JPH10504163A - 無線ステーションの動作を監視するテストループを確立するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、少なくとも２つのアンテナを含む無線ステーションの状態を監視するテストループを確立するための効果的で且つ信頼性あるループ装置(60)を提供する。ループ装置(60)は、入力ポート(61,61')と、出力ポート(69,69')と、１つの入力ポート(61')の信号で少なくとも１つの出力ポート(69,69')へと選択される制御可能なセレクタスイッチ(62)とを備えている。又、ループ装置(60)は、その入力ポート(61,61')が送信器(TX,TX')の出力に接続され、そしてその出力ポート(69,69')が受信器(RX,RX')の入力に接続されるように適用される。無線ステーションの送信器、受信器及びアンテナの状態を監視するための種々のテストループをループ装置により確立することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 無線ステーションの動作を監視するテストループを 確立するための方法及び装置発明の分野 本発明は、特に移動通信システムのベースステーションにおける無線トランシ ーバの監視に係る。先行技術の説明 図１及び２は、ベースステーションにテスト装置を接続するための公知の解決 策を示している。ベースステーションコントローラ２に接続されたベースステー ション１は、少なくとも次の機能的ブロック、即ち動作・保守ユニット３、フレ ームユニット４、トランシーバユニット５、合成器６、及び受信マルチカプラー ７を備えている。 本発明の観点から重要な部分は、ベースステーションの状態を測定するのに使 用されるテスト装置８である。図１において、テスト装置８は、合成器６及び受 信マルチカプラー７にケーブルで接続されている。図２は、テスト装置８に専用 アンテナが設けられ、従って、テスト装置８が送信及び受信ブランチにケーブル で接続されず、エアインターフェイスを測定するような構成を示している。 個別のテスト装置の欠点は、システムの信頼性及び測定精度を損ない且つコス トを増大する多数の接続を含むことである。更に、公知解決策は融通性がなく、 即ちテスト信号が図１のように直接接続されるか、又は図２のようにアンテナを 経て送られる。しかしながら、公知の解決策では、直接接続信号と、アンテナを 経て送られる信号の両方を測定のために可変に選択することができない。 ＧＳＭ及びＤＣＳ１８００システムのようなＴＤＭＡ移動通信システムに関し ては、個別のテスト装置が、ベースステーションから移動ステーションへの及び それとは逆の信号の通過を模擬する。このため、遅延ループが設置されることに なり、３つのＴＤＭＡタイムスロットだけ信号の通過を遅延する。この遅延ルー プにより、例えば、公知のテスト装置は、高価で且つ複雑なものとなる。発明の要旨 本発明は、公知技術の問題を解消し、そしてトランシーバユニット及びアンテ ナの動作を監視するための安価で融通性があり且つ信頼性の高い解決策を与える テスト装置、ベースステーションへのその設置及びその使用方法を提供する。 本発明のこの目的は、テスト装置がトランシーバに一体化され、ひいては、ト ランシーバ内の内部信号にアクセスすると共にアンテナを経て到着する外部信号 にもアクセスするようにして達成される。図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照して、本発明を詳細に説明する。 図１は、テスト信号がテスト装置に直接接続される公知構成を示す図である。 図２は、テスト信号がアンテナを経てテスト装置に接続される公知構成を示す 図である。 図３は、本発明によるトランシーバユニットをもつテスト装置の接続を示す図 である。 図４は、本発明のテスト装置の詳細なブロック図である。 図５及び６は、受信ブランチが３つ以上存在する場合の図４の拡張を示す図で ある。好ましい実施形態の詳細な説明 本発明によるテスト装置の構成が図３に示されている。本発明は、ダウンリン ク及びアップリンクダイバーシティ特性が設けられた移動通信システムのための ベースステーションに関して説明するが、本発明が他の形式のトランシーバユニ ットにも適用できることは明らかであろう。図３に示すベースステーションのト ランシーバ機能は二重にされる。システムのこの冗長性は、ダウンリンク及びア ップリンクダイバーシティを得られるようにする。おそらく、あるベースステー ションにおいて、３つ以上の受信ブランチをベースステーションに設置すること によりダイバーシティ特性を改善する試みがなされる。最初に、明瞭化のため、 ２つの送信ブランチ及び２つの受信ブランチが存在すると仮定する。３つ以上の 受信ブランチによって必要とされる変形は、図５及び６を参照して以下に説明す る。 ダウンリンク方向に、信号伝送路は、送信器ＴＸ（図示せず）と、アイソレー タ１０と、方向性カプラー２２と、二重フィルタ４０の送信ブランチＴＸＦと、 アンテナ５０とを備えている。ダイバーシティ送信器の対応部分は、アポストロ フィ符号（’）で示されている。 アップリンク方向に、信号伝送路は、アンテナ５０と、二重フィルタ４０の受 信ブランチＲＸＦと、受信器ＲＸ（図示せず）とを備えている。ダイバーシティ 受信器の対応部分も、アポストロフィ符号（’）で示されている。アンテナ５０ 及び５０’は、送信及び受信アンテナとして働く。 この例では、アイソレータ（方向性減衰器）１０は、送信器の出力ポートに適 応し、送信信号ＴＸは、アンテナ５０の方向にアイソレータ１０を通過するが、 返送信号は、アイソレータ１０とアースとの間で抵抗器に接続されている。この 適応は、アイソレータ以外の手段で行うこともできる。 方向性カプラー２２は、伝播する及び反射した高周波信号をサンプルする。こ れらサンプルは、加算器３２において合成され、そしてテスト装置６０のセレク タスイッチ６２に接続される。 図４は、テスト装置６０の詳細なブロック図である。テスト装置６０は、少な くとも入力ポート（６１、６１’）と、第１の制御可能なセレクタスイッチ６２ と、分割手段６８と、出力ポート（６９、６９’）と、ローカル発振器６４と、 ミクサユニット６６とを備えている。ローカル発振器の周波数は、システムの二 重周波数、即ち送信周波数と受信周波数の差、例えば、ＧＳＭでは４５ＭＨｚに 等しい。セレクタスイッチ６２の制御は、以下のテーブル１に基づきベースステ ーションによって行われる。 ＧＳＭシステムでは、ローカル発振器６４の制御は、この発振器６４の周波数 が上記４５ＭＨｚとなるように単にイネーブル信号により行われる。二重周波数 が変化するようなシステムに本発明が使用されるときには、それに応じてローカ ル発振器の制御を変更しなければならない。 本発明の好ましい実施形態では、分割手段６８は、対称的な電力分割器、例え ばウイルキンソン分割器である。このような場合に、第１のセレクタスイッチの 選択は、両出力ポート６９、６９’に同時に作用する。又、第２の制御可能なセ レクタスイッチを分割手段６８として使用してもよい。この場合に、テスト信号 は、一度に１つの出力ポート６９又は６９’のみに作用する。 本発明の構成では、テーブル１に基づくテストループが得られる。 テーブル１ テーブル１のテスト１ないし６に対応する信号路は、図３の参照番号及び文字 を用いた以下のテーブル２に基づく。 テーブル２ テスト１： ＴＸ−１０−２２−３２−６１−６９’−ＲＸ’ テスト３： ＴＸ−１０−４０−５０−５０’−ＴＸＦ’−２２’−３２’ −６１’−６９’−ＲＸ’ テスト５： ＴＸ−１０−２２−３２−６１−６９−ＲＸ 偶数番号２、４、６のテストは、奇数番号１、３、５のテストに対応するが、 アポストロフィ（’）の付いた参照番号は、付かないものに、そして付かないも のは、付いたものに置き換える。 図５及び６は、３つ以上の受信器を組み込んだ解決策を示す。図５及び６は、 図４に対する変更のみを示している。図５の回路では、３つの受信器があり、そ のうちのＲＸは実際の受信器であり、ＲＸ’及びＲＸ”はダイバーシティ受信器 である。電力分割器６８の出力は、２つの分割器６８ａ及び６８ｂで更に分割さ れる。分割器６８ａの出力は、受信器ＲＸ及びＲＸ’に送られる。分割器６８ｂ の第１の出力は、受信器ＲＸ”に送られ、そしてその第２の出力は、受信器ＲＸ 等の入力インピーダンスに等しいインピーダンスをもつ抵抗器で終端される。分 割器６８ｂは、余分なものに見えるが、全ての受信器の入力信号を同数の分割段 に通せるようにし、ひいては、同じ係数で減衰できるようにする。 図６に示す回路では、分割手段６８は、第２の制御可能なスイッチである。こ の回路では、テストループを経て受け取った信号は、一度に１つの受信器のみに 作用し、従って、分割器により生じる異なる信号減衰を回避する。これに伴う欠 点は、当然、制御信号を出力スイッチ６８に与えねばならないことである。テー ブル１に基づく制御信号及びテーブル２に基づく経路が図６の回路にも適用でき る。この場合には、ダイバーシティ受信器ＲＸ’に代わって、各々の場合に状態 の監視が望まれるダイバーシティ受信器即ちＲＸ’、ＲＸ”等々を使用しなけれ ばならない。出力スイッチ６８は、当然、テストに使用される特定の受信器に対 応する位置に向けられねばならない。 本発明による構成は、多数の異なるテストループを選択できるので、無線ステ ーションの全ての送信器、受信器及びアンテナをテストするのに使用できる。例 えば、テスト信号がユニット内の送信器から受信器へ通過するが、アンテナを通 らない場合には、アンテナ又はそれらの接続に欠陥が存在すると位置決めするこ とができる。 ここに開示する本発明は、ベースステーションの動作中に実行されるオンライ ンテスト及びコミッションテストにも等しく適用できる。 本発明による解決策は、例えば、ＴＤＭＡシステムに基づく３つのタイムスロ ットの遅延成分を含まないので、簡単である。これは、テスト装置を使用すると きに、システムの送信容量に公知構成よりも若干負荷がかかるという僅かな欠点 を伴う。というのは、本発明のテスト装置には２つのタイムスロットを指定しな ければならないからである。しかしながら、この欠点は、テスト装置が常時使用 されるのではなく、主として、ベースステーションのコミッショニングに、又は 使用中に所定の間隔で、又は問題のある状況に使用されるので、取るに足りない ものである。 本発明のテスト装置の更に別の効果は、「インテリジェント」アンテナを有す るベースステーションで行われる測定にも適していることである。「インテリジ ェント」アンテナの方向性パターンは、例えば、テストの間にアンテナのビーム を若干回転して互いに対向させるように電気的に変更することができる。本発明 の装置は、ベースステーション内の内部ルート及びアンテナを通るルートの両方 をテストするのに使用できるので、アンテナの特性の変化を容易に測定すること ができる。 以上、ダウンリンク及びアップリンクダイバーシティ特性を有する移動通信シ ステムのベースステーションにおける本発明の実施形態を説明した。本発明は、 少なくとも２つのアンテナを有するいかなる無線ステーションにも適用できるこ とが明らかである。１つの送信器及び１つの受信器しか設けられていない場合に も、本発明は、ユニット内の内部テストループを監視するのに適用できる。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも２つのアンテナ(50,50')と、少なくとも２つの入力ポートを有す るループ装置(60)とを備えた無線ステーションにおいて送信器、受信器及びアン テナの状態を監視するテストループを確立するための方法において、 少なくとも１つの送信器(TX,TX')で送信信号を発生し、 上記送信信号を第１アンテナ(50)に付与する前に、上記送信信号を上記ルー プ装置(60)の第１入力ポート(61)に与え、 第２アンテナ(50')を経て受け取った上記送信信号を上記ループ装置(60)の 第２入力ポート(61')に与え、 所望の入力ポート(61,61')に対応する信号を制御可能なセレクタスイッチ(6 2)でそのセレクタスイッチの出力として選択し、 上記セレクタスイッチの出力信号の周波数を受信周波数に変換し、そして 上記受信周波数に変換された信号を少なくとも１つの受信器へ与える、 という段階を備えたことを特徴とする方法。 ２．上記無線ステーションは、少なくとも２つの送信器及び少なくとも２つの受 信器を備え、第１アンテナ(50)で送信される信号及びそのアンテナで受信される 信号の両方により作用される信号が上記ループ装置の第１入力ポート(61)に与え られ、そして第２アンテナ(50')で送信される信号及びそのアンテナで受信され る信号の両方により作用される信号が上記ループ装置の第２入力ポート(61')に 与えられる請求項１に記載の方法。 ３．上記無線ステーションは、ＴＤＭＡ時分割方法を用いた移動通信システムの ベースステーションであり、更に、 送信器のための第１タイムスロットと、該送信タイムスロットと同時の受信 器のための第２タイムスロットとを割り当てる段階を更に備えた請求項１に記載 の方法。 ４．少なくとも２つのアンテナ(50,50')を含む無線ステーションにおいて送信器 、受信器及びアンテナの状態を監視するテストループを確立するためのループ装 置(60)において、このループ装置(60)は、 第１及び第２の入力ポート(61,61')並びに第１及び第２の出力ポート(69, 69')と、 外部制御に応答して、第１入力ポート(61)又は第２入力ポート(61')の信号 を出力へ選択的に切り換えるための第１セレクタスイッチ(62)と、 上記第１セレクタスイッチ(62)の出力を上記出力ポート(69,69')の少なくと も１つに作動的に接続するための分割手段(68)とを備え、そして 上記ループ装置(60)は、第１入ポート(61)及び第２入力ポート(61')が第１ 送信器(TX)及び第２送信器(TX')の出力に各々作動的に接続され、且つ第１出力 ポート(69)及び第２出力ポート(69')が第１受信器(RX)及び第２受信器(RX')の入 力に各々作動的に接続されるように構成されたことを特徴とするループ装置。 ５．上記分割手段(68)は電力分割器であり、上記第１セレクタスイッチ(62)の出 力は全ての出力ポート(69,69')に作用する請求項４に記載の装置。 ６．上記分割手段(68)は、外部制御に応答する第２セレクタスイッチであり、上 記第１セレクタスイッチ(62)の出力は、一度に１つの出力ポート(69,69')のみに 作用する請求項４に記載の装置。 ７．上記ループ装置(60)の入力ポート(61,61')は、加算手段(32,32')に接続され 上記アンテナ(50,50')で送信される信号及びこれらのアンテナで受信される信号 の両方が入力ポート(61,61')に作用する請求項４に記載の装置。 ８．上記ループ装置(60)は、上記第１セレクタスイッチ(62)の出力に作動的に接 続されたミクサユニット(66)と、信号を送信周波数から受信周波数へ変換するた めに上記ミクサユニットに接続されたローカル発振器(64)とを更に備えた請求項 ４ないし７のいずれかに記載の装置。 ９．上記第１送信器(TX)及び第１受信器(RX)は、ベースステーションの実際のト ランシーバユニットを構成し、そして上記第２送信器(TX',TX"...)及び第２受信 器(RX',RX"...)は、ベースステーションのダイバーシティトランシーバユニット を構成する請求項４ないし７のいずれかに記載の装置。