(57)【要約】【課題】  ＧＰＳ信号やネットワーク信号の受信が困難な環境であっても、ＧＰＳの基準時刻に同期したシステムを実現し、システム構築の自由度を増大させる同期信号変換装置を提供する。【解決手段】  同期信号取得部１１が、無線通信システムの報知情報からＧＰＳの基準時刻に同期したシステム同期信号を抽出し、時刻情報取得部１２が、放送波から時刻情報を取得し、時刻情報同期部１３が、放送波の時刻情報に特定時間を加算して補正時刻情報として保持しておき、システム同期信号に同期したタイミングで当該補正時刻情報を出力することでＧＰＳの基準時刻に同期した同期時刻情報を生成し、ＧＰＳ時刻情報変換部１４が、受信側の基地局装置１０で当該同期時刻情報と同じ時刻が算出されるよう、複数の衛星の軌道情報や送信時刻に相当する時刻情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号を生成して基地局装置１０に出力する同期信号変換装置としている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムの基地局の受信機に接続される同期信号変換装置であって、
前記無線通信システムの報知情報を受信して、前記報知情報からＧＰＳ基準時刻に同期したシステム同期信号を取得する同期信号取得部と、
放送波を受信して、前記放送波から時刻情報を取得する時刻情報取得部と、
前記システム同期信号のタイミングに前記時刻情報を出力することにより、ＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報を生成する時刻情報同期部と、
前記同期時刻情報に基づいて、前記同期時刻情報に一致した時刻を前記基地局で算出可能とするため、複数の衛星の軌道情報及び前記各衛星からの送信時刻に相当する時刻情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号を生成するＧＰＳ時刻情報変換部と、
前記疑似ＧＰＳ受信信号を前記基地局に出力する疑似ＧＰＳ信号送出部とを備えたことを特徴とする同期信号変換装置。
【請求項２】
無線通信システムの基地局の受信機に接続される同期信号変換装置であって、
前記無線通信システムの報知情報を受信して、前記報知情報からＧＰＳ基準時刻に同期したシステム同期信号を取得する同期信号取得部と、
放送波を受信して、前記放送波から時刻情報を取得する時刻情報取得部と、
前記システム同期信号のタイミングに前記時刻情報を出力することにより、ＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報を生成する時刻情報同期部と、
ネットワーク規格に準拠したフォーマットに従って、前記同期時刻情報を含むネットワーク信号を生成するネットワーク信号変換部と、
前記ネットワーク信号を前記基地局に送出するネットワーク信号送出部とを備えたことを特徴とする同期信号変換装置。
【請求項３】
システム同期信号が、ＧＰＳ基準時刻から一定のオフセットを備えたパルス信号であることを特徴とする請求項１又は２記載の同期信号変換装置。
【請求項４】
時刻情報同期部が、自走用のクロックを生成してタイミング信号を出力する同期カウンタと、
同期信号取得部でシステム同期信号を取得できたかどうかを判断し、取得できた場合に、前記同期カウンタのタイミングを、前記システム同期信号のタイミングに補正する同期補正部とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の同期信号変換装置。
【請求項５】
時刻情報同期部が、自走用の時刻情報を内部時刻情報として生成し、前記内部時刻情報に特定時間を加算して補正時刻情報として出力する時刻カウンタと、
時刻情報取得部で放送波からの時刻情報を取得できたかどうかを判断し、取得できた場合に前記時刻カウンタの内部時刻情報を前記放送波からの時刻情報に更新する時刻情報補正部とを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の同期信号変換装置。
【請求項６】
時刻情報同期部が、時刻カウンタからの補正時刻情報を入力して保持しておき、同期カウンタからのタイミング信号が入力されると、それに基づいて前記保持している補正時刻情報を同期時刻情報として出力することを特徴とする請求項５記載の同期信号変換装置。
【請求項７】
無線通信システムの報知情報を受信する同期信号変換装置であって、
前記報知情報からＧＰＳ基準時刻に同期したシステム同期信号を取得する同期信号取得部と、
任意の時刻情報を初期値として出力する時刻情報設定部と、
前記任意の時刻情報から自走して内部時刻情報を生成し、前記システム同期信号のタイミングに出力することにより、同期時刻情報を生成する時刻情報同期部と、
前記同期時刻情報に基づいて、前記同期時刻情報に一致した時刻を通信装置において算出可能とするため、複数の衛星の軌道情報及び前記各衛星からの送信時刻に相当する時刻情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号を生成するＧＰＳ時刻情報変換部と、
前記疑似ＧＰＳ受信信号を前記通信装置に出力する疑似ＧＰＳ信号送出部とを備えたことを特徴とする同期信号変換装置。
【請求項８】
任意の位置情報を設定する位置情報設定部を備え、
ＧＰＳ時刻情報変換部が、前記設定された任意の位置情報に一致した位置を通信装置において算出可能とする疑似ＧＰＳ信号を生成することを特徴とする請求項８記載の同期信号変換装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の同期信号変換装置を内部に備えたことを特徴とする基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信システムの基地局に取り付けられる同期信号変換装置に係り、特にＧＰＳ信号やネットワーク信号を受信できない環境であってもＧＰＳに同期した時刻情報を利用したシステムを構築でき、システム構築の自由度を増大させることができる同期信号変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
［先行技術の説明］
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）やＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）などのＴＤＤ（Time Division Duplex）方式の無線システム（既存の無線通信システム）では、端末と基地局の通信のタイミングをシステム全体で一致させる必要がある。そのため、基地局がＧＰＳ（Global Positioning System）の基準時刻に同期した同期信号を生成して、上り／下りの通信のタイミングを制御し、ＧＰＳの基準時刻に同期したシステムを実現している。
【０００３】
［ＧＰＳ受信機を備えた基地局装置：図１０］
ここで、ＧＰＳ受信機を備えた基地局装置について図１０を用いて説明する。図１０は、ＧＰＳ受信機を備えた基地局装置の概略構成を示す説明図である。
図１０に示すように、基地局装置１０は、ＧＰＳアンテナ１０１と、ＧＰＳ受信機１０２とを備えている。
ＧＰＳアンテナ１０１は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信して、ＧＰＳ受信信号を出力する。
ＧＰＳ受信機１０２は、ＧＰＳアンテナ１０１からのＧＰＳ受信信号から、ＵＴＣ（Coordinated Universal Time；協定世界時）で表された基準時刻を抽出し、当該基準時刻に同期（時刻同期）する同期信号を生成する。
そして、従来の基地局装置１０２は、当該同期信号に従って動作を行うことにより、ＧＰＳの基準時刻に同期した通信を行う。
【０００４】
ここで、本明細書においては、各ＧＰＳ衛星（衛星）から送信される信号を「ＧＰＳ信号」と称し、ＧＰＳアンテナ１０１で受信した複数の衛星からのＧＰＳ信号が重畳された状態の信号を「ＧＰＳ受信信号」と称するものとする。
つまり、ＧＰＳ受信信号は、ＧＰＳ受信機１０２に入力される信号であり、ＧＰＳ受信機１０２では、入力されたＧＰＳ受信信号に基づいて、ＵＴＣに同期した時刻情報と現在の位置情報とを取得（算出）するようになっている。
【０００５】
ＧＰＳ信号の受信が困難な環境では、ＩＥＥＥ１５８８で規定される有線ネットワークを介して時刻同期の情報を配信する仕組みを利用する場合がある。
また、ＴＤＤ方式を用いる既存の無線通信システムにおいて、基地局から端末に送信されている報知情報には、時刻同期の情報が含まれており、基地局装置では、ＧＰＳ信号の代替として他の基地局からの報知情報を用いて同期信号を生成する場合がある。
【０００６】
［通信システムの報知情報］
しかしながら、現在の移動通信の主要システムであるＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、及び現在検討が進められている次世代システムである５Ｇ（第５世代通信）においては、基地局からの標準の報知情報には時刻情報が含まれていない。
そのため、ＧＰＳ信号の代替としての活用が困難となっている。
【０００７】
また、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、周波数を束ねて高速化を図るＣＡ（Carrier Aggregation）技術に基地局間の同期が必要であり、また、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ及び５Ｇの新たな周波数割り当てにおいては、ＴＤＤ方式が前提となっている。
ＴＤＤ方式では、正確なタイミングで送受信を行わないと干渉を起こしてしまう。そのため、これらの通信システムにおいては、基地局からの報知情報に時刻情報は含まないものの、システムの同期信号であるフレーム番号等の周期信号が報知されており、この周期信号はＧＰＳの基準時刻と同期していることが多い。
システムによっては、周期信号がＧＰＳの基準時刻に対して一定のずれ（オフセット）を持つ場合もある。
【０００８】
［放送信号の時刻情報］
また、放送局から送信されている地上デジタル放送や衛星放送の放送波には、時刻情報が含まれている。
放送波の時刻情報には、放送局毎のクロック精度の違いや、伝搬による受信タイミングのゆらぎが発生する。
【０００９】
［関連技術］
尚、同期信号変換装置の従来技術としては、特開２０１６−３９５１４号公報「同期信号変換装置」（特許文献１）がある。
特許文献１には、受信した放送波から放送波同期信号を取得して、疑似的なＧＰＳ信号の同期信号に変換し、当該変換された同期信号を含む疑似的なＧＰＳ受信信号を生成してＧＰＳ受信部を備えた基地局装置に出力し、基地局装置に基準クロックを生成させる同期信号変換装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１６−３９５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、ＬＴＥ／ＬＴＥ  Ａｄｖａｎｃｅｄ、及び５Ｇの通信システムにおいては、報知情報に時刻情報が含まれていないため、基地局装置が、ＧＰＳ信号の代わりに報知情報を用いて同期信号を生成することができず、ＧＰＳ信号やネットワーク信号の受信が困難な環境における通信システムの同期確立が困難であるという問題点があった。
【００１２】
尚、特許文献１には、時刻情報を含まない報知情報から、ＧＰＳ基準時刻に同期した通信システムの同期情報を抽出し、放送波に含まれる時刻情報を当該通信システムの同期情報で補正して、ＧＰＳ基準時刻に同期した時刻情報を得ることは記載されていない。
【００１３】
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、報知情報に時刻情報が含まれず、ＧＰＳ信号やネットワーク信号の受信が困難な環境であっても、ＧＰＳの基準時刻に同期したシステムを実現し、システム構築の自由度を増大させることができる同期信号変換装置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】
【００１４】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、無線通信システムの基地局の受信機に接続される同期信号変換装置であって、無線通信システムの報知情報を受信して、報知情報からＧＰＳ基準時刻に同期したシステム同期信号を取得する同期信号取得部と、放送波を受信して、放送波から時刻情報を取得する時刻情報取得部と、システム同期信号のタイミングに時刻情報を出力することにより、ＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報を生成する時刻情報同期部と、同期時刻情報に基づいて、当該同期時刻情報に一致した時刻を基地局で算出可能とするため、複数の衛星の軌道情報及び各衛星からの送信時刻に相当する時刻情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号を生成するＧＰＳ時刻情報変換部と、疑似ＧＰＳ受信信号を基地局に出力する疑似ＧＰＳ信号送出部とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
また、本発明は、無線通信システムの基地局の受信機に接続される同期信号変換装置であって、無線通信システムの報知情報を受信して、報知情報からＧＰＳ基準時刻に同期したシステム同期信号を取得する同期信号取得部と、放送波を受信して、放送波から時刻情報を取得する時刻情報取得部と、システム同期信号のタイミングに時刻情報を出力することにより、ＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報を生成する時刻情報同期部と、ネットワーク規格に準拠したフォーマットに従って、同期時刻情報を含むネットワーク信号を生成するネットワーク信号変換部と、ネットワーク信号を基地局に送出するネットワーク信号送出部とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
また、本発明は、上記同期信号変換装置において、システム同期信号が、ＧＰＳ基準時刻から一定のオフセットを備えたパルス信号であることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明は、上記同期信号変換装置において、時刻情報同期部が、自走用のクロックを生成してタイミング信号を出力する同期カウンタと、同期信号取得部でシステム同期信号を取得できたかどうかを判断し、取得できた場合に、同期カウンタのタイミングを、システム同期信号のタイミングに補正する同期補正部とを備えたことを特徴としている。
【００１８】
また、本発明は、上記同期信号変換装置において、時刻情報同期部が、自走用の時刻情報を内部時刻情報として生成し、内部時刻情報に特定時間を加算して補正時刻情報として出力する時刻カウンタと、時刻情報取得部で放送波からの時刻情報を取得できたかどうかを判断し、取得できた場合に時刻カウンタの内部時刻情報を放送波からの時刻情報に更新する時刻情報補正部とを備えたことを特徴としている。
【００１９】
また、本発明は、上記同期信号変換装置において、時刻情報同期部が、時刻カウンタからの補正時刻情報を入力して保持しておき、同期カウンタからのタイミング信号が入力されると、それに基づいて保持している補正時刻情報を同期時刻情報として出力することを特徴としている。
【００２０】
また、本発明は、無線通信システムの報知情報を受信する同期信号変換装置であって、報知情報からＧＰＳ基準時刻に同期したシステム同期信号を取得する同期信号取得部と、任意の時刻情報を初期値として出力する時刻情報設定部と、任意の時刻情報から自走して内部時刻情報を生成し、システム同期信号のタイミングに出力することにより、同期時刻情報を生成する時刻情報同期部と、同期時刻情報に基づいて、同期時刻情報に一致した時刻を通信装置において算出可能とするため、複数の衛星の軌道情報及び各衛星からの送信時刻に相当する時刻情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号を生成するＧＰＳ時刻情報変換部と、疑似ＧＰＳ受信信号を通信装置に出力する疑似ＧＰＳ信号送出部とを備えたことを特徴としている。
【００２１】
また、本発明は、上記同期信号変換装置において、任意の位置情報を設定する位置情報設定部を備え、ＧＰＳ時刻情報変換部が、設定された任意の位置情報に一致した位置を通信装置において算出可能とする疑似ＧＰＳ信号を生成することを特徴としている。
【００２２】
また、本発明は、上記いずれかに記載の同期信号変換装置を内部に備えた基地局装置としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、無線通信システムの基地局の受信機に接続される同期信号変換装置であって、無線通信システムの報知情報を受信して、報知情報からＧＰＳ基準時刻に同期したシステム同期信号を取得する同期信号取得部と、放送波を受信して、放送波から時刻情報を取得する時刻情報取得部と、システム同期信号のタイミングに時刻情報を出力することにより、ＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報を生成する時刻情報同期部と、同期時刻情報に基づいて、当該同期時刻情報に一致した時刻を基地局で算出可能とするため、複数の衛星の軌道情報及び各衛星からの送信時刻に相当する時刻情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号を生成するＧＰＳ時刻情報変換部と、疑似ＧＰＳ受信信号を基地局に出力する疑似ＧＰＳ信号送出部とを備えた同期信号変換装置としているので、基地局が、ＧＰＳ信号を受信できない環境に設置されている場合でも、疑似ＧＰＳ受信信号に基づいてＧＰＳ基準時刻に同期した同期信号を生成して通信システムを実現でき、システム構築の自由度を増大させることができる効果がある。
【００２４】
また、本発明によれば、無線通信システムの基地局の受信機に接続される同期信号変換装置であって、無線通信システムの報知情報を受信して、報知情報からＧＰＳ基準時刻に同期したシステム同期信号を取得する同期信号取得部と、放送波を受信して、放送波から時刻情報を取得する時刻情報取得部と、システム同期信号のタイミングに時刻情報を出力することにより、ＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報を生成する時刻情報同期部と、ネットワーク規格に準拠したフォーマットに従って、同期時刻情報を含むネットワーク信号を生成するネットワーク信号変換部と、ネットワーク信号を基地局に送出するネットワーク信号送出部とを備えた同期信号変換装置としているので、基地局が、ネットワーク信号を受信できない環境に設置されている場合でも、同期信号変換装置からのネットワーク信号に基づいてＧＰＳ基準時刻に同期した同期信号を生成して通信システムを実現でき、システム構築の自由度を増大させることができる効果がある。
【００２５】
また、本発明によれば、時刻情報同期部が、自走用のクロックを生成してタイミング信号を出力する同期カウンタと、同期信号取得部でシステム同期信号を取得できたかどうかを判断し、取得できた場合に、同期カウンタのタイミングを、システム同期信号のタイミングに補正する同期補正部とを備えた上記同期信号変換装置としているので、システム同期信号を受信できない場合でも自走によりタイミング信号を出力して、同期時刻情報を定常的に出力でき、システム同期信号を取得した場合には同期カウンタのタイミングを補正してＧＰＳ基準時刻に正確に同期した同期時刻情報を出力させることができる効果がある。
【００２６】
また、本発明によれば、時刻情報同期部が、自走用の時刻情報を内部時刻情報として生成し、内部時刻情報に特定時間を加算して補正時刻情報として出力する時刻カウンタと、時刻情報取得部で放送波からの時刻情報を取得できたかどうかを判断し、取得できた場合に時刻カウンタの内部時刻情報を放送波からの時刻情報に更新する時刻情報補正部とを備えた上記同期信号変換装置としているので、放送波からの時刻情報を取得できなくても、自走により内部時刻情報を生成して、同期時刻情報を定常的に出力でき、また、内部時刻情報に特定時間を加算した補正時刻情報を生成することにより、簡易な処理で同期時刻情報を生成できる効果がある。
【００２７】
また、本発明によれば、時刻情報同期部が、時刻カウンタからの補正時刻情報を入力して保持しておき、同期カウンタからのタイミング信号が入力されると、それに基づいて保持している補正時刻情報を同期時刻情報として出力する上記同期信号変換装置としているので、簡易な処理で同期時刻情報を生成できる効果がある。
【００２８】
また、本発明によれば、無線通信システムの報知情報を受信する同期信号変換装置であって、報知情報からＧＰＳ基準時刻に同期したシステム同期信号を取得する同期信号取得部と、任意の時刻情報を初期値として出力する時刻情報設定部と、任意の時刻情報から自走して内部時刻情報を生成し、システム同期信号のタイミングに出力することにより、同期時刻情報を生成する時刻情報同期部と、同期時刻情報に基づいて、同期時刻情報に一致した時刻を通信装置において算出可能とするため、複数の衛星の軌道情報及び各衛星からの送信時刻に相当する時刻情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号を生成するＧＰＳ時刻情報変換部と、疑似ＧＰＳ受信信号を通信装置に出力する疑似ＧＰＳ信号送出部とを備えた同期信号変換装置としているので、放送波を用いずに、簡易な構成及び動作で同期信号変換装置を低コストで実現でき、また、受信側の通信装置において、疑似ＧＰＳ信号から算出した同期時刻情報に基づいて同期信号を生成することができ、システム構築の自由度を増大させることができる効果がある。
【００２９】
また、本発明によれば、任意の位置情報を設定する位置情報設定部を備え、ＧＰＳ時刻情報変換部が、設定された任意の位置情報に一致した位置を通信装置において算出可能とする疑似ＧＰＳ信号を生成する上記同期信号変換装置としているので、受信側の通信装置において、意図する位置を正確に算出させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る同期信号変換装置（第１の同期信号変換装置）の概略を示す説明図である。
【図２】第１の同期信号変換装置の構成ブロック図である。
【図３】時刻情報同期部１３の構成を示す構成ブロック図である。
【図４】時刻情報同期部１３における同期時刻情報生成の動作を示すタイミング説明図である。
【図５】第２の同期信号変換装置の概略を示す説明図である。
【図６】第２の同期信号変換装置２の構成ブロック図である。
【図７】第３の同期信号変換装置の構成ブロック図である。
【図８】第４の同期信号変換装置の概略を示す説明図である。
【図９】第４の同期信号変換装置４の構成ブロック図である。
【図１０】ＧＰＳ受信機を備えた基地局装置の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る同期信号変換装置は、移動体通信システムの基地局から送信された報知情報から、ＧＰＳの基準時刻に同期したシステム同期信号（例えばフレーム番号）を抽出すると共に、放送波から取得した時刻情報を、当該システム同期信号のタイミングで補正することにより基準時刻に同期した時刻情報を生成し、当該時刻情報に対応して、複数の衛星の軌道情報及び各衛星からの送信時刻に相当する時刻情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号を生成して、ＧＰＳ受信機を備えた受信側装置（例えば基地局装置）に出力するものであり、ＧＰＳ信号が受信できない環境にある受信側装置でも、疑似ＧＰＳ受信信号に基づいてＧＰＳ基準時刻に同期した同期信号を生成して通信システムを実現でき、システム構築の自由度を増大させることができるものである。
【００３２】
また、本発明の実施の形態に係る同期信号変換装置は、移動体通信システムの基地局から送信された報知情報から、ＧＰＳ信号に基づく基準時刻に同期したシステム同期信号（フレーム番号）を抽出すると共に、放送波から取得した時刻情報を、当該システム同期信号のタイミングで補正することにより基準時刻に同期した時刻情報を生成し、有線ネットワークのフォーマットに基づいて、当該時刻情報を含むネットワーク信号を生成して、有線ネットワークのインターフェースを備えた受信側装置（例えば基地局装置）に出力するものであり、ネットワーク信号が受信できない環境にある受信側装置でも、有線ネットワークを介して受信した時刻情報に基づいてＧＰＳの基準時刻に同期した同期信号を生成して通信システムを実現でき、システム構築の自由度を増大させることができるものである。
【００３３】
尚、以下の実施の形態では、無線システムとして、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ又は５Ｇのシステムに適用した例を説明するが、本発明の実施の形態に係る同期信号変換装置は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ又は５Ｇに特化したものではなく、報知情報に時刻情報を含まず、ＧＰＳの基準時刻に同期したシステム同期信号を含むシステム全般における時刻同期に適用可能なものである。
【００３４】
［第１の実施の形態に係る同期信号変換装置の概略：図１］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る同期信号変換装置（第１の同期信号変換装置）の概略を示す説明図である。
第１の同期信号変換装置１は、図１に示すように、図１０と同様のＧＰＳ受信機１０２を備えた基地局装置１０に接続されて用いられ、基地局装置１０に疑似ＧＰＳ信号を供給するものである。
【００３５】
具体的には、第１の同期信号変換装置１は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ又は５Ｇの無線信号と、放送局からの放送波とを受信する受信アンテナ１６を備え、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ又は５Ｇの無線信号と、放送波とを用いて、ＧＰＳの基準時刻に同期した時刻情報を生成し、更に受信側の装置に当該ＧＰＳの基準時刻に同期した時刻情報を取得させるための情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号を生成して、基地局装置１０に出力するものである。
【００３６】
基地局装置１０は、ＧＰＳ受信機１０２を備えているが、ＧＰＳアンテナは設けられていない。そして、ＧＰＳ受信機１０２が、ＧＰＳ受信信号の代わりに第１の同期信号変換装置１からの疑似ＧＰＳ受信信号を入力して、ＧＰＳの基準時刻に同期した時刻情報を取得し、それに基づいて同期信号を生成する。
【００３７】
ここで、本発明の同期信号変換装置で生成される疑似ＧＰＳ受信信号は、接続された基地局装置１０のＧＰＳ受信機１０２が、ＵＴＣに同期した正確な時刻情報と正しい位置情報とを取得できるように生成された信号であり、複数の衛星からのＧＰＳ信号を受信した場合と同様に、複数の衛星に対応する軌道情報や各衛星の送信時刻に相当する時刻情報を含む信号である。
つまり、基地局１０のＧＰＳ受信機１０２は、疑似ＧＰＳ受信信号が入力されると、複数の衛星からのＧＰＳ信号が重畳されて入力されたものとして認識し、本来のＧＰＳ受信信号を入力した場合と同じ動作を行うものである。
尚、ここでは「ＧＰＳの基準時刻に同期した時刻情報」は「ＵＴＣに同期した時刻情報」と同義として用いる。
【００３８】
［第１の同期信号変換装置の構成：図２］
第１の同期信号変換装置の構成について図２を用いて説明する。図２は、第１の同期信号変換装置の構成ブロック図である。
図２に示すように、第１の同期信号変換装置は、受信アンテナ１６と、同期信号取得部１１と、時刻情報取得部１２と、時刻情報同期部１３と、ＧＰＳ時刻情報変換部１４と、疑似ＧＰＳ信号送出部１５とを備えている。
【００３９】
第１の同期信号変換装置１の各部について説明する。
受信アンテナ１６は、ＬＴＥ，ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ又は５Ｇの基地局からの電波を受信すると共に、放送局からの放送波を受信するアンテナである。
ここでは、受信アンテナ１６でＬＴＥ等の無線通信システム（移動体通信システム）の信号と放送波の両方を受信するようにしているが、無線通信システム用のアンテナと放送波用のアンテナとを独立して設け、それぞれ、同期信号取得部１１、時刻情報取得部１２に接続するよう構成してもよい。
【００４０】
同期信号取得部１１は、受信した無線通信システムの信号に含まれる報知情報から、システム同期信号を抽出する。システム同期信号としては、例えば特定のフレーム番号を示す信号等がある。システム同期信号は、ＧＰＳの基準時刻のタイミングと同期している。
尚、無線通信システムの種類によっては、システム同期信号がＧＰＳの基準時刻から一定のオフセットを持つ場合もある。
【００４１】
時刻情報取得部１２は、受信した放送波に含まれる時刻情報を抽出する。放送波に含まれる時刻情報は、クロック精度の違いや電波伝搬による受信タイミングのゆらぎによる誤差を含んでおり、ＧＰＳの基準時刻とは同期していない。
【００４２】
ここで、第１の同期信号変換装置１が利用する放送波としては、地上波デジタル放送の放送波と、衛星放送の放送波とがあり、時刻情報取得部１２は、地上波デジタル放送の受信手段と、衛星放送の受信手段のいずれか一方、又は両方を備えている。
両方を備えている場合には、時刻情報取得部１２は、第１の同期信号変換装置1が設置されている環境に応じて、地上波デジタル放送又は衛星放送のいずれかを選択して受信するよう設定される。
【００４３】
時刻情報同期部１３は、第１の同期信号変換装置の特徴部分であり、同期信号取得部１１からのシステム同期情報と、時刻情報取得部１２からの時刻情報とを入力し、これらに基づいて時刻情報を補正して、ＧＰＳの基準時刻に同期した時刻情報（同期時刻情報）を生成する。
時刻情報同期部１３の構成及び動作については後述する。
【００４４】
ＧＰＳ時刻情報変換部１４は、時刻情報同期部１３から入力された同期時刻情報に基づいて、疑似ＧＰＳ受信信号を生成する。
具体的には、ＧＰＳ時刻情報変換部１４では、同期時刻情報に対応するよう、複数の衛星からのＧＰＳ信号を疑似的に算出し、あたかも複数のＧＰＳ信号が重なったようなＧＰＳ受信信号（疑似ＧＰＳ受信信号）を生成する。
【００４５】
上述したように、疑似ＧＰＳ受信信号には、受信側装置で当該同期時刻情報が算出されるように生成された、複数の衛星の軌道情報及び各衛星からの送信時刻に相当する時刻情報が含まれており、基地局装置１０のＧＰＳ受信機１０２は、受信した疑似ＧＰＳ受信信号に基づいて同期時刻情報と同一の時刻情報を算出して同期信号を生成すると共に、位置を算出することが可能となる。
【００４６】
尚、疑似ＧＰＳ信号は、ＧＰＳ受信機のテストに用いられるＧＰＳシミュレータにおいて生成される信号と同様であり、例えば、キーサイトテクノロジー合同会社，２０１５年１月６日発行，「Keysight Technologies  ＧＰＳレシーバ・テスト」に記載されている。
【００４７】
疑似ＧＰＳ信号送出部１５は、ＧＰＳ時刻情報変換部１４から出力された疑似ＧＰＳ受信信号を、接続する基地局装置１０に出力する。
【００４８】
［第１の同期信号変換装置の動作：図１，２］
第１の同期信号変換装置の動作について図１，２を用いて簡単に説明する。
第１の同期信号変換装置では、受信アンテナ１６で、ＬＴＥ，ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ又は５Ｇの無線通信システムの基地局からの電波が受信されると共に、放送波が受信される。
そして、同期信号取得部１１で無線通信システムの信号からシステム同期信号が取得され、時刻情報取得部１２で放送波から時刻情報が取得される。システム同期信号はＧＰＳの基準時刻に同期しているが、放送波の時刻情報はずれを含んでいる。
【００４９】
そして、時刻情報同期部１３で、放送波からの時刻情報がシステム同期信号に基づいてＧＰＳの基準時刻に同期するよう補正され、同期時刻情報として出力される。そして、ＧＰＳ時刻情報変換部１４で、受信側の基地局装置１０において当該同期時刻情報と同一の時刻が算出されるよう、疑似ＧＰＳ受信信号が生成されて、疑似ＧＰＳ信号送出部１５から当該疑似ＧＰＳ受信信号が出力される。
このようにして第１の同期信号変換装置における動作が行われる。
【００５０】
［時刻情報同期部１３の構成：図３］
次に、時刻情報同期部１３の構成について図３を用いて説明する。図３は、時刻情報同期部１３の構成を示す構成ブロック図である。
図３に示すように、時刻情報同期部１３は、同期補正部３１と、時刻情報補正部３２と、同期時刻生成部３３とを備えている。
時刻情報同期部１３は、基本的には内部クロックに基づいて自走動作を行うものであり、同期時刻生成部３３が、時刻情報補正部３２からの時刻情報を、同期補正部３１からのタイミングに従って出力することで、ＧＰＳ基準時刻に同期した時刻情報（同期時刻情報）を生成するようになっている。
【００５１】
そして、時刻情報同期部１３では、受信アンテナ１６からシステム同期信号が入力された場合に、同期タイミング補正部３１１でタイミングの補正を行い、また、放送波の時刻情報が入力された場合には時刻補正部３２１で内部の時刻情報を補正する。
【００５２】
時刻情報同期部１３が自走動作を行うことにより、無線通信システムの基地局からの電波や、放送中継局からの放送波が十分届かない場合や、メンテナンス等で電波の送出を休止する場合でも、時刻情報同期部１３からは途切れることなく同期時刻情報を出力できるようにしている。
【００５３】
時刻情報同期部１３の各部について具体的に説明する。
同期補正部３１は、同期タイミング補正部３１１と、同期カウンタ３１２とを備えている。
同期タイミング補正部３１１は、同期信号取得部１１から入力される１ＰＰＳ（Pulse Per Second）のシステム同期信号に基づいて、同期カウンタ３１２に対してタイミング補正を行うものであり、システム同期信号が入力された場合に同期カウンタ３１２にタイミングを指示する。
【００５４】
具体的には、同期タイミング補正部３１１は、システム同期信号が正常に受信できているかどうかを判断し、正常に受信できている場合に同期カウンタ３１２のタイミングをシステム同期信号に合わせて更新する。
その際、システム同期信号がＧＰＳ基準時刻に対して既知のオフセットがある場合には、同期タイミング補正部３１１は、オフセット分を補正したタイミング指示を行う。
【００５５】
同期カウンタ３１２は、ＶＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillator；電圧制御水晶発振器）やＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator；温度補償水晶発振器）等を備えた周波数生成回路であり、タイミングをカウントする自走信号（自走クロック）を生成する。
ここでは、同期カウンタ３１２は、自走クロックに基づいて、１秒毎に同期タイミング（タイミング信号）を出力する。また、同期カウンタ３１２は、タイミング補正部３１１からのタイミング指示が入力されると、当該タイミングを起点として１秒毎の同期タイミングを生成する。
【００５６】
これにより、システム同期信号がＧＰＳの基準時刻に対してオフセットを持つ場合や、自走状態が長引いて同期カウンタ３１２で生成する同期タイミングがずれた場合に、その補正を行うことができるものである。
つまり、システム同期信号が正常に入力されている場合には、同期カウンタ３１２からはＧＰＳの基準時刻に同期した１ＰＰＳのタイミング信号が出力される。
【００５７】
時刻情報補正部３２は、時刻補正部３２１と、時刻カウンタ３２２とを備えている。
時刻補正部３２１は、時刻情報取得部１２より、放送波から抽出した事項情報が正常に受信できているかどうかを判断し、正常に受信できている場合には、時刻カウンタ３２２のカウンタ値（内部時刻情報）を取得した時刻情報に更新する。
【００５８】
時刻カウンタ３２２は、ＶＣＸＯやＴＣＸＯを備えた周波数生成回路であり、自走クロックを生成して、自立した時刻情報（内部時刻情報）を生成し、内部時刻情報に特定時間を加算した補正時刻情報を出力する。特定時間については後述する。
【００５９】
また、時刻カウンタ３２２は、時刻補正部３２１から時刻情報更新の指示が入力されると、内部時刻情報を入力された時刻情報（放送波から取得した時刻情報）で更新する。
これにより、放送波から取得した時刻情報が正常に入力されている場合には、時刻カウンタ３２２からは、放送波の時刻情報に特定時間が加算された補正時刻情報が出力される。
【００６０】
ここで、時刻カウンタ３２２で加算する特定時間について説明する。
特定時間は、内部時刻情報からＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報を生成する処理を行うために加算する時間である。
具体的には、特定時間は、放送波から抽出した時刻情報とＧＰＳの基準時刻とのずれとして想定される最大の時間より大きい時間としており、ここでは、０．５秒としている。
尚、自走時には内部時刻情報が放送波の時刻情報より若干遅れたり早まったりすることはあるものの、放送波の時刻情報を正常に受信すれば、放送波の時刻情報に合わせて内部時刻情報が更新されるため、自走によるずれを考慮する必要はない。
【００６１】
同期時刻生成部３３は、時刻情報補正部３２から入力される補正時刻情報を保持すると共に、同期補正部３１からＧＰＳ基準時刻に同期した１ＰＰＳのタイミング信号が入力されると、保持している補正時刻情報を当該タイミングに従って出力する。
これにより、同期時刻生成部３３からはＧＰＳ基準時刻に同期した時刻情報（同期時刻情報）が１秒毎に出力されるものである。この動作については、後述する。
【００６２】
［同期時刻情報生成の動作：図４］
次に、時刻情報同期部１３の動作について図４を用いて説明する。図４は、時刻情報同期部１３における同期時刻情報生成の動作を示すタイミング説明図である。
ここでは、第１の同期信号変換装置として説明するが、後述する第２の同期信号変換装置も同様の処理で同期時刻情報を生成するものである。
【００６３】
図４（ａ）は、ＧＰＳ基準時刻を示しており、ここでは１秒に１回のパルス信号として示している。尚、本発明の実施の形態で説明する同期信号変換装置は、いずれもＧＰＳ基準時刻は受信できない環境に設置されている。
図４（ｂ）は、ＬＴＥ等の無線通信システムの基地局から送信されている報知情報から取得したシステム同期信号である。システム同期信号としては、実際には多数のパルスが含まれているが、ここでは、１秒間に１回の特定のパルス信号のみをシステム同期信号として用いる。
また、図４（ｂ）の例では、システム同期信号はＧＰＳ基準時刻に対して既知のオフセットを持っている。
【００６４】
図４（ｃ）は、同期補正部３１の出力信号を示しており、システム同期信号に基づくタイミング補正が行われる前の１番目のパルスはＧＰＳ基準時刻に同期していないが、システム同期信号を受信すると、同期タイミング補正部３１１でタイミング補正が行われて、同期カウンタ３１２の自走によるタイミングのずれ及びオフセットが補正される。
そして、図４（ｃ）に示すように、同期補正部３１からは、２番目のパルス以降、（ａ）のＧＰＳ基準時刻に同期した１ＰＰＳのタイミング信号が出力される。
【００６５】
図４（ｄ）は、放送波から取得した時刻情報を示している。図４（ｄ）に示すように、放送波の時刻情報は、（ａ）のＧＰＳ基準時刻に同期しておらず、遅れによるタイミング誤差を生じている。
【００６６】
図４（ｅ）は、（ｄ）の放送波時刻情報を正常に受信している場合の、時刻情報補正部３２の出力を示している。時刻情報補正部３２の出力は、（ｄ）に示した放送波の時刻情報より０．５秒進んでおり、時刻情報補正部３２は、内部時刻情報に０．５秒加算した補正時刻情報を出力していることを示している。
また、時刻カウンタ３２２のタイミングは、（ａ）のＧＰＳ基準時刻に同期していない。
【００６７】
そして、図４（ｆ）に示すように、同期時刻生成部３３では、時刻情報補正部３２からの補正時刻情報を保持しておき、同期補正部３１からのタイミング信号に基づいて、同期時刻情報として出力する。
図４（ｆ）では、同期時刻情報のイメージを示しており、同期時刻生成部３３は、（ｃ）の同期補正部３１からのタイミング信号に従って、その時に保持している（ｅ）の補正時刻情報を出力する。図４の例では、「14:48:01.000.000」の同期時刻情報が、（ａ）のＧＰＳ基準時刻と同期して出力されることになる。
また、説明のために同期時刻情報を時間的に幅のある信号として示しているが、実際には（ｃ）のタイミング信号に同期して時刻を報知するパルス信号である。
【００６８】
尚、図４（ｆ）では「14:48:01.500.000」の時刻情報も記載されているが、同期時刻情報は（ｃ）の同期補正部出力のタイミングに従って１秒毎に出力される信号であるため、「14:48:01.000.000」の次は、「14:48:02.000.000」となる。
このようにして、時刻情報同期部１３の動作が行われるものである。
【００６９】
そして、時刻情報同期部１３で生成されたＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報は、ＧＰＳ時刻情報変換部１４で適切な疑似ＧＰＳ受信信号に変換されて、疑似ＧＰＳ信号送出部から基地局装置１０に出力される。
【００７０】
これにより、基地局装置１０では、ＧＰＳ受信機１０２が、受信した疑似ＧＰＳ受信信号に基づいて、同期時刻情報と一致する時刻を算出して同期信号を生成すると共に、位置情報を算出する。
このようにして、ＧＰＳ信号を受信できない環境であっても、基地局装置１０がＧＰＳ基準時刻に同期した同期信号を生成して、ＧＰＳと時刻同期した無線通信システムを実現することができるものである。
【００７１】
［第１の同期信号変換装置の効果］
第１の同期信号変換装置によれば、同期信号取得部１１が、無線通信システムの報知情報から、ＧＰＳの基準時刻に同期したシステム同期信号を抽出し、時刻情報取得部１２が、放送波から時刻情報を取得し、時刻情報同期部１３が、放送波の時刻情報を特定時間だけ進めるよう補正して補正時刻情報として保持しておき、システム同期信号に同期したタイミングで当該補正時刻情報を出力することでＧＰＳの基準時刻に同期した同期時刻情報を生成し、ＧＰＳ時刻情報変換部１４が、受信側において当該同期時刻情報と同じ時刻が算出されるよう、複数の衛星の軌道情報や時刻情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号を生成して、疑似ＧＰＳ信号送出部１５が、ＧＰＳ受信機１０２を備えた基地局装置１０に出力するようにしているので、ＧＰＳ信号を受信できない環境下であっても、基地局装置１０は、疑似ＧＰＳ受信信号からＧＰＳ基準時刻に同期した時刻情報を算出して同期信号を生成でき、ＧＰＳに同期した無線通信システムを実現することができる効果がある。
【００７２】
また、第１の同期信号変換装置によれば、時刻情報同期部１３が、通常は、自走する同期クロックや時刻カウンタを用いて動作し、基地局からシステム同期信号を正常に受信した場合に同期タイミングを補正し、放送波から時刻情報を正常に受信した場合に内部時刻情報を更新するようにしているので、無線通信システムの電波が良好に受信できない弱電界の環境や、テレビの視聴が困難な弱電界の環境においても、第１の同期信号変換装置を利用することが可能となる効果がある。
【００７３】
［第２の同期信号変換装置：図５］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る同期信号変換装置（第２の同期信号変換装置）について図５を用いて説明する。図５は、第２の同期信号変換装置の概略を示す説明図である。
図５に示すように、第２の同期信号変換装置２は、第１の同期信号変換装置と同様に、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、又は５Ｇの無線システムの信号を受信すると共に、放送波を受信する受信アンテナ１６を備え、特定の有線ネットワーク（例えばＩＥＥＥ１５８８）を介して、ＧＰＳ信号を受信できない環境に設置された基地局装置２０にＧＰＳ基準時刻に同期した時刻情報を提供するものである。
【００７４】
ここで、基地局装置２０は、特定の有線ネットワーク（例えばＩＥＥＥ１５８８）のインターフェース（ネットワークインターフェース）２０２を備えている。
そして、第２の同期信号変換装置２は、ＧＰＳ基準時刻に同期した時刻情報（同期時刻情報）をネットワークの同期信号に変換して、基地局装置２０に送出する。
【００７５】
［第２の同期信号変換装置の構成：図６］
次に、第２の同期信号変換装置２の構成について図６を用いて説明する。図６は、第２の同期信号変換装置２の構成ブロック図である。
図６に示すように、第２の同期信号変換装置２は、受信アンテナ１６と、同期信号取得部１１と、時刻情報取得部１２と、時刻情報同期部１３と、ネットワーク信号変換部２４と、ネットワーク信号送出部２５とを備えている。
ここで、受信アンテナ１６と、同期信号取得部１１と、時刻情報取得部１２と、時刻情報同期部１３は第１の同期信号変換装置と同様の構成及び動作であり、説明は省略する。
【００７６】
第２の同期信号変換装置２の特徴部分について説明する。
ネットワーク信号変換部２４は、時刻情報同期部１３から出力されるＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報を入力して、例えばＩＥＥＥ１５８８等のネットワーク規格に準拠した所定のフォーマットに変換して、当該同期時刻情報を含むネットワーク信号を生成する。
【００７７】
ネットワーク信号送出部２５は、ネットワーク信号変換部２４からのネットワーク信号を基地局装置２０に送出する。
基地局装置２０は、ネットワークインターフェース２０２を介して受信したネットワーク信号から同期時刻情報を抽出し、当該同期時刻情報から同期信号（基準クロック）を生成して、通信を実現する。
【００７８】
これにより、ＧＰＳ受信機を備えておらず、ＩＥＥＥ１５８８等に準拠したネットワーク信号を受信できない環境に設置されている基地局装置２０であっても、ネットワーク信号からＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報を抽出して基準クロックを生成することができるものである。
【００７９】
［第２の同期信号変換装置の効果］
第２の同期信号変換装置によれば、時刻情報同期部１３が、ＧＰＳ基準時刻に同期したシステム同期信号と、放送波の時刻情報とを用いて、放送波の時刻情報をシステム同期信号に合わせて補正することにより、ＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報を生成し、ネットワーク信号変換部２４が、ＩＥＥＥ１５８８等のネットワークのフォーマットに従って、当該同期時刻情報を含むネットワーク信号を生成し、ネットワーク信号送出部２５が、当該ネットワーク信号を、ネットワークインターフェース２０２を備えた基地局装置２０に出力するようにしているので、ＩＥＥＥ１５８８等に準拠したネットワーク信号を受信できない環境に設置されている基地局装置２０であっても、第２の同期信号変換装置からのネットワーク信号を受信してＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報を抽出し、基準クロックとして利用することができ、システム構築の自由度を増大させることができる効果がある。
【００８０】
［第３の同期信号変換装置：図７］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る同期信号変換装置（第３の同期信号変換装置）について図７を用いて説明する。図７は、第３の同期信号変換装置の構成ブロック図である。
第３の同期信号変換装置は、第１の同期信号変換装置と同様に、ＧＰＳ受信機を備えた受信側装置（通信装置）に接続されて用いられるものであり、疑似ＧＰＳ受信信号を受信側装置に提供するものである。
【００８１】
尚、上述した第１、第２の同期信号変換装置は、ＧＰＳ基準時刻に正確に同期した時刻情報が必要なＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ又は５Ｇの無線通信システムの基地局装置１０に接続されるものであるが、第３の同期信号変換装置は、公衆網のような正確な時刻情報を必要としない自営網の受信側装置を想定している。
例えば、工場内や建築現場等のローカルに閉じた環境にネットワークを構築する場合、当該ネットワークに含まれる機器同士は同期している必要があるものの、時刻が外部のネットワークと一致する必要はない。
【００８２】
図７に示すように、第３の同期信号変換装置３は、特徴部分として、第１の同期信号変換装置１の時刻情報取得部１２の代わりに、時刻初期設定部３４を備えた構成である。他の構成部分は第１の同期信号変換装置と同様である。
【００８３】
時刻初期設定部３４は、時刻情報同期部１３に対して任意の時刻情報を初期値として設定するものである。
これにより、第３の同期信号変換装置３の時刻情報同期部１３では、時刻初期設定部３４からの設定値を初期値として、内部クロックに基づいて自走して内部時刻情報を生成する。そして、同期時刻生成部３３では、内部時刻情報（又は内部時刻情報に特定時間を加算した補正時刻情報）を、ＧＰＳ基準時刻のタイミングで出力して同期時刻情報を生成することになる。
【００８４】
そして、ＧＰＳ時刻情報変換部１４で、同期時刻情報に対応する適切な疑似ＧＰＳ受信信号を生成して、疑似ＧＰＳ信号送出部１５から受信側装置に出力する。
第３の同期信号変換装置３では、放送波から時刻情報を取得して内部時刻を補正する処理を行わないため、同期信号変換装置の構成及び処理を簡易にすることができ、低コストで実現可能としている。
【００８５】
尚、第３の同期信号変換装置３の同期時刻生成部３３における動作は、図４とほぼ同様であるが、（ｄ）に示した放送波時刻情報が入力されず、（ｅ）の時刻情報補正部出力は、時刻初期設定部３３から設定された初期値に基づいて自走した時刻情報又はそれに特定時間を加算した補正時刻情報となる。
【００８６】
また、第３の同期信号変換装置３では、ＧＰＳ基準時刻に高精度で同期した正確な時刻情報は得られないものの、同期時刻情報によって、ＧＰＳ基準時刻に同期したタイミングの情報は得ることができる。
【００８７】
そして、第３の同期信号変換装置３からの疑似ＧＰＳ受信信号を受信した受信側装置では、疑似ＧＰＳ受信信号から取得した同期時刻情報に基づくタイミングに従って同期信号を生成して、通信に利用することができるものである。
更に、第３の同期信号変換装置３は、低コストで実現できるため、正確な時刻情報を必要としない様々な用途への利用を図ることが可能である。
【００８８】
［第３の同期信号変換装置の効果］
第３の同期信号変換装置によれば、時刻初期設定部３４備え、放送波から時刻情報を取得せずに、時刻情報同期部１３に任意の時刻を初期値として設定し、時刻情報同期部１３が、当該任意の時刻を初期値として自走して内部時刻情報を生成し、内部時刻情報をＧＰＳ基準時刻に同期した通信システムの同期信号のタイミングで補正して同期時刻情報を生成し、同期時刻情報を疑似ＧＰＳ受信信号に変換して出力するようにしているので、放送波を用いずに同期信号変換装置を簡易な構成及び処理で実現でき、ＧＰＳ信号を受信できない環境に設置された通信装置でも、疑似ＧＰＳ受信信号から算出した同期時刻情報に基づいて同期信号を生成することができ、無線通信システム構築の自由度を増大させることができる効果がある。
【００８９】
［第４の同期信号変換装置：図８］
次に、本発明の第４の実施の形態に係る同期信号変換装置（第４の同期信号変換装置）について図８を用いて説明する。図８は、第４の同期信号変換装置の概略を示す説明図である。
図８に示すように、第４の同期信号変換装置４は、受信側の装置と距離的に離れた場所に設置されており、無線によって疑似ＧＰＳ受信信号を送信する疑似ＧＰＳ受信信号送信アンテナ１７を備えた構成となっている。
第４の同期信号変換装置は、時刻情報あるいは位置情報を配信することを目的としたものであり、例えば、ＧＰＳ受信機を備えたＩｏＴ（Internet of Things）機器等に利用される。
【００９０】
［第４の同期信号変換装置４の構成：図９］
次に、第４の同期信号変換装置４の構成について図９を用いて説明する。図９は、第４の同期信号変換装置４の構成ブロック図である。
図９に示すように、第４の同期信号変換装置４は、受信アンテナ１６と、同期信号取得部１１と、時刻初期設定部３４と、時刻情報同期部１３と、ＧＰＳ時刻情報変換部４２と、位置情報設定部４１と、疑似ＧＰＳ信号送出部１５と、疑似ＧＰＳ受信信号送信アンテナ１７を備えている。
ここで、受信アンテナ１６と、同期信号取得部１１と、時刻情報同期部１３と、疑似ＧＰＳ信号送出部１５は、第１の同期信号変換装置における各部と同様のものであり、時刻初期設定部３４は、第３の同期信号変換装置と同様のものであるため、説明は省略する。
【００９１】
位置情報設定部４１は、受信側の装置に取得させたい位置情報（例えば、当該基地局の設置場所の位置情報）を記憶しておき、ＧＰＳ時刻情報変換部４２に設定する。
ＧＰＳ時刻情報変換部４２は、時刻情報同期部１３からの同期時刻情報と、位置情報設定部４１から設定された位置情報（設定位置情報）とを用いて、当該同期時刻情報における複数の衛星軌道情報と各衛星に対応した時刻を算出し、それらを合成した疑似ＧＰＳ受信信号を生成する。疑似ＧＰＳ受信信号は、受信した装置において、設定位置情報と同一の位置、及び同期時刻情報と同一の時刻が算出されるよう生成された信号である。
【００９２】
これにより、第４の同期信号変換装置４からの疑似ＧＰＳ受信信号を受信した装置では、疑似ＧＰＳ受信信号に含まれる複数の衛星の軌道情報と、各衛星に対応する時刻とに基づいて、同期時刻情報と同一の時刻を算出し、位置情報設定部４１から設定された位置情報と同一の位置を算出することができるものである。
【００９３】
また、第４の同期信号変換装置４では、第３の同期信号変換装置３と同様に、放送波から時刻情報を取得せずに、時刻初期設定部３３からの設定時刻を初期値として自走で内部時刻情報を生成する構成であるが、ＩｏＴ用途としては、十分な精度の時刻情報を提供することができるものである。
【００９４】
［第４の同期信号変換装置の効果］
第４の同期信号変換装置によれば、位置情報設定部４１が、予め設定されている受信側装置の位置情報をＧＰＳ時刻情報変換部４２に設定し、ＧＰＳ時刻情報変換部４２が、時刻情報同期部１３からの同期時刻情報と、位置情報設定部４１からの設定位置情報に基づいて、複数の衛星軌道情報及び各衛星に対応する時刻情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号を生成し、疑似ＧＰＳ受信信号送信アンテナ１７から当該疑似ＧＰＳ受信信号を無線送信するようにしているので、受信側の装置では、受信した疑似ＧＰＳ受信信号に基づいて、同期時刻情報と同一の時刻を算出すると共に、設定位置情報と同一の位置を算出することができ、ＧＰＳ信号を受信できない環境であっても、受信側の装置に正確な位置情報及びほぼ正確な時刻情報を取得させることができ、ＩｏＴ等のシステム構築の自由度を増大させることができる効果がある。
【００９５】
また、第４の同期信号変換装置では、疑似ＧＰＳ受信信号を受信する受信側装置を随時変更することが可能であり、変更する場合には、位置情報設定部４１の設定位置情報を、新たな受信装置の設置場所で更新すればよい。
【００９６】
［同期信号変換装置を備えた基地局装置］
上述した実施の形態では、無線通信システムの基地局に接続される同期信号変換装置として説明したが、上述したいずれかの同期信号変換装置を内部に備えた基地局装置を構成することも可能である。
ここで、第１、第２の同期信号変換装置は、公衆システムの基地局装置の内部に設けることが可能であるが、第３及び第４の同期信号変換装置は、自営システム等のローカルネットワークの基地局装置に適用される。
【００９７】
基地局装置内部に設けられた第１，第３，第４の同期信号変換装置は、ＧＰＳ受信機に疑似ＧＰＳ受信信号を出力し、基地局装置内部に設けられた第２の同期信号変換装置は、ネットワークインターフェースにＧＰＳ基準時刻に同期した同期時刻情報を含むネットワーク信号を出力する。
尚、請求項に記載した「受信機」は、ＧＰＳ受信機又はネットワークインターフェースに相当するものである。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、特にＧＰＳ信号を受信できない地域であってもＧＰＳに同期した時刻情報を利用したシステムを構築でき、システム構築の自由度を増大させることができる同期信号変換装置に適している。
【符号の説明】
【００９９】
１，２，３，４…同期信号変換装置、  １０，２０…基地局装置、  １１…同期信号取得部、  １２…時刻情報取得部、  １３…時刻情報同期部、  １４…ＧＰＳ時刻情報変換部、  １５…疑似ＧＰＳ信号送出部、  １６…受信アンテナ、  ２４…ネットワーク信号変換部、  ２５…ネットワーク信号送出部、  ３１…同期補正部、  ３２…時刻情報補正部、  ３３…同期時刻生成部、  ３４…時刻初期設定部、  ４１…位置情報設定部、  １０１…ＧＰＳアンテナ、  １０２…ＧＰＳ受信機、  ２０２…ネットワークインターフェース、    ３１１…同期タイミング補正部、  ３１２…同期カウンタ、  ３２１…時刻補正部、  ３２２…時刻カウンタ
【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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