(57)【要約】【課題】受信機内の部品において利得は正常だが、相互変調歪特性が劣化した場合でも故障検出を可能にする。【解決手段】試験信号送信部２０５は、少なくとも２つの周波数の試験信号をカプラ２０３を介して無線受信部２０７へ出力する。デジタル信号処理部２０８は、無線受信部２０７で発生したＩＭ３成分を含む信号を入力し、基本波成分とＩＭ３成分の電力を測定する。デジタル信号処理部２０８が、測定された電力に基づき無線受信部２０７の利得と相互変調歪特性の指標となるＩＩＰ３を計算する。基地局制御部２１０が、無線受信部２０７の利得とＩＩＰ３が許容範囲内か否かにより無線受信部２０７の正常及び異常を診断する。【選択図】図２
2010074695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数の信号をそれぞれ増幅し、該周波数の基本波成分と、該信号の相互変調による相互変調歪成分を含む信号を出力する受信機と、
予め定められた周波数間隔の少なくとも２つの試験信号を発生する信号発振源と、
前記信号発振源で発生され前記受信機で増幅された試験信号を入力してその相互変調歪成分を求める信号処理部と、
求められた相互変調歪成分が、予め定められた許容範囲内か否かにより前記受信機の正常及び相互変調異常を診断する制御部と
を備えた無線基地局。
【請求項２】
前記受信機への入力電力が予め定められ、前記信号発振源からの試験信号の電力を該入力電力に調整して、前記受信機に出力する試験信号送信部
をさらに備え、
前記信号処理部は、前記受信機で増幅された試験信号の基本波成分の電力を求め、求められた基本波成分の電力と予め定められた前記入力電力に基づき前記受信機の利得を求め、
前記制御部は、求められた利得が予め定められた第２の許容範囲内か否かにより前記受信機の正常及び利得異常をさらに診断する請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記信号処理部は、求められた相互変調歪成分の電力と、求められた利得と、前記入力電力とに基づき、次式により受信機の相互変調歪特性の指標を求め、
指標＝３×入力電力＋利得−相互変調歪成分の電力
前記制御部は、該相互変調歪特性の指標が前記許容範囲内か否かにより前記受信機の正常及び相互変調異常を診断する請求項２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記信号発振源からの試験信号を、指定されるチャネルに対応する周波数に周波数変換する第１変換部をさらに備える請求項１に記載の無線基地局。
【請求項５】
前記信号処理部は、
所定の周波数成分を通過させるフィルタと、
前記受信機で増幅された試験信号の基本波成分と相互変調歪成分とが、前記フィルタの通過周波数になるように周波数変換する第２変換部と
前記フィルタを通過した試験信号の基本波成分と相互変調歪成分の電力をそれぞれ測定する電力測定部と
を有する請求項１に記載の無線基地局。
【請求項６】
前記第２変換部は、基本波成分が前記フィルタの通過周波数になるように周波数変換することと、相互変調歪成分が前記フィルタの通過周波数になるように周波数変換することを、時分割で行い、
前記電力測定部は、前記フィルタを通過した試験信号の基本波成分と相互変調歪成分の電力を時分割で測定する請求項５に記載の無線基地局。
【請求項７】
前記制御部は、診断結果を保守端末に送信する請求項１に記載の無線基地局。
【請求項８】
複数の周波数の信号をそれぞれ増幅し、該周波数の基本波成分と、該信号の相互変調による相互変調歪成分を含む信号を出力する受信機の障害を診断する受信機障害診断方法であって、
予め定められた周波数間隔の少なくとも２つの試験信号を発生するステップと、
該試験信号を前記受信機に出力するステップと、
前記受信機で増幅された試験信号の相互変調歪成分を求めるステップと、
求められた相互変調歪成分が、予め定められた許容範囲内か否かにより前記受信機の正常及び相互変調異常を診断するステップと
を含む受信機障害診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局及び受信機障害診断方法に係り、特に、基地局内に診断試験用の送信機を搭載する無線基地局及び受信機障害診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の移動体通信システムは、音声通話だけでなくデータ通信としての用途が浸透し、データ通信利用者の増加と共にデータ通信の高速化が求められている。ユーザ数の増加、高速データ通信の要望に対応すべく、最近では基地局のマルチキャリア化が進んでおり、基地局が同時に送受信するキャリア数は増加し、キャリア配置の密集化が進んでいる。
更に現在第３世代移動体通信システムでは、今までのＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、符号分割多重接続）方式よりも周波数利用効率の良いＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、直交周波数分割多元接続）方式を用いる、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＵＭＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ）といった新たな移動体通信方式の標準化が進んでいる。将来的には同一周波数バンド、同一基地局で、従来のＣＤＭＡ方式とＯＦＤＭＡ方式を併用して運用することが考えられており、上述のキャリア数増加、キャリア配置の密集化が、今後ますます進んでいくことが予想される。
【０００３】
図１に、マルチキャリア基地局における電波環境の一例の説明図を示す。
基地局では、例えば、アンプ等の部品において、相互変調歪成分であるＩＭ（Ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）成分が発生する。例えば３次歪成分をＩＭ３成分とすると、図１（Ａ）に示すように二つの希望波キャリア１０１によってＩＭ３（３ｒｄ−ｏｒｄｅｒ  ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）成分１０２が生成される。例えば、２つの周波数ｆ１、ｆ２の信号がアンプ等のデバイスに入力された場合、デバイスの非線形性によってそれぞれの２次高調波が発生する。この２次高調波と基本波によって２ｆ１−ｆ２、２ｆ２−ｆ１という周波数成分が発生する。一般に、これらをＩＭ３と呼ぶ。
また、上述のように基地局のキャリア数増加、キャリア配置の密集化が進むと、図１（Ｂ）に示すように発生するＩＭ３成分１０２も増加し、しかもＩＭ３成分１０２が希望波キャリア１０１帯域内に重なり、ノイズ成分としてのシステムへの影響が大きくなる場合がある。従って、基地局の相互変調歪特性が劣化した場合のシステムへ与える影響も大きくなる場合がある。
【０００４】
ここで運用時のことを考えると、運用中はシステムの安定性が重要であり、障害が発生した場合には迅速にその障害を検出し、復旧させることが求められる。検出すべき障害には、例えば、通信が途絶える等の障害だけではなく、通信は出来るがスループットが落ちる等の障害がある。後者の場合、無線機特有である外部環境が影響している場合があり、障害発生の原因の切り分けのために無線基地局の障害診断は運用時に欠かせない機能である。
この無線基地局の障害診断のうち、送信機の障害診断は、送信主信号の一部を抽出し、これを監視することで比較的容易に実現可能である。しかし受信機の障害診断の場合は、入力される受信信号の電力は刻々と変動するため送信機と同じ方法では故障検出が困難である。そこで、今までにも受信機の故障を検出するさまざまな技術が提案されている。
【０００５】
第一の例として、基地局内部の受信機の異常部位を電力によって判断することが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また第二の例として、受信機の構成要素であるローカル発振器の出力信号の一部を分岐させて、これを試験信号として用い、その試験信号を受信した電力によって判断することが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。さらに、第三の例として、基地局内部に端末機能部を搭載し、運用後も受信感度等の無線特性試験を可能にし、障害診断を行うことが開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
これら技術は、受信機の故障モードとして主に利得異常を検出するものであって、基地局の相互変調歪特性の異常を検出することは開示されていない。
【特許文献１】特開平１１−１５４９０３号公報
【特許文献２】特開２００１−１２７７１５号公報
【特許文献３】特開２００５−１５１１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、基地局のマルチキャリア化が進み、同時に処理するキャリア数が増加し、キャリア間隔が密集するようになると、基地局の相互変調歪特性がシステムの性能において重要な要素の一つとなる。
上述の技術の例では、例えば基地局内部の受信機を構成するアンプ等の部品が故障し、利得が異常になった場合には、故障を検出することが出来る。しかしアンプ等の故障には、例えば、利得は正常だが相互変調歪特性のみが劣化する故障もあり、このように相互変調歪特性のみが劣化した場合は上述の技術では故障を検出することが出来ない。
【０００７】
基地局の相互変調歪特性が劣化した場合、ユーザ数が少なく、基地局が同時に処理するキャリア数が少ない場合にはシステムへの影響がほとんどなかったが、キャリア数が増加し、キャリア配置が密集するにつれて、システムへ与える影響が大きくなってしまう場合がある。例えば、上り電力制御を行うシステムの場合、相互変調歪特性の劣化により受信品質が劣化してしまうため、基地局がより大きな受信電力を必要とし、端末に余計な電力を消費させてしまう場合がある。また、最高スループットがでなくなる場合がある。また、キャリア配置が密集すると、隣の周波数バンドを使用する他事業者のキャリアによるシステムに与える影響も増える場合がある。さらに、モバイルＷＩＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、次世代ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）においても同様に、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ、時分割複信）システムなので互いに同期していない場合、自システムの受信と他システムの送信のタイミングが重なり、相互変調歪特性によりシステムへ与える影響が出る場合がある。
しかし、特許文献１〜３にて開示されているアンプ等の利得による診断方法、または受信感度による診断方法等では、基地局の相互変調歪特性の劣化を障害として検出することが出来ないため、ほとんどの場合、この影響は外部要因によるものが原因として扱われ、そのシステムでは、最高のパフォーマンスを引き出すことができないままの運用が続いてしまう場合がある。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑み、受信機において相互変調歪特性が劣化する障害を検出することを目的のひとつとする。また、本発明は、例えば、利得は劣化せず、相互変調歪特性が劣化する障害が起きた際にも障害を検出することを目的のひとつとする。さらに、本発明は、マルチキャリア基地局において、本来その基地局が有するパフォーマンスを発揮して運用を続けるための、障害の検出方法を提供することを目的のひとつとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本無線基地局は、複数の試験信号を受信機へ入力し、受信機の利得と受信機で発生した相互変調歪成分を測定し、受信機の相互変調歪特性の劣化を検出することを特徴のひとつとする。
具体的には、本発明では、基地局内に受信機の障害診断試験用の送信機を搭載し、周波数の異なる２つのキャリアを生成して、それらを試験信号として用いる。そして、試験信号を受信機へ注入し、受信機を通したあとのキャリアの電力と、２つのキャリアによって生じる相互変調歪成分の電力を測定して、受信機の利得と相互変調歪特性の指標となるＩＩＰ３（３ｒｄ  Ｉｎｐｕｔ  Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ  Ｐｏｉｎｔ）を計算する。これにより、受信機の利得は劣化せず、相互変調歪特性が劣化した場合にも、障害として検出することができる。
【００１０】
本発明の第１の解決手段によると、
複数の周波数の信号をそれぞれ増幅し、該周波数の基本波成分と、該信号の相互変調による相互変調歪成分を含む信号を出力する受信機と、
予め定められた周波数間隔の少なくとも２つの試験信号を発生する信号発振源と、
前記信号発振源で発生され前記受信機で増幅された試験信号を入力してその相互変調歪成分を求める信号処理部と、
求められた相互変調歪成分が、予め定められた許容範囲内か否かにより前記受信機の正常及び相互変調異常を診断する制御部と
を備えた無線基地局が提供される。
【００１１】
また、本発明の第２の解決手段によると、
複数の周波数の信号をそれぞれ増幅し、該周波数の基本波成分と、該信号の相互変調による相互変調歪成分を含む信号を出力する受信機の障害を診断する受信機障害診断方法であって、
予め定められた周波数間隔の少なくとも２つの試験信号を発生するステップと、
該試験信号を前記受信機に出力するステップと、
前記受信機で増幅された試験信号の相互変調歪成分を求めるステップと、
求められた相互変調歪成分が、予め定められた許容範囲内か否かにより前記受信機の正常及び相互変調異常を診断するステップと
を含む受信機障害診断方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって、受信機において相互変調歪特性が劣化する障害を検出することが可能になる。また、本発明によると、利得は劣化せず、相互変調歪特性が劣化する障害が起きた際にも障害を検出することができる。さらに、本発明によると、マルチキャリア基地局において、本来その基地局が有するパフォーマンスを発揮して運用を続けるための、障害の検出方法を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本実施の形態について、以下図面を用いて説明する。
図２は、無線基地局の構成図である。
無線基地局２０１は、例えば、無線アナログ部２０２と、デジタル信号処理部２０８と、回線インタフェース部２０９と、基地局制御部（制御部）２１０とを備える。
無線アナログ部２０２は、例えば、送受信共用のアンテナ２００が接続され、試験信号を受信機へ注入するためのカプラ２０３と、下り無線信号と上り無線信号を分離するデュプレクサ（ＤＵＰ：Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）２０４と、無線送信部２０６と、無線受信部（受信機）２０７と、障害診断時に使用する試験信号送信部２０５と、シンセ（シンセサイザ）３０４を有する。
デジタル信号処理部２０８では、データの変復調、無線信号、試験信号のデジタル信号処理を行う。回線インタフェース部２０９は、無線基地局２０１とネットワーク網２１２とのインタフェースである。基地局制御部２１０は、プロセッサ（ＣＰＵ）２１４と、メモリ（例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２１５とＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２１６）を有し、無線基地局２０１の監視、制御を行う。保守端末２１３は、ネットワーク網２１２、回線インタフェース部２０９を経由し、基地局制御部２１０に接続され、無線基地局２０１の監視、制御をリモートにて行う機能を有する。
なお、無線基地局２０１は、ダイバーシティ受信またはダイバーシティ送受信を可能にするために、無線アナログ部２０２を複数系統有し、また複数セクタを有する構成であってもよい。
【００１４】
図３は、無線アナログ部及びデジタル信号処理部における障害診断に係わるブロックの構成図である。
図３では、例えば、障害診断に係わる無線受信部２０７の構成と、試験信号送信部２０５及びデジタル信号処理部２０８の障害診断のための詳細な構成を示す。
無線受信部２０７は、例えば、低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）３０７と、ダウンコンバータ３０８と、ＡＤ変換機（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）３０９を有する。試験信号送信部２０５は、例えば、ＤＡ変換機（ＤＡＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）３０３と、アップコンバータ３０５と、ステップアッテネータ（ＳｔｅｐＡＴＴ：Ｓｔｅｐ  Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ、減衰器）３０６を有する。
デジタル信号処理部２０８は、例えば、信号発振源３００と、第１の数値制御発振器（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、以下ＮＣＯ（１））３０１と、ミキサ３０２と、共役発振器（以下、ｃｏｎｊ［ＮＣＯ（１）］）３１０と、ミキサ３１１と、第２の数値制御発振器（以下、ＮＣＯ（２））３１２と、ミキサ３１３と、ベースバンドフィルタ（ＢＢＦＩＬ：Ｂａｓｅ−ｂａｎｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）３１４と、電力測定部３１５と、利得・ＩＩＰ３計算部３１６を有する。
【００１５】
図５は、試験信号の説明図である。
図５（ａ）〜（ｇ）に、図３に示す構成におけるある時点での試験信号の周波数配置を示す。以下、本実施の形態における障害診断用の試験信号が、各ブロックにおいてどのように処理されるかを説明する。
信号発振源３００は、本実施の形態の障害診断用試験信号の発生源である。信号発振源３００は、例えば図５の（ａ）に示すような±１５０ｋＨｚの無変調波信号を生成する。以降これら２つの周波数の信号を基本波成分５００と呼ぶ。図５（ａ）では、試験信号は基本波成分のみを含む。なお、試験信号として用いるこれらの信号の周波数間隔は、例えば、予め定められていてもよいし、保守端末２１３から通知される診断開始指示によって指定されてもよい。また、試験信号の周波数又は中心周波数は予め定められることができる。また、基本波成分５００の周波数は他の値を用いても良い。
基本波成分５００は、ミキサ３０２において、ＮＣＯ（１）３０１から出力される信号の周波数分だけ周波数変換される。このＮＣＯ（１）３０１は、例えば、無線基地局２０１の無線帯域幅（例えば２０ＭＨｚ）分だけ周波数を変えることができる。また、ＮＣＯ（１）３０１からの信号の周波数は、例えば、基地局制御部２１０によって、保守端末２１３より指定されるチャネル（試験に用いる周波数）に対応した周波数に設定される。デジタル信号処理部２０８内のミキサ３０２は、周波数変換された基本波成分５００を無線アナログ部２０２内の試験信号送信部２０５へ送る。
【００１６】
試験信号送信部２０５は、受信した試験信号をまずＤＡＣ３０３によってデジタル信号からアナログ信号へ変換し、シンセ３０４をローカル信号として、アップコンバータ３０５により無線周波数帯へ周波数変換する（図５の（ｂ））。その後、試験信号送信部２０５は、ＳｔｅｐＡＴＴ３０６により無線受信部２０７への入力電力を調節し、カプラ２０３を介して、試験信号を無線受信部２０７へ出力する。ここで試験信号の無線受信部２０７での入力電力は、例えば、カプラ出力において所望の電力になるように予め調整されることで、試験信号のバラツキによる影響をほとんど考える必要がなくなり、精度よく無線受信部機２０７の故障を検出することが可能である。なお、ここでの試験信号の無線受信部２０７における入力電力のレベル調整はＳｔｅｐＡＴＴ３０６を用いているが、より精度よく調整するために、デジタル信号処理部２０８で実施しても良い。試験信号はＤＵＰ２０４を介して、無線受信部２０７へ入力される。
無線受信部２０７は、ＬＮＡ３０７、ダウンコンバータ３０８、ＡＤＣ３０９を介して、試験信号を無線周波数帯から元のベースバンド周波数まで変換し、さらにデジタル信号へ変換する。その後、無線受信部２０７は、試験信号をデジタル信号処理部２０８へ出力する。
【００１７】
デジタル信号処理部２０８は、入力した試験信号を、ＮＣＯ（１）３０１とは複素共役の関係にあるｃｏｎｊ［ＮＣＯ（１）］３１０とミキサ３１１により、信号発振源３００で元々生成された周波数へ変換する。ここで図５の（ｃ）に示すように、無線受信部２０７を通過した試験信号は、元の基本波成分５００の他に、無線受信部２０７において生成されたＩＭ３成分５０１が、基本波成分５００の周波数間隔分離調した周波数に現れる。本実施の形態では基本波成分５００の周波数間隔が３００ｋＨｚなので、ＩＭ３成分５０１は、±１５０ｋＨｚ±３００ｋＨｚ＝±４５０ｋＨｚとなる。
【００１８】
その後、試験信号はミキサ３１３においてＮＣＯ（２）３１２の周波数だけ周波数変換される。ＮＣＯ（２）３１２の周波数は、例えば、基本波成分５００の周波数間隔を１／２倍及び３／２倍することでそれぞれ求めることができる。本実施の形態では、基本波成分５００の周波数間隔が３００ｋＨｚであるため、ＮＣＯ（２）３１２は、ＮＣＯ（２）３１２の周波数を１／２倍の１５０ｋＨｚと、３／２倍の４５０ｋＨｚに、予め定められた時間間隔で切り替える。ミキサ３１３は、試験信号をＮＣＯ（２）３１２の信号に基づいて１５０ｋＨｚ、４５０ｋＨｚだけ周波数変換した２つの信号（図５の（ｄ）と（ｅ））をそれぞれ生成する。生成された２つの信号は時分割多重されたまま、ミキサ３１３からＢＢＦＩＬ３１４へ送られる。ＢＢＦＩＬ３１４は、例えば、平均化処理によりＤＣ（０Ｈｚ）から３００ｋＨｚ間隔の整数倍離れた成分を少なくとも減衰させるノッチフィルタの特性を有する。例えば、ＢＢＦＩＬ３１４を通すことで図５の（ｄ）に示す信号は、（ｆ）に示すようにＤＣ成分にあたる基本波成分５００のみが残る。また、同様に、ＢＢＦＩＬ３１４を通すことで（ｅ）に示す信号は、（ｇ）に示すようにＤＣ成分にあたるＩＭ３成分５０１のみが残る。これにより、ＢＢＦＩＬ３１４によって、これらの信号が別々に取り出される。電力測定部３１５は、取り出された基本波成分５００とＩＭ３成分５０１の平均化処理を行い、それぞれの受信レベル（電力）を検出する。
【００１９】
なお、上述の説明では、ＮＣＯ（２）３１２において所定の時間ごとに周波数を切り替えているが、並行して基本波成分５００とＩＭ３成分５０１の受信レベルを検出してもよい。具体的には、例えば、上述のミキサ３１３、ＢＢＦＩＬ３１４、電力測定部３１５のブロックに対して並行に、同様のミキサ、ＢＢＦＩＬ、電力測定部のブロックをさらに設けるようにしてもよい。
また、デジタル信号処理部２０８は、利得・ＩＩＰ３計算部３１６において、基本波成分５００の無線受信部２０７の利得計算及び無線受信部２０７のＩＩＰ３計算を行う。ここでＩＩＰ３の値は、上述した通り相互変調歪特性の指標となる値を示し、下記式により求めることができる。
ＩＩＰ３＝（３＊（入力電力）＋（利得）−（ＩＭ３））／２
ここで、入力電力は、無線受信部２０７の入力端における基本波一波の電力である。例えば、利得・ＩＩＰ３計算部３１６に、ＳｔｅｐＡＴＴ３０６に設定した入力電力と同じ値を予め設定することができる。また、利得は、基本波５００の無線受信部２０７の利得を示す。ＩＭ３は、電力測定部３１５において検出されたＩＭ３成分５０１の電力を示す。
【００２０】
図４は、本実施の形態における障害診断方法のシーケンス図である。
以下、図２、図３の構成を有する無線基地局２０１の、本実施の形態における障害検出処理について説明する。
障害診断は、例えば、保守作業者の操作に基づいて保守端末２１３が障害診断実行の命令を入力することにより開始される。本障害診断実行の命令には、例えば、試験する基地局の識別情報と、診断する受信機の識別情報（例えば、セクタ、系の識別子）と、障害診断に用いるチャネルの情報を含む。ここで、例えば、障害診断に用いるチャネルとして運用に使用していないチャネルを選択することで、運用中の障害診断試験の実施を可能にすることができる。なお、診断開始の契機は、あらかじめ定められた診断スケジュールに従い、所定の時刻になると診断を開始するなどとしても良い。また、チャネル指定に関して、例えば、運用していないチャネルであり、その中でも周波数の低いチャネルを優先的に選択するなどにより、自動的に障害診断に用いるチャネルを選択しても良い。
【００２１】
ステップＳ４００では、保守端末２１３は、指定された無線基地局２０１の基地局制御部２１０に、指定された受信機の識別情報（例えば、セクタ、系の識別子）と試験対象となるチャネル情報を含む診断開始指示を通知する。
ステップＳ４０１では、基地局制御部２１０は、デジタル信号処理部２０８内のＮＣＯ（１）３０１の周波数設定を行い、信号発振源３００からの試験信号出力をデジタル信号処理部２０８に指示する（試験信号設定指示）。ここで、ＮＣＯ（１）３０１の周波数は、例えば、保守端末２１３より指定されたチャネル情報に対応した周波数に設定される。なお、基地局制御部２１０は、チャネル情報に対応した周波数設定を無線アナログ部２０２のシンセ３０４の周波数を変えることで行っても良い。
ステップＳ４０２では、デジタル信号処理部２０８は、信号発振源３００より試験信号を出力する。その後は上述した図３の説明のとおり、無線アナログ部２０２は、無線周波数帯のある一定の電力に調整された試験信号を生成し、カプラ２０３を介し無線受信部２０７へ試験信号を出力する。そして、ステップＳ４０３にてデジタル信号処理部２０８が試験信号を受信し、ステップ４０４においてデジタル信号処理部２０８は、無線受信部２０７の利得とＩＩＰ３の計算を行う。
【００２２】
ステップＳ４０５では、デジタル信号処理部２０８が計算した利得とＩＩＰ３を基地局制御部２１０へ通知する。基地局制御部２１０は、受信した利得、ＩＩＰ３をＲＡＭ２１５に記録する。ステップＳ４０６では、基地局制御部２１０はデジタル信号処理部２０８に対して試験終了報告を通知する。この試験終了報告を受けて、ステップＳ４０７でデジタル信号処理部２０８は、試験信号の出力を停止させ、通常の運用状態に戻る。
ステップＳ４０８では、基地局制御部２１０がステップＳ４０５において受け取った利得及びＩＩＰ３を基に、無線受信部２０７に障害があるかを診断する。診断においては、基地局制御部２１０は、ステップＳ４０５においてＲＡＭ２１５に記録された利得及びＩＩＰ３と、あらかじめＲＯＭ２１６に格納されていた正常時の値及び判定値により求まる正常範囲（許容範囲）とを比較し、障害の有無を診断する。正常範囲は、例えば、正常時の値に対して判定値の正の値を加えた値と、正常時の値に対して判定値の負の値を加えた値で定まる範囲である。正常範囲は、利得とＩＩＰ３のそれぞれについて予め求めることができる。なお、正常時の値、判定値に関しては詳細を後述する。
【００２３】
ステップＳ４０９では、まず基地局制御部２１０は、無線受信部２０７の利得が正常範囲（第１の正常範囲）内に収まっているかを確認する。ステップＳ４０９において利得が正常範囲内に収まっていない（ＮＧ）場合は、ステップＳ４１０で基地局制御部２１０は、利得異常として保守端末２１３へ利得異常報告を通知する。一方、ステップＳ４０９において利得が正常範囲内に収まっている（ＯＫ）場合は、基地局制御部２１０は、次のステップＳ４１１の処理へ進む。なお、ステップＳ４０９、Ｓ４１０の処理は省略してもよい。
ステップＳ４１１では、基地局制御部２１０は、ＩＩＰ３の値が正常範囲（第２の正常範囲）内に収まっているかを確認する。ステップＳ４１１においてＩＩＰ３の値が正常範囲内に収まっていない（ＮＧ）場合は、ステップＳ４１２で、基地局制御部２１０は、ＩＩＰ３異常として保守端末２１３へＩＩＰ３異常報告を通知する。一方、ステップＳ４１１においてＩＩＰ３の値が正常範囲内に収まっている（ＯＫ）場合は異常がないとして、ステップＳ４１３において基地局制御部２１０は、正常報告を保守端末２１３に通知する。
ステップＳ４１４において、保守端末２１３は、例えば、試験結果を保存するか、もしくは、利得異常報告又はＩＩＰ３異常報告が通知された場合には、画面上にアラーム表示をし、保守者に障害を知らせる等の処理を行い、診断試験を終了する。
【００２４】
図６に、本実施の形態における受信機の障害有無の判定値及び障害判定例の説明図を示す。
図示の表は、受信機への入力及び出力、利得、ＩＭ３、ＩＩＰ３について、例として、正常時の受信機性能を示すＴＹＰ（ｔｙｐｉｃａｌ）値６００、正常か異常かを判定するための判定値６０１、また後述する障害検出時の例として例（１）６０２、例（２）６０３を示す。上述の図４のステップＳ４０８で用いる正常時の値及び判定値として、例えば、図６の表で示す利得、ＩＩＰ３のそれぞれのＴＹＰ値６００と判定値６０１を予めＲＯＭ２１６に格納しておく。判定値６０１は、例えば、部品バラツキ等を考慮して適宜の値を予め決めておくことができる。なお、これらの値は、本実施の形態の図示の例とは別の値を用いても良い。
【００２５】
以下、図６を基に受信機の障害有無の判定例を説明する。
例（１）６０２は、無線受信部２０７の利得が異常である場合の例を示す。
例（１）６０２では、例えば、試験信号の基本波５００の無線受信部２０７への入力電力は−４０ｄＢｍ（１波）に調整されている。また、例（１）６０２では、例えば、デジタル信号処理部２０８の電力測定部３１５において測定された基本波成分５００の電力を出力とし、その値が−１０ｄＢｍである。入出力の値に基づいて利得が計算され、例えば、無線受信部２０７の利得は３０ｄＢであると計算より求まる。図示の例では、利得のＴＹＰ値６００及び判定値６０１より４０ｄＢ±５ｄＢというのが利得の正常範囲であり、例（１）６０２では、利得が３０ｄＢであるため利得異常と診断される。そのため、図４のステップＳ４１０において基地局制御部２１０が利得異常報告を保守端末２１３に通知し、無線受信部２０７の利得異常として故障が検出される。
【００２６】
例（２）６０３は、利得は正常だが、相互変調歪特性が劣化している場合の例を示す。
例（２）６０３では、例（１）６０２と同様に、入力−４０ｄＢｍ、出力０ｄＢｍより無線受信部２０７の利得は４０ｄＢと計算される。図示の例では、利得のＴＹＰ値６００及び判定値６０１より４０ｄＢ±５ｄＢというのが利得の正常範囲であるので、無線受信部２０７の利得は正常と診断される。そのため、基地局制御部２１０は、次のステップＳ４１１のＩＩＰ３診断処理へ進む。例（２）６０３では、例えば、デジタル信号処理部２０８の電力測定部３１５で測定されるＩＭ３成分５０１の電力は−４８ｄＢｍである。また、デジタル信号処理部２０８の利得・ＩＩＰ３計算部３１６で計算されたＩＩＰ３は−１６ｄＢｍとなる。この値は、ＩＩＰ３のＴＹＰ値６００及び判定値６０１よりＩＩＰ３の正常範囲である−１０ｄＢｍ±５ｄＢを外れるため、基地局制御部２１０は、ＩＩＰ３異常と診断し、ステップＳ４１２で保守端末２１３にＩＩＰ３異常報告を通知する。これにより、例えば、利得は正常だが、相互変調歪特性が劣化した無線受信部２０７の故障が検出される。
【００２７】
以上で説明したとおり、本実施の形態により利得は正常だが相互変調歪特性が劣化した場合でも、受信機の故障を検出することが可能になる。
なお、歪成分（ＩＭ成分）のレベルが測定できれば相互変調歪特性の劣化を判定することができるため、ＩＩＰ３計算を用いて相互変調歪特性の劣化を判定する以外にも、ＩＭ成分のレベル（電力）や他の適宜の指標に基づいて判断してもよい。本実施の形態では、ＩＩＰ３（もしくはＯＩＰ３：Ｏｕｔｐｕｔ  Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ  Ｐｏｉｎｔ）は、アンプ等のデバイスや時には基地局の歪特性の能力を示す値として使われるため、ＩＩＰ３の値が劣化したと分かれば歪特性が劣化したと分かり易いため、ＩＩＰ３を用いて相互変調歪特性の劣化を判定する例を示した。また、入力レベルが変わるとＩＭ成分のレベルは当然変わるが、入力レベルは既知であるため故障判定（相互変調歪特性の劣化の判定、障害診断）は、ＩＭ成分の測定でも行える。また、ＩＭ３（２次高調波起因）とＩＭ５（３次高調波起因）とでは性質が異なり、例えば、ＩＭ５のみ劣化する場合もある。本実施の形態では、一例としてＩＭ３を測定しているが、本実施の形態は、ＩＭ３に限らず適宜のＩＭ成分（歪成分）を測定して、受信機の故障判定をしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、例えば無線通信システムにおける無線基地局装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】マルチキャリア基地局における電波環境の一例を示す説明図。
【図２】本実施の形態における無線基地局装置の構成図。
【図３】本実施の形態における無線アナログ部及びデジタル信号処理部における障害診断に係わるブロックの構成図。
【図４】本実施の形態における障害診断方法のシーケンス図。
【図５】本実施の形態における試験信号の説明図。
【図６】本実施の形態における受信機の障害有無の判定値及び障害判定例の説明図。
【符号の説明】
【００３０】
１０１  希望波
１０２  ＩＭ３成分
２００  アンテナ
２０１  無線基地局
２０２  無線アナログ部
２０３  カプラ
２０４  ＤＵＰ（デュプレクサ）
２０５  試験信号送信部
２０６  無線送信部
２０７  無線受信部
２０８  デジタル信号処理部
２０９  回線インタフェース部
２１０  基地局制御部
２１１  端末
２１２  ネットワーク網
２１３  保守端末
２１４  ＣＰＵ
２１５  ＲＡＭ
２１６  ＲＯＭ
３００  信号発振源
３０１  ＮＣＯ（１）
３０２  ミキサ
３０３  ＤＡＣ（ＤＡ変換機）
３０４  シンセ（シンセサイザ）
３０５  アップコンバータ
３０６  ＳｔｅｐＡＴＴ（ステップアッテネータ）
３０７  ＬＮＡ（低雑音増幅器）
３０８  ダウンコンバータ
３０９  ＡＤＣ（ＡＤ変換機）
３１０  ｃｏｎｊ［ＮＣＯ（１）］
３１１  ミキサ
３１２  ＮＣＯ（２）
３１３  ミキサ
３１４  ＢＢ  ＦＩＬ（ベースバンドフィルタ）
３１５  電力測定部
３１６  利得・ＩＩＰ３計算部
５００  基本波成分
５０１  ＩＭ３成分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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