(57)【要約】【課題】シンプルなシステム構成のサイマルキャスト方式による無線通信システムを提供する。【解決手段】  サイマルキャスト方式による通信を行う無線通信システムであって、中継局は、時刻同期した毎秒毎のパルスデータを供給するタイムサーバと、パルスデータに基づいて通信で用いるシンボル周期のカウントを行うシンボルカウンタを備え、上り信号と同期が確立したタイミングのシンボルカウンタのカウント値である第１カウント値を含めて、上り信号をサイマルキャストコントローラに転送する。サイマルキャストコントローラは、第１カウント値に基づいて中継局が端末装置宛の下り信号を送信するタイミングとなる第２カウント値を算出し、第２カウント値を含めて中継局が端末装置宛に信号を送信するための下り信号を中継局に伝送し、中継局は、第２カウント値に基づいて、下り信号の送信を開始する。【選択図】図１
2019062521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置から受信した上り信号を、複数の中継局から下り信号として送信を行うサイマルキャスト方式により通信を行う無線通信システムであって、
複数の端末装置と、
複数の中継局と、
前記中継局の全てとネットワークで接続されたサイマルキャストコントローラと、
を備え、
前記中継局は、
時刻同期した毎秒毎のパルスデータを供給するタイムサーバと、
前記パルスデータに基づいて、前記通信で用いるシンボル周期のカウントを行うシンボルカウンタを備え、
前記中継局は、前記上り信号と同期が確立したタイミングの前記シンボルカウンタのカウント値である第１カウント値を含めて、前記上り信号を前記サイマルキャストコントローラに転送し、
前記サイマルキャストコントローラは、
前記第１カウント値に基づいて前記中継局が端末装置宛の下り信号を送信するタイミングとなる第２カウント値を算出し、前記第２カウント値を含めて、前記中継局が端末装置宛に信号を送信するための下り信号を全ての前記中継局に伝送し、
前記中継局は、前記第２カウント値に基づいて、前記下り信号の送信を開始する無線通信システム。
【請求項２】
端末装置から送信され中継局が受信した上り信号を、前記中継局を含む複数の中継局から下り信号として送信する制御を行う サイマルキャストコントローラであって、
前記中継局が備える時刻同期した毎秒毎のパルスデータに基づいてカウントを行うシンボルカウンタのカウント値で、上り信号の同期が確立したタイミングのカウント値を含めて伝送された上り信号を受信するネットワークインターフェースと、
前記カウント値に基づいて前記下り信号を送信するシンボルタイミングを算出し、算出したシンボル値の情報を含めた下り信号を生成する送信信号生成部と、
を備え、
前記ネットワークインターフェースは、算出したシンボル値の情報を含めた下り信号を前記複数の中継局に伝送する、
ことを特徴とするサイマルキャストコントローラ。
【請求項３】
端末装置から受信した上り信号を、複数の中継局から下り信号として送信を行うサイマルキャスト方式により無線通信を行う無線通信システムの中継局であって、
前記中継局は、
時刻同期した毎秒毎のパルスデータを供給するタイムサーバと、
前記パルスデータに基づいて、前記通信で用いるシンボル周期のカウントを行うシンボルカウンタと、
前記端末装置と無線通信を行う無線通信部と、
前記上り信号と同期が確立したタイミングの前記シンボルカウンタのカウント値である第１カウント値を含めて、前記上り信号をサイマルキャストコントローラに転送し、前記サイマルキャストコントローラから、前記第１カウント値に基づいて前記中継局が端末装置宛の下り信号を送信するタイミングとして算出された第２カウント値を含めて、前記中継局が端末装置宛に送信するための下り信号を受信するネットワーク通信部と、
前記無線通信部は、前記第２カウント値に基づいて、前記下り信号の送信を開始することを特徴とする中継局。
【請求項４】
前記シンボルカウンタは、前記パルスデータのタイミングに基づいて定めたオフセット時間を定めて、カウントの開始を行うことを特徴とする請求項１に記載の中継局。
【請求項５】
前記オフセット時間は、複数の前記中継局からの下り信号を受信可能なエリアに位置する端末装置が、複数の前記中継局からの下り信号を受信した場合の干渉を減少させるよう定めた時間であることを特徴とする請求項３に記載の中継局。 
【請求項６】
端末装置間の通信を複数の中継局がサイマルキャスト方式により中継する通信方法であって、
前期複数の中継局が、時刻同期した毎秒毎のパルスデータのタイミングに基づいて、通信で用いられるシンボル周期のカウントを行うステップと、
いずれかの中継局が、端末装置からの上り信号を受信するステップと、
前記上り信号に同期したタイミングのシンボル周期のカウント値である第１カウント値を決定するステップと、
前記第１カウント値を含めて上り信号をサイマルキャストコントローラに転送するステップと、
上り信号に含まれる前記第１カウント値に基づいて、前記中継局が端末装置宛に送信する下り信号のタイミングとなるシンボル周期のカウント値である第２カウント値を算出するステップと、
前記サイマルキャストコントローラが、前記第２カウント値を含めて、前記下り信号を前記複数の中継局に転送するステップと、
前記中継局が、前記第２カウント値に基づいたタイミングで下り信号の送信を開始するステップと、
を含む通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、サイマルキャストによる無線通信システム、サイマルキャストコントローラ、中継局および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サイマルキャストによる無線通信システムは、複数のサイトが同一周波数で送信することによりカバーエリアを広げる無線システムである。カバーエリアを広げるには、各サイトから送信する電波を同期する必要がある。
このため、各サイト時刻同期し、各サイトより同時送信可能なシステムとなっている。例えば、タイムスタンプメッセージと呼ばれる時刻データを用い、各サイトの同時送信を可能としている（米国特許公報５８６７４８８）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５８６７４８８号公報明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
米国特許５８６７４８８では、受信データ(インバウンドデータ)をネットワーク経由でタイムスタンプサーバー転送される。タイムスタンプサーバーは、受信したインバウンドデータの時刻を元に計算したアウトバウンド送信立ち上げ時刻を含むパケットデータをネットワーム経由で各サイトに転送する。各サイトのサイトコントローラは、アウトバウンド送信立ち上げ時刻にしたがって送信を開始する。このシステムは、単一装置（タイムスタンプサーバー）で時刻管理が可能であるが、タイムスタンプサーバーを設ける必要があり、システムが複雑化してしまうデメリットが有る。
【０００５】
また、複数のサイトから信号を受信できる位置にある端末装置に対してサイマルキャストシステムで送信する場合に、各々のサイトからの電波伝播の時間差を考慮する必要があるため、先行技術文献にあるような同時送信では干渉を生じる場合がある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、タイムスタンプサーバーを設ける必要がないシンプルなシステム構成のサイマルキャストによる無線通信システム、サイマルキャストコントローラ、中継局および通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線通信システムは、端末装置から受信した上り信号を、複数の中継局から下り信号として送信を行うサイマルキャストによる通信を行う無線通信システムであって、複数の端末装置と、複数の中継局と、前記中継局の全てとネットワークで接続されたサイマルキャストコントローラと、を備え、前記中継局は、時刻同期した毎秒毎のパルスデータを供給するタイムサーバと、前記パルスデータに基づいて、前記通信で用いるシンボル周期のカウントを行うシンボルカウンタを備え、前記中継局は、前記上り信号と同期が確立したタイミングの前記シンボルカウンタのカウント値である第１カウント値を含めて、前記上り信号を前記サイマルキャストコントローラに転送し、前記サイマルキャストコントローラは、前記第１カウント値に基づいて前記中継局が端末装置宛の下り信号を送信するタイミングとなる第２カウント値を算出し、前記第２カウント値を含めて、前記中継局が端末装置宛に信号を送信するための下り信号を全ての前記中継局に伝送し、前記中継局は、前記第２カウント値に基づいて、前記下り信号の送信を開始することを特徴とする。
【０００８】
本発明の別の様態は、中継局である。端末装置から受信した上り信号を、複数の中継局から下り信号として送信を行うサイマルキャスト方式による無線通信を行う無線通信システムの中継局であって、前記中継局は、時刻同期した毎秒毎のパルスデータを供給するタイムサーバと、前記パルスデータに基づいて、前記通信で用いるシンボル周期のカウントを行うシンボルカウンタと、前記端末装置と無線通信を行う無線通信部と、前記上り信号と同期が確立したタイミングの前記シンボルカウンタのカウント値である第１カウント値を含めて、前記上り信号をサイマルキャストコントローラに転送し、前記サイマルキャストコントローラから、前記第１カウント値に基づいて前記中継局が端末装置宛の下り信号を送信するタイミングとして算出された第２カウント値を含めて、前記中継局が端末装置宛に送信するための下り信号を受信するネットワーク通信部と、前記無線通信部は、前記第２カウント値に基づいて、前記下り信号の送信を開始することを特徴とする。
【０００９】
本発明の別の様態は、通信方法である。端末装置間の通信を複数の中継局がサイマルキャスト方式により中継する通信方法であって、前期複数の中継局が、時刻同期した毎秒毎のパルスデータのタイミングに基づいて、通信で用いられるシンボル周期のカウントを行うステップと、いずれかの中継局が、端末装置からの上り信号を受信するステップと、前記上り信号に同期したタイミングのシンボル周期のカウント値である第１カウント値を決定するステップと、前記第１カウント値を含めて上り信号をサイマルキャストコントローラに転送するステップと、上り信号に含まれる前記第１カウント値に基づいて、前記中継局が端末装置宛に送信する下り信号のタイミングとなるシンボル周期のカウント値である第２カウント値を算出するステップと、前記サイマルキャストコントローラが、前記第２カウント値を含めて、前記下り信号を前記複数の中継局に転送するステップと、前記中継局が、前記第２カウント値に基づいたタイミングで下り信号の送信を開始するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、シンプルなシステム構成のサイマルキャストによる無線通信システム、サイマルキャストコントローラ、中継局および通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例の無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１の中継局２０の構成を示すブロック図である。
【図３】シンボルカウンタのカウント値の関係を示す図である。
【図４】受信データに対するＤＳＰとＨｏｓｔのメッセージ間のメッセージシーケンスを示す図である。
【図５】受信データを中継局から送信させるタイミングの関係を示す図である。
【図６】フレーム同期要求を受けた中継器２４のＤＳＰとＨｏｓｔ間のメッセージシーケンスを示す図である。
【図７】複数の中継局２０のセル半径の異なる場合のエリアマップである。
【図８】シンボル間干渉が生じている状態を示す図である。
【図９】中継局２０のシンボルカウントにオフセット時間を設定した場合の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係る無線通信システム１００の構成を示す。無線通信システム１００は、複数の端末装置１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）、複数の中継局２０（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）、サイマルキャストコントローラ３０を含む。端末装置１０は任意の台数であり、中継局２０もまた任意の局数である。
【００１４】
端末装置１０は、半二重の無線通信機である。無線通信機の無線デジタルプロトコルは、ＮＸＤＮ  Ｖｅｒｙ  Ｎａｒｒｏｗシステムを例に説明する。
【００１５】
図２は、中継局２０の構成を示す。中継局２０は、上記したＮＸＤＮシステムに対応したレピータ（中継器２４）と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星等からの信号に基づいて時刻同期を行うＧＰＳ基準機（タイムサーバ２２）とを含む。中継器２４は、シンボルカウンタ２４２、Ｈｏｓｔ（制御部２４３）、ＤＳＰ（信号処理部２４４）、無線通信部２４５、およびＩＰネットワーク通信部２４６を備える。
【００１６】
サイマルキャストコントローラ３０は、前記複数の中継局２０とＩＰネットワークを介して接続されている。
【００１７】
図１に戻り、サイマルキャスト方式による通信の信号の流れを示す。図中のａ―ｄの矢印は、通信する方向を示す。ここでは、本発明のサイマルキャスト方式を用いて、端末装置１０Ａから送信された信号を、端末装置１０Ｂおよび端末装置１０Ｃが受信する場合について説明する。
ａ：端末装置１０Ａから送信された信号（上り信号）は、中継局２０Ａで受信される。
ｂ：中継局２０Ａで受信した上り信号は、ＩＰネットワークを介してサイマルキャストコントローラ３０に送られる。
ｃ：サイマルキャストコントローラ３０は、上り信号を、各中継局２０で同期して送信するための下り信号を生成し、各中継局２０に転送する。
ｄ：各中継局２０は、サイマルキャストコントローラ３０から転送された下り信号に含まれる送信タイミングに基づいて送信を行い、端末装置１０は、受信可能な場合に送信された下り信号を受信する。
【００１８】
次に、図２を用いて中継局２０の起動時の動作に関して説明する。中継局２０のタイムサーバ２２は、ＧＰＳアンテナ２２１で受信したＧＰＳ信号に基づき、ＧＰＳと時刻・周波数同期状態であり、１ｐｐｓ信号と１０ＭＨｚ基準信号とを中継器２４に出力する。１ｐｐｓ信号は、時刻の毎秒に同期したパルス信号である。中継器２４の起動を行うと、中継器２４内の制御部２４３がタイムサーバ２２に時刻の問合せを行う。タイムサーバ２２は、前記の問合せに対して、中継器２４の制御部２４３に通知し、制御部２４３は、中継器２４の信号処理部２４４へその時刻から１ｐｐｓ信号が奇数秒であるか偶数秒であるかを通知する。
【００１９】
図３は、タイムサーバ２２から通知された１ｐｐｓ信号の奇数秒であるか偶数秒であるかの時刻番号（Ｔｉｍｅ−Ｐｕｌｓｅ  Ｎｕｍｂｅｒ）に基づいたシンボルカウント（Ｓｉｍｕｌ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｃｏｕｎｔ）およびフレームカウント（Ｓｉｍｕｌ  Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｕｎｔ）を示す。無線デジタルプロトコルをＮＸＤＮシステムの場合を例としているため、４８００シンボル／ｓｅｃ、１２．５フレーム／ｓｅｃであり、フレーム数で割り切れる時間を２秒周期としている。シンボルカウントの値は、図３では奇数秒を１から４８００シンボル、偶数秒を４８０１から９６００シンボルとしている。フレームカウントの値であるフレーム番号は、図３では奇数秒の開始を１として、偶数秒の終了を２５としている。他の無線デジタルプロトコルの場合は、その無線デジタルプロトコルのシンボルレートやフレームレートに対応した時間でカウントすればよい。1秒をフレーム数で割り切れれば、奇数秒、偶数秒といった区別は不要である。
【００２０】
信号処理部２４４は、図３に示す構成のカウンタの各カウント値をシンボルカウンタ２４２にセットしてカウントを開始する。シンボルカウンタ２４２は、図３では、奇数秒の１ｐｐｓ信号の立ち上がりをシンボルカウントおよびフレームカウントの開始としている。後述する各中継局２０で時間差（遅延）を設ける必要がある場合は、中継局２０の起動時に、１ｐｐｓの立ち上がりから、シンボルカウントおよびフレーム番号のカウントの開始をオフセットすればよい。
【００２１】
つぎに中継局２０における端末装置１０から送信された信号（上り信号）に対する処理を説明する。中継局２０の中継器２４は、端末装置１０が送信した信号を、アンテナ２４１を用いて受信する。中継器２４の無線通信部２４５は、アンテナ２４１で受信した信号を信号処理部２４４に入力する。信号処理部２４４は、受信した信号に対して、シンボル同期およびフレーム同期を行う。
【００２２】
図４は、端末装置１０から送信された信号で中継局２０が受信した受信信号（ＲＸ）に対する信号処理部２４４（ＤＳＰ）と制御部２４３（Ｈｏｓｔ）のメッセージ間のメッセージシーケンスを示す。受信信号の冒頭の「Ｐ」は、受信開始の検出を容易にするための、通信開始時のみ同期ワード「ＦＳＷ」に前置されるプレワード「Ｐ」である。プレワード「Ｐ」によりシンボル同期の確立を容易にしている。また、プレワード「Ｐ」は、シンボル同期後の同期ワード「ＦＳＷ」の検出によるフレーム同期も容易にする。信号処理部２４４は、同期ワード「ＦＳＷ」を受信し、同期が検出された場合、制御部２４３に対しフレーム検出通知（Ｓ３０１）を出力する。この通知信号には、図３のシンボルカウント値およびフレーム番号が含まれる。
【００２３】
さらに、信号処理部２４４は、受信信号を復調し、復調した受信データの各論理チャネルに応じて、受信情報通知（Ｓ３１０ａ−Ｓ３１０ｅ）を制御部２４３に出力する。これらの通知信号にも図３のＳｉｍｕｌ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｃｏｕｎｔのシンボルカウント値および Ｓｉｍｕｌ  Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｕｎｔのフレーム番号が含まれる。受信音声データ通知（Ｓ３２０ａ−Ｓ３２０ｂ）も同様に、図３のＳｉｍｕｌ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｃｏｕｎｔのシンボルカウント値および Ｓｉｍｕｌ  Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｕｎｔのフレーム番号が含まれる。なお、シンボルカウント値のみでサイマルキャストの動作の管理が可能であれば、シンボルカウント値のみを通知してもよい。
【００２４】
フレーム検出通知信号を受け取った制御部２４３は、各種通知信号を含めた受信データを、ＩＰネットワーク経由でサイマルキャストコントローラ３０に出力する。
【００２５】
図５は、受信データを中継局２０から送信させるためのタイミングの関係を示す。サイマルキャストコントローラ３０は、中継局２０から出力されたフレーム検出通知信号に含まれるシンボルカウント値を元に、下り信号を中継局２０から送信させるタイミング（下り開始タイミング）を計算する。図５は、受信信号のフレーム同期検出時のフレーム番号が「１」、シンボルカウント値が「１」である場合を「１−１」という表記で示している。本実施例では、フレーム３．５フレーム後に下り開始タイミングとなるよう計算を行った結果であり、サイマルキャストコントローラ３０は、下り開始タイミングとなる３．５フレーム後の「４−１３４５」（フレーム番号は「４」、シンボルカウント値「１３４５」）を、ＩＰネットワークを介してシステム全ての中継局２０に転送する。前記したように、シンボルカウント値のみで動作の管理が可能であれば、下り開始タイミングをシンボルカウント値のみで設定してもよい。下り開始タイミングを受け取った中継器２４の制御部２４３は、信号処理部２４４に対して下り開始タイミングをフレーム同期要求で通知する。
【００２６】
図６は、フレーム同期要求を受けた中継器２４の制御部２４４（ＤＳＰ）と制御部２４３（Ｈｏｓｔ）間のメッセージシーケンスを示す。フレーム同期要求を受けた信号処理部２４４は、送信開始タイミングの１フレーム前、つまり図５に示す「３−９６１」であるフレーム番号「３」、シンボルカウント「９６１」のタイミングにフレーム同期完了通知信号を制御部２４３に出力する。なお、フレーム同期完了通知信号は、実施例では１フレーム前としているが、同期に問題が無いことを前提に任意のタイミングでよい。
【００２７】
図６に戻る。フレーム同期完了通知信号が入力された制御部２４３は、送信開始設定を下り送信を開始するための各種の設定信号を信号処理部２４４に出力する。信号処理部２４４は、フレーム同期要求で通知された送信開始タイミングに合わせ、送信電源切替、送信データ設定タイミング通知信号等を出力する。送信データ設定タイミング通知信号を受け取った制御部２４３は、送信データ設定を信号処理部２４４に対し設定する。これが、下りで送信するデータ（下りデータ）となる。信号処理部２４４は送信データ設定で受け取った下りデータをフレーム同期要求のカウント値に合わせ下り信号の送信を開始させる。これらの処理をカウンタで管理することで、各中継局（各サイト）より下り信号の同時送信の実現を可能としている。
【００２８】
シンボルカウンタ２４２は、中継器２４が再起動し、タイムサーバ１０への時刻問い合わせをしない限り、繰り返しカウントを継続する。本発明の通信システムは、シンボルカウンタのカウント値を元に上りの受信タイミングを把握し、下りの送信タイミングを計算し、計算されたカウント値に合わせ下り送信を開始する。更に、中継器２４が再起動しない限りタイムサーバ１０への時刻問い合わせをおこなう必要がないシステムとなっている。よって、シンプルなシステム構成のサイマルキャストによる無線通信システムを提供することができる。
【００２９】
上記したサイマルキャスト方式による無線通信システムは、各サイトからの電波伝播の影響が小さい場合においては、端末装置が複数のサイトから送信された信号を受信しても、サイト間の干渉を防ぐためには有効な手段となる。
【００３０】
各サイトからの電波伝播の影響が小さい場合とは、例えば、各サイトから出力される送信電力が比較的低く、電波伝播の距離が短い場合である。電波伝播の距離が短い場合は、端末装置が複数のサイトからの信号を受信可能な位置にあったとしても、各サイトからの電波伝播の遅延による干渉はほぼ無視することができる。また、各サイトから送信電力が比較的高い場合であっても、各サイト間の送信電力が同等であるならば、各サイトからの電波伝播の距離は同等であり、遅延による干渉は少ないといえる。
【００３１】
各サイトからの電波伝播の影響が大きい場合とは、各サイトから出力される送信電力が比較的高く、電波伝播の距離が長い場合（例えば数１０ｋｍ）で、かつサイト間の送信電力が異なる場合、つまりサイト間で電波伝播の距離が異なる場合である。
【００３２】
業務用無線では、各サイトが備える中継局２０の無線通信部２４５の送信電力は比較的高い（例えば５０Ｗ）。このため、中継局２０が送信した信号を、端末装置１０が実用可能な受信レベルを確保できる距離（以降セル半径と記載する）は、数１０ｋｍであり、複数のサイトからの信号を受信する場合においては干渉を受ける距離となり得る。
【００３３】
隣り合うサイトの送信出力が同じであれば、端末装置が、前記した隣り合うサイト双方の信号を受信可能な位置にあったとしても電波伝播による影響は無いといえる。
同規模のセル半径で各中継局を配置していくことが理想ではあるが、地形等の影響で、理想的な中継局の配置（セル配置）とすることは困難なことも多い。また街の発展に合わせて、大規模なセル半径のエリアに隣接した小さなセル半径の小規模なエリアとなるサイトを増設する、といったこともある。つまり中継局は、必要なエリアをカバーするよう配置され、その送信電力も必要なエリアをカバーするよう設定される。
【００３４】
図７は、中継局のセル半径が異なる場合のエリアマップの例を示す。図７は２つの中継局２０Ａ、中継局２０Ｂが配置され、中継局２０ＡエリアをエリアＡ１、中継局２０ＢのエリアをエリアＡ２とする。エリアＡ１とエリアＡ２とが重なるエリアに端末装置１０Ａが位置している。
中継局２０は、必要なエリアをカバーするように配置され、その送信電力も必要なエリアをカバーするように設定されることから、図７の場合、中継局２０ＡがカバーするエリアＡ１は比較的広域であり、中継局２０ＢがカバーするエリアＡ２は、エリアＡ１と比較すると狭い。
例えば、エリアＡ１のセル半径Ｒ１を２０ｋｍ、エリアＡ２のセル半径Ｒ２を１０ｋｍとする。電界強度は距離の二乗に反比例することから、伝播距離が０．５倍で同じ電界強度を得るためには０．２５倍の送信出力となる。中継局２０ＢがエリアＡ２をカバーするための送信出力は、中継局２０Ａの２５パーセントとなる。
隣り合った中継局２０のセル半径が異なる場合、つまり隣り合った中継局２０の無線通信部２４５の送信電力が異なる場合で、端末装置１０Ａが双方の中継局からの信号を受信可能な位置にあった場合は、理論的に両方から受信する電界強度は等しいものの、遠い方の中継局からの電波は遅延しているため干渉を起す。
電波は、光速で伝播する為、光速を３００，０００ｋｍ／Ｓとして、距離２０ｋｍを伝播するには約６６．６μＳの時間を必要とし、距離１０ｋｍを伝播するには約３３．３μＳの時間を必要とする。よって、端末装置１０が、中継局２０Ａと中継局２０Ｂとの双方からの信号を受信可能な位置にあった場合は、端末装置１０は、中継局２０Ａからの信号が、中継局２０Ｂからの信号に対して、電波伝播の差である３３．３ｕＳの遅延を生じた状態で受信することとなる。同じ信号で同じ電界強度であったとしても２つの信号に電波伝播の差が生じている場合は干渉し、受信信号の品質は低下する。
図８に端末装置１０Ａが中継局２０Ａ、２０Ｂそれぞれから同時に送信された 信号を受信し復調した場合の波形を示す。通信に用いられている変調方式を４値ＦＳＫとし、それを端末装置１０ＡがＦＭ復調した場合の波形の例である。復調した波形から４値のシンボル値（−３、−１、＋１、＋３）として検出できたタイミングがシンボルタイミングであるといえる。シンボルレートを前記した４８００シンボル／ｓｅｃとすると、1シンボル間の時間は約２０８μSとなる。１シンボル間の時間（２０８μＳ）に対し、伝播遅延による２つの基地局から信号が到達するまでの時間差（３３．３μＳ）により、復調波形は干渉し、シンボルタイミングが定まらない。また、干渉は１シンボル間の時間（２０８μＳ）に対し遅延時間（３３．３μＳ）は１０％以上となり、無視できる値とはいえずシンボル間干渉が生じている状態となる。こういったシンボル間干渉は、前後の符号が一種のノイズとして働く好ましくない現象であり、受信信号の品質は低下するため、通信の信頼性が低下する。
【００３５】
そのため、中継局を新たに設置するにあたり、周辺エリアとの境となるエリアにおける伝播時間を計測し、中継局の起動時に、１ｐｐｓの立ち上がりから、シンボルカウント値およびフレーム値のカウントを、計測した時間に基づいてオフセット時間を設定してカウントを開始すればよい。オフセット時間を設定することにより端末装置が複数の中継局からの信号を受信する環境においても、それぞれの中継局からの電波遅延が？？？？？？
図９に、図７の中継局２０Ｂが、シンボルカウントにオフセット時間を設定して開始する場合の例を示す。実施例の場合、奇数秒の開始を基準としているので、最初の奇数秒の開始以前からシンボルカウントを開始することはできないため、次の奇数秒の立ち上がりより、遅延分の時間となる３３．３ｕＳ前にオフセットし、シンボルカウントを開始する。中継器２４の起動後、制御部２４３は、タイムサーバ２２に時刻を問い合わせる。タイムサーバ２２より得られた時間に基づき奇数秒の立ち上がりからオフセット時間Ｔ１を経過後、シンボルカウントを開始する。また、フレーム値のカウントも同様にオフセット時間Ｔ１をもってカウントを開始する。中継局は一度設置したら、安易に移動させることはないため、中継局の送信主力の変更をすることがない限り、このオフセット時間を変更する必要はない。
これにより、本発明の無線通信システムは、電波伝播の時間差を考慮した送信タイミングの設定が可能であり、また、サイマルキャストコントローラは、各中継局のオフセット時間を考慮する必要がないため、シンプルなシステム構成のサイマルキャストによる無線通信システムを提供すること ができる。
【００３６】
前記したように、中継局２０の無線通信部２４５に設定された送信出力が大きい方が、伝播距離は長いということになる。伝播距離が一意的に送信出力で定まる環境である場合には、伝播距離と送信出力との関係に基づいて、隣接する中継局それぞれのオフセット時間を設定してもよい。 
【００３７】
図１０に、サイマルキャストコントローラ３０の構成を示す。
【００３８】
また、本発明は、無線デジタルプロトコルをＮＸＤＮ  Ｖｅｒｙ  Ｎａｒｒｏｗの場合として説明しているが、他の無線デジタルプロトコルであってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１００  無線通信システム
１０  端末装置  １０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ
２０  中継局  ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ
２２  タイムサーバ
２２１  ＧＰＳアンテナ
２４  中継器
２４１  アンテナ
２４２  シンボルカウンタ
２４３  制御部
２４４  信号処理部
２４５  無線通信部
２４６  ＩＰネットワーク通信部
３０  サイマルキャストコントローラ
【図１】
2019062521.tif 000003
【図２】
2019062521.tif 000004
【図３】
2019062521.tif 000005
【図４】
2019062521.tif 000006
【図５】
2019062521.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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