(57)【要約】  複数の地域での計算処理リソースの使用を適切にスケジューリングすることによって、計算処理リソースをより効率的に使用する。トラフィック予測部（１４０Ｄ）は、通信ノードを通るトラフィックを予測する。スケジューリング部（１１０Ｄ）は、予測されたトラフィックを処理するために、通信ノードが所持する計算処理リソースの使用予定を決定する。リソース販売部（１２０Ｄ）は、使用される予定のない空き計算処理リソースを通信ノードが所持している場合、当該空き計算処理リソースを供給する。
2019078331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ノードを通るトラフィックを予測するトラフィック予測手段と、
予測された前記トラフィックを処理するために、前記通信ノードによる計算処理リソースの使用予定を決定するスケジューリング手段と、
前記通信ノードが所持する計算処理リソースの合計から、使用予定の決定した計算処理リソースを除いた残りの空き計算処理リソースを供給するリソース供給手段と、を備えたことを特徴とするノード制御装置。
【請求項２】
前記空き計算処理リソースがユーザ装置から要求された場合、前記スケジューリング手段は、前記ユーザ装置からの指示による前記計算処理リソースの使用予定をさらに決定することを特徴とする請求項１に記載のノード制御装置。
【請求項３】
前記スケジューリング手段は、前記通信ノードの負荷状況に応じて、前記計算処理リソースの使用予定を変更することを特徴とする請求項１または２に記載のノード制御装置。
【請求項４】
前記通信ノードは、ユーザ装置と無線通信を行う１つ以上の無線通信装置とともに基地局を構成しており、
前記基地局を構成する各無線通信装置の有効化または無効化を決定する基地局構成管理手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のノード制御装置。
【請求項５】
前記スケジューリング手段は、使用する前記通信ノードの計算処理リソースの量および種類、ならびに、前記計算処理リソースの使用時間のうち、少なくとも１つを決定することを特徴とする請求項４に記載のノード制御装置。
【請求項６】
前記基地局構成管理手段は、前記通信ノードの負荷状況に応じて、前記基地局の構成を変更することを特徴とする請求項４または５に記載のノード制御装置。
【請求項７】
前記通信ノードは、前記計算処理リソースを用いてベースバンド処理を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のノード制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のノード制御装置と、
前記ノード制御装置によって制御される前記通信ノードと、
前記通信ノードと接続され、ユーザ装置と無線通信を行う１つ以上の無線通信装置と、を備えた計算処理システム。
【請求項９】
通信ノードを通るトラフィックを予測し、
予測された前記トラフィックを処理するために、前記通信ノードによる計算処理リソースの使用予定を決定し、
前記通信ノードが所持する計算処理リソースの合計から、使用予定の決定した計算処理リソースを除いた残りの空き計算処理リソースを供給する
ことを特徴とするノード制御方法。
【請求項１０】
通信ノードを通るトラフィックを予測することと、
予測された前記トラフィックを処理するために、前記通信ノードによる計算処理リソースの使用予定を決定することと、
前記通信ノードが所持する計算処理リソースの合計から、使用予定の決定した計算処理リソースを除いた残りの空き計算処理リソースを供給することと、をコンピュータに実行させるプログラムを記憶した、一時的でない記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノード制御装置、計算処理システム、ノード制御方法、および、記録媒体に関し、特に、複数の通信ノードを制御するノード制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル通信システムにおいて、複数の基地局を一つの通信ノードによって制御するＣ−ＲＡＮ（Centralized-Radio  Access  Network）アーキテクチャが活用されている。Ｃ−ＲＡＮアーキテクチャを用いることにより、基地局設備の使用効率を改善することができる。特許文献１には、Ｃ−ＲＡＮアーキテクチャを用いた、関連するモバイル通信システムの一例が開示されている。【０００３】
図１９を用いて、Ｃ−ＲＡＮアーキテクチャを用いた、関連するモバイル通信システム９の構成の一例について説明する。【０００４】
図１９に示すモバイル通信システム９において、ＢＢＵ（Base  Band  Unit）９１０、９２０（以下、「ＢＢＵ９１０（９２０）」と記載する）は、それぞれ、コアネットワーク９３０を介して、インターネット９４０に接続している。ＢＢＵ９１０（９２０）は、通信ノードに対応する。コアネットワーク９３０は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）ネットワークのＥＰＣ（Evolved Packet Core）であってよい。例えば、ＢＢＵ−１（９１０）とＲＲＨ（Remote  Radio  Head）−１Ａ（９１５）、および、ＢＢＵ−２（９２０）とＲＲＨ−２Ａ（９２５）は、それぞれ、コアネットワーク９３０と接続される一つの基地局を形成している。【０００５】
ＢＢＵ９１０（９２０）は、コアネットワーク９３０から、例えば、ＩＰ（Internet Protocol）パケットを受信して、受信したＩＰパケットやＢＢＵ９１０（９２０）自身が生成する制御情報等から生成したベースバンド信号を、ＲＲＨ９１５、９２５（以下、「ＲＲＨ９１５（９２５）」と記載）へ送信する。【０００６】
ＲＲＨ９１５（９２５）は、ＢＢＵ９１０（９２０）から受信したベースバンド信号を、ＲＦ（Radio  Frequency）信号に変換し、変換したＲＦ信号をユーザ装置（図示せず）へ送信する。また、ＲＲＨ９１５（９２５）は、ユーザ装置から、ＲＦ信号を受信し、受信したＲＦ信号をベースバンド信号に変換する。そして、ＲＲＨ９１５（９２５）は、変換したベースバンド信号をＢＢＵ９１０（９２０）に送信する。ＢＢＵ９１０（９２０）は、受信したベースバンド信号を処理して制御情報やＩＰパケットを取り出し、当該制御情報に従った処理を行ったり、コアネットワーク９３０へのＩＰパケットの送信等を行ったりする。【０００７】
図１９において、ＲＲＨ９１５に含まれるＲＲＨ−１Ａ〜１Ｃは、互いに異なる地域（セル）にあるユーザ装置（図示せず）と、無線通信を行う。例えば、ＲＲＨ−１Ａはオフィス地域を担当し、ＲＲＨ−１Ｂは住宅地を担当し、ＲＲＨ−１Ｃはその中間地域を担当する。【０００８】
ＢＢＵ９１０（９２０）は、ＲＲＨ９１５（９２５）の一部または全部との間で、同時に無線または有線で接続を確立することが可能である。また、ＢＢＵ９１０（９２０）は、ＢＢＵ９１０（９２０）が処理を実行する際、接続した１台または複数のＲＲＨ９１５（９２５）に対して、処理能力（例えば、計算処理リソース）を動的に分配することができる。【０００９】
オフィス地域では、一般に、トラフィックは、昼間に上昇し、夜間に低下する。他方、住宅地では、平日の昼間には、トラフィックはそれほど上昇しない。【００１０】
オフィス地域、住宅地、中間地域、の各地域に、それぞれ、基地局が１台ずつ配備される場合を例にとり、Ｃ−ＲＡＮアーキテクチャの効果を説明する。Ｃ−ＲＡＮアーキテクチャを用いないモバイル通信システムでは、各基地局は、担当する地域で発生し得るトラフィックの最大通信量に対応可能な処理能力を有する必要がある。例えば、平日の昼間には、オフィス地域に配備された基地局は莫大なトラフィックを処理している一方、住宅地に配備された基地局の処理能力（以下では「計算処理リソース」とも呼ぶ）には余裕がある。したがって、モバイル通信システム全体から見れば、住宅地に配備された基地局の計算処理リソースが効率的に使用されていない。【００１１】
一方、Ｃ−ＲＡＮを用いるモバイル通信システム９では、オフィス地域におけるトラフィックが増大した場合、ＢＢＵ９１０は、ＲＲＨ−１Ｂ、１Ｃのトラフィックの処理に分配していた計算処理リソースの一部を、オフィス地域に配備されたＲＲＨ−１Ａのトラフィックの処理のために分配し直す。ＲＲＨ−１Ａは、常時、トラフィックの最大通信量に対応可能な処理能力を与えられている必要はない。ＢＢＵ９１０は、ＲＲＨ−１Ｂ、１Ｃのトラフィックの減少によって生じた余剰分の計算処理リソースをＲＲＨ−１Ａのトラフィックの処理に分配することによって、ＲＲＨ−１Ａのトラフィック処理能力を向上させることができる。【００１２】
特許文献２には、Ｃ−ＲＡＮアーキテクチャを用いるモバイル通信システムにおいて、トラフィックの変化を予測して、基地局の空き計算処理リソースを、他の基地局に動的に分配する構成の一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１７−１２０９７７号公報
【特許文献２】国際公開第２０１５／０４５４４４号
【特許文献３】特開２０１５−１４４３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献２に記載の関連するモバイル通信システムにおいて、トラフィックの変化の予測結果に基づいて、基地局の空き計算処理リソースを他の基地局に分配した後、空き計算処理リソースが残る場合がある。この場合、関連するモバイル通信システムにおいては、残った空き計算処理リソースは無駄になる。特許文献２には、この問題について、何ら開示されていない。【００１５】
本発明の目的は、複数の地域での計算処理リソースの使用を適切にスケジューリングすることによって、計算処理リソースをより効率的に使用することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一様態に係わるノード制御装置は、通信ノードを通るトラフィックを予測するトラフィック予測手段と、予測された前記トラフィックを処理するために、前記通信ノードによる計算処理リソースの使用予定を決定するスケジューリング手段と、前記通信ノードが所持する計算処理リソースの合計から、使用予定の決定した計算処理リソースを除いた残りの空き計算処理リソースを供給するリソース供給手段と、を備えている。【００１７】
本発明の一様態に係わる計算処理システムは、ノード制御装置と、前記ノード制御装置によって制御される前記通信ノードと、前記通信ノードと接続され、ユーザ装置と無線通信を行う１つ以上の無線通信装置と、を備えている。【００１８】
本発明の一様態に係わるノード制御方法は、通信ノードを通るトラフィックを予測し、予測された前記トラフィックを処理するために、前記通信ノードによる計算処理リソースの使用予定を決定し、前記通信ノードが所持する計算処理リソースの合計から、使用予定の決定した計算処理リソースを除いた残りの空き計算処理リソースを供給する。【００１９】
本発明の一様態に係わる記録媒体は、通信ノードを通るトラフィックを予測することと、予測された前記トラフィックを処理するために、前記通信ノードによる計算処理リソースの使用予定を決定することと、前記通信ノードが所持する計算処理リソースの合計から、使用予定の決定した計算処理リソースを除いた残りの空き計算処理リソースを供給することと、をコンピュータに実行させるプログラムを記憶している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一様態によれば、通信ノードの計算処理リソースをより効率的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係わる計算処理システムの構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係わるノード制御装置の構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態の通信ノードの構成例を示す図である。
【図４】第１の実施形態のユーザ装置の構成例を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係わるノード制御装置によるトラフィック履歴の記憶およびトラフィックの予測の一例を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係わるノード制御装置が用いるリソース分配表の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係わるノード制御装置が用いるベースバンド処理部が必要とする計算処理リソース（単位トラフィックあたり）の一例を示す図である。
【図８】第１の実施形態に係わる計算処理システムの第１の動作例を示す図である。
【図９】第１の実施形態に係わる計算処理システムの第２の動作例を示す図である。
【図１０】第１の実施形態に係わる計算処理システムの第３の動作例を示す図である。
【図１１】第１の実施形態に係わる計算処理システムの第４の動作例を示す図である。
【図１２】第１の実施形態に係わる計算処理システムの第５の動作例を示す図である。
【図１３】第２の実施形態に係わる計算処理システムの構成例を示す図である。
【図１４】第２の実施形態のユーザ装置の構成例を示す図である。
【図１５】第３の実施形態に係わるノード制御装置の構成例を示す図である。
【図１６】第３の実施形態に係わる計算処理システムの動作例を示す図である。
【図１７】第４の実施形態に係わるノード制御装置の構成例を示す図である。
【図１８】第５の実施形態に係わるノード制御装置の構成例を示す図である。
【図１９】Ｃ−ＲＡＮアーキテクチャを用いた、関連するモバイル通信システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔第１の実施形態〕
図１〜図１２を用いて、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、第１の実施形態に係る計算処理システム１の構成の一例を示す構成図である。図１に例示する計算処理システム１は、ノード制御装置１００と、通信ノード２００−１〜２と、無線通信装置３００−１Ａ〜３００−２Ｃと、ユーザ装置４００と、コアネットワーク５００とを含んでいる。通信ノード２００−１〜２は、コアネットワーク５００を介して、インターネット６００に接続している。なお、枝番が付加されている符号の一部を省略している。例えば、２００−１〜２は、２００−１〜２００−２を表している。なお、１００Ｃは、後述する実施形態３に係るノード制御装置をあらわす。
【００２４】
図１に示す計算処理システム１の構成要素の数や、構成要素間の接続関係は一例である。これらの部材の枝番（例えば通信ノード２００−１〜２の１〜２）は、混乱の恐れが無い場合に限り、以降の説明において省略することがある。
【００２５】
通信ノード２００と、無線通信装置３００と、コアネットワーク５００とは、例えば、モバイル通信事業者によって所有および運用されるモバイル通信システムを構成する。モバイル通信システムは、例えば、３Ｇ（3rd  Generation）、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、または５Ｇ（5th  Generation）の規格に基づくものであってよい。
【００２６】
ノード制御装置１００は、インターネット６００およびコアネットワーク５００を介して通信ノード２００−１〜２００−２にアクセスし、通信ノード２００−１〜２００−２の動作を制御する。また、ノード制御装置１００は、通信ノード２００の空き計算処理リソースをユーザに販売する。販売とは、代金と引き換えに、または無償で、ユーザが通信ノード２００の空き計算処理リソースを使用するための予約を受け付けることである。ここでの販売は、空き計算処理リソースの供給の一例である。計算処理リソースとは、計算処理を行うために消費又は使用されるコンピュータの要素のことであり、本実施形態では、通信ノード２００が備えた計算処理部２１０の演算性能、内部バス２１１のキャパシティ、メモリ部２１２の容量、二次記憶部２１３２の容量、および通信部２１４のキャパシティが、計算処理リソースに相当する。以下では、計算処理リソースを処理能力と呼ぶ場合がある。
【００２７】
通信ノード２００は、Ｃ−ＲＡＮアーキテクチャにおけるＢＢＵとして動作する。通信ノード２００は、自機の計算処理リソースを用いてベースバンド処理を行う。ベースバンド処理には、通信ノード２００がコアネットワーク５００から受信したＩＰパケットからベースバンド信号を生成する処理、および、通信ノード２００が無線通信装置３００から受信したベースバンド信号をＩＰパケットに変換する処理が含まれる。また、通信ノード２００は、自機の計算処理リソースを用いて、ユーザ装置４００から指定された情報処理を実施する。
【００２８】
無線通信装置３００は、例えば、Ｃ−ＲＡＮアーキテクチャにおける無線部（ＲＲＨ）に相当する。無線通信装置３００は、通信ノード２００から受信したベースバンド信号をＲＦ信号に変換し、ユーザ装置４００へ送信する。また、無線通信装置３００は、ユーザ装置４００から受信したＲＦ信号をベースバンド信号に変換し、通信ノード２００に送信する。通信ノード２００および無線通信装置３００は、例えば、光ファイバー等の有線回線によって接続されてもよいし、任意の無線回線によって接続されてもよい。
【００２９】
ユーザ装置４００は、例えば、モバイル通信事業者が提供するモバイル通信サービスを契約しているユーザによって、所有および運用される。ユーザ装置４００は、通信ノード２００および無線通信装置３００によって実現される基地局に接続し、当該基地局と通信する。また、ユーザ装置４００は、自機の計算処理リソース、および／もしくは、通信ノード２００の計算処理リソースを用いて、情報処理を行う。
【００３０】
コアネットワーク５００は、例えば、計算処理システム１に含まれるモバイル通信ネットワークである。コアネットワーク５００は、任意のモバイル通信規格に対応する。例えば、コアネットワーク５００は、ＬＴＥ規格に対応するＥＰＣである。この場合、コアネットワーク５００は、ＰＣＲＦ（Policy  and  Charging  Rules  Function）と、ＭＭＥ（Mobility  Management  Entity）と、Ｓ−ＧＷ（Serving  Gateway）と、Ｐ−ＧＷ（Packet  Data  Network  Gateway）と、を含む。
【００３１】
インターネット６００は、ＩＰにしたがう装置が相互接続するためのネットワークである。
【００３２】
（ノード制御装置１００）
図２を用いて、本実施形態に係わるノード制御装置１００の構成例について説明する。
【００３３】
図２に例示するノード制御装置１００は、スケジューリング部１１０と、リソース販売部１２０と、トラフィック履歴記憶部１３０と、トラフィック予測部１４０と、基地局構成管理部１５０と、を含む。
【００３４】
スケジューリング部１１０は、通信ノード２００の計算処理リソースの使用予定を決定する。スケジューリングとは、通信ノード２００におけるベースバンド処理およびユーザ装置４００から指定された情報処理に使用する計算処理リソースの量、種類、および使用時間を決定することである。スケジューリングの詳細については後述する。
【００３５】
リソース販売部１２０は、通信ノード２００の計算処理リソースのうちの空き計算処理リソースを、ユーザ装置４００に販売する。空き計算処理リソースとは、通信ノード２００のベースバンド処理部２３０が使用する予定のある計算処理リソースおよび販売済みの計算処理リソースを除いた残りの、まだ使用される予定のない計算処理リソースのことである。
【００３６】
リソース販売部１２０は、空き計算処理リソースの販売価格を計算し、その販売価格の一覧を記憶する。リソース販売部１２０は、例えば、Ｗｅｂインタフェースおよびインターネット６００を通じて、ユーザ装置４００に空き計算処理リソースおよびその販売価格の一覧を提示する。
【００３７】
リソース販売部１２０は、ユーザ装置４００から空き計算処理リソースの購入要求を受け付けたとき、スケジューリング部１１０に対し、購入された空き計算処理リソースの確保を要求する。リソース販売部１２０は、例えば、計算処理システム１に含まれるモバイル通信システムが備える課金システムにより、購入された空き計算処理リソースの代金をユーザ装置４００から収受する。あるいは、リソース販売部１２０は、当該モバイル通信システムとは独立した課金システム（図示されない、例えばクレジットカード会社が提供するもの）を通じて、ユーザ装置４００から代金を収受してもよい。
【００３８】
トラフィック履歴記憶部１３０は、通信ノード２００のベースバンド処理部２３０ごとの通信負荷やトラフィックに関する情報を取得し、取得した情報を履歴情報として記憶する。トラフィック履歴記憶部１３０は、例えば、一定時間（例えば一分、一時間等）毎に、通信ノード２００の各ベースバンド処理部２３０に対する通信負荷および通信ノード２００の各ベースバンド処理部２３０を通るトラフィックの統計をとり、その統計を記憶してもよい。
【００３９】
トラフィック予測部１４０は、トラフィック履歴記憶部１３０が記憶している情報、現在の時刻、通信負荷、および／またはトラフィック等の情報を用いて、将来のある時刻の通信負荷およびトラフィックを予測する。通信負荷およびトラフィックの予測方法の詳細については後述する。
【００４０】
基地局構成管理部１５０は、基地局の構成（以下、「基地局構成」と記載する）を決定する。本実施形態において、基地局とは、通信ノード２００と、通信ノード２００と接続した無線通信装置３００との組み合わせのことである。基地局構成とは、通信ノード２００と、有効な（つまり動作中の）無線通信装置３００との組み合わせのことである。
【００４１】
基地局構成管理部１５０は、どの無線通信装置３００を有効／無効にするかを決定するとともに、基地局のパラメタを決定する。基地局のパラメタの一例としては、使用する周波数、周波数帯域、変復調方式、多重化方式、フレーム形式、再送方式、送信電力、等が挙げられる。
【００４２】
基地局構成管理部１５０は、例えば、ＳＯＮ（Self-Organizing  Networks）等の関連する技術により、基地局構成を決定してもよい。基地局構成管理部１５０は、例えば、以下の入力を基に、基地局構成を決定してもよい。
・トラフィック予測部１４０で予測されたトラフィック
・各無線通信装置３００の設置場所、能力
・各無線通信装置３００と各通信ノード２００の対応関係
・各通信ノード２００の処理能力（計算処理リソース）
上記の入力の一部は、基地局構成管理部１５０にあらかじめ与えられていてもよいし、動的に取得されてもよい。
【００４３】
次に、本実施形態における通信ノード２００の構成例について、図３を用いて説明する。
【００４４】
図３に例示する通信ノード２００は、計算処理部２１０−１〜ｎと、内部バス２１１と、メモリ部２１２と、二次記憶部２１３と、通信部２１４と、計算処理制御部２２０と、ベースバンド処理部２３０と、ユーザ情報処理部２４０とを含んでいる。
【００４５】
計算処理部２１０−１〜ｎは、例えば、計算処理を行うＨＷ（Hardware）である。計算処理部２１０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）、およびＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）のいずれか、もしくはその組み合わせであってもよい。
【００４６】
計算処理部２１０−１〜ｎは、互いに異なる種類の装置であってもよいし、互いに異なる構成を備えていてもよい。計算処理部２１０−１〜ｎは、メモリおよび二次記憶を備えていてもよい。
【００４７】
内部バス２１１は、計算処理部２１０−１〜ｎと、メモリ部２１２と、二次記憶部２１３と、通信部２１４とを相互接続する。内部バス２１１は複数個および複数種類あってもよく、Point-to-Point型であってもよい。
【００４８】
メモリ部２１２は、メインメモリである。メモリ部２１２は、例えば、計算処理部２１０が実行するプログラムや処理対象のデータを記憶する。
【００４９】
二次記憶部２１３は、例えば、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）やＳＳＤ（Solid  State  Drive）である。二次記憶部２１３は、例えば、計算処理部２１０が実行するプログラムおよび／または処理対象のデータを記憶する。
【００５０】
通信部２１４は、通信ノード２００が無線通信装置３００およびコアネットワーク５００と接続し通信するための通信ＩＦ（Interface）である。通信ノード２００の通信先（すなわち無線通信装置３００−１〜ｎ）が複数存在する場合、通信部２１４も複数存在してもよい。あるいは、通信部２１４は内部にスイッチング機構を備えており、計算処理部２１０がどの接続先と通信するかを切り替えられてもよい。
【００５１】
計算処理制御部２２０は、計算処理部２１０、内部バス２１１、メモリ部２１２、二次記憶部２１３、および通信部２１４を制御する。計算処理制御部２２０は、これらの部材を制御することによって、ベースバンド処理部２３０およびユーザ情報処理部２４０による計算処理リソースの使用を制御する。
【００５２】
計算処理制御部２２０は、例えば、ＯＳ（Operating  System）およびHypervisorの機能を備えていてよい。計算処理制御部２２０は、ベースバンド処理部２３０およびユーザ情報処理部２４０による計算処理リソースの使用率を測定し、測定した使用率を報告するための、インタフェースを備えていてもよい。
【００５３】
ベースバンド処理部２３０は、基地局の機能のうち、無線通信装置３００が担う機能以外、特にベースバンド処理を実行する。
【００５４】
ベースバンド処理部２３０の機能は、計算処理リソース（具体的には、計算処理部２１０、内部バス２１１、メモリ部２１２、二次記憶部２１３、および通信部２１４の一部もしくは全部）を用いて実現される。
【００５５】
ベースバンド処理部２３０の機能は、複数の計算処理部２１０を用いて実現されてよい。この場合、複数の計算処理部２１０は、異なるＨＷを備えていてもよい。計算処理部２１０がＣＰＵ、ＧＰＵ、もしくはＤＳＰである場合、ベースバンド処理部２３０の一部機能（計算処理部２１０によって実行される機能）は、例えば、ＳＷ（Software）として実現されてもよい。この場合、プログラムが二次記憶部２１３からメモリ部２１２に読み込まれ、計算処理部２１０により実行されることによって、ベースバンド処理部２３０として機能する。ベースバンド処理部２３０は、通信負荷および／またはトラフィックを測定し、測定したトラフィックをノード制御装置１００へ報告するための、インタフェースを備えている。
【００５６】
ユーザ情報処理部２４０は、ユーザ装置４００から指定された情報処理を実行する。以下では、この情報処理のことを、ユーザ情報処理と呼ぶ。ユーザ情報処理は、例えば、映像解析処理、ビッグデータ処理、ＩｏＴ（Internet  of  Things）処理、機械学習処理、およびＡＩ（Artificial  Intelligence）処理を含んでよい。
【００５７】
ユーザ情報処理部２４０の機能は、計算処理リソース（具体的には、計算処理部２１０の演算性能、内部バス２１１のキャパシティ、メモリ部２１２の容量、二次記憶部２１３の容量、および通信部２１４のキャパシティの一部もしくは全部）を用いて実現される。
【００５８】
ユーザ情報処理部２４０の機能は、複数の計算処理部２１０を用いて実現されてよい。この場合、複数の計算処理部２１０は異なるＨＷを備えていてもよい。
【００５９】
計算処理部２１０がＣＰＵ、ＧＰＵ、またはＤＳＰであった場合、ユーザ情報処理部２４０の一部機能（当該計算処理部２１０によって実行される機能）は、例えば、ＳＷとして実現されてもよい。これらの場合、プログラムが二次記憶部２１３からメモリ部２１２に読み込まれ、計算処理部２１０により実行されることによって、ユーザ情報処理部２４０として機能する。
【００６０】
計算処理部２１０がＦＰＧＡであった場合、ベースバンド処理部２３０およびユーザ情報処理部２４０の一部機能（当該計算処理部２１０によって実行される機能）は、例えば、ＦＰＧＡ構成情報（Bitstream）であってもよい。
【００６１】
ベースバンド処理部２３０およびユーザ情報処理部２４０は、その一部もしくは全部が仮想マシン（ＶＭ；Virtual Machine）として実現されてもよい。
【００６２】
（ユーザ装置４００）
本実施形態におけるユーザ装置（ＵＥ；User Equipment）４００の構成例について、図４を用いて説明する。
【００６３】
図４に例示するユーザ装置４００は、ＵＥ計算処理部４１０−１〜ｎと、ＵＥ内部バス４１１と、ＵＥメモリ部４１２と、ＵＥ二次記憶部４１３と、ＵＥ通信部４１４と、ＵＥ−ＵＩ（User  Interface）部４１５と、ＵＥ制御部４２０と、ＵＥユーザ情報処理部４３０と、を含んでいる。
【００６４】
ＵＥ計算処理部４１０−１〜ｎは、例えば、計算処理を行うＨＷである。ＵＥ計算処理部４１０は、例えば、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ、ＤＳＰ、およびＡＳＩＣのいずれか、もしくはその組み合わせであってもよい。複数のＵＥ計算処理部４１０は、互いに異なる種類の装置であってもよい。ＵＥ計算処理部４１０−１〜ｎは、内部にメモリや二次記憶を備えていてもよい。
【００６５】
ＵＥ内部バス４１１は、ＵＥ計算処理部４１０−１〜ｎと、ＵＥメモリ部４１２と、ＵＥ二次記憶部４１３と、ＵＥ通信部４１４と、ＵＥ−ＵＩ部４１５とを相互接続する。ＵＥ内部バス４１１は、複数あってもよいし、複数種類あってもよい。あるいは、ＵＥ内部バス４１１は、Point-to-Point型であってもよい。
【００６６】
ＵＥメモリ部４１２は、ユーザ装置４００のメインメモリである。ＵＥメモリ部４１２は、例えば、ＵＥ計算処理部４１０が実行するプログラムや処理対象のデータを記憶する。
【００６７】
ＵＥ二次記憶部４１３は、例えば、ＨＤＤやＳＳＤであってよい。ＵＥ二次記憶部４１３は、例えば、ＵＥ計算処理部４１０が実行するプログラムや処理対象のデータを記憶する。
【００６８】
ＵＥ通信部４１４は、計算処理システム１に含まれるモバイル通信システムが用いるモバイル通信規格に対応している。ＵＥ通信部４１４は、無線通信装置３００と接続し通信する。
【００６９】
ＵＥ−ＵＩ部４１５は、ユーザインタフェース（ＵＩ）を提供し、ユーザとユーザ装置４００との間の入出力を受け持つ。ＵＥ−ＵＩ部４１５は、例えば、ディスプレイ、マウス、およびキーボードを備える。
【００７０】
ＵＥ制御部４２０は、ＵＥ計算処理部４１０、ＵＥ内部バス４１１、ＵＥメモリ部４１２、ＵＥ二次記憶部４１３、ＵＥ通信部４１４、およびＵＥ−ＵＩ部４１５を制御する。また、ＵＥ制御部４２０は、これらの部材を制御することによって、ＵＥユーザ情報処理部４３０の動作を制御する。ＵＥ制御部４２０は、例えば、ＯＳおよび／またはハイパーバイザ（Hypervisor）の機能を備えていてよい。ＵＥ制御部４２０は、例えば、ＵＥ−ＵＩ部４１５を通じて、ユーザからの指示を受信する。ＵＥ制御部４２０は受信した指示に基づき、ＵＥユーザ情報処理部４３０の動作を制御する。
【００７１】
ＵＥユーザ情報処理部４３０は、例えば、ＵＥ内部バス４１１に接続された、センサー、カメラ、通信ＩＦ、入出力デバイス（いずれも図示されない）から入力されるデータを受信するか、または、ＵＥ二次記憶部４１３に記憶されたデータを取得し、受信または取得したデータに対して、前述したユーザ情報処理を行ってもよい。
【００７２】
ＵＥユーザ情報処理部４３０が行うユーザ情報処理は、例えば、映像解析処理、ビッグデータ処理、ＩｏＴ（Internet  of  Things）処理、機械学習処理、およびＡＩ（Artificial  Intelligence）処理を含んでよい。
【００７３】
ＵＥユーザ情報処理部４３０の機能は、ＵＥ計算処理部４１０、ＵＥ内部バス４１１、ＵＥメモリ部４１２、およびＵＥ二次記憶部４１３の一部もしくは全部を用いて実現される。
【００７４】
ＵＥユーザ情報処理部４３０の機能は、複数のＵＥ計算処理部４１０を用いて実現されてよい。この場合、複数のＵＥ計算処理部４１０は、互いに異なるＨＷを備えていてもよい。
【００７５】
ＵＥ計算処理部４１０がＣＰＵ、ＧＰＵ、もしくはＤＳＰであった場合、ＵＥユーザ情報処理部４３０の一部機能（ＵＥ計算処理部４１０で実行される機能）は、例えば、ＳＷとして実現されてもよい。この場合、プログラムがＵＥ二次記憶部４１３からＵＥメモリ部４１２に読み込まれ、ＵＥ計算処理部４１０により実行される。
【００７６】
ＵＥ計算処理部４１０がＦＰＧＡであった場合、ＵＥユーザ情報処理部４３０の一部機能（ＵＥ計算処理部４１０で実行される機能）は、例えば、ＦＰＧＡの構成を示すビットストリーム情報の処理であってもよい。この場合、プログラムがＵＥ二次記憶部４１３からＵＥ計算処理部４１０に読み込まれ実行されてもよい。
【００７７】
ＵＥユーザ情報処理部４３０は、その一部もしくは全部を仮想マシンとして実現されてもよい。
【００７８】
（トラフィック予測方法）
図５の（Ａ）および（Ｂ）を用いて、ノード制御装置１００が、各基地局の各ベースバンド処理部２３０を通るトラフィックを予測する方法の一例を説明する。
【００７９】
図５の（Ａ）は、トラフィック履歴記憶部１３０が記憶するトラフィック履歴データの一例であり、図５の（Ｂ）は、トラフィック予測部１４０が予測するトラフィックの一例である。図５の（Ｂ）に示すトラフィック予測結果は、メモリに記憶されて、ノード制御装置１００のＣＰＵによってメモリから読み出される。
【００８０】
トラフィック履歴記憶部１３０は、例えば、一時間毎に、直近の一時間における平均トラフィック（単位：Ｍｂｐｓ）を記憶している。通信ノード２００のベースバンド処理部２３０が、直近の一時間における平均トラフィックを計算して、その計算結果を、トラフィック情報として、トラフィック履歴記憶部１３０に格納する。
【００８１】
図５（Ａ）では、６／３０（金曜日）午前０時から午前１時までの期間における基地局無線通信装置３００−１Ａおよび通信ノード２００−１のベースバンド処理部２３０により論理的に実現される基地局（以降基地局３００−１Ａと呼ぶ）の平均トラフィックは１００Ｍｂｐｓである。また、図５の（Ａ）では、基地局３００−１Ａの７／７（金曜日）午前０時から午前１時までの間の平均トラフィックは１２０Ｍｂｐｓである。
【００８２】
本実施形態におけるトラフィック予測部１４０は、例えば、以下の数式に基づいて、将来のある時間帯の平均トラフィック（以下、「トラフィック予測値」または「トラフィック予測結果」と記載）を予測してもよい。
【００８３】
（トラフィック予測値）＝（予測対象日・時間帯における予測実行時刻の直近２週分のトラフィック履歴の平均値）×（１＋予測対象日または時間帯におけるマージン率）
図５の（Ｂ）は、７／１３の午前１時におけるトラフィック予測結果の一部を示している。例えば、７／２１（金曜日）の午前０時から午前１時までのトラフィック予測値は、以下のように計算される。ここでは、マージン率は０．２であるとする。
（１００＋１２０）／２×（１＋０．２）＝１３２
また、７／２８（金曜日）の午前０時から午前１時までにおけるトラフィック予測値は、以下のように計算される。ここでは、マージン率は０．３であるとする。
（１００＋１２０）／２×（１＋０．３）＝１４３
予測対象曜日・時間帯におけるマージン率は、例えば、トラフィック予測部１４０に予め与えられていてもよい。また、予測対象曜日および時間帯に関するマージン率は、予測対象日までの時間が長いほど、高く設定されていてもよい。
【００８４】
なお、ここで説明したトラフィック予測部１４０による予測方法は単なる一例である。
【００８５】
（スケジューリング方法）
図６を用いて、ノード制御装置１００が、計算処理リソースの使用予定を決定する方法の一例を説明する。
【００８６】
図６は、通信ノード２００−１に関するリソース分配表を示す。リソース分配表は、ノード制御装置１００のメモリに格納されて、ＣＰＵによってメモリから読み出される。
【００８７】
スケジューリング部１１０は、所定時間（図６では１時間）毎に、通信ノード２００が所持する計算処理リソースを、何の計算処理に、どれだけ使用するかを、リソース分配表を参照することにより決定する。
【００８８】
図６に示す例では、通信ノード２００−１の計算処理部２１０−１〜２はそれぞれ３つのＣＰＵ０〜２を備えている。計算処理部２１０−３〜４はそれぞれＦＰＧＡを備えている。メモリ部２１２の容量は１２８ＧＢである。
【００８９】
図６に示すリソース分配表は、各日の各時間帯において、計算処理部２１０−１〜２０１−４が有する計算処理リソース（例えば、ＣＰＵ０〜２、ＦＰＧＡ、メモリ）を、どの無線通信装置３００−１Ａ〜３００−１Ｃが使用するかを示している。図６中の符号３００−１Ａ〜３００−１Ｃは、計算処理リソースを使用する無線通信装置３００−１Ａ〜３００−１Ｃを表している。例えば、７月２０日のｐ．ｍ．０〜ｐ．ｍ．１において、計算処理部２１０−１のＣＰＵ０の演算能力は、無線通信装置３００−１Ａによって使用される。すなわち、計算処理部２１０−１のＣＰＵ０は、無線通信装置３００−１Ａに代わって、計算処理を実行する。なお、リソース分配表の空欄は、その時間帯において、計算処理リソースの使用予定がないことを示す。例えば、７／２０のｐ．ｍ．８〜ｐ．ｍ．９において、計算処理部２１０−４の演算性能が空き計算処理リソースに相当する。
【００９０】
スケジューリング部１１０は、リソース分配表における空欄の時間帯について、入力情報に基づいて、計算処理リソースの使用予定を決定する。スケジューリング部１１０は、例えば以下の入力情報Ｉ１〜Ｉ５を使用して、計算処理リソースの使用予定を決定する。
Ｉ１：対象時間帯における基地局構成（基地局構成管理部１５０により決定される）
Ｉ２：各基地局についてのトラフィック予測値（トラフィック予測部１４０および基地局構成管理部１５０により予測される）
Ｉ３：通信ノード２００が所持する計算処理リソースの種類および／または量
Ｉ４：各基地局と各通信ノード２００との対応関係
Ｉ５：ベースバンド処理部２３０が必要とする計算処理リソース（単位トラフィックあたり）
なお、Ｉ３、Ｉ４、およびＩ５は、スケジューリング部１１０にあらかじめ与えられていてよい。
【００９１】
上記のＩ５は、例えば、図７に示すように、表の形式であってもよい。
【００９２】
図７は、ベースバンド処理部２３０が必要とする計算処理リソース（トラフィック１００Ｍｂｐｓ毎）を示している。基地局のパラメタによって基地局の処理負荷が異なる場合、パラメタ（図７のパラメタＡ、Ｂ）毎に入力情報が与えられてもよい。また、基地局の構成に応じて、必要な計算処理リソースが異なる場合、その組み合わせ（図７に示す構成パタン）毎に、入力情報が与えられてもよい。
【００９３】
スケジューリング部１１０は、通信ノード２００毎に、例えば以下のようにして、計算処理リソースの使用をスケジューリングする。
【００９４】
まず、スケジューリング部１１０は、通信ノード２００に対応する基地局を、Ｉ４より特定する。
【００９５】
次に、スケジューリング部１１０は、Ｉ１、Ｉ２およびＩ５を用いて、ベースバンド処理部２３０が必要とする計算処理リソースを、基地局毎に計算する。その際、スケジューリング部１１０は、基地局の構成パタン毎に、必要な計算処理リソースを計算し、それらを、ベースバンド処理部２３０が必要とする計算処理リソースの候補としてよい。
【００９６】
スケジューリング部１１０は、Ｉ３、および、構成パタン毎の計算処理リソースを考慮して、基地局の構成パタン、および、各基地局のベースバンド処理部２３０が必要とする計算処理リソースを判定する。その際、スケジューリング部１１０は、例えば、線形計画法を用いたり、ビンパッキングアルゴリズムを用いたりしてよい。
【００９７】
ここでは、スケジューリング部１１０によるスケジューリング方法の一例を説明した。しかしながら、スケジューリング部１１０は、他の方法を用いて、ベースバンド処理部２３０が必要とする計算処理リソースをスケジュールしてもよい。
【００９８】
（空き計算処理リソースの販売価格の決定方法）
ここで、ノード制御装置１００のリソース販売部１２０が空き計算処理リソースの販売価格を決定する方法の一例を説明する。
【００９９】
リソース販売部１２０は、例えば、予め与えられた空き計算処理リソースの標準単価に基づいて、空き計算処理リソースの販売価格を決定してよい。空き計算処理リソースの標準単価（一時間あたり）は、例えば、以下のように定められていてよい。
・ＣＰＵを備えた計算処理部２１０：１円（ＣＰＵコア１つ毎）
・ＦＰＧＡを備えた計算処理部２１０：２円（計算処理リソース１０％毎）
・メモリ部２１２：０．２円（１ＧＢ毎）
・二次記憶部２１３：０．０５円（１ＧＢ毎）
・通信部２１４：０円
リソース販売部１２０は、例えばＷｅｂインタフェースを通じ、空き計算処理リソースの種類、量、および／または標準単価を、ユーザ装置４００に提示する。リソース販売部１２０は、例えば、一定時間（例えば一時間）毎の空き計算処理リソースおよびその販売価格をユーザ装置４００に提示してもよい。
【０１００】
例えば、ユーザ装置４００が、ＣＰＵコア２つ分、ＦＰＧＡ６０％分、メモリ１０ＧＢ、および二次記憶２０ＧＢの空き計算処理リソースを３時間分購入した場合、リソース販売部１２０は、以下の計算式により、ユーザ装置４００が購入した空き計算処理リソースの代金を決定する。
（２×１  ＋  ６×２  ＋  １０×０．２  ＋  ２０×０．０５）×３  ＝  ５１
なお、ここで説明した空き計算処理リソースの販売価格の計算方法は、単なる一例である。リソース販売部１２０は、他の方法を用いて、空き計算処理リソースの販売価格を計算してもよい。
【０１０１】
＜計算処理リソースのスケジューリング＞
図８に示すフローチャートを用いて、ノード制御装置１００が通信ノード２００の計算処理リソースをスケジューリングするときの第１の動作例を説明する。この処理は、例えば、定期的（例えば一日毎）に開始されてよい。また、ノード制御装置１００は、処理開始時から一定期間（例えば一ヶ月）後までの計算処理リソースを対象に、スケジューリングを実施してよい。
【０１０２】
ノード制御装置１００は、最新の情報（例えばトラフィック履歴）に基づいて、繰り返しスケジューリングを実施してもよい。
【０１０３】
図８に示すように、トラフィック予測部１４０は、処理対象期間（例えば処理開始時の一ヵ月後から一日間）について、例えば上述した方法を用いて、トラフィック予測値を計算する（ステップＳ１００）。
【０１０４】
基地局構成管理部１５０は、ステップＳ１００で得られたトラフィック予測値を基に、処理対象期間の基地局構成を決定する（ステップＳ１０１）。基地局構成管理部１５０は、決定した基地局構成を記憶する。
【０１０５】
スケジューリング部１１０は、ステップＳ１０１で得られた基地局構成に基づいて、例えば上述した方法を用いて、通信ノード２００の空き計算処理リソースの使用予定のスケジューリングを実施する（ステップＳ１０２）。
【０１０６】
リソース販売部１２０は、通信ノード２００の計算処理リソースの合計から、ベースバンド処理部２３０が使用する計算処理リソースおよび販売済みの計算処理リソース（すなわち、スケジューリング済みの計算処理リソース）を除く。これにより、リソース販売部１２０は、空き計算処理リソースを得られる。リソース販売部１２０は、例えば上述した方法を用いて、得られた空き計算処理リソースの販売価格を決定する（ステップＳ１０３）。リソース販売部１２０は、決定した空き計算処理リソースの販売価格を記憶する。
【０１０７】
＜計算処理リソースの販売＞
図９のフローチャートを用いて、ユーザ装置４００に空き計算処理リソースを販売するときのノード制御装置１００の第２の動作例について説明する。
【０１０８】
リソース販売部１２０は、ステップＳ１０３で得られた空き計算処理リソースおよびその販売価格をユーザ装置４００に提示し、空き計算処理リソースをユーザ装置４００に販売する（ステップＳ１２０）。
【０１０９】
リソース販売部１２０は、例えば、計算処理リソース、その販売価格の一覧、および購入用フォームを含むＷｅｂインタフェースを、ユーザ装置４００に提示する。購入用フォームは、例えば、ユーザの情報、ユーザ装置４００の情報、ユーザが購入するリソースの種類、量、および期間、ならびに、処理の内容、処理の対象となるデータの情報、および、課金のための情報を含む。
【０１１０】
リソース販売部１２０は、例えば、Ｗｅｂインタフェースを通じ、空き計算処理リソースを購入する旨の申し込みを、ユーザから受信する（ステップＳ１２１）。
【０１１１】
空き計算処理リソースの購入の申し込みには、例えば、ユーザの情報、ユーザ装置４００の情報、ユーザ装置４００が購入するリソースの種類、量、および期間、ならびに、処理の内容、処理の対象となるデータの情報、および、課金のための情報が含まれてもよい。
【０１１２】
リソース販売部１２０は、ステップＳ１２１で得られたオーダ（購入する計算処理リソースの種類や量、期間等）および販売価格から、購入された計算処理リソースの代金を計算する。そして、リソース販売部１２０は、例えばＷｅｂインタフェースを通じて、ユーザ装置４００に代金を提示する（ステップＳ１２２）。Ｗｅｂインタフェースは、例えば、購入決定ボタンを含んでいてよい。
【０１１３】
ユーザが、ユーザ装置４００の購入決定ボタンを押下したとき、リソース販売部１２０は、購入決定の信号を受信する（ステップＳ１２３）。
【０１１４】
リソース販売部１２０は、ステップＳ１２１で得られた情報およびステップＳ１２２で求めた代金に基づいて、課金システム（図示されない）を通じて、ユーザ装置４００に対する課金を行う（ステップＳ１２４）。
【０１１５】
ステップＳ１２４において課金に失敗した場合、リソース販売部１２０は、例えばＷｅｂインタフェースを通じてエラー表示する。その後、本処理は終了する。
【０１１６】
ステップＳ１２４において課金に成功した場合、リソース販売部１２０は、販売した計算処理リソースの情報をスケジューリング部１１０に通知する。具体的には、リソース販売部１２０は、ユーザ装置４００に空き計算処理リソースを提供する期間の情報、および、提供する空き計算処理リソースの種類および量の情報を、スケジューリング部１１０に通知する。
【０１１７】
通知を受けたスケジューリング部１１０は、通信ノード２００が所持する計算処理リソースの使用予定を、再スケジューリングする（ステップＳ１２５）。
【０１１８】
具体的には、スケジューリング部１１０は、指定された期間の空き計算処理リソースの中から、指定された種類および量の計算処理リソースを選択する。その後、スケジューリング部１１０は、選択された計算処理リソースの内容をリソース分配表に追記する。
【０１１９】
リソース販売部１２０は、ステップＳ１０３と同様、通信ノード２００の総計算処理リソースから、ベースバンド処理部２３０が使用する計算処理リソースおよびユーザ装置４００に販売した計算処理リソースを除いた空き計算処理リソースについて、例えば上述した方法を用いて、空き計算処理リソースの販売価格を決定する（ステップＳ１２６）。
【０１２０】
＜基地局構成の変更＞
図１０のフローチャートを用いて、ノード制御装置１００が基地局構成を変更するときの第３の動作例について説明する。基地局構成を変更する処理は、例えば、定期的（たとえば一分毎）に実行されてよい。
【０１２１】
基地局構成管理部１５０は、ステップＳ１０１で決定された基地局構成を確認する（ステップＳ１３０）。
【０１２２】
基地局構成管理部１５０は、現在の基地局構成とステップＳ１３０で得た基地局構成との間に差分があるか確認する（ステップＳ１３１）。差分が無い場合（Ｓ１３１でＮｏ）、本処理を終了する。
【０１２３】
一方、ステップＳ１３１において差分があった場合（Ｓ１３１でＹｅｓ）、基地局構成管理部１５０およびスケジューリング部１１０は、基地局構成を変更し、ベースバンド処理部２３０が使用する計算処理リソースを変更する（ステップＳ１３２）。
【０１２４】
具体的には、今まで無効であった基地局を有効にする場合、スケジューリング部１１０は、当該基地局のためにスケジューリングしていた計算処理リソースを有する通信ノード２００の計算処理制御部２２０に対し、ベースバンド処理部２３０の動作（すなわちベースバンド処理）を開始させるように指示する。
【０１２５】
また、いままで有効であった基地局を無効にする場合、スケジューリング部１１０は、計算処理制御部２２０に対し、ベースバンド処理部２３０の動作を停止させるように指示する。
【０１２６】
基地局構成管理部１５０は、ベースバンド処理部２３０に対し、基地局のパラメタの変更を指示してもよい。
【０１２７】
ベースバンド処理部２３０が使用する計算処理リソースを変更する場合、スケジューリング部１１０は、計算処理制御部２２０に対し、ベースバンド処理部２３０の動作に使用する計算処理リソースを変更するように指示する。
【０１２８】
加えて、スケジューリング部１１０は、例えば、ユーザ装置４００に提供する通信サービスの品質への影響を軽減するために、ユーザ装置４００の収容先の基地局を変更するなど、モバイル通信規格に応じた制御を実行してもよい。
【０１２９】
＜ユーザ情報処理＞
図１１のフローチャートを用いて、前述したユーザ情報処理を、第４の動作例として説明する。当該処理は、例えば、ステップＳ１２１において空き計算処理リソースを購入したユーザ装置４００から指定された開始時刻に開始される。
【０１３０】
スケジューリング部１１０は、計算処理制御部２２０に対し、ユーザ情報処理を開始するように指示する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０において、スケジューリング部１１０は、指示とともに、スケジューリング情報、ユーザの情報、およびユーザ装置４００の情報、ならびに、処理の内容、および処理の対象となるデータの情報を、通信ノード２００の計算処理制御部２２０に送信する。
【０１３１】
計算処理制御部２２０は、ユーザ装置４００のＵＥ制御部４２０に対し、ユーザ情報処理に必要な処理情報を要求する（ステップＳ１４１）。
【０１３２】
ユーザ情報処理に必要な処理情報とは、例えば、ＵＥユーザ情報処理部４３０が使用している、もしくは使用していた、仮想マシン、ＳＷプログラム、またはＦＰＧＡに関するビットストリームファイルである。
【０１３３】
計算処理制御部２２０およびＵＥ制御部４２０は、例えば、通信部２１４およびＵＥ通信部４１４を用いて通信する。
【０１３４】
計算処理制御部２２０は、ＵＥ制御部４２０から、ユーザ情報処理に必要なデータを取得する（ステップＳ１４２）。
【０１３５】
ユーザ情報処理に必要なデータは、ＵＥメモリ部４１２またはＵＥ二次記憶部４１３に記憶されていてもよい。あるいは、ユーザ情報処理に必要なデータは、図示されないユーザ装置４００に備えられた入出力デバイスから入力されてもよい。
【０１３６】
計算処理制御部２２０とＵＥ制御部４２０とは、例えば、通信部２１４およびＵＥ通信部４１４を用いて通信する。
【０１３７】
計算処理制御部２２０は、ステップＳ１４１およびステップＳ１４２で受信した処理情報およびデータに基づいて、ユーザ情報処理部２４０にユーザ情報処理を開始させる（ステップＳ１４３）。
【０１３８】
ユーザ情報処理部２４０は、例えば、スケジューリング情報で指定された計算処理部２１０を用いて、ステップＳ１４２で得た仮想マシンの動作を開始したり、ＳＷプログラムを実行したり、ＦＰＧＡに関するビットストリームファイルを生成したりする。
【０１３９】
ユーザ情報処理部２４０は、ユーザ情報処理を終了した後、ユーザ情報処理の結果を、ＵＥ制御部４２０に送信する（ステップＳ１４４）。
【０１４０】
ＵＥ制御部４２０は、例えば、受信したユーザ情報処理の結果を、ＵＥメモリ部４１２またはＵＥ二次記憶部４１３に記憶させたり、ＵＥ−ＵＩ部４１５に表示させたり、ＵＥユーザ情報処理部４３０に引き継がせたりしてもよい。
【０１４１】
計算処理制御部２２０は、ユーザ情報処理部２４０に対し、ユーザ情報処理を終了するように指示するとともに、ユーザ情報処理部２４０が使用していた計算処理リソースを解放する（ステップＳ１４５）。
【０１４２】
スケジューリング情報で規定された時間以内にユーザ情報処理部２４０がユーザ情報処理を終了しなかった場合、計算処理制御部２２０は、ユーザ情報処理部２４０の動作を強制終了させてもよい。
【０１４３】
＜トラフィック情報の収集＞
図１２のフローチャートを用いて、ノード制御装置１００がトラフィック情報を収集するときの第５の動作例について説明する。当該処理は、例えば、定期的（例えば一分毎）に実行される。
【０１４４】
トラフィック履歴記憶部１３０は、基地局構成管理部１５０から現時点の基地局構成に関する情報を取得する（ステップＳ１５０）。
【０１４５】
トラフィック履歴記憶部１３０は、現時点で有効な基地局それぞれについて、当該基地局に対応するベースバンド処理部２３０から、トラフィック情報を取得する（ステップＳ１５１）。
【０１４６】
トラフィック履歴記憶部１３０は、ステップＳ１５１で取得したトラフィック情報に対し、必要に応じて統計処理（平均、分散、集約、等）を行った後、内部データベースにトラフィック情報（図５の（Ａ）参照）を記憶する（ステップＳ１５２）。
【０１４７】
（第１の実施形態の効果）
以上のように、通信ノード２００は、トラフィックを処理するために集約された計算処理部２１０−１〜ｎを備える。通信ノード２００は、複数の無線通信装置３００とともに、論理的な複数の基地局を形成する。
【０１４８】
ノード制御装置１００は、各基地局から、トラフィックの履歴情報を収集して、将来のある時間帯のトラフィックを予測する。ノード制御装置１００は、トラフィックの予測結果に基づいて、ベースバンド処理部２３０が必要とする計算処理リソースを計算する。また、ノード制御装置１００は、計算処理リソースの使用予定のスケジューリングを行う。ノード制御装置１００は、余った計算処理リソース（空き計算処理リソース）の販売価格を決定し、ユーザ装置４００に空き計算処理リソースを販売する。
【０１４９】
ユーザ装置４００が空き計算処理リソースを購入したとき、ノード制御装置１００は、計算処理リソースの再スケジューリングを行う。ノード制御装置１００および通信ノード２００は、再スケジューリング結果に基づいて、ベースバンド処理部２３０およびユーザ情報処理部２４０を動作させる。
【０１５０】
これにより、トラフィックを処理するために集約された計算処理リソースをより効率的に使用することができる。また、基地局設備に係る投資費用をより迅速に回収することができる。
【０１５１】
さらに、トラフィックの低下により空き計算処理リソースが発生した場合、当該空き計算処理リソースをユーザ装置４００に販売して、ユーザ装置４００から代金を得ることもできる。
【０１５２】
（変形例）
本実施形態では、リソース販売部１２０が、計算処理リソースの標準単価に基づいて、空き計算処理リソースの販売価格を計算する例を説明した。しかしながら、本発明はこの例に限定されるものではない。
【０１５３】
一変形例では、リソース販売部１２０は、空き計算処理リソース量を考慮して、当該空き計算処理リソースの販売価格を設定してもよい。例えば、空き計算処理リソース量が基準値よりも多い場合、リソース販売部１２０は、標準単価に一定の率（１００％未満）を掛けた単価を、計算処理リソースの販売価格としてもよい。つまり、リソース販売部１２０は、空き計算処理リソースの価格をディスカウントしてもよい。
【０１５４】
他の変形例では、リソース販売部１２０は、ユーザ装置４００と空き計算処理リソースとの位置関係（物理的位置、および／もしくは、ＮＷ上の位置）を考慮して、空き計算処理リソースの販売価格を設定してもよい。
【０１５５】
例えば、リソース販売部１２０は、ユーザ装置４００との距離が相対的に近い通信ノード２００の空き計算処理リソースの販売価格を安くする一方、ユーザ装置４００との距離が相対的に遠い通信ノード２００の空き計算処理リソースの販売価格を高くしてもよい。
【０１５６】
さらに他の変形例では、リソース販売部１２０は、空き計算処理リソースの販売履歴を考慮して、空き計算処理リソースの販売価格を設定してもよい。例えば、リソース販売部１２０は、空き計算処理リソースの販売実績（例えば、販売数、標準単価、販売単価）を記憶部に格納しておき、空き計算処理リソースの販売価格を設定する際に、当該記憶部が記憶する販売実績を参照してもよい。
【０１５７】
さらに他の変形例では、リソース販売部１２０は、過去に空き計算処理リソースの購入量が多いユーザ装置４００に対し、標準単価よりも安い（もしくは高い）販売価格を提示してもよい。あるいは、リソース販売部１２０は、過去に空き計算処理リソースの完売率が高い地域または時間帯には、標準単価より高い（もしくは安い）販売価格を、ユーザ装置４００に提示してもよい。
【０１５８】
さらに他の変形例では、スケジューリング部１１０および／もしくは計算処理制御部２２０は、ベースバンド処理部２３０の動作とユーザ情報処理部２４０の動作との相互影響が少なくなるように、計算処理リソースのスケジューリングを実施してもよい。
【０１５９】
例えば、計算処理部２１０−１〜４がいずれもＣＰＵであり、計算処理部２１０−１〜２がソケット０に、計算処理部２１０−３〜４がソケット１に、それぞれ存在しているとする。この場合、スケジューリング部１１０および計算処理制御部２２０は、ベースバンド処理部２３０に対して、計算処理部２１０−１〜２の計算処理リソースを優先的に分配する一方、ユーザ情報処理部２４０に対して、計算処理部２１０−３〜４の計算処理リソースを優先的に分配してもよい。
【０１６０】
本実施形態では、図８に示す計算処理リソースのスケジューリングにおいて、基地局構成を決定（ステップＳ１０１）した後に、計算処理リソースのスケジューリングを実施（ステップＳ１０２）した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１６１】
一変形例では、ステップＳ１０１およびＳ１０２を同時に行ってもよい。この構成では、基地局構成管理部１５０およびスケジューリング部１１０は、計算処理リソースのスケジューリングを考慮して、基地局構成を決定したり、空き計算処理リソースがなるべく多くなるように、基地局構成を決定したりすることができる。
【０１６２】
あるいは、基地局構成管理部１５０は、空き計算処理リソースの販売状況を考慮して、基地局構成を決定してもよい。例えば、基地局構成管理部１５０は、空き計算処理リソースを購入したユーザ装置４００に近い基地局を優先的に有効化したり、当該ユーザ装置４００の通信速度や通信容量が高くなるように、パラメタを変更したりしてもよい。
【０１６３】
本実施形態では、図８に示す計算処理リソースのスケジューリングにおいて、計算処理制御部２２０は、ステップＳ１２１で空き計算処理リソースを購入したユーザ装置４００から指定された開始時刻に、ユーザ情報処理に必要な処理情報およびデータを受信（ステップＳ１４１およびＳ１４２）した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。
【０１６４】
一変形例では、計算処理制御部２２０は、ユーザ情報処理に必要な処理情報およびデータを、指定された開始時刻よりも前に、ＵＥ制御部４２０から受信してもよい。この場合、計算処理制御部２２０は、ユーザ情報処理に必要な処理情報およびデータ通信について、以下のように取り扱うように、ベースバンド処理部２３０に指示してもよい。
・当該通信は低優先で処理する。
・当該通信はベストエフォートで処理する。
・当該通信は通信帯域使用率が所定の閾値以下の場合にのみ実施する。
・当該通信は、予測されたトラフィック（すなわちトラフィック予測値）と実際のトラフィック（すなわち実測値）との乖離が大きい場合（実際のトラフィックのほうが少ない場合）にのみ実施する。
【０１６５】
計算処理制御部２２０は、ユーザ装置４００と効率よく通信できるように、ＵＥ制御部４２０と連携して通信制御を行ってもよい。計算処理制御部２２０は、例えば、ＵＥ制御部４２０との間で同期して、通信タイミングを一致させてもよいし、フロー制御を行ってもよい。
【０１６６】
コアネットワーク５００は、ＵＥ通信部４１４によるユーザ情報処理に必要な処理情報およびデータに係る通信については、その他の通信とは異なる課金をしてもよい。例えば、コアネットワーク５００は、ＵＥ通信部４１４による当該通信を無料としたり、ディスカウントしたりしてもよい。
【０１６７】
ユーザ情報処理に必要な処理情報およびデータの全部もしくは一部は、ユーザ情報処理部２４０の動作終了後も、二次記憶部２１３に記憶されていてもよい。この構成では、ユーザ装置４００が計算処理リソースを購入して、ユーザ情報処理部２４０を動作させる際、コアネットワーク５００は、ＵＥ制御部４２０から、ユーザ情報処理に必要な処理情報およびデータを受信する代わりに、二次記憶部２１３から同じ処理情報およびデータを読み込む。
【０１６８】
ユーザ情報処理に必要な処理情報およびデータに変化や更新がある場合、コアネットワーク５００は、当該変化や更新に係る処理情報およびデータの一部のみを、ＵＥ制御部４２０から受信してもよい。この構成では、リソース販売部１２０は、例えば、当該二次記憶部２１３の使用に課金してもよいし、ユーザ装置４００が次に空き計算処理リソースを購入するときに、空き計算処理リソースの販売価格を調整（ディスカウントまたはプレミアム）してもよい。
【０１６９】
ユーザ情報処理部２４０を実行する通信ノード２００は、ユーザ情報処理に必要な情報およびデータを記憶した通信ノード２００とは異なっていてもよい。その場合、当該処理情報およびデータは、これらの２つの通信ノード２００の間で、コピーされたり、移動したりしてもよい。
【０１７０】
本実施形態では、トラフィック予測部１４０は、トラフィック履歴記憶部１３０に記憶された情報や、現在の時刻および／または通信負荷の情報を用いて、トラフィックを予測した。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。
【０１７１】
一変形例では、トラフィック予測部１４０は、トラフィック履歴記憶部１３０に記憶された情報や、現在の時刻および／または通信負荷に加え、予測対象の時間帯において販売済みの計算処理リソースも考慮して、トラフィックを予測してもよい。
【０１７２】
例えば、トラフィック予測部１４０は、ステップＳ１４１、ステップＳ１４２、およびステップＳ１４４で発生する通信ノード２００とユーザ装置４００と間の通信量を考慮して、トラフィックを予測してもよい。
【０１７３】
あるいは、トラフィック予測部１４０は、通信ノード２００とユーザ装置４００との間の通信量に重み付けをしてもよい。例えば、トラフィック予測部１４０は、単位時間ごとの通信量を計算し、さらに単位時間ごとの通信量に所定の値（例えば０．２）を乗じた値を、トラフィック予測値に追加してもよい。通信ノード２００とユーザ装置４００との間の将来の通信量は予測値よりも多くなる可能性があるからである。
【０１７４】
〔第２の実施形態〕
第１の実施形態では、ユーザ装置４００と通信ノード２００とが、モバイル通信サービスによって提供される通信回線を使用して、無線通信をする構成について説明した。
【０１７５】
第２の実施形態では、ユーザ装置４００Ｂと通信ノード２００とは、モバイル通信サービスが提供する通信回線または経路とは異なる通信回線または経路を用いて通信する。
【０１７６】
本発明の第２の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態の説明において参照する各図面において、本発明の第１の実施形態と同一の構成および同様に動作するステップには同一の符号を付して本実施形態における詳細な説明を省略する。
【０１７７】
（計算処理システム１Ｂの構成）
第２の実施形態について、図１３〜図１４を用いて説明する。
【０１７８】
図１３は、第２の実施形態に係る計算処理システム１Ｂの構成例を示す図である。図１３に示す計算処理システム１Ｂは、ノード制御装置１００と、通信ノード２００−１〜２と、無線通信装置３００−１Ａ〜２Ｃと、ユーザ装置４００Ｂと、コアネットワーク５００と、インターネット６００とを含んでいる。しかしながら、図１３に示す構成要素の数や接続関係は単なる一例である。
【０１７９】
ユーザ装置４００Ｂは、第１の実施形態のユーザ装置４００と同じ構成および同じ機能を備える。また、ユーザ装置４００Ｂは、計算処理システム１Ｂを運用するモバイル通信事業者が提供するモバイル通信サービス以外の方法で、インターネット６００と接続する。
【０１８０】
ユーザ装置４００Ｂは、例えば、モバイル通信サービスとは別の、有線もしくは無線による通信サービスを用いて、インターネット６００と接続してもよい。
【０１８１】
図１４を用いて、本実施形態に係わるユーザ装置４００Ｂの構成例を説明する。図１４に示すユーザ装置４００Ｂは、ＵＥ計算処理部４１０−１〜ｎと、ＵＥ内部バス４１１と、ＵＥメモリ部４１２と、ＵＥ二次記憶部４１３と、ＵＥ通信部４１４と、ＵＥ通信部４１４Ｂと、ＵＥ−ＵＩ部４１５と、ＵＥ制御部４２０と、ＵＥユーザ情報処理部４３０とを含んでいる。
【０１８２】
ＵＥ通信部４１４Ｂは、通信事業者が提供する通信サービスの端末の機能を有し、インターネット６００と接続する。
【０１８３】
本実施形態では、計算処理システム１Ｂがユーザ装置４００Ｂに空き計算処理リソースを販売する処理の流れが、第１の実施形態における同じ処理の流れ（図９参照）と部分的に異なる。
【０１８４】
具体的には、本実施形態では、図９に示す空き計算処理リソースの販売フローのステップＳ１２０およびステップＳ１２１において、リソース販売部１２０は、ユーザ装置４００Ｂから受信した購入申込みフォームに加えて、ＵＥ通信部４１４Ｂに関する情報も、ユーザ装置４００Ｂの情報に含める。
【０１８５】
また、本実施形態では、図１１に示すフローのステップＳ１４１において、計算処理制御部２２０は、ユーザ情報処理に必要な処理情報を、ＵＥ通信部４１４Ｂおよびインターネット６００を用いて受信する。ステップＳ１４２において、計算処理制御部２２０は、ユーザ情報処理に必要なデータを、ＵＥ通信部４１４Ｂおよびインターネット６００を用いて受信する。ステップＳ１４４において、ユーザ情報処理部２４０は、ＵＥ通信部４１４Ｂおよびインターネット６００を用いて、ユーザ情報処理の結果を、ＵＥ制御部４２０に送信する。
【０１８６】
（第２の実施形態の効果）
以上のように、本実施形態では、通信ノード２００とユーザ装置４００Ｂとは、モバイル通信事業者が提供するモバイル通信サービス以外の方法を用いて通信する。これにより、計算処理または通信処理を高速化したり、安定させたりすることができる。
【０１８７】
（変形例）
本実施形態では、通信ノード２００がコアネットワーク５００を介してインターネット６００と接続する例を説明した。しかしながら、本発明はこの例に限定されるものではない。
【０１８８】
一変形例では、通信部２１４は、インターネット６００と直接的に接続することが可能であってもよい。あるいは、通信ノード２００は、通信部２１４とは異なる通信部（例えば、ユーザ装置４００ＢにおけるＵＥ通信部４１４Ｂ）を備え、当該通信部が、インターネット６００と接続してもよい。
【０１８９】
一変形例では、ユーザ装置４００Ｂは、ＵＥ通信部４１４の代わりにＵＥ通信部４１４Ｂを備え、ノード制御装置１００および通信ノード２００との間で、ＵＥ通信部４１４Ｂを用いて通信してもよい。
【０１９０】
本実施形態では、ユーザ装置４００Ｂは、モバイル通信事業者が提供するモバイル通信サービスに加入している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１９１】
一変形例では、ユーザ装置４００Ｂは、通信サービスに加入していなくてもよい。また、ユーザ装置４００Ｂは、ユーザによって所有・運用されていなくてもよい。例えば、ユーザ装置４００Ｂは、ユーザがクラウドサービスを提供する企業から借り受けた情報処理装置であってもよい。
【０１９２】
〔第３の実施形態〕
第１の実施形態では、ユーザ情報処理部２４０は、情報処理を開始した後、計算処理リソースの使用期間が終了するまで、動作し続ける例を説明した。
【０１９３】
本実施形態では、トラフィックの状況等に応じて、ユーザ情報処理部２４０による計算処理リソースの使用が一時的に制限される。
【０１９４】
本発明の第３の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態の説明において参照する各図面において、本発明の第１の実施形態と同一の構成および同様に動作するステップには同一の符号を付して本実施形態における詳細な説明を省略する。
【０１９５】
（ノード制御装置１００Ｃの構成）
本実施形態の構成例について、図１５を用いて説明する。
【０１９６】
図１５は、本実施形態に係るノード制御装置１００Ｃの構成を示すブロック図である。図示しないが、本実施形態に係る計算処理システムは、図１に示す第１の実施形態に係る計算処理システム１の構成において、第１の実施形態に係わるノード制御装置１００を、本実施形態に係わるノード制御装置１００Ｃに入れ替えた構成を備える。
【０１９７】
図１５を用いて、本実施形態に係わるノード制御装置１００Ｃの構成例を説明する。図１５に示すように、ノード制御装置１００Ｃは、スケジューリング部１１０Ｃと、リソース販売部１２０Ｃと、トラフィック履歴記憶部１３０と、トラフィック予測部１４０と、基地局構成管理部１５０とを含んでいる。
【０１９８】
スケジューリング部１１０Ｃは、第１の実施形態に係わるスケジューリング部１１０と同じ構成および同じ機能を備えている。スケジューリング部１１０Ｃは、さらに、予測されたトラフィック（すなわちトラフィック予測値）とトラフィックの実測値との差を考慮して、計算処理リソースの使用を再スケジューリングする。
【０１９９】
リソース販売部１２０Ｃは、計算処理リソースの使用予定の再スケジューリングの結果に応じて、空き計算処理リソースを購入したユーザ装置４００に対する課金を更新する。
【０２００】
＜Ｆ：再スケジューリング＞
図１６を用いて、計算処理システム１Ｃが通信ノード２００の計算処理リソースの使用を再スケジューリングする処理の流れを説明する。再スケジューリングは、例えば、定期的（例えば一分毎）に実施されてよい。
【０２０１】
スケジューリング部１１０Ｃは、基地局構成管理部１５０から、現在の基地局構成に関する情報を取得する（ステップＳ３００）。
【０２０２】
スケジューリング部１１０Ｃは、ベースバンド処理部２３０から、有効な基地局のトラフィックに関する情報を取得する（ステップＳ３０１）。
【０２０３】
スケジューリング部１１０Ｃは、取得した基地局のトラフィックの情報に基づいて、現在の基地局構成を変更することが必要かどうかを決定する（ステップＳ３０２）。
【０２０４】
例えば、スケジューリング部１１０Ｃは、ステップＳ３０１で取得した基地局のトラフィック実測値を、当該基地局の処理能力で除算する。その計算の結果が所定の閾値以上であった場合、スケジューリング部１１０Ｃは、基地局構成を変更することを決定してよい。
【０２０５】
基地局構成管理部１５０は、ステップＳ３０１で得られた現在のトラフィックに基づいて、基地局構成を再決定する（ステップＳ３０３）。基地局構成管理部１５０は、現在のトラフィック実測値に所定の値を乗じて得られるトラフィックを処理可能であるように、基地局構成を再決定してもよい。
【０２０６】
スケジューリング部１１０Ｃは、ステップＳ３０３で得られた基地局構成に基づいて、ベースバンド処理部２３０による通信ノード２００の計算処理リソースの使用予定を決定する（ステップＳ３０４）。基地局構成に基づいて、計算処理リソースの使用予定を決定する方法については前述したので、ここではその方法の説明を省略する。
【０２０７】
スケジューリング部１１０Ｃは、現在のスケジューリングにおける空き計算処理リソースと、動作中のユーザ情報処理部２４０が必要とする計算処理リソースとを比較することによって、計算処理リソースが不足するかどうかを予測する（ステップＳ３０５）。
【０２０８】
ステップＳ３０５において、計算処理リソースが不足することが予測される場合、スケジューリング部１１０Ｃは、ユーザ情報処理部２４０に対し、計算処理リソースの分配を変更することを通知する（ステップＳ３０６）。
【０２０９】
ユーザ情報処理部２４０は、当該通知を受けたとき、例えば、実行中の処理を中止したり、サスペンドしたり、ＵＥユーザ情報処理部４３０に引き継いだり、あるいは、処理結果を一時保存したりしてよい。
【０２１０】
ステップＳ３０６において、スケジューリング部１１０Ｃは、計算処理制御部２２０に対し、ユーザ情報処理部２４０に分配する計算処理リソースを変更するように指示する。例えば、スケジューリング部１１０Ｃは、予測される計算処理リソースの不足分だけ、ユーザ情報処理部２４０に分配する計算処理リソースを減らすように、計算処理制御部２２０に指示する。
【０２１１】
計算処理制御部２２０は、スケジューリング部１１０Ｃからの指示にしたがって、ユーザ情報処理部２４０に分配する計算処理リソースを変更する（ステップＳ３０７）。
【０２１２】
スケジューリング部１１０Ｃは、リソース販売部１２０Ｃに対し、ユーザ情報処理部２４０に分配する計算処理リソースを変更したことを通知する。
【０２１３】
リソース販売部１２０Ｃは、ユーザ装置４００に対する課金を更新する（ステップＳ３０８）。例えば、リソース販売部１２０Ｃは、ユーザ情報処理部２４０が使用できなくなった計算処理リソースに対応する販売価格分の代金を、ユーザ装置４００に返金する。あるいは、リソース販売部１２０Ｃは、ユーザ装置４００に対し、計算処理リソースの販売価格分の代金以上を返金してもよい。例えば、ユーザ装置４００が空き計算処理リソースの代金として支払っていた全額を、ユーザ装置４００に返金してもよい。あるいは、リソース販売部１２０Ｃは、将来にユーザ装置４００が空き計算処理リソースを購入するとき、空き計算処理リソースの販売価格を特別にディスカウントしてもよい。
【０２１４】
基地局構成管理部１５０およびスケジューリング部１１０Ｃは、基地局構成を変更し、ベースバンド処理部２３０に分配する計算処理リソースを変更する（ステップＳ３０９）。この処理は、例えば、第１の実施形態で説明した図１０のステップＳ１３２に示す処理と同じである。
【０２１５】
（第３の実施形態の効果）
以上のように、本実施形態では、ノード制御装置１００Ｃは、トラフィックの変化等、状況に応じて、ユーザ情報処理部２４０に分配する計算処理リソースを変更するとともに、基地局構成を変更する。
【０２１６】
また、ノード制御装置１００Ｃは、通信ノード２００の計算処理リソースの使用を再スケジューリングする。例えば、トラフィックが予測を超えた場合、ノード制御装置１００Ｃは、基地局の処理能力を増強する。これにより、通信サービスの品質が低下することを回避することができる。
【０２１７】
（変形例）
本実施形態では、スケジューリング部１１０Ｃが、ユーザ情報処理部２４０に使用させる計算処理リソースを減らした場合に、リソース販売部１２０Ｃは、ユーザ装置４００に対して返金する構成等を説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２１８】
一変形例では、スケジューリング部１１０Ｃおよびリソース販売部１２０Ｃは、例えば以下のような制御を行ってもよい。
・スケジューリング部１１０Ｃおよびリソース販売部１２０Ｃは、ユーザ情報処理部２４０による計算処理リソースの使用期間が終了した後も、ユーザ情報処理部２４０が計算処理リソースの使用を継続することを許可する。ユーザ情報処理部２４０による計算処理リソースの使用期間を延長すると言い換えることもできる。
・空き計算処理リソースがある場合、リソース販売部１２０Ｃは、その空き計算処理リソースを、ユーザ装置４００に販売する。この場合、リソース販売部１２０Ｃがユーザ装置４００に対してどのように課金するかは、特に限定されない。例えば、リソース販売部１２０Ｃは、ユーザ装置４００に追加で販売した計算処理リソース分の代金をディスカウントしてもよい。
・空き計算処理リソースが発生した場合、スケジューリング部１１０Ｃは、ユーザ情報処理部２４０に対し、当該空き計算処理リソースを追加で分配する。
・スケジューリング部１１０Ｃは、空き計算処理リソースを持つ通信ノード２００を探索する。スケジューリング部１１０Ｃは、そのような通信ノード２００を発見することができた場合、当該通信ノード２００において当該ユーザ情報処理部２４０のための計算処理リソースをスケジュールする。そして、スケジューリング部１１０Ｃは、当該ユーザ情報処理部２４０を当該通信ノード２００上で動作させる。その際、例えば、仮想マシンマイグレーション／ライブマイグレーションを用いてもよい。
【０２１９】
本実施形態では、トラフィックの実測値を現在の基地局構成のトラフィック処理能力で除算した結果が所定の閾値以上であった場合に、スケジューリング部１１０Ｃは、基地局構成を変更することを決定する。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２２０】
一変形例では、スケジューリング部１１０Ｃは、現在の基地局構成に含まれるある基地局が処理するトラフィックの実測値が所定の閾値を超えていた場合に、基地局構成を変更することを決定してもよい。
【０２２１】
あるいは、スケジューリング部１１０Ｃは、基地局に対応するベースバンド処理部２３０に分配された計算処理リソースの使用率（例えばＣＰＵ使用率）を計算処理制御部２２０から取得し、当該使用率が所定の閾値以上であった場合に、基地局構成を変更することを決定してもよい。
【０２２２】
〔第４の実施形態〕
本実施形態では、本発明の一様態に係わるノード制御装置の最小構成を説明する。
【０２２３】
（ノード制御装置１００Ｄの構成）
図１７は、本実施形態に係わるノード制御装置１００Ｄの構成を示すブロック図である。図１７に示すように、ノード制御装置１００Ｄは、トラフィック予測部１４０Ｄと、スケジューリング部１１０Ｄと、リソース販売部１２０Ｄとを備えている。
【０２２４】
トラフィック予測部１４０Ｄは、通信ノード（図示せず）を通るトラフィックを予測する。
【０２２５】
スケジューリング部１１０Ｄは、予測されたトラフィックを処理するために、通信ノードが所持する計算処理リソースの使用予定を決定する。
【０２２６】
リソース販売部１２０Ｄは、使用される予定のない空き計算処理リソースを通信ノードが所持している場合、当該空き計算処理リソースを供給する。
【０２２７】
（本実施形態の効果）
本実施形態の構成によれば、（例えば、ベースバンド処理等によって）使用される予定のない計算処理リソースを通信ノードが所持している場合、当該空き計算処理リソースが供給される。したがって、通信ノードの計算処理リソースをより効率的に使用することができる。例えば、空き計算処理リソースの供給先は、モバイル通信ネットワークを使用するユーザ装置（図示せず）であってよい。
【０２２８】
〔第５の実施形態〕
本実施形態に係わるノード制御装置１００Ｅは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを含むコンピュータ装置として実現される。あるいは、ノード制御装置１００Ｅの制御機能が、電子回路および機械によって、ハードウェア装置として実現されてもよい。
【０２２９】
（ノード制御装置１００Ｅの構成）
図１８は、ノード制御装置１００Ｅのハードウェア構成の一例を示す。図１８に示すように、ノード制御装置１００Ｅは、ＣＰＵ１１０Ｅ、メモリ１２０Ｅ、記憶装置１３０Ｅ、および入出力装置１４０Ｅを含む。
【０２３０】
ＣＰＵ１１０Ｅは、例えば、前記第１の実施形態１〜３に係わるノード制御装置１００（１００Ｃ）のスケジューリング部１１０（１１０Ｃ）、リソース販売部１２０（１２０Ｃ）、トラフィック予測部１４０、および基地局構成管理部１５０の各機能を実行する。
【０２３１】
あるいは、ＣＰＵ１１０Ｅは、前記第４の実施形態に係わるノード制御装置１００Ｄのトラフィック予測部１４０Ｄ、スケジューリング部１１０Ｄ、およびリソース販売部１２０Ｄの各機能を実現することもできる。
【０２３２】
記憶装置１３０Ｅは、例えば、前記実施形態１〜３に係わるノード制御装置１００（１００Ｃ）のトラフィック履歴記憶部１３０を含む。
【０２３３】
ノード制御装置１００Ｅでは、不揮発性メモリに格納されたプログラムをＣＰＵ１１０Ｅが読み取る。ＣＰＵ１１０Ｅは、不揮発性メモリから読み取ったプログラムをメモリ１２０Ｅに書き込んで、命令を実行する。これにより、ＣＰＵ１１０Ｅは、ノード制御装置１００Ｅの制御機能を実現する。ＣＰＵ１１０Ｅは、命令を実行した結果（ここではベースバンド信号、ユーザ装置４００から指定された情報処理の結果）を、入出力装置１４０Ｅから出力する。
【０２３４】
（本実施形態の効果）
本実施形態４の構成によれば、前記第１〜４の実施形態において説明したノード制御装置１００（１００Ｃ、１００Ｅ）の構成を、コンピュータ装置またはハードウェア装置によって実現する。これにより、前記実施形態１で説明したように、計算処理リソースをより効率的に使用することができる。
【０２３５】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【０２３６】
この出願は、２０１７年１０月２０日に出願された日本出願特願２０１７−２０３６６０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０２３７】
１、１Ｂ          計算処理システム
１００            ノード制御装置
１００Ｃ          ノード制御装置
１００Ｄ          ノード制御装置
１００Ｅ          ノード制御装置
２００            通信ノード
３００            無線通信装置
４００、４００Ｂ  ユーザ装置
１１０、１１０Ｃ、１１０Ｄ  スケジューリング部
１２０、１２０Ｃ、１２０Ｄ  リソース販売部
１４０、１４０Ｄ  トラフィック予測部
１５０            基地局構成管理部
【図１】
2019078331.tif 000003
【図２】
2019078331.tif 000004
【図３】
2019078331.tif 000005
【図４】
2019078331.tif 000006
【図５】
2019078331.tif 000007
【図６】
2019078331.tif 000008
【図７】
2019078331.tif 000009
【図８】
2019078331.tif 000010
【図９】
2019078331.tif 000011
【図１０】
2019078331.tif 000012
【図１１】
2019078331.tif 000013
【図１２】
2019078331.tif 000014
【図１３】
2019078331.tif 000015
【図１４】
2019078331.tif 000016
【図１５】
2019078331.tif 000017
【図１６】
2019078331.tif 000018
【図１７】
2019078331.tif 000019
【図１８】
2019078331.tif 000020
【図１９】
2019078331.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月8日(2020.4.8)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ノードを通るトラフィックを予測するトラフィック予測手段と、
予測された前記トラフィックを処理するために、前記通信ノードによる計算処理リソースの使用予定を決定するスケジューリング手段と、
前記通信ノードが所持する計算処理リソースの合計から、使用予定の決定した計算処理リソースを除いた残りの空き計算処理リソースを販売するリソース販売手段と、を備えたことを特徴とするノード制御装置。
【請求項２】
前記空き計算処理リソースがユーザ装置によって購入された場合、前記スケジューリング手段は、前記ユーザ装置からの指示による前記計算処理リソースの使用予定をさらに決定することを特徴とする請求項１に記載のノード制御装置。
【請求項３】
前記スケジューリング手段は、前記通信ノードの負荷状況に応じて、前記計算処理リソースの使用予定を変更することを特徴とする請求項１または２に記載のノード制御装置。
【請求項４】
前記通信ノードは、ユーザ装置と無線通信を行う１つ以上の無線通信装置とともに基地局を構成しており、
前記基地局を構成する各無線通信装置の有効化または無効化を決定する基地局構成管理手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のノード制御装置。
【請求項５】
前記スケジューリング手段は、使用する前記通信ノードの計算処理リソースの量および種類、ならびに、前記計算処理リソースの使用時間のうち、少なくとも１つを決定することを特徴とする請求項４に記載のノード制御装置。
【請求項６】
前記基地局構成管理手段は、前記通信ノードの負荷状況に応じて、前記基地局の構成を変更することを特徴とする請求項４または５に記載のノード制御装置。
【請求項７】
前記通信ノードは、前記計算処理リソースを用いてベースバンド処理を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のノード制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のノード制御装置と、
前記ノード制御装置によって制御される前記通信ノードと、
前記通信ノードと接続され、ユーザ装置と無線通信を行う１つ以上の無線通信装置と、を備えた計算処理システム。
【請求項９】
通信ノードを通るトラフィックを予測し、
予測された前記トラフィックを処理するために、前記通信ノードによる計算処理リソースの使用予定を決定し、
前記通信ノードが所持する計算処理リソースの合計から、使用予定の決定した計算処理リソースを除いた残りの空き計算処理リソースを販売する
ことを特徴とするノード制御方法。
【請求項１０】
通信ノードを通るトラフィックを予測することと、
予測された前記トラフィックを処理するために、前記通信ノードによる計算処理リソースの使用予定を決定することと、
前記通信ノードが所持する計算処理リソースの合計から、使用予定の決定した計算処理リソースを除いた残りの空き計算処理リソースを販売することと、をコンピュータに実行させるプログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
ノード制御装置１００は、インターネット６００およびコアネットワーク５００を介して通信ノード２００−１〜２００−２にアクセスし、通信ノード２００−１〜２００−２の動作を制御する。また、ノード制御装置１００は、通信ノード２００の空き計算処理リソースをユーザに販売する。販売とは、代金と引き換えに、または無償で、ユーザが通信ノード２００の空き計算処理リソースを使用するための予約を受け付けることである。ここでの販売は、空き計算処理リソースの供給の一例である。計算処理リソースとは、計算処理を行うために消費又は使用されるコンピュータの要素のことであり、本実施形態では、通信ノード２００が備えた計算処理部２１０の演算性能、内部バス２１１のキャパシティ、メモリ部２１２の容量、二次記憶部２１３の容量、および通信部２１４のキャパシティが、計算処理リソースに相当する。以下では、計算処理リソースを処理能力と呼ぶ場合がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
（トラフィック予測値）＝（予測対象日・時間帯における予測実行時刻の直近２週分のトラフィック履歴の平均値）×（１＋予測対象日または時間帯におけるマージン率）
図５の（Ｂ）は、７／１３の午前１時におけるトラフィック予測結果の一部を示している。例えば、７／２１（金曜日）の午前０時から午前１時までのトラフィック予測値は、以下のように計算される。ここでは、マージン率は０．２であるとする。
（１００＋１２０）／２×（１＋０．２）＝１３２
また、７／２８（金曜日）の午前０時から午前１時までにおけるトラフィック予測値は、以下のように計算される。ここでは、マージン率は０．３であるとする。
（１００＋１２０）／２×（１＋０．３）＝１４３
予測対象日・時間帯におけるマージン率は、例えば、トラフィック予測部１４０に予め与えられていてもよい。また、予測対象日および時間帯に関するマージン率は、予測対象日までの時間が長いほど、高く設定されていてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
図６に示すリソース分配表は、各日の各時間帯において、計算処理部２１０−１〜２１０−４が有する計算処理リソース（例えば、ＣＰＵ０〜２、ＦＰＧＡ、メモリ）を、どの無線通信装置３００−１Ａ〜３００−１Ｃが使用するかを示している。図６中の符号３００−１Ａ〜３００−１Ｃは、計算処理リソースを使用する無線通信装置３００−１Ａ〜３００−１Ｃを表している。例えば、７月２０日のｐ．ｍ．０〜ｐ．ｍ．１において、計算処理部２１０−１のＣＰＵ０の演算能力は、無線通信装置３００−１Ａによって使用される。すなわち、計算処理部２１０−１のＣＰＵ０は、無線通信装置３００−１Ａに代わって、計算処理を実行する。なお、リソース分配表の空欄は、その時間帯において、計算処理リソースの使用予定がないことを示す。例えば、７／２０のｐ．ｍ．８〜ｐ．ｍ．９において、計算処理部２１０−４の演算性能が空き計算処理リソースに相当する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６９】
ユーザ情報処理部２４０を実行する通信ノード２００は、ユーザ情報処理に必要な処理情報およびデータを記憶した通信ノード２００とは異なっていてもよい。その場合、当該処理情報およびデータは、これらの２つの通信ノード２００の間で、コピーされたり、移動したりしてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２３０】
ＣＰＵ１１０Ｅは、例えば、前記第１〜３の実施形態に係わるノード制御装置１００（１００Ｃ）のスケジューリング部１１０（１１０Ｃ）、リソース販売部１２０（１２０Ｃ）、トラフィック予測部１４０、および基地局構成管理部１５０の各機能を実行する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２３４】
（本実施形態の効果）
本実施形態の構成によれば、前記第１〜４の実施形態において説明したノード制御装置１００（１００Ｃ、１００Ｅ）の構成を、コンピュータ装置またはハードウェア装置によって実現する。これにより、前記実施形態１で説明したように、計算処理リソースをより効率的に使用することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2019078331.tif 000022
【国際調査報告】
2019078331.tif 000023
2019078331.tif 000024