WO2022224362A1 - 電力供給システムを伴う無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents

電力供給システムを伴う無線通信システム及び無線通信方法 Download PDF

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WO2022224362A1
WO2022224362A1 PCT/JP2021/016091 JP2021016091W WO2022224362A1 WO 2022224362 A1 WO2022224362 A1 WO 2022224362A1 JP 2021016091 W JP2021016091 W JP 2021016091W WO 2022224362 A1 WO2022224362 A1 WO 2022224362A1
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WO
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communication
base
power
wireless
antenna device
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PCT/JP2021/016091
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English (en)
French (fr)
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勝俊 近藤
優介 北本
源 佐々木
翔 飯田
健郎 森本
Original Assignee
株式会社日立製作所
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M11/00—Telephonic communication systems specially adapted for combination with other electrical systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to technology of a wireless communication system and a wireless communication method involving a power supply system.
  • a resilient communication system is expected against power outages, etc., and it is also expected to reduce the communication cost burden on users.
  • Patent Literature 1 describes a power storage control unit that includes a power storage device that stores power and a control device that controls charging and discharging of the power storage device, wherein the power storage device includes a plurality of storage batteries and a plurality of these storage batteries.
  • the storage battery rack and the control device are integrated with each other, and the plurality of storage batteries have adjustment units on each side surface for adjusting the function of the storage batteries.
  • the storage battery rack has a shelf-shaped appearance and accommodates the plurality of storage batteries so that the adjustment section is arranged on one side thereof, and the control device has a box-shaped appearance.
  • an operation unit for operating the control device is provided on one side thereof, and the power storage device and the control device are arranged so that the adjustment unit of the storage battery and the operation unit of the control device face opposite sides to each other.
  • a power storage control unit and a power generation container using the same are disclosed (see claim 1).
  • Patent Document 2 describes "a container, an air conditioner that cools air in a hot area in the container and sends it to a cold area, and an air conditioner that is installed in the container and heats the air in the cold area and heats the air in the cold area.
  • a rack in which a server is stored so as to pass through an area and is arranged so as to partition the cold area and the hot area, and a rack installed in the container in which the server is stored are slidable along the groove.
  • An installed pallet a supporting part that supports the pallet with seismic isolation, and a stretchable curtain arranged to separate the rack and the container into a cold area and a hot area
  • a modular data center is disclosed in which the separation between the cold area and the hot area is detachable by expanding and contracting the curtain.
  • the present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a useful wireless communication system and wireless communication method for users.
  • the present invention provides a wireless terminal device installed in a customer facility, a first power generator installed in the customer facility to supply power to the wireless terminal device, and a a radio base device installed at one communication base, connected to a WAN (Wide Area Network) for communication, and performing radio communication with the radio terminal device installed at the consumer facility; and a data center server that is installed at a communication base of and collects information about the power generated by the first power generation device, and the power
  • the communication that is performed when the information relating to is transmitted/received is performed using the communication path used when the communication between the wireless terminal device and the WAN is performed.
  • Other solutions will be described as appropriate in the embodiments.
  • FIG. 1 is an overall schematic diagram of a communication/power supply system according to a first embodiment
  • FIG. It is a figure which shows the detailed structure of the service base in 1st Embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of each consumer facility in the first embodiment;
  • FIG. FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of a sub base in the first embodiment;
  • FIG. 1 is a diagram showing a communication structure in a communication/power supply system according to a first embodiment;
  • FIG. FIG. 2 is an overall schematic diagram of a communication/power supply system according to a second embodiment; It is a figure which shows the detailed structure of the service base in 2nd Embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing a detailed configuration of a sub base in the second embodiment;
  • FIG. 11 is a figure which shows the hardware constitutions of the data center server in this embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overview of a communication/power supply system 1 according to this embodiment.
  • dashed lines indicate power supply routes
  • solid lines indicate communication routes
  • dashed-dotted lines indicate both power and communication routes.
  • the communication/power supply system 1 includes a service base 100 and a consumer facility 200 .
  • a consumer at the consumer facility 200 enjoys the communication service and power service provided by the service base 100 .
  • the consumer facilities 200 include general homes, farms, schools, hospitals, condominiums, housing complexes such as apartments, commercial facilities such as supermarkets, public facilities such as community centers, libraries, and post offices.
  • the service base 100 is a base for communication services and electric power services provided in a predetermined area.
  • the service base 100 is assigned a business base of a business operator (hereinafter referred to as a business operator as appropriate) or a business base provided by some of the consumers. Specifically, gas stations, petrol stations, convenience stores, large-scale commercial facilities, office buildings, etc. are assigned as service bases 100 . Further, the service base 100 has a role of a communication base station by having the base antenna device S, and provides communication (wireless communication) to the customer facility 200 . That is, the service base 100 provides communication services to consumers. Electricity services will be described later.
  • a router Ra and a data center server DC are installed at the service base 100. Further, a power storage device BT1 that stores surplus power may be installed at the service base 100 .
  • the router Ra is connected for communication with an external network WN such as a WAN (Wide Area Network). Power is supplied to the base antenna device S, the router Ra, and the data center server DC from the photovoltaic power generation device Pa installed at the service base 100 .
  • the data center server DC will be described later.
  • the power storage device BT1 is installed at the service base 100, it is possible to store surplus power out of the power generated by the photovoltaic power generation device Pa.
  • the power stored in the power storage device BT1 can be supplied to the data center server DC, the base antenna device S, the router Ra, and the like. By doing so, even if a power outage occurs during a time period when power generation by the photovoltaic power generation device Pa is difficult, such as at night, the power stored in the power storage device BT1 can be used to power the base station antenna S, the router Ra, and the data sensor server. DC or the like can be operated.
  • the consumer facility 200 is equipped with a terminal antenna device T, a router Rb, and a solar power generation device Pb. Further, power storage device BT2 may be installed in consumer facility 200 .
  • a terminal antenna device T can communicate with a base antenna device S by radio.
  • the router Rb is connected to the terminal antenna device T.
  • FIG. The consumer facility 200 can be communicatively connected to the base antenna device S and the external network WN via the router Rb and the terminal antenna device T.
  • the router Rb of the consumer facility 200 is not supplied with power from the photovoltaic power generation device Pb in the example of FIG. 1, the router Rb of the consumer facility 200 is also supplied with power from the photovoltaic power generation device Pb.
  • the router Rb that the consumer facility 200 has is preferably a router with a wireless function.
  • a smart phone Ma, a personal computer Mb, a game machine Mc, etc. can be wirelessly connected to the router Rb as shown in FIG.
  • the personal computer Mb and the like are wirelessly connected to the router Rb in FIG. 1, the personal computer Mb and the like may be connected to the router Rb by wire.
  • power generated by the photovoltaic power generation device Pb is supplied to the terminal antenna device T and the router Rb.
  • the electric power generated by the photovoltaic power generation device Pb can be used for charging an electric vehicle EV or the like.
  • the power storage device BT2 is provided in the consumer facility 200, surplus power can be stored in the power storage device BT2.
  • the power stored in the power storage device BT2 can be supplied to the terminal antenna device T, the router Rb, and the like. By doing so, the power generated by the photovoltaic power generation device Pb can be used even at night, and the power can be used effectively.
  • the terminal antenna device T, the router Rb, etc. With the power stored in the power storage device BT2. .
  • the power generated by the solar power generation device Pb is used to charge the smart phone Ma, the personal computer Mb, and the game machine Mc.
  • a hybrid vehicle may be used instead of the electric vehicle EV. Note that installation of the power storage device BT2 in the consumer facility 200 is not essential.
  • the data center server DC installed at the service base 100 collects and distributes contract information (not shown) with the customer facility 200, communication information 11 from the customer facility 200, and power control information 12 at the customer facility 200. to manage.
  • the communication information 11 when the communication device such as the smartphone Ma is connected to the external network WN for communication and the power control information 12 in the consumer facility 200 are the same communication route. is sent to the data center server DC via.
  • the power control information 12 is transmitted to the service base 100 via the terminal antenna device T by a power management device (not shown) provided in the solar power generation device Pb or the power storage device BT2.
  • the power control information 12 stores information about the amount of power generated by the photovoltaic power generation device Pb and power consumption in the consumer facility 200 .
  • the data center server DC manages and controls power consumption in the consumer facility 200 based on the acquired power control information 12 .
  • the photovoltaic power generation device Pb and the terminal antenna device T possessed by the consumer facility 200 are requested by a business operator (hereinafter referred to as a business operator) who manages the service base 100 according to a PPA (Power Purchase Agreement) model. provided to the home facility 200; That is, the business lends the terminal antenna device T and the photovoltaic power generation device Pb to the customer, for example, free of charge.
  • the business operator receives from the consumer the charge for wireless communication performed by the terminal antenna device T and the charge for the power generated by the photovoltaic power generation device Pb and used by the consumer facility 200 . In this manner, the consumer facility 200 receives power service from the service base 100 .
  • the communication/power supply system 1 of the present embodiment is a communication system with a power supply system to which power is supplied by the photovoltaic power generation device Pb or the like.
  • FIG. 2 is an overall schematic diagram of the communication/power supply system 1A according to the first embodiment.
  • the communication/power supply system 1A can be roughly divided into a service base 100 and a consumer facility 200, as in FIG.
  • the consumer facilities 200 include general households 210, collective housing 220 such as condominiums and apartments, public facilities such as libraries 230, post offices 240, and community centers 250.
  • Consumer facilities 200 may include commercial facilities such as supermarkets, farms, schools, hospitals, etc., in addition to those shown in FIG.
  • a base antenna apparatus Sa is installed at the service base 100 .
  • the base antenna device Sa is the base antenna device S in FIG.
  • the photovoltaic power generation device Pa is installed at the service location 100, but the photovoltaic power generation device Pa may not be installed at the service location 100.
  • wireless communication in the present embodiment is, for example, Wi-Fi (registered trademark) communication.
  • each of the consumer facilities 200 has a terminal antenna device Ta that wirelessly communicates with the base antenna device Sa, and has a photovoltaic power generation device Pa.
  • a terminal antenna device Ta is an access point device or the like in Wi-Fi (registered trademark) communication, and is the terminal antenna device T in FIG.
  • the photovoltaic power generation device Pb and the terminal antenna device Ta installed in the customer facility 200 are provided by the operator (hereinafter referred to as the operator) who manages the service base 100 according to the PPA model. 200 provided. That is, the business lends the terminal antenna device Ta and the photovoltaic power generation device Pa to the consumer free of charge. Then, the business operator receives from the consumer the charge for wireless communication performed by the terminal antenna device Ta and the charge for the power generated by the photovoltaic power generation device Pb and used by the consumer facility 200 .
  • the terminal antenna device Ta of each customer facility 200 operates with power from the photovoltaic power generation device Pb of the customer facility 200 .
  • the service base 100 has a photovoltaic power generation device Pa, and the base antenna device Sa is supplied with power from the photovoltaic power generation device Pa installed at the service base 100 .
  • the photovoltaic power generation device Pa installed at the service base 100 is not essential.
  • the customer facilities 200 are divided into three groups G1 to G3.
  • the consumer facility 200 belonging to the group G1 exists near the service base 100 and directly communicates with the base antenna apparatus Sa of the service base 100 by radio.
  • a general household 210a and a housing complex 220 belong to group G1.
  • Group G2 includes consumer facility 200 that wirelessly communicates with sub base 260 .
  • the sub-site 260 is one of the customer facilities 200, and receives a directional radio wave (chain line 501) with a long reach transmitted from the base antenna apparatus Sa of the service site 100 by the terminal antenna apparatus Ta.
  • the sub base 260 uses the received directional radio waves to perform radio communication within its own building, and provides radio communication via the directional radio waves to the customer facility 200 belonging to group G2.
  • Consumer facilities 200 other than sub-sites 260 belonging to group G2 perform wireless communication via sub-sites 260 .
  • a library 230 is installed as a sub-base 260, and a general household 210b and a post office 240 are set as consumer facilities 200 that perform wireless communication via the sub-base 260 (library 230).
  • a sub-site 260 is provided in the example of FIG. 2, a plurality of sub-sites 260 may be provided, and no sub-site 260 may be provided.
  • Group G3 receives communication services from service base 100, but is composed of consumer facilities 200 that do not belong to group G1 or group G2 (outside the dashed frame).
  • the customer facility 200 belonging to group G3 performs wireless communication via the customer facility 200 belonging to group G1 or group G2. That is, the terminal antenna device Ta of the customer facility 200 belonging to the group G3 communicates with the service base 100 by relaying the terminal antenna device Ta installed in the customer facility 200 belonging to the group G1 or group G2. conduct. That is, the customer facility 200 belonging to the group G3 communicates with the base antenna apparatus Sa through multi-hop communication using the terminal antenna apparatus Ta of the customer facility 200 belonging to the groups G1 and G2.
  • the terminal antenna device Ta installed in the public hall 250 communicates with the service base 100 via the terminal antenna device Ta installed in the collective housing 220 belonging to group G1.
  • the terminal antenna device Ta installed in the general household 210c communicates with the service base 100 via the terminal antenna device Ta installed in the general household 210a belonging to the group G1.
  • the terminal antenna device Ta installed in the general household 210d communicates with the service base 100 via the terminal antenna device Ta installed in the post office 240 belonging to the group G2.
  • FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the service base 100. As shown in FIG. 3 to 5, solid lines indicate communication paths, and dashed lines indicate power paths.
  • a base antenna device Sa At the service base 100, a base antenna device Sa, a data center server DC, and a photovoltaic power generation device Pa are installed. Also, as mentioned above.
  • a power storage device BT ⁇ b>1 that stores surplus power may be installed at the service base 100 .
  • the base antenna apparatus Sa performs wireless communication with the consumer facility 200 (see FIG. 1).
  • the data center server DC stores contract information (not shown) with the customer facility 200, communication information 11 with the customer facility 200 (see FIG. 1), and power control information 12 (see FIG. 1) in each customer facility 200. Collect and manage
  • the base antenna apparatus Sa is connected to an external network WN such as a WAN for communication via a firewall FW.
  • an external network WN such as a WAN for communication via a firewall FW.
  • the base antenna device Sa and the data center server DC operate by supplying power from the photovoltaic power generation device Pa installed at the service base 100 .
  • the base antenna device Sa and the data center server DC can be used by the photovoltaic power generation device Pa, so resilience can be improved.
  • FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration of each consumer facility 200.
  • a terminal antenna device Ta, a photovoltaic power generation device Pb, and a router Rb are installed in a consumer facility 200 .
  • the power storage device BT2 that stores surplus power may be installed in the consumer facility 200 .
  • the terminal antenna device Ta is directly connected to the base antenna device Sa (see FIG. 3) of the service base 100, or via the terminal antenna device Ta installed in another customer facility 200, Communication connection is made with the base antenna apparatus Sa. That is, as described above, since the base antenna apparatus Sa is connected to the external network WN for communication, the terminal antenna apparatus Ta can communicate with the external network WN via the base antenna apparatus Sa.
  • a router Rb is connected to the terminal antenna device Ta, and the router Rb is communicatively connected to a local network LN such as a LAN (Local Area Network).
  • the local network LN includes a wireless LAN. Then, if the smart phone Ma, the personal computer Mb, or the customer facility 200 is a company, the database DB and the like are connected to the local network LN for communication.
  • the terminal antenna device Ta and the power storage device BT2 are lent by the operator who manages the service base 100.
  • the router Rb may also be lent to the customer by the business operator.
  • the terminal antenna device Ta and the router Rb operate with power supplied from the photovoltaic power generation device Pb lent by the operator.
  • the terminal antenna device Ta and the router Rb can be used by power supply from the photovoltaic power generation device Pb even if a power failure or the like occurs.
  • resilience can be improved.
  • power supply to the terminal antenna device Ta and the router Rb by the photovoltaic power generation device Pb is performed not only in an emergency such as a power failure but also in ordinary times.
  • FIG. 5 is a diagram showing the detailed configuration of the sub-site 260.
  • the sub site 260 is the library 230 or the like. 5
  • the same components as in FIG. 4 are given the same reference numerals as in FIG. 4, and descriptions thereof are omitted.
  • the difference between the sub-site 260 and the consumer facility 200 shown in FIG. 4 is as follows.
  • the router Rb is connected to the terminal antenna device Ta and is also connected to an external network WN such as WAN for communication.
  • the terminal antenna apparatus Ta has a configuration capable of transmitting/receiving a directional radio wave (one-dot chain line 501 in FIG. 2) with a long reach to/from the base antenna apparatus Sa.
  • a communication network (group G2) can be formed.
  • FIG. 6 is a diagram showing a communication structure in the communication/power supply system 1A according to the first embodiment.
  • solid lines indicate communication paths, and dashed lines indicate power paths.
  • dashed-dotted lines indicate paths for both power and communication.
  • the configuration of the service base 100 is the same as in FIG. 1 except that the base antenna device S in FIG. 1 is changed to a base antenna device Sa. Therefore, the components of the service base 100 other than the base antenna apparatus Sa are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1, and descriptions thereof are omitted here.
  • the configuration of the consumer facility 200 is the same as in FIG. 1 except that the terminal antenna device T in FIG. 1 is changed to a terminal antenna device Ta. Therefore, the configurations of the consumer facility 200 other than the terminal antenna device Ta are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1, and descriptions thereof are omitted here.
  • the router Ra is connected for communication with the external network WN.
  • the router Ra is communicatively connected to the telecommunications carrier 300 via the optical line 502 or the like, and the telecommunications carrier 300 is communicatively connected to an external network WN such as a WAN.
  • a cloud server 400 is communicatively connected to the external network WN.
  • the consumer facility 200 can be connected to the cloud server 400 via the service base 100 and the telecommunications carrier 300 for communication.
  • FIG. 3 does not show the router Ra installed at the service base 100, the router Ra may be installed at the service base 100 as shown in FIG.
  • the data center server DC collects the communication information 11 performed by the consumer facility 200 and forms it into a format suitable for information analysis performed by the cloud server 400 . Then, the data center server DC transmits the shaped communication information 11 to the cloud server 400 via the external network WN. The cloud server 400 collects and analyzes the transmitted communication information 11 . As a result, the cloud server 400 provides analytics that meet the needs of various services, and enables information collaboration and service collaboration with the business operator that manages the service base 110 . As described above, according to the present embodiment, it becomes possible to access and utilize the communication information 11 that has been monopolized by carrier companies.
  • the communication information 11 is information that is transmitted and received between the consumer and a web server (not shown) when browsing the web, for example, and the data center server DC does not necessarily need to collect the communication information 11. do not have.
  • the power control information 12 includes information for controlling the power consumption of the photovoltaic power generation device Pb, etc.
  • the data center server DC may transmit such power control information 12 to the consumer facility 200.
  • the data center server DC monitors and controls the photovoltaic power generation device Pb and the power storage device BT2 in the consumer facility 200 .
  • the data center server DC may realize a VPP (Virtual Power Plant) by controlling the power generated by the photovoltaic power generation device Pb provided in the consumer facility 200 .
  • VPP Virtual Power Plant
  • the data center server DC uses a container-type edge data center or the like and is installed side by side with the facility of the service base 110 .
  • the cloud server 400 may not be provided.
  • the photovoltaic power generation device Pb and the terminal antenna device Ta are lent to the customer by the operator who manages the service base 110 according to the PPA model. Then, the consumer generates electricity with the photovoltaic power generation device Pb, and pays the power charge used by the consumer facility 200 and the communication charge of the terminal antenna device Ta to the business operator. In this way, the total charge can be reduced by the consumer paying the electric power charge and the communication charge as a set to the business operator. Moreover, since the installation of the photovoltaic power generation device Pb and the installation of the terminal antenna device Ta can be performed together, the construction cost can be reduced. In addition, such price reductions can reduce restrictions on data capacity.
  • the power used by the terminal antenna device Ta is covered by the photovoltaic power generation device Pb installed in the consumer facility 200 .
  • This enables consumers to communicate even when a power outage or the like occurs, thereby improving resilience. Accordingly, the communication/power supply system 1A can provide a system with excellent disaster resistance. As a result, it is possible to provide a system that is effective as a means of business continuity planning for social infrastructure and various services.
  • the PPA lends the photovoltaic power generation device Pb to the consumer, it is possible to lower the psychological hurdle for the consumer to install the photovoltaic power generation device Pb.
  • town development by clean energy can be promoted.
  • community development using clean energy it is possible to improve the corporate value of the person who manages the service base 100 from the perspective of ESG investment.
  • the business operator managing the service base 100 can expand the sales business of the photovoltaic power generation device PV and the power storage device BT2.
  • the communication information 11 can include information such as the usage status of the IoT home appliance.
  • the business operator who manages the service base 100 can collect information on the smartphone Ma and information on the usage status of IoT home appliances, etc., and can utilize it for analysis of consumer behavior patterns, orientations, and the like. In addition, it is possible to build an ecosystem based on this information.
  • FIG. 6 shows an example in which wireless communication such as Wi-Fi (registered trademark) is used
  • the second embodiment uses a fifth generation mobile communication system (hereinafter referred to as fifth generation communication).
  • fifth generation communication shows an example.
  • a diagram corresponding to FIG. 6 is omitted in the second embodiment. This is because the configuration is the same as that of FIG. 6 except that Wi-Fi (registered trademark) communication is the fifth generation communication.
  • Wi-Fi registered trademark
  • descriptions of the same configurations as in the first embodiment will be omitted as appropriate.
  • FIG. 7 is an overall schematic diagram of a communication/power supply system 1B according to the second embodiment.
  • the communication/power supply system 1B shown in FIG. A base antenna device Sb is installed at the service base 100 .
  • the photovoltaic power generation device Pa is installed at the service base 100, but the photovoltaic power generation device Pa may not be installed at the service base 100.
  • the base antenna device Sb receives power supply from the solar power generation device Pa.
  • Each customer facility 200 is provided with a photovoltaic power generation device Pb and a terminal antenna device Tb.
  • consumer facilities 200 include general households 210, housing complexes 220 such as condominiums and apartments, public facilities such as a library 230, a post office 240, and a public hall 250.
  • Consumer facilities 200 may include farms, commercial facilities such as supermarkets, schools, hospitals, etc., in addition to those shown in FIG.
  • the photovoltaic power generation device Pb and the terminal antenna device Tb installed in the customer's facility 200 are provided to each customer by the operator who manages the service base 100 according to the PPA model. That is, the business lends the terminal antenna device Tb and the photovoltaic power generation device Pb to the consumer free of charge.
  • the business operator receives from the consumer the communication charge of the fifth generation mobile communication system and the power charge for the power generated by the photovoltaic power generation device Pb and used by the consumer. Also, the terminal antenna device Tb installed in each customer facility 200 operates with power from the photovoltaic power generation device Pb installed in the customer facility 200 .
  • 5th generation communication is superior to 4th generation mobile communication systems in terms of high speed and large capacity, but the problem is that the range of radio waves is several hundred to 1 kilometer, which is shorter than 4G communication. It is as In addition, although land is required to install a base station for 5th generation communication, the problem of 5th generation communication is that suitable sites are already saturated in urban areas. In other words, as described above, since the reach of radio waves is short in fifth-generation communication, it is necessary to install many base stations for fifth-generation communication. However, as mentioned above, there is a problem that it is difficult to install a sufficient number of base stations for 5th generation communication because suitable places are already saturated in urban areas.
  • a base station for fifth-generation communication is installed at a service base 100 such as a gas station to provide multi-hop fifth-generation communication (local 5G).
  • the terminal antenna device Tb installed in the general household 210A and the collective housing 220 directly performs fifth generation communication with the base antenna device Sb.
  • the consumer facilities 200 other than the general household 210A and the housing complex 220 are outside the communicable range of the base antenna device Sb.
  • the terminal antenna device Tb installed in the public hall 250 outside the communicable range of the base antenna device Sb communicates with the base antenna device Sb via the terminal antenna device Tb installed in the nearest housing complex 220. communication.
  • the terminal antenna device Tb installed in the general household 210B outside the communicable range of the base antenna device Sb communicates with the base antenna device via the terminal antenna device Tb installed in the nearest general household 210A. Communicate with Sb.
  • the terminal antenna device Tb installed in the library 230 is connected to the base antenna device Sb via the terminal antenna devices Tb installed in the ordinary homes 210B and 210A. communicate with Then, communication with the base antenna device Sb via the terminal antenna device Tb installed in the post office 240 and the general household 210C, the terminal antenna device Tb installed in the library 230, the general household 210B, and the general household 210A. I do. Furthermore, the terminal antenna device Tb installed in the ordinary home 210D communicates with the base antenna device Sb via the terminal antenna devices Tb installed in the post office 240, the library 230, the ordinary household 210B, and the ordinary household 210A. communicate.
  • an autonomous mobile vehicle AM that autonomously moves using fifth generation communication is arranged.
  • the autonomous mobile vehicle AM performs fifth-generation communication with a terminal antenna device Tb installed nearby.
  • the autonomous mobile vehicle AM communicates with the base antenna Sb via the terminal antenna Tb installed nearby, and communicates with the external network WN.
  • the autonomous mobile vehicle AM may be directly connected to the base antenna Sb for communication. Then, as it moves, the autonomous mobile vehicle AM sequentially establishes communication connections with terminal antennas Tb or base antennas Ab located nearby.
  • seamless 5th generation communication can be performed by performing 5th generation communication using a multi-hop method.
  • the autonomous mobile vehicle AM can perform highly stable autonomous control by using such seamless 5G communication.
  • an example of an automobile (autonomous mobile vehicle AM) that operates automatically is shown, but an autonomous mobile device is used, but an autonomous mobile drone, an autonomous mobile robot (delivery robot), etc. are also used. It is possible.
  • FIG. 8 is a diagram showing a detailed configuration of the service base 100. As shown in FIG. 8 to 10, solid lines indicate communication paths, and broken lines indicate power paths. At the service base 100, a base antenna device Sb, a base station device CTa, a data center server DC, and a photovoltaic power generation device Pa are installed. Further, as shown in FIG. 8, a power storage device BT1 that stores surplus power may be installed at the service base 100. FIG. The electric power stored in the power storage device BT1 can be supplied to the base antenna device Sb, the base station device CTa, the data center server DC, and the like.
  • the power storage device BT1 Since the power storage device BT1 is provided at the service base 100, power is stored in the power storage device BT1 even when a power failure occurs during a time period such as nighttime when power generation by the photovoltaic power generation device Pa is difficult, as in the first embodiment. It is possible to operate the base antenna device Sb, the base station device CTa, the data sensor server DC, etc. with electric power. Also, by installing the power storage device BT1 at the service base 100, voltage fluctuations at the service base 100 can be stabilized, and the operations of the data sensor server DC and the like can be stabilized. However, installation of the power storage device BT1 is not essential. As described above, the base antenna device Sb performs fifth generation communication with the customer facility 200 . The data center server DC collects and manages contract information with the customer facility 200, communication information 11 with the customer facility 200 (see FIG. 1), power control information 12 in the customer facility 200 (see FIG. 1), and the like. .
  • the base antenna device Sb is communicatively connected to an external network WN such as a WAN via the base station device CTa and the firewall FW.
  • an external network WN such as a WAN
  • the consumer facility 200 can be communicatively connected to the external network WN via the fifth generation communication base unit Sb.
  • the base antenna device Sb, the base station device CTa, and the data center server DC operate with power supplied from the photovoltaic power generation device Pa installed at the service base 100 .
  • the solar power generation device Pa enables the base antenna device Sb, the base station device CTa, and the data center server DC to be used, thereby improving resilience. be able to.
  • the photovoltaic power generation device Pa is installed at the service base 100 .
  • the base station device CTa manages information transmitted and received to and from the consumer facility 200 .
  • FIG. 9 is a diagram showing a detailed configuration of each consumer facility 200.
  • a terminal antenna device Tb, a terminal device CTb, a solar power generation device Pb, and a router Rb are installed in a consumer facility 200 .
  • a power storage device BT2 that stores surplus power may be installed in the consumer facility 200 .
  • the electric power stored in the power storage device BT2 can be supplied to the terminal antenna device Tb, the terminal device CTb, the router Rb, and the like.
  • the power stored in the power storage device BT2 can be used to operate the terminal antenna device Tb, the terminal device CTb, the router Rb, and the like. becomes possible.
  • installation of the power storage device BT2 is not essential.
  • the terminal antenna device Tb is directly connected to the base antenna device Sb of the service base 100, or is connected to the base antenna device Sb via the terminal antenna device Tb installed at another consumer 200. 5th generation communication connection.
  • the terminal antenna device Tb can communicate with the external network WN via the base antenna device Sb.
  • the terminal device CTb manages information transmitted to and received from the service base 100 .
  • a terminal device CTb is connected to the terminal antenna device Tb, and a router Rb is connected to the terminal device CTb.
  • the router Rb is communicatively connected to a local network LN such as a LAN.
  • the local network LN includes a wireless LAN.
  • the smart phone Ma, the personal computer Mb, and if the customer facility 200 is a company, a database DB or the like is connected to a local network LN for communication.
  • the terminal antenna device Tb and the terminal device CTb are lent by the operator who manages the service base 100.
  • the router Rb may be lent to the consumer by the business operator.
  • the terminal antenna device Tb and the router Rb operate with power supplied from the photovoltaic power generation device Pb lent by the operator.
  • the terminal antenna device Tb, the terminal device CTb, and the router Rb can be used by power supply from the photovoltaic power generation device Pb.
  • resilience can be improved.
  • power supply to the terminal antenna device Tb, the terminal device CTb, and the router Rb by the photovoltaic power generation device Pb is performed not only in an emergency such as a power failure but also in ordinary times.
  • FIG. 10 is a diagram showing the detailed configuration of the sub-site 260. As shown in FIG. In addition, in the example of FIG. 7, the sub base 260 is the library 230 or the like. In FIG. 10, the same reference numerals as in FIG. 9 are assigned to the same configurations as in FIG. 9, and the description thereof is omitted.
  • the sub base 260 is one of the customer facilities 200, but is different from the other customer facilities 200 in that the router Rb connects to the terminal antenna device Tb via the terminal device CTb and connects to an external network such as WAN. It is also connected to WN for communication.
  • wireless communication such as Wi-Fi (registered trademark) in the first embodiment can be replaced with 5th generation communication, and high-speed and large-capacity communication by 5th generation communication becomes possible.
  • Autonomous mobile devices such as autonomous mobile vehicles AM (see FIG. 7) that perform autonomous movement control using 5th generation communication can shorten the control response time by high-speed communication by 5th generation communication.
  • multi-hop communication it is possible to perform seamless 5G communication over a wide area.
  • the communication/power supply system 1B according to the second embodiment as described above, it is possible to perform stable control through wide-range and seamless fifth-generation communication through multi-hop communication.
  • the control cycle of power control can be increased by using the fifth generation communication.
  • the use of the fifth generation communication facilitates system control (VPP, etc.) of electric power provided in the consumer facility 200 .
  • information on in-vehicle equipment installed in the automobile may be collected in the data center server DC.
  • video information from a drive recorder may be collected in the data center server DC.
  • a hydrogen station (not shown) or the like may be installed as one of the consumer facilities 200 to control and monitor the hydrogen station.
  • a car sharing base (not shown) for car sharing an electric vehicle EV (see FIGS. 1 and 6) may be applied.
  • the business operator managing the service base 100 can collect and manage the following information using the data center server DC.
  • (B1) User information of shared electric vehicle EV.
  • (B2) Action route of the electric vehicle EV via car navigation installed in the electric vehicle EV.
  • (B3) In-vehicle behavior of the user captured by the in-vehicle camera.
  • (B4) Operational status of electric vehicles EVs owned by car sharing bases.
  • (B5) Deterioration information of the electric vehicle EV owned by the car sharing base.
  • the deterioration information is information such as the damage state of the electric vehicle EV.
  • the deterioration information of the electric vehicle EV is sent to the data center server DC by manual input by an employee of the car sharing base.
  • (B6) Remaining amount and life of a battery installed in an electric vehicle EV owned by a car sharing base.
  • (B7) Regional situation by a 360-degree camera installed in an electric vehicle EV.
  • the information (B1) to (B7) above can also be collected and managed for electric vehicles EV owned by individuals.
  • the business operator managing the service base 100 may provide charging information, crime prevention advice, and the like to individuals who own the electric vehicle EV.
  • a business operator that manages the service base 100 may notify the owner of the electric vehicle EV of the need for charging, etc., based on the storage information of the electric vehicle EV. Also, the operator may notify the owner of the electric vehicle EV of advice on crime prevention based on a 360-degree camera or the like installed in the electric vehicle EV.
  • FIG. 11 is a diagram showing the hardware configuration of the data center server DC in this embodiment.
  • the data center server DC has a memory 301 , a CPU (Central Processing Unit) 302 , a storage device 303 and a communication device 304 .
  • the communication device 304 communicates with the consumer facility 200 via the base antenna device S (Sa, Sb) and the terminal antenna device T (Ta, Tb).
  • the storage device 303 is an HD (Hard Disk), an SSD (Solid State Drive), or the like, and stores programs for operating the data center server DC, contract information, communication information 11 (see FIG. 1), power control information 12 ( (see FIG. 1), etc. are stored.
  • a program stored in the storage device 303 is loaded into the memory 101 and executed by the CPU 302 to operate the data center server DC.
  • the power is power generated by the photovoltaic power generation device Pb, but may be power generated by other power generation.
  • wind power generation or the like, or power generation by a small gasoline power generator may be used.
  • the business operator managing the service base 100 lends a small gasoline generator or the like to the consumer.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications.
  • the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • each configuration, function, storage device 303, and the like described above may be realized by hardware by designing a part or all of them, for example, with an integrated circuit.
  • each configuration, function, etc. described above may be realized by software by a processor such as the CPU 302 interpreting and executing a program for realizing each function.
  • Information such as programs, tables, files, etc. that realize each function can be stored in a memory, a recording device such as an SSD, an IC (Integrated Circuit) card, an SD (Secure Digital) card, a DVD, etc. (Digital Versatile Disc) or other recording medium.
  • control lines and information lines are those considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily shown on the product. In fact, it can be considered that almost all configurations are interconnected.
  • Communication and power supply system (communication system with power supply system) 11 Communication information (communication with WAN) 12 power control information (information about power) 100 service base (first communication base) 200 consumer facilities 260 sub bases (second communication bases) AM Autonomous mobile vehicle (autonomous mobile device) BT1, BT2 Power storage device DC Data center server Pa Solar power generation device (second power generation device) Pb solar power generation device (first power generation device) Ra Router Rb Router S Base antenna device (radio base device) Sa base antenna device Sb base antenna device (radio base device) T terminal antenna device Ta terminal antenna device Tb terminal antenna device (wireless terminal device) WN External network (WAN)
  • WAN External network

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本発明は利用者に有用な無線通信システム及び無線通信方法を提供するため、需要家施設（２００）に設置されている端末アンテナ装置（Ｔ）と、需要家施設（２００）に設置され、端末アンテナ装置（Ｔ）へ電力を供給する太陽光発電装置（Ｐｂ）と、サービス拠点（１００）に設置されるとともに、外部ネットワーク（ＷＮ）（Wide Area Network）と通信接続し、需要家施設（２００）に設置されている端末アンテナ装置（Ｔ）との間において無線通信を行う基地アンテナ装置（Ｓ）と、サービス拠点（１００）に設置されており、太陽光発電装置（Ｐｂ）が発電する電力に関する電力制御情報（１１）を収集するデータセンタサーバ（ＤＣ）と、を有し、基地アンテナ装置（Ｓ）と、端末アンテナ装置（Ｔ）との間において、電力制御情報（１１）が送受信される際に行われる通信は、端末アンテナ装置（Ｔ）と、外部ネットワーク（ＷＮ）との通信が行われる際の通信経路を用いて行われることを特徴とする。

Description

電力供給システムを伴う無線通信システム及び無線通信方法
　本発明は、電力供給システムを伴う無線通信システム及び無線通信方法の技術に関する。
　停電等に対してレジリエンスな通信システムが期待されるとともに、利用者に対する通信のコスト負担の軽減が期待されている。
　特許文献１には、「電力を蓄電する蓄電装置と、この蓄電装置の充放電を制御する制御装置と、を備えた蓄電制御ユニットであって、前記蓄電装置は、複数の蓄電池と、これら複数の蓄電池を収納する蓄電池ラックと、を有し、前記蓄電池ラック及び制御装置は、互いに一体に構成され、前記複数の蓄電池は、各々の側面に該蓄電池の機能を調整するための調整部を有し、前記蓄電池ラックは、棚型形状の外観を有し、その一面側に前記調整部が配置されるように前記複数の蓄電池を収納し、前記制御装置は、箱型形状の外観を有し、その一面側に前記制御装置を操作するための操作部を有し、前記蓄電装置及び制御装置は、前記蓄電池の調整部と前記制御装置の操作部とが互いに反対側を向くように配置されていることを特徴とする」蓄電制御ユニット及びそれを用いた発電コンテナが開示されている（請求項１参照）。
　また、特許文献２には、「コンテナと、前記コンテナ内のホットエリアの空気を冷却してコールドエリアに送り込む空調機と、前記コンテナ内に設置され、前記コールドエリアの空気に熱を与え前記ホットエリアへ抜けるようサーバが格納され、前記コールドエリアと前記ホットエリアとを仕切るように配置されるラックと、前記コンテナ内に設置され、前記サーバが格納されるラックが溝に沿って摺動可能に設置されたパレットと、前記パレットを免震して支持する支持部と、伸縮可能で、前記ラックと前記コンテナとの間をコールドエリアとホットエリアに区切るように配置されるカーテンと、を備え、前記カーテンは伸縮することで、前記コールドエリアと前記ホットエリアとの区切りを取り外し可能な」モジュール型データセンタが開示されている。
特許第６２６８５２０号明細書 特許第５７３９７８９号明細書
　しかし、これまでの技術では災害時等においてレジリエンスでありながら、利用コストを軽減することが考慮されていなかった。
　このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は利用者に有用な無線通信システム及び無線通信方法を提供することを課題とする。
　前記した課題を解決するため、本発明は、需要家施設に設置されている無線端末装置と、前記需要家施設に設置され、前記無線端末装置へ電力を供給する第１の発電装置と、第１の通信拠点に設置されるとともに、ＷＡＮ（Wide Area Network）と通信接続し、前記需要家施設に設置されている前記無線端末装置との間において無線通信を行う無線基地装置と、前記第１の通信拠点に設置されており、前記第１の発電装置が発電する電力に関する情報を収集するデータセンタサーバと、を有し、前記無線基地装置と、前記無線端末装置との間において、前記電力に関する情報が送受信される際に行われる通信は、前記無線端末装置と、前記ＷＡＮとの通信が行われる際の通信経路を用いて行われることを特徴とする。
　その他の解決手段は実施形態中において適宜記載する。
　本発明によれば、利用者に有用な無線通信システム及び無線通信方法を提供することができる。
本実施形態における通信・電力供給システムにおける概要を示す図である。 第１実施形態に係る通信・電力供給システムの全体概略図である。 第１実施形態におけるサービス拠点の詳細な構成を示す図である。 第１実施形態における、それぞれの需要家施設の詳細な構成を示す図である。 第１実施形態におけるサブ拠点の詳細な構成を示す図である。 第１実施形態における通信・電力供給システムにおける通信構造を示す図である。 第２実施形態に係る通信・電力供給システムの全体概略図である。 第２実施形態におけるサービス拠点の詳細な構成を示す図である。 第２実施形態における、それぞれの需要家施設の詳細な構成を示す図である。 第２実施形態におけるサブ拠点の詳細な構成を示す図である。 本実施形態におけるデータセンタサーバのハードウェア構成を示す図である。
　次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
　（本実施形態の概要図）
　図１は、本実施形態における通信・電力供給システム１の概要を示す図である。なお、図１において、破線は電力の供給経路を示し、実線は通信経路を示し、一点鎖線は電力、通信双方の経路を示す。
　図１に示すように、通信・電力供給システム１は、サービス拠点１００と、需要家施設２００とを含む。後記するように需要家施設２００は複数存在するが、図１に示す例では需要家施設２００を１つ示す。
　需要家施設２００において需要家は、サービス拠点１００によって提供される通信サービス及び電力サービスを享受する。後記するように、需要家施設２００は、一般家庭、農家、学校、病院、マンション、アパート等の集合住宅、スーパーマーケット等の商業施設、公民館、図書館、郵便局等の公共施設等を含む。
　ここで、サービス拠点１００は、所定に地域に提供される通信サービス及び電力サービスの拠点である。サービス拠点１００には、サービス拠点１００を経営する事業者（以下、事業者と適宜称する）の営業拠点や、需要家の一部が提供する営業拠点等が割り当てられる。具体的には、ガソリンスタンド（gas station, petrol station）、コンビニエンスストア（Convenience store）、大規模商業施設、オフィスビル（Office Building）等がサービス拠点１００として割り当てられる。また、サービス拠点１００は基地アンテナ装置Ｓを有することで通信基地局の役割を有し、需要家施設２００へ通信（無線通信）を提供する。つまり、サービス拠点１００は需要家へ通信サービスを提供する。電力サービスについては後記する。
　また、サービス拠点１００には、基地アンテナ装置Ｓの他に、ルータＲａ、データセンタサーバＤＣが設置されている。また、サービス拠点１００に、余剰電力を蓄電する蓄電装置ＢＴ１が設置されてもよい。ルータＲａはＷＡＮ（Wide Area Network）等の外部ネットワークＷＮと通信接続している。また、基地アンテナ装置Ｓ、ルータＲａ、データセンタサーバＤＣには、サービス拠点１００に設置されている太陽光発電装置Ｐａから電力が供給される。データセンタサーバＤＣについては後記する。
　さらに、サービス拠点１００に蓄電装置ＢＴ１が設置されていれば、太陽光発電装置Ｐａで発電された電力の内、余剰電力を蓄電することができる。蓄電装置ＢＴ１に蓄電された電力は、データセンタサーバＤＣや、基地アンテナ装置Ｓ、ルータＲａ等に供給可能である。このようにすることで、夜間等、太陽光発電装置Ｐａによる発電が困難な時間帯に停電が生じても、蓄電装置ＢＴ１に蓄電されている電力で基地局アンテナＳ、ルータＲａ、データセンササーバＤＣ等を作動させることが可能となる。また、サービス拠点１００に蓄電装置ＢＴ１が設置されることにより、サービス拠点１００における電圧変動を安定化させることができ、データセンササーバＤＣ等の動作を安定化させることができる。このように、サービス拠点１００に蓄電装置ＢＴ１が設置されることにより、安定的なサービス拠点１００の運営が可能となる。ただし、サービス拠点１００に蓄電装置ＢＴ１を設置することは必須ではない。
　需要家施設２００には、端末アンテナ装置Ｔ、ルータＲｂ、太陽光発電装置Ｐｂが備えられている。また、需要家施設２００に蓄電装置ＢＴ２が設置されてもよい。端末アンテナ装置Ｔは基地アンテナ装置Ｓと無線通信可能である。また、ルータＲｂは端末アンテナ装置Ｔに接続している。需要家施設２００は、ルータＲｂ、端末アンテナ装置Ｔを介して、基地アンテナ装置Ｓ及び外部ネットワークＷＮに通信接続することができる。なお、図１の例では需要家施設２００のルータＲｂは太陽光発電装置Ｐｂから電力を供給されていないが、需要家施設２００のルータＲｂにも太陽光発電装置Ｐｂから電力が供給される。
　なお、図１に示すように、需要家施設２００が有するルータＲｂは無線機能付きルータが好ましい。このようにすることで、図１に示すようにルータＲｂに対して、スマートフォンＭａ、パーソナルコンピュータＭｂ、ゲーム機Ｍｃ等が無線通信接続可能である。なお、図１ではルータＲｂに対して、パーソナルコンピュータＭｂ等が無線通信接続しているが、ルータＲｂに対してパーソナルコンピュータＭｂ等が有線による通信接続が行われてもよい。
　そして、前記したように端末アンテナ装置Ｔ、ルータＲｂには太陽光発電装置Ｐｂで発電された電力が供給される。また、太陽光発電装置Ｐｂで発電された電力は電気自動車ＥＶ等の充電に利用可能である。さらに、需要家施設２００に蓄電装置ＢＴ２が備えられていれば、余剰電力を蓄電装置ＢＴ２に蓄電することができる。そして、蓄電装置ＢＴ２に蓄電された電力は端末アンテナ装置Ｔや、ルータＲｂ等に供給可能である。このようにすることで、夜間にも太陽光発電装置Ｐｂで発電された電力を利用可能で、また、電力の有効利用が可能となる。そして、夜間等、太陽光発電装置Ｐｂの発電が困難な時間帯に停電が生じても、蓄電装置ＢＴ２に蓄電されている電力で端末アンテナ装置Ｔ、ルータＲｂ等を動作させることが可能となる。なお、スマートフォンＭａ、パーソナルコンピュータＭｂ、ゲーム機Ｍｃの充電に太陽光発電装置Ｐｂで発電された電力が利用される。電気自動車ＥＶの代わりにハイブリッド自動車でもよい。なお、需要家施設２００における蓄電装置ＢＴ２の設置は必須でない。
　ここで、サービス拠点１００に設置されているデータセンタサーバＤＣは、需要家施設２００との契約情報（不図示）、需要家２００による通信情報１１、需要家施設２００における電力制御情報１２を収集・管理する。ここで、需要家施設２００がｗｅｂ閲覧等を行うために、スマートフォンＭａ等の通信機器を外部ネットワークＷＮに通信接続する際の通信情報１１と、需要家施設２００における電力制御情報１２は同じ通信経路を介してデータセンタサーバＤＣに送られる。このような構成を有することにより、通信経路の削減が可能となり、コスト削減が可能となる。これにより、需要家（利用者）の負担を軽減することができる。なお、電力制御情報１２は、太陽光発電装置Ｐｂや、蓄電装置ＢＴ２に備えられている電力管理装置（不図示）により端末アンテナ装置Ｔを介してサービス拠点１００へ送信される。電力制御情報１２には、太陽光発電装置Ｐｂの発電量や、需要家施設２００における消費電力に関する情報が格納されている。
　データセンタサーバＤＣは、取得した電力制御情報１２を基に需要家施設２００における電力消費を管理・制御する。ここで、需要家施設２００が有する太陽光発電装置Ｐｂ及び端末アンテナ装置ＴはＰＰＡ（Power Purchase Agreement）モデルによってサービス拠点１００を経営する事業者（以下、事業者と適宜称する）から、それぞれの需要家施設２００に提供される。
　すなわち、事業者は、端末アンテナ装置Ｔ及び太陽光発電装置Ｐｂを、例えば無料で需要家に貸与する。そして、事業者は、端末アンテナ装置Ｔで行う無線通信の通信料及び太陽光発電装置Ｐｂで発電され、需要家施設２００が使用する電力料金を需要家から受け取る。このような形で需要家施設２００はサービス拠点１００による電力サービスを享受する。
　このように本実施形態の通信・電力供給システム１は、太陽光発電装置Ｐｂ等による電力が供給される電力供給システムを伴う通信システムである。
　［第１実施形態］
　（全体概略図）
　図２は、第１実施形態に係る通信・電力供給システム１Ａの全体概略図である。
　通信・電力供給システム１Ａは、図１と同様、大きくサービス拠点１００と、需要家施設２００とに分けることができる。
　前記したように、需要家施設２００は、一般家庭２１０、マンション、アパート等の集合住宅２２０、図書館２３０、郵便局２４０、公民館２５０等の公共施設を含む。需要家施設２００は、図２に示すもの以外にも、スーパーマーケット等の商業施設、農家、学校、病院等を含んでもよい。
　サービス拠点１００には基地アンテナ装置Ｓａが設置されている。なお、基地アンテナ装置Ｓａは図１の基地アンテナ装置Ｓである。また、図２の例では、サービス拠点１００に太陽光発電装置Ｐａが設置されているがサービス拠点１００に太陽光発電装置Ｐａが設置されていなくてもよい。なお、本実施形態において無線通信とは、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）通信である。
　また、需要家施設２００のそれぞれは、基地アンテナ装置Ｓａとの間で無線通信を行う端末アンテナ装置Ｔａを有しているとともに、太陽光発電装置Ｐａを有している。また、端末アンテナ装置Ｔａは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）通信におけるアクセスポイント装置等であり、図１の端末アンテナ装置Ｔである。
　前記したように、需要家施設２００に設置される太陽光発電装置Ｐｂ及び端末アンテナ装置ＴａはＰＰＡモデルによってサービス拠点１００を経営する事業者（以下、事業者と称する）から、それぞれの需要家施設２００に提供される。
　すなわち、事業者は、端末アンテナ装置Ｔａ及び太陽光発電装置Ｐａを無料で需要家に貸与する。そして、事業者は、端末アンテナ装置Ｔａで行う無線通信の通信料及び太陽光発電装置Ｐｂで発電され、需要家施設２００が使用する電力料金を需要家から受け取る。それぞれの需要家施設２００が有する端末アンテナ装置Ｔａは、需要家施設２００が有する太陽光発電装置Ｐｂによる電力で動作する。
　また、サービス拠点１００は太陽光発電装置Ｐａを有し、基地アンテナ装置Ｓａはサービス拠点１００に設置されている太陽光発電装置Ｐａから電力を供給される。ただし、サービス拠点１００に設置される太陽光発電装置Ｐａは必須ではない。
　図２の例に示すように需要家施設２００は、３つのグループＧ１～Ｇ３に分けられている。
　グループＧ１に属す需要家施設２００は、サービス拠点１００の近くに存在し、サービス拠点１００の基地アンテナ装置Ｓａと直接無線通信を行う。図２の例では、一般家庭２１０ａ、集合住宅２２０がグループＧ１に属している。
　グループＧ２は、サブ拠点２６０と無線通信を行う需要家施設２００を含む。
　サブ拠点２６０とは、需要家施設２００の１つであり、サービス拠点１００の基地アンテナ装置Ｓａから送信される、到達距離の長い指向性電波（一点鎖線５０１）を端末アンテナ装置Ｔａによって受信する。サブ拠点２６０は受信した指向性電波を利用して、自身の建物内部における無線通信を行うとともに、グループＧ２に属する需要家施設２００に指向性電波を介した無線通信を提供する。グループＧ２に属するサブ拠点２６０以外の需要家施設２００は、サブ拠点２６０を介して無線通信を行う。
　図２の例では、図書館２３０がサブ拠点２６０として設置されており、一般家庭２１０ｂ、郵便局２４０がサブ拠点２６０（図書館２３０）を介した無線通信を行う需要家施設２００として設定されている。なお、図２の例では、サブ拠点２６０が１つ設けられているが、複数設けられてもよいし、サブ拠点２６０が設けられてなくてもよい。
　グループＧ３は、サービス拠点１００による通信サービスを享受するが、グループＧ１にも、グループＧ２にも属さない需要家施設２００で構成される（破線の枠外）。
　グループＧ３に属す需要家施設２００は、グループＧ１又はグループＧ２に属す需要家施設２００を介して無線通信を行う。すなわち、グループＧ３に属す需要家施設２００が有する端末アンテナ装置ＴａはグループＧ１又はグループＧ２に属す需要家施設２００に設置されている端末アンテナ装置Ｔａを中継することで、サービス拠点１００との通信を行う。つまり、グループＧ３に属す需要家施設２００は、グループＧ１，Ｇ２に属す需要家施設２００の端末アンテナ装置Ｔａを利用したマルチホップ通信によって基地アンテナ装置Ｓａとの通信を行う。
　図２に示す例では、公民館２５０に設置されている端末アンテナ装置Ｔａは、グループＧ１に属する集合住宅２２０に設置されている端末アンテナ装置Ｔａを介してサービス拠点１００との通信を行う。また、一般家庭２１０ｃに設置されている端末アンテナ装置ＴａはグループＧ１に属する一般家庭２１０ａに設置されている端末アンテナ装置Ｔａを介してサービス拠点１００との通信を行う。そして、一般家庭２１０ｄに設置されている端末アンテナ装置ＴａはグループＧ２に属する郵便局２４０に設置されている端末アンテナ装置Ｔａを介してサービス拠点１００との通信を行う。
　（サービス拠点１００）
　図３は、サービス拠点１００の詳細な構成を示す図である。なお、図３～図５において、実線は通信経路を示し、破線は電力経路を示す。
　サービス拠点１００には、基地アンテナ装置Ｓａ、データセンタサーバＤＣ、太陽光発電装置Ｐａが設置されている。また、前記したように。サービス拠点１００に余剰電力を蓄電する蓄電装置ＢＴ１が設置されてもよい。前記したように、基地アンテナ装置Ｓａは需要家施設２００（図１参照）との無線通信を行う。データセンタサーバＤＣは、需要家施設２００との契約情報（不図示）、需要家施設２００との通信情報１１（図１参照）、それぞれの需要家施設２００における電力制御情報１２（図１参照）を収集・管理する。
　また、基地アンテナ装置ＳａはファイアウォールＦＷを介してＷＡＮ等の外部ネットワークＷＮに通信接続している。このような構成とすることで、需要家施設２００は基地アンテナ装置Ｓａを介して、外部ネットワークＷＮに通信接続（アクセス）することができる。
　また、図３の例に示すように、基地アンテナ装置Ｓａ、データセンタサーバＤＣは、サービス拠点１００に設置されている太陽光発電装置Ｐａから電力の供給によって動作する。このような構成とすることで、万が一、停電等が生じても太陽光発電装置Ｐａによって基地アンテナ装置Ｓａや、データセンタサーバＤＣを使用可能であるため、レジリエンスの向上を図ることができる。ただし、前記したように、サービス拠点１００に太陽光発電装置Ｐａが設置されることは必須ではない。
　（需要家施設２００）
　図４は、それぞれの需要家施設２００の詳細な構成を示す図である。
　図４の例に示すように、需要家施設２００には端末アンテナ装置Ｔａ、太陽光発電装置Ｐｂ、ルータＲｂが設置されている。また、前記したように、需要家施設２００に余剰電力を蓄電する蓄電装置ＢＴ２が設置されてもよい。前記したように、端末アンテナ装置Ｔａはサービス拠点１００の基地アンテナ装置Ｓａ（図３参照）に直接、通信接続したり、他の需要家施設２００に設置されている端末アンテナ装置Ｔａを介して、基地アンテナ装置Ｓａに通信接続したりする。つまり、前記したように、基地アンテナ装置Ｓａは外部ネットワークＷＮに通信接続しているため、端末アンテナ装置Ｔａは基地アンテナ装置Ｓａを介して外部ネットワークＷＮとの通信を行うことができる。
　図４の例に示すように、端末アンテナ装置ＴａにはルータＲｂが接続されており、ルータＲｂはＬＡＮ（Local Area Network）等のローカルネットワークＬＮに通信接続している。ローカルネットワークＬＮは無線ＬＡＮを含んでいる。そして、スマートフォンＭａや、パーソナルコンピュータＭｂ、需要家施設２００が企業であればデータベースＤＢ等がローカルネットワークＬＮに通信接続される。
　そして、前記したように端末アンテナ装置Ｔａや、蓄電装置ＢＴ２はサービス拠点１００を経営する事業者から貸与されるものである。また、ルータＲｂも事業者によって需要家に貸与されてもよい。端末アンテナ装置Ｔａや、ルータＲｂは、事業者から貸与された太陽光発電装置Ｐｂから供給される電力によって動作する。このような構成とすることにより、万が一、停電等が生じても太陽光発電装置Ｐｂによる電力供給により端末アンテナ装置Ｔａや、ルータＲｂの使用が可能である。このような構成とすることで、レジリエンスの向上を図ることができる。ちなみに、太陽光発電装置Ｐｂによる端末アンテナ装置Ｔａや、ルータＲｂへの電力供給は、停電時等の非常時だけではなく、平時にも行われる。
　（サブ拠点２６０）
　図５は、サブ拠点２６０の詳細な構成を示す図である。
　図２の例においてサブ拠点２６０は図書館２３０等である。
　図５において、図４と同様の構成については図４と同一の符号を付して説明を省略する。
　サブ拠点２６０が図４に示す需要家施設２００と異なる点は以下の点である。
　（Ａ１）ルータＲｂが端末アンテナ装置Ｔａに接続するとともに、ＷＡＮ等の外部ネットワークＷＮにも通信接続している。
　（Ａ２）端末アンテナ装置Ｔａが到達距離の長い指向性電波（図２の一点鎖線５０１）を基地アンテナ装置Ｓａとの間で送受信できる構成を有する。
　端末アンテナ装置Ｔａが無線基地装置Ｓａとの間で到達距離の長い指向性電波を送受信できる構成を有することにより、図２で前記したようにサブ拠点２６０を中心にした通信網（図２のグループＧ２）を形成することができる。
　また、サブ拠点２６０においてルータＲｂが外部ネットワークＷＮに通信接続されることで、サービス拠点１００において通信障害が生じた場合でもサブ拠点２６０を用いた通信が可能となる。このように、サブ拠点２６０に設置されているルータＲｂが外部ネットワークＷＮに通信接続されることにより、通信のバックアップが可能となり、レジリエンスの向上を図ることができる。
　（通信構造）
　図６は、第１実施形態における通信・電力供給システム１Ａにおける通信構造を示す図である。なお、図６において実線は通信経路を示し、破線は電力経路を示す。そして、図６において、一点鎖線は、電力、通信双方の経路を示す。
　図６において、サービス拠点１００の構成は図１の基地アンテナ装置Ｓが基地アンテナ装置Ｓａになったこと以外は図１と同様である。従って、サービス拠点１００について基地アンテナ装置Ｓａ以外の構成については図１と同一の符号を付して、ここでの説明を省略する。
　また、需要家施設２００の構成は図１の端末アンテナ装置Ｔが端末アンテナ装置Ｔａになったこと以外は図１と同様である。従って、需要家施設２００について端末アンテナ装置Ｔａ以外の構成については図１と同一の符号を付して、ここでの説明を省略する。
　サービス拠点１００においてルータＲａは外部ネットワークＷＮと通信接続している。具体的には、ルータＲａは光回線５０２等を介して通信事業者３００と通信接続され、通信事業者３００はＷＡＮ等の外部ネットワークＷＮと通信接続する。外部ネットワークＷＮにはクラウドサーバ４００が通信接続している。これによって、需要家施設２００は、サービス拠点１００、通信事業者３００を介してクラウドサーバ４００に通信接続可能である。なお、図３では、サービス拠点１００に設置されるルータＲａを図示していないが、図５に示すようにサービス拠点１００にルータＲａが設置されてもよい。
　データセンタサーバＤＣは、需要家施設２００が行った通信情報１１を収集し、クラウドサーバ４００で行う情報解析に適切な形式に成形する。そして、データセンタサーバＤＣは外部ネットワークＷＮを介して、成形した通信情報１１をクラウドサーバ４００へ送信する。そして、クラウドサーバ４００は送信された通信情報１１を集積し、解析する。これにより、クラウドサーバ４００は各種サービスニーズにあわせたアナリティクスを提供し、サービス拠点１１０を経営する事業者との情報連携や、サービス連携が可能となる。このように、本実施形態によれば、これまでキャリア会社が独占していた通信情報１１へのアクセスや、活用が可能となる。
　なお、データセンタサーバＤＣが通信情報１１を収集する際には需要家の同意を得るとよい。また、通信情報１１は、需要家が、例えばｗｅｂ閲覧等を行う際にｗｅｂサーバ（不図示）との間で送受信する情報であり、データセンタサーバＤＣは、必ずしも通信情報１１を収集する必要はない。
　さらに、電力制御情報１２には太陽光発電装置Ｐｂの電力消費等を制御するための情報が含まれ、データセンタサーバＤＣがこのような電力制御情報１２を需要家施設２００に送信してもよい。これにより、データセンタサーバＤＣは、需要家施設２００における太陽光発電装置Ｐｂや、蓄電装置ＢＴ２の監視及び制御を行う。また、データセンタサーバＤＣは、需要家施設２００に備えられた太陽光発電装置Ｐｂによる電力の制御を行うことで、ＶＰＰ（Virtual Power Plant）が実現されてもよい。なお、このような電力の制御は太陽光発電装置Ｐｂや、蓄電装置ＢＴ２（図６参照）に備えられた電力制御装置（不図示）によって行われる。
　ちなみに、データセンタサーバＤＣはコンテナ型エッジデータセンタ等を使用し、サービス拠点１１０の施設に併設すること等が考えられる。
　なお、クラウドサーバ４００は設けられてなくてもよい。
　第１実施形態では、ＰＰＡモデルによって太陽光発電装置Ｐｂと、端末アンテナ装置Ｔａとがサービス拠点１１０を経営する事業者から需要家に貸与される。そして、需要家は、太陽光発電装置Ｐｂによって発電し、需要家施設２００が使用する電力料金と、端末アンテナ装置Ｔａの通信料とを事業者に支払う。このように需要家が電力料金と通信料とをセットで事業者に支払うことにより、トータル料金の値下げが可能となる。また、太陽光発電装置Ｐｂの設置と、端末アンテナ装置Ｔａの設置とを併せて行うことができるため、工事費の値下げが可能となる。また、このような料金の値下げによりデータ容量の制約を低減することができる。
　また、需要家はサービス拠点１１０から端末アンテナ装置Ｔａを貸与されるため、いわゆる通信難民を低減することができる。加えて、マルチホップ通信を利用することで、本サービスを利用する需要家施設２００が増えるに従い、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の無線通信を利用できるエリアを拡大することができる。
　また、端末アンテナ装置Ｔａで使用する電力は需要家施設２００に設置されている太陽光発電装置Ｐｂによって賄われる。これにより、停電等が生じた際でも需要家は通信を行うことが可能となり、レジリエンスの向上を図ることができる。これに伴い、通信・電力供給システム１Ａは災害耐久力に優れたシステムを提供することができる。これにより、社会インフラや、各種サービスの事業継続計画の一手段として有効なシステムを提供することができる。
　また、前記したように、第１実施形態によれば、社会インフラや、各種サービスの事業継続計画の一手段として有効なシステムを提供することができる。これにより、ＩｏＴ（Internet of Things）化や、ＤＸ（Digital Transformation）化による地域活性の促進が可能となる。そして、このような地域のＩｏＴ化、ＤＸ化が推進されることにより、観光、農業等への活用、モビリティの向上等が可能となる。これにより、当該地域のサービス活用や、インバウンド需要にも対応することができる。この結果、産業誘致や、住民の誘致を行えることが期待できる。
　また、ＰＰＡによって太陽光発電装置Ｐｂが需要家に貸与されるため、需要家が太陽光発電装置Ｐｂを設置する心理的ハードルを低くすることができる。これにより、クリーンエネルギによるまちづくりを促進することができる。そして、このようにクリーンエネルギによるまちづくりを促進することから、サービス拠点１００を経営する事象者についてＥＳＧ投資の観点から企業価値を向上させることができる。さらに、サービス拠点１００を経営する事業者は、太陽光発電装置ＰＶや、蓄電装置ＢＴ２の販売事業を伸ばすことができる。
　また、需要家施設２００のローカルネットワークＬＮにＩｏＴ家電が接続されていれば、通信情報１１にＩｏＴ家電の使用状態等の情報を含ませることも可能である。サービス拠点１００を経営する事業者は、スマートフォンＭａの情報や、ＩｏＴ家電の使用状態等の情報を収集することができ、需要家の行動パターンや、指向等の解析に活用することができる。また、これらの情報を基にエコシステムの構築が可能となる。
　［第２実施形態］
　次に、図７～図１０を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
　第１実施形態ではＷｉ－Ｆｉ（登録商標）等の無線通信が用いられる例を示しているが、第２実施形態では第５世代移動通信システム（以降、第５世代通信と称する）が用いられる例を示している。なお、第２実施形態において図６に相当する図は省略する。これは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）通信が第５世代通信になったこと以外は図６の構成と同様であるためである。なお、第２実施形態において第１実施形態と同様の構成については、適宜、説明を省略する。
　図７は、第２実施形態に係る通信・電力供給システム１Ｂの全体概略図である。
　図２と同様、図７に示される通信・電力供給システム１Ｂはサービス拠点１００と、需要家施設２００とに大きく分けられる。
　サービス拠点１００には、基地アンテナ装置Ｓｂが設置されている。また、図７の例では、サービス拠点１００に太陽光発電装置Ｐａが設置されているがサービス拠点１００に太陽光発電装置Ｐａが設置されていなくてもよい。サービス拠点１００に太陽光発電装置Ｐａが設置されている場合、基地アンテナ装置Ｓｂは太陽光発電装置Ｐａから電力供給を受けている。
　それぞれの需要家施設２００には太陽光発電装置Ｐｂ及び端末アンテナ装置Ｔｂが設置されている。図７に示すように、需要家施設２００は一般家庭２１０、マンション、アパート等の集合住宅２２０、図書館２３０、郵便局２４０、公民館２５０等の公共施設を含む。需要家施設２００は、図７に示すもの以外にも、農家、スーパーマーケット等の商業施設、学校、病院等を含んでもよい。
　需要家施設２００に設置される太陽光発電装置Ｐｂ及び端末アンテナ装置ＴｂはＰＰＡモデルによってサービス拠点１００を経営する事業者から、それぞれの需要家に提供される。すなわち、事業者は、端末アンテナ装置Ｔｂ及び太陽光発電装置Ｐｂを無料で需要家に貸与する。そして、事業者は、第５世代移動通信システムの通信料、及び、太陽光発電装置Ｐｂで発電され、需要家が使用する電力の電力料金を需要家から受け取る。また、それぞれの需要家施設２００に設置される端末アンテナ装置Ｔｂは、需要家施設２００に設置される太陽光発電装置Ｐｂによる電力で動作する。
　ここで、第５世代通信は高速・大容量である点が第４世代移動通信システムより優れているが、電波の到達距離が数百～１キロメートルほどと４Ｇ通信と比較して短いことが課題としてある。また、第５世代通信用の基地局を設置するためには土地が必要だが、都市部では適した場所がすでに飽和状態であるという課題が第５世代通信にはある。つまり、前記したように第５世代通信では電波の到達距離が短いため、多くの第５世代通信用の基地局を設置する必要がある。しかし、前記したように、都市部では適した場所がすでに飽和状態であるため、十分な数の第５世代通信用の基地局を設置することが困難であるという課題がある。
　そこで、第２実施形態ではガソリンスタンド等のサービス拠点１００に第５世代通信用の基地局を設置し、マルチホップによる第５世代通信（ローカル５Ｇ）を提供する。
　つまり、サービス拠点１００に設置されている基地アンテナ装置Ｓｂの近傍であり、基地アンテナ装置Ｓｂの通信可能範囲内に一般家庭２１０Ａ、集合住宅２２０がある。そして、一般家庭２１０Ａ、及び、集合住宅２２０に設置されている端末アンテナ装置Ｔｂが基地アンテナ装置Ｓｂと直接、第５世代通信を行う。
　ここで、一般家庭２１０Ａ及び集合住宅２２０以外の需要家施設２００は基地アンテナ装置Ｓｂの通信可能範囲外にある。
　そこで、基地アンテナ装置Ｓｂの通信可能範囲外にある公民館２５０に設置されている端末アンテナ装置Ｔｂは、自身に最も近い集合住宅２２０に設置されている端末アンテナ装置Ｔｂを介して基地アンテナ装置Ｓｂとの通信を行う。
　同様に、基地アンテナ装置Ｓｂの通信可能範囲外にある一般家庭２１０Ｂに設置されている端末アンテナ装置Ｔｂは、自身に最も近い一般家庭２１０Ａに設置されている端末アンテナ装置Ｔｂを介して基地アンテナ装置Ｓｂとの通信を行う。
　以下、同様に図７に示すように図書館２３０に設置されている端末アンテナ装置Ｔｂは、は、一般家庭２１０Ｂ、及び、一般家庭２１０Ａに設置されている端末アンテナ装置Ｔｂを介して基地アンテナ装置Ｓｂとの通信を行う。
　そして、郵便局２４０及び一般家庭２１０Ｃに設置されている端末アンテナ装置Ｔｂ、図書館２３０、一般家庭２１０Ｂ、及び、一般家庭２１０Ａに設置されている端末アンテナ装置Ｔｂを介して基地アンテナ装置Ｓｂとの通信を行う。
　さらに、一般家庭２１０Ｄに設置されている端末アンテナ装置Ｔｂは、は、郵便局２４０、図書館２３０、一般家庭２１０Ｂ、一般家庭２１０Ａに設置されている端末アンテナ装置Ｔｂを介して基地アンテナ装置Ｓｂとの通信を行う。
　このようなマルチホップ方式による通信が利用されることにより、電波の到達距離が短い第５世代通信でも広範囲にわたって第５世代移動通信システムのサービスを提供することができる。また、ガソリンスタンド等を利用したサービス拠点１００に基地アンテナ装置Ｓｂを設置し、需要家施設２００との間のマルチホップを利用することで、基地アンテナ装置Ｓｂを設置するための土地が飽和している都市部でも広範囲かつ安定した第５世代移動通信システムの通信サービスを提供することができる。
　また、図７に示すように、通信・電力供給システム１Ｂでは第５世代通信を利用して自律移動する自律移動車ＡＭが配置されている。自律移動車ＡＭは近傍に設置されている端末アンテナ装置Ｔｂと第５世代通信を行う。つまり、自律移動車ＡＭは近傍に設置されている端末アンテナＴｂを介して基地アンテナＳｂと通信接続し、外部ネットワークＷＮと通信接続する。なお、自律移動車ＡＭが基地アンテナ装置Ｓｂの近傍に位置している場合、自律移動車ＡＭは基地アンテナＳｂと直接、通信接続してもよい。そして、移動に伴い自律移動車ＡＭは近傍に位置する端末アンテナＴｂあるいは基地アンテナＡｂと順次通信接続していく。
　図７に示す通信・電力供給システム１Ｂではマルチホップ方式を用いて第５世代通信が行われることにより、シームレスな第５世代通信を行うことができる。そして、自律移動車ＡＭは、このようなシームレスな第５世代通信を用いることで、安定性の高い自律制御を行うことができる。
　本実施形態では、自動運転を行う自動車（自律移動車ＡＭ）の例を示しているが、自律移動装置としたが、自律移動型のドローンや、自律移動型のロボット（配送ロボット）等も使用可能である。
　（サービス拠点１００）
　図８は、サービス拠点１００の詳細な構成を示す図である。なお、図８～図１０において、実線は通信経路を示し、破線は電力経路を示す。
　サービス拠点１００には、基地アンテナ装置Ｓｂ、基地局装置ＣＴａ、データセンタサーバＤＣ、太陽光発電装置Ｐａが設置されている。また、図８に示すように、サービス拠点１００に余剰電力を蓄電する蓄電装置ＢＴ１が設置されてもよい。蓄電装置にＢＴ１に蓄電された電力は、基地アンテナ装置Ｓｂ、基地局装置ＣＴａ、データセンタサーバＤＣ等に供給可能である。蓄電装置ＢＴ１がサービス拠点１００に備えられることで、第１実施形態と同様、夜間等、太陽光発電装置Ｐａによる発電が困難な時間帯に停電が生じても、蓄電装置ＢＴ１に蓄電されている電力で基地アンテナ装置Ｓｂ、基地局装置ＣＴａ、データセンササーバＤＣ等を作動させることが可能となる。また、サービス拠点１００に蓄電装置ＢＴ１が設置されることにより、サービス拠点１００における電圧変動を安定化させることができ、データセンササーバＤＣ等の動作を安定化させることができる。ただし、蓄電装置ＢＴ１の設置は必須ではない。前記したように、基地アンテナ装置Ｓｂは需要家施設２００との第５世代通信を行う。データセンタサーバＤＣは、需要家施設２００との契約情報、需要家施設２００との通信情報１１（図１参照）、需要家施設２００における電力制御情報１２（図１参照）等を収集・管理する。
　また、基地アンテナ装置Ｓｂは基地局装置ＣＴａ、ファイアウォールＦＷを介してＷＡＮ等の外部ネットワークＷＮに通信接続している。このような構成とすることで、需要家施設２００は第５世代通信基地装置Ｓｂを介して、外部ネットワークＷＮに通信接続することができる。
　また、図８の例に示すように、基地アンテナ装置Ｓｂ、基地局装置ＣＴａ、データセンタサーバＤＣは、サービス拠点１００に設置されている太陽光発電装置Ｐａから供給される電力によって動作する。このような構成とすることで、万が一、停電等が生じても太陽光発電装置Ｐａによって基地アンテナ装置Ｓｂや、基地局装置ＣＴａ、データセンタサーバＤＣを使用可能であるため、レジリエンスの向上を図ることができる。ただし、サービス拠点１００に太陽光発電装置Ｐａが設置されることは必須ではない。なお、基地局装置ＣＴａは需要家施設２００との間で送受信する情報の管理を行う。
　（需要家施設２００）
　図９は、それぞれの需要家施設２００の詳細な構成を示す図である。
　図９の例に示すように、需要家施設２００には端末アンテナ装置Ｔｂ、端末装置ＣＴｂ、太陽光発電装置Ｐｂ、ルータＲｂが設置されている。また、図９に示すように、需要家施設２００に余剰電力を蓄電する蓄電装置ＢＴ２が設置されてもよい。蓄電装置ＢＴ２に蓄電された電力は端末アンテナ装置Ｔｂ、端末装置ＣＴｂ、ルータＲｂ等に供給可能である。このようにすることで、第１実施形態と同様、夜間にも太陽光発電装置Ｐｂで発電された電力を利用可能で、また、電力の有効利用が可能となる。また、夜間等、太陽光発電装置Ｐｂの発電が困難な時間帯に停電が生じても、蓄電装置ＢＴ２に蓄電されている電力で端末アンテナ装置Ｔｂ、端末装置ＣＴｂ、ルータＲｂ等を動作させることが可能となる。ただし、蓄電装置ＢＴ２の設置は必須ではない。前記したように、端末アンテナ装置Ｔｂはサービス拠点１００の基地アンテナ装置Ｓｂに直接、通信接続したり、他の需要家２００に設置されている端末アンテナ装置Ｔｂを介して、基地アンテナ装置Ｓｂに第５世代通信接続をしたりする。前記したように、基地アンテナ装置Ｓｂは外部ネットワークＷＮに通信接続しているため、端末アンテナ装置Ｔｂは基地アンテナ装置Ｓｂを介して外部ネットワークＷＮとの通信を行うことができる。なお、端末装置ＣＴｂは、サービス拠点１００との間で送受信する情報の管理を行う。
　図９の例に示すように、端末アンテナ装置Ｔｂには、端末装置ＣＴｂが接続されており、端末装置ＣＴｂにはルータＲｂが接続されている。ルータＲｂはＬＡＮ等のローカルネットワークＬＮに通信接続している。ここで、ローカルネットワークＬＮは無線ＬＡＮを含んでいる。そして、スマートフォンＭａや、パーソナルコンピュータＭｂ、需要家施設２００が企業であればデータベースＤＢ等が等のローカルネットワークＬＮに通信接続される。
　そして、前記したように端末アンテナ装置Ｔｂや、端末装置ＣＴｂはサービス拠点１００を経営する事業者から貸与されるものである。また、ルータＲｂが事業者によって需要家に貸与されてもよい。端末アンテナ装置Ｔｂや、ルータＲｂは、事業者から貸与された太陽光発電装置Ｐｂから供給される電力によって動作する。このような構成とすることにより、万が一、停電等が生じても太陽光発電装置Ｐｂによる電力供給により端末アンテナ装置Ｔｂや、端末装置ＣＴｂ、ルータＲｂの使用が可能である。このような構成とすることで、レジリエンスの向上を図ることができる。ちなみに、太陽光発電装置Ｐｂによる端末アンテナ装置Ｔｂや、端末装置ＣＴｂ、ルータＲｂへの電力供給は、停電時等の非常時だけではなく、平時にも行われる。
　（サブ拠点２６０）
　図１０は、サブ拠点２６０の詳細な構成を示す図である。
　なお、図７の例においてサブ拠点２６０は図書館２３０等である。
　図１０において、図９と同様の構成については図９と同一の符号を付して説明を省略する。
　サブ拠点２６０は、需要家施設２００の１つであるが、他の需要家施設２００と異なる点は、ルータＲｂが端末装置ＣＴｂを介して端末アンテナ装置Ｔｂに接続するとともに、ＷＡＮ等の外部ネットワークＷＮにも通信接続している点である。
　また、ルータＲｂが外部ネットワークＷＮに通信接続されることで、サービス拠点１００において通信障害が生じた場合でもサブ拠点２６０を用いた通信が可能となる。このように、サブ拠点２６０に設置されているルータＲｂが外部ネットワークＷＮに通信接続されることにより、通信のバックアップが可能となり、レジリエンスの向上を図ることができる。
　第２実施形態によれば、第１実施形態におけるＷｉ－Ｆｉ（登録商標）等の無線通信を第５世代通信に置き換えることが可能となり、第５世代通信による高速・大容量通信が可能となる。そして、第５世代通信を利用して自律移動制御を行う自律移動車ＡＭ（図７参照）等の自律移動装置は、第５世代通信による高速通信によって、制御応答時間の短縮を図ることができるとともに、マルチホップ通信を使用することにより、広範囲にわたってシームレスな第５世代通信を行うことが可能となる。このように、第２実施形態に係る通信・電力供給システム１Ｂによれば、前記したように、マルチホップ通信による広範囲かつシームレスな第５世代通信により安定した制御を行うことが可能となる。
　また、第２実施形態によれば、第５世代通信が用いられることにより電力制御の制御周期を増大させることができる。これにより、電力制御における３０分同時同量制御の向上を図ることができ、インバランスの発生を減少させることができる。このように、第２実施形態によれば、第５世代通信が用いられることによって需要家施設２００に備えられる電力の系統制御（ＶＰＰ等）が容易となる。
　また、第２実施形態では、自動車に設置されている車載機器の情報がデータセンタサーバＤＣに収集されてもよい。例えば、ドライブレコーダ（不図示）の動画情報がデータセンタサーバＤＣに収集されてもよい。あるいは、水素ステーション（不図示）等が需要家施設２００の１つとして設置されることで、水素ステーションの制御や、監視が行われてもよい。
　また、第１実施形態及び第２実施形態の需要家施設２００のうちの一例として電気自動車ＥＶ（図１、図６参照）等をカーシェアするカーシェア拠点（不図示）が適用されてもよい。このような構成とすることで、サービス拠点１００を経営する事業者はデータセンタサーバＤＣによって以下の情報を収集・管理することができる。
　（Ｂ１）シェアされる電気自動車ＥＶの利用者情報。
　（Ｂ２）電気自動車ＥＶに設置されているカーナビゲーションを介した電気自動車ＥＶの行動ルート。
　（Ｂ３）車内カメラによって撮像された利用者の車内行動。
　（Ｂ４）カーシェア拠点が所有する電気自動車ＥＶの稼働状況。
　（Ｂ５）カーシェア拠点が所有する電気自動車ＥＶの劣化情報。ここで、劣化情報とは、電気自動車ＥＶの損傷状態の情報等である。電気自動車ＥＶの劣化情報はカーシェア拠点の従業員等の手入力によってデータセンタサーバＤＣに送られる。
　（Ｂ６）カーシェア拠点が所有する電気自動車ＥＶに搭載されている電池（バッテリ）の残量及び寿命。
　（Ｂ７）電気自動車ＥＶに備えられている３６０度カメラによる地域状況。
　上記（Ｂ１）～（Ｂ７）の情報は、個人が有する電気自動車ＥＶについても収集・管理可能である。この場合、サービス拠点１００を経営する事業者が、電気自動車ＥＶを所有する個人に対して、充電情報や、犯罪防止アドバイス等を提供してもよい。
　例えば、サービス拠点１００を経営する事業者は、電気自動車ＥＶの蓄電情報を基に、充電の要不要等を電気自動車ＥＶの所有者に通知してもよい。また、事業者は電気自動車ＥＶに備えられている３６０度カメラ等を基に、防犯に対するアドバイス等を電気自動車ＥＶの所有者に通知してもよい。
　［ハードウェア構成］
　図１１は、本実施形態におけるデータセンタサーバＤＣのハードウェア構成を示す図である。
　データセンタサーバＤＣは、メモリ３０１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０２、記憶装置３０３、通信装置３０４を有する。
　通信装置３０４は、基地アンテナ装置Ｓ（Ｓａ，Ｓｂ）や、端末アンテナ装置Ｔ（Ｔａ，Ｔｂ）を介して需要家施設２００との通信を行う。
　記憶装置３０３はＨＤ（Hard Disk）や、ＳＳＤ（Solid State Drive）等であり、データセンタサーバＤＣを動作させるためのプログラムや、契約情報、通信情報１１（図１参照）、電力制御情報１２（図１参照）等が格納されている。
　そして、記憶装置３０３に格納されているプログラムがメモリ１０１にロードされ、ＣＰＵ３０２によって実行されることで、データセンタサーバＤＣが動作する。
　第１実施形態、第２実施形態における通信・電力供給システム１，１Ａ，１Ｂが設置されることにより、自治体はエネルギ、通信インフラ整備による産業誘致や、住民サービスの向上を図ることができる。
　本実施形態では、電力とは太陽光発電装置Ｐｂによって発電された電力であるとしているが、その他の発電による電力でもよい。例えば、風力発電等でもよいし、小型ガソリン発電機による発電でもよい。このような場合、サービス拠点１００を経営する事業者は小型ガソリン発電機等を需要家に貸与する。
　本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　また、前記した各構成、機能、記憶装置３０３等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図１１に示すように、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ３０２等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤに格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
　また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
　１，１Ａ，１Ｂ　通信・電力供給システム（電力供給システムを伴う通信システム）
　１１　　通信情報（ＷＡＮとの通信）
　１２　　電力制御情報（電力に関する情報）
　１００　サービス拠点（第１の通信拠点）
　２００　需要家施設
　２６０　サブ拠点（第２の通信拠点）
　ＡＭ　　自律移動車（自律移動装置）
　ＢＴ１，ＢＴ２　蓄電装置
　ＤＣ　データセンタサーバ
　Ｐａ　太陽光発電装置（第２の発電装置）
　Ｐｂ　太陽光発電装置（第１の発電装置）
　Ｒａ　ルータ
　Ｒｂ　ルータ
　Ｓ　基地アンテナ装置（無線基地装置）
　Ｓａ　基地アンテナ装置
　Ｓｂ　基地アンテナ装置（無線基地装置）
　Ｔ　端末アンテナ装置
　Ｔａ　端末アンテナ装置
　Ｔｂ　端末アンテナ装置（無線端末装置）
　ＷＮ　　外部ネットワーク（ＷＡＮ）

Claims (10)

  1. 　需要家施設に設置されている無線端末装置と、
    　前記需要家施設に設置され、前記無線端末装置へ電力を供給する第１の発電装置と、
    　第１の通信拠点に設置されるとともに、ＷＡＮ（Wide Area Network）と通信接続し、前記需要家施設に設置されている前記無線端末装置との間において無線通信を行う無線基地装置と、
    　前記第１の通信拠点に設置されており、前記第１の発電装置が発電する電力に関する情報を収集するデータセンタサーバと、
    　を有し、
    　前記無線基地装置と、前記無線端末装置との間において、前記電力に関する情報が送受信される際に行われる通信は、前記無線端末装置と、前記ＷＡＮとの通信が行われる際の通信経路を用いて行われる
    　ことを特徴とする電力供給システムを伴う無線通信システム。
  2. 　前記無線基地装置は、前記第１の通信拠点に設置されている第２の発電装置から電力を供給される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システムを伴う無線通信システム。
  3. 　前記無線端末装置は、他の需要家施設に設置されている前記無線端末装置を介して前記無線基地装置と通信を行うマルチホップ通信を行う
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システムを伴う無線通信システム。
  4. 　前記無線基地装置を介して前記ＷＡＮと通信を行うことで移動処理を行う自律移動装置を含み、
    　前記自律移動装置は、前記無線端末装置を介した前記マルチホップ通信によって前記無線基地装置と通信が可能である
    　ことを特徴とする請求項３に記載の電力供給システムを伴う無線通信システム。
  5. 　前記需要家施設は、第２の通信拠点を含み、
    　前記第２の通信拠点に設置されている前記無線端末装置は、前記第１の通信拠点に設置されている前記無線基地装置は別に前記ＷＡＮと通信接続している
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システムを伴う無線通信システム。
  6. 　前記無線通信はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）通信である
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システムを伴う無線通信システム。
  7. 　前記無線通信は第５世代移動通信システムによる通信である
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システムを伴う無線通信システム。
  8. 　前記需要家施設には、前記第１の発電装置で発電された電力を蓄電する蓄電装置が設置されており、
    　前記需要家施設に設置されている前記無線端末装置は、前記蓄電装置による電力の供給が可能である
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システムを伴う無線通信システム。
  9. 　前記第１の通信拠点には、前記第２の発電装置で発電された電力を蓄電する蓄電装置が設置されており、
    　前記第１の通信拠点に設置されている前記無線基地装置及び前記データセンタサーバは、前記蓄電装置による電力の供給が可能である
    　ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給システムを伴う無線通信システム。
  10. 　需要家施設に設置されている無線端末装置と、
    　前記需要家施設に設置され、前記無線端末装置へ電力を供給する第１の発電装置と、
    　第１の通信拠点に設置されるとともに、ＷＡＮ（Wide Area Network）と通信接続し、前記需要家施設に設置されている前記無線端末装置との間において無線通信を行う無線基地装置と、
    　前記第１の通信拠点に設置されており、前記第１の発電装置が発電する電力に関する情報を収集するデータセンタサーバと、
    　を有する電力供給システムを伴う無線通信システムにおいて、
    　前記無線基地装置と、前記無線端末装置とは、
    　前記無線端末装置が前記ＷＡＮとの通信を行う際に使用される通信経路を用いて、前記電力に関する情報を送受信する
    　ことを特徴とする無線通信方法。
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