JP3596495B2 - 移動通信システム及びその基地局 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システム及びその基地局に係り、特に複数セルを有する基地局と複数の移動局から構成される移動通信システム及びその基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の移動通信システムの基地局の一例の構成図を示す。この従来の移動通信システムの基地局は、自局を中心とした同心円状のエリアを１２０゜毎に３つに分けた３セクタからなり、また、各セクタ毎に２キャリアの搬送波周波数が割り当てられている、所謂３セクタ２キャリア（ＲＦ）の構成で、６つのセルＣ１０１〜１０６から構成されており、これら６つのセルＣ１０１〜１０６はベースバンド（ＢＢ）信号処理部１５０に接続されている。
【０００３】
セルＣ１０１〜１０６は、それぞれセクタアンテナ１３１〜１３６に接続されている分波器１２１〜１２６を有しており、分波器１２１〜１２６で送信部と受信部に分けられている。送信部は送信増幅部１１１〜１１６を有し、また受信部は受信増幅部１４１〜１４６を有している。
【０００４】
この従来の基地局ではＢＢ信号処理部１５０から出力されるセル下り主信号ａ１〜ａ６を送信増幅部１１１〜１１６で増幅した後、分波器１２１を通してセクタアンテナ１３１〜１３６から予め割り当てられた互いに異なるキャリアで送信する。また、セクタアンテナ１３１〜１３６で受信された信号は、分波器１２１〜１２６を通してセル上り信号ｂ１〜ｂ６として受信増幅部１４１〜１４６に供給されて増幅された後、ＢＢ信号処理部１５０に供給される。
【０００５】
この従来の基地局では、エリアを３つのセクタに分けて周波数利用効率を上げているが、一方で常時全エリアに初期同期信号などを同報配信するため、移動局がエリア内に存在しなくても全セルとも送信増幅部１１１〜１１６の電源を常時オンにして、初期同期信号を出力しておく必要があり、多大の電力を消費している。
【０００６】
従来より基地局の消費電力の低減に関して種々の提案がされている（特開２０００−０９１９７７、特開平１１−３１７７０３号公報、特開２０００−０４９６８８、特開平７−３３６２９１号公報など）。特開２０００−０９１９７７においては、基地局の負荷が軽い時は、２キャリアの内の１キャリアのみを動作させ、使用していないもう１キャリアの受信部の電源をオフにする発明が開示されている。また、特開平１１−３１７７０３号公報には、エリアを基地局を中心に遠いエリアと近いエリアに分ける事により、近くのエリアには低出力増幅器を割り当て、遠くのエリアには高出力増幅器を割り当てることで、基地局の全体の消費電力を抑える発明が開示されている。
【０００７】
また、特開２０００ー０４９６８８には、受信レベルが規定値レベルに達するまでは一つを残して全ての受信回路の供給電力を落とす事により基地局の消費電力を低減する発明が開示されている。更に、特開平７−３３６２９１号公報では、移動局からの受信電力とビットエラー率を測定して、ビットエラー率がある基準を超えるまでは、消費電力低減のため、基地局内の送信電力増幅部の利得を絞る発明が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、図４に示した３セクタ２ＲＦ構成の従来の基地局では、移動局の存在の有無にかかわらず、常に送信増幅部の電源を入れた状態で運用しており、特に、基地局の全消費電力の約５０％を占める送信増幅部の消費電力低減が大きな問題である。また、上記の各公報記載の従来の基地局では、いずれも消費電力を低減することを目的としているが、受信回路の電源を制御したり、送信増幅部の利得を制御することで消費電力の低減を図っており、送信増幅部の消費電力の低減が不充分であり、上記の３セクタ２ＲＦ構成の基地局に適用した場合、消費電力の低減がいずれも不充分である。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、基地局の送信増幅部の平均消費電力を大幅に削減できる移動通信システム及びその基地局を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、通信可能エリアをｎ個（ｎは２以上の整数）のセクタに分けると共に、各セクタで使用するキャリアがｍ個（ｍは２以上の整数）に割り当てられたｎ×ｍ個のセルを有する基地局と、基地局とセルのいずれかで通信する移動局とからなる移動通信システムにおいて、移動局は、基地局から送信される初期同期信号を受信して同期確立してから基地局と通信する手段を有し、
基地局は、セル毎に対応して全部でｎ×ｍ個設けられており、下り主信号を増幅する送信増幅部と、上り主信号を増幅する受信増幅部と、移動局との間の通信に使用するセクタアンテナと、送信増幅部の電源をオン又はオフに制御する電源制御部と、送信増幅部で増幅された下り主信号をセクタアンテナ又は外部へ出力する第１のスイッチを少なくとも有する送受信部と、ｎ×ｍ個の送受信部のうち第１の送受信部の第１のスイッチにより選択されて外部へ取り出された下り主信号に含まれる初期同期信号を選択する第２のスイッチと、第２のスイッチにより選択された初期同期信号を送信する無指向性アンテナと、少なくともｎ×ｍ個の送受信部のうち、初期同期信号を送信する第１の送受信部内の送信増幅部の電源をオンとするように電源制御部を制御する第１の制御手段と、少なくとも第１の送受信部内の第１のスイッチを第２のスイッチ側に接続するように切り替え制御する第２の制御手段と、移動局がｎ個のセクタのうちどのセクタに在圏するかを、ｎ×ｍ個の送受信部内の受信増幅部からの各受信信号レベルを比較することで検出する検出手段とを有するものである。
【００１１】
上記の本発明の移動通信システム及び基地局では、移動局の有無にかかわらず常時送信出力する必要のある移動局用の初期同期信号は、一つのセルの送受信部から出力されて無指向性アンテナより送信されるため、全エリアのカバーが可能であり、初期同期信号送信のためには他のセルの送受信部内の送信増幅部の電源はオフにすることができる。
【００１２】
また、本発明は、上記の第１の制御手段を、検出手段により検出された移動局が在圏する一のセクタ内の任意の一のセルに対応する第２の送受信部内の送信増幅部の電源をオンとし、第１及び第２の送受信部以外の他の送受信部内の送信増幅部の電源をオフとするように電源制御部を更に制御し、第２の制御手段は、第２の送受信部内の第１のスイッチをセクタアンテナ側に接続するように更に切り替え制御することを特徴とする。
【００１３】
この発明では、移動局が基地局配下のセル内に入ってきて通信を始めるために基地局と初期動作を確立した時点で、初めて移動局が在圏するセルの送信増幅部の電源が入り、移動局と通信を始めることができる。
【００１４】
また、本発明の基地局は上記の目的を達成するため、上記の検出手段により、初期同期信号を送信する第１の送受信部に対応するセクタ内のセルに移動局が移動してきたことが検出されたときには、第１の制御手段は、第１の送受信部以外の不使用の第３の送受信部内の送信増幅部の電源をオンとするように電源制御部を制御し、第２の制御手段は、第３の送受信部内の第１のスイッチを第２のアンテナ側に切り替え制御すると共に、第１の送受信部内の第１のスイッチをセクタアンテナ側に切り替え制御することを特徴とする。
【００１５】
この発明では、初期同期信号を送信している第１の送受信部に対応するセクタ内のセルに移動局が移動してきたときには、その第１の送受信部内の第１のスイッチをセクタスイッチ側に切り替えて移動局との通信が可能なように切り替えると共に、それまで不使用であった第３の送受信部内の送信増幅部の電源をオンとし、かつ、第３の送受信部内の第１のスイッチを第２のスイッチ側に切り替えることにより、初期同期信号を送信できるようにする。
【００１６】
また、本発明は上記の目的を達成するため、通信可能エリアを角度３６０゜／ｎずつのｎ個のセクタに分け、各セクタで使用するキャリアがｍ個（ｍは２以上の整数）に割り当てられたｎ×ｍ個のセルを有し、移動局との間でＣＤＭＡ方式で無線通信することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる移動通信システムの基地局の一実施の形態のブロック図を示す。同図中、図４と同一構成部分には同一符号を付してある。本実施の形態は、一例として、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）方式の移動通信システムにおける３セクタ２ＲＦ構成（＝６セル構成）の基地局を例に挙げて説明する。図１は図２に示す６セル構成の基地局のブロック図であるが、セル毎に一対の送受信増幅部が対応する構成は、従来の基地局の構成である図４と変わりがない。
【００１８】
本実施の形態の基地局は、図２に示すように、基地局１を中心とした同心円状のエリア２を１２０°毎に３つに分けた３セクタ構成で、セクタ毎に２キャリアの搬送周波数を割り当てているため、図２（Ａ）に示すように、セルＣ１＝セクタ＃１のｆ１、セルＣ２＝セクタ＃２のｆ１、セルＣ３＝セクタ＃３のｆ１であり、また、図２（Ｂ）に示すように、セルＣ４＝セクタ＃１のｆ２、セルＣ５＝セクタ＃２のｆ２、セルＣ６＝セクタ＃３のｆ２の６つのセルから構成される基地局である。
【００１９】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、各セルには一つのセクタアンテナを有する。例えば，セクタアンテナ３はセルＣ１に対応し、セクタアンテナ４はセルＣ４、セクタアンテナ５はセルＣ２、セクタアンテナ６はセルＣ５、セクタアンテナ７はセルＣ３、セクタアンテナ８はセルＣ６に対応している。なお、移動通信システムはＣＤＭＡ方式であるため、基地局はｆ１及びｆ２を各セクタで同時に使用している。
【００２０】
次に、図１を用いて本発明の一実施の形態を示す基地局の構成について説明する。図２で例に挙げた基地局１は６つのセルから構成されており、図１のように１つのセルに１つの送受信部が対応する構成である。６つのセルの各送受信部は、の図４の従来のセルの構成に加えて、送信増幅部１１１〜１１６の電源をオン又はオフに制御する電源制御部（ＰＳＳＷ）１６１〜１６６と、送信増幅部１１１〜１１６の出力である下り主信号ａ１〜ａ６を切り替える同軸スイッチ１７１〜１７６とを有しており、またセル制御を行うセル制御部１８０と、セクタスイッチ（ＳＷ）１９０と、無指向性アンテナ２００とが６つのセルに共通に設けられている。
【００２１】
まず、セルＣ１に対応する送信部について説明すると、ベースバンド（ＢＢ）信号処理部１５０から出力されたセルＣ１の下り主信号ａ１は、送信増幅部１１１に入力される。送信増幅部１１１で増幅されたセルＣ１の下り主信号ａ１は、次の同軸スイッチ１７１でセル制御部１８０からのセルＣ１制御信号ｄ１により、分波器１２１への経路又はセクタスイッチ（ＳＷ）１９０への経路に切り替えられる。
【００２２】
分波器１２１に入力されたセルＣ１下り主信号ａ１は、分波器１２１を通過した後、セルＣ１に対応したセクタアンテナ１３１から出力される。一方、セクタＳＷ１９０に入力されたセルＣ１下り主信号ａ１は、セクタＳＷ１９０において、他セルの同軸スイッチから入力された信号とセクタＳＷ制御信号ｅにより選択され、無指向性アンテナ２００から出力される。
【００２３】
また、セル制御部１８０からのセルＣ１電源制御信号ｃ１により、セルＣ１の送信増幅部１１１の電源のオン／オフを制御する電源制御部（ＰＳＳＷ）１６１を有している。ＰＳＳＷ１６１は、セルＣ１電源制御信号ｃ１によりセルＣ１を使用していない場合は、送信増幅部１１１の電源をオフし、移動局がセルＣ１で通信を始めた場合は電源をオンにする制御を行う。
【００２４】
次に、セルＣ１の受信部について説明すると、セルＣ１のセクタアンテナ１３１で受信されたセルＣ１上り主信号ｂ１は、分波器１２１を通って受信増幅部１４１に入力され、受信増幅部１４１で一定のレベルまで増幅された後、ＢＢ信号処理部１５０に入力される。受信増幅部１４１は送信増幅部１１１と比較して電力を消費しないこと、移動局の信号を受信する必要があることから電源は常時オンとなっている。
【００２５】
次に、セルＣ１と同様の回路であるセルＣ２の送受信部の構成について説明する。ベースバンド（ＢＢ）信号処理部１５０から出力されたセルＣ２下り主信号ａ２は、送信増幅部１１２に入力され増幅された後、次の同軸スイッチ１７２でセル制御部１８０からのセルＣ２制御信号ｄ２により分波器１２２への経路とセクタスイッチ（ＳＷ）１９０への経路に切り替えられる。
【００２６】
分波器１２２へ入力されるセルＣ２下り主信号ａ２は、分波器１２２を通過した後、セルＣ２に対応したセクタアンテナ１２２から出力される。一方、セクタＳＷ１９０への経路は、セクタＳＷ１９０において、セクタＳＷ制御信号ｅにより選択され、無指向性アンテナ２００から出力される。
【００２７】
また、セル制御部１８０からのセルＣ２電源制御信号ｃ２によりセルＣ２の送信増幅部１１２の電源のオン／オフを制御する電源制御部（ＰＳＳＷ）１６２を有している。ＰＳＳＷ１６２は、セルＣ２電源制御信号ｃ２によりセルＣ２を使用していない場合は、送信増幅部１１２の電源をオフし、移動局がセルＣ２で通信を始めた場合は電源をオンにする制御を行う。
【００２８】
次に、セルＣ２の受信部について説明すると、セルＣ２のセクタアンテナ１３２で受信されたセルＣ２上り主信号ｂ２は、分波器１２２を通って受信増幅部１４２に入力され、受信増幅部１４２で一定のレベルまで増幅された後、ＢＢ信号処理部１５０に入力される。受信増幅部１４２は送信増幅部１１２と比較して電力を消費しないこと、移動局の信号を受信する必要があることから電源は常時オンとなっている。
【００２９】
セルＣ３〜セルＣ６についてもセルＣ１、セルＣ２と全く同じ送受信部があり、６セル構成の基地局の場合、各セルに一つずつ合計６個の送受信部を有している。
【００３０】
次に、図１の本発明の実施の形態の動作について、図３を用いて説明する。図３は本発明の実施の形態の動作を説明する図である。まず、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、移動局が基地局１配下のエリア２内に存在しない時の動作について説明する。移動局が基地局１のエリア２内に存在しない（又は電波を出力していない）時は、基地局１の無指向性アンテナ２００から移動局の初期同期に必要な初期同期信号が，基地局１を中心に３６０°に出力されている。その時、基地局１の各セルに対応している６つのセクタアンテナ３〜８（図１の１３１〜１３６に相当）につながる送受信部は受信部のみ動作している。
【００３１】
この状態を、図１を用いて説明する。移動局が基地局１のエリア２内に存在しない時は、セル制御部１８０では、セルＣ１電源制御信号ｃ１のみ電源オン信号を送り、他セルのセルＣ２電源制御信号ｃ２〜セルＣ６電源制御信号ｃ６などは、すべて電源オフ信号を送るように制御する。各セルのＰＳＳＷ１６１〜１６６では、各セルの電源制御信号にｃ１〜ｃ６より各セルの送信増幅部１１１〜１１６の電源をオン又はオフとする。この場合、セルＣ１の送信増幅部１１１のみ電源が入っており、その他のセルＣ２〜Ｃ６の送信増幅部１１２〜１１６はすべて電源オフ状態である。
【００３２】
これにより、送信増幅部１１１の電源が入っているセルＣ１のみ初期同期信号をエリア２内全てに送出するため、各セルの送信増幅部１１１〜１１６に接続される同軸ＳＷ１７１〜１７６の内、セルＣ１の同軸ＳＷ１７１のみセクタＳＷ１９０の経路を選択するように、セル制御部１８０からセルＣ１制御信号ｄ１で制御している。その他のセルは、送信増幅部１１２〜１１６が電源オフ状態のため、同軸ＳＷ１７２〜１７６は分波器１２２〜１２６の接続経路を選択している。
【００３３】
移動局が基地局１のエリア２内に存在しない場合は、セルＣ１の送信増幅部１１１のみ電源が入っているため、ＢＢ信号処理部１５０から出力されるセルＣ１下り主信号ａ１には初期同期信号のみが含まれている。初期同期信号が含まれたセルＣ１下り主信号ａ１は唯一電源が入っている送信増幅部１１１で増幅され、同軸ＳＷ１７１でセクタＳＷ１９０に唯一経路選択されているため、セクタＳＷ１９０に入力される。
【００３４】
セクタＳＷ１９０を制御するセクタＳＷ制御信号ｅは、セル制御信号ｄ１〜ｄ６と連動しており、この場合、送信増幅部１１１の電源が入っており、セクタＳＷ１９０への経路を選択しているセルＣ１からの信号を選択するようにセル制御部１８０から制御される。従って、セクタＳＷ１９０はセルＣ１からの初期同期信号が含まれたセルＣ１下り主信号ａ１を選択し、無指向性アンテナ２００を通して基地局１のエリア２内３６０°（エリア全域）に出力される。
【００３５】
一方、受信側は各セルの受信増幅部１４１〜１４６はすべて電源オン状態であり、各セルに対応するセクタアンテナ１３１〜１３６（図３の３〜８に相当）が受信可能な状態となっている。このような移動局がセル内に存在しない時のアイドリング状態では、初期同期信号を送信するのに必要な一つのセルを除いて、他の５つのセルの送信増幅部の電源がオフになっているため、基地局の消費電力の低減に大きな効果がある。
【００３６】
次に、移動局がセル内で通信を始めた時の動作を、図３を用いて説明する。図３（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、例えば、移動局１２が基地局１のセクタ＃３に入ってきた時、移動局１２は、まず、無指向性アンテナ２００から出力されている初期同期信号を受信して基地局１との初期同期を行う。
【００３７】
初期同期が確立した時点で移動局１２はセル固有の報知情報等の受信を開始する必要があるため、基地局１は対応するセル（この場合、セルＣ６＝セクタ＃３のｆ２）の送信増幅部１１６の電源をオンにし、移動局１２とセクタアンテナ１３６（図３の８）を通して通信を開始する。
【００３８】
この動作を、図１を用いて説明する。まず、移動局が初期同期を開始した後、各セルのセクタアンテナ１３１〜１３６（図３の３〜８）で受信して、受信増幅部１４１〜１４６で増幅された受信入力を比較して、一番大きな受信入力を持つセクタ＃３の受信入力からセクタ＃３に移動局が存在するとセル制御部１８０が判断する。
【００３９】
セル制御部１８０は、移動局がセクタ＃３にいると判断すると、セクタ＃３のセルＣ３（セクタ＃３のｆ１）か、セルＣ６（セクタ＃３のｆ２）のどちらかを割り当てるよう制御を開始する。例えば、移動局１２に対して、セルＣ６を割り当てるとセル制御部１８０が判断すると、セル制御部１８０は、セルＣ６電源制御信号ｃ６で電源オンにする制御信号を送付する。
【００４０】
セルＣ６のＰＳＳＷ１６６はセルＣ６電源制御信号ｃ６を受け取ると、セルＣ６の送信増幅部１１６の電源をオンにするように制御する。また、セル制御部１８０からのセルＣ６制御信号ｄ６も同軸ＳＷ１７６を制御して、分波器１２６への経路を選択させる。よって、ＢＢ信号処理部１５０から出力される移動局１２に対する下り主信号ａ６は、送信増幅部１１６で増幅され、同軸ＳＷ１７６で選択された分波器１２６の経路を通って、セルＣ６のセクタアンテナ１３６から出力され、移動局１２と基地局１との通信が始まる。
【００４１】
次に、初期同期信号を送信しているセルＣ１に移動局が来た場合の動作について説明する。図１において、この場合は、セクタアンテナ１３１（図３の３）から受信した受信入力が一番大きく、セルＣ１と通信するのが一番良いとセル制御部１８０が判断する。このとき、セルＣ１用の送信増幅部１１１は、前述したように初期同期信号の送信のために使用しているので、初期同期信号送信から移動局との通信に使用を切り替える必要がある。
【００４２】
そこで、セル制御部１８０は、新たに初期同期信号送信のために使用するセルとして、上記のセルＣ１以外の５つのセルＣ２〜Ｃ６のうち、例えば、セルＣ２を選択し、セルＣ２電源制御信号ｃ２で電源オンにする制御信号を出力する。セルＣ２のＰＳＳＷ１６２は、上記のセルＣ２電源制御信号ｃ２を受け取ると、セルＣ２の送信増幅部１１２の電源をオンにするように制御する。
【００４３】
また、セル制御部１８０からのセルＣ２制御信号ｄ２も同軸ＳＷ１７２を制御して、セクタＳＷ１９０への経路を選択させると同時に、セクタＳＷ制御信号ｅもセクタＳＷ１９０を制御してセルＣ２からの信号を選択するように切り替えられる。これにより、セクタＳＷ１９０は、送信増幅部１１２で増幅されて取り出された初期同期信号が含まれたセルＣ２下り主信号ａ２を選択し、無指向性アンテナ２００を通して基地局１のエリア２内３６０°（エリア全域）に出力する。この結果、今までセルＣ１から出力していた初期同期信号は、セルＣ２から出力されるようになる。
【００４４】
一方、セルＣ１が移動局と通信を開始できるようにするため、セル制御部１８０はセルＣ１制御信号ｄ１で同軸ＳＷ１７１を分波器１２１の経路に切り替える。これにより、ＢＢ信号処理部１５０から出力される移動局に対する下り主信号ａ１は、引き続き電源オン状態にある送信増幅部１１１で増幅され、同軸ＳＷ１７１で選択された分波器１２１の経路を通って、セルＣ１のセクタアンテナ１３１（図３の３）から出力され、セルＣ１配下の移動局と基地局１との通信が開始される。
【００４５】
このように、本実施の形態では、セル毎に有している送信増幅部１１１〜１１６の中から使用していない送信増幅部をセル制御部１８０からの制御で一つ選択し、同軸ＳＷ１７１〜１７６及びセクタＳＷ１９０の切り替えにより、無指向性アンテナ２００で基地局を中心とした３６０°に初期同期信号を出力する手段を備えると共に、送信増幅部１１１〜１１６の電源をオフするためのＰＳＳＷ１６１〜１６６とセル制御部１８０において、移動局の在圏しないセルの送信増幅部の電源を切断する制御を行う手段を備えている。
【００４６】
このため、本実施の形態によれば、移動局の有無にかかわらず常時送信出力する必要のある移動局用の初期同期信号は、一つのセルの送信部からの出力で全エリアのカバーが可能であり、移動局が基地局１配下のセル内に入ってきて通信を始めるために基地局１と初期動作を確立した時点で、初めて移動局が存在するセルの送信増幅部の電源が入り、移動局と通信を始めることができ、移動局が存在するセルのみ送信増幅部の電源を入れて送信出力すればよいため、基地局の消費電力の低減に大きな効果がある。
【００４７】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、上記の実施の形態では、図２に示すような３セクタ２ＲＦ（６セル）構成の基地局をあげているが、他にセクタ数を変えた構成とキャリア数を変えた構成の組み合わせによる基地局にも適用可能である。例えば、セクタ数を増やした６セクタ２ＲＦ（１２セル）構成の基地局や、キャリア数を増やした３セクタ４ＲＦ（１２セル）構成の基地局、及びセクタ数とキャリア数の両方を増やした６セクタ４ＲＦ（２４セル）構成の基地局などにも本発明は適用可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動局の有無にかかわらず常時送信出力する必要のある移動局用の初期同期信号は、一つのセルの送受信部から出力されて無指向性アンテナより送信することにより、初期同期信号送信のためには他のセルの送受信部内の送信増幅部の電源は移動局が存在しない限りオフすることができるため、特に消費電力の大きな送信増幅部の電力消費を抑えることができ、よって基地局全体の平均消費電力を大幅に削減することができる。
【００４９】
また、本発明によれば、移動局が基地局配下のセル内に入ってきて通信を始めるために基地局と初期動作を確立した時点で、初めて移動局が在圏するセルの送信増幅部の電源が入り、移動局と通信を始めることにより、移動局が在圏しない他のすべてのセルに対応する送受信部内の送信増幅部は、初期同期信号を送信する一つの送受信部内の送信増幅部を除き、電源オフとしたため、基地局全体の消費電力を低減でき、特にセル構成が増加すればするほど、送信増幅部が増えるため、送信増幅部の基地局全体に占める割合も増え、消費電力低減の効果が大きくなる（例えば、６セクタ２ＲＦ＝１２セルや６セクタ４ＲＦ＝２４セルなど、６セル構成と比較してさらに１／２〜１／４の低減効果が期待できる。）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。
【図２】本発明の移動通信システムの基地局構成及びセルの一実施の形態の説明図である。
【図３】本発明の基地局の一実施の形態と移動局の動作を説明する構成図である。
【図４】従来の基地局の一例のブロック図である。
【符号の説明】
１ 基地局
２ 基地局を中心とした同心円状のエリア
３、４、８、１３１、１３２、１３６ セクタアンテナ
１１１、１１２、１１６ 送信増幅部
１２１、１２２、１２６ 分波器
１４１、１４２、１４６ 受信増幅部
１５０ ベースバンド（ＢＢ）信号処理部
１６１、１６２、１６６ 電源制御部（ＰＳＳＷ）
１７１、１７２、１７６ 同軸スイッチ（ＳＷ）
１８０ セル制御部
１９０ セクタスイッチ（ＳＷ）
２００ 無指向性アンテナ
ａ１ セルＣ１下り主信号
ａ２ セルＣ２下り主信号
ａ６ セルＣ６下り主信号
ｂ１ セルＣ１上り主信号
ｂ２ セルＣ２上り主信号
ｂ６ セルＣ６上り主信号
ｃ１ セルＣ１電源制御信号
ｃ２ セルＣ２電源制御信号
ｃ６ セルＣ６電源制御信号
ｄ１ セルＣ１制御信号
ｄ２ セルＣ２制御信号
ｄ６ セルＣ６制御信号
ｅ セクタＳＷ制御信号
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システム及びその基地局に係り、特に複数セルを有する基地局と複数の移動局から構成される移動通信システム及びその基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の移動通信システムの基地局の一例の構成図を示す。この従来の移動通信システムの基地局は、自局を中心とした同心円状のエリアを１２０゜毎に３つに分けた３セクタからなり、また、各セクタ毎に２キャリアの搬送波周波数が割り当てられている、所謂３セクタ２キャリア（ＲＦ）の構成で、６つのセルＣ１０１〜１０６から構成されており、これら６つのセルＣ１０１〜１０６はベースバンド（ＢＢ）信号処理部１５０に接続されている。
【０００３】
セルＣ１０１〜１０６は、それぞれセクタアンテナ１３１〜１３６に接続されている分波器１２１〜１２６を有しており、分波器１２１〜１２６で送信部と受信部に分けられている。送信部は送信増幅部１１１〜１１６を有し、また受信部は受信増幅部１４１〜１４６を有している。
【０００４】
この従来の基地局ではＢＢ信号処理部１５０から出力されるセル下り主信号ａ１〜ａ６を送信増幅部１１１〜１１６で増幅した後、分波器１２１を通してセクタアンテナ１３１〜１３６から予め割り当てられた互いに異なるキャリアで送信する。また、セクタアンテナ１３１〜１３６で受信された信号は、分波器１２１〜１２６を通してセル上り信号ｂ１〜ｂ６として受信増幅部１４１〜１４６に供給されて増幅された後、ＢＢ信号処理部１５０に供給される。
【０００５】
この従来の基地局では、エリアを３つのセクタに分けて周波数利用効率を上げているが、一方で常時全エリアに初期同期信号などを同報配信するため、移動局がエリア内に存在しなくても全セルとも送信増幅部１１１〜１１６の電源を常時オンにして、初期同期信号を出力しておく必要があり、多大の電力を消費している。
【０００６】
従来より基地局の消費電力の低減に関して種々の提案がされている（特開２０００−０９１９７７、特開平１１−３１７７０３号公報、特開２０００−０４９６８８、特開平７−３３６２９１号公報など）。特開２０００−０９１９７７においては、基地局の負荷が軽い時は、２キャリアの内の１キャリアのみを動作させ、使用していないもう１キャリアの受信部の電源をオフにする発明が開示されている。また、特開平１１−３１７７０３号公報には、エリアを基地局を中心に遠いエリアと近いエリアに分ける事により、近くのエリアには低出力増幅器を割り当て、遠くのエリアには高出力増幅器を割り当てることで、基地局の全体の消費電力を抑える発明が開示されている。
【０００７】
また、特開２０００ー０４９６８８には、受信レベルが規定値レベルに達するまでは一つを残して全ての受信回路の供給電力を落とす事により基地局の消費電力を低減する発明が開示されている。更に、特開平７−３３６２９１号公報では、移動局からの受信電力とビットエラー率を測定して、ビットエラー率がある基準を超えるまでは、消費電力低減のため、基地局内の送信電力増幅部の利得を絞る発明が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、図４に示した３セクタ２ＲＦ構成の従来の基地局では、移動局の存在の有無にかかわらず、常に送信増幅部の電源を入れた状態で運用しており、特に、基地局の全消費電力の約５０％を占める送信増幅部の消費電力低減が大きな問題である。また、上記の各公報記載の従来の基地局では、いずれも消費電力を低減することを目的としているが、受信回路の電源を制御したり、送信増幅部の利得を制御することで消費電力の低減を図っており、送信増幅部の消費電力の低減が不充分であり、上記の３セクタ２ＲＦ構成の基地局に適用した場合、消費電力の低減がいずれも不充分である。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、基地局の送信増幅部の平均消費電力を大幅に削減できる移動通信システム及びその基地局を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、通信可能エリアをｎ個（ｎは２以上の整数）のセクタに分けると共に、各セクタで使用するキャリアがｍ個（ｍは２以上の整数）に割り当てられたｎ×ｍ個のセルを有する基地局と、基地局とセルのいずれかで通信する移動局とからなる移動通信システムにおいて、移動局は、基地局から送信される初期同期信号を受信して同期確立してから基地局と通信する手段を有し、
基地局は、セル毎に対応して全部でｎ×ｍ個設けられており、下り主信号を増幅する送信増幅部と、上り主信号を増幅する受信増幅部と、移動局との間の通信に使用するセクタアンテナと、送信増幅部の電源をオン又はオフに制御する電源制御部と、送信増幅部で増幅された下り主信号をセクタアンテナ又は外部へ出力する第１のスイッチを少なくとも有する送受信部と、ｎ×ｍ個の送受信部のうち第１の送受信部の第１のスイッチにより選択されて外部へ取り出された下り主信号に含まれる初期同期信号を選択する第２のスイッチと、第２のスイッチにより選択された初期同期信号を送信する無指向性アンテナと、少なくともｎ×ｍ個の送受信部のうち、初期同期信号を送信する第１の送受信部内の送信増幅部の電源をオンとするように電源制御部を制御する第１の制御手段と、少なくとも第１の送受信部内の第１のスイッチを第２のスイッチ側に接続するように切り替え制御する第２の制御手段と、移動局がｎ個のセクタのうちどのセクタに在圏するかを、ｎ×ｍ個の送受信部内の受信増幅部からの各受信信号レベルを比較することで検出する検出手段とを有するものである。
【００１１】
上記の本発明の移動通信システム及び基地局では、移動局の有無にかかわらず常時送信出力する必要のある移動局用の初期同期信号は、一つのセルの送受信部から出力されて無指向性アンテナより送信されるため、全エリアのカバーが可能であり、初期同期信号送信のためには他のセルの送受信部内の送信増幅部の電源はオフにすることができる。
【００１２】
また、本発明は、上記の第１の制御手段を、検出手段により検出された移動局が在圏する一のセクタ内の任意の一のセルに対応する第２の送受信部内の送信増幅部の電源をオンとし、第１及び第２の送受信部以外の他の送受信部内の送信増幅部の電源をオフとするように電源制御部を更に制御し、第２の制御手段は、第２の送受信部内の第１のスイッチをセクタアンテナ側に接続するように更に切り替え制御することを特徴とする。
【００１３】
この発明では、移動局が基地局配下のセル内に入ってきて通信を始めるために基地局と初期動作を確立した時点で、初めて移動局が在圏するセルの送信増幅部の電源が入り、移動局と通信を始めることができる。
【００１４】
また、本発明の基地局は上記の目的を達成するため、上記の検出手段により、初期同期信号を送信する第１の送受信部に対応するセクタ内のセルに移動局が移動してきたことが検出されたときには、第１の制御手段は、第１の送受信部以外の不使用の第３の送受信部内の送信増幅部の電源をオンとするように電源制御部を制御し、第２の制御手段は、第３の送受信部内の第１のスイッチを第２のアンテナ側に切り替え制御すると共に、第１の送受信部内の第１のスイッチをセクタアンテナ側に切り替え制御することを特徴とする。
【００１５】
この発明では、初期同期信号を送信している第１の送受信部に対応するセクタ内のセルに移動局が移動してきたときには、その第１の送受信部内の第１のスイッチをセクタスイッチ側に切り替えて移動局との通信が可能なように切り替えると共に、それまで不使用であった第３の送受信部内の送信増幅部の電源をオンとし、かつ、第３の送受信部内の第１のスイッチを第２のスイッチ側に切り替えることにより、初期同期信号を送信できるようにする。
【００１６】
また、本発明は上記の目的を達成するため、通信可能エリアを角度３６０゜／ｎずつのｎ個のセクタに分け、各セクタで使用するキャリアがｍ個（ｍは２以上の整数）に割り当てられたｎ×ｍ個のセルを有し、移動局との間でＣＤＭＡ方式で無線通信することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる移動通信システムの基地局の一実施の形態のブロック図を示す。同図中、図４と同一構成部分には同一符号を付してある。本実施の形態は、一例として、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）方式の移動通信システムにおける３セクタ２ＲＦ構成（＝６セル構成）の基地局を例に挙げて説明する。図１は図２に示す６セル構成の基地局のブロック図であるが、セル毎に一対の送受信増幅部が対応する構成は、従来の基地局の構成である図４と変わりがない。
【００１８】
本実施の形態の基地局は、図２に示すように、基地局１を中心とした同心円状のエリア２を１２０°毎に３つに分けた３セクタ構成で、セクタ毎に２キャリアの搬送周波数を割り当てているため、図２（Ａ）に示すように、セルＣ１＝セクタ＃１のｆ１、セルＣ２＝セクタ＃２のｆ１、セルＣ３＝セクタ＃３のｆ１であり、また、図２（Ｂ）に示すように、セルＣ４＝セクタ＃１のｆ２、セルＣ５＝セクタ＃２のｆ２、セルＣ６＝セクタ＃３のｆ２の６つのセルから構成される基地局である。
【００１９】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、各セルには一つのセクタアンテナを有する。例えば，セクタアンテナ３はセルＣ１に対応し、セクタアンテナ４はセルＣ４、セクタアンテナ５はセルＣ２、セクタアンテナ６はセルＣ５、セクタアンテナ７はセルＣ３、セクタアンテナ８はセルＣ６に対応している。なお、移動通信システムはＣＤＭＡ方式であるため、基地局はｆ１及びｆ２を各セクタで同時に使用している。
【００２０】
次に、図１を用いて本発明の一実施の形態を示す基地局の構成について説明する。図２で例に挙げた基地局１は６つのセルから構成されており、図１のように１つのセルに１つの送受信部が対応する構成である。６つのセルの各送受信部は、の図４の従来のセルの構成に加えて、送信増幅部１１１〜１１６の電源をオン又はオフに制御する電源制御部（ＰＳＳＷ）１６１〜１６６と、送信増幅部１１１〜１１６の出力である下り主信号ａ１〜ａ６を切り替える同軸スイッチ１７１〜１７６とを有しており、またセル制御を行うセル制御部１８０と、セクタスイッチ（ＳＷ）１９０と、無指向性アンテナ２００とが６つのセルに共通に設けられている。
【００２１】
まず、セルＣ１に対応する送信部について説明すると、ベースバンド（ＢＢ）信号処理部１５０から出力されたセルＣ１の下り主信号ａ１は、送信増幅部１１１に入力される。送信増幅部１１１で増幅されたセルＣ１の下り主信号ａ１は、次の同軸スイッチ１７１でセル制御部１８０からのセルＣ１制御信号ｄ１により、分波器１２１への経路又はセクタスイッチ（ＳＷ）１９０への経路に切り替えられる。
【００２２】
分波器１２１に入力されたセルＣ１下り主信号ａ１は、分波器１２１を通過した後、セルＣ１に対応したセクタアンテナ１３１から出力される。一方、セクタＳＷ１９０に入力されたセルＣ１下り主信号ａ１は、セクタＳＷ１９０において、他セルの同軸スイッチから入力された信号とセクタＳＷ制御信号ｅにより選択され、無指向性アンテナ２００から出力される。
【００２３】
また、セル制御部１８０からのセルＣ１電源制御信号ｃ１により、セルＣ１の送信増幅部１１１の電源のオン／オフを制御する電源制御部（ＰＳＳＷ）１６１を有している。ＰＳＳＷ１６１は、セルＣ１電源制御信号ｃ１によりセルＣ１を使用していない場合は、送信増幅部１１１の電源をオフし、移動局がセルＣ１で通信を始めた場合は電源をオンにする制御を行う。
【００２４】
次に、セルＣ１の受信部について説明すると、セルＣ１のセクタアンテナ１３１で受信されたセルＣ１上り主信号ｂ１は、分波器１２１を通って受信増幅部１４１に入力され、受信増幅部１４１で一定のレベルまで増幅された後、ＢＢ信号処理部１５０に入力される。受信増幅部１４１は送信増幅部１１１と比較して電力を消費しないこと、移動局の信号を受信する必要があることから電源は常時オンとなっている。
【００２５】
次に、セルＣ１と同様の回路であるセルＣ２の送受信部の構成について説明する。ベースバンド（ＢＢ）信号処理部１５０から出力されたセルＣ２下り主信号ａ２は、送信増幅部１１２に入力され増幅された後、次の同軸スイッチ１７２でセル制御部１８０からのセルＣ２制御信号ｄ２により分波器１２２への経路とセクタスイッチ（ＳＷ）１９０への経路に切り替えられる。
【００２６】
分波器１２２へ入力されるセルＣ２下り主信号ａ２は、分波器１２２を通過した後、セルＣ２に対応したセクタアンテナ１２２から出力される。一方、セクタＳＷ１９０への経路は、セクタＳＷ１９０において、セクタＳＷ制御信号ｅにより選択され、無指向性アンテナ２００から出力される。
【００２７】
また、セル制御部１８０からのセルＣ２電源制御信号ｃ２によりセルＣ２の送信増幅部１１２の電源のオン／オフを制御する電源制御部（ＰＳＳＷ）１６２を有している。ＰＳＳＷ１６２は、セルＣ２電源制御信号ｃ２によりセルＣ２を使用していない場合は、送信増幅部１１２の電源をオフし、移動局がセルＣ２で通信を始めた場合は電源をオンにする制御を行う。
【００２８】
次に、セルＣ２の受信部について説明すると、セルＣ２のセクタアンテナ１３２で受信されたセルＣ２上り主信号ｂ２は、分波器１２２を通って受信増幅部１４２に入力され、受信増幅部１４２で一定のレベルまで増幅された後、ＢＢ信号処理部１５０に入力される。受信増幅部１４２は送信増幅部１１２と比較して電力を消費しないこと、移動局の信号を受信する必要があることから電源は常時オンとなっている。
【００２９】
セルＣ３〜セルＣ６についてもセルＣ１、セルＣ２と全く同じ送受信部があり、６セル構成の基地局の場合、各セルに一つずつ合計６個の送受信部を有している。
【００３０】
次に、図１の本発明の実施の形態の動作について、図３を用いて説明する。図３は本発明の実施の形態の動作を説明する図である。まず、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、移動局が基地局１配下のエリア２内に存在しない時の動作について説明する。移動局が基地局１のエリア２内に存在しない（又は電波を出力していない）時は、基地局１の無指向性アンテナ２００から移動局の初期同期に必要な初期同期信号が，基地局１を中心に３６０°に出力されている。その時、基地局１の各セルに対応している６つのセクタアンテナ３〜８（図１の１３１〜１３６に相当）につながる送受信部は受信部のみ動作している。
【００３１】
この状態を、図１を用いて説明する。移動局が基地局１のエリア２内に存在しない時は、セル制御部１８０では、セルＣ１電源制御信号ｃ１のみ電源オン信号を送り、他セルのセルＣ２電源制御信号ｃ２〜セルＣ６電源制御信号ｃ６などは、すべて電源オフ信号を送るように制御する。各セルのＰＳＳＷ１６１〜１６６では、各セルの電源制御信号にｃ１〜ｃ６より各セルの送信増幅部１１１〜１１６の電源をオン又はオフとする。この場合、セルＣ１の送信増幅部１１１のみ電源が入っており、その他のセルＣ２〜Ｃ６の送信増幅部１１２〜１１６はすべて電源オフ状態である。
【００３２】
これにより、送信増幅部１１１の電源が入っているセルＣ１のみ初期同期信号をエリア２内全てに送出するため、各セルの送信増幅部１１１〜１１６に接続される同軸ＳＷ１７１〜１７６の内、セルＣ１の同軸ＳＷ１７１のみセクタＳＷ１９０の経路を選択するように、セル制御部１８０からセルＣ１制御信号ｄ１で制御している。その他のセルは、送信増幅部１１２〜１１６が電源オフ状態のため、同軸ＳＷ１７２〜１７６は分波器１２２〜１２６の接続経路を選択している。
【００３３】
移動局が基地局１のエリア２内に存在しない場合は、セルＣ１の送信増幅部１１１のみ電源が入っているため、ＢＢ信号処理部１５０から出力されるセルＣ１下り主信号ａ１には初期同期信号のみが含まれている。初期同期信号が含まれたセルＣ１下り主信号ａ１は唯一電源が入っている送信増幅部１１１で増幅され、同軸ＳＷ１７１でセクタＳＷ１９０に唯一経路選択されているため、セクタＳＷ１９０に入力される。
【００３４】
セクタＳＷ１９０を制御するセクタＳＷ制御信号ｅは、セル制御信号ｄ１〜ｄ６と連動しており、この場合、送信増幅部１１１の電源が入っており、セクタＳＷ１９０への経路を選択しているセルＣ１からの信号を選択するようにセル制御部１８０から制御される。従って、セクタＳＷ１９０はセルＣ１からの初期同期信号が含まれたセルＣ１下り主信号ａ１を選択し、無指向性アンテナ２００を通して基地局１のエリア２内３６０°（エリア全域）に出力される。
【００３５】
一方、受信側は各セルの受信増幅部１４１〜１４６はすべて電源オン状態であり、各セルに対応するセクタアンテナ１３１〜１３６（図３の３〜８に相当）が受信可能な状態となっている。このような移動局がセル内に存在しない時のアイドリング状態では、初期同期信号を送信するのに必要な一つのセルを除いて、他の５つのセルの送信増幅部の電源がオフになっているため、基地局の消費電力の低減に大きな効果がある。
【００３６】
次に、移動局がセル内で通信を始めた時の動作を、図３を用いて説明する。図３（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、例えば、移動局１２が基地局１のセクタ＃３に入ってきた時、移動局１２は、まず、無指向性アンテナ２００から出力されている初期同期信号を受信して基地局１との初期同期を行う。
【００３７】
初期同期が確立した時点で移動局１２はセル固有の報知情報等の受信を開始する必要があるため、基地局１は対応するセル（この場合、セルＣ６＝セクタ＃３のｆ２）の送信増幅部１１６の電源をオンにし、移動局１２とセクタアンテナ１３６（図３の８）を通して通信を開始する。
【００３８】
この動作を、図１を用いて説明する。まず、移動局が初期同期を開始した後、各セルのセクタアンテナ１３１〜１３６（図３の３〜８）で受信して、受信増幅部１４１〜１４６で増幅された受信入力を比較して、一番大きな受信入力を持つセクタ＃３の受信入力からセクタ＃３に移動局が存在するとセル制御部１８０が判断する。
【００３９】
セル制御部１８０は、移動局がセクタ＃３にいると判断すると、セクタ＃３のセルＣ３（セクタ＃３のｆ１）か、セルＣ６（セクタ＃３のｆ２）のどちらかを割り当てるよう制御を開始する。例えば、移動局１２に対して、セルＣ６を割り当てるとセル制御部１８０が判断すると、セル制御部１８０は、セルＣ６電源制御信号ｃ６で電源オンにする制御信号を送付する。
【００４０】
セルＣ６のＰＳＳＷ１６６はセルＣ６電源制御信号ｃ６を受け取ると、セルＣ６の送信増幅部１１６の電源をオンにするように制御する。また、セル制御部１８０からのセルＣ６制御信号ｄ６も同軸ＳＷ１７６を制御して、分波器１２６への経路を選択させる。よって、ＢＢ信号処理部１５０から出力される移動局１２に対する下り主信号ａ６は、送信増幅部１１６で増幅され、同軸ＳＷ１７６で選択された分波器１２６の経路を通って、セルＣ６のセクタアンテナ１３６から出力され、移動局１２と基地局１との通信が始まる。
【００４１】
次に、初期同期信号を送信しているセルＣ１に移動局が来た場合の動作について説明する。図１において、この場合は、セクタアンテナ１３１（図３の３）から受信した受信入力が一番大きく、セルＣ１と通信するのが一番良いとセル制御部１８０が判断する。このとき、セルＣ１用の送信増幅部１１１は、前述したように初期同期信号の送信のために使用しているので、初期同期信号送信から移動局との通信に使用を切り替える必要がある。
【００４２】
そこで、セル制御部１８０は、新たに初期同期信号送信のために使用するセルとして、上記のセルＣ１以外の５つのセルＣ２〜Ｃ６のうち、例えば、セルＣ２を選択し、セルＣ２電源制御信号ｃ２で電源オンにする制御信号を出力する。セルＣ２のＰＳＳＷ１６２は、上記のセルＣ２電源制御信号ｃ２を受け取ると、セルＣ２の送信増幅部１１２の電源をオンにするように制御する。
【００４３】
また、セル制御部１８０からのセルＣ２制御信号ｄ２も同軸ＳＷ１７２を制御して、セクタＳＷ１９０への経路を選択させると同時に、セクタＳＷ制御信号ｅもセクタＳＷ１９０を制御してセルＣ２からの信号を選択するように切り替えられる。これにより、セクタＳＷ１９０は、送信増幅部１１２で増幅されて取り出された初期同期信号が含まれたセルＣ２下り主信号ａ２を選択し、無指向性アンテナ２００を通して基地局１のエリア２内３６０°（エリア全域）に出力する。この結果、今までセルＣ１から出力していた初期同期信号は、セルＣ２から出力されるようになる。
【００４４】
一方、セルＣ１が移動局と通信を開始できるようにするため、セル制御部１８０はセルＣ１制御信号ｄ１で同軸ＳＷ１７１を分波器１２１の経路に切り替える。これにより、ＢＢ信号処理部１５０から出力される移動局に対する下り主信号ａ１は、引き続き電源オン状態にある送信増幅部１１１で増幅され、同軸ＳＷ１７１で選択された分波器１２１の経路を通って、セルＣ１のセクタアンテナ１３１（図３の３）から出力され、セルＣ１配下の移動局と基地局１との通信が開始される。
【００４５】
このように、本実施の形態では、セル毎に有している送信増幅部１１１〜１１６の中から使用していない送信増幅部をセル制御部１８０からの制御で一つ選択し、同軸ＳＷ１７１〜１７６及びセクタＳＷ１９０の切り替えにより、無指向性アンテナ２００で基地局を中心とした３６０°に初期同期信号を出力する手段を備えると共に、送信増幅部１１１〜１１６の電源をオフするためのＰＳＳＷ１６１〜１６６とセル制御部１８０において、移動局の在圏しないセルの送信増幅部の電源を切断する制御を行う手段を備えている。
【００４６】
このため、本実施の形態によれば、移動局の有無にかかわらず常時送信出力する必要のある移動局用の初期同期信号は、一つのセルの送信部からの出力で全エリアのカバーが可能であり、移動局が基地局１配下のセル内に入ってきて通信を始めるために基地局１と初期動作を確立した時点で、初めて移動局が存在するセルの送信増幅部の電源が入り、移動局と通信を始めることができ、移動局が存在するセルのみ送信増幅部の電源を入れて送信出力すればよいため、基地局の消費電力の低減に大きな効果がある。
【００４７】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、上記の実施の形態では、図２に示すような３セクタ２ＲＦ（６セル）構成の基地局をあげているが、他にセクタ数を変えた構成とキャリア数を変えた構成の組み合わせによる基地局にも適用可能である。例えば、セクタ数を増やした６セクタ２ＲＦ（１２セル）構成の基地局や、キャリア数を増やした３セクタ４ＲＦ（１２セル）構成の基地局、及びセクタ数とキャリア数の両方を増やした６セクタ４ＲＦ（２４セル）構成の基地局などにも本発明は適用可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動局の有無にかかわらず常時送信出力する必要のある移動局用の初期同期信号は、一つのセルの送受信部から出力されて無指向性アンテナより送信することにより、初期同期信号送信のためには他のセルの送受信部内の送信増幅部の電源は移動局が存在しない限りオフすることができるため、特に消費電力の大きな送信増幅部の電力消費を抑えることができ、よって基地局全体の平均消費電力を大幅に削減することができる。
【００４９】
また、本発明によれば、移動局が基地局配下のセル内に入ってきて通信を始めるために基地局と初期動作を確立した時点で、初めて移動局が在圏するセルの送信増幅部の電源が入り、移動局と通信を始めることにより、移動局が在圏しない他のすべてのセルに対応する送受信部内の送信増幅部は、初期同期信号を送信する一つの送受信部内の送信増幅部を除き、電源オフとしたため、基地局全体の消費電力を低減でき、特にセル構成が増加すればするほど、送信増幅部が増えるため、送信増幅部の基地局全体に占める割合も増え、消費電力低減の効果が大きくなる（例えば、６セクタ２ＲＦ＝１２セルや６セクタ４ＲＦ＝２４セルなど、６セル構成と比較してさらに１／２〜１／４の低減効果が期待できる。）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。
【図２】本発明の移動通信システムの基地局構成及びセルの一実施の形態の説明図である。
【図３】本発明の基地局の一実施の形態と移動局の動作を説明する構成図である。
【図４】従来の基地局の一例のブロック図である。
【符号の説明】
１ 基地局
２ 基地局を中心とした同心円状のエリア
３、４、８、１３１、１３２、１３６ セクタアンテナ
１１１、１１２、１１６ 送信増幅部
１２１、１２２、１２６ 分波器
１４１、１４２、１４６ 受信増幅部
１５０ ベースバンド（ＢＢ）信号処理部
１６１、１６２、１６６ 電源制御部（ＰＳＳＷ）
１７１、１７２、１７６ 同軸スイッチ（ＳＷ）
１８０ セル制御部
１９０ セクタスイッチ（ＳＷ）
２００ 無指向性アンテナ
ａ１ セルＣ１下り主信号
ａ２ セルＣ２下り主信号
ａ６ セルＣ６下り主信号
ｂ１ セルＣ１上り主信号
ｂ２ セルＣ２上り主信号
ｂ６ セルＣ６上り主信号
ｃ１ セルＣ１電源制御信号
ｃ２ セルＣ２電源制御信号
ｃ６ セルＣ６電源制御信号
ｄ１ セルＣ１制御信号
ｄ２ セルＣ２制御信号
ｄ６ セルＣ６制御信号
ｅ セクタＳＷ制御信号
Claims (6)
- 通信可能エリアをｎ個（ｎは２以上の整数）のセクタに分けると共に、各セクタで使用するキャリアがｍ個（ｍは２以上の整数）に割り当てられたｎ×ｍ個のセルを有する基地局と、該基地局と前記セルのいずれかで通信する移動局とからなる移動通信システムにおいて、
前記移動局は、前記基地局から送信される初期同期信号を受信して同期確立してから前記基地局と通信する手段を有し、
前記基地局は、
前記セル毎に対応して全部でｎ×ｍ個設けられており、下り主信号を増幅する送信増幅部と、上り主信号を増幅する受信増幅部と、前記移動局との間の通信に使用するセクタアンテナと、前記送信増幅部の電源をオン又はオフに制御する電源制御部と、前記送信増幅部で増幅された前記下り主信号を前記セクタアンテナ又は外部へ出力する第１のスイッチを少なくとも有する送受信部と、
前記ｎ×ｍ個の送受信部のうち第１の送受信部の前記第１のスイッチにより選択されて外部へ取り出された前記下り主信号に含まれる前記初期同期信号を選択する第２のスイッチと、
前記第２のスイッチにより選択された前記初期同期信号を送信する無指向性アンテナと、
少なくとも前記ｎ×ｍ個の送受信部のうち、前記初期同期信号を送信する前記第１の送受信部内の前記送信増幅部の電源をオンとするように前記電源制御部を制御する第１の制御手段と、
少なくとも前記第１の送受信部内の前記第１のスイッチを前記第２のスイッチ側に接続するように切り替え制御する第２の制御手段と、
前記移動局が前記ｎ個のセクタのうちどのセクタに在圏するかを、前記ｎ×ｍ個の送受信部内の前記受信増幅部からの各受信信号レベルを比較することで検出する検出手段と
を有することを特徴とする移動通信システム。 - 前記第１の制御手段は、前記検出手段により検出された前記移動局が在圏する一のセクタ内の任意の一の前記セルに対応する第２の送受信部内の前記送信増幅部の電源をオンとし、前記第１及び第２の送受信部以外の他の送受信部内の前記送信増幅部の電源をオフとするように前記電源制御部を更に制御し、前記第２の制御手段は、前記第２の送受信部内の前記第１のスイッチを前記セクタアンテナ側に接続するように更に切り替え制御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。
- 通信可能エリアをｎ個（ｎは２以上の整数）のセクタに分けると共に、各セクタで使用するキャリアがｍ個（ｍは２以上の整数）に割り当てられたｎ×ｍ個のセルを有し、移動局との間で通信する移動通信システムの基地局において、
前記セル毎に対応して全部でｎ×ｍ個設けられており、下り主信号を増幅する送信増幅部と、前記移動局との間の通信に使用するセクタアンテナと、前記セクタアンテナで受信された上り主信号を増幅する受信増幅部と、前記送信増幅部の電源をオン又はオフに制御する電源制御部と、前記送信増幅部で増幅された前記下り主信号を前記セクタアンテナ又は外部へ出力する第１のスイッチを少なくとも有する送受信部と、
前記ｎ×ｍ個の送受信部のうち第１の送受信部の前記第１のスイッチにより選択されて外部へ取り出された前記下り主信号に含まれる前記初期同期信号を選択する第２のスイッチと、
前記第２のスイッチにより選択された前記初期同期信号を送信する無指向性アンテナと、
少なくとも前記ｎ×ｍ個の送受信部のうち、前記初期同期信号を送信する前記第１の送受信部内の前記送信増幅部の電源をオンとするように前記電源制御部を制御する第１の制御手段と、
少なくとも前記第１の送受信部内の前記第１のスイッチを前記第２のスイッチ側に接続するように切り替え制御する第２の制御手段と、
前記移動局が前記ｎ個のセクタのうちどのセクタに在圏するかを、前記ｎ×ｍ個の送受信部内の前記受信増幅部からの各受信信号レベルを比較することで検出する検出手段と
を有することを特徴とする基地局。 - 前記第１の制御手段は、前記検出手段により検出された前記移動局が在圏する一のセクタ内の任意の一の前記セルに対応する第２の送受信部内の前記送信増幅部の電源をオンとし、前記第１及び第２の送受信部以外の他の送受信部内の前記送信増幅部の電源をオフとするように前記電源制御部を更に制御し、前記第２の制御手段は、前記第２の送受信部内の前記第１のスイッチを前記セクタアンテナ側に接続するように更に切り替え制御することを特徴とする請求項３記載の基地局。
- 前記検出手段により、前記初期同期信号を送信する前記第１の送受信部に対応するセクタ内のセルに前記移動局が移動してきたことが検出されたときには、前記第１の制御手段は、前記第１の送受信部以外の不使用の第３の送受信部内の前記送信増幅部の電源をオンとするように前記電源制御部を制御し、前記第２の制御手段は、前記第３の送受信部内の前記第１のスイッチを前記第２のアンテナ側に切り替え制御すると共に、前記第１の送受信部内の前記第１のスイッチを前記セクタアンテナ側に切り替え制御することを特徴とする請求項４記載の基地局。
- 通信可能エリアを角度３６０゜／ｎずつのｎ個のセクタに分け、各セクタで使用するキャリアがｍ個（ｍは２以上の整数）に割り当てられたｎ×ｍ個のセルを有し、移動局との間でＣＤＭＡ方式で無線通信することを特徴とする請求項３乃至５記載の基地局。
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