WO2011081042A1

WO2011081042A1 - 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

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Publication number: WO2011081042A1
Application number: PCT/JP2010/072829
Authority: WO
Inventors: 太一熊谷
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2010-01-04
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2011-07-07
Also published as: JP5962013B2; JPWO2011081042A1; US9622169B2; US20120289269A1

Abstract

［課題］　サービス品質が劣化するエリアの発生を抑えつつ、無線アクセス網の消費電力を低減させることが可能な省電力運用支援装置、省電力運用支援方法、記憶媒体、および基地局を提供する。［解決手段］　省電力運用支援装置は、任意の基地局に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いを推定する推定手段と、前記劣化度合いが所定の基準以下の場合、該基地局を、省電力制御を実施する候補基地局として選択する選択手段とを備える。

Description

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

　本発明は、省電力運用支援装置、省電力運用支援方法、記録媒体、および基地局に関する。

　現行の無線アクセス網の場合、通常、基地局は常時稼動し、パイロットチャネルの送信出力などは一定に保たれている。従って、例えば、基地局のカバーエリア内に移動局が存在しない場合あるいは存在する数が少ない場合、電力が無駄に消費されることとなる。一方で、地球規模で進む環境問題へ対応するべく、消費される電力が少ない無線アクセス網が要望されている。
　この要望に応えるための技術の例として、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載された技術を挙げることができる。特許文献１は、自基地局が周辺基地局からの受信電力とトラフィック量を測定し、周辺基地局のトラフィック量が低くかつ受信電力が所要品質を満たしている場合、自基地局の負荷に応じて送信電力を弱め最終的に停止する方法について開示する。一方、特許文献２は、トラフィック減少時に、中心となる１つの基地局の送信出力を上げかつ当該基地局に相隣接する基地局に対しては送信を停止させて受信可能状態とし、システム全体の消費電力を低減する方法について開示する。

特開２００３−３７５５５号公報特開平７−１７０５６６号公報

Ａ．Ｗａｃｋｅｒ，Ｋ．Ｓｉｐｉｌａ，Ａ．Ｋｕｕｒｎｅ，"Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ａｎｄ　ｒｅｍｏｔｅｌｙ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｎｔｅｎｎａ　ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｒａｄｉｏ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ"，Ｔｈｅ　５ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＷＰＭＣ），ｖｏｌ．２，ｐｐ．７５２−７５６，Ｏｃｔ．２００２．

　ところで、無線基地局のカバーエリアにおいて良好なサービス品質を保つためには、カバーエリア内の各評価点での品質が所定の基準を満たすことが求められる。
　しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載された方法の場合、省電力制御対象の基地局の選択にあたって、省電力制御によるカバーエリアへの影響が考慮されていない。そのため、省電力制御によって所定のサービス品質基準を下回るエリアが発生する虞がある。具体的には、特許文献１の場合、自基地局が他の基地局のカバーエリア内にあることをもって測定情報をもとに停止判断している。自基地局と他基地局のカバーエリアが部分的にしかオーバラップしていない場合、他基地局は、自基地局のみでカバーされているエリアを考慮することはない。従って、特許文献１の場合、サービス品質が所定の品質を満たさないエリアが生じる可能性がある。また、特許文献２の場合、停止基地局の選択は、自基地局停止後のカバーエリアへの影響を考慮せずトラフィック量のみに応じて行われる。よって、伝搬環境が複雑な場合、中心基地局の送信電力制御のみではサービス品質が劣化するエリアが生じる可能性がある。
　本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、サービス品質が劣化するエリアの発生を抑えつつ、無線アクセス網の消費電力を低減させることが可能な省電力運用支援装置、省電力運用支援方法、記憶媒体、および基地局を提供することにある。

　前記課題を解決するために、本発明の省電力運用支援装置は、任意の基地局に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いを推定する推定手段と、前記劣化度合いが所定の基準以下の場合、該基地局を、省電力制御を実施する候補基地局として選択する選択手段とを備える。
　また、本発明の省電力運用支援方法は、任意の基地局に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いを推定し、前記劣化度合いが所定の基準以下の場合、該基地局を、省電力制御を実施する候補基地局として選択する。
　また、本発明の記憶媒体は、任意の基地局に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いを推定する処理と、前記劣化度合いが所定の基準以下の場合、該基地局を、省電力制御を実施する候補基地局として選択する処理とをコンピュータに実行させる省電力運用支援プログラムを記憶する。
　また、本発明の基地局は、省電力制御を実施することが可能な複数の基地局の内の少なくとも１つの基地局であって、自基地局に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いを推定する推定手段と、他の基地局から、他の基地局に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いの推定結果を取得する取得手段と、自および他の基地局のサービス品質の劣化度合いに基づいて、自および他の基地局の中から省電力制御を実施する候補基地局を選択する選択手段とを備える。

　本発明によれば、サービス品質が劣化するエリアの発生を抑えつつ、無線アクセス網の消費電力を低減させることが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る省電力運用支援装置を含む移動通信システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すネットワーク監視装置および省電力運用支援装置の構成例を示すブロック図である。図２に示すトラフィック情報記憶部が記憶するトラフィック情報の一例を示すテーブルである。図２に示す基地局情報記憶部が記憶する基地局情報の一例を示すテーブルである。図２に示すサービス品質情報記憶部が記憶するサービス品質情報の一例を示すテーブルである。図２に示す省電力運用支援装置の動作例（候補基地局選択についての動作例）を説明するためのフローチャートである。図２に示す省電力運用支援装置の動作例（サービス品質の劣化度合いの推定についての動作例）を説明するためのフローチャートである。第１の実施形態におけるサービス品質の劣化度合いの評価例を説明するための概念図であり、（ａ）は、初期状態を示し、（ｂ）は、所定の基地局を停止した状態を示し、（ｃ）は、周辺基地局の無線パラメータを変更した状態を示す。本発明の第２の実施形態の省電力運用支援装置の動作例（サービス品質の劣化度合いの推定についての動作例）を説明するためのフローチャートである。本発明の第３の実施形態の省電力運用支援装置の動作例（候補基地局選択についての動作例）を説明するためのフローチャートである。本発明の第４の実施形態の省電力運用支援装置の構成例を示すブロック図である。図１１に示す地図情報記憶部に記憶される重み付け情報の一例を示すテーブルである。図１１に示す省電力運用支援装置の動作例（サービス品質の劣化度合いの推定についての動作例）を説明するためのフローチャートである。図１１に示す省電力運用支援装置における評価地点の重み付け処理の一例を示す図である。本発明の第５の実施形態の省電力運用支援装置の動作例（候補基地局選択についての動作例）を説明するためのフローチャートである。本発明の第６の実施形態の省電力運用支援装置の構成例を示すブロック図である。図１６に示す省電力運用支援装置の動作例（候補基地局選択についての動作例）を説明するためのフローチャートである。第６の実施形態における省電力効果の評価例を説明するための概念図であり、（ａ）は、初期状態（基地局＃１が停止する前の状態）での消費電力量を示し、（ｂ）は、省電力制御実施後（基地局＃１が停止した後の状態）での消費電力量を示す。本発明の第７の実施形態に係る基地局の構成例を示すブロック図である。

　［第１の実施形態］
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る省電力運用支援装置１０１を含む移動通信システムの構成例を示すブロック図である。ネットワーク監視装置１００は、有線リンク１１０を介して移動通信コア網１０２と接続される。移動通信コア網１０２は、外部網１０４と接続される。また、ネットワーク監視装置１００は、有線リンク１１１を介して無線アクセス網１０３と接続される。無線アクセス網１０３は、複数の基地局１２０~１２２を備える。各基地局１２０~１２２は、少なくとも１つの移動局１３０と通信を行う。
　ネットワーク監視装置１００は、基地局１２０~１２２の通信状態を監視し、制御トラフィックの送受信などを行う。また、ネットワーク監視装置１００は、各基地局１２０~１２２における無線パラメータおよびサービス品質のモニタなどを行う。
　省電力運用支援装置１０１は、有線リンク１１２を介してネットワーク監視装置１００と接続される。省電力運用支援装置１０１は、サービス品質が劣化するエリアの発生を極力抑制しながら省電力制御を実施可能な基地局を選択し、その基地局の周辺基地局を含めた無線パラメータ変更などの省電力制御情報を出力し、省電力運用を支援する。具体的には、省電力運用支援装置１０１は、省電力制御実施後のサービス品質の劣化度合いの推定、および省電力制御を実施する候補基地局の選択を行う。上述した、「劣化するエリア」のことを、以下、「劣化エリア」と呼ぶ場合がある。
　図２は、図１に示すネットワーク監視装置１００および省電力運用支援装置１０１の構成例を示すブロック図である。
　ネットワーク監視装置１００は、トラフィック情報記憶部２０２と、基地局情報記憶部２０４を備える。
　図３は、図２に示すトラフィック情報記憶部２０２が記憶するトラフィック情報３００の一例を示すテーブルである。この場合、トラフィック情報３００には、無線基地局ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）３０１、無線セルＩＤ３０２、呼数３０３、呼量３０４、移動局数３０５が規定されている。
　図４は、図２に示す基地局情報記憶部２０４が記憶する基地局情報３２０の一例を示すテーブルである。この場合、基地局情報３２０には、基地局ＩＤ３０１、無線セルＩＤ３０２、基地局位置３２１、無線セルカバー面積３２２、制御後の無線セルカバー面積３２３、アンテナパラメータ３２４、消費電力３２５が規定されている。
　省電力運用支援装置１０１は、候補基地局選択部２００（選択手段）と、サービス品質推定部２０１（推定手段）と、サービス品質情報記憶部２０３を備える。
　候補基地局選択部２００は、サービス品質推定部２０１から、評価エリア毎のサービス品質の推定結果を入力する。また、候補基地局選択部２００は、ネットワーク監視装置１００から、トラフィック情報３００及び基地局情報３２０を入力する。候補基地局選択部２００は、これら入力した情報を用いて、周辺基地局の無線パラメータ変更を含めた省電力制御実施後のサービス品質の劣化度合いを推定する。そして、候補基地局選択部２００は、推定した劣化度合いが所定閾値以下となる基地局を、省電力制御を実施する候補基地局として選択する。尚、サービス品質の劣化度合いの推定は、実際には、候補基地局選択部２００の依頼に基づいてサービス品質推定部２０１において行われる。
　サービス品質推定部２０１は、サービス品質情報記憶部２０３から、サービス品質情報３１０を入力する。また、サービス品質推定部２０１は、ネットワーク監視装置１００から、トラフィック情報３００及び基地局情報３２０を入力する。候補基地局選択部２００の依頼に基づいて、サービス品質推定部２０１は、これら入力した情報を用いて、各基地局１２０~１２２のサービス品質の劣化度合いを推定する。例えば、サービス品質推定部２０１は、所定の受信電界強度もしくは信号対干渉比を満たす各基地局のカバーエリアの空間的大きさを省電力制御実施前後で比較し、サービス品質の劣化度合いを推定する。尚、サービス品質情報３１０は、伝播推定もしくは実測情報から取得することができる。
　図５は、図２に示すサービス品質情報記憶部２０３が記憶するサービス品質情報３１０の一例を示すテーブルである。サービス品質情報３１０は、評価地点品質情報３１７とセル品質情報３１８とから構成される。この場合、評価地点品質情報３１７として、評価地点３１１、受信電界強度３１２、信号対干渉比３１３が規定される。また、セル品質情報３１８として、基地局ＩＤ３０１、無線セルＩＤ３０２、平均スループット３１４、ハンドオーバ（図５では、ＨＯと記載）試行回数３１５、ハンドオーバ成功回数３１６が規定されている。
　図６は、省電力運用支援装置１０１の動作例（候補基地局選択についての動作例）を説明するためのフローチャートである。まず、候補基地局選択部２００は、未選択である基地局群から任意の基地局を１つ選択する（ステップＳ１０１）。候補基地局選択部２００は、ネットワーク監視装置１００から入力されるトラフィック情報３００を用いて、選択基地局のトラフィックが所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。トラフィックが閾値以下でない場合（ステップＳ１０２において“Ｎｏ”判定の場合）、候補基地局選択部２００は、ステップＳ１０１において他の未選択基地局を１つ選択する。トラフィックが所定の閾値以下である場合（ステップＳ１０２において“Ｙｅｓ”判定の場合）、候補基地局選択部２００は、選択基地局に対して省電力制御を実施した際に、周辺基地局のカバーエリアも含めたサービス品質に影響を与える所定範囲を評価エリアとして設定する（ステップＳ１０３）。さらに、候補基地局選択部２００は、選択基地局に対して省電力制御を実施した後のサービス品質の劣化度合いを推定する（ステップＳ１０４）。サービス品質の劣化度合いの推定は、具体的には、サービス品質推定部２０１において行われる。サービス品質の劣化度合いの推定の詳細（換言すれば、サービス品質推定部２０１の動作）については後述する。候補基地局選択部２００は、省電力制御実施後のサービス品質の劣化度合いが所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。サービス品質の劣化度合いが所定の閾値以下でない場合（ステップＳ１０５において“Ｎｏ”判定の場合）、候補基地局選択部２００は、ステップＳ１０１において他の未選択基地局を１つ選択する。サービス品質の劣化度合いが所定の閾値以下である場合（ステップＳ１０５において“Ｙｅｓ”判定の場合）、候補基地局選択部２００は、該選択基地局を、省電力制御の実施候補基地局として選択する（ステップＳ１０６）。すべての基地局に対して同様の処理を行い、未選択基地局の選択が完了したら（ステップＳ１０１において“選択完了”の場合）、候補基地局選択部２００の動作は終了する。この場合、省電力制御の実施候補基地局（群）情報が抽出され、該情報に基づいて省電力制御が実施される。
　図７は、省電力運用支援装置１０１の動作例（サービス品質の劣化度合いの推定についての動作例）を説明するためのフローチャートである。まず、サービス品質推定部２０１は、評価エリア（周辺基地局のカバーエリアも含めたサービス品質に影響を与える所定範囲）内の格子状に配置された評価地点を１つ選択する（ステップＳ２０１）。サービス品質推定部２０１は、選択評価地点における受信電界強度を推定する（ステップＳ２０２）。サービス品質推定部２０１は、推定した受信電界強度が所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。推定した受信電界強度が所定の閾値以下でない場合（ステップＳ２０３において“Ｎｏ”判定の場合）、サービス品質推定部２０１は、ステップＳ２０１において、別の評価地点を１つ選択する。推定した受信電界強度が所定の閾値以下である場合（ステップＳ２０３において“Ｙｅｓ”判定の場合）、サービス品質推定部２０１は、当該評価地点について周辺基地局が選択されているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。周辺基地局が未選択の場合（ステップＳ２０４において“Ｙｅｓ”判定の場合）、サービス品質推定部２０１は、基地局情報記憶部２０４から入力される各基地局の位置情報３２１を用いて、評価地点から各基地局までの物理的距離を算出する（ステップ２０５）。さらに、算出結果をもとに物理的距離の小さい順に所定数の基地局を周辺基地局として選択する（ステップＳ２０６）。そして、サービス品質推定部２０１は、省電力制御に伴って発生するサービス品質劣化地点を削減するため、周辺基地局の無線パラメータを変更する（ステップＳ２０７）。サービス品質推定部２０１は、同様にして、評価地点毎に省電力制御実施後の受信電界強度を推定し、周辺基地局の無線パラメータを変更することで、サービス品質を改善していく。
　評価地点の周辺基地局が選択済の場合（ステップＳ２０４において“Ｎｏ”判定の場合）、サービス品質推定部２０１は、周辺基地局の無線パラメータ変更によってもサービス品質を改善できないサービス品質劣化地点として抽出する（ステップＳ２０８）。最後に、省電力制御の実施前後のサービス品質劣化地点を比較し、サービス品質劣化度合いを推定する（ステップＳ２０９）。サービス品質劣化度合いの推定結果は、候補基地局選択部２００へ引き渡される。これで、サービス品質劣化度合いの推定が終了する。
　尚、ステップＳ２０７の処理に関し、無線パラメータには、例えば、アンテナ傾き角、送信電力、ハンドオーバパラメータなどが含まれる。無線パラメータは、所定アルゴリズムに基づいて変更される。なお、所定アルゴリズムについて、例えばアンテナ傾き角の制御に関しては、非特許文献１に示されているように、当業者にとってよく知られているため、それについての説明は、省略する。
　また、ステップＳ２０２の処理に関し、「受信電界強度」に替えて「信号対干渉比」とすることもできる。
　また、ステップＳ２０５の処理に関し、「物理的距離」に替えて「パスロス」とすることもできる。この場合、ステップＳ２０６の処理は、「物理的距離の小さい順に所定数の基地局を周辺基地局として選択する」処理から、「パスロスが所定の閾値以下の基地局を周辺基地局として選択する」処理へと変更される。
　図８は、第１の実施形態におけるサービス品質の劣化度合いの評価例を示す概念図である。初期状態として、基地局１２０、１２１、１２２が稼動している状態を示す（図８（ａ）参照）。ここで、各基地局１２０、１２１、１２２のカバーエリアを各々にＡ１２０、Ａ１２１、Ａ１２２とする。以下、例えば、基地局１２０を停止した場合のサービス品質を推定する場合を例に挙げる（図８（ｂ）参照）。ここで、サービス品質が劣化したエリアをＤ１２０（図８（ｂ）において斜線で示す）とする。サービス品質を改善するため（すなわち、Ｄ１２０を無くす、あるいは小さくするために）、周辺基地局の無線パラメータを変更する（図８（ｃ）参照）。このとき、サービス品質の劣化度合いは、周辺基地局の無線パラメータの変更によってもカバーしきれずに発生してしまうサービス品質劣化エリアＤ１２０の空間的な大きさ（図８（ｃ）に斜線で示す領域の大きさ）から算出される。
　以上説明した第１の実施形態の場合、省電力制御実施後のサービス品質の劣化度合いが小さい基地局を、省電力制御を実施する候補基地局として選択する。従って、サービス品質が劣化するエリアの発生を抑えつつ、無線アクセス網の消費電力を低減させることが可能となる。
　また、以上の説明では、トラフィックが閾値を上回る基地局は、候補基地局から除外される（図６のステップＳ１０２参照）。従って、省電力運用支援処理を簡素なものとするとともに、省電力する必要がない（してはいけない）基地局に対して省電力制御を実施することを回避することができる。
　もちろん、トラフィックが閾値を上回る基地局を候補基地局から除外する処理（換言すれば、トラフィックが閾値以下となる基地局のみに対して、候補基地局か否かの判定を行う処理）は、必ずしも必須ではない。すなわち、トラフィックの高低に係わらず全ての基地局を対象とするようにしても、サービス品質が劣化するエリアの発生を抑えつつ、無線アクセス網の消費電力を低減させることは可能である。
　［第２の実施形態］
　以下、本発明の第２の実施形態の省電力運用支援装置について説明する。尚、この省電力運用支援装置が属する移動通信システムの構成は、図１に示す移動通信システムと同一である。また、この省電力運用支援装置の構成は、図２に示す省電力運用支援装置１０１と同一である。従って、これらの説明については省略する。この省電力運用支援装置の、第１の実施形態の省電力運用支援装置１０１に対する違いは、その動作の一部にある。これについて、以下説明する。
　図９は、本発明の第２の実施形態の省電力運用支援装置の動作例（サービス品質の劣化度合いの推定についての動作例）を説明するためのフローチャートである。本動作は、図７に示す第１の実施形態の省電力運用支援装置１０１の動作と基本的には同じである。しかしながら、図７と図９とは、以下の点で異なる。図７では、選択評価地点における「受信電界強度」を推定し（ステップＳ２０２）、受信電界強度に関する閾値と比較する（ステップＳ２０３）。これに対して、図９では、選択評価地点における「スループット」を推定し（ステップＳ２１１）、スループット関する閾値と比較する（ステップＳ２１２）。すなわち、第１の実施形態では、省電力制御実施後のサービス品質の劣化度合いを、受信電界強度が低いエリアの空間的大きさで評価するのに対して、第２の実施形態では、サービス品質の劣化度合いを低スループットとなるエリアの空間的大きさで評価する点において異なる。
　以上説明した第２の実施形態の場合、省電力制御実施後のサービス品質の劣化度合いの評価指標にスループットを用いる。従って、パケットデータを扱う通信環境においても、サービス品質が劣化するエリアの発生を抑えつつ、無線アクセス網の消費電力を低減させることが可能となる。
　［第３の実施形態］
　以下、本発明の第３の実施形態の省電力運用支援装置について説明する。尚、この省電力運用支援装置が属する移動通信システムの構成は、図１に示す移動通信システムと同一である。また、この省電力運用支援装置の構成は、図２に示す省電力運用支援装置１０１と同一である。従って、これらの説明については省略する。この省電力運用支援装置の、第１の実施形態の省電力運用支援装置１０１に対する違いは、その動作の一部にある。これについて、以下説明する。
　図１０は、本発明の第３の実施形態の省電力運用支援装置の動作例（候補基地局選択についての動作例）を説明するためのフローチャートである。本動作は、図６に示す第１の実施形態の省電力運用支援装置１０１の動作と基本的には同じである。ただし、本実施形態の場合、サービス品質の劣化度合いが所定の閾値以下である場合（図１０のステップＳ１０５において“Ｙｅｓ”判定の場合）、省電力制御として、選択基地局の無線送信部の停止制御（ステップＳ１１１）を行う。
　以上説明した第３の実施形態の効果について説明する。一般に、基地局の消費電力は無線送信部の停止制御を行うことにより、送信信号の有無によらず固定的に消費される電力を削減出来ることが知られている。本実施形態の場合、省電力制御の一環として、選択基地局の無線送信部の停止制御を含むので、無線アクセス網の省電力効果をより一層向上させることができる。
　［第４の実施形態］
　図１１は、本発明の第４の実施形態の省電力運用支援装置４０２の構成例を示すブロック図である。省電力運用支援装置４０２は、図２に示す第１の実施形態の省電力運用支援装置１０１の構成に加えて、さらに、重み付け設定部４００（重み付け設定手段）と地図情報記憶部４０１を備える。
　図１２は、地図情報記憶部４０１に記憶される重み付け情報４１０の一例を示すテーブルである。重み付け情報４１０は、地図情報４１５と、重み設定情報４１６を含む。地図情報４１５においては、評価地点４１１毎に、道路情報、建物情報、河川情報、標高情報、土地利用区分、人口密度などの情報から取得できる土地属性４１２および建物属性４１３が規定されている。
　重み付け設定部４００は、建物の公共性などといったあらかじめ設定されるユーザへの影響度を加味して、評価地点に対する重みを設定する。具体的には、重み付け設定部４００は、重み付け情報４１０内に重み設定情報４１６（図１２参照）を作成する。なお、ここで設定する重みについては、評価エリア毎に同一の値を設定しても良いし、評価エリア内に含まれる評価地点毎に異なる値を設定しても良い。
　図１３は、図１１に示す省電力運用支援装置４０２の動作例（サービス品質の劣化度合いの推定についての動作例）を説明するためのフローチャートである。尚、第４の実施形態において、省電力運用支援全体についての動作は、図６に示す第１の実施形態の動作と同一であるため、ここでの説明は省略する。図１３（第４の実施形態）の図７（第１の実施形態）対する差異は、図１３には、さらに、抽出したサービス品質劣化地点（ステップＳ２０８にて抽出される）に対する重み付け処理（ステップＳ２２１）が追加になっている点にある。ここでの重み付け処理は、具体的には、サービス品質推定部２０１と重み付け設定部４００と地図情報記憶部４０１との連携により行われる。
　図１４は、図１１に示す省電力運用支援装置４０２における評価地点の重み付け処理の一例を示す図である。まず、重み付け設定部４００は、地図を所定の大きさで格子状に分割（図１４において、Ｘ１Ｙ１、Ｘ２Ｙ２、・・・）し、その格子の中央に評価地点（図１４において、○印で示す）を設定する。次いで、重み付け設定部４００は、地図情報４１５（図１２を参照）から得られる土地属性４１２と、建物属性４１３と、土地属性ごとにあらかじめ設定する重み４１４によって、評価地点の重み（図１４において、○印の中の数字で示す）を設定する。例えば、サービス品質が劣化した際にユーザへの影響度が大きい評価地点の重みの値を大きく設定する。サービス品質推定部２０１は、この重みの値と、サービス品質が劣化したエリアの空間的な大きさを掛け合わせ、サービス品質の劣化度合いの評価に用いる。ここで、基地局ｘに対して省電力制御を実施した場合に、サービス品質が劣化した評価地点ｉを含む格子の面積をＳｉとし、該当評価地点の重みをＷｉとする。そして、サービス品質の劣化度合いをＤｘとすると、評価エリア内のｎ＋１（ｉ＝０~ｎ）個の評価地点で劣化した場合の劣化度合いは（式１）で評価することができる。
（式１）

　以上説明した第４の実施形態では、ユーザへの影響度を加味してエリアに対する重み付け処理を行うことによって、サービス品質の空間的な大きさのみではなく、サービス品質を正しく評価することができる。すなわち、ユーザへの影響度を考慮し、省電力制御を実施する基地局を選択することで、サービス品質の劣化度合いをより抑制することができる。
　なお、以上の説明では、第４の実施形態（すなわち、評価地点の重みを考慮してサービス品質の劣化度合いを算出する構成）を適用する例として、第１の実施形態に対して適用する場合を例に挙げた。しかしながら、第４の実施形態は、以上説明した第２または第３の各実施形態、あるいは、第１~第３の実施形態の内の少なくとも２つを組み合わせた実施形態に対して適用することができる。
　［第５の実施形態］
　以下、本発明の第５の実施形態の省電力運用支援装置について説明する。尚、この省電力運用支援装置が属する移動通信システムの構成は、図１に示す移動通信システムと同一である。また、この省電力運用支援装置の構成は、図２に示す省電力運用支援装置１０１と同一である。従って、これらの説明については省略する。この省電力運用支援装置の、第１の実施形態の省電力運用支援装置１０１に対する違いは、その動作の一部にある。これについて、以下説明する。
　図１５は、本発明の第５の実施形態の省電力運用支援装置の動作例（候補基地局選択についての動作例）を説明するためのフローチャートである。本動作は、図６に示す第１の実施形態の省電力運用支援装置１０１の動作と基本的には同じである。ここで、第１の実施形態では、未選択基地局の選択が完了したら（ステップＳ１０１において“選択完了”の場合）、候補基地局選択部２００の動作が終了する。これに対して、第５の実施形態の場合、さらに追加の処理（ステップＳ１２１~Ｓ１２３）が実行される。具体的には、候補基地局選択部２００は、候補基地局群の中から、サービス品質の劣化度合いが最小である候補基地局を選択する（ステップＳ１２１）。候補基地局選択部２００は、該当基地局とその周辺基地局の無線パラメータの変更情報をネットワーク監視装置１００に通知する。そして、サービス品質の劣化度合いが最小である候補基地局に対して省電力制御が実施される（ステップＳ１２２）。ステップＳ１２１およびステップＳ１２２の処理が、無線アクセス網全体のカバーエリアのサービス品質の劣化度合いが所定閾値以下になる（もしくは、無線アクセス網全体のトラフィック負荷が所定閾値以上になる）まで繰り返し実行される（ステップＳ１２３）。
　なお、サービス品質の劣化度合いが最小である候補基地局が複数ある場合、周辺基地局の無線パラメータの変更度が小さい順に選択しても良い。さらに、周辺基地局の無線パラメータの変更度が最小となる候補基地局が複数ある場合、無線パラメータの変更度の余裕が大きい順に選択しても良い。
　以上説明した第５の実施形態によれば、サービス品質の劣化度合いが最小である基地局に省電力制御を実施することで、無線アクセス網全体のサービス品質を極力劣化させずに省電力化が可能である。
　なお、以上の説明では、第５の実施形態（すなわち、候補基地局群の中から、サービス品質の劣化度合いが最小である候補基地局を選択する構成）を適用する例として、第１の実施形態に対して適用する場合を例に挙げた。しかしながら、第５の実施形態は、以上説明した第２~第４の各実施形態、あるいは、第１~第４の実施形態の内の少なくとも２つを組み合わせた実施形態に対して適用することができる。
　［第６の実施形態］
　図１６は、本発明の第６の実施形態の省電力運用支援装置５０１の構成例を示すブロック図である。省電力運用支援装置５０１は、図２に示す省電力運用支援装置１０１の構成に加えて、さらに、省電力効果算出部５００（省電力効果算出手段）を備える。省電力効果算出部５００は、基地局情報記憶部２０４から入力される基地局情報３２０を用いて、消費電力の削減量を算出する。
　図１７は、図１６に示す省電力運用支援装置５０１の動作例（候補基地局選択についての動作例）を説明するためのフローチャートである。本動作は、図６に示す第１の実施形態の省電力運用支援装置１０１の動作と基本的には同じである。ここで、第１の実施形態では、未選択基地局の選択が完了したら（ステップＳ１０１において“選択完了”の場合）、候補基地局選択部２００の動作が終了する。これに対して、第６の実施形態の場合、さらに追加の処理（ステップＳ１３１~Ｓ１３４）が実行される。具体的には、省電力効果算出部５００は、候補基地局について周辺基地局の無線パラメータの変更（例えば、送信電力やカバーエリアの変更）も含めた省電力制御実施後の省電力効果を算出する（ステップＳ１３１）。次に、候補基地局選択部２００は、「サービス品質の劣化度合い」と省電力効果算出部５００によって算出された「省電力効果」とを考慮して、最適な候補基地局を選択する（ステップＳ１３２）。上記最適な候補基地局に対して省電力制御が実施される（ステップＳ１３３）。ステップＳ１３１~ステップＳ１３３の処理が、無線アクセス網全体のカバーエリアのサービス品質の劣化度合いが所定閾値以下になる（もしくは、無線アクセス網全体のトラフィック負荷が所定閾値以上になる）まで繰り返し実行される（ステップＳ１３４）。
　ここで、全基地局に共通の重み係数として、省電力効果Ｅに対してα、サービス品質の劣化度合いＤに対してβを用いる。さらに、基地局ｘに対して省電力制御を実施した場合の省電力効果をＥｘ、サービス品質の劣化度合いをＤｘとすると、候補基地局の選択に関する評価関数ｆ（ｘ）は、例えば（式２）で求められる。すべての基地局に対して評価関数を求め、最大となる候補基地局を選択する。なお、サービス品質の劣化度合いＤｘは（式１）で、省電力効果Ｅｘは後述の（式３）により、各々に求めることができる。ただし、省電力効果Ｅは周辺基地局の消費電力の増加を伴うことなく自基地局が停止可能な場合を１とし、省電力制御を実施しない場合を０として正規化したものを用いる。また、サービス品質の劣化度合いＤは評価エリア内の全評価地点が劣化した場合を１とし、劣化する評価地点がない場合を０として正規化したものを用いる。
（式２）
ｆ（ｘ）＝αＥ_ｘ−βＤ_ｘ（α＋β＝１）
　図１８は、第６の実施形態における省電力効果の評価例を説明するための概念図である。図１８において、（ａ）は、初期状態（後述する基地局＃１が停止する前の状態）での消費電力量を示し、（ｂ）は、省電力制御実施後（基地局＃１が停止した後の状態）での消費電力量を示す。換言すれば、図１８には、候補基地局＃１とその周辺基地局＃０、＃２の消費電力の状態変化例が示されている。
　省電力効果算出部５００は、候補基地局（例えば、基地局＃１）の消費電力の削減分と、周辺基地局（例えば、基地局＃０、＃２）の無線パラメータ変更に伴う消費電力の増減分と、周辺基地局のカバーエリアの増減に伴うトラフィックの増減による消費電力の増減分を合わせて比較する。これにより、省電力効果が算出される。ここで、基地局１、２、３、・・・、ｎにおいて、基地局の無線送信部を停止した場合の待機電力をＷｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、・・・、Ｗｓｎとし、基地局動作時の固定消費電力をＷｆ１、Ｗｆ２、Ｗｆ３、・・・、Ｗｆｎとする。さらに、トラフィックに応じて変化する省電力制御実施前の動的消費電力をＷｏ１、Ｗｏ２、Ｗｏ３、・・・、Ｗｏｎとし、省電力制御実施後の動的消費電力をＷｏ１’、Ｗｏ２’、Ｗｏ３’、・・・Ｗｏｎ’とする。例えば、ｍ個の周辺基地局を持つ基地局ｘに対して省電力制御を実施した場合、省電力制御による省電力効果Ｅｘは、（式３）で表すことができる。
（式３）

　以上説明した第６の実施形態の効果について説明する。一般的な省電力運用制御では、自基地局と周辺基地局のみのトラフィック負荷とカバーエリアに応じてのみ省電力制御を行うため、無線アクセス網全体の省電力効果を評価することはできない。従って、複数の基地局がサービス品質の大きな劣化を引き起こすことなく停止可能である場合、省電力効果の高い候補基地局を選択することができない可能性がある。本実施形態では、省電力制御の実施前に、省電力制御に伴って自基地局で削減される消費電力に、周辺基地局の無線パラメータ変更による消費電力の増減分を含めて、候補基地局ごとの省電力効果を評価する。これによって、省電力効果の高い候補基地局を選択することができるので、無線アクセス網全体の省電力効果をより一層向上させることができる。
　なお、以上の説明では、第６の実施形態（すなわち、サービス品質の劣化度合いと省電力効果とを考慮して、最適な候補基地局を選択する構成）を適用する例として、第１の実施形態に対して適用する場合を例に挙げた。しかしながら、第６の実施形態は、以上説明した第２~第５の各実施形態、あるいは、第１~第５の実施形態の内の少なくとも２つを組み合わせた実施形態に対して適用することができる。
　尚、以上説明した第１~第６の実施形態では、省電力運用支援装置１０１（４０２、５０１）を、移動通信コア網１０２の外に設ける場合を例に挙げた。しかしながら、省電力運用支援装置１０１（４０２、５０１）は、移動通信コア網１０２に配置することも可能である。その場合、ネットワーク監視装置１００は、移動通信コア網１０２の内部であっても外部であってもよい。
　また、省電力運用支援装置１０１（４０２、５０１）とネットワーク監視装置１００は、一つの装置として構成することも可能である。
　［第７の実施形態］
　図１９は、本発明の第７の実施形態に係る基地局６００の構成例を示すブロック図である。基地局６００は、省電力制御を実施することが可能な複数の基地局の内の少なくとも１つの基地局である。基地局６００は、推定部６０１（推定手段）と、取得部６０２（取得手段）と、選択部６０３（選択手段）とを備える。
　推定部６０１は、自基地局６００に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いを推定する。取得部６０２は、１つ以上の他の基地局７００から、他の基地局７００に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いの推定結果を取得する。選択部６０３は、自基地局６００および他の基地局７００のサービス品質の劣化度合いに基づいて、自基地局６００および他の基地局７００の中から省電力制御を実施する候補基地局を選択する。
　尚、他の基地局７００は、少なくとも、自基地局６００における推定部６０１相当の構成と、他の基地局７００におけるサービス品質の劣化度合いの推定結果を自基地局６００へ送信する構成とを備える。
　以上説明した第７の実施形態の場合、省電力制御実施後のサービス品質の劣化度合いが小さい基地局を、省電力制御を実施する候補基地局として選択する。従って、サービス品質が劣化するエリアの発生を抑えつつ、基地局の消費電力を低減させることが可能となる。
　尚、以上説明した第１~７の実施形態は、所定のハードウェア、例えば、回路として具現化することもできる。
　また、以上説明した第１~７の実施形態は、制御プログラムに基づいて図示しないコンピュータ回路（例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ））によって制御され、動作するようにすることができる。その場合、これらの制御プログラムは、例えば、省電力運用支援装置（あるいは、ネットワーク監視装置）、または基地局内部の記憶媒体、あるいは、外部の記憶媒体に記憶され、上記コンピュータ回路によって読み出され実行される。内部の記憶媒体としては、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク等を挙げることができる。また、外部の記憶媒体としては、例えば、リムーバブルメディアやリムーバブルディスク等を挙げることができる。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１０年１月４日に出願された日本出願特願２０１０−０００１４８号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。

１００　　ネットワーク監視装置
１０１、４０２、５０１　　省電力運用支援装置
１０２　　移動通信コア網
１０３　　無線アクセス網
１０４　　外部網
１１０~１１２　　有線リンク
１２０~１２２　　基地局
１３０　　移動局
２００　　候補基地局選択部
２０１　　サービス品質推定部
２０２　　トラフィック情報記憶部
２０３　　サービス品質情報記憶部
２０４　　基地局情報記憶部
３００　　トラフィック情報
３０１　　基地局ＩＤ
３０２　　無線セルＩＤ
３０３　　呼数
３０４　　呼量
３０５　　移動局数
３１０　　サービス品質情報
３１１　　評価地点
３１２　　受信電界強度
３１３　　信号対干渉比
３１４　　平均スループット
３１５　　ハンドオーバ試行回数
３１６　　ハンドオーバ成功回数
３１７　　評価地点品質情報
３１８　　セル品質情報
３２０　　基地局情報
３２１　　基地局位置
３２２　　無線セルカバー面積
３２３　　制御後の無線セルカバー面積
３２４　　アンテナパラメータ
３２５　　消費電力
４００　　重み付け設定部
４０１　　地図情報記憶部
４１０　　重み付け情報
４１１　　評価地点
４１２　　土地属性
４１３　　建物属性
４１４　　重み
４１５　　地図情報
４１６　　重み設定情報
５００　　省電力効果算出部
６００　　基地局
６０１　　推定部
６０２　　取得部
６０３　　選択部
７００　　他の基地局

Claims

　任意の基地局に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いを推定する推定手段と、
　前記劣化度合いが所定の基準以下の場合、該基地局を、省電力制御を実施する候補基地局として選択する選択手段と
　を備えることを特徴とする省電力運用支援装置。
　前記省電力制御には、前記基地局の無線送信部の停止制御が含まれることを特徴とする請求項１記載の省電力運用支援装置。
　前記選択手段は、トラフィックが所定の基準以上の基地局を、省電力制御を実施する候補基地局から除外することを特徴とする請求項１または２記載の省電力運用支援装置。
　前記サービス品質の劣化度合いは、サービス品質が劣化する劣化エリアの空間的な大きさであることを特徴とする請求項１~３のいずれか１項に記載の省電力運用支援装置。
　所定の条件に基づき評価地点毎に所定の重みを設定する重み設定手段を、さらに備え、
　前記推定手段は、前記評価地点毎の重みを考慮してサービス品質の劣化度合いを推定することを特徴とする請求項４記載の省電力運用支援装置。
　前記省電力制御には、周辺基地局の無線パラメータ変更制御が含まれることを特徴とする請求項１~５のいずれか１項に記載の省電力運用支援装置。
　前記推定手段は、評価エリア内においてサービス品質が所定の閾値以下の評価地点を検出し、該評価地点について周辺基地局が選択されているか否かを判定し、周辺基地局が未選択の場合、該評価地点から各基地局までの物理的距離を算出し、物理的距離の小さい順に所定数の基地局を周辺基地局として選択し、選択された１つ以上の周辺基地局の無線パラメータを変更することを特徴とする請求項６記載の省電力運用支援装置。
　前記定手段は、評価エリア内においてサービス品質が所定の閾値以下の評価地点を検出し、該評価地点について周辺基地局が選択されているか否かを判定し、周辺基地局が未選択の場合、該評価地点から各基地局までのパスロスを算出し、パスロスが所定の閾値以下の基地局を周辺基地局として選択し、選択された１つ以上の周辺基地局の無線パラメータを変更することを特徴とする請求項６記載の省電力運用支援装置。
　前記選択手段は、複数の候補基地局の中から、サービス品質の劣化度合いが最小である候補基地局を選択することを特徴とする請求項１~８のいずれか１項に記載の省電力運用支援装置。
　前記候補基地局についての省電力効果を算出する省電力効果算出手段を、さらに備え、
　前記選択手段は、サービス品質の劣化度合いと省電力効果とを考慮して、最適な候補基地局を選択することを特徴とする請求項１~９のいずれか１項に記載の省電力運用支援装置。
　前記省電力効果算出手段は、候補基地局の消費電力の削減分と、周辺基地局の無線パラメータ変更に伴う消費電力の増減分と、周辺基地局のカバーエリアの増減に伴うトラフィックの増減による消費電力の増減分を合わせて比較することで、省電力効果を算出することを特徴とする請求項１０記載の省電力運用支援装置。
　前記サービス品質は、受信電界強度、信号対干渉比、およびスループットの内の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１~１１のいずれか１項に記載の省電力運用支援装置。
　任意の基地局に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いを推定し、
　前記劣化度合いが所定の基準以下の場合、該基地局を、省電力制御を実施する候補基地局として選択する
　ことを特徴とする省電力運用支援方法。
　任意の基地局に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いを推定する処理と、
　前記劣化度合いが所定の基準以下の場合、該基地局を、省電力制御を実施する候補基地局として選択する処理と、
　をコンピュータに実行させる省電力運用支援プログラムを記憶することを特徴とする記憶媒体。
　省電力制御を実施することが可能な複数の基地局の内の少なくとも１つの基地局であって、
　自基地局に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いを推定する推定手段と、
　他の基地局から、他の基地局に対して省電力制御を実施した場合のサービス品質の劣化度合いの推定結果を取得する取得手段と、
　自および他の基地局のサービス品質の劣化度合いに基づいて、自および他の基地局の中から省電力制御を実施する候補基地局を選択する選択手段と
　を備えることを特徴とする基地局。