(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位衛星システムからの無線信号に基づいて、第１のタイミング信号および当該第１のタイミング信号が示すタイミングに対応する時刻情報を取得する基準時刻取得部と、
複数に分岐した配線に接続されるとともに、対応する時刻情報を含む変調信号を前記第１のタイミング信号に同期して生成して前記配線上に送出する変調部と、
前記配線のいずれかの分岐に接続されるとともに、前記配線上を伝搬する前記変調信号を復調する１つ以上の復調部と、
いずれかの前記復調部での復調により取得された第２のタイミング信号および時刻情報に基づいて、測位衛星システムからの無線信号と互換性を有する第１の無線信号を送信する１つ以上の送信部とを備え、
前記第１のタイミング信号は周期的に出力され、
前記変調部は、前記変調信号を前記第１のタイミング信号が出力された時点を基準として前記配線上に送出し、
前記変調信号は、前記時刻情報に加えて同期ワードを含み、
前記復調部は、前記配線上を伝搬する前記変調信号に含まれる前記同期ワードを検出すると、当該検出された同期ワードに引き続く情報を復調データとして出力するとともに、当該同期ワードを検出した時点より予め定められた補正時間だけ前の時点を基準として前記第２のタイミング信号を出力する、時刻同期システム。
【請求項２】
前記基準時刻取得部において取得される前記第１のタイミング信号と実質的に同一である第３のタイミング信号を取得するとともに、前記第３のタイミング信号と前記復調部から出力される前記第２のタイミング信号との時間差を計測することで前記補正時間を決定する校正装置をさらに備える、請求項１に記載の時刻同期システム。
【請求項３】
前記送信部は、前記復調部から出力される第２のタイミングの周期より長い周期で、前記第１の無線信号を送信する、請求項１または２に記載の時刻同期システム。
【請求項４】
前記送信部からの前記第１の無線信号を復調して、第４のタイミング信号および当該第４のタイミング信号が示すタイミングに対応する時刻情報を取得する受信部をさらに備え、
前記第１の無線信号は、複数のワードからなるフレームとして構成されており、
前記受信部は、前記フレーム中のワードに対して複数回の畳込演算処理を実行する回路を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の時刻同期システム。
【請求項５】
前記送信部は、前記第１の無線信号が送信されない期間において、測位衛星システムからの無線信号を代替する第２の無線信号を送信する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の時刻同期システム。
【請求項６】
複数に分岐した配線のいずれかの位置に接続されるとともに、前記配線上を伝搬する変調信号を復調する復調部を備え、前記変調信号は、基準となる第１のタイミング信号および当該第１のタイミング信号が示すタイミングに対応する時刻情報に基づいて生成されるとともに、前記第１のタイミング信号に同期して前記配線上に送出されたものであり、
前記復調部での復調により取得された第２のタイミング信号および時刻情報に基づいて、測位衛星システムからの無線信号と互換性を有する無線信号を送信する送信部を備え、
前記第１のタイミング信号は周期的に出力され、
前記変調信号は、前記第１のタイミング信号が出力された時点を基準として前記配線上に送出され、
前記変調信号は、前記時刻情報に加えて同期ワードを含み、
前記復調部は、前記配線上を伝搬する前記変調信号に含まれる前記同期ワードを検出すると、当該検出された同期ワードに引き続く情報を復調データとして出力するとともに、当該同期ワードを検出した時点より予め定められた補正時間だけ前の時点を基準として前記第２のタイミング信号を出力する、送信装置。
【請求項７】
測位衛星システムからの第１の無線信号に基づいて生成される変調信号を受信する受信部と、
前記受信部からのタイミング信号および時刻情報に基づいて、前記測位衛星システムからの第１の無線信号と互換性を有する第２の無線信号を送信する送信部とを備え、
前記第２の無線信号は、位置と、時刻と、タイミングと、認証情報とを含み、
前記変調信号は、前記測位衛星システムからの基準タイミング信号および当該基準タイミング信号が示すタイミングに対応する時刻情報に基づいて生成されるとともに、前記基準タイミング信号が出力された時点を基準として送信され、
前記変調信号は、前記基準タイミング信号が示すタイミングに対応する時刻情報および同期ワードを含み、
前記受信部は、前記変調信号に含まれる前記同期ワードを検出すると、当該同期ワードを検出した時点より予め定められた補正時間だけ前の時点を基準として前記タイミング信号を出力する、送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、時刻同期システムおよび当該時刻同期システムに用いられる送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の装置間で時刻同期を必要とするシステムにおいて、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）などの測位衛星システム（Global  Navigation  Satellite  System：ＧＮＳＳ）を利用する方法が一般化している。典型的には、ＣＤＭＡ（Code  Division  Multiple  Access）方式の移動体通信基地局（以下、単に「基地局」とも称す。）では、実用当初から、ＧＮＳＳからの無線信号（以下、「ＧＮＳＳ信号」とも称す。）を用いて、データ送受信制御に必要なシステム同期を実現していた。【０００３】
典型的な構成としては、各基地局にＧＮＳＳの受信機を設置し、その受信機から出力されるタイミング信号（ＧＰＳの場合には、ＰＰＳ（Pulse  Per  Second）信号など）および時刻メッセージに基づいて、各基地局が時刻を管理することで、複数の基地局間での時刻同期を実現する（非特許文献１なども参照）。【０００４】
増大するトラフィックに対応するため、ＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄと称される通信技術が実用化されつつあり、さらに、５Ｇと称される次世代移動体通信システムについても技術的な検討および開発が進んでいる（非特許文献２なども参照）。ＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄは、スループットを高める技術として、ＭＩＭＯ（multiple-input  and  multiple-output）およびＣｏＭＰ（Coordinated  Multiple  Point  transmission/reception）などを含んでおり、このような技術を実現するためには、より精度の高い時刻同期が必要になる。【０００５】
また、周波数の利用効率を高めて通信容量を増大させるアプローチとして、セルの小型化も進められており、フェムトセルと称される超小型基地局も実用化されている。このような超小型基地局についても、通常の基地局と同様にシステム同期を実現する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】新井薫、村上誠、「ＩＴＵ−Ｔにおける網同期技術の標準化動向」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２０１５年１２月
【非特許文献２】田岡他、「ＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄにおけるＭＩＭＯおよびセル間協調送受信技術」、ＮＴＴ  ＤＯＣＯＭＯテクニカル・ジャーナル  Ｖｏｌ．１８  Ｎｏ．２、２０１０年７月
【非特許文献３】「ＩＭＥＳユーザインタフェース仕様書（ＩＳ−ＩＭＥＳ）」、宇宙航空研究開発機構、２０１６年１０月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したような超小型基地局は、例えば、ユーザの自宅などの屋内に設置することが想定される。このような屋内に設置される超小型基地局は、ＧＮＳＳ信号を受信することができない、あるいは、受信されるＧＮＳＳ信号の強度が十分ではない場合も多く、従前の基地局に採用されているような時刻同期を実現できないという課題がある。【０００８】
本技術は、このような課題などを考慮したものであって、ＧＮＳＳ信号を受信できない位置に設置された複数の装置に対して時刻同期を実現できるシステムを提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある局面に従う時刻同期システムは、測位衛星システムからの無線信号に基づいて、第１のタイミング信号および当該第１のタイミング信号が示すタイミングに対応する時刻情報を取得する基準時刻取得部と、複数に分岐した配線に接続されるとともに、対応する時刻情報を含む変調信号を第１のタイミング信号に同期して生成して配線上に送出する変調部と、配線のいずれかの分岐に接続されるとともに、配線上を伝搬する変調信号を復調する１つ以上の復調部と、いずれかの復調部での復調により取得された第２のタイミング信号および時刻情報に基づいて、測位衛星システムからの無線信号と互換性を有する第１の無線信号を送信する１つ以上の送信部とを含む。【００１０】
好ましくは、記第１のタイミング信号は周期的に出力され、変調部は、変調信号を第１のタイミング信号が出力された時点を基準として配線上に送出し、変調信号は、時刻情報に加えて同期ワードを含む。【００１１】
好ましくは、復調部は、配線上を伝搬する変調信号に含まれる同期ワードを検出すると、当該検出された同期ワードに引き続く情報を復調データとして出力するとともに、当該同期ワードを検出した時点より予め定められた補正時間だけ前の時点を基準として第２のタイミング信号を出力する。【００１２】
好ましくは、時刻同期システムは、基準時刻取得部において取得される第１のタイミング信号と実質的に同一である第３のタイミング信号を取得するとともに、第３のタイミング信号と復調部から出力される第２のタイミング信号との時間差を計測することで補正時間を決定する校正装置をさらに含む。【００１３】
好ましくは、送信部は、復調部から出力される第２のタイミングの周期より長い周期で、第１の無線信号を送信する。【００１４】
好ましくは、第１の無線信号は、所定の基準日からの経過週と週初めからの通算秒との情報を含む第１のフォーマット、および、西暦年、月、日、時、分、秒の情報を含む第２のフォーマットのうち、少なくとも一方をサポートする。【００１５】
好ましくは、第１の無線信号は、複数のワードからなるフレームとして構成されており、フレームを構成する複数のワードの先頭は送信周期の開始時点に対応付けられており、フレーム中の１番目のワードは、予め定められた値に固定される。【００１６】
好ましくは、時刻同期システムは、送信部からの第１の無線信号を復調して、第４のタイミング信号および当該第４のタイミング信号が示すタイミングに対応する時刻情報を取得する受信部をさらに含み、受信部は、１番目のワードに対して複数回の畳込演算処理を実行する回路を含む。【００１７】
好ましくは、送信部は、第１の無線信号が送信されない期間において、測位衛星システムからの無線信号を代替する第２の無線信号を送信する。【００１８】
好ましくは、配線は、共同聴視システムの信号線、ケーブルテレビの信号線、および、通信用の信号線のうち少なくともいずれかを含む。【００１９】
好ましくは、第１の無線信号は、基準時刻取得部により取得される時刻情報に基づいて算出される所定長さのメッセージを含む。【００２０】
さらに好ましくは、所定長さのメッセージは、シークレットキーおよび時刻情報を入力として、暗号学的ハッシュ関数に従って算出される。【００２１】
本発明のある局面に従う時刻同期システムは、測位衛星システムからの無線信号に基づいて、第１のタイミング信号および当該第１のタイミング信号が示すタイミングに対応する時刻情報を取得する基準時刻取得部と、複数に分岐した配線に接続されるとともに、対応する時刻情報を含む変調信号を第１のタイミング信号に同期して生成して配線上に送出する変調部とを含む。配線の分岐には、配線上を伝搬する変調信号を復調する復調部を接続するための１つ以上のターミナルが設けられる。【００２２】
本発明のある局面に従う送信装置は、複数に分岐した配線のいずれかの位置に接続されるとともに、配線上を伝搬する変調信号を復調する復調部を含み。変調信号は、基準となる第１のタイミング信号および当該第１のタイミング信号が示すタイミングに対応する時刻情報に基づいて生成されるとともに、第１のタイミング信号に同期して配線上に送出されたものである。送信装置は、復調部での復調により取得された第２のタイミング信号および時刻情報に基づいて、測位衛星システムからの無線信号と互換性を有する無線信号を送信する送信部を含む。【００２３】
本発明のある局面に従う送信装置は、測位衛星システムからの第１の無線信号に基づいて生成される第１のタイミング信号を受信する受信部と、受信部により受信される信号および時刻情報に基づいて、測位衛星システムからの無線信号と互換性を有する第２の無線信号を送信する送信部とを含む。第２の無線信号は、位置と、時刻と、タイミング信号と、認証情報とを含む。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のある実施の形態によれば、ＧＮＳＳ信号を受信できない位置に設置された複数の装置に対して時刻同期を実現できるシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態に従う時刻同期システムを含む移動体通信システムの一例を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に従う時刻同期システムを含む移動体通信システムの一例を示す模式図である。
【図３】本実施の形態に従う時刻同期システムを含む移動体通信システムの一例を示す模式図である。
【図４】本実施の形態に従う移動体通信システムに含まれる基地局の構成例を示す模式図である。
【図５】本実施の形態に従う時刻同期システムを含む移動体通信システムの一例を示す模式図である。
【図６】本実施の形態に従う時刻同期システムを含む移動体通信システムの一例を示す模式図である。
【図７】本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ２変調器の回路構成例を示すブロック図である。
【図８】本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ２変調器にて生成される伝送ＲＦ信号の構造例を示す図である。
【図９】本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ２復調器の回路構成例を示すブロック図である。
【図１０】本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３送信機の回路構成例を示すブロック図である。
【図１１】本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３送信機から送信される信号のメッセージタイプ（ＭＴ）の一例を示す図である。
【図１２】本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＳ信号として用いられるメッセージフォーマットのフレーム構造の一例を示す図である。
【図１３】本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３送信機から送信される信号のメッセージタイプ（ＭＴ）の別の一例を示す図である。
【図１４】本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＳ信号として用いられるメッセージフォーマットのフレーム構造の一例を示す図である。
【図１５】本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＳ信号として用いられるメッセージフォーマットのフレーム構造の一例を示す図である。
【図１６】本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３送信機から送信される信号のメッセージタイプ（ＭＴ）のさらに別の一例を示す図である。
【図１７】本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として用いられるメッセージフォーマットのフレーム構造の一例を示す図である。
【図１８】本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として用いられるメッセージフォーマットのフレーム構造の一例を示す図である。
【図１９】本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３送信機から送信される信号のメッセージタイプ（ＭＴ）のさらに別の一例を示す図である。
【図２０】本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として用いられるメッセージフォーマットのフレーム構造の一例を示す図である。
【図２１】本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として用いられるメッセージフォーマットのフレーム構造の一例を示す図である。
【図２２】本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として送信されるタイミングコードの一例を説明するための図である。
【図２３】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＳ３送信機から送信されるメッセージの一例を説明するための図である。
【図２４】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＳ３送信機から送信されるメッセージの別の一例を説明するための図である。
【図２５】本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３送信機からＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成および送信する際の処理手順を示すフローチャートである。
【図２６】本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３受信機の回路構成例を示すブロック図である。
【図２７】本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３受信機におけるテレメトリワードを含むメッセージの受信処理を説明するための図である。
【図２８】本実施の形態に従う時刻同期システムにおいて採用されるメッセージの構成を説明するための図である。
【図２９】本実施の形態に従う時刻同期システムにおいて送信される信号に含まれる情報の一例を説明するための図である。
【図３０】本実施の形態に従う時刻同期システムにおいて認証コードの生成方法の一例を説明するための図である。
【図３１】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のデータ出力フォーマットの一例を示す図である。
【図３２】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のデータ出力フォーマットの一例を示す図である。
【図３３】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のデータ出力フォーマットの一例を示す図である。
【図３４】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のデータ出力フォーマットの一例を示す図である。
【図３５】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のデータ出力フォーマットの一例を示す図である。
【図３６】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のデータ出力フォーマットの一例を示す図である。
【図３７】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のデータ出力フォーマットの一例を示す図である。
【図３８】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のデータ出力フォーマットの一例を示す図である。
【図３９】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のデータ出力フォーマットの一例を示す図である。
【図４０】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のデータ出力フォーマットの一例を示す図である。
【図４１】本実施の形態に従う時刻同期システムにおいて生じる伝送遅延を説明するための図である。
【図４２】本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるタイミング校正装置の適用例を説明するための図である。
【図４３】本実施の形態に従う時刻同期システムに提供されるタイミング校正装置の回路構成例を示すブロック図である。
【図４４】本実施の形態に従う時刻同期システムにおける遅延時間の自動補正機能を説明するための図である。
【図４５】本実施の形態の変形例１に従う時刻同期システムを含む移動体通信システムの一例を示す模式図である。
【図４６】図４５に示す移動体通信システムに含まれる基地局の構成例を示す模式図である。
【図４７】本実施の形態の変形例２に従う時刻同期システムを含む移動体通信システムの一例を示す模式図である。
【図４８】図４７に示す移動体通信システムに含まれる基地局の構成例を示す模式図である。
【図４９】本実施の形態の変形例３に従う時刻同期システムを含む移動体通信システムの一例を示す模式図である。
【図５０】本実施の形態の変形例４に従う時刻同期システムを含む移動体通信システムの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２７】
＜Ａ．システム概要＞
まず、本実施の形態に従う時刻同期システムの概要について説明する。以下では、本実施の形態に従う時刻同期システムの典型的な応用例として、フェムトセルなどの基地局を含む移動体通信システムでの時刻同期に適用した場合の構成について説明するが、説明する構成に限らず、任意の装置またはシステムに適用することができる。
【００２８】
（ａ１：実装例１）
図１〜図３は、本実施の形態に従う時刻同期システムを含む移動体通信システム１の一例を示す模式図である。図１〜図３に示す移動体通信システム１は、一例として、既設の建屋１０内に複数の基地局３００−１，３００−２，・・・（以下、「基地局３００」と総称する場合もある。）を新たに設置することで構成されるとする。典型的には、基地局３００は、建屋１０内の部屋毎に設置される。
【００２９】
基地局３００は、ＧＮＳＳ信号を受信してシステム同期を実現できる受信機を有しているとする。時刻同期システムは、基地局３００に対して、ＧＮＳＳ信号を補完する疑似的な信号を提供することで、基地局３００を含む移動体通信システムにおけるシステム同期を実現する。本実施の形態においては、一例として、公知の「ＩＭＥＳ（Indoor  Messaging  System）信号」と称されるＧＮＳＳ信号を補完するための疑似的な信号をベースにした、時刻同期に適した代替信号を用いることとする（ＩＭＥＳ信号については、非特許文献３などを参照のこと）。
【００３０】
以下の説明においては、基地局３００に対して提供される、システム同期のための信号を「ＩＭＥＳ−ＴＳ（Indoor  Messaging  System  -  Timing  Sync）」または「ＩＭＥＳ−ＴＳ信号」とも記載する。
【００３１】
ＩＭＥＳ−ＴＳ信号は、典型的には、位置（Position）、時刻（Clock）、タイミング信号（Timing）を含む。これらの情報の詳細については後述する。さらに、ＩＭＥＳ−ＴＳ信号には、認証コード（Authentication  Code）などを含めるようにしてもよい。認証コードは、典型的には、受信された位置や時刻などの情報についての完全性または真正性を確保するような目的で利用される。このような認証コードの詳細についても後述する。
【００３２】
認証コードをさらに含むＩＭＥＳ−ＴＳ信号を、「ＩＭＥＳ−ＴＡＳ（Indoor  Messaging  System  -  Timing  Authentication  Sync）」または「ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号」とも記載する。このようなＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号は、例えば、スマートフォンや携帯電話などの移動体端末に対して提供されてもよい。
【００３３】
説明の便宜上、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号について説明するが、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号から認証コードを除いたＩＭＥＳ−ＴＳ信号についても同様に適用できることは自明である。
【００３４】
本実施の形態においては、既存のＩＭＥＳに対して後方互換性および上位互換性を有する時刻同期システムを例示するが、このようなＩＭＥＳベースの信号を採用するのは便宜上のものであり、任意の信号形式を採用することができる。つまり、本発明の技術的範囲は、公知のＩＭＥＳに関連する技術に限定されるものではなく、請求の範囲の記載に基づいて判断されるべきである。
【００３５】
移動体通信システム１においては、それぞれの基地局３００−１，３００−２，・・・がＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を受信できる位置に、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を供給するための送信ユニット２００−１，２００−２，・・・（以下、「送信ユニット２００」と総称する場合もある。）がそれぞれ設置される。さらに、それぞれの送信ユニット２００に対して、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成するための信号（以下、「伝送ＲＦ（Radio  Frequency）信号」とも称す。）を供給される基準ユニット１００が設置される。図１に示す移動体通信システム１においては、既設の建屋１０毎に１つの基準ユニット１００が設置される構成を想定する。基準ユニット１００から提供される伝送ＲＦ信号に基づいて送信ユニット２００−１，２００−２，・・・がＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号をそれぞれ生成し、基地局３００−１，３００−２，・・・は、それぞれのＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を受信することで、現在時刻を決定することができる。
【００３６】
送信ユニット２００から基地局３００へのＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号は、無線で送信されることが想定されている。基準ユニット１００から送信ユニット２００への伝送ＲＦ信号の送信は、無線であってもよいが、基本的には、有線で送信されることが想定されている。
【００３７】
一例として、既設の建屋１０に複数の基地局３００を新設することを想定すると、建屋１０に新たに信号線を敷設してもよいし、既設の建屋１０に存在する既設ケーブルを利用するようにしてもよい。このような既設ケーブルとしては、電話線、通信線、電力線、アンテナ配線などを利用できる。また、信号を伝送するための媒体は、導体（メタル配線）であってもよいし、光ファイバであってもよい。
【００３８】
本実施の形態においては、建屋１０に設置されている共同聴視システムを利用する場合を一例として想定する。この場合、共同聴視システムを構成するアンテナ配線１６が利用される。アンテナ配線１６は、混合増幅器１２から建屋１０内に張り巡らされており、アンテナ配線１６の経路上には、テレビジョン装置と接続するための１または複数のターミナル１８が設置される。例えば、ターミナル１８は部屋毎に設置されてもよい。
【００３９】
上述したように、送信ユニット２００は、測位衛星システムからの第１の無線信号に基づいて生成される第１のタイミング信号を受信する。そして、送信ユニット２００は、受信部により受信される信号および時刻情報に基づいて、測位衛星システムからの無線信号と互換性を有する第２の無線信号（ＩＭＥＳ−ＴＳ信号／ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号）を送信する。ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号は、位置と、時刻と、タイミング信号と、認証情報とを含む。
【００４０】
基準ユニット１００は、混合増幅器１２を介して、アンテナ配線１６と電気的に接続される。送信ユニット２００の各々は、いずれかのターミナル１８を介して、基準ユニット１００と電気的に接続される。すなわち、基準ユニット１００から出力された伝送ＲＦ信号は、混合増幅器１２およびアンテナ配線１６を介して、それぞれの送信ユニット２００へ提供され、送信ユニット２００の各々は、基準ユニット１００からの伝送ＲＦ信号に基づいてＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成し、基地局３００へ送信する。アンテナ配線１６の分岐には、アンテナ配線１６上を伝搬する伝送ＲＦ信号を復調する送信ユニット２００を接続するための１つ以上のターミナル１８が設けられる。このような構成を採用することで、基地局３００を含む移動体通信システムにおけるシステム同期を実現できる。
【００４１】
本実施の形態に従う時刻同期システムにおいては、処理および機能が階層的に構成されており、処理および機能の各階層を「セグメント」とも称する。より具体的には、図３に示すように、ＧＮＳＳ信号などから必要な情報を取得する処理および機能を「セグメント１」または「Ｓ１」と称する。ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号またはＩＭＥＳ−ＴＳ信号の生成に必要な情報を伝送する処理および機能を「セグメント２」または「Ｓ２」と称する。ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号またはＩＭＥＳ−ＴＳ信号の生成および送信に係る処理および機能を「セグメント３」または「Ｓ３」と称する。
【００４２】
以下の説明においては、いずれのセグメントに属する機能であるかを示すために、「Ｓ１」、「Ｓ２」、「Ｓ３」などの記載を付加して説明する。
【００４３】
基準ユニット１００は、ＧＮＳＳアンテナ１０２を介して受信されるＧＮＳＳ信号を処理するためのＧＮＳＳ受信機１１０と、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成するための伝送ＲＦ信号を生成するＳ２変調器１２０（Ｓ２ＴＸ）とを含む。ＧＮＳＳ受信機１１０およびＳ２変調器１２０を基準ユニット１００内に実装した構成例を示すが、それぞれの装置を独立に実装してもよい。ＧＮＳＳ受信機１１０およびＳ２変調器１２０の詳細については後述する。
【００４４】
典型的には、基準ユニット１００は、ＧＮＳＳ信号に基づいて時刻同期の基準となる情報を取得するが、時刻同期の基準となる情報については、ＧＮＳＳ信号に限らず、他の情報を用いてもよい。
【００４５】
基準ユニット１００が認証コードを生成するためのシークレットキーを送信ユニット２００へ提供するようにしてもよい。この場合には、基準ユニット１００は、任意の認証サーバ１０８が発行するシークレットキーを受信し、そのシークレットキーを含む伝送ＲＦ信号を送信ユニット２００へ送信するようにしてもよい。なお、シークレットキーは、複数の送信ユニット２００の間でユニークなものを用いることが好ましい。そのため、基準ユニット１００は、ある送信ユニット２００に向けられたシークレットキーと、当該シークレットキーの送信先を示す識別情報とを組合せて、伝送ＲＦ信号に組入れるようにしてもよい。
【００４６】
認証サーバ１０８と基準ユニット１００との間は、インターネットやプライベートネットワークなどのネットワーク１０９を介して通信可能に構成されていてもよい。
【００４７】
送信ユニット２００は、基準ユニット１００から提供される時刻情報に基づいて、認証コードを生成する。すなわち、認証コードは、基準時刻取得部として機能するＧＮＳＳ受信機１１０により取得される時刻情報に基づいて算出される所定長さのメッセージに相当する。このような認証コードとしては、例えば、時刻の現在値などに依存するワンタイムパスワード（ＴＯＴＰ：Time-Based  One-Time  Password）を用いることができる。以下、認証コードを「ＴＯＴＰ」とも称す。このようなＴＯＴＰを位置および時刻の情報と組合せて送信することで、位置の認証などを実現することができる。
【００４８】
送信ユニット２００は、Ｓ２変調器１２０から送信される伝送ＲＦ信号を復調するＳ２復調器２１０（Ｓ２ＲＸ）と、Ｓ２復調器２１０の復調結果からＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成するＳ３送信機２２０（Ｓ３ＴＸ）とを含む。Ｓ２復調器２１０およびＳ３送信機２２０を送信ユニット２００内に実装した構成例を示すが、それぞれの装置を独立に実装してもよい。Ｓ２復調器２１０およびＳ３送信機２２０の詳細については後述する。
【００４９】
図４は、本実施の形態に従う移動体通信システム１に含まれる基地局３００の構成例を示す模式図である。図４を参照して、基地局３００は、セルエリア内の移動体端末との間で無線信号を遣り取りする無線送受信部３１０と、ＧＮＳＳ信号およびＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を受信するＳ３受信機３２０（Ｓ３ＲＸ）とを含む。
【００５０】
無線送受信部３１０には移動体端末との間の無線信号の送受信に用いるアンテナ３４０が接続されており、Ｓ３受信機３２０にはＧＮＳＳ信号またはＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を受信するためのアンテナ３４０が接続されている。基地局３００は任意の通信方式をサポートするように構成されてもよい。一例として、基地局３００がＴＤ−ＬＴＥ（Time  Division  Long  Term  Evolution）をサポートする場合には、無線送受信部３１０としても、時分割多重で移動体端末とデータを遣り取りするための構成が採用される。なお、基地局３００については、ＴＤ−ＬＴＥに加えて、ＦＤＤ−ＬＴＥ（Frequency  Division  Duplex  Long  Term  Evolution）をサポートするように構成してもよい。無線送受信部３１０の構成については公知であるので、詳細な説明は行わない。Ｓ３受信機３２０の詳細については後述する。
【００５１】
上述したように、本実施の形態によれば、既設の設備を最大限利用して、移動体通信システム１を実現できる。既設の設備を利用して基地局３００を設置する場合には、図２に示すように、基準ユニット１００および１または複数の送信ユニット２００を新たに設置するだけで済む。なお、同一の送信ユニット２００から送信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を複数の基地局３００が利用するようにしてもよい。そのため、新たに設置される基地局３００の数と同数の送信ユニット２００を新たに設置しなくてもよい。
【００５２】
このように、超小型基地局などの基地局３００を新たに設置する必要がある場合などにおいて、本実施の形態に従う時刻同期システムを利用することで、より低コストで実現することができる。
【００５３】
（ａ２：実装例２）
上述の図１および図２には、建屋１０毎に基準ユニット１００を設置する例を示したが、単一の基準ユニット１００を複数の建屋１０の間で共有するような構成を採用してもよい。以下、図１および図２に示す移動体通信システム１に比較して、基準ユニット１００の数を低減できる構成について例示する。
【００５４】
図５および図６は、本実施の形態に従う時刻同期システムを含む移動体通信システム２の一例を示す模式図である。図５および図６に示す移動体通信システム２は、図１〜図３に示す移動体通信システム１と同様に、既設の建屋１０内に複数の基地局３００−１，３００−２，・・・を新たに設置することで構成されるとする。
【００５５】
ここで、既設の建屋１０にはケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）が導入されているとする。すなわち、ＣＡＴＶ網の引込線２０が混合増幅器１２に接続されているとする。このような構成においては、ＣＡＴＶ網のいずれかに基準ユニット１００を設置して、ＣＡＴＶ網を介して伝送ＲＦ信号を送信することで、複数の建屋１０においてＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を利用することができる。
【００５６】
具体的な構成としては、図５に示すように、ＣＡＴＶ放送局のヘッドエンド３０には、複数のＣＡＴＶ網を構成する伝送線３２が接続されており、伝送線３２の各々には受信分配器３４が接続されている。受信分配器３４は、ＣＡＴＶ放送局からの信号を復調および分配して、複数の引込線２０を介して複数の建屋へ信号をそれぞれ送信する。
【００５７】
一般的には、伝送線３２は、同軸ケーブルまたは光ケーブルが用いられる。本実施の形態に従う時刻同期システムは、伝送線３２の種類に制限されることなく適用が可能である。
【００５８】
上述したように、本実施の形態によれば、既設の設備を最大限利用して、多数の移動体通信システム１をより低コストで実現できる。既設の設備を利用して基地局３００を設置する場合には、図６に示すように、既設の建屋１０については、既設のＣＡＴＶ網の引込線２０を含めて何ら改造する必要がなく、既設のＣＡＴＶ網に基準ユニット１００を設置するとともに、既設のアンテナ配線１６およびターミナル１８を用いて、必要な場所に、１または複数の送信ユニット２００を設置するだけで済む。なお、同一の送信ユニット２００から送信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を複数の基地局３００が利用するようにしてもよい。そのため、新たに設置される基地局３００の数と同数の送信ユニット２００を新たに設置しなくてもよい。
【００５９】
このように、ＣＡＴＶ網などの既設の設備を利用することで、超小型基地局などの基地局３００を新たに設置する必要がある場合であっても、必要数の送信ユニット２００に加えて、ＣＡＴＶの放送局などに基準ユニット１００を設置すれば、すべての基地局３００の間でシステム同期を実現できる。そのため、多数の基地局３００を設置する場合であっても、導入コストを抑制して、普及を図ることができる。
【００６０】
なお、ＣＡＴＶ網に限らず、複数の建屋に対して何らかの信号を送受信可能な伝送線が設置されている場合には、そのような伝送線を利用して、本実施の形態に従う時刻同期システムを実装することもできる。例えば、地区の防災連絡網などを利用するようにしてもよい。
【００６１】
（ａ３：システム同期の精度）
図１および図５を参照して、システム同期は、基地局３００がそれぞれ提供するセルエリア間でのタイミングずれを予め定められた上限値以下に抑えることを含み得る。例えば、基地局３００−１，３００−２，３００−３，３００−４がそれぞれ提供するセルエリア３５０−１，３５０−２，３５０−３，３５０−４を想定する。図１および図５に示す例においては、セルエリア３５０−１とセルエリア３５０−２とが重複している。本実施の形態に従う時刻同期システムを用いることで、この重複しているセルエリア同士のタイミングずれＴｅｒｒ１−２を、例えば、±５００ナノ秒以下に抑制することができる。同様に、セルエリア３５０−１とセルエリア３５０−３とのタイミングずれＴｅｒｒ１−３についても、同程度の精度に維持できる。また、通常の基地局（図示しない）が提供するセルエリア４００と基地局３００−４が提供するセルエリア３５０−４との間のタイミングずれＴｅｒｒ３−ｏｕｔについても、同程度の精度に維持できる。このような精度は、図１〜図３に示す移動体通信システム１において、基準ユニット１００と送信ユニット２００との間のタイミングずれは、±５００ナノ秒以下に抑制することが実現できる。
【００６２】
（ａ４：小括）
上述したように、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいては、基準ユニット１００が管理する基準時刻に基づく伝送ＲＦ信号を伝送線に重畳して複数のターミナル１８へ分配する。ターミナル１８の各々に接続された送信ユニット２００は、分配された伝送ＲＦ信号を受けて、ＧＮＳＳ信号を受信可能な基地局３００に対して、ＧＮＳＳ信号と互換性のあるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を無線送信する。基地局３００は、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号に基づいてシステム同期を実現する。
【００６３】
本実施の形態に従う時刻同期システムにおいては、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号は基地局３００の近傍に設置される送信ユニット２００にて生成および供給されるので、基準ユニット１００から送信ユニット２００までの伝送経路についての制約が少なくて済む。そのため、既設設備を利用することができ、大量の基地局３００を設置しなければならない場合であっても、そのコストを低減できる。
【００６４】
（ａ５：提供可能サービス）
本実施の形態に従う時刻同期システムは、以下のようなサービスを提供することができる。
【００６５】
（１）屋内における測位サービスの提供
ＧＮＳＳ（ＧＰＳや準天頂衛星（Quasi-Zenith  Satellite  System：ＱＺＳＳ）など）からのＧＮＳＳ信号を受信できない屋内であっても、ＧＮＳＳと互換性を有する測位サービスおよび階層情報を提供できる。
【００６６】
（２）ＧＮＳＳに同期した時刻情報の提供
ＧＮＳＳに同期した西暦年、月、日、時、分、秒の情報を提供できる。うるう年やうるう秒についても考慮される。
【００６７】
（３）ＧＮＳＳに同期したタイミング源の提供
ＧＮＳＳ（ＧＰＳやＱＺＳＳなど）に同期したタイミング信号（例えば、１秒パルス信号／１ＰＰＳ信号）を提供できる。
【００６８】
（４）ＧＮＳＳに同期した周波数源の提供
ＧＮＳＳ（ＧＰＳやＱＺＳＳなど）との比較校正に利用できる周波数源（クロック）を提供できる。
【００６９】
（５）位置および時刻を利用した認証サービスの提供
「いつ」および「どこで」を証明するための認証サービス（例えば、後述するＴＯＴＰ）を提供できる。クラウドサービスやＥコーマスサービスなどにおいて、「だれが」を証明するためのユーザ認証に加えて、「いつ」および「どこで」という制約を制御できる。このような認証サービスを利用することで、例えば、クラウドサービスに対するジオフェンスとして優位に機能する。
【００７０】
（６）コンプレックスなＩＤ情報の提供
ネットワークに接続されたＩＭＥＳ−Ｓ３送信機から移動体端末などに対して、メッセージ通知やチケット発行などに用いることが可能なコンプレックスなＩＤ情報を放送できる。
【００７１】
（７）災害情報の屋内配信または屋内放送
ＱＺＳＳなどが放送する災害情報（Disaster  Message）を受信して、屋内に存在する移動体端末などに対して配信または放送する機能を提供する。より具体的には、ＱＺＳＳから放送される災害情報を受信する機能、および、ＩＭＥＳメッセージフォーマットに適合したメッセージを生成する機能を、基準ユニット１００に実装する。このような構成を採用することにより、ＱＺＳＳからの無線信号を受信できない位置（例えば、屋内や宅内）に存在している移動体端末であっても、災害情報を受信して、ユーザへ報知することができる。このような機能によって、屋内防災システムを実現できる。
【００７２】
以下、本実施の形態に従う時刻同期システムを含む移動体通信システムを構成する各装置の詳細について説明する。
【００７３】
＜Ｂ．基準ユニット１００の基準時刻の取得＞
基準ユニット１００は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおける基準となる時刻を取得する。この時刻の取得方法としては、任意の方法が想定される。本実施の形態に従う時刻同期システムにおいては、ＧＮＳＳ信号またはＰＴＰ（Precision  Time  Protocol）技術を用いることとする。
【００７４】
ＧＮＳＳ信号を用いる場合には、基準ユニット１００には、ＧＮＳＳ受信機１１０が実装される。ＧＮＳＳ受信機１１０は、ＧＮＳＳ信号を受信して、少なくとも時刻情報を含む各種情報を取得する。
【００７５】
ＧＮＳＳ受信機１１０が基準時刻を取得するためのＧＮＳＳ信号は、任意のものを採用することができる。ＧＮＳＳとしては、代表的なものとして、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global  Navigation  Satellite  System）、ＳＢＡＳ（Satellite-based  augmentation  system）、北斗測位衛星システム（BeiDou  Navigation  Satellite  System）、Ｇａｌｉｌｅｏ、準天頂衛星（Quasi-Zenith  Satellite  System：ＱＺＳＳ）などが知られている。基準ユニット１００が設置される位置で受信可能な任意のＧＮＳＳ信号を利用できる。
【００７６】
ＧＮＳＳ信号を受信するためのＧＮＳＳ受信機１１０としては、汎用的な装置を採用できる。ＧＮＳＳ受信機１１０は、受信したＧＮＳＳ信号に基づいて、ＰＶＴ（位置・時間・速度）演算を行う。ＧＮＳＳ受信機１１０は、これらのＰＶＴ演算によって得られた、位置情報、時刻情報、周波数信号などの情報、および、タイミング信号（ＧＰＳの場合には、１ＰＰＳ信号）を出力する。
【００７７】
このように、ＧＮＳＳ受信機１１０は、ＧＮＳＳからの無線信号（ＧＮＳＳ信号）に基づいて、タイミング信号（例えば、１ＰＰＳ信号）およびタイミング信号が示すタイミングに対応する時刻情報を取得する基準時刻取得部として機能する。
【００７８】
ＧＮＳＳ信号に代えて、または、ＧＮＳＳ信号に加えて、ＰＴＰ技術を用いて時刻同期の基準を取得してもよい。ＰＴＰ技術の典型例として、ＩＥＥＥ（Institute  of  Electrical  and  Electronic  Engineers）１５８８（ＰＴＰ）またはＩＥＥＥ１５８８ｖ２（ＰＴＰｖ２）に規定されるプロトコルに従うスレーブクロック１０４を採用してもよい（図２および図３参照）。スレーブクロック１０４は、図示しないグランドマスタークロックとの間で時刻同期しており、Ｓ２変調器１２０に対して、時刻同期の基準となる情報を提供する。スレーブクロック１０４に同期するクロックをさらに接続する場合には、スレーブクロック１０４をグランドスレーブクロックとして実装してもよい。なお、スレーブクロック１０４は、ＧＮＳＳ受信機１１０においてＧＮＳＳ信号を受信できない場合のバックアップとして設置しておいてもよい。
【００７９】
ＧＮＳＳ信号に代えて、または、ＧＮＳＳ信号に加えて、移動体通信システムの基地局から送信されるシステム同期信号から時刻同期の基準を取得してもよい。この構成を採用する場合には、例えば、システム同期信号を受信するための受信機１０６を用いてもよい。受信機１０６は、移動体端末などに実装されるのと同様の無線信号の受信回路および復調回路に加えて、復号されるシステム同期信号から時刻を算出する回路を有していてもよい。このような受信機１０６を採用することで、Ｓ２変調器１２０に対して、時刻同期の基準となる情報を提供することができる。
【００８０】
基準ユニット１００は、スレーブクロック１０４から、時刻情報、タイミング信号などを取得できる。すなわち、ＰＴＰ技術を利用する場合には、位置情報などを取得できないが、システム同期を実現する限りにおいては、位置情報が取得できなくても運用上の問題はない。
【００８１】
図５および図６に示す移動体通信システム２を実現する場合には、基準ユニット１００からの伝送ＲＦ信号を多数の送信ユニット２００が利用することになるので、冗長性を高めて高い信頼性を実現することが好ましい。そのため、基準ユニット１００に複数のＧＮＳＳ受信機１１０を実装する、あるいは、基準ユニット１００にＧＮＳＳ受信機１１０およびスレーブクロック１０４を併せて設置するようにしてもよい。
【００８２】
＜Ｃ．基準ユニット１００のＳ２変調器１２０および伝送ＲＦ信号＞
次に、基準ユニット１００のＳ２変調器１２０における伝送ＲＦ信号の生成処理について説明する。
【００８３】
Ｓ２変調器１２０は、ＧＮＳＳ受信機１１０が受信したＧＮＳＳ信号に含まれる時刻情報などの各種情報を変調して伝送ＲＦ信号を生成する。Ｓ２変調器１２０は、タイミング信号（１ＰＰＳ信号）に同期して伝送ＲＦ信号を生成する。伝送ＲＦ信号は、既設の共同聴視システムおよび／または既設のＣＡＴＶ網に重畳される。上述したように、共同聴視システムまたはＣＡＴＶ網に重畳された伝送ＲＦ信号は、共同聴視システムに接続されるすべての宅内へ伝送される。
【００８４】
このように、Ｓ２変調器１２０は、複数に分岐した配線に接続されるとともに、対応する時刻情報を含む変調信号（伝送ＲＦ信号）をタイミング信号（１ＰＰＳ信号）に同期して生成して配線上に送出する変調部として機能する。ここで、伝送ＲＦ信号が送出される配線は、導体（メタル配線）および光ファイバのいずれであってもよい。このような配線は、例えば、共同聴視システムの信号線、ＣＡＴＶの信号線、および、通信用（電話、ＤＳＬ（Digital  Subscriber  Line）、ＦＴＴＨ（Fiber  To  The  Home））の信号線のうち少なくともいずれかを利用することができる。
【００８５】
既設の共同聴視システムおよび既設のＣＡＴＶ網には、１または複数の周波数チャネルで映像音声信号が伝送されていることが一般的である。そのため、伝送ＲＦ信号を重畳する際には、十分な伝送帯域を有する空きチャネルを利用することが必要となる。このような事情を考慮すると、Ｓ２変調器１２０としては、生成される伝送ＲＦ信号のＲＦ周波数を空きチャネルに応じて可変にすることが好ましい。また、伝送ＲＦ信号の占有周波数幅も空きチャネルに応じたものにすることが好ましい。
【００８６】
本実施の形態に従う時刻同期システムにおいては、一例として、ＧＮＳＳ受信機１１０から出力される入力信号を位相偏移変調（ＰＳＫ：phase-shift  keying）を用いてデジタル信号に変換する。位相偏移変調の一例として、ＢＰＳＫ（binary  phase-shift  keying）変調を採用してもよい。
【００８７】
図７は、本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ２変調器１２０の回路構成例を示すブロック図である。図７を参照して、Ｓ２変調器１２０は、ＩＦ（Intermediate  Frequency）信号生成回路１２１と、キャリア発振器１２５と、アップコンバート回路１２６とを含む。
【００８８】
ＩＦ信号生成回路１２１は、ＧＮＳＳ受信機１１０からの入力信号を加工した上で、ＢＰＳＫ変調したＩＦ信号を出力する。入力信号は、時刻情報およびテレメトリ信号を含む。時刻情報およびテレメトリ信号の各組に対して、同期ワード（以下、「ＳＹＮＣワード」とも称す。）が付加されており、後述するように、送信ユニット２００のＳ２復調器２１０での復調処理を容易化するようになっている。
【００８９】
より具体的には、ＩＦ信号生成回路１２１は、変調回路１２２と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：Low  Pass  Filter）１２３と、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ：Digital  Analog  Converter）１２４とを含む。
【００９０】
変調回路１２２は、ＧＮＳＳ受信機１１０からのタイミング信号に基づいて、ＧＮＳＳ受信機１１０からの入力信号に含まれる情報のうち時刻情報およびテレメトリ信号を抽出するとともに、ＳＹＮＣワードを付加した上で、ＮＲＺ−ＢＰＳＫ変調を行って変調信号を生成する。ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号に認証コードが含まれる場合には、変調回路１２２には認証コードが入力され、認証コードを含む変調信号が生成される。
【００９１】
ＮＲＺ−ＢＰＳＫ変調後の信号はＦＩＲ（Finite  Impulse  Response）フィルタによって帯域が制限される。例えば、変調回路１２２は、伝送ＲＦ信号が重畳される伝送経路上の空チャネルに応じた周波数ＴＢＤ［ＭＨｚ］の入力を受けて、中心周波数をＴＢＤとする変調信号を出力する。本実施の形態においては、変調信号のビットレートは１Ｍｂｐｓであるとする。但し、変調信号の変調方式およびビットレートなどについては、上述の構成に特に限定されることなく、要求仕様やシステム構成などに応じて、適宜最適なものを選択することができる。例えば、ＢＰＳＫ（二位相偏移変調）変調に代えて、ＱＰＳＫ（四位相偏移変調）変調などを用いるようにしてもよいし、ＮＲＺ（Non  Return  to  Zero）方式に代えて、ＮＲＺＩ（Non  Return  to  Zero  Inversion）方式などを用いるようにしてもよい。このような変調方式の変更に伴って、ビットレートなども適宜変更することができる。
【００９２】
変調回路１２２から出力される変調信号は、ローバスフィルタ１２３にて帯域が制限された上で、デジタルアナログ変換器１２４にてアナログ変換されて、ＩＦ信号として出力される。
【００９３】
なお、変調回路１２２または変調回路１２２およびその周辺回路については、ＦＰＧＡ（field-programmable  gate  array）を用いてデジタル処理するようにしてもよい。
【００９４】
アップコンバート回路１２６は、変調回路１２２からのＩＦ信号をキャリア発振器１２５からのキャリア波（例えば、１０ＭＨｚ）でアップコンバートして伝送ＲＦ信号として出力する。具体的には、アップコンバート回路１２６は、ミキサ１２７と、可変増幅器１２８と、ローバスフィルタ１２９とを含む。ミキサ１２７は、変調回路１２２からのＩＦ信号にキャリア発振器１２５からのキャリア波を乗じる。ミキサ１２７から出力される信号は、可変増幅器１２８およびローバスフィルタ１２９を経て、伝送ＲＦ信号として出力される。
【００９５】
図８は、本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ２変調器１２０にて生成される伝送ＲＦ信号の構造例を示す図である。図８を参照して、Ｓ２変調器１２０においては、周期的に出力されるタイミング信号（１ＰＰＳ信号）に同期して伝送ＲＦ信号が生成される。典型的には、伝送ＲＦ信号の各々に含まれるＳＹＮＣワードの開始位置とタイミング信号立ち上り（または、立ち下り）を一致させる。このような構成を採用することで、送信ユニット２００のＳ２復調器２１０において、時刻情報に加えて、タイミング信号を再現することができる。つまり、伝送ＲＦ信号は、時刻情報に加えてＳＹＮＣワードを含んでおり、このＳＹＮＣワードを含む伝送ＲＦ信号は、タイミング信号が出力された時点を基準として配線上に送出される。
【００９６】
以上のような回路構成を採用することで、ＧＮＳＳ受信機１１０からの入力信号を含む伝送ＲＦ信号を生成することができる。
【００９７】
＜Ｄ．送信ユニット２００のＳ２復調器２１０＞
次に、送信ユニット２００のＳ２復調器２１０における伝送ＲＦ信号の復調処理について説明する。
【００９８】
Ｓ２復調器２１０は、共同聴視システムおよび／またはＣＡＴＶ網を介して送信される伝送ＲＦ信号を復調して、伝送ＲＦ信号に含まれるデータを抽出する。
【００９９】
本実施の形態に従う時刻同期システムにおいては、基準ユニット１００のＳ２変調器１２０から送信ユニット２００のＳ２復調器２１０までの伝送経路に依存する、伝送ＲＦ信号の伝送遅延を補正する機能（遅延補正機能）を有している。伝送遅延の補正量（補正時間）は、予め計測した固定値としてもよいし、伝送経路の状態に応じて動的に変化する可変値としてもよい。
【０１００】
現実の共同聴視システムおよびＣＡＴＶ網を伝送経路として想定した場合には、伝送ＲＦ信号の伝送方向が一方向であり、かつ、伝送ＲＦ信号が特定の空きチャネルの周波数を占有するため、予め計測した一定の伝送遅延を用いれば十分である。但し、後述するような、遅延時間の自動補正機能を実装してもよい。
【０１０１】
図９は、本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ２復調器２１０の回路構成例を示すブロック図である。図９を参照して、Ｓ２復調器２１０は、Ｓ２変調器１２０から受信した伝送ＲＦ信号をＩＦ信号に変化した上で、デジタル信号に復調し、復調されたデジタル信号に含まれるＳＹＮＣワードを検出することで、タイミング信号（１ＰＰＳ信号）に同期した復調データを出力する。具体的には、Ｓ２復調器２１０は、ダウンコンバート回路２１２と、復調回路２１４と、キャリア発振器２１７と、システム発振器２１８とを含む。
【０１０２】
ダウンコンバート回路２１２は、受信した伝送ＲＦ信号をキャリア発振器２１７からのキャリア波でダウンコンバートしてＩＦ信号（Ｉ成分およびＱ成分）として出力する。キャリア発振器２１７は、システム発振器２１８からのループ制御されたシステムクロックを分周して得られるクロックに従って、キャリア波を発生する。具体的には、ダウンコンバート回路２１２は、可変増幅器２１２１と、ミキサ２１２２と、増幅器２１２３，２１２５と、ローパスフィルタ２１２４，２１２６とを含む。
【０１０３】
伝送ＲＦ信号は、可変増幅器２１２１にて振幅を調整された後、ミキサ２１２２にてキャリア発振器１２５からのキャリア波が乗じられることで、ＩＦ信号としてのＩ成分およびＱ成分が出力される。ミキサ２１２２から出力される伝送ＲＦ信号のＩ成分は、増幅器２１２３およびローパスフィルタ２１２４を経て、復調回路２１４へ出力される。同様に、ミキサ２１２２から出力される伝送ＲＦ信号のＱ成分は、増幅器２１２５およびローパスフィルタ２１２６を経て、復調回路２１４へ出力される。
【０１０４】
復調回路２１４は、ダウンコンバート回路２１２から出力されるＩＦ信号を復調して、復調データを出力する。具体的には、復調回路２１４は、デジタルアナログ変換器２１４１，２１４２と、位相回転器２１４３と、ローパスフィルタ２１４４，２１４５と、ミキサ２１４６と、ビット同期部２１４７と、ＳＹＮＣ検知部２１４８と、データ抽出部２１４９と、シリアル／パラレル変換部２１５０と、遅延補正量保持部２１５１と、同期調整部２１５２と、位相比較部２１５３と、分周器２１５４，２１５９と、ループフィルタ２１５６，２１５７と、デジタルアナログ変換器２１５８と、増幅器２１６０とを含む。なお、復調回路２１４の全部または一部については、ＦＰＧＡを用いてデジタル処理するようにしてもよい。
【０１０５】
ダウンコンバート回路２１２からのＩ成分およびＱ成分は、それぞれデジタルアナログ変換器２１４１および２１４２にてデジタル信号に変換された上で、位相回転器２１４３へ出力される。Ｉ成分およびＱ成分は、位相回転器２１４３にてＢＰＳＫ復調され、それぞれの復調結果はミキサ２１４６へ出力される。また、Ｉ成分の復調結果はビット同期部２１４７に入力されてビット列に復調される。ＳＹＮＣ検知部２１４８は、ビット同期部２１４７から出力されるビット列に含まれるＳＹＮＣワードを検知することで、タイミング信号（１ＰＰＳ信号）を生成する。ＳＹＮＣ検知部２１４８からのタイミング信号は同期調整部２１５２へ出力される。また、データ抽出部２１４９は、ＳＹＮＣ検知部２１４８が検知したＳＹＮＣワードに続くデータを抽出する。最終的に、データ抽出部２１４９により抽出されたデータは、シリアル／パラレル変換部２１５０にて所定のデータフォーマットに整形されて、復調データとして出力される。復調データはＳ３送信機２２０へ与えられる。なお、シリアル／パラレル変換部２１５０は、例えば、ＵＡＲＴ（Universal  Asynchronous  Receiver  Transmitter）などの回路を用いて実現できる。
【０１０６】
ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号にシークレットコードが含まれる場合には、伝送ＲＦ信号の復調結果に含まれるシークレットコードをセキュアに出力するためのインターフェイスをさらに実装するようにしてもよい。
【０１０７】
ミキサ２１４６は、コスタスループと称されるループの一部を構成し、ミキサ２１４６からの出力は、ループフィルタ２１５７およびデジタルアナログ変換器２１５８を経てシステム発振器２１８へフィードバックされる。システム発振器２１８は、復調回路２１４のシステムクロックを提供する発振器であり、例えば、伝送ＲＦ信号のキャリア波（例えば、１０ＭＨｚ）を１０倍した周波数である１００ＭＨｚのクロックを発生するとする。システム発振器２１８は、デジタルアナログ変換器２１５８からのフィードバック信号に応じて発信周波数を変化させる。システム発振器２１８としては、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ：Voltage  Controlled  Crystal  Oscillator）または温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ：Temperature  Compensated  Crystal  Oscillator）が採用されてもよい。
【０１０８】
システム発振器２１８からのシステムクロックは、分周器２１５９にて１／１０に分周されて、受信した伝送ＲＦ信号のキャリア波として再生される。このように、伝送ＲＦ信号のキャリア波（１０ＭＨｚ）は、ＢＰＳＫ変調された信号をコスタスループで復調し、キャリア再生ループにて再生することで出力される。
【０１０９】
ＳＹＮＣ検知部２１４８は、伝送ＲＦ信号に含まれるＳＹＮＣワードを検知することで、タイミング信号（１ＰＰＳ信号）を再生する。ＳＹＮＣ検知部２１４８からのタイミング信号は、同期調整部２１５２にて伝送遅延を補正された上で、システム発振器２１８により復調回路２１４の内部で生成されるタイミング信号（１Ｈｚ）と位相比較される。すなわち、位相比較部２１５３には、同期調整部２１５２からのタイミング信号と、分周器２１５４にてシステムクロックを分周して得られるタイミング信号とが入力される。位相比較部２１５３にて検出された位相差は、ループフィルタ２１５６を介して、位相回転器２１４３へフィードバックされる。つまり、これらのループ動作によって、コスタスループに入力される位相が適切に回転されることになり、タイミング信号（１ＰＰＳ信号）とシステムクロックとの間で同期をとることができる。そして、例えば、分周器２１５４にてシステムクロックを分周して得られるタイミング信号が１ＰＰＳ信号として出力される。このとき、タイミング信号（１ＰＰＳ信号）は伝送遅延を考慮して、伝送ＲＦ信号に含まれるＳＹＮＣワードが検知されるタイミングより前に出力されることになる。つまり、タイミング信号（１ＰＰＳ信号）の出力は、ＳＹＮＣワードに続くデータの抽出より先に行われることになる。
【０１１０】
以上のとおり、Ｓ２復調器２１０は、複数に分岐した配線のいずれかの分岐に接続されるとともに、配線上を伝搬する変調信号（伝送ＲＦ信号）を復調する復調部として機能する。図１および図５に示すように、基本的には、１つの基準ユニット１００に対して複数のＳ２復調器２１０が設置される。
【０１１１】
本実施の形態に従う時刻同期システムにおいて採用される伝送ＲＦ信号の伝送遅延を補正する機能（遅延補正機能）は、主として、遅延補正量保持部２１５１おおび同期調整部２１５２により実現される。遅延補正量保持部２１５１に予め計測した一定の遅延時間を設定することで、タイミング信号（１ＰＰＳ信号）が当該設定された時間だけ補正されることになり、これによって、伝送ＲＦ信号の伝送遅延を補正できる。より具体的には、Ｓ２復調器２１０は、配線上を伝搬する変調信号（伝送ＲＦ信号）に含まれるＳＹＮＣワードを検出すると、当該検出されたＳＹＮＣワードに引き続く情報を復調データとして出力するとともに、当該ＳＹＮＣワードを検出した時点より予め定められた補正時間だけ前の時点を基準としてタイミング信号（１ＰＰＳ信号）を出力する。このような遅延補正機能を適用することで、タイミング信号（１ＰＰＳ信号）の出力と、復調データの出力とがずれることになるが、１ＰＰＳ信号は周期精度が高いので、その周期性を利用することで、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成および送信する際の問題にはならない。
【０１１２】
本実施の形態に従うＳ２復調器２１０での遅延補正機能によって、同一の時刻同期システムに接続される送信ユニット２００にて処理される伝送ＲＦ信号を±５００ｎｓ（目標値）の精度で同期した状態に維持できる。
【０１１３】
以上のような構成を採用することで、各宅内のターミナル１８に接続されるＳ２復調器２１０においては、伝送ＲＦ信号に対する復調処理および同期追跡処理によって、位置情報、時刻情報、周波数信号などの情報、および、タイミング信号（１ＰＰＳ信号）を出力する。
【０１１４】
＜Ｅ．送信ユニット２００のＳ３送信機２２０＞
次に、送信ユニット２００のＳ３送信機２２０におけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の生成処理および送信処理について説明する。Ｓ３送信機２２０は、Ｓ２復調器２１０からの復調データおよびタイミング信号に基づいて、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成して送信する。例えば、基地局３００のＳ３受信機３２０がＧＮＳＳとしてＧＰＳに対応している場合には、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のＲＦ周波数は１．５７５４２ＧＨｚに設定される。但し、本システムを運用する先での電波行政上の制約などに応じて、ＲＦ周波数を適宜変更するようにしてもよい。さらに、ＧＰＳ以外の他の測位衛星システムとの互換性を有するようなシステムとして実装する場合には、対象となる測位衛星システムに応じた１または複数のＲＦ周波数を採用するようにしてもよい。
【０１１５】
（ｅ１：回路構成）
図１０は、本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３送信機２２０の回路構成例を示すブロック図である。図１０を参照して、Ｓ３送信機２２０は、デジタル処理ブロック２２１と、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically  Erasable  and  Programmable  Read  Only  Memory）２２２と、アナログ処理ブロック２２３と、アンテナ２２４と、デジタル入出力インターフェイス２２５と、タイミングインターフェイス２２６と、発振器２２７と、デジタル処理ブロック２２１に電気的に接続されているアナログ処理ブロック２２３と、電源２２８とを備える。
【０１１６】
デジタル処理ブロック２２１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２２１２と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）２２１４とを含む。ＥＥＰＲＯＭ２２２と、デジタル入出力インターフェイス２２５と、タイミングインターフェイス２２６と、発振器２２７とは、デジタル処理ブロック２２１と電気的に接続されている。また、アンテナ２２４は、アナログ処理ブロック２２３と電気的に接続されている。
【０１１７】
ＥＥＰＲＯＭ２２２は、デジタル処理ブロック２２１のＣＰＵ２２１２が実行するプログラム、ＩＭＥＳ信号およびＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成するために必要なデータを格納している。ＥＥＰＲＯＭ２２２に格納されているプログラムおよび必要なデータは、Ｓ３送信機２２０が起動する時に読み出され、ＲＡＭ２２１４に転送される。ＥＥＰＲＯＭ２２２は、Ｓ３送信機２２０の外部から入力されたデータをさらに格納することができる。なお、プログラムおよび必要なデータを格納するための記憶装置は、ＥＥＰＲＯＭ２２２に限られず、少なくとも、データを不揮発的に保存できる記憶装置であればよい。
【０１１８】
デジタル処理ブロック２２１は、デジタル入出力インターフェイス２２５を介して、Ｓ２復調器２１０から取得した復調データ（位置情報、時刻情報、周波数信号などの情報）と、タイミングインターフェイス２２６を介してＳ２復調器２１０から取得したタイミング信号（１ＰＰＳ信号）とを受信して、ＩＭＥＳ信号およびＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成するための源泉となるデータを生成する。デジタル処理ブロック２２１は、アナログ処理ブロック２２３に対して、生成したデータをビットストリームとして送出する。
【０１１９】
発振器２２７は、ＣＰＵ２２１２の動作を規定するクロック、あるいはキャリア波を生成するためのクロックを、デジタル処理ブロック２２１に供給する。
【０１２０】
アナログ処理ブロック２２３は、デジタル処理ブロック２２１から出力されたビットストリームを用いて、１．５７５４２ＧＨｚのキャリア波で変調して送信信号を生成し、アンテナ２２４に送出する。その信号は、アンテナ２２４より送出される。このようにして、ＩＭＥＳ信号およびＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号がＳ３送信機２２０から送出される。
【０１２１】
電源２２８は、Ｓ３送信機２２０を構成する各部に電力を供給する。なお、電源２２８は、図１０に示されるように、Ｓ３送信機２２０に内蔵されてもよいし、外部からの電力の供給を受け付ける態様であってもよい。
【０１２２】
以上の説明においては、デジタル処理ブロック２２１における処理を実現するための演算処理装置としてＣＰＵ２２１２が用いられたが、その他の演算処理装置が使用されてもよい。あるいは、デジタル処理ブロック２２１をＦＰＧＡで構成してもよい。
【０１２３】
図１０においては、クロック（Ｃｌｋ）がデジタル処理ブロック２２１からアナログ処理ブロック２２３に供給されているが、発振器２２７からアナログ処理ブロック２２３に直接に供給されてもよい。
【０１２４】
さらに、説明を明確にするために、本実施の形態においては、デジタル処理ブロック２２１とアナログ処理ブロック２２３とが別個に示されているが、実装上は、１つのチップに混載されてもよい。
【０１２５】
（ｅ２：メッセージフォーマット：ＩＭＥＳ−ＴＳ信号の例（その１））
次に、Ｓ３送信機２２０から発信されるＩＭＥＳ−ＴＳ信号のメッセージフォーマットの一例について説明する。本実施の形態に従う時刻同期システムにおいては、一例として、ＩＭＥＳベースの信号を採用する。そのため、ＩＭＥＳ−ＴＳ信号として採用する信号構成についても、ＩＭＥＳ信号と後方互換性を実現できるものが好ましい。つまり、Ｓ３送信機２２０は、対応するＳ２復調器２１０での復調により取得されたタイミング信号（１ＰＰＳ信号）および時刻情報に基づいて、ＧＮＳＳからの無線信号（ＧＮＳＳ信号）と互換性を有する無線信号を送信する送信部として機能する。
【０１２６】
図１１は、本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３送信機２２０から送信される信号のメッセージタイプ（ＭＴ）の一例を示す図である。図１１を参照して、公知のＩＭＥＳ信号として規定される４つのメッセージタイプ（ＭＴ０，ＭＴ１，ＭＴ３，ＭＴ４）に加えて、ＩＭＥＳ−ＴＳ信号用に、メッセージフォーマット２６０Ａ（ＭＴ７）が採用されてもよい。図１１に示すメッセージは一例であり、時刻同期に必要な情報を含むものであれば、どのようなメッセージフォーマットを利用してもよい。
【０１２７】
一例として、メッセージフォーマット２６０Ａは、ＧＰＳＮａｖメッセージ互換のＧＰＳＷｅｅｋおよびＴＯＷ（Time  Of  Week）、月、日、時、分、秒の情報を含む。このメッセージフォーマット２６０Ａの詳細について説明する。
【０１２８】
図１２は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＳ信号として用いられるメッセージフォーマット２６０Ａのフレーム構造の一例を示す図である。図１２を参照して、図１２に示すメッセージフォーマット２６０Ａは、ＧＰＳＮａｖメッセージ互換のフォーマットに準拠したフォーマットである。
【０１２９】
具体的には、メッセージフォーマット２６０Ａは、４つのワード２６１，２６２，２６３，２６４で構成される。ワード２６１，２６２，２６３，２６４の各々は、３０ビットで構成される。１番目のワード２６１は、プリアンブル領域２６１１と、メッセージタイプ領域２６１２と、テレメトリ領域２６１３と、パリティビット領域２６１４とを含む。２番目のワード２６２は、カウンタ領域２６２１と、うるう秒領域２６２７と、ＧＰＳ週領域２６２８と、時刻源領域２６２５と、パリティビット領域２６２６とを含む。３番目のワード２６３は、カウンタ領域２６３１と、ＴＯＷ領域２６３７と、衛星ヘルシー領域２６３５と、パリティビット領域２６３６とを含む。ＴＯＷ（Time  Of  Week）は、週はじめからの通算秒を意味する。４番目のワード２６４は、カウンタ領域２６４１と、時領域２６４２と、分領域２６４３と、秒領域２６４４と、衛星ヘルシー領域２６４５と、パリティビット領域２６４６とを含む。
【０１３０】
メッセージフォーマット２６０Ａに含まれる、ＧＰＳ週領域２６２８に格納される情報（基準日（１９８０年１月６日）からの経過週）およびＴＯＷ領域２６３７に格納される情報を用いることで、時刻情報として、西暦年、月、日、時、分、秒を算出できる。
【０１３１】
図１１に示すように、ＩＭＥＳ−ＴＳ信号は、複数のワードからなるフレームとして構成される。
【０１３２】
（ｅ３：メッセージフォーマット：ＩＭＥＳ−ＴＳ信号の例（その２））
次に、Ｓ３送信機２２０から発信されるＩＭＥＳ−ＴＳ信号のメッセージフォーマットの別の例について説明する。本実施の形態に従う時刻同期システムにおいては、一例として、ＩＭＥＳベースの信号を採用する。そのため、ＩＭＥＳ−ＴＳ信号として採用する信号構成についても、ＩＭＥＳ信号と後方互換性を実現できるものが好ましい。つまり、Ｓ３送信機２２０は、対応するＳ２復調器２１０での復調により取得されたタイミング信号（１ＰＰＳ信号）および時刻情報に基づいて、ＧＮＳＳからの無線信号（ＧＮＳＳ信号）と互換性を有する無線信号を送信する送信部として機能する。
【０１３３】
図１３は、本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３送信機２２０から送信される信号のメッセージタイプ（ＭＴ）の別の一例を示す図である。図１３を参照して、公知のＩＭＥＳ信号として規定される４つのメッセージタイプに加えて、ＩＭＥＳ−ＴＳ信号として、２種類のメッセージフォーマット２５０および２６０が採用されてもよい。なお、２種類のメッセージフォーマットの両方を実装する必要は必ずしもなく、いずれか一方のみを実装するようにしてもよい。また、図１３に示すメッセージは一例であり、時刻同期に必要な情報を含むものであれば、どのようなメッセージフォーマットを利用してもよい。
【０１３４】
一例として、メッセージフォーマット２５０は、ＧＰＳＮａｖメッセージ互換のＧＰＳＷｅｅｋおよびＴＯＷとの情報を含む。メッセージフォーマット２６０は、西暦年、月、日、時、分、秒との情報を含む。メッセージフォーマット２５０およびメッセージフォーマット２６０のいずれを用いるのかについては、Ｓ３受信機３２０の実装態様などに応じて適宜決定される。このように、ＩＭＥＳ−ＴＳ信号は、メッセージフォーマット２５０およびメッセージフォーマット２６０の少なくとも一方をサポートするようにしてもよい。以下、各メッセージフォーマットの詳細について説明する。
【０１３５】
図１４は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＳ信号として用いられるメッセージフォーマット２５０のフレーム構造の一例を示す図である。図１４に示すメッセージフォーマット２５０は、ＧＰＳＮａｖメッセージ互換のフォーマットである。Ｓ３受信機３２０がＧＰＳに対応している場合には、メッセージフォーマット２５０を処理するメッセージデコーダを有しているので、メッセージデコーダを改造することなく、時刻情報として、西暦年、月、日、時、分、秒を取得することができるで。
【０１３６】
具体的には、メッセージフォーマット２５０は、３つのワード２５１，２５２，２５３で構成される。ワード２５１，２５２，２５３の各々は、３０ビットで構成される。１番目のワード２５１は、プリアンブル領域２５１１と、メッセージタイプ領域２５１２と、テレメトリ領域２５１３と、パリティビット領域２５１４とを含む。２番目のワード２５２は、カウンタ領域２５２１と、うるう秒領域２５２２と、ＧＰＳ週領域２５２３と、時刻源領域２５２４と、パリティビット領域２５２５とを含む。３番目のワード２５３は、カウンタ領域２５３１と、ＴＯＷ領域２５３２と、衛星ヘルシー領域２５３３と、パリティビット領域２５３４とを含む。
【０１３７】
メッセージフォーマット２５０に含まれる、ＧＰＳ週領域２５２３に格納される情報（基準日（１９８０年１月６日）からの経過週）およびＴＯＷ領域２５３２に格納される情報を用いることで、時刻情報として、西暦年、月、日、時、分、秒を算出できる。
【０１３８】
図１５は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＳ信号として用いられるメッセージフォーマット２６０のフレーム構造の一例を示す図である。図１５を参照して、図１５に示すメッセージフォーマット２６０は、西暦年、月、日、時、分、秒を直接表現したフォーマットである。
【０１３９】
具体的には、メッセージフォーマット２６０は、３つのワード２６１，２６２，２６３で構成される。ワード２６１，２６２，２６３の各々は、３０ビットで構成される。１番目のワード２６１は、プリアンブル領域２６１１と、メッセージタイプ領域２６１２と、テレメトリ領域２６１３と、パリティビット領域２６１４とを含む。２番目のワード２６２は、カウンタ領域２６２１と、年領域２６２２と、月領域２６２３と、日領域２６２４と、時刻源領域２６２５と、パリティビット領域２６２６とを含む。３番目のワード２６３は、カウンタ領域２６３１と、時領域２６３２と、分領域２６３３と、秒領域２６３４と、衛星ヘルシー領域２６３５と、パリティビット領域２６３６とを含む。
【０１４０】
メッセージフォーマット２６０に含まれる、年領域２６２２と、月領域２６２３と、日領域２６２４と、時領域２６３２と、分領域２６３３と、秒領域２６３４とにそれぞれ格納される情報をそのまま利用することで、時刻情報として、西暦年、月、日、時、分、秒を取得できる。
【０１４１】
図１４および図１５に示すように、ＩＭＥＳ−ＴＳ信号は、複数のワードからなるフレームとして構成される。
【０１４２】
（ｅ４：メッセージフォーマット：ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の例（その１））
次に、Ｓ３送信機２２０から発信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のメッセージフォーマットの一例について説明する。本実施の形態に従う時刻同期システムにおいては、一例として、ＩＭＥＳベースの信号を採用する。そのため、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として採用する信号構成についても、ＩＭＥＳ信号と後方互換性を実現できるものが好ましい。つまり、Ｓ３送信機２２０は、対応するＳ２復調器２１０での復調により取得されたタイミング信号（１ＰＰＳ信号）および時刻情報に基づいて、ＧＮＳＳからの無線信号（ＧＮＳＳ信号）と互換性を有する無線信号を送信する送信部として機能する。
【０１４３】
図１６は、本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３送信機２２０から送信される信号のメッセージタイプ（ＭＴ）のさらに別の一例を示す図である。図１６を参照して、公知のＩＭＥＳ信号として規定される４つのメッセージタイプに加えて、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として、メッセージフォーマット２７０が採用されてもよい。図１６に示すメッセージは一例であり、時刻同期に必要な情報を含むものであれば、どのようなメッセージフォーマットを利用してもよい。
【０１４４】
図１６に示すＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のメッセージフォーマット２７０（ＭＴ７）においては、「ページ」の概念を導入することにより、既存のメッセージフォーマットとの互換性を維持しつつ、より多くの情報を送信できるように拡張している。すなわち、メッセージフォーマット２７０については、メッセージタイプの値と、ページの値とを組合せることで、特定のメッセージタイプのメッセージについて、既存のワード数を超えたワード数のメッセージを送信することができる。図１６には、メッセージフォーマット２７０は、４ワードのデータが３ページ分存在し得る例を示すが、これに限られることなく、ページ数については、必要な数まで拡張すればよい。
【０１４５】
図１７および図１８は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として用いられるメッセージフォーマット２７０のフレーム構造の一例を示す図である。メッセージフォーマット２７０は、用途などに応じて、ページ数を可変にすることができ、図１７に示すメッセージフォーマット（４ワード／１ページ分）のみの場合に加えて、図１７に示すメッセージフォーマットと図１８に示すメッセージフォーマットとを組合せた構成（合計で８ワード／２ページ分）を採用することもできる。図１８に示すメッセージフォーマット（４ワード分）を繰返し組合せた構成（合計で４ワード×ページ数分）を採用することもできる。このようなメッセージフォーマットの長さ（ワード数／ページ数）は、用途に応じて可変にすることができる。
【０１４６】
図１７および図１８に示すメッセージフォーマット２７０は、ＧＰＳＮａｖメッセージ互換のフォーマットである。Ｓ３受信機３２０がＧＰＳに対応している場合には、メッセージフォーマット２７０を処理するメッセージデコーダを有しているので、メッセージデコーダを改造することなく、時刻情報として、西暦年、月、日、時、分、秒を取得することができる。
【０１４７】
具体的には、メッセージフォーマット２７０は、少なくとも４つのワード２７１，２７２，２７３，２７４で構成される。さらに、認証コードを付加する場合には、図１８に示すワード２７５，２７６，２７７，２７８を組合せてもよい。ワード２７１，２７２，２７３，２７４，２７５，２７６，２７７，２７８の各々は、３０ビットで構成される。
【０１４８】
１番目のワード２７１は、プリアンブル領域２７１１と、メッセージタイプを特定するための情報が格納されるメッセージタイプ領域２７１２と、テレメトリ情報が格納されるテレメトリ領域２７１３と、パリティビット領域２７１４とを含む。
【０１４９】
２番目のワード２７２は、メッセージのカウント数が格納されるカウンタ領域２７２１と、メッセージページ領域２７２２と、うるう秒領域２７２３と、基準日（例えば、１９８０年１月６日）からの経過週が格納されるＧＰＳ週領域２７２４と、パリティビット領域２７２５とを含む。うるう秒領域２７２３には、挿入または削除されるうるう秒のタイミングを示す情報、ならびに、挿入または削除をいずれであるかを示す情報が格納される。
【０１５０】
メッセージフォーマット２７０は、複数のページ（１ページあたり４ワード）に亘って構成されることもあるので、メッセージページ領域２７２２には、各メッセージが何ページ目であるかを特定するための情報が格納される。
【０１５１】
３番目のワード２７３は、カウンタ領域２７３１と、ＴＯＷ領域２７３２と、ＬＡＳ領域２７３３と、時刻源領域２７３４と、パリティビット領域２７３４とを含む。ＴＯＷ領域２７３２には、日曜日の午前０時を起点として、１．５秒毎に１カウントずつ加算されたカウント値が格納される。メッセージフォーマット２７０が３秒毎に送信される場合には、先行のＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号とそれに引き続くＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号との間では、ＴＯＷ領域２７３２には２カウントずつインクリメントされた値が格納されることになる。ＬＡＳ領域２７３３には、うるう秒の適用が有効化されるか否かの状態値が格納される。
【０１５２】
４番目のワード２７４は、カウンタ領域２７４１と、うるう秒適用週領域２７４２と、うるう秒適用日領域２７４３と、適用うるう秒領域２７４４と、送信機ＩＤ２７４５と、衛星ヘルシー領域２７４６と、パリティビット領域２７４７とを含む。うるう秒適用週領域２７４２に格納される経過週とうるう秒適用日領域２７４３に格納される週内日とにより、うるう秒が適用されたタイミングがスケジュールされる。適用うるう秒領域２７４４には、適用されるうるう秒の大きさが規定される。例えば、適用うるう秒領域２７４４には、うるう秒として「１秒」を適用するのか、あるいは「１秒」を適用するのかを示す情報が格納される。送信機ＩＤ２７４５には、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成した送信ユニット２００を特定するための識別情報が格納される。
【０１５３】
なお、図１７に示すメッセージフォーマット２７０に格納される情報については、上述の図１２、図１４、図１５に示すメッセージフォーマットについての説明も参照されたい。
【０１５４】
図１８を参照して、メッセージフォーマット２７０のワード２７５，２７６，２７７，２７８は、ＴＯＴＰを送信するための領域を提供する。後述するように、ワード２７５，２７６，２７７，２７８は、合計で、６４ビットのＴＯＴＰを送信することができる。ワード２７５，２７６，２７７，２７８と同じメッセージフォーマットを続けて送信することで、１２８ビットのＴＯＴＰを送信することができる。
【０１５５】
５番目のワード２７５は、カウンタ領域２７５１と、制御領域２７５２と、ＴＯＴＰ領域２７５３と、パリティビット領域２７４７とを含む。制御領域２７５２には、ＴＯＴＰを用いた認証処理に必要な手順などを示す制御コードが格納される。ＴＯＴＰ領域２７５３には、ＴＯＴＰを構成するデータのうち６ビット分が格納される。
【０１５６】
６番目のワード２７６は、カウンタ領域２７６１と、メッセージページ領域２７６２と、ＴＯＴＰ領域２７６３と、パリティビット領域２７６４とを含む。ＴＯＴＰ領域２７６３には、ＴＯＴＰを構成するデータのうち１７ビット分が格納される。
【０１５７】
７番目のワード２７７は、カウンタ領域２７７１と、ＴＯＴＰ領域２７７２と、パリティビット領域２７７３とを含む。ＴＯＴＰ領域２７７２には、ＴＯＴＰを構成するデータのうち２１ビット分が格納される。８番目のワード２７８は、７番目のワード２７７と同様に、カウンタ領域２７８１と、ＴＯＴＰ領域２７８２と、パリティビット領域２７８３とを含む。
【０１５８】
（ｅ５：メッセージフォーマット：ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の例（その２））
次に、Ｓ３送信機２２０から発信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のメッセージフォーマットの別の一例について説明する。図１６〜図１８に規定されるＩＭＥＳベースのメッセージフォーマットに代えて、以下に示すようなメッセージフォーマットを採用してもよい。
【０１５９】
図１９は、本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３送信機２２０から送信される信号のメッセージタイプ（ＭＴ）のさらに別の一例を示す図である。図１９を参照して、公知のＩＭＥＳ信号として規定される４つのメッセージタイプに加えて、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として、２種類のメッセージフォーマット２５０Ａおよび２７０Ａが採用されてもよい。図１９に示すメッセージは一例であり、時刻同期に必要な情報を含むものであれば、どのようなメッセージフォーマットを利用してもよい。
【０１６０】
図１９に示すＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のメッセージフォーマット２５０Ａ（ＭＴ６）およびメッセージフォーマット２７０Ａ（ＭＴ７）においては、「ページ」の概念を導入することにより、既存のメッセージフォーマットとの互換性を維持しつつ、より多くの情報を送信できるように拡張している。
【０１６１】
図２０は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として用いられるメッセージフォーマット２７０Ａのフレーム構造の一例を示す図である。メッセージフォーマット２７０Ａは、用途などに応じて、ページ数を可変にすることができ、図２０に示すメッセージフォーマット（４ワード／１ページ分）のみの場合に加えて、図２０に示すメッセージフォーマットと上述の図１８に示すメッセージフォーマットとを組合せた構成（合計で８ワード／２ページ分）を採用することもできる。図２０に示すメッセージフォーマット（４ワード分）を繰返し組合せた構成（合計で４ワード×ページ数分）を採用することもできる。このようなメッセージフォーマットの長さ（ワード数／ページ数）は、用途に応じて可変にすることができる。
【０１６２】
図２０に示すメッセージフォーマット２７０Ａは、ＧＰＳＮａｖメッセージ互換のフォーマットである。Ｓ３受信機３２０がＧＰＳに対応している場合には、メッセージフォーマット２７０Ａを処理するメッセージデコーダを有しているので、メッセージデコーダを改造することなく、時刻情報として、西暦年、月、日、時、分、秒を取得することができる。
【０１６３】
具体的には、メッセージフォーマット２７０Ａは、少なくとも４つのワード２７１Ａ，２７２Ａ，２７３Ａ，２７４Ａで構成される。ワード２７１Ａ，２７２Ａ，２７３Ａ，２７４Ａの各々は、３０ビットで構成される。
【０１６４】
１番目のワード２７１Ａは、プリアンブル領域２７１１と、メッセージタイプを特定するための情報が格納されるメッセージタイプ領域２７１２と、テレメトリ情報が格納されるテレメトリ領域２７１３と、パリティビット領域２７１４とを含む。
【０１６５】
２番目のワード２７２Ａは、メッセージのカウント数が格納されるカウンタ領域２７２１と、メッセージページ領域２７２６と、うるう秒領域２７２３と、基準日（例えば、１９８０年１月６日）からの経過週が格納されるＩＭＥＳ週領域２７２７と、ＤＰＣ領域２７２８とを含む。
【０１６６】
３番目のワード２７３Ａは、カウンタ領域２７３１と、ＥＯＷロールオーバ領域２７３６と、ＴＯＷ領域２７３２と、ＬＡＳ領域２７３３と、ＬＴＦ領域２７３４と、パリティビット領域２７３４とを含む。
【０１６７】
４番目のワード２７４Ａは、カウンタ領域２７４１と、うるう秒適用秒領域２７４８と、うるう秒適用日領域２７４３と、遅延時間領域２７４９と、送信機ＩＤ２７４５と、衛星ヘルシー領域２７４６と、パリティビット領域２７４７とを含む。
【０１６８】
なお、図２０に示すメッセージフォーマット２７０Ａに格納される情報については、上述の図１２、図１４、図１５、図１８に示すメッセージフォーマットについての説明も参照されたい。
【０１６９】
図２１は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として用いられるメッセージフォーマット２５０Ａのフレーム構造の一例を示す図である。図２１に示すメッセージフォーマット２５０Ａは、位置および時刻を利用した認証サービスを提供するために用いられる。図２１を参照して、メッセージフォーマット２５０Ａのワード２５１Ａ，２５２Ａ，２５３Ａ，２５４Ａは、認証サービスに用いられるデータを格納するために用いられる。
【０１７０】
具体的には、メッセージフォーマット２５０Ａは、４つのワード２５１Ａ，２５２Ａ，２５３Ａ，２５４Ａで構成される。ワード２５１Ａ，２５２Ａ，２５３Ａ，２５４Ａの各々は、３０ビットで構成される。
【０１７１】
１番目のワード２５１Ａは、プリアンブル領域２５１１と、メッセージタイプ領域２５１２と、テレメトリ領域２５１３と、パリティビット領域２５１４とを含む。２番目のワード２５２Ａは、カウンタ領域２５２６と、メッセージタイプ領域２５２７と、コンテンツ領域２８２８と、パリティビット領域２５２５とを含む。３番目のワード２５３Ａは、カウンタ領域２５３５と、コンテンツ領域２５３６と、パリティビット領域２５３４とを含む。４番目のワード２５４Ａは、カウンタ領域２５４１と、コンテンツ領域２５４２と、パリティビット領域２５４３とを含む。
【０１７２】
なお、図２１に示すメッセージフォーマット２５０Ａに加えて、上述の図１２、図１４、図１５、図１８に示すメッセージフォーマットについての説明も参照されたい。
【０１７３】
（ｅ６：送信周期／送信シーケンス）
次に、Ｓ３送信機２２０から送信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の送信周期などについて説明する。本実施の形態に従う時刻同期システムにおいては、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のタイミングコードとして、テレメトリ領域２５１３に格納されるテレメトリワードを含むメッセージが所定の送信周期毎に送信される。ここで、テレメトリワードとしては、予め定められた固定のコードが用いられる。このような固定のコードを用いることで、同期をとるためのＳＹＮＣワードとして機能させることができる。
【０１７４】
一例として、Ｓ３送信機２２０は、インターバルとして３秒毎にテレメトリワードを含むメッセージをタイミングコードとして繰返し送信することとする。この場合、例えば、Ｓ３送信機２２０から送信される信号のビットレートを２５０ｂｐｓに設定すると、３秒あたり２５ワード（２５０ｂｐｓ×３秒÷３０ｂｉｔ）の送信が可能である。
【０１７５】
以下の説明においては、Ｓ３送信機２２０から送信される信号のビットレートが２５０ｂｐｓの場合を一例として説明するが、ビットレートについては、これに限られることなく、システムに適した値を用いることができる。例えば、ＧＰＳの衛星から送信されるメッセージは５０ｂｐｓであり、この既存の仕様に適合するように、Ｓ３送信機２２０から送信される信号のビットレートを５０ｂｐｓにしてもよい。この場合、単位時間あたりに送信できるデータ量は１／５（＝５０／２５０）になるので、以下に説明するような、２５０ｂｐｓの前提で設定される送信周期などについては、５倍に変更すればよい。また、インターバルについても、３秒に限らず、例えば、６秒などの時間に変更してもよい。このような、インターバルおよびビットレートについては、要求仕様やシステム構成などに応じて、適宜最適なものを選択することができる。
【０１７６】
図２２は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいてＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として送信されるタイミングコードの一例を説明するための図である。図２２を参照して、Ｓ３送信機２２０からのＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の送信周期が到来すると、図１７および図１８に示すメッセージフォーマット２７０（ＭＴ７）を構成する各ワードの送信が開始される。具体的には、メッセージフォーマット２７０（ＭＴ７）を構成するワード２７１，２７２，２７３，２７４，２７５，２７６，２７７，２７８が順次送信されることになる。ＭＴ７のメッセージの送信が完了すると、他のメッセージの送信が実施される。
【０１７７】
最初のワード２７１の送信から送信周期Ｔｓ（この例では、３秒）経過後に、次のＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の送信周期が到来するので、メッセージフォーマット２７０（ＭＴ７）を構成するワード２７１，２７２，２７３，２７４，２７５，２７６，２７７，２７８の送信が繰返される。以下同様に、送信周期Ｔｓ毎に、メッセージフォーマット２７０（ＭＴ７）および他のメッセージフォーマットに係るデータが繰返し送信される。つまり、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のフレームを構成する複数のワードの先頭（１番目のワード）は、Ｓ３送信機２２０の送信周期の開始時点に対応付けられている。ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号には、固定値のテレメトリワードが用いられるので、先頭のワードは予め定められた値に固定される。そのため、先頭のワード全体をＳＹＮＣワードまたは復調時のレプリカとして用いることもできる。Ｓ３受信機３２０では、この周期的に繰返し送信されるタイミングコードに基づいて、時刻同期を実現する。
【０１７８】
現実には、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号であるメッセージフォーマット２７０は、８つのワードで構成されるので、３秒の送信周期において送信可能なメッセージ（２５ワード）のうち、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号において８ワードが占有される。それ以外の１７ワードについては、公知のＩＭＥＳ信号（図１１、図１３、図１６に示すＭＴ０，ＭＴ１，ＭＴ３，ＭＴ４）のメッセージを自由に割り当てることができる。
【０１７９】
すなわち、送信周期Ｔｓ毎に必ずテレメトリワードを含むメッセージ（ＭＴ７またはＭＴ６）が送信されるという条件さえ満足されれば、それ以外の時間において送信されるメッセージの種類については、任意に決定できる。なお、テレメトリワードを含むメッセージの送信タイミング前に、いくつかの余分なワードが存在してしまう場合がある。このような場合には、ＭＴ３などの１ワードで完結するメッセージを挿入して、パディングする必要がある。
【０１８０】
Ｓ３送信機２２０は、Ｓ２復調器２１０から出力されるタイミング（１ＰＰＳ）の周期（１秒）より長い周期（３秒）で、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を送信する。このように、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の送信周期を長くすることで、隙間時間でＩＭＥＳ信号を送信することもでき、基地局３００側に対する情報提供の方法を多様化できる。つまり、Ｓ３送信機２２０は、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号が送信されない期間において、ＧＮＳＳからの無線信号（ＧＮＳＳ信号）を代替する無線信号（ＩＭＥＳ信号）を送信することもできる。
【０１８１】
図２３は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＳ３送信機２２０から送信されるメッセージの一例を説明するための図である。図２３に示すように、送信周期Ｔｓ（この例では、３秒）毎に、メッセージフォーマット２７０を構成する８つのワードが必ず送信されていることが分かる。それ以外の時間については、任意のメッセージが送信される。
【０１８２】
上述したように、Ｓ３送信機２２０から送信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号は、ＧＮＳＳ信号およびＩＭＥＳ信号と後方互換性があるため、同時運用が可能である。すなわち、Ｓ３受信機３２０は、ＧＮＳＳ信号を受信およびデコード可能であるとともに、ＩＭＥＳ信号およびＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号についても受信およびデコード可能である。
【０１８３】
なお、Ｓ３送信機２２０のサービスエリア（Ｓ３送信機２２０とＳ３受信機３２０との距離）は数ｍ〜十数ｍが想定されており、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の伝送に要する遅延時間は１０ｍ毎に約３３ナノ秒であるので、本実施の形態に従う時刻同期システムのシステムスペック上、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の伝送に係る遅延時間については無視できる。
【０１８４】
上述の図２３には、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号であるメッセージフォーマット２７０を３秒周期で送信する例を示したが、より長い送信周期を採用してもよい。例えば、Ｓ３送信機２２０は、インターバルとして６秒毎にテレメトリワードを含むメッセージ（メッセージフォーマット２５０に従うメッセージ）をタイミングコードとして繰返し送信することとする。この場合、例えば、Ｓ３送信機２２０から送信される信号のビットレートを２５０ｂｐｓに設定すると、６秒あたり５０ワード（２５０ｂｐｓ×６秒÷３０ｂｉｔ）の送信が可能である。
【０１８５】
図２４は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＳ３送信機２２０から送信されるメッセージの別の一例を説明するための図である。図２４に示すように、送信周期Ｔｓ（この例では、６秒）毎に、メッセージフォーマット２５０を構成する３つのワードが必ず送信されていることが分かる。それ以外の時間については、任意のメッセージが送信される。
【０１８６】
上述したように、Ｓ３送信機２２０から送信されるＩＭＥＳ−ＴＳ信号は、ＧＮＳＳ信号およびＩＭＥＳ信号と後方互換性があるため、同時運用が可能である。すなわち、Ｓ３受信機３２０は、ＧＮＳＳ信号を受信およびデコード可能であるとともに、ＩＭＥＳ信号およびＩＭＥＳ−ＴＳ信号についても受信およびデコード可能である。
【０１８７】
（ｅ７：ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の生成／送信の処理手順）
次に、Ｓ３送信機２２０におけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の生成および送信に係る処理手順の一例について説明する。
【０１８８】
図２５は、本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３送信機２２０からＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成および送信する際の処理手順を示すフローチャートである。図２５に示す各ステップは、基本的には、Ｓ３送信機２２０のデジタル処理ブロック２２１によって実行される。
【０１８９】
図２５を参照して、Ｓ３送信機２２０は、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の生成および送信準備が完了しているか否かを判断する（ステップＳ２００）。Ｓ２復調器２１０から復調データおよびタイミング信号を受信できているか否かに基づいて、送信準備の完了の有無を判断してもよい。ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の生成および送信準備が完了していなければ（ステップＳ２００においてＮＯ）、ステップＳ２００の処理が繰返される。
【０１９０】
ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の生成および送信準備が完了すると（ステップＳ２００においてＹＥＳ）、Ｓ３送信機２２０は、Ｓ２復調器２１０からの次のタイミング信号の受信を待つ（ステップＳ２０２）。そして、Ｓ２復調器２１０から次のタイミング信号を受信すると、Ｓ３送信機２２０は、そのときのＳ２復調器２１０からの復調データに基づいて、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のメッセージフォーマット２７０（または、メッセージフォーマット２５０あるいは２６０）を構成する１番目のワードを生成して送信する（ステップＳ２０４）。すなわち、ＭＴ７またはＭＴ６のメッセージが生成および送信される。続いて、Ｓ３送信機２２０は、Ｓ２復調器２１０からの同一の復調データに基づいて、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のメッセージフォーマット２７０（または、メッセージフォーマット２５０あるいは２６０）を構成する後続のワードを生成して順次送信する（ステップＳ２０６）。
【０１９１】
続いて、Ｓ３送信機２２０は、Ｓ２復調器２１０からタイミング信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０８）。Ｓ２復調器２１０からタイミング信号を受信すると（ステップＳ２０８においてＹＥＳ）、Ｓ３送信機２２０は、直近のＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の送信後からのタイミング信号の受信累積数が送信周期Ｔｓに対応する回数に到達したか否を判断する（ステップＳ２１０）。送信周期Ｔｓが３秒である場合には、直近のＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の送信後から３回目のタイミング信号の受信であるか否かが判断される。
【０１９２】
直近のＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の送信後からのタイミング信号の受信累積数が送信周期Ｔｓに対応する回数に到達していれば（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、ステップＳ２０６以下の処理が繰返される。
【０１９３】
これに対して、Ｓ２復調器２１０からタイミング信号を受信していなければ（ステップＳ２０８においてＮＯ）、または、直近のＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の送信後からのタイミング信号の受信累積数が送信周期Ｔｓに対応する回数に到達していなければ（ステップＳ２１０においてＮＯ）、Ｓ３送信機２２０は、予め定められた規則に従って、ＩＭＥＳ信号を生成して送信する（ステップＳ２１２）。すなわち、ＭＴ０，ＭＴ１，ＭＴ３，ＭＴ４のいずれかのメッセージが生成および送信される。そして、ステップＳ２０８以下の処理が繰返される。
【０１９４】
以上のような処理手順によって、Ｓ３送信機２２０からＳ３受信機３２０に対して、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号が送信される。
【０１９５】
＜Ｆ．基地局３００のＳ３受信機３２０＞
次に、基地局３００のＳ３受信機３２０におけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の受信処理および復調処理について説明する。
【０１９６】
図２６は、本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３受信機３２０の回路構成例を示すブロック図である。図２６を参照して、Ｓ３受信機３２０は、複数のチャネルブロック３２１と、ナビゲーション処理部３２２と、選択制御部３２３と、同期検出部３２４と、分周器３２５，３２７と、安定化ループ部３２６とを含む。
【０１９７】
複数のチャネルブロック３２１の各々は、受信信号（ＲＦ信号）を復調して、その中に含まれるメッセージを出力する。複数のチャネルブロック３２１がそれぞれ受信信号の復調およびメッセージ出力を並列的に実行し、それぞれのチャネルブロック３２１からの出力を選択制御部３２３が選択的に後段へ出力する。
【０１９８】
具体的には、チャネルブロック３２１の各々は、相関器３２１１，３２１２と、メッセージ抽出部３２１３と、Ｃ／Ａ（coarse/access）コード生成部３２１４と、畳込演算部３２１５と、積分回路３２１６とを含む。
【０１９９】
相関器３２１１は、受信信号とＣ／Ａコード生成部３２１４から出力される拡散符号であるＣ／Ａコードとの間の相関を算出する。
【０２００】
メッセージ抽出部３２１３は、相関器３２１１からの出力に含まれるメッセージ（フレーム）を抽出する。メッセージ抽出部３２１３は、抽出したメッセージを示すビットストリーム（ｂｉｔ  ｓｔｒｅａｍ）を出力する。併せて、メッセージ抽出部３２１３は、ループ制御によって発生するクロック（Ｃｌｏｃｋ）の位相を調整することで、チャネルブロック３２１における同期検出タイミングを管理する。
【０２０１】
積分回路３２１６は、メッセージ抽出部３２１３からのクロックに従って位相を同期させるとともに、その出力を畳込演算部３２１５へ出力する。畳込演算部３２１５は、受信信号と積分回路３２１６からの同期信号との間で畳込演算を行い。その結果を相関器３２１２へ出力する。相関器３２１２は、畳込演算部３２１５からの畳込演算の結果とＣ／Ａコード生成部３２１４から出力されるＣ／Ａコードとの間の相関を算出する。つまり、相関器３２１２および畳込演算部３２１５を用いて、Ｃ／Ａコードコヒーレント積分処理が実施される。相関器３２１２からの出力はメッセージ抽出部３２１３へ与えられる。メッセージ抽出部３２１３は、相関器３２１１および相関器３２１２からのそれぞれの出力に基づいて、クロックの位相を調整する。このようなループ制御によって、受信信号に含まれるメッセージを高い精度で検出することができる。
【０２０２】
積分回路３２１６でのメッセージに対するループ処理回数（畳込演算処理）は、メッセージの種類に応じて異ならせてもよい。例えば、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号（ＭＴ６およびＭＴ７）については１２０回の畳込演算処理を実施し、ＩＭＥＳ信号（ＭＴ０，ＭＴ１，ＭＴ３，ＭＴ４）については４回の畳込演算処理を実施し、ＧＮＳＳ信号については２０回の畳込演算処理を実施するようにしてもよい。ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号についての畳込演算処理については後述する。
【０２０３】
ナビゲーション処理部３２２は、いずれかのチャネルブロック３２１からＧＮＳＳ信号またはＩＭＥＳ信号に含まれるメッセージが出力されると、そのメッセージに対してＰＶＴ演算を行う。ナビゲーション処理部３２２は、ＰＶＴ演算の結果得られる、位置（ＧＮＳＳ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、時刻（ＧＮＳＳ  ｔｉｍｅ）、タイミング信号（ＧＮＳＳ  １ＰＰＳ）、およびＩＭＥＳデータ（認証用データを含む）を出力する。
【０２０４】
選択制御部３２３は、チャネルブロック３２１にＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号が入力されることで出力されるメッセージを検出し、検出したメッセージを同期検出部３２４および安定化ループ部３２６へ出力する。
【０２０５】
同期検出部３２４は、周期的に送信されるテレメトリワードを含むメッセージを検出して、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のタイミング信号として出力する。上述したように、テレメトリワードを含むメッセージが３秒周期で送信されるので、同期検出部３２４は、３秒毎に１回のパルス信号（ＩＭＥＳ−ＴＡＳ  １ｐｕｌｓｅ／３ｓｅｃｏｎｄ）を出力する。
【０２０６】
また、同期検出部３２４は、入力される各ビットのタイミングをクロック（ＣＬＫ）として出力する。上述したように、Ｓ３送信機２２０から送信される信号のビットレートを２５０ｂｐｓとすると、同期検出部３２４は、２５０Ｈｚのクロックを出力することになる。分周器３２５は、一種のカウンタであり、２５０回のクロックに対して１回のパルスを出力する。つまり、分周器３２５から出力されるタイミング信号（ＩＭＥＳ−ＴＡＳ  １ＰＰＳ（Ｒｅａｌ））は、１ＰＰＳ信号に相当する。なお、Ｓ３送信機２２０から送信される信号のビットレートを５０ｂｐｓとすると、５０回のクロックに対して１回のパルスを出力するような分周器を採用すればよい。
【０２０７】
安定化ループ部３２６は、メッセージ抽出部３２１３からのクロックと、ナビゲーション処理部３２２からのビット列を受けて、局部発振器を含むＰＬＬ（Phase  Locked  Loop）ループを利用して位相ロックすることで、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号およびＧＮＳＳ信号のクロックを出力する（ＩＭＴＳ−ＴＡＳ／ＧＮＳＳ  Ｃｌｏｃｋ（Ｓｔａｂｌｅ））。安定化ループ部３２６によるＰＬＬループによって、出力されるクロックはより安定する。
【０２０８】
分周器３２７は、分周器３２５と同様に、一種のカウンタであり、２５０回のクロックに対して１回のパルスを出力する。つまり、分周器３２７から出力されるタイミング信号（ＩＭＥＳ−ＴＡＳ  １ＰＰＳ（Ｓｔａｂｌｅ））は、１ＰＰＳ信号に相当するより安定した信号となる。
【０２０９】
安定化ループ部３２６および分周器３２７はオプショナルな構成であり、基地局３００の利用先である無線送受信部３１０において要求される時刻同期の精度に応じて、適宜設けられる。
【０２１０】
以上のとおり、Ｓ３受信機３２０は、Ｓ３送信機２２０からのＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を復調して、タイミング信号（１ＰＰＳ）および当該タイミング信号が示すタイミングに対応する時刻情報を取得する受信部として機能する。ＭＴ７のＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号が受信されると、ＧＰＳＮａｖメッセージ互換のＧＰＳＷｅｅｋおよびＴＯＷを取得できる（図１７参照）。また、ＭＴ８のＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号が受信されると、西暦年、月、日、時、分、秒を直接取得できる（図１８参照）。
【０２１１】
ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号（ＭＴ７またはＭＴ８）は送信周期Ｔｓ（この例では、３秒）毎に繰返し送信され、また、テレメトリワードを含むメッセージ（図２２に示す１番目のワード２７１、または、図２３に示す１番目のワード２７１）においては、プリアンブル領域からパリティビット領域までの３０ビットすべてが固定値になるので、相関器３２１２のＣ／Ａコードコヒーレント積分処理により、より高いＣ／Ｎ（Carrier  to  Noise）比を得ることが可能となる。この結果、同期精度を向上させることができる。
【０２１２】
図２７は、本実施の形態に従う時刻同期システムを構成するＳ３受信機３２０におけるテレメトリワードを含むメッセージの受信処理を説明するための図である。図２７を参照して、Ｓ３受信機３２０は、テレメトリワードを含むメッセージ（ワード２５１またはワード２６１）の先頭ビットの立ち上りが送信周期Ｔｓ（この例では、３秒）のいずれかの整数倍であると判断できる。そして、テレメトリワードを含むメッセージに続いて送信される２つのメッセージ（ワード２５２および２５３、または、ワード２６２および２６３）を受信することで、時刻に関する必要なすべての情報を取得できる。
【０２１３】
例えば、Ｓ３受信機３２０がＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号としてＭＴ７を受信し、その時刻が「２０１６年６月３０日１０時２３分３０秒」であるとデコードされたとする。その後、送信周期Ｔｓ（３秒）後に新たなＭＴ７を受信すると、その新たに受信したＭＴ７のフレームの先頭ビットを受信した時刻が「２０１６年６月３０日１０時２３分３３秒」であると解釈できる。このような処理が送信周期Ｔｓ（３秒）毎に繰返される。
【０２１４】
また、Ｓ３送信機２２０から送信される信号のビットレートが２５０ｂｐｓであるので、テレメトリワードを含むメッセージを受信してから、カウンタで２５０カウント（１ビット１カウント）を検出すれば、タイミング信号としての１ＰＰＳ信号を出力できる。すなわち、図２６に示す同期検出部３２４および分周器３２５は、Ｓ３送信機２２０から送信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号に基づいて１ＰＰＳ信号を再生する。Ｓ３送信機２２０から送信される２５０ｂｐｓの変調信号の精度は、時刻同期に必要な精度を常に保っているため、特別な安定度が要求されない限り、図２６に示す同期検出部３２４および分周器３２５から出力される１ＰＰＳ信号は実用上十分な精度を有している。
【０２１５】
Ｓ３送信機２２０から送信される信号のビットレートが５０ｂｐｓである場合には、５倍の時間をかけて同期検知することで、ビットレートが２５０ｂｐｓである場合と同様の精度を実現できる。
【０２１６】
なお、特別な安定度が要求される場合には、図２６に示す安定化ループ部３２６および分周器３２７が利用される。安定化ループ部３２６は、テレメトリワードを用いた積分処理によるＣ／Ｎ比改善と相関処理とを実施することで、より明確な信号の抽出およびタイミング信号の位相雑音を低減する。安定化ループ部３２６においては、メッセージを構成するビットを単にカウントするのではなく、ＰＬＬを用いたテレメトリワードに対する位相同期機構を有している。さらに、安定化ループ部３２６には、３秒という比較的長い送信周期に対しても安定的なループを実現するために、高精度水晶発振器（ＯＣＸＯ：Oven  Controlled  Crystal  Oscillator）や温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）といった高精度かつ高安定度を有する発振器が用いられる。
【０２１７】
このように、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号として用いられるＭＴ７およびＭＴ８については、拡張性を有しており、より高い安定度に対する要求についても十分に対応できる。
【０２１８】
また、Ｓ３受信機３２０は、ＧＮＳＳ信号およびＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を同時に受信する場合があり得る。しかしながら、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を受信できる環境下においては、ＧＮＳＳ信号から取得される時刻情報およびタイミング信号の信頼性は非常に低い可能性がある。これは、Ｓ３送信機２２０は、一般的には、ＧＮＳＳ信号を受信できない環境、または、受信されるＧＮＳＳ信号の信頼性が著しく低い環境（例えば、屋内）などに設置されるものであるためである。
【０２１９】
このような理由を考慮すると、ＧＮＳＳ信号およびＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を同時に受信した場合において、ＧＮＳＳ信号から取得される時刻情報およびタイミング信号は利用しないことが好ましいと言える。あるいは、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号が受信された場合には、ＧＮＳＳ信号を一切受信しないような構成を採用してもよい。さらにあるいは、Ｓ３受信機３２０に対してＧＮＳＳ信号を受信することを予め設定してもよい。例えば、Ｓ３受信機３２０において、ＭＴ３に対するＢＤ（Binary  Decoder）を「０」に設定することで屋内受信機であることを示すようになる。つまり、ＧＮＳＳ信号に基づく測位の信頼性が低い、または、ＧＮＳＳ信号が受信不可能であることを示している。ＧＮＳＳ信号の処理を遮断することで、Ｓ３受信機３２０における消費電力を低減でき、かつ、安定した同期信号を得ることが可能となる。
【０２２０】
なお、近接して設置された複数のＳ３送信機２２０からそれぞれ送信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号をＳ３受信機３２０にて受信した場合には、一番早いタイミングで受信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を選択するようにしてもよい。このタイミング差はナノ秒オーダに過ぎないので、相関器などを用いてより早いタイミングの信号を検出することが好ましい。
【０２２１】
次に、Ｓ３受信機３２０におけるＣ／Ｎ比改善の手法について説明する。
図２８は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいて採用されるメッセージの構成を説明するための図である。図２４には、Ｃ／ＡコードとＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号（ＭＴ７のメッセージフォーマット２７０）との関係を示す。ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号においては、拡散符号であるＣ／Ａコードの繰返し４回でメッセージの１ビット分を表現する。なお、通常のＧＮＳＳ信号においては、Ｃ／Ａコードの繰返し２０回でメッセージの１ビット分を表現する。
【０２２２】
そのため、一般的なＧＮＳＳ受信機は、Ｃ／Ａコードを捕捉すると信号追跡ループを構成して、受信信号に対してＣ／Ａコードのタイミングでコヒーレント積分処理（畳込演算処理）を実施する。これによってＣ／Ｎ比を改善し、信号追跡ループの安定性を向上させる。
【０２２３】
これに対して、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいて用いられるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号では、Ｃ／Ａコードの繰返し４回で１ビットを表現している。そのため、一般的なＧＮＳＳ受信機と同様の畳込演算では、Ｃ／Ｎ比の改善効果は小さい。
【０２２４】
そこで、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号においては、信号追跡および積分処理のためのメッセージが用意される。つまり、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号（ＭＴ７のメッセージフォーマット２７０）の１番目のワード２７１は、同期ワードとして機能させることができる。上述したように、１番目のワード２７１は、３０ビットすべてが固定値であるため、Ｓ３受信機３２０においては、Ｃ／Ａコードと同様にレプリカとして用いることができる。このようなテレメトリワードを含むメッセージを用いることで、最大１２０回のコヒーレント積分処理（畳込演算処理）を実施することができる。つまり、Ｓ３受信機３２０は、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を構成する１番目のワードに対して複数回の畳込演算処理を実行する回路が実装される。このような複数回の畳込演算処理を用いてＣ／Ｎ比を改善することで、信号追跡ループの安定性を向上させることで、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の要である周波数およびタイミング性能を高めることができる。
【０２２５】
以上のとおり、Ｓ３受信機３２０においては、Ｓ３送信機２２０から送信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の特徴を利用して、Ｃ／Ｎ比を改善させて、高精度な時刻情報およびタイミング信号を出力することができる。
【０２２６】
＜Ｇ．認証コードの生成および利用＞
次に、認証コードの生成および利用について説明する。
【０２２７】
図２９は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいて送信される信号に含まれる情報の一例を説明するための図である。図２９を参照して、基準ユニット１００にて受信されるＧＮＳＳ信号１０３は、典型的には、タイミング信号１０３１と、クロック１０３２と、位置情報１０３３と、時刻情報１０３４と、うるう秒情報１０３５とを含む。
【０２２８】
タイミング信号１０３１は、例えば、ＧＮＳＳに同期したタイミング信号を提供するための情報であり、例えば、１秒パルス信号（１ＰＰＳ信号）を含む。
【０２２９】
クロック１０３２は、例えば、ＧＮＳＳに同期した周波数源を提供するための情報であり、例えば、１０ＭＨｚのパルス信号を含む。
【０２３０】
位置情報１０３３は、測位サービスを提供するための情報であり、例えば、緯度、経度、高さ、フロア情報などを含む。
【０２３１】
時刻情報１０３４は、ＧＮＳＳに同期した時刻情報を提供するための情報であり、例えば、西暦年、月、日、時、分、秒の情報などを含む。同様に、うるう秒情報１０３５についても、ＧＮＳＳに同期した時刻情報を提供するための情報であり、うるう秒を補正するための情報を含む。
【０２３２】
また、送信ユニット２００のＳ３送信機２２０から送信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号２０３は、典型的には、タイミング信号２０３１と、クロック２０３２と、位置情報２０３３と、時刻情報２０３４と、うるう秒情報２０３５と、認証コード２０３６とを含む。
【０２３３】
タイミング信号２０３１と、クロック２０３２と、位置情報２０３３と、時刻情報２０３４と、うるう秒情報２０３５とについては、ＧＮＳＳ信号１０３に含まれる対応する情報と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０２３４】
認証コード２０３６は、例えば、位置および時刻の現在値に依存するワンタイムパスワードとしてＴＯＴＰの値を含む。
【０２３５】
送信ユニット２００のＳ３送信機２２０からＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号２０３を受信した基地局３００または移動体端末などは、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号２０３を受信することで、位置および時刻に加えて、位置および時刻の完全性または真正性を保証するための認証処理などを実現することもできる。
【０２３６】
図３０は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいて認証コードの生成方法の一例を説明するための図である。図３０を参照して、送信ユニット２００のＳ３送信機２２０は、ＴＯＴＰを生成するための符号化器２８０と、符号化器２８０にて生成されるＴＯＴＰを含むＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号（メッセージ）を生成するＩＭＥＳ−ＴＡＳ生成器２８２とを含む。
【０２３７】
符号化器２８０は、伝送ＲＦ信号を復調することで取得される時刻情報と任意のシードコードとに対して、所定の不可逆演算を実行することで、所定ビット数のＴＯＴＰを生成する。典型的には、ＴＯＴＰは、６４ビットまたは１２８ビットとすることができる。もちろん、より多くのビット数からなるＴＯＴＰを採用してもよいし、より少ないビット数からなるＴＯＴＰを採用してもよい。
【０２３８】
ＴＯＴＰを生成するための不可逆演算としては、典型的には、暗号学的ハッシュ関数を用いることが好ましい。このような暗号学的ハッシュ関数としては、ＳＨＡ（Secure  Hash  Algorithm）シリーズの関数を用いることができる。このような、暗号学的ハッシュ関数から出力されるメッセージダイジェストがＴＯＴＰに相当する。あるいは、ＲＦＣ６２３８として規定される生成アルゴリズムに従って生成されるＴＯＴＰを採用してもよい。
【０２３９】
符号化器２８０においては、時刻情報および送信ユニット２００毎に設定されるシークレットキーが暗号学的ハッシュ関数に与えられる。このように、所定長さのメッセージであるＴＯＴＰは、シークレットキーおよび時刻情報を入力として、暗号学的ハッシュ関数に従って算出される。
【０２４０】
シークレットキーは、メッセージダイジェスト（ＴＯＴＰ）を生成するためのシードコードとして用いられる。このような構成を採用した場合、基準ユニット１００に対する攻撃に対して高い耐タンパ性を有するハードウェアを採用することが好ましい。例えば、キーペアの生成やメッセージダイジェストの計算などを単一チップ内で実現できるような構成を採用するのが好ましい。このような構成の一例として、ＴＰＭ（Trusted  Platform  Module）などが知られている。ＴＰＭでは、物理的リバースエンジニアリングが試みられると、内蔵のメモリを破損させて、格納されていた値を読み取られないようにする工夫もなされている。このような高い耐タンパ性を有するハードウェアを採用することで、ネットワーク上からの攻撃や物理的リバースエンジニアリングなどに対してセキュアに維持できる。
【０２４１】
あるいは、送信ユニット２００に予めシークレットキーを設定するのではなく、認証サーバ１０８が生成するシークレットキーを用いるようにしてもよい。認証サーバ１０８は、ランダムにシークレットキーを生成する。認証サーバ１０８が生成したシークレットキーは、基準ユニット１００から送信ユニット２００へ送信される伝送ＲＦ信号に含められてもよい。認証サーバ１０８からのシークレットキーを利用することで、基準ユニット１００自体に静的なシークレットキーを保持する必要がないので、セキュリティ強度を高めることができる。
【０２４２】
ＩＭＥＳ−ＴＡＳ生成器２８２は、位置情報、時刻情報、ＩＭＥＳメッセージ、識別情報に加えて、符号化器２８０にて生成されるＴＯＴＰから、上述したようなＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成する。
【０２４３】
図３０に示すような構成を基準ユニット１００に実装することで、ＴＯＴＰを含むＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を放送することができる。
【０２４４】
＜Ｈ．復調データ出力フォーマット＞
送信ユニット２００から送信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を受信し、その受信したＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を復号することで得られる情報は、例えば、一般的なＧＰＳ受信モジュールから受信データが出力される際に用いられるＮＭＥＡフォーマットに準じた形で出力されてもよい。
【０２４５】
図３１〜図４０は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号のデータ出力フォーマットの一例を示す図である。
【０２４６】
図３１には、位置および時刻のサービスを受けるための情報を出力するフォーマット（ＩＭＴＣＳ）の一例を示す。図３１に示すフォーマットにおいては、現在時刻などを含む、基本的な情報が格納される。
【０２４７】
図３２には、位置および時刻のサービスを受けるためのよりプリミティブな情報を出力するフォーマット（ＩＭＴＣＲ）の一例を示す。図３２に示すフォーマットにおいては、受信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号に含まれる情報がそのまま格納される。
【０２４８】
図３３には、認証コードを用いたサービスを受けるための情報を出力するフォーマット（ＩＭＡＳＣ）の一例を示す。図３３に示すフォーマットにおいては、位置の情報に加えて、当該位置の情報に対応付けられる認証コード（ＴＯＴＰ）が格納される。
【０２４９】
図３４には、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の受信処理などに関する情報を出力するフォーマット（ＩＭＭＳＧ）の一例を示す。図３４に示すフォーマットにおいては、受信されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の種類や受信されたビットストリームそのものが格納される。
【０２５０】
図３５には、単体の位置情報を出力するフォーマット（ＩＭＩＰＩ）の一例を示す。図３５に示すフォーマットにおいては、特定の送信ユニット２００から受信したＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号に含まれる現在位置の情報が格納される。
【０２５１】
図３６には、合成された位置情報を出力するフォーマット（ＩＭＳＰＩ）の一例を示す。図３６に示すフォーマットにおいては、複数の情報に基づいて合成された現在位置の情報が格納される。
【０２５２】
図３７には、送信されるメッセージに含まれるショートＩＤなどを出力するフォーマット（ＩＭＳＩＤ）の一例を示す。図３７に示すフォーマットにおいては、受信したメッセージから得られるショートＩＤやおよび境界ビットなどの情報が格納される。
【０２５３】
図３８には、送信されるメッセージに含まれるミディアムＩＤなどを出力するフォーマット（ＩＭＭＩＤ）の一例を示す。図３８に示すフォーマットにおいては、受信したメッセージから得られるメディアムＩＤやおよび境界ビットなどの情報が格納される。
【０２５４】
図３９には、ＱＺＳＳなどが放送する災害情報（Disaster  Message）を本実施の形態に従う時刻同期システムを用いて伝送する場合のフォーマット（ＩＭＤＳＡ）の一例を示す。図３９に示すフォーマットにおいては、災害情報を報知するための情報が格納される。
【０２５５】
図４０には、放送されるＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号の内容を出力するフォーマット（ＧＰＧＧＡ）の一例を示す。図４０には、デバッグなどのために、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号に含まれる内容そのものが出力される。
【０２５６】
図３１〜図４０に示すフォーマットはあくまでも一例であり、任意のＮＭＥＡフォーマットを採用することができる。
【０２５７】
＜Ｉ．遅延補正機能ならびに遅延時間の計測および設定＞
次に、本実施の形態に従う時刻同期システムにおける遅延補正機能を機能させるための遅延時間を計測および設定する処理について説明する。
【０２５８】
図４１は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおいて生じる伝送遅延を説明するための図である。図４１を参照して、例えば、ある時刻Ｔ１において基準ユニット１００のＳ２変調器１２０からメッセージが送信されたとする。送信ユニット２００のＳ２復調器２１０において、同一のメッセージが時刻Ｔ２において受信されたとする。このとき、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との差が遅延時間に相当する。特に、図５および図６に示す移動体通信システム２においては、基準ユニット１００のＳ２変調器１２０から送信ユニット２００のＳ２復調器２１０までの伝送経路が相対的に長いので、遅延時間を無視することはできず、補正する必要がある。このような遅延補正機能を有効に機能させるために、Ｓ２復調器２１０の各々に対して伝送遅延の補正量（補正時間）を設定する必要がある。
【０２５９】
このような遅延時間の計測および設定を容易化するために、タイミング校正装置を採用してもよい。
【０２６０】
図４２は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおけるタイミング校正装置５００の適用例を説明するための図である。図４２を参照して、本実施の形態に従う時刻同期システムを構成した後に、送信ユニット２００のＳ２復調器２１０に接続することで、遅延時間を自動的に計測し、その計測結果に基づいて、伝送遅延の補正量（補正時間）をＳ２復調器２１０に設定することができる。タイミング校正装置５００は、典型的には、遅延時間の計測および補正時間の設定を行う。
【０２６１】
図４３は、本実施の形態に従う時刻同期システムに提供されるタイミング校正装置５００の回路構成例を示すブロック図である。図４３を参照して、タイミング校正装置５００は、内部で生成したタイミング信号（１ＰＰＳ信号）と、Ｓ２復調器２１０が伝送ＲＦ信号から再生したタイミング信号（１ＰＰＳ信号）とを比較することで、遅延時間を計測する。
【０２６２】
すなわち、タイミング校正装置５００は、基準ユニット１００のＧＮＳＳ受信機１１０において取得されるタイミング信号（１ＰＰＳ）と実質的に同一である内部で生成されるタイミング信号（１ＰＰＳ）を取得するとともに、その内部で生成されるタイミング信号（１ＰＰＳ）とＳ２復調器２１０から出力されるタイミング信号（１ＰＰＳ）との時間差を計測することで伝送遅延の補正量（補正時間）を決定する。
【０２６３】
具体的には、タイミング校正装置５００は、ＣＰＵ５０２と、時間差検出器５０４と、基準タイミング発生部５０６と、ミキサ５１０と、ハイパスフィルタ５１２と、アナログデジタル変換器５１４と、ディスプレイ５１６と、バッテリ５１８とを含む。
【０２６４】
ＣＰＵ５０２は、各部に対して指示を与えるとともに、処理結果に基づいて、補正時間をＳ２復調器２１０に設定する。また、ＣＰＵ５０２は、キャリア波についての偏差、各種設定値、ステータス情報などをＳ２復調器２１０に設定することもできる。
【０２６５】
時間差検出器５０４は、ＣＰＵ５０２からの指令に応答して、基準タイミング発生部５０６からのタイミング信号（１ＰＰＳ）とＳ２復調器２１０からのタイミング信号（１ＰＰＳ）との遅延時間（位相差）を検出し、検出した遅延時間をＣＰＵ５０２へ出力する。この遅延時間がＳ２復調器２１０に設定すべき補正量となる。
【０２６６】
基準タイミング発生部５０６は、チップスケール原子時計（ＣＳＡＣ：Chip  Scale  Atomic  Clock）を有しており、アンテナ５０８を介して受信されたＧＮＳＳ信号をデコードして得られる情報を基準として、高精度な基準タイミング信号を出力する。具体的には、基準タイミング発生部５０６は、タイミング信号（１ＰＰＳ信号）およびキャリア波に相当するＲＦ信号（１０ＭＨｚ）を出力する。
【０２６７】
ミキサ５１０は、基準タイミング発生部５０６からのＲＦ信号と、Ｓ２復調器２１０からのキャリア波とを乗じる。ミキサ５１０での乗算結果は、ハイパスフィルタ５１２を経て、アナログデジタル変換器５１４にてデジタル信号に変換される。アナログデジタル変換器５１４から出力される値がキャリア波の周波数偏移を示す。
【０２６８】
このように、ミキサ５１０と、ハイパスフィルタ５１２と、アナログデジタル変換器５１４とは、周波数偏差を検出するための周波数偏差検出部５０９を構成する。周波数偏差検出部５０９から出力される信号がＣＰＵ５０２によってカウントされる。但し、周波数偏差検出部５０９を外部のカウンタを用いて実装してもよい。
【０２６９】
ディスプレイ５１６には、タイミング校正装置５００の動作状態（例えば、計測中や設定中）などの情報に加えて、計測された遅延時間や補正時間、基準タイミング発生部５０６におけるタイミング信号の出力状態などが表示されてもよい。
【０２７０】
タイミング校正装置５００による遅延時間の計測および補正時間の設定などを含む一連の作業は自動的に行われるようにできる。このような一連の作業を自動化することで、送信ユニット２００（Ｓ２復調器２１０およびＳ３送信機２２０）が多数設置された場合であっても、必要な補正時間を簡単な手順で設定することができる。
【０２７１】
本実施の形態に従う時刻同期システムにおいて採用される遅延補正機能では、Ｓ２復調器２１０の各々に対して、補正時間を設定する必要があるが、タイミング校正装置５００を用いることで、その作業時間の短縮化を実現できる。
【０２７２】
＜Ｊ．遅延時間の自動補正機能＞
次に、本実施の形態に従う時刻同期システムにおける遅延時間の自動補正機能について説明する。
【０２７３】
図４４は、本実施の形態に従う時刻同期システムにおける遅延時間の自動補正機能を説明するための図である。図４４を参照して、例えば、ＣＡＴＶ放送局のヘッドエンド３０の下流側にＴＡＳトランシーバマスター（ＴＡＳＴＲＸ−Ｍ）５２０を設置するとともに、Ｓ２復調器２１０に接続してＴＡＳトランシーバスレーブ５３０を設置する。そして、ＴＡＳトランシーバマスター５２０とＴＡＳトランシーバスレーブ５３０との間で、双方向同期機構を構成する。なお、ＣＡＴＶ網を利用する場合には、双方向同期機構は、ＢＳ／ＣＳ帯域において構成してもよい。
【０２７４】
この場合、ＴＡＳＴＲＸ−Ｍブロードキャストパケットに内包されるＴＡＳＴＲＸ−ＳＩＤに対してメジャメント要求を発行することで、ＴＡＳトランシーバマスター５２０とＴＡＳトランシーバスレーブ５３０との間の遅延時間を計測する。計測された遅延時間を用いてＦＬＬ（Frequency  Locked  Loop）補正ループを構成することで、自動的に遅延時間を補正できるループを確立できる。このようなＦＬＬ補正ループの結果を、Ｓ２復調器２１０における遅延時間の自動補正機能に適用することで、伝送経路の状態が頻繁に変化するような環境であっても、動的に補正時間を最適化することができる。そのため、伝送経路の状況にかかわらず、精度の高い時刻同期を常に維持することができる。
【０２７５】
＜Ｋ．変形例＞
（ｋ１：伝送ＲＦ信号の発生および伝送）
上述の実施の形態においては、１つの基準ユニット１００から送信される伝送ＲＦ信号を複数の送信ユニット２００でそれぞれ受信する構成について例示したが、冗長性を高めるために、複数の基準ユニット１００を設置してもよい。この場合、複数の基準ユニット１００がそれぞれ異なる周波数（チャネル）で伝送ＲＦ信号を送信するようにしてもよい。送信ユニット２００では、複数のチャネルで伝送ＲＦ信号を受信可能であり、これらの受信可能な伝送ＲＦ信号のうち予め定められたものを選択的に受信するようにしてもよい。
【０２７６】
あるいは、複数の基準ユニット１００の間で相互監視を行うことで、いずれか１つの基準ユニット１００のみが伝送ＲＦ信号を送信するようにし、その他の基準ユニット１００は、伝送ＲＦ信号の送信を担当する基準ユニット１００に何らかの不具合があった場合に、即座に役割を入れ替えられるような形でスタンバイするようにしてもよい。
【０２７７】
本実施の形態に従う時刻同期システムでは、伝送ＲＦ信号を用いてタイミング信号（１ＰＰＳ）および時刻情報を送信するので、基準ユニット１００から送信ユニット２００までの伝送経路の品質はそれほど要求されない。そのため、複数の伝送経路、例えば、同軸ケーブルと光ケーブルとの組合せや、ＣＡＴＶ網と電話線との組合せといった任意の伝送経路を用いることができ、適用範囲を広げることができる。
【０２７８】
（ｋ２：送信ユニットからの信号伝送）
上述の説明においては、ＧＰＳ信号を補完する疑似的な信号の一例であるＩＭＥＳ信号をベースとしたＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を用いる場合について例示したが、ベースとなる信号としてはこれに限られるものではない。例えば、ＧＰＳ以外のＧＬＯＮＡＳＳ、ＳＢＡＳ、北斗測位衛星システム、Ｇａｌｉｌｅｏといった測位衛星システムからの無線信号と互換性を有するフォーマットに従って、位置情報、システムクロック、時刻情報などの情報を無線送信するようにしてもよい。
【０２７９】
あるいは、基地局３００の受信回路が対応するのであれば、公知または独自のプロトコルに従う無線信号を用いて、システムクロック、時刻情報などの情報を無線送信するようにしてもよい。例えば、いわゆる電波時計に類似したプロトコルを採用しつつ、より精度を高めた方法で無線信号を送信するようにしてもよい。
【０２８０】
さらに、以下に例示するように、送信ユニットと基地局とを有線接続してもよい。この場合には、任意の形式の信号を採用することができる。
【０２８１】
（ｋ３：送信ユニットと基地局との有線接続例１）
図４５は、本実施の形態の変形例１に従う時刻同期システムを含む移動体通信システム１Ａの一例を示す模式図である。図４６は、図４５に示す移動体通信システム１Ａに含まれる基地局３００Ａの構成例を示す模式図である。
【０２８２】
図４５に示す移動体通信システム１Ａにおける送信ユニット２００Ａ−１，２００Ａ−２，・・・（以下、「送信ユニット２００Ａ」と総称する場合もある。）は、Ｓ２変調器１２０から送信される伝送ＲＦ信号を復調するＳ２復調器２１０と、Ｓ２復調器２１０の復調結果を基地局３００Ａへ伝送するための伝送インターフェイス２３０とを含む。送信ユニット２００Ａの各々は、基地局３００Ａ−１，３００Ａ−２，・・・（以下、「基地局３００Ａ」と総称する場合もある。）のいずれか１つと信号線２３２を介して電気的に接続されている。
【０２８３】
送信ユニット２００Ａから送信ユニット２００Ａへは、信号線２３２を介して、Ｓ２復調器２１０の復調結果に含まれる、時刻情報、タイミング信号、各種データが伝送される。信号の伝送形式は、どのような方式および手順であってもよい。図４６を参照して、基地局３００Ａにおいては、Ｓ３受信機３２０（図４参照）に代えて、伝送インターフェイス３３０が配置される。すなわち、送信ユニット２００Ａの伝送インターフェイス２３０と基地局３００Ａの伝送インターフェイス３３０とは、信号線２３２を介して必要な情報を伝送するための構成である。
【０２８４】
このような構成を採用することで、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号などの無線信号の送信が制約されるような場所であっても、基地局３００Ａを配置することができる。
【０２８５】
（ｋ４：送信ユニットと基地局との有線接続例２）
図４７は、本実施の形態の変形例２に従う時刻同期システムを含む移動体通信システム１Ｂの一例を示す模式図である。図４８は、図４７に示す移動体通信システム１Ｂに含まれる基地局３００Ｂの構成例を示す模式図である。
【０２８６】
図４７に示す移動体通信システム１Ｂにおいては、送信ユニット２００Ｂ−１，２００Ｂ−２，・・・（以下、「送信ユニット２００Ｂ」と総称する場合もある。）は、ネットワークケーブル２４２を介して、基地局３００Ｂ−１，３００Ｂ−２，・・・（以下、「基地局３００Ｂ」と総称する場合もある。）の１または複数と接続される。例えば、ネットワークケーブル２４２として、イーサネット（登録商標）に準拠したものを採用することで、一種のネットワークを構成することができる。このようなネットワークを構成した場合には、１つの送信ユニット２００Ｂに対して、複数の基地局３００Ｂを接続するようにしてもよい。
【０２８７】
図４７に示す移動体通信システム１Ｂにおいて、送信ユニット２００Ｂの各々は、Ｓ２変調器１２０から送信される伝送ＲＦ信号を復調するＳ２復調器２１０と、Ｓ２復調器２１０の復調結果に基づいて基準時刻を発生するマスタークロック２４０とを含む。マスタークロック２４０は、例えば、ＰＴＰ技術を用いて時刻同期を行うための基準時刻発生装置であり、例えば、ＩＥＥＥ１５８８（ＰＴＰ）またはＩＥＥＥ１５８８ｖ２（ＰＴＰｖ２）に規定されるプロトコルに従うマスタークロックを採用してもよい。図４８を参照して、基地局３００Ｂにおいては、Ｓ３受信機３２０（図４参照）に代えて、スレーブクロック３６０が配置される。スレーブクロック３６０は、ネットワークケーブル２４２を介してマスタークロック２４０と時刻同期するとともに、その同期された時刻情報を無線送受信部３１０へ提供する。
【０２８８】
このような構成を採用することで、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号などの無線信号の送信が制約されるような場所であっても、基地局３００Ｂを配置することができる。また、単一の送信ユニット２００Ｂに対して、複数の基地局３００Ｂを接続することもできるので、基地局３００Ｂを柔軟に配置できる。
【０２８９】
（ｋ５：送信ユニットから送信される信号の利用例）
上述の説明においては、典型例として、時刻同期システムを、基地局３００が他の基地局３００との間で時刻同期するという用途に適用した場合について例示したが、これに限らず、他の装置が、位置情報、システムクロック、時刻情報などの情報を利用するようにしてもよい。
【０２９０】
図４９は、本実施の形態の変形例３に従う時刻同期システムを含む移動体通信システム１Ｃの一例を示す模式図である。図４９に示す移動体通信システム１Ｃにおいては、いずれかの基地局（図４９に示す例では、基地局３００−２）が提供するセルエリア内に存在する移動体端末３７０は、当該基地局３００−２から必要な情報を取得することができるが、それとともに、送信ユニット２００−２からの無線信号を受信して、その無線信号により送信される、位置情報、システムクロック、時刻情報などを取得してもよい。図４９に示すような状況において、移動体端末３７０は、ＧＮＳＳ信号を利用できない可能性が高いので、送信ユニット２００−２からの無線信号により位置情報を取得し、必要なサービスをユーザに提供することができる。
【０２９１】
さらに、任意の通信デバイス３８０に対しても、送信ユニット２００からの無線信号により送信される各種情報を提供するようにしてもよい。例えば、任意の通信デバイス３８０は、送信ユニット２００からの無線信号により自身の位置情報および時刻情報などを取得して、収集している他の情報とともに、上位のサーバ装置などへ報告することができる。このような構成を採用することで、通信デバイス３８０に、無線伝送回路およびＧＮＳＳ信号の受信回路を実装しておくだけで、屋外および屋内のいずれにおいても、位置情報および時刻情報を収集でき、さらに、それらの位置情報および時刻情報に関連付けて、収集したフィールド情報などを報告できるので、ＩｏＴ（Internet  of  Things）技術を応用した様々なシステムを安価に提供できる。
【０２９２】
（ｋ６：送信ユニットから送信される信号の利用例）
図５０は、本実施の形態の変形例４に従う時刻同期システムを含む移動体通信システム１Ｄの一例を示す模式図である。図５０に示す移動体通信システム１Ｄにおいて、基準ユニット１００Ｄは、伝送ＲＦ信号を生成するためのインターフェイスではなく、イーサネットなどのネットワーク接続するためのインターフェイスを有するＳ２変調器１２０Ｄを有している。Ｓ２変調器１２０Ｄは、さらに、ＩＥＥＥ１５８８（ＰＴＰ）またはＩＥＥＥ１５８８ｖ２（ＰＴＰｖ２）に規定されるプロトコルに従う（グランド）マスタークロックを内蔵している。
【０２９３】
一方、送信ユニット２００Ｄの各々は、伝送ＲＦ信号を受信するためのインターフェイスではなく、イーサネットなどのネットワーク接続するためのインターフェイスを有するＳ２復調器２１０Ｄを有している。Ｓ２復調器２１０Ｄは、ＩＥＥＥ１５８８（ＰＴＰ）またはＩＥＥＥ１５８８ｖ２（ＰＴＰｖ２）に規定されるプロトコルに従うスレーブクロックを内蔵している。Ｓ２復調器２１０Ｄは、Ｓ２変調器１２０Ｄに内蔵されるマスタークロックに同期して、時刻を管理する。
【０２９４】
上述の構成と同様に、基準ユニット１００Ｄから送信ユニット２００Ｄには、ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を生成するための情報がネットワークを介して提供される。そして、送信ユニット２００Ｄは、基地局に対して、ＩＭＥＳ−ＴＳ信号またはＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号を提供する。ＩＭＥＳ−ＴＳ信号は、典型的には、位置（Position）、時刻（Clock）、タイミング信号（Timing）を含む。ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号は、ＩＭＥＳ−ＴＳ信号に含まれる情報に加えて、認証コード（Authentication  Code）などを含む。
【０２９５】
このような構成を採用することで、基準ユニット１００Ｄから送信ユニット２００Ｄへの情報伝送に必要な設備要件を緩和でき、本実施の形態に従う移動体通信システムの普及をより促進できる。
【０２９６】
＜Ｌ．利点＞
本実施の形態に従う時刻同期システムにおいては、時刻同期に必要なタイミング信号および時刻情報を伝送ＲＦ信号の形でＳ２復調器２１０まで送信し、Ｓ２復調器２１０にて復調されたデータを用いてＳ３送信機２２０から任意の信号（典型的には、上述したようなＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号）の形で無線送信または有線送信する。このような信号伝送形態を採用することで、共同聴視システムやＣＡＴＶ網といった既設の設備を利用することができ、さらに、各宅内に設置されたターミナル（ＴＶ配線用コネクタ）などの接続が容易な設備も利用できるため、フェムトセルなどの超小型基地局を大量に室内に設置する場合などにおいて、設置に要するコストを低減させつつ、複数の超小型基地局を含むシステム全体での時刻同期を容易に実現できる。
【０２９７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２９８】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２  移動体通信システム、１０  建屋、１２  混合増幅器、１６  アンテナ配線、１８  ターミナル、２０  引込線、３０  ヘッドエンド、３２  伝送線、３４  受信分配器、１００  基準ユニット、１０２  ＧＮＳＳアンテナ、１０３  ＧＮＳＳ信号、１０４，３６０  スレーブクロック、１０６  受信機、１０８  認証サーバ、１０９  ネットワーク、１１０  ＧＮＳＳ受信機、１２０  Ｓ２変調器、１２１  ＩＦ信号生成回路、１２２  変調回路、１２３，１２９  ローバスフィルタ、１２４，２１４１，２１４２，２１５８  デジタルアナログ変換器、１２５，２１７  キャリア発振器、１２６  アップコンバート回路、１２７，５１０，２１２２，２１４６  ミキサ、１２８，２１２１  可変増幅器、２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｄ  送信ユニット、２０３  ＩＭＥＳ−ＴＡＳ信号、２１０  Ｓ２復調器、２１２  ダウンコンバート回路、２１４  復調回路、２１８  システム発振器、２２０  Ｓ３送信機、２２１  デジタル処理ブロック、２２２  ＥＥＰＲＯＭ、２２３  アナログ処理ブロック、２２４，３４０，５０８  アンテナ、２２５  デジタル入出力インターフェイス、２２６  タイミングインターフェイス、２２７  発振器、２２８  電源、２３０，３３０  伝送インターフェイス、２３２  信号線、２４０  マスタークロック、２４２  ネットワークケーブル、２８０  符号化器、２８２  ＩＭＥＳ−ＴＡＳ生成器、３００，３００Ａ，３００Ｂ  基地局、３１０  無線送受信部、３２０  Ｓ３受信機、３２１  チャネルブロック、３２２  ナビゲーション処理部、３２３  選択制御部、３２４  同期検出部、３２５，３２７，２１５４，２１５９  分周器、３２６  安定化ループ部、３５０，４００  セルエリア、３７０  移動体端末、３８０  通信デバイス、５００  タイミング校正装置、５０２，２２１２  ＣＰＵ、５０４  時間差検出器、５０６  基準タイミング発生部、５０９  周波数偏差検出部、５１２  ハイパスフィルタ、５１４  アナログデジタル変換器、５１６  ディスプレイ、５１８  バッテリ、５２０  トランシーバマスター、５３０  トランシーバスレーブ、１０３１，２０３１  タイミング信号、１０３２，２０３２  クロック、１０３３，２０３３  位置情報、１０３４，２０３４  時刻情報、１０３５，２０３５  うるう秒情報、２０３６  認証コード、２１２３，２１２５，２１６０  増幅器、２１２４，２１２６，２１４４，２１４５  ローパスフィルタ、２１４３  位相回転器、２１４７  ビット同期部、２１４８  ＳＹＮＣ検知部、２１４９  データ抽出部、２１５０  パラレル変換部、２１５１  遅延補正量保持部、２１５２  同期調整部、２１５３  位相比較部、２１５６，２１５７  ループフィルタ、２２１４  ＲＡＭ、３２１１，３２１２  相関器、３２１３  メッセージ抽出部、３２１４  コード生成部、３２１５  畳込演算部、３２１６  積分回路。
【図１】
0006607627.tif 000002
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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