(57)【要約】【課題】トラフィック量の時間変動に応じて、無線通信における所要のシステム容量の確保と無線システムの必要最小限の消費電力量への抑圧とを両立する。【解決手段】無線システムは、基幹ネットワークに接続される第１基地局と、第１基地局と無線マルチホップで接続される複数の第２基地局とを含む複数の基地局と、基幹ネットワークに配され、第１基地局と通信するサーバと、を含む。サーバは、複数の基地局のそれぞれの通信エリアに収容される１台以上の端末のトラフィック条件を所定期間収集し、トラフィック条件および所定の消費電力量基準を満たす、第１基地局と複数の第２基地局の少なくとも一部との組み合わせをアクティブ基地局として決定し、アクティブ基地局を無線マルチホップで接続する経路情報を決定してアクティブ基地局に通知するとともに、アクティブ基地局以外の他基地局に、消費電力量を低減可能なスリープ状態とするスリープ指示を送る。【選択図】図８
2020205545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基幹ネットワークに接続される第１基地局と、前記第１基地局と無線マルチホップで接続される複数の第２基地局とを含む複数の基地局と、
前記基幹ネットワークに配され、前記第１基地局と通信するサーバと、を含み、
前記サーバは、
前記複数の基地局のそれぞれの通信エリアに収容される１台以上の端末のトラフィック条件を所定期間収集し、
前記トラフィック条件および所定の消費電力量基準を満たす、前記第１基地局と前記複数の第２基地局の少なくとも一部との組み合わせをアクティブ基地局として決定し、
前記アクティブ基地局を無線マルチホップで接続する経路情報を決定して前記アクティブ基地局に通知するとともに、前記アクティブ基地局以外の他基地局に、消費電力量を低減可能なスリープ状態とするスリープ指示を送る、
無線システム。
【請求項２】
前記サーバは、
前記トラフィック条件の収集を繰り返して行い、前記収集の度に前記トラフィック条件および前記消費電力量基準を満たす前記アクティブ基地局を決定する、
請求項１に記載の無線システム。
【請求項３】
前記サーバは、
前記複数の基地局のそれぞれとそれぞれの自局の通信エリアに収容される１台以上の端末との間のエアインターフェース回線に関する第１トラフィック条件と前記複数の第２基地局のそれぞれとの間の無線バックホール回線に関する第２トラフィック条件とを満たす、前記第１基地局と前記複数の第２基地局の少なくとも一部との組み合わせを前記アクティブ基地局として決定する、
請求項１に記載の無線システム。
【請求項４】
前記サーバは、
前記第１トラフィック条件および前記第２トラフィック条件を満たす前記第１基地局と前記複数の第２基地局の少なくとも一部との組み合わせのそれぞれをアクティブ状態とする場合の消費電力量を推定し、前記消費電力量の推定結果と前記消費電力量基準とに基づいて、前記アクティブ基地局を決定する、
請求項３に記載の無線システム。
【請求項５】
前記サーバは、
前記所定期間において、前記複数の第２基地局の全てをアクティブ状態とするアクティブ指示をそれぞれの前記第２基地局に送る、
請求項１に記載の無線システム。
【請求項６】
前記サーバは、
前記所定期間の後、前記所定期間の開始前にスリープ状態であった前記第２基地局に前記スリープ指示を送る、
請求項５に記載の無線システム。
【請求項７】
前記複数の基地局のそれぞれは、
前記所定期間において、自局の通信エリアに収容される１台以上の端末とのデータ通信を行わず、前記自局とのデータ通信を要求する端末数に応じたトラフィック条件を収集して前記サーバに報告する、
請求項１に記載の無線システム。
【請求項８】
前記サーバは、
前記複数の第２基地局のそれぞれの消費電力量の推定結果とアクティブ状態あるいはスリープ状態の履歴とを対応付けて保持する履歴データベースを有し、前記履歴データベースを用いて、前記アクティブ基地局を決定する、
請求項１に記載の無線システム。
【請求項９】
前記サーバは、
前記消費電力量基準として、前記第１基地局および前記第２基地局のそれぞれが収集あるいは収集済みのユーザデータ信号を前記基幹ネットワークに伝送する必要が無い場合に前記ユーザデータ信号を共有する基地局グループ内にのみ伝送すればよいという条件に基づいて、前記第１基地局および前記第２基地局のそれぞれの前記消費電力量を推定する、
請求項４に記載の無線システム。
【請求項１０】
基幹ネットワークに接続される第１基地局と、前記第１基地局と無線マルチホップで接続される複数の第２基地局とを含む複数の基地局と、
前記基幹ネットワークに配され、前記第１基地局と通信するサーバと、を含む無線システムにより実行される電力効率制御方法であって、
前記複数の基地局のそれぞれの通信エリアに収容される１台以上の端末のトラフィック条件を所定期間収集し、
前記トラフィック条件および所定の消費電力量基準を満たす、前記第１基地局と前記複数の第２基地局の少なくとも一部との組み合わせをアクティブ基地局として決定し、
前記アクティブ基地局を無線マルチホップで接続する経路情報を決定して前記アクティブ基地局に通知するとともに、前記アクティブ基地局以外の他基地局に、消費電力量を低減可能なスリープ状態とするスリープ指示を送る、
電力効率制御方法。
【請求項１１】
前記トラフィック条件の収集を繰り返して行い、前記収集の度に前記トラフィック条件および前記消費電力量基準を満たす前記アクティブ基地局を決定する、
請求項１０に記載の電力効率制御方法。
【請求項１２】
前記複数の基地局のそれぞれとそれぞれの自局の通信エリアに収容される１台以上の端末との間のエアインターフェース回線に関する第１トラフィック条件と前記複数の第２基地局のそれぞれとの間の無線バックホール回線に関する第２トラフィック条件とを満たす、前記第１基地局と前記複数の第２基地局の少なくとも一部との組み合わせを前記アクティブ基地局として決定する、
請求項１０に記載の電力効率制御方法。
【請求項１３】
前記第１トラフィック条件および前記第２トラフィック条件を満たす前記第１基地局と前記複数の第２基地局の少なくとも一部との組み合わせのそれぞれをアクティブ状態とする場合の消費電力量を推定し、前記消費電力量の推定結果と前記消費電力量基準とに基づいて、前記アクティブ基地局を決定する、
請求項１２に記載の電力効率制御方法。
【請求項１４】
前記所定期間において、前記複数の第２基地局の全てをアクティブ状態とするアクティブ指示をそれぞれの前記第２基地局に送る、
請求項１０に記載の電力効率制御方法。
【請求項１５】
前記所定期間の後、前記所定期間の開始前にスリープ状態であった前記第２基地局に前記スリープ指示を送る、
請求項１４に記載の電力効率制御方法。
【請求項１６】
前記所定期間において、自局の通信エリアに収容される１台以上の端末とのデータ通信を行わず、前記自局とのデータ通信を要求する端末数に応じたトラフィック条件を収集して前記サーバに報告する、
請求項１０に記載の電力効率制御方法。
【請求項１７】
前記複数の第２基地局のそれぞれの消費電力量の推定結果とアクティブ状態あるいはスリープ状態の履歴とを対応付けて保持する履歴データベースを用いて、前記アクティブ基地局を決定する、
請求項１０に記載の電力効率制御方法。
【請求項１８】
前記消費電力量基準として、前記第１基地局および前記第２基地局のそれぞれが収集あるいは収集済みのユーザデータ信号を前記基幹ネットワークに伝送する必要が無い場合に、前記ユーザデータ信号を共有する基地局グループ内にのみ伝送すればよいという条件に基づいて、前記第１基地局および前記第２基地局のそれぞれの前記消費電力量を推定する、
請求項１３に記載の電力効率制御方法。
【請求項１９】
基幹ネットワークに配されるサーバであって、
前記基幹ネットワークに接続される第１基地局と通信する通信部と、
前記第１基地局と、前記第１基地局と無線マルチホップで接続される複数の第２基地局とを含む複数の基地局のそれぞれの通信エリアに収容される１台以上の端末のトラフィック条件を所定期間収集する収集部と、
前記トラフィック条件および所定の消費電力量基準を満たす、前記第１基地局と前記複数の第２基地局の少なくとも一部との組み合わせをアクティブ基地局として決定する決定部と、を備え、
前記決定部は、
前記アクティブ基地局を無線マルチホップで接続する経路情報を決定して前記アクティブ基地局に通知するとともに、前記アクティブ基地局以外の他基地局に、消費電力量を低減可能なスリープ状態とするスリープ指示を前記通信部を介して送る、
サーバ。
【請求項２０】
基幹ネットワークに接続される第１基地局と無線マルチホップで接続される基地局であって、
自局の通信エリアに収容される１台以上の端末のトラフィック条件を所定期間収集し、前記トラフィック条件を、前記基幹ネットワークに配されるサーバと通信する前記第１基地局に送る通信部と、
前記トラフィック条件および所定の消費電力量基準を満たすアクティブ基地局であるか否かの決定結果に基づいて、自局のアクティブ状態あるいはスリープ状態を制御する制御部と、
前記決定結果に基づいて自局が前記アクティブ基地局であると判断した場合に、前記サーバから前記第１基地局を介して送られる無線マルチホップの経路情報に基づいて、前記無線マルチホップの経路を設定する経路管理部と、を備える、
基地局。
【請求項２１】
前記制御部は、
前記決定結果に基づいて自局が前記アクティブ基地局でないと判断した場合に、前記サーバから前記第１基地局を介して送られるスリープ指示に基づいて、自局の動作モードを前記スリープ状態に移行する、
請求項２０に記載の基地局。
【請求項２２】
前記端末から送られるユーザデータ信号に、前記ユーザデータ信号のデータサイズを低減するデータ処理を施すデータ処理部、を更に備え、
前記通信部は、前記データ処理後のデータサイズを有するユーザデータ信号を、前記第１基地局を介して前記サーバに送る、
請求項２０に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無線システム、電力効率制御方法、サーバおよび基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動運転システムあるいは監視カメラシステム等の無線での高品質映像伝送を要する需要が増え、無線システムの大容量化が急務である。セルラー方式の最新規格である５Ｇ（第５世代移動通信システム）あるいは益々高速化が進んでいる無線ＬＡＮ（例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ，ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ，ＩＥＥＥ８０２．１１ａｙ）等の大容量無線規格の基地局を高い面密度で置局する小セルシステムは、上述した需要に応える解決策の候補である。しかし、これらの小セルシステムの実現に当たっては、膨大な数の基地局の消費電力量が課題となる。
【０００３】
上述した課題に対して、例えば非特許文献１では、比較的大セルのＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に対応したＬＴＥ基地局と比較的小セルのミリ波帯５Ｇに対応したミリ波帯５Ｇ基地局とを組み合わせ、無線システム全体で発生するトラフィック量のうちＬＴＥ基地局で収容しきれないトラフィックをミリ波帯５Ｇ基地局で収容するに必要最低限のミリ波帯５Ｇ基地局のみを電源オンにする方式が提案されている。この方式では、ミリ波帯５Ｇ基地局のネットワークは、有線バックホールを有するミリ波ゲートウェイと、有線バックホールを有さず無線でミリ波ゲートウェイまでのワイヤレスバックホールを有するミリ波小セル基地局とにより構成される。ワイヤレスバックホールを構成するために、ミリ波小セル基地局が不足（言い換えると、電源オフのミリ波小セル基地局の数が過大）する場合には、ミリ波小セル基地局の電源がオンに切り替えられる。このような方式によれば、電源オンとなるミリ波小セル基地局の数を、エアインターフェースのトラフィックを収容する観点とワイヤレスバックホールのトラフィックを収容する観点の両方を考慮して必要最小限に抑圧することが可能となる。従って、トラフィックの面的な偏りにも対応しつつ、無線システム全体の消費電力を低減できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“Traffic Adaptive Formation of mmWave Meshed Backhaul Networks”, Hiroaki Ogawa et al., ICC2017 WS03-The 10th International Workshop of Evolutional Technologies & Ecosystems for 5G and Beyond, 2017
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した非特許文献１の方式では、ＬＴＥのような広域をカバーできる無線方式の存在が前提になっている。したがって、例えばミリ波帯５Ｇに対応したミリ波帯５Ｇ基地局だけで構成される無線システムでの消費電力量の低減を意図した方式の構成とはなっていない。非特許文献１の方式は、ミリ波小セル基地局の電源を極力オフにすることで消費電力量の低減を達成することを指向した方式である。このため、無線システム全体のトラフィック量が比較的小さい条件での消費電力量の低減には効果的である。ところが、無線システム全体のトラフィック量が比較的大きい条件での消費電力量の低減には大きな効果を発揮することが困難である。
【０００６】
非特許文献１の方式では、無線システムのトラフィック総量およびトラフィックの面的な分布に関する情報収集をどのように行うのかについては言及がなされていない。非特許文献１の方式では、シミュレーション評価において、トラフィック総量およびトラフィックの面的な分布が既知としている。また、非特許文献１の方式では、各ミリ波小セル基地局で端末との間で送受信されるデータを全てＬＴＥ基地局またはミリ波ゲートウェイを経由してコアネットワークに収集することを前提としている。このため、端末間での情報交換の際でもコアネットワークを経由する必要があり、たとえ近傍に位置する端末間での情報交換においてもその遅延時間の大幅な短縮はできない。
【０００７】
本開示は、従来の事情に鑑みて案出され、トラフィック量の時間変動に応じて、無線通信における所要のシステム容量の確保と無線システムの必要最小限の消費電力量への抑圧とを両立する無線システム、電力効率制御方法、サーバおよび基地局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、基幹ネットワークに接続される第１基地局と、前記第１基地局と無線マルチホップで接続される複数の第２基地局とを含む複数の基地局と、前記基幹ネットワークに配され、前記第１基地局と通信するサーバと、を含み、前記サーバは、前記複数の基地局のそれぞれの通信エリアに収容される１台以上の端末のトラフィック条件を所定期間収集し、前記トラフィック条件および所定の消費電力量基準を満たす、前記第１基地局と前記複数の第２基地局の少なくとも一部との組み合わせをアクティブ基地局として決定し、前記アクティブ基地局を無線マルチホップで接続する経路情報を決定して前記アクティブ基地局に通知するとともに、前記アクティブ基地局以外の他基地局に、消費電力量を低減可能なスリープ状態とするスリープ指示を送る、無線システムを提供する。
【０００９】
また、本開示は、基幹ネットワークに接続される第１基地局と、前記第１基地局と無線マルチホップで接続される複数の第２基地局とを含む複数の基地局と、前記基幹ネットワークに配され、前記第１基地局と通信するサーバと、を含む無線システムにより実行される電力効率制御方法であって、前記複数の基地局のそれぞれの通信エリアに収容される１台以上の端末のトラフィック条件を所定期間収集し、前記トラフィック条件および所定の消費電力量基準を満たす、前記第１基地局と前記複数の第２基地局の少なくとも一部との組み合わせをアクティブ基地局として決定し、前記アクティブ基地局を無線マルチホップで接続する経路情報を決定して前記アクティブ基地局に通知するとともに、前記アクティブ基地局以外の他基地局に、消費電力量を低減可能なスリープ状態とするスリープ指示を送る、電力効率制御方法を提供する。
【００１０】
また、本開示は、基幹ネットワークに配されるサーバであって、前記基幹ネットワークに接続される第１基地局と通信する通信部と、前記第１基地局と、前記第１基地局と無線マルチホップで接続される複数の第２基地局とを含む複数の基地局のそれぞれの通信エリアに収容される１台以上の端末のトラフィック条件を所定期間収集する収集部と、前記トラフィック条件および所定の消費電力量基準を満たす、前記第１基地局と前記複数の第２基地局の少なくとも一部との組み合わせをアクティブ基地局として決定する決定部と、を備え、前記決定部は、前記アクティブ基地局を無線マルチホップで接続する経路情報を決定して前記アクティブ基地局に通知するとともに、前記アクティブ基地局以外の他基地局に、消費電力量を低減可能なスリープ状態とするスリープ指示を前記通信部を介して送る、サーバを提供する。
【００１１】
また、本開示は、基幹ネットワークに接続される第１基地局と無線マルチホップで接続される基地局であって、自局の通信エリアに収容される１台以上の端末のトラフィック条件を所定期間収集し、前記トラフィック条件を、前記基幹ネットワークに配されるサーバと通信する前記第１基地局に送る通信部と、前記トラフィック条件および所定の消費電力量基準を満たすアクティブ基地局であるか否かの決定結果に基づいて、自局のアクティブ状態あるいはスリープ状態を制御する制御部と、前記決定結果に基づいて自局が前記アクティブ基地局であると判断した場合に、前記サーバから前記第１基地局を介して送られる無線マルチホップの経路情報に基づいて、前記無線マルチホップの経路を設定する経路管理部と、を備える、基地局を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、トラフィック量の時間変動に応じて、無線通信における所要のシステム容量の確保と無線システムの必要最小限の消費電力量への抑圧とを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る無線システムのシステム構成例を模式的に示す図
【図２】コア基地局のハードウェア構成例を示すブロック図
【図３】サブ基地局のハードウェア構成例を示すブロック図
【図４】ネットワーク管理サーバのハードウェア構成例を示すブロック図
【図５】電源オンオフ状態が異なるサブ基地局の組み合わせとワイヤレスマルチホップ経路パターンとの対応関係例を示す図
【図６】実施の形態１に係る無線システムの他のシステム構成例を模式的に示す図
【図７】実施の形態１に係る無線システムの他のシステム構成例を模式的に示す図
【図８】サブ基地局の電源制御手順を時系列に示すタイミングチャート
【図９】実施の形態１に係る無線システムのネットワーク管理サーバの動作手順例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る無線システム、電力効率制御方法、サーバおよび基地局を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１５】
実施の形態１に係る無線システム１００（図１参照）では、高面密度に多数の小セル５Ｇ基地局（つまり、既存のＬＴＥのような広範な大セルとは異なる小さいセルを通信エリアとして、５Ｇに対応する無線通信を行う基地局）が設置される。これにより、無線システム１００における無線通信時のトラフィックがピーク時間帯には膨大になるユースケースでも対応可能となり、既存のセルラーオペレータ（例えばＬＴＥ通信事業者等）に依存しない大容量無線システムの構築と提供とが可能となる。なお、上述したユースケースは、例えばスマートタウンに設置される監視カメラシステム、工場あるいは建設現場での自動化あるいはロボットの導入化、交通量の多い地域での安全運転支援あるいは自動運転のための車車間通信および路車間通信が考えられるが、これらに限定されなくてよい。
【００１６】
＜無線システムの構成＞
先ず、実施の形態１に係る無線システム１００の構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施の形態１に係る無線システム１００のシステム構成例を模式的に示す図である。無線システム１００は、ネットワーク管理サーバ５０が配される基幹ネットワークＣＮＷと、多数の基地局（具体的には、１台のコア基地局ＣＮＤ１および複数のサブ基地局ＢＳ２，ＢＳ３，ＢＳ４，ＢＳ５，ＢＳ６，ＢＳ７，ＢＳ８，ＢＳ９，ＢＳ１０，ＢＳ１１，ＢＳ１２，ＢＳ１３，ＢＳ１４，ＢＳ１５，ＢＳ１６）とを含む構成である。図１において、ネットワークを「ＮＷ」と略記している。
【００１７】
サーバの一例としてのネットワーク管理サーバ５０は、基幹ネットワークＮＷに配され、コア基地局ＣＮＤ１（図２参照）と通信可能である。ネットワーク管理サーバ５０とコア基地局ＣＮＤ１との間は、光ファイバを用いた光回線等の有線バックホール回線ＬＬによる有線通信が可能に敷設されている。ネットワーク管理サーバ５０の構成の詳細については、図４を参照して後述する。
【００１８】
第１基地局の一例としてのコア基地局ＣＮＤ１は、取り扱う周波数帯に応じた小セルを通信エリアとし、その通信エリアにおいて収容される少なくとも１台の端末との間で、高周波数帯（例えばミリ波帯）を用いた５Ｇ（第５世代移動通信方式）の無線通信を行う小セル５Ｇ基地局である。以下、コア基地局あるいはサブ基地局と収容される端末との間の通信回線を「エアインターフェース回線」と定義する。また、コア基地局ＣＮＤ１は、ワイヤレス（無線）マルチホップで少なくとも１台のサブ基地局との間で無線接続が可能であり、具体的には、サブ基地局ＢＳ２，ＢＳ３，ＢＳ４，ＢＳ５，ＢＳ１４との間をワイヤレスバックホール回線ＷＢＬで無線接続する。コア基地局ＣＮＤ１は、ワイヤレスマルチホップの下流側のサブ基地局から送られた各種の制御信号あるいはユーザデータ信号（例えば監視カメラにより撮像された高画質の映像データ）を、ワイヤレスマルチホップの上流側のネットワーク管理サーバ５０に送る。なお、コア基地局ＣＮＤ１は、自局が収容している端末から送られた各種の制御信号あるいはユーザデータ信号をネットワーク管理サーバ５０に送ることもできる。コア基地局ＣＮＤ１の構成の詳細については、図２を参照して後述する。
【００１９】
第２基地局の一例としてのサブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６のそれぞれは、取り扱う周波数帯に応じた小セル（上述参照）を通信エリアとし、その通信エリアにおいて収容される少なくとも１台の端末との間で、高周波数帯（例えばミリ波帯）を用いた５Ｇ（第５世代移動通信方式）の無線通信を行う小セル５Ｇ基地局である。また、サブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６のそれぞれは、ワイヤレスマルチホップで少なくとも１台のサブ基地局あるいはコア基地局ＣＮＤ１との間で無線接続が可能であり、ワイヤレスマルチホップの下流側のサブ基地局から送られた各種の制御信号あるいはユーザデータ信号（上述参照）を、ワイヤレスマルチホップの上流側のサブ基地局あるいはコア基地局ＣＮＤ１に送る。なお、サブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６のそれぞれは、自局が収容している端末（例えば携帯電話機ＧＫ、スマートフォンＳＭ、タブレット端末ＴＢ）から送られた各種の制御信号あるいはユーザデータ信号を上流のサブ基地局あるいはコア基地局ＣＮＤ１に送ることもできる。サブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６のそれぞれの構成の詳細については、図３を参照して後述する。
【００２０】
図１において、サブ基地局ＢＳ２，ＢＳ７は、ワイヤレスマルチホップ（例えば、適用無線技術はセルラー５Ｇあるいは無線ＬＡＮ）によってコア基地局ＣＮＤ１との間で通信可能に接続される。言い換えると、サブ基地局ＢＳ２，ＢＳ７とコア基地局ＣＮＤ１とにより、ワイヤレスマルチホップネットワークが形成され、このワイヤレスマルチホップネットワークの経路構成はネットワーク管理サーバ５０により決定および管理される。つまり、今後、ワイヤレスマルチホップの無線通信において使用されるワイヤレスバックホール回線にもエアインターフェース回線と同様に、５Ｇ規格を適用することが考えられる。
【００２１】
また、サブ基地局ＢＳ３，ＢＳ８，ＢＳ９は、ワイヤレスマルチホップ（上述参照）によってコア基地局ＣＮＤ１との間で通信可能に接続される。言い換えると、サブ基地局ＢＳ３，ＢＳ８，ＢＳ９とコア基地局ＣＮＤ１とにより、ワイヤレスマルチホップネットワークが形成され、このワイヤレスマルチホップネットワークの経路構成はネットワーク管理サーバ５０により管理される。
【００２２】
また、サブ基地局ＢＳ２，ＢＳ６，ＢＳ１５，ＢＳ１６は、ワイヤレスマルチホップ（上述参照）によってコア基地局ＣＮＤ１との間で通信可能に接続される。言い換えると、サブ基地局ＢＳ２，ＢＳ６，ＢＳ１５，ＢＳ１６とコア基地局ＣＮＤ１とにより、ワイヤレスマルチホップネットワークが形成され、このワイヤレスマルチホップネットワークの経路構成はネットワーク管理サーバ５０により管理される。
【００２３】
また、サブ基地局ＢＳ４，ＢＳ１０は、ワイヤレスマルチホップ（上述参照）によってコア基地局ＣＮＤ１との間で通信可能に接続される。言い換えると、サブ基地局ＢＳ４，ＢＳ１０とコア基地局ＣＮＤ１とにより、ワイヤレスマルチホップネットワークが形成され、このワイヤレスマルチホップネットワークの経路構成はネットワーク管理サーバ５０により管理される。
【００２４】
また、サブ基地局ＢＳ５，ＢＳ１２，ＢＳ１１は、ワイヤレスマルチホップ（上述参照）によってコア基地局ＣＮＤ１との間で通信可能に接続される。言い換えると、サブ基地局ＢＳ５，ＢＳ１２，ＢＳ１１とコア基地局ＣＮＤ１とにより、ワイヤレスマルチホップネットワークが形成され、このワイヤレスマルチホップネットワークの経路構成はネットワーク管理サーバ５０により管理される。
【００２５】
また、サブ基地局ＢＳ１４，ＢＳ１３は、ワイヤレスマルチホップ（上述参照）によってコア基地局ＣＮＤ１との間で通信可能に接続される。言い換えると、サブ基地局ＢＳ１４，ＢＳ１３とコア基地局ＣＮＤ１とにより、ワイヤレスマルチホップネットワークが形成され、このワイヤレスマルチホップネットワークの経路構成はネットワーク管理サーバ５０により管理される。
【００２６】
なお、図１において、無線システム１００は例えば１台のみのコア基地局ＣＮＤ１を有する構成となっているが、１台に限定されなくてもよい。しかし、コア基地局ＣＮＤ１の設置数を少なくすることで、コア基地局ＣＮＤ１が基幹ネットワークＮＷと有線バックホール回線ＬＬで接続されるという特性に鑑みて、コア基地局ＣＮＤ１の設置場所の確保および有線配線工事の負担の軽減を図ることができる。そして、コア基地局ＣＮＤ１以外の他のサブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６は、周辺の基地局との無線回線品質に基づいてダイナミックにワイヤレスバックホール回線ＷＢＬで接続すればよい。
【００２７】
図２は、コア基地局１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。図２のコア基地局１０は、図１のコア基地局ＣＮＤ１に対応する。コア基地局１０は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１と、周辺基地局無線回線品質監視部１２と、アクセス回線送受信部１３と、ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部１４と、有線バックホール送受信部１５と、ユーザデータ処理部１６と、メモリＭ１とを含む構成である。
【００２８】
メモリＭ１は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を用いて構成され、コア基地局１０の動作を規定したプログラムをＲＯＭにおいて記憶する。また、ＲＡＭは、コア基地局１０内の各部における各種の演算等の処理時におけるワークメモリとして使用される。
【００２９】
ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１は、プロセッサ（例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ））を用いて構成される。ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１は、ユーザデータ信号Ｕ，Ｕ’、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１、ワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２、接続希望端末識別子Ｓ３、基地局電源制御信号Ｓ４をコア基地局１０内の各部との間で入力あるいは出力を行う。なお、以下の説明において、ユーザデータ信号Ｕは、ユーザデータ信号Ｕがユーザデータ処理部１６による処理により生成されたユーザデータ信号Ｕ’に置き換えてもよい。
【００３０】
周辺基地局無線回線品質監視部１２は、コア基地局１０の周辺の１以上のサブ基地局との間の無線回線品質（つまりワイヤレスバックホール回線ＷＢＬの品質）を測定して定常的に監視する。周辺基地局無線回線品質監視部１２は、測定結果としての周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１をワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送る。なお、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１には、測定を行ったコア基地局１０の識別情報が含まれる。
【００３１】
アクセス回線送受信部１３は、コア基地局１０が収容対象とする１台以上の端末（例えば、コア基地局１０への接続希望を要求するタブレット端末ＴＢ、接続中のスマートフォンＳＭ）との間でアクセス回線を用いた通信を行う。アクセス回線送受信部１３は、端末から送られたユーザデータ信号Ｕを受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部１１およびユーザデータ処理部２６に送ったり、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１からのユーザデータ信号Ｕを端末に送ったりする。また、アクセス回線送受信部１３は、後述する収集期間（例えば５秒程度）中に、コア基地局１０と接続希望を要求する端末（例えばタブレット端末ＴＢ）から送られる接続希望端末識別子Ｓ３を受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送る。
【００３２】
通信部の一例としてのワイヤレスマルチホップ下流側送受信部１４は、ワイヤレスマルチホップ下流側基地局ＷＭＤＢｓとワイヤレスマルチホップで接続して無線通信を行う。図１の例では、コア基地局ＣＮＤ１に対するワイヤレスマルチホップ下流側基地局ＷＭＤＢｓは、サブ基地局ＢＳ２，ＢＳ３，ＢＳ４，ＢＳ５，ＢＳ１４となるが、ワイヤレスマルチホップの経路によってはサブ基地局ＢＳ２，ＢＳ３，ＢＳ４，ＢＳ５，ＢＳ１４であることに限定されず、他のサブ基地局（例えばサブ基地局ＢＳ９、図６参照）であったりしてもよい。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部１４は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１からのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ下流側基地局ＷＭＤＢｓに送ったり、ワイヤレスマルチホップ下流側基地局ＷＭＤＢｓからのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送ったりする。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部１４は、ワイヤレスマルチホップ下流側基地局ＷＭＤＢｓから送られる周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１あるいは接続希望端末識別子Ｓ３を受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送る。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部１４は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１からのワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２あるいは基地局電源制御信号Ｓ４をワイヤレスマルチホップ下流側基地局ＷＭＤＢｓに送る。
【００３３】
有線バックホール送受信部１５は、基幹ネットワークＣＮＷと有線バックホール回線ＬＬで接続して有線通信を行う。有線バックホール送受信部１５は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１からのユーザデータ信号Ｕを基幹ネットワークＣＮＷのネットワーク管理サーバ５０に送ったり、基幹ネットワークＣＮＷのネットワーク管理サーバ５０からのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送ったりする。有線バックホール送受信部１５は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１からの周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１あるいは接続希望端末識別子Ｓ３を、有線バックホール回線ＬＬを介して基幹ネットワークＣＮＷのネットワーク管理サーバ５０に送る。有線バックホール送受信部１５は、基幹ネットワークＣＮＷのネットワーク管理サーバ５０からのワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２あるいは基地局電源制御信号Ｓ４をワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送る。
【００３４】
基幹ネットワークＣＮＷにおいて、ネットワーク管理サーバ５０は、コア基地局１０と有線バックホール回線ＬＬで接続して有線通信を行う。ネットワーク管理サーバ５０は、コア基地局１０からの周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１あるいは接続希望端末識別子Ｓ３を受信する。ネットワーク管理サーバ５０は、ワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２あるいは基地局電源制御信号Ｓ４をコア基地局１０に送る。
【００３５】
ユーザデータ処理部１６は、例えばコア基地局１０におけるエッジコンピューティングによる処理に供し、アクセス回線送受信部１３にて受信されたユーザデータ信号Ｕを入力して所定の処理（例えば映像圧縮、データマイニング処理）を施し、ユーザデータ信号Ｕ’を生成する。ユーザデータ処理部１６は、ユーザデータ信号Ｕ’をワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送る。つまり、ユーザデータ処理部１６は、入力されたユーザデータ信号Ｕのデータサイズを低減する等の処理を実行できる。これにより、コア基地局１０は、小セル５Ｇ基地局間あるいは端末間でのデータ共有のための送受信の伝送量を低減できるので、所要送受信時間を短縮化して小セル５Ｇ基地局の低消費電力化に寄与できる。
【００３６】
図３は、サブ基地局２０のハードウェア構成例を示すブロック図である。図３のサブ基地局２０は、図１のサブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６のそれぞれに対応する。サブ基地局２０は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１と、周辺基地局無線回線品質監視部２２と、アクセス回線送受信部２３と、ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部２４と、ユーザデータ処理部２６と、ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部２７と、基地局電源オンオフ制御部２８と、基地局電源２９と、メモリＭ２とを含む構成である。図３の説明において、図２の構成と同一の構成には同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。
【００３７】
メモリＭ２は、例えばＲＡＭおよびＲＯＭを用いて構成され、サブ基地局２０の動作を規定したプログラムをＲＯＭにおいて記憶する。また、ＲＡＭは、サブ基地局２０内の各部における各種の演算等の処理時におけるワークメモリとして使用される。
【００３８】
ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１は、プロセッサ（例えばＣＰＵまたはＦＰＧＡ）を用いて構成される。ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１は、ユーザデータ信号Ｕ，Ｕ’、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１、ワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２、接続希望端末識別子Ｓ３、基地局電源制御信号Ｓ４をサブ基地局２０内の各部との間で入力あるいは出力を行う。なお、以下の説明において、ユーザデータ信号Ｕは、ユーザデータ信号Ｕがユーザデータ処理部２６による処理により生成されたユーザデータ信号Ｕ’に置き換えてもよい。経路管理部の一例としてのワイヤレスマルチホップ経路管理部２１は、自局（つまりサブ基地局２０）がアクティブ基地局（後述参照）であるとの決定結果をネットワーク管理サーバ５０から取得した場合、ネットワーク管理サーバ５０から送られたワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２に基づいて、自局のワイヤレスマルチホップの経路を設定する。ここで、アクティブ基地局は、無線システム１００においてネットワーク管理サーバ５０により、トラフィック条件（後述参照）および所定の消費電力量基準を満たすために電源オン（つまりアクティブ状態）とすることが必要と決定された、コア基地局１０と複数のサブ基地局２０の一部とからなる基地局のグループである（図１、図６、図７参照）。
【００３９】
周辺基地局無線回線品質監視部２２は、サブ基地局２０の周辺のコア基地局１０あるいは１以上のサブ基地局２０との間の無線回線品質（つまりワイヤレスバックホール回線ＷＢＬの品質）を測定して定常的に監視する。周辺基地局無線回線品質監視部２２は、測定結果としての周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１をワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送る。なお、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１には、測定を行ったサブ基地局２０の識別情報が含まれる。
【００４０】
アクセス回線送受信部２３は、サブ基地局２０が収容対象とする１台以上の端末（例えば、サブ基地局２０への接続希望を要求するタブレット端末ＴＢ、接続中のスマートフォンＳＭ）との間でアクセス回線を用いた通信を行う。アクセス回線送受信部２３は、端末から送られたユーザデータ信号Ｕを受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部２１およびユーザデータ処理部２６に送ったり、ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１からのユーザデータ信号Ｕを端末に送ったりする。また、アクセス回線送受信部２３は、後述する収集期間（例えば５秒程度）中に、サブ基地局２０と接続希望を要求する端末（例えばタブレット端末ＴＢ）から送られる接続希望端末識別子Ｓ３を受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送る。
【００４１】
通信部の一例としてのワイヤレスマルチホップ下流側送受信部２４は、ワイヤレスマルチホップ下流側基地局ＷＭＤＢｓとワイヤレスマルチホップで接続して無線通信を行う。図１の例では、サブ基地局ＢＳ２に対するワイヤレスマルチホップ下流側基地局ＷＭＤＢｓは、サブ基地局ＢＳ７となるが、ワイヤレスマルチホップの経路によってはサブ基地局ＢＳ７であることに限定されず、他のサブ基地局（例えばサブ基地局ＢＳ１６、図７参照）であったりしてもよい。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部２４は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１からのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ下流側基地局ＷＭＤＢｓに送ったり、ワイヤレスマルチホップ下流側基地局ＷＭＤＢｓからのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送ったりする。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部２４は、ワイヤレスマルチホップ下流側基地局ＷＭＤＢｓから送られる周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１あるいは接続希望端末識別子Ｓ３を受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送る。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部２４は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１からのワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２あるいは基地局電源制御信号Ｓ４をワイヤレスマルチホップ下流側基地局ＷＭＤＢｓに送る。
【００４２】
ユーザデータ処理部２６は、例えばサブ基地局２０におけるエッジコンピューティングによる処理に供し、アクセス回線送受信部２３にて受信されたユーザデータ信号Ｕを入力して所定の処理（例えば映像圧縮、データマイニング処理）を施し、ユーザデータ信号Ｕ’を生成する。ユーザデータ処理部２６は、ユーザデータ信号Ｕ’をワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送る。つまり、ユーザデータ処理部２６は、入力されたユーザデータ信号Ｕのデータサイズを低減する等の処理を実行できる。これにより、サブ基地局２０は、小セル５Ｇ基地局間あるいは端末間でのデータ共有のための送受信の伝送量を低減できるので、所要送受信時間を短縮化して小セル５Ｇ基地局の低消費電力化に寄与できる。
【００４３】
通信部の一例としてのワイヤレスマルチホップ上流側送受信部２７は、ワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓとワイヤレスマルチホップで接続して無線通信を行う。図１の例では、サブ基地局ＢＳ７に対するワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓは、サブ基地局ＢＳ２となるが、ワイヤレスマルチホップの経路によってはサブ基地局ＢＳ２であることに限定されず、コア基地局ＣＮＤ１であったり他のサブ基地局（例えばサブ基地局ＢＳ６）であったりしてもよい。ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部２７は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１からのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓに送ったり、ワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓからのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送ったりする。ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部２７は、ワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓから送られるワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２あるいは基地局電源制御信号Ｓ４を受信し、ワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２をワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送り、基地局電源制御信号Ｓ４を基地局電源オンオフ制御部２８に送る。ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部２７は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１からの周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１あるいは接続希望端末識別子Ｓ３をワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓに送る。
【００４４】
制御部の一例としての基地局電源オンオフ制御部２８は、ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部２７からの基地局電源制御信号Ｓ４に基づいて、基地局電源２９のオンあるいはオフするための電源オンオフ信号Ｓ５を生成して基地局電源２９に送る。つまり、基地局電源オンオフ制御部２８は、トラフィック条件および所定の消費電力量基準を満たすアクティブ基地局であるか否かのネットワーク管理サーバ５０による決定結果に基づいて、自局のアクティブ状態あるいはスリープ状態を制御する。具体的には、基地局電源制御信号Ｓ４が「電源オン」（つまり、自局がアクティブ基地局であるとの決定結果が得られた時）には、基地局電源２９の電源オン（つまりアクティブ状態の維持）を行うための電源オンオフ信号Ｓ５が生成される。一方、基地局電源制御信号Ｓ４が「電源オフ」（つまり、自局がアクティブ基地局でないとの決定結果が得られた時）には、基地局電源２９の電源オフ（つまりスリープ状態への移行）を行うための電源オンオフ信号Ｓ５が生成される。
【００４５】
基地局電源２９は、サブ基地局２０の各部を作動させるための必要な電力を給電する。基地局電源２９は、基地局電源オンオフ制御部２８からの電源オンオフ信号Ｓ５に応じて、サブ基地局２０の各部に必要な電力を給電したり、あるいはサブ基地局２０の各部への必要な電力の給電を停止したりする。これにより、サブ基地局２０は、ネットワーク管理サーバ５０の決定結果に従って、無線システム１００の電力効率を適正に管理するためにアクティブ状態（つまり電源オン状態）あるいはスリープ状態への移行を行える。
【００４６】
図４は、ネットワーク管理サーバ５０のハードウェア構成例を示すブロック図である。ネットワーク管理サーバ５０は、トラフィック分布収集部５１と、エアインターフェーストラフィック収容性分析部５２と、バックホール回線トラフィック収容性分析部５３と、無線システム消費電力推定部５４と、無線システム構成決定部５５と、ワイヤレスマルチホップ制御信号生成部５６と、送受信部５７と、サブ基地局電源オンオフ履歴データベースＤ１と、サブ基地局グループデータベースＤ２と、サブ基地局間無線リンクＭＣＳデータベースＤ３と、メモリＭ３とを含む構成である。なお、トラフィック分布収集部５１と、エアインターフェーストラフィック収容性分析部５２と、バックホール回線トラフィック収容性分析部５３と、無線システム消費電力推定部５４と、無線システム構成決定部５５と、ワイヤレスマルチホップ制御信号生成部５６とは、プロセッサ（例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ））を用いて構成される。
【００４７】
メモリＭ３は、例えばＲＡＭおよびＲＯＭを用いて構成され、ネットワーク管理サーバ５０の動作を規定したプログラムをＲＯＭにおいて記憶する。また、ＲＡＭは、ネットワーク管理サーバ５０内の各部における各種の演算等の処理時におけるワークメモリとして使用される。メモリＭ３は、無線システム１００の運用において好ましい所定の消費電力量基準に関するデータあるいは情報を保持（保存）する。
【００４８】
トラフィック分布収集部５１は、例えば５秒程度の所定期間（図８参照）中に、一時的にアクティブ状態となったコア基地局１０および全てのサブ基地局２０のそれぞれの通信エリアに収容される１台以上の端末のトラフィック条件の一例としてのトラフィック分布（例えば通信エリア内のどの位置にどのくらいの端末が接続希望しているかを示すトラフィック量）を収集する。具体的には、トラフィック分布収集部５１は、上述した所定期間中に一時的にアクティブ状態となったコア基地局１０および全てのサブ基地局２０のそれぞれごとの接続希望端末識別子Ｓ３の総量をトラフィック条件（トラフィック分布）として収集し、その収集結果をエアインターフェーストラフィック収容性分析部５２に送る。なお、トラフィック分布収集部５１は、コア基地局１０および全てのサブ基地局２０のそれぞれごとの接続希望端末識別子Ｓ３の代わりに、コア基地局１０および全てのサブ基地局２０のそれぞれごとのトラフィック量、あるいはそれぞれごとのトラフィック量と対応する接続希望端末識別子Ｓ３の総量との組み合わせを収集してもよい。
【００４９】
エアインターフェーストラフィック収容性分析部５２は、トラフィック分布収集部５１の収集結果（つまり、エアインターフェース回線に関するトラフィック条件）と、それぞれのサブ基地局２０の電源オンオフの状態ＰＷ（ｉ）の想定される組み合わせとに基づいて、エアインターフェース回線のトラフィックを収容可能なコア基地局１０およびサブ基地局２０の少なくとも一部の組み合わせを分析して抽出する。エアインターフェーストラフィック収容性分析部５２は、分析結果をバックホール回線トラフィック収容性分析部５３および無線システム消費電力推定部５４に送る。ここで、状態ＰＷ（ｉ）＝１は、そのサブ基地局２０の電源がオンであることを示す。一方、状態ＰＷ（ｉ）＝０は、そのサブ基地局２０の電源がオフであることを示す。変数ｉは、図１に示されるサブ基地局の序数を示す。図１のシステム構成例では、サブ基地局の設置数は１５なので、ｉは１〜１５のうちいずれかをとる変数となる。
【００５０】
また、エアインターフェーストラフィック収容性分析部５２は、例えば次の観点に鑑みて分析してよい。例えば、第１の観点は、エアインターフェースのＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）が高ランクである程、所要送受信時間が短縮される。第２の観点は、１つの基地局（具体的にはコア基地局１０、サブ基地局２０）に接続される端末数が少ない程、基地局の送受信時間率が低下する。
【００５１】
バックホール回線トラフィック収容性分析部５３は、サブ基地局グループデータベースＤ２とサブ基地局間無線リンクＭＣＳデータベースＤ３とを用いて、ワイヤレスバックホール回線ＷＢＬのトラフィックを収容可能なコア基地局１０およびサブ基地局２０の少なくとも一部の組み合わせを、エアインターフェーストラフィック収容性分析部５２の分析結果から絞り込むように分析して抽出する。バックホール回線トラフィック収容性分析部５３は、分析結果を無線システム消費電力推定部５４に送る。
【００５２】
なお、バックホール回線トラフィック収容性分析部５３は、コア基地局１０およびサブ基地局２０のそれぞれでのエッジコンピューティング（例えばデータ圧縮）に鑑みて総合的に分析してもよい。これは、基地局（具体的にはコア基地局１０、サブ基地局２０）におけるエッジコンピューティングでデータ圧縮等された後にワイヤレスバックホール回線ＷＢＬで転送することが許される場合には転送されるべきデータ量が低減可能となるためである。また、バックホール回線トラフィック収容性分析部５３は、データ共有するべき基地局を限定するか否かも鑑みて総合的に分析してもよい。これは、端末から基地局（具体的にはコア基地局１０、サブ基地局２０）への上り回線データを、基幹ネットワークＣＮＷにまで転送する必要が無く、限定数の隣接基地局にまで転送するだけでよい場合には、転送するべきデータ量の低減が可能となるためである。
【００５３】
また、バックホール回線トラフィック収容性分析部５３は、例えば次の観点に鑑みて分析してよい。例えば、第１の観点は、ワイヤレスバックホール回線ＷＢＬのＭＣＳが高ランクである程、所要送受信時間が短縮される。第２の観点は、ワイヤレスバックホール回線ＷＢＬで転送するべきデータ量が少ない程、送受信時間率が低下する。
【００５４】
無線システム消費電力推定部５４は、エアインターフェーストラフィック収容性分析部５２の分析結果とバックホール回線トラフィック収容性分析部５３の分析結果とサブ基地局電源オンオフ履歴データベースＤ１とサブ基地局グループデータベースＤ２とを用いて、抽出されたコア基地局１０およびサブ基地局２０の少なくとも一部の組み合わせごとの無線システム１００全体の消費電力量を推定演算する（（表１）参照）。無線システム消費電力推定部５４は、抽出されたコア基地局１０およびサブ基地局２０の少なくとも一部の組み合わせごとの無線システム１００全体の消費電力量の推定演算結果を無線システム構成決定部５５に送るとともに、サブ基地局電源オンオフ履歴データベースＤ１に保存して最新の内容に更新する。
【００５５】
図５は、電源オンオフ状態が異なるサブ基地局の組み合わせとワイヤレスマルチホップ経路パターンとの対応関係例を示す図である。図６および図７は、実施の形態１に係る無線システム１００の他のシステム構成例を模式的に示す図である。図５に示されるＰＷ（ｉ）の組み合わせ（例えば３種類）は、エアインターフェーストラフィック収容性分析部５２およびバックホール回線トラフィック収容性分析部５３のそれぞれにより抽出されたコア基地局１０とサブ基地局２０の少なくとも一部とからなる基地局のグループの候補例である。
【００５６】
例えば第１の候補（図５中の（１）参照）は、図１の無線システム１００の構成に対応し、コア基地局１０（具体的には、コア基地局ＣＮＤ１）と全てのサブ基地局２０（具体的には、サブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６）とが電源オン（つまりＰＷ（１）＝１）である。つまり、第１の候補は、コア基地局１０と全てのサブ基地局２０とからなるアクティブ基地局により構成されるワイヤレスバックホール回線ＷＢＬの経路パターンのうちの１つに該当する。
【００５７】
また、第２の候補（図５中の（２）参照）は、図６の無線システム１００の構成に対応し、コア基地局１０と複数のサブ基地局２０（具体的には、６台のサブ基地局ＢＳ２，ＢＳ５，ＢＳ９，ＢＳ１１，ＢＳ１２，ＢＳ１４）とが電源オン（つまりＰＷ（１）＝１）である。第２の候補は、コア基地局１０と６台のサブ基地局とからなるアクティブ基地局により構成されるワイヤレスバックホール回線ＷＢＬの経路パターンのうちの１つに該当する。また、図６の無線システム１００の構成例では、コア基地局ＣＮＤ１は、サブ基地局ＢＳ９とワイヤレスマルチホップで接続している点が図１と異なっている。
【００５８】
また、第３の候補（図５中の（３）参照）は、図６の無線システム１００の構成に対応し、コア基地局１０と複数のサブ基地局２０（具体的には、６台のサブ基地局ＢＳ２，ＢＳ５，ＢＳ９，ＢＳ１１，ＢＳ１２，ＢＳ１４）とが電源オン（つまりＰＷ（１）＝１）である。第２の候補は、コア基地局１０と６台のサブ基地局とからなるアクティブ基地局により構成されるワイヤレスバックホール回線ＷＢＬの経路パターンのうちの１つに該当する。また、図７の無線システム１００の構成例では、コア基地局ＣＮＤ１は、サブ基地局ＢＳ８とワイヤレスマルチホップで接続しており、サブ基地局ＢＳ２がワイヤレスマルチホップでサブ基地局ＢＳ１６と接続しており、サブ基地局ＢＳ１０がワイヤレスマルチホップでサブ基地局ＢＳ１２と接続している点が図１と異なっている。
【００５９】
【表１】
2020205545.tif 000003
【００６０】
ここで、無線システム消費電力推定部５４における推定演算例について、（表１）を参照して説明する。
【００６１】
無線システム消費電力推定部５４は、エアインターフェース回線に係る送受信の消費電力量Ａと、ワイヤレスバックホール回線に係る送受信の消費電力量Ｂと、送受信に係わらず基地局の稼動に伴う消費電力量Ｃとをそれぞれ推定演算して加算値（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を求める。説明を分かり易くするために、コア基地局ＣＮＤ１の消費電力量Ｃを３００、サブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６のそれぞれの消費電力量Ｃを１００とする。
【００６２】
（表１）の第１の候補（図５の（１）−１参照）において、例えばサブ基地局ＢＳ２の消費電力量Ａ＝１８、サブ基地局ＢＳ７の消費電力量Ａ＝２とした場合、無線システム消費電力推定部５４は、サブ基地局ＢＳ２の消費電力量Ｂ＝２０（＝１８＋２）と演算する。これは、サブ基地局ＢＳ２は、自局のエアインターフェース回線に係る送受信を行うだけでなく（Ａ＝１８）、ワイヤレスマルチホップで接続される下流側のサブ基地局ＢＳ７のエアインターフェース回線に係るトラフィック（Ａ＝２）を収容してワイヤレスマルチホップで上流側のコア基地局ＣＮＤ１に伝送するからである。
【００６３】
同様に、（表１）の第１の候補（図５の（１）−１参照）において、例えばサブ基地局ＢＳ５の消費電力量Ａ＝３０、サブ基地局ＢＳ１２の消費電力量Ａ＝１８、サブ基地局ＢＳ１１の消費電力量Ａ＝２０とした場合、無線システム消費電力推定部５４は、サブ基地局ＢＳ５の消費電力量Ｂ＝６８（＝３０＋（１８＋２０））と演算する。これは、サブ基地局ＢＳ５は、自局のエアインターフェース回線に係る送受信を行うだけでなく（Ａ＝３０）、ワイヤレスマルチホップで接続される下流側のサブ基地局ＢＳ１２，ＢＳ１１のそれぞれのエアインターフェース回線に係るトラフィック（Ａ＝１８，２０）を収容してワイヤレスマルチホップで上流側のコア基地局ＣＮＤ１に伝送するからである。
【００６４】
また、（表１）の第２の候補（図５の（２）−２参照）において、例えばサブ基地局ＢＳ３，ＢＳ４，ＢＳ６，ＢＳ７，ＢＳ８，ＢＳ１０，ＢＳ１３，ＢＳ１５，ＢＳ１６はアクティブ基地局ではないと決定されてスリープ状態となっている。従って、これらのサブ基地局ＢＳ３，ＢＳ４，ＢＳ６，ＢＳ７，ＢＳ８，ＢＳ１０，ＢＳ１３，ＢＳ１５，ＢＳ１６のワイヤレスバックホール回線に係る送受信の消費電力量Ｂはゼロ（０）である。
【００６５】
同様に、（表１）の第３の候補（図５の（３）−４参照）において、例えばサブ基地局ＢＳ３，ＢＳ６，ＢＳ７，ＢＳ９，ＢＳ１１，ＢＳ１３，ＢＳ１４，ＢＳ１５はアクティブ基地局ではないと決定されてスリープ状態となっている。従って、これらのサブ基地局ＢＳ３，ＢＳ４，ＢＳ６，ＢＳ７，ＢＳ８，ＢＳ１０，ＢＳ１３，ＢＳ１５，ＢＳ１６のワイヤレスバックホール回線に係る送受信の消費電力量Ｂはゼロ（０）である。
【００６６】
更に、（表１）の第２の候補（図５の（２）−２参照）において、例えばサブ基地局ＢＳ１０がスリープ状態となる以前に収容されていた端末（つまりサブ基地局ＢＳ１０の通信エリアの端末）とのエアインターフェース回線に係る送受信は、近隣のアクティブ基地局（例えばサブ基地局ＢＳ１１，ＢＳ９のそれぞれ）により略均等に担われていると考えられる。この場合、アクティブ基地局（例えばサブ基地局ＢＳ１１，ＢＳ９のそれぞれ）は、スリープ状態となる以前のサブ基地局ＢＳ１０のエアインターフェース回線に係る消費電力量Ａ（＝１４）を「７」，「７」と均等に収容するようにそれぞれ自局の消費電力量Ａを「２７」（＝２０＋７），「５７」（＝５０＋７）と演算する。
【００６７】
なお、上述した幾つかの例示は、説明を分かり易くするために限定的に列挙したものであって、（表１）に示されている数値例は、異なる他のサブ基地局間同士の関係にも同様に適用可能であることは言うまでもない。
【００６８】
無線システム消費電力推定部５４は、コア基地局１０およびサブ基地局２０のそれぞれでの送信電力を最大値から可変が可能であるか否かも鑑みて無線システム１００全体の消費電力量を推定演算してもよい。これは、基地局（具体的にはコア基地局１０、サブ基地局２０）の送信電力をＭＣＳの低ランク化に影響を及ぼさない範囲で低減する送信電力制御が可能となると、基地局の送信時の送信電力が低減可能となるためである。
【００６９】
決定部の一例としての無線システム構成決定部５５は、抽出されたコア基地局１０およびサブ基地局２０の少なくとも一部の組み合わせごとの無線システム１００全体の消費電力量の推定演算結果を用いて、アクティブ基地局とするためのサブ基地局２０（言い換えると、全てのサブ基地局２０のそれぞれの電源のオンオフの決定）を決定する。上述したように、アクティブ基地局には、コア基地局１０は含まれる。無線システム構成決定部５５は、それぞれのサブ基地局２０をアクティブ基地局とするか否かの決定結果に基づいて、アクティブ基地局間をワイヤレスマルチホップで接続するためのワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２を決定して生成し、ワイヤレスマルチホップ制御信号生成部５６に送る。また、無線システム構成決定部５５は、アクティブ基地局と決定されたサブ基地局の電源をオン状態に維持あるいは変更し、かつアクティブ基地局と決定されなかったサブ基地局をスリープ状態に移行あるいは維持させるための基地局ごとの基地局電源制御信号Ｓ４を生成し、送受信部５７を介してコア基地局１０に送る。この基地局電源制御信号Ｓ４は、コア基地局１０から、該当するサブ基地局２０に対して直接あるいはワイヤレスマルチホップで送られる。
【００７０】
ワイヤレスマルチホップ制御信号生成部５６は、無線システム構成決定部５５からのワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２を含む、アクティブ基地局に相当するそれぞれのサブ基地局２０にワイヤレスマルチホップの経路設定を指示する制御信号を生成し、送受信部５７を介してコア基地局１０に送る。この制御信号は、コア基地局１０から、該当するアクティブ基地局として決定されたそれぞれのサブ基地局に対して直接あるいはワイヤレスマルチホップで送られる。
【００７１】
送受信部５７は、ネットワーク管理サーバ５０の通信インターフェースとしての機能を有し、コア基地局１０と有線バックホール回線ＬＬで接続し、コア基地局１０と有線通信を行う。
【００７２】
履歴データベースの一例としてのサブ基地局電源オンオフ履歴データベースＤ１は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）あるいはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）を用いて構成される。サブ基地局電源オンオフ履歴データベースＤ１は、無線システム１００を構成する全てのサブ基地局２０（例えば図１のサブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６）のそれぞれごとに、直前に演算された無線システム１００の消費電力量の推定演算結果（推定結果の一例）とアクティブ状態あるいはスリープ状態の履歴とを対応付けて保持（保存）する。
【００７３】
サブ基地局グループデータベースＤ２は、例えばＨＤＤあるいはＳＳＤを用いて構成される。サブ基地局グループデータベースＤ２は、ユーザデータ信号Ｕを共有するべき隣接する複数のサブ基地局からなるグループ（以下、「データ共有グループ」と称する場合がある）に関する情報を保持する。例えば、図１の無線システム１００の例では、コア基地局ＣＮＤ１とサブ基地局ＢＳ３，ＢＳ８，ＢＳ９とがデータ共有グループとなる。また、同図において、コア基地局ＣＮＤ１とサブ基地局ＢＳ５，ＢＳ１２，ＢＳ１１とがデータ共有グループとなる。なお、このデータ共有グループの構成は、図１に示されるように無線システム１００を構成するそれぞれのサブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６が置局された際に固定的に定められてもよいし、無線システム構成決定部５５によってダイナミックに変更されてもよい。
【００７４】
サブ基地局間無線リンクＭＣＳデータベースＤ３は、例えばＨＤＤあるいはＳＳＤを用いて構成される。サブ基地局間無線リンクＭＣＳデータベースＤ３は、図１の無線システム１００（具体的にはコア基地局ＣＮＤ１およびそれぞれのサブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６）が置局された時に定まる基地局間の距離（既知）に基づき、基地局間とその基地局間の無線リンクのＭＣＳ値との対応関係を保持（保存）する。
【００７５】
＜無線通信システムの動作＞
次に、実施の形態１に係る無線システム１００の動作について、図８および図９を参照して説明する。図８は、サブ基地局２０の電源制御手順を時系列に示すタイミングチャートである。図９は、実施の形態１に係る無線システム１００のネットワーク管理サーバ５０の動作手順例を示すフローチャートである。
【００７６】
図８および図９において、ネットワーク管理サーバ５０は、所定の収集期間（例えば５秒程度の数秒間のオーダ）の開始タイミングである時刻ｔ１（図８参照）に、無線システム１００を構成する全てのサブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６を一時的にアクティブ状態（言い換えると稼動状態）に移行するための制御信号と、全てのサブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６がアクティブ状態となる時のワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２とを無線システム構成決定部５５において生成する。ネットワーク管理サーバ５０は、ワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２に従って、この制御信号を、コア基地局ＣＮＤ１を介して全てのサブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６のそれぞれに送る（Ｓｔ１）。
【００７７】
全てのサブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６のそれぞれは、一時的（具体的には、図８の時刻ｔ１〜時刻ｔ３の期間）にアクティブ状態となる。コア基地局ＣＮＤ１および全てのサブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６のそれぞれは、時刻ｔ２ｓ〜ｔ２ｅの期間（つまり接続希望端末識別子Ｓ３の収集期間）に、自局の通信エリアに収容される１台以上の端末のトラフィック分布（例えば接続希望端末識別子Ｓ３）を収集し、コア基地局ＣＮＤ１を介してネットワーク管理サーバ５０に報告する。なお、（時刻ｔ３−時刻ｔ１）の期間と、（時刻ｔ２ｅ−時刻ｔ２ｓ）の期間とは同一である。ネットワーク管理サーバ５０は、コア基地局ＣＮＤ１および全てのサブ基地局ＢＳ２〜ＢＳ１６のそれぞれから報告された通信エリアの接続端末数（言い換えると、端末のトラフィック分布（例えば接続希望端末識別子Ｓ３））をトラフィック分布収集部５１において収集する（Ｓｔ１）。
【００７８】
なお、ネットワーク管理サーバ５０は、上述した収集期間の終了タイミングである時刻ｔ３（図８参照）に、時刻ｔ１以前にスリープ状態であった一部のサブ基地局が存在していた場合にはそのサブ基地局を再びスリープ状態に移行させるための制御信号を無線システム構成決定部５５において生成する。ネットワーク管理サーバ５０は、この制御信号を、コア基地局ＣＮＤ１を介して該当するサブ基地局に送る。これにより、元々スリープ状態であったサブ基地局を再びスリープ状態に戻せるので、ステップＳｔ１のトラフィック分布の収集期間にのみサブ基地局を限定的にアクティブ状態とすることで無線システム１００の消費電力量全体としての低減が可能となる。
【００７９】
ステップＳｔ２〜Ｓｔ６の処理は、図８に示す時刻ｔ３〜ｔ４の間に実行される。
【００８０】
具体的には、ネットワーク管理サーバ５０は、トラフィック分布収集部５１の収集結果（つまり、エアインターフェース回線に関するトラフィック条件）と、それぞれのサブ基地局２０の電源オンオフの状態ＰＷ（ｉ）の想定される組み合わせとに基づいて、エアインターフェース回線のトラフィックを収容可能なコア基地局１０およびサブ基地局２０の少なくとも一部の組み合わせを、エアインターフェーストラフィック収容性分析部５２において分析して抽出する（Ｓｔ２）。
【００８１】
ネットワーク管理サーバ５０は、サブ基地局グループデータベースＤ２とサブ基地局間無線リンクＭＣＳデータベースＤ３とを用いて、ワイヤレスバックホール回線ＷＢＬのトラフィックを収容可能なコア基地局１０およびサブ基地局２０の少なくとも一部の組み合わせを、ステップＳｔ２での分析結果から絞り込むようにバックホール回線トラフィック収容性分析部５３において分析して抽出する（Ｓｔ３）。
【００８２】
ネットワーク管理サーバ５０は、ステップＳｔ２での分析結果とステップＳｔ３での分析結果とサブ基地局電源オンオフ履歴データベースＤ１とサブ基地局グループデータベースＤ２とを用いて、抽出されたコア基地局１０およびサブ基地局２０の少なくとも一部の組み合わせごとの無線システム１００全体の消費電力量を無線システム消費電力推定部５４において推定演算する（Ｓｔ４）。
【００８３】
ネットワーク管理サーバ５０は、例えば時刻ｔ４に、抽出されたコア基地局１０およびサブ基地局２０の少なくとも一部の組み合わせごとの無線システム１００全体の消費電力量の推定演算結果を用いて、アクティブ基地局とするためのサブ基地局２０（言い換えると、全てのサブ基地局２０のそれぞれの電源のオンオフの決定を示すＰＷ（ｉ））を無線システム構成決定部５５において決定する（Ｓｔ５）。
【００８４】
ネットワーク管理サーバ５０は、例えば時刻ｔ４に、それぞれのサブ基地局２０をアクティブ基地局とするか否かの決定結果に基づいて、アクティブ基地局間をワイヤレスマルチホップで接続するためのワイヤレスマルチホップ経路信号Ｓ２を無線システム構成決定部５５において決定して生成する（Ｓｔ６）。また、ネットワーク管理サーバ５０は、アクティブ基地局と決定されたサブ基地局の電源をオン状態に維持あるいは変更し、かつアクティブ基地局と決定されなかったサブ基地局をスリープ状態に移行あるいは維持させるための基地局ごとの基地局電源制御信号Ｓ４を無線システム構成決定部５５において生成し、コア基地局１０に送る（Ｓｔ６，Ｓｔ７）。この制御信号は、コア基地局１０から、該当するアクティブ基地局として決定されたそれぞれのサブ基地局に対して直接あるいはワイヤレスマルチホップで送られる。その後、無線システム１００の運用が次のトラフィック情報収集周期（例えば３０分間〜３時間）の開始タイミングとなる時刻になるまで継続される。トラフィック情報収集周期は、無線システム１００の運用中の消費電力量を、メモリＭ３に記憶される所定の消費電力量基準を満たすために、無線システム１００において必要となるトラフィックの時間変動を考慮して周期的にアクティブ基地局を見直すための周期を示す。なお、トラフィック情報収集周期が３０分間〜３時間としたのはあくまで一例であって、限定されないことは言うまでもない。
【００８５】
トラフィック情報収集期間が経過した場合には（Ｓｔ８、ＹＥＳ）、ネットワーク管理サーバ５０の処理はステップＳｔ１に戻る。一方、トラフィック情報収集期間が経過していない場合には（Ｓｔ８、ＮＯ）、トラフィック情報収集期間が経過するまでネットワーク管理サーバ５０の動作は待機状態となる。
【００８６】
以上により、実施の形態１に係る無線システム１００は、基幹ネットワークＣＮＷに接続されるコア基地局１０と、コア基地局１０とワイヤレスマルチホップで接続される複数のサブ基地局２０とを含む複数の基地局と、基幹ネットワークＣＮＷに配され、コア基地局１０と通信するネットワーク管理サーバ５０と、を含む。ネットワーク管理サーバ５０は、複数の基地局のそれぞれの通信エリアに収容される１台以上の端末のトラフィック条件を所定期間収集し、トラフィック条件および所定の消費電力量基準を満たす、コア基地局１０と複数のサブ基地局２０の少なくとも一部との組み合わせをアクティブ基地局として決定する。ネットワーク管理サーバ５０は、アクティブ基地局をワイヤレスマルチホップで接続する経路情報を決定してアクティブ基地局に通知するとともに、アクティブ基地局以外の他基地局に、消費電力量を低減可能なスリープ状態とするスリープ指示を送る。
【００８７】
これにより、無線システム１００は、トラフィック量の時間変動に応じて、無線通信における所要のシステム容量の確保と無線システム１００の必要最小限の消費電力量への抑圧とを両立できる。即ち、端末にとってコア基地局１０あるいはサブ基地局２０と接続する伝送距離が短縮されるために高いＭＣＳ値の享受が可能となり、データ送受信所要時間が短縮できる。従って、端末および小セル５Ｇ基地局の消費電力低減に寄与する。また、多数の小セル５Ｇ基地局が存在するために基地局当りの接続端末数は低減することで、データ送受信所要時間が短縮できる。従って、端末および小セル５Ｇ基地局の消費電力低減に寄与する。
【００８８】
また、ネットワーク管理サーバ５０は、トラフィック条件の収集を繰り返して行い、収集の度にトラフィック条件および消費電力量基準を満たすアクティブ基地局を決定する。これにより、無線システム１００は、時々刻々と変動し得るトラフィックの条件に応じて、適応的にアクティブ基地局を決定できて、無線システム１００の消費電力量を抑圧できる。
【００８９】
また、ネットワーク管理サーバ５０は、複数の基地局のそれぞれとそれぞれの自局の通信エリアに収容される１台以上の端末との間のエアインターフェース回線に関する第１トラフィック条件と複数のサブ基地局２０のそれぞれとの間のワイヤレスバックホール回線に関する第２トラフィック条件とを満たす、コア基地局１０と複数のサブ基地局２０の少なくとも一部との組み合わせをアクティブ基地局として決定する。これにより、無線システム１００は、無線システム１００を構成するコア基地局１０およびサブ基地局２０のそれぞれの稼動時に必要となる消費電力量の高精度な推定が可能となるので、消費電力量を適応的に抑圧しながらも安定的な無線通信のトラフィックの提供を支援できる。
【００９０】
また、ネットワーク管理サーバ５０は、第１トラフィック条件および第２トラフィック条件を満たすコア基地局１０と複数のサブ基地局２０の少なくとも一部との組み合わせのそれぞれをアクティブ状態とする場合の消費電力量を推定し、消費電力量の推定結果と消費電力量基準とに基づいて、アクティブ基地局を決定する。これにより、無線システム１００は、運用時において望まれる所定の消費電力量基準を満たせるコア基地局１０およびサブ基地局２０からなるアクティブ基地局を適応的に決定できる。
【００９１】
また、ネットワーク管理サーバ５０は、所定期間（例えば５秒程度のトラフィック条件の収集期間）において、複数のサブ基地局２０の全てをアクティブ状態とするアクティブ指示をそれぞれのサブ基地局２０に送る。これにより、ネットワーク管理サーバ５０は、無線システム１００の運用時に、どのサブ基地局２０の通信エリアにどの程度の端末の接続希望が存在しているかを概略的に把握できるので、時間的に変動し得るトラフィックの分布を適正に導出できる。
【００９２】
また、ネットワーク管理サーバ５０は、所定期間（例えば５秒程度のトラフィック条件の収集期間）の後、所定期間の開始前にスリープ状態であったサブ基地局２０にスリープ指示を送る。これにより、元々スリープ状態であったサブ基地局２０を再びスリープ状態に戻せるので、トラフィック分布の収集期間にのみサブ基地局２０を限定的にアクティブ状態とすることで無線システム１００の消費電力量全体としての低減が可能となる。
【００９３】
また、複数の基地局のそれぞれは、所定期間（例えば５秒程度のトラフィック条件の収集期間）において、自局の通信エリアに収容される１台以上の端末とのデータ通信を行わず、自局とのデータ通信を要求する端末数に応じたトラフィック条件を収集してネットワーク管理サーバ５０に報告する。これにより、コア基地局１０および全てのサブ基地局２０のそれぞれは、自局の通信エリアに収容される端末との間のユーザデータ信号の送受信を行わなくてよいので、その送受信に係る電力量を消費しなくて済み、無線システム１００としての消費電力量の増大を抑制可能となる。
【００９４】
また、ネットワーク管理サーバ５０は、複数のサブ基地局２０のそれぞれの消費電力量の推定結果とアクティブ状態あるいはスリープ状態の履歴とを対応付けて保持するサブ基地局電源オンオフ履歴データベースＤ１を有し、サブ基地局電源オンオフ履歴データベースを用いて、アクティブ基地局を決定する。これにより、ネットワーク管理サーバ５０は、例えば収集されたトラフィック条件が前回のトラフィック条件と同一あるいは類似する場合には、直前の履歴をそのままあるいは一部変更して使用できるので、アクティブ基地局の決定を迅速化でき、消費電力量の増大を部分的でも抑圧できる。
【００９５】
また、ネットワーク管理サーバ５０は、消費電力量基準として、コア基地局１０およびサブ基地局２０のそれぞれが収集あるいは収集済みのユーザデータ信号を基幹ネットワークＣＮＷに伝送する必要が無い場合にユーザデータ信号を共有する基地局グループ内にのみ伝送すればよいという条件に基づいて、コア基地局１０およびサブ基地局２０のそれぞれの消費電力量を推定する。これにより、ネットワーク管理サーバ５０は、例えばサブ基地局グループデータベースＤ２に登録されている基地局グループ（例えば図１のサブ基地局ＢＳ３，ＢＳ８，ＢＳ９）にだけユーザデータ信号を共有できればよいという特性を有するユーザデータ信号を取り扱う場合、そのユーザデータ信号を送受信する範囲がその基地局グループ内で済むため、コア基地局１０を介して基幹ネットワークＣＮＷに伝送する場合に比べて無線システム１００における消費電力量を低減できる。
【００９６】
また、サブ基地局２０は、端末から送られるユーザデータ信号に、ユーザデータ信号のデータサイズを低減するデータ処理（例えば映像圧縮、データマイニング処理）を施すデータ処理部の一例としてのユーザデータ処理部２６、を更に備える。サブ基地局２０は、データ処理後のデータサイズを有するユーザデータ信号を、コア基地局１０を介してネットワーク管理サーバ５０に送る。これにより、ネットワーク管理サーバ５０は、データ処理済みの（言い換えると、元のユーザデータ信号Ｕよりもデータサイズが低減された後の）ユーザデータ信号Ｕ’をそれぞれのサブ基地局２０から受信して取得できるので、データサイズの低減が可能となるユーザデータ信号を扱えるサブ基地局をアクティブ基地局として優先的に決定することができ、無線システム１００の消費電力量の低減に資することができる。
【００９７】
以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本開示は、トラフィック量の時間変動に応じて、無線通信における所要のシステム容量の確保と無線システムの必要最小限の消費電力量への抑圧とを両立する無線システム、電力効率制御方法、サーバおよび基地局として有用である。
【符号の説明】
【００９９】
１０、ＣＮＳ１  コア基地局
１１、２１  ワイヤレスマルチホップ経路管理部
１２、２２  周辺基地局無線回線品質監視部
１３、２３  アクセス回線送受信部
１４、２４  ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部
１５  有線バックホール送受信部
１６、２６  ユーザデータ処理部
２０、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、ＢＳ５、ＢＳ６、ＢＳ７、ＢＳ８、ＢＳ９、ＢＳ１０、ＢＳ１１、ＢＳ１２、ＢＳ１３、ＢＳ１４、ＢＳ１５、ＢＳ１６  サブ基地局
２７  ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部
２８  基地局電源オンオフ制御部
２９  基地局電源
５１  トラフィック分布収集部
５２  エアインターフェーストラフィック収容性分析部
５３  バックホール回線トラフィック収容性分析部
５４  無線システム消費電力推定部
５５  無線システム構成決定部
５６  ワイヤレスマルチホップ制御信号生成部
５７  送受信部
１００  無線システム
ＣＮＤ１  コア基地局
ＣＮＷ  基幹ネットワーク
Ｄ１  サブ基地局電源オンオフ履歴データベース
Ｄ２  サブ基地局グループデータベース
Ｄ３  サブ基地局間無線リンクＭＣＳデータベース
ＬＬ  有線バックホール回線
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３  メモリ
Ｓ１  周辺基地局無線回線品質信号
Ｓ２  ワイヤレスマルチホップ経路信号
Ｓ３  接続希望端末識別子
Ｓ４  基地局電源制御信号
Ｓ５  電源オンオフ信号
Ｕ、Ｕ’  ユーザデータ信号
ＷＭＤＢｓ  ワイヤレスマルチホップ下流側基地局
ＷＭＵＢｓ  ワイヤレスマルチホップ上流側基地局
ＷＢＬ  ワイヤレスバックホール回線
【図１】
2020205545.tif 000004
【図２】
2020205545.tif 000005
【図３】
2020205545.tif 000006
【図４】
2020205545.tif 000007
【図５】
2020205545.tif 000008
【図６】
2020205545.tif 000009
【図７】
2020205545.tif 000010
【図８】
2020205545.tif 000011
【図９】
2020205545.tif 000012