JP2011023970A - 無線基地局装置、故障検出方法及び受信回路 - Google Patents

Abstract

【課題】ベースバンド信号の出力レベルの低下を引き起こす回路故障の検出を行う。
【解決手段】制御部２０は、アンテナ１０−１が捕捉した無線信号を所定の調整増幅量で増幅し、増幅した無線信号を当該アンテナ１０−１に対応する無線部３１−１に出力する。次に、受信部３０−１の無線部３１−１、３１−２は、対応するアンテナ１０−１、１０−２が捕捉した無線信号をベースバンド信号に変換する。次に、検出部３３は、無線部３１−１が出力するベースバンド信号の出力レベルと、無線部３１−２が出力するベースバンド信号の出力レベルとの差を算出し、算出した電力差と調整増幅量との差が所定の閾値より大きい場合に、無線部３１−１が故障していると判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のアンテナのダイバーシティによる受信を行う受信部を備える無線基地局装置、故障検出方法及び受信回路に関する。

従来、携帯電話などの無線通信の通信方式として、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多重アクセス）が用いられている。ＣＤＭＡは、１つの周波数で複数のユーザの信号を搬送することができるため、周波数効率に優れている。ＣＤＭＡでは、複数のユーザの信号の各々に互いに異なる拡散符号を乗算して多重する制御が行われている。

そのため、無線基地局装置が実際に受信する信号の振幅変動は激しく急峻であり、安定した利得を得ることができない。そのため、入力信号が適当な入力レベルを有しない場合、Ａ／Ｄ（Analog / Digital）コンバータによる量子化の際に誤差が大きくなってしまうという問題がある。
これに対して、受信電力の利得を自動制御し、安定した利得を得るＡＧＣ（Auto Gain Control：自動利得制御）技術が用いられている（例えば、特許文献１を参照）。これにより、入力信号の入力レベルを一定に補正することができる。

特開２００１−２７４６４６号公報

しかしながら、従来の無線基地局装置は、無線信号のダウンコンバートにより出力されるベースバンド信号の出力レベルが、受信回路の故障により正常時の出力レベルより著しく小さくなっていた場合にも、ＡＧＣ処理により受信信号のレベル変動が吸収され、所定の入力レベルにまで引き上げられてしまう。このため、Ａ／Ｄコンバータにおける入力レベルが故障時と正常時とで同じとなり、故障の検出ができず、故障している受信回路を使用し続ける惧れがあった。なお、このとき、ＡＧＣ処理によりレベルを引き上げられたベースバンド信号は、元のレベルが小さいために、信号対雑音比が大きくなり、ビット誤り率が悪化することとなるため、故障に対する早急な対応が必要である。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ベースバンド信号の出力レベルの低下を引き起こす回路故障の検出を行うことができる無線基地局装置、故障検出方法及び受信回路を提供することにある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、複数のアンテナによる受信を行う受信部を備える無線基地局装置であって、前記受信部は、前記複数のアンテナのうち何れか１つのアンテナが捕捉した無線信号を所定の調整増幅量で増幅し、増幅した無線信号を出力する高周波増幅部と、前記複数のアンテナのそれぞれに対応する複数の無線部であって、対応するアンテナが捕捉した無線信号が前記高周波増幅部により増幅されている場合は、前記高周波増幅部が出力した無線信号をベースバンド信号に変換し、対応するアンテナが捕捉した無線信号が前記高周波増幅部により増幅されていない場合は、当該アンテナが捕捉した無線信号をベースバンド信号に変換する無線部と、前記高周波増幅部が増幅した無線信号を入力した無線部が出力するベースバンド信号の出力レベルと、他の無線部が出力するベースバンド信号の出力レベルとの電力差を算出するレベル比較部と、前記レベル比較部が算出した電力差と前記調整増幅量との差が所定の閾値より大きい場合に、前記高周波増幅部が増幅した無線信号を入力した無線部が故障していると判定する判定部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、複数のアンテナによる受信を行う受信部を備える無線基地局装置を用いた故障検出方法であって、前記受信部の高周波増幅部は、前記複数のアンテナのうち何れか１つのアンテナが捕捉した無線信号を所定の調整増幅量で増幅し、増幅した無線信号を出力し、前記複数のアンテナのそれぞれに対応する前記受信部の複数の無線部は、対応するアンテナが捕捉した無線信号が前記高周波増幅部により増幅されている場合は、前記高周波増幅部が出力した無線信号をベースバンド信号に変換し、対応するアンテナが捕捉した無線信号が前記高周波増幅部により増幅されていない場合は、当該アンテナが捕捉した無線信号をベースバンド信号に変換し、前記受信部のレベル比較部は、前記高周波増幅部が増幅した無線信号を入力した無線部が出力するベースバンド信号の出力レベルと、他の無線部が出力するベースバンド信号の出力レベルとの差を算出し、前記受信部の判定部は、前記レベル比較部が算出した電力差と前記調整増幅量との差が所定の閾値より大きい場合に、前記高周波増幅部が増幅した無線信号を入力した無線部が故障していると判定する、ことを特徴とする。

また、本発明は、複数のアンテナによる受信を行う受信回路であって、前記複数のアンテナのうち何れか１つのアンテナが捕捉した無線信号を所定の調整増幅量で増幅し、増幅した無線信号を出力する高周波増幅回路と、前記複数のアンテナのそれぞれに対応する複数の無線回路であって、対応するアンテナが捕捉した無線信号が前記高周波増幅回路により増幅されている場合は、前記高周波増幅回路が出力した無線信号をベースバンド信号に変換し、対応するアンテナが捕捉した無線信号が前記高周波増幅回路により増幅されていない場合は、当該アンテナが捕捉した無線信号をベースバンド信号に変換する無線回路と、前記高周波増幅回路が増幅した無線信号を入力した無線回路が出力するベースバンド信号の出力レベルと、他の無線回路が出力するベースバンド信号の出力レベルとの差を算出するレベル比較回路と、前記レベル比較回路が算出した電力差と前記調整増幅量との差が所定の閾値より大きい場合に、前記高周波増幅回路が増幅した無線信号を入力した無線回路が故障していると判定する判定回路と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、あるアンテナからの無線信号のレベルを変動させ、当該アンテナに対応する無線部の出力信号のレベルと、他のアンテナに対応する無線部の出力信号のレベルとを比較することにより、ベースバンド信号の出力レベルの低下を引き起こす回路故障の検出を行うことができる。

本発明の一実施形態による無線基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の一実施形態によるデータ処理部及び検出部の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の一実施形態による制御部の構成を示す概略ブロック図である。 無線基地局装置の通常時の動作を示すフローチャートである。 無線基地局装置の故障検出時の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態による無線基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。
無線基地局装置１は、アンテナ１０−１〜１０−（２ｎ）、制御部２０、受信部３０−１〜３０−ｎ、情報監視部４０を備える。但し、ｎは２以上の整数である。受信部３０−１〜３０−ｎは、それぞれ無線部３１−１〜３１−２、データ処理部３２、検出部３３を備える。無線基地局装置１は、ＣＤＭＡによる信号の受信を行う。

アンテナ１０−１〜１０−（２ｎ）は、２本毎に受信ダイバーシティ構成を有する。
制御部２０は、アンテナ１０−１〜１０−（２ｎ）が捕捉した無線信号の出力先、及び無線信号の出力レベルを制御する。
無線部３１−１〜３１−２は、対応するアンテナ１０−１〜１０−（２ｎ）が捕捉した無線信号をベースバンド信号に変換する。なお、無線部３１−１〜３１−２は、アンプ、ミキサ、フィルタ等により構成される。
データ処理部３２は、無線部３１−１〜３１−２が出力するベースバンド信号をＡＧＣ機能により所定のレベルに増幅し、Ａ／Ｄ変換を行う。データ処理部３２は、Ａ／Ｄ変換を行った信号を受信データとして情報監視部４０に出力する。また、データ処理部３２は、無線部３１−１〜３１−２から入力したベースバンド信号をＡＧＣ機能により増幅する。また、データ処理部３２は、ＡＧＣ機能で増幅した増幅量を算出し、当該増幅量を示すレベル調整信号を検出部３３に出力する。
検出部３３は、データ処理部３２から入力した無線部３１−１のレベル調整信号が示す増幅量と無線部３１−２のレベル調整信号が示す増幅量との差を算出し、当該差が所定の閾値を超える場合に故障検出信号を情報監視部４０に出力する。

情報監視部４０は、各受信部３０−１〜３０−ｎのデータ処理部３２が出力する受信データに基づき、各受信部３０−１〜３０−ｎからデータの受信を行っているユーザの数を監視する。また、情報監視部４０は、当該ユーザ数に基づいて故障判定対象とする受信部３０−１〜３０−ｎを決定する。また、情報監視部４０は、故障判定対象となる受信部３０−１〜３０−ｎを決定すると、当該受信部に対応するアンテナの何れか１つの出力レベルを制御するレベル調整信号を制御部２０に出力する。ここで、レベル調整信号は、出力レベルを増幅させるアンテナを示す情報とレベルの増幅量とを示す信号である。

また、情報監視部４０は、検出部３３から故障検出信号を入力した場合に、レベル調整信号によって出力レベルを制御したアンテナに対応する無線部に故障が発生していると判定する。また、情報監視部４０は、故障していると判定した場合、故障のレベルによって制御部２０にルート切替信号を出力し、故障している受信部に対応するアンテナが捕捉した無線信号の出力先を他の受信部３０−１〜１０−ｎに切り替える。

図２は、本発明の一実施形態によるデータ処理部及び検出部の構成を示す概略ブロック図である。
データ処理部３２は、受信レベル制御部３２１−１〜３２１−２、受信レベル算出部３２２−１〜３２２−２を備える。また、検出部３３は、レベル比較部３３１、判定部３３２を備える。

受信レベル制御部３２１−１、３２１−２は、それぞれ無線部３１−１、３１−２からベースバンド信号を入力し、受信レベル算出部３２２−１、３２２−２から入力するレベル調整信号が示す増幅量でベースバンド信号の増幅を行う。
受信レベル算出部３２２−１、３２２−２は、それぞれ受信レベル制御部３２１−１、３２１−２が入力したベースバンド信号の入力レベルを取得し、ＡＧＣ機能による所定の出力レベルとの差を算出し、当該差を示すレベル調整信号を受信レベル制御部３２１−１、３２１−２及びレベル比較部３３１に出力する。また、受信レベル制御部３２１−１、３２１−２が増幅を行ったベースバンド信号をＡ／Ｄ変換し、情報監視部４０に出力する。
なお、受信レベル制御部３２１−１、３２１−２と受信レベル算出部３２２−１、３２２−２とは協働してＡＧＣ機能を実現する。

レベル比較部３３１は、受信レベル算出部３２２−１、３２２−２からレベル調整信号を取得し、両レベル調整信号の差を算出する。
判定部３３２は、レベル比較部３３１が算出したレベル調整信号が示す増幅量の差を取得し、情報監視部４０が出力したレベル調整信号が示す増幅量と当該差の値とを比較し、差の値と増幅量との差が所定の閾値を超える場合に、故障検出信号を出力する。

図３は、本発明の一実施形態による制御部の構成を示す概略ブロック図である。
制御部２０は、スイッチ部２１、高周波増幅部２２−１〜２２−（２ｎ）を備える。
スイッチ部２１は、アンテナ１０−１〜１０−（２ｎ）が捕捉する無線信号を対応する高周波増幅部に出力する。また、スイッチ部２１は、情報監視部４０からルート切替信号を入力した場合、故障した受信部に対応するアンテナが捕捉する無線信号の出力先を他の受信部２０−１〜２０−ｎに切り替える。
高周波増幅部２２−１〜２２−（２ｎ）は、対応するアンテナが捕捉した無線信号を対応する受信部に出力する。また、高周波増幅部２２−１〜２２−（２ｎ）は、情報監視部４０からレベル調整信号を入力した場合、当該レベル調整信号が示す増幅量で無線信号の増幅を行う。

そして、高周波増幅部２２−１〜２２−（２ｎ）は、複数のアンテナ１０−１〜１０−（２ｎ）のうち何れか１つのアンテナが捕捉した無線信号を所定の調整増幅量で増幅し、増幅した無線信号を出力する。次に、受信部３０−１〜３０−ｎ内の無線部３１−１、３１−２は、対応するアンテナが捕捉した無線信号が高周波増幅部２２−１〜２２−（２ｎ）により増幅されている場合は、高周波増幅部２２−１〜２２−（２ｎ）が出力した無線信号をベースバンド信号に変換し、対応するアンテナが捕捉した無線信号が高周波増幅部２２−１〜２２−（２ｎ）により増幅されていない場合は、当該アンテナが捕捉した無線信号をベースバンド信号に変換する。次に、レベル比較部３３１は、高周波増幅部２２−１〜２２−（２ｎ）が増幅した無線信号を入力した無線部が出力するベースバンド信号の出力レベルと、他の無線部が出力するベースバンド信号の出力レベルとの差を算出し、判定部３３２は、レベル比較部３３１が算出した電力差と調整増幅量との差が所定の閾値より大きい場合に、高周波増幅部２２−１〜２２−（２ｎ）が増幅した無線信号を入力した無線部が故障していると判定する。
これにより、無線基地局装置１は、ベースバンド信号の出力レベルの低下を引き起こす回路故障の検出を行う。

次に、本実施形態による無線基地局装置１の動作を説明する。
まず、無線基地局装置１の受信部３０−１の通常時における動作の説明を行う。なお、ここでは、受信部３０−１の説明を行うが、受信部３０−２〜３０−ｎの動作も、受信部３０−１の動作と同じである。
図４は、無線基地局装置の通常時の動作を示すフローチャートである。
まず、アンテナ１０−１、１０−２が無線信号を捕捉すると（ステップＳ１）、制御部２０のスイッチ部２１は、アンテナ１０−１、１０−２が捕捉した無線信号を対応する高周波増幅部２２−１〜２２−（２ｎ）に出力する（ステップＳ２）。即ち、アンテナ１０−１が捕捉した無線信号を高周波増幅部２２−１に出力し、アンテナ１０−２が捕捉した無線信号を高周波増幅部２２−２に出力する。次に、高周波増幅部２２−１、２２−２は、入力した無線信号を受信部３０−１に出力する（ステップＳ３）。具体的には、高周波増幅部２２−１は、入力した無線信号を受信部３０−１の無線部３１−１に出力し、高周波増幅部２２−２は、入力した無線信号を受信部３０−１の無線部３１−２に出力する。

受信部３０−１の無線部３１−１、３１−２が制御部２０から無線信号を入力すると、無線部３１−１、３１−２は、入力した無線信号をベースバンド信号に変換し、データ処理部３２に出力する（ステップＳ４）。具体的には、無線部３１−１は、ベースバンド信号をデータ処理部３２の受信レベル制御部３２１−１に出力し、無線部３１−２は、ベースバンド信号をデータ処理部３２の受信レベル制御部３２１−２に出力する。
次に、受信レベル制御部３２１−１、３２１−２は、ベースバンド信号から入力レベルを測定し、当該入力レベルを示す入力レベル信号を受信レベル算出部３２２−１、３２２−２に出力する（ステップＳ５）。

受信レベル算出部３２２−１、３２２−２は、受信レベル制御部３２１−１、３２１−２から入力レベル信号を入力すると、入力された入力レベル信号が示す入力レベルと、ＡＧＣ制御により出力する所定の出力レベルとに基づいて、受信レベル制御部３２１−１、３２１−２に増幅させる信号の増幅量を算出し、当該増幅量をレベル調整信号として受信レベル制御部３２１−１、３２１−２に出力する（ステップＳ６）。
次に、受信レベル制御部３２１−１、３２１−２は、受信レベル算出部３２２−１、３２２−２からレベル調整信号を入力し、当該レベル調整信号に基づいてステップＳ４で無線部３１−１、３１−２から入力したベースバンド信号の増幅を行う（ステップＳ７）。これにより、受信レベル制御部３２１−１、３２１−２は、ＡＧＣ制御により出力する所定の出力レベルのベースバンド信号を出力することができる。

受信レベル制御部３２１−１、３２１−２が所定の出力レベルのベースバンド信号を出力すると、受信レベル算出部３２２−１、３２２−２は、当該ベースバンド信号のＡ／Ｄ変換を行い、受信データとして情報監視部４０に出力する（ステップＳ８）。
受信レベル算出部３２２−１、３２２−２が受信データを出力すると、情報監視部４０は、当該受信データから当該受信部３０−１のユーザ数を算出する（ステップＳ９）。情報監視部４０は、例えば、受信データからＣＤＭＡの復号化を行う拡散符号の割り当て数によってユーザ数を特定する。

情報監視部４０は、受信部３０−１を利用するユーザの数が所定の閾値より少ないか否かを判定する（ステップＳ１０）。情報監視部４０が、ユーザ数が所定の閾値より少ないと判定した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、受信部３０−１の故障検出を開始する（ステップＳ１１）。故障検出動作の詳細については、後述する。他方、情報監視部４０が、ユーザ数が所定の閾値より多いと判定した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、無線基地局装置１は、通常動作を継続する。

ここで、ユーザ数が所定の閾値より少ない場合に故障検出動作を実行する理由を説明する。後述する故障検出動作では、無線部３１−１、３１−２の一方ずつの故障検出を行う。そのため、故障検出中はダイバーシティによる受信を行うことができず、通常時と比較してユーザあたりの受信感度が低下する。そこで、利用ユーザ数が少ないときに受信部３０−１に対して故障検出を行うことで、システム全体のスループットの低下を抑えることができる。

次に、無線基地局装置１の受信部３０−１の故障検出時における動作の説明を行う。なお、ここでは、受信部３０−１の説明を行うが、受信部３０−２〜３０−ｎの動作も、受信部３０−１の動作と同じである。
図５は、無線基地局装置の故障検出時の動作を示すフローチャートである。
まず、情報監視部４０は、上述したステップＳ１０により、受信部３０−１を利用するユーザの数が所定の閾値より少ないと判定すると、受信部３０−１に対応するアンテナの出力レベルを所定の調整増幅量に増幅させるレベル調整信号を、当該アンテナに対応する制御部２０の高周波増幅部に出力する（ステップＳ２１）。具体的には、情報監視部４０は、アンテナ１０−１に対応する高周波増幅部２２−１にレベル調整信号を出力する。また、情報監視部４０は、さらに当該レベル調整信号を受信部３０−１の検出部３３に出力する（ステップＳ２２）。

次に、アンテナ１０−１、１０−２が無線信号を捕捉すると（ステップＳ２３）、制御部２０のスイッチ部２１は、アンテナ１０−１、１０−２が捕捉した無線信号を対応する高周波増幅部２２−１〜２２−（２ｎ）に出力する（ステップＳ２４）。即ち、アンテナ１０−１が捕捉した無線信号を高周波増幅部２２−１に出力し、アンテナ１０−２が捕捉した無線信号を高周波増幅部２２−２に出力する。

次に、高周波増幅部２２−１は、入力した無線信号を、情報監視部４０から入力したレベル調整信号が示す調整増幅量に増幅する（ステップＳ２５）。例えば、アンテナ１０−１が捕捉した無線信号が１０ｄＢであり、調整増幅量が２０ｄＢを示している場合、高周波増幅部２２−１は、無線信号を３０ｄＢに増幅させる。次に、高周波増幅部２２−１、２２−２は、入力した無線信号を受信部３０−１に出力する（ステップＳ２６）。具体的には、高周波増幅部２２−１は、入力した無線信号を受信部３０−１の無線部３１−１に出力し、高周波増幅部２２−２は、入力した無線信号を受信部３０−１の無線部３１−２に出力する。

受信部３０−１の無線部３１−１、３１−２が制御部２０から無線信号を入力すると、無線部３１−１、３１−２は、入力した無線信号をベースバンド信号に変換し、データ処理部３２に出力する（ステップＳ２７）。具体的には、無線部３１−１は、ベースバンド信号をデータ処理部３２の受信レベル制御部３２１−１に出力し、無線部３１−２は、ベースバンド信号をデータ処理部３２の受信レベル制御部３２１−２に出力する。また、例えば上述したように、アンテナ１０−１、１０−２が捕捉した無線信号が１０ｄＢであり、高周波増幅部２２−１が無線信号を３０ｄＢに増幅させた場合、無線部３１−１は、３０ｄＢのベースバンド信号を出力し、無線部３１−２は、１０ｄＢのベースバンド信号を出力する。
次に、受信レベル制御部３２１−１、３２１−２は、ベースバンド信号から入力レベルを測定し、当該入力レベルを示す入力レベル信号を受信レベル算出部３２２−１、３２２−２に出力する（ステップＳ２８）。例えば、無線部３１−１が３０ｄＢのベースバンド信号を出力し、無線部３１−２が１０ｄＢのベースバンド信号を出力した場合、受信レベル制御部３２１−１は、入力レベル３０ｄＢを示す入力レベル信号を受信レベル算出部３２２−１に出力する。また、受信レベル制御部３２１−２は、入力レベル１０ｄＢを示す入力レベル信号を受信レベル算出部３２２−２に出力する。

受信レベル算出部３２２−１、３２２−２は、受信レベル制御部３２１−１、３２１−２から入力レベル信号を入力すると、当該入力レベル信号が示す入力レベルと、ＡＧＣ制御により増幅する所定の出力レベルとに基づいて、受信レベル制御部３２１−１、３２１−２に増幅させる信号の増幅量を算出し、当該増幅量をレベル調整信号として受信レベル制御部３２１−１、３２１−２に出力する（ステップＳ２９）。例えば、ＡＧＣ制御により増幅する所定の出力レベルが５０ｄＢである場合において、受信レベル制御部３２１−１が３０ｄＢを示す入力レベル信号を出力し、受信レベル制御部３２１−１が３０ｄＢを示す入力レベル信号を出力したとき、受信レベル算出部３２２−１は、出力レベル５０ｄＢから入力レベル３０ｄＢを減じた２０ｄＢを示すレベル調整信号を出力する。また、受信レベル算出部３２２−２は、出力レベル５０ｄＢから入力レベル１０ｄＢを減じた４０ｄＢを示すレベル調整信号を出力する。

次に、受信レベル制御部３２１−１、３２１−２は、受信レベル算出部３２２−１、３２２−２からレベル調整信号を入力し、当該レベル調整信号に基づいて、ステップＳ４で無線部３１−１、３１−２から入力したベースバンド信号の増幅を行う（ステップＳ３０）。つまり、上述した例によると、受信レベル制御部３２１−１は、受信レベル算出部３２２−１から入力した、２０ｄＢを示すレベル調整信号に基づいて、ベースバンド信号を３０ｄＢから５０ｄＢに増幅させる。また、受信レベル制御部３２１−２は、受信レベル算出部３２２−２から入力した、４０ｄＢを示すレベル調整信号に基づいて、ベースバンド信号を１０ｄＢから５０ｄＢに増幅させる。

一方、ステップＳ２９で受信レベル算出部３２２−１、３２２−２が増幅量を算出すると、当該増幅量をレベル調整信号としてレベル比較部３３１に出力する（ステップＳ３１）。このとき、受信レベル算出部３２２−１が算出する増幅量は、受信レベル算出部３２２−２が算出する増幅量に対して制御部２０で無線信号の増幅を行った分だけ差が生じることとなる。

レベル比較部３３１は、受信レベル算出部３２２−１、３２２−２からレベル調整信号を取得し、両レベル調整信号の差を算出することで受信信号の電力差を算出し、当該電力差を判定部３３２に出力する（ステップＳ３２）。上述した例によると、受信レベル算出部３２２−１が２０ｄＢを示すレベル調整信号を出力し、受信レベル算出部３２２−２が４０ｄＢを示すレベル調整信号を出力するため、レベル比較部３３１は、電力差２０ｄＢを算出する。

判定部３３２は、レベル比較部３３１が算出した電力差を取得すると、当該電力差と、ステップＳ２２で情報監視部４０から入力したレベル調整信号が示す調整増幅量との差を算出する（ステップＳ３３）。上述した例によると、情報監視部４０が増幅量２０ｄＢを示すレベル調整信号を出力し、レベル比較部３３１が電力差２０ｄＢを算出したので、判定部３３２は、両者の差０ｄＢを算出する。判定部３３２は、電力差と調整増幅量との差を算出すると、当該差の値が所定の閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ３４）。判定部３３２は、電力差と調整増幅量との差が所定の閾値を超えると判定した場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、無線部３１−１が故障していると判定し、故障検出信号を出力する（ステップＳ３５）。他方、判定部３３２は、電力差と調整増幅量との差が所定の閾値を超えないと判定した場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、無線部３１−１が故障していないと判定し、故障検出信号を出力しない。

ここで、受信信号の電力差と調整増幅量との差の値が所定の閾値を超える場合に無線部３１−１が故障していると判定する理由を説明する。
無線部３１−１は、ステップＳ２５で高周波増幅部２２−１が増幅した無線信号を、ステップＳ２７でベースバンド信号に変換する。無線部３１−１が正常に動作している場合、無線部３１−１が出力するベースバンド信号の出力レベルは、高周波増幅部２２−１による無線信号の増幅量に追従する。これにより、上述したステップＳ３２でレベル比較部３３１が算出する受信信号の電力差は、高周波増幅部２２−１が増幅した調整増幅量と等しくなる。そのため、受信感度や振幅の変動等による誤差を考慮し、ステップＳ３４で判定部３３２は、受信信号の電力差と調整増幅量との差が所定の閾値より小さい場合に、無線部３１−１が故障していないと判定している。

一方、無線部３１−１の故障によりベースバンド信号の出力レベルが正常時の出力レベルより著しく小さくなっていた場合、上述したステップＳ３２でレベル比較部３３１が算出する受信信号の電力差と、高周波増幅部２２−１が増幅した調整増幅量との間に大きく差が生じる。当該差が大きいほど、故障の度合いが大きいことを示す。そのため、ステップＳ３４で判定部３３２は、受信信号の電力差と調整増幅量との差が所定の閾値より大きい場合に、無線部３１−１が故障していると判定している。

なお、ＣＤＭＡの無線部では、使用電力の設定レベルが低い状態では無線部が正常に動作しているが、使用電力の設定レベルが高い状態では無線部が正常に動作しないような場合がある。そのため、情報監視部４０は、ステップＳ２１で出力するレベル調整信号に含まれる調整増幅量を段階的に変化させて複数回故障判定を行い、無線部の故障の度合いを判定する。

ここで、調整増幅量を段階的に変化させて故障判定を行う例を説明する。
情報監視部４０は、調整増幅量を１０ｄＢ、２０ｄＢ、３０ｄＢと段階的に変化させてレベル調整信号を出力する。次に、受信部３０−１の検出部３３は、それぞれのレベル調整信号に基づいて故障の有無を判定する。そして、情報監視部４０は、検出部３３が故障検出信号を出力したときの調整増幅量に応じて故障の度合いを判定する。

例えば、情報監視部４０は、全ての調整増幅量に対して検出部３３が故障検出信号を出力しなかった場合に、受信部３０−１に故障がないと判定する。また、情報監視部４０は、調整増幅量が３０ｄＢのときのみ検出部３３が故障検出信号を出力した場合に、受信部３０−１が軽度の故障であると判定する。また、情報監視部４０は、調整増幅量が２０ｄＢ以上の場合に検出部３３が故障検出信号を出力したとき、受信部３０−１が重度の故障であると判定する。つまり、情報監視部４０は、調整増幅量が大きい場合にのみ故障検出信号を出力した場合よりも、調整増幅量が小さい場合に故障検出信号を出力した場合のほうが故障の度合いが大きいと判定する。

このとき、情報監視部４０は、調整増幅量が通常時に用いる増幅量の範囲内である場合において検出部３３が故障検出信号を出力したときに、受信部３０−１が重度の故障であると判定し、調整増幅量が通常時に用いる増幅量の範囲外にある場合において検出部３３が故障検出信号を出力したときに、受信部３０−１が軽度の故障であると判定すると良い。
なお、ここで示した数値は調整増幅量の一例であり、実際にはこの数値に限られず、例えば、５ｄＢや４０ｄＢなど他の調整増幅量を用いても良い。また、故障の度合いを判定する閾値も上述したものに限られず、システム毎に適切な値を設定すると良い。

情報監視部４０は、受信部３０−１が軽度の故障であると判定した場合、モニタなどの表示部（図示せず）に当該故障の発生を表示させるなど、故障を通知する処理を行う。他方、情報監視部４０は、受信部３０−１が軽度の故障であると判定した場合、故障を通知する処理を行い、更に、制御部２０にルート切替信号を出力し、故障している受信部に対応するアンテナが捕捉した無線信号の出力先を他の受信部３０−２〜１０−ｎに切り替える処理を行う。当該処理については後述する。

無線基地局装置１は、ステップＳ２１からステップＳ３４の処理を完了すると、次に、同様の処理によって無線部３１−２の故障検出を行う。
また、ここでは、情報監視部４０によって、受信部３０−１のユーザ数が所定の閾値より少ないと判定された場合について説明したが、受信部３０−２〜３０−ｎのユーザ数が所定の閾値より少ないと判定された場合も同様に、上述した処理により故障検出を行う。

次に、上述した故障検出処理によって、受信部３０−１が重度の故障であると判定された場合の動作を説明する。
情報監視部４０は、受信部３０−１が重度の故障であると判定すると、受信部３０−１に対応付けられたアンテナ１０−１、１０−２が捕捉する無線信号の出力先を他の受信部３０−２〜３０−ｎに切り替えさせるルート切替信号を、制御部２０のスイッチ部２１に出力する。このとき、情報監視部４０は、切替先の受信部としてユーザ数が最も少ない受信部を選択することが望ましい。

スイッチ部２１は、ルート切替信号が示すアンテナ１０−１、１０−２が捕捉する無線信号を、切替先の受信部３０−２〜３０−ｎに対応付けられたアンテナが捕捉する無線信号に合成する。例えば、情報監視部４０が切替先の受信部として受信部３０−２を選択した場合、スイッチ部２１は、アンテナ１０−１が捕捉する無線信号をアンテナ１０−３が捕捉する無線信号に合成し、アンテナ１０−２が捕捉する無線信号をアンテナ１０−４が捕捉する無線信号に合成する。
これにより、重度の故障が発生した受信部３０−１の動作を停止させ、当該受信部３０−１に対応するアンテナ１０−１、１０−２による無線信号の受信を、他の受信部３０−２で行うことができる。

このように、本実施形態によれば、あるアンテナからの無線信号のレベルを変動させ、当該アンテナに対応する無線部の出力信号のレベルと、他のアンテナに対応する無線部の出力信号のレベルとを比較する。これにより、ベースバンド信号の出力レベルの低下を引き起こす回路故障の検出を行うことができる。さらに、本実施形態では、ダイバーシティ系のアンテナの片側ずつを検査するため、運用を停止することなく故障の検出を行うことができる。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、本実施形態では、１つの受信部がアンテナを２本ずつ備える場合を説明したが、これに限られず、例えば、アンテナを３本以上備える構成としても良い。

また、本実施形態では、受信部を複数備える場合を説明したが、これに限られず、例えば受信部を１つだけ備える構成としても良い。但し、この場合、受信部に重度の故障が発見されたときに当該受信部に対応付けられたアンテナが捕捉する無線信号の出力先を他の受信部に切り替えさせることができない。

なお、本実施形態では、無線基地局装置１が全ての処理部を備える場合を説明したが、これに限られず、例えば情報監視部４０を他の装置に搭載し、無線基地局装置１と当該他の装置とをネットワークを介して接続するようにしても良い。

なお、上述の無線基地局装置１は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した情報監視部４０の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１…無線基地局装置 １０−１〜１０−（２ｎ）…アンテナ ２０…制御部 ２１…スイッチ部 ２２−１〜２２−（２ｎ）…高周波増幅部 ３０−１〜３０−ｎ…受信部 ３１−１〜３１−２…無線部 ３２…データ処理部 ３３…検出部 ４０…情報監視部 ３２１−１〜３２１−２…受信レベル制御部 ３２２−１〜３２２−２…受信レベル算出部 ３３１…レベル比較部 ３３２…判定部

Claims (5)

1. 複数のアンテナによる受信を行う受信部を備える無線基地局装置であって、
   前記受信部は、
   前記複数のアンテナのうち何れか１つのアンテナが捕捉した無線信号を所定の調整増幅量で増幅し、増幅した無線信号を出力する高周波増幅部と、
   前記複数のアンテナのそれぞれに対応する複数の無線部であって、対応するアンテナが捕捉した無線信号が前記高周波増幅部により増幅されている場合は、前記高周波増幅部が出力した無線信号をベースバンド信号に変換し、対応するアンテナが捕捉した無線信号が前記高周波増幅部により増幅されていない場合は、当該アンテナが捕捉した無線信号をベースバンド信号に変換する無線部と、
   前記高周波増幅部が増幅した無線信号を入力した無線部が出力するベースバンド信号の出力レベルと、他の無線部が出力するベースバンド信号の出力レベルとの電力差を算出するレベル比較部と、
   前記レベル比較部が算出した電力差と前記調整増幅量との差が所定の閾値より大きい場合に、前記高周波増幅部が増幅した無線信号を入力した無線部が故障していると判定する判定部と、
   を備えることを特徴とする無線基地局装置。
2. 前記受信部を複数備え、
   前記判定部により故障していると判定された無線部に対応するアンテナが捕捉した無線信号と他の受信部に対応するアンテナが捕捉した無線信号とを合成し、当該他の受信部に前記合成した無線信号を出力するスイッチ部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線基地局装置。
3. 前記受信部が受信する信号の受信ユーザ数を取得し、当該受信ユーザ数が所定の閾値より少ない場合に、当該受信部の高周波増幅部に、無線信号を増幅させる増幅命令信号を出力する情報監視部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２の何れか１項に記載の無線基地局装置。
4. 複数のアンテナによる受信を行う受信部を備える無線基地局装置を用いた故障検出方法であって、
   前記受信部の高周波増幅部は、前記複数のアンテナのうち何れか１つのアンテナが捕捉した無線信号を所定の調整増幅量で増幅し、増幅した無線信号を出力し、
   前記複数のアンテナのそれぞれに対応する前記受信部の複数の無線部は、対応するアンテナが捕捉した無線信号が前記高周波増幅部により増幅されている場合は、前記高周波増幅部が出力した無線信号をベースバンド信号に変換し、対応するアンテナが捕捉した無線信号が前記高周波増幅部により増幅されていない場合は、当該アンテナが捕捉した無線信号をベースバンド信号に変換し、
   前記受信部のレベル比較部は、前記高周波増幅部が増幅した無線信号を入力した無線部が出力するベースバンド信号の出力レベルと、他の無線部が出力するベースバンド信号の出力レベルとの差を算出し、
   前記受信部の判定部は、前記レベル比較部が算出した電力差と前記調整増幅量との差が所定の閾値より大きい場合に、前記高周波増幅部が増幅した無線信号を入力した無線部が故障していると判定する、
   ことを特徴とする故障検出方法。
5. 複数のアンテナによる受信を行う受信回路であって、
   前記複数のアンテナのうち何れか１つのアンテナが捕捉した無線信号を所定の調整増幅量で増幅し、増幅した無線信号を出力する高周波増幅回路と、
   前記複数のアンテナのそれぞれに対応する複数の無線回路であって、対応するアンテナが捕捉した無線信号が前記高周波増幅回路により増幅されている場合は、前記高周波増幅回路が出力した無線信号をベースバンド信号に変換し、対応するアンテナが捕捉した無線信号が前記高周波増幅回路により増幅されていない場合は、当該アンテナが捕捉した無線信号をベースバンド信号に変換する無線回路と、
   前記高周波増幅回路が増幅した無線信号を入力した無線回路が出力するベースバンド信号の出力レベルと、他の無線回路が出力するベースバンド信号の出力レベルとの差を算出するレベル比較回路と、
   前記レベル比較回路が算出した電力差と前記調整増幅量との差が所定の閾値より大きい場合に、前記高周波増幅回路が増幅した無線信号を入力した無線回路が故障していると判定する判定回路と、
   を備えることを特徴とする受信回路。

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