(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に複数の電子機器を収容する空間を規定する筐体を持つ電子機器の収容構造体であって、
開口を持つ前半部と、閉鎖された後半部とを有する筐体を備え、
前記筐体の内部空間は、複数の電子機器を内部に収容することによって、当該複数の電子機器により前記前半部と前記後半部とに分離され、前記複数の電子機器は、背面が前記後半部側を向く様に配置され、前記複数の電子機器の各々は、背面側に所定の周波数の無線信号を送受信するための通信モジュールを有し、
前記筐体の内面に設けられた複数領域にそれぞれ設けられる活性領域を備え、
各前記活性領域は、前記筐体の内側に前面を向けるように設置される可変材料定数部材と前記可変材料定位数部材の背面側に設けられる吸収部材とを有し、
各前記複数の可変材料定数部材の前記筐体内部側の表面は、制御部からの制御に応じて、前記所定の周波数の無線信号に対して、透過体または反射体としての機能を切換え可能であり、
前記制御部は、較正期間において、前記複数の可変材料定数部材の表面の状態を、透過体または反射体に切り替えた際の通信メトリックに基づいて、適応的に切り替え、
前記通信メトリックは、前記複数の電子機器の通信の通信容量の中央値であり、
前記制御部は、前記通信容量の中央値が最大となるように、前記複数の可変材料定数部材の表面の状態を設定する、電子機器の収容構造体。
【請求項２】
内部に複数の電子機器を収容する空間を規定する筐体を持つ電子機器の収容構造体であって、
開口を持つ前半部と、閉鎖された後半部とを有する筐体を備え、
前記筐体の内部空間は、複数の電子機器を内部に収容することによって、当該複数の電子機器により前記前半部と前記後半部とに分離され、前記複数の電子機器は、背面が前記後半部側を向く様に配置され、前記複数の電子機器の各々は、背面側に所定の周波数の無線信号を送受信するための通信モジュールを有し、
前記筐体の内面に設けられた複数領域にそれぞれ設けられる活性領域を備え、
各前記活性領域は、前記筐体の内面側に前面を向けるように設置される可変材料定数部材と前記可変材料定位数部材の背面側に設けられる吸収部材とを有し、
各前記複数の可変材料定数部材の前記筐体内部側の表面は、制御部からの制御に応じて、前記所定の周波数の無線信号に対して、透過体または反射体としての機能を切換え可能であり、
前記制御部は、較正期間において、前記複数の可変材料定数部材の表面の状態を、透過体または反射体に切り替えた際の通信メトリックに基づいて、適応的に切り替え、
前記通信メトリックは、前記複数の電子機器の通信のコンディションナンバーの中央値であり、
前記制御部は、前記コンディションナンバーの中央値が最小となるように、前記複数の可変材料定数部材の表面の状態を設定する、電子機器の収容構造体。
【請求項３】
前記複数の可変材料定数部材について、それぞれ透過体または反射体とする複数の状態の組が予め定められており、
前記制御部は、前記複数の状態の組の各々について、前記通信メトリックを算出して、当該複数の状態の組のうちの最適な状態に、前記複数の可変材料定数部材の表面の状態を設定する、請求項１または２記載の電子機器の収容構造体。
【請求項４】
前記所定の周波数はミリ波帯であり、
前記電子機器は、サーバである、請求項１〜３のいずれかに記載の電子機器の収容構造体。
【請求項５】
前記筐体は、天板、底板、２枚の側板、背面板、及び開口が設けられた前面扉からなる直方体形状を有し、
複数のサーバは、前記筐体により規定される内部空間において、前記背面板とある距離を隔てるように前記筐体内部に収容固定され、それによって、前記背面板と、前記底板及び天板と、前記２枚の側板と、前記複数のサーバの背面とによって前記後半部が規定され、
前記可変材料定数部材は、前記２枚の側板の内面にそれぞれ設置される、請求項４に記載の電子機器の収容構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に収納される電子機器間の通信を無線通信により実現することが可能な電子機器の収容構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラウドサービスの進展に伴って、ネットワークを介して大量のデータを蓄積するデータセンタが増加している。データセンタにはサーバ等の多数の機器が使用されている。データセンタは、その性格上、毎日２４時間、年間３６５日、休みなく稼働している必要がある。その結果、各データセンタでは年間を通じて多大な電力が消費される。このため、データセンタ全体の低消費電力化は喫緊の課題である。サーバ自体が電力を消費する上、サーバが過熱してエラーが発生するのを防ぐためにサーバを冷却しなければならない。データセンタで消費される電力の内、サーバ等の機器による消費電力はもちろん、サーバ等を冷却するための空調電力の割合も非常に大きい。
【０００３】
データ・センターの世界的な総エネルギー消費量は、２０１２年では、グローバルな電力消費の約２％に相当する約２７０ＴＷｈであった。この数値は、毎年、さらに約４．３％ずつ成長すると予言されている。このエネルギー消費の主要な部分は、上述のとおり、空気調和装置に起因する。
【０００４】
典型的なデータ・センター・キャビネットの正面側には、総計数十メーターにわたる、カテゴリ６のイーサネット（登録商標）ケーブルが、典型的には、４０台のサーバーを中央のＬ２／Ｌ３スイッチに接続しているといわれている。
【０００５】
このようにケーブルで接続することは、本質的に、適切な気流を妨害し、従って、冷却エネルギーのコストを増加させる。
【０００６】
一方で、広い帯域幅を提供できる６０GHz帯の無線通信は、コスト効率の良い代替通信・テクノロジーとして認識されてきた。
【０００７】
しかも、ケーブルを無線で置換することは、必要な場合はいつでも、サーバー接続を新しくルーティングするようなことを含むデータセンター・メンテナンスを単純化することになる。
【０００８】
そこで、最近、多くの研究報告は、見通し距離内の６０ＧＨｚの無線を使用して、データセンター・キャビネット間通信について報告している（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００９】
しかしながら、Ｌ２／Ｌ３スイッチと各サーバーとの間のキャビネット内の通信については、公表された先行する取組はほとんどない。
【００１０】
一般的なデータセンタでは、効率よくサーバを運用するために、各々が複数のサーバを収容する多数のサーバラックが稠密に設置されている。典型的には、１台のサーバラックは４０台程度のサーバを収容する。各サーバラックは冷却装置からの冷却空気が流れるように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２１７０５４号
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Y. Katayama, T. Yamane, Y. Kohda, K. Takano, D. Nakano, andN. Ohba, ”MIMO Link Design Strategy for Wireless Data CenterApplications,” IEEE WCNC , 2012.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、このようなデータセンタでのサーバの運用には以下の様な問題がある。サーバラック内では、通信のために各サーバとスイッチとを接続する必要がある。この接続はイーサネット（登録商標）ケーブル等の通信ケーブルによって行われている。しかし、サーバが多数あると、これらケーブルが錯綜してサーバのメンテナンスが煩雑になる上、ケーブルによって冷却気流が妨げられ、冷却効率が大幅に低下するといわれている。
【００１４】
こうした問題を解決する１つの方法は、データサーバにおけるサーバとスイッチ間の通信を無線化することである。
【００１５】
サーバラックは通常金属でできているので、電波を閉じ込めることは比較的容易である。しかし、金属で閉じ込められた空間で無線通信を行うと、電波がサーバラック内の壁面等の金属面で多重反射し、無線通信にとっては極めて厳しい環境になる。多重反射が存在すると、主波に加えて多数の遅延波が受信される。その結果、時系列に並んだ変調シンボルの間で遅延波による干渉が発生する。
【００１６】
遅延波によるシンボル間の干渉に強い変調方式としてＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）がある。ＯＦＤＭ変調では、各シンボルの先頭にサイクリックプリフィックスを付加しガードインターバル期間を設ける。この結果、この期間内に到着した遅延波の干渉は避けることができる。特に、サーバラック内の通信方式の内、有力な通信方式の一つとして、６０ＧＨｚ帯のＩＥＥＥ  ８０２．１１ａｄ規格のＯＦＤＭ変調がある。このＯＦＤＭ変調では、ガードインターバル期間が４８．４ｎｓである。したがって、大きなレベルの遅延波が主波に対して４８．４ｎｓ以内の遅延であればシンボル間干渉を無視して通信できる。しかし、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａｄは室内での使用を想定した規格であり、サーバラックのような狭小金属空間内での使用は想定されていない。
【００１７】
この問題を解決する対策としては、サーバラックの内面に電磁波の吸収体を設けることである。
【００１８】
ただし、吸収体を金属面全体を覆うようにくまなく配置することは現実的には極めて困難であり、吸収体で覆えなかった金属面で電波が反射することにより遅延波は依然として残存する。このため、限られた範囲で、吸収体を効果的に配置して、できる限り遅延波を少なくし、伝送特性を改善する必要がある。ところが、サーバラック内では、収納されたサーバの位置や、アンテナの位置、ケーブルその他の物体の位置、温度変化による物体の膨張・収縮によって、サーバーラック内の電波伝搬環境が変わり、ミリ波のような高周波では、特に大きく変わることもあって、吸収体の効果的な配置を筐体の製造時に、固定的に行うことが困難である。
【００１９】
本発明の目的は、サーバーラックのような金属製の筐体内に複数の電子機器が収納される場合に、筐体内面での吸収体の配置を適応的に変更することが可能な電子機器の収容構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明の１つの局面に従うと、内部に複数の電子機器を収容する空間を規定する筐体を持つ電子機器の収容構造体であって、開口を持つ前半部と、閉鎖された後半部とを有する筐体を備え、筐体の内部空間は、複数の電子機器を内部に収容することによって、当該複数の電子機器により前半部と後半部とに分離され、複数の電子機器は、背面が後半部側を向く様に配置され、複数の電子機器の各々は、背面側に所定の周波数の無線信号を送受信するための通信モジュールを有し、筐体の内面に設けられた複数領域にそれぞれ設けられる活性領域を備え、各活性領域は、筐体の内側に前面を向けるように設置される可変材料定数部材と可変材料定位数部材の背面側に設けられる吸収部材とを有し、各複数の可変材料定数部材の筐体内部側の表面は、制御部からの制御に応じて、所定の周波数の無線信号に対して、透過体または反射体としての機能を切換え可能であり、制御部は、較正期間において、複数の可変材料定数部材の表面の状態を、透過体または反射体に切り替えた際の通信メトリックに基づいて、適応的に切り替え、通信メトリックは、複数の電子機器の通信の通信容量の中央値であり、制御部は、通信容量の中央値が最大となるように、複数の可変材料定数部材の表面の状態を設定する。
【００２１】
この発明のさらに他の局面に従うと、内部に複数の電子機器を収容する空間を規定する筐体を持つ電子機器の収容構造体であって、開口を持つ前半部と、閉鎖された後半部とを有する筐体を備え、筐体の内部空間は、複数の電子機器を内部に収容することによって、当該複数の電子機器により前半部と後半部とに分離され、複数の電子機器は、背面が後半部側を向く様に配置され、複数の電子機器の各々は、背面側に所定の周波数の無線信号を送受信するための通信モジュールを有し、筐体の内面に設けられた複数領域にそれぞれ設けられる活性領域を備え、各活性領域は、筐体の内面側に前面を向けるように設置される可変材料定数部材と可変材料定位数部材の背面側に設けられる吸収部材とを有し、各複数の可変材料定数部材の筐体内部側の表面は、制御部からの制御に応じて、所定の周波数の無線信号に対して、透過体または反射体としての機能を切換え可能であり、制御部は、較正期間において、複数の可変材料定数部材の表面の状態を、透過体または反射体に切り替えた際の通信メトリックに基づいて、適応的に切り替え、通信メトリックは、複数の電子機器の通信のコンディションナンバーの中央値であり、制御部は、コンディションナンバーの中央値が最小となるように、複数の可変材料定数部材の表面の状態を設定する。
【００２２】
好ましくは、複数の可変材料定数部材について、それぞれ透過体または反射体とする複数の状態の組が予め定められており、制御部は、複数の状態の組の各々について、通信メトリックを算出して、当該複数の状態の組のうちの最適な状態に、複数の可変材料定数部材の表面の状態を設定する。
【００２４】
好ましくは、所定の周波数はミリ波帯であり、電子機器は、サーバである。
【００２５】
好ましくは、筐体は、天板、底板、２枚の側板、背面板、及び開口が設けられた前面扉からなる直方体形状を有し、複数のサーバは、筐体により規定される内部空間において、背面板とある距離を隔てるように筐体内部に収容固定され、それによって、背面板と、底板及び天板と、２枚の側板と、複数のサーバの背面とによって後半部が規定され、可変材料定数部材は、２枚の側板の内面にそれぞれ設置される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、冷却空気の通り道を確保する必要がある筐体内において、無線通信における遅延波の影響を効率的に抑制することが可能となる。
【００２７】
また、本発明によれば、筐体内面での吸収体の配置を適応的に変更して、遅延波の影響を効率的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】サーバラックとその内部にサーバが収納された状態を説明するための概念図である。
【図２】サーバラック内に複数のサーバが収納された状態および各サーバの外観を説明するための図である。
【図３】通信モジュール９４の送信の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図４】通信モジュール９４の受信の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図５】サーバラックの大きさおよびアクセス・ポイント(AP)のアンテナ方位を説明するための概念図である。
【図６】サーバーラックのバックプレーン・スペースのキャビネット内に配置される活性領域を示す図である。
【図７】公知文献１に記載した可変材料定数部材であるメタマテリアルの構成を説明するための図である。
【図８】無線レイ・トレーシングのシミュレーション結果を示す図である。
【図９】対応する無線レイ・トレーシング・ソフトウェアのプロットである。
【図１０】シミュレーションに使用したＲｘアンテナおよびＴｘアンテナの配置を説明するための平面図である。
【図１１】シミューレーション・パラメータを示す図である。
【図１２】図１０に示すようにアンテナが配置された場合の通信容量の分布を示す図である。
【図１３】活性領域の組の各々に対する通信容量の累積分布関数(ＣＤＦ)を示す図である。
【図１４】活性領域の組の各々についての条件数に対するＣＤＦのシミュレーション結果を示す図である。
【図１５】制御部の制御手順のうち、あるサーバラックについて、最適な活性領域の活性化の組を探索する第１の手続きを示すフローチャートである。
【図１６】制御部の制御手順のうち、あるサーバラックについて、最適な活性領域の活性化の組を探索する第２の手続きを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態の電子機器の収容構造体について、図に従って説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素および処理工程は、同一または相当するものであり、必要でない場合は、その説明は繰り返さない。
【００３０】
以下に説明するとおり、本実施の形態の電子機器の収容構造体については、電子機器がサーバであって、収容構造体はサーバラックである場合を例示として説明し、通信方式としてはＯＦＤＭ方式を採用するものとする。また、通信周波数はミリ波帯を想定し、例示として、６０ＧＨｚでの伝送を考えることとする。
【００３１】
図１は、サーバラックとその内部にサーバが収納された状態を説明するための概念図である。
【００３２】
図１（ａ）に示すように、典型的なサーバラック３０は、高さ約２．２ｍ、幅約０．７ｍ、奥行き約１．２ｍの直方体形状になっている。この内部に多数の薄型サーバが収容される。サーバラック３０の全体は、いずれも金属製の底板４０、天板４２、２枚の側板４４及び側板４６、背面板４８並びに前面扉５０からなっている。前面扉には開口５２が設けられ、多くの場合開口５２はメッシュ状になっている。この開口５２を通して冷却気流がサーバラック３０内に供給される。
【００３３】
図１（ｂ）を参照して、サーバラック内部に多数のサーバを収容する場合、サーバ背面とサーバラックの背面部の内面との間に、ほぼ閉鎖された空間５４が形成される。サーバラック内で無線通信を行う場合、電波はこの空間内に閉じ込められ、外部にはほぼ漏れ出さないと考えられる。
【００３４】
図２は、サーバラック内に複数のサーバが収納された状態および各サーバの外観を説明するための図である。
【００３５】
図２（ａ）は、本実施の形態に係るサーバラックの内部を、サーバラックの内面とサーバラック内部に収容された多数のサーバ６０の上下中央付近とともに示す。各サーバと接続するＬ２／Ｌ３スイッチ（アクセスポイント）６２を、サーバラックの上下中央付近に設置し、サーバ６０をその上下に複数隙間なく設置する。サーバ６０は、その背面がサーバラックの背面側を向くように、かつある程度の距離が筐体背面の内側表面との間に残るように収容される。こうした配置により、サーバの背面とサーバラック後部の内面との間に空間（後半部）が形成され、この内部で無線通信が行われる。サーバラック３０の筐体は金属製であり、その前面には冷却気流が流れるようにメッシュ状の前扉が設けられている。
【００３６】
本実施の形態では、使用周波数の電波の漏れが極力少なくなるように、前扉のメッシュの穴の大きさは半波長未満にする。例えば使用周波数が６０ＧＨｚの場合、メッシュの穴の大きさは２．５ｍｍ未満となる。
【００３７】
このようにサーバ及びＬ２／Ｌ３スイッチ６２をサーバラック内部に収容することにより、サーバラックの内部空間は、開口側の前半部と、背面側の閉鎖された後半部とに分離される。後半部の空間は、サーバラックの底板、天板、２枚の側板及び背面板により画定される。
【００３８】
後述するように、サーバ６０及びＬ２／Ｌ３スイッチ６２の背面には、無線通信を行う通信モジュールの装着端子が設けられる。
【００３９】
底板４０及び天板４２の内面（サーバラック内部を向く面）であって、サーバ背面とサーバラック後部の内面との間の領域の底板部分を領域８０と呼び、天板部分を領域８２と呼ぶことにする。なお、底板部分については、サーバラック３０の底板がなく、コンクリートの床が見えている場合もあり得る。以下のシミュレーションでは、このような底板のない構成であるものとして説明する。
【００４０】
図２（ｂ）を参照して、通信モジュール９４はＵＳＢインターフェイスを持つ。サーバ６０の背面９０にはＵＳＢ端子９２が設けられ、通信モジュール９４が装着される。Ｌ２／Ｌ３スイッチ６２の背面にも同様のＵＳＢ端子が設けられる。サーバ６０の各々のＵＳＢ端子にそれぞれ通信モジュール９４が装着され、Ｌ２／Ｌ３スイッチ６２のＵＳＢ端子にも通信モジュール９４が装着される。
【００４１】
図３は、通信モジュール９４の送信の構成を説明するための機能ブロック図である。
【００４２】
送信側では、スクランブル部１０２は、送信データ信号を受け取り、データ部分の情報ビット・ストリームをスクランブルして１または０の長いシーケンスの発生を低減させる。ＦＥＣ部１０４は、入力情報ビットをエンコードして対応するエンコード済みストリームを生成する。ＦＥＣ部１０４は、たとえば、ＢＣＣ（バイナリ畳み込みコード）エンコーダである。
【００４３】
パンクチャ部１０６は、所望の符号化率の符号を生成する。生成された符号語はパーサー１０８により各ストリームに振り分けられる。各ストリームは、各インタリーバ１１０．１〜１１０．４によりインタリーブされ、各マッパ１１２．１〜１１２．４によりコンステレーション・ポイントへのマッピングが実行される。マッパ１１２．１〜１１２．４からの信号は、送信ビーム形成部１１４により、重み係数が積算されることで送信ＭＩＭＯ処理がされた後に、ＩＦＦＴ部１１６．１〜１１６．４により逆フーリエ変換されてＧＩ（ガードインターバル）が付加されてＯＦＤＭ変調され、図示しないアナログフロントエンドを介してアンテナ１２０．１〜１２０．４から送信される。
【００４４】
図４は、通信モジュール９４の受信の構成を説明するための機能ブロック図である。
【００４５】
受信側では、アンテナ２０２．１〜２０２．４および図示しないアナログフロントエンドを介してアンテナ毎の受信信号を受け取り、タイミング粗調部２０４．１〜２０４．４およびタイミング微調部２０６．１〜２０６．４により、送信装置側の周波数と受信装置側の周波数との間に偏差を除去する。
【００４６】
ＦＦＴ部２０８．１〜２０８．４は、ＧＩ除去をし、ＯＦＤＭ復調する。ＣＳＩ評価部２１０．１〜２１０．４は、アクセスポイントからのチャネル状態情報（ＣＳＩ）に基づいて、受信状態を含むＣＳＩを生成する。ＣＳＩは、アクセスポイントにＣＳＩフィードバックとして返される。アクセスポイントでは、それを元に伝達関数を導くことで、より精度の高いビームフォーミングを実行する。
【００４７】
ビームフォーミング部２１２は、受信側でＺＦ（Zero-Forcing）アルゴリズム等によりビームフォーミング処理を実行して、受信ＭＩＭＯ処理を行う。受信ＭＩＭＯ処理後の信号は、デマッパ２１４．１〜２１４．４により、復調処理を行い、デインタリーバ２１６．１〜２１６．４でデインタリーブし、デパーサ２１８で１ストリームに併合し、デパンクチャ部２２０、ビタビ復号部２２２に送られ誤り訂正されて、デスクランブル部２２４により、受信データ信号に変換される。
【００４８】
なお、アンテナ２０２．１〜２０２．４は、図３のアンテナ１２０．１〜１２０．４と共用する構成として、送受信を時分割で行って、適宜、高周波スイッチにより送信と受信を切換える構成とすることができる。
【００４９】
図２（ａ）のような構成において、サーバラック３０の内面への吸収材量の使用は、遅延広がりを縮小し、従って直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調が使用される際に必要なガードインターバル（周期的プレフィックス期間）の長さを縮小することができる。
【００５０】
６０ＧＨｚ帯の通信は、酸素の吸収によって引き起こされる高い伝送損失が特徴であり、低い送信電力を使用して、通信は一般にショートレンジである。キャビネットの金属の構造は、多数の遅延反射の生成を促進し、周波数選択性フェージングのあるチャネルを生成する。
【００５１】
通常動作で、正面のアクセス・ドアが閉じられる場合、温度変動および材料膨張によって引き起こされる時間的に小さなチャネル変動があるものの、無線チャンネルは本質的に静的である。
【００５２】
そして、通信容量は、各サーバー６０のアンテナの正確な場所に依存するフェージングの影響を受ける。しかしながら、フェージングを回避するための素子の正確な配置は、ミリ波の短い波長のためにサーバラック３０のキャビネットの設計時点において考慮することは実際的ではなく、むしろ、サーバラック３０内にサーバ６０を収納した後に、実地で考慮して適応的に調整することが現実的である。
【００５３】
そこで、本実施の形態では、吸収材（アブソーバー）と反射材（リフレクタ）とに選択的に切り替わることができるアクティブ材料を使用して、ダイバーシチを生成し、複数の通信パスを生成する構成とする。
【００５４】
図５は、サーバラックの大きさおよびアクセス・ポイント(AP)のアンテナ方位を説明するための概念図である。
【００５５】
以下では、シミュレーションにより、本実施の形態の有効性を検証するために、サーバーラックの大きさを図５のように仮定する。
【００５６】
図５（ａ）に描かれるように、サーバラック３０のバックプレーン・スペース（図１における領域５４）は、０．３５×０．７×２．２ｍの大きさであるものとする。
【００５７】
厚さ１０．０ｃｍのコンクリート床が最下段の一部を形成している一方、キャビネット筐体のラックおよび後部はスチール製である。
【００５８】
送信機Ｔｘと受信機Ｒｘのダイポールアンテナは、サーバー６０から通信モジュール９４の長さに相当して４．０ｃｍ分だけ離れて後方に位置するものとする。
【００５９】
４本のＲｘダイポールアンテナがキャビネット中の４０個のサーバー６０の各々に装着される一方、Ｔｘアクセス・ポイント(ＡＰ)の４本のアンテナは中央に配置される。
【００６０】
図５（ｂ）に示すように、電波吸収体を設置した状態でダイポールアンテナの軸の向きを変えたときの遅延スプレッドへの影響をシミュレーションする際には、ダイポールアンテナの軸の向きをｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方向とする。
【００６１】
なお、アンテナは、ダイポールアンテナに限定されるものではなく、たとえば、モノポールアンテナでもよい。
【００６２】
以上のようなサーバラックの大きさ等の前提の下に、以下では、バックプレーン・スペース内の通信のシミュレーションについて、さらに説明する。
［チャンネル特性］
まず最初に、必ずしも限定されないが、物理層（ＰＨＹ層）は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ標準と同じチャネル帯域幅、変調および送信電力を持っていると想定する。
【００６３】
この標準では、ＯＦＤＭモードを使用することができる４つの２．１６ＧＨｚのチャネルがある。
【００６４】
低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ）（レート＝１３／１６）を備えたＯＦＤＭモードで６４ＱＡＭ変調を使用することによって、６．７５Ｇｂｐｓリンクを達成することができる。
【００６５】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄスキームでは、多入力多出力(ＭＩＭＯ)オプションを含んでいないものの、通信容量を増加させるために、本実施の形態のスキームでは、多数のアンテナが存在するものと改定する。
【００６６】
４×４空間多重化スキームの使用によって、理論的な最大値である２７Ｇｂｐｓ/ラックあるいは２．７Ｇｂｐｓ/サーバー(時分割多重モード：ＴＤＤモード)が可能である、もっとも、この値は、例えば、相関チャネルの存在、ハンドシェークおよびガードインターバルにより、実際は、より低い値となる。
【００６７】
以上のようなチャネル特性については、あくまで、例示であり、状況に応じて別の特性を仮定してもよい。
（遅延広がりおよび伝送損失）
電波吸収体の配置は、ダイポールアンテナの方向とともに、遅延広がりおよび伝播特性に影響する。
（アブソーバーおよびリフレクタ）
図６は、サーバーラックのバックプレーン・スペースのキャビネット内に配置される活性領域を示す図である。
【００６８】
図６（ａ）に示されるように、キャビネット内面の両側に、各々が６６×３５ｃｍの大きさの３つの活性領域が、それぞれ、設けられる。
【００６９】
図６（ｂ）に示すように、底板の代わりに、サーバラック３０の底部はコンクリート製となっているものとし、天板から底部に至る左側面の内側に活性領域１〜３が設けられる。右側側面の内側にも同様にして、活性領域４〜６が設けられる。
【００７０】
なお、一方の側面に設けられる活性領域の個数は、３個に限られるものではなく、より多くの個数に分けられた領域であってもよい。
【００７１】
そして、このような活性領域の各々は、以下に説明するような可変材料定数部材である可変メタマテリアルにより、反射材または吸収材として選択的に機能する。なお、可変材料定数部材としては、以下に説明するような可変メタマテリアル材料を利用するだけでなく、電磁波に対する誘電率・透磁率を可変な材料であれば、他の部材を用いてもよい。
【００７２】
すなわち、印加する電圧に応じて、ある特定の周波数の電磁波に対する透過率、あるいは、反射率を変化させることが可能なメタマテリアルによる表面構造については、たとえば、以下の文献に開示がある。
【００７３】
公知文献１：B. Zhu, K. Chen, N. Jia, L. Sun, et al., ”Dynamic Control of Electromagnetic Wave Propagation with the Equivalent Principle Inspired Tunable Metasurface,” Nature - Scientific Reports, pp .1-7, May 2014.
ここでは、簡単に、公知文献１に開示されたメタマテリアルの構成について説明する。
【００７４】
図７は、公知文献１に記載した可変メタマテリアルの構成を説明するための図である。
【００７５】
図７に示した２次元的な周期構造のメタマテリアルの構成では、印加する電圧に応じて、メタマテリアルの表面（以下、「メタ表面」と呼ぶ）は、所定周波数の電磁波を、選択的に反射または透過させることができる。
【００７６】
２次元的な周期構造の各々は、並列的なＬＣ共振タンクと、金属製の小さなループから構成されており、必要とされる電磁的なリアクタンスを提供する。バラクタ（可変容量キャパシタ）は、ユニットセルにおいて、メタマテリアルによるメタ表面の表面インピーダンスが、動的に調整可能なように集積されている。
【００７７】
高抵抗線と記載されているものは、バラクタにバイアス電圧を供給するための高抵抗バイアス線である。このような構造は、高周波の電磁波について、基本的には、透過性を有する。
【００７８】
また、バラクタと並行に配置される定容量のキャパシタは、それが含まれるループの共鳴周波数を調整し、また、バラクタへの直流バイアスをデカップルする機能を有する。
【００７９】
図７のような構成では、表面の電気的リアクタンスは、以下の式で表される。
【００８０】
【数１】
0006746051.tif 000002
ここで、ＺLCは、１つのＬＣ共振タンクのインピーダンスであり、Ｚdは、バラクタのインピーダンスであり、Ｌは、並行インダクタンスの値であり、２ｇおよび２ｂは、単位セルの幅と高さであり、ωは、各周波数である。
【００８１】
一方で、表面の磁気的インピーダンスは、以下の式で表される。
【００８２】
【数２】
0006746051.tif 000003
ここで、μは、メタ表面の有効透磁率であり、ａは、図７において、メタ表面構造内のループの大きさを表す。
【００８３】
ＬＣ共振タンクと金属製のループを適切に設計することにより、メタ表面は、任意の周波数の電磁波に対して、透過または反射のために必要とされる電磁的な表面インピーダンスを有するようにすることができる。そして、バラクタ容量を制御することにより、ＬＣ共振タンクと金属製のループの共鳴周波数を動的に調節することができる。
【００８４】
図７に示したようなメタマテリアルによる表面構造の背面に吸収体を設けておく構造とすることにより、各活性領域は、透過率の高い状態では吸収体として機能し、反射率の高い状態では反射体として機能することになる。
【００８５】
そのような材料の使用によって、反射率および従ってマルチパス伝送の特性は適応的にコントロールすることができる。
【００８６】
したがって、図６に示した活性領域のうちのいくつかは、図示しない制御部からの制御により、選択的に、不活性状態（吸収体の状態）に設定され、残りの領域は状態活性（反射体の状態）に設定されるものとする。
【００８７】
このような制御を行う制御部の機能は、Ｌ２／Ｌ３スイッチ６２の内部に、演算処理装置を設けて、この演算処理装置が実現してもよいし、あるいは、サーバーラック３０の外部において、複数のサーバーラック３０について共通に、このような制御を行うコンピュータが別個に設けられていてもよい。
【００８８】
以下、このように、各活性領域に配置される材料が、吸収体としての機能と反射体としての機能とを切換え可能である場合に、その切替を行うためのメトリックについて、シミュレーションにより検討する。
【００８９】
このシミュレーションでは、活性領域が活性状態で反射材である場合、特性は１ｍｍ厚さの鋼鉄であるものとしてモデル化され、活性領域が不活性状態である場合、特性は、−２３ｄＢの反射係数を有する散逸的な/損失のある誘電体（吸収体）としてモデル化される。
【００９０】
正面パネルは、上述のとおり、熱がキャビネットから抜けていくことは可能であるが、ＥＭ放射はセキュリティの理由から後ろ方向に反射されるような大きさの孔を備えた鋼メッシュからできている。
【００９１】
ここでは、遅延広がりを縮小するために、吸収材（アブソーバー）が、表面エリアの１５％をカバーする正面の一部に置かれるものとする。ただし、正面側の吸収材については、より面積を拡大または縮小してもよく、この面積に限定されるものではない。
【００９２】
活性領域の影響は、信号の到来方向（ＤｏＡ）のプロットから見積もることができ、無線レイ・トレーシング・ソフトウェアを使用して評価する。
【００９３】
図８は、このような無線レイ・トレーシングのシミュレーション結果を示す図である。
【００９４】
図８（ａ）は、活性領域｛２，６｝が活性なとき（｛Ａ，Ｂ｝は、図６（ａ）の活性領域において、活性状態（反射状態）となっている位置を表す）のＲｘの位置（１，５）（（Ｘ，Ｙ）は単位長さを４．４ｃｍとしたときのＸＺ座標であり、たとえば、（１，５）は、左下から４．４ｃｍ、２２．０ｃｍ、）のアンテナ位置（以下、ＰＡ）での到来方向を示す。上段は、φ方向の角度に対する到来電波の受信電力であり、下段はθ方向の角度に対する到来電波の受信電力を示す。
【００９５】
ここで、図５（ｂ）に示したＸＹＺ軸において、θは、Ｚ軸（キャビネット深さ方向と平行）に対する角度であり、φが、Ｘ軸（キャビネット幅方向と平行）に対するxy面内の角度ある。
【００９６】
図８（ｂ）は、活性領域｛３，４｝が活性なときのＲｘの位置（１，５）（左下から４．４ｃｍ、２２．０ｃｍ）での到来方向。上段は、φ方向の角度に対する到来電波の受信電力であり、下段はθ方向の角度に対する到来電波の受信電力を示す。
【００９７】
任意に選ばれた受信機Ｒｘの座標（１，５）でのＤｏＡは、図８（ａ）および図８（ｂ）の中でそれぞれ示されるように、位置｛２，６｝および｛３，４｝において活性な２つの領域に対してプロットされる。
【００９８】
両方のグラフでは、支配的なＬＯＳ（Line Of Sight：見通し線）パスは存在すものの、反射されたマルチパスは、異なる方向からやってくることがわかる。
【００９９】
図９は、対応する無線レイ・トレーシング・ソフトウェアのプロットである。
【０１００】
図において、図９（ａ）は、側面の底面側右の活性領域が活性状態（反射体）の場合のＬＯＳおよび反射波の経路を示し、図９（ｂ）は、側面の底面側右の活性領域が不活性状態（吸収体）の場合のＬＯＳおよび反射波の経路を示す。
【０１０１】
位置座標（１，５）（図中ＰＡで示す）において、中心ＴＸ１からＲｘまでＬＯＳおよび最も強い反射パスを示す。
【０１０２】
活性領域が、活性状態または不活性状態であることに応じて、サーバ６０側で受信する電波の経路が大きく変化することがわかる。
［ソフトウェア・シミュレーション］
上述したような制御部は、後に説明するように、各サーバラックについて、活性領域の活性状態の組を変えながら、その時点でのサーバの配置、環境条件等に応じて、最適な活性領域の活性状態の組を探索して、そのような最適な活性状態の組に設定する。このような探索と設定は、たとえば、データセンター内に、サーバラックおよびサーバーの設置作業が完了した後の較正作業の際に実行される。なお、サーバラック内の状況の変化（温度の変化、メンテナンス作業等によるラック内のサーバの位置の変化、サーバラック内の物体の配置の変化など）があるために、適宜、たとえば、一定期間ごとに、上述したような探索と設定による較正を実行することとしてもよい。
【０１０３】
以下では、このような探索と設定が、サーバの通信容量に与える影響を評価するために、レイトレース・データのシミュレーション・セット・アップおよびポストプロッセシングによる通信容量の計算結果について説明する。
（レイ・トレーシング・モデル）
図１０は、シミュレーションに使用したＲｘアンテナおよびＴｘアンテナの配置を説明するための平面図である。
【０１０４】
無線チャネルは、４．４ｃｍの一定間隔で垂直方向に４９個および水平方向に１５個の受信機（Ｒｘ）の位置において観測されるものとし、シミュレーションでは合計７３５個の観測場所を与えるものとする。
【０１０５】
サーバーは最下段からスタートして、Ｓｖ１〜Ｓｖ４０と番号付けられる。
【０１０６】
４０個のサーバーは、連続する行として、４．４ｃｍすなわち８．８λの間隔で積み重ねられる。また、余分な行間隔が、１０個のサーバーを支持する４個のラックごとの間に挿入される。
【０１０７】
各サーバ６０に設けられる４本の受信（Ｒｘ）アンテナのリニア・アレイは８．８λの素子間隔を持ち、横方向に一列に配列される。
【０１０８】
また、Ｌ２／Ｌ３スイッチ６２に設けられる送信（Ｔｘ）アンテナは、縦方向が４．４λで横方向が８．８λの長方形の各頂点にアンテナ素子が配置される。
【０１０９】
また、シミュレーションにおいて、「活性領域の活性状態の組」は、以下のような合計２３個の異なる組合せが考慮するものとする。
【０１１０】
ｉ）セット１〜１５は、６つの位置から活性な２つの領域を指定する１５個の置換を含む。
【０１１１】
ｉｉ）セット１６は活性領域がすべて活性である。
【０１１２】
ｉｉｉ）セット１７は活性領域のどれも不活性である。
【０１１３】
ｉｖ）セット１８〜２３は１つの領域が活性な場所である。
【０１１４】
より一般には、キャビネットの両側に合計２ｎ個の活性領域があり、そのうちの０個、１個、…ｍ個の領域および２ｎ個の全てを活性状態（反射体の状態）とする場合の組合せの数Ｎは、以下のとおりとなる。
【０１１５】
【数３】
0006746051.tif 000004
図１１は、シミューレーション・パラメータを示す図である。
【０１１６】
チャネルインパルス応答についても、シミュレーションにより算出する。
（固有モード送信）
各サブキャリアの４×４チャネルは、特異値分解（ＳＶＤ）を使用する２つのユニタリ行列ＶおよびＵへ分解される。
【０１１７】
【数４】
0006746051.tif 000005
ここで、λnは、ｎ番目の固有値であり、Ｈは、４×４チャネルのチャネル行列である。
【０１１８】
最初の固有値は、合計受信電力およびＬＯＳ信号に強く依存する。
【０１１９】
その値は、アクティブレフレクタの存在の有無にかかわらずほとんど同じである。
【０１２０】
反射信号はより低い力を持っており、最初の固有値に対して小さな貢献だけをしている。個別の反射の数が増加するとともに、第２の固有値の相対値は一般に増加する。
（通信容量）
各リンクの通信容量は、Ｒｘアレイ・エレメントに入射する信号の空間相関に依存する。
したがって、いくつかのサーバーがより比較的高い値を持ち、他のサーバは低いものがあるという条件で、通信容量の範囲は位置に依存する。
【０１２１】
高いＳＮＲでは、通信容量は式（４）により与えられる。
【０１２２】
【数５】
0006746051.tif 000006
ここで、ｒHがチャネル・ランクあるいは０でない特異値の数である場合、λkはｋ番目の固有値である。σn2はノイズ分散であり、Ｐはサブストリーム送信電力のベクトルの大きさである。
【０１２３】
各固有モードでの電力の最適化された分布は、サブストリームのＳＮＲに依存して、注水定理アルゴリズム（Water-filling algorithm）によって決定される。
【０１２４】
ここで、注水定理アルゴリズムについては、以下の文献に開示がある。
【０１２５】
公知文献２：C. Oestges and B. Clerckx, ”MIMO Wireless Communications: From Real-World Propagation to Space-Time Code Design”, Academic Press (Elsevier), Oxford, UK, April 2007.
受信ＳＮＲは、リンク・バジェット推定に基づいて、２０ｄＢにセットされる。
【０１２６】
ここで、「リンク・バジェット」とは、通信システムの送信端と受信端の間の経路（リンク）に存在する利得要因（アンテナ、アンプ、コード化などによる利得）と損失要因（ケーブル、自由空間、フェージング、熱雑音などによる損失）をすべてdB値で加算／減算して、リンク全体の収支（許容伝搬損失）を計算することである。この計算から、送信元から受信端までの電波の到達距離がわかる。
【０１２７】
通信容量は各サブキャリアについて上位４個のアクティブなサブストリームについて合計される。
【０１２８】
４０個のサーバー各々に対して、通信容量は、各サブキャリアごとに記録され、このプロセスは、Ｒｘ配列を１−１２の位置でシフトしつつ繰り返される。
【０１２９】
シミュレーションは、２３個の活性領域の組の各々に対して繰り返される。
【０１３０】
図１２は、図１０に示すようにアンテナが配置された場合の通信容量の分布を示す図である。
【０１３１】
活性領域の組に応じて、相当な変動性が、キャビネットの最下段の側および最上段の側のサーバーＳＶ１−ＳＶ１５およびサーバーＳＶ３０−４０に対して存在している。
【０１３２】
通信容量は、中央サーバＳＶ１５−２５についてはより相関があり、またマルチパス伝送の寄与に支配的な、比較的により強いＬＯＳのライス（Rician）成分により考慮される。
【０１３３】
例えば、サーバー１８に対する通信容量は、活性領域の組４を使用する１４．４ビット/ｓ/Ｈｚから、活性領域の組２１を使用することにより、２３．２ビット/ｓ/Ｈｚに増加する。
【０１３４】
図１３は、活性領域の組の各々に対する通信容量の累積分布関数(ＣＤＦ)を示す図である。
【０１３５】
中央値（５０％ＣＤＦレベル）では、２０ｄＢのＳＮＲで、最良の組（セット１３）では、活性領域の組１２に対するよりも高い２．３２ビット/送信の通信容量となる。
【０１３６】
したがって、活性領域の組１３は、シミュレーションにおいて、ＴｘおよびＲｘの特に正確な配置に対して最適の組と考えられる。
【０１３７】
しかしながら、６０ＧＨｚで、ちょうど０．１２５ｍｍのアンテナ変位は、９．０度の位相差に相当する。
【０１３８】
したがって、そのような正確な配置は、製造または設置作業段階における１回の配置としては、実際的ではなく、最良の組を見つけるためには、制御部により、少なくとも、設置が完了した時点で活性領域の活性状態および不活性状態の切換えを制御することが必要である。
【０１３９】
さらに、望ましくは、サーバの運用時間に従って、たとえば、一定期間ごとに、動的に、活性領域の活性状態および不活性状態の切換えを制御することが望ましいことになる。これは、活性領域の少しの移動、異物の導入、金属の熱膨張などは、すべて、最適な組の変化に寄与することになるからである。
【０１４０】
各サーバーのトラフィックの要求のために、適応的に、活性領域を設定し、最適化することができる。
（コンディションナンバー（条件数））
理想的状態では、サブストリームの固有値は、通信容量が最大限にされるための値と同じ値を持つ。
【０１４１】
コンディションナンバー（条件数（ＣＮ：Condition Number））は、最小の固有値に対する最大の固有値の比率であり、チャネル行列がどの程度よく条件づけられているかについての有用な指標である。
【０１４２】
それは、各サブキャリアｉにおいて、以下の式（５）のように表される。
【０１４３】
【数６】
0006746051.tif 000007
ＣＮが約１０ｄＢ未満である場合は、チャネル行列は、良い状態であると考えられる一方、この値を検知することは、チャネル推定におけるエラーに、より敏感である。
【０１４４】
図１４は、活性領域の組の各々についての条件数に対するＣＤＦのシミュレーション結果を示す図である。
【０１４５】
図１４に示すようなＣＤＦの結果は、チャネルの５９％が１０ｄＢ未満の条件数を持っていることを示す。
【０１４６】
条件数の増加とともに、与えられたパフォーマンスのレベルを維持するために必要なＳＮＲも増加する。
【０１４７】
ＣＮの計算は、ＣＳＩが既に計算されており、活性領域の切換えをコントロールするためにＣＮ値を使用する実用システムにおいては、計算の複雑さを、ほとんど増加させることなく実行できる。
【０１４８】
例えば、ＣＮが１０ｄＢのしきい値未満である場合、活性領域の組は良好であると考えられ、その条件が満たされない場合は、代わりの構成を試みることができる。
［制御部の制御方法］
（通信容量の中央値が最も高くなるように制御）
図１５は、制御部の制御手順のうち、あるサーバラックについて、最適な活性領域の活性化の組を探索する第１の手続きを示すフローチャートである。
【０１４９】
制御部は、図１５のようなシミュレーションを各サーバラックについて行い、実際に、各サーバラックについて活性領域の活性状態および不活性状態を切換える制御を行う。
【０１５０】
なお、以下では、活性領域の活性状態の組の個数は、ＮS個であるものとする。
【０１５１】
図１５を参照して、処理が開始されると、制御部の演算装置は、まず、以下のような初期化処理を行う（Ｓ１００）。
【０１５２】
ｉ）活性領域の活性状態の組（１〜ＮS）について、記憶装置に格納されている情報から、活性状態とする活性領域をそれぞれ特定する。
【０１５３】
ｉｉ）最適な組を表す変数best_setを初期値１に設定する。
【０１５４】
ｉｉｉ）処理対象となる活性領域の活性状態の組を指定する変数ｓを初期値１に設定する。
【０１５５】
ｉｖ）通信容量の評価しきい値ＣＡＰthrを初期値０ビット/s/Hzに設定する。
【０１５６】
続いて、制御部の演算装置は、受信アンテナ本数ＮRX、送信アンテナＮTXのＮRX×ＮTXのチャネルついて、周知の方法に従って受信データからチャネル行列Ｈを評価する（Ｓ１０２）。
【０１５７】
ここで、チャネル行列Ｈの評価は、全ての、活性領域の活性状態の組ｓ、サーバν、サブキャリアｉについて実行する。
【０１５８】
次に、制御部の演算装置は、式（３）と同様にして、評価されたチャネル行列Ｈを、特異値分解する（Ｓ１０４）。
【０１５９】
制御部の演算装置は、式（４）と同様にして算出された通信容量を、各サーバ（ν）および、各サブキャリア（ｉ）について集積し、通信容量の累積分布関数(ＣＤＦ)の値ＣＤＦ  Ｃａｐ（ｓ）を算出する（Ｓ１０６）。
【０１６０】
続いて、制御部の演算装置は、ＣＤＦ  Ｃａｐ（ｓ）の中央値Ｃａｐ50%（ｓ）と、評価しきい値ＣＡＰthrとを比較し、中央値Ｃａｐ50%（ｓ）の方が大きい場合（Ｓ１０８でＹ）、変数best_setを現在の変数ｓの値に設定し、評価しきい値ＣＡＰthrを中央値Ｃａｐ50%（ｓ）に設定し（Ｓ１１０）、処理は、ステップＳ１１２に移行する。
【０１６１】
一方、中央値Ｃａｐ50%（ｓ）が評価しきい値ＣＡＰthr以下の場合（Ｓ１０８でＮ）、処理は、ステップＳ１１２に移行する。
【０１６２】
ステップＳ１１２においては、制御部の演算装置は、活性領域の活性状態の組ｓが、最大数Ｎsに達しているかを判断し、最大数に達していない場合（Ｓ１１２でＮ）、変数ｓを１だけインクリメントして（Ｓ１１４）、処理をステップＳ１０６に復帰させる。
【０１６３】
一方、制御部の演算装置は、最大数に達している場合（Ｓ１１２でＹ）、処理を終了する。
【０１６４】
このような処理を実行することで、変数best_setには、通信容量の中央値が最も高くなることを基準として、最適な活性領域の活性状態の組ｓが設定されることになる。
（通信容量の条件数が最も低くなるように制御）
図１６は、制御部の制御手順のうち、あるサーバラックについて、最適な活性領域の活性化の組を探索する第２の手続きを示すフローチャートである。
【０１６５】
制御部は、図１６のようなシミュレーションを各サーバラックについて行い、実際に、各サーバラックについて活性領域の活性状態および不活性状態を切換える制御を行う。
【０１６６】
なお、以下でも、活性領域の活性状態の組の個数は、ＮS個であるものとする。
【０１６７】
図１６を参照して、処理が開始されると、制御部の演算装置は、まず、以下のような初期化処理を行う（Ｓ２００）。
【０１６８】
ｉ）活性領域の活性状態の組（１〜ＮS）について、記憶装置に格納されている情報から、活性状態とする活性領域をそれぞれ特定する。
【０１６９】
ｉｉ）最適な組を表す変数best_setを初期値１に設定する。
【０１７０】
ｉｉｉ）処理対象となる活性領域の活性状態の組を指定する変数ｓを初期値１に設定する。
【０１７１】
ｉｖ）条件数の評価しきい値ＣＮthrを初期値１０００ｄＢに設定する。
【０１７２】
続いて、制御部の演算装置は、受信アンテナ本数ＮRX、送信アンテナＮTXのＮRX×ＮTXのチャネルついて、周知の方法に従って受信データからチャネル行列Ｈを評価する（Ｓ２０２）。
【０１７３】
ここで、チャネル行列Ｈの評価は、全ての、活性領域の活性状態の組ｓ、サーバν、サブキャリアｉについて実行する。
【０１７４】
次に、制御部の演算装置は、式（３）と同様にして、評価されたチャネル行列Ｈを、特異値分解する（Ｓ２０４）。
【０１７５】
制御部の演算装置は、式（５）と同様にして条件数ＣＮを、各サーバ（ν）および各サブキャリア（ｉ）について集積し、条件数ＣＮの累積分布関数(ＣＤＦ)の値ＣＤＦ  ＣＮ（ｓ）を算出する（Ｓ２０６）。
【０１７６】
続いて、制御部の演算装置は、ＣＤＦ  ＣＮ（ｓ）の中央値ＣＮ50%（ｓ）と、評価しきい値ＣＮthrとを比較し、中央値ＣＮ50%（ｓ）の方が小さい場合（Ｓ２０８でＹ）、変数best_setを現在の変数ｓの値に設定し、評価しきい値ＣＮthrを中央値ＣＮ50%（ｓ）に設定し（Ｓ２１０）、処理は、ステップＳ２１２に移行する。
【０１７７】
一方、中央値ＣＮ50%（ｓ）が評価しきい値ＣＮthr以上の場合（Ｓ２０８でＮ）、処理は、ステップＳ２１２に移行する。
【０１７８】
ステップＳ２１２においては、制御部の演算装置は、活性領域の活性状態の組ｓが、最大数Ｎsに達しているかを判断し、最大数に達していない場合（Ｓ２１２でＮ）、変数ｓを１だけインクリメントして（Ｓ２１４）、処理をステップＳ２０６に復帰させる。
【０１７９】
一方、制御部の演算装置は、最大数に達している場合（Ｓ２１２でＹ）、処理を終了する。
【０１８０】
このような処理を実行することで、変数best_setには、条件数の中央値が最も低くなることを基準として、最適な活性領域の活性状態の組ｓが設定されることになる。
【０１８１】
なお、図１５および図１６では、通信容量の中央値や条件数（コンディションナンバー）の中央値を基準として、最適な活性領域の活性状態の組ｓを設定したが、たとえば、ビットエラーレートの中央値が最も低くなることや、通信容量の最小値が最も大きくなることや、受信電力の中央値が最も大きくなることなど、他の条件を基準として、最適な活性領域の活性状態の組ｓを探索し、設定してもよい。
【０１８２】
したがって、本実施の形態においては、以上説明したように、最適な活性領域の活性状態の組ｓを探索する際に基準となる、通信状態を代表する値を「通信メトリック」と呼ぶことにする。
【０１８３】
以上説明したとおり、本実施の形態に係るサーバラック、サーバ、及び通信モジュールにより、サーバラック内の金属閉鎖空間内でも、効率的に遅延波の影響を低減でき、通信品質の劣化を防ぐことができる。サーバラック内のケーブル類の殆どを取り除くことができ、その結果、サーバラック内のサーバの冷却効率が高くなり、冷却のための電力消費を削減できる。
【０１８４】
また、ミリ波のように短い波長の電磁波によりサーバラック内の通信を行う際には、実際に、サーバラック内にサーバを多数収納したような場合でも、収納時のサーバやアンテナの位置の微妙なずれの影響、温度変化の影響、メンテナンス時のサーバの位置ずれおよび新たに物品がサーバラック内に設置された場合の影響などを、較正により吸収して、上記の効果を達成することができる。
【０１８５】
今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１８６】
１−６  活性領域、３０  サーバラック、４０  底板、４２  天板、４４，４６  側板、４８  背面板、５０  前面扉、５２  開口、６０  サーバ、６２  Ｌ２／Ｌ３スイッチ、９２  ＵＳＢ端子、９４  通信モジュール。
【図１】
0006746051.tif 000008
【図２】
0006746051.tif 000009
【図３】
0006746051.tif 000010
【図４】
0006746051.tif 000011
【図５】
0006746051.tif 000012
【図６】
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【図７】
0006746051.tif 000014
【図８】
0006746051.tif 000015
【図９】
0006746051.tif 000016
【図１０】
0006746051.tif 000017
【図１１】
0006746051.tif 000018
【図１２】
0006746051.tif 000019
【図１３】
0006746051.tif 000020
【図１４】
0006746051.tif 000021
【図１５】
0006746051.tif 000022
【図１６】
0006746051.tif 000023