(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】2019523611
(43)【公表日】20190822
(54)【発明の名称】スモールセル熱制御
(51)【国際特許分類】
   H04W 52/02 20090101AFI20190726BHJP
   H04W 88/12 20090101ALI20190726BHJP
【FI】
   !H04W52/02
   !H04W88/12
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】17
(21)【出願番号】2019505226
(86)(22)【出願日】20170830
(85)【翻訳文提出日】20190131
(86)【国際出願番号】US2017049265
(87)【国際公開番号】WO2018052710
(87)【国際公開日】20180322
(31)【優先権主張番号】15/265,103
(32)【優先日】20160914
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】502208397
【氏名又は名称】グーグル エルエルシー
【住所又は居所】アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94043 マウンテン ビュー アンフィシアター パークウェイ 1600
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】スタテツニ、ディーター ダブリュ.
【住所又は居所】アメリカ合衆国 95014 カリフォルニア州 クパチーノ ハンナ ドライブ 18701
(72)【発明者】
【氏名】ワン、ジービン
【住所又は居所】アメリカ合衆国 94043 カリフォルニア州 マウンテン ビュー アンフィシアター パークウェイ 1600
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067AA43
5K067BB21
5K067DD27
(57)【要約】
フェムトセル(200)の温度を制御する方法(500)は、フェムトセルのデータ処理ハードウェア(210)において、フェムトセルのデータ処理ハードウェアまたは電力増幅器(220)のうちの少なくとも一方の温度を測定するように構成された温度センサ(230)から温度測定値(232)を受信することを含む。方法は、データ処理ハードウェアにより、フェムトセルが閾値温度より上で動作しているかどうかを温度測定値に基づいて判定することをさらに含む。フェムトセルが閾値温度より上で動作している場合、方法は、データ処理ハードウェアにより、データ処理ハードウェアまたは電力増幅器のうちの少なくとも一方の電力消費低減をもたらすフェムトセルの電力消費特性の修正を行うことを含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フェムトセル(200)のデータ処理ハードウェア(210)において、前記フェムトセル(200)のデータ処理ハードウェア(210)または電力増幅器(220)のうちの少なくとも一方の温度を測定するように構成された温度センサ(230)から温度測定値(232)を受信すること、
前記データ処理ハードウェア(210)により、前記フェムトセル(200)が閾値温度より上で動作しているかどうかを前記温度測定値(232)に基づいて判定すること、
前記フェムトセル(200)が前記閾値温度より上で動作している場合、前記データ処理ハードウェア(210)により、前記データ処理ハードウェア(210)または前記電力増幅器(220)のうちの少なくとも一方の電力消費低減をもたらす前記フェムトセル(200)の電力消費特性の修正を行うこと
を含む方法(500)。
【請求項2】
前記電力消費特性の修正を行うことは、ユーザ機器(130)と通信するための物理ダウンリンク共有チャネル周波数リソースおよび物理アップリンク共有チャネル周波数リソースのうちの少なくとも一方を低減することを含む、請求項1に記載の方法(500)。
【請求項3】
前記物理ダウンリンク共有チャネル周波数リソースを低減することは、対応するダウンリンク通信フレーム(400)のダウンリンクサブフレーム(410、410d)につき、より少ない数のユーザ機器(130)をスケジューリングすることを含み、前記ユーザ機器(130)と通信するための前記物理アップリンク共有チャネル周波数リソースを低減することは、対応するアップリンク通信フレーム(400)のアップリンクサブフレーム(410、410u)につき、より少ない数のユーザ機器(130)をスケジューリングすることを含む、請求項2に記載の方法(500)。
【請求項4】
前記物理ダウンリンク共有チャネル周波数リソースおよび前記物理アップリンク共有チャネル周波数リソースのうちの少なくとも一方を低減することは、ユーザ機器(130)につき、より少ない数のリソースブロック(440)をスケジューリングすることを含む、請求項2に記載の方法(500)。
【請求項5】
前記電力消費特性の修正を行うことは、前記電力増幅器(220)のパワースペクトル密度を低減することを含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法(500)。
【請求項6】
前記パワースペクトル密度は、物理ダウンリンク共有チャネルの尺度である、請求項5に記載の方法(500)。
【請求項7】
前記電力消費特性の修正を行うことは、前記フェムトセル(200)と通信しているユーザ機器(130)の数を低減することを含む、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の方法(500)。
【請求項8】
前記電力消費特性の修正を行うことは、前記フェムトセル(200)と通信している1つまたは複数のユーザ機器(130)の受信モードを不連続モードに変更することを含む、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法(500)。
【請求項9】
前記電力消費特性の修正を行うことは、前記フェムトセル(200)の送信デューティサイクルを低減することを含む、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法(500)。
【請求項10】
前記電力消費特性の修正を行うことは、前記フェムトセル(200)の受信デューティサイクルを低減することを含む、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の方法(500)。
【請求項11】
フェムトセル(200)であって、
電力増幅器(220)と、
データ処理ハードウェア(210)と、
前記データ処理ハードウェア(210)または前記電力増幅器(220)の少なくとも一方の温度を測定するように構成された温度センサ(230)と、
前記データ処理ハードウェア(210)と通信するメモリハードウェア(212)と
を備え、前記メモリハードウェア(212)は、前記データ処理ハードウェア(210)上で実行されると、前記データ処理ハードウェア(210)に動作を実施させる命令を格納しており、前記動作は、
前記温度センサ(230)から温度測定値(232)を受信すること、
前記フェムトセル(200)が閾値温度より上で動作しているかどうかを前記温度測定値(232)に基づいて判定すること、
前記フェムトセル(200)が前記閾値温度より上で動作している場合、前記データ処理ハードウェア(210)または前記電力増幅器(220)のうちの少なくとも一方の電力消費低減をもたらす電力消費特性の修正を行うこと
を含む、フェムトセル(200)。
【請求項12】
前記電力消費特性の修正を行うことは、ユーザ機器(130)と通信するための物理ダウンリンク共有チャネル周波数リソースおよび物理アップリンク共有チャネル周波数リソースのうちの少なくとも一方を低減することを含む、請求項11に記載のフェムトセル(200)。
【請求項13】
前記物理ダウンリンク共有チャネル周波数リソースを低減することは、対応するダウンリンク通信フレーム(400)のダウンリンクサブフレーム(410、410d)につき、より少ない数のユーザ機器(130)をスケジューリングすることを含み、前記ユーザ機器(130)と通信するための前記物理アップリンク共有チャネル周波数リソースを低減することは、対応するアップリンク通信フレーム(400)のアップリンクサブフレーム(410、410u)につき、より少ない数のユーザ機器(130)をスケジューリングすることを含む、請求項12に記載のフェムトセル(200)。
【請求項14】
前記物理ダウンリンク共有チャネル周波数リソースおよび前記物理アップリンク共有チャネル周波数リソースのうちの少なくとも一方を低減することは、ユーザ機器(130)につき、より少ない数のリソースブロック(440)をスケジューリングすることを含む、請求項12に記載のフェムトセル(200)。
【請求項15】
前記電力消費特性の修正を行うことは、前記電力増幅器(220)のパワースペクトル密度を低減することを含む、請求項11乃至14のいずれか一項に記載のフェムトセル(200)。
【請求項16】
前記パワースペクトル密度は、物理ダウンリンク共有チャネルの尺度である、請求項15に記載のフェムトセル(200)。
【請求項17】
前記電力消費特性の修正を行うことは、前記フェムトセル(200)と通信しているユーザ機器(130)の数を低減することを含む、請求項11乃至16のいずれか一項に記載のフェムトセル(200)。
【請求項18】
前記電力消費特性の修正を行うことは、前記フェムトセル(200)と通信している1つまたは複数のユーザ機器(130)の受信モードを不連続モードに変更することを含む、請求項11乃至17のいずれか一項に記載のフェムトセル(200)。
【請求項19】
前記電力消費特性の修正を行うことは、前記フェムトセル(200)の送信デューティサイクルを低減することを含む、請求項11乃至18のいずれか一項に記載のフェムトセル(200)。
【請求項20】
前記電力消費特性の修正を行うことは、前記フェムトセル(200)の受信デューティサイクルを低減することを含む、請求項11乃至19のいずれか一項に記載のフェムトセル(200)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、セルラー基地局の温度を制御することに関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信ネットワークは、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、およびブロードキャストなどの通信コンテンツを提供する。無線通信ネットワークは、複数のキャリア上での動作をサポートすることができ、各キャリアは、キャリアの動作を記述するシステム情報に関連付けられ、通信に使用される周波数の範囲を含む。ロングタームエボリューション(LTE)ネットワークは、ユーザ機器(UE)、および例えば地上基地局および高高度プラットフォーム(HAP)などの通信端末に高速データの無線通信を提供する。LTEネットワークは、コアネットワークの改良と共に異なる無線インターフェースを使用することによって既存の無線アクセスネットワーク(RAN)技術の容量および速度を増大させる。無線通信ネットワークは、複数のUEに対する通信をサポートすることができる複数の通信端末を含むことができる。携帯端末(例えば、UE)は、ダウンリンクおよび任意選択でアップリンクを介して通信端末と通信することができる。
【0003】
一般に、電気通信では、フェムトセル(スモールセルとも呼ばれる)は、典型的には家庭やホテルなどの小さな事業所で使用するために設計された小型の低電力セルラー基地局である。フェムトセルは、通常は、例えばブロードバンド接続を介してサービスプロバイダのネットワークに接続する。フェムトセルの使用は、大抵、モバイル事業者および消費者の両方に利益をもたらす。モバイル事業者にとって、フェムトセルは、特に屋内でのカバレッジおよび容量の両方を向上させることが可能である。フェムトセルがギャップを埋め、建物を通る信号の損失を排除できるため、カバレッジが改善される。メインネットワークセルを使用しようとしている電話機の数を減らし、ユーザのネットワークから(インターネット経由の)事業者のインフラストラクチャへのトラフィックの負荷を減らすことで、容量が改善される。事業者のプライベートネットワーク(マイクロ波リンクなど)を使用する代わりに、モバイル事業者はインターネットを使用し得る。特定の条件下では、フェムトセルは高温になる可能性がある。高温を緩和するために、(例えば、熱を消散させるために)比較的大きなヒートシンクをフェムトセルに適用することが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
フェムトセルにヒートシンクを追加することは、一般に実用的なフォームファクタを増大させ、フェムトセルの工業デザインに影響を与える。さらに、ヒートシンクはフェムトセルの全体的なコストも増加させる。これらの問題は両方とも、空中装置での使用から狭い場所での使用まで、さまざまな用途でフェムトセルの使用を妨げる可能性がある。本開示は、ヒートシンクなどの追加の熱放散手段を必要とせずにフェムトセルの使用を管理することによってフェムトセルの温度を調整するための解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様は、フェムトセルの温度を制御する方法を提供する。方法は、フェムトセルのデータ処理ハードウェアにおいて、フェムトセルのデータ処理ハードウェアまたは電力増幅器のうちの少なくとも一方の温度を測定するように構成された温度センサから温度測定値を受信することを含む。方法は、データ処理ハードウェアにより、温度測定値に基づいて、フェムトセルが閾値温度より上で動作しているかどうかを判定することをさらに含む。フェムトセルが閾値温度より上で動作している場合、方法は、データ処理ハードウェアにより、データ処理ハードウェアまたは電力増幅器のうちの少なくとも一方の電力消費低減をもたらすフェムトセルの電力消費特性の修正を行うことを含む。
【0006】
本開示の実装形態は、以下の任意選択の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。いくつかの実装形態では、電力消費特性の修正を行うことは、UEと通信するための物理ダウンリンク共有チャネル周波数リソースおよび/または物理アップリンク共有チャネル周波数リソースを低減することを含む。いくつかの例では、物理ダウンリンク共有チャネル周波数リソースを低減することは、対応するダウンリンク通信フレームのダウンリンクサブフレームにつき、より少ない数のUEをスケジューリングすること(たとえば、現在ダウンリンクサブフレームに対しスケジューリングされているよりも少ない数のUEをスケジューリングすること)を含む。同様に、UEと通信するための物理アップリンク共有チャネル周波数リソースを低減することは、対応するアップリンク通信フレームのアップリンクサブフレームにつき、より少ない数のUEをスケジューリングすることを含み得る。
【0007】
いくつかの実装形態では、物理ダウンリンク共有チャネル周波数リソースおよび/または物理アップリンク共有チャネル周波数リソースを低減することは、UEにつき、より少ない数のリソースブロックをスケジューリングすることを含む。各通信フレームはサブフレームを含み、サブフレームはリソースブロックを含む。
【0008】
さらなる実装形態では、電力消費特性の修正を行うことは、電力増幅器のパワースペクトル密度を低減することを含む。パワースペクトル密度は、物理ダウンリンク共有チャネルの尺度(measure)である。
【0009】
さらに追加の実装形態では、電力消費特性の修正を行うことは、フェムトセルと通信しているUEの数を低減することを含む。例えば、方法は、UEからのアクセス要求を拒否することを含み得る。
【0010】
いくつかの実装形態では、電力消費特性の修正を行うことは、フェムトセルと通信する1つまたは複数のUEの受信モードを間欠受信モードなどの不連続モードに変更することを含む。追加または代替として、電力消費特性の修正を行うことは、フェムトセルの送信デューティサイクルおよび/または受信デューティサイクルを低減することを含み得る。
【0011】
本開示の別の態様は、電力増幅器と、データ処理ハードウェアと、温度センサと、データ処理ハードウェアと通信するメモリハードウェアとを含むフェムトセルを提供する。温度センサは、データ処理ハードウェアまたは電力増幅器のうちの少なくとも一方の温度を測定するように構成されている。メモリハードウェアは、データ処理ハードウェア上で実行されると、データ処理ハードウェアに動作を実施させる命令を格納している。動作は、温度センサから温度測定値を受信すること、温度測定値に基づいてフェムトセルが閾値温度より上で動作しているかどうかを判定すること、フェムトセルが閾値温度より上で動作している場合、データ処理ハードウェアまたは電力増幅器のうちの少なくとも一方の電力消費低減をもたらす電力消費特性の修正を行うことを含む。
【0012】
この態様は、以下の任意選択の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。いくつかの実装形態では、電力消費特性の修正を行うことは、UEと通信するための物理ダウンリンク共有チャネル周波数リソースおよび/または物理アップリンク共有チャネル周波数リソースを低減することを含む。いくつかの例では、物理ダウンリンク共有チャネル周波数リソースを低減することは、対応するダウンリンク通信フレームのダウンリンクサブフレームにつき、より少ない数のUEをスケジューリングすることを含む。同様に、UEと通信するための物理アップリンク共有チャネル周波数リソースを低減することは、対応するアップリンク通信フレームのアップリンクサブフレームにつき、より少ない数のUEをスケジューリングすることを含み得る。
【0013】
いくつかの実装形態では、物理ダウンリンク共有チャネル周波数リソースおよび/または物理アップリンク共有チャネル周波数リソースを低減することは、UEにつき、より少ない数のリソースブロックをスケジューリングすることを含む。各通信フレームは、リソースブロックを含むサブフレームを含む。
【0014】
さらなる実装形態では、電力消費特性の修正を行うことは、電力増幅器のパワースペクトル密度を低減することを含む。パワースペクトル密度は、物理ダウンリンク共有チャネルの尺度である。
【0015】
さらに追加の実装形態では、電力消費特性の修正を行うことは、フェムトセルと通信しているUEの数を低減することを含む。例えば、方法は、UEからのアクセス要求を拒否することを含み得る。
【0016】
いくつかの実装形態では、電力消費特性の修正を行うことは、フェムトセルと通信している1つまたは複数のUEの受信モードを間欠受信モードなどの不連続モードに変更することを含む。追加または代替として、電力消費特性の修正を行うことは、フェムトセルの送信デューティサイクルおよび/または受信デューティサイクルを低減することを含み得る。
【0017】
本開示の1つまたは複数の実装形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の態様、特徴、および利点は、説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】例示的な通信システムの概略図である。
【図2】例示的なフェムトセルの概略図である。
【図3】図2の例示的スケジューラの全体図である。
【図4A】フェムトセルの時分割複信モードのための例示的なフレーム構造の概略図である。
【図4B】フェムトセルの周波数分割複信モードのための例示的なフレーム構造の概略図である。
【図5】セルラー基地局の温度を制御する方法のための動作の例示的な構成を提供するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
様々な図面中の同様の参照記号は、同様の要素を示す。
図1を参照すると、いくつかの実装形態では、通信システム100は、1つまたは複数の基地局120、120a〜nを有するモバイル事業者ネットワーク110を含む。いくつかの例では、基地局120は、進化型ノードB(Evolved node B)(eノードBまたはeNBとも呼ばれる)である。eNBは、モバイル事業者ネットワーク110に接続し、対応するユーザ10のうちの1つまたは複数のユーザ機器(UE)130と直接通信するハードウェアである。本明細書で使用されるとき、用語UE130および「携帯端末」は互換的に使用される。いくつかの実装形態では、eNB120は別個のコントローラ要素を持たず、したがって、モバイル事業者ネットワークのアーキテクチャを単純化する。UE130と通信している基地局120は、そのサービングeNB120として知られており、UE130へ/から無線データを送信/受信するために使用される。
【0020】
モバイル事業者ネットワーク110は、それぞれがモバイル事業者ネットワーク110のカバレッジ範囲を定義する1つまたは複数のマクロセル、フェムトセル、ピコセル、またはマイクロセルを含み得る。示されている例では、モバイル事業者ネットワーク110は、1つまたは複数のフェムトセル200、200a〜nを含む。ホームeノードB(HeNB)は、フェムトセルまたはスモールセルに対する3GPPの用語である。一般に、フェムトセル200は、セルラーアクセスが制限されているかまたは全くないエリアでセルラーアクセスを提供する低電力無線基地局である。フェムトセル200は、典型的には、家庭または小企業などの施設20で使用するために設計されており、クローズド加入者グループ(closed subscriber group:CSG)に属する。フェムトセル200は、ライセンスされたスペクトルで動作し、モバイル事業者ネットワーク110などのインターネットプロトコル(IP)ネットワークを介して携帯電話トラフィックをルーティングするように構成されたアクセスポイントであってよい。フェムトセル200は、ブロードバンド140(ケーブルモデムまたはデジタル加入者線)に接続され、完全な音声およびデータサービスをUE130、例えば、登録され、フェムトセルカバレッジ202内にある携帯電話またはPDAなどの標準モバイル機器202に提供し、当該フェムトセルカバレッジ202は限られた範囲であり得る(例えば、一般に10メートル未満)。設置の負担を軽減するために、フェムトセル200は、他の機能の中でもとりわけ、インターネットサービスプロバイダ(ISP)の自動検出、自動登録、モバイル事業者ネットワーク110への認証、自己アップグレード、位置確認、および送信電力調整を含むことのできる機能を備えた、ユーザフレンドリーかつプラグアンドプレイであるように設計されることが可能である。フェムトセル200は、既存のマクロセルカバレッジを改善するためにのみ使用される、信号ブースターと一般に呼ばれる中継器と混同されるべきではない。
【0021】
いくつかの実装形態では、フェムトセル200はロングタームエボリューション(LTE)フェムトセルである。LTEは、携帯電話およびデータ端末用の高速データの無線通信のための規格である。LTEは、移動通信のためのグローバルシステム/GSM(登録商標)進化のための拡張データレート(GSM/EDGE)およびユニバーサル移動通信システム/高速パケットアクセス(UMTS/HSPA)ネットワーク技術に基づいている。LTEは、コアネットワークの改善に加えて、異なる無線インターフェースを使用することによって電気通信の容量および速度を増大させるように構成されている。LTEは、1.4MHzから20MHzまでのスケーラブルなキャリア帯域幅をサポートし、周波数分割複信(FDD)および時分割複信(TDD)の両方をサポートする。LTEネットワークは、地球上に位置する通信端末に関連する地上ネットワーク、地球上に位置しない通信端末に関連する非地上ネットワーク、またはLTEをサポートし、地上および非地上ネットワークの両方を含むネットワークを含むことができる。
【0022】
図2は、例示的なフェムトセル200の概略図を提供する。いくつかの実装形態では、フェムトセル200は、メモリハードウェア212と通信し、電源(たとえば、AC110Vまたは220V)から電力を受け取る電力増幅器220によって電力供給されるデータ処理ハードウェア210を含む。データ処理ハードウェア210および電力増幅器220は、一般に使用中に熱を放出する。フェムトセル200の温度レベルを管理するために、データ処理ハードウェア210は、温度センサ230と通信し、メモリハードウェア212に格納された命令に基づいてMACスケジューラ300(例えば、LTEMACスケジューラ)を実行することができ、これは、温度センサ230から受信した1つまたは複数の温度測定値232に基づいて調整250(例えば、送信(TX)電力/周波数、リソース/タイムスロット調整)を決定する。MACスケジューラ300は、他のLTEネットワーク構成要素から受信した情報に従って、各UE130が任意の所与の瞬間にどれだけの帯域幅を受信するかを決定するという点において、直交周波数分割多重(OFDM)変調を制御する。OFDMは、データを、単一のチャネルにわたる隣接する周波数上の、データストリームとしても知られる小さいサブキャリアに分割する。OFDMは、シングルキャリア変調技術を介するよりも、より高いレートでより多くのデータを送信することを可能にする。また、OFDMは、干渉、雑音、またはマルチパスなどの現象を他の変調方法よりもはるかに効率的に処理する。
【0023】
そのリソース割り当て決定を行うために、MACスケジューラ300は、ポリシーおよびサービス品質(QoS)データ262などの情報を、ポリシーおよび課金ルール機能(Policy and Charging Rules Function:PCRF)260から受信することができる。QoSデータ262は、最小保証帯域幅、最大許容帯域幅、パケット損失率、ユーザの相対的優先度などを含み得る。MACスケジューラ300は、無線チャネル品質、対応する信号の強度または弱さ、および/または追加の情報に関するメッセージ132をUE130から受信することもできる。MACスケジューラ300は、無線チャネル品質、雑音および干渉などに関して、データ処理ハードウェア210と通信している無線サブシステム270から測定値272を受信することができる。さらに、MACスケジューラ300は、どのくらいのデータが送信を待ってキューに入れられるかについてのバッファステータス282を上位層280から受信することができる。
【0024】
MACスケジューラ
さらに図3を参照すると、MACスケジューラ300は、入力変数、すなわち温度センサ230から出力された1つまたは複数の温度測定値232を受信する。1つまたは複数の温度測定値232を受信することに応答して、MACスケジューラ300は、温度分析機能310を実行し、これはメモリハードウェア212に格納され得る。いくつかの実装形態では、温度分析機能310は、温度測定値232が閾値を超えるかどうかを判定する、比較および/またはフィルタリング動作である。温度測定値232が閾値を超えると、MACスケジューラ300は、フェムトセル200が許容動作範囲外(例えば、許容温度範囲外)で動作していることを認識する。したがって、MACスケジューラ300は、1つまたは複数の温度管理機能320を実装して、送信電力を低減し、周波数リソースを修正し、および/またはタイムスロットを調整することによって、フェムトセル200の電力消費を低減する。温度分析機能320は、温度測定値232の平均化を実行して、誤判定の閾値を減らすこともできる。
【0025】
温度管理機能320は、周波数リソース機能320a、パワースペクトル機能320b、アドミッションコントロール機能320c、不連続モード機能320d、およびスロットル機能320eのうちの任意の1つまたは組み合わせであり得る。これらの機能は、単独でまたは組み合わせて、フェムトセル200の電力消費特性を修正し、それによってフェムトセル200の電力消費を低減するように構成されている。MACスケジューラ300は、1つまたは複数の周波数リソース機能320、320a〜eを使用してフェムトセル200の調整250を実施する。
【0026】
図4Aおよび図4Bを参照すると、通信システム100が同期を維持し、基地局またはeNodeB120とUE130との間で搬送される異なるタイプの情報を管理するために、通信システム100は、進化型UMTS地上無線アクセス(E−UTRA)、すなわちエアインタフェースのための定義されたLTEフレームおよびサブフレーム構造を有する。LTEのためのフレーム構造は、時分割複信(TDD)モードと周波数分割複信(FDD)モードとの間で相違しており、これは、送信されたデータを分離することに関して異なる要件があるからである。FDDモードの場合、図4Aに示すように、LTEフレーム400、400aは10msの全長を有し、これは10個のサブフレーム410と20個の個別のスロット420に分割され、各サブフレーム410は2つのスロット420を含む。TDDモードの場合、図4Bに示すように、10msの長さのLTEフレーム400、400bは、それぞれ5msの長さの2つのハーフフレーム402を含む。さらに、各ハーフフレーム402は、それぞれ1msの長さの5つのサブフレーム410にさらに分割される。サブフレーム410は、3つのフィールド、すなわちダウンリンクパイロットタイムスロット(DwPTS)430d、ガード期間(GP)430g、およびアップリンクパイロットタイムスロット(UpPTS)430uを含む特別なサブフレーム430に分割されてもよい。各モードにおいて、サブフレーム410は、ダウンリンクサブフレーム410dまたはアップリンクサブフレーム410uとして指定されることができる。
【0027】
通信システム100は、様々な「チャネル」を使用して、異なるタイプのデータの転送を分離し、データの順序正しく定義された分離を可能にするLTEプロトコル構造内の上位層へのインターフェースを提供する。一般に、さまざまなデータチャネルをグループ化することができる3つのカテゴリ、すなわち、ユーザデータおよび制御メッセージを搬送する送信チャネルである物理チャネルと、媒体アクセス制御(MAC)およびより上位のレイヤへの情報転送のための物理レイヤトランスポートチャネルであるトランスポートチャネルと、LTEプロトコル構造内のMAC層にサービスを提供する論理チャネルとがある。物理チャネルは、ダウンリンクチャネルまたはアップリンクチャネルのいずれかである。ダウンリンクチャネルは、物理ブロードキャストチャネル(PBCH)および物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)を含み得る。PBCHは、ネットワーク(通信システム100)にアクセスする必要があるUE130のためのシステム情報を搬送する。例えば、PBCHは、ダウンリンクシステム帯域幅、物理ハイブリッドARQインジケータチャネル(PHICH)構造、およびシステムフレーム番号の最上位8ビットなど、フェムトセル200の初期アクセスに必要な限られた数のパラメータをブロードキャストする。PDSCHは、一般に、動的かつ日和見主義的にUE130に割り当てられる主なデータ搬送チャネルである。PDSCHは、物理ブロードキャストチャネル(PBCH)上で送信されないブロードキャスト情報を送信するためにも使用される。ブロードキャスト情報は、システム情報ブロック(SIB)およびページング&無線リソース制御(RRC)シグナリングメッセージを含み得る。PDSCHは、アプリケーションデータを転送するためにも使用され得る。アップリンク側では、物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)は、一般に、RRCシグナリングメッセージ、アップリンク制御情報(UCI)およびアプリケーションデータを搬送するために使用される。また、PUSCHは、一般にアップリンクRRCメッセージを搬送する。
【0028】
図3も参照すると、周波数リソース機能320aは、UE130と通信するときに、ダウンリンクおよび/またはアップリンクによって使用される周波数リソースを低減する。いくつかの実装形態では、周波数リソース機能320aは、PDSCHおよび/またはPUSCHによって使用される複数の周波数リソースを減らす。例えば、周波数リソース機能320aは、MACスケジューラ300に、ダウンリンクサブフレーム410dまたはアップリンクサブフレーム410uにつき、より少ないUE130をスケジューリングさせる。追加の例では、MACスケジューラ300は、周波数リソース機能320aを実装するときに、ダウンリンクおよび/またはアップリンクの各々についてUE130ごとに低減された数のリソースブロックをスケジューリングする。図4Aおよび図4Bを再び参照すると、リソースブロック440は、UE130に割り当てることができるリソースの最小単位である。例えば、FDDモードの場合、リソースブロック440は、周波数が180kHzの幅で、時間が1スロットの長さであり得る。さらに、いくつかの例では、周波数において、リソースブロック440は、12×15kHzサブキャリアまたは24×7.5kHzサブキャリア幅のいずれかであり得る。ほとんどのチャネルおよび信号についてリソースブロック440ごとに使用されるサブキャリアの数は、12サブキャリアである。前述のように、PDSCHは、UE130に送信されているデータを含む。全てのリソースブロック440は割り当てに利用可能であるが、制御チャネルのために予約されていないサブキャリアのみがデータを搬送するために利用可能である。図示のように、UE130は、リソースブロック440の矩形領域を割り当てられ、それらの位置でそれらのデータを見つけることを期待する。割り当ては、周波数ヌルなどのチャネル効果に対処するために各ハーフフレームを変更することができる。PDSCH上の周波数リソースの低減は、フェムトセル200の送信電力を減少させる。PUSCH上の周波数リソースの低減は、データ処理ハードウェア210上の計算負荷を軽減する。
【0029】
パワースペクトル機能320bは、電力増幅器220のパワースペクトル密度を低減する。いくつかの例では、MACスケジューラ300は、PDSCH上のパワースペクトル密度を低減する。パワースペクトル密度の低減は、共通の基準信号パワーに対するものである。パワースペクトル密度は、周波数領域における信号のパワー強度の尺度である。実際には、パワースペクトル密度は、信号の高速フーリエ変換(FFT)スペクトルから計算される。パワースペクトル密度は、信号の振幅対周波数成分を特徴付けるのに便利な方法を提供する。
【0030】
アドミッションコントロール機能320cは、フェムトセル200と通信するUE130の数を減らす。その結果、MACスケジューラ300は、PDSCHおよびPUSCHの両方でフェムトセル200の帯域幅を解放する。いくつかの例では、MACスケジューラ300は、UE130からのアクセス要求を拒否する。
【0031】
不連続モード機能320dは、UE130の受信モードを不連続モードに変更する。UE130は、MACスケジューラ300によって不連続モードに置かれる。間欠受信モードは、接続型間欠受信(discontinuous reception:DRX)モードまたはアイドルDRXモードであってもよい。間欠受信モードは、データ処理ハードウェア210のスケジュール計算負荷、データ処理ハードウェア210による受信処理計算、およびフェムトセル200の送信電力を低減する。DRXモードは、送信がどのように構成されているかに関連し得る。例えば、スロット420は、アドレス詳細を含むヘッダを有することができ、UE130は各スロット420内のヘッダをリッスンして送信がそれらに関連するか否かを決定することができる。この場合、UE130は、ヘッダを受信するために各スロット420の始めにアクティブであるだけでよい。他の技術はポーリングを含み、それによってUE130は所与の時間量の間、待機状態に置かれ、フェムトセル200はUE130について何らかの待機データがあるかどうかを示すビーコンを周期的に送信する。これは、互換性のあるアクセスカードとアクセスポイントが省電力モードの設定についてネゴシエートするときに、802.11ワイヤレスネットワークで使用され得る。MACスケジューラ300は、スケジューリング負荷を軽減し、それによってデータ処理ハードウェア210の計算負荷を軽減するために、これらおよび他の技術のうちの1つまたは複数を実装することができる。
【0032】
スロットル機能320eは、フェムトセル200の送信デューティサイクルを低減する。フェムトセル200は、特定のインターレースまたはサブフレーム410上でのみスケジューリングすることによって時間領域でデシメーションを実行することができる。いくつかの例では、MACスケジューラ300は、選択されたサブフレーム410に関する情報を送信することによって送信および受信デューティサイクルを低減する。それにより、スロットル機能320eは、送信/受信デューティサイクルを低減することによって、データ処理ハードウェア210の計算負荷およびフェムトセル200の全体的な電力消費を低減する。
【0033】
図5は、フェムトセル200などのセルラー基地局の温度を制御する方法500のための動作の例示的な構成の概略図を提供する。動作502において、方法500は、フェムトセル200のデータ処理ハードウェア210において、フェムトセル200のデータ処理ハードウェア210または電力増幅器220のうちの少なくとも一方の温度を測定するように構成された温度センサ230から温度測定値232を受信することを含む。動作504において、方法500は、データ処理ハードウェア210によって、フェムトセル200が閾値温度より上で動作しているかどうかを温度測定値232に基づいて判定することをさらに含む。フェムトセル200が閾値温度より上で動作している場合、動作506において、方法500は、データ処理ハードウェア210により、データ処理ハードウェア210または電力増幅器220のうちの少なくとも一方の電力消費低減をもたらすフェムトセル200の電力消費特性の修正を行うことを含む。
【0034】
いくつかの実装形態では、電力消費特性の修正を行うことは、UE130と通信するためのPDSCH周波数リソースおよび/またはPUSCH周波数リソースを低減することを含む。いくつかの例では、PDSCH周波数リソースを低減することは、対応するダウンリンク通信フレーム400のダウンリンクサブフレーム410dにつき、より少ない数のUE130をスケジューリングすることを含む。例えば、方法500は、対応するダウンリンク通信フレーム400のダウンリンクサブフレーム410dについて現在スケジューリングされているUE130の現在の数よりも少ない数のUE130をスケジューリングすることを含むことができる。同様に、UE130と通信するためのPUSCH周波数リソースを低減することは、対応するアップリンク通信フレーム400のアップリンクサブフレーム410uにつき、より少ない数のUE130をスケジューリングすることを含み得る。例えば、方法500は、対応するアップリンク通信フレーム400のアップリンクサブフレーム410uについて現在スケジューリングされているUE130の現在の数よりも少ない数のUE130をスケジューリングすることを含み得る。
【0035】
いくつかの実装形態では、PDSCHリソースおよび/またはPUSCH周波数リソースを低減することは、(たとえば、MACスケジューラ300を介して)UE130につき、より少ない数のリソースブロック440をスケジューリングすることを含む。各通信フレーム400は、リソースブロック440を含むサブフレーム410を含む。
【0036】
さらなる実装形態では、電力消費特性の修正を行うことは、電力増幅器220のパワースペクトル密度を低減することを含む。パワースペクトル密度はPDSCHの尺度である。
【0037】
さらに追加の実装形態では、電力消費特性の修正を行うことは、フェムトセル200と通信しているUE130の数を低減することを含む。例えば、方法は、UE130からのアクセス要求を拒否することを含み得る。
【0038】
いくつかの実装形態では、電力消費特性の修正を行うことは、フェムトセル200と通信している1つまたは複数のUE130の受信モードをDRXモードなどの不連続モードに変更することを含む。追加的または代替的に、電力消費特性の修正を行うことは、フェムトセル200の送信デューティサイクルおよび/または受信デューティサイクルを低減することを含み得る。
【0039】
本明細書に記載のシステムおよび技術の様々な実装形態は、デジタル電子回路および/または光回路、集積回路、特別に設計されたASIC(特定用途向け集積回路)、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、および/またはそれらの組み合わせで実現され得る。これらの様々な実装形態は、ストレージシステム、少なくとも1つの入力装置、および少なくとも1つの出力装置とデータおよび命令を送受信するために結合された、特殊目的または汎用目的であり得る少なくとも1つのプログラマブルプロセッサを含むプログラマブルシステム上で実行可能および/または解釈可能な1つまたは複数のコンピュータプログラムにおける実装を含み得る。
【0040】
これらのコンピュータプログラム(プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーションまたはコードとしても知られる)は、プログラム可能なプロセッサのための機械命令を含み、高水準手続き型および/またはオブジェクト指向プログラミング言語で、および/またはアセンブリ/機械言語で実装することができる。本明細書で使用される場合、用語「機械可読媒体」および「コンピュータ可読媒体」は、機械可読信号として機械命令を受信する機械可読媒体を含むプログラム可能プロセッサに機械命令および/またはデータを提供するために使用される任意のコンピュータプログラム製品、非一時的コンピュータ可読媒体、装置および/またはデバイス(例えば、磁気ディスク、光ディスク、メモリ、プログラマブルロジックデバイス(PLD))を指す。「機械可読信号」という用語は、機械命令および/またはデータをプログラマブルプロセッサに提供するために使用される任意の信号を指す。
【0041】
本明細書に記載のプロセスおよび論理フローは、入力データを操作して出力を生成することによって機能を実行するために1つまたは複数のコンピュータプログラムを実行する1つまたは複数のプログラマブルプロセッサによって実行することができる。プロセスおよび論理フローは、例えばFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)またはASIC(特定用途向け集積回路)などの専用論理回路によっても実行することができる。コンピュータプログラムの実行に適したプロセッサは、例として、汎用および特殊用途の両方のマイクロプロセッサ、ならびに任意の種類のデジタルコンピュータの任意の1つまたは複数のプロセッサを含む。一般に、プロセッサは、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、またはその両方から命令およびデータを受信する。コンピュータの必須要素は、命令を実行するためのプロセッサと、命令およびデータを格納するための1つまたは複数のメモリデバイスである。一般に、コンピュータは、データを記憶するための1つまたは複数の大容量記憶装置、例えば、磁気、光磁気ディスク、または光ディスクからデータを受信するか、またはそれらにデータを転送するように、またはその両方のために動作可能に結合されるか、またはそれらを含んでいる。しかしながら、コンピュータはそのような装置を有する必要はない。コンピュータプログラム命令およびデータを格納するのに適したコンピュータ可読媒体は、例えば、EPROM、EEPROM、およびフラッシュメモリ装置などの半導体メモリ装置、例えば、内蔵ハードディスクまたはリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、およびCD−ROMおよびDVD−ROMディスクを例として含む、あらゆる形態の不揮発性メモリ、媒体およびメモリ装置を含む。プロセッサおよびメモリは、特殊目的の論理回路によって追加されるか、またはその中に組み込まれることが可能である。
【0042】
ユーザとの対話を可能にするために、本開示の1つまたは複数の態様は、ユーザへ情報を表示するための、例えばCRT(陰極線管)、LCD(液晶ディスプレイ)モニタ、またはタッチスクリーンなどの表示装置、および任意選択で、それによりユーザがコンピュータに入力を提供することができる、例えばマウスまたはトラックボールのようなキーボードおよびポインティングデバイスを有するコンピュータ上で実施することができる。他の種類のデバイスを使用して同様にユーザとの対話を提供することができ、例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、任意の形態の感覚的フィードバック、例えば、視覚的フィードバック、聴覚的フィードバック、または触覚的フィードバックであり、ユーザからの入力は、音響、音声、または触覚入力を含む任意の形式で受け取ることができる。さらに、コンピュータは、ユーザによって使用されるデバイスに文書を送受信することによって、例えば、ウェブブラウザから受信した要求に応答してウェブページをユーザのクライアントデバイス上のウェブブラウザに送信することなどによって、ユーザと対話することが可能である。
【0043】
いくつかの実装形態が説明された。それにもかかわらず、本開示の技術思想および範囲から逸脱することなく様々な修正がなされ得ることが理解されるであろう。したがって、他の実装形態は以下の特許請求の範囲内にある。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【国際調査報告】