JP2022094737A - 配備情報生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】災害時を考慮した無線通信基地局に対する給電装置の適切な配置を可能とする配備情報生成装置を提供する。【解決手段】配備情報生成装置１０は、互いに異なる地理的な位置に設置された複数の無線通信基地局それぞれに対する、非常時に電力を供給する給電装置の配備を示す配備情報を生成する装置であって、災害に関する情報を取得して、取得した情報に基づいて無線通信基地局における災害時の停電の発生に係るシミュレーションを行うシミュレーション部１１と、無線通信基地局における在圏者の数を示す在圏者情報を取得する在圏者情報取得部１２と、シミュレーション部１１によるシミュレーションの結果及び在圏者情報取得部１２によって取得された在圏者情報に基づいて配備情報を生成する配備情報生成部１３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信基地局に対する給電装置の配備を示す配備情報を生成する配備情報生成装置に関する。

近年、スマートフォン及びＩｏＴ（Internet of Things）端末の発展に伴い、無線通信の重要性が更に高まってきている。それに伴い災害等を起因とする停電による無線通信基地局の停波が人々の生活に与える影響が大きくなっている。そのため、無線通信基地局を極力停波させないためのバックアップ電源となる給電装置の配備が進められている。特許文献１には、無線通信基地局におけるバックアップ電源の有無及びキャリア毎に接続している呼数等の情報から、無線通信基地局の消費電力を削減することで災害時の限られた電源の効果的な活用を可能としている。

特開２０１３－１２１１２８号公報

上記の給電装置の配備コストは非常に高額である。また通常、無線通信基地局は、互いに異なる位置に多数設置されている。そのため、給電装置をどのように各無線通信基地局に配置するかの検討は非常に重要である。しかしながら、特許文献１の技術では、災害時に商用電源からの電力を使用できない状況に陥った場合を考慮して、給電装置をどのように各無線通信基地局に配置するかについては検討がなされていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、災害時を考慮した無線通信基地局に対する給電装置の適切な配置を可能とする配備情報生成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る配備情報生成装置は、互いに異なる地理的な位置に設置された複数の無線通信基地局それぞれに対する、非常時に電力を供給する給電装置の配備を示す配備情報を生成する配備情報生成装置であって、災害に関する情報を取得して、取得した情報に基づいて無線通信基地局における災害時の停電の発生に係るシミュレーションを行うシミュレーション部と、無線通信基地局における在圏者の数を示す在圏者情報を取得する在圏者情報取得部と、シミュレーション部によるシミュレーションの結果及び在圏者情報取得部によって取得された在圏者情報に基づいて配備情報を生成する配備情報生成部と、を備える。

本発明に係る配備情報生成装置によれば、生成される配備情報を、無線通信基地局における災害時の停電の状況と在圏者の数とが考慮されたものとすることができる。従って、本発明に係る配備情報生成装置によれば、災害時を考慮した無線通信基地局に対する給電装置の適切な配置が可能となる。

本発明によれば、災害時を考慮した無線通信基地局に対する給電装置の適切な配置が可能となる。

本発明の実施形態に係る配備情報生成装置の構成を示す図である。 シミュレーションの結果、生成される情報の例を示す図である。 基地局のグラフ構造を示す図である。 基地局のグラフ構造と台風の進路とを示す図である。 在圏者情報の例を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る配備情報生成装置で実行される処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る配備情報生成装置のハードウェア構成を示す図である。

以下、図面と共に本発明に係る配備情報生成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。

図１に本実施形態に係る配備情報生成装置１０を示す。配備情報生成装置１０は、無線通信基地局（以下、単に基地局と呼ぶ）に対する給電装置の配備（配置）を示す配備情報を生成する装置（システム）である。基地局は、移動体通信網の構成要素であり、移動通信端末との間で無線信号の送受信を行う。即ち、基地局は、移動通信端末に対して、移動体通信網に係る無線通信機能を提供する。

本実施形態では、基地局は、互いに異なる地理的な位置に固定的に複数設置されている。基地局は、商用電源（系統電源）に接続されており、商用電源から供給される電力によって動作する。基地局への電力供給が行われないと基地局は機能せず（停波し）、当該基地局を用いた移動体通信が行えなくなる。災害によって商用電源からの電力の供給が停止した場合、即ち、停電が発生した場合であっても基地局が動作するように、基地局には非常時に電力を供給する給電装置（バックアップ電源、予備電源）が設けられる。本実施形態では、給電装置は蓄電池であり、以降、蓄電池を説明に用いる。但し、給電装置は蓄電池である必要はなく、蓄電池以外のもの（例えば、発電機）であってもよい。

通常、予算等の制約によって、基地局に設けられる蓄電池の数及びスペックには一定の制限がある。配備情報生成装置１０は、上記を踏まえて複数の基地局に対して蓄電池をどのように配備するかを示す配備情報を生成する。例えば、配備情報生成装置１０は、後述するように台風等の災害によって停電が生じた場合に多くの移動通信端末が移動体通信を行えるように配備情報を生成する。例えば、配備情報生成装置１０は、予め設定された一定の範囲（例えば、１～複数の都道府県、地方）に設置される複数の基地局を対象として配備情報を生成する。

上記の制約としては、例えば、配備可能（設置可能な）な蓄電池の総容量（例えば、Ａｈ単位の値）である。但し、制約としては、上記以外のもの（例えば、蓄電池の数）でもよい。本実施形態では、配備情報生成装置１０は、全ての基地局に蓄電池等の給電装置が配備されていない状態を想定して配備情報を生成する。通常、基地局への蓄電池の配備は一斉に行われる。上記は、蓄電池の新たな配備を想定したものである。

配備情報生成装置１０は、例えば、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）又はサーバ装置等のコンピュータによって実現される。また、配備情報生成装置１０は、複数のコンピュータ、即ち、コンピュータシステムによって実現されてもよい。

引き続いて、本実施形態に係る配備情報生成装置１０の機能を説明する。図１に示すように配備情報生成装置１０は、シミュレーション部１１と、在圏者情報取得部１２と、配備情報生成部１３とを備えて構成される。

シミュレーション部１１は、災害に関する情報を取得して、取得した情報に基づいて基地局における災害時の停電の発生に係るシミュレーションを行う機能部である。シミュレーション部１１は、時系列の停電状況をシミュレーションしてもよい。シミュレーション部１１は、複数の基地局それぞれをノードとしたグラフ構造を生成し、生成したグラフ構造に基づいてシミュレーションを行ってもよい。シミュレーション部１１は、複数の基地局の位置を示す情報を取得し、取得した情報に基づいてグラフ構造を生成してもよい。シミュレーション部１１は、複数の基地局の過去の停電状況を示す情報を取得し、取得した情報に基づいてグラフ構造を生成してもよい。

シミュレーション部１１による、基地局における災害時の停電の発生に係るシミュレーションの結果は、後述するように配備情報の生成に用いられる。シミュレーション部１１は、例えば、図２に示すように各基地局について一定時間（例えば、３０分）毎に停電状況をシミュレーションする。停電状況は、停電が発生しており、基地局への商用電源からの電力供給が行われないことを示す「有」又は停電が発生しておらず、基地局への商用電源からの電力供給が行われていることを示す「無」である。シミュレーション部１１は、シミュレーション上の時間軸で予め設定された期間のシミュレーションを行う。蓄電池が基地局に電力を供給できる期間を考慮し、例えば、２～３日の期間のシミュレーションを行うこととしてもよい。蓄電池の配備対象となる基地局は、予め基地局番号が付与される等されて、配備情報生成装置１０において識別できるようになっている。

シミュレーション部１１は、以下のようにシミュレーションを行う。まず、シミュレーション部１１は、シミュレーションに必要な情報を取得する。シミュレーション部１１は、当該情報として、例えば、以下のような各基地局に係る情報を取得する。シミュレーション部１１は、各基地局の位置を示す情報、例えば、当該位置の緯度及び経度を示す情報を取得する。また、シミュレーション部１１は、各基地局の過去の災害時の停電状況を示す情報（例えば、どの基地局同士が同時に停電しているかが把握できる情報）を取得する。過去の停電状況を示す情報としては、例えば、図２に示すような時系列の停電状況の情報でもよい。例えば、シミュレーション部１１は、これらの情報を基地局に接続された外部データベース（外部サーバ）から取得する。なお、情報の取得方法及び取得元は、上記以外のものであってもよい（以下に示す情報についても同様である）。

停電は、近隣の基地局について連鎖的に発生すると想定される。本実施形態では、この想定のもと各基地局に係る情報から連鎖関係にある基地局を結びつける特徴を抽出する。当該特徴の抽出として、シミュレーション部１１は、図３に示すように基地局１００それぞれをノードとしたグラフ構造を生成（推定）する。グラフ構造における、エッジの重みはエッジで結ばれた２つの基地局が同時に停電する確率である。このようなグラフ構造は、例えば、ＳＮＳ（ソーシャルネットワーキングサービス）等の情報を活用し商品のリコメンドを行う際に活用されている。

シミュレーション部１１は、例えば、上記の各基地局の位置を示す情報及び各基地局の過去の停電状況を示す情報からグラフ構造を生成する。即ち、シミュレーション部１１は、これらの情報から基地局１００間にエッジを張ることで、１つの基地局１００が停電した際に他に停電する基地局１００の推定を可能とする情報を生成する。グラフ構造の生成は、商品のリコメンド等でも用いられる従来の方法、例えば、Ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｌａｓｓｏ等の数値計算の方法を用いることができる。生成されるグラフ構造は、ベクトルで表現される。なお、グラフ構造の生成には、上記の情報全てが用いられれる必要はなく、また、上記以外の各基地局に係る情報が用いられてもよい。例えば、基地局の装置構成を示す情報がグラフ構造の生成に用いられてもよい。

上記のグラフ構造の生成には、上記以外の外部情報が用いられてもよい。例えば、電力会社の変電所の位置を示す情報、例えば、当該位置の緯度及び経度を示す情報が用いられてもよい。例えば、シミュレーション部１１は、外部情報を外部データベースから取得する。当該外部情報についても、上記のＧｒａｐｈｉｃａｌ ｌａｓｓｏ等の数値計算の方法等の従来の方法によって、グラフ構造の生成に用いることができる。このような外部情報をグラフ構造の生成に用いることで、生成するグラフ構造の精度（推定精度）を高めることができる。また、グラフ構造の生成には、上記以外の外部情報が用いられてもよい。

シミュレーション部１１は、シミュレーションに必要な情報として、例えば、以下のような災害に関する情報を取得する。シミュレーション部１１は、災害が発生する位置（例えば、地域）を示す情報、災害の規模を示す情報及び災害の発生時刻を示す情報を取得する。例えば、災害が台風である場合、シミュレーション部１１は、図４に示すように時刻毎の台風の位置（例えば、緯度及び経度）を示す情報である台風の進路を示す情報を取得する。あるいは、災害が地震である場合、シミュレーション部１１は、地震が発生する時刻及び震源地の位置（例えば、緯度及び経度）を示す情報を取得する。また、シミュレーション部１１は、災害の規模を示す情報として基地局に停電が発生する確率を算出するためのパラメータの値を取得する。上記の情報によって示される災害は、複数の災害（例えば、本震及び余震）であってもよい。

シミュレーション部１１は、配備情報生成装置１０のユーザによる情報の入力を受け付けることで災害に関する情報を取得する。あるいは、災害に関する情報は予め配備情報生成装置１０に記憶されており、シミュレーション部１１は、記憶された情報を読み出すことで取得してもよい。災害に関する情報は、例えば、過去の災害に基づいて生成されたり、予測された災害に基づいて生成されたりしてもよい。

シミュレーション部１１は、上記の情報に基づいて以下のように、シミュレーション上の期間において各基地局における停電状況をシミュレーションする。シミュレーション部１１は、災害が発生する位置（例えば、台風の位置）と各基地局との間の距離を算出する。シミュレーション部１１は、図４に示すように、各基地局について、算出した距離を災害の規模を示す情報であるパラメータで重み付けして停電が発生する確率を算出する。当該パラメータによる重み付けは、例えば、距離が短くまた災害の規模が大きい程、停電が発生する確率が大きくなるように行われる。シミュレーション部１１は、各基地局について、算出した確率に基づいて停電が発生するか否かを決定する。この決定は、例えば、乱数が用いて行われる。

また、シミュレーション部１１は、停電となった基地局と生成したグラフ構造とから停電が発生する基地局を決定する。シミュレーション部１１は、グラフ構造において、停電が発生したと決定した基地局とエッジで結ばれた基地局（即ち、隣接する基地局）について、当該エッジの重みに基づいて停電が発生するか否かを決定する。この決定も、例えば、上記と同様に乱数が用いて行われる。なお、グラフ構造に基づいて基地局の停電が決定された場合、シミュレーション部１１は、当該基地局に隣接する基地局について再度、グラフ構造に基づいて停電が発生するか否かを決定する。シミュレーション部１１は、一旦、停電が発生すると判断した基地局について、判断した時刻以降も継続して停電であるとする。

各基地局について停電が発生するか否かの決定は、災害が発生する時刻についてのみ行われればよい。例えば、地震については、シミュレーション部１１は、本震及び余震等の地震が発生する時刻について上記の決定を行えばよい。台風については、シミュレーション部１１は、時刻毎に位置が移動するので各時刻について上記の決定を行う。シミュレーション部１１は、上記のシミュレーションによって、図２に示すような各基地局について一定時間（例えば、３０分）毎の停電状況を示す情報を生成する。シミュレーション部１１は、生成した情報を配備情報生成部１３に出力する。

災害による停電からの復旧は数日間の時間を要することが想定される。そのため、シミュレーションでは停電の復旧を考慮しない。但し、小規模は災害を想定し、シミュレーションで停電からの復旧を判断してもよい。例えば、予め復旧の確率を設定しておき、時刻毎に停電している基地局について当該確率に基づいて停電から復旧するか否かを決定する。復旧の確率は、災害の種別及び停電からの経過時間に応じたものとしてもよい。この決定も、例えば、上記と同様に乱数が用いて行われる。また、上述したグラフ構造を用いて、停電の決定と同様に復旧の決定が行われてもよい。

在圏者情報取得部１２は、基地局における在圏者の数を示す在圏者情報を取得する機能部である。在圏者情報取得部１２は、時系列の在圏者情報を取得してもよい。

基地局における在圏者とは、当該基地局を用いて移動体通信を行う移動通信端末のユーザである。在圏者は、基地局が無線通信機能を提供できるサービスエリアに位置する。在圏者は、基地局が機能しなくなった場合、移動通信端末を用いた移動体通信を行えなくなる。即ち、在圏者は、基地局の動作の可否に影響を受けるユーザである。

在圏者情報取得部１２は、基地局毎の在圏者情報を取得する。図５に在圏者情報の例を示す。図５に示すように、在圏者情報は、１日の０時～２４時の一定時間（例えば、３０分）毎の在圏者の数である影響ユーザ数［人］を示す情報である。但し、在圏者情報の期間の長さは、１日ではなく、シミュレーション部１１によるシミュレーションの期間（例えば、２～３日）と同じであってもよい。シミュレーション部１１によって生成される各基地局についての停電状況を示す情報に係る時間間隔と、在圏者情報に係る時間間隔とは、上記の通り同じ（例えば、３０分）にされてもよい。これは、後述する配備情報生成部１３によるこれらの情報の利用を考慮したものである。

在圏者情報は、例えば、基地局の過去の時刻毎の在圏者の数から生成される。例えば、過去の一定期間（例えば、数日～数か月）の時刻毎の平均の在圏者の数を在圏者情報としてもよい。例えば、在圏者情報取得部１２は、在圏者情報を外部データベースから取得する。在圏者情報取得部１２は、取得した在圏者情報を配備情報生成部１３に出力する。

配備情報生成部１３は、シミュレーション部１１によるシミュレーションの結果及び在圏者情報取得部１２によって取得された在圏者情報に基づいて配備情報を生成する機能部である。配備情報生成部１３は、在圏者情報を目的関数のパラメータとして含む数理計画モデルに基づいて配備情報を生成してもよい。配備情報生成部１３は、具体的には、以下のように配備情報を生成する。

配備情報生成部１３は、シミュレーション部１１から、シミュレーションの結果生成された各基地局について停電状況を示す情報を入力する。配備情報生成部１３は、在圏者情報取得部１２から在圏者情報を入力する。また、配備情報生成部１３は、配備情報の生成に必要な情報を取得する。配備情報生成部１３は、当該情報として、例えば、各基地局の電力消費に係る情報、具体的には、各基地局の消費電力［ｋＷ］及び動作時の電圧［Ｖ］の値である。また、配備情報生成部１３は、当該情報として、蓄電池の配備の制約に係る情報を取得する。例えば、配備可能な蓄電池の総容量［Ａｈ］の値である。また、配備情報生成部１３は、配備情報の生成に用いるパラメータの値を取得する。例えば、配備情報生成部１３は、配備情報生成装置１０のユーザによる情報の入力を受け付けることでこれらの情報を取得する。

配備情報生成部１３は、予め定式化されて記憶されている数理計画モデルである最適化式に基づき上記の情報を用いて配備情報を生成する。具体的には、配備情報生成部１３は、各基地局に配備される蓄電池の容量［Ａｈ］を決定して、決定した蓄電池の容量［Ａｈ］を配備情報とする。各基地局に配備される蓄電池の容量［Ａｈ］は、０，２５０，５００，７５０，１０００，１２５０［Ａｈ］の何れかである。０［Ａｈ］は、その基地局には、蓄電池は配備されないことを示している。

配備情報生成部１３は、例えば、以下の最適化式の解を求めることで配備情報を生成する。

ｔ，ｓ：時刻のインデックス
Ｔ：時刻の総数（期間）
ｉ：基地局のインデックス（例えば、基地局毎に予め設定される基地局番号）
Ｎ：基地局の総数
Ｘ_ｉ：基地局ｉに配備される蓄電池の容量［Ａｈ］
Ｙ_ｉ：基地局ｉの消費電力［ｋＷ］
Ｐ_ｉｔ：時刻ｔの基地局ｉにおける在圏者数［人］
α：基地局の動作時の電圧［Ｖ］
β：［ｋＷ］を「ｋＷｈ」に変換する際の時間間隔に付随する補正項
Ｃ：配備可能な蓄電池の総容量［Ａｈ］

上記の最適化式のうち、変数はＸ_ｉであり、それ以外は配備情報生成部１３によって入力又は取得された情報による値が与えられている。最適化式における期間Ｔは、シミュレーション部１１によるシミュレーションの期間（例えば、２～３日）と同じとする。また、時刻は、シミュレーション上の時刻及び在圏者情報に係る時刻と同じとする。

シミュレーション部１１から入力した、各基地局について停電状況を示す情報は、ｇ_ｉ（ｓ）に対応する。在圏者情報取得部１２から入力した在圏者情報は、Ｐ_ｉｔに対応する。在圏者情報の期間（例えば、２４時間）は、シミュレーションの期間よりも短いため、在圏者情報を時間方向に繰り返してシミュレーションの期間に合わせる。それ以外のパラメータは、配備情報生成部１３によって取得された情報に対応する。

最適化式の目的関数の

は、全期間において、災害による影響を受けずに基地局を用いた移動体通信が可能な（移動通信端末を所持する）ユーザの総数（延べ数）である。このように最適化式では、在圏者情報Ｐ_ｉｔを目的関数のパラメータとして含んでいる。最適化式は、この値を最大化する、即ち、最大のパフォーマンスを発揮するようにしたものである。最適化式のｆ（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）は、停電状況に応じた蓄電池の残量（充電量）を踏まえて、時刻ｔに基地局ｉを用いた移動体通信が可能であるか否かを示す関数である。ｆ（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）が１であれば、時刻ｔに基地局ｉを用いた移動体通信が可能であり、ｆ（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）が０であれば、時刻ｔに基地局ｉを用いた移動体通信が可能でないことを示している。

なお、ｆ（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）は、一旦０になるとそれ以降１にならない。即ち、基地局による無線通信機能の提供が一旦不可能となった場合、それ以降の時刻では無線通信機能の提供が可能にはならない。また、ｆ（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）では、蓄電池の期間中の充電が考慮されていない。しかしながら、停電からの復旧等を考慮して再度の無線通信機能の提供が可能になるようにしたり、期間中の充電ができるようにしたりする条件を設定してもよい。

配備情報生成部１３は、従来の数理最適化の手法を用いてＸ_ｉの値を決定する、即ち、各基地局に配備される蓄電池（の容量）を決定する。配備情報生成部１３は、当該決定によって得られた情報を配備情報とする。配備情報は、各基地局に配備される蓄電池の容量を示す情報である。即ち、配備情報は、各基地局に配備される給電装置の電力の供給能力を示す情報である。なお、配備情報は、必ずしも上記の情報である必要はなく、基地局に対する給電装置の配備を示す情報（例えば、基地局への給電装置の配備の有無のみを示す情報）であってもよい。

配備情報生成部１３は、上記のように生成した配備情報を予め設定された方法で出力する。配備情報生成部１３は、配備情報生成装置１０が備える表示装置で配備情報を表示して、配備情報生成装置１０のユーザが配備情報を参照できるようにしてもよい。配備情報生成装置１０のユーザが配備情報を参照することで、例えば、配備情報に応じた、基地局への蓄電池の配備が行われる。また、配備情報生成部１３による配備情報の出力は、上記以外の方法で行われてもよい。例えば、配備情報生成部１３は、配備情報を別の装置又はモジュール等に送信してもよい。以上が、本実施形態に係る配備情報生成装置１０の機能である。

引き続いて、図６のフローチャートを用いて、本実施形態に係る配備情報生成装置１０で実行される処理（配備情報生成装置１０が行う動作方法）を説明する。本処理では、まず、シミュレーション部１１によって、基地局における災害時の停電の発生に係るシミュレーションを行うための情報が取得される（Ｓ０１）。続いて、シミュレーション部１１によって、取得された情報に基づいて基地局のグラフ構造が生成される（Ｓ０２）。続いて、シミュレーション部１１によって、取得された情報及び生成されたグラフ構造に基づいてシミュレーションが行われる（Ｓ０３）。シミュレーションの結果、各基地局について停電状況を示す情報が生成される。

また、在圏者情報取得部１２によって、在圏者情報が取得される（Ｓ０４）。なお、シミュレーションに係る処理（Ｓ０１－Ｓ０３）と、在圏者情報の取得の処理（Ｓ０４）とは、互いに独立に行われ得るので上記の順番で行われる必要はない。

続いて、配備情報生成部１３によって、シミュレーション部１１によるシミュレーションの結果及び在圏者情報取得部１２によって取得された在圏者情報に基づいて配備情報が生成される（Ｓ０５）。続いて、配備情報生成部１３によって、配備情報が出力される（Ｓ０６）。以上が、本実施形態に係る配備情報生成装置１０で実行される処理である。

本実施形態では、生成される配備情報を、基地局における災害時の停電の状況と在圏者の数とが考慮されたものとすることができる。例えば、災害時に移動体通信ができなくなるユーザの数が少なくなるような配備情報とすることができる。即ち、基地局の停波による影響を極力小さくする配備情報とすることができる。従って、本実施形態によれば、災害時を考慮した基地局に対する蓄電池等の給電装置の適切な配置が可能となる。

本実施形態のように、シミュレーション部１１は、時系列の停電状況をシミュレーションし、在圏者情報取得部１２は、時系列の在圏者情報を取得するようにしてもよい。この構成によれば、配備情報を、災害時の停電の状況と在圏者の数とについての時間的な変化が考慮されたものとすることができる。従って、災害時を考慮した基地局に対する蓄電池等の給電装置の更に適切な配置が可能となる。但し、シミュレーション及び在圏者情報は、必ずしも時系列でなくてもよい。

本実施形態のように、配備情報の生成は、在圏者情報を目的関数のパラメータとして含む数理計画モデルに基づいて行われてもよい。この構成によれば、適切かつ確実に配備情報を生成することができる。その結果、給電装置の適切かつ確実な配置が可能となる。但し、配備情報の生成は、本実施形態のような最適化式に基づいて行われる必要はなく、シミュレーションの結果及び在圏者情報に基づいて行われればよい。

本実施形態のように、基地局のグラフ構造を生成して、グラフ構造に基づいたシミュレーションを行うこととしてもよい。また、グラフ構造は、基地局の位置を示す情報及び基地局の過去の停電状況を示す情報の少なくとも何れかに基づいて作成されてもよい。この構成によれば、停電における基地局間の関連性に基づいて適切にシミュレーションを行うことができる。その結果、適切に配備情報を生成することができ、蓄電池等の給電装置の適切な配置が可能となる。但し、シミュレーションにおいて、グラフ構造の生成は必須ではない。

上述した実施形態では、１つの災害状況を想定して１つのシミュレーションを行って、１つのシミュレーション結果から配備情報が生成されていた。しかしながら、シミュレーション部１１は、複数の災害状況（災害パターン）を想定した災害状況毎の複数のシミュレーションを行うこととしてもよい。その場合、配備情報生成部１３は、複数のシミュレーションの結果それぞれに対して配備情報を生成して、生成した各配備情報から最終的な配備情報を生成する。

この場合、シミュレーション部１１は、複数の災害状況に応じた複数の災害に関する情報を取得し、複数の災害に関する情報をそれぞれ用いた複数のシミュレーションを行う。各シミュレーションについては、上述したシミュレーションと同様に行われればよい。

また、配備情報生成部１３は、複数のシミュレーションの結果それぞれに対して配備情報を生成する。各配備情報の生成についても、上述した配備情報の生成と同様に行われればよい。配備情報生成部１３は、生成した複数の配備情報から最終的な配備情報を生成する。例えば、基地局毎に、各配備情報によって示される蓄電池の容量のうち、最も容量の大きいものを最終的な配備情報に係るものとする。これは、費用はかかるが、移動体通信が可能なユーザをなるべく多くする安全性の高いものである。あるいは、基地局毎に、各配備情報によって示される蓄電池の容量のうち、最も容量の小さいものを最終的な配備情報に係るものとする。これは、安全面を犠牲として費用を抑えるものである。あるいは、基地局毎に、各配備情報によって示される蓄電池の容量のうち、最も頻度の高いものを最終的な配備情報に係るものとする。これは、安全面と費用とのバランスを取ったものである。最終的な配備情報をどのように生成するかは、蓄電池の運用方針及び用途に応じて設定されればよい。この構成によれば、複数の災害状況を想定した基地局に対する蓄電池等の給電装置の適切な配置が可能となる。

上述した実施形態では、全ての基地局に蓄電池等の給電装置が配備されていない状態を想定して配備情報を生成したが、蓄電池の配備対象となる基地局の少なくとも一部に既に蓄電池等の給電装置が配備されている状態を想定して配備情報を生成してもよい。以下の説明では、基地局に既に配備されている給電装置は蓄電池であり、以降、蓄電池を説明に用いる。但し、基地局に既に配備されている給電装置は蓄電池である必要はなく、蓄電池以外のもの（例えば、発電機）であってもよい。

この場合、シミュレーション部１１は、基地局に既に配備されている蓄電池を示す情報を取得し、取得した情報に基づいてシミュレーションにおいて停電が発生した基地局が無線通信機能を提供できるか否かを決定する。シミュレーション部１１は、基地局に既に配備されている蓄電池を示す情報をシミュレーションの前に取得する。当該情報は、給電装置の電力の供給能力を示す情報であり、例えば、蓄電池の容量［Ａｈ］を示す情報である。当該情報の取得は、上述したシミュレーションに必要な情報の取得と同様に行われる。

シミュレーション部１１は、上述したように、基地局における災害時の停電の発生に係るシミュレーションを行う。シミュレーション部１１は、シミュレーションにおいて基地局に停電が発生したとした各時刻において、基地局に既に配備されている蓄電池から基地局に給電が可能であり、基地局が無線通信機能を提供できるか否かを決定する。例えば、シミュレーション部１１は、シミュレーション上の時刻毎に蓄電池の残量を算出する。

この場合、例えば、蓄電池は、シミュレーションの開始時には容量一杯に充電されているとする。シミュレーション部１１は、各基地局の消費電力に係る情報を取得する。当該情報としては、上述したα，β，Ｙ_ｉの情報が用いられてもよい。シミュレーション部１１は、シミュレーション上の各時刻における蓄電池の残量を算出する。基地局が停電している場合、シミュレーション部１１は、以下の式によって蓄電池の残量を算出する。
蓄電池の残量＝前時刻での残量－１時刻間での消費電力量

１時刻間での消費電力量は、上述した各基地局の消費電力に係る情報から算出される。基地局が停電していない場合、シミュレーション部１１は、前時刻での残量を蓄電池の残量とする。シミュレーション部１１は、各時刻において、基地局において停電が発生しており、かつ蓄電池の残量が０以下である場合、基地局が無線通信機能を提供できない、即ち、基地局が停波したと決定する。シミュレーション部１１は、それ以外の場合、基地局が無線通信機能を提供できる、即ち、基地局が停波していないと決定する。

シミュレーション部１１は、各時刻における各基地局が停波しているか否かを示す情報、即ち、各基地局の通信サービス中断の有無を示す情報を配備情報生成部１３に出力する。

配備情報生成部１３は、シミュレーション部１１から各基地局の通信サービス中断の有無を示す情報を入力する。配備情報生成部１３は、入力した各基地局の通信サービス中断の有無を示す情報を、上述した各基地局について停電状況を示す情報の代わりに用いて配備情報を生成する。基地局において停電が発生している場合を基地局が無線通信機能を提供できない場合に対応させ、基地局において停電が発生していない場合を基地局が無線通信機能を提供できる場合に対応させる。この構成によれば、既に給電装置が配備されている基地局に対する蓄電池等の給電装置の適切な配置が可能となる。

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配備情報生成装置１０は、本開示の情報処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図７は、本開示の一実施の形態に係る配備情報生成装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の配備情報生成装置１０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。配備情報生成装置１０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。

配備情報生成装置１０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、上述の配備情報生成装置１０における各機能は、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、配備情報生成装置１０における各機能は、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情報処理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。配備情報生成装置１０が備える記憶媒体は、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。

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、配備情報生成装置１０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。

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。

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。

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。

本開示において使用する「第１の」、「第２の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又は順序を全般的に限定しない。これらの呼称は、２つ以上の要素間を区別する便利な方法として本開示において使用され得る。したがって、第１及び第２の要素への参照は、２つの要素のみが採用され得ること、又は何らかの形で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味しない。

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。

１０…配備情報生成装置、１１…シミュレーション部、１２…在圏者情報取得部、１３…配備情報生成部、１００１…プロセッサ、１００２…メモリ、１００３…ストレージ、１００４…通信装置、１００５…入力装置、１００６…出力装置、１００７…バス。

Claims (8)

1. 互いに異なる地理的な位置に設置された複数の無線通信基地局それぞれに対する、非常時に電力を供給する給電装置の配備を示す配備情報を生成する配備情報生成装置であって、
   災害に関する情報を取得して、取得した情報に基づいて無線通信基地局における災害時の停電の発生に係るシミュレーションを行うシミュレーション部と、
   無線通信基地局における在圏者の数を示す在圏者情報を取得する在圏者情報取得部と、
   前記シミュレーション部によるシミュレーションの結果及び前記在圏者情報取得部によって取得された在圏者情報に基づいて配備情報を生成する配備情報生成部と、
   を備える配備情報生成装置。
2. 前記シミュレーション部は、時系列の停電状況をシミュレーションし、
   前記在圏者情報取得部は、時系列の在圏者情報を取得する、請求項１に記載の配備情報生成装置。
3. 前記配備情報生成部は、在圏者情報を目的関数のパラメータとして含む数理計画モデルに基づいて配備情報を生成する請求項１又は２に記載の配備情報生成装置。
4. 前記シミュレーション部は、複数の無線通信基地局それぞれをノードとしたグラフ構造を生成し、生成したグラフ構造に基づいてシミュレーションを行う請求項１～３の何れか一項に記載の配備情報生成装置。
5. 前記シミュレーション部は、複数の無線通信基地局の位置を示す情報を取得し、取得した情報に基づいてグラフ構造を生成する請求項４に記載の配備情報生成装置。
6. 前記シミュレーション部は、複数の無線通信基地局の過去の停電状況を示す情報を取得し、取得した情報に基づいてグラフ構造を生成する請求項４又は５に記載の配備情報生成装置。
7. 前記シミュレーション部は、複数のシミュレーションを行い、
   前記配備情報生成部は、複数のシミュレーションの結果それぞれに対して配備情報を生成して、生成した各配備情報から最終的な配備情報を生成する請求項１～６の何れか一項に記載の配備情報生成装置。
8. 前記シミュレーション部は、複数の無線通信基地局に既に配備されている給電装置を示す情報を取得し、取得した情報に基づいてシミュレーションにおいて停電が発生した無線通信基地局が無線通信機能を提供できるか否かを決定する請求項１～７の何れか一項に記載の配備情報生成装置。

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