JP2012134708A

JP2012134708A - 無線通信システム

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Publication number: JP2012134708A
Application number: JP2010284279A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Machida; 守町田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2012-07-12
Anticipated expiration: 2030-12-21
Also published as: EP2469940A3; US20120155446A1; US8937904B2; JP5614274B2; EP2469940B1; EP2469940A2

Abstract

【課題】稼働率に基づいて無線部およびベースバンド処理部の電源を制御可能な無線通信システムを提供することを目的とする。
【解決手段】無線通信システムは、複数の無線端末と、該複数の無線端末のうち、自身の特定範囲に存在する無線端末と無線通信する複数の無線部と、該複数の無線部のいずれかへ送信するデータを変調すると共に該複数の無線部のいずれかから受信するデータを復調する複数のベースバンド処理部と、該複数の無線部と該複数のベースバンド処理部との接続関係を切り替えるスイッチ部と、該無線部および該ベースバンド処理部のそれぞれの稼働率を算出し、該稼働率の算出結果に基づいて該無線部および該ベースバンド処理部のそれぞれの電源供給を継続または停止すると共に、電源供給停止するベースバンド処理部に接続されている無線部を電源供給継続するベースバンド処理部へ再接続するように該スイッチ部を制御する制御部とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、稼働率に基づいて基地局の電源を制御する無線通信システムに関する。

無線制御システムは無線端末との間で無線通信を行う基地局を有する。基地局は無線端末との無線通信を行う無線部と、信号の変復調などのベースバンド処理を行うベースバンド信号処理部を有する。無線端末はＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）と呼ばれる。

基地局の保守管理を容易にして保守管理費用を削減するため、基地局の無線部とベースバンド信号処理部は分離して設置される場合がある。基地局から分離した無線部は、ＲＲＨ（ＲｅｍｏｔｅＲａｄｉｏＨｅａｄ）と呼ばれる。また基地局から分離したベースバンド信号処理部は、ＢＢＵ（ＢａｓｅＢａｎｄＵｎｉｔ）と呼ばれる。

異なるベンダーによって提供されたＲＲＨおよびＢＢＵの相互接続を可能にするため、ＲＲＨとＢＢＵとの通信におけるプロトコル・インターフェースの標準化が行われている。標準化されたインターフェースとして、例えばＣＰＲＩ（ＣｏｍｍｏｎＰｕｂｌｉｃＲａｄｉｏＩｎｔｅｒｆａｃｅ）がある。

複数のＵＥは一つのＲＲＨと無線通信を行う。複数のＲＲＨは一つのＢＢＵとパケット通信を行う。複数のＢＢＵは無線制御システム全体のネットワークを管理する一つの管理サーバに接続される。管理サーバは全体の稼働率を監視するＥＭＳ（ＥｌｅｍｅｎｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）として機能すると共に、基地局の設置・運用を自動化するＳＯＮ（ＳｅｌｆＯｒｇａｎａｉｚｉｎｇＮｅｔｗｏｒｋ）として機能する。ここで稼働率とは、各装置の処理可能なトラフィック量に対し、実際のトラフィック量から算出される値である。ＥＭＳによって取得された稼働率の情報に基づいて、ＳＯＮはＢＢＵおよびＲＲＨの動作を最適化する。以下の文献には無線通信システムに関する技術が開示されている。

特開２００７−２７４０４８号公報特表２０１０−５０９８１６号公報

無線通信システムにおいて、各ＵＥの使用状況はＵＥごとにそれぞれ異なる。また各ＵＥの使用状況は時間的に変化する。よって複数のＵＥと無線通信をおこなうＲＲＨの稼働率および複数のＲＲＨとパケット通信を行うＢＢＵの稼働率も時間的に変化する。しかしながら１つのＲＲＨとパケット通信を行うＢＢＵは固定されているため、ＢＢＵの稼働率がどれだけ低くても、そのＢＢＵに接続されたＲＲＨのパケット処理を他のＢＢＵに振り分けることが出来ない。

本発明の一実施例では、稼働率に基づいて無線部およびベースバンド処理部の電源を制御可能な無線通信システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、無線通信システムは、複数の無線端末と、該複数の無線端末のうち、自身の特定範囲に存在する無線端末と無線通信する複数の無線部と、該複数の無線部のいずれかへ送信するデータを変調すると共に該複数の無線部のいずれかから受信するデータを復調する複数のベースバンド処理部と、該複数の無線部と該複数のベースバンド処理部との接続関係を切り替えるスイッチ部と、該無線部および該ベースバンド処理部のそれぞれの稼働率を算出し、該稼働率の算出結果に基づいて該無線部および該ベースバンド処理部のそれぞれの電源供給を継続または停止すると共に、電源供給停止するベースバンド処理部に接続されている無線部を電源供給継続するベースバンド処理部へ再接続するように該スイッチ部を制御する制御部とを有する。

実施形態によれば、稼働率に基づいて無線部およびベースバンド処理部の電源を制御可能な無線通信システムを提供することが出来る。

本実施例にかかる無線通信システムのブロック図である。無線通信システムの稼働状況を確認するための処理フロー図である。無線通信システムの稼働状況を変更するための処理フロー図である。管理サーバの詳細ブロック図である。ＢＢＵの詳細ブロック図である。ＣＰＲＩＳＷの詳細ブロック図である。ＲＲＨの詳細ブロック図である。無線通信を行っているＵＥの数と、各ＲＲＨおよび各ＢＢＵに割り当てるセル番号との対応表である。ＵＥ数に応じた、各ＢＢＵと各ＲＲＨとの接続関係を示すテーブルである。１つのＢＢＵと複数のＲＲＨとを接続する場合のＣＰＲＩＳＷの動作の概略図である。各ＲＲＨと通信するＵＥ数が小さいときの無線通信システムの動作を説明するブロック図である。稼動制御停止状態から稼動制御実行状態へ移行する処理フロー図である。各ＲＲＨがカバーするセル範囲と、各セルに割り当てられたセル番号の概略図である。ＲＲＨがカバーするセル範囲にＵＥが存在しないときの無線通信システムの動作を説明するブロック図である。稼動制御停止状態から稼動制御実行状態へ移行する処理フロー図である。各ＲＲＨがカバーするセル範囲と、各セルに割り当てられたセル番号の概略図である。無線通信システムにおいて、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を利用する場合の装置の詳細ブロック図である。ＧＰＳによる同期処理を考慮した稼動制御の処理フロー図である。

以下、本実施の形態について説明する。なお、各実施形態における構成の組み合わせも本発明の実施形態に含まれる。

図１は本実施例にかかる無線通信システム１のブロック図である。無線通信システム１は管理サーバ２、ＢＢＵ３、４、５、ＣＰＲＩＳＷ（ＣＰＲＩＳｗｉｔｃｈ）６、ＲＲＨ７〜１５、ＵＥ１６〜２５を有する。本実施例において無線通信システム１は、３基のＢＢＵ、９基のＲＲＨ、１０基のＵＥを有するものとしているが、本実施例は無線通信システム１を構成するＢＢＵ、ＲＲＨ、ＵＥの数をこれに限定するものではない。

管理サーバ２は無線通信システム１の各装置の稼働率や装置間の接続関係を監視する。また管理サーバ２は、各装置の稼働率および接続関係の監視結果に基づいて、各装置の電源管理および装置間の接続関係の切替制御を行う制御部の一例である。

ＢＢＵ３、４、５は基地局のベースバンド信号処理を実行するベースバンド処理部の一例である。本実施例において１つのＢＢＵは最大３つのＲＲＨからのベースバンド信号処理を行うことが出来る。各ＢＢＵの電源は管理サーバ２からの制御信号によりオンまたはオフにすることが出来る。なお本実施例ではＢＢＵの数は３つであるが、ＢＢＵの数をこれに限定するものではない。また本実施例において、１つのＢＢＵは３つのＲＲＨからのベースバンド信号をそれぞれ別個に処理可能なベースバンド信号処理部を有するものとする。

ＣＰＲＩＳＷ６は各ＢＢＵと各ＲＲＨとの接続を切り換えるスイッチ部の一例である。ＣＰＲＩＳＷ６の切り換え動作は管理サーバ２により制御される。ＣＰＲＩＳＷ６は接続状況に応じて１つのＢＢＵから受信したパケット信号をコピーして複数のＲＲＨに送信すると共に、複数のＲＲＨから受信したパケット信号を加算して１つのＢＢＵに送信する。

ＲＲＨ７からＲＲＨ１５は、いずれかのＢＢＵから受信したパケット信号を無線信号に変換する。各ＲＲＨは変換した無線信号を各ＵＥへ送信する無線部の一例である。また各ＲＲＨは各ＵＥから無線信号を受信する。各ＲＲＨはそれぞれ、各ＵＥと通信可能な特定範囲を有する。それぞれのＲＲＨが各ＵＥと通信可能な特定範囲は、ＲＲＨの信号増幅能力やアンテナの指向性によって決まる。各ＲＲＨが各ＵＥと通信可能な特定範囲をセルという。また、セルに与えられる識別番号をセル番号という。

ＵＥ１６からＵＥ２５は、無線信号を送受信する無線端末の一例である。各ＵＥはそれぞれいずれかのＲＲＨと無線通信可能な移動体端末である。各ＵＥが属するセルは各ＲＲＨとの位置関係により決定する。各ＵＥの稼働状況およびＲＲＨとの通信データ量はＵＥによりそれぞれ異なる。

図２は無線通信システム１の稼働状況を把握するための処理フロー図である。各ＵＥには、そのＵＥを識別する識別番号が割り振られている。管理サーバ２はその各ＵＥに割り当てられたセル番号と共に、各ＵＥの識別番号を管理する。各ＵＥは自身の識別番号と共に、自身のトラフィック量を示すトラフィック量情報を定期的にＲＲＨに送信する（Ｓ１）。

各ＵＥのトラフィック量情報および識別番号を受信した各ＲＲＨは、受信した情報をＣＰＲＩＳＷ６へ送信する（Ｓ２）。ＣＰＲＩＳＷ６は管理サーバ２により接続先として設定されたＢＢＵに対し、各ＲＲＨから受信したトラフィック量情報および識別番号を送信する（Ｓ３）。

各ＢＢＵは各ＲＲＨから受信した各ＵＥのトラフィック量情報および識別番号を管理サーバ２に通知する（Ｓ４）。管理サーバ２は受信した情報に基づいて、各ＲＲＨおよび各ＢＢＵが処理するトラフィック量を集計する（Ｓ５）。また管理サーバ２は各ＵＥの識別番号に基づいて、各ＲＲＨが通信しているＵＥの数を集計する（Ｓ６）。管理サーバ２は集計したトラフィック量およびＵＥ数に基づいて、各ＲＲＨおよび各ＢＢＵの稼働率を計算する。管理サーバ２は各ＲＲＨおよび各ＢＢＵが処理可能なトラフィック量およびＵＥ数と、現在のトラフィック量およびＵＥ数との比率に基づいて稼働率を算出する（Ｓ７）。管理サーバ２は算出した稼働率に基づいて、各ＲＲＨおよび各ＢＢＵの稼動または停止を判断する（Ｓ８）。管理サーバ２において、トラフィック量の監視はＥＭＳが行う。稼働率に基づく稼動または停止の判定は、後述する稼動判定テーブルによる稼動または停止の判定を含む。

以上の通り管理サーバ２は、各ＵＥのトラフィック量情報および識別番号に基づいて、無線通信システム１を構成する各ＲＲＨおよび各ＢＢＵの稼働または停止を判断することが出来る。

図３は無線通信システム１の稼働状況を変更するための処理フロー図である。管理サーバ２は図２の処理によって把握した無線通信システム１の稼働状況に応じて、無線通信システム１を構成する各ＲＲＨおよび各ＢＢＵの稼働または停止を切り替える。稼働または停止の切り替えは、管理サーバ２のＳＯＮにより実行される。ＳＯＮはＥＭＳが監視した稼働状況に応じて、各ＲＲＨおよび各ＢＢＵの稼働または停止を切り替える。

管理サーバ２はＥＭＳの監視結果に基づいて、ＢＢＵおよびＲＲＨの稼動または停止を決定する（Ｓ１０）。各ＢＢＵおよび各ＲＲＨの稼動または停止の決定は、ＥＭＳの監視結果および後述する稼動判定テーブルに基づいて行う。稼動判定テーブルの詳細は後述する。また管理サーバ２はＥＭＳの監視結果および稼動判定テーブルに基づいて、稼動するＲＲＨがカバーするセルに割り当てるセル番号を決定する。セルは１つのＲＲＨが電波をＵＥに送信できる範囲である。管理サーバ２は１つのセル番号に１つの周波数を割り当てる。セル番号ごとに異なる周波数を割り当てることにより、ＵＥが異なるセル番号を有する複数のセルにカバーされるエリアにいる場合であっても、自分の属するセル番号を割り当てられたＲＲＨと無線通信を行うことが出来る。

管理サーバ２は決定したセル番号を各ＢＢＵに通知する（Ｓ１１）。各ＢＢＵは各ＵＥに対し、受信したセル番号を各ＲＲＨ経由で通知する（Ｓ１２）。各ＵＥは一定時間経過後に、強制的なハンドオーバ処理の実行によりセル番号を自律的に変更する。事前に通知することにより、各ＵＥは各ＢＢＵおよび各ＲＲＨの稼動状態の切り替え処理前に、新しいセル番号へのハンドオーバ処理を開始することが出来る。

管理サーバ２はステップＳ１１における決定に基づいて、ＣＰＲＩＳＷ６に対し各ＢＢＵの接続先である各ＲＲＨを切り替える切替信号を送信する（Ｓ１３）。ＣＰＲＩＳＷ６は管理サーバ２から受信した切替信号に応じ、接続切替処理を後述するセル番号変更通知と同時に実行する。

管理サーバ２はステップＳ１１における決定に基づいて、各ＢＢＵおよびＲＲＨの稼動または停止を指示する制御信号を出力する（Ｓ１４）。制御信号を受信した各ＢＢＵは、制御信号に応じて稼動または停止の設定をする（Ｓ１５）。また制御信号を受信した各ＲＲＨは、制御信号に応じて稼動または停止の設定をする（Ｓ１６）。

各ＢＢＵおよび各ＵＥに変更後のセル番号を通知後、管理サーバ２はセル番号変更通知信号を各ＢＢＵおよび各ＲＲＨに出力する（Ｓ１７）。ステップＳ１２のセル番号通知から一定時間が経過し、各ＵＥが新セル番号へ変更されると同時に、セル番号変更通知信号を受信した各ＢＢＵおよび各ＲＲＨは新セル番号に設定されると共にＣＰＲＩＳＷ６は接続を切り替える（Ｓ１８）。また各ＢＢＵおよび各ＲＲＨは制御信号に応じて稼動または停止する。

ステップＳ１７のセル番号変更通知は、例えばステップＳ１１のセル番号通知時に各ＢＢＵ、ＣＰＲＩＳＷ６、および各ＲＲＨに通知したフレーム番号を有するパケット信号であってもよい。新セル番号への切り替え処理を行うタイミングでのフレーム番号を管理サーバ２から通知させることにより、各ＢＢＵおよび各ＲＲＨは、そのフレーム番号を有するパケット信号を受信すると同時に新セル番号への切り替え処理を実行することが出来る。またＣＰＲＩＳＷ６はそのフレーム番号を有するパケット信号を受信すると同時に接続の切り替え処理を実行することが出来る。この場合、各ＢＢＵ、ＣＰＲＩＳＷ６、および各ＲＲＨは通知されたフレーム番号を記憶する記憶部をそれぞれ有する。以下の実施例においても同様である。

各ＢＢＵ、ＣＰＲＩＳＷ６、および各ＲＲＨにカウンタを実装し、現在のフレーム番号と新セル番号へ切り替えるタイミングでのフレーム番号との差分値をカウンタでカウントさせても良い。同一周期で各ＢＢＵおよび各ＲＲＨのカウンタをカウントアップすることにより、同一タイミングで新セル番号への切り替え処理を実行することが出来る。また同一周期でＣＰＲＩＳＷ６のカウンタをカウントアップすることにより、同一タイミングで接続の切り替え処理を実行することが出来る。この場合、各ＢＢＵ、ＣＰＲＩＳＷ６、および各ＲＲＨは、切り替えタイミングまでの時間をカウントするカウンタをそれぞれ有する。以下の実施例においても同様である。

以上の通り管理サーバ２はＥＭＳの監視結果に基づいて、無線通信システム１の稼働状況を変更することが出来る。

図４は管理サーバ２の詳細ブロック図である。管理サーバ２はＥＭＳ４０、ＳＯＮ４１を有する。前述の通りＥＭＳ４０は無線通信システム１のトラフィック量の監視を行う。ＳＯＮ４１はＥＭＳ４０の監視結果に基づいて、無線通信システム１を構成する各ＲＲＨおよび各ＢＢＵの稼働状況を変更する制御信号を出力する。

ＥＭＳ４０はＨＷＹ−ＩＮＦ４２、監視制御部４３、ＳＯＮ−ＩＮＦ４４を有する。ＨＷＹ−ＩＮＦ４２は各ＢＢＵと通信するためのインターフェースである。監視制御部４３はＨＷＹ−ＩＮＦ４２から受信したトラフィック情報を監視する。監視制御部４３はトラフィック情報の監視結果をＳＯＮ−ＩＮＦ４４に送信する。ＳＯＮ−ＩＮＦ４４はＳＯＮ４１と通信するためのインターフェースである。ＳＯＮ−ＩＮＦ４４は監視制御部４３から受信した監視結果をＳＯＮ４１に送信する。

ＳＯＮ４１はＳＯＮ−ＩＮＦ４５、データベース４６、基地局制御部４７を有する。ＳＯＮ−ＩＮＦ４５はＥＭＳ４０と通信するためのインターフェースである。ＳＯＮ−ＩＮＦ４５はトラフィック情報の監視結果をＥＭＳ４０から受信する。ＳＯＮ−ＩＮＦ４５は受信した監視結果をデータベース４６に送信する。

データベース４６は後述する稼動判定テーブルを記憶する。データベース４６はＳＯＮ−ＩＮＦ４５から受信した監視結果および稼動判定テーブルに基づいて、各ＢＢＵおよびＲＲＨの稼動継続または停止を判定する。同様にデータベース４６は、監視結果および稼動判定テーブルに基づいて各ＢＢＵのセル番号を決定する。データベース４６は決定したＢＢＵおよびＲＲＨの稼働状況およびセル番号を基地局制御部４７に出力する。

基地局制御部４７はデータベース４６から受信したＢＢＵおよびＲＲＨの稼働状況およびセル番号に応じて、各ＢＢＵ、ＣＲＰＲＩＳＷ６、各ＲＲＨ、および各ＵＥの制御信号をＳＯＮ−ＩＮＦ４５に出力する。制御信号を出力するタイミングは前述の処理フロー図で説明した通りである。ＳＯＮ−ＩＮＦ４５は受信した制御信号をＥＭＳ４０に出力する。ＥＭＳ４０は受信した制御信号を各ＢＢＵに出力する。

以上の通り管理サーバ２は、無線通信システム１の稼働状況に応じて、各ＢＢＵ、各ＲＲＨ、および各ＵＥの稼働状況および割り当てるセル番号を制御することが出来る。

図５はＢＢＵ３の詳細ブロック図である。他のＢＢＵ４、５も同一機能および同一構成を有する。よってＢＢＵ３について詳細に説明し、ＢＢＵ４、５についてはその説明を省略する。

ＢＢＵ３は管理サーバ２から受信する制御信号に応じて稼動状況およびセル番号の変更を行う。ＢＢＵ３はＢＢＵ−ＩＮＦ５０、電源制御部５１、信号処理部５２、ＨＷＹ−ＩＮＦ５３を有する。

ＢＢＵ−ＩＮＦ５０はＣＰＲＩ規格に基づいて各ＲＲＨと通信するためのインターフェースである。本実施例においてＢＢＵ３は、ＢＢＵ−ＩＮＦ５０を介してＣＰＲＩＳＷ６に接続される。ＢＢＵ−ＩＮＦ５０はＣＰＲＩＳＷ６から受信した信号を電源制御部５１または信号処理部５２に送信する。

電源制御部５１は管理サーバ２から受信する制御信号に応じて信号処理部５２の電源供給を制御する。電源制御部５１はＢＢＵ３の稼動を停止する制御信号を受信した場合、信号処理部５２への電源供給を停止する。信号処理部５２への電源供給を停止している状態でも、電源制御部５１は稼動を継続する。ＢＢＵ３の停止状態において、管理サーバ２からＢＢＵ３の稼動を開始する制御信号を受信した場合、電源制御部５１は信号処理部５２の電源供給を開始する。

以上の通りＢＢＵ３は稼動停止状態であっても、管理サーバ２からの稼動制御が可能な電源制御部５１のみを動作させることにより、管理サーバ２からのＢＢＵ３の稼動要求に応答することが出来る。

電源制御部５１は、管理サーバ２から受信した制御信号がＢＢＵ３に対するものでない場合、ＢＢＵ−ＩＮＦ５０に転送する。ＢＢＵ−ＩＮＦ５０に転送された制御信号は、各ＲＲＨに送信される。電源制御部５１を経由して制御信号をＲＲＨに送信することにより、信号処理部５２の稼動を停止している場合であっても、管理サーバ２は各ＲＲＨに制御信号を送信することが出来る。

信号処理部５２は各ＲＲＨまたは管理サーバ２から受信した信号の変復調などのベースバンド処理を実行する。信号処理部５２は、各ＵＥへの無線信号送信において、送信信号に対し、情報ソース以外の信号の付加を行う。情報ソース以外の信号として誤り制御符合、通信相手を特定する信号などがある。また信号処理部５２は、各ＵＥからの無線信号受信において、受信信号に対し、情報ソース以外の信号の分離を行う。

ＨＷＹ−ＩＮＦ５３は管理サーバ２と通信するためのインターフェースである。ＨＷＹ−ＩＮＦ５３は管理サーバ２から受信した制御信号を電源制御部５１に送信する。ＨＷＹ−ＩＮＦ５３は管理サーバ２から受信した信号を信号処理部５２に送信する。ＨＷＹ−ＩＮＦ５３は電源制御部５１から受信した制御結果を管理サーバ２に送信する。ＨＷＹ−ＩＮＦ５３は信号処理部５２から受信した信号を管理サーバ２に送信する。

本実施例において、１つのＢＢＵは３つのＲＲＨとのデータ通信処理を実行可能としている。１つのＢＢＵは図５の構成を同一装置内に３つ実装していてもよいし、信号処理部５２を３つ有するように構成しても良い。

以上の構成により、ＢＢＵ３は管理サーバ２から受信する制御信号に応じて、信号処理部５２の電源供給を継続または停止することが出来る。

図６はＣＰＲＩＳＷ６の詳細ブロック図である。ＣＰＲＩＳＷ６は管理サーバ２から受信する制御信号に応じて、各ＢＢＵと各ＲＲＨとの接続関係を切り換える。ＣＰＲＩＳＷ６はＢＢＵ−ＩＮＦ６１、切替制御部６２、切替処理部６３、ＲＲＨ−ＩＮＦ６４を有する。

ＢＢＵ−ＩＮＦ６１は各ＢＢＵと通信するためのインターフェースである。ＢＢＵ−ＩＮＦ６１は各ＢＢＵから受信した制御信号を切替制御部６２に送信する。ＢＢＵ−ＩＮＦ６１は各ＢＢＵから受信した信号を切替処理部６３に送信する。ＢＢＵ−ＩＮＦ６１は切替処理部６３から受信した信号を各ＢＢＵに送信する。

切替制御部６２は受信した制御信号に応じて切替処理部６３の接続関係を切り替える。切替処理部６３は切替制御部６２から受信した切替信号に応じて、ＢＢＵ−ＩＮＦ６１とＲＲＨ−ＩＮＦ６４との接続関係を切り替える。切替処理部６３の切替動作の詳細は後述する。

ＲＲＨ−ＩＮＦは各ＲＲＨと通信するためのインターフェースである。ＲＲＨ−ＩＮＦ６４は切替処理部６３から受信した信号を各ＲＲＨに送信する。ＲＲＨ−ＩＮＦ６４は各ＲＲＨから受信した信号を切替処理部６３に送信する。ＢＢＵ−ＩＮＦ６１は切替処理部６３から受信した信号を各ＢＢＵに送信する。図６のＣＰＲＩＳＷ６の詳細な切替動作については後述する。

図７はＲＲＨ７の詳細ブロック図である。他のＲＲＨ８からＲＲＨ１５も同一機能および同一構成を有する。よって、ＲＲＨ７について詳細に説明し、他のＲＲＨ８からＲＲＨ１５についてはその説明を省略する。

ＲＲＨ７は管理サーバ２から受信する制御信号に応じて稼動状況およびセル番号の変更を行う。ＲＲＨ７はＲＲＨ−ＩＮＦ７０、電源制御部７１、ＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）処理部７２、ＡＮＴ−ＩＮＦ７３を有する。

ＲＲＨ−ＩＮＦ７０はＣＰＲＩ規格に基づいて各ＢＢＵと通信するためのインターフェースである。本実施例においてＲＲＨ７は、ＲＲＨ−ＩＮＦ７０を介してＣＰＲＩＳＷ６に接続される。ＲＲＨ−ＩＮＦ７０はＣＰＲＩＳＷ６から受信した信号を電源制御部７１またはＲＦ処理部７２に送信する。

電源制御部７１は管理サーバ２から受信する制御信号に応じてＲＦ処理部７２の電源を制御する。電源制御部７１はＲＲＨ７の稼動を停止する制御信号を受信した場合、ＲＦ処理部７２への電源供給を停止する。ＲＦ処理部７２への電源供給を停止している状態でも、電源制御部７１は稼動を継続する。ＲＲＨ７の稼動停止状態において、管理サーバ２からＲＲＨ７の稼動を開始する制御信号を受信した場合、電源制御部７１はＲＦ処理部７２の電源供給を開始する。以上の通りＲＲＨ７は稼動停止状態であっても、管理サーバ２からの制御対象である電源制御部７１のみを動作させることにより、管理サーバ２による制御可能な状態でＲＲＨ７の稼動停止時の電力消費を削減することが出来る。

ＲＦ処理部７２は各ＵＥまたはいずれかのＢＢＵから受信した信号のＲＦ処理を実行する。ＲＦ処理部７２は、各ＵＥへの無線信号送信において、ＢＢＵから受信した情報ソースの搬送波周波数をベースバンド領域からＲＦ領域に変換する。ＲＦ領域の周波数帯は、ＲＲＨ７に割り当てられたセル番号により決定する。ＲＦ処理部７２はＲＦ領域に変換した情報ソースを電波として各ＵＥに送信する。またＲＦ処理部７２は、各ＵＥからの無線信号受信において、各ＵＥから受信した情報ソースの搬送波周波数をＲＦ領域からベースバンド領域に変換する。ＲＦ処理部７２はベースバンド領域に変換した情報ソースを有線でいずれかのＢＢＵに送信する。

ＡＮＴ−ＩＮＦ７３は各ＵＥと無線通信するためのインターフェースである。ＡＮＴ−ＩＮＦ７３はＲＦ処理部７２から受信した情報ソースをアンテナに送信する。ＡＮＴ−ＩＮＦ７３はアンテナから受信した情報ソースをＲＦ処理部７２に送信する。

図８は無線通信を行っているＵＥの数と、各ＲＲＨおよび各ＢＢＵに割り当てるセル番号との対応表である。図８は一例であり、これに限定するものではない。管理サーバ２のデータベース４６は、図８の対応表を稼動判定テーブルの一部として記憶する。図８のＡは無線通信を行っているＵＥ数に応じて、各ＲＲＨに割り当てるセル番号を参照するためのテーブル８０である。図８のＢは無線通信を行っているＵＥ数に応じて、各ＢＢＵに割り当てるセル番号を参照するためのテーブル８１である。

本実施例において、管理サーバ２は、無線通信を行っているＵＥの数およびトラフィック量に応じて、各ＲＲＨに割り当てるセル番号を変化させる。複数のＲＲＨに同一セル番号を割り当てることにより、１つのＢＢＵに複数のＲＲＨを割り当てることが出来る。この結果管理サーバ２は、稼動するＢＢＵの数を減らすことが出来る。ＢＢＵの稼動数を減らすことにより、管理サーバ２は無線通信システム１の電力消費を小さくすることが出来る。また、複数のＲＲＨに同一のセル番号を割り当てることにより、１つのセルがカバーするセル面積を大きくすることが出来る。セル面積を大きくすることにより、ＵＥの移動に伴うハンドオーバ処理の回数を減らすことが出来る。ハンドオーバ処理の回数を減らすことにより、無線通信システム１にかかる処理負荷を小さくすることが出来る。

図８のＡにおいて、テーブル８０は管理サーバ２のデータベース４６に記憶されている。テーブル８０の各列は、通信中のＵＥ数に応じて、各ＲＲＨに割り当てるセル番号を示す。列８２は、ＵＥ数の大中小を判別する閾値を示す。ＵＥ数の大中小を決定する閾値は、各ＲＲＨの処理能力、セルの大きさなどに応じてあらかじめ設定する。列８３は、通信中のＵＥ数に応じて、ＲＲＨ７に割り当てるセル番号を示す。本実施例におけるＲＲＨ７の場合、セル番号はＵＥ数の数によらず常にセル番号‘１’となる。また列９１は、通信中のＵＥ数に応じて、ＲＲＨ１５に割り当てるセル番号を示す。ＲＲＨ１５の場合、セル番号はＵＥ数が大のときは‘９’、ＵＥ数が中のときは‘３’、ＵＥ数が小のときは‘１’となる。

テーブル８０の各行は、通信中のＵＥ数における、各ＲＲＨに割り当てるセル番号を示す。行９２は、ＵＥ数が大のときに各ＲＲＨに割り当てられているセル番号を表す。各ＲＲＨには‘１’から‘９’までの異なるセル番号が割り当てられる。

テーブル８０の行９３は、ＵＥ数が中のときに各ＲＲＨに割り当てられているセル番号を表す。ＲＲＨ７、８、９にはセル番号‘１’が、ＲＲＨ１０、１１、１２にはセル番号‘２’が、ＲＲＨ１３、１４、１５にはセル番号‘３’が割り当てられる。１つのセル番号が付与されたエリアに存在するＵＥ数が、１つのＢＢＵが処理可能なＵＥ数を超えないようにセル番号を割り当てることにより、複数のＲＲＨに同一のセル番号を割り当てることが出来る。

テーブル８０の行９４は、ＵＥ数が小のときに各ＲＲＨに割り当てられているセル番号を表す。すべてのＲＲＨには、セル番号‘１’が割り当てられる。行９３の場合と同様に、１つのセル番号が付与されたエリアに存在するＵＥ数が、１つのＢＢＵが処理可能なＵＥ数を超えないようにセル番号を割り当てることにより、さらに多くのＲＲＨに同一のセル番号を割り当てることが出来る。

以上の通り、ＵＥ数に応じて複数のＲＲＨに同一のセル番号を割り当てることにより、１つのセルがカバーするセル面積を大きくすることが出来る。セル面積を大きくすることにより、ＵＥの移動に伴うハンドオーバ処理の回数を減らすことが出来る。ハンドオーバ処理の回数を減らすことにより、無線通信システム１にかかる処理負荷を小さくすることが出来る。

図８のＢにおいてテーブル８１は、管理サーバ２のデータベース４６に記憶されている。テーブル８１の各列は、通信中のＵＥ数に応じて、各ＢＢＵに割り当てるセル番号および稼動状態を示す。本実施例において、１つのＢＢＵにはＲＲＨとのデータ通信処理を行うユニットが３つ実装されている。１つのＢＢＵは最大３つのＲＲＨとのデータ通信を行うことが出来る。例えばＢＢＵ３に実装されているユニットをそれぞれ、ＢＢＵ３−１、ＢＢＵ３−２、ＢＢＵ３−３とする。

テーブル８１における列９５は、ＵＥ数の大中小を判別する閾値を示す。ＵＥ数の大中小の閾値は、各ＲＲＨの処理能力、セルの大きさなどに応じてあらかじめ設定する。列９５における大中小の閾値は、列８２における閾値と同一である。列９６は、通信中のＵＥ数に応じて、ＢＢＵ３−１に割り当てるセル番号を示す。ＢＢＵ３−１の場合、セル番号はＵＥ数の数によらず常にセル番号‘１’であり、常に稼動する。列１０４は、通信中のＵＥ数に応じて、ＢＢＵ５−３に割り当てるセル番号を示す。ＢＢＵ５−３の場合、ＵＥ数が大のときセル番号は‘９’であり、ＵＥ数が中以下になると稼動を停止する。

テーブル８１の各行は、通信中のＵＥ数における、各ＢＢＵに割り当てるセル番号および稼動状態を示す。行１０５は、ＵＥ数が大のときに各ＢＢＵに割り当てられているセル番号および稼動状態を表す。各ＢＢＵには‘１’から‘９’までの異なるセル番号が割り当てられる。

テーブル８１の行１０６は、ＵＥ数が中のときに各ＢＢＵに割り当てられているセル番号を表す。ＢＢＵ３−１にはセル番号‘１’が、ＢＢＵ３−２にはセル番号‘２’が、ＢＢＵ３−３にはセル番号‘３’が割り当てられる。ＢＢＵ４、５は停止状態となる。前述の通り、テーブル８１においてＵＥ数が中のときは、３つのＲＲＨに同一のセル番号が割り当てられる。同一セル番号が割り当てられた３つのＲＲＨから出力されるデータのベースバンド処理は１つのＢＢＵで処理可能である。複数のＲＲＨに同一セル番号を割り当てるほど、全体のセル番号の数は小さくなる。よって稼動させるべきＢＢＵの数も小さくすることが出来る。

テーブル８１の行１０７は、ＵＥ数が小のときに各ＢＢＵに割り当てられているセル番号を表す。ＢＢＵ３−１には、セル番号‘１’が割り当てられる。テーブル８０より、ＵＥ数が小のとき、すべてのＲＲＨにセル番号‘１’が割り当てられている。よってＵＥ数が小のときＢＢＵ３−１のみ稼動させ、残りのすべてのＢＢＵを停止させることが出来る。

以上の通り、データ通信するＵＥ数の変化に伴って同一セル番号を割り当てるＲＲＨの数を変えることにより、稼動するＢＢＵの数を変えることが出来る。稼動するＢＢＵの数を変えることにより、データのトラフィック量に応じて無線通信システム１全体の消費電力を最適化することが出来る。

図９はＵＥ数に応じた、各ＢＢＵと各ＲＲＨとの接続関係を示すテーブルである。図９のＡはＵＥ数が大の場合のＢＢＵとＲＲＨとの接続関係を示すテーブル１１０である。図９のＢはＵＥ数が中の場合のＢＢＵとＲＲＨとの接続関係を示すテーブル１１１である。図９のＣはＵＥ数が小の場合のＢＢＵとＲＲＨとの接続関係を示すテーブル１１２である。テーブル１１０、１１１、１１２は管理サーバ２のデータベース４６に記憶されている。前述のＣＰＲＩＳＷ６の切替制御部６２は、ＵＥ数に応じてテーブル１１０、１１１、１１２のいずれかを呼び出す。切替制御部６２は呼び出したテーブルに応じて切替処理部６３の接続関係を切り換える。

図９のＡについて、テーブル１１０の‘○’は、各ＲＲＨと各ＢＢＵとの接続関係を表す。‘○’の意味はテーブル１１１、１１２についても同様である。例えばＲＲＨ７の行を見ると、ＢＢＵ３−１の列に‘○’がついている。よって切替制御部６２は、テーブル１１０を参照することにより、ＵＥ数が大のときにはＲＲＨ７とＢＢＵ３−１とを接続するように切替処理部６３を制御する。他のＢＢＵとＲＲＨとの接続についても同様である。

図９のＢについて、テーブル１１１のＢＢＵ３−１の列は、ＲＲＨ７、８、９の行に‘○’を有する。よって切替制御部６２は、テーブル１１１を参照することにより、ＵＥ数が中のときにはＲＲＨ７、８、９とＢＢＵ３−１とを接続するように切替処理部６３を制御する。ＢＢＵ３−２、ＢＢＵ３−３の列についても同様である。

テーブル１１１の‘加算’の行は、ＲＲＨからＢＢＵにデータ送信する場合に、各ＢＢＵに加算送信するＲＲＨの集合を示す。例えば‘加算’の行のＢＢＵ３−１の列を見ると、‘ＲＲＨ７、８、９’とある。よってＲＲＨからＢＢＵ３−１にデータ送信する場合には、切替制御部６２は、ＲＲＨ７、８、９それぞれから出力されたデータを加算するように切替処理部６３を制御する。切替処理部６３は加算結果をＢＢＵ３−１に送信する。ＢＢＵ３−２、ＢＢＵ３−３の列についても同様である。どのＲＲＨとも接続されないＢＢＵは電源停止状態にすることが出来る。

図９のＣについて、テーブル１１２のＢＢＵ３−１の列は、すべてのＲＲＨの行に‘○’を有する。よって切替制御部６２は、テーブル１１２を参照することにより、ＵＥ数が小のときにはＲＲＨ７、８、９とＢＢＵ３−１とを接続するように切替処理部６３を制御する。どのＲＲＨとも接続されないＢＢＵは電源停止状態にすることが出来る。

テーブル１１２の‘加算’の行は、ＲＲＨからＢＢＵにデータ送信する場合に、各ＢＢＵに加算送信するＲＲＨの集合を示す。‘加算’の行のＢＢＵ３−１の列を見ると、‘全加算’とある。よってＲＲＨからＢＢＵ３−１にデータ送信する場合には、切替制御部６２は、全てのＲＲＨそれぞれから出力されたデータを加算するように切替処理部６３を制御する。切替処理部６３は加算結果をＢＢＵ３−１に送信する。

以上の通りＣＰＲＩＳＷ６は、ＵＥ数に応じてテーブル１１０、１１１、１１２を参照することにより、ＢＢＵとＲＲＨの稼動状態に応じて適切に接続を切り換えることが出来る。

図１０は１つのＢＢＵと複数のＲＲＨとを接続する場合のＣＰＲＩＳＷ６の動作の概略図である。図１０のＡはＢＢＵからＲＲＨへデータ送信するときのＣＰＲＩＳＷ６の動作の概略図である。図１０のＢはＲＲＨからＢＢＵへデータ送信するときのＣＰＲＩＳＷ６の動作の概略図である。

図１０のＡにおいて切替制御部６２は、信号１２０のポートと信号１２１のポート、および信号１２０のポートと信号１２２のポートを接続するように切替処理部６３を制御する。この結果切替処理部６３は、受信した信号１２０を複製し、信号１２１、１２２として出力する。出力された信号１２１、１２２はそれぞれ別個のＲＲＨに入力される。信号１２１、１２２を受信するＲＲＨは同一のセル番号を有する。それぞれのＲＲＨは同一の信号をＢＢＵから受信している。ＵＥがいずれかのＲＲＨがカバーするエリアにいれば、ＵＥはＢＢＵから送信された信号を受信することが出来る。

図１０のＢにおいて切替制御部６２は信号１２１と信号１２２とを加算して信号１２０を出力するように切替処理部６３を制御する。信号１２１と信号１２２は隣接するセルをカバーするＲＲＨから出力される信号である。信号１２１、１２２を出力するＲＲＨに割り当てられるセル番号は同一である。よってＵＥがいずれのＲＲＨがカバーするエリアに存在する場合であっても、ＢＢＵはＵＥから送信された信号を受信することが出来る。また、それぞれのＲＲＨに割り当てられたセル番号が同一なので、ＵＥが異なるＲＲＨがカバーするエリアに移動する場合であっても、ハンドオーバ処理をすることなく通信を継続することが出来る。さらに、同一のセル番号を割り当てられたＲＲＨのカバーエリア同士の境界付近にＵＥがいる場合、信号１２１と信号１２２はほぼ同一位相の信号になるため、切替処理部６３は、信号１２１、１２２を加算増幅して信号１２０を出力することが出来る。加算増幅により信号の振幅が大きくなるため、ＢＢＵは、受信する信号のエラー発生率を減少させることが出来る。

図１１は各ＲＲＨと通信するＵＥ数が小さいときの無線通信システムの動作を説明するブロック図である。図１１において、ＲＲＨ７はＵＥ１６のみと通信している。ＲＲＨ８はＵＥ２０のみと通信している。ＲＲＨ１５はＵＥ２５のみと通信している。各ＲＲＨがそれぞれ通信するＵＥ数が少なくなり、ＵＥ数が中以下になると、ＢＢＵ４、５は電源停止状態となる。図１１において、ＢＢＵ４、５の斜線は、電源停止状態を示している。

図１２は稼動制御停止状態から稼動制御実行状態へ移行する処理フロー図である。稼動制御停止状態とは稼動制御を行わずに無線通信システム１のすべての装置が稼動している状態である。稼動制御実行状態とは、無線通信システム１の稼動状況に基づいて個々の装置の稼動継続または停止を制御している状態である。

本実施例ではいくつかのＢＢＵを停止状態にする処理を説明する。ステップＳ２０はすべてのＲＲＨおよびＢＢＵが稼働中であることを示す。無線通信システム１において通信中のＵＥ数が減少すると、その情報が管理サーバ２に通知される（Ｓ２１）。管理サーバ２はＵＥ数に応じて稼動制御処理を開始する（Ｓ２２）。

管理サーバ２は接続変更後のセル番号を各ＢＢＵに通知する（Ｓ２３）。また管理サーバ２はＢＢＵ経由で各ＵＥにも接続変更後のセル番号を通知する（Ｓ２４）。各ＵＥは一定時間経過後に、強制的なハンドオーバ処理の実行によりセル番号を自律的に変更する。事前に通知することにより、各ＵＥは各ＢＢＵおよび各ＲＲＨの稼動状態の切り替え処理前に、新しいセル番号へのハンドオーバ処理を開始することが出来る。

管理サーバ２はＣＰＲＩＳＷ６に切替信号を送信して接続切替の指示を実行する（Ｓ２５）。ＣＰＲＩＳＷ６は管理サーバ２から受信した切替信号に応じ、接続切替処理を後述するセル番号変更通知と同時に実行する。

管理サーバ２はステップＳ２２における決定に基づいて、各ＢＢＵの稼動または停止を指示する制御信号を出力する（Ｓ２６）。制御信号を受信した各ＢＢＵは、制御信号に応じて稼動または停止の設定をする。

各ＢＢＵおよび各ＵＥに変更後のセル番号を通知し一定時間経過後、管理サーバ２はセル番号変更通知信号を各ＢＢＵおよび各ＲＲＨに出力する（Ｓ２７）。ステップＳ２３のセル番号通知から一定時間が経過し、各ＵＥが新セル番号へ変更されると同時に、セル番号変更通知信号を受信した各ＢＢＵおよび各ＲＲＨは新セル番号に設定される（Ｓ２８）。またＣＰＲＩＳＷ６は接続を切り替える。さらに各ＢＢＵおよび各ＲＲＨは制御信号に応じて稼動または停止する。

以上の通り、管理サーバ２はＵＥ数の減少に応じて、ＢＢＵとＲＲＨとの接続関係を切り換える。接続関係の切替により不要となったＢＢＵの電源供給を停止することにより、管理サーバ２は無線通信システム１全体の消費電力を抑えることができる。

図１３は各ＲＲＨがカバーするセル範囲と、各セルに割り当てられたセル番号の概略図である。図１３のＡはＵＥ数が中の場合のセル番号の概略図である。図１３のＢはＵＥ数が小の場合のセル番号の概略図である。

図１３のＡにおいて、ＲＲＨ７、８、９のカバーするセル範囲は隣接している。ＲＲＨ７、８、９に割り当てられたセル番号は１である。よって無線通信システム１は、それぞれのＲＲＨに別個のセル番号が割り当てられた状態と比べ、３つのＲＲＨに同一のセル番号を割り当てることで１つのセル番号がカバーするセル範囲を大きくすることが出来る。１つのセル番号がカバーするセル範囲を大きくすることにより、ＵＥの移動に伴いセル番号が変化することによるハンドオーバ処理の回数を減らすことが出来る。セル番号‘２’が割り当てられたＲＲＨ１０、１１、セル番号‘３’が割り当てられたＲＲＨ１３、１４についても同様である。

図１３のＢにおいて、ＵＥ数が小のとき、すべてのＲＲＨがカバーするセル範囲には同一のセル番号‘１’が割り当てられる。よって同一セル番号がカバーするセル範囲はＵＥ数が中のときよりもより大きくなる。同一セル番号がカバーするセル範囲が大きいほど、ＵＥの移動に伴うセル番号の変化率も小さくなる。セル番号の変化率が小さくなれば、無線通信システム１のハンドオーバ処理に伴う負荷もより小さくなる。

また、同一セル番号が割り当てられたＵＥとの無線通信におけるベースバンド処理は１つのＢＢＵで処理することが出来る。よってＵＥ数が小の場合、無線通信システム１がカバーするすべてのＵＥとの無線通信におけるベースバンド処理を１つのＢＢＵで実行することが出来る。処理に必要なＢＢＵの数を減らして不要なＢＢＵの電源を停止させることにより、無線通信システム１は消費電力を抑制することが出来る。

図１４はＲＲＨがカバーするセル範囲にＵＥが存在しないときの無線通信システムの動作を説明するブロック図である。図１４において、ＲＲＨ７はＵＥ１６のみと通信している。ＲＲＨ８はどのＵＥとも通信していない。ＲＲＨ１５はＵＥ２５のみと通信している。ＲＲＨ８がカバーするセル範囲にＵＥ数が存在しない場合、消費電力削減のため、ＲＲＨ８は停止状態になる。また本実施例において、各ＲＲＨがそれぞれ通信するＵＥ数が少なく、かつ、ＵＥ数が中以下になると、ＢＢＵ４、５は停止状態となる。図１４において、ＢＢＵ４、５およびＲＲＨ８の斜線は、停止状態を示している。

図１５は稼動制御停止状態から稼動制御実行状態へ移行する処理フロー図である。本実施例ではＢＢＵおよびＲＲＨを停止状態にする処理を説明する。ステップＳ３０はすべてのＲＲＨおよびＢＢＵが稼働中であることを示す。無線通信システム１において通信中のＵＥ数が減少すると、その情報が管理サーバ２に通知される（Ｓ３１）。管理サーバ２はＵＥ数に応じて稼動制御処理を開始する。管理サーバ２は各ＢＢＵおよび各ＲＲＨの稼動継続または停止を決定する（Ｓ３２）。また管理サーバ２は稼動制御後の各ＢＢＵ、各ＲＲＨおよび各ＵＥに割り当てるセル番号を決定する。

管理サーバ２は決定したセル番号を各ＢＢＵに通知する（Ｓ３３）。また管理サーバ２はＢＢＵ経由で各ＵＥにも決定したセル番号を通知する（Ｓ３４）。各ＵＥは一定時間経過後に、強制的なハンドオーバ処理の実行によりセル番号を自律的に変更する。事前に通知することにより、各ＵＥは各ＢＢＵおよび各ＲＲＨの稼動状態の切り替え処理前に、新しいセル番号へのハンドオーバ処理を開始することが出来る。

管理サーバ２はステップＳ３２における決定に基づいて、ＣＰＲＩＳＷ６に対し各ＢＢＵの接続先である各ＲＲＨを切り替える切替信号を送信する（Ｓ３５）。ＣＰＲＩＳＷ６は管理サーバ２から受信した切替信号に応じ、接続切替処理を後述するセル番号変更通知と同時に実行する。

管理サーバ２はステップＳ３２における決定に基づいて、各ＢＢＵの稼動または停止を指示する制御信号を出力する（Ｓ３６）。制御信号を受信した各ＢＢＵは、制御信号に応じて稼動または停止の設定をする。管理サーバ２はステップＳ３２における決定に基づいて、各ＲＲＨの稼動または停止を指示する制御信号を出力する（Ｓ３７）。また制御信号を受信した各ＲＲＨは、制御信号に応じて稼動または停止の設定をする。

各ＢＢＵおよび各ＵＥに変更後のセル番号を通知し一定時間後、管理サーバ２はセル番号変更通知信号を各ＢＢＵおよび各ＲＲＨに出力する（Ｓ３８）。ステップＳ３３のセル番号通知から一定時間が経過し各ＵＥが新セル番号へ変更されると同時に、セル番号変更通知信号を受信した各ＢＢＵおよび各ＲＲＨは新セル番号に設定される（Ｓ３９）。また同時にＣＰＲＩＳＷ６は接続を切り替える。さらに各ＢＢＵおよび各ＲＲＨは制御信号に応じて稼動を継続または停止する。

以上の通り、管理サーバ２はＵＥ数の減少に応じて、ＢＢＵとＲＲＨとの接続関係を切り換える。接続関係の切替により不要となったＢＢＵおよびＲＲＨの電源供給を停止することにより、管理サーバ２は無線通信システム１全体の消費電力を抑えることができる。

図１６は各ＲＲＨがカバーするセル範囲と、各セルに割り当てられたセル番号の概略図である。図１６のＡはＵＥ数が中の場合のセル番号の概略図である。図１６のＢはＵＥ数が小の場合のセル番号の概略図である。

図１６のＡは、図１３のＡにおいて、ＲＲＨ８の電源供給を停止した場合のセル範囲を示している。図１６のＢは、図１３のＢにおいて、ＲＲＨ８の電源供給を停止した場合のセル範囲を示している。ＲＲＨ８以外のＲＲＨはすべて稼動している。ＲＲＨ８以外の他のＲＲＨの動作条件は図１３のＡと同一であるため、その説明を省略する。

以上の通り、１つのセル範囲をカバーするＲＲＨの電源供給を停止しても、他のＲＲＨがカバーするセル範囲に影響を与えることなく、通信中のＵＥ数に応じてセル番号を変更することが出来る。処理に必要なＢＢＵの数を減らして不要なＢＢＵの電源を停止させると共に、ＵＥと通信していないＲＲＨの電源を停止させることにより、無線通信システム１は消費電力をさらに抑制することが出来る。

図１７は、無線通信システム１において、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を利用する場合の装置の詳細ブロック図である。図１７のＡはＧＰＳを利用する場合のＢＢＵ３の詳細ブロック図である。図１７のＢはＧＰＳを利用する場合のＣＰＲＩＳＷ６の詳細ブロック図である。

図１７のＡは、図５のＢＢＵ３にＧＰＳ受信部５４を追加実装したものである。ＧＰＳ受信部５４は受信したＧＰＳ信号に基づいて基準クロックを生成する。信号処理部５２はＧＰＳ受信部５４により生成された基準クロックに基づいて動作する。

無線通信システム１は複数のＢＢＵを有する。各ＢＢＵは非同期に動作する。１つのＵＥが、あるＢＢＵが管理するセル範囲から、他のＢＢＵが管理するセル範囲に移動した場合、セル番号の変化に伴うハンドオーバ処理が発生する。各ＢＢＵが非同期に動作している場合、ハンドオーバ処理においてＢＢＵ間のタイミングのずれによりデータ通信が途切れることがある。本実施例において各ＢＢＵにＧＰＳ受信部５４を実装することにより、各ＢＢＵの動作タイミングを同期させることが出来る。各ＢＢＵの動作タイミングを同期させることにより、ハンドオーバ処理におけるデータ通信の途切れを防ぐことが出来る。

図１７のＢは、図６のＣＰＲＩＳＷ６にカウンタ６５を追加実装したものである。切替制御部６２が受信する切替制御信号は切替タイミングにおけるフレーム番号の情報を有する。切替制御部６２は切替制御信号受信時のフレーム番号と切替タイミングにおけるフレーム番号との差分に基づき、カウント値を算出する。切替制御部６２は算出したカウント値をカウンタ６５に送信する。

カウンタ６５はカウント値を受信するとカウントアップを開始する。カウンタ６５はカウントアップした値が受信したカウント値以上になると通知信号を切替制御部６２に送信する。通知信号を受信した切替制御部６２は、切替処理部６３に対する切替処理を開始する。

以上の通りＣＰＲＩＳＷ６は、カウンタ６５を用いることにより、管理サーバ２に指定された切替タイミングで正確に切替動作を行うことが出来る。また切替元のＢＢＵと切替先のＢＢＵはＧＰＳ受信部５４により同期がとれているので、切替動作に伴うデータ通信の瞬断を防ぐことが出来る。

なお、本実施例ではＣＰＲＩＳＷ６の切替タイミングの調整にカウンタを用いているが、切替制御部６２に切替タイミングにおけるフレーム番号の情報を記憶させておき、切替制御部６２が受信したフレーム番号が記憶したフレーム番号以上になったときに切替処理を開始するようにしてもよい。

図１８はＧＰＳによる同期処理を考慮した稼動制御の処理フロー図である。各ＢＢＵのＧＰＳ受信部５４はＧＰＳ信号を受信する（Ｓ４０）。ＧＰＳ受信部５４は受信したＧＰＳ信号に基づいて基準クロックを生成する。各ＢＢＵが同一のＧＰＳ信号を受信することにより、ＢＢＵの同期を取ることが出来る。

同期が取れた各ＢＢＵは、ＣＰＲＩＳＷ６、各ＲＲＨおよび各ＵＥに対し同期信号を出力する（Ｓ４１）。同期が取れた各ＢＢＵから同期信号を出力することにより、無線通信システム１を構成する装置全体の同期を取ることが出来る。

同期が取れた各ＵＥは、管理サーバ２に対して識別情報およびトラフィック量情報を送信する（Ｓ４２）。管理サーバ２は受信した識別情報およびトラフィック量情報に基づいて各ＢＢＵおよび各ＲＲＨの稼動または停止を決定する（Ｓ４３）。また管理サーバ２はＥＭＳの監視結果および稼動判定テーブルに基づいて、各ＢＢＵ、各ＲＲＨおよび各ＵＥに割り当てるセル番号を決定する。

管理サーバ２は決定したセル番号を各ＢＢＵに通知する（Ｓ４４）。また管理サーバ２はＢＢＵ経由で各ＵＥに決定したセル番号を切り替えタイミングにおけるフレーム番号と併せて通知する（Ｓ４５）。各ＵＥは通知されたフレーム番号の受信タイミングおいて、強制的なハンドオーバ処理の実行によりセル番号を自律的に変更する。事前に通知することにより、各ＵＥは各ＢＢＵおよび各ＲＲＨの稼動状態の切り替え処理前に、新しいセル番号へのハンドオーバ処理を開始することが出来る。また、ＢＢＵからの同期信号により同期を取っていることにより、各ＢＢＵの切り替え処理と同一タイミングで各ＵＥのハンドオーバ処理を実行することが出来る。

管理サーバ２はＣＰＲＩＳＷ６に対し、切り替え処理を実行するフレーム番号と併せて切替信号を送信して接続切替の指示を実行する（Ｓ４６）。切替信号を受信したＣＰＲＩＳＷ６の切替制御部６２は、受信したフレーム番号の受信タイミングにおいて、指示内容に従って切替処理部６３の接続を切り換える。

管理サーバ２は各ＢＢＵに対し、ＣＰＲＩＳＷ６の切り替え処理を実行するフレーム番号の送信タイミングで、稼動または停止を指示する制御信号を送信する（Ｓ４７）。制御信号を受信した各ＢＢＵの電源制御部５１は、制御信号に従って信号処理部５２を稼動または停止させる。また管理サーバ２は、カバーするセル範囲内に通信中のＵＥが存在しないＲＲＨに対し、ＣＰＲＩＳＷ６の切り替え処理を実行するフレーム番号の送信タイミングで、稼動または停止を指示する制御信号を送信する（Ｓ４７）。制御信号を受信したＲＲＨの電源制御部７１は、制御信号に従ってＲＦ処理部７２を稼動または停止させる。

ＣＰＲＩＳＷ６の切り替え処理を実行するフレーム番号の送信タイミングで、管理サーバ２はセル番号変更通知信号を各ＢＢＵおよび各ＲＲＨに出力する（Ｓ４８）。ＣＰＲＩＳＷ６の切り替え処理を実行するフレーム番号の送信タイミングにおいて、各ＵＥが新セル番号へ変更されると同時に、セル番号変更通知信号を受信した各ＢＢＵおよび各ＲＲＨは新セル番号に設定される（Ｓ４９）。

以上の通り、管理サーバ２はＣＰＲＩＳＷ６の切り替え処理を実行するフレーム番号の送信タイミングで、同期処理した各ＢＢＵ、各ＲＲＨの接続関係およびセル番号を切り換える。ＧＰＳ信号を用いて各装置間の同期を取ることにより、管理サーバ２は通信を瞬断させることなく無線通信システム１の接続関係を切り替えることができる。

１無線通信システム
２管理サーバ
３、４、５ＢＢＵ
６ＣＰＲＩＳＷ
７〜１５ＲＲＨ
１６〜２５ＵＥ
４０ＥＭＳ
４１ＳＯＮ
４２ＨＷＹ−ＩＮＦ
４３監視制御部
４４、４５ＳＯＮ−ＩＮＦ
４６データベース
４７基地局制御部
５０ＢＢＵ−ＩＮＦ
５１電源制御部
５２信号処理部
５３ＨＷＹ−ＩＮＦ
６１ＢＢＵ−ＩＮＦ
６２切替制御部
６３切替処理部
６４ＲＲＨ−ＩＮＦ
８０、８１テーブル

Claims

複数の無線端末と、
該複数の無線端末のうち、自身の特定範囲に存在する無線端末と無線通信する複数の無線部と、
該複数の無線部のいずれかへ送信するデータを変調すると共に該複数の無線部のいずれかから受信するデータを復調する複数のベースバンド処理部と、
該複数の無線部と該複数のベースバンド処理部との接続関係を切り替えるスイッチ部と、
該無線部および該ベースバンド処理部のそれぞれの稼働率を算出し、該稼働率の算出結果に基づいて該無線部および該ベースバンド処理部のそれぞれの電源供給を継続または停止すると共に、電源供給停止するベースバンド処理部に接続されている無線部を電源供給継続するベースバンド処理部へ再接続するように該スイッチ部を制御する制御部と
を有することを特徴とする無線通信システム。
該制御部は、該電源供給継続中のベースバンド処理部から受信したパケットデータを複製し該電源供給継続中のベースバンド処理部に接続される複数の該無線部に同一パケットデータを送信すると共に、複数の該無線部からそれぞれ受信したパケットデータを加算し該電源供給継続中のベースバンド処理部に出力するように該スイッチ部を制御することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信システム。
該制御部は、該ベースバンド処理部の稼働率に応じて該ベースバンド処理部の電源供給を継続または停止すると共に、該無線部および該ベースバンド処理部に割り当てられたセルを特定するセル番号を切り替えることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信システム。
該無線部および該ベースバンド処理部は電源供給の継続または停止を示す稼動制御信号の情報および切り替え後のセル番号を示すセル番号通知信号の情報を記憶し、
該スイッチ部は切り替え後の接続関係を示す接続制御信号の情報を記憶し、
該無線部および該ベースバンド処理部は、該制御部から送信されたセル番号の変更を示すセル番号変更通知信号に応じて、記憶した該稼動制御信号の情報に応じて電源供給の継続または停止を行うと共に、記憶した該セル番号通知信号の情報に基づいてセル番号を切り替え、
該スイッチ部は、該セル番号変更通知信号に応じて、記憶した該接続制御信号の情報に基づいて接続関係を切り替える
ことを特徴とする、請求項３に記載の無線通信システム。
該制御部は、該無線部の特定範囲に該無線端末が存在しない場合に、該無線部の電源を停止させることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信システム。
該スイッチ部は接続関係を切り替えるまでの時間をカウントするカウンタを更に有し、受信したデータのフレーム番号と、該制御部から送信された接続関係切り替えタイミングを示すフレーム番号との差分値に基づいて、該カウンタのカウント値を設定することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信システム。
該複数のベースバンド処理部は、受信したＧＰＳの電波に基づいて互いの同期をとるＧＰＳ受信部をそれぞれ有し、該無線部および該無線端末を該ベースバンド処理部と同期させる同期信号を出力することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信システム。