(57)【要約】  小セルデバイス（１１０）のエネルギー消費を低減するための方法およびシステムが開示される。本方法は、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）を含む、クラスタの予測利用状況を受信することを含み得る。クラスタは、利用パターンに基づいて形成されるものとなり、予測利用状況は、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）の動作に関する情報を示すものとなる。本方法は更に、予測利用状況に基づき、クラスタに対して行うべき操作を決定することも含み得る。この操作は、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）の動作状態を維持するか、変更するかのどちらかに関するものとなる。
2017504244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小セルデバイス（１１０）のエネルギー消費を低減するためのデバイス管理システム（１０４）であって、
プロセッサ（１１４）と、
少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）を含むクラスタの予測利用状況を受信することであって、クラスタは、利用パターンに基づいて形成されたものであり、予測利用状況は、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）の動作に関する情報を示すものである、受信することと、
予測利用状況に基づいてクラスタに対して行うべき操作を決定することであって、操作は、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）の動作状態を維持することおよび変更することの一方に関するものである、決定することと
を行うための、プロセッサ（１１４）に結合されたシグナリングモジュール（１２４）と
を備える、デバイス管理システム（１０４）。
【請求項２】
シグナリングモジュール（１２４）が、ある時間間隔の間のクラスタの予測利用状況を受信する、請求項１に記載のデバイス管理システム（１０４）。
【請求項３】
シグナリングモジュール（１２４）が、事前定義されたスケジュールポリシーの適用に基づいて操作を決定し、事前定義されたスケジュールポリシーは、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）のアクティブモードのおよび非アクティブモードの少なくとも一方の持続時間に関連付けられたタイムスケジュールを示すものである、請求項１に記載のデバイス管理システム（１０４）。
【請求項４】
予測利用状況が、ＨＩＧＨ、ＭＥＤＩＵＭ、およびＬＯＷのうちの１つを含む、請求項１に記載のデバイス管理システム（１０４）。
【請求項５】
操作が、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）の無線周波数（ＲＦ）パワーを低減することと、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）のスタンバイモードを有効化することと、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）をＯＦＦ状態へと切り換えることと、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）の現在のモードを継続することであって、現在のモードはアクティブモードおよび非アクティブモードの一方である、継続することとのうちの１つを含む、請求項１に記載のデバイス管理システム（１０４）。
【請求項６】
シグナリングモジュール（１２４）が更に、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）を含むクラスタにラベルを関連付け、ラベルは、明確に識別可能な名前である、請求項１に記載のデバイス管理システム（１０４）。
【請求項７】
予測システム（１０６）を更に備え、予測システム（１０６）が、
複数の小セルデバイス（１１０）からパフォーマンス管理（ＰＭ）データを受信することであって、ＰＭデータは、複数の小セルデバイス（１１０）の少なくとも利用パターンに関する情報を示すものである、受信することと、
複数の小セルデバイス（１１０）を１つまたは複数のクラスタへとクラスタ化することであって、各クラスタが、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）を含む、クラスタ化することと
を行うための、プロセッサ（１３２）に結合されたクラスタリングモジュール（１４２）と、
複数の小セルデバイス（１１０）の利用パターンおよび複数の予測パラメータに基づき、ある時間間隔の間の、１つまたは複数のクラスタの各々について利用状況を予測するための、プロセッサ（１３２）に結合された予測モジュール（１４４）であって、複数の予測パラメータは、複数の小セルデバイス（１１０）に関する情報を示すものである、予測モジュール（１４４）と
を備える、請求項１に記載のデバイス管理システム（１０４）。
【請求項８】
複数の小セルデバイス（１１０）に関する情報が、曜日、時刻、過去の所定の数分間における複数の小セルデバイス（１１０）の使用量、予め指定した過去の数日間における所定時刻の複数の小セルデバイス（１１０）の使用量、過去の所定の数分間における近傍マクロセルの平均負荷、小セルデバイス（１１０）の無線リソース制御（ＲＲＣ）、小セルデバイス（１１０）の無線リンク制御（ＲＬＣ）、および小セルデバイス（１１０）との間のハンドオーバを含む、請求項７に記載のデバイス管理システム（１０４）。
【請求項９】
小セルデバイス（１１０）のエネルギー消費を低減するための方法であって、
少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）を含むクラスタの予測利用状況を受信することであって、クラスタは、利用パターンに基づいて形成されたものであり、予測利用状況は、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）の動作に関する情報を示すものである、受信することと、
予測利用状況に基づいてクラスタに対して行うべき操作を決定することであって、操作は、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）の動作状態を維持することおよび変更することの一方に関するものである、決定することと
を含む、方法。
【請求項１０】
操作が、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）の無線周波数（ＲＦ）パワーを低減することと、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）のスタンバイモードの有効化することと、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）をＯＦＦ状態へと切り換えることと、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）の現在のモードを継続することであって、現在のモードはアクティブモードおよび非アクティブモードの一方である、継続することとのうちの１つを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
複数の小セルデバイス（１１０）の各々に対し、１つまたは複数のパフォーマンス管理（ＰＭ）カウンタを有効化することと、
有効化に基づき、複数の小セルデバイス（１１０）からＰＭデータを受信することであって、ＰＭデータは、複数の小セルデバイス（１１０）の少なくとも利用パターンに関する情報を示すものである、受信することと
を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
複数の小セルデバイス（１１０）を１つまたは複数のクラスタへとクラスタ化することであって、各クラスタが、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）を含む、クラスタ化することを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
複数の小セルデバイス（１１０）の利用パターンおよび複数の予測パラメータに基づき、ある時間間隔の間の、１つまたは複数のクラスタの各々について利用状況を予測することであって、複数の予測パラメータは、複数の小セルデバイス（１１０）に関する情報を示すものである、予測することを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
小セルデバイス（１１０）のエネルギー消費を低減する方法を実行するためのコンピュータプログラムが組み込まれた非一時的コンピュータ可読媒体であって、方法が、
少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）を含むクラスタの予測利用状況を受信することであって、クラスタは、利用パターンに基づいて形成されたものであり、予測利用状況は、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）の動作に関する情報を示すものである、受信することと、
予測利用状況に基づいてクラスタに対して行うべき操作を決定することであって、操作は、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）の動作状態を維持することおよび変更することの一方に関するものである、決定することと
を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１５】
複数の小セルデバイス（１１０）を１つまたは複数のクラスタへとクラスタ化することであって、各クラスタが、少なくとも１つの小セルデバイス（１１０）を含む、クラスタ化することを更に含む、請求項１４に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小セルデバイスに関し、より詳細には、それに限定されないが、小セルデバイスのエネルギー消費低減に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セルラデバイスやセルラサービスの利用が急速に増加しており、その結果、セルラデータのトラフィックが飛躍的に増大している。セルラデータのトラフィック、およびセルラデバイスとネットワークの間の通信を処理するために、通信サービスプロバイダは、マクロセルを利用する。マクロセルは、あるネットワークにおいてサービスエリアを提供する、高パワーセルラ基地局と解釈することができる。典型的には、マクロセルは、大規模オフィス、モール、駅など、人が密集するエリアに配備される。セルラデータのトラフィックは地球規模で急速に増大しているため、各通信サービスプロバイダは、ネットワーク容量を増加させようと、マクロセルに加えて小セルデバイスを使用している。小セルデバイスとは、低パワーセルラ基地局のことであり、セルラユーザのセルラデバイスに対して、マクロセルよりも遥かに近くから低パワー信号を提供する。小セルデバイスは、マイクロセルデバイス、メトロセルデバイス、ピコセルデバイス、およびフェムトセルデバイスを包含し、典型的には、住宅、小規模オフィス、スタジアム、空港など、多様な環境に配備される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
この概要は、小セルデバイスのエネルギー消費を低減するためのシステムおよび方法に関する概念を紹介することを目的として設けるものである。この概要は、特許請求される発明の特徴を特定するためのものではなく、特許請求される発明の範囲を決定または限定する際に用いるためのものでもない。
【０００４】
一態様では、本発明は、小セルデバイスのエネルギー消費を低減するためのデバイス管理システムを開示する。デバイス管理システムは、プロセッサ、およびそのプロセッサに結合されたシグナリングモジュールを含み得る。シグナリングモジュールは、少なくとも１つの小セルデバイスを含む、クラスタの予測利用状況を受信することができる。クラスタは、利用パターンに基づいて形成されるものであり、予測利用状況は、少なくとも１つの小セルデバイスの動作に関する情報を示すものである。シグナリングモジュールは更に、予測利用状況に基づき、クラスタに対して行うべき操作を決定することもできる。この操作は、少なくとも１つの小セルデバイスの動作状態を維持することおよび変更することの一方に関するものである。
【０００５】
別の態様では、本発明は、小セルデバイスのエネルギー消費を低減する方法を開示する。本方法は、少なくとも１つの小セルデバイスを含む、クラスタの予測利用状況を受信することを含み得る。クラスタは、利用パターンに基づいて形成されるものであり、予測利用状況は、少なくとも１つの小セルデバイスの動作に関する情報を示すものである。本方法は更に、予測利用状況に基づき、クラスタに対して行うべき操作を決定することも含み得る。この操作は、少なくとも１つの小セルデバイスの動作状態を維持することおよび変更することの一方に関するものである。
【０００６】
更に別の態様では、本発明は、小セルデバイスのエネルギー消費を低減する方法を実行するためのコンピュータプログラムが組み込まれた、コンピュータ可読媒体を開示する。本方法は、少なくとも１つの小セルデバイスを含む、クラスタの予測利用状況を受信することを含み得る。クラスタは、利用パターンに基づいて形成されるものであり、予測利用状況は、少なくとも１つの小セルデバイスの動作に関する情報を示すものである。本方法は更に、予測利用状況に基づき、クラスタに対して行うべき操作を決定することも含み得る。この操作は、少なくとも１つの小セルデバイスの動作状態を維持することおよび変更することの一方に関するものである。
【０００７】
添付の図面を参照しながら、詳細な説明を記述する。各図面において、参照番号の左端の桁は、その参照番号が初出となる図面を示している。類似する特徴およびコンポーネントへの言及には、各図面で一貫して、同一の番号を使用する。本発明の実施形態によるシステムまたは方法の幾つかを、添付の図面を参照しながら、以下に例示として記述する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態による、エネルギー消費管理（ＥＣＭ）システムを実装したネットワーク環境を示す図である。
【図２】本発明の実施形態による、小セルデバイスのエネルギー消費低減方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書のブロック図はいずれも、本発明の諸原理を体現する例示的システムの概念図を表すものであるということは、当業者であれば理解されよう。同様に、フローチャート、流れ図、状態遷移図、擬似コードなどはいずれも、コンピュータ可読媒体内で実質的に表現され、その明示の有無を問わないコンピュータまたはプロセッサによって実行可能な、様々なプロセスを表すものであるということも理解されよう。
【００１０】
セルラデータのトラフィックは指数関数的に増大しているため、各通信サービスプロバイダは、ネットワーク容量を増加させようと、マクロセルに加えて小セルデバイスを使用している。知られ得る通り、小セルデバイスとは、低パワーセルラ基地局のことである。小セルデバイスの例としては、マイクロセルデバイス、ピコセルデバイス、メトロセルデバイス、およびフェムトセルデバイスが挙げられる。小セルデバイスは、屋内商業スペース、住宅、スポーツアリーナなど、トラフィックが集中するエリアにおいて、ネットワーク容量を増強するために配備される。セルラサービスを提供するために、小セルデバイスは常時ＯＮ状態に保たれるのが一般的である。しかし、小セルデバイスがセルラデバイスに絶え間なくサービス提供をしてはならない、というシナリオも存在し得る。例えば、住居に配備された小セルデバイスは、家人不在時にアイドル状態となってよい。別の例では、企業に配備された小セルデバイスは、就業時間外や休日にはアイドル状態となってよい。したがって、小セルデバイスが不必要にアクティブ状態となるようなシナリオでは、この小セルデバイスによってエネルギーが浪費されている。
【００１１】
小セルデバイスの不要なエネルギー消費を抑えるためには、事前定義されたタイムスケジュールに基づくポリシーを実装するのが慣例である。小セルデバイスの送信パワーを低減する、セルラサービスを無効化する、または小セルデバイスを休止状態で保持するといったことが、このポリシーに基づき、予めスケジューリングされた時刻に行われる。但し、小セルデバイスの不要なエネルギー消費を低減する、こうしたポリシーの実装では、特定の課題が生じ得る。例えば、配備される小セルデバイスの数が膨大であり、かつその配備様式が多種多様である場合、タイムスケジュールに基づいた効率的なポリシーの構築は、煩雑で時間がかかり、誤りが紛れやすいものとなる可能性がある。また、小セルデバイスは、時刻に関する異なる利用パターンを持ち得る。例えば、小セルデバイスの一部が小規模オフィスに配備される場合、それらの小セルデバイスは毎日午前９時から午後９時まで使用される可能性があるし、残りの小セルデバイスがスタジアムに配備される場合、それらの小セルデバイスは毎日午前６時から午前９時まで、および午後５時から午後８時まで使用される可能性がある。結果、こうした多様な利用パターンを有する小セルデバイスに対し、共通したタイムスケジュールに基づくポリシーを適用して小セルデバイスのエネルギー消費を低減するということは、困難なものとなり得る。したがって、小セルデバイスの不要なエネルギー消費の低減を目的とした従来の方法またはポリシーは、パフォーマンスの観点から非効率なものとなり得る。
【００１２】
本発明の実装形態に従って、小セルデバイスのエネルギー消費低減を図るシステムおよび方法を、本明細書において説明する。本明細書で記述するシステムは、エネルギー消費管理（ＥＣＭ）システムである。ＥＣＭシステムは、小セルデバイスを、その利用パターンに基づいて、１つまたは複数のクラスタへとクラスタ化する。各クラスタについて、ＥＣＭシステムは、予測パラメータに基づいて利用状況を予測する。この予測パラメータは、小セルデバイスに関する情報を示すものとすることができる。予測した利用状況、および小セルデバイスの事前定義されたスケジュールポリシーに基づいて、ＥＣＭシステムは、小セルデバイスの各クラスタに対して、それらの小セルデバイスのエネルギー消費を低減するために行うべき操作を決定する。
【００１３】
各小セルデバイスの利用パターンを考慮した上で小セルデバイスが１つまたは複数のクラスタへとクラスタ化され、各クラスタの利用状況が予測されることから、各クラスタを全体として対象にすることが容易となり、また、多数の独立した小セルについて、定義する必要のないポリシーを分離することも容易となる。更に、あらゆる小セルデバイスに対する操作を決定する必要もなくなる。操作は、小セルデバイスのクラスタごとに決定される。結果として、費やされる時間が減少し、小セルデバイスの制御や管理が容易となる。よって、小セルデバイスは、不必要にＯＮ状態とならないことでパワーの浪費を回避し、セルラサービスの提供を求められる可能性がある場合には同時にＯＦＦ状態とならない。このようにして、ＥＣＭシステムは、時間効率的かつ誤りのない方法で、小セルデバイスのエネルギー消費を低減する。
【００１４】
一実施形態では、小セルデバイスのエネルギー消費低減のためのＥＣＭシステムは、デバイス管理システムおよび予測システムを備えている。デバイス管理システムと予測システムは、互いが通信可能となるように結合されている。ＥＣＭシステムには、小セルデバイスも通信可能に結合されている。通信サービスプロバイダは、ＥＣＭシステムを通じて、またはＥＣＭシステムが提供する入力に基づいて、小セルデバイスを制御することができる。予測システムはデバイス管理システムの外部にあるものとして記述したが、予測システムをデバイス管理システム内に統合してもよいということは理解されよう。
【００１５】
本発明の一実装形態では、デバイス管理システムは、各小セルデバイスのパフォーマンス管理（ＰＭ）カウンタを有効にすることができる。ＰＭカウンタは、小セルデバイスの様々なパラメータの測定値と解釈してよい。ＰＭカウンタは、小セルデバイスに関する情報を収集する。ＰＭカウンタは、セルラデバイスのアクティブセルの幾つか、ネイバの小セルデバイスからのハンドインの幾つか、および接続されたセルラデバイスの幾つかに関するデータを収集することができる。一実施例では、ＰＭカウンタを有効にするために、デバイス管理システムがＰＭカウンタに関連するパラメータに対して、テクニカルレポート０６９号（ＴＲ−０６９）のリモートプロシージャコール（ＲＰＣ）「ＳｅｔＰａｒａｍｅｔｅｒＶａｌｕｅｓ」を呼び出すことができる。
【００１６】
小セルデバイス上でＰＭカウンタが有効になると、予測システムは、小セルデバイスから、例えばネットワーク経由で、パフォーマンス管理（ＰＭ）データを受信することができる。小セルデバイスは、デバイス管理システムによって有効化されたＰＭカウンタについてのＰＭデータを生成することができる。このＰＭデータは、時刻に関する小セルデバイスの利用パターン、小セルデバイスのパフォーマンス、および小セルデバイス内のトラフィック負荷に関する情報を示すものとすることができる。予測システムは、小セルデバイスから受信したＰＭデータを、データベースに格納することができる。このデータベースは、予測システムに関連付けられた外部レポジトリとすることも、または予測システム内の内部レポジトリとすることも可能である。データベースに格納されたＰＭデータは、小セルデバイスのエネルギー消費低減プロセスを開始する必要がある場合には、いつでも取得することができる。更に、データベース内に含まれるＰＭデータは、必要があればいつでも、周期的な更新が可能である。
【００１７】
ＰＭデータの受信後、予測システムは、そのＰＭデータに基づいて、小セルデバイスをクラスタ化することができる。例えば、予測システムは、小セルデバイスを、その利用パターンに基づいて、１つまたは複数のクラスタへとクラスタ化することができる。上記実施例を参照すると、予測システムは、類似の利用パターンを持つ小セルデバイスを、１つのクラスタへとグループ化することができる。一実装形態では、予測システムは、独立成分分析（ＩＣＡ）クラスタリングアルゴリズム、ｋ近傍法またはｋ平均法クラスタリングアルゴリズムなどのクラスタリングアルゴリズムを用いて、小セルデバイスをクラスタ化することができる。
【００１８】
例えば、勤務時間中は住人が労働する可能性もある住居に配備された小セルデバイスであれば、少なくとも１人が在宅しているときには、１つまたは複数のセルラデバイスにサービス提供を行い、家人が不在であれば、他の時間中はアイドル状態となることができる。同様に、オフィスに配備された小セルデバイスであれば、勤務時間内は絶えずセルラデバイスにサービス提供を行い、勤務時間外はアイドル状態となることができる。このように、予測システムは、小セルデバイスを２つのクラスタへとクラスタ化することが可能である。一方のクラスタは住居に配備された小セルデバイスを含み、他方のクラスタはオフィスに配備された小セルデバイスを含むものとなる。
【００１９】
予測システムは、次いでデバイス管理システムに、小セルデバイスのクラスタを提供することができる。デバイス管理システムは、小セルデバイスの各クラスタに、ラベルを関連付けることができる。このラベルは、明確に識別可能な名前とすることができる。例えば、デバイス管理システムは、「住居デバイス」というラベルを、住居に配備された小セルデバイスを含むクラスタと関連付けることや、「オフィスデバイス」というラベルを、オフィスに配備された小セルデバイスを含むクラスタと関連付けることが可能である。ラベルを小セルデバイスと関連付けることにより、デバイス管理システムが、各クラスタに含まれる小セルデバイスを全体として対象にすることが容易となり得る。更に、小セルデバイスの情報（小セルデバイスの各クラスタに関連付けられたラベルなど）を、デバイス管理システムにより、予測システムに提供することができる。
【００２０】
予測システムは、所与の時間間隔の間の、小セルデバイスのクラスタごとに利用状況を予測することができる。予測された利用状況は、クラスタ内の小セルデバイスの動作に関する情報を示すものとすることができる。予測された利用状況は、デュアルステートやマルチプルステートとすることができる。一実施例では、予測された利用状況は、ＨＩＧＨかＬＯＷのどちらかとすることができる。別の実施例では、予測された利用状況は、ＬＯＷ、ＭＥＤＩＵＭ、またはＨＩＧＨのいずれかとすることができる。予測システムは、クラスタの利用状況を、そのクラスタ内の小セルデバイスの利用パターンに基づいて予測することができる。一実装形態では、クラスタの利用状況の予測は、複数の予測パラメータデータに基づくものであってもよい。この予測パラメータは、小セルデバイスに関する情報を示すものとすることができる。例えば、予測パラメータは、デバイスパラメータ、小セルデバイスのパフォーマンスデータ、および環境データを含むことができる。デバイスパラメータは、小セルデバイスの無線リソース制御（ＲＲＣ）、小セルデバイスの無線リンク制御（ＲＬＣ）、小セルデバイスとの間のハンドオーバ、などに関連するものとすることができる。環境データは、例えば、曜日や、その曜日における時刻とすることができる。パフォーマンスデータは、過去の所定の数分間における小セルデバイスの使用量、予め指定した過去の数日間における所定時刻の小セルデバイスの使用量、および過去の所定の数分間における近傍マクロセルの平均負荷を含むことができる。予め指定される日数は任意であってよい。一実施例では、この先行する時間量（分数または日数）は、予測システムの要求予測パフォーマンスに基づいて決定することができる。
【００２１】
所与の時間間隔の間のクラスタ利用状況を予測した後、予測システムは、この予測した利用状況を、ネットワーク経由でデバイス管理システムへと送信することができる。
【００２２】
以上の説明は、所与の時間間隔の間の、あるクラスタに関する１つの利用状況の予測についてなされたものであるが、指定された任意の時点または時間間隔にわたり、所与のクラスタに対して周期的に予測がなされてよいということは、十分に理解されよう。また、各利用状況に対する時間間隔の持続時間は異なってよい。一実装形態では、小セルデバイスを制御し得る通信サービスプロバイダは、時間間隔を提供することができるが、その時間間隔に関しては、各クラスタの利用状況が決定される必要がある。
【００２３】
デバイス管理システムは、各クラスタに対し行うべき操作を決定することができる。この操作は、小セルデバイスの動作状態を維持するか、変更するかのどちらかであると解釈されてよい。一実装形態では、この操作は、予測された利用状況と、小セルデバイスのエネルギー消費低減のための事前定義されたスケジュールポリシーとに基づいて決定することができる。動作状態は、アクティブモードか非アクティブモードのどちらかとなり得る。更に、事前定義されたスケジュールポリシーは、１つまたは複数の時間間隔（この間、小セルデバイスはアクティブモードか非アクティブモードを維持する必要がある）を含むタイムスケジュールを示すものとすることができる。一実装形態では、スケジュールポリシーは、小セルデバイスを制御する通信サービスプロバイダによって、デバイス管理システムが利用可能となるように作成されてよい。前記実装形態では、通信サービスプロバイダは、ユーザの選択に基づいてスケジュールポリシーを構築することができる。このユーザは、配備エリアに小セルデバイスを配備した人物と解釈されてよい。ユーザは、例えば住宅の所有者や、公共設備を管理する公的機関などとなり得る。
【００２４】
また、小セルデバイスに対し行われる操作は、小セルデバイスの無線周波数（ＲＦ）パワーの低減、小セルデバイスのスタンバイモードの有効化、小セルデバイスのＯＦＦ状態への切換え、および小セルデバイスの現在のモード（アクティブモードと非アクティブモードのどちらか）の継続のうちのいずれかを含むことができる。小セルデバイスの現在のモードは、小セルデバイスの動作状態と区別なく表現される。一実装形態では、小セルデバイスへの操作は、通信サービスプロバイダが実行することができる。別の実装形態では、小セルデバイスへの操作は、通信サービスプロバイダが予め選択しておくことができる。通信サービスプロバイダは、小セルデバイスのエネルギー消費を低減するために、小セルデバイスの各クラスタに対し、上に列記した操作から１つの操作を選択することができる。
【００２５】
前述の実施例を参照すれば、「オフィスデバイス」クラスタについて予測される利用状況は、勤務日の午後９時から午前９時という時間間隔の間はＬＯＷとなり得るし、勤務日の午前９時から午後９時という時間間隔の間では、予測利用状況はＨＩＧＨとなり得る。更に、事前定義されたスケジュールポリシーに従えば、例えば従業員の大半が午前１０時までに出社する場合、午前９時から午前１０時という時間間隔にわたり、「オフィスデバイス」内の小セルデバイスを非アクティブモードにしておくこともできる。この場合、ネットワークは、「オフィスデバイス」クラスタに含まれる小セルデバイスに対し、「スタンバイモードを有効化する」という操作を選択することができ、それにより、午前９時から午前１０時まで、「オフィスデバイス」クラスタ内の小セルデバイスのエネルギー消費を低減する。事前定義されたスケジュールポリシーは、利用パターンが従業員の大半が遅くまで勤務するということを示す場合には、「オフィスデバイス」に含まれる小セルデバイスを、午後９時から午後１０時という時間間隔にわたりアクティブモードを維持することができるように、定義することも可能である。この場合、ネットワークは、「オフィスデバイス」クラスタに含まれる小セルデバイスに対し、「現在のモードを継続する」という操作を選択することができる。
【００２６】
各小セルデバイスの利用パターンを考慮した上で小セルデバイスが１つまたは複数のクラスタへとクラスタ化され、各クラスタの利用状況が予測されることから、各クラスタを全体として対象にすることが容易となり、また、多数の独立した小セルデバイスについて、定義する必要のないポリシーを分離することも容易となる。更に、小セルデバイスの１つ１つに対し、行うべき操作を決定する必要もなくなる。操作は、小セルデバイスのクラスタごとに生成される。結果として、費やされる時間が減少し、小セルデバイスの管理が容易となる。このように、本発明によれば、小セルデバイスのエネルギー消費が、誤りなく効率的に低減される。
【００２７】
説明および図面は、本発明の原理を、ただ例示しているにすぎないということに留意されたい。よって、当業者であれば、本明細書において明示的に記述または示されていなくとも、本発明の原理を体現し、本発明の趣旨および範囲に含まれる様々な構成を案出することが可能であることが理解されよう。更に、本明細書に記載された全ての実施例は、主として、本発明の原理、および当該技術を前進させるために本発明者によって寄せられた概念を、読者が理解するのを支援するという、教授を目的としたものとなるよう明確に意図されており、そのように具体的に記載された実施例や条件への限定は、伴わないものとして解釈されるべきである。更に、本発明の原理、態様、および実施形態、ならびにそれらの具体的実施例に関わる本明細書の記述の一切は、その均等物を包含するものとする。
【００２８】
また、本明細書における「間」「ながら」「とき」「場合」という語は、ある動作が開始動作を受けて即時行われるということを意味する厳密な用語ではなく、開始動作とその開始動作によって開始される反応との間には、伝搬遅延のような、小さいが妥当ないくらかの遅延が存在し得るということも、当業者であれば理解されよう。更に、「接続」および「結合」という語は全て、説明を明瞭にするために使用されており、直接接続と間接接続の両方を含み得る。
【００２９】
小セルデバイスのエネルギー消費を低減するシステムおよび方法を実施可能な方法を、図１および図２を参照しながら詳細に解説する。小セルデバイスのエネルギー消費低減を目的とした、記載のシステムおよび方法の態様は、任意数の異なるコンピューティングデバイスおよび伝送環境において実装することができるが、その実施形態は、以下のシステムの文脈において説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態による、エネルギー消費管理（ＥＣＭ）システム１０２を実装したネットワーク環境１００を示している。
【００３１】
一実施形態では、ＥＣＭシステム１０２は、デバイス管理システム１０４と予測システム１０６を備えている。本明細書に記載のデバイス管理システム１０４および予測システム１０６は、ルータ、ブリッジ、サーバ、コンピューティングデバイス、ストレージデバイスなどの多様なネットワークデバイスを備えた、あらゆるネットワーク環境において実装可能である。
【００３２】
予測システム１０６およびデバイス管理システム１０４は、種々のサーバおよび通信デバイスとしての実装が可能である。記載の方法を実施可能な通信デバイスとしては、限定するものではないが、中央ディレクトリサーバ、データベースサーバ、ウェブサーバ、アプリケーションサーバなどが挙げられる。予測システム１０６およびデバイス管理システム１０４は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ノートブック、ワークステーション、メインフレームコンピュータ、サーバなどの、コンピューティングデバイスとして実装することもできる。
【００３３】
図１では、予測システム１０６はデバイス管理システム１０４の外部にあるものとして示しているが、予測システム１０６をデバイス管理システム１０４内に統合してもよいということは理解されよう。換言すれば、一実装形態において、コンピューティングシステムは、予測システム１０６とデバイス管理システム１０４の機能を共に実装することが可能である。
【００３４】
一実装形態では、デバイス管理システム１０４は、ネットワーク１０８を介し、予測システム１０６へと通信可能に結合され得る。ネットワーク１０８は、ワイヤレスまたはワイヤードネットワーク、あるいはその組合せとすることができる。ネットワーク１０８は、独立したネットワークの集合体とすることができる。これらのネットワークは相互に接続され、単一の巨大ネットワークとして機能する（例えば、インターネットやイントラネット）。このような独立したネットワークの例としては、インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク、モバイル通信用全地球システム（ＧＳＭ（登録商標））ネットワーク、ユニバーサルモバイル通信システム（ＵＭＴＳ）ネットワーク、パーソナル通信サービス（ＰＣＳ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、次世代ネットワーク（ＮＧＮ）、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、およびサービス総合デジタル網（ＩＳＤＮ）などが挙げられるが、これらに限定するものではない。ネットワーク１０８は、技術に応じてゲートウェイやルータなど、様々なネットワークエンティティを含むものとなるが、理解を容易にするために、こうした詳細については省略している。
【００３５】
一実装形態では、ＥＣＭシステム１０２は、通信サービスプロバイダの構内に配備され得る。また、ＥＣＭシステム１０２は、ネットワーク１０８経由で、１つまたは複数の小セルデバイス１１０−１、１１０−２、１１０−３、１１０−４、…、１１０−Ｎ（以下、個別か全体かを問わず、小セルデバイス１１０と呼称する）に結合される。小セルデバイス１１０は、低パワーセルラ基地局である。小セルデバイス１１０の例としては、マイクロセルデバイス、メトロセルデバイス、ピコセルデバイス、およびフェムトセルデバイスが挙げられる。小セルデバイス１１０は、屋内商業スペース、住宅、スポーツアリーナなど、トラフィックが集中するエリアに配備される。一実装形態では、通信サービスプロバイダは、ＥＣＭシステム１０２を通じて、またはＥＣＭシステム１０２が提供する入力に基づいて、小セルデバイス１１０を制御する。一般的に、通信サービスプロバイダは、ネットワーク容量を増加させるために、マクロセル（図１には示さず）に加える形で、小セルデバイス１１０を配備することができる。
【００３６】
ある実装形態によれば、デバイス管理システム１０４は、プロセッサ１１４、インターフェース１１６、およびプロセッサ１１４に結合されたメモリ１１８を含むことができる。同様に、一実装形態では、予測システム１０６もまた、プロセッサ１３２、インターフェース１３４、およびプロセッサ１３２に結合されたメモリ１３６を含むことができる。
【００３７】
デバイス管理システム１０４のプロセッサ１１４、および予測システム１０６のプロセッサ１３２は、それぞれ、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、中央処理ユニット、ステートマシン、論理回路、および／または動作命令に基づいて信号を処理する任意のデバイスとして実装可能である実装可能である。数ある機能の中で、プロセッサ１１４と１３２は、メモリ１１８および１３６に記憶されたコンピュータ可読命令をフェッチし、実行するように構成される。
【００３８】
「プロセッサ」としてラベルされた何らかの機能ブロックを含む、図１に示した様々な要素が持つ機能は、専用ハードウェアおよびソフトウェアを実行可能なハードウェアを、適切なソフトウェアと連携させて使用することによって提供され得る。プロセッサによって提供される場合、それらの機能は、単一の専用プロセッサ、単一の共用プロセッサ、または複数の独立したプロセッサ（そのうちの幾つかは共用であってもよい）によって提供され得る。更に、「プロセッサ」という用語の明示的使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェアのみを指すものと解釈されるべきではなく、限定するものではないが、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを記憶するためのリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性ストレージなどが、暗に含まれ得る。その他のハードウェア（従来型および／またはカスタム）もまた、これに含まれてよい。
【００３９】
更に、デバイス管理システム１０４のインターフェース１１６、および予測システム１０６のインターフェース１３４は、様々なソフトウェアおよびハードウェアインターフェースを含むことができる。こうしたソフトウェアおよびハードウェアインターフェースを用いることで、ＥＣＭシステム１０２は、ネットワーク１０８（即ち、ＬＡＮやケーブルなどのワイヤネットワークおよびＷＬＡＮ、セルラ、衛星ベースのネットワークなどのワイヤレスネットワークを含む、多種多様なネットワークおよびプロトコルタイプ）のエンティティと、相互作用することが可能となる。
【００４０】
メモリ１１８およびメモリ１３６は、当技術分野で知られている任意のコンピュータ可読媒体、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）やダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）などの揮発性メモリ、および／またはリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク、光ディスク、磁気テープなどの不揮発性メモリを含むことができる。
【００４１】
また、デバイス管理システム１０４は、モジュール１２０とデータ１２２を含むことができる。モジュール１２０は、例えば、シグナリングモジュール１２４や、その他のモジュール１２６を含む。予測システム１０６は、モジュール１３８とデータ１４０を含むことができる。モジュール１３８は、クラスタリングモジュール１４２、予測モジュール１４４、およびその他のモジュール１４６を含むことができる。その他のモジュール１２６およびその他のモジュール１４６は、ＥＣＭシステム１０２によって実行されるアプリケーションまたは機能を補完する、プログラムやコード化された命令を含むことができる。
【００４２】
前記実装形態では、デバイス管理システム１０４のデータ１２２は、利用状況データ１２８およびその他のデータ１３０を含むことができる。また、予測システム１０６のデータ１４０は、ＰＭデータ１４８およびその他のデータ１５０を含むことができる。デバイス管理システム１０４のその他のデータ１３０、および予測システム１０６のその他のデータ１５０は、それぞれモジュール１２０およびモジュール１３８において、１つまたは複数のモジュールを実行した結果、処理されるか、受信されるか、または生成されるデータを格納するための、レポジトリとして機能することが可能である。
【００４３】
データ１４０が予測システム１０６の内部にあるものと示されてはいるが、このデータ１４０は、予測システム１０６に結合可能な外部レポジトリ（図示せず）内に存在させることも可能であると理解されてよい。予測システム１０６は、インターフェース１３４経由でその外部レポジトリと通信を行い、データ１４０から情報を取得することができる。
【００４４】
ある実装形態によれば、デバイス管理システム１０４のシグナリングモジュール１２４は、複数の各小セルデバイス１１０上でパフォーマンス管理（ＰＭ）カウンタを有効化することができる。ＰＭカウンタは、小セルデバイス１１０の様々なパラメータの測定値である。ＰＭカウンタは、小セルデバイス１１０に関する情報を収集する。ＰＭカウンタは、セルラデバイスのアクティブセルの幾つか、ネイバの小セルデバイスからのハンドインの幾つか、および接続されたセルラデバイス（以下、セルラ機器と呼称する）の幾つかに関するデータを収集することができる。一実施例では、小セルデバイス１１０上のＰＭカウンタを有効にするために、シグナリングモジュール１２４がＰＭカウンタに関連するパラメータに対して、テクニカルレポート０６９号（ＴＲ−０６９）のリモートプロシージャコール（ＲＰＣ）「ＳｅｔＰａｒａｍｅｔｅｒＶａｌｕｅｓ」を呼び出すことができる。
【００４５】
シグナリングモジュール１２４が小セルデバイス１１０上のＰＭカウンタを有効化すると、予測システム１０６のクラスタリングモジュール１４２は、トレーニングフェーズ中に、小セルデバイス１１０からパフォーマンス管理（ＰＭ）データまたはＰＭカウントを受信することができる。ある実装形態では、このトレーニングフェーズは、小セルデバイス１１０のエネルギー消費低減のためのプロセスが開始される前に実行される。小セルデバイス１１０のエネルギー消費低減のためのプロセス（予測フェーズ）は、常にリアルタイムで実行されるが、トレーニングフェーズは、必ずしもリアルタイムで実行される必要はない。例えば、トレーニングフェーズは、オフライン、即ち、予測システム１０６がデバイス管理システム１０４に接続されていない場合であっても、実行することができる。
【００４６】
一実施例では、クラスタリングモジュール１４２は、ネットワーク１０８を介して、小セルデバイス１１０からＰＭデータを受信することができる。このＰＭデータは、時刻に関する小セルデバイス１１０の利用パターン、小セルデバイス１１０のパフォーマンス、および小セルデバイス１１０内のトラフィック負荷に関する情報を示すものとすることができる。ある実装形態によれば、クラスタリングモジュール１４２は、受信したＰＭデータを、ＰＭデータ１４８内に格納することができる。
【００４７】
ある実装形態によれば、トレーニングフェーズにおけるＰＭデータの受信後、クラスタリングモジュール１４２は、そのＰＭデータに基づいて、小セルデバイス１１０を、１つまたは複数のクラスタへとクラスタ化することができる。各クラスタは、少なくとも１つの小セルデバイス１１０を含んでいる。一実装形態では、クラスタリングモジュール１４２は、独立成分分析（ＩＣＡ）クラスタリングアルゴリズムなどのクラスタリングアルゴリズムを用いて、小セルデバイス１１０をクラスタ化することができる。一実施例では、クラスタリングモジュール１４２は、類似する利用パターンを持つ小セルデバイス１１０が１つのクラスタへとグループ化され得るように、小セルデバイス１１０を、その利用パターンに基づいてクラスタ化することができる。例えば、クラスタリングモジュール１４２は、同一エリアの小セルデバイス１１０を、同一クラスタへとクラスタ化することが可能である。一例として、同一エリアの小セルデバイス１１０が、似たような利用上の特徴を共有している場合、これらの小セルデバイス１１０は、１つのクラスタへと編入される。
【００４８】
スタジアムに配備された小セルデバイス１１０の例を検討する。小セルデバイス１１０は、スタジアム内に少なくとも１人の人物がいれば、１つまたは複数のセルラ機器にサービス提供し、それ以外の、スタジアム内に誰もいない時間には、アイドル状態となることができる。前記実施例では、スタジアムに配備された小セルデバイス１１０は、午前６時から午前１０時まで、および午後５時から午後８時まではアクティブ状態となり、それ以外の時間は非アクティブ状態となることができる。同様に、住居に配備された小セルデバイス１１０は、住宅に少なくとも１人の住人がいるときには１つまたは複数のセルラ機器にサービス提供し、それ以外の家人不在時にはアイドル状態となることができる。例えば、住人は勤務時間の間（例えば午前９時から午後９時）は働いている可能性があり、この時間間隔の間、小セルデバイス１１０はアイドル状態となることができる。
【００４９】
このように、上記実施例によれば、クラスタリングモジュール１４２は、小セルデバイス１１０を２つのクラスタへとクラスタ化することが可能である。一方のクラスタはスタジアムに配備された小セルデバイス１１０を含み、他方のクラスタは住居に配備された小セルデバイス１１０を含むものとなる。また、ＰＭデータは性質上動的なものであり、時刻および／または地理的位置と共に変化するということも、当業者であれば理解されよう。このことに基づき、小セルデバイス１１０のクラスタを更新することもできる。例えば、クラスタに新たな小セルデバイス１１０を追加し、その他の小セルデバイス１１０については、その属するクラスタを変更するといったことが可能である。一例として、ある小セルデバイス１１０の利用パターンが変化した場合、その小セルデバイス１１０は、別のクラスタへと移動してもよい。例えば、スタジアムや住居に配備された小セルデバイス１１０と類似する利用パターンを持つ、オフィスやモールなどの別の配備エリアに配備された小セルデバイス１１０であれば、スタジアムや住居に配備された小セルデバイス１１０を含む各クラスタへと追加されてよい。
【００５０】
小セルデバイス１１０を１つまたは複数のクラスタへとクラスタ化した後、クラスタリングモジュール１４２は、各クラスタのＰＭデータ（トレーニングデータとも呼称する）を分析、クリーニング、および処理することができる。次いで、クラスタリングモジュール１４２は、このトレーニングデータを条件付き確率場（ＣＲＦ）モデルに与え、ＣＲＦモデルはそのパラメータを学習する。一実施例では、クラスタリングモジュール１４２は、確率的勾配降下法（ＳＧＤ）、準ニュートン法、または記憶制限ＢＦＧＳ法（Ｌ−ＢＦＧＳ：Ｌｉｍｉｔｅｄ−ｍｅｍｏｒｙ  Ｂｒｏｙｄｅｎ−Ｆｌｅｔｃｈｅｒ−Ｇｏｌｄｆａｒｄ−Ｓｈａｎｎｏ  ｍｅｔｈｏｄ）を使用して、ＣＲＦモデルをトレーニングすることができる。
【００５１】
トレーニングされたＣＲＦモデルの予測精度は、ＰＭデータの別セット（検証データと呼ぶ）と照らし合わせてテストすることが可能である。一実装形態では、トレーニングフェーズを定期的に再実行することができ、その場合、小セルデバイス１１０がクラスタを変更すること、またはＣＲＦモデルの学習したパラメータが変更することが可能である。
【００５２】
その後、予測システム１０６がデバイス管理システム１０４に接続されたときに、予測フェーズ、またはオンラインフェーズが実行される。特定のクラスタに関するＰＭデータは、予測システム１０６によってアクセスされる。予測システム１０６は、そのクラスタについて学習したＣＲＦモデルを使用して、当該クラスタ内の全ての小セルデバイス１１０について、次の利用状況を予測する。
【００５３】
一実装形態では、予測システム１０６は、デバイス管理システム１０４に対し、ネットワーク１０８経由でクラスタを送信することができる。次いで、デバイス管理システム１０４のシグナリングモジュール１２４は、小セルデバイス１１０の各クラスタに、ラベルを関連付けることができる。このラベルは、明確に識別可能な名前とすることができる。よって、このラベルは、特定の利用パターンを識別するために用いることができる。ラベルを小セルデバイス１１０と関連付けることにより、デバイス管理システム１０４が、あらゆる目的のために、各クラスタに含まれる小セルデバイス１１０を全体として対象にすることが容易となり得る。一実施例では、シグナリングモジュール１２４は、「住居デバイス」というラベルを、住居に配備された小セルデバイス１１０を含むクラスタと関連付けることや、「スタジアムデバイス」というラベルを、スタジアムに配備された小セルデバイス１１０を含むクラスタと関連付けることが可能である。
【００５４】
その後、シグナリングモジュール１２４は、小セルデバイス１１０のラベル付きクラスタを、更なる処理のため、ネットワーク１０８経由で予測システム１０６へと提供することができる。一実装形態では、予測システム１０６の予測モジュール１４４は、所与の時間間隔の間の、小セルデバイス１１０のクラスタごとに利用状況を予測することができる。予測された利用状況は、クラスタ内の小セルデバイス１１０の動作に関する情報を示すものとすることができる。一実施例では、この予測された利用状況は、ＨＩＧＨとＬＯＷのどちらかというような、デュアルステート、あるいはＬＯＷ、ＭＥＤＩＵＭ、またはＨＩＧＨなどのマルチプルステートとすることができる。一実装形態では、予測モジュール１４４は、小セルデバイス１１０のクラスタの利用状況を、その小セルデバイス１１０の利用パターンと、複数の予測パラメータとに基づいて、予測することができる。この予測パラメータは、小セルデバイス１１０に関する情報を示すものとすることができる。一実施例では、予測パラメータは、デバイスパラメータ、小セルデバイス１１０のパフォーマンスデータ、および環境データを含むことができる。一実施例では、予測パラメータは、曜日、時刻、過去の所定の数分間における小セルデバイス１１０の使用量、予め指定した過去の数日間における所定時刻の小セルデバイス１１０の使用量、過去の所定の数分間における近傍マクロセルの平均負荷、小セルデバイス１１０の無線リソース制御（ＲＲＣ）、小セルデバイス１１０の無線リンク制御（ＲＬＣ）、および小セルデバイス１１０との間のハンドオーバ、などを含むことができるが、これらに限定はされない。例えば、この先行する時間量（分数または日数）は、予測システム１０６の要求予測パフォーマンスに基づいて決定することができる。
【００５５】
一実装形態では、予測モジュール１４４は、予測パラメータを用いて小セルデバイス１１０のクラスタの次の利用状況を予測するために、学習したＣＲＦモデルを実行する。以上の説明は、所与の時間間隔の間の、あるクラスタに関する１つの利用状況の予測についてなされたものであるが、指定された任意の時点または時間間隔にわたり、所与のクラスタに対して周期的に予測がなされてよいということは、十分に理解されよう。また、各利用状況に対する時間間隔の持続時間は、決定され得、異なり得る。例えば、ある事例では、クラスタについての利用状況が１時間ごとに問合せまたは予測される可能性があり、別の事例では、そのクラスタについての利用状況が１５分ごとに予測される可能性がある。また、クラスタの利用状況に基づき、所与の時点ごとに、更なる操作が行われてよい。一実装形態では、小セルデバイス１１０を制御し得る通信サービスプロバイダは、時間間隔を提供することができるが、その時間間隔に関しては、各クラスタの利用状況が決定される必要がある。
【００５６】
各クラスタについて、所与の時間間隔の間の利用状況を予測した後、予測システム１４４は、この予測した利用状況を、ネットワーク１０８経由でデバイス管理システム１０４へと送信することができる。一実装形態では、デバイス管理システム１０４のシグナリングモジュール１２４は、少なくとも１つの小セルデバイス１１０を含む各クラスタについて予測された利用状況を受信することができる。上述したように、この予測された利用状況は、少なくとも１つの小セルデバイス１１０の利用パターンに基づくものであってよい。各クラスタについて予測された利用状況は、少なくとも１つの小セルデバイス１１０の動作に関する情報を示すものとすることができる。ある実装形態によれば、クラスタリングモジュール１４２は、受信した予測利用状況を、利用状況データ１２８内に格納することができる。
【００５７】
各クラスタの予測利用状況の受信後、ある時間間隔にわたり、シグナリングモジュール１２４は、対応する予測利用状況に基づき、各クラスタに対する信号を生成することができる。シグナリングモジュール１２４は、予測された利用状況に対応する１つの信号を生成するものと理解されてよい。この信号は、少なくとも１つの小セルデバイス１１０のエネルギー消費を低減するために、各クラスタの少なくとも１つの小セルデバイス１１０に対して実行される操作を示すものとすることができる。この操作は、限定するものではないが、少なくとも１つの小セルデバイス１１０のＲＦパワーの低減、少なくとも１つの小セルデバイス１１０のスタンバイモードの有効化、少なくとも１つの小セルデバイス１１０のＯＦＦ状態への切換え、および少なくとも１つの小セルデバイス１１０の現在のモードの継続を含むことができる。この現在のモードは、アクティブモードか非アクティブモードのどちらかとなり得る。
【００５８】
例えば、あるクラスタの予測利用状況がＬＯＷ、つまり、クラスタの小セルデバイス１１０が、自機に接続されたセルラ機器に対してサービス提供していない可能性がある場合、シグナリングモジュール１２４は、例えばその小セルデバイス１１０について非アクティブモードを有効化するために、その予測利用状況に対応する信号を生成することができる。このように、一実装形態では、小セルデバイス１１０を制御する通信サービスプロバイダは、予測された利用状況に対応する、各クラスタに対して行うべき操作を選択することができる。一実施例では、通信サービスプロバイダは、各クラスタに対応する小セルデバイス１１０のエネルギー消費を低減するために、各クラスタに対して行うべき上記各操作の中から、「ＯＦＦ状態への切換え」という操作を選択することができる。その操作に基づき、通信サービスプロバイダは、当該クラスタに含まれる小セルデバイス１１０をＯＦＦ状態へと切り換えて、この小セルデバイス１１０のエネルギー消費を低減することが可能である。
【００５９】
一実装形態では、シグナリングモジュール１２４は、事前定義されたスケジュールポリシーの適用に基づき、各クラスタに対する信号を更に生成することができる。この事前定義されたスケジュールポリシーは、小セルデバイス１１０のアクティブモードおよび非アクティブモードのうち、少なくとも一方の持続時間に関連付けられたタイムスケジュールを示すものとすることができる。換言すれば、事前定義されたスケジュールポリシーは、１つまたは複数の時間間隔（この間、小セルデバイス１１０はアクティブモードか非アクティブモードを維持する必要がある）を含むことができる。前記実装形態では、スケジュールポリシーは、小セルデバイス１１０を制御する通信サービスプロバイダによって、デバイス管理システム１０４が利用可能となるように作成されてよい。通信サービスプロバイダは、ユーザの選択に基づいてスケジュールポリシーを構築することができる。このユーザは、配備エリアに小セルデバイス１１０を配備した人物と解釈されてよい。例えば、ユーザは、住宅の所有者や、公共設備を管理する公的機関などとなり得る。また、通信サービスプロバイダは、デバイス管理システム１０４に事前定義されたスケジュールポリシーを設定することができる。各クラスタ向けの信号を生成するための、シグナリングモジュール１２４による事前定義されたスケジュールポリシーの適用は、任意選択であるこということは理解されよう。
【００６０】
ある実施例を参照すれば、「オフィスデバイス」クラスタについて予測される利用状況は、勤務日の午後１０時から午前９時という時間間隔の間はＬＯＷとなり得るし、勤務日の午前１０時から午後１０時という時間間隔の間ではＨＩＧＨとなり得る。「オフィスデバイス」クラスタは、オフィス内に配備された小セルデバイス１１０のクラスタ、またはそのオフィス内に配備された小セルデバイス１１０と同一の利用パターンを持つ小セルデバイス１１０のクラスタであると解釈されてよい。更に、事前定義されたスケジュールポリシーに従えば、例えば従業員の大半が午前１１時までに出社する場合、午前１０時から午前１１時という時間間隔にわたり、「オフィスデバイス」内の小セルデバイスを非アクティブモードにしておくこともできる。この場合、ネットワークは、「オフィスデバイス」クラスタに含まれる小セルデバイス１１０に対し、「ＲＦパワーを低減する」という操作を選択することができ、それにより、午前１０時から午前１１時まで、「オフィスデバイス」クラスタ内の小セルデバイスのエネルギー消費を低減する。
【００６１】
各小セルデバイス１１０の利用パターンを考慮した上で小セルデバイス１１０が１つまたは複数のクラスタへとクラスタ化され、各クラスタの利用状況が予測されることから、各クラスタを全体として対象にすることが容易となり、また、多数の独立した小セルデバイス１１０について、定義する必要のないポリシーを分離することも容易となる。更に、小セルデバイス１１０の１つ１つに対する信号を生成する必要もなくなる。信号は、小セルデバイス１１０のクラスタごとに生成される。結果として、費やされる時間が減少し、小セルデバイス１１０の管理が容易となる。よって、本発明によれば、小セルデバイス１１０のエネルギー消費が、誤りなく効率的に低減される。
【００６２】
このように、小セルデバイス１１０は、不必要にＯＮ状態とならないことでパワーの浪費を回避し、セルラサービスの提供を求められる可能性がある場合には同時にＯＦＦ状態とならない。したがって、ＥＣＭシステム１０２は、時間効率的かつ誤りのない方法で、小セルデバイス１１０のエネルギー消費を低減する。
【００６３】
図２は、本発明の実施形態による、小セルデバイスのエネルギー消費低減のための方法２００を示している。方法が記載されている順序は、限定と解釈されることを意図しておらず、方法２００またはあらゆる代替方法を実装するためには、記載の方法ブロックを、任意の順序で、任意の数だけ組み合わせてよい。加えて、個々のブロックは、本明細書に記載される発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本方法から削除されてもよい。更に、本方法は、あらゆる好適なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組合せにおいて実装可能である。
【００６４】
本方法は、コンピュータ実行可能命令に関わる一般の文脈において説明される。一般に、コンピュータ実行可能命令は、特定機能の実行、または特定の抽象データ型の実装を行う、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、プロシージャ、モジュール、関数、などを含むことが可能である。本方法は、通信ネットワーク経由でリンクされた遠隔処理デバイスにより諸機能が実行される、分散コンピューティング環境において実施することも可能である。分散コンピューティング環境では、コンピュータ実行可能命令は、メモリストレージデバイスを含む、ローカルおよびリモート両方のコンピュータ記憶媒体に記憶することができる。
【００６５】
方法２００の各ステップは、プログラムされたコンピュータによって実行可能であるということが、当業者には容易に認識されよう。本明細書の幾つかの実施形態は、例えばデジタルデータ記憶媒体など、プログラムストレージデバイスまたはコンピュータ可読媒体も対象に含むことが意図されている。これらのプログラムストレージデバイスまたはコンピュータ可読媒体は、マシンまたはコンピュータ可読であり、マシン実行可能な、またはコンピュータ実行可能な命令プログラムを符号化するものである。前記命令は、記載の方法が持つステップの幾つか、または全てを実行する。プログラムストレージデバイスは、例えば、デジタルメモリ、磁気ディスクや磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハードドライブ、または光学的可読デジタルデータ記憶媒体とすることができる。本実施形態はまた、本方法の前記ステップを実行するために、通信ネットワークと通信デバイスの両方も対象に含むことが意図されている。
【００６６】
ブロック２０２では、方法２００は、小セルデバイスからのパフォーマンス管理（ＰＭ）データを受信することを含み得る。ＰＭデータを受信するために、小セルデバイス上のパフォーマンス管理（ＰＭ）カウンタを有効化することができる。一実施例では、小セルデバイスは、有効化されたＰＭカウンタ用のＰＭデータを生成することができる。このＰＭデータは、時刻に関する小セルデバイスの利用パターン、小セルデバイスのパフォーマンス、および小セルデバイス内のトラフィック負荷に関する情報を示すものとすることができる。一実装形態では、予測システム１０６のクラスタリングモジュール１４２は、小セルデバイス１１０からＰＭデータを受信することが可能である。
【００６７】
ブロック２０４では、方法２００は、ＰＭデータに基づき、小セルデバイスを１つまたは複数のクラスタへとクラスタ化することを含み得る。一実装形態では、小セルデバイスのクラスタ化は、独立成分分析（ＩＣＡ）クラスタリングアルゴリズム、ｋ近傍法またはｋ平均法クラスタリングアルゴリズムなどのクラスタリングアルゴリズムを用いて行われてよい。一実施例では、小セルデバイスのクラスタ化は、類似する利用パターンを持つ小セルデバイスが１つのクラスタへとグループ化され得るように、小セルデバイスの利用パターンに基づくものとすることができる。ある実装形態によれば、予測システム１０６のクラスタリングモジュール１４２は、ＰＭデータに基づき、小セルデバイス１１０を１つまたは複数のクラスタへとクラスタ化することができる。
【００６８】
ブロック２０６では、方法２００は、ある時間間隔の間の各クラスタに関する利用状況を予測することを含み得る。この利用状況は、小セルデバイスの利用パターンと、ある時間間隔について予測された複数の予測パラメータとに基づいたものとなる。予測された利用状況は、各クラスタ内の小セルデバイスの動作に関する情報を示すものとすることができる。一実施例では、この予測された利用状況は、ＨＩＧＨとＬＯＷのどちらかというような、デュアルステート、あるいはＬＯＷ、ＭＥＤＩＵＭ、またはＨＩＧＨなどのマルチプルステートとすることができる。また、予測パラメータは、曜日、時刻、過去の所定の数分間における小セルデバイスの使用量、予め指定した過去の数日間における所定時刻の小セルデバイスの使用量、および過去の所定の数分間における近傍マクロセルの平均負荷など、小セルデバイスに関する情報を示すものとすることができる。一実装形態では、予測システム１０６の予測モジュール１４４は、所与の時間間隔の間の、小セルデバイス１１０のクラスタごとに利用状況を予測することができる。
【００６９】
ブロック２０８では、方法２００は、予測された利用状況に基づき、クラスタ向けの信号を生成することを含み得る。この信号は、小セルデバイスのエネルギー消費を低減するために、小セルデバイスに対して行われる操作を示すものとなる。この操作は、限定するものではないが、少なくとも１つの小セルデバイスの無線周波数（ＲＦ）パワーの低減、少なくとも１つの小セルデバイスのスタンバイモードの有効化、少なくとも１つの小セルデバイスのＯＦＦ状態への切換え、および少なくとも１つの小セルデバイスの現在のモードの継続を含むことができる。この現在のモードは、アクティブモードか非アクティブモードのどちらかとなり得る。一実装形態では、小セルデバイスを制御する通信サービスプロバイダは、予測された利用状況に対応する、各クラスタに対して行うべき操作を選択することができる。一実装形態では、各クラスタに対する信号の生成は、事前定義されたスケジュールポリシーの適用に基づくものとすることも可能である。この事前定義されたスケジュールポリシーは、１つまたは複数の時間間隔（この間、小セルデバイスはアクティブモードか非アクティブモードを維持する必要がある）を含むタイムスケジュールを示すものとすることができる。一実装形態では、デバイス管理システム１０４のシグナリングモジュール１２４は、対応する予測利用状況に基づき、各クラスタに対する信号を生成することができる。
【００７０】
一実装形態では、上述の方法ブロック２０６および２０８は、通信サービスプロバイダからＥＣＭシステム１０２に提供される時間間隔で繰り返すことが可能である。
【００７１】
小セルデバイスのエネルギー消費を低減するための実施形態を、構造的特徴または方法に特定的な文言で説明したが、本発明は、記述された特定の特徴または方法に、必ずしも限定されるものではないことを理解されたい。より正確に言うと、こうした特定の特徴および方法は、小セルデバイスのエネルギー消費を低減するための実施形態として開示されている。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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