(57)【要約】移動端末機の送信電力を増幅する少なくとも２つ以上の増幅器を備える基地局において増幅器を制御する方法及び装置は、少なくとも２つ以上の増幅器のうち、運営又は待機する増幅器を決定し、決定された結果に従って、該当増幅器を運営又は待機状態に動作されるように設定する。
2006514812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末機の送信電力を増幅する少なくとも２つ以上の増幅器を備える基地局において、前記増幅器を制御する方法であって、
前記少なくとも２つ以上の増幅器のうち運営又は待機する増幅器を決定するステップと、
前記決定された結果に従って、該当増幅器を運営又は待機状態に動作されるように設定するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記運営又は待機する増幅器を決定するステップは、
オペレータからの入力に従って、前記増幅器を運営又は待機させることを決定するステップと、
前記オペレータからの入力に従って運営又は待機する増幅器の決定が正しいか又は間違っているかを判断するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記オペレータからの入力に従って運営又は待機する増幅器の決定が正しいか又は間違っているかを判断するステップは、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って計算された電力増幅器の個数を前記増幅器を運営又は待機させる決定に従って計算された運営する電力増幅器の総個数と比較するステップを含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記運営する増幅器の総個数が前記要求された増幅器の個数よりも多いと、要求される増幅器の数だけ増幅器を運営するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記運営する増幅器の総個数が前記要求された増幅器の個数よりも少ないと、前記オペレータからの入力に従って運営又は待機する増幅器の決定が間違ったことを指示するエラーメッセージを出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記運営又は待機する増幅器を決定するステップは、
要求された電力量及び増幅器の特性を考慮して要求された増幅器の個数を計算して自動的に運営又は待機する増幅器を決定することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記計算は、あらかじめ設定された時間間隔ごとに遂行されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記あらかじめ設定された時間間隔は、オペレータによって設定されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
運営又は待機する増幅器を決定するステップは、
現在運営中である増幅器の個数を前記要求された増幅器の個数と比較するステップと、
前記現在運営中である増幅器の個数が前記要求された増幅器の個数よりも多いと、前記要求された増幅器の個数以外の増幅器は待機させるステップと
を含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記現在運営中である増幅器の個数が前記要求された増幅器の個数より少ないと、必要な数だけ使用されていない増幅器を運営させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記増幅器の運営又は待機を決定するステップは、
前記オペレータが時間間隔を設定するステップと、
前記時間間隔の間に、前記オペレータの入力に従って前記運営又は待機する増幅器を決定するステップとを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記運営又は待機する増幅器を決定するステップは、
前記オペレータにより入力された増幅器の識別子に従って運営又は待機する増幅器を決定することを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記運営又は待機する増幅器の決定が正しいか又は間違っているかを判断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２１３記載の方法。
【請求項１４】
前記運営又は待機する増幅器の決定が正しいか又は間違っているかを判断するステップは、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って計算された電力増幅器の個数を前記増幅器を運営又は待機させる決定に従って計算された運営する電力増幅器の総個数と比較するステップを含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記運営する増幅器の総個数が前記要求された増幅器の個数よりも多いと、前記要求された増幅器の数だけ運営するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記運営する増幅器の総個数が前記要求された増幅器の個数より少ないと、前記運営又は待機する増幅器の決定が間違ったことを指示するエラーメッセージを出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記運営又は待機する増幅器を決定するステップは、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って、要求された増幅器の個数を計算して自動的に運営又は待機する増幅器を決定することを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１８】
移動端末機の送信電力を増幅する少なくとも２つ以上の増幅器を備える基地局において、前記増幅器を制御する装置であって、
前記基地局の各セクターに対して合成電力を測定するチャンネル合成部と、
前記測定された合成電力情報に基づいて、前記２つ以上の増幅器を運営させるか又は待機させるかを決定するスリープモード運営部と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１９】
前記スリープモード運営部は、
前記増幅器の制御に必要なパラメータ及び現在運営中である増幅器の数を含む情報を貯蔵する貯蔵部と、
要求された電力、運営中である増幅器の個数、及び所定の補償パラメータに基づいて要求された増幅器の個数を算出する演算部と、
前記要求された増幅器の個数及び所定のアルゴリズムに従って、前記少なくとも２つ以上の増幅器の運営状態又は待機状態を制御する制御部と
から構成されることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記スリープモード運営部は、
前記オペレータからの入力に従って、運営又は待機する増幅器を決定し、
前記オペレータからの入力に従って運営又は待機する増幅器の決定が正しいか又は間違っているかを判断することを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２１】
前記スリープモード運営部は、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って決定された電力増幅器の個数を前記増幅器を運営又は待機させる決定に従って計算された運営する電力増幅器の総個数と比較することによって、前記オペレータからの入力に従って、前記増幅器を運営又は待機させる決定が正しいか又は間違っているかを判断することを特徴とする請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
前記スリープモード運営部は、
前記要求された増幅器の個数が前記運営する増幅器の個数よりも多いと、前記要求された増幅器の数だけ増幅器を運営することを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
前記スリープモード運営部は、
前記要求された増幅器の個数が前記運営する増幅器の総個数よりも少ないと、前記オペレータからの入力に従って、前記運営又は待機する増幅器の決定が間違っていることを指示するエラーメッセージを出力することを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
前記スリープモード運営部は、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って要求された増幅器の個数を計算して、自動的に運営又は待機する増幅器を決定することを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２５】
前記スリープモード運営部は、
前記計算をあらかじめ設定された時間間隔ごとに遂行することを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記時間間隔は、前記オペレータによって設定されることを特徴とする請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
前記スリープモード運営部は、
現在運営中である増幅器の個数を要求された増幅器の個数と比較し、前記現在運営中である増幅器の個数が前記要求された増幅器の個数よりも多いと、前記要求された増幅器の個数以外の増幅器を待機させることを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２８】
前記スリープモード運営部は、
前記現在運営中である増幅器の個数が前記要求された増幅器の個数よりも少ないと、必要な数だけ使用されていない増幅器を運営することを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
前記スリープモード運営部は、
前記オペレータによって設定された時間間隔を受信し、前記時間間隔の間に、前記オペレータからの入力に従って運営又は待機する増幅器を決定することを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項３０】
前記スリープモード運営部は、
前記オペレータにより入力された増幅器の識別子に従って運営又は待機する増幅器を決定することを特徴とする請求項２９記載の装置。
【請求項３１】
前記スリープモード運営部は、
運営又は待機する増幅器の決定が正しいか又は間違っているかを判断することを特徴とする請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
前記スリープモード運営部は、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って計算された要求される増幅器の個数を運営又は待機する増幅器の決定に従って計算された運営する増幅器の総個数と比較することを特徴とする請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
前記スリープモード運営部は、
要求された増幅器の個数よりも運営する増幅器の総個数が多いと、前記要求された増幅器の数だけ増幅器を運営させることを特徴とする請求項３２記載の装置。
【請求項３４】
前記スリープモード運営部は、
要求された増幅器の個数よりも運営する増幅器の総個数が少ないと、運営又は待機する増幅器の決定が間違ったことを指示するエラーメッセージを出力することを特徴とする請求項３２記載の装置。
【請求項３５】
前記スリープモード運営部は、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って、要求された増幅器の個数の計算に従って運営又は待機する増幅器を自動的に決定することを特徴とする請求項２９記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムにおける増幅器制御装置及び方法に関し、特に、下りリンクにおいて、基地局の送信電力を低減するために、上記基地局の増幅器を制御する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の符号分割多重接続（ＣＤＭＡ；Code Division Multiple Access）方式の移動通信システムは、音声を主とするサービスを提供してきたが、第３世代（３rd Generation）移動通信システムは、音声サービスだけではなく、高速データの伝送が可能なサービスを提供する。すなわち、第３世代の移動通信システムでは、高品質の音声、動画像、インターネット検索のサービスの提供が可能である。このような移動通信システムにおいて、移動局（Mobile Station；ＭＳ）と基地局（Base Station；ＢＳ）との間の無線リンクは、基地局から移動局へ向かう下りリンク（forward link）と、移動局から基地局へ向かう上りリンク（reverse link）とに大別される。
【０００３】
一方、下りリンクを介して送信される電力は、使用者の数及びサービスに従って変化しなければならない。しかしながら、既存の移動通信システムの下りリンクを介して送信される電力は、常にフルパワー（full power）で伝送される。また、上記下りリンクを介して電力を送信するためには、上記基地局は、少なくとも２つ以上の増幅器を備える。既存の移動通信システムにおいて、上記基地局は、上記増幅器に対して電力を常に供給するように設計されている。
【０００４】
図１は、一般的な基地局で１日中の平均トラヒック分布を示すグラフである。
図１を参照すると、横軸は、時間を示し、縦軸は、基地局で消耗される時間に従う消耗電流量を示す。参照文字（ａ）及び（ｃ）は、１日の内で、音声及びデータ通信がほとんど行われない時間帯、例えば、夜明け又は朝を示し、参照文字（ｂ）は、音声及びデータ通信が活発な昼間又は晩を示す。上記（ａ）及び（ｃ）の時間帯は、使用者の数が急激に減少され、従って、上記下りリンクを介して送信される電力がフルパワーで供給される必要がない。
【０００５】
図２は、従来技術による基地局の送信電力制御装置の構成を示すブロック図である。
図２を参照すると、上記送信電力制御装置は、チャンネル処理部２００、送信部２１０、及び少なくとも１つ以上の増幅器を含む増幅部２２０から構成される。入力信号は、チャンネル処理部２００及び送信部２１０を処理した後に、増幅部２２０で増幅されて移動端末機へ伝送される。
【０００６】
上述したように、（ａ）及び（ｃ）の時間帯は、音声及びデータ通信がほとんど行われないので、基地局は、移動端末機へフルパワーの信号を伝送する必要がない。しかしながら、従来技術では、上記のようなフルパワーで順方向信号を伝送する。これは、不必要な電力損失だけではなく、運営コストの浪費の原因となる。
【０００７】
また、基地局に備えられているすべての増幅器は、移動端末機に信号を伝送するにあたって、フルパワーで伝送する信号に対して増幅機能を遂行しなければならないので、上記増幅器に電気的なストレスだけではなく、熱的ストレスが加えられる。これは、上記増幅器内部の素子（device）の寿命を短縮させる要因になる、という問題点があった。そして、上記増幅器内部の素子の寿命を短縮させることは、上記増幅器の平均無故障時間（Mean Time Between Failure）を減少させる、という問題を引き起こす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、基地局の電力消耗を低減させる方法及び装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、基地局での増幅器の寿命を延長させる方法及び装置を提供することにある。
【００１０】
本発明のまた他の目的は、電力を節約するための増幅器を制御する方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、本発明の１つの特徴によれば、移動端末機の送信電力を増幅する少なくとも２つ以上の増幅器を備える基地局において、上記増幅器を制御する方法は、上記少なくとも２つ以上の増幅器のうち運営又は待機する増幅器を決定するステップと、上記決定された結果に従って、該当増幅器を運営又は待機状態に動作されるように設定するステップとを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の特徴によれば、移動端末機の送信電力を増幅する少なくとも２つ以上の増幅器を備える基地局において、上記増幅器を制御する装置は、上記基地局の各セクターに対して合成電力を測定するチャンネル合成部と、上記測定された合成電力情報に基づいて、上記２つ以上の増幅器を運営させるか又は待機させるかを決定するスリープモード運営部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施形態によれば、基地局の電力消耗を低減させる方法及び装置は、増幅器に加えられる電気的なストレス及び熱的ストレスを従来技術に比べて相対的に軽減させる。従って、増幅器の寿命を延長させる、という効果がある。
【００１４】
また、増幅器及び基地局の設計にあたって、クーリング（Cooling）の問題は非常に重要であるが、トラヒック量が少ない時間周期の間に発熱量を減少させると、増幅器のスリープモードの時間周期では、クーリングシステム（Cooling System）への負荷を減らすことができる、という効果がある。
【００１５】
さらに、本発明の実施形態による装置及び方法の実現は、マニュアルモードを適用する時、オペレータの誤った判断によるシステムの全体にわたった致命的なエラーを未然に防止することによって安全性の限界を改善させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭するために公知の機能又は構成に対する詳細な説明は省略する。
【００１７】
本発明の実施形態は、基地局に備えられている少なくとも２つの増幅器を制御することによって、基地局から移動端末機への送信電力を制御する装置及び方法に関する。
【００１８】
基地局の内部に所定の制御部を備え、上記制御部は、増幅器の電力量を計算し、上記電力量に従って特定の増幅器を待機（Disable）及び運営（Enable）するようにする。すなわち、上記制御部が要求した電力を現在実装された電力と比較して、上記電力増幅器から現在実装された電力の余分が存在する時には（すなわち、要求された電力よりも上記電力増幅器から使用可能な電力がさらに多い場合）、該当電力増幅器を待機状態に転換させる。上記待機／運営制御は、図３に示すように、それぞれの増幅器に対して実行される。下記の説明において、本発明の実施形態による増幅器の運営をスリープモード（Sleep Mode）と称する。
【００１９】
本発明の実施形態に従って電力増幅器を運営する例を説明すると、下記の通りである。
まず、１本のアンテナに接続された増幅器の個数に従って運営形態が区分され、３種類の場合を例に挙げて説明する。
【００２０】
ケース１：基地局に２個の増幅器が実装されて負荷を共有している場合に、トラヒックが少ない時間の間に、１つの増幅器は、スリープモードで動作し、他の１つの増幅器は、過負荷チャンネルのみを伝送するアイドル（Idle）状態にある。
ケース２：基地局に３個の増幅器が実装されて負荷を共有している場合に、トラヒックが少ない時間の間に、２個の増幅器は、スリープモードで動作し、他の１つの増幅器は、過負荷チャンネルのみを伝送する停止（Idle）状態にある。
ケース３：基地局に４個の増幅器が実装されて負荷を共有している場合に、トラヒックが少ない時間の間に、３個の増幅器は、スリープモードで動作し、他の１つの増幅器は、過負荷チャンネルのみを伝送する停止（Idle）状態にある。
【００２１】
上記のような運営例において、要求される電力量に従って運営する増幅器の個数は変化する。
【００２２】
増幅器スリープモード
本発明の実施形態に従って増幅器を制御する場合に、スリープモードの機能は、自動的なモード変換を前提とし、増幅器スリープモードは、次のような３種類のモードに区分されて運営される。
【００２３】
１．マニュアルモード（Manual Mode）
マニュアルモードは、オペレータの要求に応じて一時的に遂行される機能で運営するＡＭＰの個数をオペレータの判断に基づいて設定する。このとき、オペレータの判断により運営する増幅器の個数を強制的に決定する場合に、発生するエラーを防止するために、マニュアルモードに非強制モード（Not-force Mode）の機能をさらに含ませる。
【００２４】
上述したように、上記マニュアルモードは、強制モードと非強制モードである人工知能モードとに区分することができる。
【００２５】
まず、強制モードにおいて、オペレータは、オペレータの判断に基づいて増幅器を運営することができる。上記強制モードで、基地局は、増幅器の識別子（ＩＤ）をいつも受信して、選択された増幅器を運営（Enable）又は待機（Disable）させることが可能である。
【００２６】
次に、人工知能モードにおいて、オペレータの判断に基づいて増幅器を運営するが、実際に要求される電力に対比して、オペレータが設定した増幅器の個数が少ない場合に、基地局は、自体的にコマンドエラーメッセージを生成し、実際に要求される増幅器の個数だけ増幅器を運営させる。
【００２７】
上述したように、オペレータの要求に応じて、増幅器の個数を設定した後に、電力増幅器は、下記に説明する自動モード（Auto Mode）と同一の方式にて制御される。しかしながら、上記マニュアルモードは、一時的に動作する一方、自動モードは、一定の時間周期で制御動作を反復するという点で相互に異なる。
【００２８】
２．自動モード
自動モードにおいて、基地局それ自体が要求される電力増幅器の個数を計算して、必要以上の増幅器が存在する場合には、該当電力増幅器を自動的に待機させる。
【００２９】
可変チェック時間間隔（Variable Check Time Interval）は、要求される増幅器の値を運営中である増幅器の値と比較して、実際に運営する増幅器の個数を調整する時間間隔（Time Interval）を変更する変数である。この変数は、オペレータによって変更が可能であり、チェック時間間隔が短いほど、トラヒックの変化量に従って柔軟に対処することができるが、システムの処理負荷は、大きくなる。
【００３０】
３．スケジューリングモード（Scheduling Mode）
スケジューリングモードは、オペレータが特定の時間帯を決定して、その時間帯に使用可能な増幅器の個数を調整するように動作されるモードである。すなわち、上記スケジューリングモードは、上述したマニュアルモードでスケジューリング（Scheduling）の概念が導入された形態である。上記マニュアルモードとスケジューリングモードとの差異点は、上記マニュアルモードでは、オペレータが特定の増幅器を運営／待機状態で常に調整することができるのに反して、スケジューリングモードでは、特定の時間の間に、特定の増幅器に対して待機／運営状態で設定する。
【００３１】
図３は、本発明の実施形態による基地局の電力増幅制御装置を示すブロック図である。
図３を参照すると、電力増幅制御装置は、チャンネル処理部３００、伝送部３１０、複数の増幅器を備える増幅部３３０、及びスリープモード運営部３４０から構成される。また、チャンネル処理部３００は、チャンネル合成部３０５を含み、スリープモード運営部３４０は、演算部３４２、貯蔵部３４４、及び制御部３４５を含む。図３に示す各構成要素の詳細な動作については、下記に説明するスリープモード動作とともに説明される。
【００３２】
電力計算及び増幅器制御方法
下記では、説明の便宜のために、図３を参照して、上記マニュアル、自動、及びスケジューリングモードを区分せず、要求される電力の計算及び増幅器の制御について説明する。
【００３３】
増幅器制御アルゴリズムにおいて、オペレータは、増幅器のスリープモードを稼働させ、基地局は、オペレータから補償要素（compensation factor）を受信する。上記補償要素は、貯蔵部３４４に貯蔵される。基地局は、自動的に現在運営中である増幅器の個数を把握して貯蔵部３４４に貯蔵する。チャンネル合成部３０５は、セクター（Sector）別に合成電力を演算部３４２及び貯蔵部３４４に報告する。チャンネル合成部３０５は、基地局のセクター別にディジタル利得が合計されるので、セクター別に要求される電力を測定することができる。スリープモードにおいて、演算部３４２は、貯蔵部３４４に貯蔵された要求される電力、現在運営中である増幅器の個数、及び補償パラメータに基づいて、要求された増幅器の個数Ｒを下記式１の通りに算出する。
【００３４】
【数１】
2006514812.tif 000003
【００３５】
演算部３４２によって要求された増幅器の個数が算出されると、制御部３４６は、上記要求された増幅器の個数を現在運営中である増幅器の数と比較する。上記比較の結果、運営中である増幅器の数が不足すると、制御部３４６は、必要な増幅器を運営させる。一方、上記比較の結果、不必要な増幅器が現在運営中であると、制御部３４６は、不必要な増幅器を待機させる。そして、マニュアルモード又はスケジューリングモードでオペレータから増幅器の運営／待機命令を受信すると、演算部３４２は、要求された増幅器の個数を計算して、オペレータの命令を実行するか、又は、命令エラーメッセージをディスプレイ（Display）するかを決定し、制御部３４６は、その決定に従って増幅器を制御する。
【００３６】
Ｒを計算するために、演算部３４２は、次のようなパラメータを必要とする。
【表１】
2006514812.tif 000004
【００３７】
上記補償パラメータＣについて詳細に説明すると、下記の通りである。
Ｃ＜１：“Ｃ”は、都心のように、システムの安定した運営が必要である場合に又は必要な増幅器の個数よりも多い増幅器を有する場合に、１よりも小さく設定され、急速なトラヒック要求量に柔軟に対処する。
Ｃ＝１：“Ｃ”は、必要なだけの増幅器を運営する場合に、１と同一に設定される。
Ｃ＞１：“Ｃ”は、郊外のように、システムの安定した運営を要求する領域よりは、最小費用で確保されたサービス領域で運営するように１よりも大きく設定される。必要な増幅器の個数よりも少ない増幅器で運営する可能性がある。
【００３８】
図４は、本発明の第１の実施形態による電力増幅器制御方法を示すフローチャートである。
図４を参照すると、ステップ４００で、表１に示されているパラメータ（Ｒ，Ｏ，Ｄ，Ｅ，Ｃ）及びパラメータＭが設定される。そして、Ｍは、要求された増幅器の個数が自動／スケジューリングモードで自動に計算された時間間隔を示すチェック時間間隔（Check_Time_Interval）である。
【００３９】
ステップ４０５で、基地局は、設定されたスリープモードがマニュアルモードであるか否かを判断する。上記スリープモードの種類は、オペレータにより選択されることができる。ステップ４０５の判断の結果、スリープモードがマニュアルモードでなければ（判断ステップ４０５での“Ｎｏ”経路）、ステップ４１５で、基地局は、スケジューリングモードであるか否かを判断する。スケジューリングモードである場合には（判断ステップ４１５での“Ｙｅｓ”経路）、基地局は、ルーチンＡへ進行し、自動モードである場合には（判断ステップ４１５での“Ｎｏ”経路）、ルーチンＢに進行する。ステップ４１５の判断の結果に従うスケジューリングモードである場合及び自動モードである場合については、図５及び図６を参照して下記に説明する。
【００４０】
一方、ステップ４０５の判断の結果、上記スリープモードがマニュアルモードである場合に（判断ステップ４０５での“Ｙｅｓ”経路）、ステップ４１０で、オペレータは、運営／待機の命令及び運営／待機する電力増幅器ユニット（ＰＡＵ；Power Amplifier Unit）のＩＤを入力する。上述したように、上記マニュアルモードは、一時的な命令であり、必ずオペレータの命令があるべきである。また、ステップ４１０で、オペレータは、強制モード又は人工知能モードをさらに設定する。そうすると、ステップ４２０で、基地局は、上記オペレータの設定に従って、マニュアルモードが強制モードであるか否かを判断する。ステップ４２０の判断の結果、マニュアルモードが強制モードである場合に（判断ステップ４２０での“Ｙｅｓ”経路）、ステップ４８０で、基地局は、オペレータが要求した増幅器を運営／待機させた後に、ステップ４７０で、マニュアルモードの実行を終了させる。
【００４１】
しかしながら、ステップ４２０で、上記マニュアルモードが上記強制モードではないと判断されると（判断ステップ４２０での“Ｎｏ”経路）、ステップ４２５で、基地局は、オペレータが待機を命令したか、又は運営を命令したかを判断する。その命令が待機を示す場合には（判断ステップ４２０での“Ｎｏ”経路）、ステップ４３０で、基地局は、要求された増幅器の個数（ＰＡＵ）Ｒを式１によって算出し、運営する増幅器の個数を“Ｏ−Ｄ”を使用して求める。
【００４２】
この後、ステップ４３５で、基地局は、ＥがＲより大きいか否かを判断する。（Ｏ−Ｄ）がＲよりも大きいと（判断ステップ４３５での“Ｙｅｓ”経路）、ステップ４４０で、基地局は、要求されたＰＡＵを待機させ、ステップ４７０で、マニュアルモード動作を終了させる。一方、（Ｏ−Ｄ）がＲより小さいか又は同じであれば（判断ステップ４３５での“Ｎｏ”経路）、ステップ４４５で、基地局は、何のＰＡＵも待機させず、コマンドエラーメッセージを出力し、ステップ４７０で、マニュアルモード動作を終了させる。
【００４３】
一方、ステップ４２５の判断の結果、オペレータの命令が運営を示す場合に（判断ステップ４２５での“Ｎｏ”経路）、ステップ４５０で、基地局は、式１により要求された増幅器の個数（Ｒ）を求め、運営する増幅器の個数を“Ｏ＋Ｅ”を使用して求める。すると、ステップ４５５で、基地局は、運営する増幅器の数（Ｅ）が要求された増幅器の数（Ｒ）より少ないか否かを判断する。ステップ４５５の判断の結果、運営する増幅器の数（Ｏ＋Ｅ）が要求される増幅器の数（Ｒ）よりも少ないと（判断ステップ４５５での“Ｙｅｓ”経路）、ステップ４６０で、基地局は、オペレータが要求した増幅器を運営させる。ステップ４５５の判断の結果、運営する増幅器の数（Ｏ＋Ｅ）が要求された増幅器の数（Ｒ）よりも大きいか又は同じであれば、基地局は、ステップ４４５へ進行する。ここで、上記スリープモードが終了されると、割込み信号が発生する。そして、増幅器の待機状態と関連して、複数の増幅器は、均一の比率で待機状態に設定される。これは、他のモードでも同一である。
【００４４】
図５は、本発明の第２の実施形態による電力増幅器制御方法、特に、自動モード動作を示すフローチャートである。このような動作は、図４のステップ４１５で、上記スリープモードが上記スケジューリングモードではないと判断される場合に遂行される。
【００４５】
オペレータの命令により自動モード動作が開始されると、ステップ５００で、運営する増幅器の個数を調節するようにＭ（Check_Time_Interval）及びＣ（補償パラメータ）を設定する。このとき、ステップ５１０で、基地局は、上記２個のパラメータに基づいて自動的に増幅器の待機／運営を設定し、要求された増幅器の個数（Ｒ）を式１を用いて算出する。
【００４６】
この後、ステップ５２０で、基地局は、現在運営中である増幅器の個数（Ｏ）を要求された増幅器の個数（Ｒ）と比較する。ステップ５２０の比較の結果、ＯがＲと同じである場合に（判断ステップ５２０での“Ｙｅｓ”経路）、基地局は、ステップ５１０に戻る。一方、ＯがＲと異なる場合に（判断ステップ５２０での“Ｎｏ”経路）、基地局は、ステップ５３０で、運営中である増幅器の個数（Ｏ）が要求された増幅器の個数（Ｒ）より多いか否かを判断する。ステップ５３０の判断の結果、運営中である増幅器の個数（Ｏ）が要求された増幅器の個数（Ｒ）よりも多い場合には（判断ステップ５３０での“Ｙｅｓ”経路）、増幅器が不必要な動作を行っているので、ステップ５４０で、基地局は、不必要な増幅器を待機状態に転換する。一方、運営中である増幅器の個数（Ｏ）が要求された増幅器の個数（Ｒ）よりも少ない場合には（判断ステップ５３０での“Ｎｏ”経路）、ステップ５５０で、基地局は、現在実装されているが、未運営中である増幅器を運営状態に転換する。この後、ステップ５５５で、Ｍが終了されると、基地局は、ステップ５００で設定されたタイマーに従ってステップ５１０〜ステップ５５０の動作を繰り返し遂行する。上記自動モードは、オペレータの命令によって終了される。例えば、割り込み信号を発生させる方法を使用して自動モードの運営を終了させることができる。
【００４７】
図６は、本発明の第３の実施形態による電力増幅器制御方法、すなわち、スケジューリングモード動作を示すフローチャートである。このような手順は、図４のステップ４１５で、上記スリープモードが上記スケジューリングモードであると判断される場合に遂行される。
【００４８】
オペレータの命令によりスケジューリングモード動作が開始されると、ステップ６００で、増幅器が決定された時間の間にスリープモードで動作されるように、開始及び終了時間が設定される。また、オペレータの選択によって、待機／運営命令、待機／運営する電力増幅器のＩＤ、Ｍ及びＣが入力され、強制モード／人工知能モードが設定される。
【００４９】
ステップ６１０で、基地局は、終了時間が終わったか否かを判断する。ステップ６１０の判断の結果、終了時間が終わらなかったら（判断ステップ６１０での“Ｎｏ”経路）、ステップ６２０で、基地局は、スリープモードが強制モードであるか否かを判断する。ステップ６２０の判断の結果、スリープモードが強制モードである場合に（判断ステップ６２０での“Ｙｅｓ”経路）、ステップ６９０で、基地局は、オペレータが要求した増幅器を待機／運営させた後に、ステップ６１０へ戻る。
【００５０】
ステップ６２０の判断の結果、スリープモードが人工知能モードである場合に（判断ステップ６２０での“Ｎｏ”経路）、ステップ６３０で、基地局は、式１に従って要求される増幅器の数（Ｒ）を算出し、運営する増幅器の個数を“Ｏ−Ｄ＋Ｅ”を使用して求める。この後、ステップ６４０で、基地局は、（Ｏ−Ｄ＋Ｅ）をＲと比較する。ステップ６４０の比較の結果、（Ｏ−Ｄ＋Ｅ）がＲと同じであれば（判断ステップ６４０での“Ｙｅｓ”経路）、ステップ６８０を介してステップ６１０へ戻る。一方、（Ｏ−Ｄ＋Ｅ）がＲと異なると（判断ステップ６４０での“Ｎｏ”経路）、ステップ６５０で、基地局は、（Ｏ−Ｄ＋Ｅ）がＲよりも大きいか否かを判断する。（Ｏ−Ｄ＋Ｅ）がＲよりも大きいと（判断ステップ６５０での“Ｙｅｓ”経路）、増幅器が不必要な動作を行うので、ステップ６６０で、基地局は、オペレータによって要求された増幅器を待機状態にする。一方、（Ｏ−Ｄ＋Ｅ）がＲよりも小さいと（判断ステップ６５０での“Ｎｏ”経路）、ステップ６７０で、基地局は、上記要求された増幅器を運営させる。この後、ステップ６８０で、時間が終了されると、基地局は、ステップ６１０へ戻る。ステップ６１０で、終了時間になると、スケジューリングモードは、終了される。
【００５１】
本発明の適用結果
以下、本発明で提案したスリープモードを電力効率及びコストという観点で説明する。
【００５２】
１．効率予測のための増幅装置のモデル
下記表２は、モデルになる増幅装置の状態に従う電力消耗を示し、基地局で実際使用されている増幅器を基準にして作成された。ここで、２ＦＡに該当するＯＶＨＤ出力を３５ｄＢｍと仮定し、電流消耗量を実際の測定量とする。
【００５３】
【表２】
2006514812.tif 000005
【００５４】
表３は、増幅装置−Ｃ（ＰＡＵ−Ｃ）の電力低減効率を示す。これは、過負荷（Overhead）のみを出力するアイドル（Idle）状態で、電力低減効率面で一般モード（Normal Mode）をスリープモードと比較する。
【００５５】
【表３】
2006514812.tif 000006
【００５６】
表４は、ＰＡＵ−Ｋの電力低減効率を示す。これは、過負荷のみを出力するアイドル状態で、電力低減効率面で一般モード（Normal Mode）をスリープモードと比較する。
【表４】
2006514812.tif 000007
【００５７】
電力低減効率は、下記の通りに算出される。
【数２】
2006514812.tif 000008
【００５８】
上記ＰＡＵ−Ｋの場合、ケース１の電力低減効率は、下記式３の通りに算出される。
【数３】
2006514812.tif 000009
【００５９】
２．スリープモードでのケース別電力料金節減
節約電力及び節約電力料金の観点でケース別にＰＡＵ−Ｋ及びＰＡＵ−Ｃを比較する。
【００６０】
下記表５は、韓国電力公社（Korean Electric Power Corporation）によって提供された季節に従う低圧電力の料金表である。
【表５】
2006514812.tif 000010
【００６１】
下記表６は、ケース別に電力料金を分析したものであって、負荷を共有する増幅器の個数が増加するほど、電力の節約金額が増加することを分かる。４０００個の基地局を運営する時に節約される金額を示す。
【表６】
2006514812.tif 000011
【００６２】
３．スリープモードを適用する時の信頼性向上の効果予測
本発明に従うスリープモードを適用すると、増幅器内の電力トランスに対して、電気的ストレス及び熱的ストレスを少なく加え、結果的に、増幅器の信頼性を向上させる。
【００６３】
信頼性の向上効果を次のように分析する。
【００６４】
比較デバイスの選定：ＰＡＵ内の電力ＭＯＳＦＥＴの信頼度を比較するためのデバイスは、ＭＲＦ９１８０である。
【００６５】
運営環境の設定：上記ＭＯＳＦＥＴは、下記に説明する環境下で、一般モード及びスリープモードで動作する。
１）一般モード（Normal Mode）
条件：動作温度＝８０℃ 
Ｐｏｕｔ＝１７Ｗ 
電力比＝０％
２４時間を上記のような条件下で動作
２）スリープモード
条件：動作温度＝２５℃（常温） 
Ｐｏｕｔ＝０Ｗ 
電力比＝０％
８時間を上記のような条件下で動作し、１６時間を一般モードで動作する。
【００６６】
ＭＴＢＦの算出結果：モード別ＭＴＢＦは、Ｔｅｌｃｏｒｄｉａ ＴＲ−０００３３２規格の方法Ｉのケース３にて算出され、算出時に使用されるシミュレーションツール（Simulation Tool）は、Ｒｅｌｅｘ７．３である。
【００６７】
下記表７は、ＭＲＦ９１８０のモード別ＭＴＢＦ算出結果を示す。
【表７】
2006514812.tif 000012
【００６８】
表７において、ＭＴＢＦは、システムレベル又はＰＡＵレベルではない電力ＭＯＳＦＥＴ構成要素に対してのみ算出される。表７のように、ＰＡＵ寿命は、約１．３倍が増加する。
【００６９】
ＭＲＦ９１８０のモード別信頼度の曲線は、図７に示される。図７は、時間に従う信頼度の関数を示すグラフである。スリープモードが一般モードに比べて時間に従って信頼度が向上する。
【００７０】
以上、本発明の詳細について具体的な実施の形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及び該記載と同等なものにより定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】典型的な基地局で１日の内の平均トラヒック分布を示すグラフである。
【図２】従来技術による基地局の送信電力制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による基地局の電力増幅制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による電力増幅器制御方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態による電力増幅器制御方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態による電力増幅器制御方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態による装置及び方法を使用する時、増幅器の運営モードの機能に従って時間に従う信頼度の増加を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
３００・・・チャンネル処理部
３０５・・・チャンネル合成部
３１０・・・伝送部
３２０・・・増幅部
３４０・・・スリープモード運営部
３４２・・・演算部
３４４・・・貯蔵部
３４６・・・制御部
【図１】
2006514812.tif 000013
【図２】
2006514812.tif 000014
【図３】
2006514812.tif 000015
【図４】
2006514812.tif 000016
【図５】
2006514812.tif 000017
【図６】
2006514812.tif 000018
【図７】
2006514812.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月14日(2004.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末機の送信電力を増幅する少なくとも２つ以上の増幅器を備える基地局において、前記増幅器を制御する方法であって、
前記少なくとも２つ以上の増幅器のうち運営又は待機する増幅器を決定するステップと、前記決定された増幅器を運営又は待機させるステップとから構成され、
ここで、運営又は待機する増幅器を決定する前記ステップは、運営又は待機する増幅器の識別子をオペレータからの入力に従って、前記運営又は待機する増幅器を決定するステップと、
前記オペレータからの入力に従って、運営又は待機する増幅器の決定が正しいか又は間違っているかを判断するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記オペレータからの入力に従って運営又は待機する増幅器の決定が正しいか又は間違っているかを判断するステップは、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って計算された電力増幅器の個数を前記増幅器を運営又は待機させる決定に従って計算された運営する電力増幅器の総個数と比較するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記運営する増幅器の総個数が前記要求された増幅器の個数よりも多いと、要求された増幅器の数だけ増幅器を運営するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記運営する増幅器の総個数が前記要求された増幅器の個数よりも少ないと、前記オペレータからの入力に従って運営又は待機する増幅器の決定が間違ったことを指示するエラーメッセージを出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
移動端末機の送信電力を増幅する少なくとも２つ以上の増幅器を備える基地局において、前記増幅器を制御する方法であって、
前記少なくとも２つ以上の増幅器のうち、運営又は待機する増幅器を決定するステップと、
前記決定された増幅器を運営又は待機させるステップとから構成され、
ここで、運営又は待機する増幅器を決定する前記ステップは、
要求された電力量及び増幅器に従って、前記要求された増幅器の個数を計算することによって、自動的に運営又は待機する増幅器を決定するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記計算は、あらかじめ設定された時間間隔ごとに遂行されることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記あらかじめ設定された時間間隔は、オペレータによって設定されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
運営又は待機する増幅器を決定するステップは、
現在運営中である増幅器の個数を前記要求された増幅器の個数と比較するステップと、
前記現在運営中である増幅器の個数が前記要求された増幅器の個数よりも多いと、前記要求された増幅器の個数以外の増幅器は待機させるステップと
を含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記現在運営中である増幅器の個数が前記要求された増幅器の個数より少ないと、必要な数だけ使用されていない増幅器を運営させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
移動端末機の送信電力を増幅する少なくとも２つ以上の増幅器を備える基地局において、前記増幅器を制御する方法であって、
前記少なくとも２つ以上の増幅器のうち、運営又は待機する増幅器を決定するステップと、
前記決定された増幅器を運営又は待機させるステップとから構成され、
ここで、前記運営又は待機する前記増幅器を決定するステップは、オペレータによって時間間隔を設定するステップと、
前記時間間隔の間に、前記オペレータからの入力に従って前記増幅器を運営又は待機状態に決定するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記運営又は待機する増幅器を決定するステップは、
前記オペレータにより入力された増幅器の識別子に従って運営又は待機する増幅器を決定することを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
運営又は待機する前記増幅器の決定が正しいか又は間違っているかを判断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記運営又は待機する増幅器の決定が正しいか又は間違っているかを判断するステップは、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って計算された電力増幅器の個数を前記増幅器を運営又は待機させる決定に従って計算された運営する電力増幅器の総個数と比較するステップを含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記運営する増幅器の総個数が前記要求された増幅器の個数よりも多いと、前記要求された増幅器の数だけ運営するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記運営する増幅器の総個数が前記要求された増幅器の個数より少ないと、前記運営又は待機する増幅器の決定が間違ったことを指示するエラーメッセージを出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記運営又は待機する増幅器を決定するステップは、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って、要求された増幅器の個数を計算して自動的に運営又は待機する増幅器を決定することを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１７】
移動端末機の送信電力を増幅する少なくとも２つ以上の増幅器を備える基地局において、前記増幅器を制御する装置であって、
前記基地局の各セクターに対して合成電力を測定するチャンネル合成部と、
前記測定された合成電力情報に基づいて、前記２つ以上の増幅器を運営させるか又は待機させるかを決定するスリープモード運営部と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１８】
前記スリープモード運営部は、
前記増幅器の制御に必要なパラメータ及び現在運営中である増幅器の数を含む情報を貯蔵する貯蔵部と、
要求された電力、運営中である増幅器の個数、及び所定の補償パラメータに基づいて要求された増幅器の個数を算出する演算部と、
前記要求された増幅器の個数及び所定のアルゴリズムに従って、前記少なくとも２つ以上の増幅器の運営状態又は待機状態を制御する制御部と
から構成されることを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記スリープモード運営部は、
前記オペレータからの入力に従って運営又は待機する増幅器を決定し、前記オペレータからの入力に従って運営又は待機する増幅器の決定が正しいか又は間違っているかを判断することを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項２０】
前記スリープモード運営部は、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って決定された電力増幅器の個数を前記増幅器を運営又は待機させる決定に従って計算された運営する電力増幅器の総個数と比較することによって、前記オペレータからの入力に従って、前記増幅器を運営又は待機させる決定が正しいか又は間違っているかを判断することを特徴とする請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記スリープモード運営部は、
前記要求された増幅器の個数が前記運営する増幅器の個数よりも多いと、前記要求された増幅器の数だけ増幅器を運営することを特徴とする請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
前記スリープモード運営部は、
前記要求された増幅器の個数が前記運営する増幅器の総個数よりも少ないと、前記オペレータからの入力に従って、前記運営又は待機する増幅器の決定が間違っていることを指示するエラーメッセージを出力することを特徴とする請求項２０記載の装置。
【請求項２３】
前記スリープモード運営部は、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って要求された増幅器の個数を計算して、自動的に運営又は待機する増幅器を決定することを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項２４】
前記スリープモード運営部は、
前記計算をあらかじめ設定された時間間隔ごとに遂行することを特徴とする請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記時間間隔は、前記オペレータによって設定されることを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記スリープモード運営部は、
現在運営中である増幅器の個数を要求された増幅器の個数と比較し、前記現在運営中である増幅器の個数が前記要求された増幅器の個数よりも多いと、前記要求された増幅器の個数以外の増幅器を待機させることを特徴とする請求項２３記載の装置。
【請求項２７】
前記スリープモード運営部は、
前記現在運営中である増幅器の個数が前記要求された増幅器の個数よりも少ないと、必要な数だけ使用されていない増幅器を運営することを特徴とする請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
前記スリープモード運営部は、
前記オペレータによって設定された時間間隔を受信し、前記時間間隔の間に、前記オペレータからの入力に従って運営又は待機する増幅器を決定することを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項２９】
前記スリープモード運営部は、
前記オペレータにより入力された増幅器の識別子に従って運営又は待機する増幅器を決定することを特徴とする請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
前記スリープモード運営部は、
運営又は待機する増幅器の決定が正しいか又は間違っているかを判断することを特徴とする請求項２９記載の装置。
【請求項３１】
前記スリープモード運営部は、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って計算された要求される増幅器の個数を運営又は待機する増幅器の決定に従って計算された運営する増幅器の総個数と比較することを特徴とする請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
前記スリープモード運営部は、
要求された増幅器の個数よりも運営する増幅器の総個数が多いと、前記要求された増幅器の数だけ増幅器を運営することを特徴とする請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
前記スリープモード運営部は、
要求された増幅器の個数よりも運営する増幅器の総個数が少ないと、運営又は待機する増幅器の決定が間違ったことを指示するエラーメッセージを出力することを特徴とする請求項３１記載の装置。
【請求項３４】
前記スリープモード運営部は、
要求された電力量及び増幅器の特性に従って要求された増幅器の個数を計算することによって、運営又は待機する増幅器を自動的に決定することを特徴とする請求項２８記載の装置。
【国際調査報告】
2006514812.tif 000020
2006514812.tif 000021