JP4721372B2

JP4721372B2 - 無線送信切替方法および無線送信切替装置

Info

Publication number: JP4721372B2
Application number: JP2008277454A
Authority: JP
Inventors: 秀樹秦; 一等相馬
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: JP2010109498A

Description

本発明は、無線送信機を冗長構成とする無線通信システムにおける無線送信切替方法および無線送信切替装置に関する。

運用中の現用送信機に故障が生じた場合や定期保守等により現用送信機が送信を停止する場合に、予備送信機による送信へ切り替えて送信を継続できるようにした冗長構成の無線通信システムが周知である。

従来のこの種の無線送信機切替は、無線送信機が有する電力増幅部を構成する増幅器の出力をON/OFFすることで送信出力を開始/停止（停波または待機）する方式を採用している（例えば、特許文献１参照）。現用送信機の増幅器動作がONで予備送信機の増幅器動作がOFFとなっている状態から、現用の増幅器動作をOFFとし予備の増幅器動作をONとするのである。また、増幅器動作をOFFからONとする場合は増幅器へ給電開始することで実現できる。

このような増幅器への給電電圧による制御に加えて、自動的に送信電力レベルを安定化するためのフィードバック回路（ALC制御回路）を備えるのが一般的であるが、これにより次のような過渡的応答特性を伴うことになる。増幅器への給電制御信号をONからOFFとしたとき、増幅器への電圧制御値が過渡応答的な垂下動作となり、更に残存電圧またはALC等の残存制御のため、無線送信出力は即時に停止できずに過渡的に垂下してから出力停止に至る。同様に増幅器の給電制御信号をOFFからONする場合にも、増幅器への電圧制御値が増幅器の動作可能電圧に至るまでは動作できず、動作を開始できた後の増幅器は過渡応答の後、所要の送信電力レベルを復元することになる。

この過渡応答は、増幅器の電圧制御値が急激に変動した場合には増幅器の所要の送信電力レベルに対して行き過ぎ制御や遅れ制御が生じ、無線送信機の出力スペクトラムマスク規定や隣接チャンネル干渉規定（ETSI EN302 217-2-2に規定）を逸脱する事態になり得る。このマスク規定を基準に無線回線設計、隣接チャンネル無線回線設計がなされており、本規定は無線ライセンスを必要とするポイントツーポイントの無線回線では遵守必須の要件である。

図５は運用送信機切替時に、送信電力レベルが急激に上昇制御したときに増幅器が不安定動作となった結果、正常状態（実線波形）から規定外（点線波形）となるようにスペクトラムマスク規定（台形状）を逸脱して、隣接チャンネルの送信電力レベル（破線波形）に不当干渉している様子を示す。図５において、自己の無線回線の過剰応答により、左右の隣接チャンネル無線回線への干渉量を増大させ、隣接チャンネルの無線伝送品質を劣化させていることが分かる。

当然ながら、送信の切替完了までの時間が長いほど顧客のサービスが停止している不稼働時間が長いことになるので、各メーカとも無線切替時間の短縮で無線通信システムの性能を競う必要があった。このため、増幅器への給電制御による過渡応答時間を低減する手法を採ろうとして急激に増幅器の電圧制御を行うと、上述のように増幅器の過剰動作が生じ、復元すべき送信電力レベルを過渡的に行き過ぎる結果となる。

そこで、スペクトラムマスク規定の逸脱や隣接チャンネル無線回線への不要波干渉を起こさないようにするため、現用送信機の出力を停止した後に予備送信機の送信を開始し、かつ無線送信機切替後の増幅器への給電制御は、自動的に送信電力レベルを安定化するためのフィードバック回路の過剰応答、応答遅延を防止するため、徐々に下降、上昇制御することが一般的であった。このため、送信機切替完了までの時間が長くなることから無線通信が途絶える時間も長くなっていた。

図６は現用送信機から予備送信機へ切り替えるときの送信電力レベルの波形図である。図６の横軸は左から右に時間が進行し、縦軸は送信電力レベルを示している。実線が現用送信機の送信電力レベル、破線が予備送信機の送信電力レベルである。

現用送信機が運用レベル（X）を出力している状態から、例えば定期保守のために時刻 t1 において切替制御が開始されるものとし、現用送信機の出力停止制御が指示される。これにより現用送信機の増幅器への給電制御信号がONからOFFになる。しかし、急激に電圧制御値を下降させると現用送信機の増幅器の動作が不安定になり不要波を生じることになるため、現用送信機の送信電力レベルが変化量aの下降傾斜となるように徐々に電圧制御値を下降させ、時刻 t2 でOFF状態として現用送信機の送信電力レベルを停止レベルにさせる。

現用側の給電制御信号がOFF状態となってから、時刻 t3 で予備側の給電制御信号をOFF状態からON状態にし、電圧制御値を徐々に上昇させる。このときも、スペクトラムマスク規定の逸脱や隣接チャンネル無線回線への不要波干渉を起こさないように、増幅器が安定動作を保てるように変化量bの上昇傾斜のように徐々に電圧制御値が上昇する制御を行う。そして、時刻 t4 で予備送信機が運用レベル（X）に到達したときに送信機切替動作が完了する。言うまでも無く、時刻 t4 では、先の現用送信機の送信電力レベルは停止レベルに固定されたままとなっており、自回線の無線通信に障害とならないように制御が継続されている。

図６の例では、現用送信機から予備送信機へ切り替えるためには（t4−t1）の時間を要するが、切替え時間を短縮するため、現用送信機の送信電力レベルを標準送信出力値（運用レベル）のまま、予備送信機に対する制御電圧を送信停波制御値（出力遮断状態）から待機送信出力値に変化させて、予備送信機の送信電力レベルを待機送信出力値まで持ち上げ、その後に現用送信機の送信電力レベルを出力遮断状態に向けて下降させる。同時に予備送信機の送信電力レベルを標準送信出力値に向けて上昇させるようにした技術が公知である（例えば、特許文献２参照）。

特開平08-316852（第３頁、図１）特開2005-210590（第５頁〜第６頁、図３）

しかしながら、上述した特許文献２記載の従来技術では、現用送信機の送信出力レベルを運用レベルのままにした状態から予備送信機の送信出力レベルを待機状態とするが、無線通信装置の送信出力レベルは現用送信機の送信出力レベルに予備送信機の送信出力レベルが合成されるので、自己無線回線の品質維持と隣接チャンネル無線回線への干渉配慮から待機送信出力値は最小限に留めておく必要が生じる。これでは、待機送信出力値は停止レベルにあるのと同じ状況であり、現用送信機を停波した後に予備送信機の送信出力を停止レベルから立上げ開始するのと大差ないため、無線回線が復旧するまでの時間短縮が十分でないという欠点がある。

そこで、本発明の目的は、現用送信機から予備送信機に送信切替をする際、隣接チャンネルへの干渉を起こすことなく切替を短時間に完了して、顧客へのサービス中断時間を短縮できる無線送信切替方法および無線送信切替装置を提供することにある。

本発明の無線送信切替方法は、送信中の現用送信機と送信停止中の予備送信機とで冗長構成する無線通信システムにおける無線送信切替方法において、低運用レベル（Y）および作動レベル（Z）を予め設定する手順と、現用送信機と予備送信機の送信電力レベルを検出して逐次記憶する手順と、現用送信機から予備送信機へ切り替える際に、現用送信機の送信電力レベルを運用レベル（X）から低運用レベルまで早急に下降させ、同時に予備送信機の送信電力レベルを停止レベルから運用レベルに向けて上昇させる手順と、現用送信機から予備送信機へ切り替える際に、現用送信機の送信電力レベルが低運用レベルであるか、また予備送信機の送信電力レベルが低運用レベルと作動レベルとの差（Y-Z）以上であるかを判定する手順と、判定結果により現用送信機と予備送信機の送信電力レベルを制御する手順を有することを特徴とする。

より詳しくは、上記の送信電力レベルの制御は、現用送信機の送信電力レベルが低運用レベルになると固定し、また予備送信機の送信電力レベルが、低運用レベルとの差が作動レベルまで上昇すると、現用送信機の送信電力レベルを低運用レベルから停止レベルへ向けて下降させるものであることを特徴とする。

また、上記の低運用レベルは、運用レベルから無線通信システムの無線回線ロス変動マージンを削ったレベルであり、上記の作動レベルは、低運用レベルと、予備送信機の送信電力レベルの上昇により対向との信号通過に影響し始める予備送信機の送信電力レベルとの差レベルであることを特徴とする。

本発明の無線送信切替装置は、送信中の現用送信機（図１の1r,2rおよび3r）と送信停止中の予備送信機（図１の1p,2pおよび3p）とで冗長構成する無線通信システムにおける無線送信切替装置において、現用送信機と予備送信機の送信電力レベルを検出して逐次記憶する送信電力レベル検出・記憶部（図１の10）と、低運用レベルおよび作動レベルが予め設定され、現用送信機から予備送信機へ切り替える際に、送信電力レベル検出・記憶部から伝達される現用送信機の送信電力レベルが低運用レベルであるか、また予備送信機の送信電力レベルが低運用レベルと作動レベルとの差以上であるかを判定する送信電力レベル設定部（図１の11）と、現用送信機から予備送信機へ切り替える際に、現用送信機の送信電力レベルを運用レベルから低運用レベルへ早急に下降させ、同時に予備送信機の送信電力レベルを停止レベルから運用レベルに向けて上昇させ、また判定結果により現用送信機と予備送信機の送信電力レベルを制御する送信切替制御部（図１の12）を設けたことを特徴とする。

本発明の他の無線送信切替装置（図６）は、送信中の複数ｎ個の現用送信機に対して１つの予備送信機で冗長構成する無線通信システムにおける無線送信切替装置において、ｎ個の現用送信機と予備送信機の送信電力レベルを検出して逐次記憶する送信電力レベル検出・記憶部（図６の310）と、ｎ個の現用送信機対応の低運用レベルおよび作動レベルが予め設定され、現用送信機から予備送信機へ切り替える際に、送信電力レベル検出・記憶部から伝達される当該現用送信機の送信電力レベルが低運用レベルであるか、また予備送信機の送信電力レベルが低運用レベルと作動レベルとの差以上であるかを判定する送信電力レベル設定部（図６の311）と、現用送信機から予備送信機へ切り替える際に、当該現用送信機の送信電力レベルを運用レベルから低運用レベルへ早急に下降させ、同時に予備送信機の送信電力レベルを停止レベルから運用レベルに向けて上昇させ、また判定結果により当該現用送信機と予備送信機の送信電力レベルを制御する送信切替制御部（図６の312）を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、現用送信機から予備送信機に切り替える際、現用送信機の送信電力レベルを運用レベルから低運用レベルに早急に下降させ、同時に予備送信機の送信電力レベルを停止レベルから運用レベルへ向けて上昇させ、現用送信機の送信電力レベルは、予備送信機の送信電力レベルが低運用レベルと作動レベルとの差以上に上昇する時刻まで低運用レベルに固定し、その時刻で現用送信機の送信電力レベルを低運用レベルから停止レベルへ向けて下降制御することとしたため、予備送信機の送信電力レベルが充分に上昇してから現用送信機から予備送信機に切り替える。この結果、顧客へのサービス中断時間を短縮できるという顕著な効果をもたらす。そして、低運用レベルと作動レベルの設定により計画的に切替を実行することとしたので、隣接チャンネルへの干渉を起こすこともない。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明が適用された無線通信システムの一実施の形態を示すブロック図である。この無線通信システムは現用送信機１台と予備送信機１台で冗長構成とし、現用と予備の送信出力を合成して、１つのアンテナから対向局へ無線送信出力する。

一方の送信機は、変調部1rと周波数変換部2rと電力増幅部3rで構成され、他方の送信機は変調部1pと周波数変換部2pと電力増幅部3pとで構成される。合成部4は電力増幅部3rで増幅された無線信号と電力増幅部3pで増幅された無線信号を合成し、放射器であるアンテナ部5から対向する局向けに無線放射されることで無線送信が可能となる。２つの送信機は、いずれかが現用となり他方が予備となり、送信電力レベル検出・記憶部10，送信電力レベル設定部11および送信切替制御部12でその切替を行なう。現用と予備の区別は送信切替制御部12にフラグで設定される。

ベースバンド信号101は変調部1rと変調部1pに入力される。変調部1rでは、ベースバンド信号101を無線送信出力するための変調を行い、変調信号102rを出力する。変調部1pでは、ベースバンド信号101を無線送信出力するための変調を行い、変調信号102pを出力する。変調部1r，1pは、無線装置の変調方式に応じた変調を行う。

ポイントツーポイント無線装置で使用される主な変調方式としては、4PSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM等がある。この変調方式によって所要C/N値が異なる。また、この変調部内で誤り訂正機能を具備することで、無線伝送によって生じた誤りを受信側で検出し訂正できる。この誤り訂正能力によっても所要C/N値を改善させることができる。

変調信号102rは周波数変換部2rへ入力され、変調信号102pは周波数変換部2pへ入力される。周波数変換部2r，2pは、変調信号を無線伝送できる無線周波数へ変換する機能を有する。例えば、変調信号が140MHz帯の信号であり、これを周波数変換により5GHz帯の無線周波数へ変換する機能である。変調部1rおよび周波数変換部2rと、変調部1pおよび周波数変換部2pにおける動作は全く同一であり同時進行形で行なわれる。

無線周波数に変換された無線信号103rは電力増幅部3rによって増幅され、無線増幅信号104rとなる。同様に、無線周波数に変換された無線信号103pは電力増幅部3pによって増幅され、無線増幅信号104pとなる。この動作も同時に行なわれるが、増幅器の増幅値は送信切替制御部12からの送信電力レベル制御信号202r，202pによって切り替えられ、実質的には一方だけが出力するようにできる。無線増幅信号104r，104pは、合成部4により合成され、無線送信信号105rpとしてアンテナ5に送られる。

送信電力レベル検出・記憶部10は、電力増幅部3r，3pから出力される送信電力レベル104r，104pに対応する送信電力レベル値201r，201pを検出し、その値を逐次記憶すると共に、送信電力レベル情報203r，203pにより検出結果を送信電力レベル設定部11へ逐次伝達する。

送信電力レベル設定部11には、切替時の送信電力レベルを切替え途上で運用レベル（X）から一時的に下降される低運用レベル（Y）、および低運用レベル（Y）に対して現用システムに応じた実質上の切替開始のための作動レベル（Z）が設定される。低運用レベル（Y）の設定は、現用と予備の無線信号を合成しても、なお運用レベル（X）を超えることないように行い、更に作動レベル（Z）の設定は現用の所要C/N（Carrier/Noise）値を確保できるように行なう。C/N値とは、信号通過に必要な主信号レベルと雑音レベルとの比であり、この比以上の主信号レベルが確保できれば信号通過が可能となる値である。

送信電力レベル設定部11は、送信機の切替時には、送信電力レベル検出・記憶部10から伝達される送信電力レベル情報203から、現用送信機の送信電力レベルが低運用レベル(Y)になったかの判定と、予備送信機の送信電力レベルが（Y-Z）、即ち、現用送信機の送信電力レベルである低運用レベル（Y）と、予備送信機の送信電力レベル（Y-Z）との差が作動レベル（Z）以下になったかの判定を行い、判定結果を判定情報204により送信切替制御部12に伝達する。

ここで、運用レベル（X）と低運用レベル（Y）の関連および作動レベル（Z）について説明する。無線通信システムは、無線回線ロスが少ないような晴天の日であっても、無線回線ロスが多い雨天の日であっても、対向への信号通過を維持する必要があり、またフェージング等の影響による無線回線ロス増減にも対応できるように、マージンを考慮した無線回線設計がなされ、運用レベル（X）および低運用レベル（Y）はそのような観点から定められる。即ち、通常は、運用レベル（X）で送信出力され、状況の変化にも対応できるように余裕のある無線通信が行なわれている。

しかし、送信機の切替え時は短時間に終了するから、切替に要する間はマージンがなくとも運用には差し支えのない低運用レベル（Y）でしのぐこととする。そして、送信電力レベルの下降値（X-Y）を予備送信機の送信出力レベルのために充当し、現用送信機の送信電力レベルを下降させると同時に予備送信機の送信電力レベルを上昇させる。このことが、切替時間を短縮できるという効果をもたらす。低運用レベル（Y）は、切替に要する間における予備送信機の送信電力レベルと合成されても、なお隣接チャンネルへの干渉を増やさないような値とされる。

作動レベル（Z）は、所要C/N値によって定まる値であって、現用送信機の送信電力レベルと予備送信機の送信電力レベルの差が、この値になると現用送信機と予備送信機の切替を開始する。現用送信機の送信電力レベルと予備送信機の送信電力レベルの差が作動レベル（Z）以上の間は、対向との信号通過への影響は現れることはないが、作動レベル（Z）以下になると、どのような受信電界であっても信号通過ができない状態となる。

送信切替制御部12は、切替え制御時に作動し、判定情報204に応じて、過渡的に増幅器の不安定動作が生じないように徐々に電力増幅部3rと電力増幅部3pの増幅値を制御する。図２は現用送信機から予備送信機へ運用を切り替えるときの送信電力レベルの波形図である。図２の横軸は左から右に時間が進行し、縦軸は送信電力レベルを示している。実線が現用送信機の送信電力レベル、破線が予備送信機の送信電力レベルである。

現用送信機が運用レベル（X）を出力している状態から、例えば定期保守のために時刻 t1 において切替制御が開始されるものとし、現用送信機の出力停止制御が指示される。これにより、現用送信機の送信電力レベルは運用レベル（X）から停止レベルに向けて下降させ、また予備送信機の送信電力レベルは停止レベルから運用レベル（X）向けて上昇させる。

しかし、急激に電圧制御値を下降させると、現用送信機の増幅器内のレベル値を安定化させるためのフィードバック回路が不安定になり不要波を生じることになるため、現用送信機の送信電力レベルは変化量a（例えば、5dB程度）の下降傾斜となるように制御し、低運用レベル（Y）に達すると、時刻 t2 迄この値に固定する。同様の理由から、予備送信機の送信電力レベルは変化量b（例えば、1dB程度）の上昇傾斜となるように制御する。

予備送信機の送信電力レベルが時刻 t2 において（Y-Z）に達すると、現用送信機の送信電力レベルを低運用レベル（Y）から変化量aで停止レベルに向けて再び下降させる。予備送信機の送信電力レベルは変化量bでの上昇を継続し、時刻 t3 で低運用レベル（Y）に達するものとする。変化量a，bより判断して、時刻 t3 では現用送信機の送信電力レベルは既に停止レベルに達している。時間（t3−t2）=T2 が実質的なサービス中断時間である。予備送信機の送信電力レベルが時刻 t4 で運用レベル（X）に達するとすると、時間（t4−t1）=T1 が切替時間である。

図３は現用送信機から予備送信機へ運用を切り替えるときの手順を示すフローチャートである。先ず、運用レベル（X），低運用レベル(Y)および作動レベル（Z）を予め送信電力レベル設定部11に設定しておく（図３のステップS1）。また、当初は、変調部1rと周波数変換部2rと電力増幅部3rで構成される送信機が現用送信機、変調部1pと周波数変換部2pと電力増幅部3pとで構成される送信機が予備送信機とされ、その旨を示す現用／予備フラグが送信切替制御部12に初期設定される（図３のステップS2）。

通信が行なわれている間、送信電力レベル検出・記憶部10は送信電力レベル値201r，201pを検出し記憶して（図３のステップS3）、送信電力レベル情報203r，203pとして送信電力レベル設定部11へ伝達する。正常運用状態の場合は送信機の切替実行はなく（図３のステップS4でNo）、上述の動作が繰り返されている。

しかし、現用送信機に故障が生じてアラーム（ALM）が報告された場合や定期保守等により、送信切替制御部12に切替指示が外部から入力されると、図２に示したような送信機の切替実行へ移行する（図３のステップS4でYes）。即ち、送信切替制御部12は判定情報204に応じて、電力増幅部3rと電力増幅部3pの増幅値を図２に示したように制御する。

先ず、送信切替制御部12は現用の電力増幅部3rに対して、送信電力レベル制御信号202rにより運用レベル（X）で送信していた送信出力を低運用レベル（Y）へ向けて下降制御する（図３のステップS5）。そして、同時に送信切替制御部12は予備の電力増幅部3pに対して、送信電力レベル制御信号202pにより停止レベルから運用レベル（X）へ向けて上昇制御する（図３のステップS6）。

送信電力レベル検出・記憶部10は送信電力レベル値201r，201pを検出し記憶して（図３のステップS7）、送信電力レベル情報203r，203pとして送信電力レベル設定部11へ伝達する。送信電力レベル設定部11は、送信電力レベル検出・記憶部10から伝達される送信電力レベル情報203rから、現用送信機の送信電力レベル104rが低運用レベル（Y）になったかを判定し（図３のステップS8）、その判定結果を判定情報204により送信切替制御部12に伝達する。

現用送信機の送信電力レベル104rが低運用レベル（Y）になっていない間はステップS5へ戻るが、低運用レベル（Y）になると、送信切替制御部12は現用送信出力の下降制御を停止する（図３のステップS9）。そして、予備送信機の送信電力レベル104pが（Y-Z）、即ち、現用送信機の送信電力レベルである低運用レベル（Y）と、予備送信機の送信電力レベル104pとの差が作動レベル（Z）になったかを送信電力レベル設定部11で判定し（図３のステップS10）、その判定結果を判定情報204により送信切替制御部12に伝達する。

予備送信機の送信電力レベル104pが（Y-Z）になっていない間はステップS6へ戻って、運用レベル（X）に向けて上昇制御する。（Y-Z）になると（図３のステップS10）、送信切替制御部12は現用送信機の送信電力レベル104pを低運用レベル(Y)から停止レベルに向けて下降制御する（図３のステップS11）。予備送信機の送信電力レベル104pは、運用レベル（X）に向けての上昇を継続する。送信電力レベル検出・記憶部10は送信電力レベル値201r，201pを検出し記憶して（図３のステップS12）、送信電力レベル情報203r，203pとして送信電力レベル設定部11へ伝達する。

送信電力レベル設定部11は、送信電力レベル値104rが停止レベルに到達し、かつ送信電力レベル値104pが運用レベル（X）に到達したことを検出すると（図３のステップS13）、現用／予備フラグを変更する（図３のステップS14）。この結果、当初に設定された（図３のステップS2）現用／予備フラグは、変調部1rと周波数変換部2rと電力増幅部3rで構成される送信機が予備送信機、変調部1pと周波数変換部2pと電力増幅部3pとで構成される送信機が現用送信機とされ、ここに送信機の切替処理が終了する。

［発明の他の実施の形態］
以上に説明した無線通信システムは（１＋１）の冗長構成であったが、本発明は、複数ｎ個の現用送信機に対して、図４に示すように、１つの予備送信機で冗長構成とする（ｎ＋１）冗長構成の無線通信システムにも同様に適用できる。予備送信機は、ｎ個いずれの現用送信機がサービスを停止しても、それに代わってサービスを引き継ぐことができる。

図４において、送信電力レベル検出・記憶部310，送信電力レベル設定部311および送信切替制御部312を含む点線で囲まれたブロックが予備機であり、その下にｎ個の現用送信機が示されている。即ち、予備機は、変調部，周波数変換部および電力増幅部から成る予備送信機の他、送信電力レベル検出・記憶部，送信電力レベル設定部および送信切替制御部を備え、ｎ個の現用送信機それぞれは変調部，周波数変換部および電力増幅部から成る。

（１＋１）冗長構成の無線通信システムに対して、予備送信機の変調部へ供給するベースバンド信号101を切り替えるベースバンド信号切替部301が新たに追加される。ベースバンド信号切替部301はｎ種の現用送信機のベースバンド信号を切り替え、予備送信機へ供給する機能を有する。

送信電力レベル検出・記憶部310は、ｎ個の現用送信機の電力増幅部からの送信電力レベル値（401r-1から401r-n）と予備送信機の電力増幅部からの送信電力レベル値を受けとって逐次記憶し、送信電力レベル設定部311へ伝達する。送信電力レベル設定部311には、最大n種の低運用レベル（Y）と作動レベル（Z）が設定される。送信電力レベル設定部311は、送信機切替の際、該当する現用送信機についての判定情報を送信切替制御部312へ伝達する。

ｎ個の現用送信機が異なる過渡応答を有する増幅器を有する場合は、増幅器の過渡的応答によって決まる増幅器毎の不安定動作が生じない変化量aおよび変化量bを変えた値で送信切替制御部312が電力増幅部を制御する必要がある。つまり、ｎ種の特性の増幅器がある場合には、変化量aは（a-1）から（a-n）のn種の個別の値で制御し、変化量ｂも（b-1）から（b-n）のｎ種の個別の値で制御することになる。このように増幅器の回路要件により変化量a、bは送信電力レベル設定部311に格納しておき、該当する変化量a，bを送信電力レベル制御（図３のステップS5,S6,S11）のために使用することができる。

更に、現用送信機の変調方式や無線周波数が異なる場合には、その変調方式や無線周波数の情報を送信電力レベル設定部311に設定しておき、現用送信機を予備送信機に切り替える場合、送信電力レベル設定部311は変調部を該当する変調方式に切り替え、周波数変換部を該当する無線周波数に切り替えることが可能である。

送信電力レベル設定部311は、以上のような種々の設定に基づく判定情報を送信切替制御部312へ伝達し、送信切替制御部312は該当する現用送信機へ送信電力レベル制御信号（402r-1〜402r-n）を伝達する。かくして、予備送信機は、（１＋１）冗長構成の無線通信システムの場合と同様な手順で、n種の現用送信機の特性に応じて動作し、現用送信機から予備送信機へ切り替え、また切り戻すことができる。

最後に、図１に示した無線通信システムは、現用送信機１台と予備送信機１台で冗長構成とし、現用と予備の送信出力を合成して、１つのアンテナ部5から対向局へ無線送信出力する構成であったが、現用と予備を合成せずに、２つのアンテナからおのおの無線送出するスペースダイバーシティ構成にしても、本発明の無線送信切替制御は同様に適用できる。この場合、予備の電力増幅部3pにもアンテナ部5と同等の別のアンテナが接続される。また、合成部4は不要となり、アンテナ部5が現用の電力増幅部3rに直接に接続される。

本発明の無線送信切替装置の一実施の形態を示すブロック図本発明における送信機切替時の送信電力レベルの波形図本発明における送信機切替手順を示すフローチャート本発明の無線送信切替装置の他の実施の形態を示すブロック図増幅器の不安定動作によるスペクトラムマスク逸脱の様子を示す図従来技術における送信機切替時の送信電力レベルの波形図

符号の説明

1r,1p 変調部
2r,2p 周波数変換部
3r,3p 電力増幅部
4 合成部
5 アンテナ部
10，310 送信電力レベル検出・記憶部
11，311 送信電力レベル設定部
12、312 送信切替制御部
301 ベースバンド信号切替部

Claims

送信中の現用送信機と送信停止中の予備送信機とで冗長構成する無線通信システムにおける無線送信切替方法において、
低運用レベルおよび作動レベルを予め設定する手順と、
前記現用送信機と前記予備送信機の送信電力レベルを検出して逐次記憶する手順と、
前記現用送信機から前記予備送信機へ切り替える際に、前記現用送信機の送信電力レベルを運用レベルから前記低運用レベルまで早急に下降させ、同時に前記予備送信機の送信電力レベルを停止レベルから前記運用レベルに向けて上昇させる手順と、
前記現用送信機から前記予備送信機へ切り替える際に、前記現用送信機の送信電力レベルが前記低運用レベルであるか、また前記予備送信機の送信電力レベルが前記低運用レベルと前記作動レベルとの差以上であるかを判定する手順と、
前記判定結果により前記現用送信機と前記予備送信機の送信電力レベルを制御する手順を有し、
前記送信電力レベルの制御は、前記現用送信機の送信電力レベルが前記低運用レベルになると固定し、また前記予備送信機の送信電力レベルが、前記低運用レベルとの差が前記作動レベルまで上昇すると、前記現用送信機の送信電力レベルを前記低運用レベルから前記停止レベルへ向けて下降させるものであることを特徴とする無線送信切替方法。
前記低運用レベルは、前記運用レベルから前記無線通信システムの無線回線ロス変動マージンを削ったレベルであることを特徴とする請求項１記載の無線送信切替方法。
前記作動レベルは、前記低運用レベルと、前記予備送信機の送信電力レベルの上昇により対向との信号通過に影響し始める予備送信機の送信電力レベルとの差レベルであることを特徴とする請求項１または２に記載の無線送信切替方法。
送信中の現用送信機と送信停止中の予備送信機とで冗長構成する無線通信システムにおける無線送信切替装置において、
前記現用送信機と前記予備送信機の送信電力レベルを検出して逐次記憶する送信電力レベル検出・記憶部と、
低運用レベルおよび作動レベルが予め設定され、前記現用送信機から前記予備送信機へ切り替える際に、前記送信電力レベル検出・記憶部から伝達される前記現用送信機の送信電力レベルが前記低運用レベルであるか、また前記予備送信機の送信電力レベルが前記低運用レベルと前記作動レベルとの差以上であるかを判定する送信電力レベル設定部と、
前記現用送信機から前記予備送信機へ切り替える際に、前記現用送信機の送信電力レベルを運用レベルから前記低運用レベルへ早急に下降させ、同時に前記予備送信機の送信電力レベルを停止レベルから前記運用レベルに向けて上昇させ、また前記判定結果により前記現用送信機と前記予備送信機の送信電力レベルを制御する送信切替制御部を設け、
前記送信電力レベルの制御は、前記現用送信機の送信電力レベルが前記低運用レベルになると固定し、また前記予備送信機の送信電力レベルが、前記低運用レベルとの差が前記作動レベルまで上昇すると、前記現用送信機の送信電力レベルを前記低運用レベルから前記停止レベルへ向けて下降させるものであることを特徴とする無線送信切替装置。
送信中の複数ｎ個の現用送信機に対して１つの予備送信機で冗長構成する無線通信システムにおける無線送信切替装置において、
前記ｎ個の現用送信機と前記予備送信機の送信電力レベルを検出して逐次記憶する送信電力レベル検出・記憶部と、
前記ｎ個の現用送信機対応の低運用レベルおよび作動レベルが予め設定され、前記現用送信機から前記予備送信機へ切り替える際に、前記送信電力レベル検出・記憶部から伝達される当該現用送信機の送信電力レベルが前記低運用レベルであるか、また前記予備送信機の送信電力レベルが前記低運用レベルと前記作動レベルとの差以上であるかを判定する送信電力レベル設定部と、
前記現用送信機から前記予備送信機へ切り替える際に、当該現用送信機の送信電力レベルを運用レベルから前記低運用レベルへ早急に下降させ、同時に前記予備送信機の送信電力レベルを停止レベルから前記運用レベルに向けて上昇させ、また前記判定結果により当該現用送信機と前記予備送信機の送信電力レベルを制御する送信切替制御部を設け、
前記送信電力レベルの制御は、前記現用送信機の送信電力レベルが前記低運用レベルになると固定し、また前記予備送信機の送信電力レベルが、前記低運用レベルとの差が前記作動レベルまで上昇すると、前記現用送信機の送信電力レベルを前記低運用レベルから前記停止レベルへ向けて下降させるものであることを特徴とする無線送信切替装置。