(57)【要約】【課題】タイムスロットの有効利用により、特別な回路を追加することなく、設置場所による上限消費電力の制限や変化に容易かつ動的に対応することを目的とする。【解決手段】ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による複数のタイムスロットを用いて無線通信端末との通信において使用されるタイムスロットに対し通常レート通信または低レート通信に切り替える無線通信部１６６と、無線通信端末の通信信号を割り当てたタイムスロットの期間に応じて無線通信部１６６の送受信回路の電源を投入する電源制御部１９０と、新たな通信信号が追加される場合に使用予定となるタイムスロット数に応じて消費電力を予測する制御部１６０とを備え、制御部１６０によって予測消費電力が上限消費電力を超えている場合に、無線通信部１６６は、使用中のタイムスロットを増加させずに、新たな通信信号を低レートのタイムスロットに割り当てるように構成する。【選択図】図３
2010118847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による複数のタイムスロットを用いて無線通信端末との通信において使用されるタイムスロットに対し通常レート通信または低レート通信に切り替える無線通信部と、
前記無線通信端末の通信信号を割り当てたタイムスロットの期間に応じて前記無線通信部の送信系回路および受信系回路の電源を投入する電源制御部と、
新たな通信信号が追加される場合の予測消費電力を予測する制御部とを備え、
前記制御部によって予測された予測消費電力が上限消費電力を超えている場合に、前記無線通信部は、使用中のタイムスロットを増加させずに、前記予測消費電力が前記上限消費電力に収まるように前記新たな通信信号を低レートのタイムスロットに割り当てることを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記制御部は、前記新たな通信信号が追加される場合に使用予定となるタイムスロット数に応じて前記予測消費電力を予測することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記無線通信部が送信出力を適応する場合、前記制御部は、前記新たな通信信号が追加される場合に使用中のタイムスロットで消費される消費電力に応じて前記予測消費電力を予測することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項４】
前記新たな通信信号が追加される場合、前記制御部は、前記予測消費電力が前記上限消費電力を超えている際に、通常レートの使用中のスロットをハーフレートにすることを想定しても、予測される消費電力が前記上限消費電力を超えているとき、前記上限消費電力以下になるように送信出力の低下を前記電源制御部に指示すると共に適応変調をさげることを特徴とする請求項３に記載の基地局。
【請求項５】
現在の前記上限消費電力よりも低い上限消費電力にするための変更要求があった場合、前記制御部は、通常レートの使用中のスロットをハーフレートにすることを想定しても、現在の消費電力が変更後の上限消費電力を超えているとき、変更後の上限消費電力以下になるように送信出力の低下を前記電源制御部に指示すると共に適応変調をさげることを特徴とする請求項３に記載の基地局。
【請求項６】
ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による複数のタイムスロットを用いて無線通信端末との通信において使用されるタイムスロットに対し通常レート通信または低レート通信に切り替える基地局の無線通信方法において、
前記無線通信端末の通信信号を割り当てたタイムスロットの期間に応じて前記無線通信部の送信系回路および受信系回路の電源を投入する電源制御ステップと、
新たな通信信号が追加される場合の予測消費電力を予測する予測ステップと、
前記予測ステップで予測された予測消費電力が上限消費電力を超えている場合に、使用中のタイムスロットを増加させずに、前記予測消費電力が前記上限消費電力に収まるように前記新たな通信信号を低レートのタイムスロットに割り当てるステップを備えたことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線通信端末とＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による無線通信が可能な基地局および無線通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＨＳ(Personal Handy phone System)端末や携帯電話等に代表される無線通信端末が普及し、場所や時間を問わず通話や情報入手が可能となった。このような無線通信端末は、所定の場所に設置されている基地局と、無線通信を行うことで通信網との接続を行っている。
【０００３】
例えば、無線通信端末を用いた無線通信の代表的な方式として、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）／ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式が採用されている。ＴＤＭＡ方式は、時間軸で複数のタイムスロットに細分化し、その細分化したタイムスロットを通じて複数の相手と通信を行う方式である。ＴＤＤ方式は、例えば無線通信端末と基地局とが、データの送信タイミングを交互かつ短時間に切り換える方式である。
【０００４】
上述したＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を用いた基地局では、ＴＤＭＡによる複数のタイムスロットを通じて複数の無線通信端末と並行して無線通信を行うことができるので、送受信回路の電源は常に投入された状態となっており、多大な電力が消費されていた。かかる問題を解決すべく、特別な回路を用いてタイムスロット毎の電源投入を動的に制限し、ユニットの消費電力を削減する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１１９３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、建柱等に設置される基地局は、上限消費電力が制限される場合がある。また、基地局の交換等においては、新設の基地局が既設の基地局の上限消費電力を超えないようにしなければならない。しかし、新たに設計される基地局は、高機能、多回線、高性能が要求され、上限消費電力を維持するのは困難である。さらに、その設置場所の関係で、当該基地局に割り当てられる上限消費電力を落とさなくてはならない事態も起こり得る。
【０００６】
従って、基地局の製造者は、このような事態を想定し、低消費電力化を念頭に置いて新たな基地局を設計しなくてはならないが、高機能化と低消費電力化はトレードオフの関係にあり、予測不能の上限消費電力の変更に完全に対応する基地局を制作するのは不可能である。
【０００７】
また、既設の基地局の上限消費電力がさらなる制限を受けた場合、従来技術に代表されるこのような特別な回路を追加して消費電力を削減することが考えられるが、その製造、改修、維持に多大なコストを費やし、その追加回路によって体積や自重の増大も招くこととなる。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑み、特別な回路を追加することなく、設置場所による上限消費電力の制限や変化に容易かつ動的に対応することが可能な、基地局および無線通信方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の基地局は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による複数のタイムスロットを用いて無線通信端末との通信において使用されるタイムスロットに対し通常レート通信または低レート通信に切り替える無線通信部と、前記無線通信端末の通信信号を割り当てたタイムスロットの期間に応じて前記無線通信部の送信系回路および受信系回路の電源を投入する電源制御部と、新たな通信信号が追加される場合の予測消費電力を予測する制御部とを備え、前記制御部によって予測された予測消費電力が上限消費電力を超えている場合に、前記無線通信部は、使用中のタイムスロットを増加させずに、前記予測消費電力が前記上限消費電力に収まるように前記新たな通信信号を低レートのタイムスロットに割り当てる構成を有している。
【００１０】
この構成により、予測された消費電力が上限消費電力を超えている場合に、前記無線通信部は、使用中のタイムスロットを増加させずに、前記新たな通信信号を低レートのタイムスロットに割り当てるため、基地局の設置場所による上限消費電力の制限や変化に容易かつ動的に対応する。
【００１１】
また、本発明の基地局は、前記制御部が、前記新たな通信信号が追加される場合に使用予定となるタイムスロット数に応じて前記予測消費電力を予測する構成を有している。
【００１２】
この構成により、タイムスロット数に応じて予測消費電力を予測することで、簡易に基地局の設置場所による上限消費電力の制限を行うことができる。
【００１３】
また、本発明の基地局は、前記無線通信部が送信出力を適応する場合、前記制御部は、前記新たな通信信号が追加される場合に使用中のタイムスロットで消費される消費電力に応じて前記予測消費電力を予測する構成を有している。
【００１４】
この構成により、送信出力を適応する場合、使用中のタイムスロットにおける累積された消費電力に応じて前記予測消費電力を予測することで、送信出力に適応して基地局の設置場所による上限消費電力の制限を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の基地局は、前記新たな通信信号が追加される場合、前記制御部は、前記予測消費電力が前記上限消費電力を超えている際に、通常レートの使用中のスロットをハーフレートにすることを想定しても、予測される消費電力が前記上限消費電力を超えているとき、前記上限消費電力以下になるように送信出力の低下を前記電源制御部に指示すると共に適応変調をさげる構成を有している。
【００１６】
この構成により、送信出力を低下させるため、基地局の消費電力の低減を図ることができ、さらに、送信出力を低下させても通信エリアが狭くならないように適応変調を行う。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明では、タイムスロットの有効利用により、特別な回路を追加することなく、設置場所による上限消費電力の制限や変化に容易かつ動的に対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１９】
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。
（無線通信システム１００）
図１は、無線通信システム１００の概略的な接続関係を示した説明図である。当該無線通信システム１００は、無線通信端末としての無線通信端末１１０（１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）と、基地局１２０（１２０Ａ、１２０Ｂ）と、ネットワーク、専用回線等で構成される通信網１３０と、中継サーバ１４０とを含んで構成される。ここでは、無線通信端末として無線通信端末１１０を挙げているが、かかる場合に限らず、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、デジタルカメラ、音楽プレイヤー、カーナビゲーション、ポータブルテレビ、ゲーム機器、ＤＶＤプレイヤー、リモートコントローラ等無線通信可能な様々な電子機器を無線通信端末として用いることもできる。
【００２０】
上記無線通信システム１００において、ユーザが自身の無線通信端末１１０Ａから他の無線通信端末１１０Ｃへの通信回線の接続を行う場合、無線通信端末１１０Ａは、通信可能エリア内にある基地局１２０Ａに発呼を行う。発呼した基地局１２０Ａは、通信網１３０を介して中継サーバ１４０に通信相手との通信接続を要求し、中継サーバ１４０は、位置登録情報を参照して、他の無線通信端末１１０Ｃの無線通信範囲内にある例えば基地局１２０Ｂを選択して基地局１２０Ａと基地局１２０Ｂとの通信経路を確保し、基地局１２０Ｂは、無線通信端末１１０Ｃに着呼することで無線通信端末１１０Ａと無線通信端末１１０Ｃの通信を確立する。
【００２１】
このような無線通信システム１００における通信確立は、基地局１２０が十分な消費電力の下、正常に機能していることが前提になる。しかし、基地局１２０の設置場所によっては、上限消費電力が制限される。本実施形態では、このような多大なコストを要する追加改修を行うことなく、設置場所による上限消費電力の制限や変化に容易かつ動的に対応することを目的としている。以下、このような容易かつ動的な対応を実行する本実施形態の基地局１２０について具体的な構成を詳述する。
（基地局１２０）
図２は、基地局１２０の概略的な構成を示したブロック図である。基地局１２０は、基地局制御部１６０と、基地局メモリ１６２と、基地局有線通信部１６４と、基地局無線通信部１６６とを含んで構成される。
【００２２】
基地局制御部１６０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により基地局１２０全体を管理および制御する。基地局制御部１６０は、基地局メモリ１６２のプログラムを用いて、無線通信端末１１０との無線通信や、その無線通信端末１１０からの他の無線通信端末１１０への通信接続等を実行する。
【００２３】
基地局メモリ１６２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、またはＨＤＤ等で構成され、基地局制御部１６０で処理されるプログラム等を記憶する。基地局有線通信部１６４は、通信網１３０を介して中継サーバ１４０を含む様々なサーバと接続することができる。基地局無線通信部１６６は、無線通信端末１１０との通信を確立する。
【００２４】
図３は、基地局無線通信部１６６の具体的な構成を示したブロック図である。基地局無線通信部１６６は、データの経路としての、通信制御部１８０と、送信系回路１８２と、受信系回路１８４と、ＲＦスイッチ回路１８６と、電源経路としての電源部１８８と、電源制御部１９０と、電源スイッチ１９２とを含んで構成される。
【００２５】
通信制御部１８０は、基地局制御部１６０からの送信データをＤ／Ａ変換して送信系回路１８２に伝達し、受信系回路１８４からの受信データをＡ／Ｄ変換して基地局制御部１６０に伝達する。また、通信制御部１８０は、ＲＦスイッチ回路１８６に送受信の切り換えタイミングを指令したり、タイムスロットの開始または終了に応じて電源制御部１９０に電源のＯＮ／ＯＦＦタイミングを指令したりする。
【００２６】
また、通信制御部１８０は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による複数のタイムスロットを用いて無線通信端末との通信において使用されるタイムスロットに対して通常レート通信または、通常レートより低い低レートであるハーフレート通信を行うことができる。なお、低レートは、クオータレートでもよい。
【００２７】
図４は、ハーフレート通信を説明するための説明図である。ハーフレート通信は、タイムスロット１つに２つの無線通信端末１１０の通信信号を割り当てる技術である。従って、連続するフレーム（２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ）に跨る１つのタイムスロットに対してそれぞれ２つの通信信号Ｅ、Ｆが交互に割り当てられる。ハーフレート通信では、通常の通信レートより半分になるものの、少ないリソースを有効活用して、基地局１２０は、利用可能タイムスロット数を超える無線通信端末１１０の通信信号の数を割り当てることができる。１フレーム内の利用可能タイムスロット数が４つであれば、基地局１２０は、８つの無線通信端末１１０の通信信号の数を割り当てることができる。
【００２８】
送信系回路１８２は、データ送信に関するＩＦ回路やＲＦ回路を含み搬送波に送信データを重畳する。また、送信系回路１８２は、指定された電力で搬送波を送信するようになっている。
【００２９】
受信系回路１８４は、ＲＦ回路やＩＦ回路を含み受信された信号から受信データを抽出する。ＲＦスイッチ回路１８６は、ＴＤＤに従って、アンテナとの接続を送信系回路１８２と受信系回路１８４とで切り換える。
【００３０】
電源部１８８は、基地局無線通信部１６６の各回路に対して電源を供給する。
【００３１】
電源制御部１９０は、電源スイッチ１９２をＯＮ／ＯＦＦして、上述した送信系回路１８２および受信系回路１８４への電源供給を制御する。また、電源制御部１９０は、基地局制御部１６０の指示に応じて送信系回路１８２に供給する電力（送信出力ともいう）を調整する。
【００３２】
上述した基地局制御部１６０は、基地局無線通信部１６６を制御して本実施形態を実施する。
【００３３】
基地局制御部１６０は、無線通信端末１１０から発呼・着呼の通信要求があった場合（新たな通信信号が追加される場合）、無線通信端末１１０に対応する通信信号をタイムスロットに割り当て、無線通信端末１１０からの通信解除要求があった場合、無線通信端末１１０に対応する通信信号に対するタイムスロットの割り当てを解除する。また、基地局制御部１６０は、タイムスロットに割り当てたとき、または、タイムスロットの割り当てを解除したとき、現在使用中（割り当て中）のタイムスロットの数をカウントして記憶している。
【００３４】
基地局制御部１６０は、複数の無線通信端末１１０から通信要求があった場合などにおいて、特定の条件（後述）で通信制御部１８０に指示して通常レート通信またはハーフレート通信に切り替えることができる。
【００３５】
さらに、基地局制御部１６０は、これからタイムスロットに割り当てようとするとき、または、これからタイムスロットの割り当てを解除しようとするとき、使用中のタイムスロットの数から、これから使用予定となるタイムスロット数をカウントし、カウントした使用予定となるタイムスロット数に応じて基地局１２０の消費電力を予測する。以下、予測された消費電力を予測消費電力という。
【００３６】
なお、基地局制御部１６０は、タイムスロット数と基地局１２０の消費電力とが対応づいたデータ（予め記憶している電力テーブル）を有しており、この電力テーブルに基づいて基地局１２０の消費電力を予測する。
【００３７】
図５は、電力テーブルの構成を示す図である。例えば、使用中のスロット数が１でアンテナ数が１の場合、基地局１２０の消費電力はＡであることが予測される。電力テーブルの作成手順については、後述する。
【００３８】
さらに、基地局制御部１６０は、予測消費電力が上限消費電力を超えるような場合に、必要であればハーフレートに切り替えて、使用中のタイムスロットを増加させずに、新たな通信信号をハーフレートのタイムスロットに割り当てるように通信制御部１８０に指示する。
【００３９】
具体例としては、タイムスロットを３つ以上使用すると上限消費電力を超える場合、すなわち、タイムスロットＡ、Ｂの２つしか使えない場合があるとする。通常レートの状態で、基地局制御部１６０は、１回目の通信要求があれば、タイムスロットＡに割り当て、その後、１回目の通信要求があれば、タイムスロットＢに割り当てる。ここで、基地局制御部１６０は、さらに３回目の通信要求があれば、タイムスロットＡをハーフレート通信とし、タイムスロットＡに１回目と３回目の通信要求を割り当てる。さらに４回目の通信要求があれば、タイムスロットＢをハーフレート通信とし、タイムスロットＢに２回目と４回目の通信要求を割り当てる。なお、以上に説明した具体例では、通信解除要求はないものとする。
【００４０】
以下、第１の実施形態にかかる基地局制御部の処理の流れを示したフローチャートについて説明する。
（電力テーブルの作成）
図６は、電力テーブルの作成の処理の流れを示したフローチャートである。
【００４１】
まず、基地局制御部１６０は、全アンテナの全送信スロットを停止させて、全受信スロットを稼動させて基地局１２０の消費電力を測定し（Ｓ１００）、その後、１つの受信スロットだけを稼動させて基地局１２０の消費電力を測定する（Ｓ２００）。Ｓ１００の消費電力とＳ２００の消費電力との差から各受信スロット数における受信時消費電力を求める（Ｓ３００）。基地局制御部１６０は、受信スロット数と消費電力とが比例関係にあれば、その比例関係を用いて受信時消費電力を求め、また、その他の関係があれば、その関係を用いて受信時消費電力を求める。
【００４２】
続いて、基地局制御部１６０は、全アンテナの全受信スロットを停止させて、デフォルトの送信出力で全送信スロットを稼動させて基地局１２０の消費電力を測定し（Ｓ４００）、その後、デフォルトの送信出力で１つの送信スロットだけを稼動させて基地局１２０の消費電力を測定する（Ｓ５００）。Ｓ４００の消費電力とＳ５００の消費電力との差から各送信スロット数における送信時消費電力を求める（Ｓ６００）。基地局制御部１６０は、送信スロット数と消費電力とが比例関係にあれば、その比例関係を用いて送信時消費電力を求め、また、その他の関係があれば、その関係を用いて送信時消費電力を求める。
【００４３】
基地局制御部１６０は、各受信スロット数における受信時消費電力および各送信スロット数における送信時消費電力から、各スロット数における基地局１２０の消費電力の電力テーブルを作成してメモリに記憶させる（Ｓ７００）。なお、アンテナの本数毎に本フローチャートを繰り返して測定して電力テーブルを作成してもよい。なお、基地局１２０の消費電力に温度依存性が有る場合は、気温別に本フローチャートを繰り返し、気温別の電力テーブルをメモリに記憶してもよい。基地局制御部１６０は、各温度と消費電力とに比例関係があれば直線補間で求めても良い。なお、１スロット、２スロット、３スロット、４スロット全てを測定して電力テーブルに反映させても良い。
【００４４】
また、ハーフレート通信の場合の消費電力は、スロット数とさらに１加えたスロット数との間の消費電力としてもよい。例えば、２．５スロットを使用している場合、スロット数２とスロット数３の間の消費電力とし、例えば、消費電力Ｂと消費電力Ｃとの平均値とする。左記の例では、平均値としたが、ハーフレート通信の場合、基地局１２０の消費電力特性に応じた消費電力が採用されることが好ましい。勿論、０．５スロット、１．５スロット、２．５スロット、３．５スロット全てを測定して電力テーブルに反映させても良い。
（送信出力を適応しない場合）
図７は、送信出力を適応しない場合で通信要求があるときの処理の流れを示したフローチャートである。なお、基地局１２０の送信出力は、デフォルトの送信出力である。
【００４５】
まず、通信要求がある場合（Ｓ１でＹＥＳの場合）、基地局制御部１６０は、現在使用しているスロットに加えて通信信号の割り当て予定（通常レート）のスロット数を考慮し、図５に示したような電力テーブルに基づいて基地局１２０の消費電力を予測する（Ｓ２）。基地局制御部１６０は、予測消費電力が上限消費電力を超えたか否かを判定し（Ｓ３）、上限消費電力を超えていない場合、要求のあった通信信号を空いているスロットに割り当てる（Ｓ４）。
【００４６】
例えば、４つのスロットある場合、３つのスロットの使用までは上限消費電力を超えず、４つのスロットの使用だと上限消費電力を超えるような場合、基地局制御部１６０は、ステップＳ４では、３つのスロットまでは通常レートの通信信号を割り当てることができる。
【００４７】
基地局制御部１６０は、ステップＳ３で予測消費電力が上限消費電力を超えている場合、各使用中のスロットが全てハーフレート通信に適用されているか否かを判定し（Ｓ５）、全てハーフレート通信に適用されている場合、ハーフレートが適用されているスロットに空きがあれば、そこに通信信号を割り当て、ハーフレートのスロットに空きが無ければ通信要求を拒否する（Ｓ６）。
【００４８】
基地局制御部１６０は、ステップＳ５でｎｏの場合、ハーフレートが適用されているスロットに空きがあれば、そこに通信信号を割り当て、ハーフレートのスロットに空きが無ければ、通常レートのスロットをハーフレートにしてそこに通信信号を割り当てる（Ｓ７）。例えば、ハーフレート通信の設定順番は、スロットの番号順でなされる。
（送信出力を適応しない場合であって通信解除要求がある形態）
図８は、送信出力を適応しない場合で通信解除要求があるときの処理の流れを示したフローチャートである。
【００４９】
まず、通信解除要求がある場合（Ｓ１１でＹＥＳの場合）、基地局制御部１６０は、現在使用しているスロットのうちハーフレート通信が適用されているスロットがあるか否かを判定し（Ｓ１２）、ハーフレート通信が適用されているスロットがない場合、通信解除要求の通信信号をスロットから解放する（Ｓ１３）。
【００５０】
基地局制御部１６０は、ステップＳ１２でハーフレート通信が適用されているスロットがある場合、通信解除要求の当該スロットを解放することで、使用中のスロット数やスロットのレートを考慮し、図５に示したような電力テーブルに基づいて基地局１２０の消費電力を予測する（Ｓ１４）。
【００５１】
基地局制御部１６０は、予測消費電力が上限消費電力を超えたか否かを判定し（Ｓ１５）、上限消費電力を超えている場合、ハーフレートを維持して解除要求の通信信号を当該スロットから解放する（Ｓ１６）。基地局制御部１６０は、ステップＳ１５で、予測消費電力が上限消費電力を超えていない場合、ハーフレート通信を解除して解除要求の通信信号を当該スロットから解放する（Ｓ１７）。例えば、ハーフレート通信の解除順番は、ハーフレートの設定順やその逆順でなされる。
【００５２】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態では、基地局１２０が、予測消費電力が上限消費電力を超えている場合に、使用中のタイムスロットを増加させずに、新たな通信信号を低レートのタイムスロットに割り当てるため、設置条件毎に異なる規定消費電力を柔軟に満たすべく省電力化を図ることができる。詳細には、ビルなどに設置される基地局は、ビル所有者との電力契約が決まっており安易に変更できないことが多く、また、既設の基地局の置換えなどの場合には既設基地局の基地局１２０の消費電力を超えないことが要求される場合が多いが、新機種は高機能、多回線、高性能が要求されるため省電力化にも限界があるため、基地局１２０の消費電力制限の設定をすることで、基地局が消費電力を自律的に制御することができる。
【００５３】
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本発明の第２の実施の形態の構成については、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システム１００および基地局１２０と同じであるため、その構成の説明を省略する。
【００５４】
なお、上限消費電力は、基地局１２０が使用できる上限の消費電力であり、基地局１２０に記憶されている。上限消費電力は、運用中に、基地局１２０の入力器や通信網１３０を介して運用者などの変更要求により変更可能である。
【００５５】
以下、第２の実施形態にかかる基地局制御部の処理の流れを示したフローチャートについて説明する。なお、本発明の第２の実施の形態に係るステップについては、本発明の第１の実施の形態に係るステップと同じものには、同じ符号を付しその説明を省略する。なお、第２の実施形態では、通常レートおよびハーフレートの通信を対象とする。
（電力テーブルの作成）
図９は、電力テーブルの作成の処理の流れを示したフローチャートである。
【００５６】
Ｓ１００の消費電力とＳ２００の消費電力との差から各受信スロット数における受信時消費電力、本形態においては、通常レートおよびハーフレートの受信時消費電力を求める（Ｓ８００）。なお、ハーフレートの受信時消費電力について、基地局制御部１６０は、フルレート分の半分として求めてもよいし、実際にハーフレートの受信時消費電力を測定してもよい。
【００５７】
続いて、基地局制御部１６０は、全アンテナの全受信スロットを停止させて、デフォルトの送信出力で全送信スロットを稼動させて基地局１２０の消費電力を測定し（Ｓ４００）、その後、デフォルトの送信出力で１つの送信スロットだけを稼動させて、さらに、送信出力を段階毎に分けて基地局１２０の消費電力を測定する（Ｓ８０１）。Ｓ４００の消費電力とＳ８０１の消費電力との差から通常レートおよびハーフレートの送信時消費電力を送信出力の段階毎に求める（Ｓ８０２）。
【００５８】
基地局制御部１６０は、通常レートの受信時消費電力およびハーフレートの受信時消費電力、並びに、送信出力の段階毎の通常レートの送信時消費電力およびハーフレートの送信時消費電力に基づいて、図１０に示すような基地局１２０の消費電力の電力テーブルを作成してメモリに記憶させる（Ｓ８０３）。例えば、通常レートの受信時消費電力と通常レートの送信時消費電力（送信出力の段階毎）とを合わせて図１０の電力テーブルが作成される。また、ハーフレートの受信時消費電力とハーフレートの送信時消費電力（送信出力の段階毎）とを合わせて図１０の電力テーブルが作成される。なお、アンテナの本数毎に本フローチャートを繰り返して測定してアンテナの本数毎の電力テーブルを作成してもよい。作成された図１０の電力テーブルは、消費電力が正確になるようさらにカスタマイズされていてもよい。
【００５９】
図１０は、電力テーブルの構成を示す図である。例えば、送信出力レベル１で１つのスロットを用いて通常レート、さらに、送信出力レベル２で他のスロットを用いてハーフレートを行っている場合、基地局１２０の消費電力は、消費電力Ａ＋消費電力Ｅとなることが予測される。
（送信出力を適応する場合）
図１１および図１２は、送信出力を適応する場合で、通信要求があるときの処理の流れを示したフローチャートである。なお、本フローチャートでは、基地局１２０の消費電力を予測する際には、図１０の電力テーブルが使用される。
【００６０】
まず、通信要求がある場合（Ｓ３１でＹＥＳの場合）、基地局制御部１６０は、通信要求の通信信号を通常レートで割り当てることを想定して、通常レートおよび通信状況に応じた送信出力の消費電力と、現在の基地局１２０の消費電力とを加算した予測消費電力を求める（Ｓ３２）。
【００６１】
基地局制御部１６０は、予測消費電力が上限消費電力を超えたか否かを判定し（Ｓ３３）、上限消費電力を超えていない場合、通信信号を空いている通常レートのスロットに割り当てる（Ｓ３４）。なお、ステップＳ３４で、通常レートのスロットが空いていない場合には、基地局制御部１６０は、通信信号をハーフレートで割り当てる。ステップＳ３４では、割り当てたレートの消費電力が現在の基地局１２０の消費電力に累積される。
【００６２】
基地局制御部１６０は、ステップＳ３３で予測消費電力が上限消費電力を超えている場合、通信要求の通信信号をハーフレートで割り当てることを想定して、ハーフレートおよび通信状況に応じた送信出力の消費電力と、現在の基地局１２０の消費電力とを加算した予測消費電力を求める（Ｓ３５）。
【００６３】
基地局制御部１６０は、予測消費電力が上限消費電力を超えたか否かを判定し（Ｓ３６）、上限消費電力を超えていない場合、ハーフレートのスロットに空きあれば、そこに通信信号を割り当て、ハーフレートのスロットに空き無ければ、使用中のタイムスロットを増加させずに、通常レートの使用中のスロットをハーフレートにしてそこに通信信号を割り当てる（Ｓ３７）。ステップＳ３７では、割り当てたレートの消費電力が現在の基地局１２０の消費電力に累積される。
【００６４】
基地局制御部１６０は、予測消費電力が上限消費電力を超えた場合、通常レートの使用中のスロットをハーフレートにすることを想定してもそこに通信信号を割り当てることが不可能か否かを判定し（Ｓ３８）、ステップＳ３８でｎｏの場合、使用中のタイムスロットを増加させずに、通常レートの使用中のスロットをハーフレートにしてそこに通信信号を割り当てる（Ｓ３９）。ステップＳ３８でｙｅｓの場合、図１２のステップＳ２１に進む。ステップＳ３９では、割り当てたレートの消費電力が現在の基地局１２０の消費電力に累積される。なお、本フローチャートでは、基地局１２０の消費電力を累積して求めているが、基地局１２０は、消費電力測定器を内蔵している場合には、消費電力測定器で測定されたものを使用するようにしてもよい。
【００６５】
図１２に示すフローチャートでは、全てのスロットがハーフレート通信になっているか、または、全てのスロットがハーフレート通信になるのかという場合、基地局制御部１６０は、上限消費電力に抑えられるか否かを試みる。
【００６６】
基地局制御部１６０は、スロットを使用している無線通信端末のうち、ＲＳＳＩの最も高いものを選択し、選択された端末が最低限必要となる送信出力を求め、求めたものに基づき基地局１２０の消費電力を予測する（Ｓ２１）。
【００６７】
基地局制御部１６０は、予測消費電力が上限消費電力を超えたか否かを判定し（Ｓ２２）、上限消費電力を超えている場合、スロットを使用している無線通信端末のうち、ＲＳＳＩの次に高い無線通信端末を選択し、選択された無線通信端末の最低限必要となる送信出力を求め、選択した無線通信端末順に累積した最低限必要となる送信出力を求め、求めたものに基づき基地局１２０の消費電力を予測する（Ｓ２３）。例えば、ステップＳ２２では、基地局制御部１６０は、選択した無線通信端末に対する累積した最低限必要の送信出力と、選択されていない無線通信端末に対する送信出力の総和とを加えた電力が、上限消費電力を超えたか否かを判定する。
【００６８】
また、ステップＳ２３の後で選択できる無線通信端末がない場合（Ｓ２４のＹｅｓ）、基地局制御部１６０は、通信要求を拒否する（Ｓ２５）。ステップＳ２３の後で選択できる無線通信端末がある場合（Ｓ２４のＮｏ）、ステップＳ２２が繰り返えされる。
【００６９】
ステップＳ２２で、上限消費電力を超えていない場合、基地局制御部１６０は、選択した各無線通信端末に対する最低限必要となる送信出力に低下する（Ｓ２６）。なお、ステップＳ３６でＹｅｓを経由した処理であれば、基地局制御部１６０は、全てのスロットにハーフレート通信にして、各スロットを全てハーフレート通信として割り当てる。通信エリア確保するため、送信出力を低下した各無線通信端末に対する適応変調（低下）を実施する（Ｓ２７）。
【００７０】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態では、基地局１２０が、送信出力を適応する場合において通信要求があったとき、送信出力を低下させるため、基地局１２０の消費電力の低減を図ることができ、さらに、送信出力を低下させても通信エリアが狭くならないように適応変調を行う。
【００７１】
なお、現在消費している基地局１２０の消費電力よりも低い上限消費電力にするための変更要求があった場合において、基地局制御部１６０は、現在の基地局１２０の消費電力が変更後の上限消費電力を超えている際に、通常レートの使用中のスロットをハーフレートにすることを想定しても、基地局１２０の消費電力が変更後の上限消費電力を超えているとき、図１２のステップＳ２１以降の処理を行うようにしてもよい。
【００７２】
以上説明したように、本発明の実施の形態では、基地局１２０は、規定消費電力以下で運用している場合でも基地局の持つ機能、性能を最大限に使用することが出来、経済性に優れている。コストの増加無く、エリアの縮小もなく、出荷時のキャリブレーションとソフト的な対応のみで実現可能である。専用にハード的な変更を必要としない。設置後、将来の電力契約の変更に柔軟に対応することが出来る。契約電力を下げることで運用コストの低減も図ることが可能である。
【００７３】
また、上限消費電力の変更要求があった場合、基地局制御部１６０は、変更後の上限消費電力よりも現在の基地局１２０の消費電力が大きい場合、ステップＳ３８を試みるようにしてもよい。
【００７４】
また、通信解除要求があるとき、図８のフローチャートの処理に基づいて無線通信端末１１０に対応する通信信号に対するタイムスロットの割り当てを解除する。なお、基地局１２０の消費電力を予測する際には、図１０の電力テーブルが用いられる。
【００７５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７６】
なお、本明細書の無線通信方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、複数の無線通信端末とＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による無線通信可能な基地局および無線通信方法に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】無線通信システムの概略的な接続関係を示した説明図である。
【図２】基地局の概略的な構成を示したブロック図である。
【図３】基地局無線通信部の具体的な構成を示したブロック図である。
【図４】ハーフレート通信を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る電力テーブルの構成を示す図である。
【図６】電力テーブルの作成の処理の流れを示したフローチャートである。
【図７】送信出力を適応しない場合で通信要求があるときの処理の流れを示したフローチャートである。
【図８】送信出力を適応しない場合で通信解除要求があるときの処理の流れを示したフローチャートである。
【図９】電力テーブルの作成の処理の流れを示したフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る電力テーブルの構成を示す図である。
【図１１】送信出力を適応する場合で、通信要求があるときの処理の流れを示したフローチャートである。
【図１２】送信出力を適応する場合で、通信要求があるときの処理の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１１０  無線通信端末
１２０  基地局
１６２  基地局メモリ
１６４  基地局有線通信部
１６６  基地局無線通信部（無線通信部）
１６０  基地局制御部（制御部）
１８２  送信系回路
１８４  受信系回路
１９０  電源制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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