WO2010134311A1 - 無線基地局装置、及びその制御方法 - Google Patents

無線基地局装置、及びその制御方法 Download PDF

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radio base
station apparatus
baseband processing
unit
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御子柴高徳
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日本電気株式会社
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    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H04W52/0229—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a wanted signal
    • H04W52/0232—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a wanted signal according to average transmission signal activity
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a radio base station apparatus and a control method thereof, and particularly to a radio base station apparatus capable of suppressing power consumption and a control method thereof.
  • FIG. 8 is a diagram showing a mobile communication system to which such a mobile communication standard is applied (see Patent Document 1).
  • mobile device 100 communicates with radio base station apparatus 101 by radio.
  • the radio base station apparatus 101 is connected to the core network 102 by wire.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the radio base station apparatus 101 (see Patent Document 1).
  • a radio base station apparatus 101 transmits baseband processing cards (BBP cards) 103-1 to 103-n, a control unit 104, a transmission path 105-1 for transmitting control signals, and user data.
  • BBP cards baseband processing cards
  • a transmission path 105-2 and a transmission path termination unit 106 are provided.
  • the surrounding area covered by the radio base station apparatus 101 is divided into a plurality of sectors (also referred to as cells) 1 to n.
  • Communication with mobile devices located in the areas of sectors 1 to n is processed by baseband processing cards (BBP cards) 103-1 to 103-n provided corresponding to the sectors.
  • the control signal is transmitted and received between the baseband processing cards (BBP cards) 103-1 to 103-n and the control unit 104, and between the control unit 104 and the transmission path termination unit 106.
  • user signals are transmitted and received between the baseband processing cards (BBP cards) 103-1 to 103-n and the core network via the transmission line termination unit 106.
  • an object of the present invention is to provide a radio base station apparatus capable of suppressing communication costs and a control method thereof.
  • a radio base station apparatus includes a monitoring control unit that monitors a load status of a radio base station apparatus, a plurality of baseband processing units that perform baseband processing of communication data, and a plurality of RF that transmits and receives the communication data A module, a routing unit that controls connection between the plurality of baseband processing units and the plurality of RF modules, and a power supply unit that supplies power to the plurality of baseband processing units and the plurality of RF modules.
  • the power supply unit switches between a case where power is supplied using only an external power source and a case where power is supplied using an external power source and a battery, based on the load status of the radio base station apparatus.
  • the control method for a radio base station apparatus having an external power source and a battery as a power source includes the following steps. Monitoring the load on the radio base station apparatus; A step of using a power source of the radio base station apparatus as a combination of the external power source and the battery when the load of the radio base station apparatus exceeds a predetermined threshold.
  • the present invention it is possible to provide a radio base station apparatus capable of reducing communication costs and a control method thereof.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a radio base station apparatus according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a power supply unit of the radio base station apparatus according to the first embodiment
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a flow of a power supply switching process of the radio base station apparatus according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a power supply switching process of the radio base station apparatus according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a diagram of a radio base station apparatus according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a process when turning on / off a power supply of a baseband processing unit of a radio base station apparatus according to the second exemplary embodiment;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a process when turning on / off a power supply of a baseband processing unit of a radio base station apparatus according to the second exemplary embodiment;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a process when turning on / off a power supply of a baseband processing unit
  • FIG. 6 is a diagram for explaining timing for turning on / off a power supply of a baseband processing unit of a radio base station apparatus according to a second exemplary embodiment; It is a figure for demonstrating the mobile communication system concerning background art. It is a figure for demonstrating the radio base station apparatus concerning background art.
  • FIG. 1 is a diagram of the radio base station apparatus according to the first embodiment.
  • the radio base station apparatus according to the present embodiment includes a monitoring control unit 1 that monitors the load status of the radio base station apparatus, and a plurality of baseband processing units 3 that perform baseband processing of communication data. 4 and 5 and a plurality of RF modules 7, 8 and 9 for transmitting and receiving communication data, and a routing for controlling connection between a plurality of baseband processing units 3, 4 and 5 and a plurality of RF modules 7, 8 and 9 And a power supply unit 2 that supplies power to the plurality of baseband processing units 3, 4, 5 and the plurality of RF modules 7, 8, 9.
  • the electric power supply part 2 switches the case where electric power is supplied only using an external power supply, and the case where electric power is supplied using an external power supply and a battery based on the load condition of a radio base station apparatus.
  • the radio base station apparatus according to the present embodiment will be described in detail.
  • the supervisory control unit (master card) 1 has an interface function with the core network and the adjacent radio base station apparatus (eNB), and mainly performs L2 / L3 function processing.
  • the radio base station apparatus (eNB) and the core network (MME / UPE: Mobile Management Entity / User Plane Entity) are connected via an S1 interface, and adjacent radio base station apparatuses (eNBs) are connected via an X2 interface.
  • the monitoring control unit 1 is connected to the baseband processing units 3, 4, and 5 and has a function of transmitting / receiving communication data to / from the baseband processing unit.
  • the monitoring control unit 1 can monitor the load status of the radio base station apparatus.
  • the load status of the radio base station apparatus can be determined by, for example, counting the number of users (RRC_Connecnted_User) in each cell.
  • the monitoring control unit 1 operates the radio base station device only with an external power source, or operates the radio base station device with a combination of an external power source and a battery. And has a function of notifying the power supply unit 2 of the determination result.
  • the power supply unit 2 supplies power to the baseband processing units 3, 4, 5 and the RF modules 7, 8, 9.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the power supply unit 2 of the radio base station apparatus according to the present embodiment.
  • the power supply unit 2 includes a power supply switching unit 11, an external power supply unit 12, a battery unit 13, and a charging unit 14.
  • An output (power supply) from the power supply unit 2 is connected to each baseband processing unit 3, 4, 5 and each RF module 7, 8, 9.
  • the power supply switching unit 11 can select either the case of selecting only the external power supply unit 12 or the case of selecting the external power supply unit 12 and the battery unit 13 based on the signal from the monitoring control unit 1.
  • the external power supply unit 12 inputs an external input power supply and supplies the external power supply to the power supply switching unit 11.
  • the battery unit 13 supplies battery power to the power supply switching unit 11.
  • the charging unit 14 has a function of inputting the external input power source and charging the battery unit 13 when the amount of power stored in the battery unit 13 becomes a predetermined value or less.
  • the charging unit 14 has a function of notifying the power supply switching unit 11 when the amount of power stored in the battery unit 13 becomes a predetermined value or less, or when the battery unit 13 is fully charged.
  • Baseband processing units (baseband cards) 3, 4, and 5 mainly perform L1 function processing.
  • the radio base station apparatus supports a plurality of cells.
  • the cells are divided into the baseband processing units as much as possible. For example, in a three-cell configuration having three baseband processing units, cell A is allocated to baseband processing unit # 0, cell B is allocated to baseband processing unit # 1, and cell C is allocated to baseband processing unit # 2.
  • RF modules 7, 8, and 9 are RF modules assigned to each cell, and the radio base station apparatus shown in FIG. 1 shows a configuration diagram of the RF module when operating in three cells.
  • the power of the RF module is supplied from the power supply unit 2.
  • the radio base station apparatus has three baseband processing units 3, 4, and 5 as shown in FIG. 1, and cells A, B, and C are set in the respective baseband processing units.
  • the baseband processing units 3, 4, and 5 count the number of users (RRC_Connected_User) as means for detecting the load of each cell, and periodically transmit the count number to the monitoring control unit 1. Thereby, the monitoring control part can monitor the load condition concerning a radio base station apparatus. As shown in FIG. 3, when the radio base station apparatus is operated only by the external power supply unit and the load of the radio base station apparatus becomes large, the monitoring control unit is connected to the external power supply unit 12 and the battery shown in FIG. Judgment is made to operate in combination with the unit 13 (S1).
  • the monitoring control unit notifies the power supply switching unit in the power supply unit to operate using both the external power supply unit and the battery unit (S2).
  • the power supply switching unit that has received this notification switches the switch so that power from the battery unit is also supplied in addition to the current supply of the external power supply unit (S3).
  • S3 By the operation of the power supply switching unit, operation using both the external power supply unit and the battery unit is started (S4).
  • the monitoring control unit determines to operate using only the external power supply unit. (S5).
  • the monitoring control unit notifies the power supply switching unit in the power supply unit to operate using only the external power supply unit (S6).
  • the power supply switching unit that has received this notification switches the switch so that the operation is performed using only the external power supply unit from the operation using both the external power supply unit and the battery unit (S7).
  • the operation using only the external power supply unit is started by the operation of the power supply switching unit (S8).
  • case B a case where the capacity of the battery is reduced when the radio base station is operated by using both the external power supply unit and the battery unit (S4) will be described.
  • the radio base station apparatus is operated using both the external power supply unit and the battery unit (S4), if the battery capacity is reduced, the battery unit has a lower battery capacity than the power supply switching unit. Is notified (S9). Receiving this notification, the power supply switching unit switches the switch from the operation using both the external power supply unit and the battery unit to the operation using only the external power supply unit (S10). The operation using only the external power supply unit is started by the operation of the power supply switching unit (S11).
  • the power supply switching unit notifies the monitoring control unit that the power supply to the radio base station apparatus is limited to the external power supply unit because the battery capacity of the battery unit has decreased (S12). In this case, it is assumed that the monitoring control unit does not operate the battery unit together until receiving a notification that the charging of the battery unit is completed.
  • the battery unit notifies the power supply switching unit that the charging of the battery unit is completed (S13). Then, the power supply switching unit that has received the notification notifies the monitoring control unit that the charging of the battery unit has been completed (S14).
  • the radio base station apparatus switches between a case where only the external power supply unit is used and a case where the external power supply unit and the battery unit are used together depending on the load state of the radio base station device. be able to.
  • the radio base station apparatus when the load status of the radio base station apparatus (that is, the number of RRC_Connecnted_Users in each cell) is lower than the threshold value, the radio base station apparatus is operated only by the external power supply unit. At this time, the power supply unit can charge the battery unit. On the other hand, when the load state of the radio base station apparatus is higher than the threshold value, the radio base station apparatus is operated using both the external power supply unit and the battery unit.
  • the radio base station apparatus when the load on the radio base station apparatus is large, that is, when the power consumption of the radio base station apparatus is high, the power stored in the battery in advance is also used. As a result, the amount of power supplied from the outside to the radio base station apparatus can be reduced. Thereby, the cost of the power supply equipment of a radio base station apparatus can be reduced, and the communication cost of a radio base station apparatus can be reduced.
  • the power cost can be reduced by charging the battery during a time period when the power charge is relatively inexpensive, thereby reducing the communication cost of the radio base station apparatus. be able to.
  • control method of the radio base station apparatus having an external power source and a battery as a power source has the following steps. Monitoring the load on the radio base station apparatus; A step of using a combination of an external power source and a battery as a power source of the radio base station device when the load of the radio base station device exceeds a predetermined threshold.
  • the radio base station apparatus control method further includes a step of setting the radio base station apparatus only to an external power source when the load of the radio base station apparatus is equal to or less than a predetermined threshold. May be.
  • the wireless base station apparatus may include a step of charging the battery while the wireless base station apparatus is operated using only the external power source.
  • the communication cost of the radio base station apparatus can be suppressed.
  • Embodiment 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
  • the power source external power source and battery
  • FIG. 5 is a diagram of the radio base station apparatus according to the second embodiment.
  • the radio base station apparatus according to the present embodiment includes a monitoring control unit 1 that monitors the load status of the radio base station apparatus, and a plurality of baseband processing units 3 that perform baseband processing of communication data. 4, 5 and a plurality of RF modules 7, 8 and 9 for transmitting and receiving communication data, and a routing for controlling connection between a plurality of baseband processing units 3, 4 and 5 and a plurality of RF modules 7, 8 and 9.
  • a power supply unit 2 that supplies power to the plurality of baseband processing units 3, 4, 5 and the plurality of RF modules 7, 8, 9.
  • the electric power supply part 2 switches the case where electric power is supplied only using an external power supply, and the case where electric power is supplied using an external power supply and a battery based on the load condition of a radio base station apparatus.
  • the power supply unit 2 controls the power on / off of the baseband processing units 3, 4, and 5 based on the load status of the radio base station apparatus. This is the difference from the first embodiment.
  • FIG. 5 shows an example where the operation of the baseband processing unit # 2 (5) is stopped.
  • the monitoring control unit 1 of the radio base station apparatus adds a baseband processing unit according to the load situation (cell load situation) of the radio base station apparatus. It has a function to increase or decrease the number of operations of 3, 4, and 5. For example, when operating a plurality of baseband processing units 3, 4, and 5, the monitoring control unit 1 supplies power to the power supply unit 2 in order to turn off the power of the baseband processing unit 5 with a small load. Information indicating that the power of the small baseband processing unit 5 is turned off is notified. For example, when the operation of the baseband processing unit 5 is started in a state where the operation of the baseband processing unit 5 is stopped, the monitoring control unit 1 sends the baseband processing unit 5 to the power supply unit 2. Information to turn on the power is notified.
  • the power supply unit 2 is based on information on power on / off for a specific baseband processing unit from the monitoring control unit 1. It has a function of controlling power supply to the baseband processing unit.
  • the routing unit 6 when the power of some baseband processing units is turned off, the routing unit 6 is notified of the information from the monitoring control unit 1, thereby causing the baseband processing units 3, 4, 5 and the RF module 7 to be notified. , 8 and 9 have a function of changing the routing.
  • the routing unit 6 sets a route so that the baseband processing unit 5 and the RF modules 7, 8, and 9 are not connected. It is reset.
  • the radio base station apparatus according to this embodiment also includes three baseband processing units 3, 4, and 5, and cells A, B, and C are set in the respective baseband processing units. It shall be.
  • the target cell in the corresponding baseband processing unit (in the example of the present embodiment, the baseband processing unit # 2 (5))
  • the cell information of cell C) is reset with respect to the baseband processing unit having the smallest load among the other baseband processing units. Thereby, the other baseband processing unit can take over the processing contents in the baseband processing unit 5 whose power is turned off.
  • the monitoring control unit changes the routing information of the routing unit, and seamlessly sets the routing path for cell C.
  • the monitoring control unit notifies the power supply switching unit to turn on the power of the baseband processing unit 5 (S24). Receiving the notification, the power supply switching unit starts supplying power to the baseband processing unit 5 (S25).
  • the monitoring control unit receives the activation notification from the baseband processing unit 5. Then, the monitoring control unit resets the information of the cell C when the baseband processing unit 5 is turned off to the baseband processing unit 5 and seamlessly changes the routing information.
  • the radio base station apparatus when the load of the radio base station apparatus is large, that is, when the power consumption of the radio base station apparatus is high, the power stored in the battery in advance is also used from the outside.
  • the amount of power supplied to the radio base station apparatus can be reduced.
  • the power consumption of the radio base station apparatus can be suppressed by increasing / decreasing the number of operation of the baseband processing unit according to the load situation for each cell. Thereby, the cost of the power supply equipment of a radio base station apparatus can be reduced, and the communication cost of a radio base station apparatus can be reduced.
  • control method of the radio base station apparatus having an external power source and a battery as a power source has the following steps. Monitoring the load on the radio base station apparatus; A step of using a combination of an external power source and a battery as a power source of the radio base station device when the load of the radio base station device exceeds a predetermined threshold. Turning off the power of the baseband processing unit based on the load status of the radio base station apparatus.
  • the control method for the radio base station apparatus further turns off the power of the baseband processing unit corresponding to the cell when the period in which the number of users of the cell is equal to or less than a predetermined threshold continues for a predetermined period. There may be a step of. Moreover, when the period when the number of users of a cell becomes more than a predetermined threshold continues for a predetermined period, you may have the step which turns ON the power supply of the baseband process part corresponding to the said cell.
  • the number of baseband processing units can be increased or decreased according to the load situation for each cell, so that the power consumption of the radio base station apparatus is suppressed. be able to. Thereby, the communication cost of a wireless base station apparatus can be reduced.
  • the present invention can be widely applied to the field of mobile communication systems.

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Abstract

　本発明にかかる無線基地局装置は、無線基地局装置の負荷状況を監視する監視制御部１と、通信データのベースバンド処理を行なう複数のベースバンド処理部３、４、５と、通信データを送受信する複数のＲＦモジュール７、８、９と、複数のベースバンド処理部３、４、５と複数のＲＦモジュール７、８、９との接続を制御するルーティング部６と、複数のベースバンド処理部３、４、５及び複数のＲＦモジュール７、８、９へ電力を供給する電力供給部２と、を備える。そして、電力供給部２は、無線基地局装置の負荷状況に基づき、外部電源のみを用いて電力を供給する場合と、外部電源とバッテリーとを用いて電力を供給する場合とを切り替える。

Description

無線基地局装置、及びその制御方法
　本発明は無線基地局装置、及びその制御方法に関し、特に消費電力を抑えることが可能な無線基地局装置、及びその制御方法に関する。
　近年、情報通信におけるマルチメディア化、通信速度の高速化、及び通信コストの低廉化の要求は高まっており、高速なマルチメディアサービスを実現する第３世代の移動通信システムの開発が進められている。この第３世代の移動通信システムは、ＩＴＵ（International Telecommunication Union)によりＩＭＴ－２０００の標準化がなされた。そして、その要求条件を実現するための標準規格のグループの一つとして３ＧＰＰ（３rd Generation Partnership Project)があり、３ＧＰＰではＬＴＥ（Long Term Evolution）が提案されている。
　図８は、このような移動通信の規格が適用される移動通信システムを示す図である（特許文献１参照）。図８に示すように、移動機１００は無線基地局装置１０１と無線により通信を行なう。また、無線基地局装置１０１はコアネットワーク１０２と有線により接続されている。
　図９は、無線基地局装置１０１の構成を示す図である（特許文献１参照）。図９に示すように、無線基地局装置１０１は、ベースバンド処理カード（ＢＢＰカード）１０３－１～１０３－ｎ、制御部１０４、制御信号を伝送する伝送路１０５－１、ユーザデータを伝送する伝送路１０５－２、伝送路終端部１０６を有する。
　特許文献１に開示されている移動通信システムでは、無線基地局装置１０１がカバーする周囲のエリアは複数のセクタ（セルともいう）１～ｎのエリアに分割されている。各セクタ１～ｎのエリア内に位置する移動機との通信は、それぞれのセクタに対応して設けられたベースバンド処理カード（ＢＢＰカード）１０３－１～１０３－ｎにより処理される。制御信号は、ベースバンド処理カード（ＢＢＰカード）１０３－１～１０３－ｎと制御部１０４との間、及び、制御部１０４と伝送路終端部１０６との間で送受信される。また、ユーザ信号は伝送路終端部１０６を介してベースバンド処理カード（ＢＢＰカード）１０３－１～１０３－ｎとコアネットワークとの間で送受信される。
特開２００９－３８６９２号公報
　近年、このような移動通信システムでは、無線基地局当たりの移動端末数が増加してきており、これに伴い無線基地局装置の消費電力が増加してきている。一般的に、無線基地局装置は外部から電源を取り入れている。よって、無線基地局装置の消費電力が増加すると、外部から無線基地局装置に供給する電力量も増加し、電源設備のコストも増加する。このことは、移動通信システムの通信コストの増加につながる。
　よって、本発明の目的は通信コストを抑えることが可能な無線基地局装置、及びその制御方法を提供することである。
　本発明にかかる無線基地局装置は、無線基地局装置の負荷状況を監視する監視制御部と、通信データのベースバンド処理を行なう複数のベースバンド処理部と、前記通信データを送受信する複数のＲＦモジュールと、前記複数のベースバンド処理部と前記複数のＲＦモジュールとの接続を制御するルーティング部と、前記複数のベースバンド処理部及び前記複数のＲＦモジュールへ電力を供給する電力供給部と、を備える。前記電力供給部は、前記無線基地局装置の負荷状況に基づき、外部電源のみを用いて電力を供給する場合と、外部電源とバッテリーとを用いて電力を供給する場合とを切り替える。
　本発明にかかる、外部電源とバッテリーを電源として有する無線基地局装置の制御方法は次のステップを有する。前記無線基地局装置の負荷を監視するステップ。前記無線基地局装置の負荷が所定の閾値以上となった場合に、前記無線基地局装置の電源を前記外部電源と前記バッテリーとの併用とするステップ。
　本発明により通信コストを抑えることが可能な無線基地局装置、及びその制御方法を提供することが可能となる。
実施の形態１にかかる無線基地局装置を示す図である。 実施の形態１にかかる無線基地局装置の電力供給部を示す図である。 実施の形態１にかかる無線基地局装置の電源切替処理のフローを説明するための図である。 実施の形態１にかかる無線基地局装置の電源切替処理を説明するための図である。 実施の形態２にかかる無線基地局装置を示す図である。 実施の形態２にかかる無線基地局装置のベースバンド処理部の電源をオン・オフする場合の処理を説明するための図である。 実施の形態２にかかる無線基地局装置のベースバンド処理部の電源をオン・オフするタイミングを説明するための図である。 背景技術にかかる移動通信システムを説明するための図である。 背景技術にかかる無線基地局装置を説明するための図である。
　実施の形態１
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。
　図１は、実施の形態１にかかる無線基地局装置を示す図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる無線基地局装置は、無線基地局装置の負荷状況を監視する監視制御部１と、通信データのベースバンド処理を行なう複数のベースバンド処理部３、４、５と、通信データを送受信する複数のＲＦモジュール７、８、９と、複数のベースバンド処理部３、４、５と複数のＲＦモジュール７、８、９との接続を制御するルーティング部６と、複数のベースバンド処理部３、４、５及び複数のＲＦモジュール７、８、９へ電力を供給する電力供給部２と、を備える。そして、電力供給部２は、無線基地局装置の負荷状況に基づき、外部電源のみを用いて電力を供給する場合と、外部電源とバッテリーとを用いて電力を供給する場合とを切り替える。以下、本実施の形態にかかる無線基地局装置について詳細に説明する。
　監視制御部（マスターカード）１は、コアネットワーク及び隣接する無線基地局装置（ｅＮＢ）とのインタフェース機能を有し、主にＬ２／Ｌ３機能の処理を行なう。無線基地局装置（ｅＮＢ）とコアネットワーク（ＭＭＥ／ＵＰＥ：Mobile Management Entity/User Plane Entity）はＳ１インタフェースで接続されており、隣接する無線基地局装置（ｅＮＢ）同士はＸ２インタフェースで接続されている。また、監視制御部１は、ベースバンド処理部３、４、５と接続されており、当該ベースバンド処理部と通信データを送信・受信する機能を有する。
　また、監視制御部１は、無線基地局装置の負荷状況を監視することが可能である。ここで、無線基地局装置の負荷状況は、例えば、各セルのユーザ（RRC_Connecnted_User）数をカウントすることで判断することができる。また、監視制御部１は、無線基地局装置の負荷状況の監視結果に基づき、外部電源のみで無線基地局装置を動作させるか、外部電源とバッテリーとの併用で無線基地局装置を動作させるかを判断し、当該判断結果を電力供給部２に対して通知する機能を有する。
　電力供給部２は、ベースバンド処理部３、４、５とＲＦモジュール７、８、９に電力を供給する。図２は、本実施の形態にかかる無線基地局装置の電力供給部２を説明するための図である。図２に示すように、電力供給部２は、電源切替部１１と、外部電源部１２と、バッテリー部１３と、充電部１４と、を有する。電力供給部２からの出力（電源）は、各ベースバンド処理部３、４、５、及び各ＲＦモジュール７、８、９と接続されている。
　電源切替部１１は、監視制御部１からの信号に基づき、外部電源部１２のみを選択する場合と、外部電源部１２とバッテリー部１３を選択する場合のいずれかを選択することができる。外部電源部１２は外部入力電源を入力し、電源切替部１１へ外部電源を供給する。また、バッテリー部１３は、バッテリーの電力を電源切替部１１へ供給する。充電部１４は、外部入力電源を入力し、バッテリー部１３の蓄電量が一定値以下となった場合にバッテリー部１３を充電する機能を有する。また、充電部１４は、バッテリー部１３の蓄電量が一定値以下となった場合、またはフル充電となった場合に、電源切替部１１へ通知する機能を有する。
　ベースバンド処理部（ベースバンドカード）３、４、５は、主にＬ１機能の処理を行う。そして、加入者（移動端末）が増加した場合は、複数枚実装することでユーザ（RRC_Connecnted_User）数を増加することができ、またセルの処理能力も増加することができる。通常は、無線基地局装置は複数のセルをサポートしている。そして、複数のベースバンド処理部を有する場合、各ベースバンド処理部の処理能力を最大にするため、可能な限りセルは各ベースバンド処理部に平均的に分けられる。例えば、３セル構成で３つのベースバンド処理部を有する場合、ベースバンド処理部＃０にセルＡ、ベースバンド処理部＃１にセルＢ、ベースバンド処理部＃２にセルＣが割り当てられる。
　ＲＦモジュール７、８、９は、各セルに割り当てられるＲＦモジュールであり、図１に示す無線基地局装置では、３セルで運用している場合のＲＦモジュールの構成図を示している。ＲＦモジュールの電源は電力供給部２から供給される。
　ルーティング部６は、ベースバンド処理部３、４、５とＲＦモジュール７、８、９との間に設けられており、各ベースバンド処理部と各ＲＦモジュール間のルーティングを制御する機能を有する。例えば、３セル構成で且つ３つのベースバンド処理部を有する構成の場合、ベースバンド処理部＃ｎ（ｎ＝０、１、２）とＲＦモジュール＃ｎ（ｎ＝０、１、２）でルーティングパスが設定される。
　次に、本実施の形態にかかる無線基地局装置の動作について、図３を用いて説明する。なお、この場合も無線基地局装置は図１に示すように３つのベースバンド処理部３、４、５を有し、セルＡ、Ｂ、Ｃがそれぞれのベースバンド処理部に設定されているものとする。
　ベースバンド処理部３、４、５は、各セルの負荷を検出する手段としてユーザ（RRC_Connected_User）数をカウントし、当該カウント数を定期的に監視制御部１へ送信している。これにより、監視制御部は無線基地局装置にかかる負荷状況を監視することができる。そして、図３に示すように、無線基地局装置が外部電源部のみで運用されており、且つ、無線基地局装置の負荷が大きくなると、監視制御部は図２に示す外部電源部１２とバッテリー部１３とを併用した運用をするように判断をする（Ｓ１）。ここで、無線基地局装置の負荷が大きい（各セルの負荷が大きい）と判断される場合としては、例えば、無線基地局装置として予め設定した閾値に対して、全セルのユーザ数が超過した場合が挙げられる。そして、監視制御部は電力供給部にある電源切替部に対して、外部電源部とバッテリー部とを併用した運用をするように通知する（Ｓ２）。
　この通知を受信した電源切替部は、現状の外部電源部の供給に加えて、バッテリー部からの電力も供給されるように、スイッチの切り替えを行なう（Ｓ３）。この電源切替部の動作により、外部電源部とバッテリー部とを併用した運用が開始される（Ｓ４）。
　次に、ケースＡとして、無線基地局が外部電源部とバッテリー部とを併用して運用されている際（Ｓ４）に、無線基地局装置の負荷が小さくなった場合について説明する。
　無線基地局装置が外部電源部とバッテリー部を併用して運用されており、且つ、無線基地局装置の負荷が小さくなると、監視制御部は外部電源部のみを用いた運用をするように判断をする（Ｓ５）。ここで、無線基地局装置の負荷が小さい（各セルの負荷が小さい）と判断される場合としては、例えば、無線基地局装置として予め設定された閾値に対して、全セルのユーザ数が下回る場合が挙げられる。そして、監視制御部は電力供給部にある電源切替部に対して、外部電源部のみを用いた運用をするように通知する（Ｓ６）。
　この通知を受信した電源切替部は、外部電源部とバッテリー部とを併用した運用から、外部電源部のみを用いた運用となるように、スイッチの切り替えを行なう（Ｓ７）。この電源切替部の動作により、外部電源部のみを用いた運用が開始される（Ｓ８）。
　次に、ケースＢとして、無線基地局が外部電源部とバッテリー部とを併用して運用されている際（Ｓ４）に、バッテリーの容量が少なくなった場合について説明する。
　無線基地局装置が外部電源部とバッテリー部を併用して運用されている際（Ｓ４）に、バッテリーの容量が少なくなった場合、バッテリー部は電源切替部に対してバッテリーの容量が低下したことを通知する（Ｓ９）。この通知を受けた電源切替部は、外部電源部とバッテリー部を併用した運用から、外部電源部のみを用いた運用にスイッチを切り替える（Ｓ１０）。この電源切替部の動作により、外部電源部のみを用いた運用が開始される（Ｓ１１）。そして、電源切替部は監視制御部に対して、バッテリー部のバッテリーの容量が低下したため無線基地局装置への電力供給が外部電源部のみとなったことを通知する（Ｓ１２）。この場合、監視制御部はバッテリー部の充電が完了したという通知を受け取るまで、バッテリー部を併用した運用をしないものとする。
　そして、バッテリー部の充電が完了するとバッテリー部は電源切替部に対してバッテリー部の充電が完了した旨を通知する（Ｓ１３）。そして、当該通知を受信した電源切替部は、監視制御部に対してバッテリー部の充電が完了した旨を通知する（Ｓ１４）。
　このような動作をすることで、無線基地局装置は無線基地局装置の負荷状況に応じて、外部電源部のみを用いる場合と、外部電源部とバッテリー部を併用する場合とを切り替えて運用することができる。
　つまり、図４に示すように、無線基地局装置の負荷状況（つまり、各セルのRRC_Connecnted_User数）が閾値よりも低い場合、無線基地局装置は外部電源部のみで運用される。このとき、電力供給部はバッテリー部の充電をすることができる。
　一方、無線基地局装置の負荷状況が閾値よりも高い場合、無線基地局装置は外部電源部とバッテリー部を併用して運用される。
　このように、本実施の形態にかかる無線基地局装置では、無線基地局装置の負荷が大きい場合、つまり無線基地局装置の電力消費が高い場合に、予めバッテリーに蓄積された電力も併用しているので、外部から無線基地局装置へ供給する電力量を低減することができる。これにより、無線基地局装置の電源設備のコストを低減することができ、無線基地局装置の通信コストを低減することができる。
　更に、本実施の形態にかかる無線基地局装置では、電力料金が比較的安価な時間帯にバッテリーの充電を行なうことで、電力コストを下げることができ、無線基地局装置の通信コストを低減することができる。
　また、本実施の形態にかかる、外部電源とバッテリーを電源として有する無線基地局装置の制御方法は次のステップを有する。無線基地局装置の負荷を監視するステップ。無線基地局装置の負荷が所定の閾値以上となった場合に、無線基地局装置の電源を外部電源とバッテリーとの併用とするステップ。
　本実施の形態にかかる無線基地局装置の制御方法は、更に無線基地局装置の負荷が所定の閾値以下となった場合に、無線基地局装置の電源を外部電源のみとするステップを有していてもよい。更に、無線基地局装置が外部電源のみを用いて運用されている間にバッテリーを充電するステップを有していてもよい。
　本実施の形態にかかる無線基地局装置の制御方法を用いることで、無線基地局装置の通信コストを抑えることができる。
　実施の形態２
　次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態にかかる無線基地局装置では、実施の形態１で説明したような電力源（外部電源とバッテリー）の切り替え動作と共に、無線基地局装置の負荷状況に応じてベースバンド処理部の運用数を減少させることで、無線基地局装置の消費電力を削減している。以下、実施の形態１と重複する部分については説明を省略する。
　図５は、実施の形態２にかかる無線基地局装置を示す図である。図５に示すように、本実施の形態にかかる無線基地局装置は、無線基地局装置の負荷状況を監視する監視制御部１と、通信データのベースバンド処理を行なう複数のベースバンド処理部３、４、５と、通信データを送受信する複数のＲＦモジュール７、８、９と、複数のベースバンド処理部３、４、５と複数のＲＦモジュール７、８、９との接続を制御するルーティング部６と、複数のベースバンド処理部３、４、５及び複数のＲＦモジュール７、８、９へ電力を供給する電力供給部２と、を備える。そして、電力供給部２は、無線基地局装置の負荷状況に基づき、外部電源のみを用いて電力を供給する場合と、外部電源とバッテリーとを用いて電力を供給する場合とを切り替える。
　更に、本実施の形態にかかる無線基地局装置では、電力供給部２が無線基地局装置の負荷状況に基づきベースバンド処理部３、４、５の電源のオン・オフを制御しており、この点が実施の形態１と異なる部分である。図５では、ベースバンド処理部＃２（５）の運用が停止されている場合を例として示している。
　本実施の形態にかかる無線基地局装置の監視制御部１は、実施の形態１で説明した機能に加えて、無線基地局装置の負荷状況（セルの負荷状況）に応じて、ベースバンド処理部３、４、５の運用数を増減させる機能を有する。例えば、複数のベースバンド処理部３、４、５を運用している場合、負荷の小さいベースバンド処理部５の電源をオフするために、監視制御部１は電力供給部２に対して負荷の小さいベースバンド処理部５の電源をオフにする旨の情報を通知する。また、例えば、ベースバンド処理部５の運用が停止している状態において、ベースバンド処理部５の運用を開始する際には、監視制御部１は電力供給部２に対してベースバンド処理部５の電源をオンにする旨の情報を通知する。
　また、本実施の形態にかかる電力供給部２は、実施の形態１で説明した機能に加えて、監視制御部１からの特定のベースバンド処理部についての電源のオン・オフに関する情報に基づき、ベースバンド処理部への電力供給を制御する機能を有する。
　また、ルーティング部６は、一部のベースバンド処理部の電源がオフされた場合に、当該情報を監視制御部１から通知されることで、ベースバンド処理部３、４、５とＲＦモジュール７、８、９とのルーティングを変更する機能を有する。図５に示す無線基地局装置では、ベースバンド処理部５の電源がオフとなっているので、ルーティング部６はベースバンド処理部５とＲＦモジュール７、８、９とが接続されないようにルートを再設定している。
　次に、本実施の形態にかかる無線基地局装置の動作について、図６、図７を用いて説明する。なお、本実施の形態にかかる無線基地局装置も図５に示すように３つのベースバンド処理部３、４、５を有し、セルＡ、Ｂ、Ｃがそれぞれのベースバンド処理部に設定されているものとする。
　監視制御部は、図７に示すように一定間隔毎（例えば、Ｔ１＝５分）に、ユーザ（RRC_Connected_User）数をセル毎にチェックしている。そして、もし特定のセルにおいて、動作を停止する閾値（deact_スレッショルド）以下となり、且つこの状態が所定の保護段数（所定の時間）以上継続した場合（図６のＳ２０）、監視制御部は電源切替部に対して該当するベースバンド処理部の電源をオフにするように通知する（Ｓ２１）。当該通知を受けた電源切替部は、該当するベースバンド処理部への電源供給を停止する（Ｓ２２）。
　このとき、監視制御部はベースバンド処理部の電源をオフする通知をする前に、該当するベースバンド処理部（本実施の形態の例では、ベースバンド処理部＃２（５）で対象セルはセルＣ）のセル情報を、他のベースバンド処理部のうち負荷が最も小さいベースバンド処理部に対して再設定する。これにより、他のベースバンド処理部は、電源がオフとなるベースバンド処理部５での処理内容を引き継ぐことができる。
　つまり、図６に示すように、ベースバンド処理部５のユーザ数が、動作を停止する閾値（deact_スレッショルド）を保護段数下回ると、セルＣの情報がベースバンド処理部へ再設定される。そして、図５に示すように監視制御部は、ルーティング部のルーティング情報を変更し、セルＣ用のルーティングパスをシームレスに設定する。
　また、図７に示すように、セルＣ上のユーザ（RRC_Connected_User）数が、動作を開始する閾値（act_スレッショルド）以上となり、且つこの状態が所定の保護段数（所定の時間）以上継続した場合（図６のＳ２３）、監視制御部は電源切替部に対してベースバンド処理部５の電源をオンにするように通知する（Ｓ２４）。当該通知を受けた電源切替部は、ベースバンド処理部５への電源供給を開始する（Ｓ２５）。
　このように、ベースバンド処理部５の電源がオンとなることで、監視制御部は起動通知をベースバンド処理部５から受け取る。そして、監視制御部は、ベースバンド処理部５がオフのときのセルＣの情報を、ベースバンド処理部５へ再設定し、ルーティング情報の変更もシームレスに行なう。
　本実施の形態にかかる無線基地局装置では、無線基地局装置の負荷が大きい場合、つまり無線基地局装置の電力消費が高い場合に、予めバッテリーに蓄積された電力も併用することで、外部から無線基地局装置へ供給する電力量を低減することができる。更に、本実施の形態にかかる無線基地局装置では、セル毎の負荷状況に応じてベースバンド処理部の運用数を増減させることで、無線基地局装置の消費電力を抑制することができる。これにより、無線基地局装置の電源設備のコストを低減することができ、無線基地局装置の通信コストを低減することができる。
　また、本実施の形態にかかる、外部電源とバッテリーを電源として有する無線基地局装置の制御方法は次のステップを有する。無線基地局装置の負荷を監視するステップ。無線基地局装置の負荷が所定の閾値以上となった場合に、無線基地局装置の電源を外部電源とバッテリーとの併用とするステップ。無線基地局装置の負荷状況に基づきベースバンド処理部の電源をオフにするステップ。
　本実施の形態にかかる無線基地局装置の制御方法は、更にセルのユーザ数が所定の閾値以下となる期間が所定の期間継続した場合に、前記セルに対応するベースバンド処理部の電源をオフにするステップを有していてもよい。また、セルのユーザ数が所定の閾値以上となる期間が所定の期間継続した場合に、前記セルに対応するベースバンド処理部の電源をオンにするステップを有していてもよい。
　本実施の形態にかかる無線基地局装置の制御方法を用いることで、セル毎の負荷状況に応じてベースバンド処理部の運用数を増減させることができるので、無線基地局装置の消費電力を抑えることができる。これにより、無線基地局装置の通信コストを低減することができる。
　以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２００９年５月１８日に出願された日本出願特願２００９－１２０１２８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本発明は、移動通信システムの分野に広く適用することができる。
１　監視制御部
２　電力供給部
３、４、５　ベースバンド処理部
６　ルーティング部
７、８、９　ＲＦモジュール
１１　電源切替部
１２　外部電源部
１３　バッテリー部
１４　充電部

Claims (17)

  1. 　無線基地局装置の負荷状況を監視する監視制御部と、
    　通信データのベースバンド処理を行なう複数のベースバンド処理部と、
    　前記通信データを送受信する複数のＲＦモジュールと、
    　前記複数のベースバンド処理部と前記複数のＲＦモジュールとの接続を制御するルーティング部と、
    　前記複数のベースバンド処理部及び前記複数のＲＦモジュールへ電力を供給する電力供給部と、を備え、
    　前記電力供給部は、前記無線基地局装置の負荷状況に基づき、外部電源のみを用いて電力を供給する場合と、外部電源とバッテリーとを用いて電力を供給する場合とを切り替える、無線基地局装置。
  2. 　前記電力供給部は、前記無線基地局装置の負荷状況に基づき前記ベースバンド処理部の電源のオン・オフを制御する、請求項１に記載の無線基地局装置。
  3. 　前記電力供給部は、外部からの電力を供給する外部電源部と、予め蓄積された電力を供給するバッテリー部と、前記外部電源部のみを用いて電力を供給する場合と、前記外部電源部と前記バッテリー部とを用いて電力を供給する場合とを切り替える電源切替部と、を有する請求項１または２に記載の無線基地局装置。
  4. 　前記監視制御部は、セルのユーザ数に基づき前記無線基地局装置の負荷状況を監視する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線基地局装置。
  5. 　前記監視制御部は、前記無線基地局装置が外部電源のみから電力が供給されて運用されており、且つ、前記無線基地局装置の負荷が大きい場合に、前記電力供給部に対して外部電源とバッテリーとを用いて運用するように通知する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無線基地局装置。
  6. 　前記監視制御部は、前記無線基地局装置が外部電源とバッテリーとの併用で運用されており、且つ、前記無線基地局装置の負荷が小さい場合に、前記電力供給部に対して外部電源のみを用いて運用するように通知する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無線基地局装置。
  7. 　前記電力供給部は、前記無線基地局装置が外部電源のみを用いて運用されている間に前記バッテリーを充電する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の無線基地局装置。
  8. 　前記監視制御部は、セルのユーザ数が所定の閾値以下となる期間が所定の期間継続した場合に、前記セルに対応するベースバンド処理部の電源をオフにする、請求項２に記載の無線基地局装置。
  9. 　前記監視制御部は、セルのユーザ数が所定の閾値以上となる期間が所定の期間継続した場合に、前記セルに対応するベースバンド処理部の電源をオンにする、請求項８に記載の無線基地局装置。
  10. 　前記ルーティング部は、前記ベースバンド処理部の電源がオフとなったときに、前記複数のベースバンド処理部と前記複数のＲＦモジュールとの接続を再設定する、請求項２に記載の無線基地局装置。
  11. 　外部電源とバッテリーを電源として有する無線基地局装置の制御方法であって、
    　前記無線基地局装置の負荷を監視し、
    　前記無線基地局装置の負荷が所定の閾値以上となった場合に、前記無線基地局装置の電源を前記外部電源と前記バッテリーとの併用とする、
    　無線基地局装置の制御方法。
  12. 　前記無線基地局装置の負荷が所定の閾値以下となった場合に、前記無線基地局装置の電源を前記外部電源のみとする、請求項１１に記載の無線基地局装置の制御方法。
  13. 　前記無線基地局装置が外部電源のみを用いて運用されている間に前記バッテリーを充電する、請求項１１または１２に記載の無線基地局装置の制御方法。
  14. 　前記無線基地局装置の負荷を監視する際、セルのユーザ数に基づき前記無線基地局装置の負荷状況を監視する、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の無線基地局装置の制御方法。
  15. 　前記無線基地局装置の負荷状況に基づきベースバンド処理部の電源をオフにする、請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の無線基地局装置の制御方法。
  16. 　セルのユーザ数が所定の閾値以下となる期間が所定の期間継続した場合に、前記セルに対応する前記ベースバンド処理部の電源をオフにする、請求項１５に記載の無線基地局装置の制御方法。
  17. 　セルのユーザ数が所定の閾値以上となる期間が所定の期間継続した場合に、前記セルに対応する前記ベースバンド処理部の電源をオンにする、請求項１５に記載の無線基地局装置の制御方法。
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