JP3139440B2 - アンテナおよびその受信回路異常検出装置 - Google Patents

アンテナおよびその受信回路異常検出装置

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  • Radio Transmission System (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナおよびそ
の受信回路の異常を検出するアンテナおよびその受信回
路異常検出装置に係わり、詳細にはアンテナの全系ある
いは系毎の異常を検出するようにしたアンテナおよびそ
の受信回路異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電波を送受信する場合、電波の伝播する
経路に妨害物や反射および回折物などが全くないような
理想的な環境では、電波は自由空間伝播を行う。しか
し、電波が妨害物や反射および回折物により伝播経路が
異なるために多数の波が到達するような多重波として伝
播する環境では、受信側はフェージングの影響を受け
る。フェージングとは、電波の伝播経路のゆるやかな変
化によって時間とともに電波の受信強度が変化する現象
のことであり、フェージングの影響を受けると伝送品質
が著しく劣化する。
【０００３】さらに、それ自体が移動して電波の送受信
を行う移動体通信では、このようなフェージングの影響
を強く受けるため、受信側ではできるだけフェージング
の影響を軽減するための技術が必須となっている。この
ような技術の１つにダイバーシチ受信がある。ダイバー
シチ受信とは、複数のアンテナを空間的に離すなどして
複数の受信系を設け、これら受信系の出力を合成あるい
は切り替えることによってフェージングの影響を軽減
し、単一の受信系で受信した場合よりも良好な受信品質
を得る技術である。
【０００４】図７は、このようなダイバーシチ受信の概
念を説明するためにその構成を模式的に表わしたもので
ある。この無線基地局はダイバーシチ受信を行ってお
り、複数の受信アンテナのうち良好な受信品質が得られ
る受信アンテナを選択して切り替えることができる。す
なわち、複数のアンテナ２1、２2を有し、それぞれのア
ンテナからの受信信号を復調して受信レベルを検出する
受信機および復調器３1、３2を介して接続されているア
ンテナ切替器４を備えている。さらにレベル比較器５を
備え、受信機および復調器３1、３2により、それぞれの
アンテナの受信信号から検出した受信レベルが通知され
るようになっている。レベル比較器５は、これら通知さ
れた各アンテナの受信レベルを比較し、複数のアンテナ
２1、２2のいずれかの受信信号を選択して用いることが
できるようにアンテナ切替器４を切り替えることができ
る。アンテナ切替器４から選択出力された受信信号は符
号判定器６に入力され、レベル比較器５によってアンテ
ナ切替器４で選択出力したアンテナからの受信信号をこ
の無線基地局の受信情報として用いることができる。レ
ベル比較器５は、例えばある時間毎に複数のアンテナ２
1、２2の受信レベルを監視して受信レベルの高い方を選
択するように、アンテナ切替器４を制御する。このよう
に、アンテナ２1、２2による受信信号のうち受信レベル
の高いほうがアンテナ切替器４で選択されるようにし
て、符号判定器６で符号判定を行う。これにより、電波
の伝播状況に応じてより受信レベルの高い方で受信した
信号で符号判定を行うことができるので、受信品質を向
上させることができる。
【０００５】この他にも、複数のアンテナでのフェージ
ングの影響が独立していれば、それらを合成することに
よって、受信レベルが低下したアンテナ系の符号判定へ
の寄与を減少させることができる。しかし、歩行中の移
動体端末など、フェージングが緩慢で、受信中に複数の
アンテナでの受信レベルの変動が小さい場合は、図７に
示したアンテナ切り替えダイバーシチ受信が適している
場合が多い。
【０００６】ところで、従来の単一のアンテナを有する
無線機において、そのアンテナおよび受信回路に異常が
あると、受信強度が微弱になったり、あるいは受信その
ものができなくなったりするので容易に異常を検出する
ことができる。しかし、これまで説明したダイバーシチ
受信を行う無線機は、複数のアンテナを有し、受信強度
の良好な方を常に選択するようにしている。したがっ
て、複数のアンテナおよび受信回路のうち１つのアンテ
ナあるいは受信回路が異常である場合、アンテナあるい
は受信回路の異常であることを検出することや、異常を
検出できたとしてもどのアンテナあるいは受信回路が異
常であるかを特定することは非常に難しい。
【０００７】ダイバーシチ受信では、複数のアンテナお
よび受信回路のうちの１つが異常であっても、電波を受
信することはできる。しかし、伝送品質をできるだけ劣
化させないために、すべてのアンテナおよび受信回路が
正常に機能し、有効なリソースを活用することが望まし
い。
【０００８】従来、このようなアンテナおよび受信回路
の異常検出としては、アンテナからの反射波を測定
し、ある既定値以上になったら破損と判定する異常検出
技術や、アンテナ自体をＤＣ（Direct Current）的
に短絡状態とし、開放状態になったときにはアンテナ破
損として判定する異常検出技術が用いられている。ま
た、特開平９−８３４１８号公報に開示されているよ
うに無線基地局に、反射波測定や開放状態測定のような
異常検出用の付加ハードウェアを不要とする異常検出技
術が開示されている。
【０００９】図８は、特開平９−８３４１８号公報に開
示されているアンテナ異常検出装置の構成の概要を表わ
したものである。このアンテナ異常検出装置１０は、複
数のアンテナ１１1、１１2、…、１１Nを有し、アンテ
ナ１１1、１１2、…、１１Nそれぞれからの受信信号を
電気信号に変換する受信回路１２1、１２2、…、１２N
と、これら受信回路１２1、１２2、…、１２Nによって
変換された電気信号のレベルを検出する受信レベル検出
器１３1、１３2、…、１３Nと、これら受信レベル検出
器１３1、１３2、…、１３Nによって検出された受信レ
ベルをディジタル化するＡ／Ｄ変換器１４1、１４2、
…、１４Nとを備えている。さらに、アンテナ１１1、１
１2、…、１１Nによって受信され、ディジタル化された
受信信号が入力される中央処理装置（Central Process
ing Unit：以下、ＣＰＵと略す。）１５を有し、メモ
リ１６に記憶されている所定のプログラムにしたがって
異常検出処理を行う。メモリ１６には、ＣＰＵ１５によ
る処理途中結果の待避や、処理結果も記憶することがで
きるようになっている。ＣＰＵ１５によって検出された
異常は、回線インタフェース１７を介して、図示しない
監視システムに対して異常検出通知信号１８として通知
され、適切な処理が施されるようになっている。
【００１０】図９は、図８に示したアンテナ異常検出装
置の異常検出の処理手順の概要を表わしたものである。
このような処理手順は、メモリ１６に記憶されており、
図示しないアンテナおよび受信回路に対応したカウンタ
値に基づいて、移動体端末などの送信端末との通信開始
後、所定の周期でＣＰＵ１５によって順次処理が行われ
るようになっている。
【００１１】まず、アンテナ１１1、１１2、…、１１N
で受信した信号をそれぞれ受信回路１２1、１２2、…、
１２Nと、受信レベル検出器１３1、１３2、…、１３
Nと、Ａ／Ｄ変換器１４1、１４2、…、１４Nを介して受
信レベルを検出する（ステップＳ２０）。次に、このス
テップＳ２０で検出された各アンテナの受信レベルの中
から最高受信レベルを求め、各アンテナ系で検出された
受信レベルとの差を算出後、所定の閾値と比較を行う
（ステップＳ２１）。ここで算出した差が所定の閾値を
越えたときには（ステップＳ２１：Ｎ）、この系のアン
テナおよび受信回路は正常として、この系のアンテナお
よび受信回路に対応したカウンタ値をクリアする（ステ
ップＳ２２）。また、算出した差がこの所定の閾値より
低いときには（ステップＳ２１：Ｙ）、このカウンタを
カウントアップし（ステップＳ２３）、カウントアップ
結果と所定の既定値との比較を行う（ステップＳ２
４）。このカウントアップ結果が所定の規定値を越えな
いときには（ステップＳ２４：Ｎ）、そのままカウント
アップ結果が既定値を越えるまで、これまで説明した検
出処理を繰り返す。また、カウントアップ結果が所定の
既定値を越えたときには（ステップＳ２４：Ｙ）、この
アンテナおよび受信回路を異常として検出する（ステッ
プＳ２５）。
【００１２】このようにアンテナおよび受信回路の異常
検出をソフトウェアで処理するので、異常検出用の付加
ハードウェアを不要とし、低コスト化を実現することが
できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】これまで説明したアン
テナおよびその受信回路の異常検出技術のうち、アン
テナからの反射波を測定して既定値との比較により異常
を検出するようにすると、工事の都合等の諸事情により
アンテナフィーダ線を長くせざるを得ないような場所で
は次のような不都合が生じる。すなわち、このような場
所で測定対象となる反射波が無線機のアンテナ端まで戻
ってこないとき、アンテナ破損を検出できない場合があ
るという問題がある。
【００１４】また、アンテナ自体をＤＣ的に短絡状態
として、開放状態の検出により異常を検出するようにす
ると、無線機に破損検出回路のようなハードウェアの追
加が必要であり、ハードウェアの変更が必要となるとと
もにそのハードウェア挿入損失の影響とコストが高くな
ってしまう等の問題がある。
【００１５】上記の２つの異常検出技術では、複数のア
ンテナを有するダイバーシチ受信を行う無線基地局に対
して、各アンテナそれぞれに対して上述の異常検出作業
を行う必要がある。
【００１６】さらに、特開平９−８３４１８号公報に
開示されている最高受信レベルと各アンテナの受信レベ
ルとの差に応じて異常を検出するようにすると、ソフト
ウェアによる異常検出により柔軟な検出処理が可能でコ
スト的にも優れている。しかし、最高受信レベルに基づ
いて異常検出を行っているため、例えばアンテナ全系の
異常の場合には、最高受信レベルが無い、あるいは検出
した最高受信レベルがもはや信頼性を欠くものとなって
しまい、異常検出結果も当然信頼性を欠いてしまう。さ
らに、他の系とのレベル差がないときには異常検出がで
きなくなるという問題がある。
【００１７】そこで本発明の目的は、アンテナ異常検出
によりダイバーシチ受信などで用いられる複数のアンテ
ナの全系の異常あるいは異常のある系の特定を行い、無
線機側のハードウェアの変更を不要として様々なアンテ
ナに共通に用いることを可能にするアンテナおよびその
受信回路異常検出装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）送信端末からの信号を受信する複数のアンテ
ナと、（ロ）これら複数のアンテナにそれぞれ対応して
１つずつ配置され、受信された信号を受信信号に変換す
る受信回路と、（ハ）これらの受信回路によって変換さ
れた複数の受信信号の受信レベルの中の最大受信レベル
を検出するとともにこの最大受信レベルの信号を受信し
たアンテナを選択するアンテナ選択手段と、（ニ）送信
端末と通信を行うたびに通信を行った回数を計数する計
数手段と、（ホ）この計数手段による計数結果が所定の
回数を越えたか否かを判定する計数結果判定手段と、
（へ）この計数結果判定手段によって計数手段による計
数結果がこの所定の回数を越えたと判定されたときには
アンテナ選択手段で選択されたアンテナの最大受信レベ
ルが予め定められたレベルを越えているか否かを判定す
る受信レベル判定手段と、（ト）この受信レベル判定手
段によってアンテナ選択手段で選択されたアンテナの最
大受信レベルが予め定められたレベルを越えていないと
判定されたときには複数のアンテナおよびこれらアンテ
ナからの信号を受信信号に変換する受信回路全てを異常
として検出する異常検出手段とをアンテナおよびその受
信回路異常検出装置に具備させる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】すなわち請求項１記載の発明では、複数の
アンテナで送信端末からの信号を受信し、これら複数の
アンテナで受信された信号のうち最大受信レベルを受信
したアンテナをアンテナ選択手段で選択するようにして
いる。そして、この送信端末との通信を行うたびに計数
した計数結果が所定の回数を越えたときには、受信レベ
ル判定手段によりアンテナ選択手段で選択されたアンテ
ナの最大受信レベルが所定のレベルを越えていないと判
定された場合は異常検出手段により複数のアンテナ全系
を異常として検出するようにしている。
【００２２】請求項２記載の発明では、（イ）送信端末
からの信号を受信する複数のアンテナと、（ロ）これら
複数のアンテナにそれぞれ対応して１つずつ配置され、
受信された信号を受信信号に変換する受信回路と、
（ハ）これらの受信回路によって変換された複数の受信
信号の受信レベルの中の最大受信レベルを検出するとと
もにこの最大受信レベルの信号を受信したアンテナを選
択するアンテナ選択手段と、（ニ）前記した複数のアン
テナそれぞれに対応してアンテナ選択手段によって選択
されたアンテナが通信中に一度でも最大受信レベルとな
ったかを履歴として記憶する選択履歴記憶手段と、
（ホ）アンテナ選択手段によって選択されたアンテナに
対応して選択履歴記憶手段の選択有無の履歴を有に、そ
れ以外を無にそれぞれ設定する選択履歴設定手段と、
（へ）送信端末と通信を行うたびに通信を行った回数を
計数する計数手段と、（ト）この計数手段による計数結
果が所定の回数を越えたか否かを判定する計数結果判定
手段と、（チ）この計数結果判定手段によって計数手段
による計数結果がこの所定の回数を越えたと判定された
ときにはアンテナ選択手段で選択されたアンテナの最大
受信レベルが予め定められたレベルを越えているか否か
を判定する受信レベル判定手段と、（リ）この受信レベ
ル判定手段によってアンテナ選択手段で選択されたアン
テナの最大受信レベルが予め定められたレベルを越えて
いると判定されたときには選択履歴記憶手段の選択有無
の履歴が無であるアンテナおよびこのアンテナからの信
号を受信信号に変換する受信回路を異常として検出する
異常検出手段とをアンテナおよびその受信回路異常検出
装置に具備させる。
【００２３】すなわち請求項２記載の発明では、複数の
アンテナで送信端末からの信号を受信し、これら複数の
アンテナで受信された信号のうち最大受信レベルを受信
したアンテナをアンテナ選択手段で選択するようにして
いる。さらに、複数のアンテナそれぞれにアンテナ選択
手段による選択有無の履歴を選択履歴記憶手段に記憶す
るようにしている。そして、この送信端末との通信を行
うたびに計数した計数結果が所定の回数を越えたときに
は、受信レベル判定手段によりアンテナ選択手段で選択
されたアンテナの最大受信レベルが所定のレベルを越え
ていると判定された場合は異常検出手段により選択履歴
記憶手段の選択有無が無であるアンテナ系を異常として
検出するようにしている。
【００２４】請求項３記載の発明では、（イ）送信端末
からの信号を受信する複数のアンテナと、（ロ）これら
複数のアンテナにそれぞれ対応して１つずつ配置され、
受信された信号を受信信号に変換する受信回路と、
（ハ）これらの受信回路によって変換された受信信号の
最大受信レベルを検出するとともにこの最大受信レベル
の信号を受信したアンテナを選択するアンテナ選択手段
と、（ニ）前記した複数のアンテナそれぞれに対応して
アンテナ選択手段によって選択されたアンテナの選択回
数を記憶する選択履歴記憶手段と、（ホ）アンテナ選択
手段によって選択されたアンテナに対応して選択履歴記
憶手段の選択回数を設定する選択履歴設定手段と、
（へ）送信端末と通信を行うたびに通信を行った回数を
計数する計数手段と、（ト）この計数手段による計数結
果が所定の回数を越えたか否かを判定する計数結果判定
手段と、（チ）この計数結果判定手段によって計数手段
による計数結果がこの所定の回数を越えたと判定された
ときにはアンテナ選択手段で選択されたアンテナの最大
受信レベルが予め定められたレベルを越えているか否か
を判定する受信レベル判定手段と、（リ）この受信レベ
ル判定手段によってアンテナ選択手段で選択されたアン
テナの最大受信レベルが予め定められたレベルを越えて
いると判定されたときには選択履歴記憶手段に記憶され
たアンテナの選択回数のうち最多選択回数と最少選択回
数の差に基づいて最少選択回数のアンテナおよびこのア
ンテナからの信号を受信信号に変換する受信回路を異常
として検出する異常検出手段とをアンテナおよびその受
信回路異常検出装置に具備させる。
【００２５】すなわち請求項３記載の発明では、複数の
アンテナで送信端末からの信号を受信し、これら複数の
アンテナで受信された信号のうち最大受信レベルを受信
したアンテナをアンテナ選択手段で選択するようにして
いる。さらに、複数のアンテナそれぞれにアンテナ選択
手段による選択回数を選択履歴記憶手段に記憶するよう
にしている。そして、この送信端末との通信を行うたび
に計数した計数結果が所定の回数を越えたときには、受
信レベル判定手段によりアンテナ選択手段で選択された
アンテナの最大受信レベルが所定のレベルを越えている
と判定された場合は異常検出手段により選択履歴記憶手
段に記憶されているアンテナ選択手段による選択回数の
うち最多選択回数と最少選択回数の差に基づいて最少選
択回数のアンテナ系を異常として検出するようにしてい
る。
【００２６】請求項４記載の発明では、請求項２または
請求項３記載のアンテナおよびその受信回路異常検出装
置で、アンテナおよびその受信回路の異常を検出後に計
数結果および最大受信レベルおよび選択履歴記憶手段の
記憶情報を所定の初期値に設定する初期値設定手段を具
備することを特徴としている。
【００２７】すなわち請求項４記載の発明では、アンテ
ナおよびその受信回路の異常検出後に計数手段による計
数結果とアンテナ選択手段により検出された最大受信レ
ベルと選択履歴記憶手段に記憶されている記憶情報を所
定の初期値に設定するようにしている。
【００２８】請求項５記載の発明では、請求項１〜請求
項４記載のアンテナおよびその受信回路異常検出装置
で、アンテナおよびその受信回路の異常を検出したとき
には、その異常を外部に通知する通知手段を具備するこ
とを特徴としている。
【００２９】すなわち請求項５記載の発明では、アンテ
ナの異常を検出したときには、その異常を外部に通知す
るようにしている。
【００３０】
【発明の実施の形態】
【００３１】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００３２】第１の実施例
【００３３】図１は本発明の第１の実施例におけるアン
テナ異常検出装置の構成の概要を表わしたものである。
このアンテナ異常検出装置３０は、移動体端末と搬送波
の送受を行う複数のアンテナ３１1、３１2、…、３１N
を有し、各アンテナでの受信信号がそれぞれ第１の系無
線機３２1、第２の系無線機３２2、…、第Ｎの系無線機
３２Nを介して入力される復調器３３とを備えている。
復調器３３で各アンテナからの受信信号が復調されて、
受信信号等の異常検出処理を行うための各種情報が、異
常検出処理を実行する信号処理部３４に入力される。信
号処理部３４には、復調器３３より通知された異常検出
処理を行うための各種情報を記憶するメモリ３５と、信
号処理部３４における異常検出処理により検出された異
常を外部に通知するアンテナ異常通知部３６が接続され
ている。
【００３４】アンテナ３１1、３１2、…、３１Nは、対
応する第１の系無線機３２1、第２の系無線機３２2、
…、第Ｎの系無線機３２Nからの搬送波を空中に放射す
るとともに、移動体端末からの搬送波を捕捉して各アン
テナに対応する無線機に伝達する。各系無線機は、アン
テナより受信した信号の受信電界レベルを検出して、受
信電界レベル情報として復調器３３に通知する。
【００３５】各アンテナを介して各系無線機より受信信
号の受信電界レベル情報を通知された復調器３３は、通
知された各系の受信電界レベルの中で最大の受信レベル
値の選択を行う。この選択された受信レベルのうち最大
の受信レベルを「最大受信レベル情報」として、最大受
信レベルとして選択された系を「選択系情報」としてそ
れぞれ信号処理部３４に通知する。
【００３６】移動体端末との通信は、このようなダイバ
ーシチ受信により、ある所定の時間毎に選択された系か
らの受信情報を用いて行うことになる。
【００３７】ところで信号処理部３４は、異常検出処理
手順を記憶したＲＯＭ（Read OnlyMemory）３７と、こ
のＲＯＭ３７の処理手順にしたがって処理を実行するＣ
ＰＵ３８で構成することができる。このような構成の信
号処理部３４では、復調器３３から通知される最大受信
レベルや選択系情報をメモリ３５に記憶しておき、適時
読み出すことによって適切な検出処理を行う。
【００３８】図２は、図１に示したアンテナ異常検出装
置の要部を構成するメモリ３５に記憶される異常検出処
理情報の概要を表わしたものである。メモリ３５には、
異常検出処理情報４０が記憶されており、移動体端末と
の間で通信した回数である通信総数カウント値４１と、
復調器３３により通知された各アンテナでの受信レベル
のうち最大受信レベルの最大受信レベル値４２と、最大
受信レベル値４２を受信した系として第１の系から第Ｎ
の系の受信系で選択されたことがあるか否かの履歴を有
無で示した選択有無履歴情報４３とで構成されている。
この選択有無履歴情報４３は、受信系である第１の系４
４1、第２の系４４2、…、第Ｎの系４４Nごとに過去、
選択されたことがあるか否かの履歴を有無情報として記
憶している。
【００３９】通信総数カウント値４１は、移動体端末と
の間で通信要求および許可信号の送受を正常に行い、音
声回線が開通したことを契機としてＣＰＵ３８によって
カウントすることができる。また、通信開始後にＣＰＵ
３８の指示によって公知のハードウェアによりカウント
アップさせることもできる。
【００４０】最大受信レベル値４２は、復調器３３によ
り検出された最大受信レベル値が通知されたものであ
り、後述するＣＰＵ３８による異常検出処理に用いられ
る。
【００４１】各受信系の選択有無情報４４1、４４2、
…、４４Nは、最大受信レベル値４２を受信した受信系
として過去に選択されたか否かの履歴を記憶しており、
復調器３３によって通知される選択系情報に基づいて、
ＣＰＵ３８により最大受信レベルとなった受信回路が変
わるたびに更新される。
【００４２】通信総数カウント値４１と、最大受信レベ
ル値４２と、選択有無履歴情報４３から構成される異常
検出処理情報４０は、後述する所定の条件により記憶内
容を初期値にリセットすることができる。
【００４３】このような異常検出処理情報４０に基づい
て、信号処理部３４は以下に示すように受信系であるア
ンテナおよびその受信回路の異常を検出する。
【００４４】図３は、このような第１の実施例における
異常検出処理の手順の概要を表わしたものである。この
処理手順は、これまで説明したように信号処理部３４に
よって実施される。すなわち、この処理手順が信号処理
部３４の構成要部であるＲＯＭ３７に記憶され、同様に
構成要部であるＣＰＵ３８によって順次読み込まれるこ
とによって、受信系の異常検出が行われる。
【００４５】まず、移動体端末との通信が開始されると
通信総数カウンタがカウントアップされ、メモリ３５の
通信総数カウント値４１が更新される。また、復調器３
３により通知された「最大受信レベル情報」や「選択系
情報」に基づいて、メモリ３５の最大受信レベル値４２
や選択有無履歴情報４３も更新される。そして、所定の
時間ごとにメモリ３５の通信総数カウント値４１を読み
出し、予め設定していた規定カウント回数との比較を行
う（ステップＳ５０）。読み出した通信総数カウント値
４１が、この規定カウント回数を越えていないとき（ス
テップＳ５０：Ｎ）には、異常検出処理は行われず、通
信総数カウント値４１が規定カウント回数を越えるま
で、このようなカウントアップおよび規定カウント回数
との比較処理を繰り返す。
【００４６】また、この通信総数カウント値４１が、規
定カウント回数を越えているとき（ステップＳ５０：
Ｙ）には、メモリ３５の最大受信レベル値４２を読み出
し、予め設定した第１の規定レベル値との比較を行う
（ステップＳ５１）。読み出した最大受信レベル値４２
が、この第１の規定レベル値を越えていないとき（ステ
ップＳ５１：Ｎ）には、アンテナ３１1、３１2、…、３
１Nおよびその受信回路を含む全受信系を異常として判
定し通知する（ステップＳ５２）。
【００４７】また、最大受信レベル値４２が、この第１
の規定レベル値を越えているとき（ステップＳ５１：
Ｙ）には、選択有無履歴情報４３により選択履歴が無で
ある受信系があるか否かの判定を行う（ステップＳ５
３）。選択有無履歴情報４３に、選択履歴が無である受
信系があるとき（ステップＳ５３：Ｙ）には、選択履歴
が無である受信系を異常であると判定し、この受信系の
アンテナおよび受信回路に対して適切な処理を促すよう
に外部などに通知する（ステップＳ５４）。
【００４８】このようなアンテナおよびその受信回路全
系（ステップＳ５２）あるいは特定のアンテナ系（ステ
ップＳ５４）の異常検出を通知する場合と、選択有無履
歴情報４３に選択履歴が無である受信系がないとき（ス
テップＳ５３：Ｎ）には、メモリ３５の異常検出処理情
報４０の記憶内容を全て初期化して、次の異常検出処理
に備える（ステップＳ５５、Ｓ５６、Ｓ５７）。この記
憶内容の初期化は、通信総数カウント値４１を“０”に
（ステップＳ５５）、最大受信レベル値４２を“０”に
それぞれ設定し（ステップＳ５６）、各系の選択有無履
歴情報を“無”に設定する（ステップＳ５７）ことによ
って行う。
【００４９】これまで説明したようなアンテナ異常検出
装置は、移動体端末との通信を行う無線基地局に組み込
むことによってその受信系の異常検出を行うことができ
る。
【００５０】次に、これまで説明したアンテナ異常検出
装置を有する無線基地局と移動体端末との間の通信のシ
ーケンスについて説明する。
【００５１】図４は、このような無線基地局と移動体端
末との間の通信接続シーケンスの概要を表わしたもので
ある。ここでは、移動体端末からの通信要求に対して無
線基地局が応答して通話後、この移動体端末からこの通
話の切断要求が発生した場合を説明する。まず、移動体
端末から通信要求６０が発生すると、無線基地局に対し
て通信要求信号６１が送信される。無線基地局では、移
動体端末からの通信要求信号６１を受信すると、所定の
通信要求受信処理に応じて通信に使用できるチャネルを
確保することによって通信許可６２を得て、この移動体
端末に対して通信許可信号６３を送信する。移動体端末
が通信要求に対する応答として所定の通信許可信号６３
を受信することによって、この移動体端末と無線基地局
との通話６４が開始される。
【００５２】通話６４が開始されたときには、信号処理
部３４によりメモリ３５の通信総数カウント値４１のカ
ウントアップと、復調器３３により通知された最大受信
レベル情報と選択系情報によりメモリ３５の最大受信レ
ベル値４２と各系の選択有無履歴情報４３が更新される
（図４の６５、６６、６７）。これらの通信総数カウン
ト値や最大受信レベル値や各系選択有無履歴情報によ
り、図３に示した異常検出処理手順にしたがってアンテ
ナおよび受信回路の異常検出および異常系の特定を行
う。さらに、通話中は所定の時間ごとに再び各系からの
最大受信レベル値や各系選択情報により、同様にして異
常検出を行う。
【００５３】通話開始後、移動体端末より通話の切断要
求６８が発生したときには、無線基地局に対して切断要
求信号６９を送信する。この切断要求信号６９を受信し
た無線基地局は、所定の切断許可７０を得ると、移動体
端末に対して切断許可信号７１を送信することによって
確保していたチャネルを解放するなどの所定の切断処理
を行って通話の切断を行う。
【００５４】これまで説明したように第１の実施例にお
けるアンテナ異常検出装置は、アンテナ３１1、３１2、
…、３１Nから第１の系無線機３２1、第２の系無線機３
２2、…、第Ｎの系無線機３２Nを介して受信した受信信
号の受信レベルを検出後、最大受信レベル値とその最大
受信レベル値を受信した系を識別する選択系情報に基づ
いて、最大受信レベル値とダイバーシチ受信として各系
の選択有無の履歴を記憶するようにした。すなわち送信
端末との通信開始後、通信総数カウント値をカウントア
ップするとともにダイバーシチ受信での最大受信レベル
値と各系の選択履歴情報を更新する。通信総数カウント
値が所定の規定回数を越えているときに受信系のアンテ
ナ異常検出処理を開始し、最大受信レベル値が所定の規
定値を越えていないときにはアンテナおよびその受信回
路全系の異常として検出し、越えているときには、各系
の選択有無履歴により無である系についてアンテナおよ
びその受信回路の異常として検出するようにした。これ
により、無線基地局のハードウェアを変更することなく
様々なアンテナに共通にアンテナおよび受信回路の全系
の異常や、異常があるアンテナおよび受信回路の系の特
定を容易に行うことができるようになる。
【００５５】第２の実施例
【００５６】これまで説明した第１の実施例におけるア
ンテナ異常検出装置では、ダイバーシチ受信で最大受信
レベル値を受信した系を選択し、その選択有無の履歴に
基づいてアンテナおよびその受信回路の異常を検出する
ようにしていた。しかし、各系の選択有無履歴情報は初
期化されない間、例えば通信総数カウント値のカウント
アップ開始直後に選択有無履歴が有として記憶された系
が、その直後アンテナの破損が発生すると、各系の選択
有無履歴情報が初期化されない限り、その系の異常を検
出することができない場合がある。
【００５７】そこで、第２の実施例におけるアンテナ異
常検出装置では、ダイバーシチ受信で最大受信レベル値
を受信した系を選択するとともに、その選択回数を保持
するようにしている。第２の実施例におけるアンテナ異
常検出装置は、図１に示す第１の実施例におけるアンテ
ナ異常検出装置の要部構成と同一構成であり、その図示
および説明を省略する。しかし、第２の実施例および第
１の実施例におけるアンテナ異常検出装置の相違する点
は、メモリ３５に記憶する異常検出処理情報の記憶構成
と、ＲＯＭ３７に記憶される異常検出処理手順にある。
【００５８】図５は、このような第２の実施例における
アンテナ異常検出装置のメモリ３５に記憶される異常検
出処理情報の概要を表わしたものである。メモリ３５に
は、異常検出処理情報８０が記憶されており、移動体端
末との間で通信した回数である通信総数カウント値８１
と、復調器３３により通知された各アンテナでの受信レ
ベルのうち最大受信レベルの最大受信レベル値８２と、
最大受信レベル値８２を受信した系として各系ごとに選
択された回数を示す選択回数履歴情報８３とで構成され
ている。この選択回数履歴情報８３は、受信系である第
１の系８４1、第２の系８４2、第Ｎの系８４Nごとに過
去に選択された回数を記憶している。
【００５９】通信総数カウント値８１は、移動体端末と
の間で通信が開始されるとＣＰＵ３８によってカウント
することができる。また、通信開始後にＣＰＵ３８の指
示によって公知のハードウェアによりカウントアップさ
せることもできる。
【００６０】最大受信レベル値８２は、復調器３３によ
り検出された最大受信レベル値が通知されたものであ
り、後述するＣＰＵ３８による異常検出処理に用いられ
る。
【００６１】各受信系の選択有無情報８４1、８４2、
…、８４Nは、最大受信レベル値８２を受信した受信系
として過去に選択された回数を記憶しており、復調器３
３によって通知される選択系情報に基づいて、ＣＰＵ３
８により最大受信レベルとなった受信回路が変わるたび
に更新される。
【００６２】通信総数カウント値８１と、最大受信レベ
ル値８２と、選択回数履歴情報８３から構成される異常
検出処理情報８０は、後述する所定の条件により記憶内
容を初期値にリセットすることができる。
【００６３】このような異常検出処理情報８０に基づい
て、信号処理部３４は以下に示すように受信系であるア
ンテナおよびその受信回路の異常を検出する。
【００６４】図６は、このような第２の実施例における
異常検出処理の手順の概要を表わしたものである。この
処理手順は、第１の実施例と同様に信号処理部３４によ
って実施される。すなわち、この処理手順が信号処理部
３４の構成要部であるＲＯＭ３７に記憶され、同様に構
成要部であるＣＰＵ３８によって順次読み込まれること
によって、受信系の異常検出が行われる。
【００６５】まず、移動体端末との通信が開始されると
カウントアップされ、メモリ３５の通信総数カウント値
８１が更新される。また、復調器３３により通知された
「最大受信レベル情報」や「選択系情報」に基づいて、
メモリ３５の最大受信レベル値８２や選択有無履歴情報
８３も更新される。そして、所定の時間ごとにメモリ３
５の通信総数カウント値８１を読み出し、予め設定して
いた規定カウント回数との比較を行う（ステップＳ９
０）。読み出した通信総数カウント値８１が、この規定
カウント回数を超えていないとき（ステップＳ９０：
Ｎ）には、異常検出処理は行われず、通信総数カウント
値８１が規定カウント回数を超えるまで、このようなカ
ウントアップおよび規定カウント回数との比較処理を繰
り返す。
【００６６】また、この通信総数カウント値８１が、規
定カウント回数を超えているとき（ステップＳ９０：
Ｙ）には、メモリ３５の最大受信レベル値８２を読み出
し、予め設定した第２の規定レベル値との比較を行う
（ステップＳ９１）。読み出した最大受信レベル値８２
が、この第２の規定レベル値を超えていないとき（ステ
ップＳ９１：Ｎ）には、アンテナ３１1、３１2、…、３
１Nおよびその受信回路を含む全受信系を異常として判
定し通知する（ステップＳ９２）。これまでの異常検出
処理は、第１の実施例における異常検出処理と同一であ
る。
【００６７】しかし、最大受信レベル値８２が、この第
３の規定レベル値を超えているとき（ステップＳ９１：
Ｙ）には、選択回数履歴情報８３により選択回数が最多
の系と選択回数が最少の系との間で選択回数の差分を算
出する（ステップＳ９３）。そして、ステップＳ９３で
算出した差分と所定の既定値との比較を行う（ステップ
Ｓ９４）。この差分が所定の既定値を超えているとき
（ステップＳ９４：Ｙ）には、ある特定の受信系のみ選
択されていないとして最少選択回数の系のアンテナおよ
びその受信回路を異常として検出して通知する（ステッ
プＳ９５）。これにより、前述した通信総数カウント値
のカウントアップ開始後に発生したアンテナおよびその
受信回路の異常検出ができないという場合を回避するこ
とができるようになる。
【００６８】このようなアンテナおよびその受信回路全
系（ステップＳ９２）あるいは特定の系（ステップＳ９
５）の異常検出を通知する場合と、選択回数履歴情報８
３により選択回数が最多の系と選択回数が最少の系との
間で算出した選択回数の差分が所定の既定値を超えてい
ない（ステップＳ９４：Ｎ）には、メモリ３５の異常検
出処理情報８０の記憶内容を全て初期化して、次の異常
検出処理に備える（ステップＳ９６、Ｓ９７、Ｓ９
８）。この記憶内容の初期化は、通信総数カウント値８
１を“０”に（ステップＳ９６）、最大受信レベル値８
２を“０”にそれぞれ設定し（ステップＳ９７）、各系
の選択回数履歴情報を“０”に設定する（ステップＳ９
８）ことによって行う。
【００６９】これまで説明した第２の実施例におけるア
ンテナ異常検出装置は、第１の実施例におけるアンテナ
異常検出装置同様、移動体端末との通信を行う無線基地
局に組み込むことによってその受信系の異常検出を行う
ことができる。
【００７０】また、移動体端末との通信接続シーケンス
については、図４に示した第１の実施例における通信接
続シーケンスの各系選択履歴情報６７では、各系の選択
回数の更新が行われる点を除いて同一であるため、説明
を省略する。
【００７１】これまで説明したように第２の実施例にお
けるアンテナ異常検出装置は、アンテナ３１1、３１2、
…、３１Nから第１の系無線機３２1、第２の系無線機３
２2、…、第Ｎの系無線機３２Nを介して受信した受信信
号の受信レベルを検出後、最大受信レベル値とその最大
受信レベル値を受信した系を識別する選択系情報に基づ
いて、最大受信レベル値とダイバーシチ受信として各系
の選択回数の履歴を記憶するようにした。すなわち送信
端末との通信開始後、通信総数カウント値をカウントア
ップするとともにダイバーシチ受信での最大受信レベル
値と各系の選択回数履歴を更新する。通信総数カウント
値が所定の規定回数を超えているときに受信系のアンテ
ナ異常検出処理を開始し、最大受信レベル値が所定の既
定値を超えていないときにはアンテナおよびその受信回
路全系の異常として検出し、超えていないときには、選
択回数履歴により最多の系と最少の系との間で選択回数
の差分により選択回数が最少である系についてアンテナ
およびその受信回路の異常として検出するようにした。
これにより、第１の実施例と同様に無線基地局のハード
ウェアを変更することなく様々なアンテナに共通にアン
テナおよび受信回路の全系の異常や、異常があるアンテ
ナおよび受信回路の系の特定を容易に行うことができる
ようになる。さらに、前述した通信総数カウントアップ
値のカウントアップ開始直後に発生したアンテナおよび
その受信回路の異常を検出することができる。さらに、
アンテナおよびその受信回路の選択回数が少ないという
観点でその受信系が有効なダイバーシチ動作を行ってい
ないと判断することができるので、アンテナおよびその
受信回路のみでなく電波伝播を含めた無線伝播路として
の異常を把握することができるようになり、アンテナ工
事の見直しなどの重要な判断材料として活用することが
できるようになる。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、複数のアンテナで送信端末からの信号を受信
し、これら複数のアンテナで受信された信号のうち最大
受信レベルを受信したアンテナをアンテナ選択手段で選
択するようにした。そして、この送信端末との通信を行
うたびに計数した計数結果が所定の回数を越えたときに
は、受信レベル判定手段によりアンテナ選択手段で選択
されたアンテナの最大受信レベルが所定のレベルを越え
ていないと判定された場合は異常検出手段により複数の
アンテナおよびその受信回路全系を異常として検出する
ようにした。これにより、無線基地局のハードウェアを
変更することなく様々な形態のアンテナおよびその受信
回路に共通してアンテナおよびその受信回路全系の異常
を検出することができるようになる。
【００７３】
【００７４】また、請求項２記載の発明によれば、複数
のアンテナで送信端末からの信号を受信し、これら複数
のアンテナで受信された信号のうち最大受信レベルを受
信したアンテナをアンテナ選択手段で選択するようにし
た。さらに、複数のアンテナそれぞれにアンテナ選択手
段による選択有無の履歴を選択履歴記憶手段に記憶する
ようにした。そして、この送信端末との通信を行うたび
に計数した計数結果が所定の回数を越えたときには、受
信レベル判定手段によりアンテナ選択手段で選択された
アンテナの最大受信レベルが所定のレベルを越えている
と判定された場合は異常検出手段により選択履歴記憶手
段の選択有無が無であるアンテナおよびその受信回路を
異常として検出するようにした。これにより、アンテナ
自体でなくその使用頻度で異常を検出することができ、
無線基地局のハードウェアを変更することなく様々なア
ンテナに共通に、複数のアンテナ系から異常であるアン
テナ系を特定することができるようになる。
【００７５】また、請求項３記載の発明によれば、複数
のアンテナで送信端末からの信号を受信し、これら複数
のアンテナで受信された信号のうち最大受信レベルを受
信したアンテナをアンテナ選択手段で選択するようにし
た。さらに、複数のアンテナそれぞれにアンテナ選択手
段による選択回数を選択履歴記憶手段に記憶するように
した。そして、この送信端末との通信を行うたびに計数
した計数結果が所定の回数を越えたときには、受信レベ
ル判定手段によりアンテナ選択手段で選択されたアンテ
ナの最大受信レベルが所定のレベルを越えていると判定
された場合は異常検出手段により選択履歴記憶手段に記
憶されているアンテナ選択手段による選択回数のうち最
多選択回数と最少選択回数の差に基づいて最少選択回数
のアンテナおよびその受信回路を異常として検出するよ
うにした。これにより、選択有無の履歴でのみアンテナ
およびその受信回路の異常を検出しているときにカウン
トアップ開始後に選択履歴を有に設定した直後に発生し
たアンテナ異常が検出できないという問題を回避するこ
とができるようになる。また、有効なダイバーシチ動作
が行われていないとして、アンテナおよびその受信回路
単体のみでなく電波伝播を含めた無線伝送路としての異
常を把握することができ、アンテナ工事見直しのための
判断材料として活用することができる。
【００７６】さらに、請求項４記載の発明によれば、ア
ンテナおよびその受信回路の異常検出後にカウントアッ
プ手段によるカウントアップ結果とアンテナ選択手段に
より検出された最大受信レベルと選択履歴記憶手段に記
憶されている記憶情報を所定の初期値に設定するように
した。これにより、アンテナ異常検出によるリセット操
作を不要とすることができる。
【００７７】さらに、請求項５記載の発明によれば、ア
ンテナおよびその受信回路の異常を検出したときには、
その異常を外部に通知するようにした。これにより、異
常検出時は迅速に対応することができ、信頼性を向上さ
せることができる。したがって、ダイバーシチ動作のた
めの資源活用を有効にすることができ、絶えず伝送品質
の劣化しない受信レベルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１および第２の実施例におけるア
ンテナ異常検出装置の構成の概要を表わしたブロック図
である。
【図２】 本発明の第１の実施例における異常検出処理
情報の記憶構成の概要を表わしたメモリ構成図である。
【図３】 本発明の第１の実施例における異常検出処理
手順の概要を表わしたフローチャートである。
【図４】 本発明の第１の実施例における移動体端末と
無線基地局との通信接続シーケンスの概要を表わした説
明図である。
【図５】 本発明の第２の実施例における異常検出処理
情報の記憶構成の概要を表わしたメモリ構成図である。
【図６】 本発明の第２の実施例における異常検出処理
手順の概要を表わしたフローチャートである。
【図７】 ダイバーシチ受信の概念を説明するためにそ
の構成を表わした模式図である。
【図８】 従来提案されたアンテナ異常検出装置の構成
の概要を表わしたブロック図である。
【図９】 従来提案されたアンテナ異常検出装置の異常
検出処理手順の概要を表わしたフローチャートである。
【符号の説明】
３０ アンテナ異常検出装置 ３１1、３１2、…、３１N アンテナ ３２1、３２2、…、３２N 無線機 ３３ 復調器 ３４ 信号処理部 ３５ メモリ ３６ アンテナ異常通知部 ３７ ＲＯＭ ３８ ＣＰＵ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 1/60 H04B 3/46 - 3/48 H04B 7/00 H04B 7/02 - 7/12 H04B 17/00 - 17/02 H04L 1/02 - 1/06

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送信端末からの信号を受信する複数のア
    ンテナと、これら複数の アンテナにそれぞれ対応して１つずつ配置
    され、受信された信号を受信信号に変換する受信回路
    と、これらの 受信回路によって変換された複数の受信信号の
    受信レベルの中の最大受信レベルを検出するとともにこ
    の最大受信レベルの信号を受信したアンテナを選択する
    アンテナ選択手段と、 前記送信端末と通信を行うたびに通信を行った回数を計
    数する計数手段と、 この計数手段による計数結果が所定の回数を越えたか否
    かを判定する計数結果判定手段と、 この計数結果判定手段によって前記計数手段による計数
    結果がこの所定の回数を越えたと判定されたときには前
    記アンテナ選択手段で選択されたアンテナの最大受信レ
    ベルが予め定められたレベルを越えているか否かを判定
    する受信レベル判定手段と、 この受信レベル判定手段によって前記アンテナ選択手段
    で選択されたアンテナの最大受信レベルが前記予め定め
    られたレベルを越えていないと判定されたときには前記
    複数の アンテナおよびこれらアンテナからの信号を受信
    信号に変換する前記受信回路全てを異常として検出する
    異常検出手段とを具備することを特徴とするアンテナお
    よびその受信回路異常検出装置。
  2. 【請求項２】 送信端末からの信号を受信する複数のア
    ンテナと、 これら複数のアンテナにそれぞれ対応して１つずつ配置
    され、受信された信号を受信信号に変換する受信回路
    と、これらの 受信回路によって変換された複数の受信信号の
    受信レベルの中の最大受信レベルを検出するとともにこ
    の最大受信レベルの信号を受信したアンテナを選択する
    アンテナ選択手段と、前記複数のアンテナそれぞれに対応してアンテナ選択手
    段によって選択されたアンテナが通信中に一度でも最大
    受信レベルとなったかを履歴として記憶する選択履歴記
    憶手段と、 前記アンテナ選択手段によって選択されたアンテナに対
    応して選択履歴記憶手 段の選択有無の履歴を有に、それ
    以外を無にそれぞれ設定する選択履歴設定手段と、 前記送信端末と通信を行うたびに通信を行った回数を計
    数する計数手段と、 この計数手段による計数結果が所定の回数を越えたか否
    かを判定する計数結果判定手段と、 この計数結果判定手段によって前記計数手段による計数
    結果がこの所定の回数を越えたと判定されたときには前
    記アンテナ選択手段で選択されたアンテナの最大受信レ
    ベルが予め定められたレベルを越えているか否かを判定
    する受信レベル判定手段と、 この受信レベル判定手段によって前記アンテナ選択手段
    で選択されたアンテナの最大受信レベルが前記予め定め
    られたレベルを越えていると判定されたときには前記選
    択履歴記憶手段の選択有無の履歴が無であるアンテナお
    よびこのアンテナからの信号を受信信号に変換する前記
    受信回路を異常として検出する異常検出手段とを具備す
    ることを特徴とするアンテナおよびその受信回路異常検
    出装置。
  3. 【請求項３】 送信端末からの信号を受信する複数のア
    ンテナと、 これら複数のアンテナにそれぞれ対応して１つずつ配置
    され、受信された信号を受信信号に変換する受信回路
    と、これらの 受信回路によって変換された受信信号の最大受
    信レベルを検出するとともにこの最大受信レベルの信号
    を受信したアンテナを選択するアンテナ選択手段と、 前記複数のアンテナそれぞれに対応してアンテナ選択手
    段によって選択されたアンテナの選択回数を記憶する選
    択履歴記憶手段と、 前記アンテナ選択手段によって選択されたアンテナに対
    応して選択履歴記憶手段の選択回数を設定する選択履歴
    設定手段と、 前記送信端末と通信を行うたびに通信を行った回数を計
    数する計数手段と、 この計数手段による計数結果が所定の回数を越えたか否
    かを判定する計数結果判定手段と、 この計数結果判定手段によって前記計数手段による計数
    結果がこの所定の回数を越えたと判定されたときには前
    記アンテナ選択手段で選択されたアンテナの最大受信レ
    ベルが予め定められたレベルを越えているか否かを判定
    する受信レベル判定手段と、 この受信レベル判定手段によって前記アンテナ選択手段
    で選択されたアンテナの最大受信レベルが前記予め定め
    られたレベルを越えていると判定されたときには前記選
    択履歴記憶手段に記憶されたアンテナの選択回数のうち
    最多選択回数と最少選択回数の差に基づいて最少選択回
    数のアンテナおよびこのアンテナからの信号を受信信号
    に変換する前記受信回路を異常として検出する異常検出
    手段とを具備することを特徴とするアンテナおよびその
    受信回路異常検出装置。
  4. 【請求項４】 前記アンテナおよびその受信回路の異常
    を検出後に前記計数結果および前記最大受信レベルおよ
    び前記選択履歴記憶手段の記憶情報を所定の初期値に設
    定する初期値設定手段を具備することを特徴とする請求
    項２または請求項３記載のアンテナおよびその受信回路
    異常検出装置。
  5. 【請求項５】 前記アンテナおよびその受信回路の異常
    を検出したときには、その異常を外部に通知する通知手
    段を具備することを特徴とする請求項１〜請求項４記載
    のアンテナおよびその受信回路異常検出装置。
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