JP6359476B2 - 無線基地局制御情報生成装置及び無線通信システム - Google Patents

Description

この発明は、移動体通信で使用される無線基地局を制御するための技術に関する。

将来のトラフィックの推定値に応じて、適切な個数のベースバンド信号処理ユニットを稼働させる無線基地局が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−８５１５５号公報

しかし、上記の無線基地局は、稼働させるベースバンド信号処理ユニットの個数を増減する制御をする際に、その制御が失敗する可能性があることを考慮していなかった。このため、上記の無線基地局では、ベースバンド信号処理ユニット毎の性能に対してトラフィックの変動が急峻であり制御が多数発生する場合、制御が失敗するリスクが高まる可能性があった。

この発明の目的は、制御が失敗するリスクを抑えながら消費電力を抑えた制御を行うために用いられる情報を生成する無線基地局制御情報生成装置及び無線通信システムを提供することである。

この発明の一態様による無線基地局制御情報生成装置は、制御対象となる無線基地局のトラフィックが記憶されているトラフィック記憶部と、無線基地局で稼働している処理ユニットの数を増減する制御の失敗のコストに関する情報である制御失敗コスト情報が記憶されている制御失敗コスト情報記憶部と、トラフィック記憶部から読み込んだトラフィックに基づいて無線基地局の消費電力のコストの予想値、及び、トラフィック記憶部から読み込んだトラフィックと制御失敗コスト情報記憶部から読み込んだ制御失敗コスト情報とに基づいて無線基地局に対する制御の失敗のコストの推測値を算出し、算出された消費電力のコストの予想値及び制御の失敗のコストの推測値に基づいて、無線基地局で稼働している処理ユニットの数を増減する制御をするために用いられる情報を無線基地局に送信する制御情報生成部と、を備えている。

この発明の一態様による無線通信システムは、上記無線基地局制御情報生成装置と、無線基地局と、を備えており、無線基地局は、無線基地局で稼働している処理ユニットの数を増減する制御をするために用いられる情報に基づいて、無線基地局で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行う制御部を備えている。

制御が失敗するリスクを抑えながら消費電力を抑えた制御を行うために用いられる情報を生成することができる。

無線基地局制御情報生成装置１、無線基地局２、無線通信システムの例を説明するためのブロック図。 無線通信方法の例を説明するためのフローチャート。 トラフィック記憶部１１に記憶されている過去のトラフィックの例を説明するための図。 将来のトラフィックの予想の例を説明するための図。 （ａ）はステップ幅がSであり制御間隔がTsの場合の処理ユニットの数を説明するための図。（ｂ）はステップ幅が2Sであり制御間隔がTsの場合の処理ユニットの数を説明するための図。（ｃ）は消費電力のコストの予想値、制御の失敗のコストの推測値及びトータル運用コストの求め方の例を説明するための図。 複数の無線基地局に対して制御情報の生成を行うという変形例を説明するための図。 無線基地局Ａで３個の処理ユニットが稼働している例を示す図。 無線基地局Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれで１個の処理ユニットが稼働している例を示す図。 トラフィック記憶部１１に記憶されている過去のトラフィックの他の例を説明するための図。

［実施形態］
以下、図面を参照して、無線基地局制御情報生成装置及び無線通信システム、方法の実施形態の例について説明する。

無線通信システムは、無線基地局２の制御を行うために用いられる情報を生成する無線基地局制御情報生成装置１と、複数の端末との間で無線通信を行う無線基地局２とを備えている。無線通信方法は、無線基地局制御情報生成装置１及び無線基地局２の各部が、例えば図２に例示する各ステップの処理を行うことにより実現される。

無線基地局制御情報生成装置１は、図１に示すように、トラフィック記憶部１１と、制御失敗コスト情報記憶部１２と、制御情報生成部１３とを例えば備えている。制御情報生成部１３は、トラフィック推定部１３１を例えば備えている。

無線基地局２は、制御情報記憶部２１と、処理ユニット部２２と、制御部２３とを備えている。処理ユニット部２２には、無線基地局２の処理を行うための複数の処理ユニットが備えられている。例えば、ベースバンド処理を行うカードであるＢＢカード２３１、呼制御や監視制御に関する信号を処理するＣＮＴカード２３２等が処理ユニットの例である。トラフィックに応じて稼働している処理ユニットの数は増減が可能である。

無線基地局制御情報生成装置１は、例えば以下のようにして、無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行うために用いられる情報を生成する。そして、無線基地局２の制御部２３は、生成された情報に基づいて稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行う。

以下、無線基地局制御情報生成装置１及び無線基地局２の各部の処理について説明する。

＜トラフィック記憶部１１＞
トラフィック記憶部１１には、無線基地局制御情報生成装置１が生成した情報による制御対象となる無線基地局２のトラフィックが記憶されている。無線基地局制御情報生成装置１は、定期的に、無線基地局２からトラフィックについての情報を受信し、受信したトラフィックについての情報をトラフィック記憶部１１に記憶する機能を有するものとする。トラフィックについての情報は、トラフィックを特定するための情報である。トラフィックは、例えば以下に示すアクティブユーザ数である。

図３に、トラフィック記憶部１１に記憶されている無線基地局２のトラフィックの例を示す。図３の例では、月曜日から金曜日までの各曜日における１時間ごとのアクティブユーザ数がトラフィック記憶部１１に記憶されている。図３のグラフの縦軸は１時間のアクティブユーザ数であり、図３のグラフの横軸は時刻である。

図９に、トラフィック記憶部１１に記憶されている無線基地局２のトラフィックの他の例を示す。図９の例では、トラフィックについての情報は、無線基地局の局名である「無線基地局名」、無線基地局の番号である「無線基地局番号」、無線基地局の製造者である「ベンダ」、日付、時分及びアクティブユーザ数から構成されており、１時間ごとのアクティブユーザ数がトラフィック記憶部１１に記憶されている。

アクティブユーザ数は、無線基地局２が提供するサービスを所定の時間区間に利用したユーザの数のことである。LTEの場合には、アクティブユーザ数は、いわゆる「RRC Connected UE数」であり、RRCコネクションを確立している移動局UEの数のことである。無線基地局２において、RRCコネクションを確立された場合には「RRC Connected UE数」を１だけ加算し、RRCコネクションが解消された場合には「RRC Connected UE数」を１だけ減算する。無線基地局２は、「RRC Connected UE数」を１０秒ごとに記録し、１０秒ごとに記録した「RRC Connected UE数」を１分間分だけ積算する、すなわち連続する６個の「RRC Connected UE数」の総和を計算して、１分間のアクティブユーザ数とする。この１分間のアクティブユーザ数を、アクティブユーザ数の最小単位として、１分よりも長い時間区間のアクティブユーザ数を計算する。例えば、その時間区間を構成する、少なくとも１個の、１分間のアクティブユーザ数の最大値、平均値、中央値を、その時間区間のアクティブユーザ数とする。例えば、１時間のアクティブユーザ数を、その１時間を構成する６０個の、１分間のアクティブユーザ数の最大値とする。

＜制御失敗コスト情報記憶部１２＞
制御失敗コスト情報記憶部１２には、制御失敗コスト情報が記憶されている。制御失敗コスト情報は、無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御の失敗のコストに関する情報である。ここで、失敗とは、後述する制御部２３が制御情報記憶部２１に記憶された制御情報に基づいて無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を試みたがうまくいかないことを意味する。

制御の失敗には、以下に例示する３個の類型がある。第一の類型は、後述する制御部２３が処理ユニット部２２に対して所定の制御要求信号を送信する際にその送信がうまくいかないというものである。第二の類型は、制御部２３による処理ユニット部２２への所定の制御要求信号の送信はうまくいったが、処理ユニット部２２がその制御要求信号に対応する制御を行う際にその制御がうまくいかないというものである。第三の類型は、処理ユニット部２２による制御まではうまくいったが、処理ユニット部２２が制御部２３に対して、制御要求信号に対する回答である制御回答信号を送信する際にその送信がうまくいかないというものである。

例えば、無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行った場合のその制御の失敗確率Pと、その制御が失敗した場合の損失を表す重みCdとが制御失敗コスト情報として制御失敗コスト情報記憶部１２に記憶されている。重みCdの単位は、例えば[円／回]である。例えば、重みCd=10000000[円／回]とする。

失敗確率Pは、［変形例］の欄で説明するように、無線基地局監視部１４が、所定の集計期間（例えば、１年間）内に無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行った場合のその制御が失敗した回数を、集計期間内に無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行った回数で除算した値を計算することにより例えば算出される。失敗確率Pは、0以上1未満所定の実数である。例えば、失敗確率P=0.0001である。

制御が失敗した場合の損失とは、その制御が失敗した場合に、無線基地局２の運用者が被る金銭的な損害のことである。この金銭的な損害の例は、制御失敗が発生した際の回復にかかる人件費と、制御失敗から回復までに発生する呼損を金額に換算した値とを合計した金額である。

＜制御情報生成部１３＞
制御情報生成部１３は、トラフィック記憶部１１から読み込んだトラフィックに基づいて算出される無線基地局２の消費電力のコストの予想値、及び、トラフィック記憶部１１から読み込んだトラフィックと制御失敗コスト情報記憶部１２から読み込んだ制御失敗コスト情報とに基づいて算出される無線基地局２に対する制御の失敗のコストの推測値を算出し、算出された消費電力のコストの予想値及び制御の失敗のコストの推測値に基づいて、無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御をするために用いられる情報を無線基地局２に送信する（ステップＳ１）。無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御をするために用いられる情報の一例は、例えばステップ幅Sと制御間隔Tsである制御情報である。例えば、制御情報生成部１３はトラフィック記憶部１１から読み込むトラフィックの範囲についての情報をトラフィック記憶部１１に送信し、トラフィック記憶部１１はその情報から特定される範囲のトラフィックを制御情報生成部１３に送信することにより、トラフィックが制御情報生成部１３にトラフィック記憶部１１から読み込まれる。例えば、トラフィック記憶部１１から読み込むトラフィックは、トラフィック記憶部１１に記憶されているトラフィックの全部でもよいし一部でもよい。生成された制御情報は、無線基地局２に送信され、無線基地局２の制御情報記憶部２１に記憶される。ステップＳ１の処理は、以下に説明するステップＳ１１からステップＳ１４の処理により実現される。

ステップＳ１１について説明する。ステップＳ１１では、制御情報生成部１３は、トラフィック記憶部１１から読み込んだトラフィックに基づいて、制御対象期間である将来のトラフィックを予想する。この将来のトラフィックの予測は、制御情報生成部１３のトラフィック推定部１３１により行われる。例えば、過去のトラフィックの全部又は一部にあてはまる近似曲線を求め、求まった近似曲線を用いて将来のトラフィックを予想する。過去のトラフィックの一部とは、過去のトラフィックの中の、制御対象期間と同じ属性を有する期間のトラフィックのことである。属性とは、例えば曜日のことである。

以下、過去である１２月１日、１２月８日、１２月１５日、１２月２２日のトラフィックに基づいて、制御対象期間である１２月２９日のトラフィックを予想する場合について説明する。これは、過去のトラフィックの一部（具体的には、過去のトラフィックの中の、制御対象期間と同じ曜日のトラフィック）を用いて、将来のトラフィックを予想する方法の例である（１）第１の方法から（３）第３の方法のそれぞれについて説明する。

（１）第１の方法（過去のトラフィックを将来のトラフィックとする方法）
過去である１２月１日、１２月８日、１２月１５日、１２月２２日のトラフィックの何れか一つを、将来である１２月２９日のトラフィックとする。

例えば、１２月２２日の各時間区間のアクティブユーザ数を、１２月２９日の各時間区間のアクティブユーザ数とする。

このように、過去のトラフィックの中の、制御対象期間と同じ属性の期間のトラフィック（例えば、過去のトラフィックの中の、制御対象期間と同じ属性の期間であって制御対象期間に最も近い期間のトラフィック）をそのまま将来のトラフィックとしてもよい。

（２）第２の方法（特定時間区間のアクティブユーザ数の近似曲線を用いる方法）
過去である１２月１日、１２月８日、１２月１５日、１２月２２日のトラフィックのそれぞれのある時間区間（図４の例では、１２時から１３時）のアクティブユーザ数にあてはまる近似曲線を求める。近似曲線は、最小二乗法等の既存の手法により求めることができる。この近似曲線から１２月２９日のそのある時間区間（図４の例では、１２時から１３時）のアクティブユーザ数を予想する。

この処理を、過去である１２月１日、１２月８日、１２月１５日、１２月２２日のトラフィックのそれぞれの各時間区間に対して行うことにより、１２月２９日の各時間区間のアクティブユーザ数を予想する。

このように、過去のトラフィックの中の、制御対象期間と同じ属性を有する期間のトラフィックの各時間区間のトラフィック量にあてはまる近似曲線を求め、求まった近似曲線により制御対象期間のその各時間区間のトラフィックを予想することにより、将来のトラフィックの予想をしてもよい。例えば、求まった近似曲線を表す関数の説明変数に制御対象期間の各時間区間の時刻を入力した場合の出力値を計算し、計算された出力値をその各時間区間のトラフィックの予想値とする。

（３）第３の方法（トラフィックの代表値にあてはまる近似曲線を用いる方法）
過去である１２月１日、１２月８日、１２月１５日、１２月２２日のトラフィックのそれぞれの代表値にあてはまる近似曲線を求める。トラフィックの代表値とは、そのトラフィックの特徴を表す値である。代表値は、例えば、アクティブユーザ数の最大値、平均値、中央値又は最小値である。以下、代表値として、アクティブユーザ数の最大値を用いた場合について説明する。

図４の例では、過去である１２月１日、１２月８日、１２月１５日、１２月２２日のトラフィックのそれぞれにおいて１２時から１３時の時間区間でアクティブユーザ数が最大となっているため、過去である１２月１日、１２月８日、１２月１５日、１２月２２日のトラフィックのそれぞれの１２時から１３時の時間区間のアクティブユーザ数にあてはまる近似曲線を求める。この近似曲線から１２月２９日のアクティブユーザ数の最大値を予想する。

予想された制御対象期間のトラフィックの代表値と過去のトラフィックの代表値とに基づいて、トラフィックの増減率を求める。例えば、増減率＝予想された１２月２９日のアクティブユーザ数の最大値／１２月２２日のアクティブユーザ数の最大値とする。

求まった増減率と過去のトラフィックの各時間区間のアクティブユーザ数とを乗算することにより、制御対象期間の各時間区間のアクティブユーザ数を予想することができる。

例えば、求まった増減率と２月２２日の各時間区間のアクティブユーザ数との乗算結果を、１２月２９日の各時間区間のアクティブユーザ数の予想値とする。

このように、過去のトラフィックの中の、制御対象期間と同じ属性を有する期間のトラフィックの代表値にあてはまる近似曲線を求め、求まった近似曲線から制御対象期間の増減率を求め、求まった増減率と、制御対象期間と同じ属性を有する期間の各時間区間のトラフィックとを乗算することにより、将来のトラフィックの予想をしてもよい。

ステップＳ１２について説明する。ステップＳ１２では、制御情報生成部１３は、予想された将来のトラフィックを用いて、一旦設定されたステップ幅Sと制御間隔Tsとの組に基づいて、無線基地局２の消費電力のコストの予想値と、無線基地局２に対する制御の失敗のコストの推測値とを求める。ステップ幅Sは、制御の変更を行い得るトラフィックの量の間隔である。ステップ幅Sは、１つの処理ユニットが捌ける１時間あたりのトラフィックの量とも言える。トラフィックとしてアクティブユーザ数を用いた場合には、ステップ幅Sの単位は[ユーザ/h]となる。例えば、ステップ幅S=50[ユーザ/h]とする。制御間隔Tsとは、制御の変更を行い得る時間の間隔である。制御間隔Tsの単位は時間である。制御間隔Tsは例えば１[h]とする。ステップＳ１２の処理は、以下に説明するステップＳ１２１及びステップＳ１２２の処理により例えば実現される。

ステップＳ１２１について説明する。ステップＳ１２１では、制御情報生成部１３は、制御間隔Tsの各時間区間において、無線基地局２で稼働する処理ユニットが処理できるトラフィックの量が予想された将来のトラフィックを上回るように、かつ、無線基地局２で稼働する処理ユニットの数が最小になるように、制御間隔Tsの各時間区間において無線基地局２で稼働する処理ユニットの数を決定する。

例えば、図５（ａ）のように、一旦設定されたステップ幅Sと制御間隔Tsとの組に基づいて、制御間隔Tsの各時間区間において無線基地局２で稼働する処理ユニットの数を決定する。図５（ａ）のドットの部分は予想された将来のトラフィックを表し、図５（ａ）の斜線の枡は各時間区間において無線基地局２で稼働する処理ユニットが処理できるトラフィックの量表す。

次に、ステップＳ１２２について説明する。ステップＳ１２２では、制御情報生成部１３は、決定された制御間隔Tsの各時間区間において無線基地局２で稼働する処理ユニットの数に基づいて、無線基地局２の消費電力のコストの予想値と、無線基地局２に対する制御の失敗のコストの推測値とを求める。

図５（ａ）の例では、無線基地局２の消費電力のコストの予想値である消費電力コストは、予め定められた消費電力係数をPwとし、予め定められた運用コストをCwとして、19*Pw*S*Ts*Cwとなる。消費電力係数は、処理ユニットが処理できるトラフィックの単位量あたりの消費電力量である。消費電力係数Pwの単位は、例えば[kWh/ユーザ]である。例えば、消費電力係数Pw=4[kWh/ユーザ]である。運用コストは、消費電力量1Whを利用したときの電気料金である。例えば、運用コストPw=20[円/kWh]である。19は図５（ａ）の斜線部分におけるS×Tsの面積の単位枡の個数である。また、図５（ａ）の例では、無線基地局２に対する制御の失敗のコストの推測値は、4*P*Cdとなる。4は、図５（ａ）の例において、無線基地局２で稼働する処理ユニットの数を増減する制御を行う回数である。P及びCdは、それぞれ無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行った場合のその制御の失敗確率Pとその制御が失敗した場合の損失を表す重みCdとであり、制御失敗コスト情報記憶部１２から読み込んだものである。

ステップＳ１３について説明する。ステップＳ１３では、制御情報生成部１３は、無線基地局２の消費電力のコストの予想値と、無線基地局２に対する制御の失敗のコストの推測値とを、所定の単調非減少関数に入力した場合の出力値を計算してトータル運用コストMとする。

無線基地局２の消費電力のコストの予想値をxとし、無線基地局２に対する制御の失敗のコストの推測値をyとし、所定の単調非減少関数をf(x,y)とすると、f(x,y)は、xとyのそれぞれに対して単調非減少であるとする。例えば、αとβのそれぞれを所定の正の数として、f(x,y)=αx+βyする。αとβは、消費電力のコスト及び制御の失敗コストのどちらをどの位の割合で重視するのかを決定する重みである。この重みは、消費電力のコスト及び制御の失敗コストのどちらをどの位の割合で重視するのかに応じて予め設定される。α>βとすれば消費電力のコストを重視する制御を行うことができ、α<βとすれば制御の失敗のコストを重視する制御を行うことができ、α=βとすれば、消費電力のコストと制御の失敗のコストを同程度重視した制御をすることができる。

例えば、M=f(x,y)=x+yとした場合には、図５（ａ）の例では、トータル運用コストM=4*P*Cd+19*Pw*S*Ts*Cwとなる。例えば、失敗確率P=0.0001であり、重みCd=10000000[円／回]であり、消費電力係数Pw=4[kWh/ユーザ]であり、ステップ幅S=50[ユーザ/h]であり、制御間隔Ts=１[h]であり、運用コストCw=20[円/kWh]である場合には、この場合のトータル運用コストM=4*0.0001*10000000[円／回]+19*4[kWh/ユーザ]* 50[ユーザ/h]*１[h]*20[円/kWh]= 80000[円]となる。

ステップＳ１４について説明する。ステップＳ１４では、制御情報生成部１３は、異なる複数の、ステップ幅Sと制御間隔Tsとの組のそれぞれに基づいて、ステップＳ１２からステップＳ１３の処理と同様の処理により、トータル運用コストMの計算を行い、最もトータル運用コストMが小さくなるステップ幅Sと制御間隔Tsとの組を制御情報として無線基地局２に出力する。このように、制御情報生成部１３は、例えば、消費電力のコストの予想値及び制御の失敗のコストの推測値の両方が小さくなるように制御情報を生成する。

なお、最もトータル運用コストMが小さくなるステップ幅Sと制御間隔Tsとの組を求める際に、ステップＳ１２１において、各時間区間において無線基地局２で稼働する処理ユニットの数が求められている。このステップＳ１２１において求められた、各時間区間において無線基地局２で稼働する処理ユニットの数を、制御情報としてもよい。

例えば、図５（ｂ）のように、ステップ幅を２倍にしてステップ幅2Sとした場合には、無線基地局２の消費電力のコストの予想値は24*Pw*S*Ts*Cwとなる。24は図５（ｂ）の斜線部分におけるS×Tsの面積の単位枡の個数である。また、図５（ｂ）の例では、無線基地局２に対する制御の失敗のコストの推測値は、3*P*Cdとなる。3は無線基地局２で稼働する処理ユニットの数を増減する制御を行う回数である。

例えば、M=f(x,y)=x+yとした場合には、図５（ｂ）の例では、トータル運用コストM=3*P*Cd+24*Pw*S*Ts*Cwとなる。例えば、失敗確率P=0.0001であり、重みCd=10000000[円／回]であり、消費電力係数Pw=4[kWh/ユーザ]であり、ステップ幅S=50[ユーザ/h]であり、制御間隔Ts=１[h]であり、運用コストCw=20[円/kWh]である場合には、この場合のトータル運用コストM=3*0.0001*10000000[円／回]+24*4[kWh/ユーザ]* 50[ユーザ/h]*１[h]*20[円/kWh]= 99000[円]となる。

このように、消費電力のコストの予想値だけではなく制御の失敗のコストの推測値を考慮することにより、制御が失敗するリスクを抑えながら消費電力を抑えた制御を行うための制御情報を生成することができる。

＜制御情報記憶部２１＞
制御情報記憶部２１には、無線基地局制御情報生成装置１の制御情報生成部１３が生成した制御情報が記憶される。

＜処理ユニット部２２＞
処理ユニット部２２には、無線基地局２の処理を行うための複数の処理ユニットが備えられている。例えば、ベースバンド処理を行うカードであるＢＢカード２３１、呼制御や監視制御に関する信号を処理するＣＮＴカード２３２等が処理ユニットの例である。図１の例では、処理ユニット部２２に、複数のＢＢカード２３１及び複数のＣＮＴカード２３２が備えられている。

＜制御部２３＞
無線基地局２の制御部２３は、制御情報記憶部２１に記憶された制御情報に基づいて、無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行う（ステップＳ２）。

具体的には、制御部２３は、制御情報記憶部２１から読み込んだ制御情報（例えば、ステップ幅Sと制御間隔Tsとの組合せ）に基づいて、処理ユニット部２２に備えられている処理ユニット（例えば、ＢＢカード２３１及びＣＮＴカード２３２）の稼働数を増減する制御を行う。

このように、消費電力のコストの予想値だけではなく制御の失敗のコストの推測値を考慮することにより生成された制御情報に基づいて制御を行うことにより、制御が失敗するリスクを抑えながら消費電力を抑えることができる。

［変形例］
制御情報生成部１３の機能の一部又は全部が、無線基地局２で実行されてもよい。例えば、制御情報生成部１３が、無線基地局２の消費電力のコストの予想値、及び、無線基地局２に対する制御の失敗のコストの推測値を算出するステップＳ１２までの処理を無線基地局制御情報生成装置１が行い、その他の制御情報生成部１３の処理（すなわち、ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理）を無線基地局２が実行してもよい。この場合、制御情報生成部１３は、ステップＳ１２までの処理で算出された無線基地局２の消費電力のコストの予想値、及び、無線基地局２に対する制御の失敗のコストの推測値を、無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御をするために用いられる情報として、無線基地局２に送信する。そして、無線基地局２は、受信した消費電力のコストの予想値、及び、制御の失敗のコストの推測値に基づいて、ステップＳ１３及びステップＳ１４と同様の処理を行い制御情報を生成し、制御情報記憶部２１に記憶させる。

無線基地局制御情報生成装置１は、図１に破線で示すように、無線基地局監視部１４を備えていてもよい。無線基地局監視部１４は、監視履歴記憶部１４１を備えている。

監視履歴記憶部１４１には、無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する過去の制御についての履歴が記憶される。制御についての履歴とは、例えば、その制御が成功したか失敗したかについての情報である。例えば、無線基地局２の制御部２３が、無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行う度に、その制御についての履歴を無線基地局監視部１４に送信し、無線基地局監視部１４が受信したその制御についての履歴を監視履歴記憶部１４１に記憶させる。

無線基地局監視部１４は、監視履歴記憶部１４１から読み込んだ制御についての履歴に基づいて制御失敗コスト情報を生成し、制御失敗コスト情報記憶部１２に記憶させる。

例えば、制御失敗コスト情報に、無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行った場合のその制御の失敗確率Pが含まれている場合には、無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行った場合のその制御の失敗確率P＝所定の集計期間（例えば、１年間）内に無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行った場合のその制御が失敗した回数／集計期間内に無線基地局２で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行った回数とする。所定の集計期間は、１か月間、半年間等の１年以外の期間であってもよい。

このように、動作実績に基づく失敗確率Pの計算を行うことにより、より適切な制御を行うことができる。

なお、無線基地局監視部１４は、無線基地局制御情報生成装置１以外の装置やサーバに備えられていてもよい。

無線基地局制御情報生成装置１は、複数の無線基地局に対して、上記と同様の処理により制御情報の生成を行ってもよい。この場合、トラフィック記憶部１１には、複数の無線基地局のそれぞれのトラフィックが記憶されており、制御失敗コスト情報記憶部１２には、複数の無線基地局のそれぞれで稼働している処理ユニットの数を増減する制御の失敗のコストに関する情報である制御失敗コスト情報が記憶されており、制御情報生成部１３は、トラフィック記憶部１１から読み込んだトラフィックに基づいて複数の無線基地局のそれぞれの消費電力のコストの予想値、及び、トラフィック記憶部１１から読み込んだトラフィックと制御失敗コスト情報記憶部１２から読み込んだ制御失敗コスト情報とに基づいて複数の無線基地局のそれぞれに対する制御の失敗のコストの推測値を算出し、算出された消費電力のコストの予想値及び制御の失敗のコストの推測値に基づいて、複数の無線基地局のそれぞれで稼働している処理ユニットの数を増減する制御をするために用いられる情報を複数の無線基地局に送信する。複数の無線基地局のそれぞれで稼働している処理ユニットの数を増減する制御をするために用いられる情報の一例は、複数の無線基地局のそれぞれで稼働している処理ユニットの数を増減する制御をするための制御情報である。

例えば、３個の無線基地局Ａ，Ｂ，Ｃで同一エリアをカバーしているとする。無線基地局Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれは、無線基地局２である。図６の上の図は、無線基地局Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれの予想された将来のトラフィックを示すとする。破線は無線基地局Ａの予想された将来のトラフィックであり、点線は無線基地局Ｂの予想された将来のトラフィックであり、一点鎖線は無線基地局Ｃの予想された将来のトラフィックである。図６の下の図は、無線基地局Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれの予想された将来のトラフィックの合計を示すとする。ここで、図６の太線で示された時間区間の制御を行うことを考える。

１個の処理ユニットで図６の２枡分のトラフィックを処理できるとすると、図６の太線で示された時間区間では、無線基地局Ａ，Ｂ，Ｃで合計３個の処理ユニットが稼働している必要がある。

消費電力のコストの観点からは、図７に示すように、無線基地局Ａ，Ｂ，Ｃの何れかの無線基地局で３個の処理ユニットを稼働させ、他の無線基地局で０個の処理ユニットを稼働させることが望ましい。図７の例では、無線基地局Ａで３個の処理ユニットが稼働している。

一方、制御の失敗のコストの観点からは、図８に示すように、無線基地局Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれで、１個の処理ユニットを稼働させることが望ましい。この運用では、無線基地局Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれで稼働している処理ユニットの数を増減する制御が発生しないため、この制御の失敗コストを低減することができる。

このように、制御情報生成部１３は、消費電力のコストを重視する場合にはより少ない無線基地局で処理ユニットを稼働させる制御を行い、制御の失敗のコストを重視する場合には、より多くの無線基地局で処理ユニットを稼働させる制御を行うことを可能とする制御情報を生成してもよい。

このような制御情報の生成は、Nを２以上の整数とし無線基地局の数をN個として、ステップＳ１１からステップＳ１４の処理と同様にして、異なる複数の、無線基地局２_１，…，２_Nのそれぞれに対するステップ幅Sと制御間隔Tsとの組（S₁,…,S_N,Ts₁,…,Ts_N）に基づいて、無線基地局２_１，…，２_Nのそれぞれの消費電力のコストの予想値x₁,…,x_N、及び、複数の無線基地局のそれぞれに対する制御の失敗のコストの推測値y₁,…,y_Nから求まるトータル運用コストM_totalを計算し、トータル運用コストM_totalを最小にする組（S₁,…,S_N,Ts₁,…,Ts_N）を計算することにより行うことができる。この場合、トータル運用コストM_totalを最小にする組（S₁,…,S_N,Ts₁,…,Ts_N）を制御情報とする。x₁,…,x_N,y₁,…,y_Nを入力とする所定の非単調非減少関数をg(x₁,…,x_N,y₁,…,y_N)とすると、トータル運用コストM_total=g(x₁,…,x_N,y₁,…,y_N)である。関数g(x₁,…,x_N,y₁,…,y_N)の例は、g(x₁,…,x_N,y₁,…,y_N)= x₁+…+x_N+y₁+…+y_Nである。

関数g(x₁,…,x_N,y₁,…,y_N)は、n=1,…,Nとして、無線基地局２_ｎのベース電力に対応するコスト（このコストの単位は例えば[円]である。）の項P_base_nを有していてもよい。無線基地局２_ｎのベース電力とは、稼働する処理ユニットの数によらず必要な処理（例えば、温度維持のためのファンを回す処理）を行うための電力量に対応するコストである。P_base_nは、対応する無線基地局２_ｎで稼働する処理ユニットの数が０の場合には０となり、対応する無線基地局２_ｎで稼働する処理ユニットの数が０でない場合には所定の値（例えば、201.6円）を取るとする。項P_base_nを有する関数g(x₁,…,x_N,y₁,…,y_N)の例は、g(x₁,…,x_N,y₁,…,y_N)= x₁+…+x_N+y₁+…+y_N+P_base₁+…+P_base_Nである。

なお、制御情報生成部１３は、無線基地局で稼働させる処理ユニットの数が０の場合には、その無線基地局の電源を遮断する制御を行うことを可能とする制御情報を生成してもよい。これにより、更に消費電力を小さくすることができる。

なお、無線通信システムは、複数の無線基地局２間の直接接続及び上位ノードを介した相互接続した構成であってもよい。この構成のもと、制御状態の切り替えの際、無線基地局２が有する図示していない基地局間通信部を使って移動機の情報を他の基地局に送信し、端末を強制的に別の無線基地局へハンドオーバーさせる機能を備えていてもよい。この機能により制御状態切り替え時に呼切断が発生する可能性を低減できる。

また、無線基地局の処理ユニット部２２で例えば用いられるＢＢカード２３１、ＣＮＴカード２３２は制御状態に応じて、呼の受付を制御する機能を備えていてよい。例えば、制御状態として準備状態を定義し、その準備状態では端末からの新規呼の受付を中断する機能を具備しておくことで、状態切り替え時に強制的に端末を別の無線基地局へハンドオーバーさせる機能を使う可能性を低減できる。

[プログラム及び記録媒体]
上記無線基地局制御情報生成装置及び無線通信システム、方法において説明した処理は、記載の順にしたがって時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。

また、無線基地局制御情報生成装置における各処理をコンピュータによって実現する場合、その各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、その各処理がコンピュータ上で実現される。

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。

また、各処理手段は、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより構成することにしてもよいし、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。

その他、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。

１ 無線基地局制御情報生成装置
１１ トラフィック記憶部
１２ 制御失敗コスト情報記憶部
１３ 制御情報生成部
１３１ トラフィック推定部
１４ 無線基地局監視部
１４１ 監視履歴記憶部
２ 無線基地局
２１ 制御情報記憶部
２２ 処理ユニット部
２３ 制御部
２３１ ＢＢカード
２３２ ＣＮＴカード

Claims (6)

1. 制御対象となる無線基地局トラフィックが記憶されているトラフィック記憶部と、
   上記無線基地局で稼働している処理ユニットの数を増減する制御の失敗のコストに関する情報である制御失敗コスト情報が記憶されている制御失敗コスト情報記憶部と、
   上記トラフィック記憶部から読み込んだ過去のトラフィックに基づいて上記無線基地局の消費電力のコストの予想値、及び、上記トラフィック記憶部から読み込んだトラフィックと上記制御失敗コスト情報記憶部から読み込んだ上記制御失敗コスト情報とに基づいて上記無線基地局に対する制御の失敗のコストの推測値を算出し、算出された消費電力のコストの予想値及び制御の失敗のコストの推測値に基づいて、上記無線基地局で稼働している処理ユニットの数を増減する制御をするために用いられる情報を上記無線基地局に送信する制御情報生成部と、
   を含む無線基地局制御情報生成装置。
2. 請求項１の無線基地局制御情報生成装置であって、
   上記制御情報生成部は、上記消費電力のコストの予想値及び上記制御の失敗のコストの推測値の両方が小さくなるように、上記無線基地局で稼働している上記無線基地局で稼働している処理ユニットの数を増減する制御をするための制御情報を生成する、
   無線基地局制御情報生成装置。
3. 請求項１又は２の無線基地局制御情報生成装置であって、
   上記制御情報生成部は、上記トラフィック記憶部から読み込んだ過去のトラフィックに基づいて将来のトラフィックを推定するトラフィック推定部を含み、
   上記制御情報生成部は、上記推定された将来のトラフィックに基づいて上記消費電力のコストの予想値及び上記制御の失敗のコストの推測値を算出する、
   無線基地局制御情報生成装置。
4. 請求項１から３の何れかの無線基地局制御情報生成装置であって、
   上記無線基地局で稼働している処理ユニットの数を増減する過去の制御についての履歴を記憶している監視履歴記憶部を含む無線基地局監視部が、上記履歴に基づいて上記制御失敗コスト情報を生成し、上記制御失敗コスト情報記憶部に記憶させる、
   無線基地局制御情報生成装置。
5. 請求項１の無線基地局制御情報生成装置であって、
   上記制御対象となる無線基地局は複数あり、
   上記トラフィック記憶部には、複数の無線基地局のそれぞれのトラフィックが記憶されており、
   上記制御失敗コスト情報記憶部には、上記複数の無線基地局のそれぞれで稼働している処理ユニットの数を増減する制御の失敗のコストに関する情報である制御失敗コスト情報が記憶されており、
   上記制御情報生成部は、上記トラフィック記憶部から読み込んだトラフィックに基づいて上記複数の無線基地局のそれぞれの消費電力のコストの予想値、及び、上記トラフィック記憶部から読み込んだのトラフィックと上記制御失敗コスト情報記憶部から読み込んだ上記制御失敗コスト情報とに基づいて上記複数の無線基地局のそれぞれに対する制御の失敗のコストの推測値を算出し、算出された消費電力のコストの予想値の合計値及び制御の失敗のコストの推測値の合計値に基づいて、上記複数の無線基地局のそれぞれで稼働している処理ユニットの数を増減する制御をするために用いられる情報を上記複数の無線基地局に送信する、
   無線基地局制御情報生成装置。
6. 請求項１から４の何れかの無線基地局制御情報生成装置と、
   上記無線基地局と、を含み、
   上記無線基地局は、上記無線基地局で稼働している処理ユニットの数を増減する制御をするために用いられる情報に基づいて、上記無線基地局で稼働している処理ユニットの数を増減する制御を行う制御部を含む、
   無線通信システム。