(57)【要約】【課題】ＧＰＳ搭載基地局が停止した場合であっても、干渉等の不具合を生じさせることなく運用することが可能な基地局、およびその送信タイミング決定方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる基地局１１０の送信タイミング決定方法の構成は、無線端末１０４との通信、および他の基地局とのフレーム同期を行う基地局の送信タイミング決定方法であって、当該基地局の周囲に存在する複数の他の基地局の制御信号を取得し、取得した制御信号の受信タイミングの平均値を算出し、受信タイミングの平均値との差分が最も大きい他の基地局の受信タイミングを除外し、受信タイミングの平均値算出、および差分が最も大きい他の基地局の受信タイミングの除外を繰り返すことにより、標準偏差が所定値以下となったときの受信タイミングの平均値を自局の送信タイミングとすることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末との通信、および他の基地局とのフレーム同期を行う基地局の送信タイミング決定方法であって、
当該基地局の周囲に存在する複数の他の基地局の制御信号を取得し、
前記取得した制御信号の受信タイミングの平均値を算出し、
前記受信タイミングの平均値との差分が最も大きい他の基地局の受信タイミングを除外し、
前記受信タイミングの平均値算出、および前記差分が最も大きい他の基地局の受信タイミングの除外を繰り返すことにより、標準偏差が所定値以下となったときの受信タイミングの平均値を自局の送信タイミングとすることを特徴とする基地局の送信タイミング決定方法。
【請求項２】
ＧＰＳ搭載基地局からの制御信号が受信できない場合に上記の処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の基地局の送信タイミング決定方法。
【請求項３】
地震の規模が所定値以上であった場合に上記の処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の基地局の送信タイミング決定方法。
【請求項４】
無線端末との通信、および他の基地局とのフレーム同期を行う基地局であって、
当該基地局の周囲に存在する複数の他の基地局の制御信号を取得する無線通信部と、
前記取得した制御信号の受信タイミングの平均値を算出し、前記受信タイミングの平均値との差分が最も大きい他の基地局の受信タイミングを除外し、それらを繰り返すことにより、標準偏差が所定値以下となったときの受信タイミングの平均値を自局の送信タイミングと決定するタイミング決定部と、
を備えることを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末との通信、および他の基地局とのフレーム同期を行う基地局、ならびにその送信タイミング決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＨＳでは、同期絶対基準となる基地局にはＧＰＳユニットが搭載されており、ＧＰＳユニットが搭載された基地局（以下、ＧＰＳ搭載基地局と称する）は、ＧＰＳ衛星から受信したクロック信号（１ＰＰＳ（Pulse Per Second）信号）の位相を絶対基準として送受信タイミングの同期（ＧＰＳ同期）を行っている（例えば特許文献１）。これにより、基地局間において高い同期精度が得られ、基地局の送受信タイミングを合わせることが可能となる。このため、全ての基地局にＧＰＳユニットを搭載することが望ましいが、コスト面において難しい場合がある。そこで、ＧＰＳユニットを搭載していない基地局（以下、非搭載基地局と称する）では、周辺のＧＰＳ搭載基地局が送信した制御チャネルを受信することによって基地局間同期（以下、フレーム同期と称する）を行うことにより、送受信タイミングの同期を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３９３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、非搭載基地局は、ＧＰＳ搭載基地局と同期することで送信タイミングの精度を維持可能である。しかしながら、地震等の災害が発生した場合、停電によってＧＰＳ搭載基地局が停止する可能性がある。このような場合、非搭載基地局は、ＧＰＳ搭載基地局とのフレーム同期を行うことができなくなり、すなわち非同期で運用されることとなり、同期精度の低下による干渉が生じてしまう。また干渉の発生を避けるべく、ＧＰＳ搭載基地局が復旧するまで非搭載基地局の運用を停止すると、エリア内において通信不能な領域が生じてしまう。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み、ＧＰＳ搭載基地局が停止した場合であっても、干渉等の不具合を生じさせることなく運用することが可能な基地局、およびその送信タイミング決定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明にかかる基地局の送信タイミング決定方法の代表的な構成は、無線端末との通信、および他の基地局とのフレーム同期を行う基地局の送信タイミング決定方法であって、当該基地局の周囲に存在する複数の他の基地局の制御信号を取得し、取得した制御信号の受信タイミングの平均値を算出し、受信タイミングの平均値との差分が最も大きい他の基地局の受信タイミングを除外し、受信タイミングの平均値算出、および差分が最も大きい他の基地局の受信タイミングの除外を繰り返すことにより、標準偏差が所定値以下となったときの受信タイミングの平均値を自局の送信タイミングとすることを特徴とする。
【０００７】
ＧＰＳ搭載基地局からの制御信号が受信できない場合に上記の処理を行うことが好ましい。または、地震の規模が所定値以上であった場合には上記の処理を行うことが好ましい。地震の規模が大きい場合には、ＧＰＳ搭載基地局が停止してしまうおそれが大きいためである。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかる基地局の代表的な構成は、無線端末との通信、および他の基地局とのフレーム同期を行う基地局であって、当該基地局の周囲に存在する複数の他の基地局の制御信号を取得する無線通信部と、取得した制御信号の受信タイミングの平均値を算出し、受信タイミングの平均値との差分が最も大きい他の基地局の受信タイミングを除外し、それらを繰り返すことにより、標準偏差が所定値以下となったときの受信タイミングの平均値を自局の送信タイミングと決定するタイミング決定部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＧＰＳ搭載基地局が停止した場合であっても、干渉等の不具合を生じさせることなく運用することが可能な基地局、およびその送信タイミング決定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態にかかる基地局を含む通信システムを説明する図である。
【図２】第１実施形態にかかる基地局の構成を例示する機能ブロック図である。
【図３】第１実施形態にかかる基地局の送信タイミング決定方法を説明するフローチャートである。
【図４】平均値およびそれとの差分の算出を例示した図である。
【図５】第２実施形態にかかる基地局の構成を例示する機能ブロック図である。
【図６】第２実施形態にかかる基地局の送信タイミング決定方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる基地局１１０を含む通信システム１００を説明する図である。図２は、第１実施形態にかかる基地局１１０の構成を例示する機能ブロック図である。以下、図１に示す通信システム１００について説明しながら第１実施形態の基地局１１０およびその同期方法について説明する。
【００１３】
図１に示すように、通信システム１００では、エリア１００ａ内に複数の基地局１１０ａ・１１０ｂ・１１０ｃ・１１０ｄ・１１０ｅ・１１０ｆが設置されている。基地局１１０ａ〜１１０ｆは、無線端末１０４（図２参照）との無線通信を行う。また基地局１１０ａは、ＧＰＳユニット（不図示）が搭載されたＧＰＳ搭載基地局であり、ＧＰＳ衛星１０２からのクロック信号を受信することによりＧＰＳ同期を行っている。
【００１４】
一方、基地局１１０ｂ〜１１０ｆは、ＧＰＳユニットが搭載されていない非搭載基地局であり、ＧＰＳ搭載基地局である基地局１１０ａ（他の基地局）からの制御信号を受信することによってフレーム同期を行っている。なお、基地局１１０ｂ〜１１０ｆは、全て同一の構成を有するため、特にことわらない限り、以下の説明では基地局１１０ｂ〜１１０ｆを基地局１１０と称する。
【００１５】
図２に示すように、基地局１１０は制御部１１２を備える。制御部１１２は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により基地局１１０全体を管理および制御する。また後述するように、本実施形態では制御部１１２はタイミング決定部１１４としても機能する。
【００１６】
無線通信部１２０は、通信アンテナ１２０ａを介して、ＰＨＳ端末等の無線端末１０４との無線通信、および周囲に存在する他の基地局１１０（図２では基地局１１０ｃを例示）とのフレーム同期を行う。また無線通信部１３２による通信によって取得された他の基地局１１０ｃの制御チャネルは、ベースバンド信号をアナログ／デジタル変換してフレーム同期やチャネルデコード等の処理を行うベースバンド部１２２を経由して制御部１１２に伝達される。
【００１７】
図３は、第１実施形態にかかる基地局１１０の送信タイミング決定方法を説明するフローチャートである。以下、図３を参照しながら、制御部１１２によるタイミング決定部１１４としての動作についても説明する。図３に示すように、第１実施形態にかかる基地局１１０の送信タイミング決定方法では、まず制御部１１２は、無線通信部１２０においてＧＰＳ搭載基地局である基地局１１０ａからの制御信号を受信できているか否かを判断する（ステップＳ２０２）。基地局１１０ａからの制御信号を受信できているということは（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、かかる基地局１１０ａが動作しているということであるため、制御部１１２は基地局１１０ａとの同期（フレーム同期）を維持する（ステップＳ２０４）。
【００１８】
一方、基地局１１０ａからの制御信号が受信できなかった場合（ステップＳ２０２のＮＯ）、制御部１１２は、自局が無線端末１０４との通信中（呼接続中）であるか否かを判断する（ステップＳ２０６）。通信中であった場合（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、制御部１１２は、自局と無線端末１０４との接続状態（運用状態）を維持し、無線端末１０４との通信が終了するまで待機する。自局が無線端末１０４との通信中でなかった場合、または無線端末１０４との通信が終了したら（ステップＳ２０６のＮＯ）、制御部１１２は、自局を停波状態（ＯＵＴ：Out of Service）とし、無線通信部１２０によって、自局の周囲に存在する他の基地局１１０の制御信号を取得する基地局サーチを行う（ステップＳ２０８）。
【００１９】
基地局サーチによって他の基地局１１０（自局以外の非搭載基地局）の制御信号を取得したら、タイミング決定部１１４は、取得した制御信号の受信タイミングの平均値を算出し、その平均値と取得した制御信号との差分を算出する（ステップＳ２１０）。図４は、平均値およびそれとの差分の算出を例示した図である。なお、図４では、基地局１１０ｂが周囲の基地局である基地局１１０ｃ〜１１０ｆの制御信号を受信する場合を例示している。
【００２０】
図４に示すように、基地局１１０ｂでは、基地局１１０ｃ〜１１０ｆから送信された制御信号が受信される。具体的には、基地局１１０ｃはタイミング４で、基地局１１０ｄはタイミング６で、基地局１１０ｅはタイミング１０で、基地局１１０ｆはタイミング４で、各々制御信号を送信している。ステップＳ２１０において、タイミング決定部１１４は、まずこれら受信タイミングの平均値を算出する。図４に示す例では、平均値は６である。
【００２１】
次にタイミング決定部１１４は、基地局１１０ｃ〜１１０ｆそれぞれの受信タイミングと平均値との差分（偏差）を算出し、平均値との差分が最も大きい他の基地局の受信タイミングを除外する（ステップＳ２１２）。図４の例では、平均値６との差分が最も大きい基地局１１０ｅの受信タイミングが除外される。その後、タイミング決定部１１４は、除外後の標準偏差を算出し、その標準偏差が所定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２１４）。
【００２２】
標準偏差が所定値以下ではなかった場合（ステップＳ２１４のＮＯ）、タイミング決定部１１４は、ステップＳ２１０〜ステップＳ２１２を繰り返す。図４の例では、基地局１１０ｅの受信タイミングを除外した後、基地局１１０ｃ・１１０ｄ・１１０ｆの受信タイミングの平均値、およびそれと各受信タイミングの差分を算出する（ステップＳ２１０）。このとき、平均値は４．６７であるため、それとの差分が最も大きい基地局１１０ｄの受信タイミングを除外する（ステップＳ２１２）。
【００２３】
その後、タイミング決定部１１４は、再度除外後の標準偏差を算出し、その標準偏差が所定値以下であるかを判断する。図４の例では、除外後に残った基地局１１０ｃおよび１１０ｆの受信タイミングが４であるため、標準偏差が０となる。したがって、タイミング決定部１１４は、標準偏差が所定値以下となったと判断し、そのときの受信タイミング、すなわち受信タイミング４を自局の送信タイミングに決定する（ステップＳ２１６）。なお、本実施形態では標準偏差が０になったときが所定値以下であると判断した場合を例示したが、これに限定するものではない。所定値は０以外の値でもよく、適宜設定することが可能である。
【００２４】
上記説明したように、第１実施形態にかかる基地局１１０によれば、ＧＰＳ搭載基地局とのフレーム同期を行うことができなくなってしまった際に、ＧＰＳを搭載していない周囲の非搭載基地局の制御信号の受信タイミング、すなわち周囲の非搭載基地局の制御信号の送信タイミングに合わせて自局の送信タイミングが決定される。これにより、ＧＰＳ搭載基地局が停止した場合であっても、干渉を生じさせることなく非搭載基地局を運用することが可能となる。
【００２５】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態にかかる基地局２００の構成を例示する機能ブロック図である。図６は、第２実施形態にかかる基地局２００の送信タイミング決定方法を説明するフローチャートである。なお、第２実施形態の基地局２００、およびその送信タイミング決定方法において、第１実施形態と重複する構成要素および動作については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００２６】
図５に示すように、第２実施形態の基地局２００は、第１実施形態の通信システム１００の構成要素に加えて、地震検出部１２４を更に備える。これにより、基地局２００の送信タイミング決定方法では、図６に示すように、地震が発生したか否かが地震検出部１２４によって監視される（ステップＳ２２０）。地震が起こるまでは（ステップＳ２２０のＮＯ）、ＧＰＳ搭載基地局である基地局１１０ａは正常に運用されているため、制御部１１２は、基地局１１０ａとの同期（フレーム同期）を維持する（ステップＳ２０４）。
【００２７】
一方、地震が発生したら（ステップＳ２２０のＹＥＳ）、制御部１１２は、その地震の規模を判断し（ステップＳ２２２）、停電による基地局１１０ａの停止が生じない規模である場合（所定値未満）は（ステップＳ２２２のＮＯ）、基地局１１０ａとの同期を維持する（ステップＳ２０４）。停電による基地局１１０ａの停止が生じ得る規模（所定値以上）であったら（ステップＳ２２２のＹＥＳ）、制御部１１２は、第１実施形態の基地局１１０と同様にステップＳ２０６以降の処理を行う。このように地震の規模に応じて処理を行うことにより、災害時にＧＰＳ搭載基地局が停止した場合であっても、干渉を生じさせることなく非搭載基地局を運用することができ、災害時のライフラインを確保することが可能となる。
【００２８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、無線端末との通信、および他の基地局とのフレーム同期を行う基地局、ならびにその送信タイミング決定方法として利用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１００…通信システム、１００ａ…エリア、１０２…ＧＰＳ衛星、１０４…無線端末、１１０…基地局、１１０ａ…基地局、１１０ｂ…基地局、１１０ｃ…基地局、１１０ｄ…基地局、１１０ｅ…基地局、１１０ｆ…基地局、１１２…制御部、１１４…タイミング決定部、１２０…無線通信部、１２０ａ…通信アンテナ、１２２…ベースバンド部、１２４…地震検出部、２００…基地局
【図１】
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【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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