力に示す。

約 15W

移動基地局で使用する電波の中心周波数は 3.433GHz とした。
素から構成される。

gNB には小型 PC を、5GC には Raspberry Pi 4 を使用する。また、RU には USRP B210 を使用する。アンテナには、水平方向に対して指向性を持たないアンテナである 3.7/4.7GHz 帯 MIMO

また、使用帯域を 20MHz（RB51）とし、MCS の上限値を 0 に設定した通信を行ったところ、約 80 分動作することが確認された。

3. 2 信号品質の測定

対応 V 偏波可視光透過アンテナを使用する。また、gNB はオー

端末の受信信号品質の測定には、基地局間のハンドオーバー

プンソースソフトウェア OAI [10]、5G-Core は Open5GS [11] を時に用いられる Measurement Report 機能を利用する。Measure-それぞれ改変したものを用いている。小型 PC、Raspberry Pi 4

ment Report は、5G 通信における RRC 層の情報である。そこの性能をそれぞれ表 2、表 3 にまとめる。

で、RRC 層の情報を抽出して移動基地局における基地局のアプ

3. 1. 3 移 動 体

リケーション層で各端末の受信信号強度を管理する。

Double3 の制御方法について説明する。Double3 では、開発移動体に搭載する基地局では、Measurement Report である各者モードに変更することで開発者向け機能にアクセスすること端末の RSRP（Reference Signal Received Power; 基準信号受信が可能である。Double3 は、さまざまな内蔵センサやデバイス電力）、RSRQ、SINR を一定時間間隔で取得する。取得間隔はに接続された Nvidia Jetson TX2-4GB システムオンモジュール

120ms〜30 分までの間で設定可能であるが、ここでは 240ms ごを搭載しており、独自のカスタムコードを記述して実行することに取得する。尚、チャネル状態（CSI）情報もしくは OFDMとが可能である。また、Double3 は aarch64 アーキテクチャで信号処理時の情報を使うことで、より短周期で信号品質を取得

Ubuntu 18.04 を実行するため、そのプラットフォームで実行さすることも可能であるが、処理が煩雑になり消費電力増加やれる任意の言語でコードを記述できる。

重量増加となる。そのため本稿では Measurement Report 機能

Double3 のコアソフトウェアは、d3 と呼ばれるシステムサーを用いて受信信号強度を取得することとした。gNB である小ビスとして実行される。d3 には指定した移動量の移動や位置座型 PC では、通信を行う UE の ID である RNTI（Radio Network

標の取得、カメラ操作などが可能な制御用 API が組み込まれてTemporary Identiﬁer）と取得した RSRP、RSRQ、SINR をログいる。コードを記述し実行することにより、コマンドの送信やファイルとしてリアルタイムで更新し、保存を行う。

イベントの受信を行い、d3 の制御用 API を利用することが可—3—

3. 3 移動制御 API

移動基地局の移動のみで広範囲なエリアを隈なく電波品質を計

本章では、移動制御に必要な Double3 の制御用 API [12] のコ測することは困難であるためである。将来的には、2 次元的あマンドの説明と、移動制御用に作成した移動制御 API のプログ

るいは 3 次元的な移動制御を可能にするために、超音波センサラムについて記述する。Measurement Report 機能は、5G 通信などを用いて物理的環境を捕捉し、電波環境の予測を行うことにおける RRC 層で動作するため、移動体を制御するためには、で電波マップの作成を行う方法を考案する予定である。

RRC 層で得られる情報を移動制御 API に渡し、その上で移動制御 API による移移動量計算と移動制御を行う必要がある。
まず、移動制御 API の作成に利用する Double3 の制御用 APIのコマンドについて説明する。利用するコマンドを以下に示す。

4. 移動基地局を利用した電波環境センシングに基づく移動制御
本章では、3. 4 節で説明した、複数の端末が信号品質を損な•

navigate.target

うことなく通信可能となる移動基地局の移動制御手法を検証す•

DRNavigateModule.arrive

るための移動通信システムの実装方法、及びその評価方法と実•DRPose.pose

験結果について記述する。そこで本章では、まず電波マップのnavigate.target は、移動体が存在する平面を 2 次元座標平面と作成方法について説明し、次に作成した電波マップに基づいた捉え、目標地点の座標（前後方向への移動量と左右方向への移移動基地局の移動制御方法について説明する。そして、この移動量）、及び移動完了時の移動体の向きを指定して移動を命令

動制御手法を検証するための移動通信システムの実装方法、及するコマンドである。このコマンドによる移動命令では、指定びその評価方法と実験結果について説明する。

した座標および回転量は現在位置からの相対座標、もしくは絶4. 1 電波環境センシングによる電波マップの作成対座標として指定可能である。本稿においては、移動命令で指4. 3 節で説明する実験環境において、移動基地局の可動範囲に定する座標は全て絶対座標として指定した。ただし、実際にはおける端末間の電波品質を測定することで、移動基地局の各位指定した移動量と実際の移動量には約 50cm の誤差が発生する

置における端末間の電波品質を表す電波マップを作成する。信ため、誤差の修正を行った。

号品質の把握には、基地局-端末間のハンドオーバー時に用いら

DRNavigateModule.arrive は、navigate.target で命令した移動れる Measurement Report 機能を利用する。Measurement Reportの完了のイベントを監視するコマンドである。DRPose.pose は、は、5G 通信における RRC 層の情報である。Measurement Report

Double3 の現在位置のイベントを監視するコマンドである。

で得られる情報のうち、本稿では RSRP を信号強度を表す指標

Double3 の現在位置を位置座標系の絶対位置として取得することして利用する。RSRP は端末と基地局の位置関係で決まる基とが可能である。Double3 には自己位置推定機能が搭載されて準信号の受信電力値であり、基地局の設置条件やエリアの障害おり、車輪回転量と IMU（慣性計測装置）に基づいて位置座標物などに影響を受けることが知られている。

を推定している。

本稿では、端末の各地点での RSRP を電波品質として作成し3. 4 移動制御 API による移動制御た電波マップに基づいて移動基地局の移動制御を行うことで、次に、移動制御用に作成する移動制御 API のシステムについ端末間の信号品質の向上を目指す。電波マップの作成方法につて説明する。複数 UE 環境において、端末の受信信号品質に基いて説明する。作製手順は以下の通りである。

づく移動基地局の移動制御を実現するために、移動制御 API を（ 1 ） 基地局である小型 PC に対し SFTP 接続を開始し、UEpython 言語により作成する。Double3 と基地局は LAN ケーブの RNTI と RSRP が記録されたログファイルを取得する。

ルで有線接続されており、Double3 から基地局である小型 PC（ 2 ） 5 秒間処理を待機する。

に対して SSH 接続を行うことで端末の情報を取得し、Double3（ 3 ） 再度ログファイルを取得し、1 の処理で取得したログ側で移動制御 API を実行することにより移動制御を行う。このファイルとの差分を抽出する。

API では、以下の手順で移動制御を行う。

（ 4 ） 得られた差分から各端末の RSRP のデータを抽出し、（ 1 ） 移動基地局を一定の距離間隔で移動させながら複数端各端末について、5 秒間の計測による RSRP の平均、分散、位末の電波品質の計測を行い、各地点における受信信号強度を表置座標を保存する。

した電波マップを作成する。

（ 5 ） 実験環境の移動方向に対して移動基地局を約 50cm 移（ 2 ） 作成した電波マップから、複数の端末における受信信動する。

号強度の平均値が最大となる位置を決定し、その地点へ移動基上記の処理を繰り返し、移動に要する時間を除いた電波品質の地局を移動制御する。

計測時間の合計が約 35 秒に達した場合、測定を終了する。こ上記の (1) の手順では、計測によって得られた電波品質の情報はのとき、移動基地局の位置は実験環境における計測終了地点に基地局のアプリケーション層で管理する。したがって、Double3位置する。

は基地局に対し SSH 接続を行うことで基地局のアプリケーショ

4. 2 電波マップに基づく自律移動制御

ン層から各地点での電波品質を取得する。また、本稿では移動端末間の信号品質を向上させる移動基地局の移動制御手法を基地局を 1 次元的（直線的）な移動のみを行うことで電波マップの作成と移動制御を行う。理由としては、2 次元的あるいは3 次元的に電波環境センシング及び移動制御を行うためには、検証するために、図 3 のシステムを実装する。
本稿では移動基地局の移動制御を行うことで複数の端末が信号品質を損なうことなく通信可能となることを目指す。

—4—

図 4 実験環境の構成
図 3 構築するシステムの概念図

移動制御の方法として、信号品質の低い端末の方向へ移動基地局を移動させることを考える。信号品質の把握には、基地局間のハンドオーバー時に用いられる Measurement Report 機能を利用する。Measurement Report は、5G 通信における RRC 層の情報である。電波環センシングにより作成した電波マップに基づき、各端末の RSRP の平均値が最大となる地点へ移動基地局

図 5 実験環境（地点 1）

図 6 実験環境（地点 2）を自律的に移動制御する。前節では、RRC 層の情報から端末の受信信号強度を示す値である RSRP を抽出し、一定時間における RSRP の平均値を信号品質とみなして電波マップを作成する方法を説明した。電波マップに基づいて移動基地局を自律的に移動制御する方法は、以下の通りである。
（ 1 ） 作成した電波マップから、2 台の RSRP の平均値が最大となる地点を目標位置とする。
（ 2 ） 現在位置と目標位置の位置座標から相対的な移動量を

図 7 実験環境（地点 3）算出する。
（ 3 ） 算出した移動量分の移動を移動体へ命令し、目標位置いては、両方の端末に対して電波は遮られることなく到達するへ移動制御を行う。

状態となっている。移動基地局を図 4 の矢印で示した方向に対

尚、目標位置に到達後は、再度目標位置における RSRP の計して直線的に移動を行いつつ電波環境をセンシングし、地点 3測を 5 秒間行い、5 秒間における RSRP の平均、分散を各端末近傍に移動基地局を移動することが本環境での移動制御目標とについて算出する。

なる。図 4 の実験環境を撮影した写真を地点 1〜3 で撮影した

4. 3 実 験 環 境
本稿では移動基地局の移動制御を行うことで複数の端末が信号品質を損なうことなく通信可能となることを目指す。ここ

写真を図 5〜7 に示す。

4. 4 評 価 方 法
本稿では、基地局-端末間のハンドオーバー時に用いられるではシステムの単純化のため、端末には 2 台のスマートフォ

Measurement Report 機能を利用することで、Cell-Edge 問題の軽ンを用いて検証を行う。5G システムに接続する端末（UE）は減に必要な、複数の端末が信号品質を損なうことなく通信可能

Samsung Galaxy S21 5G 及び Samsung Galaxy S21Ultra 5G を使となる移動基地局の移動制御手法が可能であるかを評価する。

用する。本稿では、電波シールド室（大阪大学大学院情報科学

この実験では、電波環境センシングにより作成した電波マップ

研究科 B 棟 706 室）において実験を行う。実験環境として、障に基づき、2 台の端末の RSRP の平均値が最大となる地点へ移

害物により各地点での電波品質に大きな差が発生する環境を構動基地局を自律的に移動制御する。評価方法として、作成した築する。障害物として、シールド室内の所定の位置に複数枚の電波マップにおいて 2 台の端末の RSRP の平均値が最大である電波遮蔽板を設置する。

地点と移動制御後の移動基地局の位置を比較し、それらの位置

この環境では、図 4 に示すように、各端末の前方にパネルをが概ね一致しているかどうかを確認する。また、移動制御の前設置することで、移動基地局から端末へ発信される電波のうち後における 2 台の端末の電波強度を比較する。さらに、電波環どちらか一方への端末への電波を遮り、電波品質に差を生じさ境センシングによる電波マップの作成時に計測した各端末におせている。また、端末の後方にある壁および横方向にある壁にける RSRP の時系列変化を 2 つの実験環境でそれぞれ示す。

も電波遮蔽板を設置することにより、基地局から発せられた電波が壁に反射することによる影響を軽減している。
地点 1 と地点 2 では、2 つの端末のうち 1 つの端末の電波がパネルによって遮られた状態となっている。一方、地点 3 にお4. 5 実 験 結 果
実験環境において、電波環境センシングにより得られた電波マップを図 8 に示す。また、電波マップ作成時における RSRPの時系列変化を図 9 に示す。

—5—5653>G%P@1001051101151201251301351400.0築した。その結果、基地局設備は約 3kg となり、市販の移動型ロボットへ搭載して 10cm の精度で移動制御が可能であること

UE1UE2(UE1+UE2)/2を確認した。
次に、複数の端末が信号品質を損なうことなく通信可能となる移動基地局の移動制御手法を検討した。電波シールド室を用いて移動制御手法を評価した結果、電波環境のセンシングを行うことにより、2 台の端末における受信信号強度の平均値が最0.5

1.0

1.5

2.0

>P@2.5大となる地点へ自律的に移動制御を行い、2 台の端末の通信品3.0質が改善されることが確認された。

図 8 作成された電波マップ

今後の課題として、受信信号強度の分散を考慮した移動基地

5653>G%P@局の移動制御が挙げられる。受信信号強度の分散を考慮した移100105110115120125130135140

動制御を行うことで、複数の UE に対してより公平な通信環境

UE1UE2を提供することが可能であると考えられる。また、本稿では、移動基地局を 1 次元的に移動させることで電波センシングを行い、電波マップを作成したが、周囲の物理的環境から電波品質を予測することで移動基地局を 2 次元的に移動させて電波センシングを行い、2 次元空間を移動制御する手法についても考案する予定である。さらに、移動基地局に搭載した 5G システム

0204060>V@80100120の軽量化を進めてドローンなどの飛行体に搭載し、3 次元空間で電波センシングを行いつつ移動制御を行う手法についても検図 9 RSRP の時系列変化討する。

表4 実験結果
開始地点からの距離 [m]
RSRP[dBm]
(平均値)

謝辞

本研究の一部は JST ムーンショット型研究開発事業

0.00.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

平均

JPMJMS2011 の支援を受けたものである．ここに記して謝意を-116.9-119.6-118.6-110.5-117.5-118.5-114.0-116.5示す．
文

なお RSRP は信号強度であり単位は dBm である。
実験の結果、計測開始地点からの移動基地局の距離が約 0mの地点（実験開始直後の位置）における計測開始地点からの移動基地局の距離が約 0m のとき、2 つの端末の RSRP の平均値は-116.9dBm であった。また、電波強度計測時において計測開始地点からの移動基地局の距離が約 1.5m のとき、2 つの端末の RSRP の平均値が最大となり、その値は-110.5dBm であった。
移動制御後、移動基地局は計測開始地点からの距離が約 1.5mの地点に移動し、2 つの端末の RSRP の平均値が-112.5dBm となった。また、各地点の 2 つの端末の RSRP の平均値の平均値は-116.5dBm であった。
これらの結果から、Measurement Report 機能を利用した電波環境センシングによって作成した電波マップに基づき、2 台の端末の RSRP の合計値が最大となる地点へ移動基地局を自律的に移動制御することが可能であり、特に障害物が存在し各地点の電波品質に偏りのある環境下において本稿の移動制御手法が効果的であることが確認された。また、移動制御後の地点における RSRP が実験開始直後の位置における RSRP 及び各地点における RSRP の平均値よりも高いことから、移動基地局の移動制御を行うことにより 2 台の端末の通信品質が改善されることが確認された。

5. お わ り に献

[1] I. Alawe, A. Ksentini, Y. Hadjadj-Aoul and P. Bertin: “Improving trafﬁc forecasting for 5G core network scalability: A machine learning
approach”, IEEE Network, 32, 6, pp. 42–49 (2018).
[2] ETSI: “TS 123 501 V15.2.0 5G;system architecture for the 5G system(3GPP TS 23.501 version 15.2.0)” (2018).
[3] 農林水産省：“スマート農業の展開について” (2022). https://www.maff.go.jp/j/kanbo/smart/#smart.
[4] 総 務 省：“郵 便・物 流 領 域 に お け る テ ク ノ ロ ジ ー 活 用 の取 組 み” (2021). https://www.soumu.go.jp/main_content/000762584.pdf.
[5] T. Hirose, F. Nuno and M. Nakatsugawa: “Development of wireless systems for disaster recovery operations”, IEICE Transactions on
Electronics, 98, 7, pp. 630–635 (2015).
[6] T. N. Do, D. B. da Costa, T. Q. Duong and B. An: “Improving theperformance of cell-edge users in NOMA systems using cooperativerelaying”, IEEE Transactions on Communications, 66, 5, pp. 1883–1901 (2018).
[7] A. Aijaz: “Packet duplication in dual connectivity enabled 5G wireless networks: Overview and challenges”, IEEE Communications
Standards Magazine, 3, 3, pp. 20–28 (2019).
[8] A. Albanese, V. Sciancalepore and X. Costa-Pérez: “SARDO: An automated search-and-rescue drone-based solution for victims localization”, IEEE Transactions on Mobile Computing, 21, 9, pp. 3312–3325(2021).
[9] D. Robotics: “Double 3”. https://www.doublerobotics.com/
double3.html.
[10] “OpenAirInterface”. https://openairinterface.org.
[11] “Open5GS open source project of 5GS and EPC”. https://open5gs.org.
[12] D. Robotics: “Double 3
developer resources”. https://www.
doublerobotics.com/developer.html.

本稿では、まず 5G 通信技術を用いた小型の移動基地局を構—6—