JP5645803B2 - 管理サーバ及び省電力化方法 - Google Patents

Description

本発明は、管理サーバ及び省電力化方法に関し、無線通信における省電力化を図る管理サーバ及び省電力化方法に適用して好適なるものである。

一般的に、電力の使用量は空調の稼働が増加する夏期に増大し、地域の電力会社の電力使用率はピークに達する。電力の使用量が電力会社の供給量を超えると一斉停電となり、社会に甚大な影響が出るため、常に電力使用率を監視する必要がある。例えば、大規模災害の発生などにより、安定した電力供給が困難となり、発電量が限られてしまう場合がある。このように、発電量が限られる事態となった場合には、特に社会インフラ全体で省電力化を図ることが重要となってくる。

無線通信システムは、数千局もの基地局が電力会社の管轄内にあり、大量の電力を使用している。このため、電力使用率が上昇した際に省電力化を行うことで、社会全体の電力使用率の抑制を期待できる。

例えば、特許文献１では、トラフィック量の変動に応じて無線基地局装置の信号処理部の電源オン／オフを制御して、最適な消費電力で無線通信システムを運用することを可能としている。例えば、トラフィック量が増大した場合に電源オフ状態の信号処理部の電源をオンし、トラフィック量が減少した場合に電源オン状態の信号処理部の電源をオフする。

特開２０１０−１６６４７４号公報

しかし、上記特許文献１では、トラフィック量のみを考慮して無線基地局装置の電源を制御しているため、電力使用率が上昇して発電量が逼迫しても無線基地局装置の電源をオフして省電力化を行うことは行われず、無線通信システム全体としての消費電力をコントロールすることは困難であった。

また、電力使用率が上昇した場合に、無線通信システム全体で省電力化を実施すれば、電力使用率低減への効果が期待できるが、省電力化を行うことによるサービスへの影響は極力小さいことが望まれる。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、サービスへの影響を考慮しつつ、電力使用率に応じた無線通信ネットワーク全体の省電力化を行うことが可能な管理サーバ及び省電力化方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するために本発明においては、ネットワークを介して複数の無線通信基地局に接続された管理サーバであって、他のサーバから送信される電力使用率の情報を受信する受信部と、前記電力使用率に基づいて前記無線通信基地局の運用状態を示す運用レベルを判定し、該運用レベルに変更するよう各無線通信基地局に指示する制御部とを備えることを特徴とする、管理サーバが提供される。

かかる構成によれば、現在の電力使用率に応じて、複数の無線通信基地局の運用を制御することが可能となる。これにより、無線通信ネットワーク全体の省電力化を行って、電力使用率がピークに達して一斉停電となる事態を防ぐことが可能となる。電力使用率に応じて段階的に運用レベルを変更することにより、サービスへの影響を考慮した無線通信ネットワーク全体の省電力化を図ることができる。

本発明によれば、サービスへの影響を極力抑えて無線通信ネットワーク全体の省電力化を図ることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 同実施形態にかかる無線通信基地局の構成を示すブロック図である。 同実施形態にかかる管理サーバの構成を示すブロック図である。 同実施形態にかかる無線通信基地局の運用レベルを説明する概念図である。 同実施形態にかかる無線通信基地局の基地局情報を説明する概念図である。 同実施形態にかかる無線通信システムの動作の詳細を示すフローチャートである。 同実施形態にかかる運用レベル判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 同実施形態にかかる省電力状態の回復処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態の概要
まず、本実施の形態の概要について説明する。一般的に、電力の使用量は空調の稼働が増加する夏期に増大し、地域の電力会社の電力使用率はピークに達する。電力の使用量が電力会社の供給量を超えると一斉停電となり、社会に甚大な影響が出るため、常に電力使用率を監視する必要がある。例えば、大規模災害の発生などにより安定した電力供給が困難となった場合などには、発電量が限られるため、特に社会インフラ全体で省電力化を図ることが効果的であり、重要となってくる。

無線通信システムは、数千局もの基地局が電力会社の管轄内にあり、大量の電力を使用している。このため、電力使用率が上昇した際に省電力化を行うことで、電力使用率の抑制を期待できる。

例えば、トラフィック量の変動に応じて無線基地局装置の信号処理部の電源オン／オフを制御して、最適な消費電力で無線通信システムを運用することを可能とする技術が開示されている。例えば、トラフィック量が増大した場合に電源オフ状態の信号処理部の電源をオンし、トラフィック量が減少した場合に電源オン状態の信号処理部の電源をオフする。しかし、上記技術では、全体の電力使用率と各無線基地局装置における消費電力の最適化とには関連性がなく、無線通信システム全体として消費電力をコントロールすることは困難となっていた。

例えば、電力使用率が上昇した場合に、無線通信システム全体で省電力化を実施することにより、電力使用率を低減することが可能となる。一方で、無線通信システム全体で省電力化を行うことによる種々のサービスへの影響は極力小さいことが望まれる。しかし、サービスへの影響ばかりを重視すると電力使用率低減への効果も小さく、結果として一斉停電を回避できない事態となってしまう。

そこで、電力使用率の上昇の程度に応じて、無線通信システム全体で使用する電力量を調整することができれば、サービスへの影響を考慮しつつ、電力使用率を低減させることが可能となる。例えば、電力使用率の上昇が小さい場合には、サービスに影響の少ない省電力化を実施し、電力使用率の上昇が大きい場合には、サービスへの影響が大きくても、一斉停電を回避するために所定のサービスを犠牲にした大幅な省電力化の実施が必要となる。

そこで、本実施の形態では、電力会社から送信される電力使用率に基づいて、各無線通信基地局の運用状態を変更させている。これにより、サービスへの影響を考慮しつつ、電力使用率に応じた無線通信ネットワーク全体の省電力化を行うことが可能となる。

（２）無線通信システムの構成
次に、本実施の形態にかかる無線通信システム１の構成について説明する。図１に示すように、無線通信システム１は、複数の無線通信基地局１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ（以降、無線通信基地局１００と称して説明する場合もある。）と、携帯端末１０１と、ゲートウェイ１０２と、ネットワーク網１０３と、電力会社のサーバ１０４と、管理サーバ１０５とから構成されている。

複数の無線通信基地局１００は、ゲートウェイ１０２を介してネットワーク網１０３に接続し、携帯端末１０１と無線通信を行う。また、携帯端末１０１は、携帯電話などであって、無線通信基地局１００と無線通信を行ったり、他の携帯端末１０１と音声通信やデータ通信を行ったりする。

ゲートウェイ１０２は、ネットワーク間のプロトコル変換を行う機能を有し、無線通信基地局１００は、ゲートウェイ１０２を介してネットワーク網１０３に接続する。ネットワーク網１０３は、各装置を相互に通信可能に接続する通信回線網であり、例えば、インターネット、電話回線網、衛星通信網等の公衆回線網や、ＷＡＮ(Wide Area Network)、ＬＡＮ、ＩＰ−ＶＰＮ等の専用回線網などで構成されており、有線、無線を問わない。

電力会社のサーバ１０４は、ネットワーク網１０３を介して管理サーバ１０５と接続されており、電力使用率の情報を管理サーバ１０５に送信する。

管理サーバ１０５は、ネットワーク網１０３を介して電力会社のサーバ１０４と接続して、電力会社のサーバ１０４から送信される電力使用率の情報を取得する。また、複数の無線通信基地局１００と接続して、各無線通信基地局１００から各無線通信基地局１００の構成やキャリア数などの情報を受信する。

（３）無線通信基地局の構成
次に、無線通信基地局１００の構成について説明する。図２に示すように、無線通信基地局１００は、運用部２１２、冗長部２１３、主制御部２０８、スイッチ２０９及び予備電源２１１などから構成される。

運用部２１２及び冗長部２１３は同様の機能を有しており、運用部２１２に障害が発生した場合に、冗長部２１３に切り替えられて、サービスが中断することなく運用することができるような構成となっている。

運用部２１２及び冗長部２１３は、無線信号送受信部２００、変復調処理部２０１、回線インタフェース部２０２及び基地局制御部２０３などから構成される。

無線信号送受信部２００は、送受信共用の０系アンテナ２０４と、受信用の１系アンテナ２０５に接続されており、送受信信号の増幅やベースバンド信号変換などを行う。変復調処理部２０１は、無線信号送受信部２００や回線インタフェース部２０２から受信したデータを変調したり復調したりして、無線信号送受信部２００や回線インタフェース部２０２などに送信する。回線インタフェース部２０２は、無線通信基地局１００と主制御部２０８との間のインタフェースである。基地局制御部２０３は、送信電力制御部２０６及び基地局情報２０７を有する。送信電力制御部２０６は、無線通信基地局１００からの送信電力を制御したり、無線通信基地局１００の予備電源の有無や、冗長構成の有無、送波しているキャリア数、キャリア毎に接続している呼数などを基地局情報２０７に記録したりする。ここで、キャリアとは、無線通信基地局１００において送受信する無線周波数を意味する。基地局情報２０７については、後で詳細に説明する。

主制御部２０８は、演算処理装置及び制御装置として機能し、各種プログラムに従って、無線通信基地局１００内の動作全般を制御する。特に、本実施の形態では、ネットワーク網１０３を介して管理サーバ１０５からの指示信号を受信して、運用部２１２、冗長部２１３のそれぞれをシャットダウンする機能を有する。また、主制御部２０８は、スイッチ２０９を切り替えて、商用電源２１０または予備電源２１１のいずれかを選択する機能を有する。

（４）管理サーバの構成
次に、管理サーバ１０５の構成について説明する。図３に示すように、管理サーバ１０５は、回線インタフェース部３００、制御部３０１、入力部３０２、出力部３０３、制御信号作成部３０４、電力使用率３０５、基地局情報３０６、電力減衰基地局リスト３０７及びシャットダウン基地局リスト３０８などから構成される。

回線インタフェース部３００は、ネットワーク網１０３と制御部３０１との間のインタフェースである。

制御部３０１は、回線インタフェース部３００を介してネットワーク網１０３と接続し、無線通信基地局１００に基地局毎の運用レベルを通知する。ここで、運用レベルとは、電力会社のサーバ１０４から通知される電力使用率に応じて、各無線通信基地局１００をどのように運用するかを示す情報である。例えば、運用レベルとしては、電力使用率に応じて、無線通信基地局１００に対して冗長部２１３をシャットダウンさせたり、電源を商用電源２１０から予備電源２１１に切り替えさせたり、キャリアを停波させたり、送信電力を減衰させたり、無線通信基地局１００をシャットダウンさせたりするなどのレベルが考えられる。運用レベルについては、後で詳細に説明する。

入力部３０２は、保守者により無線通信基地局１００の保守が行われる際に使用され、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイク、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段を例示できる。また、出力部３０３は、無線通信基地局１００の情報を保守者に視覚的に認識させる機能を有し、例えば、ディスプレイ装置等の表示装置を例示できる。制御信号作成部３０４は、各無線通信基地局１００に通知する運用レベルを示す情報を作成する。

電力使用率３０５は、電力会社のサーバ１０４から受信した電力使用率を記録している。基地局情報３０６は、無線通信基地局１００から受信した無線通信基地局１００の構成等を示す基地局情報を記録している。電力減衰基地局リスト３０７には、無線通信基地局１００への送信電力の減衰を指示する際に、対象となる無線通信基地局１００が予め登録されている。シャットダウン基地局リスト３０８には、無線通信基地局１００へシャットダウンを指示する際に、対象となる無線通信基地局１００が予め登録されている。

ここで、図４及び図５を参照して、無線通信基地局１００の運用レベル及び基地局情報について説明する。

図４に示すように、無線通信基地局１００の運用レベルには、電力使用率と基地局の運用レベルとが対応付けられている。本実施の形態では、電力使用率に応じて、運用レベルを段階的に変更している。

例えば、電力使用率が８０％以上（８５％未満）となった場合には、運用レベルの第１段階として、無線通信基地局１００の「冗長構成をシャットダウン」する運用レベルとする。第１段階では、障害時以外使用されない冗長部２１３をシャットダウンするため、サービスに影響はない。

次に、電力使用率が８５％以上（９０％未満）となった場合には、運用レベルの第２段階として、無線通信基地局１００の使用電源を商用電源から「予備電源に切り替え」る。第２段階では、使用電源が切り替わるだけなので、サービスに影響はない。ただし、予備電源２１１には限りがあるため、長時間に亘り第２段階の運用レベルを継続すれば、無線通信基地局１００がシャットダウンしてしまうため、サービスに影響が出る。

次に、電力使用率が９０％以上（９５％未満）となった場合には、運用レベルの第３段階として、対象となる無線通信基地局１００のキャリアを停波する。ここで、キャリアの停波とは、キャリアの無線周波数におけるサービスを停止させることを意味する。例えば、１つの無線通信基地局１００に複数のキャリアが存在するかを、基地局情報３０６を参照して判定する。そして、複数のキャリアが存在する無線通信基地局１００について、複数のキャリアのうちのいくつかのキャリアを停止させる。これにより、電力使用率を削減することができるが、複数のキャリのすべてを停止させるわけではないため、サービスへの影響は小さい。

ここで、基地局情報３０６の詳細について説明する。基地局情報３０６には、図５に示すように、各無線通信基地局１００における構成情報が記録されている。例えば、無線通信基地局Ａの構成は、予備電源（バッテリー）有り、冗長構成無し、キャリア数３であり、呼数はそれぞれＦＡ１のキャリアでは１０００呼、ＦＡ２のキャリアでは４００呼、ＦＡ３のキャリアでは５０呼となっている。同様に、無線通信基地局Ｂの構成は、予備電源（バッテリー）無し、冗長構成無し、キャリア数２であり、呼数はそれぞれＦＡ１のキャリアでは１３０呼、ＦＡ２のキャリアでは１２０呼となっている。また、無線通信基地局Ｃの構成は、予備電源（バッテリー）無し、冗長構成有り、キャリア数１であり、呼数はそれぞれＦＡ１のキャリアで１２０呼となっている。

図４に戻り、上記した運用レベルの第３段階においては、無線通信基地局１００のうち複数のキャリアを有する無線通信基地局１００のキャリアのいくつかを停波させている。このため、１つしかキャリアを持っていない無線通信基地局Ｃについては第３段階の運用レベルの変更を指示しない。

次に、電力使用率が９５％以上（９８％未満）となった場合には、運用レベルの第４段階として、対象となる無線通信基地局１００の送信電力を減衰させる。第４段階では、すべての無線通信基地局１００の送信電力を５０％減衰させてもよいし、予め設定された優先度に応じて減衰させる無線通信基地局１００を選択してもよい。管理サーバ１０５の制御部３０１は、電力減衰基地局リスト３０７を参照して、第４段階の運用レベルを実行するよう無線通信基地局１００に指示する。例えば、電力減衰基地局リスト３０７に、都心部やユーザ数の多いエリア以外の無線通信基地局１００の送信電力を減衰させる設定としてもよい。第４段階では、無線通信基地局１００の送信電力を減衰させることにより電力使用率を削減することができるが、通常よりも電波の届く範囲が狭くなってしまうため、携帯端末１０１が繋がりにくくなるなどサービスへの影響がある。

次に、電力使用率が９８％以上となった場合には、運用レベルの第５段階として、対象となる無線通信基地局１００をシャットダウンさせる。第５段階では、すべての無線通信基地局１００をシャットダウンさせてもよいし、予め設定された優先度に応じてシャットダウンさせる無線通信基地局１００を選択してもよい。管理サーバ１０５の制御部３０１は、シャットダウン基地局リスト３０８を参照して、第５段階の運用レベルを実行するよう無線通信基地局１００に指示する。例えば、シャットダウン基地局リスト３０８に、都心部やユーザ数の多いエリア以外の無線通信基地局１００をシャットダウンする設定としてもよい。第５段階では、携帯端末１０１が繋がらなくなるなどサービスへの影響は大きくなる。

また、上記のように、運用レベル第１〜第５の省電力状態で運用している基地局については、電力使用率の回復度に応じて省電力状態を回復させる。例えば、図４に示すように、回復条件を発生条件よりも５％低い閾値に設定することにより、電力使用率の回復に合わせて、段階を追って省電力状態を回復させることができる。また、省電力状態の回復条件を発生条件よりも低い閾値とすることにより、発生条件の閾値付近で電力使用率が上下した場合に、頻繁に状態遷移が行われないようにしている。

このように、本実施の形態では、電力使用率がピークに達する前に、無線通信システム全体の電力使用率の段階に応じて各無線通信基地局１００の運用レベルを変更している。これにより、無線通信ネットワーク全体の省電力化を行って、電力使用率がピークに達して一斉停電となる事態を防ぐことが可能となる。電力使用率に応じて段階的に運用レベルを変更することにより、サービスへの影響を考慮した無線通信ネットワーク全体の省電力化を図ることができる。

（５）無線通信システムの動作の詳細
（５−１）無線通信システムの全体フロー
次に、無線通信システムの動作の詳細について説明する。図６に示すように、まず、管理サーバ１０５は、電力会社のサーバ１０４に対して、現在の電力使用率の情報を要求する（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１において、管理サーバ１０５から電力使用率の情報を要求された電力会社のサーバ１０４は、現在の電力使用率を管理サーバ１０５に送信する（Ｓ１０２）。

ステップＳ１０２において、現在の電力使用率を受信した管理サーバ１０５は、受信した電力使用率が８０％を超えているかを判定する（Ｓ１０３）。ステップＳ１０３において、電力使用率が８０％を超えていると判定された場合には、無線通信基地局１００に対して基地局情報を要求する（Ｓ１０４）。一方、ステップＳ１０３において、電力使用率が８０％を超えていないと判定された場合には、処理を終了する。

ステップＳ１０４において、管理サーバ１０５から基地局情報を要求された無線通信基地局１００は、基地局情報２０７に記録されている自己の基地局情報を管理サーバ１０５に送信する（Ｓ１０５）。基地局情報２０７は、図５に示す各無線通信基地局１００の構成情報である。管理サーバ１０５は、ステップＳ１０５において送信された複数の無線通信基地局１００の基地局情報２０７を、基地局情報３０６に記録する。

そして、管理サーバ１０５は、運用レベルを判定する（Ｓ１０６）。ステップＳ１０６における運用レベルは、上記したように、電力使用率に応じた各無線通信基地局１００の運用方法を示す情報である。運用レベルの判定処理については、後で詳細に説明する。そして、管理サーバ１０５は、ステップＳ１０６において判定した運用レベルを無線通信基地局１００に通知する（Ｓ１０７）。ステップＳ１０７において、管理サーバ１０５から運用レベルを通知された無線通信基地局１００は、該運用レベルにしたがって、冗長部２１３をシャットダウンしたり、キャリアを停波したり、送信電力を減衰したり、基地局をシャットダウンしたりするなど、自己の無線通信基地局１００の運用を制御する（Ｓ１０８）。

（５−２）運用レベル判定処理
次に、図６のステップＳ１０６における運用レベル判定処理について説明する。図７に示すように、管理サーバ１０５の制御部３０１（以降、単に制御部３０１と称して説明する。）は、まず、電力使用率が８０％以上８５％未満であるかを判定する（Ｓ２０１）。ステップＳ２０１において、電力使用率が８０％以上８５％未満であると判定された場合には、制御部３０１は、無線通信基地局１００が冗長構成となっているかを判定する（Ｓ２０２）。具体的に、制御部３０１は、基地局情報３０６に記録されている各無線通信基地局１００の「冗長構成」を参照し、「冗長構成」が「有」か「無」かを確認する。

ステップＳ２０２において、無線通信基地局１００が冗長構成となっていると判定された場合には、制御部３０１は、図４の第１段階の運用レベル、すなわち、無線通信基地局１００の冗長構成（冗長部２１３）をシャットダウンするよう無線通信基地局１００に通知する（Ｓ２０４）。例えば、図５の基地局情報３０６では、無線通信基地局Ｃが「冗長構成」を有しているため、無線通信基地局Ｃの冗長構成をシャットダウンするよう通知する。一方、ステップＳ２０２において、無線通信基地局１００が冗長構成となっていないと判定された場合には、制御部３０１は、当該無線通信基地局１００を第１段階の運用レベルの通知対象から除外する。

ステップＳ２０１において、電力使用率が８０％以上８５％未満ではないと判定された場合には、制御部３０１は、電力使用率が８５％以上９０％未満であるかを判定する（Ｓ２０５）。ステップＳ２０５において、電力使用率が８５％以上９０％未満であると判定された場合には、制御部３０１は、無線通信基地局１００に予備バッテリーがあるかを判定する（Ｓ２０６）。具体的に、制御部３０１は、基地局情報３０６に記録されている各無線通信基地局１００の「バッテリー」を参照して、「バッテリー」が「有」か「無」かを確認する。

ステップＳ２０６において、無線通信基地局１００が予備バッテリー（予備電源）を有していると判定された場合には、制御部３０１は、図４の第２段階の運用レベル、すなわち、無線通信基地局１００のバッテリー駆動（予備電源）に切り替えるよう無線通信基地局１００に通知する（Ｓ２０８）。例えば、図５の基地局情報３０６では、無線通信基地局Ａが「バッテリー」を有しているため、無線通信基地局Ａをバッテリー駆動に切り替える。一方、ステップＳ２０６において、無線通信基地局１００が予備電源を有していないと判定された場合には、制御部３０１は、当該無線通信基地局１００を第２段階の運用レベルの通知対象から除外する。

ステップＳ２０５において、電力使用率が８５％以上９０％未満ではないと判定された場合には、制御部３０１は、電力使用率が９０％以上９５％未満であるかを判定する（Ｓ２０９）。ステップＳ２０９において、電力使用率が９０％以上９５％未満であると判定された場合には、制御部３０１は、無線通信基地局１００のキャリア数が２以上であるかを判定する（Ｓ２１０）。具体的に、制御部３０１は、基地局情報３０６が記録されている各無線通信基地局１００の「キャリア数」を参照して、「キャリア数」が２以上かを確認する。

ステップＳ２１０において、無線通信基地局１００のキャリア数が２以上であると判定された場合には、制御部３０１は、無線通信基地局１００の各キャリアにおいて最少の呼数が１００より小さいかを判定する（Ｓ２１２）。具体的に、制御部３０１は、基地局情報３０６が記録されている各無線通信基地局１００の「呼数」を参照して、各キャリアの「呼数」を確認する。一方、ステップＳ２１０において、無線通信基地局１００のキャリア数が１つしかないと判定された場合には、制御部３０１は、当該無線通信基地局１００を後述する第３段階の運用レベルの通知対象から除外する（Ｓ２１１）。

ステップＳ２１２において、各キャリアの「呼数」が１００より小さいと判定された場合には、制御部３０１は、図４の第３段階の運用レベル、すなわち、キャリア停波を実施するよう対象となる無線通信基地局１００に通知する（Ｓ２１４）。例えば、図５の基地局情報３０６では、無線通信基地局Ａは２以上のキャリア数を有し、ＦＡ３の呼数が１００より小さい５０であるため、無線通信基地局ＡのＦＡ３のキャリアを停波する。このように、呼数の小さいキャリアを停波させることにより、サービスの影響を小さくしつつ省電力化を図っている。また、無線通信基地局Ｂは２以上のキャリア数を有しているが、各キャリアの呼数は１００以上であるため、キャリア停波を実施するとサービスの影響が大きくなるため、キャリア停波は実施しない。一方、ステップＳ２１２において、各キャリアの「呼数」が１００以上であると判定された場合には、制御部３０１は、当該無線通信基地局１００を第３段階の運用レベルの通知対象から除外する（Ｓ２１３）。

ステップＳ２０９において、電力使用率が９０％以上９５％未満ではないと判定された場合には、制御部３０１は、電力使用率が９５％以上９８％未満であるかを判定する（Ｓ２１５）。ステップＳ２１５において、電力使用率が９５％以上９８％未満である判定された場合には、制御部３０１は、図４の第４段階の運用レベル、すなわち、基地局情報３０６に登録されている無線通信基地局１００の送信電力を減衰（５０％）する（Ｓ２１４）。上記したように、ステップＳ２１４においては、基地局情報２０７に登録されているすべての無線通信基地局１００の送信電力を５０％にしてもよいし、都心部やユーザ数の多いエリア以外の無線通信基地局１００の送信電力を５０％とするようにしてもよい。

一方、ステップＳ２１５において、電力使用率が９８％以上であると判定された場合には、制御部３０１は、図４の第５段階の運用レベル、すなわち、基地局情報３０６に登録されている無線通信基地局１００をシャットダウンする（Ｓ２１７）。上記したように、ステップＳ２１７において、基地局情報２０７に登録されているすべての無線通信基地局１００をシャットダウンしてもよいし、都心部やユーザ数の多いエリア以外の無線通信基地局１００をシャットダウンするようにしてもよい。

（５−３）運用レベル回復処理
次に、上記した運用レベル判定処理によって、各無線通信基地局１００に対して第１〜第５段階の運用レベルが実施された後に、電力使用率が回復した場合の省電力状態の回復処理について説明する。

図８に示すように、まず、管理サーバ１０５は、電力会社のサーバ１０４に対して、現在の電力使用率の情報を要求する（Ｓ３０１）。ステップＳ３０１において、管理サーバ１０５から電力使用率の情報を要求された電力会社のサーバ１０４は、現在の電力使用率を管理サーバ１０５に送信する（Ｓ３０２）。

そして、管理サーバ１０５は、管理サーバ１０５が管理している無線通信基地局１００に図４に示す第１段階〜第５段階のいずれかの運用レベルが設定されているかを判定する（Ｓ３０３）。ステップＳ３０３において、第１段階〜第５段階のいずれかの運用レベルが設定されていると判定された場合には、管理サーバ１０５は、後述するステップＳ３０４の判定処理を行う。一方、ステップＳ３０３において、第１段階〜第５段階のいずれの運用レベルも設定されていないと判定された場合には、管理サーバ１０５は、回復処理を終了する。

ステップＳ３０４において、管理サーバ１０５は、ステップＳ３０２において受信した電力使用率が現状の運用レベルの回復条件を満たしているかを判定する（Ｓ３０４）。具体的に、運用レベルの回復条件は、図４に示すように、発生条件より５％低い閾値が設定されている。例えば、第３段階の運用レベルを設定されている無線通信基地局１００の回復条件は、電力使用率が８５％より小さいこととなる。

ステップＳ３０４において、電力使用率が現状の運用レベルの回復条件を満たしていると判定された場合には、管理サーバ１０５は、現在設定されている運用レベルよりも１段階低い運用レベルを無線通信基地局１００に通知する（Ｓ３０５）。ステップＳ３０５において、管理サーバ１０５から運用レベルを通知された無線通信基地局１００は、該運用レベルにしたがって、無線通信基地局１００のシャットダウンから送信電力の減衰に運用レベルを変更したり、送信電力の減衰からキャリア停波に運用レベルを変更したりするなど、自己の無線通信基地局１００の運用を制御する（Ｓ３０６）。

次に、上記した回復処理において、例えば、運用レベルが第４段階であった場合に、電力使用率が８９％となって運用レベルの設定を変更する場合について説明する。

上記したステップＳ３０１で管理サーバ１０５が電力会社のサーバ１０４に電力使用率を要求して、ステップＳ３０２で管理サーバ１０５は、現在の電力使用率が８９％であることを受信する。

そしてステップＳ３０３において、運用レベルが第４段階に設定されていると判定されるため、続いて、ステップＳ３０４において、管理サーバ１０５は、ステップＳ３０２において受信した電力使用率（８９％）が第４段階の回復条件を満たすかを判定する。図４に示す第４段階の運用レベルの回復条件は、電力使用率が９０％より小さい場合なので、管理サーバ１０５は、回復条件を満たすと判定する。ステップＳ３０４において、第４段階の回復条件を満たすと判定されたため、ステップＳ３０５において、管理サーバ１０５は、第４段階の１段階低い第３段階に運用レベルを設定するように対象となる無線通信基地局１００に通知する（Ｓ３０５）。ステップＳ３０６において、無線通信基地局１００は、管理サーバ１０５から通知された運用レベルにしたがって、自己の運用レベルを第３段階、すなわち、自己のキャリアを停波する運用を実施する（Ｓ３０６）。

（６）本実施の形態の効果
以上のように、本実施の形態による無線通信システムでは、現在の電力使用率に応じて、複数の無線通信基地局１００の運用を段階的に制御することが可能となる。これにより、無線通信ネットワーク全体の省電力化を行って、電力使用率がピークに達して一斉停電となる事態を防ぐことが可能となる。電力使用率に応じて段階的に運用レベルを変更することにより、サービスへの影響を考慮した無線通信ネットワーク全体の省電力化を図ることができる。

１００ 無線通信基地局
１０１ 携帯端末
１０２ ゲートウェイ
１０３ ネットワーク網
１０４ 電力会社のサーバ
１０５ 管理サーバ
２００ 無線信号送受信部
２０１ 変復調処理部
２０２ 回線インタフェース部
２０３ 基地局制御部
２０４ 送受信共用の０系アンテナ
２０５ 受信用の１系アンテナ０５
２０６ 送信電力制御部
２０７ 基地局情報
２０８ 主制御部
２０９ スイッチ
２１０ 商用電源
２１１ 予備電源
２１２ 運用部
２１３ 冗長部
３００ 回線インタフェース部
３０１ 制御部
３０２ 入力部
３０３ 出力部
３０４ 制御信号作成部
３０５ 電力使用率
３０６ 基地局情報
３０７ 電力減衰基地局リスト
３０８ シャットダウン基地局リスト

Claims (11)

1. ネットワークを介して複数の無線通信基地局に接続された管理サーバであって、
   他のサーバから送信される電力使用率の情報を受信する受信部と、
   前記電力使用率に基づいて前記無線通信基地局の運用状態を示す運用レベルを判定し、該運用レベルに変更するよう各無線通信基地局に指示する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記電力使用率を所定の段階に分類し、該電力使用率の所定の段階に応じて前記無線通信基地局の前記運用レベルを決定する
   ことを特徴とする、管理サーバ。
2. 前記電力使用率と前記無線通信基地局の運用状態を示す運用レベルとを対応づけて運用レベル情報として記録している記録部を備え、
   前記制御部は、前記運用レベル情報を参照して、前記電力使用率に対応する前記無線通信基地局の前記運用レベルを決定する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の管理サーバ。
3. 前記受信部は、前記無線通信基地局の基地局情報を受信し、
   前記制御部は、各無線通信基地局の基地局情報に基づいて運用レベルの変更対象となる前記無線通信基地局を選択して、該選択した無線通信基地局に前記電力使用率に応じた前記運用レベルに変更するよう指示する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の管理サーバ。
4. 前記無線通信基地局の基地局情報は、該無線通信基地局の冗長構成の有無、予備電源の有無、送波しているキャリア数、キャリア毎に接続している呼数を含む
   ことを特徴とする、請求項３に記載の管理サーバ。
5. 前記制御部は、
   前記電力使用率の所定の段階に応じて、前記無線通信基地局の運用されていない冗長部の機能を閉塞させるように該無線通信基地局に指示する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の管理サーバ。
6. 前記制御部は、
   前記電力使用率の所定の段階に応じて、前記無線通信基地局の電源を商用電源から予備電源に切り替えるように該無線通信基地局に指示する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の管理サーバ。
7. 前記制御部は、
   前記電力使用率の所定の段階に応じて、前記無線通信基地局のキャリアを停波させるように該無線通信基地局に指示する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の管理サーバ。
8. 前記制御部は、
   前記無線通信基地局のキャリア数が２以上ある場合に、該無線通信基地局の１または２以上のキャリアを停波させるように該無線通信基地局に指示する
   ことを特徴とする、請求項７に記載の管理サーバ。
9. 前記制御部は、
   前記電力使用率の所定の段階に応じて、前記無線通信基地局から送信される電力を減衰させるように該無線通信基地局に指示する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の管理サーバ。
10. 前記制御部は、
    前記電力使用率の所定の段階に応じて、前記無線通信基地局をシャットダウンさせるように該無線通信基地局に指示する
    ことを特徴とする、請求項１に記載の管理サーバ。
11. ネットワークを介して複数の無線通信基地局に接続された管理サーバを用いた省電力化方法であって、
    受信部が、他のサーバから送信される電力使用率の情報を受信する第１のステップと、
    制御部が、前記第１のステップにおいて受信した前記電力使用率を所定の段階に分類し、該電力使用率の所定の段階に応じて前記無線通信基地局の運用状態を示す運用レベルを判定する第２のステップと、
    前記制御部が、前記第２のステップにおいて判定した前記運用レベルに対応する運用状態に変更するよう各無線通信基地局に指示する第３のステップと、
    を含むことを特徴とする、省電力化方法。

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