(57)【要約】  本発明は、ＮＴＰサーバなどの外部の時刻情報通知サーバが誤動作した場合であっても内部クロックを高精度に維持できる無線基地局を提供することを目的とする。移動端末との間で無線通信を行う無線基地局（１−１）を複数の時刻情報通知サーバ（１−２，１−３，１−４）に接続する。無線基地局（１−１）は、複数の時刻情報通知サーバ（１−２，１−３，１−４）からそれぞれ通知された複数の時刻情報の中から、いずれかを選択し、選択された時刻情報に基づいて内部クロックを補正する。これにより、無線基地局の内部クロックを高精度に維持することができる。
2010122686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の時刻情報通知サーバに接続され、移動端末との間で無線通信を行う無線基地局であって、
前記複数の時刻情報通知サーバからそれぞれ通知された複数の時刻情報の中から、いずれかを選択する時刻情報選択部（２−４）と、
前記選択された時刻情報に基づいて内部クロックを補正するクロック補正部（２−５）と、
を備えたことを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
請求項１記載の無線基地局であって、
前記複数の時刻情報通知サーバの誤動作を検出する誤動作検出部（２−４）を更に備え、
前記時刻情報選択部（２−４）は、前記誤動作検出部（２−４）によって誤動作を検出された時刻情報通知サーバから通知された時刻情報を、選択対象から除外する
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項３】
請求項１記載の無線基地局であって、
前記複数の時刻情報通知サーバからそれぞれ通知された複数の時刻情報について、その精度を識別する時刻精度識別部（２−４）を更に備え、
前記時刻情報選択部（２−４）は、前記時刻精度識別部（２−４）による識別結果に基づいて時刻情報の選択を行う
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項４】
請求項３記載の無線基地局であって、
前記時刻精度識別部（２−４）は、前記内部クロックの発振機の起動特性による周波数誤差を補正した当該内部クロックの周波数を基準にして、前記複数の時刻情報の精度を識別する
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項５】
請求項１記載の無線基地局であって、
前記内部クロックの補正に係る処理が一定周期で実行可能なように、その他の処理を一定の間隔で中断させる
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項６】
請求項５記載の無線基地局であって、
前記内部クロックの補正に係る処理には、内部クロック補正用のためのカウンタ値の書き込みタスクが含まれている
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項７】
請求項１記載の無線基地局であって、
前記クロック補正部は（５５）は、特定の処理の実行中であるかどうかを判断する手段を備え、前記特定の処理が実行中の間は前記内部クロックの補正を実行しない
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
請求項７記載の無線基地局であって、
前記特定の処理には、受信データの復調処理が含まれている
ことを特徴とする無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻情報通知サーバに接続され、移動端末との間で無線通信を行う無線基地局に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線基地局に適用されるクロック信号生成装置の発振周波数には高い精度が要求され、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式（3GPP TS25.141（非特許文献１））によれば、±０．０５ｐｐｍの精度が要求される。【０００３】
上記精度を満たすために、無線基地局のクロック信号生成手段に、入力された制御電圧に応じた発振周波数のクロック信号を出力する電圧制御発振部と、この電圧制御発振部から出力されたクロック信号を基に時刻情報を生成する時刻情報生成部と、この時刻情報生成部によって生成された時刻情報と参照時刻情報とを比較する時刻情報比較部と、この時刻情報比較部によって得られた比較結果に応じた制御電圧を電圧制御発振部に指示する制御電圧指示部とを備える無線基地局が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この無線基地局では、電圧制御発振部から出力されたクロック信号を基に生成した時刻情報を、経年変化の影響が無い参照時刻情報と比較し、比較結果に応じた制御電圧を電圧制御発振部に指示して、電圧制御発振部による発振周波数を補正するので、クロック信号の発振周波数を簡易かつ高精度に維持することができる。【０００４】
また、複数の基地局と、これら複数の基地局を相互に同期させる制御を行う同期制御装置とを含む基地局同期システムであって、各基地局間で原振クロックの位相差を抑制し、基地局同士を精度よく同期させることができるものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。当該システムにおいて、同期制御装置は、複数の基地局における原振クロックを相互に同期させるための同期制御情報を生成する制御情報生成部を備える。また基地局は、入力された制御電圧に応じた周波数で発振する原振クロック生成部と、同期制御装置によって生成された同期制御情報に応じて原振クロック生成部に入力される制御電圧を補正する制御電圧補正部とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００６／０６４５７２号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／０８２６２８号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】3GPP TS 25.141（6.3 Frequency Error）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１，２の無線基地局では、時刻情報と経年変化の影響が無い参照時刻情報とを比較し、その比較結果に応じた制御電圧を電圧制御発振部に指示することが行われている。経年変化の影響が無い参照時刻情報を持つ機器としては、ＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバがあるが、ＮＴＰサーバが異常状態となって参照時刻情報に誤りが生じた場合、無線基地局がクロック信号の誤った制御を行ってしまう。また参照時刻情報が誤っているかどうかを無線基地局は識別することができないので、その問題を回避することができない。【０００８】
本発明の目的は、ＮＴＰサーバなどの外部の時刻情報通知サーバが誤動作した場合であっても内部クロックを高精度に維持できる無線基地局を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る無線基地局は、複数の時刻情報通知サーバに接続され、移動端末との間で無線通信を行う無線基地局であって、前記複数の時刻情報通知サーバからそれぞれ通知された複数の時刻情報の中から、いずれかを選択する時刻情報選択手段と、前記選択された時刻情報に基づいて内部クロックを補正するクロック補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の時刻情報通知サーバからそれぞれ通知された複数の時刻情報の中からいずれかを選択し、選択された時刻情報に基づいて内部クロックを補正するので、無線基地局の内部クロックを高精度に維持することができる。【００１１】
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るネットワークの構成を示す図である。
【図２】複数の時刻情報通知サーバからの時刻情報および無線基地局内部の時刻情報の第１例を示す図である。
【図３】複数の時刻情報通知サーバからの時刻情報および無線基地局内部の時刻情報の第２例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る無線基地局の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係るクロック補正システムの構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るクロック補正システムの構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るクロック発振機の起動特性を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るクロック発振機の起動特性のデータを示す図である。
【図９】テーブルに格納されるクロック発振機の起動特性データを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る基地局３０の動作を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る基地局３０の動作を説明するための図である。
【図１２】基地局におけるタスクの競合の一例を示す図である。
【図１３】基地局におけるタスクの競合の一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る基地局の動作（クロック補正のタイミング）を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係る基地局における受信データ処理部およびクロック制御部を示すブロック図である。
【図１６】受信データの復調処理の際にクロック補正が行われたときに生じる問題を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施の形態５に係る基地局が奏する効果を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施の形態５に係る基地局の受信信号のアイパターンの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施の形態１＞
本発明による実施の形態１を図１に示す。図１は、無線基地局、無線基地局とＩＰ回線で接続された３台のＮＴＰサーバ（時刻情報通知サーバ）で構成されたクロック補正システムである。
【００１４】
図１の如く、当該クロック補正システムは、無線基地局（基地局）１−１、ＮＴＰサーバ１−２〜１−４を備えている。ＮＴＰサーバ１−２，１−３，１−４は、それぞれ同期しないで独立した参照時刻情報を生成している。
【００１５】
次に、このクロック補正システムの動作を説明する。図１において、無線基地局１−１は、３台のＮＴＰサーバ１−２〜１−４と接続しており、それらの各々の時刻情報を参照時刻情報として受信している。基地局１−１は、ＮＴＰサーバ１−２〜１−４それぞれからの時刻通知パルスを連続で受信し、その差分をとり、時間間隔を認知する。ここで、ＮＴＰサーバ１−３の誤動作、もしくは、ＮＴＰサーバ１−３に接続するＩＰ回線の障害が起こった場合、ＮＴＰサーバ１−２，１−４から基地局１−１に通知された時刻通知パルスにより算出された時間間隔と、ＮＴＰサーバ１−３から基地局１−１に通知された時刻通知パルスにより算出された時間間隔とには、有意な差が生じる。
【００１６】
図１のシステムにおいて、基地局１−１は、１９．２ＭＨｚで動作しており、原振クロックの１００００クロックに１回、内部パルスを発生させるものと仮定する。またＮＴＰサーバ１−２〜１−４も、それぞれ１９．２ＭＨｚ×１００００クロックの時間間隔でパルスを基地局に送出するものと仮定する。
【００１７】
基地局１−１は原振クロックを用い、ＮＴＰサーバ１−２〜１−４それぞれについて、１つのパルスからその次のパルスまでに何クロックの時間が経過したかをカウントする。このカウント値はパルスの間隔に相当し、基地局１−１はそのパルス間隔の情報に基づきＮＴＰサーバ１−２〜１−４の誤動作を検出して、誤動作しているものを除外した参照時刻情報のみを参照して原振クロックの発振周波数の補正（以下「クロック補正」と称することもある）を行う。
【００１８】
例えば、ある時刻において図２の如く、ＮＴＰサーバ１−２のパルス間隔（カウント値）が９９９９クロック、ＮＴＰサーバ１−３のパルス間隔が９９９９クロック、ＮＴＰサーバ１−４のパルス間隔が１０３００クロックであったとする。つまり、ＮＴＰサーバ１−４からのパルスの間隔のみが基地局１−１の内部パルスの間隔と３００クロックもの差分が生じており、それ以外のＮＴＰサーバ１−２，１−３は、共に１クロックの差分である。この場合、基地局１−１は、パルス間隔が９９９９クロックであるＮＴＰサーバ１−２，１−３からのパルスが正しいものと判断し、内部パルスの間隔が９９９９クロックと等しくなるように、原振クロックを生成している電圧制御発振機の制御電圧を制御する。
【００１９】
このように、基地局１−１は、ＮＴＰサーバの正しい時間情報を識別することで、誤動作したＮＴＰサーバからの参照時刻情報を参照しないように動作する。
【００２０】
また例えば図３のように、ＮＴＰサーバ１−２のパルス間隔（カウント値）が９９９８クロック、ＮＴＰサーバ１−３のパルス間隔が９９９９クロック、ＮＴＰサーバ１−４のパルス間隔が１０３００クロックであったとする。このようにＮＴＰサーバ１−２，１−３，１−４のパルス間隔が全て異なっている場合には、まず基地局１−１は、内部パルスの間隔との差分が最も大きいＮＴＰサーバ１−４からの参照時刻情報は参照しないこととする。次にＮＴＰサーバ１−２，１−３のパルス間隔を比較し、基地局１−１内部に最も近いパルス間隔を有するＮＴＰサーバ１−３からの参照時刻情報を参照するように決定する。すなわち、ＮＴＰサーバからの参照時刻情報および基地局内部の時刻がそれぞれ異なっていた場合は、ＮＴＰサーバからの参照時刻情報の方が正しいという前提のもと、基地局内部とパルス間隔が最も近いＮＴＰサーバからの参照時刻情報を、最も精度の高い時刻情報であると判断し、それを参照して原振クロックの発振周波数の補正（クロック補正）を行う。
【００２１】
このように本実施の形態のクロック補正システムによれば、複数のＮＴＰサーバを持つことにより、ＮＴＰサーバの障害を検出することができる。また基地局は、基地局内部の時刻に最も近い時刻情報を持つＮＴＰサーバからの参照時刻情報を正しい時刻情報と判断する。これにより、ＮＴＰサーバの障害による大幅な時刻情報の誤りの影響を最も小さくでき、ＮＴＰサーバの誤動作の影響を受けない安定した高精度なクロック制御を行うことができる。
【００２２】
なお、基地局によるＮＴＰサーバの誤動作検出動作において、ＮＴＰサーバのパルス間隔（カウント値）に閾値を設け、その閾値以上の差分を有するＮＴＰサーバは誤動作あるいは故障しているとみなして、そこから送られてくる時刻情報を、あらかじめクロック補正のための参照時刻情報から除外するようにしてもよい。この場合、例えば全てのＮＴＰサーバのパルス間隔が基地局の内部パルスの間隔に対して閾値以上の差分を有する場合には、それら全てのＮＴＰサーバが誤動作していると判断され、クロック補正は行われない。これにより、ＮＴＰサーバが全て故障した場合に、誤った参照時刻情報に基づいて基地局のクロック制御が行われることを防止できる。
【００２３】
＜実施の形態２＞
図４は、複数のＮＴＰサーバと接続した無線基地局の内部において、クロック補正を行う構成を示したものである。
【００２４】
無線基地局１−１は、それぞれＮＴＰサーバ１−２，１−３，１−４（図４では不図示）からのパルス信号を受け、そのパルス間隔を算出する時間差算出部２−１，２−２，２−３と、時間差算出部２−１，２−２，２−３が算出したパルス間隔を比較して最も精度の高い参照時刻情報を判定して選択する比較部２−４（時刻情報選択部）と、原振クロック（内部クロック）の発振周波数を制御するクロック制御部２−５とを備えている。
【００２５】
ＮＴＰサーバ１−２，１−３，１−４のそれぞれからは、参照時刻情報に相当するある定間隔のパルス信号を送出されている。時間差算出部２−１は、ＮＴＰサーバ１−２からのパルス信号を受け、ある時刻に到来したパルスとその次に到来したパルスとの時間間隔（時間差）を計算することにより、そのパルス間隔を算出する。時間差算出部２−２は、ＮＴＰサーバ１−３からのパルス信号を受け、そのパルス間隔を算出する。時間差算出部２−３は、ＮＴＰサーバ１−４からパルス信号を受け、そのパルス間隔を算出する。
【００２６】
比較部２−４は、時間差算出部２−１，２−２，２−３で算出されたＮＴＰサーバ１−２，１−３，１−４からのパルス間隔を、図２および図３で示したように配列し、どのＮＴＰサーバのパルス信号の精度（すなわち参照時刻情報の精度）が最も高いかを判定する。つまり比較部２−４は、ＮＴＰサーバ１−２，１−３，１−４からの各時刻情報について、その精度を識別する時刻精度識別部としても機能する。
【００２７】
クロック制御部２−５は、比較部２−４により最も精度が高いと判定された参照時刻情報に基づき、基地局１−１内部で原振クロックを生成している電圧制御発振機の制御電圧を補正し、原振クロックの精度を高める。つまりクロック制御部２−５は、原振クロックの発振周波数を補正するクロック補正部として機能する。
【００２８】
このように図４の基地局１−１は、ＮＴＰサーバ１−２，１−３，１−４から受信した参照時刻情報を、それぞれ時間差算出部２−１、２−２、２−３においてクロック単位の時間差（パルス間隔）に変換し、比較部２−４においてそれらの時間差を図２および図３のように配置して、基地局１−１の内部パルスの間隔との比較により、最も精度の高い参照時刻情報を判定する。比較部２−４における判定の仕方は、基地局１−１の内部パルスの間隔に相当するクロック数に最も近いクロック数（カウント値）であったＮＴＰサーバの参照時刻情報を、最も精度の高い参照時刻情報とする。
【００２９】
また比較部２−４における判定の際、基地局１−１内部のクロック数との差分が所定の閾値（例えば３００クロック）以上であったＮＴＰサーバは誤動作あるいは故障しているとみなして、そこから送られてくる時刻情報を、あらかじめクロック補正のための参照時刻情報から除外するようにしてもよい。この場合、比較部２−４は、誤動作しているＮＴＰサーバを検出する誤動作検出部としても機能する。例えばＮＴＰサーバ１−２，１−３，１−４が全て障害に陥った場合に、それら全てが誤動作していると判断されてクロック補正が行われないので、誤ったクロック制御が行われることを回避できる。
【００３０】
クロック制御部２−５では、比較部２−４において最も精度が高いと判定された参照時刻情報が参照され、電圧制御発振機の制御電圧との対応テーブルに基づいて、基地局１−１の原振クロックの発振周波数が制御される。
【００３１】
本実施の形態の基地局によれば、故障などに起因するＮＴＰサーバの誤動作の影響を受けることなく、原振クロックの精度を高く維持することができるという効果が得られる。
【００３２】
＜実施の形態３＞
実施の形態３では、起動時のクロック発振機のデバイス特性をあらかじめ基地局に認知させておき、実際の起動時には、基地局がそのデバイス特性に基づいて原振クロックの発振周波数の補正（クロック補正）を行う。これにより、安定して信頼性の高い時刻情報が基地局自身によって作り出され、基地局はその信頼性の高い時刻情報を用いて複数のＮＴＰサーバの信頼性を識別することができる。
【００３３】
図５は、実施の形態３に係る基地局３０を示す図である。当該基地局３０は、上記の各実施の形態のクロック補正システムに適用可能である。
【００３４】
本実施の形態の基地局３０は、原振クロックを生成する電圧制御発振機であるクロック発振機３１と、クロック発振機３１の制御電圧を制御することで原振クロックの発振周波数を制御するクロック制御部３２と、クロック発振機３１の起動特性（電源投入時の特性）を数値化して格納したテーブル３３とを備えている。クロック制御部３２は、ＮＴＰサーバからの参照時刻情報を参照して原振クロックの発振周波数を補正するように動作するが、電源投入時には、テーブル３３に格納されたクロック発振機３１の起動特性の情報に基づいてその補正を行う。
【００３５】
テーブル３３に格納されたクロック発振機３１の起動特性の情報は、基地局３０の起動時（クロック発振機３１の電源投入時）における原振クロックの周波数の誤差の変化を示したデータである。このデータは、クロック発振機３１の製造時に測定して得た各デバイス固有のものである。
【００３６】
図６は、図５の基地局３０において、クロック制御部３２を複数の機能ブロックに分けて表現した図である。図６の如く、基地局３０は、第１および第２の時刻情報格納部３２１，３２２、比較部３２３、選択部３２４、制御部３２５とから構成される。
【００３７】
本実施の形態の基地局３０は、参照時刻情報として、２つのＮＴＰサーバ３０１，３０２の時刻情報を得ている。クロック制御部３２の第１の時刻情報格納部３２１は、第１のＮＴＰサーバ３０１からの時刻情報（第１の参照時刻情報）を格納し、第２の時刻情報格納部３２２は、第２のＮＴＰサーバ３０２からの時刻情報（第２の参照時刻情報）を格納する。比較部３２３は、第１および第２の参照時刻情報の精度を比較するものであるが、基地局３０の起動時では、その比較処理に、テーブル３３に格納されたクロック発振機３１の起動特性のデータが使用される。
【００３８】
選択部３２４は、比較部３２３による比較の結果に基づき、第１および第２の参照時刻情報のうちの精度の高い方を選択して制御部３２５に伝達する。制御部３２５は、選択部３２４が選択した時刻情報に基づいて、クロック発振機３１に供給する制御電圧を調整することによりクロック補正を行う。
【００３９】
図７は、クロック発振機３１の起動（電源投入）から、その出力である原振クロックの周波数が安定する時間（Ｔ）までの起動特性であり、原振クロックにおける規定の周波数に対する誤差の変化を表している。図８は、図７の起動特性を数値化したものである。図８における「時間」は、起動時を０として、所定クロック数（例えば原振クロックの１００クロック）ごとにカウントアップされるものである。
【００４０】
図９は、クロック発振機３１が図８のような起動特性を有するときに、テーブル３３に格納されるデータを示している。この例では、クロック発振機３１の制御電圧を１ｍＶだけ増減させると、それに応じて発振周波数が１ｋＨｚ増減するものと仮定している。制御部３２５は、起動時にこのデータに基づいてクロック発振機３１の制御電圧を調整することにより、原振クロックの発振周波数の起動特性による誤差を補正する。
【００４１】
例えば時間ｔのとき、図８に示すようにクロック発振機３１は＋３ｋＨｚの誤差を有するが、このとき制御部３２５がテーブル３３のデータ（図９）を参照して−３ｍＶの制御電圧をクロック発振機３１に入力する。これによりクロック発振機３１の発振周波数は３ｋＨｚ下がり、上記の誤差が補正される。
【００４２】
図１０に、実施の形態３に係る基地局３０の動作の一例を示す。同図を参照して、当該基地局３０の動作を説明する。
【００４３】
ここで、比較部３２３は、クロック発振機３１が生成した原振クロック、第１のＮＴＰサーバ３０１からのパルス信号（第１の参照時刻情報に相当）、および第２のＮＴＰサーバ３０２からのパルス信号（第２の参照時刻情報に相当）をそれぞれ受ける３つのカウンタを備えている。それら３つのカウンタは、ある特定のクロック数ごとにカウントアップし、原振クロックと第１および第２の参照時刻情報に誤差がない理想的な場合にそれらが全て同じタイミングでカウントアップされるように設定されている。
【００４４】
基地局３０が起動すると、制御部３２５はテーブル３３のデータを参照し、それに基づいてクロック発振機３１を制御することで、原振クロックの発振周波数の起動特性による誤差を補正する。比較部３２３は、起動特性による誤差が補正された原振クロックに基づくカウント値Ｃ０と、第１のＮＴＰサーバ３０１からのパルス信号（第１の参照時刻情報）に基づくカウント値Ｃ１と、第２のＮＴＰサーバ３０２からのパルス信号（第２の参照時刻情報）に基づくカウント値Ｃ２とを比較する。
【００４５】
選択部３２４は、その比較結果に基づいて、カウント値Ｃ１，Ｃ２のうちカウント値Ｃ０との差分が小さい方を正確な参照時刻情報であると判断し、第１および第２の参照時刻情報のうちの正確な方を制御部３２５に送信する。図１０の例の時刻ｔにおいては、カウント値Ｃ０を基準にして、カウント値Ｃ１の差分は−４、カウント値Ｃ２の差分は＋１なので、第２の参照時刻情報が選択されて制御部３２５に送信される。制御部３２５は、選択部３２４から受信した参照時刻情報に基づき、クロック発振機３１が生成する原振クロックの発振周波数を補正する。
【００４６】
本実施の形態に係る基地局３０によれば、クロック発振機３１の起動特性による原振クロックの周波数の誤差の影響を受けずに、より正確な参照時刻情報を参照することができる。よってクロック発振機３１は、起動の直後から安定して正確な原振クロックを生成することができる。
【００４７】
以上の説明では、カウント値Ｃ０を基準にして、カウント値Ｃ１，Ｃ２のうち差分の小さい方を正確な参照時刻情報と判断したが、その判断手法はこれに限られない。例えば差分の変動の小さい方を、正確な参照時刻情報として判断してもよい。図１０の例の場合、図１１に示すように、時間ｔのとき−４であったカウンタ値Ｃ１の差分は、時間Ｔには−６に広がるが、カウント値Ｃ２の差分は時間ｔのときも時間Ｔのときも＋１であり変動がない。この結果から、変動の小さい第２の参照時刻情報が正確な時刻情報として判断され、これ以降、第１の参照時刻情報は予備的な情報として扱われる。
【００４８】
また、テーブル３３のデータは実測値に基づく信頼性の高い情報であるので、むしろＮＴＰサーバから得られる参照時刻情報よりも精度が高いものとみなすことができる場合もある。その場合には、クロック発振機３１の起動（時間０）から原振クロックが安定するとき（時間Ｔ）までの間は、テーブル３３のデータに基づくクロック補正のみを行い、ＮＴＰサーバからの参照時刻情報に基づく補正を行わないようにしてもよい。
【００４９】
＜実施の形態４＞
基地局の時刻情報を高い精度で維持するためには、原振クロックの発振周波数の補正（クロック補正）に係る処理を決まった周期で確実に実行することが好ましい。しかし基地局の動作を統括するＣＰＵ（中央演算処理装置）が複数のタスクを実行する場合、クロック補正に係る処理が他の処理によって妨げられ、クロック補正を一定周期で実行できなくなることが考えられる。本実施の形態ではこの問題を解決するための、クロック補正の方法を示す。
【００５０】
基地局のＣＰＵで複数のタスクが並行して実行される場合に、各タスクが他のデバイスへアクセスする時間が調整されていなければ、各タスクが同時に同じデバイスにアクセスする「競合」が生じる。例えば、メモリへのアクセスの競合が生じると、データの書き込み／読み出しのタイミングが遅れたり、読み出しに失敗して不正なデータが他のタスクに通知されたりする可能性がある。
【００５１】
具体例には図１２のように、ＣＰＵ４０において、メモリ４１へのクロック補正用カウンタ値（時刻情報など）の書き込みタスク４０１と、同じくメモリ４１への測定情報（無線通信の受信レベル、干渉レベルなど）の読み出し／書き込みタスク４０２という２つのタスクが実行されるとき、それら２つのタスクのメモリ４１へのアクセスが競合することが考えられる。また例えば図１３のように、ＣＰＵ４０において、メモリ４１へのクロック補正用カウンタ値の書き込みタスク４０１と、同じくメモリ４１への障害ログ（デバッグ情報など）の書き込みタスク４０３という２つのタスクが実行されるとき、それら２つのタスクのメモリ４１へのアクセスが競合することが考えられる。
【００５２】
図１２の例に基づき、アクセスの競合について具体的に説明する。例えば、測定情報の読み出し／書き込みタスク４０２が起動し、当該タスク４０２が、メモリ４１に対して測定情報の書き込み処理を開始したとする。ＣＰＵ４０は、タスク４０２がメモリ４１への書き込み指令を発した時点で処理完了とみなし、当該タスクを終了させる。
【００５３】
続いて、クロック補正用カウンタ値の書き込みタスク４０１が起動し、当該タスク４０１が、メモリ４１にクロック補正用カウンタ値を書き込もうとしたとする。このときＣＰＵ４０のスケジューリング処理の上では、タスク４０２は既に完了しているが、メモリ４１への書き込みにはある程度の時間を要するため、実際にはまだ測定情報の書き込み中である場合があり、その書き込み処理が完了しなければ、タスク４０１はメモリ４１へカウンタ値を書き込むことができない。このような状態が、メモリ４１へのアクセスの競合である。
【００５４】
この場合、タスク４０１によるカウンタ値の書き込みタイミングに遅延が生じるため、書き込まれたカウンタ値は基地局の時刻情報が正確に反映されたものでなくなり、その結果、誤ったクロック補正が行われる恐れが生じる。なお、カウンタを用いてクロック補正を行う方法については、上記の特許文献２にも説明されている。
【００５５】
上記の問題は、クロック補正用カウンタ値の書き込みタスク４０１と他のタスクのメモリ４１へのアクセスタイミングが重なることにより生じるものである。これは、クロック補正用カウンタ値の書き込みタスク４０１に競合する他のタスクの優先度が高い場合（図１２）はもちろん、優先度が同等である場合（図１３）にも生じ得る。
【００５６】
このようにクロック補正用カウンタ値の書き込みタイミングに遅延が生じると、基地局の原振クロックの周波数の精度、すなわち時刻情報の精度が低下する。そこで本実施の形態では、これを避けるために、クロック補正用カウンタ値の書き込みタスク４０１がメモリ４１にアクセスする期間と、それ以外のタスクがメモリ４１にアクセス可能な期間とを分ける。
【００５７】
具体的には図１４の如く、クロック補正用カウンタ値の書き込みタスク４０１以外のタスク（測定情報の読み出し／書き込みタスク４０２や障害ログの書き込みタスク４０３）がメモリ４１への書き込みを行うとき、一定のデータ量ごとに書き込みを中断させ、当該タスクがメモリ４１にアクセスをしない期間を設ける。その期間はクロック補正用カウンタ値の書き込みタスク４０１のみがメモリ４１にアクセスする権限を持つ。
【００５８】
これにより、タスク４０１によるメモリ４１へのアクセスが他のタスクと競合することが無くなり、タスク４０１はカウンタ値を一定の周期でメモリ４１に書き込むことができるようになる。メモリ４１へのアクセス可能な期間がクロック補正用カウンタ値の書き込みタスク４０１とそれ以外のタスクとで区別されるため、仮にタスク４０１よりも優先度の高いタスクが実行されていても、タスク４０１は確実にカウンタ値をメモリ４１に書き込むことができる。その結果、基地局が誤ったクロック補正を行うことを防止でき、時刻情報の精度を高く維持することができる。
【００５９】
ところで、クロック補正用カウンタ値の書き込みタイミングに一定以上の遅延が生じると障害アラームを発して補正処理を行わないことで、誤ったクロック補正を防止する基地局もあるが、障害アラームが多発するとクロック補正の頻度が下がるため、時刻情報の信頼性が低下することになる。そのような基地局に本実施の形態を適用すれば、メモリへのカウンタ値の書き込みの遅延が防止されるため、障害アラームの発生を防止することができるという利点もある。
【００６０】
このように、基地局においてクロック補正に係る処理とその他の処理が並行して行われるとき、その他の処理を一定の間隔で中断させて、その間にクロックの補正に係る処理を実行させれば、クロック補正を一定周期で確実に実行できるため、基地局は時刻情報の精度を高く維持することができる。
【００６１】
＜実施の形態５＞
実施の形態５では、基地局が原振クロックの発振周波数の補正（クロック補正）を行うタイミングを制御する技術を提案する。即ち本実施の形態では、途中でクロック補正が行われると誤動作する恐れがある処理の実行中には、その処理が完了するまではクロック補正を禁止する。クロック補正が誤動作の生じにくいタイミングで実行されることにより、受信性能およびスループットの劣化が抑えられ、基地局は安定した動作を維持できるようになる。
【００６２】
図１５は、実施の形態５に係る基地局における受信データ処理部およびクロック制御部を示すブロック図である。受信データ処理部５０は、基地局が受信したデータ（受信データ）の復調を行う役割を担っており、図１５の如く同期位置検出部５１、位相情報設定部５２および復調部５３を備えている。同期位置検出部５１は、受信データのタイミング（同期位置）を検出する。位相情報設定部５２は、受信データのタイミングに対応させてその復調処理タイミングを設定する。復調部５３は、設定された復調タイミングに基づいて、受信データの復調処理を行う。
【００６３】
受信データ処理部５０は、基地局のクロック補正を行うクロック制御部５５（クロック補正部）に対し、同期位置検出部５１が同期位置の検出を行ったかどうか、復調部５３が復調処理を行ったかどうかの情報を通知する。クロック制御部５５は、その情報に基づいて決定したタイミングでクロック補正を行う。
【００６４】
図１５の受信データ処理部５０およびクロック制御部５５の動作を説明する。同期位置検出部５１は、受信データのフレームフォーマットの先頭位置およびビットレベルでの同期情報の検出（いわゆる「パス検出」）を行うことにより、受信データの同期位置を検出する。位相情報設定部５２は、検出された受信データの同期位置の情報を、復調部５３に設定する。復調部５３は、その情報に基づいて受信データとの同期をとり、既知信号を用いて受信データの搬送波再生を行うなどして、無線伝送路によるデータの歪みを取り除く。
【００６５】
この一連の復調動作を行っている途中（同期位置の検出から、その情報を用いた復調処理が完了するまでの間）に、クロック補正が行われると、同期位置検出部５１が検出したパス位置がずれ、復調部５３が認識している受信データのタイミングが実際のものからずれる場合がある。そうなると、図１６のように受信データのタイミングと復調処理のタイミングとが時間Δｔだけずれ、誤った復調処理が実行される可能性がある。あるいは図１８のように、受信データのアイパターンにおいて、受信データの位相の変化点でサンプリングが行われ、データの誤判定が生じる可能性がある。
【００６６】
そこで本実施の形態では、同期位置検出部５１が同期位置の検出を行ってから、復調部５３がその同期位置を用いて復調処理を終えるまでの間、クロック制御部５５によるクロック補正の実行が禁止される。具体的には、同期位置検出部５１は、クロック制御部５５へ、受信データの同期位置を検出したことを示す通知信号を送り、復調部５３は、クロック制御部５５へ、受信データの復調処理が完了したことを示す通知信号を送る。クロック制御部５５は、同期位置検出部５１から通知信号を受け取ってから、復調部５３からの通知信号を受け取るまでの間は、クロック補正の禁止期間と判断して、クロック補正を行わない。
【００６７】
その後、復調部５３での復調処理が完了してから、次の受信データに対して同期位置検出部５１が同期位置の検出を始めるまでの間は、クロック制御部５５がクロック補正を行うことができる。具体的には、クロック制御部５５は、復調部５３からの通知信号を受け取った後に、必要に応じてクロック補正を行い、クロック補正の処理が完了したことを示す通知信号を同期位置検出部５１へと送る（この通知信号は、クロック補正を行う必要が無かった場合にも同期位置検出部５１へ送られる）。同期位置検出部５１は、クロック制御部５５からの通知信号を受けた後に、次の受信データの同期位置の検出を開始する。
【００６８】
なお、受信データは連続転送あるいはバースト転送されてくるため、基地局では、以上の処理が繰り返し行われる。
【００６９】
本実施の形態によれば、受信データの同期位置の検出から、復調処理が完了するまでの間にクロック補正が禁止されるため、クロック補正が原因で、受信データのタイミングとその復調処理のタイミングとにずれが生じることを防止できる。つまり図１７のように、受信データと正しく同期のとれたタイミングで復調処理を確実に行うことができる。あるいは図１８で説明したサンプリングタイミングのずれも抑えることができ、データの誤判定を防止できる。
【００７０】
以上の説明では、クロック制御部５５におけるクロック補正のタイミング制御を、同期位置検出部５１からの通知信号と、復調部５３からの通知信号の２つを用いて行ったが、単純に１つのフラグ信号のみを用いても行ってもよい。つまり受信データ処理部５０が、同期位置検出部５１が受信データの同期位置を検出してから復調部５３が受信データの復調処理を完了するまでの間はＨ（High）レベル、それ以外の期間はＬ（Low）レベルになるフラグ信号をクロック制御部５５へ送信し、クロック制御部５５はそのフラグ信号がＬのときのみにクロック補正を行うようにしてもよい。これにより処理の簡易化を図ることができる。
【００７１】
なお、本実施の形態のクロック補正タイミングの制御方法は、上記の各実施の形態のクロック補正システムに適用可能である。
【００７２】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００７３】
１−１  基地局、１−２，１−３，１−４  ＮＴＰサーバ、２−１，２−２，２−３  時間差算出部、２−４  比較部、２−５  クロック制御部、３１  クロック発振機、３２  クロック制御部、３３  テーブル、３０  基地局、３０１  第１のＮＴＰサーバ、３０２  第２のＮＴＰサーバ、３２１  第１の時刻情報格納部、３２２  第２の時刻情報格納部、３２３  比較部、３２４  選択部、３２５  制御部、４０  ＣＰＵ、４１  メモリ、４０１  クロック補正用カウンタ値の書き込みタスク、４０２  測定情報の読み出し／書き込みタスク、４０３  障害ログの書き込みタスク、５０  受信データ処理部、５１  同期位置検出部、５２  位相情報設定部、５３  復調部、５５  クロック制御部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月21日(2012.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の時刻情報通知サーバに接続され、移動端末との間で無線通信を行う無線基地局であって、
前記複数の時刻情報通知サーバからそれぞれ通知された複数の時刻情報の中から、いずれかを選択する時刻情報選択部（２−４）と、
前記選択された時刻情報に基づいて内部クロックを補正するクロック補正部（２−５）と、
前記複数の時刻情報通知サーバの誤動作を検出する誤動作検出部（２−４）と、を備え、
前記誤動作検出部（２−４）は、前記時刻情報通知サーバの動作に関する計測を行って得られたカウント値を所定の閾値と比較することによって、前記時刻情報通知サーバの誤動作を検出し、
前記時刻情報選択部（２−４）は、前記誤動作検出部（２−４）によって誤動作を検出された時刻情報通知サーバから通知された時刻情報を、選択対象から除外する
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
請求項１記載の無線基地局であって、
前記複数の時刻情報通知サーバからそれぞれ通知された複数の時刻情報について、その精度を識別する時刻精度識別部（２−４）を更に備え、
前記時刻情報選択部（２−４）は、前記時刻精度識別部（２−４）による識別結果に基づいて時刻情報の選択を行う
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項３】
請求項２記載の無線基地局であって、
前記時刻精度識別部（２−４）は、前記内部クロックの発振機の起動特性による周波数誤差を補正した当該内部クロックの周波数を基準にして、前記複数の時刻情報の精度を識別する
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項４】
請求項１記載の無線基地局であって、
前記内部クロックの補正に係る処理が一定周期で実行可能なように、その他の処理を一定の間隔で中断させる
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項５】
請求項４記載の無線基地局であって、
前記内部クロックの補正に係る処理には、内部クロック補正用のためのカウンタ値の書き込みタスクが含まれている
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項６】
請求項１記載の無線基地局であって、
前記クロック補正部は（５５）は、特定の処理の実行中であるかどうかを判断する手段を備え、前記特定の処理が実行中の間は前記内部クロックの補正を実行しない
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項７】
請求項６記載の無線基地局であって、
前記特定の処理には、受信データの復調処理が含まれている
ことを特徴とする無線基地局。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る無線基地局は、複数の時刻情報通知サーバに接続され、移動端末との間で無線通信を行う無線基地局であって、前記複数の時刻情報通知サーバからそれぞれ通知された複数の時刻情報の中から、いずれかを選択する時刻情報選択手段と、前記選択された時刻情報に基づいて内部クロックを補正するクロック補正手段と、前記複数の時刻情報通知サーバの誤動作を検出する誤動作検出手段と、を備え、前記誤動作検出手段は、前記時刻情報通知サーバの動作に関する計測を行って得られたカウント値を所定の閾値と比較することによって、前記時刻情報通知サーバの誤動作を検出し、前記時刻情報選択手段は、前記誤動作検出手段によって誤動作を検出された時刻情報通知サーバから通知された時刻情報を、選択対象から除外することを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明によれば、複数の時刻情報通知サーバからそれぞれ通知された複数の時刻情報の中からいずれかを選択し、選択された時刻情報に基づいて内部クロックを補正するので、無線基地局の内部クロックを高精度に維持することができる。また、例えば全ての時刻情報通知サーバが全て故障した場合に、誤った参照時刻情報に基づいて無線基地局のクロック制御が行われることを防止できる。
【国際調査報告】
2010122686.tif 000021
2010122686.tif 000022
2010122686.tif 000023
2010122686.tif 000024