JP2007189471A - 移動通信基地局装置の恒温槽付水晶発振器のウォームアップ方法及び移動通信基地局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充放電回路を利用したウォームアップ方法は、電源断時間によっては、ウォームアップ時間を最適な時間に短縮することができない。また、温度上昇速度の恒温槽付水晶発振器の個体差分のウォームアップ時間を短縮することができない。
【解決手段】ＣＰＵ１０２は、上位装置１５０からの現在時刻を一定時間毎に更新してＦーＲＯＭ１０３に更新記憶している。装置電源の瞬断が発生した場合、ＣＰＵ１０２は、電源復旧時にＦ−ＲＯＭ１０３に更新記憶されていた時刻を電源断時刻とし、また、電源が復旧したときに上位装置１５０から取得した現在時刻とから電源断時間を算出し、その電源断時間と、ＦーＲＯＭ１０３から読み出した、予め恒温槽付水晶発振器１０４の出力クロックから算出された電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値とを用いて、恒温槽付水晶発振器１０４の個体差の影響のない、最短のウォームアップ時間を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は移動通信基地局装置の恒温槽付水晶発振器のウォームアップ方法及び移動通信基地局装置に係り、特に移動通信システムにおける移動通信基地局装置の内部のクロックを発生する恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）をウォームアップする方法と、その方法を用いた移動通信基地局装置に関する。

移動通信システムにおいて、移動局と無線通信する移動通信基地局装置では、無線送受信部に安定度の高いクロックが必要であるため、水晶振動子とその他温度の影響を受け易い回路部品とを一定の温度を保つ恒温槽に密封した恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）により発生したクロックを使用している。この恒温槽付水晶発振器を使用するとき、水晶振動子は恒温槽内に実装されているヒータにより暖められた後、常に一定の温度に保たれる。

しかし、上記の温度は比較的高い所定の温度（例えば、７０〜８０℃程度）に設定されることから、電源投入後、恒温槽内部の温度を規格の安定度で水晶振動子が安定動作する所定の設定温度に上昇させるためには、昇温のための時間（ウォームアップ時間）が必要となり、また、ウォームアップ時間はＯＣＸＯの品種毎に異なるため、電源投入後ＯＣＸＯの品種に対応させた所定のウォームアップ時間を経過しなければ、規格の安定度を得ることができない。そこで、従来の移動通信基地局装置はＯＣＸＯのウォームアップ時間を得る為にウォームアップ回路を実装している。

図６は従来の移動通信基地局装置の一例のブロック図を示す。同図において、移動通信基地局装置７００は、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）７０１から出力されるクロックを、バッファ７０３を通して無線送受信部７０４へ供給して無線送受信部７０４を、クロックを基準として所定の送受信動作を行わせる。

ここで、前述したように、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）を備えた移動通信基地局装置７００では、電源投入後ＯＣＸＯの品種に対応させた所定のウォームアップ時間を経過しなければ、規格の安定度を得ることができないため、電源投入後、一定時間（例えば、３０分）経過した時点でタイムアウトするウォームアップタイマ７０２を備え、電源投入後ウォームアップタイマ７０２がタイムアウトするまでは、バッファ７０３は出力停止状態に制御され、ウォームアップタイマ７０２がタイムアウトし、バッファ７０３がイネーブル状態とされてから始めて、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）７０１から出力されるクロックがバッファ７０３を通して無線送受信部７０４へ供給される。従って、移動通信基地局装置７００は、電源投入から一定のウォームアップ時間（例えば、３０分）経過しない間は、送受信動作を停止しており、ウォームアップ時間経過してから送受信動作を開始するようにしている。

ところが、電源投入からウォームアップ時間経過後、送受信動作中に、比較的短い電源の停止が発生して復旧した場合、ＯＣＸＯの恒温槽が十分温まっていてＯＣＸＯの出力クロックの安定度が規格内の安定度であっても、ウォームアップタイマ７０２とバッファ７０３からなるウォームアップ回路は、リスタート時に再度同じウォームアップ時間が経過しなければ、ＯＣＸＯ７０１の出力クロックを無線送受信部７０４にしないように制御してしまう。従って、ウォームアップ回路により恒温槽は短時間で水晶が規格の安定度を得られる温度にされるが、移動通信基地局装置７００は上記のウォームアップ時間である３０分経過しなければ、送受信動作を開始できない。よって、電源の瞬断により無線通信サービスが比較的長く停止してしまうことになる。

そこで、このリスタート時のウォームアップ時間を短縮する技術として、コンデンサと抵抗を用いた充放電回路と電圧レベルを検出するＡ／Ｄコンバータを用いたウォームアップ回路を用いて、電源が瞬断した場合のウォームアップ時間の短縮を図る方法が従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、ＯＣＸＯの恒温槽に温度感知装置を実装し、恒温槽の温度が一定の温度に達したらウォームアップを終了し送受信を開始する方法と、装置電源がオフしている間はカウントダウンし、電源オン期間はカウントアップするカウンタ回路を実装し、一定のカウント値に達したらウォームアップを終了して送受信を開始する方法も従来知られている（例えば、特許文献２参照）。

更に、ＯＣＸＯから出力されるクロックの周波数が所定の安定度に達しない間は、恒温槽のウォームアップが完了していないと判定してＯＣＸＯから出力されるクロックを使用せず、クロックの周波数が所定の周波数安定度の範囲内に収束した時点で、ＯＣＸＯから出力されるクロックを使用するようにしたウォームアップ方法も従来知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開２０００−１５１２７８号公報 特開２００３−３０９４８８号公報 特開２００４−０６４４４５号公報

しかるに、特許文献１記載の従来のウォームアップ方法で使用するコンデンサと抵抗からなる充放電回路は時定数を持つので、その充放電回路の電圧レベルは指数関数的に変化する。これに対して、電源断時間による必要な恒温槽のウォームアップ時間は一次関数的に変化する。例えば図７において、電源断時間による必要な恒温槽のウォームアップ時間は、Iで示すように一次関数的に変化するのに対して、ＣＲ充放電回路が与えるウォームアップ時間はIIで示すように指数関数的に変化するため、電源断時間によっては余分なウォームアップ時間IIIが発生する。つまり、電源断時間によっては、ウォームアップ時間を最適な時間に短縮することができないという欠点がある。また、コンデンサと抵抗、Ａ／Ｄコンバータ等から構成される追加回路が必要であり、コストデメリットが生じてしまうという欠点もある。

また、特許文献２記載の従来の２つのウォームアップ方法のうち前者の方法は、恒温槽の個体差による温度上昇速度の違いが考慮されていないため、図８に示すようにそのマージンを見込んだカウント値（ウォームアップ時間）にする必要があり、温度上昇速度の個体差分のウォームアップ時間を短縮することができないという欠点がある。また、後者の方法は、カウンタ回路と装置電源断中にカウンタ回路を動作させるためのバックアップ電源回路が必要となり、コストデメリットが生じるという欠点がある。

更に、特許文献３記載の従来のウォームアップ方法は、ＯＣＸＯから出力されるクロックの周波数の安定度のみを検出して、それが所定の周波数安定度範囲に達しているかどうかでウォームアップが完了しているか否かを間接的に判定しているが、ウォームアップが完了していない場合、電源断時間に応じて積極的にウォームアップ時間を短縮するための方法については言及されていない。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、どんな電源断時間であっても、ウォームアップ時間を最適な時間に短縮し得る移動通信基地局装置の恒温槽付水晶発振器のウォームアップ方法及びその方法を用いた移動通信基地局装置を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、恒温槽付水晶発振器の個体差のマージンを削減して、より一層のウォームアップ時間の短縮を図り得る移動通信基地局装置の恒温槽付水晶発振器のウォームアップ方法及びその方法を用いた移動通信基地局装置を提供することにある。

更に、本発明の他の目的は、構成部品を削減した安価な構成でウォームアップ時間を短縮し得る移動通信基地局装置の恒温槽付水晶発振器のウォームアップ方法及びその方法を用いた移動通信基地局装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、第１の発明は、恒温槽付水晶発振器から出力され、移動通信基地局装置内の各部に供給されるクロックを、所定の周波数安定度にするために、恒温槽付水晶発振器を所定の温度にウォームアップするウォームアップ方法であって、
上位装置から現在時刻を取得する第１のステップと、現在時刻を一定時間毎に更新記憶する第２のステップと、移動通信基地局装置の電源が断した後、電源が復旧した時に、第２のステップで最後に更新記憶された時刻を電源断時刻とし、この電源断時刻と電源が復旧した時に上位装置から取得した現在時刻とから電源断時間を算出する第３のステップと、予め測定して記憶装置に記憶されていた、電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値を読み出し、その電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値と電源断時間とに基づいて、ウォームアップ時間を算出する第４のステップと、記憶装置に記憶されているフラグを読み出して、電源断時刻が当初のウォームアップ期間中であるか否かを判定する第５のステップと、第５のステップにより電源断時刻が当初のウォームアップ期間中であると判定されたときは、当初のウォームアップ期間の終了時刻から電源断時刻を差し引いてウォームアップ残時間を算出する第６のステップと、ウォームアップ残時間が正の値のときは、第４のステップで算出したウォームアップ時間にウォームアップ残時間を加算した時間を、リスタートのウォームアップ時間として電源復旧時から恒温槽付水晶発振器のウォームアップを再開すると共に、フラグをウォームアップ期間中である値に設定し、ウォームアップ残時間が負の値のときは、第４のステップで算出したウォームアップ時間、電源復旧時から恒温槽付水晶発振器のウォームアップを開始する第７のステップと、第７のステップによるウォームアップの終了時にフラグをウォームアップ期間中でないことを示す値にクリアする第８のステップとを含むことを特徴とする。

この発明では、移動通信基地局装置の電源が一時中断したあと復旧した場合（瞬断）に、電源が断していた時間（電源断時間）を算出し、その電源断時間に応じて、予め恒温槽付水晶発振器の個体差も考慮して測定しておいた電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値を用いて、ウォームアップ時間を算出するようにしたため、電源断時間に依存することなく、恒温槽付水晶発振器の個体差の影響のない最適なウォームアップ時間を算出することができる。

また、この発明では、電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値は、個々の恒温槽付水晶発振器に対応した固有の値が与えられるため、恒温槽付水晶発振器の個体差によるマージンを削減することができる。

ここで、上記の第４のステップは、算出したウォームアップ時間が、記憶装置に予め記憶されている最長ウォームアップ時間を越えるときは、最長ウォームアップ時間をウォームアップ時間として算出することを特徴とする。この発明では、ウォームアップ時間を短縮できないほど長い時間電源が断であった場合、無駄なウォームアップを不要にし、移動通信基地局の動作を開始させることができる。

また、本発明は、上記の目的を達成するため、電源断時刻が初期値のときは、上記の第４のステップは、記憶装置に予め記憶されている最長ウォームアップ時間をウォームアップ時間として算出することを特徴とする。これにより、装置初期起動時の場合は最長ウォームアップ時間でウォームアップできる。

また、上記の目的を達成するため、本発明は電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値は、互いに異なる複数の電源断時間のそれぞれについて、電源復旧後に恒温槽付水晶発振器から出力されるクロックの周波数安定度が予め定めた所定の周波数安定度範囲内に収束するまでの時間を計測して、算出された値であることを特徴とする。この発明では、恒温槽付水晶発振器から出力されるクロックの周波数安定度が予め定めた所定の周波数安定度範囲内に収束するまでの時間を計測して電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値を算出するようにしているので、恒温槽付水晶発振器の個体差だけでなく、装置の個体差を含めた全体の個体差に対応した電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値を算出することができる。

また、上記の目的を達成するため、本発明の恒温槽付水晶発振器から出力されるクロックを用いて動作し、クロックを所定の周波数安定度にするために、恒温槽付水晶発振器を所定の温度にウォームアップする機能を備えた移動通信基地局装置は、上位装置から回線を介して現在時刻を取得する現在時刻取得手段と、少なくとも予め測定して得られた電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値と、電源断時刻がウォームアップ期間中であるか否かを示すウォームアップ中フラグとが記憶されている記憶装置と、現在時刻取得手段により取得した現在時刻を一定時間毎に、記憶装置に更新記憶する時刻更新手段と、自装置の電源が断した後、電源が復旧した時に、記憶装置に最後に更新記憶されている時刻を電源断時刻とし、この電源断時刻と電源が復旧したときに現在時刻手段により取得した現在時刻とから電源断時間を算出し、その電源断時間と、記憶装置から読み出した電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値とを用いて、ウォームアップ時間を算出するウォームアップ時間算出手段と、自装置の電源が断した後、電源が復旧した時に、記憶装置から読み出したウォームアップ中フラグを読み出して、電源断時刻が当初のウォームアップ期間中であるか否かを判定し、電源断時刻が当初のウォームアップ期間中であると判定されたときは、当初のウォームアップ期間の終了時刻から電源断時刻を差し引いてウォームアップ残時間を算出するウォームアップ残時間算出手段と、ウォームアップ残時間が正の値のときは、ウォームアップ時間算出手段で算出したウォームアップ時間にウォームアップ残時間を加算した時間を、リスタートのウォームアップ時間として電源復旧時から恒温槽付水晶発振器のウォームアップを再開すると共に、フラグをウォームアップ期間中である値に設定し、ウォームアップ残時間が負の値のときは、算出したウォームアップ時間、電源復旧時から恒温槽付水晶発振器のウォームアップを開始するウォームアップ手段と、ウォームアップ手段によるウォームアップの終了時にウォームアップ中フラグをウォームアップ期間中でないことを示す値にクリアするクリア手段とを具備することを特徴とする。

この発明では、第１の発明と同様に、移動通信基地局装置の電源が一時中断したあと復旧した場合（瞬断）に、電源が断していた時間（電源断時間）を算出し、その電源断時間に応じて、予め恒温槽付水晶発振器の個体差も考慮して測定しておいた電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値を用いて、ウォームアップ時間を算出するようにしたため、電源断時間に依存することなく、恒温槽付水晶発振器の個体差の影響のない最適なウォームアップ時間を算出することができる。

また、この発明では、電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値は、個々の恒温槽付水晶発振器に対応した固有の値が与えられるため、恒温槽付水晶発振器の個体差によるマージンを削減することができる。

本発明によれば、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）を備えた移動通信基地局装置の電源が一時中断したあと復旧した場合（瞬断）に、電源断時間を算出し、その電源断時間に応じて、予め恒温槽付水晶発振器の個体差も考慮して測定しておいた電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値を用いて、ウォームアップ時間を算出することで、電源断時間に依存することなく、恒温槽付水晶発振器の個体差の影響のない最適なウォームアップ時間を算出することができるため、電源断時間に依存せず、また恒温槽付水晶発振器の個体差も考慮した、最適なウォームアップ時間の設定ができ、ウォームアップ時間の短縮を図ることができる。

また、本発明によれば、移動通信基地局装置の既存の回路部を利用して、恒温槽付水晶発振器の個体差によるマージンを削減することができるため、更なるウォームアップ時間の短縮を図ることができると共に、最小限の構成部品の追加だけの安価な構成でウォームアップ時間を短縮できる。

更に、本発明によれば、恒温槽付水晶発振器の個体差だけでなく、装置の個体差を含めた全体の個体差に対応した電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値を算出するようにしたため、装置の個体差による温度上昇速度変化のマージンのウォームアップ時間を削減することができる。

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明になる移動通信基地局装置の第１の実施の形態のブロック図を示す。同図において、移動通信基地局装置１００は、上位装置１５０とハイウェイ回線を通して接続されており、ハイウェイ回線からデータを抽出し移動通信基地局装置１００内の各機能部にデータを配信する回線終端部１０１と、回線終端部１０１とのアクセス手段を持ち、上位装置１５０から時刻情報を受信することができる中央処理装置（ＣＰＵ）１０２と、ＣＰＵ１０２により所定の情報を記憶し読み出す不揮発性フラッシュメモリ（Ｆ−ＲＯＭ:flash Read only memory）１０３と、水晶振動子とその他温度の影響を受け易い回路部品とを一定の温度を保つ恒温槽に密封した恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）１０４と、ＯＣＸＯ１０４から出力されるクロックをＣＰＵ１０２の制御信号に基づいて、通過又は遮断するバッファ１０５と、バッファ１０５からのクロックに基づいて、移動局（図示せず）との間で無線通信する無線送受信部１０６とを有する。

ＦーＲＯＭ１０３は、図３に示すように、電源断時刻３０１、ウォームアップ終了時刻３０２、ウォームアップ中フラグ３０３、電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値３０４、最長ウォームアップ時間３０５などを記憶しており、ＣＰＵ１０２はこれらをアクセスして取得することができる。バッファ１０５は、ＣＰＵ１０２により出力が制御され、装置起動時はディセーブルであり、ＣＰＵ１０２がＯＣＸＯ１０４のウォームアップ時間を経過したと判断したときにイネーブルにされる。なお、回線終端部１０１、ＣＰＵ１０２、Ｆ−ＲＯＭ１０３は既存の移動通信基地局装置に実装されている回路を利用することができる。このことにより、ＯＣＸＯ１０４の出力バッファ１０５の制御手段をＣＰＵ１０２に持たせるだけでよいので、従来よりもハードウェアの構成要素を削減することができ、コストを抑えられる。

次に、図１の移動通信基地局装置１００のウォームアップ動作を、図２の本発明のウォームアップ方法の第１の実施の形態の動作説明用フローチャートを使って説明する。移動通信基地局装置１００が電源の断から復旧すると、ＣＰＵ１０２はウォームアップ動作を行うため、開始（ステップ２０１）に遷移し、まず、回線終端部１０１を通して上位装置１５０から「現在時刻」を取得する一方、Ｆ−ＲＯＭ１０３から図３に示した電源断時刻３０１と電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値３０４と最長ウォームアップ時間３０５とを取得する（ステップ２０２）。

電源断時刻３０１の初期値はヌル（Ｎｕｌｌ）であるが、ＣＰＵ１０２が運用動作中のとき、ＣＰＵ１０２がＦ−ＲＯＭ１０３に、現在時刻情報を電源断時刻３０１に一定周期（例えば１０秒周期）毎に更新する。従って、電源断前に最後に更新された電源断時刻３０１を電源断が発生した時刻と同等に扱える。現在時刻情報は上位装置１０１から「現在時刻」を取得した後、図示しないタイマなどに設定することによって得る。

次に、ＣＰＵ１０２は「現在時刻」と電源断時刻３０１から電源が断していた時間（電源断時間）を算出し、リスタートの為のウォームアップ時間を算出する（ステップ２０３）。このとき、電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値３０４と電源断時間とからウォームアップ時間を、次の（１）式により算出する。

ウォームアップ時間
＝（電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値）×（電源断時間） （１）
電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値はＯＣＸＯ１０４の恒温槽の温度上昇速度から算出される。このＯＣＸＯ１０４の恒温槽個別の温度上昇速度は個体差が存在するので、図８にIV，V，VIで示すようにＯＣＸＯ毎に電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値に差分がある。従って、ＯＣＸＯ毎に電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値を与える。ＯＣＸＯの恒温槽の温度上昇速度が速いほどこの傾き値は小さくなり、同じ電源断時間に対して必要なウォームアップ時間が短くなる。ＯＣＸＯ１０４毎の電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値は予め測定しておいたデータをＦ−ＲＯＭ１０３に書き込む。

例えば、図７に示すように電源断時間が６０分のとき、ウォームアップ時間が３０分必要な場合は、電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値（α）は０.５となる。具体的には電源断時間が１分であればウォームアップ時間は３０秒となる。

また、算出したウォームアップ時間が「最長ウォームアップ時間」（たとえば図７に示すように３０分）を超える場合は、最長ウォームアップ時間３０５をウォームアップ時間として適用する。これはウォームアップ時間を短縮できないほど、長い時間電源が断であった場合のウォームアップ動作となる。また、電源断時刻３０１がＮｕｌｌの場合も最長ウォームアップ時間３０５をウォームアップ時間として適用する。これは装置初期起動時のウォームアップ動作となる。

次に、ＣＰＵ１０２はＦ−ＲＯＭ１０３からウォームアップ中フラグ３０３を取得する（ステップ２０４）。ウォームアップ中フラグ３０３の初期値はクリア（ウォームアップ中ではない）である。次に、ＣＰＵ１０２はウォームアップ中フラグ３０３により起動前に、ウォームアップ中であったか判断する（ステップ２０５）。

ＣＰＵ１０２はウォームアップ中フラグ３０３がセットであれば、ウォームアップ中であったと判断し、Ｆ−ＲＯＭ１０３から電源断前のウォームアップ終了時刻３０２（以下、これを「ウォームアップ終了時刻１」という）を取得し、現在時刻にて減算する。上記の減算の結果、正の値であれば、「ウォームアップ終了時刻１」から「電源断時刻」を減算し、前記ウォームアップ時間にこれを加算する（ステップ２０６）。

図４はこの動作の詳細を示す。同図において、電源断が時刻ｔ１で発生し、電源が時刻ｔ２で復旧したものとし、現在時刻はｔ２であるものとする。また、電源断が時刻ｔ１で発生する前からウォームアップが開始されており、ウォームアップ時間ａ経過した時点の時刻ｔ１で電源断が発生したものとする。この電源断の時刻ｔ１では、まだ、ウォームアップが終了していないため、当初のウォームアップ時間Ｔ１から上記のウォームアップ時間ａを減算したウォームアップ時間ｂが残っている（ウォームアップ残時間）。すなわち、ウォームアップ残時間ｂは次式で表される。

ｂ＝Ｔ１−ａ
＝（ウォームアップ終了時刻１）−ｔ１ （２）
ここで、上記のウォームアップ終了時刻１は、電源断が発生しなかった場合の当初のウォームアップの終了時刻ｔ３である。

電源断の時間は（ｔ２−ｔ１）であるが、この電源断時間から計算したウォームアップ時間は、図４にｃで示される。これはウォームアップ終了を前提に計算される時間である。よって、ウォームアップ中に電源断した場合は、ウォームアップ残時間ｂを加算した時間Ｔ２をリスタートのウォームアップ時間とする。

また、図４において、「ウォームアップ終了時刻１」（＝ｔ３）から現在時刻ｔ２を減算した時間ｄの値が正の値であれば、ウォームアップ終了時刻前に復旧した場合となるので、ウォームアップ時間にウォームアップ残時間ｂを加算する意味がある。しかし、上記の時間ｄが負の値であれば、ウォームアップ終了時刻後に電源が復旧した場合となるが、この場合、ウォームアップ残時間ｂを加算する意味がなくなるので加算しない。これはウォームアップ時間を短縮できないほど十分に長い電源断時間であった場合のウォームアップ動作に相当する。

ステップ２０６の処理に続いて、次に、ＣＰＵ１０２はウォームアップ時間を経過したか判断する（ステップ２０７）。これは図示しないタイマなどを使用して時間を計測する。ウォームアップ時間を経過していなければ、一度だけ「現在時刻」とウォームアップ時間から（３）式に基づいて、電源断後のウォームアップ終了時刻（以下、これをウォームアップ終了時刻２という）を求め、Ｆ−ＲＯＭ１０３にウォームアップ終了時刻（図３の３０２）として書き込むと共に、Ｆ−ＲＯＭ１０３のウォームアップ中フラグ３０３をセットする（ステップ２０８）。これは前記したように、ウォームアップ中に電源断が発生した場合に、リスタートのウォームアップ時間を求める為に行う。

ウォームアップ終了時刻２＝（現在時刻）＋（ウォームアップ時間） （３）
なお、「ウォームアップ終了時刻１」と「ウォームアップ終了時刻２」は図３に示すＦ−ＲＯＭ１０３のメモリマップ上では、同じウォームアップ終了時刻３０２の記憶領域に書かれた時刻情報であり、書き込まれたタイミングが電源断前か電源断後かが異なるだけである。

ステップ２０６又はステップ２０８の処理終了後に、ＣＰＵ１０２は起動後ウォームアップ時間を経過したかどうか判定し（ステップ２０７）、ウォームアップ時間を経過したと判定した場合、バッファ１０５を出力イネーブル状態に制御して、ＯＣＸＯ１０４からのクロックをバッファ１０５を通して無線送受信部１０６に供給して無線送受信を開始ざせると共に、Ｆ−ＲＯＭ１０３に記憶されているウォームアップ中フラグ３０２をクリアする（ステップ２０９）。最後に、ＣＰＵ１０２はウォームアップ終了状態に遷移する（ステップ２１０）。

このように、本実施の形態によれば、ＣＰＵ１０２が上位装置１５０から取得する現在時刻情報とＦ−ＲＯＭ１０３に書き込まれている電源断時刻３０１、ウォームアップ終了時刻３０２、ウォームアップ中フラグ３０３、電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値３０４、最長ウォームアップ時間３０５を取得してウォームアップ時間を算出するので、電源断時間に依存せずにウォームアップ時間の短縮を図ることができる。

また、本実施の形態では、電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値３０４は個々のＯＣＸＯ固有の値が与えられるため、個体差によるマージンを削減することができ、更なるウォームアップ時間の短縮を図ることができる。更に、本実施の形態では、主な構成部であるＣＰＵ１０２、回線終端部１０１、Ｆ−ＲＯＭ１０３は移動通信基地局装置の既存実装回路を使用することができるため、従来の方法に比べて構成部品を削減することができ、コストが抑えられる。

（第２の実施の形態）
ところで、前述したように、図８のIV〜VIに示すようにＯＣＸＯの電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値には個体差が存在するが、このＯＣＸＯを移動通信基地局装置に実装した場合、装置の個体差により更に傾き値が変化することが考えられる。そこで、この第２の実施の形態では、その基本的構成は第１の実施の形態の通りであるが、電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値の個体差について、前記装置の個体差をも考慮して更に工夫している。

図５は本発明になる移動通信基地局装置の第２の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図５において、試験用上位装置１５１は、第２の実施の形態の移動通信基地局装置１１０の正常性テストに用いられる試験用上位装置であり、実際の上位装置と同様に時刻情報データを移動通信基地局装置１１０に配信する。

周波数安定度情報計測手段１１２は、ＯＣＸＯ１０４から出力されたクロックがバッファ１０５を通して入力され、そのクロックと別途入力される高周波数安定度のリファレンスクロックとの差分を計測し、その計測した差分情報を周波数安定度情報としてＣＰＵ１１１へ出力する手段で、正常性テスト時のみＣＰＵ１１１に接続される。ＣＰＵ１１１は、周波数安定度情報計測手段１１２が接続されると、テストモードに遷移する。

上記のテストモードでは、移動通信基地局装置１１０は、その正常性テストにおいて、ある時間電源を断とした後、電源を復旧させてＯＣＸＯ１０４をウォームアップすると共に、ＣＰＵ１１１はその時の周波数安定度情報計測手段１１２から入力される周波数安定度情報に基づいて、ウォームアップの結果、電源復旧時から所望の周波数安定度に達するまでの時間を計測し、電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値を算出する。上記の動作を電源時間を異ならせて、その都度上記の所望の周波数安定度に達するまでの時間を計測する。これにより、電源断時間が長いほど所望の周波数安定度に達するまでのウォームアップ時間が長くかかるが、上記の傾き値は電源断時間の違いに関係なく略一定となる。

このようにして、ＣＰＵ１１１により算出された電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値（図８のαに相当）は、ＣＰＵ１１１によりＦ−ＲＯＭ１０３に電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値３０４として書き込まれ、装置運用時、第１の実施の形態として示したウォームアップ時間の算出の際に使用される。

このように、本実施の形態では、電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値をＯＣＸＯ１０４の個体差と装置（例えば装置１１０の筐体）の個体差の両方を考慮して総合的に修正し、Ｆ−ＲＯＭ１０３に保持しているので、装置の個体差による温度上昇速度変化のマージンのウォームアップ時間を削減することができるという新たな効果が得られる。

本発明の移動通信基地局装置の第１の実施の形態のブロック図である。 本発明の恒温槽付水晶発振器のウォームアップ方法の第一の実施の形態のフローチャートである。 図１中のＦ−ＲＯＭのメモリマップの一例である。 本発明によるウォームアップ中に電源断し復旧した場合のリスタートのウォームアップ時間の一例の説明図である。 本発明の移動通信基地局装置の第２の実施の形態のブロック図である。 従来の移動通信基地局装置の一例のブロック図である。 ＯＣＸＯのウォームアップ時間とＣＲ充放電回路によるウォームアップ時間との関係を示す図である。 ＯＣＸＯのウォームアップ時間のばらつきの説明図である。

符号の説明

１００、１１０ 移動通信基地局装置
１０１ 回線終端部
１０２、１１１ 中央処理装置（ＣＰＵ）
１０３ Ｆ−ＲＯＭ
１０４ 恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ）
１０５ バッファ
１０６ 無線送受信部
１１２ 周波数安定度情報計測手段
１５０ 上位装置
１５１ 試験用上位装置

Claims (8)

1. 恒温槽付水晶発振器から出力され、移動通信基地局装置内の各部に供給されるクロックを、所定の周波数安定度にするために、該恒温槽付水晶発振器を所定の温度にウォームアップするウォームアップ方法であって、
   上位装置から現在時刻を取得する第１のステップと、
   前記現在時刻を一定時間毎に更新記憶する第２のステップと、
   前記移動通信基地局装置の電源が断した後、電源が復旧した時に、前記第２のステップで最後に更新記憶された時刻を電源断時刻とし、この電源断時刻と電源が復旧した時に前記上位装置から取得した現在時刻とから電源断時間を算出する第３のステップと、
   予め測定して記憶装置に記憶されていた、電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値を読み出し、その電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値と前記電源断時間とに基づいて、ウォームアップ時間を算出する第４のステップと、
   前記記憶装置に記憶されているフラグを読み出して、前記電源断時刻が当初のウォームアップ期間中であるか否かを判定する第５のステップと、
   前記第５のステップにより前記電源断時刻が当初のウォームアップ期間中であると判定されたときは、前記当初のウォームアップ期間の終了時刻から前記電源断時刻を差し引いてウォームアップ残時間を算出する第６のステップと、
   前記ウォームアップ残時間が正の値のときは、前記第４のステップで算出した前記ウォームアップ時間に前記ウォームアップ残時間を加算した時間を、リスタートのウォームアップ時間として電源復旧時から前記恒温槽付水晶発振器のウォームアップを再開すると共に、前記フラグをウォームアップ期間中である値に設定し、前記ウォームアップ残時間が負の値のときは、前記第４のステップで算出した前記ウォームアップ時間、電源復旧時から前記恒温槽付水晶発振器のウォームアップを開始する第７のステップと、
   前記第７のステップによるウォームアップの終了時に前記フラグをウォームアップ期間中でないことを示す値にクリアする第８のステップと
   を含むことを特徴とする移動通信基地局装置の恒温槽付水晶発振器のウォームアップ方法。
2. 前記第４のステップは、算出した前記ウォームアップ時間が、記憶装置に予め記憶されている最長ウォームアップ時間を越えるときは、該最長ウォームアップ時間を前記ウォームアップ時間として算出することを特徴とする請求項１記載の移動通信基地局装置の恒温槽付水晶発振器のウォームアップ方法。
3. 前記電源断時刻が初期値のときは、前記第４のステップは、前記記憶装置に予め記憶されている最長ウォームアップ時間を前記ウォームアップ時間として算出することを特徴とする請求項１記載の移動通信基地局装置の恒温槽付水晶発振器のウォームアップ方法。
4. 前記電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値は、互いに異なる複数の電源断時間のそれぞれについて、電源復旧後に前記恒温槽付水晶発振器から出力されるクロックの周波数安定度が予め定めた所定の周波数安定度範囲内に収束するまでの時間を計測して、算出された値であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の移動通信基地局装置の恒温槽付水晶発振器のウォームアップ方法。
5. 恒温槽付水晶発振器から出力されるクロックを用いて動作し、該クロックを所定の周波数安定度にするために、該恒温槽付水晶発振器を所定の温度にウォームアップする機能を備えた移動通信基地局装置であって、
   上位装置から回線を介して現在時刻を取得する現在時刻取得手段と、
   少なくとも予め測定して得られた電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値と、電源断時刻がウォームアップ期間中であるか否かを示すウォームアップ中フラグとが記憶されている記憶装置と、
   前記現在時刻取得手段により取得した前記現在時刻を一定時間毎に、前記記憶装置に更新記憶する時刻更新手段と、
   自装置の電源が断した後、電源が復旧した時に、前記記憶装置に最後に更新記憶されている時刻を電源断時刻とし、この電源断時刻と電源が復旧したときに前記現在時刻手段により取得した現在時刻とから電源断時間を算出し、その電源断時間と、前記記憶装置から読み出した前記電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値とを用いて、ウォームアップ時間を算出するウォームアップ時間算出手段と、
   自装置の電源が断した後、電源が復旧した時に、前記記憶装置から読み出した前記ウォームアップ中フラグを読み出して、前記電源断時刻が当初のウォームアップ期間中であるか否かを判定し、前記電源断時刻が当初のウォームアップ期間中であると判定されたときは、前記当初のウォームアップ期間の終了時刻から前記電源断時刻を差し引いてウォームアップ残時間を算出するウォームアップ残時間算出手段と、
   前記ウォームアップ残時間が正の値のときは、前記ウォームアップ時間算出手段で算出した前記ウォームアップ時間に前記ウォームアップ残時間を加算した時間を、リスタートのウォームアップ時間として電源復旧時から前記恒温槽付水晶発振器のウォームアップを再開すると共に、前記フラグをウォームアップ期間中である値に設定し、前記ウォームアップ残時間が負の値のときは、算出した前記ウォームアップ時間、電源復旧時から前記恒温槽付水晶発振器のウォームアップを開始するウォームアップ手段と、
   前記ウォームアップ手段によるウォームアップの終了時に前記ウォームアップ中フラグをウォームアップ期間中でないことを示す値にクリアするクリア手段と
   を具備することを特徴とする移動通信基地局装置。
6. 前記ウォームアップ時間算出手段は、算出した前記ウォームアップ時間が、前記記憶装置に予め記憶されている最長ウォームアップ時間を越えるときは、該最長ウォームアップ時間を前記ウォームアップ時間として算出することを特徴とする請求項５記載の移動通信基地局装置。
7. 前記電源断時刻が初期値のときは、前記ウォームアップ時間算出手段は、前記記憶装置に予め記憶されている最長ウォームアップ時間を前記ウォームアップ時間として算出することを特徴とする請求項５記載の移動通信基地局装置。
8. テストモード時に、互いに異なる複数の電源断時間のそれぞれについて、電源復旧後に前記恒温槽付水晶発振器から出力されるクロックの周波数安定度を計測する第１の計測手段と、前記第１の計測手段により計測された前記周波数安定度が予め定めた所定の周波数安定度範囲内に収束するまでの時間を計測する第２の計測手段と、前記電源断時間と前記第２の計測手段により計測された時間とに基づいて、前記電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値を算出する算出手段とを更に有し、該算出手段により算出された前記電源断時間対ウォームアップ時間の傾き値を前記記憶装置に記憶することを特徴とする請求項５乃至７のうちいずれか一項記載の移動通信基地局装置。
   
   

Images