(57)【要約】【課題】複数の基地局に対するトラヒックの負荷分散をおこないつつ、無駄な電力を消費している無線基地局を停止し、無線通信システムの低消費電力化を図る。【解決手段】本発明に係る通信中継装置では、無線回線を介して複数の無線端末とそれぞれ接続可能な複数の基地局と基幹ネットワークとの間に配置され、前記基幹ネットワークと前記基地局間のトラヒックを中継し、前記基地局のそれぞれからその基地局に接続している端末数の情報を受信する通信中継手段と、前記接続している端末数の情報が所定の条件を満足したか判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づき前記基地局の少なくとも一つに対して停止、起動または隠蔽のいずれかを指示する指示手段とを備える。【選択図】  図１
2014229962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線回線を介して複数の無線端末とそれぞれ接続可能な複数の基地局と基幹ネットワークとの間に配置され、
前記基幹ネットワークと前記基地局間のトラヒックを中継し、前記基地局のそれぞれからその基地局に接続している端末数の情報を受信する通信中継手段と、
前記接続している端末数の情報が所定の条件を満足したか判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき前記基地局の少なくとも一つに対して停止、起動または隠蔽のいずれかを指示する指示手段と
を備えた通信中継装置。
【請求項２】
前記判定手段は、いずれか１つの基地局に接続している端末数が所定の値を超えたか、または複数の基地局における接続している端末数の合計が所定の値を超えたかどうか判定し、
前記指示手段は、前記判定手段の判定結果に基づき、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対する停止の指示、停止あるいは隠蔽している基地局の少なくとも一つに対する起動の指示、接続している端末数が所定の値を超えた基地局または、接続している端末数の合計が所定の値を超えた場合の複数の基地局の少なくとも一つに対する隠蔽の指示のうち、少なくとも一つの指示を行うこと
を特徴とする請求項１記載の通信中継装置。
【請求項３】
前記指示手段は、いずれの基地局に接続している端末数も所定の値以下の場合、または複数の基地局における接続している端末数の合計が所定の値以下の場合に、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対して停止の指示を行うこと
を特徴とする請求項２記載の通信中継装置。
【請求項４】
前記通信中継手段は、前記基地局のそれぞれからその基地局におけるトラヒック量の情報を受信し、または前記基地局における基地局毎のトラヒック量を測定し、
前記判定手段は、前記トラヒック量が所定の条件を満足したか判定し、
前記指示手段は、前記判定手段の判定結果に基づき前記複数の基地局の少なくとも一つに対して停止、起動または隠蔽のいずれかを指示すること
を特徴とする請求項１記載の通信中継装置。
【請求項５】
前記判定手段は、いずれか１つの基地局のトラヒック量が所定の値を超えたか、または複数の基地局におけるトラヒック量の合計が所定の値を超えたかどうか判定し、
前記指示手段は、前記判定手段の判定結果に基づき、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対する停止の指示、停止あるいは隠蔽している基地局の少なくとも一つに対する起動の指示、トラヒック量が所定の値を超えた基地局または、トラヒック量の合計が所定の値を超えた場合の複数の基地局の少なくとも一つに対する隠蔽の指示のうち、少なくとも一つの指示を行うこと
を特徴とする請求項４記載の通信中継装置。
【請求項６】
前記指示手段は、いずれの基地局のトラヒック量も所定の値以下の場合、または複数の基地局におけるトラヒック量の合計が所定の値以下の場合に、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対して停止の指示を行うこと
を特徴とする請求項５記載の通信中継装置。
【請求項７】
無線回線を介して複数の無線端末とそれぞれ接続可能な複数の基地局と基幹ネットワークとの間に配置された通信中継装置が、前記基幹ネットワークと前記基地局間のトラヒックを中継し、前記基地局のそれぞれからその基地局に接続している端末数の情報を受領し、前記接続している端末数の情報が所定の条件を満足したか判定し、
前記判定結果に基づき前記基地局の少なくとも一つに対して停止、起動または隠蔽のいずれかを指示するスリープ制御方法。
【請求項８】
前記通信中継装置は、いずれか１つの基地局に接続している端末数が所定の値を超えたか、または複数の基地局における接続している端末数の合計が所定の値を超えたかどうか判定し、
前記判定結果に基づき、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対する停止の指示、停止あるいは隠蔽している基地局の少なくとも一つに対する起動の指示、接続している端末数が所定の値を超えた基地局または、接続している端末数の合計が所定の値を超えた場合の複数の基地局の少なくとも一つに対する隠蔽の指示のうち、少なくとも一つの指示を行うこと
を特徴とする請求項７記載のスリープ制御方法。
【請求項９】
前記通信中継装置は、いずれの基地局に接続している端末数も所定の値以下の場合、または複数の基地局における接続している端末数の合計が所定の値以下の場合に、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対して停止の指示を行うこと
を特徴とする請求項８記載のスリープ制御方法。
【請求項１０】
前記通信中継装置は、前記基地局のそれぞれからその基地局におけるトラヒック量の情報を受信し、または前記基地局における基地局毎のトラヒック量を測定し、
前記トラヒック量が所定の条件を満足したか判定し、
前記判定結果に基づき前記複数の基地局の少なくとも一つに対して停止、起動または隠蔽のいずれかを指示すること
を特徴とする請求項７記載のスリープ制御方法。
【請求項１１】
前記通信中継装置は、いずれか１つの基地局のトラヒック量が所定の値を超えたか、または複数の基地局におけるトラヒック量の合計が所定の値を超えたかどうか判定し、
前判定結果に基づき、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対する停止の指示、停止あるいは隠蔽している基地局の少なくとも一つに対する起動の指示、トラヒック量が所定の値を超えた基地局または、トラヒック量の合計が所定の値を超えた場合の複数の基地局の少なくとも一つに対する隠蔽の指示のうち、少なくとも一つの指示を行うこと
を特徴とする請求項１０記載のスリープ制御方法。
【請求項１２】
前記通信中継装置は、いずれの基地局のトラヒック量も所定の値以下の場合、または複数の基地局におけるトラヒック量の合計が所定の値以下の場合に、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対して停止の指示を行うこと
を特徴とする請求項１１記載のスリープ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信中継装置およびスリープ制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットへのアクセス手段として、無線ＬＡＮ等を使用した無線通信システムが普及している。無線通信システムの構成例を図１１に示す。無線通信システムは、基地局３０と、無線回線（チャネル＃１）により基地局と接続されるｍ台（ｍ：整数）の無線端末４０−１〜４０−ｍと、インターネット１０等の基幹ネットワーク、基地局とインターネットを接続する通信中継網２０及びそれを構成する通信中継装置２１から構成される。無線端末４０−１〜４０−ｍは、パケットと呼ばれるデータを送受信し、インターネット１０を通して情報のやり取りを行う。
【０００３】
本構成例では、複数の無線端末４０−１〜４０−ｍは無線回線（チャネル＃１）を共同で使用しパケットを多重して送受信を行う。無線端末４０−１〜４０−ｍがインターネット１０へパケットを送信する場合、送信されたパケットは基地局３０と通信中継装置２１を経由してインターネット１０へと届けられる。無線端末４０−１〜４０−ｍがインターネット１０からパケットを受信する場合は、逆の経路をとる。
【０００４】
スマートフォンやタブレット端末の普及に伴い、無線通信システムに接続される無線端末台数が増加している。無線ＬＡＮ等の無線方式では、上述したように無線回線を共同で使用しパケット多重により送受信を行うため、基地局に接続される無線端末台数が増加すると、パケットの衝突によりスループットが低下する。このスループットの低下を防止するため、特許文献１の無線通信システムでは、図１２のように、ｎ台（ｎ：２以上の整数）の基地局３０−１〜３０−ｎを設置して基地局１台あたりの接続台数を削減し、各基地局に対する負荷を分散している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２-１８５４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の複数台の基地局を設置することによりトラヒックの負荷分散を行う構成では、基地局に接続されうる無線端末台数が少ない場合、図１３のように無線端末が接続されていない基地局３０−ｎが存在して電力を無駄に消費してしまうことになる（ケース１）。このような場合、無線端末が接続されていない基地局３０−ｎは、一時的に停止（スリープ）して電力消費量を削減することも考えられる。
【０００７】
しかしながら、図１４のように１台の基地局３０−１に無線端末４０−１〜４０−ｍの接続が集中し、かつ無線端末が接続されていない基地局３０−ｎが存在してしまう場合（ケース２）には、無線端末が接続されていない基地局３０−ｎが停止するとトラヒックの負荷分散ができなくなってしまうという問題がある。つまり、各基地局はお互いに接続されている無線端末台数を知ることができず、ケース１とケース２を区別することができないので、無線端末が接続されていない基地局が自身の判断で勝手にスリープしてしまうと基地局＃１（３０−ｎ）に負荷が集中し続けることになる。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みて発明されたものであり、複数の基地局に対するトラヒックの負荷分散をおこないつつ、無駄な電力を消費している無線基地局を停止し、無線通信システムの低消費電力化を図ること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る通信中継装置では、無線回線を介して複数の無線端末とそれぞれ接続可能な複数の基地局と基幹ネットワークとの間に配置され、前記基幹ネットワークと前記基地局間のトラヒックを中継し、前記基地局のそれぞれからその基地局に接続している端末数の情報を受信する通信中継手段と、前記接続している端末数の情報が所定の条件を満足したか判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づき前記基地局の少なくとも一つに対して停止、起動または隠蔽のいずれかを指示する指示手段とを備える。
【００１０】
前記判定手段は、いずれか１つの基地局に接続している端末数が所定の値を超えたか、または複数の基地局における接続している端末数の合計が所定の値を超えたかどうか判定し、前記指示手段は、前記判定手段の判定結果に基づき、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対する停止の指示、停止あるいは隠蔽している基地局の少なくとも一つに対する起動の指示、接続している端末数が所定の値を超えた基地局または、接続している端末数の合計が所定の値を超えた場合の複数の基地局の少なくとも一つに対する隠蔽の指示のうち、少なくとも一つの指示を行うようにしてもよい。
【００１１】
前記指示手段は、いずれの基地局に接続している端末数も所定の値以下の場合、または複数の基地局における接続している端末数の合計が所定の値以下の場合に、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対して停止の指示を行うようにしてもよい。
【００１２】
前記通信中継手段は、前記基地局のそれぞれからその基地局におけるトラヒック量の情報を受信し、または前記基地局における基地局毎のトラヒック量を測定し、前記判定手段は、前記トラヒック量が所定の条件を満足したか判定し、前記指示手段は、前記判定手段の判定結果に基づき前記複数の基地局の少なくとも一つに対して停止、起動または隠蔽のいずれかを指示するようにしてもよい。
【００１３】
前記判定手段は、いずれか１つの基地局のトラヒック量が所定の値を超えたか、または複数の基地局におけるトラヒック量の合計が所定の値を超えたかどうか判定し、前記指示手段は、前記判定手段の判定結果に基づき、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対する停止の指示、停止あるいは隠蔽している基地局の少なくとも一つに対する起動の指示、トラヒック量が所定の値を超えた基地局または、トラヒック量の合計が所定の値を超えた場合の複数の基地局の少なくとも一つに対する隠蔽の指示のうち、少なくとも一つの指示を行うようにしてもよい。
【００１４】
前記指示手段は、いずれの基地局のトラヒック量も所定の値以下の場合、または複数の基地局におけるトラヒック量の合計が所定の値以下の場合に、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対して停止の指示を行うようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明に係るスリープ制御方法では、無線回線を介して複数の無線端末とそれぞれ接続可能な複数の基地局と基幹ネットワークとの間に配置された通信中継装置が、前記基幹ネットワークと前記基地局間のトラヒックを中継し、前記基地局のそれぞれからその基地局に接続している端末数の情報を受領し、前記接続している端末数の情報が所定の条件を満足したか判定し、前記判定結果に基づき前記基地局の少なくとも一つに対して停止、起動または隠蔽のいずれかを指示する。
【００１６】
前記通信中継装置は、いずれか１つの基地局に接続している端末数が所定の値を超えたか、または複数の基地局における接続している端末数の合計が所定の値を超えたかどうか判定し、前記判定結果に基づき、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対する停止の指示、停止あるいは隠蔽している基地局の少なくとも一つに対する起動の指示、接続している端末数が所定の値を超えた基地局または、接続している端末数の合計が所定の値を超えた場合の複数の基地局の少なくとも一つに対する隠蔽の指示のうち、少なくとも一つの指示を行うようにしてもよい。
【００１７】
前記通信中継装置は、いずれの基地局に接続している端末数も所定の値以下の場合、または複数の基地局における接続している端末数の合計が所定の値以下の場合に、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対して停止の指示を行うようにしてもよい。
【００１８】
前記通信中継装置は、前記基地局のそれぞれからその基地局におけるトラヒック量の情報を受信し、または前記基地局における基地局毎のトラヒック量を測定し、前記トラヒック量が所定の条件を満足したか判定し、前記判定結果に基づき前記複数の基地局の少なくとも一つに対して停止、起動または隠蔽のいずれかを指示するようにしてもよい。
【００１９】
前記通信中継装置は、いずれか１つの基地局のトラヒック量が所定の値を超えたか、または複数の基地局におけるトラヒック量の合計が所定の値を超えたかどうか判定し、前判定結果に基づき、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対する停止の指示、停止あるいは隠蔽している基地局の少なくとも一つに対する起動の指示、トラヒック量が所定の値を超えた基地局または、トラヒック量の合計が所定の値を超えた場合の複数の基地局の少なくとも一つに対する隠蔽の指示のうち、少なくとも一つの指示を行うようにしてもよい。
【００２０】
前記通信中継装置は、いずれの基地局のトラヒック量も所定の値以下の場合、または複数の基地局におけるトラヒック量の合計が所定の値以下の場合に、起動している基地局のうち接続している端末が無い基地局の少なくとも１つに対して停止の指示を行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、複数の基地局に対するトラヒックの負荷分散を行いつつ、無駄な電力を消費している無線端末を停止し、無線通信システムの低消費電力化を図ることができる。  
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの全体構成を表す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る通信中継装置の構成例を表す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る基地局を停止または起動すべきか否かを判定する際の判定基準例を表す表である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムの全体構成を表す図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態に係る基地局の動作の概要を表す図である。
【図６】図６は、隠蔽モードがない場合の基地局の動作の概要を表す図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態に係る隠蔽モードがある場合の基地局の動作の概要を表す図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態に係る基地局の制御手順を表すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の第２の実施の形態に係る基地局の制御手順における基地局の状態を表す図である。
【図１０】図１０は、本発明の無線通信システムの通信中継網にＰＯＮシステムを用いた場合の構成例を表す図である。
【図１１】図１１は、従来の無線通信システムの構成例を表す図である。
【図１２】図１２は、従来の無線通信システムの構成例を表す図である。
【図１３】図１３は、従来の無線通信システムの構成例を表す図である。
【図１４】図１４は、従来の無線通信システムの構成例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの全体構成を表す図である。
【００２５】
図１の無線通信システムは、ｎ台（ｎ：整数）の基地局３０−１〜３０−ｎと、無線回線（チャネル＃１から＃ｎ）により基地局と接続されるｍ台（ｍ：整数）の無線端末４０−１〜４０−ｍと、インターネット１０等の基幹ネットワーク、基地局とインターネットを接続する通信中継網２０及びそれを構成する通信中継装置２１から構成される。
【００２６】
ここで、基地局は、「停止」と「起動」の二つの動作モードを有する。「停止」とは基地局の電源がオフの状態をいうが、通信中継装置から「起動」の指示を受けた際に再起動できる最低限の電力を消費している状態である。一方、「起動」とは基地局の電源がオンの状態であり、無線端末及びインターネットと通信可能な状態をいう。通信中継装置２１が制御パケットを用いて各基地局３０−１〜３０−ｎに接続している無線端末の台数の情報を収集し、得られた接続している端末数の情報に基づき、各基地局基地局３０−１〜３０−ｎを停止あるいは起動すべきか判定し、各基地局基地局３０−１〜３０−ｎに対して制御パケットを用いて停止、起動を指示することが特徴である。
【００２７】
通信中継装置２１としては、例えば、スイッチ、サーバー、ルータなど、基地局に「直接」接続された装置が基地局のスリープを制御する構成が考えられる
【００２８】
本構成例では、まず、各基地局３０−１〜３０−ｎが自身に接続されている無線端末の台数を、一定期間ごとに制御パケットを用いて通信中継装置２１に報告する。報告を受けた通信中継装置２１は、あらかじめ基地局を停止するか起動するかを判定するための接続端末数に関する条件を定めておき、各基地局３０−１〜３０−ｎに接続されている無線端末台数に基づき各基地局３０−１〜３０−ｎが停止あるいは起動すべきか否かを判定し、制御パケットを各基地局３０−１〜３０−ｎに送信して停止あるいは起動を指示する。この制御パケットには、「停止」状態に遷移する場合には「停止」の指示が記載され、「起動」状態に遷移する場合には「起動」の指示が記載される。各基地局３０−１〜３０−ｎは、受信した制御パケットの指示に従い、停止あるいは起動の処理を行う。
【００２９】
本実施の形態における通信中継装置の構成例を図２に示す。通信中継装置２１は、基地局とインターネット間の通信を中継し、基地局と制御パケットの送受信を行う通信中継部２２と、スリープ制御部２３から構成されている。このスリープ制御部２３は、インタフェース部において通信中継手段２２から制御パケットを受信して、各基地局に接続している端末数の情報を収集する。そして、判定部においてその情報に基づき各基地局を停止あるいは起動すべきか判定し、指示部においてはその判定結果に基づき基地局に対して停止あるいは起動の指示を行う。本構成例では、インタフェース部と判定部、指示部は信号バスで接続され、判定部及び指示部はＣＰＵを搭載したコンピュータである。判定処理や停止あるいは起動の指示処理はコンピュータに読み込まれたソフトウェアにより実行される。
【００３０】
スリープ制御部２３において、各基地局３０−１〜３０−ｎが停止あるいは起動すべきかを判定する判定基準の一例を図３に示す。ここでは、番号ｎ(＃ｎ)の基地局に指示を出す場合を例として説明する。通信中継装置は、基地局＃ｎに接続されている端末数が０であり、かつ、基地局＃ｎが「起動」中の場合、基地局＃ｎは停止すべきであると判定し、「停止」の指示を記載した制御パケットを基地局＃ｎに送信する。一方、基地局＃ｎ以外の基地局（＃1〜＃ｎ−１）のうちどれか1つの基地局に接続されている無線端末台数が事前に設定した閾値（Ｔｈ１）を超えており、かつ、基地局＃ｎが「停止」中の場合、基地局＃ｎは起動すべきであると判定し、「起動」の指示を記載した制御パケットを基地局＃ｎに送信する。
【００３１】
このように、接続されている無線端末数が０の基地局に対しては原則として停止すべきであると判定して、「停止」の指示を行い、無用な電力を消費している基地局を停止して消費電力の削減を図る。一方、他の基地局のいずれか１つの基地局に接続されている無線端末数が事前に設定した閾値（Ｔｈ１）を超えている場合には停止中の基地局に対して、起動の指示を行いトラヒックの負荷分散を優先するように制御する。
【００３２】
また、停止すべき基地局と起動すべき基地局が複数存在する場合には、消費電力の削減と複数基地局におけるトラヒックの負荷分散のトレードオフを判断し、停止あるいは起動する基地局を適宜決定するようにすればよい。この停止あるいは起動の制御は一定間隔で行うことが考えられる。その場合、１つの基地局について１つの制御スパンの間に停止すべき条件と起動すべき条件の両方が成立することがありえるが、本実施の形態では、起動の指示を優先する。
【００３３】
また、１つの制御スパンの間に両方の条件が成立しないように、起動中の基地局に接続されている端末数が０であり、かつ他のいずれの基地局に接続されている無線端末数も事前に設定した閾値（Ｔｈ１）以下の場合に停止を指示するようにしてもよい。
【００３４】
本実施の形態では、一定期間ごとに通信中継装置と基地局が制御パケットをやり取りする例を示したが、制御パケットをやり取りするタイミングはこれのみに限るわけではない。たとえば、基地局に接続されている端末数に変化があった場合のみ制御パケットをやり取りする構成でもよい。他の実施の形態でも同様である。
【００３５】
本実施の形態では、通信中継装置が各基地局に「停止」や「起動」の制御パケットを送信する判定基準の一例を示したが、判定基準はこれに限られない。たとえば、「停止」の制御パケットを送信する判定基準の例としては、全基地局または複数の基地局に接続されている無線端末の合計値が事前に設定した基準（Ｔｈ２）以下になった場合に、接続されている無線端末がない基地局に「停止」の制御パケットを送信する例が考えられる。一方、「起動」の制御パケットを送信する判定基準の例としては、全基地局または複数の基地局に接続されている無線端末数の合計値が事前に設定した基準（Ｔｈ３）を超えた場合に、停止中の基地局に「起動」の制御パケットを送信する例も考えられる。
【００３６】
また、本実施の形態では、通信中継装置が各基地局から接続している端末数の情報を受信しその情報に基づき各基地局を停止あるいは起動すべきか判定する例を説明したが、各基地局から接続されている全端末のトラヒック量例えば送受信しているパケット数の情報を受信し、その情報に基づき停止あるいは起動すべきか判断するようにしてもよい。
【００３７】
例えば、基地局＃ｎに接続されている端末数が０であり、かつ、基地局＃ｎが「起動」中の場合、基地局＃ｎは停止すべきであると判定するのは上記と同じであるが、基地局＃ｎ以外の基地局（＃1〜＃ｎ−１）のうちどれか1つの基地局のパケット数が事前に設定した閾値を超えており、かつ、基地局＃ｎが「停止」中の場合、基地局＃ｎは起動すべきであると判定し、「起動」の指示を記載した制御パケットを基地局＃ｎに送信する。
【００３８】
また、トラヒック量を用いた場合でも、全基地局または複数の基地局のトラヒック量の合計値が事前に設定した基準以下になった場合に、接続されている無線端末がない基地局に「停止」の制御パケットを送信するようにしてもよいし、全基地局または複数の基地局に接続されている無線端末数の合計値が事前に設定した基準を超えた場合に、停止中の基地局に「起動」の制御パケットを送信するようにしてもよい。
【００３９】
尚、このトラヒック量（パケット数）の情報は基地局が測定して通信中継装置に送信してもよいし、通信中継装置の通信中継部において自ら測定するようにしてもよい。
【００４０】
以上のように、通信中継装置が各基地局に接続されている端末数やトラヒック量の情報を収集することにより、無線端末が接続されていない基地局が存在して電力を無駄に消費してしまう場合（ケース１）と、無線端末が接続されていない基地局が存在しても、特定の基地局に無線端末の接続が集中している場合（ケース２）を識別し、この情報に基づき基地局を停止すべきか起動すべきかを判定する本発明により、トラヒックの負荷分散を考慮しつつ、無駄な電力を消費している無線端末を停止することが可能となり、無線通信システムの低消費電力化が可能となる。
【００４１】
さらに、本実施の形態によれば、低消費電力化や通信中継装置の集中管理による運用コストの削減効果や、基地局が停止するべきかどうかを判定することはないことによる機能の簡易化、作り安さの向上、低コスト化などの効果もある。
【００４２】
本実施の形態では、通信中継装置が各基地局と制御パケットをやり取りしてスリープを制御する例を示したが、たとえば専用の信号線を使用してもよい。他の実施の形態でも同様である。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る無線システムの全体構成を表す図である。第１の実施の形態との差分は、各基地局は「隠蔽」の動作モードを有し、通信中継装置が各基地局に「隠蔽」を指示する制御パケットを送信する点である。
【００４４】
第１の実施の形態において、基地局は「停止」と「起動」の２つの動作モードを有していた。さらに、基地局に「停止」の指示を出すタイミングは、該当基地局に接続されている無線端末台数が０の場合であった。これは、無線端末が一台でも接続されている基地局は「停止」することができないからである。無線端末は、自身が接続する基地局を接続可能な基地局から自由に選択することができる。第１の実施の形態では偶発的に接続されている無線端末台数が０となっている基地局が存在したときのみ、該当基地局を停止して消費電力を削減することができるが、接続端末が多数の場合等には接続端末数が０の基地局の存在確率は低い場合がある。第２の実施の形態は、スリープによる低消費電力効果を向上させるため、接続されている無線端末数が０となる基地局を確率的に多く存在させる方法に関するものである。
【００４５】
本実施の形態では、各基地局は第３の動作モードとして「隠蔽」を有し、通信中継装置が各基地局に「隠蔽」を指示することを特徴とする。各基地局は、「隠蔽」を指示されるとビーコンと呼ばれる新規接続のための信号発信を停止し、無線端末と新規に接続を確立することができなくなる。この場合、隠蔽中の基地局では、接続されている無線端末が通信の終了に伴い自発的に接続を切断することで徐々に接続台数が減っていき、最終的に接続されている無線端末数が０となり動作モードを「停止」にできる状態となる。
【００４６】
図５を用いて第２の実施の形態について説明する。図５は、本実施の形態における基地局の動作概要を示したものである。まず、起動中の基地局は、自身に接続されている無線端末数が事前に設定されている閾値（Ｔｈ）を超えると、通信中継装置の指示により「隠蔽」の動作モードに遷移する。その後、この基地局に接続されている無線端末は徐々に切断されていき最終的に接続されている無線端末数が０となると、通信中継装置の指示により「停止」の動作モードとなる。そして、他の基地局に接続されている無線端末数が多くなってくると、当該他の基地局に対して通信中継装置が「隠蔽」の指示を出し、停止していた基地局に対しては「起動」指示を出して再び「起動」の動作モードへと遷移する。
【００４７】
以上のような「隠蔽」モードを用いた動作を図６と図７を用いて説明する。図６は、「隠蔽」モードがない場合の例で、図７は「隠蔽」モードがある場合の例である。図６および図７において、基地局は２つ（基地局＃１、＃２）とし、接続されている無線端末数が閾値（Ｔｈ＝９）を超えると起動中の基地局を「隠蔽」モードへと遷移させ、あるいは「停止」中の基地局を起動させることとする。
【００４８】
まず、時刻Ｔ１において、基地局＃１は「停止」し、基地局＃２は「起動」しており、２つの基地局に接続されている無線端末は０であるとする。ここで、Ｔ１からＴ２へと時刻が経過することにより、１０台の無線端末が基地局＃２に接続される。ここで、閾値（Ｔｈ）は９であるため、図６では基地局＃２が「起動」状態のまま基地局＃１も「起動」される。一方、図７では、基地局＃２が「隠蔽」モードへと遷移するとともに基地局＃１が「起動」される。
【００４９】
次に、時刻がＴ２からＴ３へと経過すると、図６と７の両方において、基地局＃１に４台の無線端末が新規に接続され、基地局＃２から８台の無線端末が切断される。その後、時刻がＴ３からＴ４へと経過すると、図６では２台の無線端末が基地局＃２へと新規に接続を行い、図７では基地局＃２が「隠蔽」モードで、接続を希望する無線端末から存在が見えないため２台の無線端末は基地局＃１と新規に接続を行う。
【００５０】
そして、時刻がＴ４からＴ５へと経過すると、図６と図７の両方で、基地局＃１に新規に無線端末が３台接続し、基地局＃２から２台の無線端末が接続を切断したとする。この場合、時刻Ｔ５において基地局＃１と基地局＃２に接続されている合計の無線端末台数は図６と図７でともに９台であるが、図６では接続台数が０である基地局は存在しないが、図７では基地局＃２の接続台数が０になる。
【００５１】
このように、基地局の動作モードに「隠蔽」モードを導入することにより、新規に接続する無線端末の接続先を限定し、接続台数が０の基地局が存在する確率を向上させ、スリープによる低消費電力効果を高めることが可能となる。
【００５２】
本実施の形態において、各基地局の接続台数を基に通信中継装置が各基地局に「停止」、「起動」、「隠蔽」の指示を出す手順の一例を図８に示す。本手順は、図９のように、通信中継装置２１に接続されているｎ台の基地局３０−１〜３０−ｎのうち１台だけを「起動」状態とし、残りのｎ−１台は「停止」状態か「隠蔽」状態とするための手順例である。
【００５３】
まず初めに、通信中継装置２１は、基地局＃ｎ（３０−ｎ）のみを起動させる（Ｓ１）。次に、通信中継装置２１は、接続台数が０でかつ隠蔽中の基地局がないかを、各基地局３０−１〜３０−ｎから報告されてくる制御パケットにより確認する（Ｓ２）。該当する基地局が有る場合、通信中継装置２１は該当基地局に「停止」の指示を記載した制御パケットを送信し（Ｓ３）、Ｓ２に戻る。
【００５４】
該当する基地局がない場合、通信中継装置２１は各基地局３０−１〜３０−ｎから送信されてくる接続された端末数の情報から、起動中の基地局の接続端末数が事前に設定した閾値（Ｔｈ）より大きいかどうかを判定する（Ｓ４）。該当する基地局がない場合、Ｓ２の手順へ戻る。該当する基地局が有る場合は、該当基地局に「隠蔽」を指示する制御パケットを送信する（Ｓ５）。そして、「停止」状態の基地局があるかを確認し（Ｓ６）、該当する基地局が有る場合は、該当基地局の少なくとも１つに「起動」の指示を記載した制御パケットを送信してからＳ２に戻り（Ｓ７）、該当する基地局がない場合は何もせずにＳ２へと戻る。
【００５５】
本実施の形態では、「隠蔽」状態の基地局が「停止」状態を経て「起動」状態へと遷移する例を示したが、構成はこれのみに限らない。たとえば、「隠蔽」状態の基地局が「起動」状態へと遷移するように、通信中継装置が指示を出してもよい。
【００５６】
また、本実施の形態では、接続台数が事前に設定された閾値を超えた基地局に対して「隠蔽」の指示を記載した制御パケットを送信する例を示したが、「隠蔽」の指示を出す判定基準はこれに限られない。たとえば、複数の基地局の接続台数の合計値が事前に設定された閾値を超えた場合に、接続されている台数が最も多い基地局に対して「隠蔽」の指示を出すようにしてもよい。
【００５７】
本実施の形態では、通信中継装置が各基地局から接続している端末数の情報を受信しその情報に基づき各基地局を停止、起動あるいは隠蔽すべきか判定する例を説明したが、各基地局から接続されている全端末のトラヒック量例えば送受信しているパケット数の情報を受信し、その情報に基づき停止、起動あるいは隠蔽すべきか判断するようにしてもよい。
【００５８】
例えば、上述した手順例では、起動中の基地局の接続端末数が事前に設定した閾値（Ｔｈ）より大きい場合は、該当基地局に「隠蔽」を指示する制御パケットを送信し、停止中の基地局に「起動」を指示する制御パケットを送信したが、トラヒック量を用いた場合は、起動中の基地局のトラヒック量例えばパケット量が事前に設定した閾値（Ｔｈ）より大きい場合は、該当基地局に「隠蔽」を指示する制御パケットを送信するとともに、停止中の基地局に「起動」を指示する制御パケットを送信する例が考えられる。
【００５９】
また、トラヒック量を用いた場合でも、複数の基地局におけるトラヒック量の合計が事前に設定された閾値を超えた場合に、トラヒック量が最も多い基地局に対して「隠蔽」の指示を出すようにしてもよい。
【００６０】
尚、このトラヒック量（パケット数）の情報は基地局が測定して通信中継装置に送信してもよいし、通信中継装置の通信中継部において自ら測定するようにしてもよい。
【００６１】
（第３の実施の形態）
図１０は、本発明の無線通信システムにおける通信中継網にＰＯＮ（Passive Optical Network）システムを用いた場合の構成例を表す図である。
【００６２】
上記、第１、第２の実施の形態では、スイッチ、サーバー、ルータなど、基地局に「直接」接続された通信中継装置が基地局のスリープを制御する構成例であった。しかしながら、本発明において基地局のスリープを制御する装置は、基地局に直接接続された装置に限られるわけではなく、基地局とインターネット等の基幹ネットワークの間の通信中継網に属する装置であればどの装置が行ってもよい。本実施の形態では、インターネットと基地局間を接続する通信中継網として、ＰＯＮシステムを利用する場合の構成例を説明する。
【００６３】
図１０は無線通信システムの通信中継網としてＰＯＮシステムを利用した場合の構成例を示すたものである。ＰＯＮシステムは、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）２４と、複数（ｘ）個のＯＮＵ（Optocal Network Unit）と、ＯＬＴ２４と複数個のＯＮＵを１：ｘに接続する光ファイバ２７および光スプリッタ２６とにより構成される。本構成例では、ＯＬＴ２４に接続されるＯＮＵは２台（ＯＮＵ＃１、ＯＮＵ＃２）（２５−１〜２５−２）とする。ＯＬＴ２４にはインターネット等の基幹ネットワークが接続され、各ＯＮＵにはｎ台の基地局が接続される。
【００６４】
本実施の形態において、各基地局のスリープを制御するのは、ＯＬＴでも各ＯＮＵでもよい。各ＯＮＵが制御する場合、第１の実施の形態や第２の実施の形態と同様の構成により制御が可能であるが、各ＯＮＵは自身に直接に接続された基地局に対してしかスリープの制御を行うことができない。つまり、各ＯＮＵが制御する場合は、各ＯＮＵに接続されたｎ台の基地局の消費電力を最適化する観点でしかスリープを制御することができない。一方、ＯＬＴが制御する場合には、自身の配下の複数のＯＮＵに接続された複数の基地局（２×ｎ台）を同時に制御することが可能となる。
【００６５】
これにより、ＯＬＴ２４配下の無線システム全体の消費電力を最適化するようにスリープを制御することが可能になり、第１の実施の形態や第２の実施の形態に比べて更なる低消費電力化を実現することが可能となる。ＯＬＴが全基地局のスリープを制御する場合には、各ＯＮＵは基地局から送信されてくる接続している端末数を通知する制御パケットをＯＬＴへと転送し、一方、ＯＬＴからの停止、起動等を指示する制御パケットを宛先となっている基地局へと転送する。
【００６６】
尚、第１及び第２の実施の形態と同様に、本実施の形態でも、各基地局から接続されている全端末のトラヒック量例えば送受信しているパケット数の情報を受信し、その情報に基づき停止、起動あるいは隠蔽すべきか判断するようにしてもよく、トラヒック量（パケット数）の情報は基地局が測定してＯＬＴあるいはＯＮＵに送信してもよいし、ＯＬＴあるいはＯＮＵにおいて自ら測定するようにしてもよい。
【００６７】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、複数の基地局における接続している端末数やトラヒック量等の状況を考慮しつつ、各基地局を停止、起動あるいは隠蔽すべきか判定できるので、複数の基地局に対するトラヒックの負荷分散をおこないつつ、無駄な電力を消費している無線基地局を停止し、無線通信システムの低消費電力化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、無駄な電力を消費している無線基地局を停止し、低消費電力化を図った無線システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…インターネット、２０…通信中継網、２１…通信中継装置、２２…通信中継部、２３…スリープ制御部、２４…ＯＬＴ、２５−１〜２５−２…ＯＮＵ、２６…光スプリッタ、２７…光ファイバ、３０、３０−１〜３０−２ｎ…基地局、４０、４０−１〜４０−ｍ＋２…無線端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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