JP4252039B2 - 無線基地局装置 - Google Patents

Description

本発明は、故障判定機能を備えた無線基地局装置に関する。

無線基地局装置において、受信部での受信増幅器の異常監視をパイロット信号を用いて行なうようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図９はかかる従来の無線基地局装置の全体構成をブロック図であって、１はカプラ、２はＬＮＡ（低雑音増幅器）、３はカプラ、４はＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、５はミクサ、６はＩＦ（中間周波）増幅器、７はＩＦフィルタ、２３はデュプレクサ、８は復調部、９はパイロット検波部、１０’はパイロットシンセサイザ部、１１は受信ＩＦローカル部、１２はＩＦ増幅器、１３はＢＰＦ、１４はミクサ、１５はＢＰＦ、１６はパワー増幅器、１７はアイソレータ、１８’はローカル部、１９は受信部、２０は送信部、２１，２２はアンテナ、２３はデュープレクサ、２４は信号処理部、２５は制御部である。

同図において、この無線基地局装置は２つのアンテナ２１，２２を備え、ダイバーシチ受信を行なうものとしている。アンテナ２１の受信信号とアンテナ２２の受信信号とは夫々デュープレクサ２３で帯域制限され、受信部１９において、夫々ＲＸ１系，ＲＸ０系として別々に処理されて信号処理部２４に供給される。制御部２５は受信部１９や送信部２０，信号処理部２４を制御するものであって、信号処理部２４では、この制御部２５の制御のもとに、ＲＸ１，ＲＸ０のいずれの系でも受信が良好な場合には、受信部１９で処理されたこれらの系の受信信号が合成され、また、いずれか一方の系の受信状態や受信部が異常である場合には、異常でない他方の系の受信部１９からの受信信号が選択され、所定の処理がなされる。

ここで、受信部１９について説明するが、ＲＸ１系とＲＸ０系とは同一構成をなしているので、これら系の間では、対応する同じ回路に同一符号を付け、一方の系について説明する。

デュープレクサ２３で帯域制限されたＲＦ（無線周波）帯の受信信号は、ＬＮＡ２で増幅された後、このＢＰＦ４で帯域制限されて不要成分が除去され、受信信号のみが抽出される。この受信信号はミクサ５に供給され、ローカル部１８’からのローカル信号Ｌと混合されてＩＦ（中間周波）帯の受信信号に変換される。ここで、ローカル部１８’で生成されるローカル信号Ｌは、ミクサ５で規定のＩＦ帯の受信信号が生成されるように、周波数が設定されている。ミクサ５の出力信号は、ＩＦ増幅器６で増幅された後、ＩＦフィルタ７で帯域制限されて規定のＩＦ帯の受信信号のみが抽出され復調部８に供給される。この復調部８では、受信ＩＦローカル部１１からのローカル信号（搬送波）Ｌ_IFにより、直交復調されて情報信号が得られる。この情報信号が信号処理部２４に供給される。

次に、送信部２０について説明すると、信号処理部２４で生成された直交変調されてＩＦ帯にある送信信号が供給される。この送信信号はＩＦ増幅器１２で増幅され、ＢＰＦ１３で帯域制限されてミクサ１４に供給される。このミクサ１４では、この送信信号がローカル部１８’からのローカル信号Ｌと混合され、規定のＲＦ帯の送信信号に変換される。この送信信号はＢＰＦ１５で帯域制限され、電力増幅器１６で電力増幅された後、アイソレータ１７を経由し、さらに、デュープレクサ２３で帯域制限されて一方のアンテナ２２から送信される。

上記特許文献１に記載の技術は、このような受信部１９において、パイロットシンセサイザ部１０’とパイロット検波部９とカプラ１，３とを設け、受信部１９でのＬＮＡ２の性能低下を監視するものである。

即ち、パイロットシンセサイザ部１０’はデュープレクサ２３からカプラ１に供給される受信信号の帯域外の周波数のパイロット信号Ｐを生成しており、このパイロット信号Ｐがカプラ１に供給されて受信信号と多重化される。なお、このパイロット信号Ｐは、その周波数が受信信号の帯域外、即ち、デュープレクサ２３の通過帯域外に設定されているので、アンテナ２１，２２から送信されることはない。この受信信号とパイロット信号Ｐとの多重化信号はＬＮＡ２で増幅され、カプラ３でＢＰＦ４とパイロット検波部９とに分配される。ＢＰＦ４に供給された多重化信号は帯域制限されてパイロット信号Ｐが除去され、受信信号のみが抽出される。

このパイロット検波部９では、図１０に示すように、カプラ３から分配された多重信号がＢＰＦ９ａに供給されてパイロット信号Ｐが抽出され、この抽出されたパイロット信号Ｐが増幅器９ｂで検波可能なレベルに増幅され、検波回路９ｃでこのパイロット信号Ｐが検波される。ＬＮＡ２（図９）の利得が一定であれば、この検波回路９ｃの検波出力が一定であるが、ＬＮＡ２が性能劣化して利得が低下すると、この検波回路９ｃの検波出力が低下する。従って、この検波回路９ｃの検波出力により、ＬＮＡ２の性能劣化を監視することができる。

図１１は図９に示す従来の無線基地局装置でのＬＮＡ２の利得の監視動作を示すフローチャートである。

同図において、装置の電源がＯＮすると（ステップ１００）、パイロットシンセサイザ部１０’の出力周波数が所定のパイロット周波数に設定され、このパイロット周波数のパイロット信号Ｐを出力する（ステップ１０１）。また、ローカル部１８’も所定周波数の上記のローカル信号Ｌを発生し、受信ローカル部１１も上記のローカル信号（搬送波）Ｌ_IFを発生する（ステップ１０２）。かかる状態で、受信部１９は受信が行なわれる。

これとともに、パイロット検波部９では、カプラ３によって分配される多重信号からこのパイロット信号Ｐが抽出され、この抽出されたパイロット信号Ｐを用いてＬＮＡ２の利得が監視される（ステップ１０３）。そして、このＬＮＡ２の利得に異常がなければ（ステップ１０４）、ＬＮＡ２の利得の監視が続けられるが、異常があれば（ステップ１０４）、アラームを出力して受信部が故障していることを通知する（ステップ１０５）。

このようにして、受信部１９の故障の有無を監視することができるようにしている。

また、他の従来技術として、移動体通信システムの基地局のおいて、送信時に送信信号の一部を受信部に供給し、受信部で処理された信号のレベルと送信のために送信部に供給されるこの送信信号とのレベルとを比較することにより、受信部の故障を判定するようにしたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平５ー１２２１７０号公報 特開２００２ー２４６９７８

ところで、上記特許文献１に記載の技術では、受信部のＬＮＡの利得のみを監視するものであるから、これによって故障を認識したとしても、このＬＮＡの利得の異常を検出することができるだけであって、受信部全体の監視を行なうことができない。受信部のＬＮＡ以外の部分が故障し、ＬＮＡが故障しない場合には、パイロット検波部９からはこの異常を検出することができず、異常なしと判定してしまうという問題がある。

これに対し、特許文献２に記載の技術では、受信部全体の監視を行なうことができるものの、これは送信時に行なわれるものであるから、送信時も受信部を稼動状態にしておくことが必要となり、受信部での受信に寄与しない無駄な電力の消費が増大化するし、また、受信時での受信部でのＬＮＡの監視をすることができないという問題がある。

本発明の目的は、かかる問題を解消し、受信時でのＬＮＡの利得の監視とともに、消費電力を低減できて受信部の各部の故障の有無を監視できるようにした無線基地局装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、受信信号を処理する受信動作状態と受信信号の処理が中止される故障確認動作状態とが切り替え設定される受信部と、受信部が故障確認動作状態にあるときに、受信部の故障の有無を判定する制御部とを備え、受信部は、受信動作時、受信信号の周波数帯域外の周波数のパイロット信号を発生し、故障確認動作時には、受信信号の周波数帯域内の周波数の受信部故障確認信号を発生するパイロットシンセサイザ部と、受信動作時、受信信号を復調し、故障確認動作時、受信部故障確認信号を復調する復調部と、受信動作時、パイロットシンセサイザ部から出力されて受信信号を増幅する低雑音増幅器を通ったパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号をもとに低雑音増幅器の利得を監視し、故障確認動作時、パイロットシンセサイザ部から出力されて受信信号を増幅する低雑音増幅器を通った受信部故障確認信号を遮断するパイロット検波部と、受信動作時、パイロット信号が復調部へ入力されるのを遮断し、故障確認動作時、受信部故障確認信号を復調部に供給させるフィルタとを備え、制御部は、受信部の復調部での受信部故障確認信号の復調出力をもとに、受信部全体の故障の有無を判定するものである。

本発明によれば、受信動作時に受信部での低雑音増幅器の利得を監視できるとともに、受信動作を行なう前に、受信部全体にわたる故障の有無も検出することができ、故障した受信部に無駄な受信動作を行なわせるのを防止できるとともに、受信部での消費電力の増大化も防止できる。

以下、本発明の実施形態を図面により説明する。
図１は本発明による無線基地局装置の一実施形態を示す構成図であって、１０はパイロットシンセサイザ部、１８はローカル部であり、図９に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。

同図において、この実施形態は、図９に示す従来の無線基地局装置と基本的には同じ構成をなすものであるが、パイロットシンセサイザ部１０が、上記のパイロット周波数ｆ_Pのパイロット信号Ｐとともに、このパイロット信号Ｐとは周波数が異なる周波数の受信部故障確認信号ＴＣ（その周波数を、以下、故障確認周波数ｆ_TCという）も発生し、また、ローカル部１８は、パイロットシンセサイザ部１０がパイロット信号Ｐを発生するときと受信部故障確認信号ＴＣを発生するときとで、周波数が異なるローカル信号Ｌ_Vを発生するものである。受信ＩＦローカル部１１は、図９における受信ＩＦローカル部１１と同様のＩＦローカル信号（搬送波）Ｌ_IFを発生する。

なお、図２に示すように、パイロット周波数ｆ_Pは受信信号の周波数帯域Ｆ_R外に設定され、また、故障確認周波数ｆ_TCはデュープレクサ２３の通過帯域Ｆ_D外であるが、それに近い周波数（即ち、受信時にデュープレクサ２３から供給される受信信号の帯域内、もしくはこれに近い周波数）に設定されている。ここで、アンテナ２１，２２で受信される受信信号は、図２でＳ_R’として示すように、周波数帯域Ｆ_Rの信号であるが、デュープレクサ２３によって帯域制限することにより、図２でＳ_Rとして示すように、デュープレクサ２３の通過帯域Ｆ_Dの信号となって受信部１９に供給される。

受信部１９が受信動作を行なうときには、図９に示す従来の無線基地局装置と同様、パイロットシンセサイザ部１０は、図２に示すように、受信信号の周波数帯域外のパイロット周波数ｆ_Pのパイロット信号Ｐを発生し、このパイロット信号Ｐがカプラ１で受信信号と多重化される。この多重化信号はＬＮＡ２で増幅され、カプラ３でＢＰＦ４とパイロット検波部９とに分配される。このパイロット検波部９は図１０に示す上記の構成をなしており、供給された多重化信号がＢＰＦ９ａで帯域制限されてパイロット信号Ｐのみが抽出される。このパイロット信号Ｐが増幅器９ｂで検波可能なレベルに増幅されて、検波回路９ｃで検波される。この検波回路９ｃの検波出力により、図９に示す従来の無線基地局装置と同様、ＬＮＡ２の性能劣化を監視することができる。これにより、受信中、ＬＮＡ２の性能劣化が検出される。

装置の電源がＯＮされると、直ちに受信が開始されるものではなく、受信部故障確認信号ＴＣを用いて受信部１９全体の故障確認動作が行なわれる。この故障確認動作で故障が確認されず、正常であることが確認されると、受信が開始されて受信部１９で受信動作が行なわれる。この受信部故障確認信号ＴＣがパイロットシンセサイザ部１０から発生される。

即ち、装置の電源がＯＮされると（ローカル部１８は、受信部故障確認信号ＴＣのローカル信号として設定されているので、ＲＸ１系とＲＸ０系に入力された受信信号は、ミクサ５で違うＩＦ周波数となるため、ＩＦフィルタ７で除去されて復調部８に供給されない。即ち、ＲＸ１系とＲＸ２系の受信信号がスイッチなどで遮断された状態と同じであるが、受信部故障確認信号ＴＣの周波数ｆ_TCを図２における通過帯域ｆ_D内に設定する場合には、例えば、デュープレクサ２３の受信信号の出力端子側にＯＮ，ＯＦＦの開閉スイッチを設け、ＲＸ１系とＲＸ０系との受信信号を遮断してもよい）、パイロットシンセサイザ部１０から故障確認周波数ｆ_TCの受信部故障確認信号ＴＣが出力され、カプラ１に供給される。このカプラ１では、この受信部故障確認信号ＴＣがそのまま出力され、ＬＮＡ２で増幅されてカプラ３に供給される。このカプラ３により、この受信部故障確認信号ＴＣがＢＰＦ４とパイロット検波部９とに分配されるが、このパイロット検波部９では、図１０におけるＢＰＦ９ａによって減衰されて除かれる。これにより、検波回路９ｃからは検波出力は得られない。なお、この場合には、検波回路９ａの検波出力からＬＮＡ２の利得を監視する図示しない判定手段は不動作状態に設定されており、このため、ＬＮＡ２の利得を監視しない。

一方は、ＢＰＦ４に分配された受信部故障確認信号ＴＣは、その周波数ｆ_TCがデュープレクサ２３からの受信信号の周波数内、もしくはその近傍に設定されているので、このＢＰＦ４を通過し、ミクサ５に供給される。ここで、このミクサ５には、ローカル部１８からローカル信号Ｌ_Vが供給されるが、このときのローカル信号Ｌ_Vの周波数は、これがミクサ５でＢＰＦ４からの受信部故障確認信号ＴＣと混合することにより、この受信部故障確認信号ＴＣの周波数ｆ_TCが受信時にこのミクサ５によって得られる上記のＩＦの受信信号の帯域内の周波数となるように、設定されている。このため、ミクサ５でローカル信号Ｌ_Vを用いて周波数変換された受信部故障確認信号ＴＣは、ＩＦ増幅器５で増幅された後、ＩＦフィルタ７を通過する。ＩＦフィルタ７で不要成分が除かれた受信部故障確認信号ＴＣは復調部８に供給される。

図３はこの復調部８の一具体例を示すブロック図であって、３０は分配器、３１は直交復調器、３２は搬送波発生器、３３Ｉ，３３ＱはＬＰＦ（ローパスフィルタ）、３４はＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ、３５はＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度表示）検波器、３６はＡ／Ｄコンバータ、３７は受信信号処理部、３８は受信制御部、３９はメモリである。

同図において、復調部８には、受信信号を復調するための直交復調器３１と受信電力を監視するためのＲＳＳＩ検波器３５とが設けられている。まず、この具体例の受信時の復調動作について説明する。

図１で説明したように、この復調部８には、ＩＦフィルタ８（図１）からＩＦ帯の受信信号が供給されるが、この受信信号は、分配器３０により、直交復調器３１とＲＳＳＩ検波器３５とに分配される。

直交復調器３１では、受信ＩＦローカル部１１（図１）での搬送波発生器３２からの搬送波Ｌ_IFにより、直交変調されているＩＦ帯の受信信号がＩ，Ｑ信号に復調される。これらＩ，Ｑ信号は夫々、ＬＰＦ３３Ｉ，３３Ｑで高調波成分が除去された後、Ａ／Ｄコンバータ３４でデジタル変換され、信号処理部２４（図１）での受信信号処理部３７に供給される。このようにして、受信信号を復調したＩ，Ｑ信号が得られ、これが受信信号処理部３７で処理されてもとの情報信号が得られる。

また、ＲＳＳＩ検波器３５では、分配器３０からの受信信号が検波され、平滑され受信信号の電力に応じた検波値が出力される。この検波値はＡ／Ｄコンバータ３６でデジタル値に変換され、受信信号処理部３７を介して制御部２５（図１）における受信制御部３８に供給される。受信制御部３８は、この検波値をメモリ３９に格納されている第１の基準値と比較し、検波したレベルが異常であるとき、受信部１９が故障したものと判定される。

次に、受信開始前の受信部１９の故障確認動作時でのこの復調部８の具体例の動作を説明する。

この場合には、ＩＦフィルタ７（図１）からＩＦ帯の受信信号の帯域内の受信部故障確認信号ＴＣが入力され、分配器３０によって直交復調器３１とＲＳＳＩ検波器３５とに分配される。

直交復調器３１では、この受信部故障確認信号ＴＣが搬送波発生器３２からの搬送波Ｌ_IFを用いて直交復調されるが、この受信部故障確認信号ＴＣの周波数がこの搬送波Ｌ_IFの周波数と等しいと、Ｉ，Ｑ信号としては、この受信部故障確認信号ＴＣの直流成分しか得られず、受信部故障確認信号ＴＣの電力を検出することができない。このために、復調部８に入力される受信部故障確認信号ＴＣの周波数をこの搬送波Ｌ_IFの周波数からずれた（例えば、１ＭＨｚ程度）周波数に設定する。このために、このときのローカル部１８（図１）からのローカル信号Ｌ_Vの周波数を受信動作時の周波数とは異ならせている。

ここで、受信部故障確認信号ＴＣの周波数について、まとめて説明すると、受信部故障確認信号ＴＣの周波数ｆ_TCは、パイロットシンセサイザ部１０から発生されるときには、デュープレクサ２３の通過帯域外、または、その通過帯域の近傍に設定される。ＢＰＦ４は、受信信号やこの受信部故障確認信号ＴＣを通過させるが、パイロットシンセサイザ部１０から発生されるパイロット周波数ｆ_Pのパイロット信号Ｐを遮断する通過帯域が設定されている。また、ローカル部１８からのローカル信号Ｌ_Vは、受信部１９の受信動作時には、ミクサ５で受信信号の搬送周波数が復調部８の直交復調器３１での搬送波発生器３２からの搬送波Ｌ_IFの周波数と等しくなるように、設定されるが、受信部１９の故障確認動作時には、ミクサ５で受信部故障確認信号ＴＣの周波数がこの搬送波発生器３２からの搬送波Ｌ_IFの周波数から上記のようにずれるように、設定されるのである。ＩＦフィルタ７は、このようなＩＦ帯の受信信号と受信部故障確認信号ＴＣとを通過させる通過帯域が設定されている。このように、パイロットシンセサイザ部１０とローカル部１８との出力周波数が、受信部１９の受信動作時と故障確認動作時とで切り替えられる。

図３において、直交復調器３１では、以上の周波数の搬送波Ｌ_IFを用いて受信部故障確認信号ＴＣを直交復調することにより、図４に示す９０゜位相が異なる波形のＩ，Ｑ信号が得られる。これらＩ，Ｑ信号は夫々、ＬＰＦ３３Ｉ，３３Ｑで不要信号が除去された後、Ａ／Ｄコンバータ３４でデジタル信号に変換され、受信信号処理部３７に供給される。この受信信号処理部３７では、これらデジタル信号を演算処理して受信部故障確認信号ＴＣの電力値、即ち、受信電力値が求められ、この受信電力値は受信制御部２５に供給される。

また、ＲＳＳＩ検波器３５では、受信部故障確認信号ＴＣが検波，平滑されることにより、この受信部故障確認信号ＴＣが入力レベル値として検出され、Ａ／Ｄコンバータ３６でデジタル値に変換されて受信信号処理部３７に供給される。この入力レベル値も、受信信号処理部３７から受信制御部３８に供給される。

受信制御部２５では、これら受信電力値，入力レベル値とを夫々メモリ３９に格納されている該当基準電力値と比較し、これら受信電力値，入力レベル値が異常であるか否かを検出する。受信部故障確認信号ＴＣは図１でのカプラ１から復調部８までの受信部１９全体を通して供給されるものであるから、これら受信電力値，入力レベル値の異常の有無を検出することにより、受信部１９全体の故障の有無を判定することがてきる。これら受信電力値，入力レベル値の少なくとも１つが異常であるとき、受信制御部３８は、受信部１９に故障があるとして、アラームを出力する。

なお、直交復調器３１の出力から検出した受信電力値とＲＳＳＩ検波器３５でで検出した入力レベル値のいずれか一方を用いて、受信部１９の故障の有無を判定するようにしてもよい。

このようにして、受信部１９の故障の有無を判定することができ、受信制御部３８は、この故障を検出しないときには、ローカル部１８を図２における通過帯域Ｆ_Dを受信する帯域に設定し（故障確認周波数ｆ_TCを通過帯域Ｆ_D内に設定したときには、デュープレクサ２３での開閉スイッチをＯＮする）受信部１９を故障確認状態から受信動作状態に切り替え、受信動作を開始する。受信動作が開始すると、上記のように、パイロットシンセサイザ部１０の出力周波数が故障確認周波数ｆ_TCからパイロット周波数ｆ_Pに切り替わり、パイロットシンセサイザ部１０からこのパイロット周波数ｆ_Pのパイロット信号Ｐがカプラ１に供給されて、パイロット検波部９でＬＮＡ２の利得が監視される。

図５は図１におけるパイロットシンセサイザ部１０の第１の具体例を示すブロック図であって、４０はＶＣＯ（電圧制御型発振器）、４１ａはＰＬＬ（位相ロックループ）回路、４２はＬＰＦ、４３は分配器である。

この第１の具体例は、パイロット周波数ｆ_Pと故障確認周波数ｆ_TCとの周波数間隔が比較的狭い（即ち、故障確認周波数ｆ_TCがパイロット周波数ｆ_Pに比較的近い）場合のものである。

同図において、ＶＣＯ４０の出力信号はＰＬＬ回路４１ａに供給される。このＰＬＬ回路４１ａは、ＶＣＯ４０の出力信号を分周する分周回路とこの分周回路の出力信号と基準信号とを位相比較する位相比較回路とからなり、この位相比較回路の出力信号がＬＰＦ４２に供給されてその直流成分が検出され、この直流成分が制御電圧としてＶＣＯ４０に供給される。ＶＣＯ４０からはこの制御電圧に応じた周波数、即ち、上記分周回路の分周比をＭ（＞１）とすると、基準信号のＭ倍の周波数の信号が出力される。

ここで、ＰＬＬ回路４１ａでの分周回路は、分周比が可変のものであって、受信部１９（図１）が故障確認動作状態と受信動作状態とで分周比を異ならせ、いずれの状態でも、ＶＣＯ４０の出力信号を分周して基準信号と同じ周波数の信号を生成するものである。この分周比を異ならせる方法としては、単一の分周回路を用いて分周比を異ならせてもよいが、故障確認動作状態で用いる分周回路と受信動作状態で用いる分周回路との２つの分周回路を用い、かかる状態の切り替えとともにこれら分周回路を切り替えて使用するようにしてもよい。

受信部１９（図１）が故障確認動作状態にあるときには、ＰＬＬ回路４１ａの分周回路の分周比Ｍを所定の値Ｍ₁に設定される（あるいは、分周比Ｍ₁の分周回路を用いる）ことにより、ＶＣＯ４０から基準信号の周波数のＭ₁倍の上記周波数ｆ_TCの故障確認信号ＴＣが出力され、分配器４３により、受信部１９（図１）でのＲＸ１系とＲＸ０系のカプラ１に供給される。また、受信部１９が受信動作状態に切り替わると、ＰＬＬ回路４１ａの分周回路の分周比ＭがＭ₁からＭ₂（図２の場合、Ｍ₂＞Ｍ₁）に切り替わる（あるいは、分周比Ｍ₂の分周回路に切り替わる）。これにより、ＶＣＯ４０から基準信号の周波数のＭ₂倍の上記周波数ｆ_Pのパイロット信号Ｐが出力される。このパイロット信号Ｐは、分配器４３により、受信部１９（図１）でのＲＸ１系とＲＸ０系とのカプラ１に分配される。

このようにして、パイロット周波数ｆ_Pと故障確認周波数ｆ_TCとの間隔が比較的狭い場合には、ＰＬＬ回路４１ａの分周回路の分周比Ｍを切り替えるというソフトウェアを追加するだけで、パイロット信号Ｐと受信部故障確認信号ＴＣとを共通の構成が簡単なハードウェアから取得することができる。

図６は図１におけるパイロットシンセサイザ部１０の第２の具体例を示すブロック図であって、４１ｂはＰＬＬ回路、４４ａ，４４ｂは切替スイッチ、４５はＮ分周回路、４６はミクサであり、図５に対応する部分には同一符号を付けている。

この第２の具体例は、パイロット周波数ｆ_Pと故障確認周波数ｆ_TCとの周波数間隔が比較的広い場合のものである。

同図において、ＶＣＯ４０の出力信号はＰＬＬ回路４１ｂに供給される。このＰＬＬ回路４１ｂは、ＶＣＯ４０の出力信号を一定の分周比で分周する分周回路とこの分周回路の出力信号と基準信号とを位相比較する位相比較回路とからなり、この位相比較回路の出力信号がＬＰＦ４２に供給されてその直流成分が検出され、この直流成分が制御電圧としてＶＣＯ４０に供給される。ＶＣＯ４０からはこの制御電圧に応じた周波数、即ち、上記分周回路の分周比をＭ（＞１）とすると、基準信号のＭ倍の周波数の信号が出力される。ここでは、図２に示すように、パイロット周波数ｆ_P＞故障確認周波数ｆ_TCとすると、ＶＣＯ４０のこの出力信号が周波数ｆ_TCの受信部故障確認信号ＴＣであり、切替スイッチ４４ａに供給される。

受信部１９（図１）が故障確認動作状態にあるときには、切替スイッチ４４ａは切替スイッチ４４ｂ側を選択し、切替スイッチ４４ｂは切替スイッチ４４ａ側を選択している。これにより、ＶＣＯ４０から出力される受信部故障確認信号ＴＣは切替スイッチ４４ａ，４４ｂを介して分配器４３に供給され、この受信部１９でのＲＸ１系とＲＸ０系とのカプラ１に分配される。

受信部１９（図１）が受信動作状態に切り替わると、切替スイッチ４４ａがＮ分周回路４５やミクサ４６側に切り替わり、切替スイッチ４４ｂがミクサ４６側に切り替わる。これにより、ＶＣＯ４０から出力される故障確認周波数ｆ_TCの受信部故障確認信号ＴＣがＮ分周回路４５とミクサ４６とに供給される。この分周回路４５で分周された周波数ｆ_TC／Ｎの信号はミクサ４６に供給されて故障確認周波数ｆ_TCの信号と混合され、（Ｎ＋１）ｆ_TC／Ｎの周波数の信号が生成される。分周回路４５の分周比Ｎ（＞１）は、この周波数（Ｎ＋１）ｆ_TC／Ｎがパイロット周波数ｆ_Pと等しくなるように、設定されており、これにより、ミクサ４６から周波数ｆ_Pのパイロット信号Ｐが生成される。このパイロット信号Ｐが切替スイッチ４４ｂを介して分配器４３に供給され、受信部１９（図１）でのＲＸ１系とＲＸ０系とのカプラ１に分配される。

なお、この第２の具体例では、切替スイッチ４４ａを省き、ＶＣＯ４０から出力される受信部故障確認信号ＴＣを切替スイッチ４４ａやＮ分周回路４５，ミクサ４６に常時供給するようにしてもよい。

このように、この具体例では、Ｎ分周器４５やミクサ４６などといった簡単な構成の回路を追加するだけで、異なる周波数のパイロット信号Ｐと受信部故障確認信号ＴＣとを取得することができる。

図７は図１におけるパイロットシンセサイザ部１０の第３の具体例を示すブロック図であって、４０ａ，４０ｂはＶＣＯ、４１ｃはＰＬＬ回路、４４ｃ，４４ｄは切替スイッチ、４５はＮ分周回路、４６はミクサであり、図５に対応する部分には同一符号を付けている。

この第２の具体例は、パイロット周波数ｆ_Pと故障確認周波数ｆ_TCとの周波数間隔が非常に広い場合のものである。

同図において、ＶＣＯ４０ａはパイロット周波数ｆ_Pのパイロット信号Ｐを発生し、ＶＣＯ４０ｂは故障確認周波数ｆ_TCの受信部故障確認信号ＴＣを発生するためのものである。また、ＰＬＬ回路４１ｃは、このパイロット信号Ｐを分周して基準信号と同じ周波数の信号を生成する第１の分周回路と、この受信部故障確認信号ＴＣを分周して基準信号と同じ周波数の信号を生成する第２の分周回路と、受信部１９が故障動作確認動作状態にあるときには、第２の分周回路の出力信号を選択し、受信部１９が受信動作状態にあるときには、第１の分周回路の出力信号を選択する選択回路と、選択回路で選択された信号を基準信号と位相比較する位相比較回路とを備えており、この位相比較回路の出力信号がＰＬＬ回路４１ｃの出力信号となる。さらに、切替回路４４ｃは、受信部１９が故障動作確認動作状態にあるときには、ＰＬＬ回路４１ｃの出力信号がＬＰＦ４２で処理されて得られる直流電圧をＶＣＯ４０ｂに制御電圧として供給し、受信部１９が受信動作状態にあるときには、ＰＬＬ回路４１ｃの出力信号をＬＰＦ４２で処理されて得られる直流電圧をＶＣＯ４０ａに制御電圧として供給される。

かかる構成により、受信部１９が故障動作確認動作状態にあるときには、ＶＣＯ４０ｂから故障確認周波数ｆ_TCの受信部故障確認信号ＴＣが出力される。このときには、切替スイッチ４４ｄはＶＣＯ４０ｂ側を選択しており、これにより、このＶＣＯ４０ｂで発生される受信部故障確認信号ＴＣが、分配器４３により、受信部１９（図１）でのＲＸ１系とＲＸ０系とのカプラ１に分配される。また、受信部１９が受信動作状態にあるときには、ＶＣＯ４０ａからパイロット周波数ｆ_Pのパイロット信号Ｐが出力される。このときには、切替スイッチ４４ｄはＶＣＯ４０ａ側を選択しており、これにより、このＶＣＯ４０ａで発生されるパイロット信号Ｐが、分配器４３により、受信部１９（図１）でのＲＸ１系とＲＸ０系とのカプラ１に分配される。

このように、この第３の具体例では、ＶＣＯを１つ追加するだけで、周波数が大きく異なるパイロット信号Ｐと受信部故障確認信号ＴＣとを取得することができる。

以上のように、パイロットシンセサイザ部１０（図１）を、パイロット信号Ｐと受信部故障確認信号ＴＣとの周波数の関係によるが、ほとんどの構成部分でこれら信号に共用できるようにした回路構成として、異なる周波数のパイロット信号Ｐと受信部故障確認信号ＴＣとを発生させることができる。

なお、図１でローカル部１８においても、受信部１９が故障動作確認動作状態にあるときと受信動作状態にあるときとで、異なる周波数のローカル信号Ｌ_Vが発生されるようにしているが、このための構成も、図５〜図７に示す構成のいずれかと同様のものとすることができる。勿論、このローカル信号Ｌ_Vの周波数を一定にしてもよいことは上記の通りである。

図８は以上の構成の図１に示す実施形態の動作の一具体例を示すフローチャートである。

同図において、操作の電源がＯＮすると（ステップ２００）、受信１９は故障確認動作状態に設定され、パイロットシンセサイザ部１０から故障確認周波数ｆＴＣの受信部故障確認信号ＴＣが発生され、カプラ１に供給される（ステップ２０１）。また、ローカル部１８も、この受信部故障確認信号ＴＣに応じた上記の周波数のローカル信号ＬＶが発生され、ミクサ５に供給される。さらに、受信ＩＦローカル部１１は規定の周波数の搬送波Ｌ_IFを発生し、これを復調部８に供給する（ステップ２０２）。

以上のように各周波数が設定されることにより、受信部１９でその故障確認動作が行われる。そして、復調部８において、図３で説明したように、この受信部故障確認信号ＴＣの直交復調で得られる受信電力値が規定される範囲内にあるかどうか検出され（ステップ２０３）、この規定範囲内にないときには、受信部１９が異常な状態にあると判定してアラームを出力する（ステップ２０４）。また、図３でのＲＳＳＩ検波器３５で受信部故障確認信号ＴＣを検波，平滑することによって得られる入力レベル値についても、これが規定の範囲内にあるか否か検出され（ステップ２０５）、この規定範囲内にないときには、受信部１９が異常な状態にあると判定してアラームを出力する（ステップ２０６）。

上記の受信電力値と入力レベル値とが同時に夫々の規定範囲内にあるときには、受信部１９は正常であると判定し（ステップ２０３，２０５）、受信部１９を受信動作状態に切り替え、パイロットシンセサイザ部１０からパイロット信号Ｐを出力させ（ステップ１０１）、ローカル部１８からのローカル信号Ｌ_Vの周波数を上記のように切り替えて（ステップ１０２）、ステップ１０３〜ステップ１０５の動作を行なう。かかる動作は、従来の図１１に示した動作と同様である。

このようにして、この実施形態では、受信部１９の各部の故障（例えば、図３において、Ａ／Ｄコンバータ３４の測定値が正常でＡ／Ｄコンバータ３６の測定値が異常であるとき、ＲＳＳＩ検出器３５の故障。Ａ／Ｄコンバータ３６が正常でＡ／Ｄコンバータ３４が異常のとき、搬送波発生器３２を含む直交復調器３１系の異常。両方が異常の場合には、ローカル部１８を含むカプラからＩＦフィルタまでの故障）の有無を検出することができ、しかも、この検出は受信動作開始前に行なわれるものであるから、受信部１９が故障した状態で受信を開始することを防止することが可能となる。

また、故障した系の電源を断とすることにより、低消費電力化を行なうことも可能である。

さらに、この受信動作開始前の故障確認動作のための期間は、この確認ができる期間であればよいから、格別長い期間である必要はなく、このための受信部１９での消費電力はわずかなものである。

本発明による無線基地局装置の一実施形態を示す構成図である。 図１における実施形態の受信周波数とパイロット信号及び受信部故障確認信号の周波数との関係を示す図である。 図１における復調部の一具体例を示すブロック図である。 図３における直交復調器での復調部故障確認信号の復調波形を示す図である。 図１におけるパイロットシンセサイザ部の第１の具体例を示すブロック図である。 図１におけるパイロットシンセサイザ部の第２の具体例を示すブロック図である。 図１におけるパイロットシンセサイザ部の第３の具体例を示すブロック図である。 図１に示す実施形態の故障確認動作の一具体例を示すフローチャートである。 従来の無線基地局装置の全体構成を示すブロック図である。 図９におけるパイロット検波部の一例を示すブロック図である。 図９に示す無線基地局装置の受信系でのＬＮＡの監視動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ カプラ
２ ＬＮＡ
３ カプラ
４ ＢＰＦ
５ ミクサ
６ ＩＦ増幅器
７ ＩＦフィルタ
８ 復調部
９ パイロット検波部
１０ パイロットシンセサイザ部
１１ 受信ＩＦローカル部
１２ ＩＦ増幅器
１３ ＢＰＦ
１４ ミクサ
１５ ＢＰＦ
１６ パワー増幅器
１７ アイソレータ
１８ ローカル部
１９ 受信部
２０ 送信部
２３ デュープレクサ
２４ 信号処理部
２５ 制御部
３０ 分配器
３１ 直交復調器
３２ 搬送波発生器
３３Ｉ，３３Ｑ ＬＰＦ
３４ Ａ／Ｄコンバータ
３５ ＲＳＳＩ検波器
３６ Ａ／Ｄコンバータ
３７ 受信信号処理部
３８ 受信制御部
３９ メモリ
４０，４０ａ，４０ｂ ＶＣＯ
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ ＰＬＬ回路
４２ ＬＰＦ
４３ 分配器
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ 切替スイッチ
４５ Ｎ分周回路
４６ ミクサ

Claims (1)

1. 受信信号を処理する受信動作状態と該受信信号の処理が中止される故障確認動作状態とが切り替え設定される受信部と、該受信部が故障確認動作状態にあるときに、該受信部の故障の有無を判定する制御部とを備え、
   該受信部は、
   該受信動作時、該受信信号の周波数帯域外の周波数のパイロット信号を発生し、該故障確認動作時には、該受信信号の周波数帯域内の周波数の受信部故障確認信号を発生するパイロットシンセサイザ部と、
   該受信動作時、受信信号を復調し、該故障確認動作時、該受信部故障確認信号を復調する復調部と、
   該受信動作時、該パイロットシンセサイザ部から出力されて受信信号を増幅する低雑音増幅器を通った該パイロット信号を抽出し、抽出した該パイロット信号をもとに該低雑音増幅器の利得を監視し、該故障確認動作時、該パイロットシンセサイザ部から出力されて受信信号を増幅する低雑音増幅器を通った該受信部故障確認信号を遮断するパイロット検波部と、
   該受信動作時、該パイロット信号が該復調部へ入力されるのを遮断し、該故障確認動作時、該受信部故障確認信号を該復調部に供給させるフィルタと
   を備え、
   該制御部は、該受信部の復調部での該受信部故障確認信号の復調出力をもとに、該受信部全体の故障の有無を判定することを特徴とする無線基地局装置。

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