JP4013651B2

JP4013651B2 - 無線基地局装置の温度管理制御システムとその制御方法

Info

Publication number: JP4013651B2
Application number: JP2002149419A
Authority: JP
Inventors: 洋明網中
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: JP2003347993A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線基地局装置における温度管理の制御システム及び方法に関し、特に、温度条件により無線基地局装置の機能を制限することで装置温度を制御するシステム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年基地局設置フロアスペースの確保が難しくなってきており、基地局装置の小型化や省スペース設計が強く求められてきている。さらに携帯電話加入者の増加に伴い、基地局内の装置数も増えており、基地局装置の温度管理において特別な工夫が必要となる。
【０００３】
図３は、従来の基地局装置における温度管理制御方法であり、装置内に温度センサー及びファンを備え、温度条件によってファンを作動させ温度上昇を防止している動作フローチャート図である。図３に示すように、正常運用状態（ステップＢ１）では、温度センサーが定期的に温度情報を読み出し、温度管理を行う制御部に報告して温度判定を行う（ステップＢ２）。
【０００４】
このとき検出温度Ｔが設定温度Ｔ１以下の場合（Ｔ≦Ｔ１）は正常状態と判断し、ステップＢ１に戻る。しかし設定温度Ｔ１より高い場合（Ｔ＞Ｔ１）、次の温度判定を行う（ステップＢ３）。
【０００５】
ステップＢ３において検出温度Ｔが設定温度Ｔ３より高い場合（Ｔ＞Ｔ３）、危険状態にあるとして温度管理制御部は強制的に無線基地局装置を立ち下げる（シャットダウン）ようにしている（ステップＢ６）。
【０００６】
次に、設定値Ｔ３以下の場合（Ｔ１＜Ｔ≦Ｔ３）、温度管理制御部はファンを作動させて無線基地局装置の温度上昇を防止し（ステップＢ４）、ファン動作後も正常運用状態時と同様に定期的に温度情報を読み出して温度判定を行う（ステップＢ５）。
【０００７】
ステップＢ５では検出温度Ｔと設定値Ｔ１、Ｔ３を比較し、検出温度Ｔが設定値Ｔ１よりΔｔ以上低い場合（Ｔ≦Ｔ１−Δｔ）は無線基地局装置の温度が十分に下がったと判断してファン動作状態Ｂ４から正常運用状態Ｂ１へ移行する。
【０００８】
ここで、検出温度Ｔが設定値Ｔ３以下だがＴ１−Δｔより高い場合（Ｔ１−Δｔ＜Ｔ≦Ｔ３）はファン動作状態を保持する。また、検出温度Ｔが設定温度Ｔ３より高い場合（Ｔ＞Ｔ３）、危険状態にあるとして温度管理制御部は強制的に無線基地局装置を立ち下げるようにしている。
【０００９】
なお、上記の設定温度Ｔ３は無線基地局装置の動作許容温度範囲における上限値で、この値を超えると無線基地局装置の正常動作を保証しない温度値である。また、設定温度Ｔ１は設定温度Ｔ３よりも低い値で、この値を超えるとファンを作動させる温度値である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
これまで説明したように、従来の基地局装置における温度管理制御方法では、
ユーザーに大きな影響を与えてしまうという問題があった。即ち，無線基地局装置温度が過度に上昇して危険状態になった場合、ユーザーが接続された状態であっても装置の一部または全体を強制的に立ち下げてしまい、そのため接続されているユーザーはすべて強制的に呼を切断されていた。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、無線基地局装置の温度が上昇する初期段階から、できるだけユーザーに影響を与えないで無線基地局装置の温度を制御できるシステムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、温度センサーを設置して無線基地局装置の温度管理を行う制御システムであって、最初に無線基地局装置内の温度が予め設定された値を超えた場合当該無線基地局装置の伝送速度を制限し、前記伝送速度の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合当該無線基地局装置のユーザー数を制限することを具備させる。
【００１３】
即ち、温度条件により無線基地局装置の機能を一部制限することで過酷な条件下でも無線基地局装置を動作可能にできる。
【００１４】
また、温度センサーを設置して無線基地局装置の温度管理を行う制御システムであって、最初に無線基地局装置内の温度が予め設定された値を超えた場合当該無線基地局装置の伝送速度を制限し、前記伝送速度の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合当該無線基地局装置のユーザー数を制限し、前記ユーザー数の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合ユーザー数を調査して当該ユーザーが存在する時はユーザー数を制限することを再度実施し、当該ユーザーが存在しない時は強制的に立ち下げることを具備させる。
【００１５】
また、前記伝送速度の制限手段は、データ通信の伝送速度を制限することを具備させる。
【００１６】
また、前記ユーザー数の制限手段は、空きチャネル数を制限する手段と送信出力を抑える手段を無線基地局装置の運用状態に応じて使い分けることを具備させる。
【００１７】
また、前記ユーザー数の制限手段は、無線基地局装置内の空きチャネルが予め設定された数以上に存在する場合は空きチャネル数を制限し、無線基地局装置内の空きチャネルが予め設定された数未満の場合は送信出力を抑えることを具備させる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明を構成している無線基地局装置の機能構成ブロック図である。図１に示すように、無線ネットワーク制御装置１は伝送路インターフェースを持ち、無線基地局を制御している。また、無線基地局の保守監視情報は無線ネットワーク制御装置１を介して保守監視制御装置９に送られ、無線基地局の状態管理・保守をしている。
【００１９】
最初に無線基地局内の装置について説明する。無線ネットワーク制御装置１との通信を司る伝送路インターフェース２と、温度センサーを制御並びに監視している温度センサー制御部４と、信号処理部７や無線部８を制御並びに監視している呼処理監視制御部５と、これらの装置をまとめてコントロールするＣＰＵ３から構成されている共通制御部がある。
【００２０】
無線基地局内には、この他に無線基地局装置の温度をモニターしている温度センサー６と、ユーザーの制御をしている信号処理部７と、無線信号との送受信機能を備えている無線部８から構成されている。
【００２１】
次に、主信号の流れを説明する。コアネットワークからの下り信号は無線ネットワーク制御装置１を通り、無線基地局内の伝送路インターフェース２に入る。その後、呼処理監視制御部５を介して信号処理部７に入り各種信号処理（変調、Ｄ／Ａ変換等）が行われ、最終的には無線部８で増幅されてアンテナへ送られる。
【００２２】
そして、上り信号は下り信号と逆の手順で流れる。アンテナから無線部８を通って信号処理部７に入った上り信号は下り信号と逆の信号処理（復調、Ａ／Ｄ変換等）を施され、呼処理監視制御部５と伝送路インターフェース２を通り無線ネットワーク制御装置１に送られ、最終的にはコアネットワークへ送られる。
【００２３】
次に、制御信号について説明する。無線基地局内はＣＰＵ３が全体制御をしており、伝送路インターフェース２、呼処理監視制御部５、信号処理部７、無線部８等の各部は制御のための信号送受を行っている。そして温度センサー６の情報は温度センサー制御部４を介してＣＰＵ３に報告される。
【００２４】
さらに必要に応じて、各種監視情報はＣＰＵ３から伝送路インターフェース２と無線ネットワーク制御装置１を介して保守監視制御装置９に送られる。
【００２５】
図２は、本発明の温度管理制御システムの動作フローチャート図である。図２に示すように、一般に正常運用状態（ステップＡ１）では、共通制御部の温度センサー制御部４が定期的に温度センサー６から温度情報を読み出し、ＣＰＵ３に報告する（ステップＡ２）。このとき検出温度Ｔが設定温度Ｔ０以下の場合（Ｔ≦Ｔ０）は正常状態と判断し、ステップＡ１に戻る。
【００２６】
しかし設定温度Ｔ０より高い場合（Ｔ＞Ｔ０）、次の温度判定を行う（ステップＡ３）。ステップＡ３において検出温度Ｔが設定温度Ｔ２より高い場合（Ｔ＞Ｔ２）、危険状態にあるとしてＣＰＵ３は強制的に無線基地局装置を立ち下げるようにしている。また、設定値Ｔ２以下の場合（Ｔ０＜Ｔ≦Ｔ２）、ＣＰＵ３は無線基地局装置の温度上昇を防止する第一の制限をかける（ステップＡ４）。
【００２７】
この第一の制限手段として伝送速度を制限する方法を採用している。即ち、音声通信の伝送速度は決まっているため制限することはできないが、データ通信の伝送速度は制限可能であるため、予め設定した伝送速度以上のデータ通信呼を受け付けないように制限している。
【００２８】
この制限により呼処理監視制御部５および信号処理部７の負荷は下がり、その結果発熱量が下がることになり、無線基地局装置全体の温度上昇を緩和することができる。
【００２９】
次に、無線基地局装置は制限状態（ステップＡ５）に移行し、ステップＡ５は正常運用状態時と同様に定期的に温度情報を読み出して温度判定を行う（ステップＡ６、Ａ７）。ステップＡ６では検出温度Ｔと設定値Ｔ０を比較し、検出温度Ｔが設定値Ｔ０よりΔｔ以上低い場合（Ｔ≦Ｔ０−Δｔ）は無線基地局装置温度が十分下がったと判断し、制限状態Ａ５から正常運用状態Ａ１へ移行する。
【００３０】
ここで、検出温度Ｔが設定値Ｔ０以下であり、差がΔｔ未満の場合（Ｔ０−Δｔ＜Ｔ≦Ｔ０）は制限状態を保持し、ステップＡ５に戻る。また、検出温度Ｔが設定値Ｔ０より高い場合（Ｔ＞Ｔ０）、再度の温度判定を行う（ステップＡ７）。
【００３１】
ステップＡ７はステップＡ３と同じ判定を行い、検出温度Ｔが設定温度Ｔ２より高い場合（Ｔ＞Ｔ２）、危険状態にあるとしてＣＰＵ３は強制的に無線基地局装置を立ち下げるようにしている。そして、設定値Ｔ２以下の場合（Ｔ０＜Ｔ≦Ｔ２）、ＣＰＵ３は第二の制限をかける（ステップＡ８）。
【００３２】
この第二の制限手段としてユーザー数を制限する方法を採用しており、具体的な制限方法は以下の２点が考えられる。
（１）空きチャンネルを制限する方法。
無線基地局装置の信号処理部７、呼処理監視部５はユーザーに開放しているチャンネル数を管理しており、ここで使えるチャンネル数を制限すればユーザー数は制限できる。具体的には空きチャンネルの一部を閉塞し、この閉塞した空きチャネルをユーザーに開放しないようにして制限している。
【００３３】
（２）送信出力を抑える方法。
無線基地局装置からの送信出力を下げると移動局側で受信するパワーが下がり、移動局はより受信状況の良い別の無線基地局へ切替接続を行う。具体的には予め設定されている無線部８の送信出力値を低く再設定してＣＰＵ３経由で無線部８に送り、無線基地局装置の送信出力を抑えるようにしている。この結果、受信パワーしきい値未満の移動局は他の無線基地局装置に切替接続することになり、この無線基地局装置のユーザー数を減らすことができる。
【００３４】
なお、（１）と（２）は異なる手法であるがどちらも信号処理部７や呼処理監視部５、無線部８の負荷を軽減し、無線基地局装置の発熱量を抑えることができるので状況に応じて使い分けるようにしている。一例としては、無線基地局装置内の空きチャネルが予め設定された数以上に存在する場合は（１）の手法で空きチャンネルを閉塞し、空きチャネルが予め設定された数未満の場合は（２）の手法で積極的に空きチャンネルを作るという方法が挙げられる。
【００３５】
次に、第二の制限後も正常運用状態時と同様に定期的に温度情報を読み出して温度判定を行う（ステップＡ９、Ａ１０）。ステップＡ９では検出温度Ｔと設定値Ｔ０を比較し、検出温度Ｔが設定値Ｔ０より低い場合（Ｔ≦Ｔ０）は無線基地局装置温度が下がったと判断し、制限状態Ａ５へ移行する。また、検出温度Ｔが設定値Ｔ０より高い場合（Ｔ＞Ｔ０）、再度の温度判定を行う（ステップＡ１０）。
【００３６】
ステップＡ１０はステップＡ３、ステップＡ７と同じ判定を行い、検出温度Ｔが設定温度Ｔ２より高い場合（Ｔ＞Ｔ２）、危険状態にあるとしてＣＰＵ３は強制的に無線基地局装置を立ち下げるようにしている。そして、設定値Ｔ２以下の場合（Ｔ０＜Ｔ≦Ｔ２）、ＣＰＵ３は次のユーザー数判定を行う（ステップＡ１１）。
【００３７】
ステップＡ１１のユーザー数判定を行った結果、ユーザーがいないとなった（Ｎ=０）場合の無線基地局装置は不安定な状態にあり、ユーザーへの影響がないと判断し、ＣＰＵ３は強制的に無線基地局装置を立ち下げるようにしている。また、ユーザーがいるとなった（Ｎ＞０）場合の無線基地局装置はステップＡ８に戻り再度ユーザー数を制限する制御を行う。
【００３８】
また、上記本発明の実施の形態では、装置温度の制御において最初に伝送速度の制限を実施し、その後ユーザーの制限を行うように制御したが、この制御順序を逆にしても同様の効果が得られるのは明らかである。
【００３９】
なお、上記の設定温度Ｔ２は無線基地局装置の動作許容温度範囲における上限値で、この値を超えると無線基地局装置の正常動作を保証しない温度値である。また、設定温度Ｔ０は設定温度Ｔ２よりも低い値で、この値を超えると各種制限動作を実施する温度値である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、温度条件により無線基地局装置の機能を一部制限することで過酷な条件下でも無線基地局装置を動作可能にできるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を構成している無線基地局装置の機能構成ブロック図である。
【図２】本発明の温度管理制御システムの動作フローチャート図である。
【図３】従来の基地局装置における動作フローチャート図である。
【符号の説明】
１無線ネットワーク制御装置
２伝送路インターフェース
３ＣＰＵ
４温度センサー制御部
５温度センサー制御部
６温度センサー
７信号処理部
８無線部
９保守監視制御装置

Claims

温度センサーを設置して無線基地局装置の温度管理を行う制御システムであって、
最初に無線基地局装置内の温度が予め設定された値を超えた場合当該無線基地局装置の伝送速度を制限し、前記伝送速度の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合当該無線基地局装置のユーザー数を制限することを特徴とする温度管理制御システム。
温度センサーを設置して無線基地局装置の温度管理を行う制御システムであって、
最初に無線基地局装置内の温度が予め設定された値を超えた場合当該無線基地局装置のユーザー数を制限し、前記ユーザー数の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合当該無線基地局装置の伝送速度を制限することを特徴とする温度管理制御システム。
温度センサーを設置して無線基地局装置の温度管理を行う制御システムであって、
最初に無線基地局装置内の温度が予め設定された値を超えた場合当該無線基地局装置の伝送速度を制限し、前記伝送速度の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合当該無線基地局装置のユーザー数を制限し、前記ユーザー数の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合ユーザー数を調査して当該ユーザーが存在する時はユーザー数を制限することを再度実施し、当該ユーザーが存在しない時は強制的に立ち下げることを特徴とする温度管理制御システム。
温度センサーを設置して無線基地局装置の温度管理を行う制御システムであって、
最初に無線基地局装置内の温度が予め設定された値を超えた場合当該無線基地局装置のユーザー数を制限し、前記ユーザー数の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合当該無線基地局装置の伝送速度を制限し、前記伝送速度の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合ユーザー数を調査して当該ユーザーが存在する時はユーザー数を制限することを再度実施し、当該ユーザーが存在しない時は強制的に立ち下げることを特徴とする温度管理制御システム。
前記伝送速度の制限手段は、データ通信の伝送速度を制限することを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれかに記載の温度管理制御システム。
前記ユーザー数の制限手段は、空きチャネル数を制限する手段と送信出力を抑える手段を無線基地局装置の運用状態に応じて使い分けることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれかに記載の温度管理制御システム。
前記ユーザー数の制限手段は、無線基地局装置内の空きチャネルが予め設定された数以上に存在する場合は空きチャネル数を制限し、無線基地局装置内の空きチャネルが予め設定された数未満の場合は送信出力を抑えることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれかに記載の温度管理制御システム。
温度センサーを設置して無線基地局装置の温度管理を行う制御方法であって、
最初に無線基地局装置内の温度が予め設定された値を超えた場合当該無線基地局装置の伝送速度を制限するステップと、前記伝送速度の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合当該無線基地局装置のユーザー数を制限するステップを有することを特徴とする温度管理制御方法。
温度センサーを設置して無線基地局装置の温度管理を行う制御方法であって、
最初に無線基地局装置内の温度が予め設定された値を超えた場合当該無線基地局装置のユーザー数を制限するステップと、前記ユーザー数の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合当該無線基地局装置の伝送速度を制限するステップを有することを特徴とする温度管理制御方法。
温度センサーを設置して無線基地局装置の温度管理を行う制御方法であって、
最初に無線基地局装置内の温度が予め設定された値を超えた場合当該無線基地局装置の伝送速度を制限するステップと、前記伝送速度の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合当該無線基地局装置のユーザー数を制限するステップと、前記ユーザー数の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合ユーザー数を調査して当該ユーザーが存在する時はユーザー数を制限することを再度実施し、当該ユーザーが存在しない時は強制的に立ち下げるステップを有することを特徴とする温度管理制御方法。
温度センサーを設置して無線基地局装置の温度管理を行う制御方法であって、
最初に無線基地局装置内の温度が予め設定された値を超えた場合当該無線基地局装置のユーザー数を制限するステップと、前記ユーザー数の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合当該無線基地局装置の伝送速度を制限するステップと、前記伝送速度の制限状態において無線基地局装置内の温度が予め設定された値を再び超えた場合ユーザー数を調査して当該ユーザーが存在する時はユーザー数を制限することを再度実施し、当該ユーザーが存在しない時は強制的に立ち下げるステップを有することを特徴とする温度管理制御方法。
前記伝送速度の制限ステップは、データ通信の伝送速度を制限するステップを有することを特徴とする請求項８乃至請求項１１いずれかに記載の温度管理制御システム。
前記ユーザー数の制限ステップは、空きチャネル数を制限するステップと送信出力を抑えるステップを無線基地局装置の運用状態に応じて使い分けることを特徴とする請求項８乃至請求項１１いずれかに記載の温度管理制御方法。
前記ユーザー数の制限ステップは、無線基地局装置内の空きチャネルが予め設定された数以上に存在する場合は空きチャネル数を制限し、無線基地局装置内の空きチャネルが予め設定された数未満の場合は送信出力を抑えるステップを有することを特徴とする請求項８乃至請求項１１いずれかに記載の温度管理制御方法。