JP2020088980A - 制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】デマンドレスポンス要請に応える基地局をより適切に選択すること。【解決手段】制御装置1は、基地局2が提供するサービスに関する基地局情報を格納する基地局情報格納部11と、デマンドレスポンス要請を取得するDR要請取得部14と、基地局情報格納部11によって格納された基地局情報に基づいて判定された基地局2間のサービスの補助関係に基づいて基地局2を選択する基地局選択部15と、基地局選択部15によって選択された基地局2に対して、DR要請取得部14によって取得されたデマンドレスポンス要請に応じた制御を行う基地局制御部16と、を備える。基地局2が提供するサービスは、基地局2配下の通信端末を移動体通信可能にするための無線通信サービスである。基地局情報は、無線通信サービスを提供可能なエリアの情報である。【選択図】図2

Description

本発明は、デマンドレスポンス要請に応じた制御を行う制御装置に関する。
下記特許文献1では、電力需要家にデマンドレスポンス要請を送信するアグリゲータにおいて、電力供給事業者側から指示される電力調整量を達成させる、電力需要家の組み合わせを選択可能とする管理装置が開示されている。
特開2017−11793号公報
上記管理装置のような従来技術では、例えば、サービスを提供する需要家のうちデマンドレスポンス要請に応える需要家が選択され、選択された需要家がデマンドレスポンス要請に応えた後に、災害が発生して商用電力が使用できなくなった場合、デマンドレスポンス要請に応えたために当該需要家の蓄電池が枯渇し、他の需要家からのサービスの補助を得られず、当該需要家が提供するサービスが喪失される可能性がある。つまりデマンドレスポンス要請に応えたために、災害が発生したときの備えが不十分になる可能性がある。特に災害時こそ、できる限りサービスを維持することを求められている基地局等の通信インフラ装置である需要家については、より適切に選択する必要がある。
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、デマンドレスポンス要請に応える基地局をより適切に選択することができる制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の一側面に係る制御装置は、基地局が提供するサービスに関する基地局情報を格納する格納部と、デマンドレスポンス要請を取得する取得部と、格納部によって格納された基地局情報に基づいて判定された基地局間のサービスの補助関係に基づいて基地局を選択する選択部と、選択部によって選択された基地局に対して、取得部によって取得されたデマンドレスポンス要請に応じた制御を行う制御部と、を備える。
このような制御装置によれば、取得されたデマンドレスポンス要請に応じた制御を行う基地局として、基地局間のサービスの補助関係に基づいた基地局が選択される。例えば、他の基地局がサービスを補助できる基地局を選択すれば、選択した基地局がデマンドレスポンス要請に応えた後に災害が発生して蓄電池が枯渇した場合でも、選択した基地局が提供するサービスを他の基地局が補助できるため、選択した基地局が提供するサービスが喪失されない。つまり、デマンドレスポンス要請に応える基地局をより適切に選択することができる。
本発明によれば、デマンドレスポンス要請に応える基地局をより適切に選択することができる。
本発明の実施形態に係る制御装置を含む制御システムのシステム概念図である。 本発明の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 基地局のサービスエリアが重複する場合の例を示す図である。 基地局のサービスエリアが重複しない場合の例を示す図である。 基地局のサービスエリアの拡張の例を示す図である。 基地局のサービスエリアの拡張の別の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る制御装置で実行される制御処理を示すフローチャートである。 基地局の無線カバー範囲の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成図である。
以下、図面とともに制御装置の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明における実施形態は、本発明の具体例であり、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限定されないものとする。
図1は、実施形態に係る制御装置1を含む制御システム6のシステム概念図である。図1に示すように、制御システム6は、制御装置1、複数の基地局2、アグリゲータ3、電力供給者4及び情報サーバ5を含んで構成される。制御装置1と各基地局2、制御装置1とアグリゲータ3、制御装置1と情報サーバ5、及び、アグリゲータ3と電力供給者4は、それぞれネットワークで接続されており、互いに情報を送受信することができる。ネットワークは、有線ネットワーク、無線ネットワーク、インターネット又はローカルネットワークなどであってもよい。制御装置1、基地局2、アグリゲータ3、電力供給者4及び情報サーバ5はそれぞれ、1つの装置から構成されてもよいし、複数の装置から構成されてもよい。図1において、制御装置1、アグリゲータ3、電力供給者4及び情報サーバ5は、それぞれ1つずつ示されているが、それぞれ複数であってもよい。制御システム6に含まれる一部の構成要素同士でシステムを構成してもよい。一例として、制御装置1と複数の基地局2の一部又は全てとが1つのシステムを構成してもよいし、制御装置1と複数の基地局2の一部又は全てと情報サーバ5とが1つのシステムを構成してもよい。
制御装置1は、上位のアグリゲータ3から受信(取得)したデマンドレスポンス(Demand Response)要請(DR要請)に応じて、下位の基地局2に対して電力に関する制御を行うコンピュータ装置(電力マネジメントサーバ、制御サーバ)である。制御装置1の機能の詳細については後述する。デマンドレスポンスは、電力供給者4がアグリゲータ3を介し、需要家である基地局2に対して、電力の消費削減又は逆に電力消費量の一時増加を依頼し、その応答に応じてインセンティブを払う仕組みである。
基地局2は、移動体通信システムにおける一般的な基地局である。基地局2はサービスを提供する。より具体的には、通信事業者が、基地局2を介して(無線)通信サービスをユーザに提供する。すなわち、基地局2は、配下の通信端末を移動体通信可能にするための通信サービスを提供する。各基地局2には通信サービスを行うための通信設備が備わっており、通信設備は商用電力を用いて稼働する。また基地局2には蓄電池が備わっており、商用電力が供給できない場合に、蓄電池から通信設備に電力を供給することで、通信サービスを継続して提供可能である。基地局2は、通信インフラ装置であり、特に災害の時こそ、できる限り通信サービスを維持することを求められる。各基地局2の通信サービスの提供範囲は、基地局2のアンテナ角度及び/又は電波強度を変更することで変更可能である。なお、基地局2が提供するサービスは通信サービスに限るものではなく、他のいかなるサービスであってもよい。
また、基地局2は、デマンドレスポンスに係る制御システム6において、需要家でもある。基地局2は、一般的な需要家が備える機能を備えているものとする。例えば、基地局2は、上位の制御装置1の制御に基づき、電力の消費削減又は電力消費量の一時増加などを行い、その結果等を制御装置1に通知する。なお、本実施形態において、「基地局2」を「需要家」に読み替えてもよい。
アグリゲータ3は、デマンドレスポンスにおける一般的なアグリゲータ又は当該アグリゲータが管理するコンピュータ装置である。アグリゲータ3は、電力供給者4と基地局2との間に立ち、基地局2の電力需要を束ね、効果的に電力をマネジメントする。アグリゲータ3は、DR要請を下位の制御装置1に送信する。アグリゲータ3は、DR要請によって節約できた発電量に対して電力供給者4から報奨金を受け取る。なお、アグリゲータ3に制御装置1が含まれる構成であってもよい。
電力供給者4は、電力会社又は当該電力会社が管理するコンピュータ装置である。電力供給者4は、アグリゲータ3を介して基地局2に対して、電力の消費削減又は逆に電力消費量の一時増加を依頼し、その応答に応じてインセンティブを払う。
情報サーバ5は、外部情報を格納するコンピュータ装置であり、例えば、情報サイト、Webサイト及び気象会社が管理するサーバ等である。外部情報は、制御装置1が基地局2を選択する際に利用する補助情報であり、例えば、各基地局2の蓄電池容量の残量に関する情報、基地局2の優先度に関する情報及び気象予測に関する情報などである。
図2は、制御装置1の機能ブロック図である。図2に示す通り、制御装置1は、基地局情報取得部10(基地局情報取得部)、基地局情報格納部11(格納部)、外部情報取得部12(外部情報取得部)、外部情報格納部13、DR要請取得部14(取得部)、基地局選択部15(選択部)及び基地局制御部16(制御部)を含んで構成される。以下、図2に示す制御装置1の各機能ブロックについて説明する。
基地局情報取得部10は、制御装置1の配下の基地局2に関する基地局情報を取得(収集)する。基地局情報は、例えば、基地局2の識別情報、基地局2の位置情報(所在住所並びに緯度及び経度など)、基地局2が提供するサービスの種別であるサービス種別、基地局2が提供するサービスの内容に関する情報、基地局2が提供するサービスを提供可能なエリア(範囲)であるサービスエリアに関する情報、基地局2が提供するサービスの重要度、基地局2の装置構成に関する情報、基地局2が備える蓄電池(蓄電装置)の種類に関する情報、当該蓄電池の現在の状態に関する情報、基地局2が提供するサービスを実際に提供するサービス提供装置の種類、当該サービス提供装置の現在の状態、基地局2が提供するサービスの継続可能時間、基地局2の利用ユーザの人数、及び、DR要請への応答頻度などである。基地局情報は、基地局2が提供するサービスに関する情報でもある。基地局情報は、基地局2の重要度、及び、DR実施対象とするかの応答可否などの基地局2の属性に関する属性情報を含んでもよい。基地局情報取得部10は、制御装置1の配下の基地局2、情報サーバ5、その他の外部装置、又は制御装置1のメモリなどから基地局情報を取得してもよい。基地局情報取得部10による基地局情報の取得のタイミングは、定期的であってもよいし(例えば1時間ごと)、DR要請取得部14がDR要請を取得したタイミングであってもよいし、基地局選択部15が基地局2の選択を行うタイミングであってもよいし、制御装置1が各基地局2と通信を行うタイミングであってもよいし、制御装置1の管理者(ユーザ)などが予め設定したタイミングであってもよい。
基地局情報格納部11は、基地局情報を格納する。基地局情報格納部11は、基地局情報取得部10によって取得された基地局情報を(新規で、又は、更新して)格納してもよい。制御装置1の管理者は、基地局情報格納部11によって格納された基地局情報を任意で追記又は編集してもよい。
外部情報取得部12は、情報サーバ5、その他の外部装置、又は制御装置1のメモリから外部情報を取得する。外部情報取得部12による外部情報の取得のタイミングは、定期的であってもよいし(例えば1時間ごと)、DR要請取得部14がDR要請を取得したタイミングであってもよいし、基地局選択部15が基地局2の選択を行うタイミングであってもよいし、基地局選択部15が後述の補助関係に基づいて基地局2を選択できなかったタイミングであってもよいし、制御装置1が各基地局2と通信を行うタイミングであってもよいし、制御装置1の管理者などが予め設定したタイミングであってもよい。
外部情報格納部13は、外部情報を格納する。外部情報格納部13は、外部情報取得部12によって取得された外部情報を(新規で、又は、更新して)格納してもよい。制御装置1の管理者は、外部情報格納部13によって格納された外部情報を任意で追記又は編集してもよい。
DR要請取得部14は、アグリゲータ3からDR要請(に関する情報)を取得する。DR要請取得部14は、取得したDR要請を基地局選択部15及び基地局制御部16に出力する。
基地局選択部15は、基地局情報格納部11によって格納された基地局情報に基づいて判定された基地局2間のサービスの補助関係に基づいて基地局2を選択する。より具体的に、基地局選択部15は、基地局情報格納部11によって格納された基地局情報に基づいて、基地局情報に含まれる全ての基地局2について基地局2間のサービスの補助関係を判定し、判定された補助関係に基づいて基地局2を選択する。
基地局選択部15は、他の基地局2がサービスを補助できる(肩代わりできる)基地局2、又は、他の基地局2のサービスを補助できない基地局2を選択してもよい。また、基地局選択部15は、他の基地局2がサービスを補助できる基地局2であり、かつ、他の基地局2のサービスを補助できない基地局2を選択してもよい。また、基地局選択部15は、他の基地局2がサービスを補助できる基地局2が複数ある場合、当該複数の基地局2のうち、補助できる他の基地局2が最多の基地局2(又は、補助できる他の基地局2の数が所定の閾値以上の基地局2のうちの一つの基地局2)を選択してもよい。また、基地局選択部15は、上述の基準に加え、DR要請取得部14から入力されたDR要請を満たす(DR要請に応える)基地局2を選択してもよい。DR要請を満たす基地局2の選択は、既存技術により行う。また、基地局選択部15は、他の基地局2のサービスを補助できる基地局2の(選択の)優先度を下げた上で、基地局2の選択を行ってもよい。
図3〜6を用いて、基地局2間のサービスの補助関係について説明する。
図3は、基地局2のサービスエリアが重複する場合の例を示す図である。図3では、基地局2Aが提供するサービスのサービスエリアをサービスエリアSAの楕円の内側の範囲で示し、基地局2Bが提供するサービスのサービスエリアをサービスエリアSBの楕円の内側の範囲で示している(図4〜6でも同様)。図3の通り、サービスエリアSAとサービスエリアSBとは重複している(サービスエリアSAはサービスエリアSBを内包する)。図3の場合、基地局2Aは基地局2Bのサービスエリアを補助することができる(基地局2Aと基地局2Bとは補助関係にある)。別の言い方をすれば、基地局2Bは、他の基地局2(基地局2A)がサービスを補助できる(他の基地局2でサービスを補助できる)基地局2である。なお、本実施形態において「補助」及び「補助する」は、それぞれ「補完」及び「補完する」に読み替えてもよい。
基地局選択部15は、図3のようにサービスエリアが重複する基地局2がある場合、他の基地局2である基地局2Aがサービスを補助できる基地局2Bを選択してもよい。なお、基地局選択部15は、基地局情報のうち識別情報、位置情報、サービス種別及びサービスエリアに関する情報の少なくとも一つに基づいて、既存技術を用いて、サービスエリアが重複する(及び重複しない)基地局2及び補助関係を判定する。
図4は、基地局2のサービスエリアが重複しない場合の例を示す図である。図4の通り、サービスエリアSAとサービスエリアSBとは重複してない。図4の場合、基地局2A及び基地局2Bは、それぞれ相手のサービスエリアを補助することができない(基地局2Aと基地局2Bとは補助関係にない)。別の言い方をすれば、基地局2Aは、他の基地局2(基地局2B)のサービスを補助できない基地局2であり、また、基地局2Bは、他の基地局2(基地局2A)のサービスを補助できない基地局2である。
図5は、基地局2のサービスエリアの拡張の例を示す図である。隣接する基地局2A及び基地局2Bは、図5の実線で示す通り、平時は互いのサービスエリアが重複しないようにサービスを提供している。ここで基地局2Aは、アンテナ角度を上げ、電波強度を上げることで、サービスエリアSAをサービスエリアSAe(破線で示す楕円の内側の範囲)に拡張し、基地局2Bのサービスエリアをカバーすることができる。なお、基地局2Bも同様に、サービスエリアSBをサービスエリアSBe(破線で示す楕円の内側の範囲)に拡張することができる。
図5を用いて、基地局選択部15による補助関係の判定手法について説明する。基地局2A及び基地局2Bが設置されている位置情報、例えば緯度経度情報、及びサービスエリアに関する情報は基地局情報格納部11によって格納されており、基地局選択部15は当該情報を用いる。基地局選択部15は、基地局2A及び基地局2Bの緯度経度情報の差分から基地局2Aと基地局2Bとの間の距離Qを算出する。ここで、基地局2A及び基地局2Bの通常のサービスエリアSA及びサービスエリアSBの長半径(又はサービスエリア内のうち基地局2からの最大距離)をそれぞれPa及びPbとし、拡張した(最大)サービスエリアSAe及びサービスエリアSBeの長半径(又はサービスエリア内のうち基地局2からの最大距離)をそれぞれRa及びRbとする。基地局選択部15は、Pa>Q+Rbの場合、Pa>Q+Pbの場合又はRa>Q+Pbの場合、基地局2Aは基地局2Bのサービスエリアを補助できると判定する。また、基地局選択部15は、Pb<Q+Raの場合、Pb<Q+Paの場合又はRb<Q+Paの場合、基地局2Bは基地局2Aのサービスエリアを補助できないと判定する。例えば、基地局選択部15は、Pa>Q+RbかつPb<Q+Raの場合、基地局2B、すなわち、他の基地局2(基地局2A)がサービスを補助できる基地局2であり、かつ、他の基地局2(基地局2A)のサービスを補助できない基地局2である基地局2B、を選択してもよい。なお、基地局選択部15は、Ra>Q+Rbの場合、基地局2Aは(基地局2Aのサービスエリアを拡張することで)基地局2Bの拡張したサービスエリアSBeを補助できると判定してもよい。また、基地局選択部15は、Rb<Q+Raの場合、基地局2Bは(基地局2Bのサービスエリアを拡張しても)基地局2Aの拡張したサービスエリアSAeを補助できないと判定してもよい。
図6は、基地局2のサービスエリアの拡張の別の例を示す図である。隣接する基地局2A及び基地局2Bは、それぞれ拡張したサービスエリアSAe及びSBeにて、相手のサービスエリアをカバーすることができる。すなわち、基地局2A及び基地局2Bはサービスを相互に補助可能である。
基地局選択部15は、外部情報取得部12によって取得された外部情報、又は外部情報格納部13によって格納された外部情報にさらに基づいて基地局2を選択してもよい。また、基地局選択部15は、補助関係に基づいて基地局2を選択できなかった場合、外部情報取得部12によって取得された外部情報、又は外部情報格納部13によって格納された外部情報にさらに基づいて基地局2を選択してもよい。例えば、図6の場合(サービスエリアで基地局2を選択できない場合)、又は、同条件の基地局2があった場合、基地局選択部15は、外部情報のうち各基地局2の蓄電池容量の残量に関する情報に基づいて、蓄電池容量の残量の少ない基地局2を選択してもよい。なお、制御装置1の管理者が予め基地局2に優先度を設定しておき、基地局選択部15は当該優先度に従って基地局2を選択してもよい。これにより、外部情報から基地局2の優先度を決める情報が取得できなかった場合でも、基地局選択部15は、制御装置1の管理者が設定した優先度に従って当該管理者が期待した通りの基地局2を選択することができる。また例えば、図4のようにサービスエリアが重複する基地局2がない場合、又は、サービス種別が重複する基地局2がない場合、基地局選択部15は、基地局情報又は外部情報のうち、基地局2の状況又は性質を示す別の指標、例えば各基地局の装置構成に関する情報、基地局2の蓄電池容量の残量に関する情報、基地局2が提供するサービスの重要度、DR要請への応答頻度、基地局2のサービスエリアに関する情報、又は、気象情報に関する情報に基づいて、基地局2を選択してもよい。
基地局選択部15は、複数の基地局2を選択した場合、当該複数の基地局2のうち、提供するサービスエリアが最小の基地局2(又は、提供するサービスエリアの範囲が所定の閾値以下の基地局2のうちの一つの基地局2)を(さらに絞り込んで)選択してもよい。基地局選択部15は、基地局情報格納部11によって格納された基地局情報のうちサービスエリアに関する情報に基づいて、サービスエリアが最小の基地局2(又は、サービスエリアの範囲が所定の閾値以下の基地局2のうちの一つの基地局2)を選択する。
基地局選択部15は、最終的に選択した基地局2に関する選択情報を基地局制御部16に出力する。選択情報は、例えば、基地局選択部15が最終的に選択した基地局2の識別情報を含む。
基地局制御部16は、基地局選択部15によって選択された基地局2に対して、DR要請取得部14によって取得されたDR要請に応じた制御を行う。より具体的には、基地局制御部16は、基地局選択部15から出力された選択情報に含まれる基地局2の識別情報が示す基地局2に対して、DR要請取得部14によって取得されたDR要請を満たすようにDR制御命令(制御スケジュール及び制御内容などを含む)を作成して送信する。基地局制御部16は、アグリゲータ3に対してDR要請の応答を適宜行ってもよい。DR要請に応じた制御は、既存技術により行う。基地局制御部16は、基地局2から、基地局2の電力制御結果を取得し、取得した電力制御結果に基づいて、基地局情報格納部11によって格納された基地局情報を追記又は編集してもよい。基地局選択部15は、追記又は編集された基地局情報にさらに基づいて、基地局2の選択を行ってもよい。
続いて、図7に示すフローチャートを用いて、制御装置1で実行される制御処理(制御方法)について説明する。まず、基地局情報取得部10により基地局情報が取得され、取得された基地局情報が基地局情報格納部11により格納される(ステップS1)。次に、DR要請取得部14により、DR要請が取得される(ステップS2)。次に、基地局選択部15により、DR要請の対象エリアの基地局2が判定される(ステップS3)。ここで、DR要請に対象エリアに関する情報が含まれ、当該情報に基づいて判定してもよいし、制御装置1の配下の基地局2(制御装置1のメモリにて予め設定されているものとする)を対象エリアの基地局2として判定してもよい。次に、基地局選択部15により、基地局情報格納部11によって格納された基地局情報に基づいて基地局2が提供するサービスのサービス内容(サービス種別)及びサービスエリア(及びその他の各種情報)が判定される(ステップS4)。
次に、基地局選択部15により、S4にて判定されたサービス内容が重複している基地局2があるか否かが判定される(ステップS5)。S5にてあると判定された場合(S5:YES)、続いて基地局選択部15により、他の基地局2のサービスエリアを補助できる(サービスエリアが重複する)基地局2があるか否かが判定される(ステップS6)。S6にてあると判定された場合(S6:YES)、続いて基地局選択部15により、サービスエリアを補助できない基地局2のうち、DR要請を満たすのに必要な基地局2が選択される(ステップS7)。次に、基地局制御部16により、S7にて選択された基地局2への制御命令が作成される(ステップS8)。次に、基地局制御部16により、S7にて選択された基地局2に、S8にて作成された制御命令が送信され(ステップS9)、処理を終了する。S5にて無いと判定された場合(S5:NO)、又は、S6にて無いと判定された場合(S6:NO)、続いて基地局選択部15により、サービス内容及びサービスエリア以外の基地局情報を用いて、DR要請を満たす基地局2が選択され(ステップS10)、S8に進む。
図7に示すフローチャートにおいて、S1とS2の順番は逆でもよく、S3とS4の順番は逆でもよく、S5とS6の順番は逆でもよい。
次に、本実施形態のように構成された制御装置1の作用効果について説明する。
本実施形態の制御装置1によれば、基地局選択部15により、取得されたDR要請に応じた制御を行う基地局2として、基地局2間のサービスの補助関係に基づいた基地局2が選択される。例えば、他の基地局2がサービスを補助できる基地局2を選択すれば、選択した基地局2がDR要請に応えた後に災害が発生して蓄電池が枯渇した場合でも、選択した基地局2が提供するサービスを他の基地局2が補助できるため、選択した基地局2が提供するサービスが喪失されない。つまり、DR要請に応える基地局2をより適切に選択することができる。また例えば、他の基地局2のサービスを補助できない基地局2を選択すれば、選択した基地局2がDR要請に応えた後に災害が発生して蓄電池が枯渇した場合でも、そもそも選択した基地局2は他の基地局2のサービスを補助できないので、他の基地局2のサービスを補助できる基地局2の蓄電池が枯渇する場合に比べて影響は少ない。つまり、DR要請に応える基地局2をより適切に選択することができる。また例えば、上述の2つの例の組み合わせ、すなわち、他の基地局2がサービスを補助できる基地局2であり、かつ、他の基地局2のサービスを補助できない基地局2を選択すれば、上述の2つの例の効果を合わせて奏することになる。
また、本実施形態の制御装置1によれば、他の基地局2がサービスを補助できる基地局2が複数ある場合、基地局選択部15により、当該複数の基地局2のうち、補助できる他の基地局2が最多の基地局2が選択される。例えば、補助できる他の基地局2が多いほど、他の基地局2に補助される可能性が高くなり、基地局2はサービスを継続して提供できる可能性が高くなる。つまり、DR要請に応える基地局2をより適切に選択することができる。
また、本実施形態の制御装置1によれば、基地局選択部15は、複数の基地局2を選択した場合、当該複数の基地局2のうち、提供するサービスの範囲が最小の基地局2を選択する。例えば、提供するサービスの範囲が小さいほど、基地局2の蓄電池が枯渇したときの影響は少ない。つまり、DR要請に応える基地局2をより適切に選択することができる。
また、本実施形態の制御装置1によれば、基地局情報格納部11は、基地局情報取得部10によって取得された基地局情報を格納する。例えば、基地局情報取得部10によって定期的又はタイムリーに基地局2から取得された基地局情報を格納することで、基地局選択部15は、より最新の基地局情報に基づいてより適切な基地局2を選択することができる。
また、本実施形態の制御装置1によれば、基地局選択部15は、外部情報取得部12によって取得された外部情報にさらに基づいて基地局2を選択する。これにより、基地局選択部15は、追加の情報にさらに基づいてより適切な基地局2を選択することができる。
ここで、従来技術及びその課題について説明する。図8は、基地局の無線カバー範囲の例を示す図である。図8に示す通り、DRAS(Demand Response Automation Server)はエリアごと(Aエリア及びBエリア)に設置されており、複数のエリアに需要家となりうるリソース(基地局)がある。各リソースは自分の無線カバー範囲がある。隣接するリソースであれば、片方の無線が使えなくても、もう片方のリソースの無線でカバーできる。しかし、隣接しあうリソースが両者ともDR要請に応答してしまうと、両方が蓄電池を消耗してしまい、DR要請の応答後に災害が起こり、蓄電池が復旧できない場合、両方のリソースがダウンし、無線サービスが滞る可能性がある。従来技術では、DR要請へ応答するリソース選択に当たり、DR実施後に当該装置のリソースが減った状態を想定してはいない。例えば、従来技術では、リソース同士が互いに、または片方がサービスを補助できるかを考慮することなくリソースを選択する。それにより、DR要請の応答後に装置のリソースが緊急に必要になっても対応できないという課題がある。
そこで本実施形態に係る制御装置1では、DR要請に応えつつも、DR要請の応答後のシステム運用に支障きたさない基地局2の選択方法を提供する。より具体的には、基地局2の無線カバー範囲(規模、設備)を考慮し、DR要請の応答後に災害が起きた場合でも無線サービスを滞りなく提供するための基地局2の選択方法を提供する。
本実施形態に係る制御装置1は、DR要請に応えつつ、災害対策も加味し、DR要請に応える基地局2を適切に選択する方法を提供する。制御装置1では、他の基地局2によりサービスの補助が行われ、かつ他の基地局2のサービスを補助できない基地局2を選択し、優先的にDR要請に応答させることで、DR要請の応答後に災害が起こり、基地局2への商用電力が供給できず、DR応答を行った基地局2がサービスを喪失した場合でも、DR応答に応えなかった基地局2がサービスを補助することで、サービスを円滑に継続できる。すなわち、DR要請に応えつつ、災害が起こる場合も考慮した電力マネジメントを行うことができる。また、DR要請の応答後に災害が発生し、DR応答を行った基地局2がサービスを提供できなくなった場合でも、他の基地局2がサービスを補助することで、サービスを変わらず提供することが可能となる。また、基地局2のサービスエリアを考慮することで、DR要請に応答しつつ、災害対策も考慮した基地局2の選択が可能となる。
また、本実施形態に係る制御装置1は、DR応答後、災害が起こり、基地局2A及び基地局2Bへの商用電力供給が停止し、基地局2Bの蓄電池が枯渇した場合でも、蓄電池を温存している基地局2Aのアンテナの角度及び電波強度を変化させることで、基地局2Bのサービスエリアもカバーでするようにサービスエリアを形成する。これにより基地局2Bのサービスエリアも含め、サービスを継続が可能となる。また、DR応答後に災害がおき、商用電力がたたれ、基地局2Bが先にサービス提供を終了した場合でも、サービスエリアの広い基地局2Aの蓄電池を温存することができ、サービスを長時間、広範囲に渡って提供し続けることができる。
本実施形態に係る制御装置1は、アグリゲータ3からの要請に応じて基地局2の電力を制御することで、社会の電力需給のバランスをとる(サービスエリアを考慮した)電力マネジメントに関する技術に関する。
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及びソフトウェアの少なくとも一方の任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現方法は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的又は論理的に結合した1つの装置を用いて実現されてもよいし、物理的又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的又は間接的に(例えば、有線、無線などを用いて)接続し、これら複数の装置を用いて実現されてもよい。機能ブロックは、上記1つの装置又は上記複数の装置にソフトウェアを組み合わせて実現されてもよい。
機能には、判断、決定、判定、計算、算出、処理、導出、調査、探索、確認、受信、送信、出力、アクセス、解決、選択、選定、確立、比較、想定、期待、見做し、報知(broadcasting)、通知(notifying)、通信(communicating)、転送(forwarding)、構成(configuring)、再構成(reconfiguring)、割り当て(allocating、mapping)、割り振り(assigning)などがあるが、これらに限られない。たとえば、送信を機能させる機能ブロック(構成部)は、送信部(transmitting unit)や送信機(transmitter)と呼称される。いずれも、上述したとおり、実現方法は特に限定されない。
例えば、本開示の一実施の形態における制御装置1などは、本開示の制御方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図9は、本開示の一実施の形態に係る制御装置1のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の制御装置1は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。制御装置1のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
制御装置1における各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることによって、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信を制御したり、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び書き込みの少なくとも一方を制御したりすることによって実現される。
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)によって構成されてもよい。例えば、上述の基地局情報取得部10、外部情報取得部12、DR要請取得部14、基地局選択部15及び基地局制御部16などは、プロセッサ1001によって実現されてもよい。
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール、データなどを、ストレージ1003及び通信装置1004の少なくとも一方からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態において説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、基地局情報取得部10、基地局情報格納部11、外部情報取得部12、外部情報格納部13、DR要請取得部14、基地局選択部15及び基地局制御部16は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001において動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001によって実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップによって実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つによって構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本開示の一実施の形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つによって構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及びストレージ1003の少なくとも一方を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
通信装置1004は、有線ネットワーク及び無線ネットワークの少なくとも一方を介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。通信装置1004は、例えば周波数分割複信(FDD:Frequency Division Duplex)及び時分割複信(TDD:Time Division Duplex)の少なくとも一方を実現するために、高周波スイッチ、デュプレクサ、フィルタ、周波数シンセサイザなどを含んで構成されてもよい。例えば、上述の基地局情報取得部10、外部情報取得部12、DR要請取得部14及び基地局制御部16などは、通信装置1004によって実現されてもよい。
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ1001、メモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007によって接続される。バス1007は、単一のバスを用いて構成されてもよいし、装置間ごとに異なるバスを用いて構成されてもよい。
また、制御装置1は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つを用いて実装されてもよい。
情報の通知は、本開示において説明した態様/実施形態に限られず、他の方法を用いて行われてもよい。
本開示において説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G(4th generation mobile communication system)、5G(5th generation mobile communication system)、FRA(Future Radio Access)、NR(new Radio)、W−CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi(登録商標))、IEEE 802.16(WiMAX(登録商標))、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステムを利用するシステム及びこれらに基づいて拡張された次世代システムの少なくとも一つに適用されてもよい。また、複数のシステムが組み合わされて(例えば、LTE及びLTE−Aの少なくとも一方と5Gとの組み合わせ等)適用されてもよい。
本開示において説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本開示において説明した方法については、例示的な順序を用いて様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
本開示において基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。基地局を有する1つ又は複数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局及び基地局以外の他のネットワークノード(例えば、MME又はS−GWなどが考えられるが、これらに限られない)の少なくとも1つによって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが1つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、MME及びS−GW)であってもよい。
情報等は、上位レイヤ(又は下位レイヤ)から下位レイヤ(又は上位レイヤ)へ出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルを用いて管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、又は追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真偽値(Boolean:true又はfalse)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
本開示において説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。
以上、本開示について詳細に説明したが、当業者にとっては、本開示が本開示中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本開示は、請求の範囲の記載により定まる本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本開示の記載は、例示説明を目的とするものであり、本開示に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
また、ソフトウェア、命令、情報などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、有線技術(同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL:Digital Subscriber Line)など)及び無線技術(赤外線、マイクロ波など)の少なくとも一方を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び無線技術の少なくとも一方は、伝送媒体の定義内に含まれる。
本開示において説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
なお、本開示において説明した用語及び本開示の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、信号はメッセージであってもよい。
本開示において使用する「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
また、本開示において説明した情報、パラメータなどは、絶対値を用いて表されてもよいし、所定の値からの相対値を用いて表されてもよいし、対応する別の情報を用いて表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスによって指示されるものであってもよい。
上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的な名称ではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本開示で明示的に開示したものと異なる場合もある。
本開示においては、「基地局(BS:Base Station)」、「無線基地局」、「固定局(fixed station)」、「NodeB」、「eNodeB(eNB)」、「gNodeB(gNB)」、「アクセスポイント(access point)」、「送信ポイント(transmission point)」、「受信ポイント(reception point)、「送受信ポイント(transmission/reception point)」、「セル」、「セクタ」、「セルグループ」、「キャリア」、「コンポーネントキャリア」などの用語は、互換的に使用され得る。基地局は、マクロセル、スモールセル、フェムトセル、ピコセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
基地局は、1つ又は複数(例えば、3つ)のセルを収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム(例えば、屋内用の小型基地局(RRH:Remote Radio Head)によって通信サービスを提供することもできる。「セル」又は「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局及び基地局サブシステムの少なくとも一方のカバレッジエリアの一部又は全体を指す。
本開示においては、「移動局(MS:Mobile Station)」、「ユーザ端末(user terminal)」、「ユーザ装置(UE:User Equipment)」、「端末」などの用語は、互換的に使用され得る。
移動局は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
基地局及び移動局の少なくとも一方は、送信装置、受信装置、通信装置などと呼ばれてもよい。なお、基地局及び移動局の少なくとも一方は、移動体に搭載されたデバイス、移動体自体などであってもよい。当該移動体は、乗り物(例えば、車、飛行機など)であってもよいし、無人で動く移動体(例えば、ドローン、自動運転車など)であってもよいし、ロボット(有人型又は無人型)であってもよい。なお、基地局及び移動局の少なくとも一方は、必ずしも通信動作時に移動しない装置も含む。例えば、基地局及び移動局の少なくとも一方は、センサなどのIoT(Internet of Things)機器であってもよい。
また、本開示における基地局は、ユーザ端末で読み替えてもよい。例えば、基地局及びユーザ端末間の通信を、複数のユーザ端末間の通信(例えば、D2D(Device-to-Device)、V2X(Vehicle-to-Everything)などと呼ばれてもよい)に置き換えた構成について、本開示の各態様/実施形態を適用してもよい。この場合、上述の基地局2が有する機能を通信端末が有する構成としてもよい。また、「上り」及び「下り」などの文言は、端末間通信に対応する文言(例えば、「サイド(side)」)で読み替えられてもよい。例えば、上りチャネル、下りチャネルなどは、サイドチャネルで読み替えられてもよい。
同様に、本開示におけるユーザ端末は、基地局で読み替えてもよい。この場合、上述の通信端末が有する機能を基地局2が有する構成としてもよい。
本開示で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up、search、inquiry)(例えば、テーブル、データベース又は別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。また、「判断(決定)」は、「想定する(assuming)」、「期待する(expecting)」、「みなす(considering)」などで読み替えられてもよい。
「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、2又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された2つの要素間に1又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。例えば、「接続」は「アクセス」で読み替えられてもよい。本開示で使用する場合、2つの要素は、1又はそれ以上の電線、ケーブル及びプリント電気接続の少なくとも一つを用いて、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光(可視及び不可視の両方)領域の波長を有する電磁エネルギーなどを用いて、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
本開示において使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
本開示において、「含む(include)」、「含んでいる(including)」及びそれらの変形が使用されている場合、これらの用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本開示において使用されている用語「又は(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
本開示において、例えば、英語でのa、an及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、本開示は、これらの冠詞の後に続く名詞が複数形であることを含んでもよい。
本開示において、「AとBが異なる」という用語は、「AとBが互いに異なる」ことを意味してもよい。なお、当該用語は、「AとBがそれぞれCと異なる」ことを意味してもよい。「離れる」、「結合される」などの用語も、「異なる」と同様に解釈されてもよい。
1…制御装置、2…基地局、3…アグリゲータ、4…電力供給者、5…情報サーバ、6…制御システム、10…基地局情報取得部、11…基地局情報格納部、12…外部情報取得部、13…外部情報格納部、14…DR要請取得部、15…基地局選択部、16…基地局制御部。

Claims (9)

  1. 基地局が提供するサービスに関する基地局情報を格納する格納部と、
    デマンドレスポンス要請を取得する取得部と、
    前記格納部によって格納された基地局情報に基づいて判定された基地局間のサービスの補助関係に基づいて基地局を選択する選択部と、
    前記選択部によって選択された基地局に対して、前記取得部によって取得されたデマンドレスポンス要請に応じた制御を行う制御部と、
    を備える制御装置。
  2. 前記選択部は、他の基地局がサービスを補助できる基地局、又は、他の基地局のサービスを補助できない基地局を選択する、請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記選択部は、他の基地局がサービスを補助できる基地局であり、かつ、他の基地局のサービスを補助できない基地局を選択する、請求項1又は2に記載の制御装置。
  4. 前記選択部は、他の基地局がサービスを補助できる基地局が複数ある場合、当該複数の基地局のうち、補助できる他の基地局が最多の基地局を選択する、請求項1〜3の何れか一項に記載の制御装置。
  5. 前記選択部は、複数の基地局を選択した場合、当該複数の基地局のうち、提供するサービスの範囲が最小の基地局を選択する、請求項1〜4の何れか一項に記載の制御装置。
  6. 基地局が提供するサービスは、基地局配下の通信端末を移動体通信可能にするための無線通信サービスである、請求項1〜5の何れか一項に記載の制御装置。
  7. 基地局情報は、無線通信サービスを提供可能なエリアの情報である、請求項1〜6の何れか一項に記載の制御装置。
  8. 基地局情報を取得する基地局情報取得部をさらに備え、
    前記格納部は、前記基地局情報取得部によって取得された基地局情報を格納する、
    請求項1〜7の何れか一項に記載の制御装置。
  9. 外部情報を取得する外部情報取得部をさらに備え、
    前記選択部は、前記外部情報取得部によって取得された外部情報にさらに基づいて基地局を選択する、
    請求項1〜8の何れか一項に記載の制御装置。
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