JP2006005411A - 異常検出方法ならびにそれを利用した基地局装置および通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 スレーブ局の場合でもＶＳＷＲ法を実行する。
【解決手段】 基地局装置１２が、マスタに指定されている場合に、制御部３２は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当て、かつ端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルを制御信号に割り当て、変復調部２２等は、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信しつつ、基地局装置１２に割り当てたチャネルとは別のチャネルが割り当てられた制御信号を送信する。一方、基地局装置１２がスレーブに指定されている場合に、通信対象の基地局装置１２に所定のチャネルを割り当て、変復調部２２等は、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信する。測定部２８は、基地局装置１２がマスタ基地局装置であって、かつ制御チャネルに割り当てたタイムスロットのタイミングで、ＶＳＷＲ法を実行し、電圧定在波比を測定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、異常検出技術に関し、特に装置における異常を検出する異常検出方法ならびにそれを利用した基地局装置および通信システムに関する。

携帯電話システムや簡易型携帯電話システムなどの移動通信システムが普及し、多くのユーザによって使用されている。これらのシステムにおいて、端末装置は、基地局装置から割り当てられたチャネルで所定のデータを通信する。また、ひとつの基地局装置は、複数のチャネルをそれぞれ端末装置に割り当て、これらの端末装置を多重化する。特に、携帯電話システムや簡易型携帯電話システムで、一般的に多重化技術としてＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が使用されている。例えば、簡易型携帯電話システムの場合、８タイムスロットでひとつのフレームが構成されており、そのうちの４タイムスロットが下り通信に、残りの４タイムスロットが上り回線に使用されている。この４タイムスロットのうち、１タイムスロットは制御チャネルに、残りの３タイムスロットは通話チャネルに対応する。

さらに、通話チャネルによるデータの伝送効率を向上させるために、複数の基地局装置を接続して、制御チャネルを共通にする技術が検討されている。例えば、簡易型携帯電話システムのふたつの基地局装置を接続し、そのうちのひとつをマスタ側の基地局装置（以下、「マスタ基地局装置」という）に、他方をスレーブ側の基地局装置（以下、「スレーブ基地局装置」という）に予め設定する。マスタ基地局装置は、１フレームにおける上下回線のそれぞれ４タイムスロットを、通常通りに１つの制御チャネルと３つの通話チャネルとして使用する。一方、スレーブ基地局装置は、４タイムスロットをすべて通話チャネルとして使用する（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１０２０５６号公報

移動通信システムにおいて基地局装置が故障した場合、当該基地局装置を介した端末装置のアクセスが不可能になるので、一般的に、通信事業者にとって基地局装置には長期の故障が許されない。そのため、基地局装置は、高い耐久性と自己診断機能を必要とする。特に、自己診断機能によって故障を早期に検出できれば、通信事業者は、基地局装置の交換等の手段によって、基地局装置の長期の故障を防止できる。装置の故障を検出する方法、特に複数のアンテナの異常を検出する方法としては、従来よりＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）法が実行されている。ＶＳＷＲ法では、各アンテナからの反射波を検出し、検出した信号をＤＣに電圧に変換して反射波のレベルを検出する。さらに、反射波のレベルの値が所定のレベルを超えた場合に、アンテナの異常として検出する。

本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。このようなＶＳＷＲ法を実行するためには、前提として、何らかの信号を送信する必要がある。しかしながら、通話チャネルに割り当てるべきスロットでは、信号が送信されない場合がある。例えば、端末装置が通話していない場合である。そのため、移動通信システムにおいてＶＳＷＲ法を実行する場合、定期的に信号が送信されている制御チャネルへの適用が望ましい。一方、スレーブ基地局装置は、タイムスロットを制御チャネルに割り当てないので、ＶＳＷＲ法の実行が困難になる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、カスケード接続した基地局装置のうちのスレーブ側の基地局装置において、ＶＳＷＲ法を実行する異常検出方法ならびにそれを利用した基地局装置および通信システムを提供することにある。

本発明のある態様は、基地局装置である。この装置は、マスタに指定されている場合は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当て、かつ端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルを制御信号に割り当て、スレーブに指定されている場合は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当てる制御部と、マスタに指定されている場合は、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信しつつ、端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルが割り当てられた制御信号を送信し、スレーブに指定されている場合は、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信する通信部と、制御信号に割り当てたチャネルで、電圧定在波比を測定する測定部と、測定した電圧定在波比にもとづいて、通信部の異常を検出する検出部と、検出部での異常を検出すべき処理が終了するタイミングにもとづいて、他の基地局装置との間で、マスタの指定とスレーブの指定を切り替えるカスケード処理部とを備える。

「チャネル」とは、基地局装置と端末装置などの無線装置間で通信を行うために設定される無線通信路のことをいい、具体的には、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）の場合は特定の周波数帯域を指し、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）の場合は特定のタイムスロットまたはスロットを指し、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）の場合は特定の符号系列を指し、ＳＤＭＡ（Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）の場合には、特定の空間あるいはパスを指す。ここでは、これらのうちの任意ものとする。

以上の装置により、スレーブに指定されている場合であっても、いずれマスタに指定されるので、制御信号を送信でき、電圧定在波比を測定できる。

本発明の別の態様は、通信システムである。このシステムは、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当て、かつ端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルを制御信号に割り当てることによって、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信しつつ、端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルが割り当てられた制御信号を送信し、制御信号に割り当てたチャネルで測定した電圧定在波比にもとづいて、装置の異常を検出するマスタ側基地局装置と、マスタ側基地局装置に接続されて、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当てることによって、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信するスレーブ側基地局装置とを備える。このシステムによれば、マスタ側基地局装置が異常を検出すべき処理を終了するタイミングにもとづいて、マスタ側基地局装置とスレーブ側基地局装置の機能を切り替えてもよい。

本発明のさらに別の態様は、異常検出方法である。この方法は、マスタに指定されている場合は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当て、かつ端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルを制御信号に割り当て、スレーブに指定されている場合は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当てるステップと、マスタに指定されている場合は、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信しつつ、端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルが割り当てられた制御信号を送信し、スレーブに指定されている場合は、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信するステップと、制御信号に割り当てたチャネルで、電圧定在波比を測定するステップと、測定した電圧定在波比にもとづいて、通信する機能の異常を検出するステップと、異常を検出するステップが終了するタイミングにもとづいて、他の基地局装置との間で、マスタの指定とスレーブの指定を切り替えるステップとを備える。

割り当てるステップは、スレーブに指定されている場合に、端末装置に対して、他の基地局装置が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを割り当てなくてもよい。割り当てるステップは、スレーブからマスタに指定が変更される場合に、端末装置に対して、他の基地局装置が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを割り当てていれば、当該チャネルに割り当てた端末装置を他のチャネルに切り替えてもよい。割り当てるステップは、スレーブからマスタに指定が変更される場合に、端末装置に対して、他の基地局装置が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを割り当てていれば、当該チャネルに割り当てた端末装置をハンドオーバーさせてもよい。切り替えるステップは、マスタに指定されている場合に、制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルが、他の基地局装置で割り当てられていないことを確認してから、他の基地局装置との間で、マスタの指定とスレーブの指定を切り替えてもよい。

本発明のさらに別の態様は、プログラムである。このプログラムは、マスタに指定されている場合は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当て、かつ端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルを制御信号に割り当て、スレーブに指定されている場合は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当て、当該割り当てたチャネルの情報をメモリに記憶するステップと、マスタに指定されている場合は、無線ネットワークを介して、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信しつつ、端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルが割り当てられた制御信号を送信し、スレーブに指定されている場合は、無線ネットワークを介して、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信するステップと、制御信号に割り当てたチャネルで、電圧定在波比を測定するステップと、測定した電圧定在波比にもとづいて、通信する機能の異常を検出するステップと、異常を検出するステップが終了するタイミングにもとづいて、他の基地局装置との間で、ネットワークを介して、マスタの指定とスレーブの指定を切り替えるステップとをコンピュータに実行させる。

割り当ててメモリに記憶するステップは、スレーブに指定されている場合に、端末装置に対して、他の基地局装置が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを割り当てなくてもよい。割り当ててメモリに記憶するステップは、スレーブからマスタに指定が変更される場合に、端末装置に対して、他の基地局装置が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを割り当てていれば、当該チャネルに割り当てた端末装置を他のチャネルに切り替えてもよい。割り当ててメモリに記憶するステップは、スレーブからマスタに指定が変更される場合に、端末装置に対して、他の基地局装置が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを割り当てていれば、当該チャネルに割り当てた端末装置をハンドオーバーさせてもよい。切り替えるステップは、マスタに指定されている場合に、制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルが、他の基地局装置で割り当てられていないことを確認してから、他の基地局装置との間で、マスタの指定とスレーブの指定を切り替えてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、カスケード接続した基地局装置のうちのスレーブ側の基地局装置において、ＶＳＷＲ法を実行できる。

（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例１は、簡易型携帯電話システムの基地局装置に関する。本実施例に係る基地局装置は、ふたつの基地局装置がカスケード接続されている。マスタ基地局装置は、制御チャネルに割り当てたタイムスロットでＶＳＷＲ法によってアンテナ異常検出を実行する。さらに、マスタ基地局装置は、ＶＳＷＲ法の実行終了後、スレーブ基地局装置に対して、「マスタ」と「スレーブ」の役割の切替を指示する。すなわち、当該指示にもとづいて、マスタ基地局装置がスレーブ基地局装置になり、スレーブ基地局装置がマスタ基地局装置になる。その結果、新たなマスタ基地局装置であって、元のスレーブ基地局装置においても、制御チャネルに割り当てたタイムスロットでＶＳＷＲ法によってアンテナ異常検出を実行できる。

図１は、実施例１に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、端末装置１０と総称される第１端末装置１０ａ、第２端末装置１０ｂ、基地局装置１２と総称される第１基地局装置１２ａ、第２基地局装置１２ｂ、ネットワーク１４、監視センタ１６、カスケード信号線１８を含む。

端末装置１０は、ユーザによって操作される通信装置である。ひとつの端末装置１０は、第１基地局装置１２ａあるいは第２基地局装置１２ｂに接続する。ここでは、通信システム１００として、簡易型携帯電話システムを想定するため、端末装置１０は基地局装置１２から割当てられたチャネルで通信する。

基地局装置１２は、いずれか一方がマスタ基地局装置となり、他方がスレーブ基地局装置となって、端末装置１０にチャネルを割当て、当該端末装置１０と通信する。すなわち、第１基地局装置１２ａがマスタ基地局装置の場合は第２基地局装置１２ｂがスレーブ基地局装置になり、第１基地局装置１２ａがスレーブ基地局装置の場合は第２基地局装置１２ｂがマスタ基地局装置になる。なお、マスタ基地局装置とスレーブ基地局装置の切り替えは、所定のタイミングでマスタ基地局装置からの指示にもとづいて行われるものとする。

マスタ基地局装置に対応した基地局装置１２（以下、単に「マスタ基地局装置」という）は、複数のタイムスロットのうちの１組の上下回線のタイムスロットを制御チャネルに割り当て、残りのタイムスロットを通信チャネルに割り当てる。スレーブ基地局装置に対応した基地局装置１２（以下、単に「スレーブ基地局装置」という）は、複数のタイムスロットのすべてを通信チャネルに割り当てる。スレーブ基地局装置は、カスケード信号線１８を介してマスタ基地局装置に接続されており、端末装置１０に対するスレーブ基地局装置のチャネルの割当ては、マスタ基地局装置の指示にもとづいてなされる。さらに、基地局装置１２はネットワーク１４に接続し、端末装置１０とネットワーク１４で通信されるデータを中継する。

基地局装置１２は、後述する方法によって、アンテナの異常を検出する。異常を検出した場合は、ネットワーク１４を介して監視センタ１６に通知する。ここで、ネットワーク１４は、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）とする。監視センタ１６が、基地局装置１２から異常を検出した旨の通知を受けつけた場合に、通信事業者は所定の処理を施す。所定の処理とは、通知の内容を表示して通信システム１００の管理者に警告するなど、通信システム１００の管理者が当該基地局装置１２に対して所定の対策を施せるような処理であればよい。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図２は、第１基地局装置１２ａの構成を示す。第１基地局装置１２ａは、ＲＦ部２０、変復調部２２、処理部２４、ＩＦ部２６、測定部２８、検出部３０、制御部３２、カスケード処理部３４を含む。なお、第２基地局装置１２ｂの構成も同様である。

ＲＦ部２０は、中間周波数あるいはベースバンド周波数に対する無線周波数との間の周波数変換処理、増幅処理、ＡＤまたはＤＡ変換処理等を行う。受信動作では、受信した信号を中間周波数あるいはベースバンドの信号に変換し、送信動作では、中間周波数あるいはベースバンドの送信を無線周波数の信号に変換する。ここでは、簡易型携帯電話システムを想定するため、無線周波数を１．９ＧＨｚ帯とする。

変復調部２２は、変調処理として、送信すべき情報信号を変調し、送信信号を生成する。また、復調処理として、受信信号を復調し、送信された情報信号を再生する。また、変調方式は、π／４シフトＱＰＳＫとする。

処理部２４は、変復調部２２から送信すべき信号や変復調部２２で再生した信号に対して、上位レイヤでの処理を行う。上位レイヤの処理には、例えば、誤り訂正や自動再送処理を含むが、ここでは説明を省略する。また、制御部３２からの指示にもとづいて、変復調部２２で変復調される信号が所定のタイムスロットを使用するように制御も行う。ＩＦ部２６は、図示しないネットワーク１４とのインターフェースであり、通信システム１００で伝送の対象となる情報信号の送受信処理を行う。

制御部３２は、基地局装置１２全体の動作タイミングを制御すると共に、マスタ基地局装置に対応する場合に端末装置１０に対してチャネルの割当を実行する。図３（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００におけるフレームフォーマットを示す。図３（ａ）は、第１基地局装置１２ａがマスタ基地局装置に対応し、第２基地局装置１２ｂがスレーブ基地局装置に対応する場合である。なお、ひとつのフレームは８つのタイムスロットから構成されているが、上下回線のタイムスロットの構成は対称であるので、ここではいずれか一方を示す。第１基地局装置１２ａでは、「タイムスロット１」を「制御チャネル」に割り当て、「タイムスロット２」から「タイムロット４」をそれぞれ「チャネル１−２」から「チャネル１−４」として、所定の端末装置１０に割り当てる。一方、第２基地局装置１２ｂでは、「タイムスロット１」から「タイムロット４」をそれぞれ「チャネル２−１」から「チャネル２−４」として、所定の端末装置１０に割り当てる。

図２に戻る。カスケード処理部３４は、カスケード信号線１８を接続し、カスケード信号線１８を介して第２基地局装置１２ｂと情報交換する。例えば、第１基地局装置１２ａがマスタ基地局装置であり、第２基地局装置１２ｂがスレーブ基地局装置である場合に、第１基地局装置１２ａが第２基地局装置１２ｂのチャネルを所定の端末装置１０に割り当てることを決定した場合、その旨を通知する。また、第１基地局装置１２ａがスレーブ基地局装置であり、第２基地局装置１２ｂがマスタ基地局装置である場合に、第２基地局装置１２ｂが第１基地局装置１２ａのチャネルを所定の端末装置１０に割り当てることを決定した場合、その旨を受けつける。

さらに、本実施例に係る第１基地局装置１２ａと第２基地局装置１２ｂは所定のタイミング、例えば検出部３０での異常を検出すべき処理が終了するタイミングでマスタ基地局装置とスレーブ基地局装置との機能を入れ替えるが、その際にカスケード処理部３４は、カスケード信号線１８を介してマスタ基地局装置からスレーブ基地局装置に指示を通知する。ここで、マスタ基地局装置の場合に、カスケード処理部３４は、制御部３２によって制御信号に割り当てたタイムスロットと同一のタイムスロットが、スレーブ基地局装置で割り当てられていないことを確認してから、マスタ基地局装置とスレーブ基地局装置との機能を入れ替えを実行する。これは、マスタ基地局装置が第１基地局装置１２ａであるか第２基地局装置１２ｂであるかにかかわらず、制御チャネルを同一のタイムスロットで送信するためである。その結果、マスタとスレーブの切り替えの前後にわたっても、端末装置１０との通信を維持できる。

図３（ｂ）は、以上のようなマスタ基地局装置とスレーブ基地局装置との機能の切り替え処理によって、第１基地局装置１２ａがスレーブ基地局装置に対応し、第２基地局装置１２ｂがマスタ基地局装置に対応する場合である。第２基地局装置１２ｂでは、「タイムスロット１」を「制御チャネル」に割り当て、「タイムスロット２」から「タイムロット４」をそれぞれ「チャネル２−２」から「チャネル２−４」として、所定の端末装置１０に割り当てる。一方、第１基地局装置１２ａでは、「タイムスロット１」から「タイムロット４」をそれぞれ「チャネル１−１」から「チャネル１−４」として、所定の端末装置１０に割り当てる。

すなわち、以上の動作は以下のように示される。基地局装置１２が、マスタに指定されている場合に、制御部３２は、通信対象の端末装置１０に所定のチャネルを割り当て、かつ端末装置１０に割り当てたチャネルとは別のチャネルを制御信号に割り当て、変復調部２２等は、所定のチャネルを割り当てた端末装置１０と通信しつつ、基地局装置１２に割り当てたチャネルとは別のチャネルが割り当てられた制御信号を送信する。一方、基地局装置１２がスレーブに指定されている場合に、制御部３２は、マスタからの指示にもとづいて、通信対象の基地局装置１２に所定のチャネルを割り当て、変復調部２２等は、所定のチャネルを割り当てた端末装置１０と通信する。

図２に戻る。測定部２８は、基地局装置１２がマスタ基地局装置であって、かつ制御チャネルに割り当てたタイムスロットのタイミングで、ＶＳＷＲ法を実行し、電圧定在波比を測定する。検出部３０は、測定部２８での測定結果を受けつけて、測定結果に基づいてアンテナが異常であるか否かを判定する。すなわち、測定部２８で測定した電圧定在波比にもとづいて、ＲＦ部２０等の異常を検出する。異常と判定した場合、その旨をＩＦ部２６を介して図１の監視センタ１６に通知する。

図４は、ＲＦ部２０の構成を示す。ここでは、図２に示した基地局装置１２の構成のうち、ＶＳＷＲ法の実行に必要な部分を図示する。図示のごとく、アンテナケーブル４０、アンテナ端子４２、方向性結合器４４、パワーアンプ４６を含む。なお、ここで、ＲＦ部２０は、送信側の機能を対象にする。

パワーアンプ４６は、送信すべき無線周波数の信号を増幅する。ここでは、図の右側から入力した信号を増幅して図の左側から出力する。また、パワーアンプ４６は、信号を送信すべきすべてのチャネルで信号の増幅を実行するが、ここでは、ＶＳＷＲの測定に対応して、制御チャネルを送信する場合を対象にして説明する。

アンテナ端子４２は、アンテナを取り付けるための端子である。アンテナケーブル４０は、アンテナ端子４２から出力された信号をアンテナに導くためのケーブルである。方向性結合器４４は、ディレクショナル・カプラとも呼ばれ、キャパシタンスと相互インダクタンスで構成される。方向性結合器４４は、パワーアンプ４６から入力した信号をアンテナ端子４２の方向に出力し、アンテナ端子４２から入力した信号を測定部２８に出力する。

測定部２８は、ＶＳＷＲ法の原理にもとづいて、アンテナの異常検出を実行する。すなわち、パワーアンプ４６で増幅された信号は、アンテナへ給電される。アンテナまでの経路に異常がなければ、増幅された信号は効率的にアンテナから輻射される。一方、アンテナまでの経路に異常があれば、異常箇所で増幅された信号が反射されて方向性結合器４４の方向に戻ってくる。方向性結合器４４は、戻ってきた信号を測定部２８に出力し、測定部２８は、戻ってきた信号の電力を測定する。図示しない検出部３０は、測定部２８で測定した電力が予め定めたしきい値よりも大きければ、アンテナの異常を検出したと判定する。

図５は、第１基地局装置１２ａと第２基地局装置１２ｂの動作手順を示すシーケンス図である。ここでは、第１基地局装置１２ａと第２基地局装置１２ｂとの間でなされるマスタ基地局装置とスレーブ基地局装置の切り替え動作を説明する。なお、以下では説明の簡略化のためにマスタ基地局装置とスレーブ基地局装置をそれぞれマスタ局とスレーブ局とする。第１基地局装置１２ａはマスタ局として動作する（Ｓ１０）。一方、第２基地局装置１２ｂはスレーブ局として動作する（Ｓ１２）。第１基地局装置１２ａは第２基地局装置１２ｂにマスタ局とスレーブ局の切り替えを指示する（Ｓ１４）。第２基地局装置１２ｂは第１基地局装置１２ａに切り替えの指示を受けつけた旨を送信する（Ｓ１６）。その結果、第１基地局装置１２ａはスレーブ局として動作し（Ｓ１８）、第２基地局装置１２ｂはマスタ局として動作する（Ｓ２０）。

図６は、マスタ局に相当する基地局装置１２の動作手順を示すフローチャートである。制御部３２、変復調部２２等は、マスタ局として通信処理を実行する（Ｓ３０）。例えば、前述の制御信号の送信に伴う端末装置１０へのチャネル割当の動作である。測定部２８は、アンテナ異常検出処理を実行する（Ｓ３２）。検出部３０が異常を検出すれば（Ｓ３４のＹ）、ＩＦ部２６を介して監視センタ１６にその旨を指示する（Ｓ３６）。その後、あるいは検出部３０が異常を検出しなければ（Ｓ３４のＮ）、カスケード処理部３４はスレーブ局に対して、マスタ局とスレーブ局の切り替えを指示する（Ｓ３８）。さらに、カスケード処理部３４は、スレーブ局から切り替えの指示を受けつけた旨を受信する（Ｓ４０）。当該基地局装置１２は、マスタ局からスレーブ局に切り替わる。

図７は、スレーブ局に相当する基地局装置１２の動作手順を示すフローチャートである。制御部３２、変復調部２２等は、スレーブ局として通信処理を実行する（Ｓ５０）。その際、チャネルの割り当ての指示は、カスケード処理部３４を介してマスタ局から受けつける。カスケード処理部３４がマスタ局から切り替えの指示を受けつけなければ（Ｓ５２のＮ）、ステップ５０の動作を継続する。カスケード処理部３４がマスタ局から切り替えの指示を受けつければ（Ｓ５２のＹ）、制御部３２は制御チャネルを起動する（Ｓ５４）。カスケード処理部３４は、マスタ局に切り替えを受けつけた旨を送信する（Ｓ５６）。当該基地局装置１２は、スレーブ局からマスタ局に切り替わる。

ここで、スレーブ基地局装置の制御部３２は、マスタ基地局装置が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを端末装置１０に割り当てないこととする。図３の（ａ）によれば、スレーブ局の第２基地局装置１２ｂは、タイムスロット１のチャネル２−１を端末装置１０に割り当てない。タイムスロット１は、マスタ局の第１基地局装置１２ａが制御チャネルに割り当てたチャネルに相当するタイムスロットである。また、図３（ｂ）でも同様である。このようにチャネル割当を規定することによって、図７のステップ５４でスレーブ基地局装置が制御チャネルを起動するまでの期間が短くなる。

以上の構成による基地局装置１２の動作を説明する。スレーブ局としての基地局装置１２は、カスケード処理部３４を介して、マスタ局から端末装置１０に対するチャネル割り当ての指示を受けつけ、当該指示にしたがって制御部３２がチャネル割り当てを実行する。その際、制御部３２は、マスタ局が制御チャネルに割り当てたタイムスロットと同一のタイムスロットを端末装置１０に割り当てない。マスタ局から、切り替えを指示されれば、スレーブ局としての基地局装置１２は、制御チャネルを送信するとともに、マスタ局に切り替わる。マスタ局になった基地局装置１２は、制御チャネルにおいてＶＳＷＲ法によってアンテナ異常検出を実行する。

本発明の実施例によれば、カスケード接続されたスレーブ側の基地局装置であっても、マスタ側に切り替わるので、制御信号を送信できる。また、制御信号を送信できるので、定期的にＶＳＷＲ法によってアンテナ異常を検出できる。また、カスケード接続された複数の基地局装置であっても、定期的にＶＳＷＲ法を実行するので、アンテナ異常の早期発見を可能にする。また、スレーブ側の基地局装置は、マスタ側に切り替わった場合に制御信号を割り当てるべきチャネルを端末装置に割り当てないので、切り替えを迅速に実行できる。また、マスタ側の基地局装置は、スレーブ側の基地局装置が制御信号を割り当てるべきチャネルを割り当てていないことを確認してから、切り替えの指示を通知するので、スレーブ側の基地局装置への切り替えが確実に実行できる。また、切り替えの際に、既に接続された端末装置に影響を与えない。

（実施例２）
本発明の実施例２は、実施例１と同様に、カスケード接続された基地局装置が、互いにマスタ基地局装置とスレーブ基地局装置との機能を切り替えながら、マスタ基地局装置である場合に、アンテナ異常検出を実行する。しかしながら、実施例１とはスレーブ基地局装置におけるチャネルの割り当てが異なる。実施例２のスレーブ基地局装置は、マスタ基地局装置が制御チャネルに割り当てたタイムスロットと同一のタイムスロットを端末装置に割り当てる。マスタ基地局装置から、マスタ基地局装置とスレーブ基地局装置の切り替えの指示を受けつける前に、スレーブ基地局装置は、マスタ基地局装置が制御チャネルに割り当てたタイムスロットと同一のタイムスロットを割り当てた基地局装置に対して、別のタイムスロットを割り当て直してから、制御チャネルを送信する。

実施例２に係る基地局装置１２は、図２に示した基地局装置１２と同一のタイプである。そのため、説明を省略する。
図８は、実施例２に係るマスタ局に相当する基地局装置１２の動作手順を示すフローチャートである。制御部３２、変復調部２２等は、マスタ局として通信処理を実行する（Ｓ６０）。測定部２８は、アンテナ異常検出処理を実行する（Ｓ６２）。検出部３０が異常を検出すれば（Ｓ６４のＹ）、ＩＦ部２６を介して監視センタ１６にその旨を指示する（Ｓ６６）。その後、あるいは検出部３０が異常を検出しなければ（Ｓ６４のＮ）、カスケード処理部３４は、スレーブ局にチャネルの切り替えを指示する（Ｓ６８）。なお、ここでのチャネルとは、マスタ局が制御チャネルに割り当てたタイムスロットと同一のタイムスロットに相当し、チャネルの切り替えとは、当該タイムスロットに割り当てた端末装置１０を他のタイムスロットに移動させることである。カスケード処理部３４は、スレーブ局からチャネル切り替えの指示を受けつけた旨を受信する（Ｓ７０）。カスケード処理部３４はスレーブ局に対して、マスタ局とスレーブ局の切り替えを指示する（Ｓ７２）。さらに、カスケード処理部３４は、スレーブ局から切り替えの指示を受けつけた旨を受信する（Ｓ７４）。当該基地局装置１２は、マスタ局からスレーブ局に切り替わる。

図９は、実施例２に係るスレーブ局に相当する基地局装置１２の動作手順を示すフローチャートである。制御部３２、変復調部２２等は、スレーブ局として通信処理を実行する（Ｓ８０）。カスケード処理部３４は、マスタ局からチャネル切り替えの指示を受ける（Ｓ８２）。制御部３２は、チャネルの切り替えを実行し（Ｓ８４）、マスタ局が制御チャネルに割り当てたタイムスロットと同一のタイムスロットに、端末装置１０を割り当てない。すなわち、制御部３２が端末装置１０に対して、マスタ局が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを割り当てていれば、当該チャネルに割り当てた端末装置１０を他のチャネルに切り替える。カスケード処理部３４は、マスタ局にチャネル切替の受付を送信する（Ｓ８６）。カスケード処理部３４がマスタ局から切り替えの指示を受けつけなければ（Ｓ８８のＮ）、処理を継続する。カスケード処理部３４がマスタ局から切り替えの指示を受けつければ（Ｓ８８のＹ）、制御部３２は制御チャネルを起動する（Ｓ９０）。カスケード処理部３４は、マスタ局に切り替えを受けつけた旨を送信する（Ｓ９２）。当該基地局装置１２は、スレーブ局からマスタ局に切り替わる。

以上の構成による基地局装置１２の動作を説明する。スレーブ局としての基地局装置１２は、カスケード処理部３４を介して、マスタ局から端末装置１０に割り当てたチャネルの切り替えを受けつける。ここでのチャネルは、マスタ局が制御チャネルに割り当てたタイムスロットと同一のタイムスロットを示し、当該タイムスロットに割り当てられた端末装置１０を他のタイムスロットに割り当てる。マスタ局から、切り替えを指示されれば、スレーブ局としての基地局装置１２は、制御チャネルを送信するとともに、マスタ局に切り替わる。マスタ局になった基地局装置１２は、制御チャネルにおいてＶＳＷＲ法によってアンテナ異常検出を実行する。

本発明の実施例によれば、スレーブ側の基地局装置は、マスタ側に切り替わった場合に制御信号を割り当てるべきチャネルに割り当てた端末装置を他のチャネルに切り替えてから、マスタ側の基地局装置に切り替わるので、制御信号の送信を維持できる。また、既に接続されている端末装置に切り替えによる影響を与えない。また、スレーブ側の基地局装置の際のチャネル割当の自由度が高まる。

（実施例３）
本発明の実施例３は、実施例１と同様に、カスケード接続された基地局装置が、互いにマスタ基地局装置とスレーブ基地局装置との機能を切り替えながら、マスタ基地局装置である場合に、アンテナ異常検出を実行する。しかしながら、実施例１とはスレーブ基地局装置におけるチャネルの割り当てが異なる。実施例３のスレーブ基地局装置は、マスタ基地局装置が制御チャネルに割り当てたタイムスロットと同一のタイムスロットを端末装置に割り当てる。マスタ基地局装置から、マスタ基地局装置とスレーブ基地局装置の切り替えの指示を受けつける前に、スレーブ基地局装置は、マスタ基地局装置が制御チャネルに割り当てたタイムスロットと同一のタイムスロットを割り当てた基地局装置に対して、別の基地局装置にハンドオーバーさせてから、制御チャネルを送信する。

図１０は、実施例３に係るマスタ局に相当する基地局装置１２の動作手順を示すフローチャートである。図のフローチャートは、図８と類似しているので、相違する部分を説明する。図８のステップ６８とステップ７０が、図１０のステップ１０８とステップ１１０に対応するが、これらが相違する。カスケード処理部３４は、スレーブ局にハンドオーバーを指示する（Ｓ１０８）。なお、ここでハンドオーバーの対象となる端末装置１０は、マスタ局が制御チャネルに割り当てたタイムスロットと同一のタイムスロットに割り当てられた端末装置１０である。ハンドオーバーによって、スレーブ局は、当該タイムスロットに割り当てた端末装置１０を他の基地局装置に移動させる。すなわち、制御部３２が端末装置１０に対して、マスタ局が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを割り当てていれば、当該チャネルに割り当てた端末装置１０を他の基地局装置１２にハンドオーバーさせる。カスケード処理部３４は、スレーブ局からハンドオーバー終了の報告を受けつける（Ｓ１１０）。

図１１は、実施例３に係るスレーブ局に相当する基地局装置１２の動作手順を示すフローチャートである。図のフローチャートは、図９と類似しているので、相違する部分を説明する。図９のステップ８２からステップ８６が、図１１のステップ１２２からステップ１２６に対応するが、これらが相違する。カスケード処理部３４は、マスタ局からハンドオーバーの指示を受ける（Ｓ１２２）。制御部３２は、ハンドオーバーを実行し（Ｓ１２４）、マスタ局が制御チャネルに割り当てたタイムスロットと同一のタイムスロットに、端末装置１０を割り当てない。すなわち、制御部３２が端末装置１０に対して、マスタ局が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを割り当てていれば、当該チャネルに割り当てた端末装置１０を他の基地局装置１２にハンドオーバーさせる。カスケード処理部３４は、マスタ局にハンドオーバー終了の報告を送信する（Ｓ１２６）。

以上の構成による基地局装置１２の動作を説明する。スレーブ局としての基地局装置１２は、カスケード処理部３４を介して、マスタ局から端末装置１０のハンドオーバーの指示を受けつける。ここでの端末装置１０は、マスタ局が制御チャネルに割り当てたタイムスロットと同一のタイムスロットに割り当てられた端末装置１０である。基地局装置１２は、当該タイムスロットに割り当てられた端末装置１０をハンドオーバーさせる。マスタ局から、切り替えを指示されれば、スレーブ局としての基地局装置１２は、制御チャネルを送信するとともに、マスタ局に切り替わる。マスタ局になった基地局装置１２は、制御チャネルにおいてＶＳＷＲ法によってアンテナ異常検出を実行する。

本発明の実施例によれば、スレーブ側の基地局装置は、マスタ側に切り替わった場合に制御信号を割り当てるべきチャネルに割り当てた端末装置をハンドオーバーさせてから、マスタ側の基地局装置に切り替わるので、制御信号の送信を維持できる。また、既に接続されている端末装置に切り替えによる影響を与えない。また、スレーブ側の基地局装置の際のチャネル割当の自由度が高まる。また、スレーブ側の基地局装置の際に、すべてのチャネルを端末装置に割り当てられる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例１から３において、通信システム１００を簡易型携帯電話システムとした。しかしながらこれに限らず例えば、携帯電話システム、第３世代携帯電話システム、ＦＷＡ（Ｆｉｘｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ）システムであってもよい。本変形例によれば、さまざまな通信システム１００に本発明を適用できる。つまり、カスケード接続された基地局装置１２のうち、スレーブ側の基地局装置１２が制御信号を送信しなければよい。

本発明の実施例１から３の任意の組合せも有効である。本変形例によれば、実施例１から３を組合せた効果が得られる。

実施例１に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の第１基地局装置の構成を示す図である。 図３（ａ）−（ｂ）は、図１の通信システムにおけるフレームフォーマットを示す図である。 図２のＲＦ部の構成を示す図である。 図１の第１基地局装置と第２基地局装置の動作手順を示すシーケンス図である。 図５のマスタ局に相当する基地局装置の動作手順を示すフローチャートである。 図５のスレーブ局に相当する基地局装置の動作手順を示すフローチャートである。 実施例２に係るマスタ局に相当する基地局装置の動作手順を示すフローチャートである。 実施例２に係るスレーブ局に相当する基地局装置の動作手順を示すフローチャートである。 実施例３に係るマスタ局に相当する基地局装置の動作手順を示すフローチャートである。 実施例３に係るスレーブ局に相当する基地局装置の動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 端末装置、 １２ 基地局装置、 １４ ネットワーク、 １６ 監視センタ、 １８ カスケード信号線、 ２０ ＲＦ部、 ２２ 変復調部、 ２４ 処理部、 ２６ ＩＦ部、 ２８ 測定部、 ３０ 検出部、 ３２ 制御部、 ３４ カスケード処理部、 ４０ アンテナケーブル、 ４２ アンテナ端子、 ４４ 方向性結合器、 ４６ パワーアンプ、 １００ 通信システム。

Claims (8)

1. マスタに指定されている場合は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当て、かつ前記端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルを制御信号に割り当て、スレーブに指定されている場合は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当てる制御部と、
   マスタに指定されている場合は、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信しつつ、前記端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルが割り当てられた制御信号を送信し、スレーブに指定されている場合は、前記所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信する通信部と、
   前記制御信号に割り当てたチャネルで、電圧定在波比を測定する測定部と、
   測定した電圧定在波比にもとづいて、前記通信部の異常を検出する検出部と、
   前記検出部での異常を検出すべき処理が終了するタイミングにもとづいて、他の基地局装置との間で、マスタの指定とスレーブの指定を切り替えるカスケード処理部と、
   を備えることを特徴とする基地局装置。
2. 前記制御部は、スレーブに指定されている場合に、端末装置に対して、前記他の基地局装置が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを割り当てないことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記制御部は、スレーブからマスタに指定が変更される場合に、端末装置に対して、前記他の基地局装置が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを割り当てていれば、当該チャネルに割り当てた端末装置を他のチャネルに切り替えることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
4. 前記制御部は、スレーブからマスタに指定が変更される場合に、端末装置に対して、前記他の基地局装置が制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルを割り当てていれば、当該チャネルに割り当てた端末装置をハンドオーバーさせることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
5. 前記カスケード処理部は、マスタに指定されている場合に、前記制御信号に割り当てたチャネルと同一のチャネルが、前記他の基地局装置で割り当てられていないことを確認してから、前記他の基地局装置との間で、マスタの指定とスレーブの指定を切り替えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の基地局装置。
6. 通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当て、かつ前記端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルを制御信号に割り当てることによって、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信しつつ、前記端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルが割り当てられた制御信号を送信し、前記制御信号に割り当てたチャネルで測定した電圧定在波比にもとづいて、装置の異常を検出するマスタ側基地局装置と、
   前記マスタ側基地局装置に接続されて、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当てることによって、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信するスレーブ側基地局装置とを備え、
   前記マスタ側基地局装置が異常を検出すべき処理を終了するタイミングにもとづいて、前記マスタ側基地局装置と前記スレーブ側基地局装置の機能を切り替えることを特徴とする通信システム。
7. マスタに指定されている場合は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当て、かつ前記端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルを制御信号に割り当て、スレーブに指定されている場合は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当てるステップと、
   マスタに指定されている場合は、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信しつつ、前記端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルが割り当てられた制御信号を送信し、スレーブに指定されている場合は、前記所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信するステップと、
   前記制御信号に割り当てたチャネルで、電圧定在波比を測定するステップと、
   測定した電圧定在波比にもとづいて、通信する機能の異常を検出するステップと、
   前記異常を検出するステップが終了するタイミングにもとづいて、他の基地局装置との間で、マスタの指定とスレーブの指定を切り替えるステップと、
   を備えることを特徴とする異常検出方法。
8. マスタに指定されている場合は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当て、かつ前記端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルを制御信号に割り当て、スレーブに指定されている場合は、通信対象の端末装置に所定のチャネルを割り当て、割り当てたチャネルの情報をメモリに記憶するステップと、
   マスタに指定されている場合は、無線ネットワークを介して、所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信しつつ、前記端末装置に割り当てたチャネルとは別のチャネルが割り当てられた制御信号を送信し、スレーブに指定されている場合は、無線ネットワークを介して、前記所定のチャネルを割り当てた端末装置と通信するステップと、
   前記制御信号に割り当てたチャネルで、電圧定在波比を測定するステップと、
   測定した電圧定在波比にもとづいて、通信する機能の異常を検出するステップと、
   前記異常を検出するステップが終了するタイミングにもとづいて、他の基地局装置との間で、ネットワークを介して、マスタの指定とスレーブの指定を切り替えるステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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