JP3564437B2 - 無線基地局システムの受信部監視システム及び監視方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線基地局システムの受信部監視システム及び監視方法に関し、特に移動端末と通信を行う無線基地局システムの受信部監視システム及び監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線基地局システムの無線レベルダイヤ、特に屋外受信増幅器のＮＦ（Ｎｏｉｓｅ Ｆｉｇｕｒｅ）、利得及びフィーダ損失を実際に測定する場合においては、現地に測定器を持ち運ぶ必要が有った。一方、机上にて求める場合にはフィーダ長からフィーダ損失を求め総合ＮＦがＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システム上妥当かどうか机上判断し、上述した実機にて検証していた。また、屋外受信増幅器をマルチベンダー化した際に生じるＮＦ特性の差分を局データ等でオフセットを掛けてＷＣＤＭＡシステムパラメータを構築していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現地に測定器を持ち運ぶ場合は、屋外受信増幅器のようにアンテナ直下のような危険な場所で作業する必要が有るという欠点があった。また、フィーダ損失、総合ＮＦ等の算出が煩雑という欠点もあった。
【０００４】
一方、この種の受信部監視システムの一例が特開平９−２０００６９号公報（以下、先行技術文献１という）、特開平１１−１８６９５６号公報（以下、先行技術文献２という）及び特許第２５０３８８９号公報（以下、先行技術文献３という）に開示されている。
【０００５】
先行技術文献１開示の技術は、屋外に設けられた高感度無線機の障害を検出する装置に関し、パイロット信号レベルが基準値より低いか否かを監視手段３５で比較して、屋外受信機で障害が発生したか否かを検出するものである。しかし、この発明ではＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）を判断基準に用いない点で本発明と全く相違する。
【０００６】
先行技術文献２開示の技術は、移動無線機に受信信号からフェ−ジングピッチ検出手段と、ＢＥＲ測定手段と、受信入力レベル測定手段とを有し、フェ−ジングピッチ検出情報とＢＥＲと受信入力レベル情報とから現在の適性移動速度を導き出す適性移動速度検出手段を設け、導き出された移動速度に対してユーザが配慮することによりフェ−ジングによる通信品質の劣化を低減する、というものである。しかし、発明の対象が移動無線機であり、またその目的がフェ−ジングによる通信品質の劣化の低減である点で本発明と全く相違する。
【０００７】
先行技術文献３開示の技術は、屋外に設けられた受信増幅装置の障害を検出する装置に関し、送信機の送信信号がアンテナ共用器で受信回路側に漏洩するときの減衰規格値と受信増幅装置の増幅規格値と送信機の送信電力情報とを用いて故障検出の基準値を作成し、電界検出部から出力される電界強度情報をその基準値と比較して故障判定を行う、というものである。しかし、この発明はパイロット信号を用いないという点で本発明と全く相違する。
【０００８】
そこで本発明の目的は、屋外受信増幅器のＮＦ及び及びフィーダの損失を自動的に算出して正確なＲＴＷＰ（Ｒｅｃｉｅｖｅｄ Ｔｏｔａｌ Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｐｏｗｅｒ）を報告することにより、上記課題を解決することが可能な無線基地局システムの受信部監視システム及び監視方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、受信信号を増幅する受信増幅手段と、この受信増幅手段から出力される信号を復調しその復調信号に基づき前記受信増幅手段の故障検出を行う無線基地局手段とを含む無線基地局システムの受信部監視システムであって、前記受信増幅手段は故障検出用のパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、前記受信信号及び前記パイロット信号を増幅する増幅器とを含み、前記無線基地局手段は前記増幅器から出力される信号を復調しその復調信号からＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値を算出する無線部と、算出されたＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値から前記受信増幅手段及び前記無線基地局手段間のフィーダ損失及びＮＦ値を算出する検出部と、前記検出部で検出されたＮＦ値を加味したＲＴＷＰ値を出力するＲＴＷＰ処理部とを含むことを特徴とする。
【００１０】
又、本発明による他の発明は、受信信号を増幅する受信増幅手段と、この受信増幅手段から出力される信号を復調しその復調信号に基づき前記受信増幅手段の故障検出を行う無線基地局手段とを含む無線基地局システムの受信部監視方法であって、前記受信増幅手段は故障検出用のパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、前記受信信号及び前記パイロット信号を増幅する増幅器とを含み、前記無線基地局手段は前記増幅器から出力される信号を復調しその復調信号からＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値を算出する第１ステップと、算出されたＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値から前記受信増幅手段及び前記無線基地局手段間のフィーダ損失及びＮＦ値を算出する第２ステップと、前記第２ステップで検出されたＮＦ値を加味したＲＴＷＰ値を出力する第３ステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明及び本発明による他の発明によれば、屋外受信増幅器のＮＦ及び及びフィーダの損失を自動的に算出して正確なＲＴＷＰを報告する構成であるため、上記課題を解決することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る無線基地局システムの最良の実施の形態の構成図である。同図を参照すると、無線基地局システムは送受信アンテナ１と、受信専用アンテナ２と、無線送信信号と無線受信信号を分離し、無線受信信号のみを低雑音増幅する屋外受信増幅器３と、無線送信受信信号を変復調処理し且つ屋外受信増幅器３の故障検出を行う無線基地局装置５と、屋外受信増幅器３と無線基地局装置５間に接続され無線受信信号と屋外受信増幅器３への電源とを重畳するのに用いられるフィーダ４Ａ及び４Ｂと、無線送信信号伝送用に用いられるフィーダ４Ｃとから構成される。
【００１３】
次に、屋外受信増幅器３の構成について説明する。図２は屋外受信増幅器３の一例の構成図である。同図を参照すると、屋外受信増幅器３は無線基地局装置５からの無線送信信号を帯域外除去し送受信アンテナ１に出力し、送受信アンテナ１からの無線受信信号を帯域外除去し分離するデュプレクサ１０（以下、ＤＵＰ１０という）と、屋外受信増幅器３の故障検出をする為の信号源を生成するパイロット発振部８Ａと、無線受信信号及びパイロット発振部８Ａからのパイロット信号を所定の方向に出力させるサーキュレータ部７Ａ（以下、ＣＵＲ７Ａという）と、フィーダ４Ａからの電源を入力とし且つ無線受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅部９（以下、ＬＮＡ９Ａという）とから構成される。
【００１４】
同様に、受信専用アンテナ２からの無線受信信号の経路も送受信アンテナ１からの経路と同様に、無線受信信号を帯域外除去するバンドパスフィルタ６（以下、ＢＰＦ６という）と、ＣＵＲ７Ｂと、パイロット発振部８Ｂと、ＬＮＡ９Ｂとから構成される。
【００１５】
なお、端子２１は送受信アンテナ１の接続端子、端子２２は受信専用アンテナ２接続端子、端子２３Ｃは送信信号入力端子、端子２３Ａは０系受信信号出力端子、端子２３Ｂは１系受信信号出力端子である。
【００１６】
次に、無線基地局装置５の構成について説明する。図３は無線基地局装置５の一例の構成図である。同図を参照すると、無線基地局装置５は無線送信信号を生成し且つ０系及び１系からなる２系統の無線受信信号を復調処理する無線部１１と、屋外受信増幅器３に供給する電源を生成する電源供給部１４と、無線受信信号と電源を分離多重し屋外受信増幅器３からの無線受信信号は無線部１１へ、電源供給部１４からの電源は受信用フィーダ４Ａ及び４Ｂに重畳するバイアスＴ部１５Ａ，１５Ｂと、無線部１１にて復調処理された信号、即ち屋外受信増幅器３のパイロット発振部８Ａ，８Ｂからの信号を検出及び判断する検出部１２と、検出部１２からの報告値から屋外受信増幅器３のＮＦを算出しＲＴＷＰを処理するＲＴＷＰ処理部１３とから構成される。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例は上記実施の形態の動作を具体的な数値を用いて行ったものである。まず、第１実施例について説明する。第１実施例は、アクセス方式としてチップレート３．８４ＭｂｐｓのＤＳ−ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ−ＣＤＭＡ：直接拡散ＣＤＭＡ）方式を採用した移動通信システムに本発明を適用したものである。
【００１８】
図４は第１実施例の動作を示すフローチャート、図５は無線部１１の入力レベル対ＢＥＲ／ＲＳＣＰ特性図、図６は無線部１１の入力レベル対ＲＴＷＰ特性図、図７は無線基地局システムのＮＦレベルダイヤ、図８は無線基地局システムのＮＦ／ＲＴＷＰ特性図である。以下、図１から図８を参照して第１実施例の動作を説明する。本発明の屋外受信増幅器３及び無線基地局装置５は受信側のみダイバーシチ（ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）機能を具備する構成とする。
【００１９】
初めに送信系の無線送信信号の流れを説明する。無線基地局装置５の無線部１１において対移動機と通信を司るために所定のＷＣＤＭＡ変調波を生成し出力する。出力された無線送信信号は送信系フィーダ４Ｃを経由して屋外受信増幅器３のＤＵＰ１０にて帯域制限され送受信アンテナ１へ供給される。
【００２０】
一方、受信系の無線受信信号の流れは、０系無線受信信号は送受信アンテナ１にて受信され、ＤＵＰ１０にて受信帯域制限され、ＣＵＲ７Ａを経由してＬＮＡ９Ａにて所定の増幅度に電力増幅され、屋外受信増幅器３から出力される。
【００２１】
そして、出力された０系無線受信信号は０系受信フィーダ４Ａを経由して無線基地局装置５に入力され、バイアスＴ部１５Ａを経由して無線部１１にてＣＤＭＡの逆拡散処理され復調される。
【００２２】
１系も同様に１系無線受信信号は受信専用アンテナ２にて受信され、ＢＰＦ６にて受信帯域制限され、ＣＵＲ７Ｂを経由して低雑音増幅器９Ｂにて所定の増幅度に電力増幅され屋外受信増幅器３から出力される。
【００２３】
そして、出力された１系無線受信信号は１系受信フィーダ４Ｂを経由して無線基地局装置５に入力され、バイアスＴ部１５Ｂを経由して無線部１１にてＣＤＭＡの逆拡散処理され復調される。
【００２４】
また、屋外受信増幅器３の電源供給の流れを説明すると、まず無線基地局装置５の電源供給部１４にて所定の電圧が生成される。次に此の電圧はバイアスＴ１５Ａ，１５Ｂにて多重されフィーダ４Ａ及び４Ｂに重畳される。次にフィーダー４Ａ及び４Ｂ経由の電源はＬＮＡ９Ａ，９Ｂ内で分離印加され、ＬＮＡ９Ａ，９Ｂでは所定の低雑音増幅が行われる。
【００２５】
以上の信号の流れにて無線基地局装置５と屋外受信増幅器３と送受信アンテナ１及び受信専用アンテナ２から構成された無線基地局システムを用いて移動体端末との間で通信が行われＤＳ−ＷＣＤＭＡシステムが構築される。
【００２６】
ここで、屋外受信増幅器３は一般的にアンテナ直下のような屋外で且つ保守性が悪い環境に設置される。
【００２７】
次に此の屋外受信増幅器３の故障検出の信号の流れを説明する。まず０系受信経路はパイロット発振部８Ａで所定のレベル及びコードにてＷＣＤＭＡ波が生成されパイロット信号として出力される。さらにそのパイロット信号はＣＵＲ７Ａ、低雑音増幅器９Ａ、フィーダ４Ａ及び無線基地局装置５のバイアスＴ部１５Ａを経由して無線部１１にて所定の拡散利得から逆拡散される。此の逆拡散された信号は検出部１２にて所定のＲＳＣＰ値（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｃｏｄｅ Ｐｏｗｅｒ）及びＢＥＲ値（Ｂｉｔ Ｅｒｒｅｒ Ｒａｔｅ）の範囲に入っているか否かが判断され故障検出が行われるとともに、ＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値からＮＦ値が算出される。
【００２８】
ここで無線部１１は図５に示すような入力レベルに対し直線的に比例するＲＳＣＰ値及び入力レベルに対応した（双曲線状の）ＢＥＲ値を算出するものである。即ち、無線部１１は入力レベルからＲＳＣＰ値及び入力レベルに対応したＢＥＲ値を算出する機能を有している。此の特にＢＥＲ値から逆算して装置のＮＦ値を求めＲＴＷＰ処理部１３にて此のＮＦ値を加味した受信入力レベル値（ＲＴＷＰ値）を上位装置に報告する。
【００２９】
同様に１系受信経路もパイロット発振部８ＢのＷＣＤＭＡ波がＣＵＲ７Ｂ、低雑音増幅器９Ｂ、フィーダ４Ｂ及び無線基地局装置５のバイアスＴ部１５Ｂを経由して無線部１１にて所定の拡散利得から逆拡散され検出部１２にて同一処理される。
【００３０】
ここで、無線基地局システムは３ＧＰＰ ＷＧ４（３ ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰｅｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ ４）にて仕様書上（ＴＳ２５．１０４）基準感度はデータ速度１２．２ｋｂｐｓ、ＢＥＲ０．１％における入力レベルは−１２１ｄＢｍ以下と規定されている。
【００３１】
此の値の根拠は、
基準感度［ｄＢｍ］＝−１７４［ｄＢｍ／Ｈｚ］＋１０＊ｌｏｇ（１２．２ｋ）［ｄＢＨｚ］＋Ｅｂ／Ｎｏ＋ＮＦ＋Ｍａｒｇｉｎ …（１）
でＥｂ／Ｎｏは５．０９ｄＢ、ＮＦ値は５ｄＢ、Ｍａｒｇｉｎは２ｄＢの値で合意された。また、ＲＴＷＰ値の定義に関してもアンテナ入力端子で受信する全ての電力に装置のＮＦ及び熱雑音を加味するということで合意されている。
【００３２】
よってＷＣＤＭＡの無線設計上はアンテナ端からの総合ＮＦｔを５ｄＢ以下にする必要があり（ここでマージン：Ｍａｒｇｉｎは無視する）、例えば、屋外受信増幅器３の利得Ｇａ４０ｄＢ、ＮＦａ値３ｄＢ、フィーダ損失ＮＦｂ３０ｄＢ、無線部１１のＮＦｃ値５ｄＢとした場合で具体例を用いて詳述する。
【００３３】
まず、無線基地局システムの総合ＮＦｔを求めると
ＮＦｔ＝１０ｌｏｇ（１０＾（ＮＦａ／１０）＋（（１０＾（（ＮＦｂ／１０＋ＮＦｃ／１０）／１０）−１）／１０＾（Ｇａ／１０））） …（２）
から総合ＮＦｔは３．６ｄＢ（図７▲１▼参照）となり基準感度を満足する無線レベルダイヤとなる。
【００３４】
以上詳述したように基準感度とは屋外受信増幅器３のＮＦａ及び利得Ｇａとフィーダー損失のＮＦｂと無線部１１のＮＦｃから決定される。ここで屋外受信増幅器３のＮＦａは受動素子であるＤＵＰ１０、ＢＰＦ６の損失（ここでＣＵＲ７Ａ，７Ｂの損失は無視する）及びＬＮＡ９Ａ、９ＢのＮＦｄから決定される。
【００３５】
例えば屋外受信増幅器３のＮＦｔに３ｄＢを求める場合の一例としてはＤＵＰ１０、ＢＰＦ６の損失は１ｄＢ、及びＬＮＡ９Ａ，９ＢのＮＦｄは２ｄＢなら実現する。ここで、利得Ｇａが４０ｄＢよりＬＮＡ９Ａ，９Ｂの利得は４０ｄＢ＋１ｄＢの４１ｄＢとする必要がある。
【００３６】
一方、パイロット発振部８Ａ，８Ｂの生成ＷＣＤＭＡ信号に関しては、パイロット発振部８Ａ，８Ｂからの総合ＮＦはＣＵＲ７Ａ，７Ｂ以降のＮＦが影響する。ここで、計算しやすくするためにＣＵＲ７Ａ，７Ｂのパイロット発振部８Ａ，８ＢからＬＮＡ９Ａ，９Ｂまでの損失はＤＵＰ１０と同等の値１ｄＢで考える。従って無線基地局システムの総合ＮＦｔとパイロット部８Ａ，８Ｂからの総合ＮＦｅは同等となる。
【００３７】
具体的にはアンテナ入力端子にＷＣＤＭＡ信号を−１２１ｄＢｍ入力した場合とパイロット部８Ａ，８Ｂから−１２１ｄＢｍＷＣＤＭＡ信号を出力した場合とで同一のＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値が算出できる。
【００３８】
次に、ＲＴＷＰ算出方法に関してだが定義としてはアンテナ入力端子で受信する全ての電力に装置のＮＦ及び熱雑音を加味することになっており、アンテナ入力端子は送受信アンテナ１若しくは受信専用アンテナ２で、全ての電力とは此のアンテナに入力される全ＷＣＤＭＡエネルギーである。つまり移動体端末が複数存在した場合はその電力積算値と熱雑音の合計になる、また装置のＮＦはアンテナ端子からのＮＦｔで無線基地局システムの総合ＮＦの事である。
【００３９】
具体的には送受信アンテナ１若しくは受信専用アンテナ２への入力レベルをＡ（ｄＢｍ）、熱雑音レベルをＢ（ｄＢｍ）＝−１０８（ｄＢｍ／３．８４ＭＨｚ）、装置Ｎ／ＦをＮＦｔ（ｄＢ）とした場合、装置で測定される値（ＲＴＷＰ）は、
となり、ＮＦｔを３．６ｄＢとし入力レベルが−１０８／−１０５／−１０３／−１００／−９０ｄＢｍの場合ＲＴＷＰ値報告は−１０２．８／−１０１．７／−１００．６／−９８．７／−８９．８ｄＢｍとなるように無線基地局装置５のＲＴＷＰ処理部１３で処理されるべきである（図８及び図６参照）。
【００４０】
其れでは本発明のＲＴＷＰ検出方法を図４を参照しながら詳述する。ここで屋外受信増幅器３、フィーダ４Ａ，４Ｂ、無線部１１の利得、ＮＦ、損失は上述した値を用いる。一般的にはＷＣＤＭＡシステム運用前の際にＲＴＷＰ値検出フローを動かし、運用後に関しては定期的若しくは外気温等の自然環境の変化の際且つトラフィックが無い状況で行うのが好ましい。
【００４１】
初めに電源供給部１４をオン（ＯＮ）すると（Ｓ１）、ＬＮＡ４Ａ，４Ｂ及びパイロット発振部８Ａ，８Ｂに電圧が印加され（Ｓ２）、パイロット発振部８Ａ．８Ｂから伝送速度１２．２ｋｂｐｓ、所定のコード、−１２１ｄＢｍのＷＣＤＭＡ信号を出力する。出力された信号は無線部１１で拡散利得（１０ｌｏｇ３．８４ｍｂｐｓ／１２．２ｋｂｐｓ＝２５ｄＢ）で逆拡散されＲＳＣＰ値が算出される（ＲＳＣＰ値をＸｄＢｍとする）。ここでＲＳＣＰ値算出のパラメータは無線レベルダイヤ（図５の特性図）により一義的に決定される。
【００４２】
パイロット発振部８Ａ，８Ｂの出力電力と屋外受信増幅器３の利得とフィーダ４Ａ、４Ｂ損失と拡散利得から
と算出し、此の算出値から相対的な値つまりアンテナ入力ＲＳＣＰ値−１２１ｄＢｍと換算するようにする（Ｓ３）。ここで算出換算されたＲＳＣＰ値がＡ＝−１２２ｄＢｍ〜−１２０ｄＢｍの範囲内であると言う事で振幅不具合ではない（即ち、正常）と判断される。
【００４３】
次にＢＥＲ算出を行う（ＢＥＲ値をＹ％とする）（Ｓ４）。その結果Ｙ＝０．１％と算出され（図５参照）、例えばＢ＝０．２％を超えない（即ち、Ｙ≦Ｂである）と言う事でＢＥＲ不具合ではない（即ち、正常）と判断される。
【００４４】
次に、今回求められたＲＳＣＰ値、ＢＥＲ値の算出結果より、まずフィーダ損失３０ｄＢが逆算され、総合ＮＦｔ＝３．６ｄＢが求まる（Ｓ５）。此の求められたＮＦｔよりＲＴＷＰ処理部１３の式（３）の計算式のＮＦｔ値は３．６ｄＢと初期化され終了する（Ｓ６）。
【００４５】
次に、第２実施例について説明する。第２実施例では自然環境の変化において例えば外気温が下がった（一般的には能動素子のＮＦが下がる；例えばＬＮＡ９Ａ，９ＢのＮＦが２ｄＢから１ｄＢに下がった場合（図７▲２▼参照）の例を詳述する。パイロット発振部８Ａ，８Ｂからの−１２１ｄＢｍのＷＣＤＭＡ信号は上述した初期設定時と無線レベルダイヤは変わらないためＲＳＣＰ値算出（ＸｄＢｍ）は−１２１ｄＢｍのまま算出する。一方、ＢＥＲ値算出（Ｙ％）はＬＮＡのＮＦが下がった事によりＢＥＲ値が良くなった（Ｙ＝０．０１％）と算出される。つまり無線部１１の入力レベル−ＢＥＲ特性（図５参照）より通常入力レベル（−１２１ｄＢｍ）より多い入力レベル（−１２０ｄＢｍ）が入った状態でのＢＥＲ値（０．０１％）と同等になり１ｄＢオフセットがかかったように見える。よってこのオフセット値より逆算してＮＦｔを求めるとＢＥＲ特性よりＮＦｔは２．８ｄＢと求まる。
【００４６】
これによりＲＴＷＰ処理部１３のＮＦｔは２．８ｄＢと記憶され、入力レベルに対応したＲＴＷＰ値は入力レベルが−１０８／−１０５／−１０３／−１００／−９０ｄＢｍの場合−１０３．４／−１０２．１／−１０１／−９８．９／−８９．８ｄＢｍとなる（図８▲２▼及び図６参照）。
【００４７】
このように自然環境の変化により屋外受信増幅器のＮＦが変化した場合にでも本フローチャート処理にて現時点の正確なＲＴＷＰが算出できる。
【００４８】
次に、第３実施例について説明する。例えばフィーダ損失が２５ｄＢのフィーダ長で無線基地局システムを構築した場合にでも、無線レベルダイヤの基本形があればＲＳＣＰ値算出はパイロットの出力レベル−１２１ｄＢｍから屋外受信アンプ（ＯＡＲＡ：Ｏｕｔｄｏｏｒ Ａｉｒ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）の固定増幅度４０ｄＢ、フィーダ損失αｄＢ、無線部１１での逆拡散後のＲＳＣＰ値−８１ｄＢｍを算出し、フィーダ損失の基準値３０ｄＢより５ｄＢ低い２５ｄＢと算出できる。次にこのときのＢＥＲ値０．０１％と２５ｄＢの値より装置ＮＦｔが３．２ｄＢと逆算できる（図７▲３▼参照）。
【００４９】
次に、第４実施例について説明する。図９は第４実施例の動作を示すフローチャートである。なお、図９のフローチャートは図４のフローチャートのＳ３とＳ４との間にＳ１１を追加したものであり、Ｓ１からＳ６までは図４のフローチャートと同様であるためこれらの処理の説明は省略する。
【００５０】
上述したパイロット発振部８Ａ、８Ｂの出力レベルはＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値算出の際にも−１２１ｄＢｍ固定値であったが、トラフィックがあるようなＲＴＷＰ処理の際に外部の影響を受ける場合はあらかじめパイロット発振部８Ａ、８Ｂの出力レベルを例えば２０ｄＢアップして十分ＲＳＣＰ値が検出できる値にしておき、次に出力レベルを−１２１ｄＢｍに戻し（Ｓ１１）、ＢＥＲ値を算出する。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、受信信号を増幅する受信増幅手段と、この受信増幅手段から出力される信号を復調しその復調信号に基づき前記受信増幅手段の故障検出を行う無線基地局手段とを含む無線基地局システムの受信部監視システムであって、前記受信増幅手段は故障検出用のパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、前記受信信号及び前記パイロット信号を増幅する増幅器とを含み、前記無線基地局手段は前記増幅器から出力される信号を復調しその復調信号からＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値を算出する無線部と、算出されたＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値から前記受信増幅手段及び前記無線基地局手段間のフィーダ損失及びＮＦ値を算出する検出部と、前記検出部で検出されたＮＦ値を加味したＲＴＷＰ値を出力するＲＴＷＰ処理部とを含むため、上記課題を解決することが可能となる。又、本発明による他の発明も本発明と同様の効果を奏する。
【００５２】
具体的に説明すると、第１の効果は、フィーダの損失を自動で算出できる事である。その理由は、パイロット発振部から所定のＷＣＤＭＡ信号を無線部にて逆拡散しＲＳＣＰ値を算出できるからである。
【００５３】
第２の効果は、屋外受信増幅器のＮＦを自動で算出できる事である。その理由は、パイロット発振部から所定のＷＣＤＭＡ信号を無線部にて逆拡散しＢＥＲ値を算出できるからである。
【００５４】
第３の効果は、屋外受信増幅器の保守性に優れ、現地に測定器を持ち運ぶ必要が無く且つ、屋外のアンテナ直下のような危険な場所で作業する必要が無い事である。その理由は、パイロット発振部から所定のＷＣＤＭＡ信号を無線部にて逆拡散し屋外受信増幅部のＮＦ及びフィーダの損失を算出できるからである
。
【００５５】
第４の効果は、自然環境の変化に伴う屋外受信増幅器のＮＦの変化がわかる事である。その理由は、パイロット発振部から所定のＷＣＤＭＡ信号を無線部にて逆拡散しＢＥＲを算出できるからである。
【００５６】
第５の効果は、屋外受信増幅器のマルチベンダー構成の場合にでも正確なＲＴＷＰ算出ができる事である。その理由は屋外受信増幅器のＮＦを算出でき、ＲＴＷＰ処理部の計算式の初期値を変えられる事が出来るからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線基地局システムの最良の実施の形態の構成図である。
【図２】屋外受信増幅器３の一例の構成図である。
【図３】無線基地局装置５の一例の構成図である。
【図４】第１実施例の動作を示すフローチャートである。
【図５】無線部１１の入力レベル対ＢＥＲ／ＲＳＣＰ特性図である。
【図６】無線部１１の入力レベル対ＲＴＷＰ特性図である。
【図７】無線基地局システムのＮＦレベルダイヤである。
【図８】無線基地局システムのＮＦ／ＲＴＷＰ特性図である。
【図９】第４実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 送受信アンテナ
２ 受信専用アンテナ
３ 屋外受信増幅器
４Ａ〜４Ｃ フィーダ
５ 無線基地局装置
６ バンドパスフィルタ
７Ａ，７Ｂ サーキュレータ部
８Ａ，８Ｂ パイロット発振部
９Ａ，９Ｂ 低雑音増幅部
１０ デュプレクサ
１１ 無線部
１２ 検出部
１３ ＲＴＷＰ処理部
１４ 電源供給部
１５Ａ，１５Ｂ バイアスＴ部
【発明の属する技術分野】
本発明は無線基地局システムの受信部監視システム及び監視方法に関し、特に移動端末と通信を行う無線基地局システムの受信部監視システム及び監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線基地局システムの無線レベルダイヤ、特に屋外受信増幅器のＮＦ（Ｎｏｉｓｅ Ｆｉｇｕｒｅ）、利得及びフィーダ損失を実際に測定する場合においては、現地に測定器を持ち運ぶ必要が有った。一方、机上にて求める場合にはフィーダ長からフィーダ損失を求め総合ＮＦがＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システム上妥当かどうか机上判断し、上述した実機にて検証していた。また、屋外受信増幅器をマルチベンダー化した際に生じるＮＦ特性の差分を局データ等でオフセットを掛けてＷＣＤＭＡシステムパラメータを構築していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現地に測定器を持ち運ぶ場合は、屋外受信増幅器のようにアンテナ直下のような危険な場所で作業する必要が有るという欠点があった。また、フィーダ損失、総合ＮＦ等の算出が煩雑という欠点もあった。
【０００４】
一方、この種の受信部監視システムの一例が特開平９−２０００６９号公報（以下、先行技術文献１という）、特開平１１−１８６９５６号公報（以下、先行技術文献２という）及び特許第２５０３８８９号公報（以下、先行技術文献３という）に開示されている。
【０００５】
先行技術文献１開示の技術は、屋外に設けられた高感度無線機の障害を検出する装置に関し、パイロット信号レベルが基準値より低いか否かを監視手段３５で比較して、屋外受信機で障害が発生したか否かを検出するものである。しかし、この発明ではＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）を判断基準に用いない点で本発明と全く相違する。
【０００６】
先行技術文献２開示の技術は、移動無線機に受信信号からフェ−ジングピッチ検出手段と、ＢＥＲ測定手段と、受信入力レベル測定手段とを有し、フェ−ジングピッチ検出情報とＢＥＲと受信入力レベル情報とから現在の適性移動速度を導き出す適性移動速度検出手段を設け、導き出された移動速度に対してユーザが配慮することによりフェ−ジングによる通信品質の劣化を低減する、というものである。しかし、発明の対象が移動無線機であり、またその目的がフェ−ジングによる通信品質の劣化の低減である点で本発明と全く相違する。
【０００７】
先行技術文献３開示の技術は、屋外に設けられた受信増幅装置の障害を検出する装置に関し、送信機の送信信号がアンテナ共用器で受信回路側に漏洩するときの減衰規格値と受信増幅装置の増幅規格値と送信機の送信電力情報とを用いて故障検出の基準値を作成し、電界検出部から出力される電界強度情報をその基準値と比較して故障判定を行う、というものである。しかし、この発明はパイロット信号を用いないという点で本発明と全く相違する。
【０００８】
そこで本発明の目的は、屋外受信増幅器のＮＦ及び及びフィーダの損失を自動的に算出して正確なＲＴＷＰ（Ｒｅｃｉｅｖｅｄ Ｔｏｔａｌ Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｐｏｗｅｒ）を報告することにより、上記課題を解決することが可能な無線基地局システムの受信部監視システム及び監視方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、受信信号を増幅する受信増幅手段と、この受信増幅手段から出力される信号を復調しその復調信号に基づき前記受信増幅手段の故障検出を行う無線基地局手段とを含む無線基地局システムの受信部監視システムであって、前記受信増幅手段は故障検出用のパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、前記受信信号及び前記パイロット信号を増幅する増幅器とを含み、前記無線基地局手段は前記増幅器から出力される信号を復調しその復調信号からＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値を算出する無線部と、算出されたＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値から前記受信増幅手段及び前記無線基地局手段間のフィーダ損失及びＮＦ値を算出する検出部と、前記検出部で検出されたＮＦ値を加味したＲＴＷＰ値を出力するＲＴＷＰ処理部とを含むことを特徴とする。
【００１０】
又、本発明による他の発明は、受信信号を増幅する受信増幅手段と、この受信増幅手段から出力される信号を復調しその復調信号に基づき前記受信増幅手段の故障検出を行う無線基地局手段とを含む無線基地局システムの受信部監視方法であって、前記受信増幅手段は故障検出用のパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、前記受信信号及び前記パイロット信号を増幅する増幅器とを含み、前記無線基地局手段は前記増幅器から出力される信号を復調しその復調信号からＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値を算出する第１ステップと、算出されたＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値から前記受信増幅手段及び前記無線基地局手段間のフィーダ損失及びＮＦ値を算出する第２ステップと、前記第２ステップで検出されたＮＦ値を加味したＲＴＷＰ値を出力する第３ステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明及び本発明による他の発明によれば、屋外受信増幅器のＮＦ及び及びフィーダの損失を自動的に算出して正確なＲＴＷＰを報告する構成であるため、上記課題を解決することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る無線基地局システムの最良の実施の形態の構成図である。同図を参照すると、無線基地局システムは送受信アンテナ１と、受信専用アンテナ２と、無線送信信号と無線受信信号を分離し、無線受信信号のみを低雑音増幅する屋外受信増幅器３と、無線送信受信信号を変復調処理し且つ屋外受信増幅器３の故障検出を行う無線基地局装置５と、屋外受信増幅器３と無線基地局装置５間に接続され無線受信信号と屋外受信増幅器３への電源とを重畳するのに用いられるフィーダ４Ａ及び４Ｂと、無線送信信号伝送用に用いられるフィーダ４Ｃとから構成される。
【００１３】
次に、屋外受信増幅器３の構成について説明する。図２は屋外受信増幅器３の一例の構成図である。同図を参照すると、屋外受信増幅器３は無線基地局装置５からの無線送信信号を帯域外除去し送受信アンテナ１に出力し、送受信アンテナ１からの無線受信信号を帯域外除去し分離するデュプレクサ１０（以下、ＤＵＰ１０という）と、屋外受信増幅器３の故障検出をする為の信号源を生成するパイロット発振部８Ａと、無線受信信号及びパイロット発振部８Ａからのパイロット信号を所定の方向に出力させるサーキュレータ部７Ａ（以下、ＣＵＲ７Ａという）と、フィーダ４Ａからの電源を入力とし且つ無線受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅部９（以下、ＬＮＡ９Ａという）とから構成される。
【００１４】
同様に、受信専用アンテナ２からの無線受信信号の経路も送受信アンテナ１からの経路と同様に、無線受信信号を帯域外除去するバンドパスフィルタ６（以下、ＢＰＦ６という）と、ＣＵＲ７Ｂと、パイロット発振部８Ｂと、ＬＮＡ９Ｂとから構成される。
【００１５】
なお、端子２１は送受信アンテナ１の接続端子、端子２２は受信専用アンテナ２接続端子、端子２３Ｃは送信信号入力端子、端子２３Ａは０系受信信号出力端子、端子２３Ｂは１系受信信号出力端子である。
【００１６】
次に、無線基地局装置５の構成について説明する。図３は無線基地局装置５の一例の構成図である。同図を参照すると、無線基地局装置５は無線送信信号を生成し且つ０系及び１系からなる２系統の無線受信信号を復調処理する無線部１１と、屋外受信増幅器３に供給する電源を生成する電源供給部１４と、無線受信信号と電源を分離多重し屋外受信増幅器３からの無線受信信号は無線部１１へ、電源供給部１４からの電源は受信用フィーダ４Ａ及び４Ｂに重畳するバイアスＴ部１５Ａ，１５Ｂと、無線部１１にて復調処理された信号、即ち屋外受信増幅器３のパイロット発振部８Ａ，８Ｂからの信号を検出及び判断する検出部１２と、検出部１２からの報告値から屋外受信増幅器３のＮＦを算出しＲＴＷＰを処理するＲＴＷＰ処理部１３とから構成される。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例は上記実施の形態の動作を具体的な数値を用いて行ったものである。まず、第１実施例について説明する。第１実施例は、アクセス方式としてチップレート３．８４ＭｂｐｓのＤＳ−ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ−ＣＤＭＡ：直接拡散ＣＤＭＡ）方式を採用した移動通信システムに本発明を適用したものである。
【００１８】
図４は第１実施例の動作を示すフローチャート、図５は無線部１１の入力レベル対ＢＥＲ／ＲＳＣＰ特性図、図６は無線部１１の入力レベル対ＲＴＷＰ特性図、図７は無線基地局システムのＮＦレベルダイヤ、図８は無線基地局システムのＮＦ／ＲＴＷＰ特性図である。以下、図１から図８を参照して第１実施例の動作を説明する。本発明の屋外受信増幅器３及び無線基地局装置５は受信側のみダイバーシチ（ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）機能を具備する構成とする。
【００１９】
初めに送信系の無線送信信号の流れを説明する。無線基地局装置５の無線部１１において対移動機と通信を司るために所定のＷＣＤＭＡ変調波を生成し出力する。出力された無線送信信号は送信系フィーダ４Ｃを経由して屋外受信増幅器３のＤＵＰ１０にて帯域制限され送受信アンテナ１へ供給される。
【００２０】
一方、受信系の無線受信信号の流れは、０系無線受信信号は送受信アンテナ１にて受信され、ＤＵＰ１０にて受信帯域制限され、ＣＵＲ７Ａを経由してＬＮＡ９Ａにて所定の増幅度に電力増幅され、屋外受信増幅器３から出力される。
【００２１】
そして、出力された０系無線受信信号は０系受信フィーダ４Ａを経由して無線基地局装置５に入力され、バイアスＴ部１５Ａを経由して無線部１１にてＣＤＭＡの逆拡散処理され復調される。
【００２２】
１系も同様に１系無線受信信号は受信専用アンテナ２にて受信され、ＢＰＦ６にて受信帯域制限され、ＣＵＲ７Ｂを経由して低雑音増幅器９Ｂにて所定の増幅度に電力増幅され屋外受信増幅器３から出力される。
【００２３】
そして、出力された１系無線受信信号は１系受信フィーダ４Ｂを経由して無線基地局装置５に入力され、バイアスＴ部１５Ｂを経由して無線部１１にてＣＤＭＡの逆拡散処理され復調される。
【００２４】
また、屋外受信増幅器３の電源供給の流れを説明すると、まず無線基地局装置５の電源供給部１４にて所定の電圧が生成される。次に此の電圧はバイアスＴ１５Ａ，１５Ｂにて多重されフィーダ４Ａ及び４Ｂに重畳される。次にフィーダー４Ａ及び４Ｂ経由の電源はＬＮＡ９Ａ，９Ｂ内で分離印加され、ＬＮＡ９Ａ，９Ｂでは所定の低雑音増幅が行われる。
【００２５】
以上の信号の流れにて無線基地局装置５と屋外受信増幅器３と送受信アンテナ１及び受信専用アンテナ２から構成された無線基地局システムを用いて移動体端末との間で通信が行われＤＳ−ＷＣＤＭＡシステムが構築される。
【００２６】
ここで、屋外受信増幅器３は一般的にアンテナ直下のような屋外で且つ保守性が悪い環境に設置される。
【００２７】
次に此の屋外受信増幅器３の故障検出の信号の流れを説明する。まず０系受信経路はパイロット発振部８Ａで所定のレベル及びコードにてＷＣＤＭＡ波が生成されパイロット信号として出力される。さらにそのパイロット信号はＣＵＲ７Ａ、低雑音増幅器９Ａ、フィーダ４Ａ及び無線基地局装置５のバイアスＴ部１５Ａを経由して無線部１１にて所定の拡散利得から逆拡散される。此の逆拡散された信号は検出部１２にて所定のＲＳＣＰ値（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｃｏｄｅ Ｐｏｗｅｒ）及びＢＥＲ値（Ｂｉｔ Ｅｒｒｅｒ Ｒａｔｅ）の範囲に入っているか否かが判断され故障検出が行われるとともに、ＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値からＮＦ値が算出される。
【００２８】
ここで無線部１１は図５に示すような入力レベルに対し直線的に比例するＲＳＣＰ値及び入力レベルに対応した（双曲線状の）ＢＥＲ値を算出するものである。即ち、無線部１１は入力レベルからＲＳＣＰ値及び入力レベルに対応したＢＥＲ値を算出する機能を有している。此の特にＢＥＲ値から逆算して装置のＮＦ値を求めＲＴＷＰ処理部１３にて此のＮＦ値を加味した受信入力レベル値（ＲＴＷＰ値）を上位装置に報告する。
【００２９】
同様に１系受信経路もパイロット発振部８ＢのＷＣＤＭＡ波がＣＵＲ７Ｂ、低雑音増幅器９Ｂ、フィーダ４Ｂ及び無線基地局装置５のバイアスＴ部１５Ｂを経由して無線部１１にて所定の拡散利得から逆拡散され検出部１２にて同一処理される。
【００３０】
ここで、無線基地局システムは３ＧＰＰ ＷＧ４（３ ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰｅｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ ４）にて仕様書上（ＴＳ２５．１０４）基準感度はデータ速度１２．２ｋｂｐｓ、ＢＥＲ０．１％における入力レベルは−１２１ｄＢｍ以下と規定されている。
【００３１】
此の値の根拠は、
基準感度［ｄＢｍ］＝−１７４［ｄＢｍ／Ｈｚ］＋１０＊ｌｏｇ（１２．２ｋ）［ｄＢＨｚ］＋Ｅｂ／Ｎｏ＋ＮＦ＋Ｍａｒｇｉｎ …（１）
でＥｂ／Ｎｏは５．０９ｄＢ、ＮＦ値は５ｄＢ、Ｍａｒｇｉｎは２ｄＢの値で合意された。また、ＲＴＷＰ値の定義に関してもアンテナ入力端子で受信する全ての電力に装置のＮＦ及び熱雑音を加味するということで合意されている。
【００３２】
よってＷＣＤＭＡの無線設計上はアンテナ端からの総合ＮＦｔを５ｄＢ以下にする必要があり（ここでマージン：Ｍａｒｇｉｎは無視する）、例えば、屋外受信増幅器３の利得Ｇａ４０ｄＢ、ＮＦａ値３ｄＢ、フィーダ損失ＮＦｂ３０ｄＢ、無線部１１のＮＦｃ値５ｄＢとした場合で具体例を用いて詳述する。
【００３３】
まず、無線基地局システムの総合ＮＦｔを求めると
ＮＦｔ＝１０ｌｏｇ（１０＾（ＮＦａ／１０）＋（（１０＾（（ＮＦｂ／１０＋ＮＦｃ／１０）／１０）−１）／１０＾（Ｇａ／１０））） …（２）
から総合ＮＦｔは３．６ｄＢ（図７▲１▼参照）となり基準感度を満足する無線レベルダイヤとなる。
【００３４】
以上詳述したように基準感度とは屋外受信増幅器３のＮＦａ及び利得Ｇａとフィーダー損失のＮＦｂと無線部１１のＮＦｃから決定される。ここで屋外受信増幅器３のＮＦａは受動素子であるＤＵＰ１０、ＢＰＦ６の損失（ここでＣＵＲ７Ａ，７Ｂの損失は無視する）及びＬＮＡ９Ａ、９ＢのＮＦｄから決定される。
【００３５】
例えば屋外受信増幅器３のＮＦｔに３ｄＢを求める場合の一例としてはＤＵＰ１０、ＢＰＦ６の損失は１ｄＢ、及びＬＮＡ９Ａ，９ＢのＮＦｄは２ｄＢなら実現する。ここで、利得Ｇａが４０ｄＢよりＬＮＡ９Ａ，９Ｂの利得は４０ｄＢ＋１ｄＢの４１ｄＢとする必要がある。
【００３６】
一方、パイロット発振部８Ａ，８Ｂの生成ＷＣＤＭＡ信号に関しては、パイロット発振部８Ａ，８Ｂからの総合ＮＦはＣＵＲ７Ａ，７Ｂ以降のＮＦが影響する。ここで、計算しやすくするためにＣＵＲ７Ａ，７Ｂのパイロット発振部８Ａ，８ＢからＬＮＡ９Ａ，９Ｂまでの損失はＤＵＰ１０と同等の値１ｄＢで考える。従って無線基地局システムの総合ＮＦｔとパイロット部８Ａ，８Ｂからの総合ＮＦｅは同等となる。
【００３７】
具体的にはアンテナ入力端子にＷＣＤＭＡ信号を−１２１ｄＢｍ入力した場合とパイロット部８Ａ，８Ｂから−１２１ｄＢｍＷＣＤＭＡ信号を出力した場合とで同一のＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値が算出できる。
【００３８】
次に、ＲＴＷＰ算出方法に関してだが定義としてはアンテナ入力端子で受信する全ての電力に装置のＮＦ及び熱雑音を加味することになっており、アンテナ入力端子は送受信アンテナ１若しくは受信専用アンテナ２で、全ての電力とは此のアンテナに入力される全ＷＣＤＭＡエネルギーである。つまり移動体端末が複数存在した場合はその電力積算値と熱雑音の合計になる、また装置のＮＦはアンテナ端子からのＮＦｔで無線基地局システムの総合ＮＦの事である。
【００３９】
具体的には送受信アンテナ１若しくは受信専用アンテナ２への入力レベルをＡ（ｄＢｍ）、熱雑音レベルをＢ（ｄＢｍ）＝−１０８（ｄＢｍ／３．８４ＭＨｚ）、装置Ｎ／ＦをＮＦｔ（ｄＢ）とした場合、装置で測定される値（ＲＴＷＰ）は、
【００４０】
其れでは本発明のＲＴＷＰ検出方法を図４を参照しながら詳述する。ここで屋外受信増幅器３、フィーダ４Ａ，４Ｂ、無線部１１の利得、ＮＦ、損失は上述した値を用いる。一般的にはＷＣＤＭＡシステム運用前の際にＲＴＷＰ値検出フローを動かし、運用後に関しては定期的若しくは外気温等の自然環境の変化の際且つトラフィックが無い状況で行うのが好ましい。
【００４１】
初めに電源供給部１４をオン（ＯＮ）すると（Ｓ１）、ＬＮＡ４Ａ，４Ｂ及びパイロット発振部８Ａ，８Ｂに電圧が印加され（Ｓ２）、パイロット発振部８Ａ．８Ｂから伝送速度１２．２ｋｂｐｓ、所定のコード、−１２１ｄＢｍのＷＣＤＭＡ信号を出力する。出力された信号は無線部１１で拡散利得（１０ｌｏｇ３．８４ｍｂｐｓ／１２．２ｋｂｐｓ＝２５ｄＢ）で逆拡散されＲＳＣＰ値が算出される（ＲＳＣＰ値をＸｄＢｍとする）。ここでＲＳＣＰ値算出のパラメータは無線レベルダイヤ（図５の特性図）により一義的に決定される。
【００４２】
パイロット発振部８Ａ，８Ｂの出力電力と屋外受信増幅器３の利得とフィーダ４Ａ、４Ｂ損失と拡散利得から
【００４３】
次にＢＥＲ算出を行う（ＢＥＲ値をＹ％とする）（Ｓ４）。その結果Ｙ＝０．１％と算出され（図５参照）、例えばＢ＝０．２％を超えない（即ち、Ｙ≦Ｂである）と言う事でＢＥＲ不具合ではない（即ち、正常）と判断される。
【００４４】
次に、今回求められたＲＳＣＰ値、ＢＥＲ値の算出結果より、まずフィーダ損失３０ｄＢが逆算され、総合ＮＦｔ＝３．６ｄＢが求まる（Ｓ５）。此の求められたＮＦｔよりＲＴＷＰ処理部１３の式（３）の計算式のＮＦｔ値は３．６ｄＢと初期化され終了する（Ｓ６）。
【００４５】
次に、第２実施例について説明する。第２実施例では自然環境の変化において例えば外気温が下がった（一般的には能動素子のＮＦが下がる；例えばＬＮＡ９Ａ，９ＢのＮＦが２ｄＢから１ｄＢに下がった場合（図７▲２▼参照）の例を詳述する。パイロット発振部８Ａ，８Ｂからの−１２１ｄＢｍのＷＣＤＭＡ信号は上述した初期設定時と無線レベルダイヤは変わらないためＲＳＣＰ値算出（ＸｄＢｍ）は−１２１ｄＢｍのまま算出する。一方、ＢＥＲ値算出（Ｙ％）はＬＮＡのＮＦが下がった事によりＢＥＲ値が良くなった（Ｙ＝０．０１％）と算出される。つまり無線部１１の入力レベル−ＢＥＲ特性（図５参照）より通常入力レベル（−１２１ｄＢｍ）より多い入力レベル（−１２０ｄＢｍ）が入った状態でのＢＥＲ値（０．０１％）と同等になり１ｄＢオフセットがかかったように見える。よってこのオフセット値より逆算してＮＦｔを求めるとＢＥＲ特性よりＮＦｔは２．８ｄＢと求まる。
【００４６】
これによりＲＴＷＰ処理部１３のＮＦｔは２．８ｄＢと記憶され、入力レベルに対応したＲＴＷＰ値は入力レベルが−１０８／−１０５／−１０３／−１００／−９０ｄＢｍの場合−１０３．４／−１０２．１／−１０１／−９８．９／−８９．８ｄＢｍとなる（図８▲２▼及び図６参照）。
【００４７】
このように自然環境の変化により屋外受信増幅器のＮＦが変化した場合にでも本フローチャート処理にて現時点の正確なＲＴＷＰが算出できる。
【００４８】
次に、第３実施例について説明する。例えばフィーダ損失が２５ｄＢのフィーダ長で無線基地局システムを構築した場合にでも、無線レベルダイヤの基本形があればＲＳＣＰ値算出はパイロットの出力レベル−１２１ｄＢｍから屋外受信アンプ（ＯＡＲＡ：Ｏｕｔｄｏｏｒ Ａｉｒ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）の固定増幅度４０ｄＢ、フィーダ損失αｄＢ、無線部１１での逆拡散後のＲＳＣＰ値−８１ｄＢｍを算出し、フィーダ損失の基準値３０ｄＢより５ｄＢ低い２５ｄＢと算出できる。次にこのときのＢＥＲ値０．０１％と２５ｄＢの値より装置ＮＦｔが３．２ｄＢと逆算できる（図７▲３▼参照）。
【００４９】
次に、第４実施例について説明する。図９は第４実施例の動作を示すフローチャートである。なお、図９のフローチャートは図４のフローチャートのＳ３とＳ４との間にＳ１１を追加したものであり、Ｓ１からＳ６までは図４のフローチャートと同様であるためこれらの処理の説明は省略する。
【００５０】
上述したパイロット発振部８Ａ、８Ｂの出力レベルはＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値算出の際にも−１２１ｄＢｍ固定値であったが、トラフィックがあるようなＲＴＷＰ処理の際に外部の影響を受ける場合はあらかじめパイロット発振部８Ａ、８Ｂの出力レベルを例えば２０ｄＢアップして十分ＲＳＣＰ値が検出できる値にしておき、次に出力レベルを−１２１ｄＢｍに戻し（Ｓ１１）、ＢＥＲ値を算出する。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、受信信号を増幅する受信増幅手段と、この受信増幅手段から出力される信号を復調しその復調信号に基づき前記受信増幅手段の故障検出を行う無線基地局手段とを含む無線基地局システムの受信部監視システムであって、前記受信増幅手段は故障検出用のパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、前記受信信号及び前記パイロット信号を増幅する増幅器とを含み、前記無線基地局手段は前記増幅器から出力される信号を復調しその復調信号からＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値を算出する無線部と、算出されたＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値から前記受信増幅手段及び前記無線基地局手段間のフィーダ損失及びＮＦ値を算出する検出部と、前記検出部で検出されたＮＦ値を加味したＲＴＷＰ値を出力するＲＴＷＰ処理部とを含むため、上記課題を解決することが可能となる。又、本発明による他の発明も本発明と同様の効果を奏する。
【００５２】
具体的に説明すると、第１の効果は、フィーダの損失を自動で算出できる事である。その理由は、パイロット発振部から所定のＷＣＤＭＡ信号を無線部にて逆拡散しＲＳＣＰ値を算出できるからである。
【００５３】
第２の効果は、屋外受信増幅器のＮＦを自動で算出できる事である。その理由は、パイロット発振部から所定のＷＣＤＭＡ信号を無線部にて逆拡散しＢＥＲ値を算出できるからである。
【００５４】
第３の効果は、屋外受信増幅器の保守性に優れ、現地に測定器を持ち運ぶ必要が無く且つ、屋外のアンテナ直下のような危険な場所で作業する必要が無い事である。その理由は、パイロット発振部から所定のＷＣＤＭＡ信号を無線部にて逆拡散し屋外受信増幅部のＮＦ及びフィーダの損失を算出できるからである
。
【００５５】
第４の効果は、自然環境の変化に伴う屋外受信増幅器のＮＦの変化がわかる事である。その理由は、パイロット発振部から所定のＷＣＤＭＡ信号を無線部にて逆拡散しＢＥＲを算出できるからである。
【００５６】
第５の効果は、屋外受信増幅器のマルチベンダー構成の場合にでも正確なＲＴＷＰ算出ができる事である。その理由は屋外受信増幅器のＮＦを算出でき、ＲＴＷＰ処理部の計算式の初期値を変えられる事が出来るからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線基地局システムの最良の実施の形態の構成図である。
【図２】屋外受信増幅器３の一例の構成図である。
【図３】無線基地局装置５の一例の構成図である。
【図４】第１実施例の動作を示すフローチャートである。
【図５】無線部１１の入力レベル対ＢＥＲ／ＲＳＣＰ特性図である。
【図６】無線部１１の入力レベル対ＲＴＷＰ特性図である。
【図７】無線基地局システムのＮＦレベルダイヤである。
【図８】無線基地局システムのＮＦ／ＲＴＷＰ特性図である。
【図９】第４実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 送受信アンテナ
２ 受信専用アンテナ
３ 屋外受信増幅器
４Ａ〜４Ｃ フィーダ
５ 無線基地局装置
６ バンドパスフィルタ
７Ａ，７Ｂ サーキュレータ部
８Ａ，８Ｂ パイロット発振部
９Ａ，９Ｂ 低雑音増幅部
１０ デュプレクサ
１１ 無線部
１２ 検出部
１３ ＲＴＷＰ処理部
１４ 電源供給部
１５Ａ，１５Ｂ バイアスＴ部
Claims (15)
- 受信信号を増幅する受信増幅手段と、この受信増幅手段から出力される信号を復調しその復調信号に基づき前記受信増幅手段の故障検出を行う無線基地局手段とを含む無線基地局システムの受信部監視システムであって、前記受信増幅手段は故障検出用のパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、前記受信信号及び前記パイロット信号を増幅する増幅器とを含み、
前記無線基地局手段は前記増幅器から出力される信号を復調しその復調信号からＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値を算出する無線部と、算出されたＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値から前記受信増幅手段及び前記無線基地局手段間のフィーダ損失及びＮＦ値を算出する検出部と、前記検出部で検出されたＮＦ値を加味したＲＴＷＰ値を出力するＲＴＷＰ処理部とを含むことを特徴とする無線基地局システムの受信部監視システム。 - 前記検出部は算出されたＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値が所定範囲に入っているか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の無線基地局システムの受信部監視システム。
- 前記受信信号が前記増幅器に入力されるまでの経路における損失と、前記パイロット信号が前記増幅器に入力されるまでの経路における損失とは等しいことを特徴とする請求項１または２記載の無線基地局システムの受信部監視システム。
- 前記無線部は入力レベル対ＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値特性表を用いて前記ＲＳＣＰ値及び前記ＢＥＲ値を算出することを特徴とする請求項１から３いずれか記載の無線基地局システムの受信部監視システム。
- 前記ＲＳＣＰ値は前記パイロット信号の出力電力と、前記増幅器の利得と、前記受信増幅手段及び前記無線基地局手段間のフィーダ損失と、前記無線部の拡散利得とから算出されることを特徴とする請求項１から４いずれか記載の無線基地局システムの受信部監視システム。
- 前記ＮＦ値は前記増幅器のＮＦ値及び利得と、前記受信増幅手段及び前記無線基地局手段間のフィーダ損失と、前記無線部のＮＦ値とから算出されることを特徴とする請求項１から５いずれか記載の無線基地局システムの受信部監視システム。
- 前記ＲＴＷＰ値は前記受信信号の入力レベルと、熱雑音レベルと、前記ＮＦ値とから算出されることを特徴とする請求項１から６いずれか記載の無線基地局システムの受信部監視システム。
- 受信信号を増幅する受信増幅手段と、この受信増幅手段から出力される信号を復調しその復調信号に基づき前記受信増幅手段の故障検出を行う無線基地局手段とを含む無線基地局システムの受信部監視方法であって、
前記受信増幅手段は故障検出用のパイロット信号を生成するパイロット信号生成部と、前記受信信号及び前記パイロット信号を増幅する増幅器とを含み、
前記無線基地局手段は前記増幅器から出力される信号を復調しその復調信号からＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値を算出する第１ステップと、算出されたＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値から前記受信増幅手段及び前記無線基地局手段間のフィーダ損失及びＮＦ値を算出する第２ステップと、前記第２ステップで検出されたＮＦ値を加味したＲＴＷＰ値を出力する第３ステップとを含むことを特徴とする無線基地局システムの受信部監視方法。 - 前記第２ステップは算出されたＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値が所定範囲に入っているか否かを判定することを特徴とする請求項８記載の無線基地局システムの受信部監視方法。
- 前記受信信号が前記増幅器に入力されるまでの経路における損失と、前記パイロット信号が前記増幅器に入力されるまでの経路における損失とは等しいことを特徴とする請求項８または９記載の無線基地局システムの受信部監視方法。
- 前記第１ステップは入力レベル対ＲＳＣＰ値及びＢＥＲ値特性表を用いて前記ＲＳＣＰ値及び前記ＢＥＲ値を算出することを特徴とする請求項８から１０いずれか記載の無線基地局システムの受信部監視方法。
- 前記ＲＳＣＰ値は前記パイロット信号の出力電力と、前記増幅器の利得と、前記受信増幅手段及び前記無線基地局手段間のフィーダ損失と、前記無線部の拡散利得とから算出されることを特徴とする請求項８から１１いずれか記載の無線基地局システムの受信部監視方法。
- 前記ＮＦ値は前記増幅器のＮＦ値及び利得と、前記受信増幅手段及び前記無線基地局手段間のフィーダ損失と、前記無線部のＮＦ値とから算出されることを特徴とする請求項８から１２いずれか記載の無線基地局システムの受信部監視方法。
- 前記ＲＴＷＰ値は前記受信信号の入力レベルと、熱雑音レベルと、前記ＮＦ値とから算出されることを特徴とする請求項８から１３いずれか記載の無線基地局システムの受信部監視方法。
- 前記パイロット信号のレベルを予め基準値よりも所定値だけ高くしておき、前記第１ステップにおけるＲＳＣＰ値算出とＢＥＲ値算出との間に前記パイロット信号のレベルを前記基準値に戻すステップを含むことを特徴とする請求項８から１４いずれか記載の無線基地局システムの受信部監視方法。
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