(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダミーデータを発生するダミーデータ発生器を備え、屋外に設置されるＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置本体を収容する筐体内の温度が所定の温度以下になった時に空チャネルへ前記ダミーデータを挿入して送信増幅器の送信電力を増大させこの送信増幅器の発熱により筐体内温度を加温し筐体内温度を所定の温度範囲に維持するようにすることを特徴とするＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置。
【請求項２】
ダミーデータを発生するダミーデータ発生器を備え、屋外に設置されるＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置本体を収容する筐体内の温度が所定の温度以下になった時にトラフィックチャネルの空チャネルへ前記ダミーデータを挿入して送信増幅器の送信電力を増大させこの送信増幅器の発熱により筐体内温度を加温し筐体内温度を所定の温度範囲に維持するようにすることを特徴とするＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局。
【請求項３】
屋外に設置されるＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置本体を収容する筐体内の温度を検出する温度センサと、この温度センサの出力する検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記デジタル信号を入力しこのデジタル信号の値と所定の基準値とを比較しデジタル信号の値が基準値以下の場合は空チャネル情報により所定の空チャネルへダミーデータを挿入するためのダミーデータ挿入制御信号を出力する加温制御部と、交換局より伝送されて来るシリアルトラフィックチャネル信号を入力しこれをパラレルトラフィックチャネルに分離した後前記ダミーデータ挿入制御信号により指定された空チャネルへダミーデータを挿入し、そして各チャネルのデータを対応する拡散符号で乗算して拡散し多重化してこれを多重化拡散信号として出力するチャネルデータ生成部と、前記多重化拡散信号を無線周波数帯へ変換する変調部と、前記変調部の出力信号を電力増幅し送信信号としてアンテナへ出力する送信増幅器と、前記ダミーデータを発生するダミーデータ発生器と、交換局より伝送されて来る前記トラフィックチャネル信号および制御チャネル信号を入力し前記空チャネル情報を生成し出力すると同時に前記チャネルデータ生成部に対する制御および基地局全体の必要な制御を行う制御部とを備えることを特徴とするＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置。
【請求項４】
前記チャネルデータ生成部は、交換局より伝送されて来る前記シリアルトラフィックチャネル信号を入力しシリアルに配置された各チャネルをパラレル、即ち個々のチャネルに分離するチャネル分離器と、前記ダミーデータ挿入制御信号により分離された各チャネルの中で指定された空チャネルに対しトラフィックデータの代りに前記ダミーデータを挿入するスイッチと、前記スイッチの出力する各チャネルのデータをそれぞれ異なる周波数の拡散符号で乗算して拡散する複数の乗算器と、各前記乗算器の出力信号を加算し前記多重化拡散信号として出力する加算器とを備えることを特徴とする請求項３記載のＣＤＭＡ方式通信用無線基地局装置。
【請求項５】
前記加温制御部は、前記デジタル信号を入力しこの値と自己が保持する基準値とを比較しその差分値を出力する比較回路と、前記差分値を保持し、この保持した差分値を所定の周期のリセットパルスで更新するラッチ回路と、前記ラッチ回路の保持した差分値に応じて前記ダミーデータを挿入あるいは抜去する空チャネルの数を演算し前記空チャネル情報に基づいて前記ダミーデータを挿入する空チャネルを指定する前記ダミーデータ挿入制御信号を出力し次の前記差分値の変化に応じてこれを更新して行くダミーデータ挿入演算回路と、前記ラッチ回路に対し所定の周期の前記リセットパルスを出力するタイマーとを備えることを特徴とする請求項３あるいは４記載のＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置。
【請求項６】
前記加温制御部は、前記ダミーデータ挿入制御信号を監視し前記ダミーデータの挿入を指示する空チャネルが存在する間は加温制御中であることを示す表示灯を設けると同時に外部に加温制御中信号を出力する制御監視回路を備えることを特徴とする請求項５記載のＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置。
【請求項７】
前記加温制御部は、前記ダミーデータ挿入信号を監視し前記ダミーデータの挿入を指示する空チャネルが無くなった時は筐体内温度が上昇して加温制御が不要となったと判断し前記加温制御部、前記チャネルデータ生成部のスイッチおよび前記ダミーデータ発生部の待機回路を除く部分の電源供給を停止する電源オフ回路を備えることを特徴とする請求項５あるいは６記載のＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式移動通信用無線基地局装置に関し、特に屋外に設置され寒冷地で使用するために保温機能を備えるＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にこの種の無線基地局装置は寒冷地に設置された場合、外気温は真冬の夜間時には約−３０℃まで低下するとされている。一方筐体内に収容された無線基地局装置本体の動作許容温度範囲は、一般に０〜＋８０℃であるので、筐体内温度はこの範囲内に保持する必要がある。従って外気温が０〜−３０℃の時には筐体内温度を加温する必要が生ずることになる。但し、無線基地局装置本体は動作中に送信増幅器などが発熱し、この自己発熱により筐体内温度は１０℃以上上昇する。即ち、筐体内温度を０℃以上保持するためには、自己発熱による温度上昇が１０℃以上であるので、結局、外気温が−１０〜−３０℃の時に何らかの方法で加温すれば良いことになる。
【０００３】
このため従来のＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置は図６に示すような加温機能を備えている。
【０００４】
図２は従来例を示す構成図である。屋外筐体５１に無線基地局装置本体が収容されている。無線基地局装置本体は、交換局よりＡＴＭ回線等の手段により伝送されて来るシリアルトラフィックチャネル信号５０２を入力し、これを各々のトラフィックチャネル信号に復元し、各チャネルを拡散符号で拡散して多重化して多重化拡散信号を出力するチャネルデータ生成部５６と、この多重化拡散信号を無線周波帯に周波数変換する変調器５７と、この出力信号を電力増幅して送信信号としてアンテナ６０に送出する送信増幅器５８と、交換局より伝送されて来るシリアルトラフィックチャネル信号５０２と制御用チャネル信号５０４とを入力し各部に対し必要な制御を行う制御部５５とで構成される送信系と、
筐体内温度を検出する温度センサ５２と、この検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５３と、このデジタル信号に基づきヒーター５９のヒーター電流を制御する制御信号を出力する加温制御部５４と、発熱して筐体内温度を加温するヒーター５９とで構成する加温系とを備えている。
【０００５】
この無線基地局装置の動作を発明に関係する加温系を中心に以下説明する。加温制御部５４は、温度センサ５２が検出した筐体内温度の値が０℃以上の時は制御動作は一斉行わない。筐体内温度が０℃以下となると加温制御部５４は、ヒーター５９へ制御信号を送る。ヒーター５９はヒーター電流が流れ始めて放熱を開始する。この放熱により筐体内温度が加温され、以降この加温制御部５４により筐体内温度が略０℃とを保つようにヒーター電流が制御される。
【０００６】
尚、送信増幅器５８は自己発熱が大きく、また送信電力により自己発熱は変動する。送信電力はトラフィックチャネル数により変動するので、例えばトラフィックチャネル数が最大の時、送信増幅器５８の送信電力を２０Ｗとすればトラフィックチャネル数が０の時は移動局との間で連絡をとるためのチャネルのみとなるので、４Ｗ程度となる。
【０００７】
即ち、この送信増幅器５８の自己発熱は筐体内温度を加温するので筐体内温度が上昇する。この筐体内温度の上昇値を例示すれば、トラフィックチャネル数が最大の時は＋３０℃となり、トラフィックチャネル数が最小の時は＋１０℃となる。外気温を０〜−３０℃とすれば、ヒーター５９の加温制御は送信増幅器５８のこの自己発熱による温度上昇分を＋１０〜＋３０℃を差引いた残りの温度が制御対象となる。即ち、この加温制御は、外気温が−３０℃の時、トラフィックチャネル数が最大時は制御を行う必要がなく、また一方トラフィックチャネル数が０の時は２０℃の加温制御が必要となる。
【０００８】
トラフィックチャネル数は通常昼間は多いが夜間は減少し、０となる時間帯がある。即ち真冬でかつ夜間の時間帯で最低温度となることが多く、この時この加温制御がフルに稼動することになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来例においては、筐体内温度と加温する熱源に専用に設けたヒーターを用いているので、このヒーターを設置するためのスペースが必要となる。特にヒーターの直接的な熱の影響を避けるための設置されたヒーターの周辺はある程度の間隔を設けてパネル、部品などを取付ける必要があり、この分かなり広いスペースが必要となり装置が大形になるという問題がある。また、ヒーターを専用に設けるのでこの分コストが上昇するという問題がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置は、ダミーデータを発生するダミーデータ発生器を備え、屋外に設置されるＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置本体を収容する筐体内の温度が所定の温度以下になった時に空チャネルへ前記ダミーデータを挿入して送信増幅器の送信電力を増大させこの送信増幅器の発熱により筐体内温度を加温し筐体内温度を所定の温度範囲に維持するようにしている。
【００１１】
具体的には、屋外に設置されるＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置本体を収容する筐体内の温度を検出する温度センサと、この温度センサの出力する検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記デジタル信号を入力しこのデジタル信号の値と所定の基準値とを比較しデジタル信号の値が基準値以下の場合は空チャネル情報により所定の空チャネルへダミーデータを挿入するためのダミーデータ挿入制御信号を出力する加温制御部と、交換局より伝送されて来るシリアルトラフィックチャネル信号を入力しこれをパラレルトラフィックチャネルに分離した後前記ダミーデータ挿入制御信号により指定された空チャネルへダミーデータを挿入し、そして各チャネルのデータを対応する拡散符号で乗算して拡散し多重化してこれを多重化拡散信号として出力するチャネルデータ生成部と、前記多重化拡散信号を無線周波数帯へ変換する変調部と、前記変調部の出力信号を電力増幅し送信信号としてアンテナへ出力する送信増幅器と、前記ダミーデータを発生するダミーデータ発生器と、交換局より伝送されて来る前記トラフィックチャネル信号および制御チャネル信号を入力し前記空チャネル情報を生成し出力すると同時に前記チャネルデータ生成部に対する制御および基地局全体の必要な制御を行う制御部とを備えて構成している。
【００１２】
前記チャネルデータ生成部は、交換局より伝送されて来る前記シリアルトラフィックチャネル信号を入力しシリアルに配置された各チャネルをパラレル、即ち個々のチャネルに分離するチャネル分離器と、前記ダミーデータ挿入制御信号により分離された各チャネルの中で指定された空チャネルに対しトラフィックデータの代りに前記ダミーデータを挿入するスイッチと、前記スイッチの出力する各チャネルのデータをそれぞれ異なる周波数の拡散符号で乗算して拡散する複数の乗算器と、各前記乗算器の出力信号を加算し前記多重化拡散信号として出力する加算器とを備えて構成している。
【００１３】
また、前記加温制御部は、前記デジタル信号を入力しこの値と自己が保持する基準値とを比較しその差分値を出力する比較回路と、前記差分値を保持し、この保持した差分値を所定の周期のリセットパルスで更新するラッチ回路と、前記ラッチ回路の保持した差分値に応じて前記ダミーデータを挿入あるいは抜去する空チャネルの数を演算し前記空チャネル情報に基づいて前記ダミーデータを挿入する空チャネルを指定する前記ダミーデータ挿入制御信号を出力し次の前記差分値の変化に応じてこれを更新して行くダミーデータ挿入演算回路と、前記ラッチ回路に対し所定の周期の前記リセットパルスを出力するタイマーとを備えて構成しても良い。
【００１４】
更に、前記加温制御部は、前記ダミーデータ挿入制御信号を監視し前記ダミーデータの挿入を指示する空チャネルが存在する間は加温制御中であることを示す表示灯を設けると同時に外部に加温制御中信号を出力する制御監視回路を備えるようにしても良い。
【００１５】
更に、前記加温制御部は、前記ダミーデータ挿入信号を監視し前記ダミーデータの挿入を指示する空チャネルが無くなった時は筐体内温度が上昇して加温制御が不要となったと判断し前記加温制御部、前記チャネルデータ生成部のスイッチおよび前記ダミーデータ発生部の待機回路を除く部分の電源供給を停止する電源オフ回路を備えるようにしても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態例を示すブロック図、図２は図１におけるチャネルデータ生成部の内部構成を示すブロック図、図３は図１における加温制御部の内部構成を示すブロック図、図４は図１における加温制御の温度範囲を説明する特性図、図５は図１における送信増幅器の送信電力と発熱量との関係を示す特性図である。
【００１７】
先ず図１を参照して本無線基地局装置の構成を説明する。ＣＤＭＡ方式通信用無線基地局装置本体を収容する屋外筐体１と、この屋外筐体１の内部温度を検出する温度センサ２と、この温度センサ２の出力する検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３と、前記デジタル信号を入力しこのデジタル信号の値と所定の基準値とを比較しデジタル信号の値が基準値以下の場合は空チャネル情報１０３により所定の空チャネルへダミーデータ１０６を挿入するためのダミーデータ挿入制御信号１０１を出力する加温制御部４と、交換局よりＡＴＭ回線などにより伝送されて来るシリアルトラフィックチャネル信号１０２を入力しこれを個々のパラレルトラフィックチャネルに分離した後ダミーデータ挿入制御信号１０１により指定された空チャネルへダミーデータ１０６を挿入し、そして各チャネルのデータを対応する拡散符号で乗算して拡散し多重化してこれを多重化拡散信号として出力するチャネルデータ生成部６と、前記多重化拡散信号を無線周波帯へ変換する変調部７と、変調部７の出力信号を電力増幅し送信信号としてアンテナ１０へ出力する送信増幅器８と、
ダミーデータ１０６を発生するダミーデータ発生器９と、交換局より伝送されて来るトラフィックチャネル信号１０２および制御チャネル信号１０５を入力し空チャネル情報１０３を生成し出力すると同時にチャネルデータ生成部６に対する制御および基地局全体の必要な制御を行う制御部５とを備えて構成している。尚、本発明に関係しない受信系は本図より省略してある。
【００１８】
次にチャネルデータ生成部６の内部の構成を図２を参照して説明する。交換局より伝送されて来るシリアルトラフィックチャネル信号１０２を入力し、シリアルに配置された各チャネルを個々のチャネルに分離するチャネル分離器６１と、ダミーデータ挿入制御信号１０４により分離された各チャネルの中で指定された空チャネルに対し、トラフィックデータの代りにダミーデータ１０６を挿入するスイッチ６２と、スイッチ６２の出力する各チャネルのデータをそれぞれ異なる周波数の拡散符号で乗算して拡散する複数の乗算器６３と、各乗算器６３の出力信号を加算し多重化拡散信号として出力する多重器６４とで構成している。
【００１９】
次に加温制御部４の内部の構成について図３を参照して説明する。Ａ／Ｄ変換器３からのデジタル信号を入力し、この値と自己が保持する基準値とを比較しその差分値を出力する比較回路４１と、前記差分値を保持し、この保持した差分値を所定の周期のリセットパルスで更新するラッチ回路４２と、ラッチ回路４２の保持した差分値に応じてダミーデータ１０６を挿入あるいは抜去する空チャネルの数を演算し、空チャネル情報１０３に基づいてダミーデータ１０６を挿入する空チャネルを指定するダミーデータ挿入制御信号１０１を出力し、次の前記差分値の変化に応じてこれを更新して行くダミーデータ挿入演算回路４３と、ラッチ回路４２に対し所定の周期の前記リセットパルスを出力するタイマー４４とで構成されている。
【００２０】
更に、加温制御部４は、ダミーデータ挿入制御信号１０１を監視しダミーデータ１０６の挿入を指示する空チャネルが存在する間は加温制御中であることを示す表示灯を設けると同時に、外部に加温制御中であることを示す表示信号１０７を出力する加温制御監視回路４５を備えている。
【００２１】
また、加温制御部４は、ダミーデータ挿入制御信号１０１を監視しダミーデータ１０６の挿入を指示する空チャネルが無くなった時は、筐体内温度が上昇して加温制御が不要となった判断し、加温制御部４とチャネルデータ生成部６のスイッチ６２およびダミーデータ発生部９の待機回路を除く部分の電源供給を停止する電源オフ回路を備えている。
【００２２】
次に本無線基地局装置の動作について、更に図４，５を合わせ参照して説明する。先の［従来の技術］の項で説明したように本無線基地局装置は外気温が０〜−３０℃の時に加温制御が必要となるが、実際には装置の自己発熱による温度上昇があるのでこれを＋１０℃以上とした時は外気温が−１０℃〜−３０℃の時に加温制御が行われることになる。
【００２３】
図４は加温制御の温度範囲を説明する特性図で、各数値は一例を示したものである。この例示においては筐体内の装置の許容温度範囲は０〜＋８０℃であり、これに対し筐体外温度の変動範囲は−３０〜＋５０℃である。送信増幅器の自己発熱で筐体内温度は上昇するので、送信電力により筐体内温度は変動し、最大送信電力２０Ｗの時に温度上昇は＋３０℃、最小送信電力４Ｗの時に温度上昇は＋１０℃となる。従って筐体内の装置の動作温度範囲は斜線で示した部分となる。即ち、送信電力２０Ｗの時は加温制御は必要なく、２０Ｗ以下４Ｗまでの内で筐体外温度−３０〜−２０の範囲で加温制御が行われ筐体内温度を０℃に保持する。
【００２４】
尚、図５は送信増幅器８の送信電力と発熱量との関係を示すもので、送信電力４Ｗ付近から直線的に発熱量が増加することがわかる。この送信増幅器８の発熱量は装置全体の発熱量の約８０℃を占めるので筐体内温度の上昇を支配している。
【００２５】
次に図１〜３を参照して本発明の加温制御の動作について説明する。温度センサ２において筐体内温度が検出され、この検出信号はＡ／Ｄ変換器３でデジタル信号に変換され加温制御部４に入力される。加温制御部４において、先ず比較回路４１でデジタル信号の値と内部に保持する基準値と比較しその差分値がラッチ回路４２へ入力される。このラッチ回路４２で入力された差分値は一担ラッチされる。
【００２６】
ダミーデータ挿入演算回路４３はこのラッチされた差分値を読み出し、この差分値が加温方向であれば、筐体内温度を０℃まで上昇させるためのダミーデータを挿入するチャンネル数を演算し、制御部５から入力される空チャネル情報１０３を参照して、このダミーデータを挿入する空チャネルを決定する。そしてこの結果をダミーデータ挿入制御信号１０１として出力する。
【００２７】
チャネルデータ生成部６はこのダミーデータ挿入制御信号１０１の指示に従ってスイッチ６２が動作し、指示された空チャネルへダミーデータ発生器９より供給されるダミーデータ１０６をトラフィックデータの代りに挿入する。送信増幅器８は空チャネルへダミーデータが挿入されたので、この分送信電力が大きくなり自己発熱が増加するので筐体内温度が０℃まで上昇する。
【００２８】
チャネルデータ生成部６のタイマー４４は、ダミーデータを空チャネルに挿入してから筐体内温度が上昇し略安定するまでの加温制御の系の応答時間よりやや長い時間の周期のリセットパルスを発生しており、ラッチ回路４２はリセットパルスを受けるとラッチしている差分値を更新する。更新した差分値が略０であれば制御は行わない。
【００２９】
この安定状態から筐体外温度が上昇し筐体内温度も０℃より上昇した場合、比較回路４１の出力する差分値は減温方向を示すので、ダミーデータ演算回路４３はダミーデータを挿入しているチャネルを減ずる数を演算し、そしてこのダミーデータの挿入を停止する空チャネルを決定してダミーデータ挿入制御信号１０１の指示内容を更新する。チャネルデータ生成回路６はこのダミーデータ挿入信号１０１の更新に従い、スイッチ６２が動作して指定されたチャネルのダミーデータの挿入を停止する。送信増幅器８はダミーデータの停止により送信電力が小さくなり筐体内温度を下げて０℃に戻すことになる。
【００３０】
尚、送信電力が最大の２０Ｗの場合は、筐体内温度は０℃以上を保持するので、加温制御部４の比較回路４１の出力する差分値は連続して減温方向を示すのでダミーデータの挿入を停止する空チャネルは無くなり制御は行われない。
【００３１】
加温制御部４の加温制御監視回路４５は、ダミーデータ挿入制御信号１０１を監視しており、ダミーデータを挿入する空チャネルが存在する時は加温制御中であるので、制御中を示す表示灯を点灯すると同時に、外部へ表示信号１０７を出力する。これにより保守時に加温制御が行われていることが容易に確認することができる。
【００３２】
また、加温制御電源オフ回路４６は、ダミーデータ挿入制御信号１０１を監視しており、ダミーデータを挿入する空チャネルが無くなった時は、加温制御が不要になったと判断し、加温制御に関係する回路の電源をオフとする。即ち加温制御４とチャネルデータ生成部６のスイッチ６２とダミーデータ発生部９の待機回路を除く回路への電源供給線をあらかじめ加温制御電源オフ回路４６を経由させるように配線して置き、加温制御が不要となった時はこれをスイッチで遮断するようにする。このようにすれば省電力化と同時に高温時における余分の温度上昇を防ぐことができる。
【００３３】
尚、チャネルデータ生成部６、変調部７、送信増幅器８、制御部５において、本発明の加温制御に関係しない部分は説明を省略したが、これ等部分は従来装置と同様である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のＣＤＭＡ方式移動通信用無線基地局装置は、低温時において空チャネルへダミーデータを挿入することにより、送信電力を増大させ筐体内温度を上昇させて加温しているので、専用の加熱用ヒータを設ける必要がなく、装置を小型化できるという効果がある。また、価格を下げる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示すブロック図である。
【図２】図１におけるチャネルデータ生成部の内部構成を示すブロック図である。
【図３】図１における加温制御部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】図１の加温制御の温度範囲を示す特性図である。
【図５】図１における送信増幅器の送信電力と発熱量との関係を示す特性図である。
【図６】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    屋外筐体
２    温度センサ
３    Ａ／Ｄ変換器
４    加温制御部
５    制御部
６    チャネルデータ生成部
７    変調部
８    送信増幅器
９    ダミーデータ発生器
１０    アンテナ
４１    比較回路
４２    ラッチ回路
４３    ダミーデータ挿入演算回路
４４    タイマー
４５    加温制御監視回路
４６    加温制御電源オフ回路
６１    分離器
６２    スイッチ
６３    乗算器
６４    多重器
【図１】
0003592263.tif 000002
【図２】
0003592263.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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