ソフトバンクの基地局でふたつの取り組み　太陽光・風力発電実証/AI制御で省電力化

ソフトバンクは、太陽光と風力による“再エネ自家発電型基地局”の実証を始めた。また、AIを活用したスリープ制御を動的に行い、省電力効果の最大化を図るシステムを一部の基地局へ導入開始している。

同社では2050年までに、サプライチェーン全体で温室効果ガス排出量を実質ゼロにする「ネットゼロ」の実現をめざし、通信インフラの脱炭素化などを推進している。その一環として、電力を「作る」と「使う」の両面から環境負荷をおさえることを目的とし、基地局における今回の2種類の取り組みをはじめた。

太陽光・風力の再エネによる自家発電型基地局の実証

千葉・市原市で開始した、太陽光と風力によるハイブリッド対応の再エネ自家発電型基地局の実証では、この基地局の稼働に必要な電力の一部(約3分の1)を自家発電でまかなうことで、CO2排出量を削減できるとアピール。開発にはレンドリース・ジャパンが協力している。

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  再エネ自家発電型基地局

風力発電用に、風を効率的に集めて加速させるレンズ状のカバー(ディフューザー)を備えた小型レンズ風車(3kW機)を採用しており、3m/s程度の低風速でも高い発電効率を発揮。一般的な風車と比べて約2～3倍の発電効率を実現するという。設置面積が小さく、離島や山間部など風況が不安定な地域に設置できる点も特長としている。

基地局には蓄電池を備えており、蓄電残量が規定値を下回ると自動的に商用電源に切り替わる仕組みを装備。停電時にはこの蓄電池で一定時間自立稼働でき、太陽光や風力によって自動的に再充電・再稼働することもできるため、災害時の通信確保などにも寄与するとのこと。災害時などの活用を想定し、2026年度以降に一部地域への拡大を検討していく。

AIを活用した基地局のスリープを動的に制御するシステムの開発・導入

通信トラフィックが少ない時間帯に、一部のセルを自動でスリープ(低消費電力状態)へ移行させ、通信品質を維持しながら消費電力の削減を追求するシステム。ソフトバンクでは、同システムを活用して省電力効果を最大化することで、年間約500万kW/hの消費電力削減を見込んでいる。

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  AIを活用した基地局のスリープ制御システム

システムの大きな特長は「AIによるスリープ対象セルの判定」、「AIによるスリープ可否のパラメーター設定」、「スリープによる品質低下時の自動最適化」の3つ。前者2つは特許出願済みで、最後の特長は特許権取得済みとしている。

基地局のスリープ制御は、対象セルのトラフィックが他の周辺基地局でカバーされ、かつそれらの周辺基地局の輻輳(ふくそう)が発生しないことを前提に行う必要がある。従来は、スリープ時にも安定したサービスエリアを維持するため、周辺基地局が同じ建物にあり、アンテナの方向も同じという厳しい条件を設けて対象セルを判定していた。また、スリープ可否の判断については、これまでは全基地局に対してトラフィックやスループットなどに関する一律の閾値(いきち)を設けて行っていた。

新システムでは、AIの分析により、通信品質を維持しながら対象セルを拡大可能。この機能により、スリープ対象セルを約1万4,000セルから約2万4,000セルに拡大できるという試算結果を示している。

また、AI活用で基地局ごとに最適化した閾値を、動的に自動設定できるようにしたことで、各基地局の処理能力や周辺基地局の数などに応じて閾値を柔軟に設定できるようになり、1局当たりのスリープ時間が約1.4倍に拡大する見込み。スリープ後に、もし該当セルの通信品質が低下した場合は、自動で通常運用へ移行させ、安定した通信品質を確保する仕組みも備えている。

ソフトバンクの総電力使用量の半分以上を占める基地局については、SBパワーが供給する実質再生可能エネルギーへの切り替えを進め、2024年度には基地局で使用する電力の9割以上を実質再生可能エネルギー化。ソフトバンクでは、環境負荷の少ない通信インフラの構築をはじめ、「ネットゼロ」に向けた取り組みを強力に推進し、脱炭素社会の実現に寄与するとしている。