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WO2024004176A1 - 通信継続性のための、ナビゲーションシステム、制御装置及びナビゲーション方法 - Google Patents

通信継続性のための、ナビゲーションシステム、制御装置及びナビゲーション方法 Download PDF

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Publication number
WO2024004176A1
WO2024004176A1 PCT/JP2022/026393 JP2022026393W WO2024004176A1 WO 2024004176 A1 WO2024004176 A1 WO 2024004176A1 JP 2022026393 W JP2022026393 W JP 2022026393W WO 2024004176 A1 WO2024004176 A1 WO 2024004176A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
route
area
user terminal
control device
congestion status
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/026393
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
仁 中里
紗季 田中
遥 堀内
Original Assignee
楽天モバイル株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 楽天モバイル株式会社 filed Critical 楽天モバイル株式会社
Priority to PCT/JP2022/026393 priority Critical patent/WO2024004176A1/ja
Publication of WO2024004176A1 publication Critical patent/WO2024004176A1/ja

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance

Definitions

  • the present disclosure relates to a navigation system, a route determining device, a control device, and a navigation method for communication continuity.
  • a route search system such as a car navigation system provides a navigation route by inputting a start point and a goal point at a user terminal.
  • This navigation route may take into account traffic congestion, travel time, toll roads, user preferences, and the like.
  • the communication demand at a transit point depends on demand-side factors such as the number of terminals, applications being used, and terminal movement speed, as well as the conditions at the transit point, such as road congestion, disaster information, and event occurrence status. .
  • Patent Document 1 uses a radio wave reception range database regarding the reception range or strength of radio waves for communication, expresses the predicted strength of radio waves by a circle centered on a base station, and gives an area where communication can continue. There is. However, the navigation disclosed in Patent Document 1 does not ensure continuity of communication usage by taking into consideration the demand-side factors at the time and the situation at the passing points at the time.
  • An object of the present invention is to provide a navigation method, a navigation system, and a control device.
  • a navigation system includes a route providing device including a first processor, and a control device including a second processor.
  • the first processor receives a start point and a goal point from a user terminal to be navigated, determines one or more route candidates from the start point to the goal point, and selects the one or more route candidates. and supplying the control device with:
  • the second processor acquires the congestion status of each area on each route candidate from an edge server corresponding to the area, and supplies the congestion status of each area on each route candidate to the route providing device. and to carry out.
  • the first processor further executes determining a recommended route based on the congestion status of each area on each route candidate and supplying the recommended route to the user terminal to be navigated.
  • a control device is provided with one or more route candidates from a start point to a goal point from a route providing device, and acquires the congestion situation of each area on each route candidate from an edge server. and supplying the congestion status of each area on each route candidate to the route providing device.
  • a navigation method includes the steps of: receiving a start point and a goal point from a user terminal to be navigated; determining one or more route candidates from the start point to the goal point; The method includes acquiring the congestion status of each area from an edge server, and determining a recommended route based on the congestion status of each area on each route candidate and supplying the recommended route to the user terminal to be navigated.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of route search to which the navigation system and navigation method according to the present embodiment are applied.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the navigation system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the operation of the navigation system for the example shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a route determining device according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the control device according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a sequence diagram for explaining an example of the operation of the navigation system according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a sequence diagram for explaining another example of the operation of the navigation system according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an operation example of another navigation system for the example of FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the management device according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a sequence diagram for explaining an example of the operation of another navigation system according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a sequence diagram for explaining another example of the operation of another navigation system according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of the navigation method according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a route search to which a navigation system, a route determination device, a control device, and a navigation method according to the present embodiment are applied.
  • FIG. 1 six areas from area #1 to area #6 are shown.
  • Each area comprises at least one base station, in particular at least one RU (Radio Unit).
  • the RU includes an antenna for transmitting and receiving radio waves.
  • Area #1 has a start point 72
  • area #5 has a goal point 74.
  • Route A is a route that passes through area #1, area #2, area #3, area #4, and area #5 in order from the start point 72 to the goal point 74.
  • Route B is a route from the start point 72 to the goal point 74, passing through area #1, area #2, area #3, area #6, and area #5 in order. In particular, route B branches from route A in area #3, passes through area #6, and reaches area #5.
  • Route C is a route from the goal point 74 to the start point 72, passing through area #5, area #4, area #3, area #2, and area #1 in order.
  • UE user terminal
  • the type of user terminal and means of transportation are not limited.
  • a vehicle 92 is shown in FIG. 1 and is capable of traveling from a start point 72 to a goal point 74, the user terminal 82 may exist within the vehicle 92, and the vehicle 92 itself may be a user terminal.
  • the vehicle 92 is not essential, and for example, a person holding the user terminal 82 may move on foot or the like. That is, the user terminal 82 may be moved by a mobile object, or the user terminal 82 itself may be moved.
  • the navigation system is a system for providing navigation for user terminals that use a wireless communication system, users who carry them, and the like.
  • the user terminal 82 to be navigated moves while communicating wirelessly with the RUs in each area on the route A.
  • the user terminal 82 can use communication (communication service) by transmitting and receiving radio waves via the RUs in area #1.
  • the user terminal 82 can use communication in each of areas #2 to #5 on route A by transmitting and receiving radio waves via the RUs in each area.
  • the "congestion status" of an area includes congestion of communication traffic and congestion of physical (traffic) traffic such as roads. The following is considered from the viewpoint of communication throughput.
  • self terminal 82 the user terminal 82 to be navigated
  • other terminal 84 each communication terminal (for example, user terminal 84) other than the navigated target
  • the "load status (in Mbps)" of a certain edge server (per unit time) is calculated by “instantaneous load (in Mbps)” for each UE connected to that edge server x "communication time of that UE (in seconds)” )/unit time (sec)” and the sum is calculated for the UEs connecting to the edge server.
  • the load status F of the edge server the communication time ⁇ i of UE #i (i is an integer from 1 to N) connecting to that edge server, the load f i by UE #i, the unit time T, and the communication time ⁇ i of UE #i (i is an integer from 1 to N) connected to that edge server,
  • T may be the time during which the UE to be navigated passes through the area corresponding to the edge server.
  • a large F means that either ⁇ i , f i , or N is large.
  • the edge server obtains f i and N from the base station as communication traffic.
  • ⁇ i is the time interval from entering the area to leaving the area, it corresponds to physical traffic. Therefore, the load status of the edge server, which affects communication throughput, is affected by both communication traffic congestion and physical traffic congestion. Note that a specific method for acquiring physical traffic will be described later.
  • a route is navigated where there is no congestion in at least one of communication traffic and physical (traffic) traffic such as roads.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the navigation system according to this embodiment.
  • the navigation system 1 includes a route determination device 10 and a control device 20.
  • the user terminal 80 in FIG. 2 is not limited to a mobile phone terminal, and may be any communication device that allows the user to input information indicating a start point and information indicating a goal point and that can notify route information, for example, a vehicle. It may also be a car navigation terminal installed in a car.
  • the route determining device 10 includes a map information section 15 and a route information providing section 17. Note that, as described later, the route determining device 10 may further include a route changing unit 19.
  • the map information unit 15 of the route determination device 10 stores map information, and based on the information indicating the start point and the information indicating the goal point obtained from the user terminal 80, refers to the map information and selects one or more route candidates. Select.
  • the route candidate selection method may be any known method and is not particularly limited. In particular, route candidates may be selected taking into account the user's preferences such as the user's search history, or route candidates may be generated taking into account traffic conditions such as toll roads, traffic congestion, and weather. It may be possible to do so.
  • the route candidates may be selected in consideration of the location of the RU of the base station in the map information, and a route that allows continued communication.
  • the map information unit 15 selects route A and route B as one or more route candidates based on the start point 72 and the goal point 74.
  • map information it is possible to use a database-like map called a dynamic map, which is a high-precision three-dimensional map with various traffic information such as vehicle positions added. Dynamic maps are suitable for selecting route candidates that incorporate information such as traffic congestion information.
  • the control device 20 is connected to one or more edge servers 60 (Edge #1 to Edge #6 in FIG. 2) in the wireless communication system.
  • each edge server is connected to one or more base stations 50, and the RUs of each base station form a cell that provides communication services.
  • Control device 20 may be an edge controller.
  • a cell formed by one or more base stations to which each edge server connects is referred to as an "area.” That is, any one area #n in FIG. 1 (n in FIG. 1 is an integer from 1 to 6) consists of one or more cells provided by one or more base stations.
  • the base stations of each cell in area #n are connected to a common edge server (for example, Edge #n) to provide communication services.
  • Edge #n for example, Edge #n
  • the control device 20 can acquire the congestion status of the corresponding area from one or more edge servers 60 and store it in the edge information unit 24. That is, the edge information unit 24 stores congestion information of areas where communication is performed via each edge server. (Generally, congestion information for multiple areas is stored.) As mentioned above, the "congestion status" of an area includes congestion of communication traffic and congestion of physical (traffic) traffic such as roads. That's fine. Further, the control device 20 can obtain the congestion status of the area at regular intervals. This may be done by polling, Syslog, or the like. Alternatively, the control device 20 may be supplied with updated congestion status from the edge server 60 every time the congestion status of the corresponding area is updated. Here, updating the congestion situation is a change in the congestion situation, such as from non-congested to congested, or from congestion to non-congestion.
  • the control device 20 may include a user information section 22 that stores the starting point and goal point of each user terminal in the wireless communication system.
  • the route determining device 10 and the control device 20 may further include a configuration not shown.
  • the route determining device 10 acquires information indicating a start point and information indicating a goal point from the user terminal 80 to be navigated.
  • the information indicating the start point and the information indicating the goal point are information for specifying the start point and the goal point, respectively, and may be, for example, the latitude and longitude of the start point and the goal point.
  • the route determining device 10 uses the map information unit 15 to select one or more route candidates that allow continuous communication with the user terminal 80 from the start point to the goal point.
  • the route determining device 10 supplies the selected one or more route candidates to the control device 20.
  • the route determination device may further supply the starting point and the finishing point of the user terminal to the control device 20.
  • the control device 20 can read the congestion status of each area on each route candidate from the edge information unit 24. Alternatively, when the control device 20 is supplied with one or more route candidates from the route determination device 10, the control device 20 may acquire the congestion status of each area on each route candidate from the edge server 60. Further, the control device 20 may read out or obtain the congestion status of areas on other route candidates only when an area on a certain route candidate is congested. The control device 20 supplies the route determination device 10 with the congestion status of each area on each route candidate.
  • the route information providing unit 17 of the route determination device 10 determines whether sufficient communication throughput can be obtained between the start point and the goal point among the one or more selected route candidates based on the congestion status of each area on each route candidate. Then, route candidates that allow continued communication are determined. Note that when the user terminal 80 is already moving from the start point to the goal point, the route change unit 19 selects a route candidate from the route that the user terminal 80 is following that can provide sufficient communication throughput and allow communication to continue. You may also change it to .
  • the route determining device 10 provides the user terminal 80 with route candidates that allow continued communication. Therefore, according to the navigation system 1, it is possible to dynamically change the optimal route that allows continued use of communication services, taking into consideration the congestion situation on the route.
  • User #1 inputs information indicating the start point 72 and information indicating the goal point 74 into the route determining device 10 using the user terminal 82 to be navigated.
  • the route determining device 10 selects a route A (see FIG. 1) that passes through area #1, area #2, area #3, area #4, and area #5 in order from the start point 72 to the goal point 74.
  • route B passes through area #1, area #2, area #3, area #6, and area #5 in order from the start point 72 to the goal point 74. Select.
  • the route determining device 10 may select route B as an alternative candidate only when a certain area on route A is congested.
  • the route determining device 10 supplies the selected route A and route B to the control device 20.
  • the control device 20 stores the congestion status of each area on route A (area #1, area #2, area #3, area #4, and area #5 in FIG. 1) in an edge information section (see reference numeral 24 in FIG. 2). It can be read from.
  • control device 20 reports the congestion status of area #1, area #2, area #3, area #4, and area #5 on route A to edge server 60. (Edge#1, Edge#2, Edge#3, Edge#4, and Edge#5 in FIG. 3).
  • the control device 20 can read the congestion status of each area on route B (area #6 in FIG. 1) from the edge information section (see reference numeral 24 in FIG. 2). Alternatively, when route B is supplied from route determining device 10, control device 20 may acquire the congestion status of area #6 on route B from edge server 60 (Edge #6 in FIG. 3). . Note that the control device 20 may read or obtain the congestion status of area #6 on route B only when a certain area on route A is congested. The control device 20 supplies the congestion status of each area on the routes A and B to the route determining device 10.
  • the route determining device 10 selects a route candidate between route A and route B between the start point 72 and the goal point 74 where sufficient communication throughput can be obtained and communication can be continued based on the congestion status of each area on each route candidate. Determine. This decision can be made dynamically taking into account the current congestion status of areas along the route.
  • the route determining device 10 supplies user #1 with a route that has been determined as a route candidate that allows continued communication.
  • the "congestion status" of an area may include congestion of communication traffic and congestion of physical (traffic) traffic such as roads.
  • Congestion of communication traffic in a certain area can be obtained from the edge server as the actual amount of communication traffic at that time. Furthermore, it is also possible to predict communication traffic congestion at a point in time beyond that point, particularly at a point in time when the user terminal to be navigated passes through that area. The future amount of communication traffic can be predicted based on, for example, the number of terminals in the area or the application being used (whether it is a video application or the like that imposes a communication load).
  • Physical traffic congestion in a certain area can be predicted based on the conditions of passing points, such as the moving speed of the user terminal, road congestion, disaster information, or the occurrence of an event (for example, a soccer match).
  • the physical traffic congestion situation in a certain area can be obtained by detecting handover of a user terminal connected to a corresponding edge server and determining the physical location of the user terminal.
  • the physical traffic congestion situation in a certain area is determined by detecting the handover of a user terminal connected to a corresponding edge server, and determining the movement speed of the user terminal from the time it stays in the area corresponding to the edge server. You can also obtain it by doing so.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration example of the route determining device 10 according to the embodiment.
  • the route determining device 10 includes a transmitting/receiving section 110 and a processing section 120.
  • the transmitting/receiving unit 110 transmits and receives data between the user terminal 80 and the control device 20 in FIG.
  • Processing unit 120 includes a (first) processor 122 and memory 124. Note that the number of processor 122 and memory 124 may be one or more.
  • the processing unit 120 may further include storage 126.
  • the processing unit 120 operates the transmitting/receiving unit 110, and also executes data processing as the map information unit 15, route information providing unit 17, and optionally route changing unit 19 in FIG. 2 using the processor 122 and memory 124. can. Additionally, storage 126 can store map information. In particular, the storage 126 can store dynamic maps as map information.
  • the route determination device 10 may further include configurations not shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the control device 20 according to the embodiment.
  • Control device 20 includes a transmitting/receiving section 210 and a processing section 220.
  • the transmitting/receiving unit 210 transmits and receives data between the route determining device 10 and the edge server 60 shown in FIG.
  • the transmitting/receiving unit 210 may be configured to transmit and receive information to and from a management device (edge controller manager), which will be described later.
  • Processing unit 220 includes a (second) processor 222 and memory 224. Note that the processor 222 and the memory 224 may be one or more.
  • the processing unit 220 may further include storage 226.
  • the processing unit 220 operates the transmitting/receiving unit 210 and can perform data processing as the control device 20 using the processor 222 and memory 224. Furthermore, the storage 226 can store the congestion status of the area as the edge information section 24 in FIG.
  • the storage 226 may include a user information section 22 that stores the starting point and goal point of each user terminal in the wireless communication system.
  • the control device 20 may further include configurations not shown in FIG. 5. Further, for example, the route determining device 10 and the control device 20 may coexist in one device and share at least one of the transmitter/receiver, the processor, the memory, and the storage.
  • FIG. 6 is a sequence diagram for explaining an example of the operation of the navigation system according to the embodiment.
  • FIG. 6 shows a case where there is no congestion in the area on the route candidate.
  • the route determination device 10 acquires information indicating the start point and information indicating the goal point from the user terminal (UE#1) to be navigated.
  • the route determining device 10 can acquire information indicating the starting point and information indicating the goal point of user terminals other than UE #1.
  • the route determining device 10 determines one or more route candidates (route A in FIG. 1 as an example) from the start point of UE #1 to the goal point.
  • the control device 20 can be supplied with the start point and goal point of each user terminal from the route determining device 10 and store them in the user information section.
  • the control device 20 can search for a second user terminal (UE #2) whose start point is the goal point of UE #1 and whose goal point is the start point of UE #1.
  • the route determination device 10 may determine one or more route candidates (route C in FIG. 1 as an example) from the start point of UE #2 to the goal point.
  • the control device 20 can periodically acquire current location information of UE #1 and UE #2.
  • the control device 20 acquires the congestion status of the area where the UE #1 and the UE #2 are located from the corresponding edge servers (Edge #1 and Edge #5) based on the current location information of the UE #1 and the UE #2.
  • the control device 20 notifies the route determining device 10 that there is no congestion in the current area.
  • the route determining device 10 supplies the previously determined route candidate (route A) to the UE #1 as a route on which the communication service can be continued.
  • the route determining device 10 may supply the previously determined route candidate (route C) to UE #2 as a route on which the communication service can be continued.
  • the congestion situation in the area where UE#1 and UE#2 are located is searched again when a handover occurs due to their movement and the corresponding edge server is changed.
  • the re-search for the congestion status may be performed only when a handover occurs. For example, when UE #1 moves and the corresponding edge server changes from Edge #1 to Edge #2, the congestion situation is searched again.
  • FIG. 7 is a sequence diagram for explaining another example of the operation of the navigation system according to the embodiment.
  • FIG. 7 shows a case where there is congestion in a certain area on the route candidate.
  • the control device 20 Based on the current location information of UE #1 and UE #2, the control device 20 acquires the congestion status of the area where they are located from the corresponding edge servers (Edge #1 to Edge #5).
  • the control device 20 indicates that congestion has occurred in the area corresponding to Edge #4 (referred to as area #4 with reference to FIG. 1) among the areas where UE #1 or UE #2 is located. have been notified. In that case, the control device 20 acquires the congestion situation of an area adjacent to that area (referred to as area #6 with reference to FIG. 1) from Edge #6, which is different from Edge #4. In FIG. 7, Edge #6 has notified that there is no congestion in area #6.
  • the control device 20 requests the route determination device 10 to search for another route passing through area #6.
  • the route determining device 10 selects route B in FIG. Route B is a route from the start point 72 to the goal point 74, passing through area #1, area #2, area #3, area #6, and area #5 in order. In particular, route B branches from route A in area #3, passes through area #6, and reaches area #5.
  • the route determining device 10 supplies the route (route B) selected through the re-search to the UE #1 as a route on which the communication service can be continued.
  • the navigation system 2 in FIG. 8 includes a route determining device 10, a control device #1, a control device #2, and a management device 30.
  • the control device #1 and the control device #2 each have a transmitting/receiving section 210 and a processing section 220 including a (second) processor 222.
  • Control device #1 and control device #2 may be edge controllers.
  • the management device 30 includes a transmitting/receiving section 310 and a processing section 320 including a (third) processor 322, and is connected to the control device #1 and the control device #2.
  • the management device 30 may be an edge controller manager.
  • the route determining device 10 is connected to UE #1 and UE #2 without going through an edge server (reference numeral 60 in FIG. 2).
  • the route determining device 10 may be connected to the UE #1 and the UE #2 via the management device 30, the control device #1 or #2, and the edge server.
  • the start point 72 and the goal point 74 are geographically far apart. Therefore, among the edge servers 60, Edge #1, Edge #2, and Edge #3 are connected to the control device #1, and Edge #4, Edge #5, and Edge #6 are connected to the control device #1, which is different from the control device #1. Connected to 2.
  • the management device 30 is connected to the control device #1 and the control device #2 to perform communication and control between them.
  • the control device #1 and the control device #2 can acquire the congestion status of the corresponding area from one or more edge servers 60 and supply it to the management device 30.
  • the management device 30 may include an edge information section for storing the congestion status of each area.
  • the "congestion state" of an area may include congestion of communication traffic and congestion of physical (traffic) traffic such as roads.
  • the route determining device 10 selects the route A from the start point 72 to the goal point 74. and route B (see FIG. 1).
  • the route determining device 10 supplies the selected route A and route B to the management device 30.
  • the management device 30 reads or acquires the congestion status of each area on route A (area #1, area #2, area #3, area #4, and area #5 in FIG. 1) from the edge information section.
  • the management device 30 reads or acquires the congestion status of the area on route B (area #6 in FIG. 1) from the edge information section.
  • the management device 30 supplies the congestion status of each area on the routes A and B to the route determination device 10.
  • the route determining device 10 selects a route candidate between route A and route B between the start point 72 and the goal point 74 where sufficient communication throughput can be obtained and communication can be continued based on the congestion status of each area on each route candidate. Determine. This decision can be made dynamically taking into account the current congestion status of areas along the route.
  • the route determining device 10 supplies user #1 with a route that has been determined as a route candidate that allows continued communication.
  • FIG. 10 is a sequence diagram for explaining an example of the operation of the navigation system 2 according to the embodiment.
  • FIG. 10 shows a case where there is no congestion in the area on the route candidate. Description of parts in FIG. 10 that overlap with those in FIG. 6 will be omitted. Note that, corresponding to the user information section 22 and edge information section 24 in FIG. 2, there may be a user information section 32 and an edge information section 34 connected to the management device 30.
  • the route determining device 10 acquires information indicating the start point and information indicating the goal point from the user terminal to be navigated (UE #1) and user terminals other than UE #1. Information on the start point and goal point of each user terminal may be supplied from the route determination device 10 to the management device 30 and stored in the user information section 32 of the management device 30.
  • the management device 30 can search for a second user terminal (UE #2) whose start point is the goal point of UE #1 and whose goal point is the start point of UE #1.
  • Control device #1 and control device #2 can periodically acquire current location information of UE #1 and UE #2, respectively. From the current location information of UE #1 and UE #2, the management device 30 transmits the congestion status of the area where they are located from the corresponding edge servers (Edge #1 and Edge #5) to the control device #1 or the control device. Let #2 get it. In FIG. 10, it is assumed that there is no congestion in the area where UE #1 and UE #2 are located. In that case, the control device #1 or the control device #2 notifies the route determining device 10 that there is no congestion in the current area. This notification may be sent via the management device 30. The route determining device 10 supplies the previously determined route candidate (route A in FIG. 1) to the UE #1 as a route on which the communication service can be continued. The route determining device 10 may supply the previously determined route candidate (route C in FIG. 1) to UE #2 as a route on which the communication service can be continued.
  • the congestion situation in the area where UE#1 and UE#2 are located is searched again when a handover occurs due to their movement and the corresponding edge server is changed.
  • the re-search for the congestion status may be performed only when a handover occurs.
  • FIG. 11 is a sequence diagram for explaining another example of the operation of the navigation system 2 according to the embodiment.
  • FIG. 11 shows a case where there is congestion in a certain area on the route candidate. Description of parts in FIG. 11 that overlap with FIG. 10 or FIG. 7 will be omitted.
  • the management device 30 transmits the congestion status of the area where UE #1 and UE #2 are located from the current location information of UE #1 and UE #2 to the control device #1 or the control device from the corresponding edge servers (Edge #1 to Edge #5). Let #2 get it.
  • control device #2 acquires the congestion situation of an area adjacent to that area (referred to as area #6 with reference to FIG. 1) from Edge #6, which is different from Edge #4.
  • Area #6 has notified that there is no congestion in area #6.
  • Control device #2 notifies management device 30 that congestion has occurred in area #4 and that the route will be changed to pass through area #6.
  • the management device 30 requests the route determination device 10 to search for another route passing through the area 6.
  • the route determining device 10 selects the route B in FIG. 1 and supplies it to the UE #1 as a route on which the communication service can be continued.
  • the management device 30 connects with the control device #1 and the control device #2 and dynamically determines the optimal route that allows continued use of the communication service. can be changed to .
  • a navigation method 1000 includes the following steps. Receiving a start point and a goal point from a user terminal to be navigated (1010). Examples of the user terminal, start point, and goal point to be navigated include the user terminal 82, the start point 72, and the goal point 74 in FIG. 1, respectively. Determining one or more route candidates from the start point to the goal point (1020). Examples of one or more route candidates include route A and route B in FIG. Obtaining the congestion status of each area on each route candidate from the edge server (1030). Examples of areas on each route candidate include area #1 to area #6 in FIG. Examples of edge servers include Edge #1 to Edge #6 in FIG.
  • the congestion situation may include communication traffic congestion at the edge server and physical traffic congestion in the area. Determining a recommended route based on the congestion status of each area on each route candidate and supplying it to the user terminal to be navigated (1040). Examples of recommended routes include route A in FIG. 1 when there is no congestion in each area, and route B in FIG. 1 when there is congestion in area #4.
  • the navigation method 1000 it is possible to dynamically change the optimal route that allows continued use of communication services, taking into consideration the congestion situation on the route.
  • the present disclosure also includes a program for causing a system to execute the navigation method described above.
  • the program may be provided recorded on a computer-readable non-transitory storage medium.
  • connection means a logical connection for communication.
  • “B connected to A” means that A and B are logically connected so that they can communicate.
  • a and B do not necessarily have to be physically directly connected by a physical cable or the like, and a plurality of devices or wireless communication may be interposed between A and B.
  • a navigation system a route providing device including a first processor; a control device including a second processor;
  • the first processor is receiving a start point and a goal point from a user terminal to be navigated; determining one or more route candidates from the start point to the goal point; supplying the one or more route candidates to the control device;
  • the second processor is Obtaining the congestion status of each area on each route candidate from an edge server corresponding to the area; supplying the congestion status of each area on each route candidate to the route providing device;
  • the first processor is The navigation system further determines a recommended route based on the congestion status of each area on each route candidate and supplies the recommended route to the user terminal to be navigated.
  • the first processor searching for a second user terminal whose start point is the goal point of the user terminal to be navigated, and whose goal point is the start point of the user terminal to be navigated;
  • the physical traffic congestion status is determined by detecting a handover of a user terminal connected to the edge server and determining the moving speed of the user terminal from the time spent in the area corresponding to the edge server.
  • the first processor is supplying the one or more route candidates for the user terminal to be navigated to each control device via the management device;
  • the first processor of each control device includes: The navigation system according to any one of [1] to [5], further comprising supplying the congestion situation acquired from the edge server to the route providing device via the management device.
  • One or more route candidates from the start point to the goal point are provided by the route providing device; Obtaining the congestion situation of each area on each route candidate from the edge server,
  • a control device comprising: a processor configured to supply the congestion status of each area on each route candidate to the route providing device.
  • [8] Receiving a start point and a goal point from a user terminal to be navigated; determining one or more route candidates from the start point to the goal point; Obtaining the congestion status of each area on each route candidate from the edge server, A navigation method comprising determining a recommended route based on the congestion status of each area on each route candidate and supplying the recommended route to the user terminal to be navigated.
  • Route determining device 110 Transmitting/receiving section 120 Processing section 122 First processor 124 Memory 126 Storage 15 Map information section 17 Route information providing section 19 Route changing section 20 Control device 20-1 Control device #1 20-2 Control device #2 210 Transmission and reception section 220 Processing section 222 Second processor 224 Memory 226 Storage 22 User information section 24 Edge information section 30 Management device 310 Transmission and reception section 320 Processing section 322 Third processor 324 Memory 326 Storage 32 User information section 34 Edge information section 50 Base station 60 Edge server 72 Start point 74 Goal point 82, 84 User terminal 92, 94 Vehicle

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Abstract

ナビゲーションシステムは、第1のプロセッサを含む経路提供装置と、第2のプロセッサを含む制御装置と、を含む。 前記第1のプロセッサは、ナビゲート対象のユーザ端末からスタート地点とゴール地点を受け取ることと、前記スタート地点から前記ゴール地点までの1以上の経路候補を決定することと、前記1以上の経路候補を前記制御装置に供給することと、を実行する。 前記第2のプロセッサは、各経路候補上の各エリアの混雑状況を前記エリアに対応するエッジサーバから取得することと、各経路候補上の各エリアの前記混雑状況を前記経路提供装置に供給することと、を実行する。 前記第1のプロセッサは、各経路候補上の各エリアの前記混雑状況に基づいて推奨経路を決定して前記ナビゲート対象のユーザ端末に供給すること、を更に実行する。

Description

通信継続性のための、ナビゲーションシステム、制御装置及びナビゲーション方法
 本開示は、通信継続性のための、ナビゲーションシステム、経路決定装置、制御装置及びナビゲーション方法に関する。
 カーナビゲーションシステム等の経路検索システム(ナビゲーションシステム)は、ユーザ端末におけるスタート地点とゴール地点との入力により、ナビゲーション経路を提供する。
 このナビゲーション経路は、渋滞状況、所要時間、有料道路及びユーザの志向等を考慮したものとすることができる。
 一方、高速大容量通信の普及により、移動体通信の動画視聴等の従来型の利用のみならず、安全運転又は遠隔運転等での利用が進むと期待されている。
 しかしながら、経路検索システムによって得られた経路上の通過地点における通信需要が過大なときには、ユーザ端末と基地局との間の通信が困難な場合がある。その場合、ユーザ端末が基地局経由の通信サービスの利用を継続することができなくなる。
 通過地点の通信需要は、端末の数、使用されているアプリケーション、又は端末移動速度等の需要側の要素に加え、道路混雑状況、災害情報、又はイベント発生状況等の通過地点の状況に依存する。
 特許文献1では、通信用の電波の受信範囲又は強度についての電波受信範囲データベースを使用して、基地局を中心とする円によって電波の予測強度を表現して、通信継続可能なエリアを与えている。
 しかし、特許文献1のナビゲーションでは、その時々の需要側の要素、及び、その時々の通過地点の状況を考慮して通信利用の継続性を確保するものではない。
特開2006-98147号公報
 経路上の各地点での通信スループットを確保するだけで、通信サービス利用の継続性を担保する場合、ユーザが通るルートの実際の混雑状況がわからないという問題がある。
 本開示は、従来技術の問題点の少なくとも1つを解決しようと案出されたものであり、ルート上の混雑状況を考慮して、通信サービス利用を継続し得る最適なルートを動的に変更するナビゲーション方法、ナビゲーションシステム及び制御装置を提供することにある。
 本開示に係るナビゲーションシステムは、第1のプロセッサを含む経路提供装置と、第2のプロセッサを含む制御装置と、を含む。
 前記第1のプロセッサは、ナビゲート対象のユーザ端末からスタート地点とゴール地点を受け取ることと、前記スタート地点から前記ゴール地点までの1以上の経路候補を決定することと、前記1以上の経路候補を前記制御装置に供給することと、を実行する。
 前記第2のプロセッサは、各経路候補上の各エリアの混雑状況を前記エリアに対応するエッジサーバから取得することと、各経路候補上の各エリアの前記混雑状況を前記経路提供装置に供給することと、を実行する。
 前記第1のプロセッサは、各経路候補上の各エリアの前記混雑状況に基づいて推奨経路を決定して前記ナビゲート対象のユーザ端末に供給すること、を更に実行する。
 本開示に係る制御装置は、スタート地点からゴール地点までの1以上の経路候補を経路提供装置から提供されることと、各経路候補上の各エリアの混雑状況をエッジサーバから混雑状況を取得することと、各経路候補上の各エリアの前記混雑状況を前記経路提供装置に供給することと、を実行するプロセッサを含む。
 本開示に係るナビゲーション方法は、ナビゲート対象のユーザ端末からスタート地点とゴール地点を受け取ることと、前記スタート地点から前記ゴール地点までの1以上の経路候補を決定することと、各経路候補上の各エリアの混雑状況をエッジサーバから取得することと、各経路候補上の各エリアの前記混雑状況に基づいて推奨経路を決定して前記ナビゲート対象のユーザ端末に供給することと、を含む。
図1は、本実施形態に係るナビゲーションシステム及びナビゲーション方法が適用される、経路検索の例を示す図である。 図2は、実施形態に係るナビゲーションシステムの一例を示す模式図である。 図3は、図1の例についてナビゲーションシステムの動作例を示す模式図である。 図4は、実施形態に係る経路決定装置の例を示す模式図である。 図5は、実施形態に係る制御装置の例を示す模式図である。 図6は、実施形態に係るナビゲーションシステムの動作の例を説明するためのシーケンス図である。 図7は、実施形態に係るナビゲーションシステムの動作の別の例を説明するためのシーケンス図である。 図8は、図1の例について別のナビゲーションシステムの動作例を示す模式図である。 図9は、実施形態に係る管理装置の例を示す模式図である。 図10は、実施形態に係る別のナビゲーションシステムの動作の例を説明するためのシーケンス図である。 図11は、実施形態に係る別のナビゲーションシステムの動作の別の例を説明するためのシーケンス図である。 図12は、実施形態に係るナビゲーション方法の例を示すフローチャートである。
 図1は、本実施形態に係るナビゲーションシステム、経路決定装置、制御装置及びナビゲーション方法が適用される、経路検索の例を説明するための図である。
 図1においては、エリア#1からエリア#6までの6つのエリアが示されている。各エリアは少なくとも1つの基地局、特に少なくとも1つのRU(Radio Unit)を備えている。特にRUは電波送受信のためのアンテナを含む。
 そして、エリア#1にはスタート地点72があり、エリア#5にはゴール地点74がある。
 ルートAは、スタート地点72からゴール地点74まで、エリア#1、エリア#2、エリア#3、エリア#4及びエリア#5を順に通過する経路である。
 ルートBは、スタート地点72からゴール地点74まで、エリア#1、エリア#2、エリア#3、エリア#6及びエリア#5を順に通過する経路である。特にルートBはルートAからエリア#3内で分岐してエリア#6を通って、エリア#5に達している。
 ルートCは、ゴール地点74からスタート地点72まで、エリア#5、エリア#4、エリア#3、エリア#2及びエリア#1を順に通過する経路である。
 図1のように示されたルートAをユーザ端末(UE)が移動することを想定する。また、ユーザ端末は、当該経路を移動中に、当該経路上の各エリア内のRUと無線通信することを想定する。
 なお、ユーザ端末の種類及び移動手段は限られるものではない。例えば、図1においては車両92が示されており、スタート地点72からゴール地点74まで進行しうることが示されているが、車両92内にユーザ端末82が存在していてもよいし、車両92自体がユーザ端末であってもよい。また、本開示において車両92は必須ではなく、例えば、ユーザ端末82を保持した人が徒歩等で移動してもよい。すなわち、移動体によってユーザ端末82が動かされてもよいし、ユーザ端末82自体が移動してもよい。
 このように、本実施形態に係るナビゲーションシステムは、無線通信システムを利用するユーザ端末又はそれを持ち運ぶユーザ等に対するナビゲーションを行うためのシステムである。
 ナビゲート対象のユーザ端末82は、ルートA上の各エリアのRUと無線通信しながら移動する。ユーザ端末82はエリア#1においては、エリア#1内のRUを経由して電波を送受信して通信(通信サービス)を利用することができる。
 同様に、ユーザ端末82はルートA上のエリア#2からエリア#5のそれぞれにおいては、各エリア内のRUを経由して電波を送受信して通信を利用することができる。
 一方、エリア#4が「混雑」していて、ナビゲート対象のユーザ端末82がエリア#4内で十分な通信スループットが得られず、電波を送受信して通信を十分に利用することができない場合がある。
 なお、エリアの「混雑状況」とは、通信トラフィックの混雑と、道路等の物理的(交通)トラフィックの混雑とがある。そして、通信スループットの観点から次のように考察される。なお、以下ではナビゲート対象のユーザ端末82を単に「自端末82」と呼び、ナビゲート対象以外の各通信端末(例えばユーザ端末84)を「他端末84」と呼ぶ。
‐通信が混雑していても、他端末が、物理的に流れていれば(つまり、他端末が停滞せずに移動していれば)、そのエリアを通過する際の自端末82の通信スループットに悪影響はない。
‐他端末が物理的に滞留していても(つまり、他端末があまり移動せずに停滞していても)、通信需要が低ければ、そのエリアを通過する際の自端末82の通信スループットに悪影響はない。
‐通信が混雑しており、かつ他端末が物理的に滞留している場合は、そのエリアを通過する際の自端末82の通信スループットに悪影響がある。
 つまり、経路上のある地点での通信スループット(通信サービス利用の継続性)の確保の観点からは、通信トラフィックの混雑と、道路等の物理的(交通)トラフィックの混雑とが重なった場合に悪影響がある。
 通信スループットに通信トラフィックの混雑と、道路等の物理的(交通)トラフィックの混雑の両方が影響することについては次のように定式化される。
 あるエッジサーバの(単位時間あたりの)「負荷状況(単位はMbps)」は、そのエッジサーバに接続する各UEに対する「瞬間的な負荷(単位はMbps)」×「そのUEの通信時間(sec)/単位時間(sec)」を計算して、そのエッジサーバに接続するUEについて和を取ったものである。
 つまり、エッジサーバの負荷状況F、そのエッジサーバに接続するUE#i(iは1からNまでの整数)の通信時間τ、UE#iによる負荷f、単位時間T、そのエッジサーバに接続するUEの数Nについて、F=Σi=1 (τ/T)*fとなる。なお、Tは、ナビゲート対象のUEがそのエッジサーバに対応するエリアを通過する時間とすることができる。
 Fが大きいとはτ、f、又はNのいずれかが大きいことになる。エッジサーバはf、及びNを基地局から通信トラフィックとして取得する。それに対して、τはエリアに入ってから出るまでの時間間隔であるから、物理的トラフィックにあたる。
 よって、通信スループットに影響するエッジサーバの負荷状況は、通信トラフィックの混雑及び物理的トラフィックの混雑の両方が影響する。
 なお、物理トラフィックについての具体的な取得方法については、後述する。
 本開示の一態様では、通信トラフィック又は道路等の物理的(交通)トラフィックのうち、少なくともいずれか一方に混雑がない経路をナビゲートする。
 次に、図2を参照して、本実施形態に係るナビゲーションシステムを説明する。
 図2は、本実施形態に係るナビゲーションシステムの一例を示す模式図である。
 図2において、ナビゲーションシステム1は経路決定装置10及び制御装置20を含む。
 なお、図2においてユーザ端末80は携帯電話端末に限られず、ユーザがスタート地点を示す情報及びゴール地点を示す情報を入力することができ、経路情報を報知可能な通信装置であれば、例えば車両に設置されたカーナビゲーション端末などであってもよい。
 経路決定装置10は地図情報部15及び経路情報提供部17を含む。なお、後述するように、経路決定装置10が経路変更部19を更に含んでもよい。
 経路決定装置10の地図情報部15は、地図情報を記憶し、ユーザ端末80から取得したスタート地点を示す情報及びゴール地点を示す情報に基づいて、地図情報を参照して、1以上の経路候補を選出する。経路候補の選出手法については公知の手法を用いればよく、特に限定されない。特にユーザの検索履歴をはじめとするユーザの嗜好を考慮して経路候補が選出されるようになっていてもよいし、有料道路、渋滞状況又は天候などの交通状況を考慮して経路候補が生成されるようになっていてもよい。
 経路候補は、地図情報における基地局のRUの位置を考慮して、通信継続が可能な経路が選出されるようにしてもよい。
 図1の例も参照すると、地図情報部15は、スタート地点72及びゴール地点74に基づいて、ルートA及びルートBを1以上の経路候補として選出する。
 なお、特に地図情報として、ダイナミックマップと呼ばれる、高精度3次元地図に車両の位置などの様々な交通情報を付加したデータベース的マップを使用することができる。ダイナミックマップは、渋滞情報などを取り入れた経路候補の選出に適している。
 次に制御装置20について説明する。
 制御装置20は無線通信システムにある1以上のエッジサーバ60(図2におけるEdge#1からEdge#6)と接続している。ここで、各エッジサーバは1以上の基地局50と接続しており、各基地局のRUは通信サービスを提供するセルを形成している。制御装置20はエッジコントローラであってもよい。
 本開示では各エッジサーバが接続する1以上の基地局によって形成されるセルを「エリア」と呼ぶ。つまり、図1の任意の1つのエリア#n(図1でのnは1から6までの整数)は、1以上の基地局による1以上のセルからなっている。そして、エリア#nの各セルの基地局は共通のエッジサーバ(例えばEdge#nとする)と接続して通信サービスを提供している。
 制御装置20は1以上のエッジサーバ60から、対応するエリアの混雑状況を取得して、エッジ情報部24に記憶することができる。つまり、エッジ情報部24には、各エッジサーバを経由して通信をするエリアの混雑情報が記憶されている。(一般的には複数のエリアの混雑情報が記憶される。)前述のようにエリアの「混雑状況」とは、通信トラフィックの混雑と、道路等の物理的(交通)トラフィックの混雑とを含んでよい。
 また、制御装置20はエリアの混雑状況を一定の周期で取得することができる。これは、ポーリングによってもSyslog等によってもよい。
 あるいは、制御装置20は、エッジサーバ60から、対応するエリアの混雑状況が更新されるたびに、更新された混雑状況を供給されるようにしてもよい。ここで、混雑状況の更新とは、例えば非混雑から混雑へ、又は混雑から非混雑へ、のような混雑状況の変更である。
 制御装置20は無線通信システムにある各ユーザ端末の出発(スタート)地点と目的(ゴール)地点を記憶するユーザ情報部22を含んでもよい。
 経路決定装置10及び制御装置20は、図示していない構成を更に含んでいてもよい。
 ナビゲーションシステム1の動作を説明する。
 経路決定装置10はナビゲート対象のユーザ端末80からスタート地点を示す情報及びゴール地点を示す情報を取得する。スタート地点を示す情報及びゴール地点を示す情報は、それぞれスタート地点及びゴール地点を特定するための情報であり、例えば、スタート地点及びゴール地点の経緯度であってもよい。
 経路決定装置10は、地図情報部15により、ユーザ端末80にスタート地点からゴール地点までの間において通信継続可能な1以上の経路候補を選出する。経路決定装置10は、選出した1以上の経路候補を制御装置20に供給する。経路決定装置は更にユーザ端末のスタート地点及びゴール地点を制御装置20に供給してもよい。
 制御装置20は、各経路候補上の各エリアの混雑状況をエッジ情報部24から読み出すことができる。あるいは、制御装置20は、1以上の経路候補を経路決定装置10から供給されると、各経路候補上の各エリアの混雑状況をエッジサーバ60から取得するようにしてもよい。
 また、制御装置20は、ある経路候補上のエリアが混雑している場合に限り、他の経路候補上のエリアの混雑状況を読み出す、又は、取得するようにしてもよい。
 制御装置20は、各経路候補上の各エリアの混雑状況を経路決定装置10に供給する。
 経路決定装置10の経路情報提供部17は、各経路候補上の各エリアの混雑状況から、選出した1以上の経路候補のうち、スタート地点からゴール地点の間において、十分な通信スループットが得られて通信継続可能な経路候補を決定する。
 なお、経路変更部19において、既にユーザ端末80がスタート地点からゴール地点に向けて移動中のときには、ユーザ端末80が辿っている経路から、十分な通信スループットが得られて通信継続可能な経路候補に変更するようにしてもよい。
 経路決定装置10は、通信継続可能な経路候補をユーザ端末80に提供する。
 よって、ナビゲーションシステム1によれば、ルート上の混雑状況を考慮して、通信サービス利用を継続し得る最適なルートを動的に変更することができる。
 図1及び図3を参照して、ナビゲーションシステム1の動作例を説明する。
 ユーザ#1はナビゲート対象のユーザ端末82を使用して、経路決定装置10にスタート地点72を示す情報及びゴール地点74を示す情報を入力する。
 経路決定装置10は、スタート地点72からゴール地点74まで、エリア#1、エリア#2、エリア#3、エリア#4及びエリア#5を順に通過するルートA(図1参照)を選出する。
 経路決定装置10は、経路Aに加えてスタート地点72からゴール地点74まで、エリア#1、エリア#2、エリア#3、エリア#6及びエリア#5を順に通過するルートB(図1参照)を選出する。
 なお、経路決定装置10は、ルートA上のあるエリアが混雑している場合に限り、代替候補のルートBを選出するようにしてもよい。
 経路決定装置10は、選出したルートA及びルートBを制御装置20に供給する。
 制御装置20は、ルートA上の各エリア(図1のエリア#1、エリア#2、エリア#3、エリア#4及びエリア#5)の混雑状況をエッジ情報部(図2の符号24参照)から読み出すことができる。あるいは、制御装置20は、ルートAを経路決定装置10から供給されると、ルートA上のエリア#1、エリア#2、エリア#3、エリア#4及びエリア#5の混雑状況をエッジサーバ60(図3のEdge#1、Edge#2、Edge#3、Edge#4及びEdge#5)から取得するようにしてもよい。
 制御装置20は、ルートB上の各エリア(図1のエリア#6)の混雑状況をエッジ情報部(図2の符号24参照)から読み出すことができる。あるいは、制御装置20は、ルートBを経路決定装置10から供給されると、ルートB上のエリア#6の混雑状況をエッジサーバ60(図3のEdge#6)から取得するようにしてもよい。
 なお、制御装置20は、ルートA上のあるエリアが混雑している場合に限り、ルートB上のエリア#6の混雑状況を読み出す、又は、取得するようにしてもよい。
 制御装置20は、ルートA及びルートBの上の各エリアの混雑状況を経路決定装置10に供給する。
 経路決定装置10は、各経路候補上の各エリアの混雑状況から、ルートA及びルートBのうち、スタート地点72からゴール地点74間において、十分な通信スループットが得られて通信継続可能な経路候補を決定する。この決定は、ルート上のエリアの現在の混雑状況を考慮して動的に行うことができる。
 経路決定装置10は通信継続可能な経路候補と決定された経路をユーザ#1に供給する。
 前述のようにエリアの「混雑状況」とは、通信トラフィックの混雑と、道路等の物理的(交通)トラフィックの混雑とを含んでよい。
 あるエリアにおける通信トラフィックの混雑については、その時点における実際の通信トラフィック量としてエッジサーバから取得することができる。
 更に、その時点よりも先の時点、特にナビゲート対象のユーザ端末がそのエリアを通過する時点での通信トラフィックの混雑も予測することができる。将来の通信トラフィック量は、例えばエリア内の端末の数又は使用されているアプリケーション(動画アプリケーションなど通信負荷のかかるものであるか)を元に予測できる。
 あるエリアにおける物理的トラフィックの混雑については、ユーザ端末の移動速度、道路混雑状況、災害情報、又はイベント発生状況(例えばサッカーの試合開催)等の通過地点の状況を元に予測することができる。
 例えば、あるエリアにおける物理的トラフィックの混雑状況は、対応するエッジサーバに接続するユーザ端末のハンドオーバーを検知して、そのユーザ端末の物理的位置を決定することにより取得することができる。
 更に、あるエリアにおける物理的トラフィックの混雑状況は、対応するエッジサーバに接続するユーザ端末のハンドオーバーを検知して、エッジサーバに対応するエリア内に滞在する時間からユーザ端末の移動速度を決定することで取得してもよい。
 図4は、実施形態に係る経路決定装置10の構成例を示す模式図である。経路決定装置10は送受信部110と処理部120を含む。
 送受信部110は図2のユーザ端末80と制御装置20との間でデータを送受信する。
 処理部120は、(第1の)プロセッサ122及びメモリ124を含む。なお、プロセッサ122及びメモリ124は1個でも複数でもよい。処理部120は更にストレージ126を含んでもよい。処理部120は送受信部110を動作させるとともに、プロセッサ122及びメモリ124によって、図2の地図情報部15、経路情報提供部17及び任意選択的に経路変更部19としてのデータ処理を実行することができる。
 更に、ストレージ126は地図情報を記憶することができる。特に、ストレージ126は地図情報としてダイナミックマップを記憶することができる。
 経路決定装置10は、図4に示していない構成を更に含んでいてもよい。
 図5は、実施形態に係る制御装置20の例を示す模式図である。制御装置20は送受信部210と処理部220を含む。
 送受信部210は、図2に示す経路決定装置10とエッジサーバ60との間でデータを送受信する。送受信部210は後述する管理装置(エッジコントローラマネジャ)と送受信するようになっていてもよい。
 処理部220は、(第2の)プロセッサ222及びメモリ224を含む。なお、プロセッサ222及びメモリ224は1個でも複数でもよい。処理部220は更にストレージ226を含んでもよい。処理部220は送受信部210を動作させるとともに、プロセッサ222及びメモリ224によって、制御装置20としてのデータ処理を実行することができる。
 更に、ストレージ226は図2のエッジ情報部24として、エリアの混雑状況を記憶することができる。ストレージ226は無線通信システムにある各ユーザ端末の出発(スタート)地点と目的(ゴール)地点を記憶するユーザ情報部22を含んでもよい。
 制御装置20は、図5に示していない構成を更に含んでいてもよい。
 また、例えば、経路決定装置10と制御装置20が1台の装置に共存していて、送受信部、プロセッサ、メモリ及びストレージのうちの少なくとも1つを共有してもよい。
 図6は、実施形態に係るナビゲーションシステムの動作の例を説明するためのシーケンス図である。図6では、経路候補上のエリアに混雑がない場合を示す。
 経路決定装置10は、ナビゲート対象のユーザ端末(UE#1)からスタート地点を示す情報及びゴール地点を示す情報を取得する。
 経路決定装置10は、UE#1以外のユーザ端末のスタート地点を示す情報及びゴール地点を示す情報を取得することができる。
 経路決定装置10は、UE#1のスタート地点からゴール地点までの1以上の経路候補(例として図1におけるルートA)を決定する。
 制御装置20は、各ユーザ端末のスタート地点及びゴール地点を経路決定装置10から供給されてユーザ情報部に記憶することができる。
 制御装置20は、UE#1のゴール地点をスタート地点とし、UE#1のスタート地点をゴール地点とする第2のユーザ端末(UE#2)を検索することができる。
 経路決定装置10は、UE#2のスタート地点からゴール地点までの1以上の経路候補(例として図1におけるルートC)を決定してもよい。
 制御装置20は、UE#1及びUE#2の現在地情報を定期的に取得することができる。
 制御装置20は、UE#1及びUE#2の現在地情報から、それらが位置しているエリアの混雑状況を、対応するエッジサーバ(Edge#1及びEdge#5)から取得する。図6においては、UE#1及びUE#2が位置しているエリアに混雑がないとしている。その場合、制御装置20は経路決定装置10に現在のエリアに混雑がないことを通知する。
 経路決定装置10はさきに決定した経路候補(ルートA)を、通信サービスの継続が可能な経路としてUE#1に供給する。
 経路決定装置10はさきに決定した経路候補(ルートC)を、通信サービスの継続が可能な経路としてUE#2に供給してもよい。
 なお、UE#1及びUE#2が位置しているエリアの混雑状況は、それらの移動によりハンドオーバーが発生し、対応するエッジサーバが変更されたときに再検索される。混雑状況の再検索はハンドオーバー発生時に限って行われてもよい。例えば、UE#1が移動して対応するエッジサーバがEdge#1からEdge#2になったときに混雑状況が再検索される。
 図7は、実施形態に係るナビゲーションシステムの動作の別の例を説明するためのシーケンス図である。図7では、経路候補上のあるエリアに混雑がある場合を示す。
 ナビゲート対象のユーザ端末(UE#1)、及び、UE#1のゴール地点をスタート地点とし、UE#1のスタート地点をゴール地点とする第2のユーザ端末(UE#2)の現在地情報を定期的に取得することは図6の例と共通なので説明は省略する。
 制御装置20は、UE#1及びUE#2の現在地情報から、それらが位置しているエリアの混雑状況を、対応するエッジサーバ(Edge#1からEdge#5)から取得する。
 図7においては、UE#1又はUE#2が位置しているエリアのうち、Edge#4に対応するエリア(図1を参照してエリア#4とする。)において混雑発生が制御装置20に通知されている。
 その場合には、制御装置20はそのエリアに隣接するエリア(図1を参照してエリア#6とする。)の混雑状況を、Edge#4とは異なるEdge#6から取得する。図7では、Edge#6よりエリア#6において混雑がないと通知されている。
 制御装置20はエリア#6を通る別ルートを検索するように経路決定装置10に依頼する。
 経路決定装置10は、図1におけるルートBを選出する。ルートBは、スタート地点72からゴール地点74まで、エリア#1、エリア#2、エリア#3、エリア#6及びエリア#5を順に通過する経路である。特にルートBはルートAからエリア#3内で分岐してエリア#6を通って、エリア#5に達している。
 経路決定装置10は再検索で選出した経路(ルートB)を、通信サービスの継続が可能な経路としてUE#1に供給する。
 図8を参照して、図1の例について別のナビゲーションシステム2の動作例を説明する。図8のうち、図3と重複する部分については説明を省略する。
 図8のナビゲーションシステム2は経路決定装置10、制御装置#1、制御装置#2及び管理装置30を含む。
 制御装置#1及び制御装置#2は図5に示したように、それぞれ送受信部210と(第2の)プロセッサ222を含む処理部220とを有している。制御装置#1及び制御装置#2はエッジコントローラであってよい。
 図9に示すように、管理装置30は送受信部310と(第3の)プロセッサ322を含む処理部320とを有しており、制御装置#1及び制御装置#2に接続している。管理装置30はエッジコントローラマネジャであってよい。
 図8の例では、経路決定装置10はエッジサーバ(図2の符号60)を経由せずにUE#1及びUE#2と接続している。しかし、経路決定装置10は管理装置30、制御装置#1又は制御装置#2、及び、エッジサーバを経由してUE#1及びUE#2と接続してもよい。
 図8の例では、スタート地点72とゴール地点74とは地理的に大きく離れていることを想定している。そのため、エッジサーバ60のうち、Edge#1、Edge#2及びEdge#3は制御装置#1に接続し、Edge#4、Edge#5及びEdge#6は制御装置#1とは異なる制御装置#2に接続している。管理装置30は制御装置#1及び制御装置#2と接続してこれら相互間の通信及び制御を行う。
 制御装置#1及び制御装置#2は1以上のエッジサーバ60から、対応するエリアの混雑状況を取得して、管理装置30に供給することができる。なお、管理装置30が、各エリアの混雑状況を記憶するためのエッジ情報部を有していてよい。また、前述のようにエリアの「混雑状況」とは、通信トラフィックの混雑と、道路等の物理的(交通)トラフィックの混雑とを含んでよい。
 ユーザ#1がナビゲート対象のユーザ端末82を使用して、スタート地点72を示す情報及びゴール地点74を示す情報を入力すると、経路決定装置10は、スタート地点72からゴール地点74まで、ルートA及びルートB(図1参照)を選出する。
 経路決定装置10は、選出したルートA及びルートBを、管理装置30に供給する。
 管理装置30は、ルートA上の各エリア(図1のエリア#1、エリア#2、エリア#3、エリア#4及びエリア#5)の混雑状況をエッジ情報部から読み出す、又は、取得する。
 管理装置30は、ルートB上のエリア(図1のエリア#6)の混雑状況をエッジ情報部から読み出す、又は、取得する。
 管理装置30は、ルートA及びルートBの上の各エリアの混雑状況を経路決定装置10に供給する。
 経路決定装置10は、各経路候補上の各エリアの混雑状況から、ルートA及びルートBのうち、スタート地点72からゴール地点74間において、十分な通信スループットが得られて通信継続可能な経路候補を決定する。この決定は、ルート上のエリアの現在の混雑状況を考慮して動的に行うことができる。
 経路決定装置10は通信継続可能な経路候補と決定された経路をユーザ#1に供給する。
 図10は、実施形態に係るナビゲーションシステム2の動作の例を説明するためのシーケンス図である。図10では、経路候補上のエリアに混雑がない場合を示す。図10のうち、図6と重複する部分については説明を省略する。
 なお、図2のユーザ情報部22及びエッジ情報部24に対応して、管理装置30に接続するユーザ情報部32及びエッジ情報部34があってもよい。
 経路決定装置10は、ナビゲート対象のユーザ端末(UE#1)及びUE#1以外のユーザ端末からそれらのスタート地点を示す情報及びゴール地点を示す情報を取得する。
 各ユーザ端末のスタート地点及びゴール地点の情報は経路決定装置10から管理装置30に供給されて、管理装置30のユーザ情報部32に記憶されてもよい。
 管理装置30は、UE#1のゴール地点をスタート地点とし、UE#1のスタート地点をゴール地点とする第2のユーザ端末(UE#2)を検索することができる。
 制御装置#1及び制御装置#2は、それぞれUE#1及びUE#2の現在地情報を定期的に取得することができる。
 管理装置30は、UE#1及びUE#2の現在地情報から、それらが位置しているエリアの混雑状況を、対応するエッジサーバ(Edge#1及びEdge#5)から制御装置#1又は制御装置#2に取得させる。
 図10においては、UE#1及びUE#2が位置しているエリアに混雑がないとしている。その場合、制御装置#1又は制御装置#2は経路決定装置10に現在のエリアに混雑がないことを通知する。この通知は管理装置30を経由してもよい。
 経路決定装置10はさきに決定した経路候補(図1のルートA)を、通信サービスの継続が可能な経路としてUE#1に供給する。
 経路決定装置10はさきに決定した経路候補(図1のルートC)を、通信サービスの継続が可能な経路としてUE#2に供給してもよい。
 なお、UE#1及びUE#2が位置しているエリアの混雑状況は、それらの移動によりハンドオーバーが発生し、対応するエッジサーバが変更されたときに再検索される。混雑状況の再検索はハンドオーバー発生時に限って行われてもよい。
 図11は、実施形態に係るナビゲーションシステム2の動作の別の例を説明するためのシーケンス図である。図11では、経路候補上のあるエリアに混雑がある場合を示す。図11のうち、図10又は図7と重複する部分については説明を省略する。
 管理装置30は、UE#1及びUE#2の現在地情報から、それらが位置しているエリアの混雑状況を、対応するエッジサーバ(Edge#1からEdge#5)から制御装置#1又は制御装置#2に取得させる。
 図11においては、UE#1又はUE#2が位置しているエリアのうち、Edge#4に対応するエリア(図1を参照してエリア#4とする。)において混雑発生が制御装置#2に通知されている。
 その場合には、制御装置#2はそのエリアに隣接するエリア(図1を参照してエリア#6とする。)の混雑状況を、Edge#4とは異なるEdge#6から取得する。図11では、Edge#6よりエリア#6において混雑がないと通知されている。
 制御装置#2はエリア#4に混雑が発生しており経路をエリア#6を通るように変更することを管理装置30に通知する。管理装置30はエリア6を通る別ルートを検索するように経路決定装置10に依頼する。
 経路決定装置10は、図1におけるルートBを選出して、通信サービスの継続が可能な経路としてUE#1に供給する。
 このように、ナビゲーションシステム2においては、エッジサーバ60のうちの一部は制御装置#1に接続し、エッジサーバ60のうちの別の一部は制御装置#2に接続している。よってスタート地点72とゴール地点74とは地理的に大きく離れていても、管理装置30が制御装置#1及び制御装置#2と接続して、通信サービス利用を継続し得る最適なルートを動的に変更することができる。
 図12を参照して実施形態に係るナビゲーション方法1000について説明する。この方法は、次の工程を含む。
 ナビゲート対象のユーザ端末からスタート地点とゴール地点を受け取ること(1010)。ナビゲート対象のユーザ端末、スタート地点及びゴール地点の例としてはそれぞれ、図1のユーザ端末82、スタート地点72及びゴール地点74がある。
 スタート地点からゴール地点までの1以上の経路候補を決定すること(1020)。1以上の経路候補の例としては図1のルートA及びルートBがある。
 各経路候補上の各エリアの混雑状況をエッジサーバから取得すること(1030)。各経路候補上の各エリアの例としては図1のエリア#1からエリア#6がある。エッジサーバの例としては図3のEdge#1からEdge#6がある。混雑状況はエッジサーバにおける通信トラフィックの混雑状況と、エリアにおける物理的トラフィックの混雑状況を含んでよい。
 各経路候補上の各エリアの混雑状況に基づいて推奨経路を決定してナビゲート対象のユーザ端末に供給すること(1040)。推奨経路の例としては、各エリアに混雑がないときには図1のルートAがあり、エリア#4に混雑があるときは図1のルートBがある。
 ナビゲーション方法1000によれば、ルート上の混雑状況を考慮して、通信サービス利用を継続し得る最適なルートを動的に変更することができる。
 更に上述のナビゲーション方法をシステムに実行させるためのプログラムも本開示に含まれる。当該プログラムは、コンピュータ読み取り可能で非一時的な(non-transitory)記憶媒体に記録されて提供されてよい。
 本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、上述の構成に対して、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。また、各実施例が様々に組み合わせることが可能である。
 なお、本説明において用いられた「接続」という用語は、通信のための論理的接続を意味する。例えば、「Aに接続しているB」とは、AとBとが通信可能なように論理的に接続されていることを意味する。A及びBが物理的なケーブル等で必ずしも物理的に直接接続されている必要はないし、AとBの間に複数の機器や無線通信が介在していてもよい。
 更に、本開示は次の態様を含む。
[1]ナビゲーションシステムであって、
  第1のプロセッサを含む経路提供装置と、
  第2のプロセッサを含む制御装置と、を含み、
 前記第1のプロセッサは、
  ナビゲート対象のユーザ端末からスタート地点とゴール地点を受け取ることと、
  前記スタート地点から前記ゴール地点までの1以上の経路候補 を決定することと、
  前記1以上の経路候補を前記制御装置に供給することと、を実行し、
 前記第2のプロセッサは、
  各経路候補上の各エリアの混雑状況を前記エリアに対応するエッジサーバから取得することと、
  各経路候補上の各エリアの前記混雑状況を前記経路提供装置に供給することと、を実行し、
 前記第1のプロセッサは、
  各経路候補上の各エリアの前記混雑状況に基づいて推奨経路を決定して前記ナビゲート対象のユーザ端末に供給すること、を更に実行する、ナビゲーションシステム。
[2]前記第1のプロセッサは、
  前記ナビゲート対象のユーザ端末の前記ゴール地点をスタート地点とし、前記ナビゲート対象のユーザ端末の前記スタート地点をゴール地点とする第2のユーザ端末を検索することと、
  前記第2のユーザ端末の現在地情報を取得し、前記第2のユーザ端末のあるエリアの混雑状況を前記エリアに対応するエッジサーバから取得することと、を実行する、[1]に記載のナビゲーションシステム。
[3]各経路候補上の各エリアの前記混雑状況は前記エッジサーバにおける通信トラフィックの混雑状況と、前記エリアにおける物理的トラフィックの混雑状況とを含む、[1]又は[2]に記載のナビゲーションシステム。
[4]前記物理的トラフィックの混雑状況は、前記エッジサーバに接続するユーザ端末のハンドオーバーを検知して、そのユーザ端末の物理的位置を決定することにより取得する、[3]に記載のナビゲーションシステム。
[5]前記物理的トラフィックの混雑状況は、前記エッジサーバに接続するユーザ端末のハンドオーバーを検知して、前記エッジサーバに対応するエリア内に滞在する時間から前記ユーザ端末の移動速度を決定することにより取得する、[3]に記載のナビゲーションシステム。
[6]複数の前記制御装置と、
 前記複数の前記制御装置を管理する管理装置と、
を含み、
 各エッジサーバは前記複数の前記制御装置のうちの1つと通信可能に接続し、
 前記第1のプロセッサは、
  前記ナビゲート対象のユーザ端末の前記1以上の経路候補を、前記管理装置を経由して各制御装置に供給すること、を実行し、
 各制御装置の前記第1のプロセッサは、
  前記エッジサーバから取得した前記混雑状況を、前記管理装置を経由して前記経路提供装置に供給すること、を実行する、[1]から[5]のいずれか一項に記載のナビゲーションシステム。
[7]スタート地点からゴール地点までの1以上の経路候補を経路提供装置から提供されることと、
 各経路候補上の各エリアの混雑状況をエッジサーバから混雑状況を取得することと、
 各経路候補上の各エリアの前記混雑状況を前記経路提供装置に供給することと、を実行するプロセッサを含む、制御装置。
[8]ナビゲート対象のユーザ端末からスタート地点とゴール地点を受け取ることと、
 前記スタート地点から前記ゴール地点までの1以上の経路候補を決定することと、
 各経路候補上の各エリアの混雑状況をエッジサーバから取得することと、
 各経路候補上の各エリアの前記混雑状況に基づいて推奨経路を決定して前記ナビゲート対象のユーザ端末に供給することと、を含む、ナビゲーション方法。
1、2      ナビゲーションシステム
10       経路決定装置
110      送受信部
120      処理部
122      第1のプロセッサ
124      メモリ
126      ストレージ
15       地図情報部
17       経路情報提供部
19       経路変更部
20       制御装置
20-1       制御装置#1
20-2       制御装置#2
210      送受信部
220      処理部
222      第2のプロセッサ
224      メモリ
226      ストレージ
22       ユーザ情報部
24       エッジ情報部
30       管理装置
310      送受信部
320      処理部
322      第3のプロセッサ
324      メモリ
326      ストレージ
32       ユーザ情報部
34       エッジ情報部
50       基地局
60       エッジサーバ
72       スタート地点
74       ゴール地点
82、84    ユーザ端末
92、94    車両

Claims (8)

  1.  ナビゲーションシステムであって、
      第1のプロセッサを含む経路提供装置と、
      第2のプロセッサを含む制御装置と、を含み、
     前記第1のプロセッサは、
      ナビゲート対象のユーザ端末からスタート地点とゴール地点を受け取ることと、
      前記スタート地点から前記ゴール地点までの1以上の経路候補を決定することと、
      前記1以上の経路候補を前記制御装置に供給することと、を実行し、
     前記第2のプロセッサは、
      各経路候補上の各エリアの混雑状況を前記エリアに対応するエッジサーバから取得することと、
      各経路候補上の各エリアの前記混雑状況を前記経路提供装置に供給することと、を実行し、
     前記第1のプロセッサは、
      各経路候補上の各エリアの前記混雑状況に基づいて推奨経路を決定して前記ナビゲート対象のユーザ端末に供給すること、を更に実行する、ナビゲーションシステム。
  2.  前記第1のプロセッサは、
      前記ナビゲート対象のユーザ端末の前記ゴール地点をスタート地点とし、前記ナビゲート対象のユーザ端末の前記スタート地点をゴール地点とする第2のユーザ端末を検索することと、
      前記第2のユーザ端末の現在地情報を取得し、前記第2のユーザ端末のあるエリアの混雑状況を前記エリアに対応するエッジサーバから取得することと、を実行する、請求項1に記載のナビゲーションシステム。
  3.  各経路候補上の各エリアの前記混雑状況は前記エッジサーバにおける通信トラフィックの混雑状況と、前記エリアにおける物理的トラフィックの混雑状況とを含む、請求項1に記載のナビゲーションシステム。
  4.  前記物理的トラフィックの混雑状況は、前記エッジサーバに接続するユーザ端末のハンドオーバーを検知して、そのユーザ端末の物理的位置を決定することにより取得する、請求項3に記載のナビゲーションシステム。
  5.  前記物理的トラフィックの混雑状況は、前記エッジサーバに接続するユーザ端末のハンドオーバーを検知して、前記エッジサーバに対応するエリア内に滞在する時間から前記ユーザ端末の移動速度を決定することにより取得する、請求項3に記載のナビゲーションシステム。
  6.  複数の前記制御装置と、
     前記複数の前記制御装置を管理する管理装置と、
    を含み、
     各エッジサーバは前記複数の前記制御装置のうちの1つと通信可能に接続し、
     前記第1のプロセッサは、
      前記ナビゲート対象のユーザ端末の前記1以上の経路候補を、前記管理装置を経由して各制御装置に供給すること、を実行し、
     各制御装置の前記第1のプロセッサは、
      前記エッジサーバから取得した前記混雑状況を、前記管理装置を経由して前記経路提供装置に供給すること、を実行する、請求項1に記載のナビゲーションシステム。
  7.  スタート地点からゴール地点までの1以上の経路候補を経路提供装置から提供されることと、
     各経路候補上の各エリアの混雑状況をエッジサーバから混雑状況を取得することと、
     各経路候補上の各エリアの前記混雑状況を前記経路提供装置に供給することと、を実行するプロセッサを含む、制御装置。
  8.  ナビゲート対象のユーザ端末からスタート地点とゴール地点を受け取ることと、
     前記スタート地点から前記ゴール地点までの1以上の経路候補を決定することと、
     各経路候補上の各エリアの混雑状況をエッジサーバから取得することと、
     各経路候補上の各エリアの前記混雑状況に基づいて推奨経路を決定して前記ナビゲート対象のユーザ端末に供給することと、を含む、ナビゲーション方法。
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