(57)【要約】【課題】コスト上昇及び大型化を招くことなく、動作の異常の有無を自動的に診断することができる基地局装置を提供する。【解決手段】基地局１０は、端末２０との間で無線信号の送受信を行う無線部１１ａ〜１１ｎと、端末２０に無線信号が送信されてから、この無線信号に対する応答としての無線信号が無線部１１ａ〜１１ｎで受信されるまでの遅延時間を測定する遅延時間測定部１６と、無線部１１ａ〜１１ｎで受信される無線信号の受信状況を示すＲＳＳＩを測定するＲＳＳＩ測定部１５と、遅延時間測定部１６の測定結果とＲＳＳＩ測定部１５の測定結果との関係が所定の正常範囲内にあるか否かを判定することによって、無線部１１ａ〜１１ｎにおける異常の有無の判定を行う正常性診断部１８とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置との間で無線信号の送受信を行う無線部を少なくとも１つ備える基地局装置において、
前記端末装置に無線信号が送信されてから、当該無線信号に対する応答としての無線信号が前記無線部で受信されるまでの遅延時間を測定する第１測定部と、
前記無線部で受信される無線信号の受信状況を測定する第２測定部と、
前記第１測定部の測定結果と第２測定部の測定結果との関係が所定の正常範囲内にあるか否かを判定することによって、前記無線部における異常の有無の判定を行う判定部と
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記第２測定部は、前記無線信号の受信状況として、受信信号強度、信号対雑音比、及びエラーベクターマグニチュードのうちの少なくとも１つを測定することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
前記判定部は、無線信号の遅延時間と受信状況との関係を示すテーブルであって前記正常範囲が設定された基準テーブルを用いて前記第１測定部の測定結果と前記第２測定部の測定結果との関係が前記正常範囲内であるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の基地局装置。
【請求項４】
前記第１，第２測定部の測定結果を蓄積するとともに、蓄積した測定結果を用いて前記基準テーブルに設定された前記正常範囲を更新する更新部を備えることを特徴とする請求項３記載の基地局装置。
【請求項５】
前記判定部によって異常が判定された場合に、上位装置に対して異常が生じた旨を示す情報を送信する制御を行う制御部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記判定部によって異常が判定された場合に、異常が判定された無線部を再起動させる制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記制御部は、再起動の制御を行った無線部が前記判定部によって再び異常と判定された場合に、当該無線部に対する電源の供給を遮断する制御を行うことを特徴とする請求項６記載の基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置との間で無線信号の送受信を行う基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、無線通信システムは、相互に接続された複数の基地局装置とユーザに携帯される端末装置（例えば、携帯電話機）とを含んで構成され、基地局装置が端末装置との間で無線信号の送受信を行うことによって、一の端末装置と他の端末装置との間における通話等が実現される。基地局装置は数キロメートル程度の間隔で多数設置されており、作業者が各々の設置場所に赴いて動作が正常であるか否かを確認するのは現実的ではない。このため、通常は、動作の異常の有無を自動的に診断する診断機能を基地局装置の各々に設け、その診断結果を一括して収集することで効率的な保守・管理が行われる。
【０００３】
例えば、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex：周波数分割複信）方式を用いて無線信号の送受信を同時に行う基地局装置では、受信回路の診断を行うために、受信回路に流れる電流を検出する電流検出回路や、受信回路のゲインを検出するゲイン検出回路が追加的に設けられる。また、以下の特許文献１には、基地局装置の内部に基地局試験機を設け、この基地局試験機により基地局装置の監視、診断、試験を実行する技術の一例が開示されている。具体的に、特許文献１に開示された技術では、試験用の信号をＲＦ受信経路に入力することで、基地局装置のＲＦ受信経路の異常を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５４９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来は、上述した通り、基地局装置に対して電流検出回路やゲイン検出回路を追加的に設けることによって、基地局装置の受信回路の動作の異常の有無が診断されている。ＦＤＤのように、送受信の周波数が異なる通信方式の基地局では、受信回路を診断するために診断用受信信号を生成して受信回路に送信する送信回路が必要であるが、本来端末装置に送信すべき送信信号と上記の診断用受信信号とは異なる周波数で生成しなければならず、当初から内蔵されている送信回路を診断用受信信号の送信回路として代用することはできない。そのため、実装及び製造の容易さから、本来の送信信号とは周波数の異なる診断用受信信号を生成して受信回路に送信する擬似端末を専用に基地局に内蔵することになっている。これらの検出回路や試験機（擬似端末）を設けることは、基地局装置のコストを上昇させる一因になるとともに、実装するための面積が必要になるため小型化の妨げになってしまうという問題がある。
【０００６】
また、現在、高速なデータ通信を可能とする規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）などの通信規格では、ＯＦＤＭによる通信方式であるため、送受信で周波数が異なることから、ＯＦＤＭ又はＦＤＤを採用した基地局装置に対して従来のような検出回路を追加的に設けることは、コスト上昇及び大型化を招いてしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コスト上昇及び大型化を招くことなく、動作の異常の有無を自動的に診断することができる基地局装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の基地局装置は、端末装置との間で無線信号の送受信を行う無線部を少なくとも１つ備える基地局装置において、前記端末装置に無線信号が送信されてから、当該無線信号に対する応答としての無線信号が前記無線部で受信されるまでの遅延時間を測定する第１測定部と、前記無線部で受信される無線信号の受信状況を測定する第２測定部と、前記第１測定部の測定結果と第２測定部の測定結果との関係が所定の正常範囲内にあるか否かを判定することによって、前記無線部における異常の有無の判定を行う判定部とを備えることを特徴としている。
また、本発明の基地局装置は、前記第２測定部が、前記無線信号の受信状況として、受信信号強度、信号対雑音比、及びエラーベクターマグニチュードのうちの少なくとも１つを測定することを特徴としている。
また、本発明の基地局装置は、前記判定部が、無線信号の遅延時間と受信状況との関係を示すテーブルであって前記正常範囲が設定された基準テーブルを用いて前記第１測定部の測定結果と前記第２測定部の測定結果との関係が前記正常範囲内であるか否かを判定することを特徴としている。
また、本発明の基地局装置は、前記第１，第２測定部の測定結果を蓄積するとともに、蓄積した測定結果を用いて前記基準テーブルに設定された前記正常範囲を更新する更新部を備えることを特徴としている。
また、本発明の基地局装置は、前記判定部によって異常が判定された場合に、上位装置に対して異常が生じた旨を示す情報を送信する制御を行う制御部を備えることを特徴としている。
また、本発明の基地局装置は、前記制御部が、前記判定部によって異常が判定された場合に、異常が判定された無線部を再起動させる制御を行うことを特徴としている。
また、本発明の基地局装置は、前記制御部が、再起動の制御を行った無線部が前記判定部によって再び異常と判定された場合に、当該無線部に対する電源の供給を遮断する制御を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コスト上昇及び大型化を招くことなく、動作の異常の有無を自動的に診断することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による基地局装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】基準テーブルの一例を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態による基地局装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による基地局装置について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による基地局装置の要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の基地局装置（以下、単に「基地局」ともいう）１０は、無線部１１ａ〜１１ｎ、変復調部１２、制御部１３、及び回線通信部１４を備えており、携帯電話機等の端末装置（以下、単に「端末」という）２０との間で無線信号の送受信を行う。尚、この基地局１０は、回線ネットワーク（図示省略）を介して、基地局１０の保守・管理を行う上位装置及び他の基地局と接続されている。
【００１２】
無線部１１ａ〜１１ｎは、変復調部１２から出力された送信信号（端末２０に送信すべき信号）を無線信号にして端末２０に送信するとともに、端末２０から送信された無線信号を受信して得られる受信信号を変復調部１２に出力する。これら無線部１１ａ〜１１ｎは、ＯＦＤＭ方式を用いて無線信号の送受信を同時に行うことが可能であり、それぞれ独立して動作する。また、無線部１１ａ〜１１ｎの起動（再起動）、及び電源の供給・遮断は制御部１３によって制御される。
【００１３】
変復調部１２は、ＲＳＳＩ測定部１５（第２測定部）及び遅延時間測定部１６（第１測定部）を備えており、制御部１３から出力される送信信号を変調して無線部１１ａ〜１１ｎに出力するとともに、無線部１１ａ〜１１ｎから出力される受信信号を復調して制御部１３に出力する。具体的には、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation：直交振幅変調）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調）等の方式を用いて変復調を行う。ＲＳＳＩ測定部１５及び遅延時間測定部１６は、無線部１１ａ〜１１ｎにおける異常（特に、無線信号を受信する受信系統の異常）を検出するために設けられている。
【００１４】
ＲＳＳＩ測定部１５は、無線部１１ａ〜１１ｎの各々で受信される無線信号の受信状況を示すそれぞれのＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）を測定する。このＲＳＳＩ測定部１５で測定されるそれぞれのＲＳＳＩは、無線部１１ａ〜１１ｎの各々で受信される無線信号の信号強度に比例して大きくなる。つまり、受信される無線信号の信号強度が高ければＲＳＳＩも大きくなり、受信される無線信号の信号強度が低ければＲＳＳＩも小さくなる。
【００１５】
遅延時間測定部１６は、端末２０に無線信号が送信されてから、この無線信号に対する応答としての無線信号が受信されるまでの時間（遅延時間）を無線部１１ａ〜１１ｎの各々について測定する。例えば、無線部１１ａから端末２０に対してＯＦＤＭ方式により無線信号が送信されてから、その応答として端末２０からＯＦＤＭ方式により送信された無線信号が無線部１１ａで受信されるまでの時間を測定する。
【００１６】
尚、例えば、遅延時間は、既知信号の受信タイミングで測定される。遅延時間測定部１６で測定される遅延時間は、基地局１０と端末２０との間の距離に比例して長くなる。つまり、基地局１０と端末２０との間の距離が長ければ遅延時間も長くなり、基地局１０と端末２０との間の距離が短ければ遅延時間も短くなる。
【００１７】
制御部１３は、基準テーブル管理部１７（更新部）及び正常性診断部１８（判定部）を備えており、基地局１０の各部の動作を制御することによって、基地局１０の全体的な動作を統括して制御する。具体的には、端末２０に向けてデータを送信する制御、無線部１１ａ〜１１ｎで受信されたデータを不図示の回線ネットワークを介して他の基地局等に送信する制御、無線部１１ａ〜１１ｎに異常が生じた場合にその旨を示す情報を不図示の上位装置に送信する制御、無線部１１ａ〜１１ｎの起動（再起動）及び電源の供給・遮断の制御等の制御を行う。
【００１８】
基準テーブル管理部１７及び正常性診断部１８は、変復調部１２に設けられたＲＳＳＩ測定部１５及び遅延時間測定部１６と同様に、無線部１１ａ〜１１ｎにおける異常を検出するために設けられている。これら基準テーブル管理部１７及び正常性診断部１８は、ソフトウェアにより実現される。つまり、これら基準テーブル管理部１７及び正常性診断部１８の機能を実現するプログラムを制御部１３が実行することにより実現される。
【００１９】
基準テーブル管理部１７は、ＲＳＳＩ測定部１５及び遅延時間測定部１６の測定結果を蓄積するとともに、蓄積した測定結果を用いて無線部１１ａ〜１１ｎの異常の有無を判定するために用いられる基準テーブルの管理（更新、作成等）を行う。ここで、基準テーブルは、無線信号の遅延時間とＲＳＳＩとの関係を示すテーブルであって、無線部１１ａ〜１１ｎの動作が正常に行われているとみなすことができる範囲（正常範囲）が設定されたテーブルである。
【００２０】
図２は、基準テーブルの一例を説明するための図である。尚、図２ではＲＳＳＩを横軸にとり、遅延時間を縦軸にとってある。一般的に、基地局１０と端末２０との間の距離が長いほど無線信号の減衰量が大きくなるため、基地局１０と端末２０との間の距離が長くなるにつれてＲＳＳＩは小さくなる。ここで、前述した通り、遅延時間は基地局１０と端末２０との間の距離に比例して長くなるため、遅延時間とＲＳＳＩとの関係は、図２中の直線Ｌ１に沿う関係、つまり遅延時間が長くなるにつれてＲＳＳＩが小さくなる関係になる。
【００２１】
従って、無線部１１ａ〜１１ｎのうち、遅延時間とＲＳＳＩとの交点が直線Ｌ１上に位置する関係、或いは直線Ｌ１の近辺に位置する関係にある無線部については、動作が正常に行われていると考えることができる。そこで、図２に示す通り、直線Ｌ１と同様の傾きを有する上限閾値ＴＨ１と下限閾値ＴＨ２とが直線Ｌ１の近傍に設定されており、これら上限閾値ＴＨ１と下限閾値ＴＨ２とによって規定される範囲が正常範囲に設定されている。基準テーブルは、例えば、以下の表１のようなイメージとなる。尚、ｎは自然数である。
【表１】
2011109375.tif 000003
【００２２】
基準テーブルは、基地局１０の設計者によって予め作成されたものであっても良く、基準テーブル管理部１７が蓄積した測定結果を用いて自動的に作成したものであっても良い。基地局１０の設計者によって作成された基準テーブルの場合には基準テーブル管理部１７によって更新が行われる。尚、基準テーブルの更新を行うのは、例えば基地局１０の周囲にビルが建設された等の通信環境の変化に対応するためである。本実施形態では、説明を簡単にするため、予め基準テーブルが作成されているものとする。
【００２３】
正常性診断部１８は、基準テーブル管理部１７で管理される基準テーブルを用い、ＲＳＳＩ測定部１５及び遅延時間測定部１６の測定結果に基づいて、無線部１１ａ〜１１ｎの異常の有無を判定する。具体的には、無線部１１ａ〜１１ｎ毎のＲＳＳＩ測定部１５の測定結果と遅延時間測定部１６の測定結果との交点が上述した正常範囲内にあるか否かを判定することによって、無線部１１ａ〜１１ｎの各々の異常の有無を個別に判定する。例えば、ＲＳＳＩ測定部１５の測定結果と遅延時間測定部１６の測定結果との交点が、図２中の領域Ｒ１内における黒丸で示す点のように、正常範囲内であれば正常である（異常が生じていない）と判定する。これに対し、図２中の領域Ｒ２内における黒丸で示す点のように、正常範囲外であれば異常であると判定する。例えば、正常性診断部１８は、表１のように、測定された信号の遅延時間がＡｎのとき、測定された信号のＲＳＳＩがＹｎとＸｎとの間であれば正常とし、ＹｎとＸｎとの間になければ異常と判定する。
【００２４】
回線通信部１４は、不図示の回線ネットワークに接続されており、制御部１３の制御の下でデータ等の送受信を行う。具体的には、制御部１３から出力されるデータを回線ネットワークを介して指示された宛先に送信するとともに、回線ネットワークを介して送信されてきたデータを制御部１３に出力する。尚、正常性診断部１８で無線部１１ａ〜１１ｎに異常が生じたと判定された場合には、制御部１３の制御の下で、その旨を示す情報を不図示の上位装置に送信する。
【００２５】
次に、上記構成における基地局１０の動作について説明する。図３は、本発明の一実施形態による基地局装置の動作を示すフローチャートである。まず、作業者によって基地局１０を設置する作業が行われ、設置作業終了後に作業者の指示によって基地局１０の初期動作が実行される。この初期動作に動作に異常が生じていないことが確認されると、作業者の指示によって基地局１０の通常運用が開始され、これにより図３のフローチャートで示される処理が開始される。
【００２６】
基地局１０の通常運用が開始されると、無線部１１ａ〜１１ｎの各々における無線信号の送受信及び回線通信部１４を介した他の基地局等との間の通信が制御部１３の制御の下で行われる。すると、無線部１１ａ〜１１ｎの各々で受信される無線信号の受信状況を示すＲＳＳＩがＲＳＳＩ測定部１５で測定されるとともに、端末２０に無線信号が送信されてから、この無線信号に対する応答としての無線信号が受信されるまでの遅延時間が遅延時間測定部１６で測定される（ステップＳ１１）。ＲＳＳＩ測定部１５で測定されたＲＳＳＩ及び遅延時間測定部１６で測定された遅延時間は、制御部１３に出力されて基準テーブル管理部１７で蓄積される（ステップＳ１２）。
【００２７】
次に、基準テーブル管理部１７で管理される基準テーブルを用い、ＲＳＳＩ測定部１５で測定されたＲＳＳＩと遅延時間測定部１６で測定された遅延時間との関係が正常範囲内であるか否かが正常性診断部１８によって判定される（ステップＳ１３）。具体的には、測定されたＲＳＳＩと遅延時間との交点が、図２中の上限閾値ＴＨ１と下限閾値ＴＨ２とによって規定される正常範囲（例えば、図２中の領域Ｒ１）内にあるか否かが判定される。
【００２８】
正常範囲内であると判定された場合（判定結果が「ＹＥＳ」の場合）には、蓄積したデータに基づいて基準テーブルを更新する処理が基準テーブル管理部１７によって行われる（ステップＳ１４）。かかる処理によって、基準テーブル管理部１７で管理される基準テーブルを、基地局１０の設置状況における通信環境に適合した基準テーブルに更新することが可能になる。ステップＳ１４の処理が終了すると処理はステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１以降の処理が再び行われる。以後、ステップＳ１４の処理が繰り返し行われることにより、仮に基地局１０の周囲にビルが建設された等の通信環境の変化が生じた場合であっても、基準テーブル管理部１７で管理される基準テーブルを、その変化した通信環境にあった基準テーブルに更新することが可能になる。
【００２９】
ここで、基地局１０が設置された後に、通信環境の大きな変化が頻繁に生ずるといった事態が生ずることは考えにくい。このため、基準テーブル管理部１７によって管理される基準テーブルが、基地局１０の設置状況における通信環境に適合したものに更新された後は、ステップＳ１４の処理を所定の時間間隔（例えば、１日に１回、１週間に１回、又は１月に１回）で行うようにしても良い。
【００３０】
他方、測定されたＲＳＳＩと遅延時間との交点が、例えば図２中の領域Ｒ２内にある場合には、測定されたＲＳＳＩと遅延時間との関係が正常範囲内でない（異常が生じた）と正常性診断部１８によって判定される。すると、ステップＳ１３の判定結果が「ＮＯ」となり、まず制御部１３によって回線通信部１４が制御され、正常性診断部１８の判定結果に応じて無線部１１ａ〜１１ｎのうちの何れか１つ又は複数に異常が生じた旨を示す情報が、不図示の回線ネットワークを介して不図示の上位装置（基地局１０を管理する装置）に送信される（ステップＳ１５）。
【００３１】
次いで、無線部１１ａ〜１１ｎのうち、正常性診断部１８によって異常が生じたと判定された無線部を再起動する制御が制御部１３によって行われる（ステップＳ１６）。このような再起動の制御を行うのは、それまでに起動失敗等による異常が生じていたとしても、再起動を行うことによって無線部が正常に動作する場合があることが経験的に認められるからである。再起動が完了すると、再起動が行われた無線部についてのＲＳＳＩ及び遅延時間がＲＳＳＩ測定部１５及び遅延時間測定部１６でそれぞれ測定され、測定されたＲＳＳＩと遅延時間との関係が正常範囲内であるか否かが正常性診断部１８によって判定される（ステップＳ１７）。
【００３２】
正常範囲内であると判定された場合（ステップＳ１７の判定結果が「ＹＥＳ」の場合）には、蓄積したデータに基づいて基準テーブルを更新する処理が基準テーブル管理部１７によって行われる（ステップＳ１４）。これに対し、異常が生じたと正常性診断部１８によって判定された場合（ステップＳ１７の判定結果が「ＮＯ」の場合）には、異常と判定された無線部に対する電源供給を停止する制御が制御部１３によって行われる（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の処理が終了すると処理はステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１以降の処理が再び行われる。尚、以後の処理では、無線部１１ａ〜１１ｎのうちの電源供給が停止された無線部以外の無線部と端末２０等との間で無線信号の送受信が行われる。
【００３３】
以上の通り、本実施形態では、ＲＳＳＩ測定部１５で測定されたＲＳＳＩと遅延時間測定部１６で測定された遅延時間との関係が正常範囲内であるか否かを基準テーブルを用いて判定し、この判定結果に基づいて無線部１１ａ〜１１ｎの動作の異常の有無を診断している。このため、本実施形態では、従来のような受信回路の動作の異常の有無を検出する検出回路が不要であり、従ってコスト上昇及び大型化を招くことなく、動作の異常の有無を自動的に診断することができる。
【００３４】
以上、本発明の一実施形態による基地局装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、無線部１１ａ〜１１ｎにおける無線信号の受信状況としてＲＳＳＩを測定する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、信号対雑音比（ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio））やエラーベクターマグニチュード（ＥＶＭ）を無線信号の状況として測定することも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０              基地局
１１ａ〜１１ｎ    無線部
１３              制御部
１５              ＲＳＳＩ測定部
１６              遅延時間測定部
１７              基準テーブル管理部
１８              正常性診断部
２０              端末
【図１】
2011109375.tif 000004
【図２】
2011109375.tif 000005
【図３】
2011109375.tif 000006