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JP7758054B2 - 制御装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents
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JP7758054B2 - 制御装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

制御装置、制御方法、及びプログラム

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Description

本発明は、移動通信システムにおいて、端末に対して無線通信サービスを提供する無線基地局(以降、基地局と呼ぶ)に対する制御を行う技術に関連するものである。
基地局へのトラヒック需要は時間帯/場所によって大きく変動するので、基地局はトラヒック需要のピークに合わせてトラヒック処理のためのキャパシティ(計算資源等)を確保するのが一般的である。
そのためトラヒック需要の少ない時間帯/場所においてはトラヒック需要に対して過剰にキャパシティが確保されることになる。このキャパシティに応じて電力が消費されるため、トラヒック処理に対する電力利用効率は悪化してしまう。
この電力利用効率を改善するため、トラヒック需要の少ない時間帯/場所において、一部の基地局を停波させ、周辺基地局により停波した基地局のエリアをカバーすることで、電力消費量を削減することが検討されている[1,2]。なお、本明細書において番号で示す参考文献の文献名を明細書の最後に記載した。
基地局は一般に複数の周波数帯でエリアをカバーしており、周波数帯ごとに停波することができる。ただし、停波した基地局と接続していた通信端末は、他の基地局に接続先を切り替える必要があり、これによって通信品質が劣化してしまう可能性がある。
そのため、基地局の停波や、周辺基地局のパラメータ(チルト角、送信電力等)の変更などの基地局制御については、端末の通信品質劣化を抑えつつ行うことが求められている。
Y. Gao, Y. Li, H. Yu, X. Wang and S. Gao, "Energy efficient joint optimization of electric antenna tilt and transmit power in 3GPP LTE-Advanced: A system level result," 2013 IEEE 9th International Colloquium on Signal Processing and its Applications, 2013, pp. 135-139, doi: 10.1109/CSPA.2013.6530029.
電力利用効率を改善するため既存手法として、トラヒック需要の少ない基地局を停波させ、この基地局に接続していた端末を付近の基地局に切り替える(ハンドオーバ)手法がある[1]。この手法では端末に対してハンドオーバ可能な基地局が存在することを仮定している。
しかし、各基地局のセルが重なり合わないエリアや基地局の密度が低いエリアでは、基地局の停波に伴い、電波が届かない箇所(カバレッジホール)が生じたり、基地局の帯域が不足したりするなどして、ハンドオーバができない可能性が高い。そのため、先述のようなエリアではこの手法を適用できない。
また、別の既存手法として、基地局のアンテナの仰角(チルト角)と送信電力などのパラメータを変更することで、一部の基地局を停波させつつ、その基地局付近の端末の通信品質の劣化を抑える手法がある([2]、非特許文献1)。
この手法では、停波させる基地局が何らかの方法で決められた後に、端末の通信品質を抑えるようなパラメータを計算する。しかし、端末の通信品質は、停波させる基地局に大きく依存するため、停波させる基地局の選択方法によっては、通信品質を確保することができない可能性がある。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、通信品質劣化抑制と基地局の電力消費量削減の両立を可能とする技術を提供することを目的とする。
開示の技術によれば、複数の基地局を含む移動通信システムにおける基地局に対する制御を実施する制御装置であって、
各基地局のトラヒック需要に基づいて、少なくとも1つの周波数帯の停波を行う停波局と、当該停波局の停波により生じるカバレッジホールをカバーする少なくとも1つの救済局のパラメータとを決定するように構成された停波局決定部と、
前記停波局決定部により決定された前記停波局の情報、及び前記パラメータを含む制御情報を送信するように構成された制御送信部と、を備え、
前記停波局決定部は、前記少なくとも1つの救済局によりカバレッジホールをカバーできる状況の中で、前記停波局により停波できる周波数帯の数が最も多い状況に対応する、前記少なくとも1つの救済局のパラメータを決定する
制御装置が提供される。


開示の技術によれば、通信品質劣化抑制と基地局の電力消費量削減の両立が可能となる。
本発明の実施の形態における制御システムの構成図である。 停波局決定部の動作を説明するためのフローチャートである。 カバーエリア計算部の動作を説明するためのフローチャートである。 停波終了判定部の動作を説明するためのフローチャートである。 実施例の動作を説明するためのフローチャートである。 装置のハードウェア構成例を示す図である
以下、図面を参照して本発明の実施の形態(本実施の形態)を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。
(実施の形態の概要)
本実施の形態では、基地局に対する制御を実施する制御システムが、各基地局のトラヒック需要に応じて、端末の通信品質を確保するという制約の下、電力消費削減できるように、停波させる基地局と稼働する基地局のパラメータ(チルト角、送信電力など)を求め、制御を実施する。
後述する実施例で説明するように、現在のトラヒック需要を使用する制御を行うこともできるし、将来(例えば時間帯ごと)のトラヒック需要を使用する制御を行うこともできる。
(システム構成例)
図1に本実施の形態における制御システム100の構成例を示す。本実施の形態における制御システム100では、基地局情報(位置情報(緯度/経度)、現在のパラメータ(チルト角(°)、送信電力(W)など)、及びトラヒック需要(各エリア/時間帯ごとのトラヒック量(bps)、各エリア/時間帯ごとのアクティブユーザ数(人))を入力とし、基地局の停波/稼働の指示情報、基地局の変更後のパラメータ(チルト角、送信電力など)などを出力する。
図1に示すとおり、制御システム100は、入力受付部10、データ処理部20、対基地局通信部30を備える。データ処理部20は、トラヒック需要計算部21、停波局決定部22、カバーエリア計算部23、停波終了判定部24、制御送信部25、基地局情報DB26を含む。対基地局通信部30は、送信部31と受信部32を含む。
対基地局通信部30には、制御対象の複数の基地局や、基地局を制御するための制御機器が接続されている。各基地局は、通信エリアを構成し、エリア内の端末と無線通信を行う。
なお、カバーエリア計算部23が停波局決定部22の中に含まれていてもよい。あるいは、「停波局決定部22+カバーエリア計算部23」を「停波局決定部」と呼んでもよい。また、制御送信部25の中に対基地局通信部30の機能が含まれていてもよい。
また、制御システム100は、1つの装置(コンピュータ等)で構成されてもよいし、複数の装置で構成されてもよい。1つの装置(コンピュータ等)で構成される制御システム100を制御装置と呼んでもよい。また、データ処理部20を制御装置と呼んでもよい。
また、本実施の形態における移動通信システムの方式は特定の方式に限定されない。例えば、当該方式は、3G、4G、5G、6G、無線LANのいずれであってもよく、これら以外であってもよい。
各部の動作の概要は下記のとおりである。
<入力受付部10>
入力受付部10は、各基地局のトラヒック需要を定期的に観測する。観測周期はトラヒック需要計算部21に求められる推定/予測精度に応じて、例えば、数分から数時間程度とする。入力受付部10は、観測結果をトラヒック需要計算部21に通知する。
<トラヒック需要計算部21>
トラヒック需要計算部21は、入力受付部10からの情報に基づき、各基地局の現在のトラヒック需要と将来のトラヒック需要を計算する。
<停波局決定部22>
停波局決定部22は、トラヒック需要計算部21による観測/予測結果と、カバーエリア計算部23による計算結果に基づき、停波させる基地局(停波局と呼ぶ)ならびにパラメータを変更する基地局(救済局と呼ぶ)を決定する。
<カバーエリア計算部23>
カバーエリア計算部23は、基地局の停波によってカバレッジホールが発生するか、また発生する場合は周辺の基地局によってカバーできるかを計算する。
<停波終了判定部24>
停波終了判定部24は、トラヒック需要計算部21による計算結果に基づき、停波局の再稼働を行うかどうかを判定する。
<制御送信部25>
制御送信部25は、停波局決定部22もしくは停波終了判定部24から制御内容を受け取り、対基地局通信部30に制御内容を送信する。制御内容に基づき、対基地局通信部30により対象の基地局への制御が実施される。
<基地局情報DB26>
基地局情報DB26は、各基地局の位置情報、各基地局のパラメータ、停波局情報、救済局情報を格納し、管理する。これらの情報は停波局決定部22あるいは停波終了判定部24が決定した制御内容を受け取り更新される。また、停波局決定部22と停波終了判定部24が計算に用いる情報に応じて、過去の情報も基地局情報DB26内に保持する。
(詳細動作例)
次に、データ処理部20における各部の動作をより詳細に説明する。
<トラヒック需要計算部21>
トラヒック需要計算部21は、入力受付部10から定期的に得られるトラヒック需要に関する情報に基づき、各基地局のトラヒック需要の現在の推定値と、各基地局の将来の予測値を計算する。推定値の計算方法は特定の手法に限定されないが、例えば、指数平滑移動平均や状態空間モデルなどを利用できる。トラヒック需要の将来の予測値についても、計算方法は特定の手法に限定されないが、例えば、SARIMAを用いた予測手法[5]やLSTMを用いた予測手法[6]などを利用できる。
<停波局決定部22>
停波局決定部22は、トラヒック需要計算部21による計算結果と、カバーエリア判定部23による判定に基づき、停波させる基地局を決定する。図2のフローチャートの手順に沿って、停波局決定部22の動作を詳細に説明する。
S1において、停波局決定部22は、トラヒック需要計算部21で計算された各基地局のトラヒック需要に基づき、需要が閾値を下回る基地局を列挙する。需要の低い基地局が存在しない場合、以降の計算は行わず、入力受付部10からの情報を待つ。
S2において、停波局決定部22は、S1で列挙された基地局のうち、需要の低い基地局から1つずつ順に停波の可否を決定する対象となるかどうかを判断する。停波の可否を決定する対象となる基地局を停波候補局と呼ぶ。
ここでは、需要の低い基地局のうち、既に停波している基地局や、停波できない基地局(救済局等)を、停波の可否を決定する対象から除き、これら以外を停波候補局とする。既に停波している基地局や、停波できない基地局(救済局等)の情報は基地局情報DB26から取得することができる。また、停波局決定部22で決定した制御内容に応じて、基地局情報DB26を更新する。
S3において、停波局決定部22は、停波候補局に対して、その周囲に存在し、かつトラヒック需要が閾値を下回る基地局(周辺局と呼ぶ)を列挙する。
S4において、停波局決定部22は、カバーエリア計算部23に停波候補局と周辺局の情報を送信し、停波できるかの判断結果を受け取る。この判断結果には、停波候補局の停波させる周波数帯を示すパラメータと、救済局のパラメータが含まれる。
S5において、停波局決定部22は、S4で受信した判断結果に基づき、停波候補局の停波の可否を決定する。S3~S5の処理を各停波候補局に対して行い、いずれかの周波数帯を停波させる基地局を決定する。
S6において、停波局決定部22は、停波させる基地局のパラメータ(停波する周波数帯等)とその時の救済局のパラメータを制御送信部25に通知する。
<カバーエリア計算部23>
カバーエリア計算部23は、停波候補局の停波によってカバレッジホールが発生するか、(発生する場合は)周辺局によってカバーできるかを計算する。図3のフローチャートの手順に沿って、カバーエリア計算部23の動作を詳細に説明する。以下の処理は、「停波候補局と、それに対応する1以上の周辺局」の組が複数ある場合には、それぞれの組に対して実行される。
S11において、カバーエリア計算部23は、停波局決定部22から通知された停波候補局と周辺局に対して、現在のカバー範囲を推定する。カバー範囲の推定の手法として複数の手法が存在し、どの手法を用いてもよい。
例えば、カバー範囲の推定の手法として、文献[3]の幾何的なカバー範囲の推定方法や、文献[4]の伝播損失や電波干渉を考慮した高精度な推定などを利用できる。これらは計算時間や推定精度の要件に応じて変更することができ、十分な計算時間が確保できる場合には文献[4]の技術に基づいて、そうでない場合には文献[3]の技術に基づいて、カバー範囲を推定する。
基地局のカバー範囲とは、例えば、当該基地局と端末との間で、所定の通信品質で通信できるような当該端末が存在する範囲である。
カバー範囲は通信品質の観点だけでなく、「トラヒック収容の観点も含めて通信をカバーできる範囲」として定義してもよい。
S12において、カバーエリア計算部23は、S11で得られたカバー範囲を用いて、停波候補局の一部もしくは全部の周波数帯を停波させた場合にカバレッジホールが発生するか否かを判断する。カバレッジホールとは、停波候補局のカバー範囲と、周辺局のカバー範囲のいずれのカバー範囲にもカバーされない範囲である。
具体的には、カバーエリア計算部23は、停波候補局の周波数帯を1つずつ停波させ、それぞれのシチュエーションごとにカバレッジホールが発生するかを判断する。周波数帯を停波させる順番として、例えば、高周波数帯から順に停波するという方法がある。
S12において全ての周波数帯を停波させてもカバレッジホールが発生しないと判断された場合、S13に進み、この停波候補局は全周波数帯を停波可能であると判断し、この停波候補局の停波する周波数帯を停波局決定部22に通知する。ここで決定された停波局は、周辺局のパラメータ変更を要しない停波局である。
S12において、いずれかの周波数帯の停波でカバレッジホールが発生すると判断された場合、S14に進み、周波数帯の停波のシチュエーションごとに、周辺局のパラメータ変更によって、カバレッジホールをカバーできないかを計算する。
カバーエリア計算部23は、例えば文献[3]の技術を用いて、周辺局のカバー範囲による、カバレッジホールに対するカバー率を計算する。具体的には、計算結果のカバレッジホールに対するカバー率が閾値以上であるとき、カバレッジホールをカバーできると判定する。カバーのためにパラメータを変更する周辺局を救済局と呼ぶ。変更するパラメータは、アンテナのチルト角、送信電力等であるが、これらに限られない。また、ある停波局に対する救済局は1つの場合もあるし、複数の場合もある。
S15において、カバーエリア計算部23は、救済局によりカバーできると判定されたシチュエーションの中で、最も停波できる周波数帯の多いものを制御内容として採用する。全てのシチュエーションでカバーができないと判定された場合は停波を行わない。
S16において、カバーエリア計算部23は、基地局停波の可/不可、(停波できる場合は)停波候補局の停波する周波数帯、及び、救済局のパラメータを停波局決定部22に通知する。
<停波終了判定部24>
停波終了判定部24は、トラヒック需要計算部21による計算結果に基づき、少なくとも1つの周波数帯の停波をしている停波局の再稼働を行うかどうかを判定する。停波終了判定部24の動作を図4のフローチャートの手順に沿って説明する。
S21において、停波終了判定部24は、停波局もしくは救済局のトラヒック需要が閾値を上回るかどうかを判断する。現在の停波局とその救済局のトラヒック需要の情報は基地局情報DB26から取得することができる。
停波局もしくは救済局のトラヒック需要が閾値を上回ると判断された場合、S22に進み、停波終了判定部24は、停波局の再稼働(停波していた周波数帯の再稼働)と救済局のパラメータの変更を制御送信部25に通知する。
パラメータの変更については、例えば、カバレッジホールのカバーを行う以前のパラメータに戻す等の処理を実施する。また、停波終了判定部24は、上記にようにして決定した制御結果に応じて、基地局情報DB26を更新する。この更新により、例えば、停波局として基地局情報DB26に管理されていた基地局が、停波局ではない通常の基地局としての管理になる。
S21において停波局もしくは救済局のトラヒック需要が閾値を上回っていないと判断された場合、停波制御を実施したときの状況と同じであるので、何も行わず、停波を継続させる。
<制御送信部25>
制御送信部25は、停波局決定部22と停波終了判定部24が決定した制御内容を受け取り、対基地局通信部30に対して制御内容を送信する。より具体的には、制御送信部25は、停波局決定部22もしくは停波終了判定部24からの通知を受け取るとすぐに送信を開始する。なお、停波局決定部22と停波終了判定部24から同時に通知を受けた場合はそれらの情報を合わせて送信する。
なお、後述する実施例2のように、制御送信部25が時間帯ごとの制御内容を受信した場合には、現在時刻がその時間帯になるまで制御内容を受信し、現在時刻がその時間帯になったら、該当の制御内容を送信する。
以下、基地局制御の実施例として実施例1~3を説明する。
(実施例1:現在のトラヒック需要に基づく基地局制御)
実施例1では、定期的に観測するトラヒック需要に応じて、基地局の停波内容と救済局のパラメータ変更を計算し、計算結果に基づいて、該当する基地局を制御する。図5のフローチャートを参照して、実施例1の処理を説明する。本実施例では制御の周期を、例えば数分から1時間程度とし、周期的にオンラインの制御を行う。つまり、周期的に図5のフローチャートの処理が実行される。
S101において、定期的に入力受付部10は対基地局通信部30から情報を取得する。S102において、トラヒック需要計算部21は、S101で取得した情報から現在のトラヒック需要を推定する。
S103において、停波局決定部22は、S102での推定結果に基づき、トラヒック需要が閾値以下の基地局が存在するか否かを判断し、存在する場合はS104に進む。トラヒック需要が閾値以下の基地局が存在しない場合は以降の操作は行わず、S101に戻り、入力受付部10からの情報を待つ。
S104において、停波局決定部22は、S102での推定結果に基づき、停波できる基地局と、その際の救済局のパラメータを計算する。S105において、停波局決定部22は、計算結果を制御送信部25に通知する。
S106において、停波終了判定部24は、S102での推定結果に基づき、トラヒック需要が閾値以上の停波局あるいは救済局が存在するかどうか、つまり、既に停波している基地局の再稼働を行うかどうかを判断する。再稼働を行う場合、S107に進む。トラヒック需要が閾値以上の停波局あるいは救済局が存在しない場合は以降の操作は行わず、最初に戻る。
停波終了判定部24は、S107において、該当の停波局の再稼働を決定するとともに、救済局の変更後のパラメータを計算し、S108において、制御内容(計算結果)を制御送信部25に通知する。
S109において、制御送信部25は、基地局の停波/再稼働/パラメータ変更を示す制御情報を対基地局通信部30に送信する。
S110において、基地局制御の運用を終了するかどうかが判断され、終了する場合は本システムの動作が終了し、終了でなければ、これまでに説明した処理を繰り返す。
(実施例2:トラヒック需要予測に基づく基地局制御)
実施例2では、データ処理部20において、トラヒック需要の将来の予測値を用いて、事前に基地局の停波とチルト角変更の制御パターンを時間帯ごとに用意する。そして各時間帯に対基地局通信部30への制御を指示する。実施例2では、制御の周期を例えば数時間程度とし、周期ごとに、オフラインな制御を行う。
実施例2では、実施例1とは異なり、カバーエリア計算部23における基地局パラメータの計算時間を十分に確保でき、電波干渉等を考慮した高精度な制御が可能である。実施例2におけるデータ処理部20が実行する処理の流れは下記のとおりである。
まず、トラヒック需要計算部21は、定期的に観測するトラヒック需要に関する情報に基づき、各基地局の時間帯ごとのトラヒック需要の予測値を計算する。予測値は基地局情報DB26に格納される。
次に、基地局情報DB26に格納されている各時間帯の需要の予測値から、停波局決定部22と停波終了判定部24は時間帯ごとの基地局の停波/再稼働/パラメータ変更を計算し、この制御内容をまとめて制御送信部25に通知する。制御送信部25は通知された制御内容を保持しておく。
制御送信部25は、予め通知されている制御内容を時間帯に応じて、対基地局通信部30に送信し、制御を指示する。
(実施例3:実施例1、2を組み合わせた基地局制御)
実施例3では、実施例2と同様にトラヒック需要予測に基づくオフライン制御を行いつつ、急なトラヒック需要変動や基地局故障が発生した場合には、実施例1と同様のオンライン制御で対処する。これによって、平常時における電波干渉等を考慮した高精度な制御と、急な需要変動への対処を両立できる。実施例3におけるデータ処理部20が実行する処理の流れは下記のとおりである。
入力受付部10は実施例2の制御周期である数時間程度よりも短い、例えば数分周期で観測情報を取得する。トラヒック需要計算部21は、この観測情報に基づき、各基地局の現在のトラヒック需要を推定する。
もしも、現在のトラヒック需要が閾値を上回っている基地局が存在する場合には、実施例1と同じ処理で新たな制御内容を計算し、制御送信部25に通知し、制御送信部25が対基地局通信部30に制御内容を送信する。
現在のトラヒック需要が閾値を上回っている基地局が存在しない場合には、実施例2と同じ処理で、将来のトラヒック需要に基づき時間帯ごとの制御内容を決定し、時間帯ごとに制御内容を対基地局通信部30に送信し、制御を指示する。
(ハードウェア構成例)
制御システム100あるいは制御装置は、例えば、コンピュータにプログラムを実行させることにより実現できる。このコンピュータは、物理的なコンピュータであってもよいし、クラウド上の仮想マシンであってもよい。以下、制御システム100、制御装置を総称して「装置」と呼ぶことにする。
すなわち、当該装置は、コンピュータに内蔵されるCPUやメモリ等のハードウェア資源を用いて、当該装置で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体(可搬メモリ等)に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
図6は、上記コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図6のコンピュータは、それぞれバスBSで相互に接続されているドライブ装置1000、補助記憶装置1002、メモリ装置1003、CPU1004、インタフェース装置1005、表示装置1006、入力装置1007、出力装置1008等を有する。
当該コンピュータでの処理を実現するプログラムは、例えば、CD-ROM又はメモリカード等の記録媒体1001によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体1001がドライブ装置1000にセットされると、プログラムが記録媒体1001からドライブ装置1000を介して補助記憶装置1002にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体1001より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置1002は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
メモリ装置1003は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置1002からプログラムを読み出して格納する。CPU1004は、メモリ装置1003に格納されたプログラムに従って、当該装置に係る機能を実現する。インタフェース装置1005は、ネットワーク等に接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置1006はプログラムによるGUI(Graphical User Interface)等を表示する。入力装置1007はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。出力装置1008は演算結果を出力する。
(実施の形態の効果)
本実施の形態に係る技術により、移動通信システムにおいて、通信品質劣化抑制と基地局の電力消費量削減を両立させることができる。副次的な効果として下記の効果1~3がある。
効果1:制御において、端末の通信品質の確保を制約に入れることで、基地局の停波に伴って通信品質が劣化する端末の数を、従来技術と比較し削減できる。
効果2:停波する基地局と、稼働する基地局のパラメータ設定を同時に最適化することで、従来技術と比較し、より多くの基地局を停波させることができ、電力消費量をより削減できる。
効果3:停波させる基地局を他の基地局のパラメータ設定と同時に最適化することで、従来技術が適用できなかった、各基地局のセルが重なり合わないエリアや基地局の密度が低いエリアにおいても、一部の基地局を停波させることが可能になり、電力消費量を削減できる。
(付記)
本明細書には、少なくとも下記各項の制御装置、制御方法、及びプログラムが開示されている。
(第1項)
複数の基地局を含む移動通信システムにおける基地局に対する制御を実施する制御装置であって、
各基地局のトラヒック需要に基づいて、少なくとも1つの周波数帯の停波を行う停波局と、当該停波局の停波により生じるカバレッジホールをカバーする少なくとも1つの救済局のパラメータとを決定するように構成された停波局決定部と、
前記停波局決定部により決定された前記停波局の情報、及び前記パラメータを含む制御情報を送信するように構成された制御送信部と
を備える制御装置。
(第2項)
前記停波局決定部は、前記少なくとも1つの救済局によりカバレッジホールをカバーできる状況の中で、前記停波局により停波できる周波数帯の数が最も多い状況に対応する、前記少なくとも1つの救済局のパラメータを決定する
第1項に記載の制御装置。
(第3項)
前記停波局決定部は、全ての周波数帯の停波を行ってもカバレッジホールの発生しない基地局を、周辺局のパラメータ変更を要しない停波局として決定する
第1項又は第2項に記載の制御装置。
(第4項)
トラヒック需要に基づいて、停波局における停波している周波数帯の再稼働を行うか否かを判定するように構成された停波終了判定部
を更に備える第1項ないし第3項のうちいずれか1項に記載の制御装置。
(第5項)
前記停波局決定部は、将来のトラヒック需要の予測値に基づいて、将来の時間帯ごとの制御情報を決定し、前記制御送信部は、前記時間帯の時刻が到来した場合に、前記制御情報を送信する
第1項ないし第4項のうちいずれか1項に記載の制御装置。
(第6項)
複数の基地局を含む移動通信システムにおける基地局に対する制御を実施する制御装置が実行する制御方法であって、
各基地局のトラヒック需要に基づいて、少なくとも1つの周波数帯の停波を行う停波局と、当該停波局の停波により生じるカバレッジホールをカバーする少なくとも1つの救済局のパラメータとを決定する停波局決定ステップと、
前記停波局決定ステップにより決定された前記停波局の情報、及び前記パラメータを含む制御情報を送信する制御送信ステップと
を備える制御方法。
(第7項)
コンピュータを、第1項ないし第5項のうちいずれか1項に記載の制御装置における各部として機能させるためのプログラム。
以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
(参考文献)
[1] E. Oh and B. Krishnamachari, "Energy Savings through Dynamic Base Station Switching in Cellular Wireless Access Networks," 2010 IEEE Global Telecommunications Conference GLOBECOM 2010, 2010, pp. 1-5, doi: 10.1109/GLOCOM.2010.5683654.
[2] Y. Gao, Y. Li, H. Yu, X. Wang and S. Gao, "Energy efficient joint optimization of electric antenna tilt and transmit power in 3GPP LTE-Advanced: A system level result," 2013 IEEE 9th International Colloquium on Signal Processing and its Applications, 2013, pp. 135-139, doi: 10.1109/CSPA.2013.6530029.
[3] 岩本真尚, 鈴木晃人, 原田薫明, "通信断エリアの早期復旧のためのアンテナチルト角制御手法," 信学会ソサイエティ大会, B-7-6, 2020年9月.
[4] N. Dandanov, H. Al-Shatri, A. Klein, and V. Poulkov, "Dynamic Self-Optimization of the Antenna Tilt for Best Trade-off Between Coverage and Capacity in Mobile Networks," Wirel. Pers. Commun., vol. 92, no. 1, pp. 251-278, 2017.
[5] Luo, X., Niu, L. & Zhang, S. An Algorithm for Traffic Flow Prediction Based on Improved SARIMA and GA. KSCE J Civ Eng 22, 2018, pp. 4107-4115.
[6] H. D. Trinh, L. Giupponi and P. Dini, "Mobile Traffic Prediction from Raw Data Using LSTM Networks," 2018 IEEE 29th Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC), 2018, pp. 1827-1832, doi: 10.1109/PIMRC.2018.8581000.
100 制御システム
10 入力受付部
20 データ処理部
21 トラヒック需要計算部
22 停波局決定部
23 カバーエリア計算部
24 停波終了判定部
25 制御送信部
26 基地局情報DB
30 対基地局通信部
31 送信部
32 受信部
1000 ドライブ装置
1001 記録媒体
1002 補助記憶装置
1003 メモリ装置
1004 CPU
1005 インタフェース装置
1006 表示装置
1007 入力装置
1008 出力装置

Claims (7)

  1. 複数の基地局を含む移動通信システムにおける基地局に対する制御を実施する制御装置であって、
    各基地局のトラヒック需要に基づいて、少なくとも1つの周波数帯の停波を行う停波局と、当該停波局の停波により生じるカバレッジホールをカバーする少なくとも1つの救済局のパラメータとを決定するように構成された停波局決定部と、
    前記停波局決定部により決定された前記停波局の情報、及び前記パラメータを含む制御情報を送信するように構成された制御送信部と、を備え、
    前記停波局決定部は、前記少なくとも1つの救済局によりカバレッジホールをカバーできる状況の中で、前記停波局により停波できる周波数帯の数が最も多い状況に対応する、前記少なくとも1つの救済局のパラメータを決定する
    制御装置。
  2. 複数の基地局を含む移動通信システムにおける基地局に対する制御を実施する制御装置であって、
    各基地局のトラヒック需要に基づいて、少なくとも1つの周波数帯の停波を行う停波局と、当該停波局の停波により生じるカバレッジホールをカバーする少なくとも1つの救済局のパラメータとを決定するように構成された停波局決定部と、
    前記停波局決定部により決定された前記停波局の情報、及び前記パラメータを含む制御情報を送信するように構成された制御送信部と、を備え、
    前記停波局決定部は、将来のトラヒック需要の予測値に基づいて、将来の時間帯ごとの制御情報を決定し、前記制御送信部は、前記時間帯の時刻が到来した場合に、前記制御情報を送信する
    制御装置。
  3. 前記停波局決定部は、全ての周波数帯の停波を行ってもカバレッジホールの発生しない基地局を、周辺局のパラメータ変更を要しない停波局として決定する
    請求項1又は2に記載の制御装置。
  4. トラヒック需要に基づいて、停波局における停波している周波数帯の再稼働を行うか否かを判定するように構成された停波終了判定部
    を更に備える請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の制御装置。
  5. 複数の基地局を含む移動通信システムにおける基地局に対する制御を実施する制御装置が実行する制御方法であって、
    各基地局のトラヒック需要に基づいて、少なくとも1つの周波数帯の停波を行う停波局と、当該停波局の停波により生じるカバレッジホールをカバーする少なくとも1つの救済局のパラメータとを決定する停波局決定ステップと、
    前記停波局決定ステップにより決定された前記停波局の情報、及び前記パラメータを含む制御情報を送信する制御送信ステップと、を備え、
    前記停波局決定ステップにおいて、前記制御装置は、前記少なくとも1つの救済局によりカバレッジホールをカバーできる状況の中で、前記停波局により停波できる周波数帯の数が最も多い状況に対応する、前記少なくとも1つの救済局のパラメータを決定する
    制御方法。
  6. 複数の基地局を含む移動通信システムにおける基地局に対する制御を実施する制御装置が実行する制御方法であって、
    各基地局のトラヒック需要に基づいて、少なくとも1つの周波数帯の停波を行う停波局と、当該停波局の停波により生じるカバレッジホールをカバーする少なくとも1つの救済局のパラメータとを決定する停波局決定ステップと、
    前記停波局決定ステップにより決定された前記停波局の情報、及び前記パラメータを含む制御情報を送信する制御送信ステップと、を備え、
    前記停波局決定ステップにおいて、前記制御装置は、将来のトラヒック需要の予測値に基づいて、将来の時間帯ごとの制御情報を決定し、前記制御送信ステップにおいて、前記制御装置は、前記時間帯の時刻が到来した場合に、前記制御情報を送信する
    制御方法。
  7. コンピュータを、請求項1ないしのうちいずれか1項に記載の制御装置における各部として機能させるためのプログラム。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7766216B1 (ja) * 2025-03-07 2025-11-07 ソフトバンク株式会社 電力制御装置、電力制御方法、及びプログラム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003333648A (ja) 2002-05-17 2003-11-21 Ntt Docomo Inc 無線回線制御方法、無線回線制御システム及び無線回線制御局
WO2011081042A1 (ja) 2010-01-04 2011-07-07 日本電気株式会社 省電力運用支援装置、省電力運用支援方法、記録媒体、および基地局
JP2012253621A (ja) 2011-06-03 2012-12-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 基地局装置
JP2015130644A (ja) 2013-12-04 2015-07-16 ソニー株式会社 通信制御装置及び通信制御方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9204315B2 (en) * 2011-06-20 2015-12-01 Alcatel Lucent Method of coordinating fault detection responses by access nodes of a network
CN103974389B (zh) * 2013-02-01 2018-04-06 株式会社日立制作所 蜂窝网络中的基站和基站的休眠控制方法
CN103476105B (zh) * 2013-08-21 2016-04-06 北京邮电大学 空中接口同步方法
US9723493B2 (en) * 2013-09-20 2017-08-01 Avaya Inc. Plan-assisted wireless access point configuration
US9408095B2 (en) * 2014-02-05 2016-08-02 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Autonomous determination of overlapping coverage in heterogeneous networks
WO2015141843A1 (ja) * 2014-03-20 2015-09-24 京セラ株式会社 通信制御方法及び無線基地局
CN105050170B (zh) * 2015-06-30 2019-02-05 东南大学 一种异构网络中基于流量预测的基站休眠方法
US10433189B2 (en) * 2016-05-09 2019-10-01 Cisco Technology, Inc. Flexible radio assignment
CN113411869A (zh) * 2020-03-17 2021-09-17 北京亿阳信通科技有限公司 一种lte节电小区的确定方法、调度方法和调度装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003333648A (ja) 2002-05-17 2003-11-21 Ntt Docomo Inc 無線回線制御方法、無線回線制御システム及び無線回線制御局
WO2011081042A1 (ja) 2010-01-04 2011-07-07 日本電気株式会社 省電力運用支援装置、省電力運用支援方法、記録媒体、および基地局
JP2012253621A (ja) 2011-06-03 2012-12-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 基地局装置
JP2015130644A (ja) 2013-12-04 2015-07-16 ソニー株式会社 通信制御装置及び通信制御方法

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