JP2010062624A - 基地局及び受信機障害診断方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】端末101は基地局へ信号を送信するが、サイレンス期間と呼ばれる端末101が同時に停波する時間帯がある。通常、この期間で基地局は外来雑音の測定を行う。サイレンス期間の複数回の内の1回を受信機133等の障害診断に使用し、それ以外は外来雑音の測定を行う。受信機133等の診断を行う場合、サイレンス期間に外来雑音の測定ができないため、その期間に限り、その1回前のサイレンス期間に測定した外来雑音を保持し、受信機133等の診断中の外来雑音に適用する。
【選択図】図4
Description
以上の手法により、最小限の回路構成でサービスの中断無く、また、受信品質を維持したまま、無線通信基地局の受信機の診断を行うことが出来る。
予め定められた期間毎に、端末が送波を停止するサイレンス期間を有し、基地局が該サイレンス期間に外部雑音電力を測定する無線システムにおける前記基地局であって、
前記端末からの信号を受信する受信機と、
外部雑音電力の測定回数に対する前記受信機の診断を行う頻度を示す頻度情報が予め設定され、該頻度情報に従い複数回の前記サイレンス期間のうちの1回を用いて前記受信機の正常性を診断し、他のサイレンス期間を用いて外部雑音電力を測定する制御部と
を備える前記基地局が提供される。
予め定められた期間毎に、端末が送波を停止するサイレンス期間を有し、基地局が該サイレンス期間に外部雑音電力を測定する無線システムにおいて、基地局が受信機の障害の診断する受信機障害診断方法であって、
前記基地局は、外部雑音電力の測定回数に対する受信機の診断を行う頻度を示す頻度情報が予め設定され、該頻度情報に従い複数回の前記サイレンス期間のうちの1回を用いて前記受信機の正常性を診断し、他のサイレンス期間を用いて外部雑音電力を測定する前記受信機障害診断方法が提供される。
図1は、無線基地局の構成図である。
本実施の形態において、1系統の送信機と2系統の受信機を備え、ダイバーシチ受信を可能とする無線基地局を例に説明する。無線基地局100は、無線信号送受信部110、変復調処理部111、回線インタフェース部112及び基地局制御部113を備える。無線信号送受信部110は、送受信共用の0系アンテナ114と、受信用の1系アンテナ115が接続され、1系統の送信機132と2系統の受信機(0系受信機133・1系受信機134)を有する。さらに、無線信号送受信部110は、下り無線信号120と上り無線信号121を分離するDUP(デュプレクサ)130と、上り無線信号121の通過帯域を制限するBPF(帯域通過フィルタ)131とを有する。
図2を参照して、受信機の障害検出を実現する障害検出回路について説明する。なお、図2は0系受信機133の構成を図示しているが、0系受信機133と1系受信機134は同一の構成とすることができるため、1系受信機134の説明は省略する。
0系受信機133は、複数のスイッチSW201(第1のスイッチ部)、SW202、SW203(SW202と203を第2のスイッチ部と記す)と、LNA(低雑音増幅器)205と、AMP(増幅器)206、AMP208及びBPF(帯域通過フィルタ)207と、ADC(AD変換器)209と、ベースバンド部212と、終端器213とを有する。また、ベースバンド部212は、BB−BPF(ベースバンド帯域通過フィルタ)と、AGC−AMP(自動利得制御増幅器)とを有する。なお、LNA205(第1の増幅部)と、AMP206、BPF207及びAMP208(第2の増幅部)は他の適宜の構成であってもよい。
(受信電力)+(受信機固定利得)+(AGC−AMPの利得)=0dBm
これより、AGC−AMP211の利得は、以下の式を満足するように閉ループ制御される。
(AGC−AMPの利得)=−(受信機固定利得)−(受信電力)
受信機固定利得は一定であるため、受信機入力端に電力値が既知の信号を入力したときのAGC−AMP211の利得値には期待値が存在する。すなわち、AGC−AMP211の利得値が期待値の範囲に入っているかどうかをみれば、受信機の正常性を診断することができる。受信機の正常性診断については後にさらに詳しく述べる。
診断に使用する入力信号は受信機133の使用する受信帯域に一定の電力の信号を入力できれば良い。従って、図2のスイッチ201とSW202との間に、カップラー302と試験信号発生器303とをさらに有してもよい。図2の構成においては、SW201により終端器213に接続して入力信号に熱雑音を使用するのに対して、図3の構成においては、入力切替部214の試験信号発生器303が試験信号を発生し、カップラー302で合成してSW202へ出力する。この場合、試験信号発生器303はSW201の動作に同期し、SW201が終端器213に接続する期間に、試験信号を出力する。
以下、本実施の形態における受信機障害検出方法について説明する。なお、0系受信機133と1系受信機134は同一の手順で診断可能であるため、以下の説明では、0系受信機133について説明し、1系受信機134の診断手順の説明は省略する。
ステップ408では、基地局制御部113は、0系受信機133にSW201〜SW203の設定を命令する。ステップ409では、0系受信機133は、SW201を端子1に、SW202とSW203を端子1側に設定(SW設定(1))する。これにより、受信機入力端が終端されるため、0系受信機133には等価的に熱雑音のみが入力されている状態となる。なお、図3の構成を用いる場合は、さらに、試験信号発生器303から試験信号を発生させ、0系受信機133には等価的に試験信号が入力されている状態となる。受信機をアンテナ114に接続すると、上り無線信号及び外来雑音が受信機に入力されるが、これらの信号の電力は、基地局100の設置環境や端末の接続数などに応じて、刻々と変動するため、受信電力値が一定であるとみなすことができない。これらの影響を排除し精度良く診断を行うため、診断中は受信機入力端を終端する。
(ポート(1)の熱雑音電力)=10・log(k・T・BW・103)[dBm]
ただし、k:ボルツマン定数=1.38×10−23[J/K]、T:絶対温度[K]、BW:受信帯域幅[Hz]である。
(ポート(4)の受信電力)=(ポート(1)の熱雑音電力)+(ポート(1)〜ポート(4)間の総合利得)+(ポート(1)〜ポート(4)間の総合雑音指数)=−113dBm+50dB+5dB=−58dBm
従って、AGC−AMP211の利得は+58dBとなるように閉ループ制御される。これより、AGC−AMP利得(1)の期待値は58dBと計算できる。
(ポート(4)の受信電力)=−113dBm+34dB+16.8dB
=−62.2dBm
従って、AGC−AMP211の利得は+62.2dBとなるように閉ループ制御される。AGC−AMP利得(1)の場合と同様に、例えば、AGC−AMP利得(2)の規格値を期待値の62.2dB、許容範囲を±3dBとし、62.2dB±3dB以内とする。なお、AGC−AMP利得(2)の期待値及びばらつきの値は一例であり、これ以外の値をとることもできる。
1.AGC−AMP利得(1)が58dB±3dB(第1の範囲)以内
2.AGC−AMP利得(2)が62.2dB±3dB(第2の範囲)以内
3.(AGC−AMP利得(2))−(AGC−AMP利得(1))が4.2dB±1dB(第3の範囲)以内
(AGC−AMP利得(2))−(AGC−AMP利得(1))の規格値について説明する。(AGC−AMP利得(2))−(AGC−AMP利得(1))の期待値は、AGC−AMP利得(2)の期待値からAGC−AMP利得(1)の期待値を減じた値であるため、4.2dBである。この値のばらつきは、AGC−AMP利得(1)及びAGC−AMP利得(2)のばらつきよりも小さい。理由は、AGC−AMP利得(1)及びAGC−AMP利得(2)を測定する回路において、ポート(1)221〜ポート(2)222間及びポート(3)223〜ポート(4)224間は共通であるためである。ポート(1)221〜ポート(2)222間が共通であることにより、ポート(1)221で発生する熱雑音電力が温度により変化する影響がなくなる。また、ポート(3)223〜ポート(4)224間も共通であることにより、この区間を構成する部品の個別ばらつきも無関係となる。従って、(AGC−AMP利得(2))−(AGC−AMP利得(1))の値のばらつきは、ポート(2)222〜ポート(3)223間、すなわちLNA205の性能ばらつきにのみ依存する。例えば、増幅率及び雑音に関する性能に応じて、許容範囲を±1dBとして、(AGC−AMP利得(2))−(AGC−AMP利得(1))の規格値を4.2dB±1dB以内とすることができる。なお、これ以外の値をとってもよい。(AGC−AMP利得(2))−(AGC−AMP利得(1))の値を、正常性診断の判定条件とすることで、LNA205の障害が検出可能となる。また、LNA205以外の部品で障害が発生した場合についても検出可能である。理由は、例えば、AMP206で障害が発生したとすると、AGC−AMP利得(1)とAGC−AMP利得(2)の値が、ほぼ同じになるため、判定条件3を満足できないからである。他の部品についても同様である。従って、上述の3つの判定条件を用いることにより、受信機の正常性診断が実現できる。
101 端末
102 ネットワーク網
103 保守端末
110 無線信号送受信部
111 変復調信号処理部
112 回線インタフェース部
113 基地局制御部
114 0系アンテナ
115 1系アンテナ
120 下り無線信号
121 上り無線信号
122 下り無線信号
123 0系上り無線信号
124 1系上り無線信号
125 下りベースバンド信号
126 0系上りベースバンド信号
127 1系上りベースバンド信号
128 データ
130 DUP(デュプレクサ)
131 BPF(帯域通過フィルタ)
132 送信機
133 0系受信機
134 1系受信機
135 変調機
136 復調機
201〜203 SW(高周波信号用スイッチ)
205 LNA(低雑音増幅器)
206、208 AMP(増幅器)
207 BPF(帯域通過フィルタ)
209 ADC(ADコンバータ)
210 BB−BPF(ベースバンド帯域通過フィルタ)
211 AGC−AMP(自動利得制御増幅器)
212 ベースバンド部
213 終端器
214 入力切替部
302 CPL(カップラー)
303 試験信号発生器
Claims (6)
- 予め定められた期間毎に、端末が送波を停止するサイレンス期間を有し、基地局が該サイレンス期間に外部雑音電力を測定する無線システムにおける前記基地局であって、
前記端末からの信号を受信する受信機と、
外部雑音電力の測定回数に対する前記受信機の診断を行う頻度を示す頻度情報が予め設定され、該頻度情報に従い複数回の前記サイレンス期間のうちの1回を用いて前記受信機の正常性を診断し、他のサイレンス期間を用いて外部雑音電力を測定する制御部と
を備える前記基地局。 - 前記制御部は、
保守端末から、前記端末が送波する時間の長さを示す送波期間情報と、サイレンス期間の長さを示すサイレンス期間情報とを受信し、
該送波期間情報とサイレンス期間情報とに基づき、現時刻がサイレンス期間か否かを判断する請求項1に記載の基地局。 - 前記制御部は、前記端末と時刻の同期をとり、
前記端末が保守端末からの前記送波期間情報と前記サイレンス期間情報に従い停波するタイミングと、前記制御部が現時刻がサイレンス期間であると判断するタイミングとが一致する請求項2に記載の基地局。 - 前記制御部は、
サイレンス期間の回数をカウントするカウンタ
を有し、
サイレンス期間毎に前記カウンタの値を加算し、
頻度情報と前記カウンタの値に基づき、現時刻のサイレンス期間が、前記受信機の正常性を診断するタイミングか否かを判断する請求項1乃至3のいずれかに記載の基地局 - 前記制御部は、
前記受信機の正常性を診断するサイレンス期間のひとつ前のサイレンス期間に測定された外部雑音電力を記憶する記憶部
を有し、
該記憶部に記憶された外部雑音電力を、次に該外部雑音電力が測定されるサイレンス期間まで、端末から受信する信号のダイナミックレンジの計算に使用する請求項1乃至4のいずれかに記載の基地局。 - 予め定められた期間毎に、端末が送波を停止するサイレンス期間を有し、基地局が該サイレンス期間に外部雑音電力を測定する無線システムにおいて、基地局が受信機の障害の診断する受信機障害診断方法であって、
前記基地局は、外部雑音電力の測定回数に対する受信機の診断を行う頻度を示す頻度情報が予め設定され、該頻度情報に従い複数回の前記サイレンス期間のうちの1回を用いて前記受信機の正常性を診断し、他のサイレンス期間を用いて外部雑音電力を測定する前記受信機障害診断方法。
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