KR100629287B1 - 고장 검출 장치 - Google Patents

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닛본 덴끼 가부시끼가이샤
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Abstract

기지국(202)은 이동국(2031∼203N)으로부터 그들의 송신 전력와 수신 전력의 통지를 받아, 주장치에 이들에 대한 송신 전력과 이들로부터의 수신 전력에 대한 정보와 함께 고장 검출부(218)에 입력하고, 고장 검출부(218)는 전파로(2041∼204N) 각각의 상류 하류의 전파 손실을 구하여, 이들의 차가 소정의 허용 범위를 초과할 때, 그 양태에 따라 어느 송신기 또는 수신기가 고장인지를 판별함으로써, 송신기 또는 수신기의 고장 검출을 위한 특별한 회로가 불필요하다.
송신기, 고장 검출, 기지국, 이동국, 전파 손실, 수신기

Description

고장 검출 장치{FAILURE DETECTING DEVICE}
일반적으로 송신기의 고장을 검출하려면 송신기로부터 실제로 출력되는 송신 출력 전력을 그 송신기의 주위에서 검파하고, 이에 따라 송신기에 입력한 송신 입력 신호의 전력과 송신 출력 전력을 비교함으로써 용이하게 실현할 수 있다(일본 특허공개 2001-230737호 공보 참조). 그런데 수신기의 고장에 대해 생각해 보면, 수신기의 출력으로 수신 전력 자체를 검출하는 것이 가능하긴 하지만, 수신기에 입력하는 입력 신호는 매우 미약할 뿐만 아니라 신호가 언제 입력될지도 정확하게 알 수 없다. 따라서, 일반적으로는 수신기에 입력한 전력을 검출하는 것은 불가능하다. 이 때문에, 수신기에서는 송신기와 같이 입출력 전력을 비교하여 수신기의 고장을 검출할 수 없다.
그래서, 종래에는 수신기의 소비 전류나 수신기를 구성하는 회로의 각 단의 증폭기에 대해 설정한 전압(바이어스 전압)을 감시하여, 그 변동을 체크함으로써 고장을 검출하는 것이 행해지고 있었다.
도 6은 종래의 수신기 고장 검출 장치의 회로 구성의 일례를 도시한 것이다. 이 수신기 고장 검출 장치(100)는 수신기(101)의 내부에서 수신 신호(102)를 입력하여 차례로 증폭하는 제1 증폭부(103)∼제3 증폭부(105)와, 이들 제1 증폭부(103)∼제3 증폭부(105)의 도시하지 않은 소정 부분의 바이어스 전압(106)∼바이어스 전 압(108)을 입력하는 고장 검출부(109)를 구비하고 있다. 제3 증폭부(105)로부터는 증폭후의 수신 출력(111)을 얻을 수 있다.
이와 같은 수신기 고장 검출 장치(100)에서, 고장 검출부(109)는 제1 증폭부(103)∼제3 증폭부(105)가 정상인 경우의 바이어스 전압(106)∼바이어스 전압(108)을 각각 미리 기억한다. 그리고 수신기(101)가 작동중인 경우에는, 이들 정상시의 바이어스 전압(106)∼바이어스 전압(108)의 범위에 유지되고 있는지의 여부를, 이들의 전압을 비교하는 도시하지 않은 회로에서 항상 체크한다. 이러한 체크의 결과, 어떠한 시점에서 바이어스 전압(106)∼바이어스 전압(108)의 적어도 하나가 정상적인 범위 이외의 전압이 되었을 때, 예를 들어 제1 증폭부(103)~제3 증폭부(105)의 일부에서 회로의 쇼트(단락)가 발생하거나, 절단이나 회로 부품의 소손 등의 장애가 발생한 가능성이 있다고 하여 고장의 검출을 행한다.
이와 같은 고장 검출 장치에서는 각각의 증폭기에 의해 감시하는 바이어스 전압이 다른 것이 통상적이다. 따라서, 복수의 전압 비교 회로를 설치할 필요가 있다.
또한 고장의 판정을 정밀도 높게 행하기 위해서는, 1개의 증폭부에 대해서도 가능한 한 많은 회로 부분의 전압을 체크할 필요가 있다. 이 때문에, 고장 검출 장치에 필요로 하는 전압 비교 회로의 수가 많아져, 장치의 비용 상승의 요인이 된다는 문제가 있었다.
또한 고장 검출 장치를 정밀도 높게 동작시키기 위해서는, 각각의 구성 부품에 특성의 불균일이 있더라도 수신기 각부의 전압 조정을, 미리 정한 값의 범위에서 행할 필요가 있었다. 이 때문에, 예를 들어 도 6에 도시한 제1 증폭부(103)∼제3 증폭부(105) 중의 제1 증폭부(103)의 증폭율이 큰 정도만큼 제2 증폭기(104)의 증폭율을 낮추어 전체적인 증폭율의 조정을 도모하는 등의 융통성있는 조정이 곤란하게 되어, 수신기의 조정에 시간을 필요로 한다는 문제도 있었다.
본 발명의 목적은 송신기 혹은 수신기의 고장 검출을 위한 특별한 회로를 불필요하게 하는 고장 검출 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 관한 고장 검출 장치는 (가) 통신 상대의 적어도 하나의 통신 단말로부터 주장치(主裝置)가 송신한 신호의 수신 전력과 주장치에 대한 신호의 송신 전력의 쌍방의 통지를 받는 통지 수신 수단과, (나) 통신 단말로부터의 수신 전력 및 통신 단말로의 송신 전력을 판별하는 판별 수단과, (다) 통지 수신 수단으로부터 출력된 2개의 전력과 판별 수단으로부터 출력된 2개의 전력으로부터, 통신 단말과 주장치 사이의 쌍방향의 전파 손실을 산출하는 전파 손실 산출 수단과, (라) 전파 손실의 차이가 소정의 허용 범위내에 존재하는지를 점검하는 차분 점검 수단과, (마) 이 차분 점검 수단에서 허용 범위내에 존재하지 않는 경우에, 통신 단말 및 주장치의 적어도 한쪽의 송수신 장치에 고장이 있다고 판별하는 고장 판별 수단을 구비한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 고장 검출 장치를 구비한 통신 시스템을 도시한 시스템 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 있어서의 이동국과 기지국의 이들 4종류 전력의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 실시예에 있어서의 고장 검출부를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 본 실시예의 고장 검출부에서 채용되고 있는 고장 검출 처리의 흐름의 개요를 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 도 4의 단계 S310에 있어서의 송수신기의 고장 유무의 판정 처리를 구체적으로 나타낸 플로우차트이다.
도 6은 종래의 수신기 고장 검출 장치의 회로 구성의 일례를 도시한 블럭도이다.
이하, 실시예에 대해 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 고장 검출 장치를 구비한 통신 시스템을 도시한다. 이 통신 시스템(200)은 기지국 안테나(201)를 구비한 기지국(202)과, 이 기지국(202)과 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식으로 통신을 행하는 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)으로 구성된다.
기지국 안테나(201)와 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)의 각각의 사이에는 신호의 송수신을 행할 때에 제1 전파로(2041)∼제N 전파로(204N)가 형성된다. 이들 제1 전파로(2041)∼제N 전파로(204N)의 전파 손실은 제1 이동국(2031)∼제N 이 동국(203N)의 위치 등 배치 환경에 따라 변화하지만, 여기에서는 이들을 제1 전파 손실(L1)∼제N 전파 손실(LN)로 나타내는 것으로 한다.
기지국(202)은 기지국 안테나(201)와 접속된 송수 공용기(211)를 구비한다. 기지국 안테나(201)로부터 얻은 수신 신호(212)는 송수 공용기(211)를 거쳐, 송수 공용기(211)와 접속된 수신기(213)에 입력되어 수신된다. 수신기(213)의 출력측에는 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)에 각각 l대 1로 대응하는 형태로 제1 수신 신호 처리부(2141)∼제N 수신 신호 처리부(214N)가 배치되어 접속된다.
제1 수신 신호 처리부(2141)∼제N 수신 신호 처리부(214N)는 각각 이동국 송신 전력(Ptm1∼PtmN) 및 이동국 수신 전력(Prm 1∼PrmN)을 제1 수신 신호 처리부(2141)∼제N 수신 신호 처리부(214N)와 접속된 고장 검출부(218)에 입력한다.
고장 검출부(218)는 제1 송신 신호 처리부(2211)∼제N 송신 신호 처리부(221N)로부터 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)에 각각 대응하는 기지국 송신 전력(Ptb1∼PtbN)을 수신한다. 또한 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N) 중 어느것이 고장을 일으킨 경우에는 제1 고장 통지 신호(2231)∼제N 고장 통지 신호(223N) 중 대응하는 것을 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)의 해당하는 곳으로 출력한다.
제1 송신 신호 처리부(2211)∼제N 송신 신호 처리부(221N)는 송신기(225)와 접속된다. 송신기(225)로부터 출력되는 송신 신호(226)는 송수 공용기(211)를 거쳐 기지국 안테나(201)로 보내지고, 여기에서 제1 전파로(2041)∼제N 전파로(204N)를 통해 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)으로 송신된다.
이와 같은 통신 시스템(200)에서, 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)으로부터의 송신 신호는 기지국 안테나(201)를 통해 기지국(202)에서 수신된다. 수신된 신호는 송수 공용기(211)에 의해 송신 신호(226)와 분리되어 수신 신호(212)로서 수신기(213)에 입력된다. 수신기(213)에서는 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)으로부터 송신되고 기지국(202)에서 수신된 수신 신호(212)를, 신호 처리가 가능한 주파수로 변환함과 동시에, 이를 소정의 전력까지 증폭한다. 제1 수신 신호 처리부(2141)∼제N 수신 신호 처리부(214N)는 이 증폭후의 신호를 역확산 처리하여, 각각의 이동국(2031∼203N)으로부터 보내 온 이동국 신호를 추출한다. 제1 수신 신호 처리부(2141)∼제N 수신 신호 처리부(214N)는 추출한 수신 신호에 대한 수신 전력을 각각 검출한다. 이들의 수신 전력을 기지국 수신 전력(Prb1∼Prb N)으로 나타내기로 한다.
그런데, 이 통신 시스템(200)에서는 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)이, 이들이 기지국(202)측에 송신한 송신 전력 및 기지국(202)으로부터 보내 온 송신 신호(226)의 수신 전력을 각각 검출하고, 이들의 검출 결과를 신호의 송출시에 기 지국(202)에 대해 송출한다.
제1 수신 신호 처리부(2141)∼제N 수신 신호 처리부(214N)는 이들 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)으로부터 보내져 온 이동국 송신 전력(Ptm 1∼PtmN) 및 이동국 수신 전력(Ptm1∼PtmN)에 대한 정보를 복조하여 추출한다. 그리고 이들 이동국 송신 전력(Ptm1∼PtmN) 및 이동국 수신 전력(Ptm 1∼PtmN)을 기지국 수신 전력(Prb1∼PrbN)과 함께 고장 검출부(218)에 공급한다.
또한, 기지국(202)은 제1 송신 신호 처리부(2211)∼제N 송신 신호 처리부(221N)를 거쳐 송신기(225)로부터 송출되는 기지국 송신 전력(Ptb1∼P tbN)을 고장 검출부(218)에 공급한다.
도 2는 이동국과 기지국의 이들 4종류의 전력의 관계를 도시한다. 이 도면에서는 임의의 이동국(X), 제X 상류(upstream) 전파로(204Xu), 제X 하류(downstream) 전파로(204Xd) 및 기지국과의 관계를 나타낸다.
도 1에 도시한 고장 검출부(218)에서는 이들 기지국 수신 전력(Prbx), 기지국 송신 전력(Ptbx), 이동국 송신 전력(Ptmx) 및 이동국 수신 전력(Prmx)을 사용하여, 기지국(202)과 이동국(203x)의 사이에 있어서의 전파 손실을 계산한다.
또한, 이와 함께 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)의 산출한 결과를 비교 한다. 이에 따라, 기지국(202)의 수신기(213) 혹은 각 이동국(2031∼203N)의 고장을 검출한다. 이에 대해서는 나중에 상세하게 설명한다.
기지국(202)은 그 고장 검출부(218)에서 어떠한 고장을 검출하면, 고장이 제1 송신 신호 처리부(2211)∼제N 송신 신호 처리부(221N)의 어느 것에 관한 것이라면, 대응하는 이동국(203)에 그 통지를 송출한다.
고장이 판명되었다는 이 통지는 고장 검출부(218)로부터 제1 송신 신호 처리부(2211)∼제N 송신 신호 처리부(221N)에 있어서의 고장에 대응한 부위로 송출되어 송신기(225)로 보내진다. 송신기(225)에서는 이를 RF 신호로 주파수 변환함과 동시에 송신에 필요한 전력까지 증폭한다. 이 증폭후의 신호는 송수 공용기(211)에서 수신 신호와 합성되어, 기지국 안테나(201)를 통해 송신된다. 이에 따라, 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N) 중 해당하는 이동국(203)이 고장이 판명되었다는 정보를 수신할 수 있다.
상술한 고장 검출부(218)에 대해 상세하게 설명한다.
고장 검출부(218)는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)으로부터 이동국 송신 전력(Ptmx) 및 이동국 수신 전력(Pr mx)의 통지를 받는 통지 수신부(218a)와, 제1 수신 신호 처리부(2141)∼제N 수신 신호 처리부(214N)에 의해 추출된 기지국 수신 전력(Prbx) 및 기지국 송신 전력(Ptbx)을 판별하는 판별부(218b)를 구비한다.
또한, 고장 검출부(218)는 통지 수신부(218a) 및 판별부(218b)와 접속되어, 통지 수신부(218a)로부터 입력된 이동국 송신 전력(Ptmx) 및 이동국 수신 전력(Pr mx)과, 판별부(218b)로부터 입력된 기지국 수신 전력(Prbx) 및 기지국 송신 전력(Pt bx)으로부터, 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)과 기지국(202) 사이의 쌍방향의 전파 손실을 각각 산출하는 전파 손실 산출부(218c)를 구비한다.
또한, 고장 검출부(218)는 전파 손실 산출부(218c)에 접속되어, 전파 손실 산출부(218c)에서 산출된 쌍방향의 전파 손실의 차이가 허용 범위내인지의 여부를, 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N) 각각에 대해 점검하는 차분 점검부(218d)를 구비한다.
또한, 고장 검출부(218)는 차분 점검부(218d)와 접속되어, 차분 점검부(218d)에서 전파 손실의 차이가 허용 범위내에 없다고 판단된 이동국 및 기지국에 대해 고장이 있는지의 여부를 판별하는 고장 판별부(218e)를 구비한다.
또한, 고장 검출부(218)는 고장 판별부(218e)와 접속되어, 고장 판별부(218e)에 의해 고장이 있다고 판별된 이동국 및 기지국에 고장이 있다는 취지를 통지하는 고장 통지부(218f)를 구비한다.
그런데 지금, 도 1에 도시한 N대의 이동국(2031∼203N)의 이동국 송신 전력 및 이동국 수신 전력이 다음과 같았다고 한다. 이 때, 이들 이동국(2031∼203N)은 모두 정상적인 동작을 행하고 있다.
제1 이동국 이동국 송신 전력(Ptm1)=-40dBm
이동국 수신 전력(Prm1)=-30dBm
제2 이동국 이동국 송신 전력(Ptm2)=-20dBm
이동국 수신 전력(Prm2)=-40dBm
……
제N 이동국 이동국 송신 전력(PtmN)=+10dBm
이동국 수신 전력(PrmN)=-60dBm
이 때의 기지국에서의 이들 이동국(2031∼203N)에 대한 기지국 송신 전력 및 기지국 수신 전력이 다음과 같다고 한다. 단, 이 때 기지국(202)은 정상적인 동작을 행하고 있다.
제1 이동국에 대한 기지국 송신 전력(Ptb1)=+20dBm
기지국 수신 전력(Prm1)=-90dBm
제2 이동국에 대한 기지국 송신 전력(Ptb2)=+30dBm
기지국 수신 전력(Prb2)=-90dBm
……
제N 이동국에 대한 이동국 송신 전력(PtmN)=+40dBm
이동국 수신 전력(PrmN)=-90dBm
이러한 예의 경우, 고장 검출부(218)에서는 이상의 측정 결과를 사용하여 기지국(202)과 각 이동국(2031∼203N) 사이의 전파로(2041∼204N)의 전파 손실을 다음의 (1)식을 사용하여 계산할 수 있다. 단, 부호 X는 임의의 전파로를 나타낸다.
상류 신호 전파 손실(LXu)=Ptmx-Prbx
하류 신호 전파 손실(LXd)=Ptbx-Prmx … (1)
또한 각 이동국(2031∼203N)과의 전파 손실은 다음의 (2)식과 같이 하여 산출된다.
제1 이동국과의 상류 신호 전파 손실=하류 신호 전파 손실=50dB
제2 이동국과의 상류 신호 전파 손실=하류 신호 전파 손실=70dB
……
제N 이동국과의 상류 신호 전파 손실=하류 신호 전파 손실=100dB … (2)
단, 통상의 경우, 동일한 이동국(203)에 있어서 상류 신호와 하류 신호의 주파수는 다르다. 이 때문에, 상류 신호 전파 손실과 하류 신호 전파 손실은 다른 값을 취한다. 여기에서는 설명을 간단하게 하기 위해 하류 신호 전파 손실과 상류 신호 전파 손실은 동일한 것으로 하고 있다. 단, 실제로는 상류 신호와 하류 신호의 주파수는 기지(旣知)이다. 이 때문에, 동일 전파로에 있어서의 상류 신호 전파 손실과 하류 신호 전파 손실은 계산으로 구할 수 있다. 또한 전파 손실의 보정도 용이하다.
지금, 기지국(202)의 수신기(213)가 고장이고, 이에 따라 기지국(202)측의 수신 레벨이 모두 10dB 저하한 경우를 설명한다. 이 때, 제1∼제N 이동국(2031∼203N)은 모두 정상이다. 이러한 가정하에서는, 기지국(202)에서 검출되는 제1∼제N 이동국(2031∼203N)으로부터의 수신 전력은 모두 1OdB 저하한다. 그러나, 이들 수신 전력은 기지국(202)의 수신기(213)가 정상인 상태에서도 모두 동일한 것이라고는 할 수 없다. 따라서, 검출된 수신 전력을 나타내는 정보만으로는 수신기(225)의 레벨이 저하했는지, 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)으로부터 보내져 오는 신호의 입력 신호 레벨이 저하했는지를 구별할 수 없다.
본 실시예에서는 이를 판별하기 위해 기지국(202)과 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N) 사이의 전파 손실을 산출한다. 앞의 (2)식의 전제로서 상류 신호 전파 손실과 하류 신호 전파 손실은 동일한 것으로 하고 있다. 그래서, 기지국(202)의 수신기(213)가 고장난 후의 각 이동국(2031∼203N)의 전파 손실은 다음의 (3)식에서 나타낸 바와 같이 된다.
제1 이동국과의 상류 신호 전파 손실=60dB (+1OdB)
제1 이동국과의 하류 신호 전파 손실=50dB
제2 이동국과의 상류 신호 전파 손실=80dB (+1OdB)
제2 이동국과의 하류 신호 전파 손실=70dB
……
제N 이동국과의 상류 신호 전파 손실=11OdB (+1OdB)
제N 이동국과의 하류 신호 전파 손실=1OOdB … (3)
이와 같이 (3)식을 (2)식과 비교해 보면, 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)의 모두에 있어서, 상류 신호 전파 손실이 하류 신호 전파 손실보다도 1OdB만큼 손실이 증가하고 있다. 이에 따라, 기지국(202)측의 수신기(225)의 이득이 1OdB 저하한 것, 즉 수신기(225)가 단독으로 고장난 것이 판정된다.
다음에, 제1 이동국(2031)의 수신기(도시 생략)만이 고장나고, 이에 대해 10dB의 이득의 저하가 발생한 경우를 고려한다. 이 때, 제2∼제N 이동국(2032∼203N) 및 기지국(202)은 정상이라고 한다. 이 경우에는, 각 이동국(2031∼203N )의 전파 손실은 다음의 (4)식에서 나타낸 바와 같이 된다.
제1 이동국과의 상류 신호 전파 손실=50dB
제1 이동국과의 하류 신호 전파 손실=60dB
제2 이동국과의 상류 신호 전파 손실=하류 신호 전파 손실=70dB
……
제N 이동국과의 상류 신호 전파 손실=하류 신호 전파 손실=1OOdB … (4)
이 결과, (4)식과 (2)식을 비교하면 제1 이동국(2031)의 수신기의 이득이 10dB 저하한 것, 즉 제1 이동국(2031)의 수신기가 단독으로 고장난 것이 판정된다.
다음에, 기지국(202)과 제1 이동국(2031)의 이득이 동시에 10dB 저하한 경우를 생각한다. 이 때, 제2∼제N 이동국(2032∼203N)은 모두 정상이라고 한다. 이 경우, 각 이동국(2031∼203N)의 전파 손실은 다음의 (5)식에서 나타낸 바와 같이 된다.
제1 이동국과의 상류 신호 전파 손실=60dB (+1OdB)
제1 이동국과의 하류 신호 전파 손실=60dB (+1OdB)
제2 이동국과의 상류 신호 전파 손실=80dB (+1OdB)
제2 이동국과의 하류 신호 전파 손실=70dB
……
제N 이동국과의 상류 신호 전파 손실=110dB (+1OdB)
제N 이동국과의 하류 신호 전파 손실=100dB … (5)
이 (5)식에서 (+1OdB)라 기재한 부분은 (4)식과 비교한 결과를 나타낸다. 이와 같이 (5)식에서는 제1 이동국(2031)에서만 상류 신호와 하류 신호의 전파 손실이 동일하게 되어 있고, 제2 이동국(2032)∼제N 이동국(203N)에서는 모두 상류 신호의 전파 손실이 하류 신호의 전파 손실보다 10dB 높아진다.
통상의 경우, 전부가 함께 고장나는 것보다도 일부가 고장날 확률이 훨씬 높다. 그래서 모든 이동국(2031∼203N)의 상류 신호 전파 손실이 모두 1OdB 저하하고 있기 때문에, 우선 기지국(202)의 이득이 10dB 저하한 것으로 판정된다. 다음으 로, 고장난 이동국의 수는 정상적인 이동국의 수보다 매우 작다고 가정할 수 있으므로, 제1 이동국(2031)의 수신기의 이득이 1OdB 저하했다고 판정된다.
본 실시예의 고장 검출 장치에서는 고장의 검출을 기지국(202)측이 집중적으로 실시한다. 이 때문에, 기지국(202)측은 자국(自局) 및 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)의 고장의 상황을 파악할 수 있지만, 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)측에서는 독자적으로 고장을 파악할 수 없다. 그래서, 기지국(202)은 예를 들면 제1 이동국(2031)만이 고장났을 때에는 이를 제1 송신 신호 처리부(2211)로 출력하고, 송신기(225)는 이를 제1 이동국(2031)으로 송출한다. 이에 따라, 제1 이동국(2031)은 자신의 송신기 혹은 수신기의 고장을 알고, 이를 복구시키기 위한 대책을 취할 수 있다.
도 4는 이상 설명한 실시예에 있어서의 고장 검출부에서 채용되고 있는 고장 검출 처리의 흐름의 개요를 나타낸 것이다. 도 1에 도시한 고장 검출부(218)는 도시하지 않은 CPU(중앙 처리 장치)를 구비하고, 마찬가지로 도시하지 않은 ROM(Read Only Memory) 등의 기억 매체에 저장한 소정의 제어 프로그램을 실행함으로써 고장 검출 처리를 실행한다.
우선 고장 검출부(218)는 변수 n을 초기화하여 “1”로 한다(단계 S301). 이 때, 나중에 설명하는 버퍼 메모리의 내용도 클리어한다. 그리고, 전파 손실 산출부(218c)는 제N 이동국(203n)에 대한 상류 신호 전파 손실(Lnu) 및 하류 신호 전 파 손실(Lnd)을 (1)식에 의해 구한다(단계 S302). 이 때, 변수 n은 “1”이므로, 구체적으로는 다음의 (6)식의 연산이 행해진다.
상류 신호 전파 손실(L1u)=Ptm1-Prb1
하류 신호 전파 손실(L1d)=Ptb1-Prm1 … (6)
다음에, 차분 점검부(218d)에 있어서, 단계 S302에서 구한 상류 신호 전파 손실(Lnu)과 하류 신호 전파 손실(Lnd)이 거의 같은 범위인지 여부의 판별이 행해진다(단계 S303). 앞의 설명에서는 양자의 차이를 “0”으로 하였지만, 여기에서는 예를 들어 양자의 차이가 +10dB의 범위내라면 “0”이라고 근사하여 설명한다. 양자의 차이가 “0”이면(예), 도시하지 않은 버퍼 메모리에 있어서의 제1 이동국(2031)에 대응하는 변수 n이 “1”인 구획에 “0”을 기록한다(단계 S304).
이 처리가 종료하면, 변수 n을 “1”만큼 카운트업하고(단계 S305), 변수 n이 이동국(2031∼203N)의 총수 “N”보다 큰 값이 되었는지의 여부를 체크한다(단계 S306). 변수 n이 총수 “N” 이하이면, 아직 송신기 및 수신기를 체크할 이동국(203)이 남아 있다(아니오). 그래서, 이 경우에는 단계 S302로 돌아가 다음의 제2 이동국(2032)에 대한 처리로 이행한다.
한편, 단계 S303의 처리에서 상류 신호 전파 손실(Lnu)과 하류 신호 전파 손실(Lnd)이 허용치 밖이고, 또한 상류 신호 전파 손실(Lnu)이 하류 신호 전파 손실 (Lnd)보다 크다고 판별되었을 경우에는(단계 S307: 예), 그 변수 n에 대해 상기 버퍼 메모리의 대응하는 곳에 “+”를 기록한다(단계 S308). 그리고, 단계 S305의 처리로 진행하게 된다. 또한, 단계 S303의 처리에서 상류 신호 전파 손실(Lnu)과 하류 신호 전파 손실(Lnd)이 허용치 밖이고, 또한 상류 신호 전파 손실(Lnu)이 하류 신호 전파 손실(Lnd)보다 작다고 판별되었을 경우에는(단계 S307: 아니오), 그 변수 n에 대해 상기 버퍼 메모리의 대응하는 부분에 “-”을 기록한다(단계 S309). 그리고 단계 S305의 처리로 진행한다.
이와 같이 하여, 제1∼제N 이동국(2031∼203N) 중 제1 이동국(2031)으로부터 차례로 상류 신호 전파 손실(Lnu)과 하류 신호 전파 손실(Lnd)의 차이가 허용 범위내(“0”)인지, 그보다 큰 편인지(“+”) 혹은 작은 편인지(“-”)의 판별이 순차 행해진다. 그리고, 단계 S306에서 제N 이동국(203N)까지의 체크가 종료하면(예), 상기한 버퍼 메모리의 내용에 따라 고장 판별부(218e)에 있어서, 기지국(202) 및 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)에 대한 송수신기의 고장 유무의 판정 처리가 행해진다(단계 S310).
도 5는 도 4의 단계 S310에 있어서의 송수신기의 고장 유무의 판정 처리를 구체적으로 나타낸 것이다. 우선, 상기한 버퍼 메모리에 저장된 모든 변수 “1”∼“n”에 대해 상류 신호 전파 손실(Lnu)과 하류 신호 전파 손실(Lnd)의 차이가 허 용 범위내(“0”)라고 판별되었을 경우에는(단계 S321: 예), 기지국(202) 및 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)의 송신기 및 수신기는 모두 정상이라고 판정된다(단계 S322).
또, 기지국(202) 및 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)의 송신기 및 수신기가 모두 고장나 있는 경우에는, 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)의 모두에 대해서 상류 신호 전파 손실(Lnu)과 하류 신호 전파 손실(Lnd)의 차이가 허용 범위내(“0”)인 현상이 발생할 수 있지만, 여기에서는 이러한 극히 예외적인 고장의 양태는 상정하지 않는다. 또한, 기지국(202) 및 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)의 송신기에 대해서는 이미 설명한 바와 같이 본 발명에 의하지 않고도 고장의 검출을 행할 수 있다. 그래서, 이와 병용함으로써 고장의 판정을 보다 정확하게 행할 수 있지만, 여기에서는 이에 대해서 특별히 고찰하지 않는다.
단계 S321에서 모든 변수 n에 대해 허용 범위내(“0”)라고는 판별되지 않았던 경우에는(아니오), 모든 변수 n에 대해 “-”가 되었는지 여부의 체크가 행해진다(단계 S323). 모든 변수 n에 대해 “-”가 되었을 경우에는(예), 하행 방향 전파로의 전파 손실이 상행보다 모두 크게 된다. 이 현상은 기지국(202)의 송신기(225)가 고장인 경우와 제1∼제N 이동국(2031∼203N)의 모든 수신기가 고장인 경우를 생각할 수 있다. 그러나, 제1 이동국(2031)∼제N 이동국(203N)의 모든 수신기가 일제히 고장날 가능성은 극히 낮다. 그래서, 이 경우에는 기지국(202)의 송신기(225)가 고장나 있다는 판정이 행해진다(단계 S324).
다음에, 일부의 변수 n에 대해 “-”가 되었을 경우에는(단계 S325: 예), “-”로 판정된 이동국(203)에 대해 수신기가 고장나 있다고 판정된다(단계 S326). 이 경우에는, 고장 통지부(218f)는 고장이라고 판정된 이들 이동국(203)에 기지국(202)이 신호를 송신할 때에 수신기가 고장이라는 취지의 통지를 행한다(단계 S327). 이에 따라, 통지를 받은 이동국(203)은 그 수신기에서 통지를 재생하여 고장의 발생을 알고, 그 복구를 신속히 행할 수 있다.
다음에, 모든 변수 n에 대해 허용 범위내(“0”)라고는 판별되지 않았던 경우에서, 적어도 일부의 변수 n에 대해서도 “-”가 되지 않은 경우에(단계 S323: 아니오, 단계 S325: 아니오), 모든 변수 n에 대해서 “+”가 되었는지 여부의 체크가 행해진다(단계 S328). 모든 변수 n에 대해서 “+”가 되었을 경우에는(예), 기지국(202)의 수신기(213)(도 1)가 고장나 있다고 판정된다(단계 S329).
마지막으로, 일부의 변수 n에 대해 “+”가 되었을 경우를 설명한다(단계 S328: 아니오). 이 경우에는 변수 n에 대해서 “+”가 된 이동국의 송신기가 고장났다고 판정된다(단계 S330). 이 경우에도, 고장이라고 판정된 이들의 이동국(203)에 기지국(202)이 신호를 송신할 때에 수신기가 고장이라는 취지의 통지를 아울러 행한다(단계 S331). 이에 따라, 통지를 받은 이동국(203)은 그 수신기에서 통지를 재생하여 고장의 발생을 알고, 그 복구를 신속히 행할 수 있다.
또, 이상 설명한 실시예에서는 수신기 혹은 송신기의 고장을 고장의 유무라고 하는 2단계의 평가로 행했지만, 증폭율이 다소 과부족하는 정도의 고장과 이 이 상의 고장과 같이 고장의 정도를 보다 세밀하게 판정하도록 하여도 된다. 또한 실시예에서는 송신기의 고장에 대해서도 함께 판정하였지만, 수신기의 고장만을 판정 하는 것도 가능하다.
또한, 실시예에서는 휴대 전화기 등의 이동국에 대한 고장의 검출에 대해 설명하였지만, 다른 무선기에 대해서도 본 발명을 마찬가지로 적용할 수 있는 것은 당연하다.
상술한 실시예에 의하면, 장치 자신(自裝置), 예를 들면 기지국이 통신하는 통신 상대의 통신 단말로부터 장치 자신이 송신한 신호의 수신 전력과 장치 자신에 대한 신호의 송신 전력의 쌍방의 통지를 받음과 동시에, 장치 자신이 그 통신 단말로부터 수신하는 전력 및 이 통신 단말에 송신하는 전력을 판별하여, 이들 4종류의 데이터로부터 통신 단말과 장치 자신 간의 쌍방향의 전파 손실을 산출하도록 하고 있다. 그리고, 차분 점검 수단에 의해 이들 쌍방향의 전파 손실의 차이가 소정의 허용 범위내에 존재하는지를 점검한다. 1개의 전파로의 쌍방향의 전파 손실은 쌍방의 송수신 장치가 정상이면 일치하거나 소정의 허용 범위내에 들어 있다. 그래서, 이것이 허용 범위내에 존재하지 않는다고 판별되었을 때 전파로의 양측으로서의 통신 단말 혹은 장치 자신의 어느쪽인가에 고장이 있다고 판별한다. 즉, 장치 자신과 통신 상대의 통신 단말과의 각각의 신호의 송신 전력 및 수신 전력을 아는 것으로, 이들 장치간의 송수신 장치의 고장의 유무를 특별한 하드웨어를 필요로 하지 않고 판별할 수 있다.
또한, 복수의 통신 단말과 통신하는 장치 자신의 고장 검출을 행할 수 있다. 이 경우에는, 이들 복수의 통신 단말로부터 장치 자신이 송신한 신호의 수신 전력과 장치 자신에 대한 신호의 송신 전력의 쌍방의 통지를 받음과 동시에, 장치 자신이 그들 통신 단말로부터 수신하는 전력 및 이 통신 단말에 송신하는 전력을 판별하여, 이들 4종류의 데이터로부터 각각의 통신 단말과 장치 자신 간의 쌍방향의 전파 손실을 산출하도록 하고 있다. 그리고, 차분 점검 수단에 의해 이들 쌍방향의 전파 손실의 차이가 소정의 허용 범위내에 존재하는지를 점검한다. 1개의 전파로의 쌍방향의 전파 손실은, 쌍방의 송수신 장치가 정상이면 일치하거나 소정의 허용 범위내에 있다. 그래서, 이것이 허용 범위내에 존재하지 않는다고 판별된 장치 자신과 통신 단말의 그룹에 대해서는 그 통신 단말 혹은 장치 자신의 어느것인가에 고장이 있다고 판별할 수 있다. 또한, 복수의 통신 단말과의 상호 관계에서 더욱 상세한 고장의 검출을 행하는 것도 가능하다. 즉, 장치 자신이 복수의 통신 단말과 통신을 행할 때, 이들 복수의 통신 단말과의 사이에서 전파 손실을 산출하여, 쌍방향의 전파 손실의 차이가 소정의 허용 범위내에 존재하지 않는다고 판별된 통신 단말 혹은 장치 자신의 송수신 장치에 고장이 있다고 판별하기 때문에, 이들 장치의 고장의 유무를 특별한 하드웨어를 필요로 하지 않고 판별할 수 있다.
또한, 복수의 통신 단말의 전부에 대해 차분 점검 수단이 허용 범위내에 존재하지 않다고 판별되었을 경우에는 복수의 통신 단말 모두가 고장났거나 장치 자신이 고장났을 가능성이 있지만, 복수의 통신 단말의 모두가 고장날 확률보다도 장치 자신이 고장날 확률이, 각각이 고장을 일으키는 확률이 거의 같은 경우에는 높다. 그래서, 이 경우에는 장치 자신측의 송수신 장치가 고장났다고 판별한다.
또한 복수의 통신 단말의 일부에 대해 차분 점검 수단이 허용 범위내에 존재하지 않는다고 판별되었을 때에는, 이들 허용 범위내에 존재하지 않는다고 판별된 통신 단말의 송수신 장치에 고장이 있다고 판별한다.
또한, 장치 자신의 송수신 장치가 고장이라고 판별되었을 경우에는, 더욱 상세한 고장의 판별을 행하도록 하고 있다. 즉, 장치 자신를 향한 전파로의 전파 손실이 각각의 통신 단말을 향한 전파로의 전파 손실보다도 작다고 판별했을 때 장치 자신의 수신기가 고장이라고 판별하고, 그 반대의 경우에는 장치 자신의 송신기가 고장이라고 판별한다. 구체적으로는, 통신 단말측의 송신 전력을 장치 자신측의 그것에 대응하는 수신 전력에서 차감한 값보다도 통신 단말측의 수신 전력으로부터 장치 자신측의 그것에 대응하는 송신 전력을 차감한 값이 크다고 판별했을 때에는 장치 자신의 수신기가 고장이라고 판별하고, 그 반대의 경우에는 장치 자신의 송신기가 고장이라고 판별한다.
또한, 통신 단말측의 송수신 장치가 고장이라고 판별한 경우에는, 더욱 상세한 고장의 판별을 행한다. 즉 장치 자신을 향한 전파로의 전파 손실이 각각의 통신 단말을 향한 전파로의 전파 손실보다도 작다고 판별했을 때 허용 범위내에 존재하지 않으면 판별된 통신 단말의 송신기가 고장이라고 판별하고, 그 반대의 경우에는 허용 범위내에 존재하지 않는다고 판별된 통신 단말의 수신기가 고장이라고 판별한다. 구체적으로는, 통신 단말측의 송신 전력을 장치 자신측의 그것에 대응하는 수신 전력에서 차감한 값과 통신 단말측의 수신 전력으로부터 장치 자신측의 그것에 대응하는 송신 전력을 차감한 값의 대소 관계로 판별을 행한다.
또한, 장치 자신측이 고장을 판별하지만, 통신 단말측이 고장나 있다고 판별한 경우에는 여기에 통지한다. 이에 따라, 해당하는 통신 단말이 그 수신기 등의 고장을 알 수 있어 필요한 대책을 취할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 수신기 등의 회로 장치의 고장을 검출하는 고장 검출 장치는 기지국 수신기 혹은 이동 단말의 수신기 등의 수신기의 고장을 검출하는데 적합하다.

Claims (8)

  1. 통신 상대의 적어도 하나의 통신 단말로부터 주장치(main apparatus)가 송신한 신호의 수신 전력과 주장치에 대한 신호의 송신 전력의 쌍방의 통지를 받는 통지 수신 수단과,
    상기 통신 단말로부터의 수신 전력 및 상기 통신 단말로의 송신 전력을 판별하는 판별 수단과,
    상기 통지 수신 수단으로부터 출력된 2개의 전력과 상기 판별 수단으로부터 출력된 2개의 전력으로부터, 통신 단말과 주장치 사이의 쌍방향의 전파 손실을 산출하는 전파 손실 산출 수단과,
    상기 전파 손실의 차이가 소정의 허용 범위내에 존재하는지를 점검하는 차분 점검 수단과,
    상기 차분 점검 수단에서 상기 허용 범위내에 존재하지 않는 경우에, 통신 단말 및 주장치 중 적어도 한쪽의 송수신 장치에 고장이 있다고 판별하는 고장 판별 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 고장 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 복수의 통신 단말을 구비하고,
    상기 통지 수신 수단은 통신 상대의 복수의 통신 단말로부터 주장치가 송신한 신호의 수신 전력과 주장치에 대한 신호의 송신 전력의 쌍방의 통지를 받고,
    상기 판별 수단은, 상기 복수의 통신 단말로부터 수신 전력 및 상기 복수의 통신 단말로의 송신 전력을, 통신 단말마다 판별하고,
    상기 전파 손실 산출 수단은 상기 통지 수신 수단으로부터 출력된 2개의 전력과 상기 판별 수단으로부터 출력된 2개의 전력으로부터 각 통신 단말과 주장치 간의 쌍방향의 전파 손실을 산출하고,
    상기 차분 점검 수단은 상기 전파 손실의 차이가 소정의 허용 범위내에 존재하는지를 점검하고,
    상기 고장 판별 수단은 상기 차분 점검 수단에서 상기 허용 범위내에 존재하지 않는 경우에, 통신 단말 및 주장치 중 적어도 한쪽의 송수신 장치에 고장이 있다고 판별하는 것을 특징으로 하는 고장 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고장 판별 수단은 상기 복수의 통신 단말 모두에 대해 상기 차분 점검 수단이 상기 허용 범위내에 존재하지 않는다고 판별했을 때 상기 주장치측의 송수신 장치에 고장이 있다고 판별하는 것을 특징으로 하는 고장 검출 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 고장 판별 수단은 상기 복수의 통신 단말의 일부에 대해 상기 차분 점검 수단이 상기 허용 범위내에 존재하지 않는다고 판별했을 때 상기 통신 단말 중 허용 범위내에 존재하지 않는다고 판별된 통신 단말의 송수신 장치에 고장이 있다고 판별하는 것을 특징으로 하는 고장 검출 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 고장 판별 수단은 주장치를 향한 전파로의 전파 손실이 각각의 통신 단말을 향한 전파로의 전파 손실보다도 작다고 판별했을 때, 주장치의 송신기가 고장이라고 판별하고, 그 반대의 경우에는 주장치의 수신기가 고장이라고 판별하는 것을 특징으로 하는 고장 검출 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 고장 판별 수단은 주장치를 향한 전파로의 전파 손실이 각각의 통신 단말을 향한 전파로의 전파 손실보다도 작다고 판별했을 때, 허용 범위내에 존재하지 않는다고 판별된 통신 단말의 수신기가 고장이라고 판별하고, 그 반대의 경우에는 허용 범위내에 존재하지 않는다고 판별된 통신 단말의 송신기가 고장이라고 판별하는 것을 특징으로 하는 고장 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 고장 판별 수단은 주장치를 향한 전파로의 전파 손실이 각각의 통신 단말을 향한 전파로의 전파 손실과 같다고 판별했을 때, 통신 단말 및 주장치는 정상이라고 판별하는 것을 특징으로 하는 고장 검출 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 통신 단말에 고장이 검출되었을 때 이를 통지하는 고장 통지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 고장 검출 장치.
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