(57)【要約】【課題】  移動体通信基地局においてＧＰＳ信号を用いた基地局間同期ができなくなった場合に、同期を精度良く維持する。【解決手段】  位相変化推移記憶部４２はＧＰＳ信号を基準として検知される位相ずれ量（ＧＰＳ位相情報）を、温度、時刻等と関連付けて記憶する。ＧＰＳ位相情報が得られなくなった場合、トレンド生成部４４は、現在の温度、時刻等の検索条件に基づいて位相変化推移記憶部４２を検索し、類似条件での位相変化推移情報を読み出す。位相補正データ生成部４０は、トレンド生成部４４から与えられる位相変化推移情報に基づいて、発振器に対する位相補正情報を生成する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局相互の同期を取る同期信号を生成する同期信号発生手段と、当該同期信号発生手段についての温度補償情報を記憶する補償情報記憶手段と、前記温度補償情報に基づき前記同期信号発生手段を制御し、温度に応じた前記同期信号の位相ずれを補償する位相ずれ補償手段とを備える移動体通信基地局において、
全地球測位システムを構成するＧＰＳ衛星からの時刻信号を受信するＧＰＳ受信手段と、
前記時刻信号に基づいて前記同期信号の位相ずれ量を検出する位相ずれ検出手段と、
当該通信基地局の温度を測定する温度センサと、
前記温度及び前記位相ずれ量それぞれの測定値に基づいて新たな温度補償情報を生成し、前記補償情報記憶手段に記憶される前記温度補償情報を更新する補償情報更新手段と、
を有することを特徴とする移動体通信基地局。
【請求項２】
基地局相互の同期を取る同期信号を生成する同期信号発生手段と、当該同期信号発生手段を制御し、前記同期信号の位相ずれを補償する位相ずれ補償手段とを備える移動体通信基地局において、
全地球測位システムを構成するＧＰＳ衛星からの時刻信号を受信するＧＰＳ受信手段と、
前記位相ずれ補償手段により補償される前記同期信号の位相ずれ量を前記時刻信号に基づいて検出する位相ずれ検出手段と、
検出された前記位相ずれ量の時間的推移を表す位相変化推移情報を記憶する変化推移記憶手段と、
前記位相ずれ量が検出されない場合に、前記位相変化推移情報に基づいて前記位相ずれ量を推定する位相ずれ推定手段と、
を有することを特徴とする移動体通信基地局。
【請求項３】
請求項２に記載の移動体通信基地局において、
前記位相変化推移情報は、前記位相ずれ量の１日に亘る時間的推移を表すこと、
を特徴とする移動体通信基地局。
【請求項４】
請求項３に記載の移動体通信基地局において、
当該通信基地局の温度を測定する温度センサを有し、
前記変化推移記憶手段は、複数日の前記位相変化推移情報を各時刻の前記温度と共に記憶し、
前記位相ずれ推定手段は、現在の時刻及び温度に基づいて前記複数の位相変化推移情報のいずれかを選択し推定に用いること、
を特徴とする移動体通信基地局。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか１つに記載の移動体通信基地局において、
前記変化推移記憶手段は、複数季節の前記位相変化推移情報を記憶すること、
を特徴とする移動体通信基地局。
【請求項６】
移動体通信基地局において基地局相互の同期を取る同期信号の位相ずれを補償する位相ずれ補償方法であって、
全地球測位システムを構成するＧＰＳ衛星からの時刻信号を受信するＧＰＳ受信ステップと、
前記時刻信号に基づいて前記同期信号の位相ずれ量を検出する位相ずれ検出ステップと、
検出された前記位相ずれ量を用いて前記同期信号の位相ずれを補償する位相ずれ補償ステップと、
当該通信基地局の温度を測定する温度測定ステップと、
前記同期信号を生成する同期信号発生手段についての温度補償情報に関し、前記温度及び前記位相ずれ量それぞれの測定値に基づいて新たな温度補償情報を生成し、現在記憶される前記温度補償情報を更新する補償情報更新ステップと、
を有し、
前記位相ずれ補償ステップは、
前記位相ずれ量が検出されない場合に、前記温度補償情報に基づいて前記位相ずれ量を推定し、推定された位相ずれ量を用いて前記同期信号の位相ずれを補償すること、
を特徴とする位相ずれ補償方法。
【請求項７】
移動体通信基地局において基地局相互の同期を取る同期信号の位相ずれを補償する位相ずれ補償方法であって、
全地球測位システムを構成するＧＰＳ衛星からの時刻信号を受信するＧＰＳ受信ステップと、
前記時刻信号に基づいて前記同期信号の位相ずれ量を検出する位相ずれ検出ステップと、
検出された前記位相ずれ量を用いて前記同期信号の位相ずれを補償する位相ずれ補償ステップと、
検出された前記位相ずれ量の時間的推移を表す位相変化推移情報を記憶する変化推移記憶ステップと、
を有し、
前記位相ずれ補償ステップは、
前記位相ずれ量が検出されない場合に、前記位相変化推移情報に基づいて前記位相ずれ量を推定し、推定された位相ずれ量を用いて前記同期信号の位相ずれを補償すること、
を特徴とする位相ずれ補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）等の移動体通信端末の通信を中継する移動体通信基地局及びそれに用いる位相ずれ補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＰＨＳ等の移動体通信においては、基地局間相互の同期をとり、基地局エリア間での好適なハンドオーバーを実現する方式がある。従来、基地局間の同期を実現する方法として、センターから信号線を介して各基地局へ伝送される同期信号に基づいて行うものや、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）を構成するＧＰＳ衛星が発する時刻情報に基づいて行うものがある。このうち、有線回線にて基地局に伝送する同期信号を用いる方法では、センターと基地局との間の回線の距離に応じて基地局毎に遅延時間が相違し、またその遅延は回線の状況に応じて時間的に変動し得るため、各基地局間での遅延時間の相違を高精度に補正することは難しい。これに対して、ＧＰＳを用いた同期は、そのような困難がなく、高精度の同期を比較的容易に実現できる。
【特許文献１】特開平１０−８４５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＧＰＳにて正確な時刻情報を取得するには、３つ以上の衛星から受信することが要求される。そのため、受信される衛星の数が２つ以下になった場合には、ＧＰＳを用いた方法でも基地局間の正確な同期を実現することが難しくなる。このように同期のための基準信号を外部から得られなくなった場合でも、例えば、基地局の発振器に温度補償型水晶発振器を用いて発振周波数の精度維持を図るなどして、位相ずれを抑制することが行われている。
【０００４】
しかし、従来においては、移動体通信基地局が置かれた個別の状況が必ずしも十分に考慮されているとは言えず、位相ずれが好適に抑制されないという問題があった。例えば、発振器等の温度補償特性は、基本的に基地局の出荷時や設置時等に調整・設定されたものが継続して用いられ、基地局の設置環境や利用状況に応じて異なり得る温度補償特性の経時変化は考慮されない。そのため各基地局での位相ずれの補償の精度が低下し、正確な基地局間同期が得られにくかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る移動体通信基地局は、温度補償情報に基づき同期信号発生手段を制御し、温度に応じた同期信号の位相ずれを補償するものであって、全地球測位システムを構成するＧＰＳ衛星からの時刻信号を受信するＧＰＳ受信手段と、前記時刻信号に基づいて前記同期信号の位相ずれ量を検出する位相ずれ検出手段と、当該通信基地局の温度を測定する温度センサと、前記温度及び前記位相ずれ量それぞれの測定値に基づいて新たな温度補償情報を生成し、前記補償情報記憶手段に記憶される前記温度補償情報を更新する補償情報更新手段とを有する。
【０００６】
他の本発明に係る移動体通信基地局は、全地球測位システムを構成するＧＰＳ衛星からの時刻信号を受信するＧＰＳ受信手段と、位相ずれ補償手段により補償される同期信号の位相ずれ量を前記時刻信号に基づいて検出する位相ずれ検出手段と、検出された前記位相ずれ量の時間的推移を表す位相変化推移情報を記憶する変化推移記憶手段と、前記位相ずれ量が検出されない場合に、前記位相変化推移情報に基づいて前記位相ずれ量を推定する位相ずれ推定手段とを有する。
【０００７】
本発明の好適な態様は、前記位相変化推移情報が、前記位相ずれ量の１日に亘る時間的推移を表す移動体通信基地局である。
【０００８】
本発明の他の好適な態様は、当該通信基地局の温度を測定する温度センサを有し、前記変化推移記憶手段が、複数日の前記位相変化推移情報を各時刻の前記温度と共に記憶し、前記位相ずれ推定手段が、現在の時刻及び温度に基づいて前記複数の位相変化推移情報のいずれかを選択し推定に用いる移動体通信基地局である。
【０００９】
本発明のさらに他の好適な態様は、前記変化推移記憶手段が、複数季節の前記位相変化推移情報を記憶する移動体通信基地局である。
【００１０】
本発明に係る移動体通信基地局の位相ずれ補償方法は、全地球測位システムを構成するＧＰＳ衛星からの時刻信号を受信するＧＰＳ受信ステップと、前記時刻信号に基づいて同期信号の位相ずれ量を検出する位相ずれ検出ステップと、検出された前記位相ずれ量を用いて前記同期信号の位相ずれを補償する位相ずれ補償ステップと、当該通信基地局の温度を測定する温度測定ステップと、前記同期信号を生成する同期信号発生手段についての温度補償情報に関し、前記温度及び前記位相ずれ量それぞれの測定値に基づいて新たな温度補償情報を生成し、現在記憶される前記温度補償情報を更新する補償情報更新ステップとを有し、前記位相ずれ補償ステップは、前記位相ずれ量が検出されない場合に、前記温度補償情報に基づいて前記位相ずれ量を推定し、推定された位相ずれ量を用いて前記同期信号の位相ずれを補償する。
【００１１】
本発明に係る移動体通信基地局の位相ずれ補償方法は、全地球測位システムを構成するＧＰＳ衛星からの時刻信号を受信するＧＰＳ受信ステップと、前記時刻信号に基づいて同期信号の位相ずれ量を検出する位相ずれ検出ステップと、検出された前記位相ずれ量を用いて前記同期信号の位相ずれを補償する位相ずれ補償ステップと、検出された前記位相ずれ量の時間的推移を表す位相変化推移情報を記憶する変化推移記憶ステップとを有し、前記位相ずれ補償ステップが、前記位相ずれ量が検出されない場合に、前記位相変化推移情報に基づいて前記位相ずれ量を推定し、推定された位相ずれ量を用いて前記同期信号の位相ずれを補償する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通常はＧＰＳ衛星からの時刻信号に基づいて位相ずれを精度良く補償する一方で、その基地局においてＧＰＳ衛星に基づいて得られる位相ずれ量を用いて温度補償情報が更新される。これにより、各移動体通信基地局毎に異なり得る温度補償情報の経時変化に対応でき、ＧＰＳ衛星に基づく位相ずれ量の検出ができなくなった場合に行われる温度補償情報に基づく位相ずれ補償の精度が向上する。
【００１３】
他の本発明によれば、通常はＧＰＳ衛星からの時刻信号に基づいて位相ずれを精度良く補償する一方で、環境や利用負荷等に応じて基地局毎に異なり得る位相ずれ量の時間的推移がＧＰＳ衛星に基づいて測定され、位相変化推移情報として記録される。そして、ＧＰＳ衛星に基づく位相ずれ量の検出ができなくなった場合に、位相変化推移情報を用いて位相ずれ補償を行うことができる。ここで、位相変化推移情報は各基地局での実績に基づくものであるので、各基地局の個別の状況に対応した精度のよい位相ずれ補償が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１５】
［実施形態１］
図１は、本発明に係る移動体通信基地局の概略の構成を示すブロック図である。移動体通信基地局２は、無線通信部４、有線通信部６、ＧＰＳ受信部８、温度センサ１０、制御部１２及びアンテナ１４を備えて構成され、ネットワーク１６に信号線により接続される。
【００１６】
無線通信部４はアンテナ１４を介して、携帯電話やＰＨＳ端末等の移動体通信端末と無線により通信を行う。その無線通信は基地局間同期の下に行われるものであり、その同期のためにＧＰＳ受信部８が設けられている。ＧＰＳ受信部８はＧＰＳ衛星が発する電波を受信し、その中に含まれる時刻信号を取得し、制御部１２へ入力する。
【００１７】
有線通信部６は、ネットワーク１６との通信を行う。ネットワーク１６には、図示しない他の移動体通信基地局２及びセンターが接続されている。また無線通信部４と有線通信部６とは相互に通信信号を授受可能であり、これにより、移動体通信端末は移動体通信基基地局２を介して、ネットワーク１６に接続される他の端末等と通信することができる。ネットワーク１６上に設けられた前記センターは、基地局間同期のための同期信号を各移動体通信基地局２に供給し、この同期信号は有線通信部６で受信され、制御部１２に入力される。
【００１８】
温度センサ１０は移動体通信基地局２の筐体内の温度を測定し、その測定結果は制御部１２に入力される。制御部１２では、測定された温度に基づいて、発振器の温度補償制御等を行う。
【００１９】
制御部１２は移動体通信基地局２の各部の制御を行う。特に、制御部１２はＧＰＳ受信部８からの時刻信号、センターからの同期信号、及び温度センサ１０の測定した温度を用いて、基地局間にて同期した基準クロックを生成する。無線通信部４がこの基準クロックに基づいて動作することにより、無線通信の基地局間の同期が実現される。
【００２０】
図２は、本実施の形態において基準クロックを生成する概略の構成を示すブロック図である。制御部１２は、基準クロックを生成する構成として、発振器２０、分周器２２、温度補償情報記憶部２４、ＧＰＳ位相情報生成部２６、回線位相情報生成部２８及び位相トレンドデータ生成部３０を備える。
【００２１】
発振器２０は、ＧＰＳ受信部８からの時刻信号であるＧＰＳ１秒パルス及び、センターからの同期信号である回線８ｋＨｚ信号を入力され、これら一定周期の信号に同期するように所定周波数の原信号を生成する。分周器２２は原信号を所定比に分周して２０ｍＳ周期のクロック信号を生成し、基準クロックとして無線通信部４に供給される。温度補償情報記憶部２４は温度補償特性を記憶し、温度センサ１０による温度測定値に応じた温度補償情報を読み出して発振器２０へ出力する。発振器２０はこの温度補償情報に基づいて、温度に応じた発振周波数の変動を補償する。
【００２２】
分周器２２にて生成された２０ｍＳクロックは無線通信部４へ供給される一方、ＧＰＳ位相情報生成部２６及び回線位相情報生成部２８にも入力される。ＧＰＳ位相情報生成部２６は、この２０ｍＳクロックとＧＰＳ１秒パルスとを入力され、ＧＰＳ１秒パルスを基準として、２０ｍＳクロックの位相ずれ量を検出し、ＧＰＳ位相情報として位相トレンドデータ生成部３０へ出力する。同様に、回線位相情報生成部２８は、２０ｍＳクロックと回線８ｋＨｚ信号とを入力され、回線８ｋＨｚ信号を基準として、２０ｍＳクロックの位相ずれ量を検出し、回線位相情報として位相トレンドデータ生成部３０へ出力する。
【００２３】
位相トレンドデータ生成部３０は、これらＧＰＳ位相情報及び回線位相情報に加えて、温度センサ１０からの温度測定値を入力され、位相補正情報を生成して発振器２０へ出力する。発振器２０はこの位相補正情報に応じて原信号の位相を制御する。
【００２４】
図３は位相トレンドデータ生成部３０の概略の構成を示すブロック図である。位相トレンドデータ生成部３０は、位相補正データ生成部４０、位相変化推移記憶部４２、及びトレンド生成部４４を含んで構成される。
【００２５】
位相補正データ生成部４０は、ＧＰＳ位相情報生成部２６からＧＰＳ位相情報が得られる場合には、それに基づいて発振器２０に対する位相補正情報を生成して出力する。一方、捕捉できるＧＰＳ衛星の数が不十分である場合には、回線位相情報生成部２８からの回線位相情報に基づいて発振器２０に対する位相補正情報を生成して出力する。なお、ここで、捕捉されるＧＰＳ衛星の個数が０であれば回線位相情報が選択され、個数が３以上であればＧＰＳ位相情報が選択される。
【００２６】
ＧＰＳ位相情報が得られる場合には、位相補正データ生成部４０は、上述のようにＧＰＳ位相情報に基づく位相補正情報を出力すると共に、温度センサ１０からの温度測定値及びＧＰＳ位相情報を対応付けて位相変化推移記憶部４２に入力する。位相変化推移記憶部４２はこれら温度測定値及びＧＰＳ位相情報を記憶する。このとき、位相変化推移記憶部４２は、そのＧＰＳ位相情報が得られた時刻、さらには日付をその温度測定値及びＧＰＳ位相情報に対応付けて記憶することができる。このように位相変化推移記憶部４２は、ＧＰＳ位相情報を温度測定値、時刻、日付（季節）に対応付けられた位相変化推移情報として記憶する。
【００２７】
位相変化推移情報は例えば、ＧＰＳ位相情報の１日に亘る時間的推移をひとまとまりとして記憶される。位相ずれ量は、温度のほか、移動体通信基地局２で扱う通信負荷（若しくはその影響を受ける電源電圧の変化）の影響を受け得る。そこで、位相変化推移記憶部４２は例えば、１日を単位とした位相変化推移情報を日付情報に基づいて、曜日別や季節別等、通信負荷が異なり得る要因に応じて分類して記憶することができる。また、位相変化推移情報は例えば、ＧＰＳ位相情報の１週間に亘る時間的推移等、他の時間スケールを１単位とすることもできる。図４は、１日に亘る位相変化推移情報の一例を示す模式図であり、横軸が時刻、縦軸がＧＰＳ位相情報を表す。この例では、温度が上昇し、通信負荷も増加する日中にて位相ずれが正の側にシフトし、夜間にて負の側にシフトすることが示されている。
【００２８】
位相変化推移記憶部４２は曜日や季節などの分類条件が同一又は類似の位相変化推移情報が得られると、既に記憶されているものを随時更新することができる。この更新処理では、以前に得られたものを後から得られたもので上書きすることもできるし、既に記憶されているものと後から得られたものとを所定割合で加重平均したもので更新することもできる。
【００２９】
位相変化推移記憶部４２に記憶された位相変化推移情報は、ＧＰＳ衛星からの時刻信号を受信できなくなった場合にトレンド生成部４４によって読み出される。トレンド生成部４４は、温度センサ１０から温度測定値を入力され、位相変化推移記憶部４２の記憶内容のうち現在の温度に対応したＧＰＳ位相情報を検索して読み出す。ここで、位相変化推移記憶部４２がＧＰＳ位相情報を上述のような温度以外の他の情報と関連付けて記憶している場合には、トレンド生成部４４は例えば、温度に加えて現在の時刻、曜日、季節を検索条件として１日の位相変化推移情報を位相変化推移記憶部４２から検索して読み出す。
【００３０】
位相変化推移記憶部４２から取得されたＧＰＳ位相情報又は１日の位相変化推移情報は、位相補正データ生成部４０に入力され、位相ずれ量の推定情報（現在の推定値又はこれからの変化予想）として利用される。
【００３１】
トレンド生成部４４から与えられた位相ずれ量に関する推定情報の位相補正データ生成部４０での利用形態の一例では、ＧＰＳ位相情報生成部２６からのＧＰＳ位相情報及び回線位相情報生成部２８からの回線位相情報の双方が得られなくなったときに、当該推定情報に基づいて位相補正情報が生成される。他の例では、ＧＰＳ衛星の捕捉個数が減少してＧＰＳ位相情報の信頼性が低下した場合に、位相補正データ生成部４０はＧＰＳ位相情報、回線位相情報及び推定情報を相補的に用いて位相補正情報を生成する。例えば、この場合、位相補正データ生成部４０は、それら情報の平均値に基づいて位相補正情報を生成したり、いずれか１つの情報が他の２つに対し顕著な相違を示す場合に当該１つの情報を異常と判断して残り２つで位相補正情報を生成するといった処理が行われ得る。またＧＰＳ位相情報が得られなくなった場合に、回線位相情報と推定情報とに基づいて位相補正情報を生成することもできる。
【００３２】
［実施形態２］
本発明の第２の実施形態に係る移動体通信基地局の概略の構成を示すブロック図は上記第１の実施形態にて示した図１と同様であり、これを援用する。
【００３３】
図５は、本実施の形態において基準クロックを生成する概略の構成を示すブロック図である。同図において、上記第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態では制御部１２は、基準クロックを生成する構成として、発振器２０、分周器２２、温度補償情報記憶部２４、温度補償情報生成部５０を備える。
【００３４】
本実施形態ではＧＰＳ位相情報生成部２６が生成するＧＰＳ位相情報、回線位相情報生成部２８が生成する回線位相情報はそれぞれ発振器２０に位相補正情報として入力される。またＧＰＳ位相情報は、温度補償情報生成部５０にも入力される。温度補償情報生成部５０は、ＧＰＳ位相情報及び温度センサ１０からの温度測定値を対応付けて蓄積する。温度補償情報生成部５０はこのようにして得られる温度と位相ずれ量との関係に基づいて、発振器２０の新たな温度補償特性を生成し、温度補償情報記憶部２４に記憶される温度補償特性を更新する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る移動体通信基地局の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態において基準クロックを生成する概略の構成を示すブロック図である。
【図３】位相トレンドデータ生成部の概略の構成を示すブロック図である。
【図４】１日に亘る位相変化推移情報の一例を示す模式図である。
【図５】第２の実施形態において基準クロックを生成する概略の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
２  移動体通信基地局、４  無線通信部、６  有線通信部、８  ＧＰＳ受信部、１０  温度センサ、１２  制御部、１４  アンテナ、１６  ネットワーク、２０  発振器、２２  分周器、２４  温度補償情報記憶部、２６  ＧＰＳ位相情報生成部、２８  回線位相情報生成部、３０  位相トレンドデータ生成部、４０  位相補正データ生成部、４２  位相変化推移記憶部、４４  トレンド生成部、５０  温度補償情報生成部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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