(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムの網側装置において、
割当可能な電力範囲内で設定要求された通信チャネルに所定の送信電力を割り当て、割り当てが不可能なときは送信電力の割り当てをしない電力割当制御部、
チャネル毎に設けられ、チャネル毎の送信電力制御を行い、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より小さくなった時、差分電力を返還し、以後、該実際の送信電力を割り当てられた送信電力とみなして同様の制御を繰り返し、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より大きくなった時、差分電力を要求するチャネル電力制御部、
各チャネル電力制御部より返還された電力を余剰電力として管理すると共に各チャネル電力制御部より要求された電力を余剰電力より割り当て、該余剰電力が開放閾値以上になった時、閾値以上の余剰電力分を電力割当制御部に返還し、余剰電力が取得閾値以下になった時、閾値以下の不足分を電力割当制御部に要求する複数チャネル電力管理部、
を備えたことを特徴とする移動通信システムの網側装置。
【請求項２】
前記複数チャネル電力管理部は、各チャネルに割り当てた前記送信電力を管理し、通信チャネルの切断要求により、前記チャネル電力制御部は該通信チャネルに割り当てられている送信電力を電力割当制御部に返還する、
ことを特徴とする請求項１記載の移動通信システムの網側装置。
【請求項３】
前記複数チャネル電力管理部は、各チャネルに割り当てられている送信電力の総和に電力返還比率及び電力取得比率をそれぞれ乗算して前記開放閾値及び取得閾値を決定する、ことを特徴とする、
ことを特徴とする請求項１記載の移動通信システムの網側装置。
【請求項４】
前記電力割当制御部は、各通信チャネルに割り当てる送信電力を伝送速度に応じて決定する、
ことを特徴とする請求項１記載の移動通信システムの網側装置。
【請求項５】
移動通信システムの網側装置における電力管理方法において、
割当可能な電力範囲内で設定要求された通信チャネルに所定の送信電力を割り当て、
チャネル毎に送信電力制御を行い、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より小さくなった時、差分電力を返還し、以後、該実際の送信電力を割り当てられた送信電力とみなして同様の制御を繰り返し、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より大きくなった時、差分電力を要求し、
各チャネルより返還された電力を余剰電力として管理すると共に各チャネルより要求された電力を余剰電力から割り当て、該余剰電力が開放閾値以上になった時、閾値以上の余剰電力分を電力割当手段に返還し、余剰電力が取得閾値以下になった時、閾値以下の不足分を電力割当手段に要求する、
ことを特徴とする電力管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システムの網側装置及び電力管理方法に係わり、特に、各通信チャネルの最大送信電力を送信電力制御に基づいて随時更新することにより電力使用効率を改善し、かつ、収容加入者数を増大させることが可能な移動通信システムの網側装置及び電力管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図15に示すように、移動局2との間で無線により通信を行う無線基地局装置(BTS: Base Station Transceiver Subsystem)１は、アンプ部１ａ、無線部１ｂ、複数チャネル分のベースバンド信号処理を行うベースバンド信号処理部１ｃ1〜１ｃn、局内制御装置（BTSC）１ｄ、基地局制御装置(BSC: Base Station Controller)３とのインターフェース部１ｅを備えている。
【０００３】
アンプ部１ａは送受信信号を増幅し、無線部１ｂはアンテナよりアンプ部１ａを介して入力する高周波信号をべースバンド信号に周波数変換すると共に、べースバンド信号を高周波信号に変換してアンプ部１ａを介してアンテナに入力する。べースバンド信号処理部１ｃ1〜１ｃnはそれぞれ、複数チャネル分の通信信号(各種制御信号、音声信号、データ信号など)に対して拡散、直交変調などの処理を施して無線部１ｂに入力し、また、無線部から入力する複数チャネル分の通信信号に対して直交検波、逆拡散、データ復調などの処理を施し、復調データをインターフェース部１ｅに入力する。インターフェース部１ｅはNチャネル分の信号多重・信号分離処理や基地局装置（BTS）／基地局制御装置（BSC）間の信号変換処理を行う。局内制御装置1dは呼制御、通話チャネル設定制御、電力管理制御などの各種制御を行う。
【０００４】
局内制御装置１ｄによる電力管理制御は以下のように行われる。予め伝送速度や音声呼、データ呼等の要因により通信チャネルの最大送信電力を決定しておく。そして、通信チャネルの設定要求があると、割当可能な電力範囲内で該設定要求された通信チャネルに前記最大送信電力を割り当てることが可能であるか判定する。割り当て可能であれば該通信チャネルに最大送信電力を割り当て、且つ、べースバンド信号処理部１ｃ1〜１ｃnのいずれかに該通信チャネルの処理を割り当てる。割り当て不可能であれば送信電力の割り当てをせず、チャネル接続不可を要求元に応答する。図1６はチャネル＃０、＃１に対して最大送信電力の割り当てが可能であり、該チャネル#0、#1の処理をべースバンド信号処理部１ｃ1に割り当てた場合を示している。
【０００５】
ベースバンド信号処理部１ｃ1〜１ｃnにおける送信電力制御は、チャネル毎にClosed Loop制御に代表されるチャネル単位の送信電力制御を行うことである。この送信電力制御により、実際の送信電力は前記割り当てられた最大送信電力より小さくなる。図1７はベースバンド信号処理部におけるチャネル単位の下り回線閉ループ送信電力制御の説明図であり、1チャネル分の構成を示している。
【０００６】
基地局のべースバンド信号処理部１ｃ1において、拡散変調部5aは指定されたチャネルに応じた拡散コードを用いて送信データを拡散変調し、電力増幅器５ｂは拡散変調後に、直交変調、周波数変換などの処理を施されて入力した信号を増幅してアンテナより移動局2に向けて送信する。移動局の受信部の逆拡散部２ａは受信信号に逆拡散処理を施し、復調部２ｂ受信データを復調する。SIR測定部２ｃは受信信号と干渉信号との電力比を測定する。比較部２ｄは目標SIRと測定SIRを比較し、測定SIRが目標SIRより大きければTPC(Transmission Power Control)ビットで送信電力を下げるコマンドを作成し、測定SIRが目標SIRより小さければTPCビットで送信電力をあげるコマンドを作成する。目標SIRはた問えば、10-3(1000回に1回の割合でエラー発生)を得るために必要なSIR値であり、目標SIR設定部２ｅより比較部２dに入力される。拡散変調部2ｆは送信データ及びTPCビットを拡散変調する。拡散変調後、移動局2はDA変換、直交変調、周波数変換、電力増幅などの処理を施してアンテナより基地局１に向けて送信する。基地局の側のべースバンド信号処理部の逆拡散部５ｃは、移動局2から受信した信号に逆拡散処理を施し、復調部５ｄは受信データ、TPCビットを復調し、該TPCビットで指示されたコマンドにしたがって電力増幅器５ｂの送信電力を制御する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、局内制御装置（BTSC）１ｄとべースバンド信号処理部１ｃ1〜１ｃnは電力制御を行うがそれぞれの電力制御は連携を持たず独自に行われている。このため、チャネル毎の送信電力制御により、送信電力がチャネル設定時に設定された初期送信電力よりも低下した状態で安定し、これにより余剰電力が発生しても(図16参照)、従来は何らの処置を取らなかった。このため、従来は各チャネルに過分に電力を割り当てていることになり基地局あたりの多重チャネル数、すなわち収容加入者数が減少する問題がある。
また、通信状態が悪くなると割り当てられた最大送信電力以上の電力が必要になる場合があるが、従来は最大送信電力以上の電力を割り当てることが出来ず、通信品質を向上できない問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、限られた無線基地局の電力を効率よく利用出来るようにすることである。
本発明の別の目的は、各通信用チャネルで余剰となっている送信電力を新規呼の通信チャネルに再割り当てして活用できるようにすることである。
本発明の別の目的は、最大送信電力以上の電力を割り当てれるようにして通信品質を向上することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は電力割当制御部と、チャネル電力制御部と、複数チャネル電力管理部とを備えた移動通信システムの網側装置である。電力割当制御部は、割当可能な電力範囲内で設定要求された通信チャネルに所定の送信電力を割り当て、割り当てが不可能なときは送信電力の割り当てをしない。チャネル電力制御部は、チャネル毎に設けられ、チャネル毎の送信電力制御を行い、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より小さくなった時、差分電力を返還し、以後、該実際の送信電力を割り当てられた送信電力とみなして同様の制御を繰り返し、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より大きくなった時、差分電力を要求する。複数チャネル電力管理部は、各チャネル電力制御部より返還された電力を余剰電力として管理すると共に各チャネル電力制御部より要求された電力を余剰電力より割り当て、該余剰電力が開放閾値以上になった時、閾値以上の余剰電力分を電力割当制御部に返還し、余剰電力が取得閾値以下になった時、閾値以下の不足分を電力割当制御部に要求する。
【００１１】
複数チャネル電力管理部は、各チャネルの前記割り当て送信電力を管理し、通信チャネルの切断要求により、該通信チャネルに割り当てられている送信電力を電力割当制御部に返還する。
以上、本発明によれば、限られた無線基地局の電力を効率よく利用することができ、収容ユーザ数を増加することができる。また、本発明によれば、各通信用チャネルで余剰となっている送信電力を電力割当制御部に返還するようにしたから、容易に新規呼の通信チャネルに余剰電力を再割り当てして活用することができる。又、第1、第2の発明によれば、最大送信電力以上の電力をチャネルに割り当てることができるため、通信状態が悪くても通信品質を向上することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（Ａ）無線基地局制御装置の構成
図1は本発明の無線基地局装置を含む移動無線システム全体の構成図であり、１１は移動局との間で無線により通信を行う無線基地局装置(BTS: Base Station Transceiver Subsystem)、１２は移動局(携帯電話端末)、１３は基地局制御装置(BSC: Base Station Controller)、14は基地局制御装置に接続され、局運用データなどを入力する保守・操作制御部、１５は公衆網等のネットワークである。
無線基地局装置11は、アンテナ２１、アンプ部２２、無線部２３、ベースバンド信号処理を行うベースバンド部２４、チャネル割り当て制御、電力管理制御等を行う基地局内の制御装置(局内制御装置)２５、伝送インターフェース部２６を備えている。
【００１３】
アンプ部２２は送受信信号を増幅し、無線部２３はアンテナよりアンプ部を介して入力する高周波信号をべースバンド信号に周波数変換すると共に、べースバンド信号を高周波信号に変換してアンプ部を介してアンテナに入力する。べースバンド部24には複数のべースバンド信号処理部２４ａ〜２４ｎが設けられ、それぞれ複数チャネル分の通信信号(各種制御信号、音声信号、データ信号など)に対して拡散、直交変調などの処理を施して無線部２３に入力し、また、無線部２３から入力する複数チャネル分の通信信号に対して直交検波、逆拡散、データ復調などの処理を施し、復調データをインターフェース部２６に入力する。インターフェース部２６はNチャネル分の信号多重・信号分離処理や基地局（BTS）／基地局制御装置（BSC）間の信号変換処理を行う。局内制御装置25は、呼制御、通話チャネルの設定制御を行うと共に、本発明に係わる送信電力管理制御を行う。電力管理制御やチャネル割り当て制御に必要なBTS運用データは保守・操作制御部14により設定され、基地局制御装置（BSC）13より伝送インターフェース26を介して局内制御装置25に入力される。
【００１４】
局内制御装置25には、基地局全体の送信電力を管理する送信パワー管理テーブル２５ａが設けられており、図2に示すように割り当て可能な総電力Ｐmax、使用中電力Ｐused、割り当て可能な残り電力(空き電力)Ｐempが管理されている。
べースバンド信号処理部２４ａ〜２４ｎのそれぞれには、nチャネルチャネル分のチャネル単位べースバンド部３１ａ〜３１ｎ、これら複数のチャネルの電力を管理する電力管理部３２が設けられている。
チャネル単位べースバンド部３１ａ〜３１ｎのそれぞれには電力制御部41が設けられ、チャネル毎の送信電力制御を行い(図1７参照)、実際の送信電力がチャネル設定時に割り当てられた送信電力より小さくなった時、差分電力(余剰電力)を返還し、以後、該実際の送信電力を割り当てられた送信電力とみなして同様の制御を繰り返えす。また、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より大きくなった時、差分電力(不足電力)を要求する。
【００１５】
電力管理部３２には、チャネル送信電力テーブル３２ａ、余剰電力管理テーブル３２ｂが設けられている。チャネル送信電力テーブル３２ａは、図3（ａ）に示すように、チャネル単位べースバンド部３１ａ〜３１ｎに割り当てた送信電力を管理し、余剰電力管理テーブル３２ｂは、図３（ｂ）に示すように、チャネル単位べースバンド部３１ａ〜３１ｎから返還された余剰電力の総計Ｐe、余剰電力を局内制御装置２５に返還するための解放閾値ＰTHB、不足電力を局内制御装置２５に追加要求するために取得閾値ＰTHRを管理する。
【００１６】
電力管理部３２は、チャネル単位べースバンド部３１ａ〜３１ｎより返還された電力を余剰電力Ｐeとして管理すると共に、各チャネル単位べースバンド部３１ａ〜３１ｎより追加要求された電力を余剰電力より割り当てる。また、電力管理部３２は、余剰電力Ｐeが開放閾値ＰTHB以上になった時、閾値以上の余剰電力分を局内制御装置２５に返還し、余剰電力が取得閾値ＰTHR以下になった時、閾値以下の不足分を局内制御装置２に要求する。
【００１７】
（Ｂ）電力管理制御
（ａ）チャネル接続時の送信電力割当処理
図４、図５はチャネル接続時の送信電力割当処理フローである。
通話チャネルの接続要求が発生すると(ステップ１０１)、局内制御装置２５はチャネル接続に必要な電力(チャネル電力)を取得する(ステップ１０２)。チャネル電力には、図６（ａ）に示すように最大送信電力、最小送信電力、初期送信電力が含まれるが、最小送信電力、初期送信電力は必ずしも必要でない。予め伝送レートとチャネル電力の対応テーブルを用意しておくことにより、該テーブルより最大送信電力、最小送信電力、初期送信電力を取得することができる。又、後述するように、計算により求めることも出来る。
【００１８】
ついで、局内制御装置２５は送信パワー管理テーブル２５ａを参照して必要な電力(最大送信電力Ｐｉ)が残っているチェックし(ステップ１０３)、残っていなければ（Ｐemp＜Ｐｉ）チャネル接続不可をチャネル接続要求元に通知する(ステップ１０４)。一方、必要な電力が残っていればＰemp＞Ｐｉ）、要求されている通話チャネルの処理を実行するべースバンド信号処理部の電力管理部３２にパワーリソース割当をおこない、ステップ１０２で取得済みのチャネル電力を通知する(ステップ１０５)。ついで、最大送信電力をＰｉとすれば、次式
Ｐemp−Ｐｉ→Ｐemp
により残り電力Ｐempを更新する(ステップ１０６)。
【００１９】
以上と並行して、べースバンド信号処理部の電力管理部３２はパワーリソース割当がなされたか監視しており(ステップ１５１)、局内制御装置２５よりパワーリソース割当がなされると、所定のチャネル単位べースバンド部の電力制御部４１にチャネル電力を設定する(ステップ１５２)。なお、このチャネル単位べースバンド部は要求された通話チャネルのべースバンド処理を行うものである。ついで、電力管理部３２はチャネル送信電力テーブル３２ａに前記チャネル単位べースバンド部に対応させて最大送信電力Ｐｉを登録する(ステップ１５３)。
チャネル単位べースバンド部の電力制御部４１は図5に示すようにチャネル電力が設定されると(ステップ２０１)、以後、チャネル切断指示があるまで送信中電力制御を実行し(ステップ２０２)、チャネル切断指示があれば(ステップ２０３)、電力制御を終了する。
【００２０】
（ｂ）チャネル単位べースバンド部の送信中電力制御処理
図７はチャネル単位べースバンド部の電力制御部４１の送信中電力制御処理(図5のステップ２０２の処理)のフローである。電力制御部４１はチャネル電力が設定されると(図5のステップ２０１)、電力制御ループにより送信電力制御を行う(ステップ２０２ａ)。この送信電力制御により図6(b)に示すように所定の品質を得るための送信電力Ｐmが決まる。最大送信電力は送信電力Ｐmに保証ダイナミックレンジＰd(急激な送信出力の上昇に対応するための電力量)を加えた電力に更新され、更新前後の最大送信電力の差ΔＰが余剰電力となる。
【００２１】
最大送信電力の具体的な更新処理はステップ２０２ｂ以降の処理により行われる。ただし、図8に示すようにサンプリング回数ｃ1で１区間が定義され、現区間の最大送信電力ＰM(保証ダイナミックレンジを加えたもの)を求め、該現区間の最大送信電力ＰMと前区間の最大送信電力ＰM′の大小を比較し、現区間の最大送信電力ＰMの方が小さければ差分ＰBを余剰電力として返還して現区間の最大送信電力ＰMを最新の最大送信電力とする。また、現区間の最大送信電力の方が大きければ差分ＰRを不足電力として要求し、現区間の最大送信電力を最新の最大送信電力とする。
【００２２】
まず、最初に現区間の最大送信電力を決定する。このため、所定サンプリング時間Ｔ1毎の送信電力Ｐを監視し(ステップ２０２ｂ)、それまでの現区間における最大送信電力Ｐmと大小比較し(ステップ２０２ｃ)、Ｐ＞Ｐmであれば、Ｐを現区間の最大送信電力Ｐmにする(ステップ２０２ｄ)。
ついで、上記処理を設定回数（＝ｃ1）行ったか、すなわち、現区間の終了か判断し(ステップ２０２ｅ)、現区間の終了でなければステップ２０２ａ以降の処理を繰り返し、現区間の終了であれば最大送信電力Ｐmに保証ダイナミックレンジＰdを加えた電力を現区間の真の最大送信電力ＰMとする（Ｐm＋Ｐd→ＰM、ステップ２０２ｆ）。
【００２３】
しかる後、現区間の最大送信電力ＰMと前区間の最大送信電力ＰM′の大小を比較し(ステップ２０２ｇ)、ＰM＜ＰM′であれば余剰電力ＰBを次式
ＰB＝ＰM′−ＰM
により計算し、該余剰電力ＰBをべースバンド信号処理部の電力管理部３２に返還すると共に(ステップ２０２ｈ)、ＰM→ＰM′とする(最大送信電力の更新:ステップ２０２ｉ)。以後、始めに戻り以降の処理を行う。
ステップ２０２ｇにおいて、ＰM＞ＰM′であれば、不足電力ＰRを次式
ＰR＝ＰM−ＰM′
により計算し、該不足電力ＰRをべースバンド信号処理部の電力管理部３２に要求すると共に(ステップ２０２ｊ)、ＰM→ＰM′とする(最大送信電力の更新:ステップ２０２ｋ)。以後、始めに戻り以降の処理を行う。
【００２４】
（ｃ）べースバンド信号処理部の余剰電力返還・不足電力要求処理
図9はべースバンド信号処理部２４ａ〜２４ｍの電力管理部３２における余剰電力返還・不足電力要求処理フローである。
各チャネル単位べースバンド部３１ａ〜３１ｎの電力制御部４１から余剰電力ＰBの返還要求があったか(ステップ３０１)、あるいは、不足電力ＰRの要求があったか監視する(ステップ３０２)。
余剰電力ＰBの返還要求があれば、余剰電力管理テーブル３２ｂで管理している余剰電力Ｐeを次式
Ｐe＋ＰB→Ｐe
により更新する(ステップ３０３)。また、チャネル送信電力テーブル３２bで管理しているチャネル単位べースバンド部への割当電力Ｐｉを次式
Ｐｉ−ＰB→Ｐｉ
により更新する(ステップ３０４)。尚、割当電力Ｐｉの初期値はチャネル設定時に割り当てた最大送信電力である。
【００２５】
不足電力ＰRの要求があれば、余剰電力管理テーブル３２ｂで管理している余剰電力Ｐeを次式
Ｐe−ＰR→Ｐe
により更新する(ステップ３０５)。また、チャネル送信電力テーブル３２bで管理しているチャネル単位べースバンド部への割当電力Ｐｉを次式
Ｐｉ＋ＰR→Ｐｉ
により更新する(ステップ３０６)。
【００２６】
しかる後、べースバンド信号処理部の電力管理部３２は余剰電力Ｐeが解放閾値ＰTHBより大きくなったかチェックし(ステップ３０７)、Ｐe＞ＰTHBであれば、閾値以上の余剰電力分ＰE（＝Ｐe−ＰTHB）を局内制御装置２５に返還し(ステップ３０８)、余剰電力Ｐeを解放閾値ＰTHBにする(ＰTHB→Ｐe、ステップ３０９）。
ステップ３０７において、Ｐe≦ＰTHBであれば、電力管理部３２は余剰電力Ｐeが取得閾値ＰTHRより小さくなったかチェックし(ステップ３１０)、Ｐe＜ＰTHRであれば、取得閾値に満たない不足電力分ＰS（＝ＰTHR−Ｐe）を局内制御装置２５に要求し(ステップ３１１)、要求が許されれば(ステップ３１２)、余剰電力Ｐeを取得閾値ＰTHRにする(ＰTHR→Ｐe、ステップ３１３）。なお、不足電力分の要求が認められない場合には始めに戻り以降の処理を行う。
【００２７】
図10はチャネル端末べースバンド部の電力制御部４１から余剰電力ＰBがべースバンド信号処理部２４ａの電力管理部３２に返えされ、電力管理部３２の余剰電力管理テーブル３２ｂで管理する余剰電力Ｐeが解放閾値ＰTHBを以上になり、閾値以上分が局内制御装置２５に返還された場合を示している。
【００２８】
（ｄ）局内制御装置の余剰電力返還・不足電力要求時の処理
図１１は局内制御装置の余剰電力返還・不足電力要求時の処理フローである。局内制御装置２５は、べースバンド信号処理部の電力管理部３２から余剰電力ＰEの返還要求があったか(ステップ４０１)、あるいは、不足電力ＰSの要求があったか監視する(ステップ４０２)。
余剰電力ＰEの返還要求があれば、送信パワー管理テーブル２５ａで管理している残り電力Ｐempを次式
Ｐemp＋ＰE→Ｐemp
により更新する(ステップ４０３)。
【００２９】
一方、不足電力ＰSの要求があれば、該不足電力ＰSと残り電力Ｐempの大小を比較し(ステップ４０４)、Ｐemp＜ＰSで要求された不足電力の融通が出来なければ電力管理部３２に要求に応じられない旨(要求ＮＯ)を通知する(ステップ４０５)。Ｐemp≧ＰSで要求された不足電力の融通が可能であれば、電力管理部３２に要求に応じられる旨(要求ＯＫ)を通知し(ステップ４０６)、送信パワー管理テーブル２５ａで管理している残り電力Ｐempを次式
Ｐemp−ＰS→Ｐemp
により更新する(ステップ４０７)。
【００３０】
（ｅ）チャネル切断時の処理
図１２はチャネル切断時の処理フローである。
通話チャネルの切断要求が発生すると(ステップ５０１)、局内制御装置２５は該通話チャネルが割当てられているべースバンド信号処理部にチャネル切断要求を送出し(ステップ５０２)、該べースバンド信号処理部から割当電力が通知されるのを待つ(ステップ５０３)。
【００３１】
べースバンド信号処理部の電力管理部３２は局内制御装置２５からチャネル切断要求が出されたか監視しており(ステップ６０１)、チャネル切断要求を受信すれば、チャネル切断処理を実行し(ステップ６０２)、チャネル送信電力テーブル３２ａから切断したチャネルと割当電力Ｐｉの対応を削除し、割当電力Ｐｉを局内制御装置２５に通知する(ステップ６０３)。
局内制御装置２５は割当電力Ｐｉが通知されれば、送信パワー管理テーブル２５ａで管理している残り電力Ｐempを次式
Ｐemp＋Ｐｉ→Ｐemp
により更新する(ステップ５０４)。
【００３２】
（Ｃ）解放閾値及び取得閾値の決定法
ベースバンド信号処理部の電力管理部３２は余剰電力管理テーブル３２ｂで周期的に余剰電力Ｐeを監視し、電力解放閾値ＰTHBを越えた際には越えた分ＰB（＝Ｐe−ＰTHB）を局内制御装置２５へ返還する。逆に、余剰電力Ｐeが取得閾値ＰTHRを下回った際には下回った分ＰR（＝ＰTHR−Ｐe）を局内制御装置２５に対して追加要求する。
解放閾値ＰTHB、取得閾値ＰTHRは一定値ではなく、ベースバンド信号処理部毎に、それぞれに割り当てたチャネルの割当総電力に応じて決定する必要がある。そこで、局内制御装置２５は、以下のようにして解放閾値ＰTHB、取得閾値ＰTHRを決定して各ベースバンド信号処理部の電力管理部３２に設定する。
【００３３】
所定のベースバンド信号処理部にｍ個のチャネルCH#１、CH#２、 ・・・、CH#mが設定されている場合を考える。各チャネルCH#k (1≦k≦m)にチャネル設定時に割り当てられている最大送信電力量をそれぞれG#k、ベースバンド信号処理部に設定されている総電力量をSとすれば、
S = G#1 + G#2 + ・・・ +G#m
となる。ここで、電力返還の解放閾値ＰTHBを定める比率(電力返還比率)をP#REL（0≦P#REL≦1）、不足電力の追加要求する取得閾値ＰTHRを定める比率(電力取得比率)をP#ADD(0≦P#ADD＜P#REL≦1)とする。局内制御装置２５はべースバンド信号処理部毎に解放閾値ＰTHB、取得閾値ＰTHRを次式
ＰTHB= S×P#REL
ＰTHR= S×P#ADD
により決定してベースバンド信号処理部に設定する。ベースバンド信号処理部の電力管理部３２は余剰電力Peが解放閾値ＰTHBを越えた際には越えた分を局内制御装置２５へ返還する。逆に余剰電力Peが取得閾値ＰTHRを下回った際には下回った電力量を局内制御装置２５に追加要求する。
【００３４】
（Ｄ）最大送信電力値の決定法
送信データサイズが常時変化する音声呼のように電力上昇及び降下が発生しやすい呼とそうでない呼を考慮して、ベースバンド信号処理部から局内制御装置に余剰電力の返還、不足電力の追加要求を行う解放閾値ＰTHB、取得閾値ＰTHRを決定する必要がある。
前記（Ｃ）より解放閾値、取得閾値はベースバンド信号処理部に割り当てられている各チャネルの最大送信電力値に依存する。従って、通信チャネルの最大送信電力値を伝送レートにより可変に設定する。このようにすれば、解放閾値ＰTHB、取得閾値ＰTHRを呼（伝送レート）に応じて変化させることが出来る。
【００３５】
ところで、呼によっては伝送速度が可変するものがある。かかる場合にも適切に最大送信電力を決定して解放閾値ＰTHB、取得閾値ＰTHRを設定する必要がある。このため、本発明では伝送速度可変の通話チャネルの最大送信電力を以下のように計算する。例えば、図１３に示すように伝送速度が可変の通話チャネルネルがあったとし、各可変速度R#k（0≦k≦n）の送信出力をH#k、発生確率をP#kとすれば、この通話チャネルの平均送信出力を次式
H#1・P#1+ H#2・P#2+ … + H#n・P#n
により計算する。ただし、ΣＰ#k＝１である。そして、この平均送信出力の上限値を最大送信電力G#1とし、（Ｃ）の各式を用いて閾値設定を行う。
【００３６】
（Ｅ）チャネル多重度に応じた解放閾値、取得閾値の決定法
ベースバンド信号処理部毎に、通信中チャネルの多重度および音声／高速データ通信のピーク性を考慮して余剰電力の返還／不足電力の要求を行う閾値を決定する。これは、通信中チャネルの多重度が高いほど１つのチャネルに対して干渉が大きくなっているため必要となる電力量が上昇するからである。すなわち、チャネルの多重度が高いほど取得閾値ＰTHRと解放閾値ＰTHBを大きくする必要がある。
【００３７】
そこで、１つのベースバンド信号処理部に設定可能な総チャネル数を30チャネルとすれば、図１４に示すように接続チャネル数を５チャネル毎に区切り、べースバンド信号処理部単位の解放閾値、取得閾値の比率(電力返還比率、電力取得比率)を、チャネル多重度が高くなるほど大きくなるようにする。このようにすれば、CH１〜CH１２の１２チャネルが通信中の場合、電力返還比率、電力取得比率はそれぞれP#REL#11#15、P#ADD#11#15となり、解放閾値ＰTHB，取得閾値ＰTHRは
ＰTHB= S × P#REL#11#15
ＰTHR= S × P#ADD#11#15
となる。
【００３８】
（Ｆ）データ呼の音声呼への換算
データ呼と音声呼とでは伝送レートが異なるため、前記（E）においてチャネル多重度に応じて解放閾値ＰTHB，取得閾値ＰTHRを変更する場合、データ呼の1チャネルを音声呼のチャネル数に換算して処理する必要がある。そこで、Voice Activity（ボイスアクティビティ）VAとData Activity（データアクティビティ）DAをて定義する。ボイスアクティビティVAは、設定された物理帯域に対して平均的に音声呼が占有する帯域比率であり、データアクティビティDAは設定された物理帯域に対して平均的にデータ呼が占有する帯域比率である。ここで、VA = 0.45、DA = 1としたとき153.6 kbpsのデータ呼は9.6 kbpsの音声呼換算すると、
(153.6 × DA ) / ( 9.6 × VA ) ≒36 （チャネル/9.6kbps音声呼）
となる。よって、(E)における通信中チャネルの多重度計算において153.6 kbpsのデータ呼は36チャネルとして計算して電力解放比率、電力取得比率を求め、解放閾値、取得閾値を決定する。
以上実施例では、電力管理を無線基地局で行う場合について説明したが、基地局制御装置で同様の電力管理を行うように構成することも出来、又、無線基地局と基地局制御装置とが分担、協同して同様の電力管理を行うように構成することも出来る。
【００３９】
・付記
（付記１）  移動通信システムの網側装置において、
割当可能な電力範囲内で設定要求された通信チャネルに所定の送信電力を割り当て、割り当てが不可能なときは送信電力の割り当てをしない電力割当制御部、送信電力制御を行い、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より小さくなった時、その差分電力を前記電力割当管理部に返還し、以後、該実際の送信電力を割り当てられた送信電力とみなして同様の制御を繰り返すチャネル電力制御部、
を備えたことを特徴とする移動通信システムの網側装置。
【００４０】
（付記２）  前記チャネル電力制御部は、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より大きくなった時、その差分電力を前記電力割当管理部に要求することを特徴とする付記1記載の移動通信システムの網側装置。
（付記３）  通信チャネルの切断要求により、前記チャネル電力制御部は割り当てられている送信電力を電力割当制御部に返還する、
ことを特徴とする付記2記載の移動通信システムの網側装置。
【００４１】
（付記４）  移動通信システムの網側装置において、
割当可能な電力範囲内で設定要求された通信チャネルに所定の送信電力を割り当て、割り当てが不可能なときは送信電力の割り当てをしない電力割当制御部、チャネル毎に設けられ、チャネル毎の送信電力制御を行い、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より小さくなった時、差分電力を返還し、以後、該実際の送信電力を割り当てられた送信電力とみなして同様の制御を繰り返し、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より大きくなった時、差分電力を要求するチャネル電力制御部、
各チャネル電力制御部より返還された電力を余剰電力として管理すると共に各チャネル電力制御部より要求された電力を余剰電力より割り当て、該余剰電力が開放閾値以上になった時、閾値上の余剰電力分を電力割当制御部に返還し、余剰電力が取得閾値以下になった時、閾値以下の不足分を電力割当制御部に要求する複数チャネル電力管理部、
を備えたことを特徴とする移動通信システムの網側装置。
【００４２】
（付記５）  前記複数チャネル電力管理部は、各チャネルに割り当てた前記送信電力を管理し、通信チャネルの切断要求により、前記チャネル電力制御部は該通信チャネルに割り当てられている送信電力を電力割当制御部に返還する、
ことを特徴とする付記４記載の移動通信システムの網側装置。
（付記６）  前記複数チャネル電力管理部は、各チャネルに割り当てられている送信電力の総和に電力返還比率及び電力取得比率をそれぞれ乗算して前記開放閾値及び取得閾値を決定する、
ことを特徴とする付記4記載の移動通信システムの網側装置。
【００４３】
（付記７）  前記電力割当制御部は、各通信チャネルに割り当てる送信電力を伝送速度に応じて決定する、
ことを特徴とする付記６記載の移動通信システムの網側装置。
（付記８）  前記電力割当制御部は、伝送速度可変の通信チャネルに割り当てる送信電力を、各伝送速度の発生確率を考慮して決定する、
ことを特徴とする付記６記載の移動通信システムの網側装置。
（付記９）  前記複数チャネル電力管理部は、通信中チャネルの多重度に基づいて前記電力返還比率及び電力取得比率を決定する、
ことを特徴とする付記６記載の移動通信システムの網側装置。
【００４４】
（付記１０）  データ呼を音声呼に換算して通信中チャネルの多重度を求め、該多重度に基づいて前記電力返還比率及び電力取得比率を決定する、
ことを特徴とする付記９記載の移動通信システムの網側装置。
（付記１１）  移動通信システムの網側装置における電力管理方法において、
割当可能な電力範囲内で設定要求された通信チャネルに所定の送信電力を割り当て、
送信電力制御を行い、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より小さくなった時、その差分電力を電力割当手段に返還し、以後、実際の送信電力を割り当てられた送信電力とみなして同様の制御を繰り返し、
実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より大きくなった時、その差分電力を前記電力割当手段に追加要求する、
ことを特徴とする電力管理方法。
【００４５】
（付記１２）  通信チャネルの切断要求により、該通信チャネルに割り当てられている送信電力を電力割当手段に返還する、
ことを特徴とする付記11記載の電力管理方法
【００４６】
（付記１３）  移動通信システムの網側装置における電力管理方法において、
割当可能な電力範囲内で設定要求された通信チャネルに所定の送信電力を割り当て、
チャネル毎に送信電力制御を行い、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より小さくなった時、差分電力を返還し、以後、該実際の送信電力を割り当てられた送信電力とみなして同様の制御を繰り返し、実際の送信電力が前記割り当てられた送信電力より大きくなった時、差分電力を要求し、
各チャネルより返還された電力を余剰電力として管理すると共に各チャネルより追加要求された電力を余剰電力から割り当て、該余剰電力が開放閾値以上になった時、閾値以上の余剰電力分を電力割当手段に返還し、余剰電力が取得閾値以下になった時、閾値以下の不足分を電力割当手段に要求する、
ことを特徴とする電力管理方法。
【００４７】
（付記１４）  各チャネルの前記割り当て送信電力を管理し、通信チャネルの切断要求により、該通信チャネルに割り当てられている送信電力を電力割当手段に返還する、
ことを特徴とする付記１３記載の電力管理方法。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、限られた無線基地局の電力を効率よく利用することができ、収容ユーザ数を増加することができる。
また、本発明によれば、各通信用チャネルで余剰となっている送信電力を電力割当制御部に返還するようにしたから、新規呼の通信チャネルに余剰電力を再割り当てして活用することができる。
又、本発明によれば、最大送信電力以上の電力をチャネルに割り当てることができるため、通信状態が悪くても通信品質を向上することができる。
また、本発明によれば、送信電力の上昇および降下が発生しやすい通信用チャネルに対して、送信電力の上下動を考慮した余剰電力の管理をすることができ、これにより適度な電力割り当てを実現することができる。
【００４９】
また、本発明によれば、通信中チャネルの多重度により、通信用チャネルの相互干渉を考慮した余剰電力の管理をすることができ、これにより、適度な電力割り当てを実施することができる。
また、本発明によれば、音声呼、データ呼、および低速、高速を考慮した通信中チャネルの多重度を考慮することにより、通信用チャネルの相互干渉を考慮した余剰電力の管理をすることができ、これにより、適度な電力割り当てを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線基地局装置を含む移動無線システム全体の構成図である。
【図２】送信パワー管理テーブルの説明図である。
【図３】電力管理部に設けられたテーブル説明図である。
【図４】チャネル接続時の送信電力割当処理フロー(局内制御装置、電力管理部)である。
【図５】チャネル接続時の送信電力割当処理フロー(チャネル単位べースバンド部)である。
【図６】チャネル電力説明図である。
【図７】チャネル単位べースバンド部における電力制御部の送信中電力制御処理のフローである。
【図８】最大送信電力の更新処理及び余剰電力返還説明図である。
【図９】べースバンド信号処理部の余剰電力返還・不足電力要求処理フローである。
【図１０】余剰電力返還説明図である。
【図１１】局内制御装置の余剰電力返還・不足電力要求時の処理フローである。
【図１２】図１２はチャネル切断時の処理フローである。
【図１３】伝送速度、可変の通話チャネルの速度、最大送信電力、発生確率の対応説明図である。
【図１４】チャネル多重度と電力返還比率、電力取得比率の対応説明図ある。
【図１５】従来の無線基地局装置を含む移動無線システム全体の構成図である。
【図１６】従来の電力割当説明図である。
【図１７】ベースバンド信号処理部におけるチャネル単位の下り回線閉ループ送信電力制御の説明図である。
【符号の説明】
１１  無線基地局装置(BTS: Base Station Transceiver Subsystem)
１２  移動局(携帯電話端末)
１３  基地局制御装置(BSC: Base Station Controller)
１４  保守・操作制御部
１５  公衆網等のネットワーク
２４  ベースバンド部
２４ａ〜２４ｎ  べースバンド信号処理部
２５  基地局内の制御装置(局内制御装置)
２５ａ  送信パワー管理テーブル
２６  伝送インターフェース部
３１ａ〜３１ｎ  チャネル単位べースバンド部
３２  電力管理部
３２ａ  チャネル送信電力テーブル
３２ｂ  余剰電力管理テーブル
４１  電力制御部
【図１】
0004149145.tif 000002
【図２】
0004149145.tif 000003
【図３】
0004149145.tif 000004
【図４】
0004149145.tif 000005
【図５】
0004149145.tif 000006
【図６】
0004149145.tif 000007
【図７】
0004149145.tif 000008
【図８】
0004149145.tif 000009
【図９】
0004149145.tif 000010
【図１０】
0004149145.tif 000011
【図１１】
0004149145.tif 000012
【図１２】
0004149145.tif 000013
【図１３】
0004149145.tif 000014
【図１４】
0004149145.tif 000015
【図１５】
0004149145.tif 000016
【図１６】
0004149145.tif 000017
【図１７】
0004149145.tif 000018