JP2009033476A - 無線基地局の省電力制御方式 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は携帯電話と通信を行う無線基地局の省電力制御方式に関し，携帯電話の在圈の状態に応じて山間部等の広い範囲の基地局における送信電力を同時に停止することができることを目的とする。
【解決手段】携帯電話は電源オンを検出すると無線基地局に対し電源オン通知を短時間だけ発生する電源オン通知発信手段を備え，無線基地局は携帯電話からの電源オン通知を検出する電源オン通知検出手段と，その検出出力により送信装置の電源をオンに切替える制御を行う電源制御部と，電源オン通知検出出力が前回の検出後の予め設定された時間内に検出されないと電源制御部を送信装置の電源をオフに制御するよう切替える信号を発生する非検出時間監視手段とを備え，無線基地局は圏内の携帯電話からの電源オン通知を設定された時間内に検出されないと省電力で運用するよう構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は携帯電話と無線により通信を行う無線基地局の省電力制御方式に関する。

従来の携帯電話では無線基地局から発信されている報知情報を携帯電話が受信することにより，携帯電話の位置情報の登録を行うことが可能であった。また，無線基地局の省電力を実現する方法として，位置登録した携帯電話の数を推定することにより無線基地局の一部の電力を省電力にする発明が本願と同一の出願人に係る特許出願により提案されている（特許文献１参照）。

図６は提案された省電力の技術の説明図である。図中，５０は無線基地局，５１は端末数推定部，５２は制御部，５３は送受信部，５８はアンテナ，５９はネットワークである。

無線基地局５０はネットワーク５９との間で信号６０を送受信する制御を制御部５２で行う。制御部５２と信号処理部５４との間で送受信信号５５が伝送され，信号処理部５４から送受信部５３の間で送受信信号５６が伝送され，送受信部５３からアンテナ５８を通って無線信号が送信され，逆方向の信号がアンテナ５８から受信されて送受信部５３で受信される。この無線基地局５０では，自装置のサービスエリア内に在圈する（または位置登録された）携帯電話数を端末数推定部５１において推定し，制御部５２は，推定した数の携帯電話との送受信信号を処理するために必要な数の信号処理部，例えば信号処理部５４−１〜５４−４だけの電源をオンにし，他の信号処理部５４−５の電源をオフにする。これにより，無線基地局における省電力化を実現する。
特開２００３−３４７９８５号公報

携帯電話の使用可能なエリアの増大とともにセル範囲内に携帯電話が存在しない状態の基地局が増加している。特に山間部などは，ほとんど携帯電話が位置登録されていない基地局装置が多く存在する。

しかし，従来の位置登録方式では，無線基地局から常時に報知情報を発信することが必要であり，環境資源の無駄使いの削減を考慮すると，省電力化が望まれている。

また，上記の特許文献１に記載された技術のように在圈する（位置登録した）携帯電話の数を推定して，その数に応じた個数の信号処理部だけ電源をオンにする方法では，無線基地局における位置登録の処理を止めることができないため，広範囲に渡る複数の基地局の電力を停止することができないという問題があった。

本発明は携帯電話の在圈の状態に応じて山間部等の広い範囲の複数の基地局における送信電力を同時に停止することができる無線基地局の省電力制御方式を提供することを目的とする。

図１は本発明の原理構成を示す図である。図中，１は無線基地局，１０は受信装置，１１は送信装置，１２は省電力制御部，１２０は電源オン通知検出手段，１２１は電源オン通知を検出しない状態が予め決められた時間継続することを検出する通知未検出タイマ，１３は電源制御部，１４は位置登録部，１５は報知情報発信部，２は無線基地局１と無線により通信が可能な携帯電話，２０は受信部，２１は送信部，２２は省電力制御部，２２０は携帯電話２の電源オンの操作を検出する電源オン検出手段，２２１は電源オン通知電波発信手段，２３は携帯電話２の位置情報を無線基地局１へ登録する位置登録部，２４は無線基地局１から送信される報知情報を受信する報知情報受信部である。

本発明では無線基地局１の通信圏（セル）内にいる携帯電話２において電源オンの操作が行われると省電力制御部２２の電源オン検出手段２２０が電源オン検出出力を発生して電源オン通知電波発信手段２２１が電源オン状態通知を短時間だけ発信して送信部２１から送信する。この電波は携帯電話２が位置するエリア（セル）の無線基地局１の受信装置１０で受信され，その省電力制御部１２の電源オン通知検出手段１２０で検出され，その検出出力により電源制御部１３に対してオン切替え指示を発生すると共に報知情報発信部１５を駆動する。これにより電源制御部１３は送信装置１１の電源をオンに切替え，報知情報発信部１５から報知情報が送信装置１１を通って送信される。報知情報には圏内の携帯電話２に対して無線基地局１にアクセスするためのチャネル情報等が含まれており，携帯電話２の報知情報受信部２４でこの報知情報を受信すると，携帯電話２は位置登録部２３から送信部２１を介して無線基地局１に対して位置登録の処理を行う。無線基地局１ではこれを受信装置１０で受信して位置登録部１４で携帯電話２の位置登録を行う。

無線基地局１の省電力制御部１２の電源オン通知検出手段１２０による電源オン通知の検出出力が発生した後，通知未検出タイマ１２１において電源オン通知が予め設定された所定時間（例えば，２０分）内に電源オン通知の未検出の出力を発生し，その出力により送信装置１１の電源をオフにする。これにより，予め設定された所定時間の間，在圈（セル内）のどの携帯電話２からも電源オン通知が受信されないと無線基地局１の送信装置１１の電源をオフにすることで基地局の省電力を実現することができる。そして，何れかの携帯電話２において電源オンにより電源オン通知が送信されると，これを受信することで無線基地局１の送信装置１１の電源をオンに切替えることで，報知情報を無線基地局１から各携帯電話２に発信することができ，これにより携帯電話２からの位置登録を実行することができる。

なお，携帯電話２において電源オン通知電波発信手段２２１で電源オン通知を発信した後，無線基地局１からの報知情報を報知情報受信部２４で受信するのを待機するが，一定時間待っても受信できない場合は，電源オン通知電波発信手段２２１を再度駆動することにより，無線基地局１からの報知情報の受信を確実に行うようにすることができる。

本発明によれば携帯電話と基地局に省電力制御部を設け，基地局でセル内の携帯電話からの「電源オン通知」の電波を監視し，一定期間「電源オン通知」の受信がない場合，送信装置の電源をオフにすることにより，山間部などの広い範囲の複数の基地局の送信電力を同時に，そして完全に停止することにより送信電力の消費量削減を実現することができる。

図２は無線基地局の実施例のハードウェア構成を示す図である。図中，１は無線基地局，１００はＣＰＵ及びメモリ（プログラム及びデータを格納）を含む処理装置，１０１は電源制御部，１０２はタイマ制御部，１０３は信号受信部，１０４は信号送信部，１０５はアンテナであり，処理装置１００内の１００ａは省電力制御部，１００ｂは携帯電話電源オン（ＯＮ）検出部，１００ｃは位置登録情報受信部，１００ｄは報知情報送信部である。

図３は携帯電話の実施例のハードウェア構成を示す図である。図中，２は携帯電話，２００はＣＰＵ及びメモリ（プログラム及びデータを格納）を含む処理装置，２０１は電源制御部，２０２は電源ボタン，２０３はタイマ制御部，２０４は信号送信部，２０５は信号受信部，２０６はアンテナであり，処理装置２００内の２００ａは省電力制御部，２００ｂは電源オン通知部，２００ｃは位置登録情報送信部，２００ｄは報知情報受信部である。

図４は実施例のフローチャートであり，上記図３に示す携帯電話２（特に処理装置２００）と図２に示す無線基地局１（特に処理装置１００）の相互の送受信動作を含むフローチャートである。

最初に携帯電話２において電源をオンにする（図４のＳ２０）。この場合，図３の携帯電話２において電源ボタン２０２を操作することで電源制御部２０１が駆動されて電源オンとなる。次に，報知情報（基地局から送信される）が受信されたか判別する（同Ｓ２１）。報知情報の受信は図３のアンテナ２０６，信号受信部２０５を介して報知情報受信部２００ｄにおいて実行される。報知情報を受信したと判別されると，携帯電話２の位置を登録する処理を行う（図４のＳ２５）。図３の構成では，位置登録情報送信部２００ｃから信号送信部２０４，アンテナ２０６を介して携帯電話２の情報の位置登録処理を行う。

図４のステップＳ２１において報知情報を受信してないと判別されると，電源オン通知電波を基地局に向けて発信する（図４のＳ２２）。この発信は図３の電源オン通知部２００ｂから信号送信部２０４，アンテナ２０６を通って実行される。この後，基地局からの報知情報を受信したか判別し（図４のＳ２３），受信した場合は上記ステップＳ２５の位置登録処理が行われて，省電力の制御を終了する。ステップＳ２３において，報知情報を受信しないと判別されると，一定周期（この例では１０分とする）が経過するのを待って，周期が経過するとステップＳ２２に戻って電源オン通知電波を発信する。

無線基地局１では，受信部の電源をオンにする（図４のＳ１０）。次に当該無線基地局１の圏内（セル内）に位置する携帯電話２から送信される電源オン通知（図４のＳ２２の発信動作）を受信したか判別する（図４のＳ１１）。受信しない場合はステップＳ１０に戻り電源オン通知を受信するまで繰り返す。電源オン通知の受信を検出すると，送信装置をオン（送信装置の電源をオン）にし（図４のＳ１２），報知情報（圏内の各携帯電話に対して使用しても良いチャネル等を報知）を発信する（同Ｓ１３）。この報知情報の発信は図２の報知情報送信部１００ｄにより信号送信部１０４，アンテナ１０５を通って実行され，これを受信した携帯電話２からの送信（位置登録）が可能となる。携帯電話２からの位置登録の信号を図２のアンテナ１０５，信号受信部１０３を介して位置登録情報受信部１００ｃにより受信すると，位置登録を完了する（図４のＳ１４）。その後，電源オン通知が２０分間受信されないかの判別（または監視）をして（図４のＳ１５），通知がない場合は送信部の電源をオフに設定し（同Ｓ１６），ステップＳ１０に移行して同様の処理が繰り返される。図２の構成では，省電力制御部１００ａが携帯電話電源オン検出部１００ｂからの検出出力を検出しないと電源制御部１０１はタイマ制御部１０２を駆動して２０分間に渡って監視をし，携帯電話電源オン検出部１００ｂからの検出がないと信号送信部１０４の電源供給をオフに制御するものである。

このように携帯電話と無線基地局との間で相互の処理を行うことにより，無線基地局では常時電波をセル内に発信（送信）する必要がなくなり，山間部などの広い範囲の複数の基地局の送信電力を同時に，そして完全に停止することにより送信電力の消費量削減を実現することが可能となる。

図５は広い範囲で基地局の送信電力を同時に停止する状態の説明図である。図中，１−１〜１−１０は山間部等の地域に配置された無線基地局を表し，２は携帯電話を表す。

通常は各無線基地局１−１〜１−１０のそれぞれがカバーする圏内（セル内）に携帯電話が存在しないため，それぞれの送信装置の電力をオフにして報知情報送信が完全に停止された状態である。

このような山間の地域を車で移動している携帯電話２の利用者が矢印で示す経路を通過すると，携帯電話２の電源オンにより発生する電源オン通知を，携帯電話２が通過する時だけ通過エリアの基地局１−８，１−６，１−７は，上記に説明した図４のフローチャートにより報知情報の送信を行い，そのセルを通過した後，一定時間後に再び報知情報の送信を完全に停止する。なお，図５の例では，報知情報送信の後の送信装置の電源をオンにする「一定時間」として上記図４のフローチャートのＳ１５に対応して「２０分間」としているが，この時間は適宜に変更することができる。

図５の説明図に示す例により，多くの無線基地局における送信装置の電源をオフにすることが可能となり，多数の無線基地局を運営する移動通信システムにおける省電力を実現することができる。

本発明の原理構成を示す図である。 無線基地局の実施例のハードウェア構成を示す図である。 携帯電話の実施例のハードウェア構成を示す図である。 実施例のフローチャートを示す図である。 広い範囲で基地局の送信電力を同時に停止する状態の説明図である。 提案された省電力の技術の説明図である。

符号の説明

１ 無線基地局
１０ 受信装置
１１ 送信装置
１２ 省電力制御部
１２０ 電源オン通知検出手段
１２１ 通知未検出タイマ
１３ 電源制御部
１４ 位置登録部
１５ 報知情報発信部
２ 携帯電話
２０ 受信部
２１ 送信部
２２ 省電力制御部
２２０ 電源オン検出手段
２２１ 電源オン通知電波発信手段
２３ 位置登録部
２４ 報知情報受信部

Claims (3)

1. 携帯電話と通信を行う無線基地局の省電力制御方式において，
   前記携帯電話は電源オンを検出すると無線基地局に対し電源オン通知を短時間だけ発生する電源オン通知発信手段を備え，
   前記無線基地局は前記携帯電話からの電源オン通知を検出する電源オン通知検出手段と，前記電源オン通知検出手段の検出出力により送信装置の電源をオンに切替える制御を行う電源制御部と，前記電源オン通知検出手段からの検出出力が前回の検出後の予め設定された時間内に検出されないと前記電源制御部を送信装置の電源をオフに切替える制御を行う信号を発生する非検出時間監視手段とを備えることを特徴とする無線基地局の省電力制御方式。
2. 請求項１において，
   前記無線基地局は，前記電源オン通知検出手段による検出出力により駆動されて報知情報を送信装置から送信する報知情報発信手段を備え，
   前記携帯電話は前記無線基地局からの報知情報を受信すると前記無線基地局に対して位置登録を行う位置登録手段を備えることを特徴とする携帯電話と通信を行う無線基地局の省電力制御方式。
3. 請求項１において，
   前記携帯電話は，前記電源オン通知発信手段からの電源オン通知を発信すると，前記無線基地局からの報知情報の受信を監視する監視手段を備え，前期監視手段が電源オン通知の発信後の予め設定された時間内に報知情報を受信しないと前記電源オン通知発信手段を駆動して電源オン通知を発信することを特徴とする携帯電話と通信を行う無線基地局の省電力制御方式。

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