(57)【要約】【課題】送信回線を切断することなく低消費電力で効率的に送信することが可能な無線通信装置を提供する。【解決手段】信号レベル判定接合機能１５によって、信号レベル検出部１３で検出した信号レベルを取り込んで予め設定した閾値と比較して低出力送信時に、ＢＴＳ３の出力を増幅器を通すことなくそのまま現用スルー系を通して送信して予備系を待機モードとし、一方、高出力送信時には予備系増幅器１２を用いての送信を行うようにし、予備系増幅器１２の異常を検出したとき予備系増幅器１２をＯＦＦ状態にすると共に、切替スイッチ手段７の接合を現用スルー系に保持または切り替える予備系異常時接合機能１６と、ＢＴＳ３の使用電源が通常電源１からバックアップ用バッテリー設備２に切り替えられたとき予備系増幅器１２をＯＦＦ状態にすると共に、切替スイッチ手段７の接合を現用スルー系に切り替えるバックアップ時接合機能１７とを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置から送出された信号を現用スルー系と予備系増幅部とを切り替え接続する切替スイッチ手段を通してアンテナから出力するように構成した無線通信装置において、予備系増幅部には、上記基地局装置からの信号を増幅して上記アンテナに送信する予備増幅器と、予備系の信号のレベルを検出する信号レベル検出部と、その信号レベルを検出して予め設定した閾値と比較して上記予備増幅器を０Ｎ／０ＦＦ制御すると共に、上記切替スイッチ手段を切り替え制御する制御部とを設け、上記制御部には、上記信号レベルが閾値以下のときには上記予備増幅器を０ＦＦ状態にして上記現用スルー系を通して基地局装置からの信号をそのまま上記アンテナから出力するように上記切替スイッチ手段を切替制御し、かつ、上記信号レベルが閾値を超えたときには上記予備増幅器をＯＮ状態にして上記予備増幅器を通して上記アンテナから出力するように上記切替スイッチ手段を切替制御する信号レベル判定接合機能と、上記予備増幅器に異常が生じときに上記予備増幅器を０ＦＦ状態にして上記現用スルー系を通して基地局装置からの信号をそのまま上記アンテナに送信するように上記切替スイッチ手段を切替制御える予備系異常時接合機能とを設けたことを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現用送信系と予備系を有する無線増幅装置を用いた無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線基地局においては、基地局装置からの無線通信対象信号を受け取った無線増幅装置で増幅してから、対応するアンテナから無線送信するようにしている。このような無線基地局では、通信の信頼度を向上させるため、無線増幅装置における増幅器の故障や障害に対する何等かの施策が必要となる。例えば、その施策の一つとして、無線増幅装置の増幅器が故障しても通信が停止することがないように、現用系と並列に予備系を設けた構成が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２９１０９号公報
【特許文献２】特開２００７−６１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の無線通信装置は、現用系の異常時に予備系に切り替える構成としているが、増幅器の使用によって消費電力が大きくなり、システムに電力を供給する電源設備が大型化してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、送信回線を切断することなく低消費電力で効率的に送信することが可能な無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、基地局装置から送出された信号を現用スルー系と予備系増幅部とを切り替え接続する切替スイッチ手段を通してアンテナから出力するように構成した無線通信装置において、予備系増幅部には、上記基地局装置からの信号を増幅して上記アンテナに送信する予備増幅器と、予備系の信号のレベルを検出する信号レベル検出部と、その信号レベルを検出して予め設定した閾値と比較して上記予備増幅器を０Ｎ／０ＦＦ制御すると共に、上記切替スイッチ手段を切り替え制御する制御部とを設け、上記制御部には、上記信号レベルが閾値以下のときには上記予備増幅器を０ＦＦ状態にして上記現用スルー系を通して基地局装置からの信号をそのまま上記アンテナから出力するように上記切替スイッチ手段を切替制御し、かつ、上記信号レベルが閾値を超えたときには上記予備増幅器をＯＮ状態にして上記予備増幅器を通して上記アンテナから出力するように上記切替スイッチ手段を切替制御する信号レベル判定接合機能と、上記予備増幅器に異常が生じときに上記予備増幅器を０ＦＦ状態にして上記現用スルー系を通して基地局装置からの信号をそのまま上記アンテナに送信するように上記切替スイッチ手段を切替制御える予備系異常時接合機能とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による無線通信装置によれば、信号レベル判定接合機能によって、低出力送信時には基地局装置の信号を増幅器を通さずにそのまま現用スルー系を通して送信することができるので、予備系を待機モードとして消費電力を抑えることができ、一方、高出力送信時には切替スイッチ手段を切り替えて予備系増幅器を用いて送信を行うことができるようになる。また制御部に設けた予備系異常時接合機能によって、予備系として付加した予備系増幅器の異常時には、切替スイッチ手段の接合を現用スルー系に切り替えるので、異常時でも送信回線を切断することなく低出力時においても効率的に送信することが可能な低消費電力の無線通信装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態による無線通信装置の現用スルー系使用状態を示すブロック構成図である。
【図２】図２は、図１に示した無線通信装置の予備系使用状態を示すブロック構成図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施の形態による無線通信装置の定常状態を示すブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００９】
図１および図２は、本発明の一実施の形態による無線通信装置を示すブロック構成図である。
ＡＣ／ＤＣまたはＤＣ／ＤＣの通常電源１と、この通常電源１の異常時に切り替え接続されて電力供給を行うバックアップ用バッテリー設備２とに接続された基地局装置（ＢＴＳ）３は、無線増幅装置４を通してアンテナ５から無線送信するように構成している。通常電源１のみが接続された無線増幅装置４は、ＢＴＳ３からの信号レベルで十分な場合の低出力送信時に使用する増幅器を持たない現用スルー系と、ＢＴＳ３からの信号レベルでは足りない場合の高出力送信時に使用する増幅器を有する予備系とを有し、詳細を後述するようにして現用スルー系または予備系を選択し、この選択した側を通してアンテナ５から無線送信するように構成している。
【００１０】
このため無線増幅装置４は、ＢＴＳ３と接続した方向性結合器６と、アンテナ５との接続を選択的に切り替える切替スイッチ手段７とを有しており、この切替スイッチ手段７は、上述した低出力送信時に使用する現用スルー系を選択したとき、方向性結合器６とアンテナ５間を増幅器を通すことなく直接接続可能に構成しており、一方、上述した高出力送信時に使用する予備系を選択したとき、方向性結合器６と切替スイッチ手段７間に予備増幅部８を接続すると共に、現用スルー系を終端器９を通して終端させることができるように構成している。ここで、スルー系は１系統しか記載していないが、複数のスルー系で構成することもできる。
【００１１】
予備増幅部８は、方向性結合器６により現用スルー系から分配した予備系信号を取り込んだ後、増幅用通過信号と入力電力検出用信号に分離する方向性結合器１０と、この方向性結合器１０で分離した一方の増幅用通過信号のレベルを調整可能な可変アッテネータ１１と、予備系増幅器１２と、方向性結合器１０で分離した他方の入力電力検出用信号のレベルを検出する信号レベル検出部１３と、この信号レベル検出部１３で検出した信号レベルや後述する他の信号を取り込んで予備系増幅器１３および切替スイッチ手段７などを制御する制御部１４とを有している。
【００１２】
この制御部１４は、信号レベル検出部１３で検出した信号レベルを取り込んで予め設定した閾値と比較して予備系増幅器１２のＯＮ／ＯＦＦ制御と、切替スイッチ手段７の接合を切り替える制御を行う信号レベル判定接合機能１５を有している。この信号レベル判定接合機能１５は、信号レベル検出部１３で検出した信号レベルを取り込み、これを予め設定した閾値と比較し、その結果、信号レベル検出部１３からの信号レベルが閾値を超えるときは、図１に示したように予備系増幅器１２をＯＮすると共に、切替スイッチ手段７を点線で示した現用スルー系接合から実線で示した予備系接合に切り替える。また信号レベル判定接合機能１５は、上述した比較の結果、信号レベル検出部１３からの信号レベルが閾値以下と判断したときは、図２に示したように予備系増幅器１２をＯＦＦ状態にすると共に、切替スイッチ手段７を点線で示した予備系接合から実線で示した現用スルー系接合に切換える。
【００１３】
また、上述した制御部１４は、予備系増幅器１２を監視しその異常発生を検出したとき予備系増幅器１２をＯＦＦ状態にすると共に、切替スイッチ手段７の接合を現用スルー系に保持または切り替える予備系異常時接合機能１６と、ＢＴＳ３の使用電源が通常電源１での異常発生によってバックアップ用バッテリー設備２に切り替えられたことを示す信号を受けたとき予備系増幅器１２をＯＦＦ状態にすると共に、切替スイッチ手段７の接合を現用スルー系に保持または切り替えるバックアップ時接合機能１７と、切替スイッチ手段７の現在の接合状態をＢＴＳ３に通知する接合通知機能１８と、図示を省略しているがＢＴＳ３からの他の信号を受けて各種制御、例えばＢＴＳ予備系のアッテネータ１１の出力を可変制御する機能等を有している。
【００１４】
制御部１４のバックアップ時接合機能１７は、切替スイッチ手段７を切替制御する機能によって構成することもできるし、通常電源１の停電時に切替スイッチ手段７を現用スルー系に切り替わるようにフェールセーフ構成としたものを含んで構成しても良い。
【００１５】
上述した無線増幅装置４の構成に対応させて、ＢＴＳ３は、通常の構成の他に、制御部１４の接合通知機能１７からの信号を受ける接合受信機能１９と、ＢＴＳ３の使用電源が通常電源１での異常発生によってバックアップ用バッテリー設備２に切り替えられたことを示す信号を制御部１４に送信する電源切替通知機能２０と、制御部１４に信号を送信して可変アッテネータ１１のゲインを調整するゲイン制御通知機能と、制御部１４の接合通知機能１８からの信号を受けた接合受信機能１９を利用して異常が発生した予備系の交換作業のためのメンテナンスモードにするときに制御部１４に送信する信号送信機能や、制御部１４の接合通知機能１８からの信号を受けた接合受信機能１９を利用して省電力モードに切り替える信号を制御部１４に送信する信号送信機能などを有している。
【００１６】
次に、上述した無線通信装置における予備系増幅器１２および切替スイッチ手段７の制御について説明する。
先ず、通常電源１によりＢＴＳ３に対して電源供給され、しかも、ＢＴＳ３からの信号レベルでアンテナ５から十分な送信を行うことができる定常状態について説明する。
【００１７】
このような定常状態の低出力送信時は、図２に示した状態となる。このとき方向性結合器６によって分配され予備増幅部８に入力された予備系信号は、方向性結合器１０により増幅用通過信号と入力電力検出用信号に分離され、方向性結合器１０で分離された後者の入力電力検出用信号は、信号レベル検出部１３により信号レベルが検出されており、制御部１４はこれを取り込んでいる。制御部１４の信号レベル判定接合機能１５は、上述したように信号レベル検出部１３で検出した信号レベルと比較するために予め設定した閾値を有しており、信号レベル検出部１３で検出した信号レベルとこの閾値との比較を行い、その結果、信号レベル検出部１３からの信号レベルが閾値以下と判断している。
【００１８】
このため、低出力送信時では、図２に示したように予備系増幅器１２はＯＦＦ状態、また切替スイッチ手段７は実線で示した現用スルー系接合に切換えられているため、ＢＴＳ３から方向性結合器６を通過して現用スルー系に入力された信号は、切替スイッチ手段７を通してアンテナ５からそのまま出力されている。
【００１９】
従って、本実施の形態の無線通信装置では、予備系増幅部８に電力を消費することになる予備系増幅器１２を追加しているにも拘わらず、ＢＴＳ３からの信号レベルで十分な場合の低出力送信時には、予備系増幅器１２をＯＦＦ状態として作動させないため、同部での電力消費は抑制されている。
【００２０】
これに対して、信号レベル判定接合機能１５が信号レベル検出部１３で検出した信号レベルと閾値との比較を行った結果、信号レベル検出部１３の信号レベルが閾値を超えた場合、信号レベル判定接合機能１５は、図１に示したように予備系増幅器１２をＯＮ状態にし、また切替スイッチ手段７を実線で示した予備系接合に切り替える。また現用スルー系は切替スイッチ手段７によって終端器９に接続される。
【００２１】
このため、ＢＴＳ３からの信号レベルでは足りない場合には、ＢＴＳ３からの信号は予備系増幅部８に入力され、可変アッテネータ１１を通過して予備系増幅器１２で増幅される。この予備系増幅器１２の出力は、ＢＴＳ３から現用スルー系を通してアンテナ６へ直接送られたときの出力よりも高くなっているため、予備系増幅器１２で増幅された信号がアンテナ６から高出力で送信されることになる。
【００２２】
しかしながら、図１に示した高出力送信の接合状態で、予備用に追加した予備系増幅器１２に異常が発生すると、制御部１４の予備系異常時接合機能１６はこれを検出し、図２に示したように予備系増幅器１２をＯＦＦ状態にすると共に、切替スイッチ手段７の接合を現用スルー系に切り替える。従って、高出力送信を行っている状態で予備増幅部８に異常が発生した場合も、予備系増幅器１２を切り離して同部での消費電力を抑えながら、現用スルー系を使用しての低出力送信を継続することができる。
【００２３】
また制御部１４には、切替スイッチ手段７の現在の接合状態を検出してＢＴＳ３に通知する接合通知機能１８が設けられているため、切替スイッチ手段７の現在の接合状態がＢＴＳ３に通知される。接合受信機能１９を用いてこの通知を受けたＢＴＳ３は、異常が発生した予備系増幅器１２の交換作業のためのメンテナンスモードにする場合、制御部１３にこの信号を送信する。
【００２４】
また上述した予備増幅部８には、予備系増幅器１２の前段にＢＴＳ３側より予備系のＧＡＩＮを調整可能に可変アッテネータ１１を挿入しているため、ＢＴＳ３側から信号レベルを任意に指定することもできる。これにより、アンテナ５からの送信信号レベルを変えたり将来のキャリア数増加に伴って出力増加する場合でも、現状の装置構成をほとんど変更することなく対応したシステムとすることもできる。
【００２５】
このような本実施の形態の無線通信装置によれば、入力レベル検出部１３で検出した信号レベルを取り込んで予め設定した閾値と比較して予備系増幅器１２のＯＮ／ＯＦＦ制御と切替スイッチ手段７の接合を切り替える制御を行う信号レベル判定接合機能１５を設けているため、アンテナ５からの送信電力が低出力の場合は、ＢＴＳ３の出力を増幅器を通すことなくそのまま現用スルー系を通して送信し、予備系を待機モードとすることができ、一方、高出力送信時には予備系増幅器１２を用いての送信を行うことができる。また予備系増幅器１２を監視しその異常発生を検出したとき予備系増幅器１２をＯＦＦ状態にすると共に、切替スイッチ手段７の接合を現用スルー系に保持または切り替える予備系異常時接合機能１６を設けているため、予備系として付加した予備系増幅器１２の異常時には、切替スイッチ手段７の接合を現用スルー系に戻すことができる。従って、異常時でも送信回線を切断することなく低出力時においても効率的に送信することが可能な低消費電力の無線通信装置とすることができる。
【００２６】
ところで、ＢＴＳ３は、図１に示したように通常電源１と、この通常電源１で異常が発生した場合に切り替え接続されるバックアップ用バッテリー設備２とを有している。通常、これら両電源１，２は無線増幅装置４に対しても電源となるように接続される。しかし、上述した本無線通信装置では、予備系増幅部８に電力を消費することになる予備系増幅器１２を追加しているにも拘わらず、ＢＴＳ３からの信号レベルで十分な場合の低出力送信時の定常状態では、予備系増幅器１２はＯＦＦ状態であり、同部での電力消費を抑えている。次に、この構成上の特徴を一層活用した構成について説明する。
【００２７】
今、図２に示した高出力送信時に、停電等によってＢＴＳ３の電源が通常電源１からバックアップ用バッテリー設備２に切り替えられると、ＢＴＳ３の電源切替通知機能２０は、現在の使用電源がバックアップ用バッテリー設備２に切り替えられて節電する必要があることを示す信号を制御部１５に通知する。この信号を受けた制御部１５のバックアップ時接合機能１７は、図２に示したように予備系増幅器１２をＯＦＦ状態にすると共に、切替スイッチ手段７の接合を現用スルー系に切り替える。この場合のバックアップ時接合機能１７は、この通常電源１の停電時に現用スルー系に切り替わるように切替スイッチ手段７をフェールセーフ構成とすることによって得ている。予備増幅部８を使用しての高出力送信時に、通常電源１の停電等によってバックアップ用バッテリー設備２に切り替えられると、このフェールセーフ構成によって切替スイッチ手段７はその接合を現用スルー系に切り替えられ、予備系増幅器１３は切り離されて同部での電力消費はなくなる。
【００２８】
この制御部１５のバックアップ時接合機能１７が無い場合、バックアップ用バッテリー設備２はバックアップ用ではあるが、通常電源１の停電時にも無線増幅装置４へ電力供給を行うために大きな設備となってしまい、定常状態で予備系増幅器１２をＯＦＦ状態として同部での電力消費を抑えた効果が半減してしまう。しかしながら、制御部１５にバックアップ時接合機能１７を付加しているため、通常電源１の停電時にも図２に示したように予備系増幅器１２をＯＦＦ状態にすると共に、切替スイッチ手段７の接合を現用スルー系に切り替えることができる。
【００２９】
この実施の形態による無線通信装置によれば、ＢＴＳ３の使用電源が通常電源１からバックアップ用バッテリー設備２に切り替えられたとき予備系増幅器１２をＯＦＦ状態にすると共に、切替スイッチ手段７の接合を現用スルー系に切り替えるバックアップ時接合機能１７を付加しているため、無線増幅装置４にはＡＣ／ＤＣまたはＤＣ／ＤＣの通常電源１のみを接続し、バックアップ用バッテリー設備２を接続しないで構成することができる。このバックアップ用バッテリー設備２としては、予備系増幅器１２を考慮せずにＢＴＳ３のみを賄う構成とすることができるので、電源設備の簡素化が可能である。しかも、小型にしたバックアップ用バッテリー設備２としても、バックアップ用バッテリー設備２を用いて低出力での現用スルー系を用いての送信を行うことができ、冗長性を確保することができる。こうして、通常電源１の異常発生時にバックアップするバックアップ用バッテリー設備２の負担は軽減され、小型化が可能である。
【００３０】
また、他の無線通信装置では、現用系に増幅器を設け、現用系の異常時に切り替え接続して使用するスルー系には増幅器を設けないで構成することも考えられる。しかしながら、このような構成では、現用系に増幅器が接続されているために常時電力消費が大きくなり、無線増幅装置４には必ず通常電源１とバックアップ用バッテリー設備２とを接続しなければならず、システム全体が大掛かりな構成となってしまう。
【実施例２】
【００３１】
図３は、本発明の他の実施の形態による無線通信装置を示すブロック構成図である。
この実施の形態における無線通信装置で、先の実施の形態における同等物に同一符号を付けて詳細な説明を省略している。無線増幅装置５には、スルー系を構成している方向性結合器６と切替スイッチ手段７との間に可変アッテネータ２１を接続し、また切替スイッチ手段７の出力側には、アンテナ５と、他のアンテナ２２とをそれぞれ接続している。
【００３２】
この場合の切替スイッチ手段７も二位置切替構成であり、点線で示したその一方の切り換え位置で現用スルー系はアンテナ５に接続されて出力され、先の実施の形態の場合と同様に低出力送信時には電力消費を抑えたスルー系を使用することができる。高出力送信時にも、先の実施の形態の場合と同様に切替スイッチ手段７を実線のように切り替え接続して予備系の予備増幅器１２を通して出力することができる。
【００３３】
ここで、上述した切替スイッチ手段７の後者の切替状態では、実線で示しているように予備系の予備増幅器１２がアンテナ５に接続されるだけでなく、現用スルー系にアンテナ２２が接続された状態となる。従って、現用スルー系と予備系をそれぞれ別個のアンテナ５，２２に接続したことにより、送信ダイバーシティ構成を実現し、下り通信エリアを確保することも可能になる。また、先の実施の形態で説明したように予備系に設けた予備増幅器１２が制御部１４によってＯＦＦされた場合、現用スルー系に切り替えられるが、可変アッテネータ２１を調整してアンテナ５からの出力レベルをできるだけ大きくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明による無線通信装置は、図１に示した構成以外の他の構成のものにも適用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１    通常電源
２    バックアップ用バッテリー設備
３    ＢＴＳ
４    無線増幅装置
５    アンテナ
６    方向性結合器
７    切替スイッチ手段
８    予備系増幅部
９    終端器
１０    方向性結合器
１１    可変アッテネータ
１２    予備増幅器
１３    信号レベル検出器
１４    制御部
１５    信号レベル判定時接合機能
１６    予備系異常時接合機能
１７    バックアップ時接合機能
１８    接合通知機能
１９    接合受信機能
２０    電源切替通知機能
２１    可変アッテネータ
２２    アンテナ
【図１】
2012028913.tif 000003
【図２】
2012028913.tif 000004
【図３】
2012028913.tif 000005