特許 7563903 無線通信装置およびスケジューリング方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】無線通信装置およびスケジューリング方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/12 20230101AFI20241001BHJP

   H04W 72/54 20230101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

H04W72/12

H04W72/54

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020102510

(22)【出願日】2020-06-12

(65)【公開番号】P2021197622

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-05-22

【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、総務省、令和２年度における第５世代移動通信システムの更なる高度化に向けた研究開発の委託事業、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安木 慎

(72)【発明者】

【氏名】志水 紀之

(72)【発明者】

【氏名】野口 浩

【審査官】吉村 伊佐雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２８２５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９９３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１９５７７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｗ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動端末を含む移動物体の位置および大きさを検知するセンシング部と、
前記各移動物体の位置に基づいて、前記各移動物体の移動経路を予測する経路予測部と、
前記各移動物体の予測移動経路と、前記各移動物体の大きさとに基づいて、通信エリアの通信品質分布を予測する通信品質予測部と、
前記通信品質分布に基づいて前記移動端末の予測移動経路における予測通信品質を取得し、前記予測通信品質に基づいて、前記移動端末の通信開始タイミングを決定する判定部と、を備え、
前記判定部は、第１の通信エリアにおいて通信要求した前記移動端末の前記予測通信品質が、前記第１の通信エリアより高速の第２の通信エリアにおいて所定の品質を満たしている場合、前記移動端末が前記第２の通信エリアに進入するまで、前記移動端末の通信開始の待機を決定する、
無線通信装置。

【請求項2】

前記判定部は、前記予測通信品質が、前記第２の通信エリアにおいて所定の品質を満たしていない場合、前記第１の通信エリアにおいて、前記移動端末の通信開始を決定する、
請求項１に記載の無線通信装置。

【請求項3】

前記経路予測部は、前記各移動物体の速度に基づいて、前記各移動物体の予測移動経路を補正する、
請求項１又は２に記載の無線通信装置。

【請求項4】

前記通信品質予測部は、前記通信エリア内の固定構造物に基づいて生成した第１の通信品質マップに、前記各移動物体によって生じる電波の遮蔽領域を重畳し、前記通信品質分布を示す第２の通信品質マップを生成する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信装置。

【請求項5】

前記通信品質予測部は、前記遮蔽領域の当該無線通信装置とは反対側にオフセット領域を加える、
請求項４に記載の無線通信装置。

【請求項6】

前記判定部は、前記移動端末の通信開始タイミングより開始される送信期間が他の移動端末における前記送信期間と重複した場合に、前記送信期間が重複している端末数に基づいて前記移動端末のスループットを再計算し、再計算結果に基づいて前記通信開始タイミングの決定を行う、
請求項１から５のいずれか一項に記載の無線通信装置。

【請求項7】

前記判定部は、前記移動端末の通信開始タイミングより開始される送信期間が他の移動端末における前記送信期間と重複した場合に、前記送信期間が重複している各端末に対して無線リソースの再割り当てを行い、前記再割り当て結果を用いて前記移動端末のスループットを再計算し、再計算結果に基づいて前記通信開始タイミングの決定を行う、
請求項１から５のいずれか一項に記載の無線通信装置。

【請求項8】

前記判定部は、前記予測通信品質の受信電力が最大となる時点を基準に、前記移動端末に無線リソースを割り当てる、
請求項１から７のいずれか一項に記載の無線通信装置。

【請求項9】

前記判定部は、前記移動端末の予測移動経路において、所定の閾値以下となる通信品質が含まれないように前記通信開始タイミングの決定を行う、
請求項１から８のいずれか一項に記載の無線通信装置。

【請求項10】

無線通信装置のスケジューリング方法であって、
移動端末を含む移動物体の位置および大きさを検知し、
前記各移動物体の位置に基づいて、前記各移動物体の移動経路を予測し、
前記各移動物体の予測移動経路と、前記各移動物体の大きさとに基づいて、通信エリアの通信品質分布を予測し、
前記通信品質分布に基づいて前記移動端末の予測移動経路における予測通信品質を取得し、
前記予測通信品質に基づいて、前記移動端末の通信開始タイミングを決定し、
第１の通信エリアにおいて通信要求した前記移動端末の前記予測通信品質が、前記第１の通信エリアより高速の第２の通信エリアにおいて所定の品質を満たしている場合、前記移動端末が前記第２の通信エリアに進入するまで、前記移動端末の通信開始の待機を決定する、
スケジューリング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、無線通信装置およびスケジューリング方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、移動通信端末間の競合に関して通信品質を向上させる狭域無線通信システムが開示されている。特許文献２には、要求通信品質を満たしつつ、有利な通信特性でデータを送信することができる移動システム通信装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－３９５５２号公報

【文献】特開２０１９－１４０５６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的に、無線通信距離が短いほど無線通信品質はよくなり、無線通信速度を速くできる。そのため、無線通信距離が短いほど、例えば、データのダウンロード等の通信が速く完了し、無線システムの電力効率が向上する。

【0005】

そこで、基地局等の無線通信装置は、無線システムの電力効率を向上させるため、例えば、移動端末が無線通信装置の通信エリアに入っても、直ちに移動端末との通信を開始せず、移動端末と無線通信装置との距離が所定値以下になるのを待って（高速通信エリアに入るのを待って）、移動端末との通信を開始してもよい。

【0006】

しかし、移動端末が高速通信エリアに入ったとき、例えば、大型車両等の移動物体が立ちはだかっていると、移動端末は無線通信装置と通信できない場合がある。

【0007】

本開示の非限定的な実施例は、無線システムの電力効率向上を可能にしつつ、移動端末と適切に無線通信できる無線通信装置の提供に資する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一実施例に係る無線通信装置は、移動端末を含む移動物体の位置および大きさを検知するセンシング部と、前記各移動物体の位置に基づいて、前記各移動物体の移動経路を予測する経路予測部と、前記各移動物体の予測移動経路と、前記各移動物体の大きさとに基づいて、通信エリアの通信品質分布を予測する通信品質予測部と、前記通信品質分布に基づいて前記移動端末の予測移動経路における予測通信品質を取得し、前記予測通信品質に基づいて、前記移動端末の通信開始タイミングを決定する判定部と、を備え、前記判定部は、第１の通信エリアにおいて通信要求した前記移動端末の前記予測通信品質が、前記第１の通信エリアより高速の第２の通信エリアにおいて所定の品質を満たしている場合、前記移動端末が前記第２の通信エリアに進入するまで、前記移動端末の通信開始の待機を決定する。

【0009】

本開示の一実施例に係るスケジューリング方法は、無線通信装置のスケジューリング方法であって、移動端末を含む移動物体の位置および大きさを検知し、前記各移動物体の位置に基づいて、前記各移動物体の移動経路を予測し、前記各移動物体の予測移動経路と、前記各移動物体の大きさとに基づいて、通信エリアの通信品質分布を予測し、前記通信品質分布に基づいて前記移動端末の予測移動経路における予測通信品質を取得し、前記予測通信品質に基づいて、前記移動端末の通信開始タイミングを決定し、第１の通信エリアにおいて通信要求した前記移動端末の前記予測通信品質が、前記第１の通信エリアより高速の第２の通信エリアにおいて所定の品質を満たしている場合、前記移動端末が前記第２の通信エリアに進入するまで、前記移動端末の通信開始の待機を決定する。

【0010】

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータープログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータープログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本開示の一実施例によれば、無線システムの電力効率向上を可能にしつつ、移動端末と適切に無線通信できる。

【0012】

本開示の一実施例における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1A】無線システムの一例を説明する図

【図1B】データのダウンロード時間と、低速通信エリアにおける通信速度との関係の一例を示した図

【図2A】無線システムの一例を説明する図

【図2B】データのダウンロード時間と、高速通信エリアにおける通信速度との関係の一例を示した図

【図3】無線システムの一例を説明する図

【図4】本開示の実施の形態に係る無線システムの構成例を示した図

【図5】制御ボードの機能ブロックの一例を示した図

【図6】サーバーの機能ブロックの一例を示した図

【図7】無線システムの動作例を示したシーケンス図

【図8】無線システムの動作例を示したシーケンス図

【図9】無線システムの動作例を示したシーケンス図

【図10】無線システムの動作例を示したシーケンス図

【図11A】予測した移動経路の補正を説明する図

【図11B】予測した移動経路の補正を説明する図

【図12A】基本通信品質マップの一例を示した図

【図12B】通信品質マップの一例を示した図

【図13】テキストデータにおける通信品質マップの一例を示した図

【図14】遮蔽領域の算出の一例を説明する図

【図15】スケジューリング部の動作例を示したフローチャート

【図16A】移動端末の端末予測移動経路における通信品質の一例を示した図

【図16B】図１６Ａに示した通信品質の状態から５秒経過したときの通信品質の一例を示した図

【図17A】再スケジューリング動作の一例を説明する図

【図17B】再スケジューリング動作の一例を説明する図

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

【0015】

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

【0016】

図１Ａは、無線システムの一例を説明する図である。図１Ａに示すように、無線システムは、基地局１と、移動端末２と、を有する。図１Ａにおける無線システムにおいては、所定の規格に準拠した無線通信が可能である。所定の規格には、例えば、５Ｇ（5th Generation）規格、ＬＴＥ（Long Term Evolution）規格、またはIEEE802.11ad規格のWiGig（Wireless Gigabit）等がある。

【0017】

基地局１は、通信エリアを形成する。通信エリアは、図１Ａに示すように、例えば、高速通信エリアＡ１ａと、高速通信エリアより低い通信速度の低速通信エリアＡ１ｂとに分けられてもよい。例えば、通信エリアは、所定値以上の通信速度を構成する高速通信エリアＡ１ａと、所定値より小さい通信速度を構成する低速通信エリアＡ１ｂとに分けられてもよい。通信エリアは、さらに細分化されてもよく、例えば、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）毎の通信速度で分けられてもよい。

【0018】

無線通信品質は、一般的に無線通信間の距離によって低下する。例えば、無線通信間の距離が長いほど、無線システムの通信品質は低下する。このため、低速通信エリアＡ１ｂは、高速通信エリアＡ１ａの外側に形成される。

【0019】

図１Ａに示すように、移動端末２は、基地局１の通信エリア（低速通信エリアＡ１ｂ）に進入する。移動端末２は、低速通信エリアＡ１ｂに進入すると、データのダウンロードを開始する。別言すれば、基地局１は、移動端末２が低速通信エリアＡ１ｂに進入すると、データのダウンロードを許可する。

【0020】

図１Ｂは、データのダウンロード時間と、低速通信エリアＡ１ｂにおける通信速度との関係の一例を示した図である。低速通信エリアＡ１ｂは、高速通信エリアＡ１ａより通信速度が遅い。そのため、図１Ｂに示すように、移動端末２が、データのダウンロードを開始してから、ダウンロードを完了するまでの時間は、高速通信エリアＡ１ａにおいてデータをダウンロードする場合より長くなる。

【0021】

データのダウンロード時間が長くなると、無線システムの電力効率が低下する。そこで、基地局１は、移動端末２が高速通信エリアＡ１ａに進入するまで、データのダウンロードを待機させる。

【0022】

図２Ａは、無線システムの一例を説明する図である。図２Ａにおいて、図１Ａと同じ構成要素には、同じ符号が付してある。

【0023】

図２Ａに示すように、移動端末２は、基地局１の高速通信エリアＡ１ａに進入する。移動端末２は、高速通信エリアＡ１ａに進入すると、データのダウンロードを開始する。別言すれば、基地局１は、移動端末２が低速通信エリアＡ１ｂに進入しても、データのダウンロードを許可せず、移動端末２が高速通信エリアＡ１ａに進入すると、データのダウンロードを許可する。

【0024】

図２Ｂは、データのダウンロード時間と、高速通信エリアＡ１ａにおける通信速度との関係の一例を示した図である。高速通信エリアＡ１ａは、低速通信エリアＡ１ｂより通信速度が速い。そのため、図２Ｂに示すように、移動端末２が、データのダウンロードを開始してから、ダウンロードを完了するまでの時間は、低速通信エリアＡ１ｂにおいてデータをダウンロードする場合より短くなる。これにより、図２Ａの無線システムは、図１Ａの無線システムより電力効率が向上する。

【0025】

しかし、移動端末２は、高速通信エリアＡ１ａに進入したとき、データをダウンロードできない場合がある。

【0026】

図３は、無線システムの一例を説明する図である。図３において、図１Ａと同じ構成要素には、同じ符号が付してある。

【0027】

図３には、移動物体３が示してある。移動物体３は、電波の遮蔽物となる物体であり、例えば、大型車両である。基地局１から見て、移動物体３の背面側には、図３に示すように、通信不可エリアＡ２が形成される。

【0028】

図３に示すように、移動端末２は、基地局１の高速通信エリアＡ１ａに進入する。移動端末２が高速通信エリアＡ１ａに進入したとき、通信不可エリアＡ２に位置していると、移動端末２は、データのダウンロードを開始できない。

【0029】

すなわち、移動端末２は、低速通信エリアＡ１ｂに進入したとき、データのダウンロードが可能であったにも関わらず、高速通信エリアＡ１ａに進入するまで、データのダウンロードが待機させられる。そして、移動端末２は、高速通信エリアＡ１ａに進入したときに、移動物体３が移動端末２の前方に立ちはだかることによって基地局１との通信が遮られると、結局、データのダウンロードができなくなってしまう。

【0030】

そこで、本開示の無線通信装置では、通信エリアの将来の通信品質（の分布）を、移動物体の移動を考慮し予測する。また、無線通信装置は、移動端末の将来の移動経路を予測する。そして、無線通信装置は、予測した将来の通信品質と、予測した移動端末の将来の移動経路とに基づいて、データ通信の開始時期を決定する。

【0031】

例えば、移動端末が通信エリア（低速通信エリア）に進入する。無線システムは、将来、高速通信エリアにおいて、移動端末の移動経路における通信品質が低下しないと予測した場合、移動端末が高速通信エリアに進入するまで、データ通信を待機する。

【0032】

一方、無線システムは、将来、高速通信エリアにおいて、移動端末の移動経路における通信品質が低下すると予測した場合、移動端末が低速通信エリアに位置しているときに、データ通信を開始する。

【0033】

これにより、本開示の無線システムでは、電力効率向上を可能にしつつ、移動端末は適切に無線通信を行うことができる。

【0034】

図４は、本開示の実施の形態に係る無線システムの構成例を示した図である。図４に示すように、無線システムは、基地局１０と、移動端末２０と、サーバー３０と、を有する。基地局１０とサーバー３０とは、例えば、インターネット等のネットワーク４０を介して接続される。ネットワーク４０は、有線により構成されてもよく、５Ｇを含むセルラー電波などによる無線ネットワークであってもよい。

【0035】

基地局１０は、移動物体検出センサー１１と、無線通信ユニット１２と、制御ボード１３と、アンテナ１４と、を有する。

【0036】

移動物体検出センサー１１は、例えば、車両といった移動物体を検出する。移動物体検出センサー１１が検出する移動物体には、移動端末２０を含む無線通信機能を有する移動物体および無線通信機能を有さない移動物体が含まれる。

【0037】

移動物体検出センサー１１は、例えば、ミリ波レーダー、レーザーレーダー、ステレオカメラ等の物体測位センサーのいずれかであってもよい。また、移動物体検出センサー１１は、２以上の物体測位センサーの組み合わせであってもよい。

【0038】

無線通信ユニット１２は、アンテナ１４を介して、移動端末２０と無線通信する。例えば、無線通信ユニット１２は、５Ｇといった無線通信規格に従って、移動端末２０と無線通信する。無線通信ユニット１２は、無線通信部または通信部と称されてもよい。

【0039】

制御ボード１３は、基地局１０全体を制御する。制御ボード１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３ａと、メモリ１３ｂと、を有する。制御ボード１３は、制御部または制御ユニットと称されてもよい。

【0040】

ＣＰＵ１３ａは、メモリ１３ｂに記憶されているプログラムを実行し、所定の機能を実現する。

【0041】

メモリ１３ｂには、ＣＰＵ１３ａが実行するプログラムが記憶される。また、メモリ１３ｂには、ＣＰＵ１３ａが所定の機能を実現するための各種データが記憶される。

【0042】

サーバー３０には、例えば、移動端末２０に提供するコンテンツデータが記憶される。

【0043】

図５は、制御ボード１３の機能ブロックの一例を示した図である。図５に示すように、制御ボード１３は、移動物体センシング部５１と、移動物体経路予測部５２と、通信品質予測部５３と、スケジューリング部５４と、を有する。

【0044】

移動物体センシング部５１は、移動物体検出センサー１１から出力されるセンサーデータに基づいて、移動物体センシングデータを生成する。移動物体センシングデータには、移動物体検出センサー１１が検出した移動物体の位置情報が含まれる。

【0045】

移動物体経路予測部５２は、移動物体センシング部５１が生成した移動物体センシングデータに基づいて、移動物体の将来の移動経路を予測する。

【0046】

通信品質予測部５３は、基地局１０の通信エリアにおける将来の通信品質を予測する。例えば、通信品質予測部５３は、基地局１０の通信エリアにおける地図情報と、移動物体経路予測部５２が予測した移動物体の将来の移動経路とに基づいて、基地局１０の通信エリアの将来の通信品質を予測する。より具体的には、通信品質予測部５３は、基地局１０の通信エリアにおける建物等（固定構造物）の影響に基づく通信品質と、移動する移動物体の影響に基づく通信品質とに基づいて、基地局１０の通信エリアの将来の通信品質を予測する。

【0047】

スケジューリング部５４は、移動物体経路予測部５２が予測した移動端末２０の将来の移動経路（端末予測移動経路）と、通信品質予測部５３が予測した基地局１０の通信エリアにおける将来の通信品質とに基づいて、移動端末２０との通信開始時期を決定する。

【0048】

例えば、スケジューリング部５４は、移動端末２０の端末予測移動経路における通信品質を、通信品質予測部５３が予測した通信品質を参照して取得する。スケジューリング部５４は、移動端末２０の端末予測移動経路における通信品質（高速通信エリアにおける通信品質）が所定の閾値以上であれば、移動端末２０が高速通信エリアに進入するまで、移動端末２０との通信を待機する。一方、スケジューリング部５４は、移動端末２０の端末予測移動経路における通信品質が所定の閾値より低ければ、移動端末２０との通信を開始する。

【0049】

図６は、サーバー３０の機能ブロックの一例を示した図である。図６に示すように、情報配信部６１を有する。情報配信部６１は、移動端末２０の要求に応じて、コンテンツを移動端末２０に送信する。

【0050】

図７、図８、図９、および図１０は、無線システムの動作例を示したシーケンス図である。図７に示すＳ１～Ｓ８は、移動物体センシング処理を示す。無線システムは、移動物体センシング処理を定期的に繰り返し実行する。例えば、無線システムは、移動物体センシング処理を１００ｍｓに１回実行する。

【0051】

移動物体センシング部５１は、移動物体検出センサー１１に対し、センサーデータを要求する（Ｓ１）。

【0052】

移動物体検出センサー１１は、Ｓ１の要求に応じて、センサーデータ生成処理を実行する（Ｓ２）。

【0053】

［Ｓ２：センサーデータ生成処理］
移動物体検出センサー１１は、基地局１０周辺の移動物体のセンシングデータを生成する。センシングデータは、例えば、点群データであってもよい。点群データには、位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、センサーデバイスに関する情報とが含まれてもよい。

【0054】

例えば、移動物体検出センサー１１がミリ波レーダーの場合、センサーデバイスに関する情報として、反射強度情報と、ドップラー速度情報とが含まれてもよい。また、移動物体検出センサー１１がステレオカメラの場合、センサーデバイスに関する情報として、輝度情報が含まれてもよい。移動物体検出センサー１１がミリ波レーダーの場合、センサーデバイスに関する情報として、レーザーレーダーの強度情報が含まれてもよい。

【0055】

図７のシーケンスの説明に戻る。移動物体検出センサー１１は、生成したセンシングデータを、移動物体センシング部５１に送信する（Ｓ３）。

【0056】

移動物体センシング部５１は、Ｓ３にて送信されたセンシングデータに基づいて、移動物体検出処理を実行する（Ｓ４）。

【0057】

［Ｓ４：移動物体検出処理］
移動物体センシング部５１は、Ｓ３にて送信されたセンシングデータに基づいて、移動物体センシングデータを生成する。移動物体センシングデータは、移動物体検出センサー１１が検出した移動物体に関する情報である。移動物体センシングデータは、メモリ１３ｂに記憶される。移動物体センシングデータには、例えば、下記の情報が含まれる。

【0058】

・移動物体のＩＤ（識別情報）
・通信端末フラグ
・ＭＡＣアドレス
・最新情報（位置情報：Ｘ，Ｙ、速度情報：ｖｘ，ｖｙ、加速度情報：ａｘ，ａｙ）
・過去情報（Ｎ個）
・移動物体の種別
・移動物体の大きさ

【0059】

移動物体のＩＤは、移動物体を識別する情報である。

【0060】

通信端末フラグおよびＭＡＣアドレスは、後述する移動端末同定処理（Ｓ８）において、移動物体センシングデータに含められる。

【0061】

最新情報は、最新（現在）の移動物体の位置、速度、および加速度の情報である。位置は、例えば、移動物体の重心等の代表座標であってもよい。

【0062】

過去情報は、過去の移動物体の位置、速度、および加速度の情報である。過去情報は、例えば、Ｎ個保存される。

【0063】

移動物体の種別は、移動物体の種類を示す。例えば、移動物体が大型車両であれば、移動物体の種別は、大型車両となる。移動物体が小型車両であれば、移動物体の種別は、小型車両となる。

【0064】

移動物体の大きさは、移動物体の高さ、長さ、および幅を示す。移動物体の大きさは、移動物体の高さ、長さ、および幅の少なくとも１以上であってもよい。

【0065】

移動物体センシング部５１は、前回の移動物体センシング処理において取得したセンシングデータの位置情報と、今回の移動物体センシング処理において取得したセンシングデータの位置情報とに基づいて、移動物体の速度および加速度を算出する。移動物体センシング部５１は、算出した速度および加速度と、今回の移動物体センシング処理において取得したセンシングデータの位置情報と、を最新情報として、移動物体センシングデータに含める。移動物体センシングデータの最新情報および過去情報は、移動物体のトラッキング情報と捉えてもよい。

【0066】

移動物体センシング部５１は、移動物体検出センサー１１から取得したセンサーデータに基づいて、移動物体の大きさを推定する。移動物体センシング部５１は、推定した移動物体の大きさと、あらかじめ情報として保有している物体種別の大きさ（例えば、大型車、普通車、小型車、二輪車等の大きさ）とを照らし合わせ、移動物体の種別を推定する。移動物体センシング部５１は、推定した移動物体の大きさと、移動物体の種別とを移動物体センシングデータに含める。

【0067】

移動物体センシング部５１は、移動物体が人である場合、移動物体検出センサー１１から取得したセンシングデータに基づいて、例えば、頭、体、および手足等の位置関係を推定してもよい。さらに、移動物体センシング部５１は、推定した頭、体、および手足等の位置関係に基づいて、人の状態（走行、歩行、停止、しゃがんでいる、倒れている）を推定してもよい。移動物体センシング部５１は、推定した頭、体、および手足等の位置関係と、人の状態とを移動物体センシングデータに含めてもよい。

【0068】

移動物体検出処理で生成された移動物体センシングデータは、例えば、道路空間における見通し外車両の衝突や危険回避などの安全確保に利用されてもよい。また、車両のトラフィック量が、移動物体センシングデータから算出されてもよい。車両のトラフィック量は、渋滞情報生成に利用されてもよい。

【0069】

図７のシーケンスの説明に戻る。移動物体センシング部５１は、無線通信ユニット１２に対し、移動端末の位置情報を要求する（Ｓ５）。

【0070】

無線通信ユニット１２は、Ｓ５の移動端末の位置情報の要求に応じて、移動端末位置情報生成処理を実行する（Ｓ６）。

【0071】

［Ｓ６：移動端末位置情報生成処理］
無線通信ユニット１２は、Ｓ５の要求に応じて、移動端末の位置情報と、移動端末を特定する特定情報とを関連付けた移動端末位置情報を生成する。

【0072】

移動端末の位置情報は、例えば、アンテナ１４から移動端末までの距離を示すリンクディスタンス情報であってもよい。移動端末の位置情報は、例えば、アンテナ１４から見た移動端末の角度を表すアンテナ１４のビームフォーミング情報であってもよい。移動端末の位置情報は、移動端末のＧＰＳ（Global Positioning System）情報を移動端末から取得し、無線通信ユニット１２のＧＰＳ情報と比較した相対位置情報であってもよい。

【0073】

移動端末の特定情報は、例えば、移動端末のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスであってもよい。

【0074】

図７のシーケンスの説明に戻る。無線通信ユニット１２は、Ｓ６にて生成した移動端末位置情報を、移動物体センシング部５１に送信する（Ｓ７）。

【0075】

移動物体センシング部５１は、Ｓ７にて送信された移動端末位置情報に基づいて、移動端末同定処理を実行する（Ｓ８）。

【0076】

［Ｓ８：移動端末同定処理］
移動物体センシング部５１は、Ｓ４にて生成した移動物体センシングデータの中から、Ｓ７にて送信された移動端末位置情報の移動端末と相関の高い移動物体センシングデータを同定（推定）する。別言すれば、移動物体センシング部５１は、Ｓ４にて生成した移動物体センシングデータの中から、基地局１０と無線通信する移動端末の移動物体センシングデータを抽出する。

【0077】

移動物体センシング部５１は、同定した移動物体センシングデータに、移動端末の特定情報（ＭＡＣアドレス）を移動物体センシングデータに含める。また、移動物体センシング部５１は、同定した移動物体センシングデータが、移動端末の移動物体センシングデータであることを示す通信端末フラグを、移動物体センシングデータに含める。

【0078】

なお、移動物体センシング部５１は、Ｓ４にて生成した移動物体センシングデータの中から、移動端末の位置情報に最も近い最新情報（位置）を有する移動物体センシングデータを、移動端末の移動物体センシングデータと同定してもよい。

【0079】

また、移動物体センシング部５１は、無線通信ユニット１２から定期的に取得する移動端末の位置情報に基づいて、移動端末のトラッキング情報を生成してもよい。そして、移動物体センシング部５１は、生成した移動端末のトラッキング情報と、移動物体センシングデータのトラッキング情報との相関に基づいて（例えば、相関係数の値で評価し）、移動端末の移動物体センシングデータを同定してもよい。例えば、移動物体センシング部５１は、移動端末のトラッキング情報と、最も相関の高いトラッキング情報を有する移動物体センシングデータを、移動端末の移動物体センシングデータと同定してもよい。

【0080】

また、移動物体センシング部５１は、移動端末と同定された移動物体センシングデータの位置情報の精度が向上するよう、移動物体検出センサー１１を制御してもよい。例えば、移動物体検出センサー１１がミリ波レーダーの場合、移動物体センシング部５１は、角度方向の刻み幅を通常の１／２に制御してもよい。

【0081】

以上が移動物体センシング処理である。上記した通り、無線システムは、移動物体センシング処理を定期的に繰り返し実行する。

【0082】

図８のシーケンスについて説明する。移動端末２０は、基地局１０（無線通信ユニット１２）に対し、データ（コンテンツデータ）のダウンロードを要求する（Ｓ９）。

【0083】

無線通信ユニット１２は、Ｓ９のダウンロードの要求をスケジューリング部５４に通知する（Ｓ１０）。

【0084】

スケジューリング部５４は、Ｓ１０のダウンロードの要求に応じて、要求元位置情報を移動物体センシング部５１に要求する（Ｓ１１）。すなわち、スケジューリング部５４は、ダウンロードを要求した移動端末の移動物体センシングデータを移動物体センシング部５１に要求する。

【0085】

移動物体センシング部５１は、Ｓ１１の要求元位置情報の要求に応じて、要求元位置情報調査処理を実行する（Ｓ１２）。

【0086】

［Ｓ１２：要求元位置情報調査処理］
移動物体センシング部５１は、移動物体センシングデータの中から、Ｓ９にてダウンロード要求した移動端末２０の移動物体センシングデータを取得する。

【0087】

例えば、Ｓ９のダウンロード要求には、移動端末２０のＭＡＣアドレスが含まれる。スケジューリング部５４は、Ｓ１１の要求元位置情報要求において、Ｓ９にて送信されたＭＡＣアドレスを移動物体センシング部５１に送信する。移動物体センシング部５１は、スケジューリング部５４から送信されたＭＡＣアドレスに基づいて、ダウンロード要求した移動端末２０の移動物体センシングデータを取得する。

【0088】

図８のシーケンスの説明に戻る。移動物体センシング部５１は、Ｓ１２にて取得した移動端末２０の移動物体センシングデータ（要求元位置情報）をスケジューリング部５４に送信する（Ｓ１３）。

【0089】

スケジューリング部５４は、Ｓ１３にて送信された移動物体センシングデータを受信すると、ダウンロード要求した移動端末２０と即時に通信を開始するか否かを判断する即時通信判断処理を実行する（Ｓ１４）。

【0090】

［Ｓ１４：即時通信判断処理］
スケジューリング部５４は、Ｓ１３にて送信された移動端末２０の移動物体センシングデータに含まれる最新情報に基づいて、基地局１０（アンテナ１４）と移動端末２０との距離を算出する。スケジューリング部５４は、算出した基地局１０と移動端末２０との距離に基づいて、移動端末２０との即時通信の可否を判断する。

【0091】

例えば、スケジューリング部５４は、基地局１０と移動端末２０との距離が所定の閾値より短い場合（例えば、移動端末２０が高速通信エリア内に位置している場合）、移動端末２０との即時通信を判断する。スケジューリング部５４は、移動端末２０との即時通信を判断した場合、処理をＳ１５に移行する。一方、スケジューリング部５４は、基地局１０と移動端末２０との距離が所定の閾値以上の場合（例えば、移動端末２０が低速通信エリア内に位置している場合）、処理を図９のＳ１６に移行する。

【0092】

なお、スケジューリング部５４は、基地局１０と移動端末２０との距離の他に、移動端末２０からの通信要求がストリーミング通信、ＩＰ（Internet Protocol）電話、またはテレビ電話等のリアルタイム通信要求である場合にも、移動端末２０との即時通信を判断する。スケジューリング部５４は、通信プロトコルに基づいて、リアルタイム通信要求か否かを判定できる。

【0093】

図８のシーケンスの説明に戻る。スケジューリング部５４は、Ｓ１４の即時通信判断処理にて、移動端末２０と即時通信すると判断した場合、コンテンツ送信処理を実行する（Ｓ１５）。

【0094】

例えば、スケジューリング部５４は、移動端末２０がダウンロード要求したコンテンツデータを、サーバー３０から取得する。スケジューリング部５４は、取得したコンテンツデータを、無線通信ユニット１２を介して、移動端末２０に送信する。

【0095】

スケジューリング部５４は、Ｓ１４の即時通信判断処理にて、移動端末２０と即時通信しないと判断した場合、通信品質予測指示を通信品質予測部５３に送信する（図９のＳ１６）。

【0096】

通信品質予測部５３は、Ｓ１６にて送信された通信品質予測指示に応じて、移動物体経路予測部５２に対し、移動物体経路予測指示を送信する（Ｓ１７）。

【0097】

移動物体経路予測部５２は、Ｓ１７にて送信された移動物体経路予測指示に応じて、移動物体センシング部５１に対し、移動物体センシングデータを要求する（Ｓ１８）。

【0098】

移動物体センシング部５１は、Ｓ１８の移動物体センシングデータ要求に応じて、移動物体センシングデータ提供処理を実行する（Ｓ１９）。例えば、移動物体センシング部５１は、移動物体センシングデータの全てを提供する（移動物体経路予測部５２が参照できるようにする）。

【0099】

移動物体経路予測部５２は、Ｓ１９にて提供された移動物体センシングデータに基づいて、移動物体経路予測処理を実行する（Ｓ２０）。

【0100】

［Ｓ２０：移動物体経路予測処理］
移動物体経路予測部５２は、移動物体センシング部５１にて提供される移動物体センシングデータに基づいて、各移動物体の将来の移動経路を予測する。例えば、移動物体経路予測部５２は、移動物体センシングデータに含まれる移動物体の最新情報および過去情報（トラッキング情報）から、各移動物体の将来の位置を推定し、移動経路を予測する。

【0101】

移動物体経路予測部５２は、例えば、１秒刻みで各移動物体の将来の位置を推定し、移動経路を予測してもよい。より具体的には、移動物体経路予測部５２は、１秒先、２秒先、…の位置を１０秒程度先まで推定し、移動経路を予測してもよい。

【0102】

なお、移動物体経路予測部５２は、予測した移動物体の移動経路（移動物体経路予測情報）に、移動物体の大きさを含めてもよい。また、移動物体経路予測部５２は、移動物体の種別および移動物体の状態情報も移動物体経路予測情報に含めてもよい。

【0103】

また、移動物体経路予測部５２は、移動物体の現在の位置と過去の位置とから得られる速度の大きさ、方向、および加速度から、移動物体の将来位置を推定してもよい。

【0104】

また、移動物体経路予測部５２は、あらかじめ地図情報を取得し、予測した移動物体の移動経路が地図のルート上に乗るよう、予測した移動経路を補正してもよい。

【0105】

また、移動物体経路予測部５２は、例えば、予測した移動経路範囲に信号機が存在し、その信号機情報が取得できる場合、取得した信号機情報を踏まえて、移動物体の減速や停止イベントを予測してもよい。そして、移動物体経路予測部５２は、予測した移動物体の減速や停止イベントに基づいて、予測した移動物体の移動経路を補正してもよい。

【0106】

また、移動物体経路予測部５２は、機械学習した判別器またはネットワークを利用して、各移動物体の将来の移動経路を推定してもよい。判別機またはネットワークは、上記のすべての情報、または、その一部を特徴量として機械学習してもよい。

【0107】

また、移動物体経路予測部５２は、経路予測範囲に存在する各移動物体の相互位置を加味して、移動経路を推定（補正）してもよい。例えば、移動物体経路予測部５２は、“移動物体が接近する場合は減速する”などのルールに基づいて、将来の移動経路を補正してもよい。

【0108】

図１１Ａは、予測した移動経路の補正を説明する図である。図１１Ａに示すように、車両（移動物体）の相対速度ごとに、車両間の安全距離があらかじめ定義されてもよい。

【0109】

移動物体経路予測部５２は、移動物体センシングデータに基づいて、車両の相対速度と、車両間の距離とを算出し、算出した車両間の距離と、算出した相対速度に対応する安全距離とに基づいて、車両の移動経路を補正してもよい。例えば、２台の車両が或る相対速度において走行する。その２台の車両が、安全距離より短い距離で走行した場合、後続の車両は速度を低下すると予測される。この場合、移動物体経路予測部５２は、後続の車両の速度を低く補正する。

【0110】

また、移動物体経路予測部５２は、次の式（１）に基づいて、安全相対速度v＿safeを算出してもよい。

【0111】

v＿safe＝a＊（前方車両との距離r＿diff－r_min） …（１）

【0112】

なお、式（１）の「ａ」は、所定の係数である。「ｒ＿ｍｉｎ」は、相対速度が０のときの安全距離である。r＿diff＜r＿minの場合、v＿safe＝0である。

【0113】

移動物体経路予測部５２は、算出した安全相対速度に基づいて、車両の移動経路を補正してもよい。例えば、２台の車両の相対速度が、安全相対速度を超えていた場合、後続の車両は速度を低下すると予測される。この場合、移動物体経路予測部５２は、後続の車両の速度を低く補正する。

【0114】

図１１Ｂは、予測した移動経路の補正を説明する図である。移動物体経路予測部５２は、移動物体の速度ベクトルから、移動物体の存在領域と、回避判断領域とを生成してもよい。例えば、図１１Ｂの破線Ｘ１ａは、移動物体７１の存在領域を示す。破線Ｘ１ｂは、移動物体７１の回避判断領域を示す。破線Ｘ２ａは、移動物体７２の存在領域を示す。破線Ｘ２ｂは、移動物体７２の回避判断領域を示す。

【0115】

移動物体経路予測部５２は、生成した移動物体の回避判断領域が重なる場合、移動物体の移動経路を補正する。例えば、図１１Ｂの例の場合、移動物体７１は、移動物体７２との衝突を回避するため、速度を低下すると予測される。この場合、移動物体経路予測部５２は、移動物体７１の速度を低く補正する。または、移動物体７１は、移動物体７２との衝突を回避するため、移動方向を変更すると予測される。この場合、移動物体経路予測部５２は、移動物体７１，７２のトラッキング情報に基づいて、移動物体７１の方向を変更する。すなわち、移動物体経路予測部５２は、移動物体の速度（速さと方向）に基づいて、将来の移動経路を補正してもよい。

【0116】

図９のシーケンスの説明に戻る。移動物体経路予測部５２は、Ｓ２０にて予測した移動物体の将来の移動経路（移動物体経路予測情報）を通信品質予測部５３に送信する（Ｓ２１）。

【0117】

通信品質予測部５３は、Ｓ２１にて送信された移動物体経路予測情報に基づいて、通信品質予測処理を実行する（Ｓ２２）。

【0118】

［Ｓ２２：通信品質予測処理］
通信品質予測部５３は、Ｓ２１にて送信された移動物体経路予測情報に基づいて、基地局１０の通信エリアにおける将来の通信品質の分布を予測した、通信品質マップを生成する。

【0119】

例えば、通信品質予測部５３は、基地局１０周辺の地図情報（建物等の固定構造物の形状等の情報）を用いて、基地局１０が送信する電波の通信品質を示す基本通信品質マップをあらかじめ生成する。通信品質予測部５３は、あらかじめ生成した基準通信品質マップを、Ｓ２１にて送信された移動物体経路予測情報から得られる１秒後、２秒後、…、Ｎ秒後の移動物体の位置に基づいて補正し、通信品質マップを生成する。

【0120】

なお、通信品質予測部５３は、基本通信品質マップを補正するとき、１秒刻みで電波の伝搬シミュレーションを計算しなくてもよい。通信品質予測部５３は、移動物体の位置と大きさとに基づいて、電波の遮蔽領域（電波が遮蔽される領域）を算出し、算出した遮蔽領域を基本通信品質マップに重ね合わせて通信品質マップを生成してもよい。これにより、通信品質予測部５３は、通信品質予測に関する計算量を削減する。上記では、通信品質予測部５３は、１秒刻みでＮ秒後までの通信品質マップを生成したがこれに限られない。

【0121】

また、通信品質予測部５３は、移動物体検出センサー１１のデバイス特性を考慮して通信品質マップを生成してもよい。例えば、ミリ波レーダーは、測距性能は高いが、方位方向の誤差が比較的大きい。そこで、移動物体検出センサー１１がミリ波レーダーの場合、通信品質予測部５３は、移動物体の位置と大きさとから推定した遮蔽領域に対し、移動物体検出センサー１１から見たときの方位方向に尤度を付与して基本通信品質マップを補正してもよい。また、ステレオカメラは、方位方向の精度は高いが、遠方の測距性能が比較的低い。そこで、移動物体検出センサー１１がステレオカメラの場合、通信品質予測部５３は、移動物体検出センサー１１から見たときの距離方向に尤度を付与して基本通信品質マップを補正してもよい。

【0122】

また、通信品質予測部５３は、例えば、路面上の通信品質を予測してもよいし、高さ別に通信品質予測を行ってもよい。この場合、通信品質予測部５３は、アンテナ１４の位置制御や移動端末２０のアンテナの高さ制御を行って通信品質を予測してもよい。

【0123】

また、遮蔽領域を形成する移動物体の予測位置の誤差が、基地局１０側に生じた場合、通信品質予測部５３は、実際には遮蔽領域であっても、遮蔽領域でない（通信可能領域）と捉える。そこで、通信品質予測部５３は、遮蔽領域の基地局１０（アンテナ１４）とは反対側に、オフセット領域を加えてもよい。これにより、通信品質予測部５３は、移動物体検出センサー１１が検出した移動物体の測位結果において、アンテナ１４側に誤差が含まれる場合でも、本来の通信不可能領域を通信可能領域とみなすことを防ぐ。

【0124】

また、通信品質予測部５３は、機械学習した判別器またはネットワークを利用して、通信品質マップを生成してもよい。判別機またはネットワークは、移動端末および移動物体の位置、大きさ、および移動速度等を特徴量として機械学習してもよい。

【0125】

図１２Ａは、基本通信品質マップの一例を示した図である。図１２Ｂは、通信品質マップの一例を示した図である。図１２Ａおよび図１２Ｂに示す白丸は、基地局１０の位置を示す。図１２Ａおよび図１２Ｂに示す破線で囲まれるエリアは、通信品質が一定以上の領域であり、高速通信エリアを示す。

【0126】

上記したように、通信品質予測部５３は、移動物体の位置と大きさとに基づいて、電波の遮蔽領域を算出してもよい。そして、通信品質予測部５３は、あらかじめ生成した図１２Ａに示す基本通信品質マップに、算出した遮蔽領域を重畳し、図１２Ｂに示す通信品質マップを生成してもよい。図１２Ｂに示す黒い長方形は、遮蔽領域を示す。

【0127】

図１３は、テキストデータにおける通信品質マップの一例を示した図である。図１３に示すＸ，Ｙ，Ｚは、基地局１０の通信エリア内の位置（座標）を示す。Ｐｏｗｅｒは、位置Ｘ，Ｙ，ＺにおけるＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）を示す。基地局１０は、テキストデータの通信品質マップをメモリ１３ｂに記憶してもよい。

【0128】

図１４は、遮蔽領域の算出の一例を説明する図である。図１４には、移動物体Ａ１１が示してある。移動物体Ａ１１の高さは「ｈ」である。移動物体Ａ１１の長さは「ｄ」である。アンテナ１４（基地局１０）から移動物体Ａ１１までの距離は「Ｌ」である。

【0129】

図１４に示す「ｈＴｘ」は、アンテナ１４の高さを示す。「ｈｒｘ」は、移動端末のアンテナの高さを示す。アンテナ１４から見て、移動物体Ａ１１の影となる部分の長さ、すなわち、遮蔽領域の長さ「Ｌ’」は、次の式（２）で示される。

【0130】

Ｌ’＝｛（ｈ－ｈｒｘ）＊（Ｌ＋ｄ）｝／（ｈＴｘ－ｈ） …（２）

【0131】

遮蔽領域の幅は、移動物体Ａ１１の幅とする。通信品質予測部５３は、式（２）を用いて算出した遮蔽領域の長さと、移動物体Ａ１１の幅とに基づいて、基本通信品質マップに長方形状の遮蔽領域を重畳し、通信品質マップを生成する。

【0132】

通信品質予測部５３は、上記したように、遮蔽領域のアンテナ１４とは反対側に、オフセット領域を加えてもよい。例えば、通信品質予測部５３は、図１４の両矢印Ａ１２に示すように、遮蔽領域のアンテナ１４とは反対側にオフセット領域を加えてもよい。

【0133】

例えば、移動物体検出センサー１１が検出する移動物体の位置には、誤差が含まれる場合がある。例えば、移動物体Ａ１１は、実際、図１４の矢印Ａ１３に示す位置に存在しているにも関わらず、移動物体検出センサー１１は、図１４の矢印Ａ１４に示す位置において移動物体Ａ１１を検出する場合がある。すなわち、移動物体検出センサー１１は、誤って、実際の位置より基地局１０側において移動物体Ａ１１を検出する場合がある。この場合、移動端末は、図１４の両矢印Ａ１２に示す領域では、基地局１０と通信できない。そこで、通信品質予測部５３は、本来の通信不可能領域を通信可能領域とみなすことを防ぐために、遮蔽領域の長さにオフセットを加える。

【0134】

図１０のシーケンスの説明に戻る。通信品質予測部５３は、Ｓ２２にて生成した通信品質マップと、ダウンロード要求した移動端末２０の予測移動経路である端末予測移動経路とを含む通信品質予測情報を、スケジューリング部５４に送信する（Ｓ２３）。なお、端末予測移動経路は、Ｓ２０にて生成される。

【0135】

スケジューリング部５４は、Ｓ２３にて送信された通信品質予測情報を受信すると、サーバー３０に対し、Ｓ９にて移動端末２０がダウンロード要求したコンテンツのサイズ情報を要求する（Ｓ２４）。

【0136】

サーバー３０の情報配信部６１は、Ｓ２４のコンテンツサイズ情報の要求に応じて、コンテンツサイズ情報をスケジューリング部５４に送信する（Ｓ２５）。

【0137】

スケジューリング部５４は、Ｓ２５にて送信されたコンテンツサイズ情報を受信すると、スケジューリング生成処理を実行する（Ｓ２６）。

【0138】

［Ｓ２６：スケジューリング生成処理］
スケジューリング部５４は、移動端末２０が要求したコンテンツデータのサイズと、高速通信エリアのビットレートとから、移動端末２０へのコンテンツデータの送信時間を算出する。

【0139】

スケジューリング部５４は、送信時間を算出すると、通信品質予測情報を参照し、移動端末２０が高速通信エリアに到達した時刻から、算出した送信時間が経過するまで、移動端末２０の端末予測移動経路における通信品質が良好な状態を保ち続けているか否かを判定する。例えば、スケジューリング部５４は、通信品質マップを参照し、移動端末２０の端末予測移動経路における通信品質が、所定の閾値以上を保ち続けているか否かを判定する。

【0140】

スケジューリング部５４は、移動端末２０の通信品質が良好な状態を保ち続けている場合、移動端末２０へのコンテンツデータの送信処理を、移動端末２０が高速通信エリアに到達する時間まで待機する。移動端末２０が高速通信エリアに到達する時間は、移動端末２０の端末予測移動経路から算出されてもよい。また、移動端末２０が高速通信エリアに到達する時間は、移動端末２０の予測された通信品質が所定値以上になった場合、移動端末２０は高速通信エリアに到達したと判断できるため、移動端末２０の予測された通信品質から算出されてもよい。

【0141】

一方、スケジューリング部５４は、移動端末２０の通信品質が良好な状態を保ち続けていない場合、移動端末２０へのコンテンツデータの送信処理を開始する（コンテンツデータの送信処理を待機しないで通信処理を開始する）。

【0142】

なお、スケジューリング部５４は、移動端末２０がダウンロード要求したコンテンツデータのサイズが小さく、ビットレートに関わらずコンテンツデータの送信が即座（例えば、一定時間内）に完了する場合も、コンテンツデータの送信処理を待機しなくてもよい。

【0143】

また、スケジューリング部５４は、通信品質予測情報をもとに、ＳＩＮＲ（周辺セル干渉を考慮した受信信号電力対干渉および雑音電力比）が高い時刻順に、当該移動端末２０をスケジューリングしてもよい。ＬＴＥやＮＲ（New Radio）等、ユーザ多重が可能なシステムにおいては、ユーザ間の切り替えに基づくオーバヘッドがないためこのような割当が有効である。

【0144】

また、スケジューリング部５４は、通信品質予測情報をもとに、一定区間の平均ＳＩＮＲが高い時刻区間順に、当該移動端末２０をスケジューリングしてもよい。WiGig等、ユーザ間で時分割に送信するシステムにおいては、送受信宛てのユーザ切り替え時のオーバヘッドが高いため、ある程度連続した時間で送信スケジューリングを行うことが有効である。

【0145】

また、スケジューリング部５４は、通信品質予測情報または他の移動端末のスケジューリング状況をもとに、新たな移動端末に対してコンテンツデータの送信に必要な時間が確保できないと判断した場合、他の無線システム（ＬＴＥやＮＲ）へオフロードするよう移動端末およびネットワークに指示してもよい。予測情報をもとに迅速にオフロード処理を行うことで、コンテンツデータの送受信を確実に行うことができる。

【0146】

図１５は、スケジューリング部５４の動作例を示したフローチャートである。スケジューリング部５４は、移動端末２０の端末予測移動経路において、所定の閾値（接続断閾値Ｔｈ０）以下となる通信品質（ＲＳＳＩ）が含まれる場合、そのＲＳＳＩ以降において、移動端末２０に無線リソースを割り当てないよう、移動端末２０を無線リソースの割り当て候補から除外する（Ｓ５０）。これは、接続断閾値以下のＲＳＳＩのタイミングをまたいでデータの送受信を行う場合、リンクの再接続時間が必要となり、ダウンロードが予定通り完了しない可能性があるためである。なお、無線リソースとは、時間に関するリソースまたは周波数帯域に関するリソースのいずれか一方または両方を指す。

【0147】

スケジューリング部５４は、通信品質マップを参照し、移動端末２０の端末予測移動経路において、ＲＳＳＩが最大となるタイミング（時間）を取得する。スケジューリング部５４は、取得した時間を変数Ｔｉｍｅに格納する（Ｓ５１）。

【0148】

スケジューリング部５４は、変数Ｄａｔａに残留データサイズを格納する（Ｓ５２）。残留データサイズとは、例えば、移動端末２０に送信する残りのコンテンツデータのサイズである。

【0149】

スケジューリング部５４は、変数Ｄａｔａが０より大きいか否かを判定する（Ｓ５３）。すなわち、スケジューリング部５４は、移動端末２０に送信するコンテンツデータが残っているか否かを判定する。

【0150】

スケジューリング部５４は、移動端末２０に送信するコンテンツデータが残っていないと判定した場合（Ｓ５３のＮ）、すなわち、コンテンツデータを全て移動端末２０に送信した場合、フローチャートの処理は終了する。

【0151】

スケジューリング部５４は、移動端末２０に送信するコンテンツデータが残っていると判定した場合（Ｓ５３のＹ）、変数Ｔｉｍｅの時間（変数Ｔｉｍｅの時間における無線リソース）に、コンテンツデータを送信する空きがあるか否かを判定する（Ｓ５４）。

【0152】

スケジューリング部５４が、変数Ｔｉｍｅの時間に、コンテンツデータを送信する空きがないと判定した場合（Ｓ５４のＮ）、フローチャートの処理はＳ５７に移行する。

【0153】

スケジューリング部５４は、変数Ｔｉｍｅの時間に、コンテンツデータを送信する空きがあると判定した場合（Ｓ５４のＹ）、コンテンツデータを変数Ｔｉｍｅの時間に割り当てる（Ｓ５５）。

【0154】

スケジューリング部５４は、変数Ｄａｔａから、Ｓ５５にて割り当てたコンテンツデータのサイズを減算する（Ｓ５６）。なお、割り当てられた時間において送信されるコンテンツデータサイズはＴｈ（ＲＳＳＩ）と表される。これは、コンテンツデータサイズが割り当てられた時間のＲＳＳＩの大きさに基づいて決定されることを示す。

【0155】

スケジューリング部５４は、変数Ｔｉｍｅを減算する（Ｓ５７）。例えば、スケジューリング部５４は、通信品質マップが作成される秒刻みの時間（例えば、１秒）を、変数Ｔｉｍｅから減算する。フローチャートの処理はＳ５３に移行する。

【0156】

図１６Ａは、移動端末の端末予測移動経路における通信品質の一例を示した図である。図１６Ａに示すように、移動端末ＵＥ＃１の端末予測移動経路における通信品質は、１秒刻みで１０秒先まで算出されている。移動端末ＵＥ＃１の通信品質は、８秒後に最大となっている。図１５のＳ５１で説明したように、スケジューリング部５４は、ＲＳＳＩが最大となるタイミング（図１６Ａの例では８秒）を取得し、変数Ｔｉｍｅに格納する。スケジューリング部５４は、通信品質が最大となる時点を基準に、移動端末ＵＥ＃１に無線リソースを割り当てる（図１６Ａの例では、８秒から２秒さかのぼった６秒から、最大通信品質の８秒まで、移動端末ＵＥ＃１に無線リソースを割り当てる）。

【0157】

なお、図１５のＳ５０で説明したように、スケジューリング部５４は、移動端末ＵＥ＃１の端末予測移動経路において、接続断閾値以下となる通信品質が含まれる場合、その通信品質以降において、移動端末ＵＥ＃１に無線リソースを割り当てないよう、移動端末ＵＥ＃１を割り当て候補から除外する。別言すれば、スケジューリング部５４は、移動端末の予測移動経路において、所定の閾値以下となる通信品質が含まれないように通信開始タイミングの決定を行う。

【0158】

スケジューリング部５４は、図１５のＳ５３－Ｓ５７で説明したように、移動端末ＵＥ＃１に送信するデータがなくなるまで、時間を減算する。図１６Ａの例では、６秒まで減算している。別言すれば、スケジューリング部５４は、６～８秒の３秒間の時間を、ＵＥ＃１に割り当てている。そして、移動端末ＵＥ＃１へのデータ送信は、３秒間の時間の割り当てで完了する。

【0159】

図１６Ｂは、図１６Ａに示した通信品質の状態から５秒経過したときの通信品質の一例を示した図である。５秒後の図１６Ｂでは、移動端末ＵＥ＃２のデータ送信が発生している。移動端末ＵＥ＃２の通信品質は、８秒後に最大となっている。図１６Ａの説明と同様に、スケジューリング部５４は、移動端末ＵＥ＃２に対し、データを送信する時間（３秒間）を割り当てる。

【0160】

図１０のシーケンスの説明に戻る。スケジューリング部５４は、Ｓ２６のスケジューリング生成処理にて、コンテンツデータの送信処理を待機すると判定した場合、通信スケジュール待ち処理を実行する（Ｓ２７）。

【0161】

［Ｓ２７：通信スケジュール待ち処理］
スケジューリング部５４は、Ｓ２６にて決定した待機時間（移動端末２０が高速通信エリアに到達する時間まで）、ウェイト処理を実行する。

【0162】

なお、スケジューリング部５４は、ウェイト処理中（例えば、ウェイト処理開始してから１秒後）、通信品質予測部５３に対して、再度、通信品質予測処理を要求してもよい。スケジューリング部５４は、新たに取得した通信品質予測情報に基づいて、新たなスケジューリングを実行してもよい。

【0163】

図１０のシーケンスの説明に戻る。スケジューリング部５４は、Ｓ２６にて即時通信を判定した場合、または、Ｓ２７にてウェイト処理を実行した後、サーバー３０に対し、コンテンツデータを要求する（Ｓ２８）。

【0164】

サーバー３０の情報配信部６１は、Ｓ２８のコンテンツデータの要求に応じて、コンテンツデータをスケジューリング部５４に送信する（Ｓ２９）。

【0165】

スケジューリング部５４は、Ｓ２９にて送信されたコンテンツデータを受信し、無線通信ユニット１２に送信する（Ｓ３０）。

【0166】

無線通信ユニット１２は、Ｓ３０にて送信されたコンテンツデータを受信し、移動端末２０に送信する（Ｓ３１）。

【0167】

以上説明したように、移動物体センシング部５１は、移動端末２０を含む移動物体の位置および大きさを取得する。移動物体経路予測部５２は、移動物体センシング部５１が取得した位置に基づいて、移動物体の将来の移動経路を予測する。通信品質予測部５３は、移動物体の将来の移動経路と、移動物体の大きさとに基づいて、通信エリアの将来の通信品質の分布を示す通信品質マップを生成する。スケジューリング部５４は、通信品質マップを参照して、移動端末２０の将来の移動経路における予測通信品質を取得し、取得した予測通信品質に基づいて、移動端末２０の通信開始タイミングを決定する。

【0168】

これにより、基地局１０は、無線システムの電力効率向上を可能にしつつ、移動端末と適切に無線通信できる。

【0169】

例えば、スケジューリング部５４は、低速通信エリアにおいて通信要求した移動端末２０の予測通信品質が、高速通信エリアにおいて所定の品質を満たしている場合、移動端末２０が高速通信エリアに進入するまで、移動端末２０の通信を待機させる。これにより、基地局１０は、無線システムの電力効率を向上できる。

【0170】

また、スケジューリング部５４は、移動端末２０の予測通信品質が、高速通信エリアにおいて所定の品質を満たしていない場合、低速通信エリアにおいて、移動端末２０の通信を開始させる。これにより、移動端末２０は、高速通信エリアに進入するまで通信が待たされ、その後高速通信エリアに進入したにも関わらず、基地局１０と通信できなくなるという状況を回避できる。

【0171】

なお、無線通信ユニット１２が、移動物体を検知してもよい。例えば、無線通信ユニット１２は、WiGig通信ユニットであってもよい。この場合、無線通信ユニット１２は、WiGigのビームフォーミングトレーニングプロトコルを用いて、移動端末２０の位置を把握できる。

【0172】

制御ボード１３は、移動端末２０から通信リクエストを受信するたびに、スケジューリング部５４の処理を担うスレッドを起動する。そのため、スケジューリング部５４は、複数の移動端末２０から通信要求を受けた場合、それぞれ独立して送信タイミングを算出し、通信スケジュール待ち処理を実行する。起動されたスケジューリングスレッドが無線通信ユニット１２の送信リソース数の上限に達した場合、その後の通信リクエストは待たされる。

【0173】

複数の移動端末２０に対して、基地局１０が同時に通信を実行した場合、各移動端末２０のスループットは低下する。そこで、スケジューリング部５４は、スケジューリング生成処理の後段処理として「複数スケジュール間調整処理」を実行し、複数の移動端末２０のスケジュール間で重なりが無いか調整してもよい。スケジューリング部５４は、スケジュールに重なりがある場合、各移動端末２０のスループット低下を踏まえて、通信開始時間を早める制御を行ってもよい。

【0174】

移動端末２０の移動物体センシングデータには、移動端末２０の通信品質情報が含まれてもよい。例えば、無線通信ユニット１２は、移動端末２０との間のＲＳＳＩを取得する。移動物体センシング部５１は、Ｓ８の移動端末同定処理において、移動端末２０の移動物体センシングデータに、無線通信ユニット１２が取得した通信品質情報を含めてもよい。移動物体センシング部５１は、通信品質情報を含む移動物体センシングデータを複数フレームにわたって記憶してもよい。これにより、通信品質予測部５３は、移動物体センシングデータに含まれる通信品質情報に基づいて、実環境にあった基本通信品質マップを生成できる。例えば、通信品質予測部５３は、降雨や降雪、基地局１０周辺の設置環境や設置状況の変化に対応した基本通信品質マップを生成できる。

【0175】

基地局１０は、固定されてもよいし、移動してもよい。基地局１０は、無線通信装置と称されてもよい。

【0176】

通信開始タイミングには、連続通信（送信）における通信開始タイミングが含まれてもよいし、間欠通信（送信）における通信開始タイミングが含まれてもよい。

【0177】

移動端末間で通信期間が重複した場合、スケジューリング部５４は、再度スケジューリングを行ってもよい。

【0178】

図１７Ａおよび図１７Ｂは、再スケジューリング動作の一例を説明する図である。図１７Ａの例では、移動端末ＵＥ＃１をスケジューリングした後、移動端末ＵＥ＃２をスケジューリングした結果、移動端末ＵＥ＃１と、移動端末ＵＥ＃２との送信期間が重複している。この場合、スケジューリング部５４は、送信期間が重複した移動端末ＵＥ＃１，ＵＥ＃２に対し、再スケジューリングを行う。

【0179】

例えば、WiGigの場合、スケジューリング部５４は、無線品質からスループットを算出する処理（例えば、図１５のＳ５６）において、送信期間が重複している移動端末があれば、重複する移動端末数でスループット値の除算を行う。この場合、スケジューリング部５４は、図１５のＳ５６で説明した変数Ｄａｔａの算出を、次の式（３）に基づいて算出してもよい。

【0180】

Ｄａｔａ＝Ｄａｔａ－（Ｔｈ（ＲＳＳＩ）／重複ＵＥ数） …（３）

【0181】

また、例えば、ＮＲやＬＴＥの場合、スケジューリング部５４は、無線品質からスループットを算出する処理（例えば、図１５のＳ５６）において、送信期間が重複している移動端末があれば、全移動端末に対し無線リソースの割り当てを再度行い、割当量と無線品質に応じたスループット値を算出した処理を行う。

【0182】

図１７Ｂには、再スケジューリング後の様子が示してある。図１７Ｂでは、移動端末ＵＥ＃１，ＵＥ＃２の無線リソースの割り当て時間が、図１７Ａに対し、長くなるよう変更されている。

【0183】

すなわち、スケジューリング部５４は、移動端末の通信開始タイミングより開始される送信期間が、他の移動端末における送信期間と重複した場合に、送信期間が重複している端末数に基づいて移動端末のスループットを再計算し、再計算結果に基づいて通信開始タイミングの決定を行ってもよい。

【0184】

また、スケジューリング部５４は、移動端末の通信開始タイミングより開始される送信期間が、他の移動端末における送信期間と重複した場合に、送信期間が重複している各端末に対して無線リソースの再割り当てを行い、再割り当て結果を用いて移動端末のスループットを再計算し、再計算結果に基づいて通信開始タイミングの決定を行ってもよい。

【0185】

上述の実施の形態においては、各構成要素に用いる「・・・部」という表記は、「・・・回路（circuitry）」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。

【0186】

以上、図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかである。そのような変更例または修正例についても、本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態における各構成要素は任意に組み合わされてよい。

【0187】

本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるＬＳＩとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのＬＳＩ又はＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部または全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。ＬＳＩはデータの入力と出力を備えてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

【0188】

集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。

【0189】

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

【0190】

本開示は、通信機能を持つあらゆる種類の装置、デバイス、システム（通信装置と総称）において実施可能である。通信装置は無線送受信機（トランシーバー）と処理／制御回路を含んでもよい。無線送受信機は受信部と送信部、またはそれらを機能として、含んでもよい。無線送受信機（送信部、受信部）は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールと１または複数のアンテナを含んでもよい。ＲＦモジュールは、増幅器、ＲＦ変調器／復調器、またはそれらに類するものを含んでもよい。通信装置の、非限定的な例としては、電話機（携帯電話、スマートフォン等）、タブレット、パーソナル・コンピューター（ＰＣ）（ラップトップ、デスクトップ、ノートブック等）、カメラ（デジタル・スチル／ビデオ・カメラ等）、デジタル・プレーヤー（デジタル・オーディオ／ビデオ・プレーヤー等）、着用可能なデバイス（ウェアラブル・カメラ、スマートウオッチ、トラッキングデバイス等）、ゲーム・コンソール、デジタル・ブック・リーダー、テレヘルス・テレメディシン（遠隔ヘルスケア・メディシン処方）デバイス、通信機能付きの乗り物又は移動輸送機関（自動車、飛行機、船等）、及び上述の各種装置の組み合わせがあげられる。

【0191】

通信装置は、持ち運び可能又は移動可能なものに限定されず、持ち運びできない又は固定されている、あらゆる種類の装置、デバイス、システム、例えば、スマート・ホーム・デバイス（家電機器、照明機器、スマートメーター又は計測機器、コントロール・パネル等）、自動販売機、その他ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）ネットワーク上に存在し得るあらゆる「モノ（Things）」をも含む。

【0192】

通信には、セルラーシステム、無線ＬＡＮシステム、通信衛星システム等によるデータ通信に加え、これらの組み合わせによるデータ通信も含まれる。

【0193】

また、通信装置には、本開示に記載される通信機能を実行する通信デバイスに接続又は連結される、コントローラやセンサー等のデバイスも含まれる。例えば、通信装置の通信機能を実行する通信デバイスが使用する制御信号やデータ信号を生成するような、コントローラやセンサーが含まれる。

【0194】

また、通信装置には、上記の非限定的な各種装置と通信を行う、あるいはこれら各種装置を制御する、インフラストラクチャ設備、例えば、基地局、アクセスポイント、その他あらゆる装置、デバイス、システムが含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0195】

本開示は、移動端末と基地局とを有する無線システムに有用である。

【符号の説明】

【0196】

１ 基地局
２ 移動端末
３ 移動物体
１０ 基地局
１１ 移動物体検出センサー
１２ 無線通信ユニット
１３ 制御ボード
１３ａ ＣＰＵ
１３ｂ メモリ
２０ 移動端末
３０ サーバー
４０ ネットワーク
５１ 移動物体センシング部
５２ 移動物体経路予測部
５３ 通信品質予測部
５４ スケジューリング部
６１ 情報配信部
Ａ１ａ 高速通信エリア
Ａ１ｂ 低速通信エリア
Ａ２ 通信不可エリア

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17A】

【図17B】