JP2014220637A - 無線通信システム、無線基地局装置及び無線基地局装置の障害要因を診断する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、遠隔から受信機の障害要因を診断する。
【解決手段】無線通信装置と通信をする無線基地局装置と、前記無線基地局装置の動作を制御する制御装置とを備える無線通信システムであって、前記無線基地局装置は、アンテナから入力される信号を増幅する前段増幅器と、前記前段増幅器で増幅された信号を復調する信号処理部と、前記前段増幅器の利得を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記制御装置から送信される制御信号によって、前記前段増幅器の利得を制御し、前記前段増幅器の利得を低下することによって、前記アンテナと前記信号処理部とを切り離す。
【選択図】図５

Description

本発明は、無線基地局装置に関する。

移動体通信システムを運用する上で、システムの安定性は重要な要素の一つである。システムを安定的に動作させるためには、システムの運用が停止する障害を発生させないこと、及び、障害を迅速に検出し、障害を迅速に復旧することが求められる。従って、無線基地局装置の障害検出回路及びその診断方式は極めて重要である。

無線基地局装置は、送信機及び受信機を有する。このうち、送信機については、送信機が生成する送信信号の一部を分岐した信号を監視することによって、容易に障害を検出できる。

一方、受信機については、単に受信信号の一部を分岐した信号を監視しても障害を検出できない。その理由は、受信機に入力される受信信号の電力は設置環境及び端末の接続数などに応じて刻々と変動するため、受信電力値が正常か異常かを判定する閾値は、それらに応じて決める必要があるためである。

一般的には、既知の試験信号を受信機に入力し、受信機の受信状態を監視することによって、受信機の障害を検出する。

例えば、特許文献１（特開２００８−２０６１８５号公報）には、ＳＷは、受信機の入力端を、アンテナに接続するか又は終端するかを切り換える。ＬＮＡ（低雑音増幅器）は、入力される信号を低歪で増幅する。ＳＷは、ＬＮＡを経由する第１の経路と、ＬＮＡを経由しない第２の経路とを切り換える。ＡＧＣ−ＡＭＰは、出力が一定となるように利得を制御し、制御された利得で信号を増幅する。基地局制御部は、ＳＷにより受信機の入力端を終端して、熱雑音をＬＮＡに入力させる。また、ＳＷを切り換えて、第１の経路に接続された場合のＡＧＣ−ＡＭＰの第１の利得と、第２の経路に接続された場合のＡＧＣ−ＡＭＰの第２の利得と、第１及び第２の利得の差が、それぞれ所定範囲内であることにより、受信機の正常性を判断する受信機障害診断方法が記載されている。

また、既知の試験信号として熱雑音を用いて受信機を診断する方法がある。

ＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶＤＯ方式や次世代無線データ通信方式として標準化が進められているＵＭＢ方式においては、無線基地局は複数の端末から送信される信号を受信して復調し、無線基地局は端末に対し時刻情報を送信し、この情報を基に端末と同期を取る。

また、端末は無線基地局へ信号を送信するが、サイレンス期間と呼ばれる予め定められた間隔（例えば、５０秒〜７分）で３フレーム程度（約８０ｍｓ）、端末が同時に停波する時間帯がある。この間に無線基地局では、端末からの信号以外の外来雑音を受信し、その電力を測定し、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。

端末が送信を続ける時間（サイレンス期間以外の時間）、及びサイレンス期間の時間は、基地局にて設定した時間を予め端末へ通知し、端末は基地局から通知された時間情報に同期し、特定の時刻になると基地局からの指示がなくても自動的に停波する。また、基地局も端末が停波する特定の時刻になると、端末からの停波の連絡がなくても外来雑音を測定する。従って、サイレンス期間中であれば、受信電力の正常性の判定閾値を設置環境及び端末の接続数などによらず決定することができる。

また、特許文献２（特開２０１０−６２６２４４号公報）には、端末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、受信機等の診断中の外来雑音に適用する、受信機障害診断方法が記載されている。

特開２００８−２０６１８５号公報 特開２０１０−６２６２４号公報

移動体通信システムにおいて、無線基地局装置で障害が発生し、そのためにスループットが低下したり、接続端末数が減少するなどの通信品質の低下が予想される場合、障害の発生要因は装置の故障の他に、無線基地局が受信感度を劣化させる妨害波の影響を受けている可能性がある。

近年、無線通信システムは高速化し、上り無線回線に要求される通信品質が高まったことにより、妨害波の存在が無視できなくなっている。また、加入者増や周波数再編などによりシステム間の離調周波数が狭まり、既存周波数帯に加えて新周波数帯の他システムからの干渉の頻度が増えている。妨害波が存在する環境下で受信機の故障の警報が発生した場合、保守者は現地に行って架上終端や装置の交換を行い、障害か妨害波の影響か、装置の故障かを判定する要がある。

一方、通信キャリアは、サービスへの影響を重要視しており、障害を迅速に検出し、復旧させること望まれている。また、障害検出のための装置や回路が複雑な構成になると、実装面積、消費電力及び製造コストが増加するため、簡易な構成が望ましい。

特許文献１には、既知の試験信号として熱雑音を用いて受信機を診断する方法が開示されているが、試験信号の入力経路を切り替えるＳＷをフロントエンドに実装する必要があり、受信感度が劣化する。

また、診断中は１系統のみで受信をすることによるサービスへの影響が発生するため、受信機の診断頻度を少なくすることが望まれている。

妨害波が混入する環境下においては、受信機が故障していなくても、妨害波の影響により受信機障害の警報が発生し続けた場合、受信機を何度も診断することになる。

特許文献２には、試験信号経路の入力切替をサイレンス期間内で行うことでサービス影響なしで受信機を診断する方法が開示されているが、サイレンス期間に同期して試験信号の入力経路を切り替えるために、スイッチが必要である。スイッチをフロントエンドに実装すると受信感度が劣化し、実装面積の増加、製造コストの増加の要因にもなる。

本発明は、妨害波が混入する環境下において、妨害波要因と故障要因とを遠隔操作で切り分けることによって、簡易的かつサービス影響が最小限となる範囲で受信機の障害を検出する方法を提供する。

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、無線通信装置と通信をする無線基地局装置と、前記無線基地局装置の動作を制御する制御装置とを備える無線通信システムであって、前記無線基地局装置は、アンテナから入力される信号を増幅する前段増幅器と、前記前段増幅器で増幅された信号を復調する信号処理部と、前記前段増幅器の利得を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記制御装置から送信される制御信号によって、前記前段増幅器の利得を制御し、前記前段増幅器の利得を低下することによって、前記アンテナと前記信号処理部とを切り離す。

本発明の代表的な実施の形態によれば、簡易な構成で、遠隔から受信機の障害要因を診断することができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

一般的な無線基地局装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施例の無線基地局装置と監視制御装置との接続構成の例を説明する図である。 比較例の無線基地局装置の構成を示すブロック図である。 比較例の無線基地局装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施例の無線基地局装置の構成例を示すブロック図である。 第１の実施例の基地局の障害要因を判定するための判定テーブルの構成例を説明する図である。 第１の実施例の無線基地局装置の構成例を示すブロック図である。 第２の実施例の故障判定処理のフローチャートである。 第２の実施例の無線基地局装置と監視制御装置との接続構成の例を説明する図である。 第２の実施例において、自局のＲＳＳＩ値と隣接局のＲＳＳＩ値との間に相関があるかを判定する方法を説明する図である。 第２の実施例において、自局のＲＳＳＩ値と隣接局のＲＳＳＩ値との間に相関があるかを判定する方法を説明する図である。 第２の実施例において、時間的にＲＳＳＩ値が変動するパターンによる妨害波の判定について説明する図である。 第２の実施例において、時間的にＲＳＳＩ値が変動するパターンによる妨害波の判定について説明する図である。 第２の実施例において、時間的にＲＳＳＩ値が変動するパターンによる妨害波の判定について説明する図である。 第２の実施例の無線基地局装置と監視制御装置との接続構成の別の例を説明する図である。

まず、本発明の実施例の概要について説明する。本発明の実施例では、受信機故障の警報が発生した場合、監視制御装置は、記録している複数の無線基地局の統計情報を参照して、受信機故障の警報発生時刻の前後において、ＲＳＳＩ（受信電界強度）値及びＲＮＲ（リバースノイズライズ）値が、自局と隣接局間で相関があるかを判定する。

判定の結果、妨害波要因によって警報が発生していると判定した場合、受信機の故障を診断しない。

一方、判定の結果、妨害波要因によって警報が発生していると判定できない場合、監視制御装置からの遠隔制御によって、アンテナ１０１を受信機１０４から切り離し、妨害波の影響を受けない状態にして受信機の故障を診断する。

監視制御装置からの遠隔制御によって、ＬＮＡ（低雑音増幅器）１０６の利得（又は、ＮＦ（雑音指数））を制御し、アンテナ１０１を受信機１０４から切り離す。遠隔制御するＬＮＡ１０６は、装置内のカードやユニット単位又はアンテナ１０１と無線基地局間に挿入されている外付けのＬＮＡ６０１でもよい。

アンテナ切り離しの前後で、受信機故障の警報の有無、ＲＳＳＩ値、ＲＮＲ値を比較し、アンテナを切り離した後に受信機故障の警報が回復したり、ＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値がＬＮＡ利得分だけ変動していれば、受信機故障の警報が妨害波に起因することが分かる。アンテナ切り離し後に、受信機故障の警報が回復しなかったり、ＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値が変動しなければ、受信機故障の警報が、受信機の故障に起因することが分かる。

受信機故障の警報が発生した場合、受信機が記録している隣接局の統計情報を参照して、受信機故障の警報発生時刻近辺において、ＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値が自局と隣接局間とで相関があるかを判定する。

その結果、妨害波要因であると判定した場合、監視制御装置２０７へ判定結果を通知する。一方、妨害波要因であると判定しなかった場合、無線基地局装置２０３は受信機１０４とアンテナ１０１とを切り離し、妨害波の影響を受けない状態で受信機１０４を診断する。

受信機を診断した結果、妨害波要因であると判定した場合、監視制御装置２０７へ判定結果を通知する。一方、妨害波要因と判定しなかった場合、監視制御装置２０７へ受信機故障の警報を通知する。

＜実施例１＞
図１は、一般的な無線基地局装置の構成を示すブロック図である。

第１の実施例では、無線基地局装置内の受信機１０４、１１２内に実装されたＬＮＡ１０６を遠隔制御することによって、アンテナ１０１、１０３を切り離し可能な無線基地局装置について説明する。

図１に示す無線基地局装置２０３は、送受信アンテナ共用器１０２、受信信号処理部１０４、１１２、送信信号処理部１１１及びデジタル信号処理部１０５を有する。無線基地局装置２０３は、アンテナ１０１、１０３に接続される。

送受信アンテナ共用器１０２は、受信信号処理部１０４と送信信号処理部１１１とを、送受信共用アンテナ１０１に接続し、送信信号処理部１１１から出力される信号が、受信信号処理部１０４に入力されないようにする。

受信信号処理部１０４、１１２は、無線基地局装置２０３に実装された受信機であり、アンテナ１０１、１０３から入力された信号を中間周波数のデジタル信号に変換してデジタル信号処理部１０５に出力する。なお、受信信号処理部１０４、１１２は、２系統分が実装されているが、１系統しか実装されなくてもよい。

送信信号処理部１１１は、無線基地局装置２０３に実装された送信機である。デジタル信号処理部１０５は、受信信号処理部１０４、１１２から出力されたデジタル信号をフィルタリング、復調などの処理をする。

０系受信信号処理部１０４、１系受信信号処理部１１２は、各々、ＬＮＡ（ローノイズアンプ）１０６、ＩＳＯ（アイソレータ）１０７、周波数変換部１０８、信号増幅・フィルタ部１０９及びＡＤＣ（ＡＤコンバータ）１１０を有する。

ＬＮＡ１０６は、アンテナ１０１、１０３から入力された信号を、受信処理の最前段で増幅する低雑音増幅器である。ＩＳＯ１０７は、ＬＡＮ１０６から周波数変換部１０８方向への信号を通過させ、逆方向の信号を通過させない。周波数変換部１０８は、無線周波数の信号を中間周波数の信号に周波数を変換する。信号増幅・フィルタ部１０９は、中間周波数の信号を増幅及びフィルタリングする。ＡＤＣ１１０は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。

受信系は、０系受信信号処理部１０４及び１系受信信号処理部１１２の２系統のダイバーシチ構成になっている。アンテナ０（１０１）は、送受信アンテナ共用器１０２を経由することによって、０系受信信号処理部１０４と送信信号処理部１１１で共用される共通アンテナである。アンテナ１（１０３）は、１系受信信号処理部１１２の専用アンテナである。しかし、０系受信信号処理部１０４の構成と１系受信信号処理部１１２の構成とは同じなので、０系と１系とを区別しなくてもよい。

アンテナ０（１０１）から入力した受信信号は、送受信アンテナ共用器１０２を介してＬＮＡ１０６で低雑音増幅され、ＩＳＯ１０７を経由し、周波数変換部１０８で無線周波数から中間周波数に周波数変換される。そして、周波数変換された中間周波数信号は、信号増幅・フィルタ部１０９で増幅及びフィルタリングされ、ＡＤＣ１１０でデジタル信号に変換され、デジタル信号処理部１０５にてデジタル信号処理（フィルタリング、復調など）がされる。

図２は、本発明の第１の実施例の無線基地局装置２０３と監視制御装置２０７との接続構成の例を説明する図である。

なお、図２では、説明を分かりやすくするために、受信の０系のみを図示し、送受信アンテナ共用器１０２、受信の１系１１２及び送信系１１１の図示は省略する。

アンテナ１０１に入力した受信信号は、受信信号処理部１０４において増幅、周波数変換及びフィルタリングされた後、デジタル信号処理部１０５でデジタル信号処理がされる。

デジタル信号処理部１０５のＲＳＳＩ測定部２０５は、受信信号からＲＳＳＩ（受信信号電界強度）の値を算出する。また、ＲＳＳＩ測定部２０５は、熱雑音入力時のＲＳＳＩ値からの相対値を示すＲＮＲ（リバースノイズライズ）の値を算出する。なお、熱雑音入力時のＲＳＳＩ値とは、希望波、妨害波などが入力されていない場合のＲＳＳＩ値である。

ＲＳＳＩ測定部２０５は、ＲＳＳＩ及びＲＮＲの例えば５分間の平均値を統計情報２０６として監視制御装置２０７に報告する。

監視制御装置２０７は、監視センター２０８に設置され、複数の無線基地局装置２０３と接続されている。また、監視制御装置２０７は、配下の無線基地局装置２０３の受信機が故障した際の警報、ＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値を収集し、統計情報として記録する。

受信機故障時の警報のとして、例えば、ＲＳＳＩ測定部２０５がＡＤＣ１１０の出力の最上位ビットを監視し、最上位ビットを検出するとＡＤＣ１１０がオーバーフローしているので、受信機故障の警報２０６を監視制御装置２０７へ通知する。また、ＲＳＳＩの時間変化によって、例えば、ＲＳＳＩが急激に上昇した場合、受信機故障の警報２０６を監視制御装置２０７へ通知してもよい。監視制御装置２０７は、警報を表示し保守者へ知らせる。

しかし、アンテナ１０１、１０３から妨害波２０１が入力すると、受信機の故障がなくてもＡＤＣ１１０の出力がオーバーフローする場合がある。妨害波２０１が入力する環境で受信機の故障の警報２０６が発生した場合の切り分け方法として、図３に示す方法がある。図３に示す方法では、アンテナ２０２と無線基地局装置２０３の接続を物理的に切り離し、無線基地局装置２０３の架上を終端器３０１にて終端することによって、妨害波２０１の入力を防止する。無線基地局装置２０３の架上を終端した状態で受信機故障の警報２０６が回復すれば妨害波２０１の影響であり、受信機故障の警報２０６が回復しなけば妨害波２０１の影響ではないというように、妨害波２０１の影響があるかを切り分けることもできる。しかし、この方法では、無線基地局装置２０３の設置場所へ保守者が直接行って、アンテナ２０２と無線基地局装置２０３の接続を物理的に切り離す作業が必要となる。

図４は、本発明の比較例の無線基地局装置２０３ａの構成を示すブロック図である。

図４に示す無線基地局装置２０３ａは、図１に示す無線基地局装置の構成の他、ＳＷ４０３及びＳＷ制御部４０１を有する。ＳＷ４０３は、アンテナ１０１とＬＮＡ１０６との間に設けられ、無線信号を接続／切断する。ＳＷ制御部４０１は、ＳＷ制御信号４０２によってＳＷ４０３のＯＮ／ＯＦＦを制御する。

監視制御装置２０７は、ＳＷ制御部４０１に制御信号４０４を送る。制御信号４０４によって、遠隔操作で架上終端ができる。このため、無線基地局装置２０３ａの設置場所へ保守者が直接行って、アンテナ２０２と無線基地局装置２０３ａの接続を物理的に切り離す作業が必要なくなる。しかし、ＳＷ４０３を受信信号の経路に挿入すると、ＳＷ４０３の通過損失のために受信機の性能（例えば、受信感度）が劣化するため、受信信号の経路へのデバイスの追加は避けたい。

なお、図３、図４では、説明を分かりやすくするために、受信の０系のみを図示し、送受信アンテナ共用器１０２、受信の１系１１２及び送信系１１１の図示は省略する。

図５は、本発明の実施例の無線基地局装置２０３ｂの構成例を示すブロック図である。

図５に示す無線基地局装置２０３ｂは、図１に示す無線基地局装置の構成の他、ＬＮＡ制御部５０２を有し、ＬＮＡ１０６の利得を制御可能となっている。なお、図５では、説明を分かりやすくするために、受信の０系のみを図示し、送受信アンテナ共用器１０２、受信の１系１１２及び送信系１１１の図示は省略する。

図５に示す例では 監視センター２０８に設置された監視制御装置２０７がＬＮＡ制御部５０２に制御信号４０４ａを送り、ＬＮＡ制御部５０２は、利得制御信号５０１によってＬＮＡ１０６の利得を制御する。なお、ＬＮＡ１０６の利得を制御することによって、ＬＮＡ１０６のＮＦも制御される。このため、ＬＮＡ１０６の利得ではなく、ＮＦを制御してもよい。

ＬＮＡ１０６は、可変利得型のＬＮＡを採用するとよいが、ＬＮＡ１０６の電源電圧を制御することによって利得を制御してもよい。

このため、通常運用時の利得にした場合の受信機熱雑音と、受信機診断時の利得にした場合の受信機熱雑音とを予め測定しておく。受信機診断時の熱雑音は、架上終端状態のＲＳＳＩを測定すればよい。受信機診断時のＬＮＡ１０６の利得は、通常運用時の利得よりも低く、受信信号が後段に伝達されない程度の小さい値に決める。受信機診断時には、妨害波２０１の影響を小さくした状態で、受信機熱雑音が予め測定した値になるかを判定し、受信機の故障を簡易的に診断することができる。

また、受信機診断時の利得の制御の例としては、受信機診断時にＬＮＡ１０６への電源の供給を停止し、ＬＡＮ１０６の利得を０にした場合の受信機熱雑音を予め測定して、ＬＮＡ１０６の電源をＯＦＦ時にして、予め測定した受信機熱雑音になるかによって、受信機の故障を簡易的に診断してもよい。

また、通常運用時の受信機故障の警報状態と、受信機診断時の受信機故障の警報状態とを比較することによって、受信機を簡易に診断してもよい。通常運用時に発生していた受信機故障の警報が、受信機診断時にアンテナ２０２を切り離して回復した場合、受信機故障の警報２０６がアンテナ２０２からの入力された妨害波２０１の影響によるものと判定することができる。このため、受信機診断の結果は正常であり、受信機の異常は妨害波に起因するものであると判定できる。

より具体的には、図６に示す判定テーブルを用いて、受信機の障害が受信機の故障によるものであるか、妨害波によるものであるかを判定することができる。図６に示す判定テーブルは、各状態でのＲＳＳＩの値が所定の閾値より大きいか、所定の閾値より小さいかを示す。

すなわち、通常運用時も受信機診断時もＲＳＳＩが大きい場合、受信機の診断結果は「故障」である。また、通常運用時のＲＳＳＩが大きく、受信機診断時のＲＳＳＩが小さい場合、受信機の診断結果は「妨害波要因」である。さらに、通常運用時のＲＳＳＩが小さい場合、受信機の故障診断は行われない。

また、１系（受信系）においては、アンテナの直下に間に外付けＬＮＡが設置される場合がある。また、０系（送受信系）においては、送受信アンテナ共用器と受信信号処理部の間に外付けＬＮＡを設置したり、外付けＬＮＡの前後に方向性結合器（フィルタ、サーキュレータなど）を設けることによって、アンテナの直下に外付けＬＮＡを設置することができる。

例えば、図７に示すように、アンテナ２０２と無線基地局装置２０３との間に外付けＬＮＡ６０１が設置されている場合、監視制御装置２０７が、直接、外付けＬＮＡ６０１を制御してもよい。具体的には、監視制御装置２０７が外付けＬＮＡ６０１に制御信号４０４ｂを直接送ってもよく、無線基地局装置２０３経由で送ってもよい。

以上に説明したように、本発明の第１の実施例では、ＬＮＡ１０６又は外付けＬＮＡ６０１の利得を制御することによって、受信機の感度を劣化させる終端切替用スイッチを搭載しない簡易な構成で、受信機を遠隔で診断することができる。

＜実施例２＞
第２の実施例では、監視制御装置２０７に記録している受信機故障の警報、ＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値などの統計情報２０６を用いて、第１の実施例で説明したアンテナを切り離す前に、妨害波２０１の影響を判定する方法の例について説明する。

図８は、本発明の第２の実施例の故障判定処理のフローチャートである。

まず、監視制御装置２０７は、受信機故障の警報が発生した場合、受信機故障の警報が所定の時間内に自然復旧するかを判定する（７０２）。警報が自然復旧する場合、妨害波の影響である可能性が高いのでステップ７１２に進む。

一方、警報が自然復旧しない場合（７０２のＮＯ）、監視制御装置２０７に記録されているＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値を参照し、受信機故障の警報発生時及び受信機故障の警報発生直前のＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値の変動幅を取得する。取得したＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値の変動幅が所定の範囲を超える場合は（７０３でＹＥＳ、７０４でＹＥＳ）、妨害波の影響である可能性が高いのでステップ７１２に進む。なお、ＲＳＳＩ値の変動幅の判定（７０３）及びＲＮＲ値の変動幅の判定（７０４）は、いずれかのステップが実行されればよい。

また、無線基地局装置２０３がセクタ毎に受信方向の異なる複数のアンテナを持っている場合、セクタ毎のＲＳＳＩ値を参照することによって、セクタ間で共有している付帯設備の故障であるかを判定することができる。全セクタで受信機故障の警報発生時のＲＳＳＩ値が所定の値を超える場合、セクタ間で共通に使用している付帯設備（例えば、外付けＬＮＡ６０１）の故障や、電源未投入などの不具合の可能性が高い（７０５、７０６、７０７）。

一方、少なくとも一部のセクタのＲＳＳＩ値が所定の値以下である場合（７０５でＮＯ、７０６でＮＯ）、ＲＳＳＩ値が隣接局と相関があるかを判定する（７０８）。このＲＳＳＩ値が隣接局と相関があるかを判定する詳細な方法は、図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて後述する。

その結果、ＲＳＳＩ値が隣接局のＲＳＳＩ値と相関がある場合、妨害波によって受信機に異常が生じていると判定する（７１１）。一方、ＲＳＳＩ値が隣接局のＲＳＳＩ値と相関がない場合、前述した第１の実施例の方法によってアンテナを切り離して受信機の故障を診断する（７１０）。なお、ステップ７１０で行う受信機の故障診断は、前述した第１の実施例の方法に限らず、比較例として図３又は図４に記載した方法を用いてもよい。

妨害波の影響である可能性が高いと判定された場合（７０２でＹＥＳ、７０３でＹＥＳ、７０４でＹＥＳ）、アンテナを切り離すことによる故障診断を実施しているかを判定する（７１２）。これは、アンテナを切り離すことによる故障診断は確度が高く、システムの運用にも支障が生じるので、頻繁に実施すべきではないからである。

その結果、アンテナを切り離すことによる故障診断を一度も実施してない場合（７１２でＮＯ）、ステップ７０８に進み、隣接局との相関の有無を判定する。一方、アンテナを切り離すことによる故障診断を実施済みである場合（７１２でＹＥＳ）、妨害波によって受信機に異常が生じていると判定する（７１１）。

図９は、本発明の第２の実施例の無線基地局装置２０３と監視制御装置２０７との接続構成の例を説明する図である。

監視制御装置２０７は、無線基地局装置８０５〜８０７の受信機故障の警報、ＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値の統計情報８０９〜８１０を収集する。

なお、無線基地局装置８０５は、複数セクタを持つ基地局装置として図示したが、他の無線基地局装置８０６〜８０７も複数セクタを持ってよい。

例えば、無線基地局装置８０５が自局であり、無線基地局装置８０６が隣接局である場合について説明する。なお、ハンドオフなどのシステム動作の目的で監視制御装置２０７に予め登録してあるネイバー情報などを使用して隣接局８０６を選択することができる。

無線基地局装置８０５から受信機故障の警報８０８が発生した場合、隣接している無線基地局装置８０６からの受信機故障の警報、ＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値の統計情報８０９を取得し、自局８０５のＲＳＳＩ値と隣接局８０６のＲＳＳＩ値との間で相関の有無を判定する。その結果、自局８０５のＲＳＳＩ値と隣接局８０６のＲＳＳＩ値との間に相関があれば、受信機故障の警報の原因は、妨害波源８０１からの到来妨害波８０２及び８０３である可能性が高い。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、自局のＲＳＳＩ値と隣接局のＲＳＳＩ値との間に相関があるかを判定する方法を説明する図である。

例えば、図１０Ａに示すように、妨害波源８０１から送信される妨害波８０２及び８０３が自局８０５及び８０６にそれぞれ到来している場合、監視制御装置２０７に記録されている統計情報である自局８０５のＲＳＳＩ値と隣接局８０６のＲＳＳＩ値との中で所定の値を超えるものは、正の相関がある。

このため、第１の方法は、自局８０５のＲＳＳＩ値が所定の値より大きい場合、当該ＲＳＳＩ値が測定された時刻の隣接局８０６のＲＳＳＩ値をサンプリングし、自局８０５のＲＳＳＩ値と隣接局８０６のＲＳＳＩとの相関関係を分析する。なお、受信機故障の警報発生時刻及び直前の２サンプルで判定してもよい。また、３以上のサンプルで自局８０５のＲＳＳＩ値と隣接局８０６のＲＳＳＩ値との相関関係を分析してもよい。

次に、相関を判定する第２の方法について説明する。図１０Ｂは、自局８０５と隣接局８０６との相関有無を判定するためのフローチャートである。

自局８０５の受信機故障の警報発生と同時刻に、隣接局８０６において同じ警報が発生しているかを判定する（９０２）。同時刻に同じ警報が発生している場合、妨害波によって受信機に異常が生じていると判定する（７１１）。なお、ステップ９０２における判定は、システムの警報保護時間による警報検出タイミングの遅延を考慮して、受信機故障の警報発生時刻の前後の時刻で、隣接局８０６において同じ警報が発生しているかを判定するとよい。

自局８０５と隣接局８０６と妨害波源８０１との位置関係によって、隣接局８０６に到来する妨害波８０３の電力は、自局８０５に到来する妨害波８０２の電力より小さくなる場合がある。隣接局８０６で受信機故障の警報が出ていない場合、受信機故障の警報が発生した時刻の直前における隣接局８０６のＲＳＳＩ値と警報発生時刻のＲＳＳＩ値との差分を用いて、隣接局８０６のＲＳＳＩ値の変動を計算する。そして、隣接局８０６のＲＳＳＩ値の時間変動が所定の範囲以上となった場合（９０３でＹＥＳ）、ＲＳＳＩ値の変動の原因は自局８０５の受信機故障の警報発生の原因となっている妨害波源８０１と同一である可能性が高い。このため、自局８０５のＲＳＳＩ値と隣接局８０６のＲＳＳＩ値との間に相関があると判定する（７１１）。一方、隣接局８０６のＲＳＳＩ値の時間変動が所定の範囲より小さい場合、アンテナを切り離して受信機の故障を診断する（７１０）。

妨害波の性格によっては、アンテナ切り離しをする前に切り分けることが難しい場合がある。図１１Ａから図１１Ｃを用いて、時間的にＲＳＳＩ値が変動するパターンによる妨害波の判定について説明する。

図１１Ａに示す妨害波は電力の瞬時変動があり、電力が大きくなるタイミングで無線基地局装置が受信機故障の警報を発生し、直後に受信機故障の警報が復旧する。電力の瞬時変動がある妨害波が原因で受信機故障の警報が発生する場合、当該警報は自然復旧する。また、受信機故障の警報発生の前後で、妨害波の影響によって、ＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値が変動するため、本実施例によって妨害波の影響による受信機故障の警報の発生であると容易に判定できる。

図１１Ｂに示す妨害波は電力は大きいが変動量が小さいため、妨害波の電力が増加した直後に無線基地局装置が受信機故障の警報を発生し、妨害波がある限り受信機故障の警報が継続する。このため、一見すると、無線基地局装置の故障であると思われるが、受信機故障の警報が発生する前後でＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値の変動が大きい場合には、本実施例によって妨害波の影響による受信機故障の警報の発生であると容易に判定できる。また、隣接局のＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値にも妨害波が影響している可能性が高い。しかし、自局及び隣接局のＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値が所定範囲を超える大きな時間変動をしていない場合、アンテナを切り離して受信機の故障を診断することが必要となる。

図１１Ｃに示す妨害波は電力が緩やかに変動し、さらに受信機故障の警報が発生した時刻前後でＲＳＳＩ値がほとんど変化していない。このため、図１１Ｂに示すパターンと同様に、妨害波がある限り受信機故障の警報が継続する。受信機故障の警報発生前後でＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値の変動が小さいため、本実施例によって妨害波の影響による受信機故障の警報の発生ではないと障害要因を判定することができ、アンテナを切り離して受信機の故障を診断することが必要となる。

なお、ここまでの説明は、監視制御装置２０７が故障判定処理（図８）を実行するものとして説明したが、無線基地局装置２０３ｃが故障判定処理を実行してもよい。

すなわち、図１２に示す例では、受信機故障の警報が発生した時には、無線基地局装置２０３ｃ自身又は監視制御装置２０７に記録している自局２０３ｃのＲＳＳＩ値と隣接局１１０１のＲＳＳＩ値との間の相関の有無を判定し、判定結果に応じて前述した実施例の受信機の診断を行う。

無線基地局装置２０３ｃのＲＳＳＩ測定部２０５ａは、自局２０３ｃのＲＳＳＩを測定する。さらに、ＲＳＳＩ測定部２０５ａは、隣接局１１０１の受信機故障の警報、ＲＳＳＩ及びＲＮＲ値を隣接局の統計情報１１０２を監視制御装置２０７経由で収集し、ＲＳＳＩ測定部２０５ａ内に記録する。又は、ＲＳＳＩ測定部２０５ａは、受信機故障の警報が発生した時に、監視制御装置２０７に記録している隣接局１１０１の統計情報１１０２を参照してもよい。このようにすると、ＲＳＳＩ測定部２０５ａの構成を簡易にすることができる。

受信機故障の警報が発生した時、無線基地局装置２０３ｃは、監視制御装置２０７へ報告する前に隣接局１１０１のＲＳＳＩ値を参照し、前述した実施例で説明した故障判定を行う。判定の結果、妨害波２０１が原因であった場合、その原因を監視制御装置２０７へ通知する。

以上に説明したように、本発明の第２の実施例では、自局と隣接局との間の受信機故障の警報、ＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値の相関がある場合、アンテナを切り離した受信機の診断を行うことなく、妨害波要因と受信機故障要因とを切り分けることができ、受信機の診断に伴うサービスへの影響を最小限にすることができる。

また、ＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値の時間的な変化が所定の閾値を超えた場合、アンテナを切り離した受信機の診断を行うことなく、妨害波要因と受信機故障要因とを切り分けることができ、受信機の診断に伴うサービスへの影響を最小限にすることができる。

また、妨害波の影響により受信機故障の警報が出続けた場合でも、ＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値の相関による切り分けだけを再度実行すればよく、アンテナを切り離した受信機の診断を何度も実施しなくてもよい。

さらに、受信機故障の警報を検出した場合、基地局自身が自律的に、ＲＳＳＩ値及びＲＮＲ値の相関による判定と受信機診断を行い、妨害波要因と故障要因とを切り分けることによって、保守者による作業を軽減することができる。

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

１０１、１０３ アンテナ
１０２ 送信受信アンテナ共用器
１０４、１１２ 受信信号処理部
１０５、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ デジタル信号処理部
１０６ ＬＮＡ（低雑音増幅器）
１０７ ＩＳＯ（アイソレータ）
１０８ 周波数変換部
１０９ 信号増幅／フィルタ部
１１０ ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）
１１１ 送信信号処理部
２０３、２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ 無線基地局装置
２０５、２０５ａ ＲＳＳＩ測定部
２０７ 監視制御装置
５０２ ＬＮＡ制御部
６０１ 外付けＬＮＡ

Claims (11)

1. 無線通信装置と通信をする無線基地局装置と、
   前記無線基地局装置の動作を制御する制御装置とを備える無線通信システムであって、
   前記無線基地局装置は、アンテナから入力される信号を増幅する前段増幅器と、前記前段増幅器で増幅された信号を復調する信号処理部と、前記前段増幅器の利得を制御する制御部とを有し、
   前記制御部は、
   前記制御装置から送信される制御信号によって、前記前段増幅器の利得を制御し、
   前記前段増幅器の利得を低下することによって、前記アンテナと前記信号処理部とを切り離すことを特徴とする無線通信システム。
2. 請求項１に記載の無線通信システムであって、
   前記制御装置は、
   前記前段増幅器の利得が低下した状態のＲＳＳＩ値と、前記前段増幅器がアンテナからの信号を増幅するために十分な利得の状態のＲＳＳＩ値とを比較し、
   前記比較の結果に基づいて、前記アンテナに妨害波が入力されているかを判定することを特徴とする無線通信システム。
3. 請求項１又は２に記載の無線通信システムであって、
   前記制御装置は、第１の無線基地局装置のＲＳＳＩ値と、前記第１の無線基地局装置に隣接する第２の無線基地局装置のＲＳＳＩ値との相関に基づいて、前記アンテナに妨害波が入力されているかを判定することを特徴とする無線通信システム。
4. 請求項３に記載の無線通信システムであって、
   前記制御装置は、前記第１の無線基地局装置のＲＳＳＩ値の時間的な変化量に基づいて、前記アンテナに妨害波が入力されているかを判定することを特徴とする無線通信システム。
5. 無線通信装置と通信をする無線基地局装置であって、
   アンテナから入力される信号を増幅する前段増幅器と、
   前記前段増幅器で増幅された信号を復調する信号処理部と、
   前記前段増幅器の利得を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記前段増幅器の利得を低下することによって、前記アンテナと前記信号処理部とを切り離すことを特徴とする無線基地局装置。
6. 請求項５に記載の無線基地局装置であって、
   前記制御部は、
   前記前段増幅器の利得が低下した状態のＲＳＳＩ値と、前記前段増幅器がアンテナからの信号を増幅するために十分な利得の状態のＲＳＳＩ値とを比較し、
   前記比較の結果に基づいて、前記アンテナに妨害波が入力されているかを判定することを特徴とする無線基地局装置。
7. 請求項５又は６に記載の無線基地局装置であって、
   隣接する無線基地局装置からＲＳＳＩ値を取得する測定部を備え、
   前記測定部は、自局のＲＳＳＩ値と隣接局のＲＳＳＩ値との相関に基づいて、前記アンテナに妨害波が入力されているかを判定することを特徴とする無線基地局装置。
8. 請求項７に記載の無線基地局装置であって、
   前記測定部は、前記自局のＲＳＳＩ値の時間的な変化量に基づいて、前記アンテナに妨害波が入力されているかを判定することを特徴とする無線基地局装置。
9. 無線基地局装置の障害要因を診断する方法であって、
   前記無線基地局装置は、アンテナから入力される信号を増幅する前段増幅器と、前記前段増幅器で増幅された信号を復調する信号処理部とを有し、
   前記前段増幅器は、
   制御装置から送信される制御信号によって、その利得を制御し、
   前記前段増幅器の利得を低下することによって、前記アンテナと前記信号処理部とを切り離し、
   前記制御装置は、
   前記前段増幅器の利得が低下した状態のＲＳＳＩ値と、前記前段増幅器がアンテナからの信号を増幅するために十分な利得の状態のＲＳＳＩ値とを比較し、
   前記比較の結果に基づいて、前記アンテナに妨害波が入力されているかを判定することを特徴とする方法。
10. 請求項９に記載の障害要因診断方法であって、
    前記制御装置は、当該無線基地局装置のＲＳＳＩ値と、当該無線基地局装置に隣接する他の無線基地局装置のＲＳＳＩ値との相関に基づいて、前記アンテナに妨害波が入力されているかを判定することを特徴とする方法。
11. 請求項１０に記載の障害要因診断方法であって、
    前記制御装置は、当該無線基地局装置のＲＳＳＩ値の時間的な変化量に基づいて、前記アンテナに妨害波が入力されているかを判定することを特徴とする方法。

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