(57)【要約】【課題】本発明は、測定員が現地に出向いて信号の測定を行わなくても、遅延補正を行うことができる無線通信システムの提供を目的とする。【解決手段】無線通信システム１０１は、基地局１Ａと、基地局１Ａと光ファイバ３により１対１で接続されると共に、ＬＣＸ２により数珠つなぎに接続された複数の中継局５と、数珠つなぎの他端の中継局５とＬＣＸ２により接続される終端中継局６Ａとを備える。基地局１Ａは、複数の中継局５のうち少なくとも２つの中継局である対象中継局に光ファイバ３を介して試験信号を送信し、終端中継局６Ａは、対象中継局からＬＣＸ２を介して試験信号を受信し、対象中継局から受信した試験信号の位相差を測定して基地局１Ａに送信し、基地局１Ａは、試験信号の位相差に基づき、対象中継局と基地局１Ａとを接続する光ファイバ３の遅延補正を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と、
前記基地局と光ファイバにより１対１で接続されると共に、ＬＣＸにより数珠つなぎに接続された複数の中継局と、を備え、
前記数珠つなぎの一端の前記中継局はＬＣＸにより前記基地局と接続され、
前記数珠つなぎの他端の前記中継局とＬＣＸにより接続される終端中継局をさらに備え、
前記基地局は、前記複数の中継局のうち少なくとも２つの中継局である対象中継局に光ファイバを介して試験信号を送信し、
前記終端中継局は、前記対象中継局からＬＣＸを介して前記試験信号を受信し、前記対象中継局から受信した前記試験信号の位相差を測定して前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記試験信号の位相差に基づき、前記対象中継局と前記基地局とを接続する光ファイバの遅延補正を行う、
無線通信システム。
【請求項２】
前記基地局は、前記対象中継局を変更して前記試験信号の送信を繰り返す、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記対象中継局は、無線通信エリアが隣接する複数の中継局である、
請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
基地局と、
前記基地局と光ファイバにより１対１で接続されると共に、ＬＣＸにより数珠つなぎに接続された複数の中継局と、を備え、
前記数珠つなぎの一端の前記中継局はＬＣＸにより前記基地局と接続され、
前記数珠つなぎの他端の前記中継局とＬＣＸにより接続される終端中継局をさらに備え、
前記基地局は、
光ファイバを介して各前記中継局に第１試験信号を送信すると共に、中継局監視回線を介して各前記中継局における前記第１試験信号の受信時刻を取得し、
ＬＣＸを介して各前記中継局に第２試験信号を送信すると共に、中継局監視回線を介して各前記中継局における前記第２試験信号の受信時刻を取得し、
前記第１試験信号の送信時刻と各前記中継局における受信時刻との時間差を第１時間差として算出し、
前記第２試験信号の送信時刻と各前記中継局における受信時刻との時間差を第２時間差として算出し、
前記第１時間差と前記第２時間差の差に基づき、各前記中継局に接続された光ファイバによる伝送路の遅延補正を行う、
無線通信システム。
【請求項５】
前記基地局は、時刻情報を各前記中継局に送信することにより、前記基地局と各前記中継局の時刻を同期する、
請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信システムである第１無線通信システムと第２無線通信システムが、前記終端中継局を共通に使用して連結された無線通信システムであって、
前記第１無線通信システムの前記基地局は、光ファイバを介して一つの前記中継局に第３試験信号を送信し、
前記第２無線通信システムの前記基地局は、光ファイバを介して一つの前記中継局に第４試験信号を送信し、
前記終端中継局は、ＬＣＸを介して前記第３試験信号と前記第４試験信号を受信し、前記第３試験信号と前記第４試験信号の位相差を基地局間位相差として測定し、前記基地局間位相差を前記第２無線通信システムの前記基地局へ送信し、
前記第２無線通信システムの前記基地局は、前記基地局間位相差に基づき、各前記中継局に送信する信号の位相を補正する、
無線通信システム。
【請求項７】
前記基地局は、光ファイバの長さを調整することにより前記遅延補正を行う、
請求項１から６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、伝送経路差による信号遅延補正を行う無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光ファイバが多くの無線通信システムへ適用され、無線通信のみでは実現困難な高速大容量の通信や電波が到達しにくい通信環境へのサービス提供を可能としている。従来、漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ：Ｌｅａｋｙ  Ｃｏａｘｉａｌ  Ｃａｂｌｅ）による無線通信を行っていた無線通信システムもその例外ではなく、光ファイバ無線（ＲｏＦ：Ｒａｄｉｏ  ｏｖｅｒ  Ｆｉｂｅｒ）が適用されることで柔軟な無線通信システムが構築されてきた（例えば、特許文献１参照）。このようなシステムは、主に基地局、中継局、および移動局から構成され、基地局と移動局が中継局を介して通信する。
【０００３】
ＬＣＸおよび光ファイバを介して基地局と移動局の通信を行う無線通信システムとしては、例えば特許文献２や特許文献３に示すものがある。このシステムでは、基地局がＬＣＸおよび光ファイバとのインタフェースを有しており、各インタフェースが中継局に接続される。また、中継局は上部方ＬＣＸ、下部方ＬＣＸ、および光ファイバとのインタフェースを有しており、光ファイバは基地局と接続され、ＬＣＸは初段中継局を除く中継局同士で接続される。各中継局の設置場所は異なるため、基地局と各中継局までのＬＣＸおよび光ファイバの長さはそれぞれ異なる。従って、基地局から各中継局へ信号を送信した場合には、各中継局が受信してＬＣＸへ送信するまでの時間が異なる。さらに、基地局から特定中継局までの信号伝送経路には、特定中継局がＬＣＸから受信してＬＣＸへ送信する経路と、特定中継局が光ファイバから受信してＬＣＸへ送信する経路がある。これらの伝送経路間で伝送時間が異なる場合、特定中継局を通過する移動局がＬＣＸから受信する信号位相が伝送経路により異なり、基地局と移動局の通信が特定中継局のエリア境界を走行した際に瞬断する可能性がある。
【０００４】
そこで特許文献２の無線通信システムでは、基地局に設置された遅延補正装置において光ファイバボビンを用いて光ファイバ長を調整することで、移動局がＬＣＸから受信する信号の位相を合わせている。光ファイバ長の調整量は、移動局上で伝送経路差による信号遅延を測定した結果を光ファイバ長に換算することで算出される。なお、基地局と中継局の間を一心双方向通信の光ファイバ伝送路で接続することにより、光ファイバ長の調整量は、上り方向と下り方向で共通化される。
【０００５】
また特許文献３は、特許文献２における測定精度上の課題解決のために、主信号とは異なる遅延調整用信号を生成し、移動局上に実装した遅延補正信号受信部にて検出した結果から、光ファイバ長の調整量を算出することについて開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１３０３２２号公報
【特許文献２】特開２００４−２３６１６５号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２３５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のＬＣＸおよび光ファイバを介して基地局と移動局の通信を行う無線通信システムは、伝送経路差による信号遅延量の算出を移動局で実施しているため、光ファイバ長の補正量を知るためには移動局または信号遅延量検出機能を有する装置を現地に設置し、実際に測定することが必要であった。すなわち、遅延補正装置が基地局にあっても、補正量を知るためには現地での測定が必要になるという問題点があった。本発明は、測定員が現地に出向いて信号の測定を行わなくても、遅延補正を行うことができる無線通信システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の無線通信システムは、基地局と、基地局と光ファイバにより１対１で接続されると共に、ＬＣＸにより数珠つなぎに接続された複数の中継局と、を備え、数珠つなぎの一端の中継局はＬＣＸにより基地局と接続され、数珠つなぎの他端の中継局とＬＣＸにより接続される終端中継局をさらに備え、基地局は、複数の中継局のうち少なくとも２つの中継局である対象中継局に光ファイバを介して試験信号を送信し、終端中継局は、対象中継局からＬＣＸを介して試験信号を受信し、対象中継局から受信した試験信号の位相差を測定して基地局に送信し、基地局は、試験信号の位相差に基づき、対象中継局と基地局とを接続する光ファイバの遅延補正を行う。
【０００９】
本発明の第２の無線通信システムは、基地局と、基地局と光ファイバにより１対１で接続されると共に、ＬＣＸにより数珠つなぎに接続された複数の中継局と、を備え、数珠つなぎの一端の中継局はＬＣＸにより基地局と接続され、数珠つなぎの他端の中継局とＬＣＸにより接続される終端中継局をさらに備え、基地局は、光ファイバを介して各中継局に第１試験信号を送信すると共に、中継局監視回線を介して各中継局における第１試験信号の受信時刻を取得し、ＬＣＸを介して各中継局に第２試験信号を送信すると共に、中継局監視回線を介して各中継局における第２試験信号の受信時刻を取得し、第１試験信号の送信時刻と各中継局における受信時刻との時間差を第１時間差として算出し、第２試験信号の送信時刻と各中継局における受信時刻との時間差を第２時間差として算出し、第１時間差と第２時間差の差に基づき、各中継局に接続された光ファイバによる伝送路の遅延補正を行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の無線通信システムでは、基地局が試験信号の位相差を終端中継局から取得するため、測定員が各中継局に出向いて信号の測定を行わなくても、遅延補正を行うことができる。
【００１１】
本発明の第２の無線通信システムでは、基地局が各中継局における第１試験信号と第２試験信号の受信時刻を取得するため、測定員が各中継局に出向いて信号の測定を行わなくても、遅延補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１の無線通信システムの構成図である。
【図２】実施の形態１の無線通信システムの遅延補正処理を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態１の無線通信システムの構成図である。
【図４】実施の形態２の無線通信システムの遅延補正処理を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１の無線通信システムの構成図である。
【図６】実施の形態１の無線通信システムの構成図である。
【図７】実施の形態３の無線通信システムの遅延補正処理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】
【００１３】
＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１は、実施の形態１の無線通信システム１０１の構成図である。無線通信システム１０１は、主信号の復調部を終端中継局６Ａに配置し、伝送経路を切り替えることで各中継局５における伝送経路差を検出するものである。
【００１４】
無線通信システム１０１は、基地局１Ａ、移動局（図示せず）、Ｘ個の中継局５および終端中継局６Ａを備えている。なお、Ｘ個の中継局５はそれぞれ１からＸのｉｄを付して区別するものとする。Ｘ個の中継局５は、ｉｄの順にＬＣＸ２により数珠つなぎに接続されている。また、数珠つなぎの一端であるｉｄ＝Ｘの中継局５は基地局１ＡとＬＣＸ２により接続され、数珠つなぎの他端であるｉｄ＝１の中継局５は終端中継局６ＡとＬＣＸ２により接続されている。基地局１Ａと各中継局５は、光ファイバ３により１対１に接続されている。基地局１Ａと移動局は、伝送路であるＬＣＸ２および光ファイバ３を介して信号の送受信を行う。
【００１５】
基地局１Ａは、制御部１１、送受信部１２および遅延補正装置１３を備えている。制御部１１は、基地局１Ａの全体を制御する。送受信部１２は、ＬＣＸ２および光ファイバ３を用いて中継局５と信号の送受信を行う。遅延補正装置１３は、制御部１１の指示を受けて、各中継局５と接続されている光ファイバ３の遅延補正を行う。
【００１６】
中継局５は、切り替えスイッチ５１と増幅部５２を２組有している。図１において、中継局５内で上側に図示されているのが切り替えスイッチ５１Ｕと増幅部５２Ｕであり、下側に図示されているのが切り替えスイッチ５１Ｄと増幅部５２Ｄである。但し、以下の説明で特に区別する必要が無い場合には、切り替えスイッチ５１または増幅部５２と称する。切り替えスイッチ５１は、中継局５が受信する伝送路を選択する。増幅部５２は、中継局５を通過する信号を増幅する。いずれの組が動作するかは、移動局の進行方向による。移動局が図１において左から右へ進行する場合、切り替えスイッチ５１Ｕと増幅部５２Ｕが動作し、移動局が図１において右から左へ進行する場合、切り替えスイッチ５１Ｄと増幅部５２Ｄが動作する。
【００１７】
切り替えスイッチ５１は、伝送路であるＬＣＸ２と光ファイバ３の切り替えを行う。ＬＣＸ２と光ファイバ３の間の影響は最小限に留める必要があるため、これらの伝送路のアイソレーションは３０ｄＢ以上に設定されることが望ましいが、この範囲に限らない。なお、切り替えスイッチ５１には機械式スイッチまたは半導体スイッチが想定されるが、これらに限らない。
【００１８】
増幅部５２は、切り替えスイッチ５１を通過した信号を増幅する。増幅部５２による増幅後の信号はＬＣＸ２を介して次段の中継局５へ送信される。
【００１９】
なお、図１では、切り替えスイッチ５１と増幅部５２が中継局５の構成として示されているが、モニタ部、光電変換部、監視制御部等、他の構成が中継局５に付加されていても良い。また、図１では、２つの切り替えスイッチ５１Ｕ，５１Ｄと２つの増幅部５２Ｕ，５２Ｄを示したが、これらの数は冗長性または共通化を考慮して増減することが可能であり、上記の数量に限らない。
【００２０】
終端中継局６Ａは分配器６１、復調部６２および遅延比較部６３を２組有している。図１において、終端中継局６Ａ内で上側に図示されているのが分配器６１Ｕ，復調部６２Ｕおよび遅延比較部６３Ｕであり、下側に図示されているのが分配器６１Ｄ，復調部６２Ｄおよび遅延比較部６３Ｄである。但し、以下の説明で特に区別する必要が無い場合には、分配器６１、復調部６２または遅延比較部６３と称する。いずれの組が動作するかは、移動局の進行方向による。移動局が図１において左から右へ進行する場合、分配器６１Ｕ，復調部６２Ｕおよび遅延比較部６３Ｕが動作し、移動局が図１において右から左へ進行する場合、分配器６１Ｄ，復調部６２Ｄおよび遅延比較部６３Ｄが動作する。
【００２１】
分配器６１は、ＬＣＸ２から受信する信号を分配する。分配器６１は、後段の復調部６２Ｕ，６２Ｄへそれぞれ同等レベルの信号を送信できれば良いため、その分岐比は通常５０％に設定されるが、この範囲に限らない。
【００２２】
復調部６２は、分配器６１による分配後の受信信号を復調する。この信号は、基地局１Ａの送受信部１２で任意の変調方式で変調されて送信され、ＬＣＸ２または光ファイバ３を介して受信された信号である。この信号は、基本的に主となるデータの他、ヘッダ部、誤り訂正部、フレームチェックシーケンス部、およびガードタイム部等で構成されている。復調部６２は送信信号の変調方式に基づいて適切な復調方式により受信信号を復調する。一般的に、復調部６２は、復調時に受信信号のヘッダ部から周期的に配置された特定のビットパターンを検出することで、比較対象となる信号位相を検出する。そして、復調部６２は検出した信号位相を後段の遅延比較部６３へ送信する。
【００２３】
復調部６２が複数ある場合、一般的に受信信号は周波数多重された信号であることが多い。復調部６２は、内部に局部発振器（Ｌｏｃａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：ＬＯ）と低域通過フィルタ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＬＰＦ）を実装しており、これらを用いて所望の周波数の信号を受信する。ただし、復調部６２は信号位相を検出できれば良いので、復調部６２の実装数、受信信号の内部フレーム構造、復調方式については上述の範囲に限らない。
【００２４】
遅延比較部６３は、復調部６２で検出された複数の信号の位相を比較することで信号位相差、すなわち補正量の算出を行う。算出された補正量は、終端中継局監視回線４を介して基地局１Ａの制御部１１へ送信される。
【００２５】
なお、図１では、終端中継局６Ａの構成として分配器６１、復調部６２、および遅延比較部６３を示しているが、モニタ部、監視制御部等、他の構成が終端中継局６Ａに付加されていても良い。また、図１では、２つの復調部６２Ｕ，６２Ｄを示したが、これらの数は冗長性または共通化を考慮して増減することが可能であり、上記の数量に限らない。
【００２６】
制御部１１は、終端中継局６Ａから終端中継局監視回線４を介して補正量を受信し、これに基づき、遅延補正装置１３にて調整する光ファイバ長を算出する。なお、遅延補正装置１３は基地局１Ａにおける遅延量を調整できれば良いので、遅延を補正する手段はアナログとデジタルを問わない。ここでは、光ファイバ長を調整するアナログ方式を採用するが、送信信号生成時のデジタル信号処理において遅延ブロックを付加する等のデジタル処理を採用しても良い。
【００２７】
＜Ａ−２．動作＞
次に、無線通信システム１０１における伝送経路差の遅延補正処理について、図２のフローチャートに沿って説明する。まず、基地局１Ａと接続される全ての中継局５は、切り替えスイッチ５１をＬＣＸ２側へスイッチする。そして、基地局１Ａの送受信部１２が信号を送信する。この信号は、ＬＣＸ２によりＸ個の中継局５を経て終端中継局６Ａに受信される。終端中継局６Ａは、復調部６２により信号の位相を検出し、遅延比較部６３に格納する。この信号の位相は、遅延補正処理に用いられる基準位相となる（ステップＳ１０１）。ちなみに、ここでは基地局１Ａと接続される全ての中継局５をＬＣＸ２側へスイッチしたとき終端中継局６Ａが検出する位相を基準位相としたが、ＬＣＸ２および基地局１Ａと各中継局５とをつなぐ光ファイバ３の敷設状況に応じて基準位相の検出経路は柔軟に変更可能である。例えば、基地局１Ａから光ファイバ３を介して中継局５（ｉｄ＝１）へ送信され、その後ＬＣＸ２を介して終端中継局６Ａにて検出される位相を基準位相としても良い。
【００２８】
次に、基地局１Ａの制御部１１は、遅延補正処理の完了判定に用いる閾値を設定する（ステップＳ１０２）。この閾値は、移動局（図示しない）が走行しても基地局１Ａとの通信瞬断が発生しない程度の信号位相差として設定される。その値は基地局１Ａと移動局（図示しない）に実装される送受信部１２の同期検出精度に依存し、信号フォーマットまたは伝送速度等、適用先のシステム構成に応じた値が数値計算により求められる。信号位相差が閾値を下回るまで、遅延補正処理は継続する。
【００２９】
次に、制御部１１は、パラメータｎに基地局１Ａと接続される中継局数を設定し、ループカウンタｉに初期値０を設定する（ステップＳ１０３）。そして、制御部１１は遅延補正処理を中継局５（ｉｄ＝１）から実施するため、ループカウンタｉにα（α＝１）を加算する（ステップＳ１０４）。なお、基準位相の設定によりαの値は柔軟に変更可能である。
【００３０】
次に、制御部１１は、信号送信先の中継局５を決定するパラメータＮを、ループカウンタｉと等しい値に設定する（ステップＳ１０５）。パラメータＮにより指定された中継局５（ｉｄ＝Ｎ）は、切り替えスイッチ５１を光ファイバ３側へスイッチする。そして、基地局１Ａの送受信部１２が光ファイバ３を介して指定された中継局５（ｉｄ＝Ｎ）へ試験信号を送信する（ステップＳ１０６）。
【００３１】
中継局５（ｉｄ＝Ｎ）は光ファイバ３を介して基地局１Ａの送受信部１２からの試験信号を受信すると、ＬＣＸ２を介して数珠つなぎの次段の中継局５へ試験信号を送信し、これにより最終的に終端中継局６Ａが試験信号を受信する。終端中継局６Ａでは、復調部６２が試験信号を復調する（ステップＳ１０７）と共に、得られた復調結果から受信時の信号位相を検出する。そして、遅延比較部６３は、ステップ復調部６２で検出した信号位相すなわち信号の受信タイミングを格納する（ステップＳ１０８）。
【００３２】
次に、制御部１１は、信号送信先の中継局５を決定するパラメータＮとループカウンタｉの値を比較する（ステップＳ１０９）。制御部１１は、ステップＳ１０５においてパラメータＮとループカウンタｉの値を同値としたため、１度目のステップＳ１０９の判定処理では、パラメータＮの値がループカウンタｉの値より大きくはならない。その場合、制御部１１はパラメータＮに１を加算し（ステップＳ１１０）、次の中継局５（ｉｄ＝Ｎ）へ試験信号を送信する（ステップＳ１０６）。２度目のステップＳ１０９の判定処理では、パラメータＮがループカウンタｉより必ず大きい値となっているため、Ｙｅｓとなり処理はステップＳ１１１に移行する。
【００３３】
次に、遅延比較部６３は、ステップＳ１０８で格納した複数の試験信号の位相を比較し、相対信号位相差を算出する（ステップＳ１１１）。上記したように、ループカウンタｉが１のとき、基地局１Ａから光ファイバ３によって中継局５（ｉｄ＝１）に送信され、中継局５（ｉｄ＝１）からＬＣＸ２によって終端中継局６Ａに送信された試験信号の位相が遅延比較部６３に格納されている。また、ループカウンタｉが２のとき、基地局１Ａから光ファイバ３によって中継局５（ｉｄ＝２）に送信され、中継局５（ｉｄ＝２）からＬＣＸ２によって中継局５（ｉｄ＝１）を介して終端中継局６Ａに受信された試験信号の位相が遅延比較部６３に格納されている。このように、試験信号が送信された中継局５（ｉｄ＝１）と中継局５（ｉｄ＝２）を対象中継局とも称する。遅延比較部６３は、これら２つの試験信号の位相を比較することにより、中継局５（ｉｄ＝１）と中継局５（ｉｄ＝２）の間での相対信号位相差を算出し、これを中継局５（ｉｄ＝２）に対する補正量とする。
【００３４】
次に、ステップＳ１１１で算出された中継局５（ｉｄ＝２）に対する補正量は、終端中継局６Ａから終端中継局監視回線４により基地局１Ａの制御部１１へ送信される。制御部１１は、中継局５（ｉｄ＝２）に対する補正量とステップＳ１０２で設定した閾値とを比較する（ステップＳ１１２）。中継局５（ｉｄ＝２）に対する補正量がステップＳ１０２で設定した閾値未満ではない場合、制御部１１は中継局５（ｉｄ＝２）の伝送経路長の補正が必要と判定する。図１の場合、遅延補正装置１３が、基地局１Ａと中継局５（ｉｄ＝２）との間に接続されている光ファイバ３の長さを調整することで、遅延補正処理を行う（ステップＳ１１３）。その後、ステップＳ１１２において中継局５（ｉｄ＝２）に対する補正量がステップＳ１０２で設定した閾値未満となるまで、無線通信システム１０１はステップＳ１０５からステップＳ１１３の処理を繰り返す。
【００３５】
ステップＳ１１２において中継局５（ｉｄ＝２）に対する補正量がステップＳ１０２で設定した閾値未満になると、制御部１１は、ループカウンタｉが基地局１Ａと接続される中継局数を表すパラメータｎから１を減算した値に等しいか判定する（ステップＳ１１４）。ループカウンタｉが基地局１Ａと接続される中継局数を表すパラメータｎから１を減算した値に等しくない場合、基地局１Ａと接続される全ての中継局５に対して遅延補正処理が完了していないことになるため、制御部１１はループカウンタｉを更新して（ステップＳ１０４）、無線通信システム１０１はステップＳ１０５からステップＳ１１４の処理を繰り返す。この繰り返しにより、上記で記載した中継局５（ｉｄ＝１）と中継局５（ｉｄ＝２）間の遅延補正処理だけでなく、中継局５（ｉｄ＝２）と中継局５（ｉｄ＝３）間の遅延補正処理、中継局５（ｉｄ＝３）と中継局５（ｉｄ＝４）間の遅延補正処理が行われ、最終的には中継局５（ｉｄ＝Ｘ−１）と中継局５（ｉｄ＝Ｘ）間の遅延補正処理が行われる。言い換えれば、基地局１Ａは対象中継局を中継局５（ｉｄ＝１）と中継局５（ｉｄ＝２）から、中継局５（ｉｄ＝２）と中継局５（ｉｄ＝３）、さらには中継局５（ｉｄ＝３）と中継局５（ｉｄ＝４）というように変更しながら、対象中継局への試験信号の送信を繰り返すことにより、全ての中継局５に対して遅延補正処理を行うことができる。中継局５（ｉｄ＝Ｘ−１）と中継局５（ｉｄ＝Ｘ）間の遅延補正処理が完了すると、ステップＳ１１４においてループカウンタｉが基地局１Ａと接続される中継局数を表すパラメータｎから１を減算した値と等しくなり、このループを抜けて無線通信システム１０１の伝送経路差による遅延補正処理が終了する。
【００３６】
上記の遅延補正処理では、中継局５（ｉｄ＝１）と中継局５（ｉｄ＝２）というように、無線通信エリアが隣接する２つの中継局５が対象中継局となり、これらの中継局５間の信号位相差が逐次補正された。しかし、終端中継局６Ａは任意の２つ以上の中継局５間の相対信号位相差を取得出来れば、基地局１Ａは当該２つ以上の中継局５間の遅延補正処理を行うことができる。従って、対象中継局は任意の２つ以上の中継局５であれば良い。例えば、終端中継局６Ａで３つ以上の中継局５間の信号位相差を取得した後、基地局１Ａはこれら３つ以上の中継局についてまとめて遅延補正処理を行っても良い。
【００３７】
＜Ａ−３．効果＞
実施の形態１の無線通信システム１０１は、基地局１Ａと、基地局１Ａと光ファイバ３により１対１で接続されると共に、ＬＣＸ２により数珠つなぎに接続された複数の中継局と、を備え、数珠つなぎの一端の中継局５（ｉｄ＝Ｘ）はＬＣＸ２により基地局１Ａと接続され、数珠つなぎの他端の中継局５（ｉｄ＝１）とＬＣＸ２により接続される終端中継局６をさらに備え、基地局１Ａは、複数の中継局５のうち少なくとも２つの中継局である対象中継局に光ファイバ３を介して試験信号を送信し、終端中継局６Ａは、対象中継局からＬＣＸ２を介して試験信号を受信し、対象中継局から受信した試験信号の位相差を測定して基地局１Ａに送信し、基地局１Ａは、試験信号の位相差に基づき、対象中継局と基地局１Ａとを接続する光ファイバ３の遅延補正を行う。従って、無線通信システム１０１によれば、測定員が各中継局５に出向いて信号の測定を行うことなく、中継局５の境界における信号位相差が閾値未満となるように遅延補正を行うことができる。従って、遅延補正に要する時間と費用を削減することが可能である。
【００３８】
なお、送受信部１２および遅延補正装置１３は、デジタル変復調処理部およびデジタル遅延補正ブロックであっても良い。
【００３９】
＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．構成＞
図３は、実施の形態２の無線通信システム１０２の構成図である。図３において、図１と同様の構成には同一の符号を付している。無線通信システム１０２は、実施の形態１の無線通信システム１０１と比較すると、基地局１Ａに代えて基地局１Ｂを備えた構成である。基地局１Ｂは、基地局１Ａの構成に加えて時刻同期プロトコル１４を備えている。また、基地局１Ｂと中継局５（ｉｄ＝Ｘ）、隣接する中継局５間、および中継局５（ｉｄ＝１）と終端中継局６Ａ間には、中継局監視回線７が接続されている。
【００４０】
中継局監視回線７は、基地局１Ｂの制御部１１からの状態通知要求を各中継局５および終端中継局６Ａに送信するための回線である。中継局監視回線７は、基地局１Ｂと各中継局５および終端中継局６Ａを接続出来れば良いため、接続態様は図３に示すような数珠つなぎ接続に限らず、スター接続であっても良い。
【００４１】
時刻同期プロトコル１４は、上位装置（図示しない）と基地局１Ｂのインタフェースを介して上位装置と基地局１Ｂの時刻同期を行う。上位装置としては例えばネットワークタイムプロトコル（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＮＴＰ）サーバーがある。時刻同期プロトコル１４は、コマンドの送受信により、基地局１Ｂに実装されるリアルタイムクロック（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ：ＲＴＣ）が刻む時刻情報を協定世界時（ＵＴＣ）へ同期するよう補正することができる。基地局１Ｂが時刻情報を受信できれば良いので、時刻同期プロトコル１４による時刻校正の仕組みは上述の内容に限らない。
【００４２】
上述のようにして時刻校正された基地局１Ｂの時刻情報は、中継局監視回線７を介して各中継局５に配信される。これにより、無線通信システム１０２全体での時刻同期が可能となる。
【００４３】
＜Ｂ−２．動作＞
次に、無線通信システム１０２における伝送経路差の遅延補正処理について、図４のフローチャートに沿って説明する。まず、基地局１Ｂの制御部１１は、遅延補正処理の完了判定に用いる閾値を設定する（ステップＳ２０１）。この閾値は、制御部１１が光ファイバ３およびＬＣＸ２を介して受信した伝送経路間時間差情報をパラメータとして設定される。
【００４４】
次に、全ての中継局５は、切り替えスイッチ５１を光ファイバ３側へスイッチする。そして、基地局１Ｂの送受信部１２は各中継局５に対して光ファイバ３を介して一斉に信号を送信する（ステップＳ２０２）。この信号を第１試験信号と称する。このとき、制御部１１は、送受信部１２からの第１試験信号の送信時刻ｔ０を格納する。第１試験信号は、各中継局５において受信される（ステップＳ２０３）。
【００４５】
次に、各中継局５は、基地局１Ｂからの第１試験信号の受信時刻ｔ１，ｔ２，…ｔＸを検出する（ステップＳ２０４）。この受信時刻は、各中継局５が基地局１Ｂから第１試験信号を受信し、第１試験信号をＬＣＸ２を介して数珠つなぎの次段の中継局５に送信する直前の時刻である。ここで、ｔ１は中継局５（ｉｄ＝１）の受信時刻であり、ｔ２は中継局５（ｉｄ＝２）の受信時刻であり、ｔＸは中継局５（ｉｄ＝Ｘ）の受信時刻である。各中継局５は、基地局１Ｂからの状態通知要求を中継局監視回線７を介して受信すると、ステップＳ２０４で得た受信時刻を中継局監視回線７を介して送信する（ステップＳ２０５）。具体的には、中継局５（ｉｄ＝Ｘ）から中継局５（ｉｄ＝Ｘ−１）へ中継局監視回線７を介して、中継局５（ｉｄ＝Ｘ）の受信時刻ｔＸが送信される。そして、中継局５（ｉｄ＝Ｘ−１）から中継局５（ｉｄ＝Ｘ−２）へ中継局監視回線７を介して、中継局５（ｉｄ＝Ｘ）の受信時刻ｔＸと中継局５（ｉｄ＝Ｘ−１）の受信時刻ｔ（Ｘ−１）が送信される。このように、各中継局５は前段の中継局５から取得した受信時刻に、自身の受信時刻を含めて次段の中継局５へ送信する。そして、中継局５（ｉｄ＝１）が終端中継局６Ａへ、全ての中継局５の受信時刻ｔ１，ｔ２，…ｔＸを送信し、全ての中継局５の受信時刻ｔ１，ｔ２，…ｔＸが終端中継局監視回線４を介して終端中継局６Ａから基地局１Ｂの制御部１１に送信される。
【００４６】
次に、全ての中継局５は、切り替えスイッチ５１をＬＣＸ２側へスイッチする。そして、基地局１Ｂの送受信部１２は中継局５（ｉｄ＝Ｘ）に対してＬＣＸ２を介して信号を送信する（ステップＳ２０６）。この信号を第２試験信号と称する。このとき、制御部１１は、送受信部１２からの第２試験信号の送信時刻ｔ´０を格納する。送受信部１２からの第２試験信号は、ｉｄ＝Ｘの中継局５からｉｄ＝１の中継局５まで順番に受信される（ステップＳ２０７）。
【００４７】
次に、各中継局５は、基地局１Ｂからの第２試験信号の受信時刻ｔ´１，ｔ´２，…ｔ´Ｘを検出する（ステップＳ２０８）。この受信時刻は、各中継局５が基地局１Ｂから第２試験信号を受信し、第２試験信号をＬＣＸ２を介して数珠つなぎの次段の中継局５に送信する直前の時刻である。ここで、ｔ´１は中継局５（ｉｄ＝１）の受信時刻であり、ｔ´２は中継局５（ｉｄ＝２）の受信時刻であり、ｔ´Ｘは中継局５（ｉｄ＝Ｘ）の受信時刻である。各中継局５は、基地局１Ｂからの状態通知要求を中継局監視回線７を介して受信すると、ステップＳ２０８で得た受信時刻を中継局監視回線７を介してステップＳ２０５と同様に送信する（ステップＳ２０９）。
【００４８】
なお、基地局１Ｂが各中継局５における受信時刻を取得出来れば良いため、ステップＳ２０５およびステップＳ２０９における受信時刻の送信は、基地局１Ｂからの状態通知要求をトリガとしなくても良い。
【００４９】
次に、基地局１Ｂの制御部１１は、光ファイバ３経由の第１試験信号の受信時刻ｔ１，ｔ２，…ｔＸと、ＬＣＸ２経由の第２試験信号の受信時刻ｔ´１，ｔ´２，…ｔ´Ｘから、経路間時間差を補正量として算出する（ステップＳ２１０）。具体的には、制御部１１は、光ファイバ３経由の信号の基地局１Ｂにおける送信時刻ｔ０と、各中継局５における受信時刻ｔ１，ｔ２，…ｔＸとの差から、各中継局５の送信端までの時間差Ｒ１，Ｒ２，…ＲＸを算出する。また、制御部１１は、ＬＣＸ２経由の第２試験信号の基地局１Ｂにおける送信時刻ｔ´０と、各中継局５における受信時刻ｔ´１，ｔ´２，…ｔ´Ｘとの差から、各中継局５の送信端までの時間差Ｒ´１，Ｒ´２，…Ｒ´Ｘを算出する。そして、制御部１１は、各中継局５について、光ファイバ３経由の第１試験信号の時間差Ｒ１，Ｒ２，…ＲＸと、ＬＣＸ２経由の第２試験信号の時間差Ｒ´１，Ｒ´２，…Ｒ´Ｘの差から、経路間時間差Ｔ１，Ｔ２，…ＴＸを補正量として算出する。ここで、中継局５（ｉｄ＝１）における経路間時間差Ｔ１は、（Ｒ１−Ｒ´１）であり、中継局５（ｉｄ＝２）における経路間時間差Ｔ２は、（Ｒ２−Ｒ´２）であり、中継局５（ｉｄ＝Ｘ）における経路間時間差ＴＸは、（ＲＸ−Ｒ´Ｘ）である。
【００５０】
次に、制御部１１は、補正量である経路間時間差Ｔ１，Ｔ２，…ＴＸを閾値と比較する（ステップＳ２１１）。経路間時間差Ｔ１，Ｔ２，…ＴＸの中に閾値未満でないものがあれば、対応する中継局５の送信端までの光ファイバ３とＬＣＸ２の伝送経路長に、補正が必要な程度の伝送経路差があることを意味する。従って、遅延補正装置１３は、経路間時間差が閾値を超える中継局５について、基地局１Ｂと当該中継局５とを接続する光ファイバ３の長さを調整することで、遅延補正処理を行う（ステップＳ２１２）。その後、ステップＳ２１１において、全ての中継局５についての経路間時間差Ｔ１，Ｔ２，…ＴＸが閾値未満となるまで、無線通信システム１０１はステップＳ２０２からステップＳ２１２の処理を繰り返す。
【００５１】
ステップＳ２１１において全ての中継局５について補正量である経路間時間差Ｔ１，Ｔ２，…ＴＸが閾値未満となると、無線通信システム１０２による遅延補正処理は終了する。
【００５２】
＜Ｂ−３．効果＞
実施の形態２の無線通信システム１０２は、基地局１Ｂと、基地局１Ｂと光ファイバ３により１対１で接続されると共に、ＬＣＸ２により数珠つなぎに接続された複数の中継局５と、を備え、数珠つなぎの一端の中継局５（ｉｄ＝Ｘ）はＬＣＸ２により基地局１Ｂと接続され、数珠つなぎの他端の中継局５（ｉｄ＝１）とＬＣＸ２により接続される終端中継局６をさらに備え、基地局１Ｂは、光ファイバ３を介して各中継局５に第１試験信号を送信すると共に、中継局監視回線７を介して各中継局５における第１試験信号の受信時刻を取得し、ＬＣＸ２を介して各中継局５に第２試験信号を送信すると共に、中継局監視回線７を介して各中継局５における第２試験信号の受信時刻を取得し、第１試験信号の送信時刻と各中継局５における受信時刻との時間差を第１時間差として算出し、第２試験信号の送信時刻と各中継局５における受信時刻との時間差を第２時間差として算出し、第１時間差と第２時間差の差に基づき、各中継局５に接続された光ファイバ３による伝送路の遅延補正を行う。このように、無線通信システム１０２では、基地局１Ｂが中継局監視回線７によって各中継局５における第１試験信号と第２試験信号の受信時刻を一斉に取得することが出来るため、遅延補正を容易に行うことができる。また、無線通信システム１０２によれば、測定員が各中継局５に出向いて信号の測定を行うことなく、隣接する中継局５の境界において基地局１Ｂと移動局の信号送受信が瞬断しないよう、遅延補正を行うことができる。従って、遅延補正に要する時間と費用を削減することが可能である。
【００５３】
＜Ｃ．実施の形態３＞
＜Ｃ−１．構成＞
図５および図６は、実施の形態３の無線通信システム１０３の構成図である。無線通信システム１０３の構成図をＢ−Ｂ線で２図に分割したものの左図が図５、右図が図６である。無線通信システム１０３は、実施の形態１の無線通信システム１０１が終端中継局６Ｂを共通に使用して複数連結された構成である。図５および図６において、図１および図３と同一の構成には同一の符号を付している。なお、ここでは無線通信システム１０３を複数の無線通信システム１０１が連結された構成として説明している。しかし、無線通信システム１０３は、複数の無線通信システム１０２が連結された構成であっても良いし、少なくとも１つの無線通信システム１０１と少なくとも１つの無線通信システム１０２が連結された構成であっても良い。
【００５４】
図５および図６に示す無線通信システム１０３は、実施の形態１の無線通信システム１０１を２つ連結した構成である。従って、無線通信システム１０３は、終端中継局６Ｂを中心として左右対称な構成を有している。図５には、無線通信システム１０３の左半分の構成、すなわち基地局１Ａと、これに接続された複数の中継局５と、終端中継局６Ｂとを示している。これらの構成は、終端中継局６Ｂを除いて図１に示した実施の形態１の無線通信システム１０１と同様であり、第１無線通信システムとも称する。
【００５５】
図６には、無線通信システム１０３の右半分の構成を示しており、これを第２無線通信システムとも称する。第２無線通信システムは、図５に示した第１無線通信システムを左右対称に配置したものである。但し、図６では、基地局を基地局１Ａ１とする他、中継局５ａ等のように構成要素の参照符号にａを付すことによって、第１無線通信システムの構成と第２無線通信システムの構成を区別している。
【００５６】
基地局１Ａを中心とする第１無線通信システムと、基地局１Ａ１を中心とする第２無線通信システムとは、終端中継局６Ｂを共用し、終端中継局６Ｂにおいて連結される。第１無線通信システムにおいて、終端中継局６Ｂは、基地局１Ａと終端中継局監視回線４を介して接続され、中継局５（ｉｄ＝１）とＬＣＸ２を介して接続されている。また、第２無線通信システムにおいて、終端中継局６Ｂは、基地局１Ａ１と終端中継局監視回線４ａを介して接続され、中継局５ａ（ｉｄ＝１）とＬＣＸ２ａを介して接続されている。
【００５７】
従って、終端中継局６Ｂは、実施の形態１の無線通信システム１０１における終端中継局６Ａに比べて、２倍の数の分配器６１、復調部６２、遅延比較部６３を有している。但し、これらの構成は機能を集約することも可能であるため、構成要素の数は上記に限らない。
【００５８】
また、終端中継局６Ｂは、基地局間遅延比較部６４を備えている。基地局間遅延比較部６４は、基地局１Ａ側の復調部６２Ｄと、基地局１Ａ１側の復調部６２Ｄとに接続され、これら復調部６２Ｄで復調された信号の位相を比較し、位相差を基地局間位相差として検出する。基地局間位相差は、終端中継局６Ｂから終端中継局監視回線４ａを介して基地局１Ａへ送信される。
【００５９】
＜Ｃ−２．動作＞
次に、無線通信システム１０３における伝送経路差の遅延補正処理について、図７のフローチャートに沿って説明する。まず、無線通信システム１０３は、第１無線通信システム、すなわち基地局１Ａ側の遅延補正処理を行う（ステップＳ３０１）。本ステップは、図２のステップＳ１０２からステップＳ１１４と同様である。この処理により、図５の中継局５（ｉｄ＝１）から中継局５（ｉｄ＝Ｘ）まで遅延補正処理が完了する。
【００６０】
次に、基地局１Ａの送受信部１２は、ＬＣＸ２を介して試験信号を中継局５（ｉｄ＝Ｘ）に送信する（ステップＳ３０２）。この試験信号を第３試験信号と称する。第３試験信号は、ＬＣＸ２により中継局５（ｉｄ＝Ｘ）から数珠つなぎの後段の中継局５に受け渡され、最終的に終端中継局６Ｂに受信される（ステップＳ３０３）。
【００６１】
また、基地局１Ａ１の送受信部１２は、ＬＣＸ２を介して試験信号を中継局５ａ（ｉｄ＝Ｘ）に送信する（ステップＳ３０４）。この試験信号を第４試験信号と称する。第４試験信号は、ＬＣＸ２により中継局５ａ（ｉｄ＝Ｘ）から数珠つなぎの後段の中継局５ａに受け渡され、最終的に終端中継局６Ｂに受信される（ステップＳ３０５）。
【００６２】
終端中継局６Ｂにおいて、復調部６２Ｄは、第３試験信号と第４試験信号を復調し、それらの信号の位相を基地局間遅延比較部６４に出力する。基地局間遅延比較部６４は、第３試験信号と第４試験信号の位相差を基地局間位相差として検出する（ステップＳ３０６）。その後、終端中継局６Ｂは終端中継局監視回線４ａを介して基地局１Ａ側へ基地局間位相差を送信する（ステップＳ３０７）。
【００６３】
基地局１Ａ１の制御部１１ａは、終端中継局監視回線４ａを介して基地局間位相差を受信する。そして、制御部１１ａは、基地局間位相差が閾値未満となるように、送受信部１２ａから送信する信号の位相を補正する（ステップＳ３０８）。なお、信号の位相補正は、基地局１Ａ１の制御部１１ａにて生成される試験信号１フレーム（プリアンブル＋位相調整用ポストビットを含む任意の信号）のポストビット長を増減することにより行う。但し、試験信号のフレーム構造は、信号位相を調整し得るものであれば他の構造であっても良い。
【００６４】
その後、無線通信システム１０３は、第２無線通信システム、すなわち基地局１Ａ１側の遅延補正処理を行う（ステップＳ３０９）。本ステップは、図２のステップＳ１０２からステップＳ１１４と同様である。この処理により、図６の中継局５ａ（ｉｄ＝１）から中継局５ａ（ｉｄ＝Ｘ）まで遅延補正処理が完了する。
【００６５】
以上の説明では、無線通信システム１０３を、実施の形態１の無線通信システム１０１を２つ連結した構成としたため、ステップＳ３０１とステップＳ３０９では、実施の形態１の手法で遅延補正が行われた。しかし、無線通信システム１０３が実施の形態２の無線通信システム１０２を含む構成である場合、ステップＳ３０１またはステップＳ３０９において、無線通信システム１０２については実施の形態２の手法で遅延補正が行われる。
【００６６】
なお、図５および図６において、無線通信システム１０３は、実施の形態１の無線通信システム１０１を２つ連結した構成であるが、３つ以上の無線通信システムが連結された構成であっても良い。この場合、図７で説明した処理が、基地局１Ａ１の後段以降の基地局について順次行われることにより、各基地局間の位相補正が行われる。
【００６７】
＜Ｃ−３．効果＞
実施の形態３の無線通信システム１０３は、実施の形態１または実施の形態２の無線通信システムである第１無線通信システムと第２無線通信システムが、終端中継局６Ｂを共通に使用して連結された無線通信システムである。無線通信システム１０３において、第１無線通信システムの基地局１Ａは、光ファイバ３を介して一つの中継局５に第３試験信号を送信し、第２無線通信システムの基地局１Ａ１は、光ファイバ３ａを介して一つの中継局５ａに第４試験信号を送信し、終端中継局６Ｂは、ＬＣＸ２，２ａを介して第３試験信号と第４試験信号を受信し、第３試験信号と第４試験信号の位相差を基地局間位相差として測定し、基地局間位相差を第２無線通信システムの基地局１Ａ１へ送信し、第２無線通信システムの基地局１Ａ１は、基地局間位相差に基づき、各中継局５ａに送信する信号の位相を補正する。従って、無線通信システム１０３によれば、実施の形態１，２の効果に加えて、基地局１Ａと基地局１Ａ１の信号位相差を小さくすることによって、両基地局の通信エリアの境界における信号送受信の瞬断を抑制することが可能である。
【００６８】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１Ａ，１Ａ１，１Ｂ  基地局、２，２ａ  ＬＣＸ、３，３ａ  光ファイバ、４，４ａ  終端中継局監視回線、５  中継局、６Ａ，６Ｂ  終端中継局、７  中継局監視回線、１１，１１ａ  制御部、１２，１２ａ  送受信部、１３，１３ａ  遅延補正装置、１４  時刻同期プロトコル、５１Ｄ，５１Ｕ  切り替えスイッチ、５２Ｄ，５２Ｕ  増幅部、６１Ｄ，６１Ｕ  分配器、６２Ｄ，６２Ｕ  復調部、６３Ｄ，６３Ｕ  遅延比較部、６４  基地局間遅延比較部。
【図１】
2020053845.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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