JP3797842B2

JP3797842B2 - 無線装置の故障診断方法

Info

Publication number: JP3797842B2
Application number: JP2000037012A
Authority: JP
Inventors: 勝利石倉
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2020-02-15
Also published as: JP2001230737A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯電話システムに代表される無線通信分野で利用される無線装置、特に符号分割多元接続方式に用いられる無線装置の故障診断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話システムは携帯電話機、基地局、交換機を含む通信網などからなる。このようなシステムの中では携帯電話機と基地局との距離等により通話品質が異なることから、通話ができない時にサービスエリア圏外なのか故障なのか判然としないという問題が有る。このため通信事業者は顧客窓口において顧客の要望に応じて故障診断を行っている。この診断装置は高価であり、携帯電話機の機種に応じて夫々揃える事はできないので、事業者専用の共通診断装置に適合するよう携帯電話機側が設計されている。
【０００３】
故障診断方法としては、待受け時及び通信時の消費電流を測定して、所望の消費電流値が得られるかどうか、あるいは通信時の電力増幅器の出力値が所望のものかどうか等で故障の判定を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、世界的に共通に使える携帯電話機が現れ出しており、かかる携帯電話機を夫々の事業者の診断装置に適合させることは、携帯電話機側の負担が大きく不可能になってきた。また、通話ができない時の故障診断を行う場合、無線装置である携帯電話機の動作が問題ないかどうかで診断するため、従来は送信電力の確認が大きな目安であった。
しかし、携帯電話システムの中には符号分割多元接続方式（以下ＣＤＭＡ方式）を採用するものがあり、かかる方式においては携帯電話機の送信電力の出力レベルを大幅に制御しているため、携帯電話機側で送信電力を測定するには小さな電力を測定できる高価な測定器を必要とするという問題が有った。
【０００５】
また、ＣＤＭＡシステムでは、加入者容量をできるだけ増大させるため、各携帯電話機からの送信電力を基地局で受信する時に、どの携帯電話機からの電力も同一レベルになるように各携帯電話機の送信電力を個々に制御している。その制御範囲は７０ｄＢ程度にも及ぶ。そして、システムにとっては電力制御が正常に行われている事が非常に重要であるため、電力制御の正常性の確認が必要である。この確認の為にはアンテナ回路にスイッチを設けて、携帯電話機本体からアンテナを切り離し、専用の測定器に接続して試験する必要がある。
しかし、アンテナ切り放し回路は、実システムに悪影響を与えなくする為に、実システムと専用測定器の間に高いアイソレーションを必要とする。
【０００６】
装置が正常に動作しているかどうかを確認する方法として、通話時の消費電流を確認する方法が用いられている。しかし、ＣＤＭＡ方式では携帯電話機側の送信電力制御が大幅に行われることにより通話時の消費電流も大幅に変動するため、消費電流から装置の正常性を知る事はできないという問題が有る。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を鑑みて、特別な回路を用いることなく、送信電力制御、送信回路及び受信回路の正常性を確認できる無線装置の故障診断方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基地局と無線装置からなる符号分割多元接続方式の無線通信システムに用いる無線装置の故障診断方法において、
無線通信システムに接続された状態で、無線装置の検出受信レベルを表す自局受信レベルと、基地局側からの指示に基づく無線装置の送信レベルを表す自局送信レベルとが、予め定められた基準の領域内に収まるか否かで、送信電力制御、送信系、受信系のいずれかが異常の判定を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、基地局から各ユーザ共通に送信されるセル情報チャネルから検出した受信レベルを前記自局受信レベルとし、該自局受信レベルに対応した前記自局送信レベルとして無線装置内部に有する送信ＡＧＣ電圧を用いることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、無線通信システムに接続された状態での自局受信レベルに対応した自局送信レベルが、前記基準領域よりも大きい場合、もしくは自局送信レベルに対応した自局受信レベルが、前記基準領域よりも大きい場合、送信電力制御あるいは送信系が故障したと判定することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、無線通信システムに接続された状態での自局送信レベルに対応した自局受信レベルが、前記基準領域よりも小さい場合、もしくは自局受信レベルに対応した自局送信レベルが、前記基準領域よりも小さい場合、送信電力制御あるいは受信系が故障したと判定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、基地局と無線装置からなる符号分割多元接続方式の無線通信システムに用いる無線装置の故障診断方法において、
無線通信システムに接続された状態で、基地局側からの指示に基づく無線装置の送信レベルを表す自局送信レベルと無線装置内部に設けた消費電流検出手段からの検出値とが、予め定められた基準の領域内に収まるか否かで、装置消費電流の異常の判定を行うことを特徴とする。
【００１３】
ＣＤＭＡシステムに用いる携帯電話機等の無線装置は、正確な送信電力制御を行う為に装置内部に自局受信レベルを表わす情報と自局送信レベルを表わす情報を持っている。ＣＤＭＡシステムでは基地局から無線装置への電波の伝播損失と無線装置から基地局への電波の伝播損失は概略比例することから、自局受信レベルを見れば、各無線装置からの送信電力を一定に受信するために基地局が必要としている無線装置側の送信電力が概略想定できる。基地局が必要とする無線装置側の正確な送信電力は、基地局側で各無線装置からの受信レベルを測定し、無線装置側に送信電力の増減を指示する事により制御される。したがって、本発明においては、携帯電話システムに接続された状態での無線装置内部に有する自局受信レベル情報と自局送信レベル情報を比較することにより、予め定められた基準に基づいて、送信電力制御の故障の判定を行うことにより、特別な回路を追加すること無く、送信電力制御、送信回路及び受信回路の正常性が確認できる。
【００１４】
また、本発明において、通話時の消費電流確認に送信レベル情報を用いる事により送信電力に応じて変動する送信電力部の消費電流変動を除去して測定できるので、装置の正常性が確認できる。送信電力が非常に小さい時は送信電力部には殆ど電流が流れない為送信電力部の動作の正常性は消費電流からでは判別できないが、送信電力部の動作は送信電力制御が正常に動作している事で確認できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
＜第１実施形態＞
まず、送信電力制御、送信回路、及び受信回路の故障診断に関する本発明の第１実施形態について述べる。図１は、本発明に係る故障診断方法に用いる基地局１０及び無線装置２０の構成例を示したブロック図である。
【００１７】
無線装置２０は、アンテナ部２１、受信部２２、送信部２３、ベースバンド信号処理部２４、制御部２５、端末インターフェース部２６からなる。受信部２２は、アンテナ部２１で受信した信号をベースバンド信号に復調する。送信部２３は、ベースバンド信号処理部２４から出力されるベースバンド信号を変調し、送信ＡＧＣ電圧を基に送信電力を決定し、アンテナ部２１に送る。ベースバンド信号処理部２４は、受信部２２から出力されるベースバンド信号の逆拡散等を行い音声信号や情報データ等に変換したり、拡散して送信用のベースバンド信号に変換したりする等、様々なベースバンド処理を行う。制御部２５は、メモリの制御等、様々な無線装置２０に関する制御を行う。端末インターフェース部２６は、音声の入出力、電話番号等のデータの入力、又は文字の表示等を行う部分であり、さらには、基地局送信情報（基地局送信レベル、上り干渉量、情報伝送速度等）、セル情報、チャネルのレベル情報、送信ＡＧＣ電圧情報の出力を行う。
【００１８】
次に送信電力制御について述べる。
まず、無線装置２０と基地局１０が接続されている状態において、アンテナ部２１で受信された信号を受信部２２でベースバンド信号に復調し、ベースバンド信号処理部２４は、音声やデータ情報及び送信電力制御情報を含んだ通信チャネルの逆拡散を行い、送信電力制御情報を得る。また、各ユーザ共通に送信されるセル情報チャネルの逆拡散を行い、その受信レベルを検出し、端末インターフェース部２６に送る。さらに、セル情報チャネル内に含まれる基地局送信レベルや上り干渉量等の情報（他チャネルに含まれる場合もある）、及び情報伝送速度の情報も端末インターフェース部２６に送る。
【００１９】
次に、得られた送信電力情報を読み取り、送信電力の増量の指示であれば、送信ＡＧＣ電圧を指示された分だけ上げ、減量の指示であれば、送信ＡＧＣ電圧を指示された分だけ下げる。送信部２３は、ベースバンド信号処理部２４から送られたベースバンド信号を変調し、該変調信号を、変更された送信ＡＧＣ電圧に対応する送信電力で、アンテナ部２１を経由し送信する。以上の操作を繰返すことにより送信電力制御が行われる。
【００２０】
この無線装置２０は、ＣＤＭＡシステムに用いる携帯電話機である。このような無線装置２０では正確な送信電力制御を行う為に装置内部に自局受信レベル（無線装置２０が検出した受信レベル）を表わす情報と自局送信レベル（基地局側から指示された送信電力の増量に基づく無線装置２０の送信レベル）を表わす情報を持っている。ＣＤＭＡシステムでは基地局１０から無線装置（携帯電話機）２０への電波の伝播損失と携帯電話機２０から基地局１０への電波の伝播損失は概略比例する。基地局１０側が各携帯電話機２０からの送信電力を一定に受信するようになっており、基地局１０が必要としている携帯電話機側の送信電力は、自局受信レベルを見れば概略想定できる。
【００２１】
基地局１０が必要とする携帯電話機２０側の正確な送信電力は、基地局１０側で各携帯電話機２０からの受信レベルを測定し、携帯電話機２０側に送信電力の増減を指示する事により制御される。従って、携帯電話機２０内部に持っている自局受信レベルを表わす情報と自局送信レベルを表わす情報を比較することにより、特別な回路を追加すること無く、電力制御の正常性が確認できる。
【００２２】
図２は、ＣＤＭＡシステムの送信電力制御が行われている時の無線装置の検出受信レベルを表す自局受信レベルと基地局からの指示に基づく送信レベルを表す自局送信レベルの関係を示す図である。すなわち、図２の故障判定基準線に示すように、ＣＤＭＡシステムの送信電力制御は理想的には自局受信レベルが小さい時に自局送信レベルを大きくし、逆に自局受信レベルが大きい時に自局送信レベルを小さくする。送信電力制御が正常に動作している時は、自局受信レベルと自局送信レベルの関係は図２の所定の故障判定下限線と故障判定上限線の間の領域（図２のＡ領域）内に収まる。言い替えると、送信部２３による送信電力制御が誤動作していると、自局受信レベルに対応した自局送信レベルが異常に高い、あるいは異常に低い（図２のＢもしくはＣ領域）という動作をする。このため、自局受信レベルと自局送信レベルの関係が図２のＡ領域内に収まることから、装置の送信電力制御動作の正常性が確認できる。ただし、故障判定基準線は、基地局送信レベル、上り干渉量、通信品質に関わる情報伝送速度などの基地局送信情報に基づき導出されるものである。
【００２３】
以上、送信電力制御の正常性の確認方法について説明したが、この電力制御の正常性の確認により送信部２３の正常性のみならず受信部２２の正常性をも確認できる。すなわち、送信部２３が故障している場合、携帯電話機２０の実際の送信電力が自局送信レベルに対応した電力よりも異常に低くなることが多く、この場合、基地局１０から送信電力の増量の指示を受け、自局送信レベルを上昇させる様制御される。そのため、携帯電話機２０が検出した自局受信レベルに対応する基地局側からの指示に基づく自局送信レベルは異常に高くなってしまう（図２のＢ領域）。このことから、自局受信レベルと自局送信レベルの関係が図２の所定の故障判定下限線と故障判定上限線の間の領域（図２のＡ領域）内に収まることにより、送信部２３の正常性も確認できる。
【００２４】
また、受信部２２が故障している場合、自局受信レベルは、携帯電話機２０の実際の受信電力に対応した値よりも異常に低くなることが多く、この場合、アンテナ端では十分な受信電力を得ているにもかかわらず、自局送信レベルが高く設定され、携帯電話機２０の送信電力が高くなる。このため、基地局１０から送信電力の減量の指示を受け、自局送信レベルを下降する様制御されることにより、自局受信レベルに対応する自局送信レベルは異常に低くなってしまう（ HYPERLINK "000004.gif" \t "djgrp" 図２のＣ領域）。このことから、電力制御の正常性及び送信部２３の正常性の確認のときと同ように、自局受信レベルと自局送信レベルの関係が HYPERLINK "000004.gif" \t "djgrp" 図２の所定の故障判定下限線と故障判定上限線の間の領域（ HYPERLINK "000004.gif" \t "djgrp" 図２のＡ領域）内に収まることにより、受信部２２の正常性も確認できることになる。
【００２５】
図３は、上記のような故障診断を可能とする故障診断システムを示す構成ブロック図である。この診断システムは、無線装置２０と故障診断装置３０からなり、無線装置２０の内部は図１のブロック図の構成となっている。また、故障診断装置３０は数値演算処理を行う演算処理部３１及びその結果を表示する表示部３２から成る簡単な装置である。
【００２６】
図４は本実施形態に関する故障診断システムの動作を示すフローチャートである。以下、図４に示すフローチャートに従い、図３を参照してこの動作原理を詳細に説明する。
【００２７】
基地局１０と無線装置２０の接続完了（Ｓ１０）後、故障診断装置３０は、送信ＡＧＣ電圧ＶR（自局送信レベル）、セル情報チャネルレベル、基地局送信情報（基地局送信レベル、上り干渉量、情報伝送速度等）、及び故障判定基準の上限、下限を決めるためのスレッショールド値ＶTHを無線装置２０から取得する（Ｓ１１）。ただし、スレッショールド値ＶTHは、故障診断装置３０内で用意され得る値ならば、その値を使用してもよい。
【００２８】
次に取得したセル情報チャネルレベル及び基地局送信情報を用いて、セル情報チャネルレベルに対応した送信ＡＧＣ電圧値（ＶE）が演算処理部３１で算出される（図２の判定基準線の算出）（Ｓ１２）。そして、ＶRが算出されたＶE＋ＶTHの値よりも大きい場合は（図２の領域Ｂ）（Ｓ１３）故障と判定され、表示部３２に故障の旨が表示される。とくに、送信電力制御もしくは送信回路が故障した可能性が高いと考慮され（Ｓ１５）、その旨も表示部３２に表示される（Ｓ１５）。
【００２９】
さらに、ＶRが算出されたＶE−ＶTHの値よりも小さい場合は（図２の領域Ｃ）（Ｓ１４）故障と判断され、表示部３２に故障の旨が表示される。とくに、送信電力制御もしくは受信回路が故障した可能性が高いと考慮され、その旨も表示部３２に表示される（Ｓ１６）。
【００３０】
上記どちらの場合にも当てはまらない場合には、送信電力制御、送信回路、及び受信回路は正常であると判定され、表示部３２に正常である旨が表示される（Ｓ１７）。
【００３１】
上記の故障診断システムの構成例は、演算処理部３１は故障診断装置３０内に設けている例であるが、演算処理部３１は無線装置２０内に設けて、故障診断装置３０内は表示部３２だけの構成にしてもかまわない。その場合は、故障診断の結果だけを故障診断装置３０に送ればよいことになる。
【００３２】
さらには、無線装置２０内に表示部が存在すれば、故障診断装置３０を用意する必要はなく、無線装置２０内で演算処理部３１を設け、無線装置２０の表示部に故障診断の結果を表示するようにしてもかまわない。
【００３３】
＜第２実施形態＞
以下、装置消費電流の異常の判定に関する本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態では、送信ＡＧＣ電圧値（自局送信レベル）、セル情報チャネルレベル、及び基地局送信情報を用いて故障の判定を行ったが、本実施形態では、送信ＡＧＣ電圧値と無線装置内の消費電流検出器から検出された消費電流値を用いて、装置消費電流の異常の判定を行うものである。ただし、無線装置の構成例や故障診断システムの構成例は第１実施形態と全く同様であり、故障判定に関する演算方法等が異なるだけである。また、送信ＡＧＣ電圧値と消費電流値は、無線装置２０内の端末インターフェース部２６から出力可能となっている。
【００３４】
無線装置２０における消費電流のおよその内訳としては、送信電力部の含まれる送信部２３、受信部２２、ベースバンド信号処理部２４、制御部２５及び端末インターフェース部２６での消費電流に区別される。その内、基地局接続時における受信部２２、ベースバンド信号処理部２４、制御部２５及び端末インターフェース部２６での消費電流は、それぞれほぼ決まった値を示すが、送信部２３での消費電流は送信ＡＧＣ電圧値が高いほど大きく、逆に送信ＡＧＣ電圧値が低いほど小さくなる。すなわち、送信ＡＧＣ電圧値に応じて、送信部２３における基地局接続時のおよその消費電流が決まり、さらには無線装置全体の消費電流が決定することになる。
【００３５】
図５は本実施形態に関する故障診断装置の動作を示すフローチャートである。以下、図５に示すフローチャートに従い、図１及び図３を参照してこの動作原理を詳細に説明する。
基地局１０と無線装置２０の接続完了（Ｓ２０）後、故障診断装置３０は、送信ＡＧＣ電圧値、無線装置２０における消費電流値Ｉ R、及び消費電流の異常を判断する基準の上限、下限を決めるためのスレッショールド値ＩTHを無線装置２０から取得する（Ｓ２１）。ただし、スレッショールド値ＩTHは、故障診断装置３０内で用意され得る値ならば、その値を使用してもよい。
【００３６】
次に取得した送信ＡＧＣ電圧値を用いて、送信ＡＧＣ電圧値に対応した無線装置２０における消費電流値（ＩE）が演算処理部３１で算出される（Ｓ２２）。そして、ＩRが演算されたＩE＋ＩTHの値よりも大きい、もしくはＩRが算出されたＩE−ＩTHの値よりも小さい場合は（Ｓ２３）、消費電流の異常と判定され、表示部３２に異常の旨が表示される（Ｓ２４）。それ以外の場合には、消費電流は正常であると判定され、表示部３２に正常である旨が表示される（Ｓ２５）。
【００３７】
第１実施形態のときと同様に上記の故障診断システムの構成例は、演算処理部３１を故障診断装置３０内に設けている例であるが、演算処理部３１は無線装置２０内に設けて、故障診断装置３０内は表示部３２だけの構成にしてもかまわない。その場合は、故障診断の結果だけを故障診断装置３０に送ればよいことになる。
【００３８】
さらには、無線装置内に表示部が存在すれば、故障診断装置３０を用意する必要はなく、無線装置２０内で演算処理部３１を設け、無線装置２０の表示部に故障診断の結果を表示するようにしてもかまわない。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の故障診断方法によれば、無線装置内部に持っている自局受信レベルを表わす情報と自局送信レベルを表わす情報を比較することにより、特別な回路を追加すること無く、送信電力制御、送信回路及び受信回路の正常性が確認できる。
【００４０】
また、本発明の故障診断方法によれば、小さな電力を測定できる高価な測定装置は必要なく、非常に安価な故障診断装置でまかなうことが可能である。さらには、無線装置自身で故障診断を行うことも可能になる。
【００４１】
また、本発明の故障診断方法によれば、自局送信レベルを表わす情報を加味して装置消費電流の異常を判定することにより、無線装置の消費電流から装置の正常性を確認することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る故障診断方法に用いる基地局及び無線装置の構成例を示したブロック図である。
【図２】ＣＤＭＡシステムの送信電力制御が行われている時の無線装置内に有する自局受信レベルと自局送信レベルの関係を示す図である。
【図３】故障診断を行う故障診断装置システムの構成例を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に関する故障診断システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態に関する故障診断システムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０基地局
２０無線局
２１アンテンナ
２２受信部
２３送信部
２４ベースバンド信号処理部
２５制御部
２６端末インターフェース部
３０故障診断装置
３１演算処理部
３２表示部

Claims

基地局と無線装置からなる符号分割多元接続方式の無線通信システムに用いる無線装置の故障診断方法において、
無線通信システムに接続された状態で、無線装置の検出受信レベルを表す自局受信レベルと、基地局側からの指示に基づく無線装置の送信レベルを表す自局送信レベルとが、予め定められた基準の領域内に収まるか否かで、送信電力制御、送信系、受信系のいずれかが異常の判定を行うことを特徴とする無線装置の故障診断方法。
基地局から各ユーザ共通に送信されるセル情報チャネルから検出した受信レベルを前記自局受信レベルとし、該自局受信レベルに対応した前記自局送信レベルとして無線装置内部に有する送信ＡＧＣ電圧を用いることを特徴とする請求項１記載の無線装置の故障診断方法。
無線通信システムに接続された状態での自局受信レベルに対応した自局送信レベルが、前記基準領域よりも大きい場合、もしくは自局送信レベルに対応した自局受信レベルが、前記基準領域よりも大きい場合、送信電力制御あるいは送信系が故障したと判定することを特徴とする請求項１記載の無線装置の故障診断方法。
無線通信システムに接続された状態での自局送信レベルに対応した自局受信レベルが、前記基準領域よりも小さい場合、もしくは自局受信レベルに対応した自局送信レベルが、前記基準領域よりも小さい場合、送信電力制御あるいは受信系が故障したと判定することを特徴とする請求項１記載の無線装置の故障診断方法。
基地局と無線装置からなる符号分割多元接続方式の無線通信システムに用いる無線装置の故障診断方法において、
無線通信システムに接続された状態で、基地局側からの指示に基づく無線装置の送信レベルを表す自局送信レベルと無線装置内部に設けた消費電流検出手段からの検出値とが、予め定められた基準の領域内に収まるか否かで、装置消費電流の異常の判定を行うことを特徴とする無線装置の故障診断方法。