JP2007243310A - 送信電力制御方法、移動通信システム及び基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】基地局から移動端末に対して下りの送信を開始してから、下りの同期確立をするまでの時間に消費される無駄な電力を抑制する。
【解決手段】移動端末機４０と、移動端末機４０と回線接続する基地局５０とを有してなる移動通信システムにおいて、基地局５０は、移動端末機４０に回線接続する際の初期送信電力を、移動端末機４０の位置に応じて予め登録された初期送信電力情報を用いて決定する初期送信電力決定部５１を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電話機等を用いた移動通信システムにおける送信電力制御方法に関する。

従来より、携帯電話機等の移動端末を用いた移動通信システムにおいては、基地局と移動端末間の通信状況に応じて送信電力レベルが最適値になるように、随時、送信電力レベルが制御されている。

また、ハンドオーバー時に、移動前のエリアにおける移動端末と基地局との距たりと移動後のエリアにおける移動端末と基地局との距たりとを計測し、この距たりに応じて送信電力を決定する技術が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−２０３８６６号公報

しかしながら、上述したような従来の移動通信システムにおいては、同じ位置から続けて回線を接続する場合においても接続する度毎に電力制御をしなければならず、それにより、移動端末と基地局とが同期するまでに要する時間が長くなり、消費電力が増加してしまうという問題点がある。

また、特許文献１に記載された技術においては、１つの移動端末に対する電力制御は短時間で行うことができるものの、異なる移動端末においては、他の移動端末と同じ位置から続けて回線を接続する場合においても接続する度毎に電力制御をしなければならず、上記同様の問題点が生じてしまう。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、基地局から移動端末に対して下りの送信を開始してから、下りの同期確立をするまでの時間に消費される無駄な電力を抑制することができる送信電力制御方法、移動通信システム及び基地局装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
基地局から移動端末への送信電力を制御する送信電力制御方法であって、
前記基地局から前記移動端末に回線接続する際に、前記移動端末の位置に応じて予め登録された初期送信電力情報を用いて初期送信電力を決定し、該初期送信電力で回線接続する。

上記のように構成された本発明においては、基地局から移動端末に回線接続する場合、移動端末の位置に応じて予め登録された初期送信電力情報を用いて初期送信電力が決定され、その初期送信電力で回線接続される。

以上説明したように本発明においては、基地局から移動端末に回線接続する際に、移動端末の位置に応じて予め登録された初期送信電力情報を用いて初期送信電力を決定し、その初期送信電力で回線接続する構成としたため、基地局から移動端末に対して下りの送信を開始してから下りの同期確立をするまでの時間が削減され、消費電力を低減することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の移動通信システムの実施の一形態を示す図であり、図２は、図１に示した移動通信システムの詳細な構成を示す図である。なお、本形態は、基地局と移動端末間の通信状況に応じて送信電力レベルが最適値になるように、随時、送信電力レベルを制御する通信システムに関するものとする。

本形態は図１に示すように、監視装置１０と、データベース２０と、データベース３０と、移動端末機４０と、基地局５０と、通信ネットワーク６０とから構成されており、これらの監視装置１０、データベース２０、データベース３０、移動端末機４０及び基地局５０は、インターネット等の通信ネットワーク６０を介して相互に接続されている。

図２に示すように、基地局５０は、初期送信電力決定部５１と、移動端末機４０の位置に応じた初期送信電力を初期送信電力情報として保存するデータベース３０とを有しており、データベース３０では各位置情報ＩＤ２１毎に、初期送信電力Ｐｉｎｉ３２と終話時送信電力３３を保存している。

端末ＩＤ２１は、移動端末機４０固有のＩＤとする。監視装置１０は、監視エリア内に存在する移動端末機４０を一定周期でチェックし、監視エリア内に存在する移動端末機４０の端末ＩＤ２１をデータベース２０に登録することとする。複数の移動端末機４０が存在すれば、その数分の端末ＩＤ２１が登録されることになる。

位置情報ＩＤ２２は、移動端末機４０の位置を表すものとし、移動端末機４０の端末ＩＤ２１とリンクづけられている。

位置情報ＩＤ３１は、基地局５０が送信するエリアを分割したときのそれぞれの範囲を識別できるものとする。位置情報ＩＤ３１は、予めデータベース３０内に登録しておくこととする。

初期送信電力Ｐｉｎｉ３２は、基地局５０がそれぞれの移動端末機４０へ送信する際に用いる初期送信電力とする。初期送信電力Ｐｉｎｉ３２はＰｉｎｉ（１）〜Ｐｉｎｉ（Ｎ）までのN個とＰｉｎｉ（ＡＶＥ）の合計（Ｎ＋１）個持つこととする。初期送信電力Ｐｉｎｉ３２の初期値は、Ｐｉｎｉ（１）のみ予め決めてある値とし、Ｐｉｎｉ（２）〜Ｐｉｎｉ（Ｎ）はブランクとする。Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）を、実際に送信する際の初期送信電力とする。初期送信電力Ｐｉｎｉ３２は、どの移動端末機４０との通信によるものかに依らず、位置情報ＩＤ３１の表すエリアで行われた移動端末機４０と基地局５０間の通信に関する値を登録することとする。

終話時送信電力３３は、位置情報ＩＤ３１が表すエリアで移動端末機４０が回線切断する直前に基地局５０が送信していた送信電力とする。基地局５０は、回線切断時に終話時送信電力３３を基地局５０のデータベース３０に登録することとする。回線が接続されているとき、基地局５０は移動端末機４０での受信レベルを最適にするために、基地局５０と移動端末機４０間の電波の伝播状況に応じ、初期送信電力Ｐｉｎｉ３２を初期値として送信電力を変動させている。そのため、回線が切断されるときには、送信電力は終話時送信電力３３として初期送信電力Ｐｉｎｉ３２とは異なる値となっている。また、位置情報ＩＤ３１が表す位置で移動端末機４０が新規に通信を始める場合は、以前の値が存在しないので、終話時送信電力３３に値は入っておらずブランクとする。

接続回数Ｔ３４は位置情報ＩＤ３１において、何回呼接続をしたかをカウントすることとする。接続回数Ｔ３４の初期値は０とする。

初期送信電力決定部５１は、データベース３０の初期送信電力Ｐｉｎｉ３２のＰｉｎｉ（１）〜Ｐｉｎｉ（Ｎ）を用いて、Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）を算出し、Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）を移動端末機４０の初期送信電力として用いることを決定する。

また、監視装置１０は、位置情報判定部１１を有している。

位置情報判定部１１において、監視装置１０は移動端末機４０が存在する位置を一定周期で監視し、データベース２０に端末ＩＤ２１とリンクして保存することとする。移動端末機４０の位置情報は、移動端末機４０に搭載されるＧＰＳから得られるものを移動端末機４０が監視装置１０へ送信することや、基地局５０ベースの測位機能により取得したものを基地局５０が監視装置１０へ送信することが考えられる。

以下に、上記のように構成された移動通信システムの動作について説明する。

図３は、図１及び図２に示した移動通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明においては、基地局５０から移動端末機４０ に回線接続する際に関するものとする。

位置情報判定部１１は、基地局５０の配下に存在する移動端末機４０の位置を、位置情報ＩＤ２２として端末ＩＤ２１とリンクさせてデータベース２０に予め登録しておく（ステップＳ１）。

移動端末機４０に対して回線接続要求があり、基地局５０から移動端末機４０に回線接続を開始する。このとき、接続回数Ｔ３４をカウントする（ステップＳ２）。

基地局５０は、データベース３０の位置情報ＩＤ３１にリンクしている終話時送信電力３３をＰｉｎｉ（ｍｏｄ（接続回数Ｔ、N））に登録する（ステップＳ３）。

監視装置１０は、回線接続要求のある移動端末機４０の端末ＩＤ２１を探索し、端末ＩＤ２１にリンクしている位置情報ＩＤ２２を基地局５０に送信する（ステップＳ４）。

基地局５０は、監視装置１０から受信した位置情報ＩＤ２２と一致する位置情報ＩＤ３１をデータベース３０で探索する（ステップＳ５）。

接続回数ＴとNの大小関係を判定する（ステップＳ６）。接続回数ＴがＮよりも小さな場合はステップＳ７へ進み、また、接続回数ＴがＮと同じか接続回数ＴがＮよりも大きな場合はステップＳ１０へ進む。

ステップＳ６において、初期送信電力決定部５１は、接続回数ＴがNより小さいと判定した場合、接続回数Ｔが０かどうか判定する（ステップＳ７）。接続回数Ｔが０だった場合はステップＳ８へ進み、また、接続回数Ｔが０でなかった場合はステップＳ９へ進む。

ステップＳ７において、接続回数Ｔが０であると判定した場合、ステップＳ５で探索した位置情報ＩＤ３１にリンクしている初期送信電力Ｐｉｎｉ３２のＰｉｎｉ（１）をＰｉｎｉ（ＡＶＥ）に登録する（ステップＳ８）。

また、ステップＳ７において、初期送信電力決定部５１は、接続回数３４が０以外であると判定した場合、ステップＳ５で探索した位置情報ＩＤ３１にリンクしている初期送信電力Ｐｉｎｉ３２のＰｉｎｉ（１）〜Ｐｉｎｉ（Ｔ）の平均値を算出し、Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）に登録する。つまり、Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）=（Ｐｉｎｉ（１）＋Ｐｉｎｉ（２）＋・・・＋Ｐｉｎｉ（Ｔ））／Ｔとする。ここで、Ｐｉｎｉ（Ｔ）のＴは接続回数Ｔ３４を表す。ただし、平均値を算出する際、ステップＳ３で保存したＰｉｎｉ（ｍｏｄ（接続回数Ｔ、Ｎ））が計算前（前回の値）より値がある一定幅以下または以上である場合（Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）−α≧Ｐｉｎｉ（ｍｏｄ（接続回数Ｔ、Ｎ））、または、Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）＋α≦Ｐｉｎｉ（ｍｏｄ（接続回数Ｔ、Ｎ）））は、Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）−α、または、Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）＋αを平均値計算に用いることにする（ステップＳ９）。

ステップＳ６において、初期送信電力決定部５１は、接続回数Ｔ３４がN以上と判定した場合、ステップＳ５で探索した位置情報ＩＤ３１にリンクしている初期送信電力Ｐｉｎｉ３２のＰｉｎｉ（1）〜Ｐｉｎｉ（N）の平均値を算出し、Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）に登録する。つまり、Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）=（Ｐｉｎｉ（１）＋Ｐｉｎｉ（２）＋・・・＋Ｐｉｎｉ（Ｎ））／Ｎとする。ここでも、ステップＳ９と同様に、平均値を算出する際、ステップＳ３で保存したＰｉｎｉ（ｍｏｄ（接続回数Ｔ、Ｎ））が計算前（前回の値）より値がある一定幅以下または以上である場合（Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）−α≧Ｐｉｎｉ（ｍｏｄ（接続回数Ｔ、Ｎ））、または、Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）＋α≦Ｐｉｎｉ（ｍｏｄ（接続回数Ｔ、Ｎ）））は、Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）−α、または、Ｐｉｎｉ（ＡＶＥ）＋αを平均値計算に用いることにする（ステップＳ１０）。

回線切断時、終話時送信電力をステップＳ５で探索した位置情報ＩＤ３１にリンクしている終話時送信電力３３に登録する（ステップＳ１１）。

以下に、基地局５０から初期送信電力で下りの送信を開始してから、下りの同期を確立するまでの動作について説明する。

図４は、基地局５０から初回に回線を接続したときの送信電力の推移を示す図である。なお、最後の送信電力Pは終話時送信電力３３に相当する。また、図５は、基地局５０における再接続時の送信電力の推移を示す図であり、（ａ）従来の方法による送信電力の推移を示す図、（ｂ）は本発明による送信電力の推移を示す図である。

図４に示すように初回に回線を接続したときや、図５（ａ）に示すように従来の方法においては、初期送信電力から始まり送信電力レベルが最適値になるまでにＴ１（ｓｅｃ）の時間を要している。これに対して、図５（ｂ）に示すように、初期送信電力値に前回の最終値である終話時送信電力Ｐを用いることで、すぐに送信電力レベルを最適値にすることができる。

これにより、図５（ａ）に示したように送信電力レベルが最適値になるまでのＴ１（ｓｅｃ）時間に要していた消費電力を削減することができる。

上述したように本形態においては、ＧＰＳまたは基地局５０ベースの測位機能により分かる位置情報が同じ場所である移動端末機４０に接続する場合、初期送信電力において前回以前の送信電力値の平均値を用いることで、同じ場所での回線接続を繰り返すたびに初期送信電力値が最適化され、同期するまでに要する時間を削減し、消費電力を少なくすることができる。特に、一定周期、または頻繁に回線を接続する場合や周辺の電波環境が変わりにくい郊外エリアでの効果が大きいと期待できる。

なお、初期送信電力決定部５１を監視装置１０に設けたり、また、データベース３０をデータベース２０内に移動したりしても、同様の動作をすることができるが、いくつかの基地局５０を管理している監視装置１０に初期送信電力決定部５１を置くより、基地局５０毎に初期送信電力決定部５１を置いたほうがデータベース３０内の検索が早くなり効率がよいと考えられる。

本発明の移動通信システムの実施の一形態を示す図である。 図１に示した移動通信システムの詳細な構成を示す図である。 図１及び図２に示した移動通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。 基地局から初回に回線を接続したときの送信電力の推移を示す図である。 基地局における再接続時の送信電力の推移を示す図であり、（ａ）従来の方法による送信電力の推移を示す図、（ｂ）は本発明による送信電力の推移を示す図である。

符号の説明

１０ 監視装置
１１ 位置情報判定部
２０，３０ データベース
２１ 端末ＩＤ
２２，３１ 位置情報ＩＤ
３２ 初期送信電力
３３ 終話時送信電力
３４ 接続回数
４０ 移動端末機
５０ 基地局
５１ 初期送信電力決定部
６０ 通信ネットワーク

Claims (6)

1. 基地局から移動端末への送信電力を制御する送信電力制御方法であって、
   前記基地局から前記移動端末に回線接続する際に、前記移動端末の位置に応じて予め登録された初期送信電力情報を用いて初期送信電力を決定し、該初期送信電力で回線接続する送信電力制御方法。
2. 請求項１に記載の送信電力制御方法において、
   前記移動端末の位置に応じて前記初期送信電力情報として予め登録された複数の初期送信電力を平均化した初期送信電力で回線接続する送信電力制御方法。
3. 移動端末と、該移動端末と回線接続する基地局とを有してなる移動通信システムにおいて、
   前記基地局は、前記移動端末に回線接続する際に、前記移動端末の位置に応じて予め登録された初期送信電力情報を用いて初期送信電力を決定し、該初期送信電力で回線接続することを特徴とする移動通信システム。
4. 請求項３に記載の移動通信システムにおいて、
   前記基地局は、前記移動端末の位置に応じて前記初期送信電力情報として予め登録された複数の初期送信電力を平均化した初期送信電力で回線接続することを特徴とする移動通信システム。
5. 移動端末と回線接続する基地局であって、
   前記移動端末に回線接続する際の初期送信電力を、前記移動端末の位置に応じて予め登録された初期送信電力情報を用いて決定する初期送信電力決定手段を有する基地局。
6. 請求項５に記載の基地局において、
   前記初期送信電力決定手段は、前記移動端末の位置に応じて前記初期送信電力情報として予め登録された複数の初期送信電力を平均化し、その平均値を前記初期送信電力として決定することを特徴とする基地局。

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