特開 2024-141796 アプリケーションが使用する帯域の制御

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024141796

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】アプリケーションが使用する帯域の制御

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/20 20090101AFI20241003BHJP

   H04W 4/44 20180101ALI20241003BHJP

   H04W 72/0457 20230101ALI20241003BHJP

   H04W 88/16 20090101ALI20241003BHJP

   H04W 4/90 20180101ALI20241003BHJP

   G06Q 50/26 20240101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H04W28/20

H04W4/44

H04W72/0457

H04W88/16

H04W4/90

G06Q50/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023053634

(22)【出願日】2023-03-29

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和２年度、国立研究開発法人情報通信研究機構「Ｂｅｙｏｎｄ ５Ｇ 超大容量無線通信を支える次世代エッジクラウドコンピューティング基盤の研究開発委託研究／Ｂｅｙｏｎｄ ５Ｇに向けた革新的高速大容量データ転送ハードウェア開発と高機能エッジクラウド情報処理基盤の研究開発」、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】319010088

【氏名又は名称】楽天モバイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100180002

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 君雄

(74)【代理人】

【識別番号】100187126

【弁理士】

【氏名又は名称】大谷 渉

(74)【代理人】

【識別番号】100195235

【弁理士】

【氏名又は名称】森 知紀

(72)【発明者】

【氏名】堀内 遥

(72)【発明者】

【氏名】田中 紗季

【テーマコード（参考）】

5K067

5L049

5L050

【Ｆターム（参考）】

5K067AA12

5K067DD11

5K067DD57

5K067EE02

5K067EE10

5K067EE16

5L049CC35

5L050CC35

(57)【要約】

【課題】 遠隔治療において継続的な通信を担保すること。
【解決手段】 通信制御装置は、１又は複数の第１プロセッサを有し、前記１又は複数の第１プロセッサは、目的地までのルート走行時に緊急車両と通信予定のエッジ装置を検索することと、検索されるエッジ装置が制御する通信帯域においてアプリケーションに割り当て可能な空き帯域を算出することと、算出される空き帯域に応じて、前記通信帯域の割り当ての変更内容を決定することと、決定される変更内容に従って前記通信帯域の割り当てを変更するように前記エッジ装置へ依頼することとを実行する。エッジ装置は、１又は複数の第２プロセッサを有し、前記１又は複数の第２プロセッサは、アプリケーションの処理を実行することと、前記通信制御装置から依頼される変更内容に従って、アプリケーションに対して割り当てる通信帯域を変更することとを実行する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

通信制御装置とエッジ装置とを有する帯域制御システムであって、
前記通信制御装置は、
１又は複数の第１プロセッサを有し、
前記１又は複数の第１プロセッサは、
目的地までのルート走行時に緊急車両と通信予定のエッジ装置を検索することと、
検索されるエッジ装置が制御する通信帯域においてアプリケーションに割り当て可能な空き帯域を算出することと、
算出される空き帯域に応じて、前記通信帯域の割り当ての変更内容を決定することと、
決定される変更内容に従って前記通信帯域の割り当てを変更するように前記エッジ装置へ依頼することと
を含む第１処理を実行し、
前記エッジ装置は、
１又は複数の第２プロセッサを有し、
前記１又は複数の第２プロセッサは、
アプリケーションの処理を実行することと、
前記通信制御装置から依頼される変更内容に従って、アプリケーションに対して割り当てる通信帯域を変更することと
を含む第２処理を実行する
帯域制御システム。

【請求項2】

前記決定することは、
前記空き帯域が所定の閾値以上である場合、遠隔治療アプリケーションの帯域を所定の帯域まで増加させると決定すること
を含む請求項１に記載の帯域制御システム。

【請求項3】

前記決定することは、
前記空き帯域が所定の閾値未満である場合、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの帯域を減少させるとともに、遠隔治療アプリケーションの帯域を所定の帯域まで増加させると決定すること
を含む請求項１に記載の帯域制御システム。

【請求項4】

前記決定することは、
前記空き帯域が所定の不足閾値未満である場合、遠隔治療アプリケーションに専用のネットワークスライスを割り当てると決定すること
を含む請求項１に記載の帯域制御システム。

【請求項5】

前記算出することは、
前記エッジ装置において実行中のアプリケーションに割り当てられて使用される使用帯域を監視することと、
前記使用帯域に基づいて空き帯域を算出することと
を含む請求項１に記載の帯域制御システム。

【請求項6】

前記第１処理は、
前記緊急車両の通信相手が前記エッジ装置から他のエッジ装置へ変更されたことを検知することと、
前記エッジ装置に対して、前記通信帯域の割り当ての変更を元に戻すように指示することと
をさらに含む請求項１に記載の帯域制御システム。

【請求項7】

前記第１処理は、
前記緊急車両が目的地へ到着したことを検知することと、
前記エッジ装置に対して、前記通信帯域の割り当ての変更を元に戻すように指示することと
をさらに含む請求項１に記載の帯域制御システム。

【請求項8】

前記第１処理は、
検索されるエッジ装置に遠隔治療アプリケーションをデプロイさせること
をさらに含む請求項１に記載の帯域制御システム。

【請求項9】

目的地までのルート走行時に緊急車両と通信予定のエッジ装置を検索することと、
検索されるエッジ装置が制御する通信帯域においてアプリケーションに割り当て可能な空き帯域を算出することと、
算出される空き帯域に応じて、前記通信帯域の割り当ての変更内容を決定することと、
決定される変更内容に従って前記通信帯域の割り当てを変更するように前記エッジ装置へ依頼することと
を有する帯域制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アプリケーションが使用する帯域の制御に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、モバイル通信においては、５Ｇ（5th Generation）技術の進歩が目覚ましい。５Ｇ技術によれば、例えばＵＲＬＬＣ（Ultra-Reliable and Low Latency Communication）のような高信頼かつ低遅延の通信が可能となり、遠隔治療をはじめとする医療分野での５Ｇ技術活用が期待されている。今後、例えば緊急車両によって救急搬送中の患者に対して、医師による遠隔治療が施されることなどが考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１１１３７３号公報

【特許文献2】特許第７１２１９６１号公報

【特許文献3】特開２００４－１４１５５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、通信を用いる遠隔治療においては、継続的な通信を担保するのに困難が伴うという問題がある。特に、緊急車両は、患者の救急搬送のために移動していることから、通信環境が時々刻々と変化するため、安定した通信を継続することが容易ではない。

【0005】

また、遠隔治療に利用されるネットワークにおいては、遠隔治療のためのアプリケーションのトラフィックのみではなく、様々なアプリケーションのトラフィックが混在している。このため、遠隔治療のためのアプリケーションのトラフィックに対して、十分な帯域が割り当てられるとは限らない。

【0006】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、遠隔治療において継続的な通信を担保することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様によれば、帯域制御システムは、通信制御装置とエッジ装置とを有する帯域制御システムである。前記通信制御装置は、１又は複数の第１プロセッサを有し、前記１又は複数の第１プロセッサは、目的地までのルート走行時に緊急車両と通信予定のエッジ装置を検索することと、検索されるエッジ装置が制御する通信帯域においてアプリケーションに割り当て可能な空き帯域を算出することと、算出される空き帯域に応じて、前記通信帯域の割り当ての変更内容を決定することと、決定される変更内容に従って前記通信帯域の割り当てを変更するように前記エッジ装置へ依頼することとを含む第１処理を実行する。前記エッジ装置は、１又は複数の第２プロセッサを有し、前記１又は複数の第２プロセッサは、アプリケーションの処理を実行することと、前記通信制御装置から依頼される変更内容に従って、アプリケーションに対して割り当てる通信帯域を変更することとを含む第２処理を実行する。

【0008】

また、本開示の他の一態様によれば、帯域制御方法は、目的地までのルート走行時に緊急車両と通信予定のエッジ装置を検索することと、検索されるエッジ装置が制御する通信帯域においてアプリケーションに割り当て可能な空き帯域を算出することと、算出される空き帯域に応じて、前記通信帯域の割り当ての変更内容を決定することと、決定される変更内容に従って前記通信帯域の割り当てを変更するように前記エッジ装置へ依頼することとを有する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。

【図2】図２は、一実施の形態に係る通信制御装置の構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、一実施の形態に係るエッジサーバの構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、一実施の形態に係る帯域制御方法を示すシーケンス図である。

【図5】図５は、帯域変更の具体例を示す図である。

【図6】図６は、帯域変更の他の具体例を示す図である。

【図7】図７は、帯域変更のさらに他の具体例を示す図である。

【図8】図８は、一実施の形態に係る他の帯域制御方法を示すシーケンス図である。

【図9】図９は、通信制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図10】図１０は、エッジサーバのハードウェア構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本開示に係る一実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態は例示であり、この記載によって限定解釈されるものではない。

【0011】

図１は、一実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。図１に示す通信システムは、ＣＵ（Central Unit）／ＤＵ（Distributed Unit）１０及びＲＵ（Radio Unit）２０を含む基地局を有し、緊急車両３０に搭載されたユーザ端末（以下、単に「緊急車両３０」ともいう）は、基地局のＲＵ２０との間で無線通信を実行する。ＣＵ／ＤＵ１０には通信制御装置１００及びエッジサーバ２００が接続しており、緊急車両３０は、基地局を介してエッジサーバ２００にデプロイされたアプリケーションのサービスを利用可能である。なお、ＣＵ／ＤＵ１０には、地図情報処理装置５０も接続している。

【0012】

ＣＵ／ＤＵ１０は、基地局を構成し、緊急車両３０などのユーザ端末との間で送受信されるデータに対するベースバンド処理を実行する。なお、ＣＵ／ＤＵ１０は、ＣＵ及びＤＵが一体化されたものであっても良いし、ＣＵ及びＤＵが別体として設けられても良い。また、ＣＵ及びＤＵは、それぞれ仮想化されたｖＣＵ（virtualized CU）及びｖＤＵ（virtualized DU）であっても良い。

【0013】

ＲＵ２０は、基地局を構成し、緊急車両３０などのユーザ端末との間で送受信されるデータに対するＲＦ（Radio Frequency）処理を実行する。ＲＵ２０は、ＲＦの電波が到達可能な範囲にセルを形成し、セル内に位置するユーザ端末との間で無線通信を実行する。

【0014】

緊急車両３０は、ＲＵ２０との間の無線通信を実行する。緊急車両３０は、ＣＵ／ＤＵ１０及びＲＵ２０を経由して、現在位置の情報を地図情報処理装置５０へ送信したり、走行ルートの情報を地図情報処理装置５０から受信したりする。また、緊急車両３０は、ＣＵ／ＤＵ１０及びＲＵ２０を経由して、走行ルートの情報を通信制御装置１００へ送信する。

【0015】

地図情報処理装置５０は、地図情報を記憶しており、地図情報を用いて種々の処理を実行する。具体的には、地図情報処理装置５０は、現在位置及び目的地の情報を緊急車両３０から受信すると、現在位置から目的地までの走行ルートを地図情報から検索する。そして、地図情報処理装置５０は、検索した走行ルートの情報を基地局を介して緊急車両３０へ送信する。

【0016】

通信制御装置１００は、ＣＵ／ＤＵ１０を管理し、例えば種々のパラメータを最適化する。また、通信制御装置１００は、エッジサーバ２００がアプリケーションに対して割り当てる帯域を監視し、遠隔治療のためのアプリケーション（以下「遠隔治療アプリケーション」という）に対して十分な帯域を割り当てるために、各アプリケーションへ割り当てる帯域の変更をエッジサーバ２００に依頼する。なお、通信制御装置１００の構成及び動作については、後に詳述する。

【0017】

エッジサーバ２００は、ネットワークのエッジに配置されるエッジ装置の一例であり、デプロイされた種々のアプリケーションの処理を実行する。また、エッジサーバ２００は、各アプリケーションに割り当てる通信帯域を制御する。すなわち、エッジサーバ２００は、ＣＵ／ＤＵ１０及びＲＵ２０を介して送受信される各アプリケーションのデータの転送量を制御する。なお、エッジサーバ２００は、仮想化されていても良く、この場合には、例えば仮想化されたＣＵ／ＤＵ１０と同じ装置に実装されていても良い。エッジサーバ２００の構成及び動作については、後に詳述する。

【0018】

図２は、一実施の形態に係る通信制御装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示す通信制御装置１００は、通信インタフェース部（以下「通信Ｉ／Ｆ部」と略記する）１１０、ルート情報取得部１２０、エッジ情報記憶部１３０、エッジ検索部１４０、使用帯域監視部１５０、空き帯域算出部１６０及び帯域変更依頼部１７０を有する。

【0019】

通信Ｉ／Ｆ部１１０は、ＣＵ／ＤＵ１０及びエッジサーバ２００と通信するインタフェースを有し、各種の情報を送受信する。具体的には、通信Ｉ／Ｆ部１１０は、緊急車両３０の走行ルートの情報をＣＵ／ＤＵ１０から受信したり、各アプリケーションに割り当てられた帯域の変更を依頼する帯域変更依頼をエッジサーバ２００へ送信したりする。

【0020】

ルート情報取得部１２０は、緊急車両３０から送信され、ＲＵ２０及びＣＵ／ＤＵ１０を介して通信Ｉ／Ｆ部１１０に受信された走行ルートの情報を取得する。この走行ルートの情報は、緊急車両３０が目的地まで走行する予定のルートの情報である。

【0021】

エッジ情報記憶部１３０は、エッジサーバ２００を含む複数のエッジサーバに関する情報を記憶する。具体的には、エッジ情報記憶部１３０は、各エッジサーバの識別情報に対応付けて、接続するＣＵ／ＤＵの情報やＣＵ／ＤＵの配下に接続するＲＵの情報などを記憶する。

【0022】

エッジ検索部１４０は、緊急車両３０の走行ルートの情報が取得されると、エッジ情報記憶部１３０を参照して、走行ルートが通過するセルを形成するＲＵに対応するエッジサーバを検索する。すなわち、エッジ検索部１４０は、緊急車両３０が走行ルートを走行する際に、緊急車両３０と通信する予定のエッジサーバを検索する。ここでは、エッジ検索部１４０は、緊急車両３０の走行ルートを管轄するエッジサーバの検索結果として、エッジサーバ２００を特定するものとして説明を続ける。ただし、エッジ検索部１４０は、緊急車両３０の走行ルートを管轄するエッジサーバの検索結果として、エッジサーバ２００を含む複数のエッジサーバを特定しても良い。

【0023】

使用帯域監視部１５０は、エッジ検索部１４０によって検索されたエッジサーバ２００において実行されるアプリケーションごとの使用帯域を監視する。具体的には、使用帯域監視部１５０は、エッジサーバ２００から、アプリケーションごとのトラフィックが使用する帯域の報告を周期的に受け、各アプリケーションに関する使用帯域を把握する。

【0024】

空き帯域算出部１６０は、使用帯域監視部１５０によって監視される使用帯域に基づいて、空き帯域を算出する。具体的には、空き帯域算出部１６０は、エッジサーバ２００、ＣＵ／ＤＵ１０及びＲＵ２０を接続する通信回線の最大帯域から、アプリケーションごとの使用帯域の和を減算することにより、空き帯域を算出する。

【0025】

帯域変更依頼部１７０は、空き帯域算出部１６０によって算出される空き帯域に基づいて、緊急車両３０における遠隔治療に用いられる遠隔治療アプリケーションの帯域を変更するように依頼する帯域変更依頼を生成し、通信Ｉ／Ｆ部１１０からエッジサーバ２００へ送信する。具体的には、帯域変更依頼部１７０は、空き帯域に基づいて、エッジサーバ２００が制御する通信帯域の割り当ての変更内容を決定する。

【0026】

すなわち、帯域変更依頼部１７０は、遠隔治療アプリケーションに十分な帯域を割り当て可能な空き帯域があれば、遠隔治療アプリケーションの帯域を所定の帯域まで増加させると決定する。また、帯域変更依頼部１７０は、遠隔治療アプリケーションに十分な帯域を割り当て可能な空き帯域がなければ、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの帯域を減少させるとともに、遠隔治療アプリケーションの帯域を所定の帯域まで増加させると決定する。さらに、帯域変更依頼部１７０は、空き帯域が著しく不足する場合には、遠隔治療アプリケーションに専用のネットワークスライスを割り当てると決定する。そして、帯域変更依頼部１７０は、決定した変更内容に従って通信帯域の割り当てを変更するように依頼する帯域変更依頼を通信Ｉ／Ｆ部１１０からエッジサーバ２００へ送信する。

【0027】

図３は、一実施の形態に係るエッジサーバ２００の構成を示すブロック図である。図3に示すエッジサーバ２００は、通信Ｉ／Ｆ部２１０、アプリケーション制御部（以下「ＡＰＰ制御部２２０」と略記する）２２０、帯域制御部２３０及びスライス制御部２４０を有する。

【0028】

通信Ｉ／Ｆ部２１０は、ＣＵ／ＤＵ１０及び通信制御装置１００と通信するインタフェースを有し、各種の情報を送受信する。具体的には、通信Ｉ／Ｆ部２１０は、各アプリケーションに対する通信帯域の割り当ての変更を依頼する帯域変更依頼を通信制御装置１００から受信したり、遠隔治療アプリケーションによって処理された緊急車両３０宛てのデータをＣＵ／ＤＵ１０へ送信したりする。なお、通信Ｉ／Ｆ部２１０は、図示しないデータセンタなどと通信し、アプリケーションをデプロイするためのデータをダウンロードしても良い。

【0029】

ＡＰＰ制御部２２０は、遠隔治療アプリケーションを含む各種のアプリケーションの処理を実行する。このとき、ＡＰＰ制御部２２０は、図示しないデータセンタなどからダウンロードされたデータを用いて各アプリケーションをデプロイし、緊急車両３０などのユーザ端末からのリクエストに応じてアプリケーションの処理を実行する。

【0030】

帯域制御部２３０は、通信Ｉ／Ｆ部２１０によって通信制御装置１００からの帯域変更依頼が受信されると、帯域変更依頼に含まれる変更内容に従って、ＡＰＰ制御部２２０において実行される各アプリケーションに割り当てる帯域を変更する。具体的には、遠隔治療アプリケーションの帯域を所定の帯域まで増加させる変更内容が帯域変更依頼に含まれている場合には、帯域制御部２３０は、ＡＰＰ制御部２２０において実行される遠隔治療アプリケーションに対して割り当てる帯域を所定の帯域まで増加させる。また、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの帯域を減少させるとともに、遠隔治療アプリケーションの帯域を所定の帯域まで増加させる変更内容が帯域変更依頼に含まれている場合には、帯域制御部２３０は、ＡＰＰ制御部２２０において実行される遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの帯域を減少させるとともに、遠隔治療アプリケーションに対して割り当てる帯域を所定の帯域まで増加させる。

【0031】

スライス制御部２４０は、ＣＵ／ＤＵ１０及びＲＵ２０を経由する通信のネットワークスライスを制御する。具体的には、スライス制御部２４０は、ＡＰＰ制御部２２０において実行される各アプリケーションに割り当てるネットワークスライスを制御する。また、遠隔治療アプリケーションに専用のネットワークスライスを割り当てる変更内容が帯域変更依頼に含まれている場合には、スライス制御部２４０は、遠隔治療アプリケーションに専用のネットワークスライスを割り当てる。

【0032】

次いで、上記のように構成された通信システムにおける帯域制御方法について、図４に示すシーケンス図を参照しながら説明する。

【0033】

緊急車両３０は、例えば患者を救急搬送する場合、病院などの目的地までの走行ルートの検索を地図情報処理装置５０に依頼する。すなわち、緊急車両３０は、ＲＵ２０及びＣＵ／ＤＵ１０を介して、現在位置及び目的地の情報を地図情報処理装置５０へ送信する（ステップＳ１０１）。

【0034】

地図情報処理装置５０は、緊急車両３０の現在位置及び目的地の情報を受信すると、地図情報を参照して、現在位置から目的地までの走行ルートを検索する（ステップＳ１０２）。そして、地図情報処理装置５０は、検索により得られた走行ルートの情報をＣＵ／ＤＵ１０及びＲＵ２０を介して緊急車両３０へ送信する（ステップＳ１０３）。

【0035】

緊急車両３０は、走行ルートの情報を受信すると、現在位置及び走行ルートの情報をＲＵ２０及びＣＵ／ＤＵ１０を介して通信制御装置１００へ送信する（ステップＳ１０４）。緊急車両３０の現在位置及び走行ルートの情報は、通信制御装置１００の通信Ｉ／Ｆ部１１０によって受信され、ルート情報取得部１２０によって取得される。

【0036】

そして、エッジ検索部１４０によって、エッジ情報記憶部１３０が参照され、走行ルートが通過するセルを形成するＲＵに対応するエッジサーバが検索される（ステップＳ１０５）。すなわち、エッジ検索部１４０によって、緊急車両３０が目的地まで走行する間に通信する予定のエッジサーバが検索される。ここでは、検索の結果、エッジサーバ２００を含むエッジサーバが特定されるものとして説明を続ける。

【0037】

エッジサーバ２００が特定されると、このエッジサーバ２００に遠隔治療アプリケーションがデプロイ済みであるか否かが判定される。そして、判定の結果、遠隔治療アプリケーションがデプロイ済みでない場合には、遠隔治療アプリケーションのデプロイを要求するデプロイ要求がエッジサーバ２００へ送信される（ステップＳ１０６）。デプロイ要求が受信された場合、エッジサーバ２００のＡＰＰ制御部２２０は、必要に応じて図示しないデータセンタから遠隔治療アプリケーションをダウンロードしてデプロイする（ステップＳ１０７）。そして、エッジサーバ２００は、遠隔治療アプリケーションのデプロイが完了すると、デプロイ完了通知を通信制御装置１００へ送信する（ステップＳ１０８）。

【0038】

ところで、緊急車両３０が目的地まで走行する間に通信する予定のエッジサーバが検索されると、通信制御装置１００の使用帯域監視部１５０によって、検索されたエッジサーバにおけるアプリケーションごとの使用帯域が監視される。すなわち、ここでは、エッジサーバ２００において実行中の各アプリケーションのトラフィックに割り当てられた帯域が監視される。そして、空き帯域算出部１６０によって、エッジサーバ２００、ＣＵ／ＤＵ１０及びＲＵ２０を接続する通信回線の空き帯域が算出される（ステップＳ１０９）。具体的には、この通信回線の最大帯域から、アプリケーションごとの使用帯域の和が減算されることにより、空き帯域が算出される。

【0039】

空き帯域が算出されると、帯域変更依頼部１７０によって、空き帯域と遠隔治療アプリケーションが使用する帯域とに基づいて、帯域の割り当ての変更内容が決定される（ステップＳ１１０）。

【0040】

具体的に、第１の例として図５の左図に示すように、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの使用帯域３０１と、遠隔治療アプリケーションの使用帯域３０２とを除く空き帯域３０３が所定の閾値以上であり十分に大きい場合を考える。この場合は、空き帯域３０３が十分に大きいため、変更内容としては、遠隔治療アプリケーションの帯域を所定の帯域まで増加させると決定される。すなわち、図５の右図に示すように、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの使用帯域３０１は変更せずに、遠隔治療アプリケーションの使用帯域３０２を使用帯域３０２ａまで増加し、空き帯域３０３を空き帯域３０３ａまで減少させると決定される。

【0041】

また、第２の例として図６の左図に示すように、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの使用帯域３０１と、遠隔治療アプリケーションの使用帯域３０２とを除く空き帯域３０３が所定の閾値未満であり不足する場合を考える。この場合は、空き帯域３０３が不足するため、変更内容としては、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの帯域を減少させるとともに、遠隔治療アプリケーションの帯域を所定の帯域まで増加させると決定される。すなわち、図６の右図に示すように、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの使用帯域３０１を使用帯域３０１ａまで減少させ、遠隔治療アプリケーションの使用帯域３０２を使用帯域３０２ａまで増加させると決定される。なお、この場合には、空き帯域３０３が不足しているため、帯域の変更後には空き帯域がなくなる。

【0042】

また、第３の例として図７の左図に示すように、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの使用帯域３０１と、遠隔治療アプリケーションの使用帯域３０２とを除く空き帯域が所定の不足閾値未満であり著しく不足する場合を考える。ただし、所定の不足閾値は、上記第１、２の例における所定の閾値よりも小さいものとする。例えば図７の左図においては、空き帯域がなく、遠隔治療アプリケーションに割り当てる帯域が残っていない。この場合は、空き帯域が不足し、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの使用帯域３０１を減少させると減少幅が大きくなってしまうため、変更内容としては、遠隔治療アプリケーションに専用のネットワークスライスを割り当てると決定される。すなわち、図７の右図に示すように、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの使用帯域３０１は変更せずに、遠隔治療アプリケーションに専用スライスを割り当てて使用帯域３０２ａを確保すると決定される。なお、この場合には、元のネットワークスライスにおいて遠隔治療アプリケーションに割り当てられていた使用帯域３０２は空き帯域３０３ａとなる。

【0043】

以上のように帯域の割り当ての変更内容が決定されると、帯域変更依頼部１７０によって、変更内容を含む帯域変更依頼が生成され、エッジサーバ２００へ送信される（ステップＳ１１１）。帯域変更依頼は、エッジサーバ２００の通信Ｉ／Ｆ部２１０によって受信され、帯域制御部２３０又はスライス制御部２４０によって、各アプリケーションに割り当てられた帯域が帯域変更依頼に応じて変更される（ステップＳ１１２）。

【0044】

具体的には、遠隔治療アプリケーションの帯域を所定の帯域まで増加させる旨の帯域変更依頼が受信された場合には、帯域制御部２３０によって、遠隔治療アプリケーションの帯域が所定の帯域まで増加される。また、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの帯域を減少させるとともに、遠隔治療アプリケーションの帯域を所定の帯域まで増加させる旨の帯域変更依頼が受信された場合には、帯域制御部２３０によって、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの帯域が減少されるとともに、遠隔治療アプリケーションの帯域が所定の帯域まで増加される。さらに、遠隔治療アプリケーションに専用のネットワークスライスを割り当てる旨の帯域変更依頼が受信された場合には、スライス制御部２４０によって、遠隔治療アプリケーションに専用のネットワークスライスが割り当てられる。

【0045】

各アプリケーションに割り当てる帯域が変更されると、帯域変更完了通知が通信制御装置１００へ送信される（ステップＳ１１３）。そして、通信制御装置１００からＣＵ／ＤＵ１０及びＲＵ２０を介して、遠隔治療アプリケーションの利用が可能になったことが緊急車両３０へ通知される（ステップＳ１１４）。この通知を受けた後、緊急車両３０において遠隔治療が実行される場合、遠隔治療アプリケーションに十分な帯域が割り当てられているため、緊急車両３０は安定した通信を継続することができ、遠隔治療において継続的な通信を担保することができる。

【0046】

次に、緊急車両３０が走行ルートを走行中の帯域制御方法について、図８に示すシーケンス図を参照しながら説明する。

【0047】

緊急車両３０が走行中、エッジサーバ２００の使用帯域監視部１５０によって、エッジサーバ２００において実行中の各アプリケーションのトラフィックに割り当てられて使用される使用帯域が監視される（ステップＳ２０１）。そして、空き帯域算出部１６０によって、エッジサーバ２００、ＣＵ／ＤＵ１０及びＲＵ２０を接続する通信回線の空き帯域が算出される（ステップＳ２０２）。具体的には、この通信回線の最大帯域から、アプリケーションごとの使用帯域の和が減算されることにより、空き帯域が算出される。

【0048】

空き帯域が算出されると、帯域変更依頼部１７０によって、空き帯域と遠隔治療アプリケーションが使用する帯域とに基づいて、帯域の割り当ての変更内容が決定される（ステップＳ２０３）。すなわち、遠隔治療アプリケーションを含む各アプリケーションの使用帯域は変動することがあるため、実際の帯域の使用状況に応じて帯域の割り当ての変更内容が決定される。このとき、遠隔治療アプリケーションの使用帯域が優先的に確保されるように変更内容が決定される。

【0049】

帯域の割り当ての変更内容が決定されると、帯域変更依頼部１７０によって、変更内容を含む帯域変更依頼が生成され、エッジサーバ２００へ送信される（ステップＳ２０４）。帯域変更依頼は、エッジサーバ２００の通信Ｉ／Ｆ部２１０によって受信され、帯域制御部２３０又はスライス制御部２４０によって、各アプリケーションに割り当てられた帯域が帯域変更依頼に応じて変更される（ステップＳ２０５）。

【0050】

各アプリケーションに割り当てる帯域が変更されると、帯域変更完了通知が通信制御装置１００へ送信される（ステップＳ２０６）。以後、緊急車両３０において遠隔治療が実行される場合、遠隔治療アプリケーションに十分な帯域が割り当てられているため、緊急車両３０は安定した通信を継続することができる。したがって、アプリケーションの使用帯域が変動する場合でも、遠隔治療において継続的な通信を担保することができる。

【0051】

ところで、緊急車両３０は、周期的に近傍のＲＵ及びＣＵ／ＤＵを介して現在位置の情報を通信制御装置１００へ送信する（ステップＳ２０７）。通信制御装置１００は、エッジサーバ２００の管轄外のＲＵが形成するセル内に緊急車両３０が位置すると判断すると、緊急車両３０の通信相手がエッジサーバ２００から変更されたことを検知する（ステップＳ２０８）。緊急車両３０がエッジサーバ２００の管轄外へ移動した場合には、エッジサーバ２００において遠隔治療アプリケーションを実行する必要がなくなるため、アプリケーションに対する通信帯域の割り当てを元に戻すようにエッジサーバ２００へ指示される（ステップＳ２０９）。

【0052】

この指示を受け、エッジサーバ２００においては、帯域制御部２３０及びスライス制御部２４０によって、エッジサーバ２００、ＣＵ／ＤＵ１０及びＲＵ２０を接続する通信回線の帯域が遠隔治療アプリケーションの実行前の元の状態に変更される（ステップＳ２１０）。すなわち、遠隔治療アプリケーションへの帯域の割り当てが解消され、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションに元通りの帯域が割り当てられる。このとき、遠隔治療アプリケーションがエッジサーバ２００から削除されても良い。各アプリケーションに割り当てる帯域が変更されると、帯域変更完了通知が通信制御装置１００へ送信される（ステップＳ２１１）。

【0053】

なお、ここでは、ステップＳ２０７において緊急車両３０が通知する現在位置がエッジサーバ２００の管轄外である場合について説明したが、ステップＳ２０７において緊急車両３０が目的地へ到着したことを通知する場合にも同様に、遠隔治療アプリケーションへの帯域の割り当てが解消されても良い。

【0054】

以上のように、本実施の形態によれば、通信制御装置は、緊急車両の走行ルートを管轄するエッジサーバを検索し、検索されたエッジサーバに対して、遠隔治療アプリケーションのトラフィックに割り当てる帯域を確保させる。このため、緊急車両において遠隔治療が実行される場合、遠隔治療アプリケーションに十分な帯域が割り当てられており、緊急車両は安定した通信を継続することができ、遠隔治療において継続的な通信を担保することができる。

【0055】

上記一実施の形態に係る通信制御装置１００は、プロセッサ及びメモリを用いて構成することができる。図９は、一実施の形態に係る通信制御装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。図９に示すように、通信制御装置１００は、プロセッサ１０１、メモリ１０２、ストレージ１０３及び通信Ｉ／Ｆ部１０４を有する。

【0056】

プロセッサ１０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを有し、通信制御装置１００の全体を統括制御するとともに、各種の情報処理を実行する。

【0057】

メモリ１０２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）などを有し、プロセッサ１０１が実行する情報処理に用いられる情報を記憶する。

【0058】

ストレージ１０３は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）などを有し、各種のデータを保存する。

【0059】

通信Ｉ／Ｆ部１０４は、有線通信又は無線通信を実行するインタフェースを有し、ＣＵ／ＤＵ１０及びエッジサーバ２００と通信する。

【0060】

なお、通信制御装置１００は、例えばディスプレイや操作スイッチなど、図示しない他の構成を有していても良い。

【0061】

上記一実施の形態に係るエッジサーバ２００は、プロセッサ及びメモリを用いて構成することができる。図１０は、一実施の形態に係るエッジサーバ２００のハードウェア構成例を示すブロック図である。図１０に示すように、エッジサーバ２００は、プロセッサ２０１、メモリ２０２、ストレージ２０３及び通信Ｉ／Ｆ部２０４を有する。

【0062】

プロセッサ２０１は、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ又はＤＳＰなどを有し、エッジサーバ２００の全体を統括制御するとともに、各種の情報処理を実行する。

【0063】

メモリ２０２は、例えばＲＡＭ又はＲＯＭなどを有し、プロセッサ２０１が実行する情報処理に用いられる情報を記憶する。

【0064】

ストレージ２０３は、例えばＨＤＤ又はＳＳＤなどを有し、各種のデータを保存する。

【0065】

通信Ｉ／Ｆ部２０４は、有線通信又は無線通信を実行するインタフェースを有し、ＣＵ／ＤＵ１０及び通信制御装置１００と通信する。

【0066】

なお、エッジサーバ２００は、例えばディスプレイや操作スイッチなど、図示しない他の構成を有していても良い。

【0067】

上記一実施の形態において説明した通信制御装置１００及びエッジサーバ２００による処理を、それぞれコンピュータが実行可能なプログラムとして記述することも可能である。この場合、このプログラムをコンピュータが読み取り可能かつ非一時的（non-transitory）な記録媒体に格納し、コンピュータに導入することも可能である。このような記録媒体としては、例えばＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＵＳＢメモリなどの可搬型記録媒体、及び例えばフラッシュメモリなどの半導体メモリが挙げられる。

【0068】

なお、本開示は、上記一実施の形態に限定されるものではなく、上述した構成に対して、構成要素の付加、削除又は転換を行った様々な変形例も含むものとする。

【0069】

以上説明した本開示には、下記［１］から［９］が含まれる。

【0070】

［１］ 通信制御装置とエッジ装置とを有する帯域制御システムであって、
前記通信制御装置は、
１又は複数の第１プロセッサを有し、
前記１又は複数の第１プロセッサは、
目的地までのルート走行時に緊急車両と通信予定のエッジ装置を検索することと、
検索されるエッジ装置が制御する通信帯域においてアプリケーションに割り当て可能な空き帯域を算出することと、
算出される空き帯域に応じて、前記通信帯域の割り当ての変更内容を決定することと、
決定される変更内容に従って前記通信帯域の割り当てを変更するように前記エッジ装置へ依頼することと
を含む第１処理を実行し、
前記エッジ装置は、
１又は複数の第２プロセッサを有し、
前記１又は複数の第２プロセッサは、
アプリケーションの処理を実行することと、
前記通信制御装置から依頼される変更内容に従って、アプリケーションに対して割り当てる通信帯域を変更することと
を含む第２処理を実行する
帯域制御システム。

【0071】

［２］ 前記決定することは、
前記空き帯域が所定の閾値以上である場合、遠隔治療アプリケーションの帯域を所定の帯域まで増加させると決定すること
を含む［１］に記載の帯域制御システム。

【0072】

［３］ 前記決定することは、
前記空き帯域が所定の閾値未満である場合、遠隔治療アプリケーション以外のアプリケーションの帯域を減少させるとともに、遠隔治療アプリケーションの帯域を所定の帯域まで増加させると決定すること
を含む［１］に記載の帯域制御システム。

【0073】

［４］ 前記決定することは、
前記空き帯域が所定の不足閾値未満である場合、遠隔治療アプリケーションに専用のネットワークスライスを割り当てると決定すること
を含む［１］に記載の帯域制御システム。

【0074】

［５］ 前記算出することは、
前記エッジ装置において実行中のアプリケーションに割り当てられて使用される使用帯域を監視することと、
前記使用帯域に基づいて空き帯域を算出することと
を含む［１］から［４］のいずれか１つに記載の帯域制御システム。

【0075】

［６］ 前記第１処理は、
前記緊急車両の通信相手が前記エッジ装置から他のエッジ装置へ変更されたことを検知することと、
前記エッジ装置に対して、前記通信帯域の割り当ての変更を元に戻すように指示することと
をさらに含む［１］から［４］のいずれか１つに記載の帯域制御システム。

【0076】

［７］ 前記第１処理は、
前記緊急車両が目的地へ到着したことを検知することと、
前記エッジ装置に対して、前記通信帯域の割り当ての変更を元に戻すように指示することと
をさらに含む［１］から［４］のいずれか１つに記載の帯域制御システム。

【0077】

［８］ 前記第１処理は、
検索されるエッジ装置に遠隔治療アプリケーションをデプロイさせること
をさらに含む［１］から［４］のいずれか１つに記載の帯域制御システム。

【0078】

［９］ 目的地までのルート走行時に緊急車両と通信予定のエッジ装置を検索することと、
検索されるエッジ装置が制御する通信帯域においてアプリケーションに割り当て可能な空き帯域を算出することと、
算出される空き帯域に応じて、前記通信帯域の割り当ての変更内容を決定することと、
決定される変更内容に従って前記通信帯域の割り当てを変更するように前記エッジ装置へ依頼することと
を有する帯域制御方法。

【符号の説明】

【0079】

１００ 通信制御装置
１０１、２０１ プロセッサ
１０２、２０２ メモリ
１０３、２０３ ストレージ
１０４、１１０、２０４、２１０ 通信Ｉ／Ｆ部
１２０ ルート情報取得部
１３０ エッジ情報記憶部
１４０ エッジ検索部
１５０ 使用帯域監視部
１６０ 空き帯域算出部
１７０ 帯域変更依頼部
２００ エッジサーバ
２２０ ＡＰＰ制御部
２３０ 帯域制御部
２４０ スライス制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】