(57)【要約】【課題】どの基地局装置からの受信波を用いて基地局間同期をとるかを予め決めていなくても、基地局装置が、どの基地局装置からの受信波を用いて同期をとるかを、自律的に選択できるようにする。【解決手段】他の基地局装置からの無線の受信波を用いて基地局間同期を行うことが可能な基地局装置であって、他の基地局装置からの受信波をスキャニングするスキャニング部１２と、スキャニングにより得た複数の受信波の中から、基地局間同期に用いるソース受信波を選択する選択部１４と、を備えている。前記選択部１４によって、自装置に近い基地局装置からの受信波をソース受信波として選択し、当該ソース受信波を用いて基地局間同期を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の基地局装置からの無線の受信波を用いて基地局間同期を行うことが可能な基地局装置であって、
他の基地局装置からの受信波をスキャニングするスキャニング部と、
スキャニングにより得た複数の受信波の中から、基地局間同期に用いるソース受信波を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部によって選択されたソース受信波を用いて基地局間同期を行うことを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記選択部は、スキャニングにより得た複数の受信波それぞれの受信波特性であって、自装置に近い基地局装置から送信されたことを示す受信波特性に基づいて、前記ソース受信波を選択する請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
前記選択部は、スキャニングにより得た複数の受信波それぞれの受信波強度に基づいて、前記ソース受信波を選択する請求項２記載の基地局装置。
【請求項４】
前記選択部は、スキャニングにより得た複数の受信波それぞれのタイミングに基づいて、前記ソース受信波を選択する請求項１〜３のいずれか1項に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記選択部は、
スキャニングにより得た複数の受信波のうち、受信波強度が最も強い第１受信波と他の受信波との受信波強度差が、閾値よりも小さい場合には、
前記第１受信波、及び前記受信波強度差が前記閾値より小さい前記受信波のうち、受信波タイミングが最も早い受信波を、前記ソース受信波として選択する請求項１〜４のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記選択部は、スキャニングにより得た複数の受信波の中に、基地局間同期のために他の基地局からの受信波を必要としないマスタ基地局装置からの受信波が含まれている場合には、マスタ基地局装置からの受信波を前記ソース受信波に選択する請求項１記載の基地局装置。
【請求項７】
前記選択部は、
自装置に近い基地局装置から送信されたことを示す前記受信波特性に加えて、
前記受信波が、基地局間同期のために他の基地局からの受信波を必要としないマスタ基地局装置からの受信波であるか否かを考慮して、前記ソース受信波を選択する請求項２〜４のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項８】
自装置が、基地局間同期のために他の基地局からの受信波を必要とするスレーブ基地局装置であるか、基地局間同期のために他の基地局からの受信波を必要としないマスタ基地局装置であるかを判定する判定部を備え、
前記判定部によって、自装置が、スレーブ基地局装置であると判定されると、他の基地局装置からの受信波を用いて基地局間同期を行う請求項１〜７のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項９】
前記判定部は、自装置が有する記憶部に記憶されている設定情報を参照し、自装置がマスタ基地局装置であることを示す設定情報が前記記憶部に存在する場合には、自装置がマスタ基地局であると判定する請求項８記載の基地局装置。
【請求項１０】
前記判定部は、他の基地局装置からの受信波をスキャニングした結果、スキャニングできた受信波が無かった場合に、自装置がマスタ基地局であると判定する請求項８又は９記載の基地局装置。
【請求項１１】
ＧＰＳ受信機から出力されるＧＰＳ信号の有無を検出するＧＰＳ検出部を更に備え、
前記判定部は、ＧＰＳ信号が有ることを検出すると、自装置がマスタ基地局であると判定する請求項８〜１０のいずれかに１項に記載の基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他の基地局装置からの無線の受信波を用いて基地局間同期を行うことが可能な基地局装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＷｉＭＡＸのように移動端末が通信可能な無線通信システムにおいては、基地局が各地に多数設置される。各基地局がカバーするエリア（セル）内にある移動端末は、当該エリアをカバーする基地局との間で通信を行うことができる。
【０００３】
移動端末が移動することにより、移動端末の通信相手となる基地局は変更されるが、基地局が変更される際、移動端末は、同時に二つの基地局（サービング基地局とターゲット基地局）からの信号を受信することになる。
このため、移動端末の基地局間移動をスムーズに行うには、隣接する基地局間で、送信タイミング及び搬送波周波数が揃っている基地局間同期が確保されている必要がある。
【０００４】
基地局間同期がとれていると、移動端末の基地局間移動の際、移動端末が同時に二つの基地局からの信号を受信でき、基地局間移動をスムーズに行える。
ここで、基地局間同期のための技術としては、例えば、特許文献１記載のものがある。
【特許文献１】特開昭５９−６６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基地局間同期をとるには、特許文献１のように、各基地局装置が、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、各基地局が共通の同期信号によって動作することが考えられる。
しかし、ＧＰＳ信号を利用して同期をとる場合、各基地局装置が、ＧＰＳ受信機を備える必要があり、大型化・コストアップを招く。また、室内等のＧＰＳ信号を受信できない環境に設置される基地局装置の場合、基地局間同期をとることが不可能になる。
【０００６】
そこで、隣接する他の基地局が送信した信号（プリアンブルなど）の受信波を用いて、隣接する当該他の基地局の送信タイミングを検出し、当該送信タイミングで同期をとることが考えられる。
この場合、移動端末との通信を行う周波数と同じ周波数を用いた無線通信で同期をとれるので、ＧＰＳ信号を受信する場合のＧＰＳ受信機のように同期用の特別な受信系が必要ない。
このため、基地局の小型化・コストダウンを図ることができ、室内等に設置される小型の基地局として適したものとなる。
【０００７】
ここで、ある基地局からみて、受信波が得られるほど隣接する他の基地局は、一つとは限らず、複数存在する可能性がある。隣接する他の基地局が複数あっても、どの基地局からの受信波を用いて基地局間同期をとるかが、予め決まっていれば問題はない。
【０００８】
ところが、どの基地局からの受信波を用いて基地局間同期をとるかを予め決めようとすると、基地局が設置される場所や環境などの様々な要因を考慮して、基地局の設置者が決定しなければならず、膨大な手間とコストが発生する。
また、上記のような場合、追加で基地局を一つ設置しただけでも、他の基地局について、どの基地局からの受信波を用いて基地局間同期をとるかを再決定する必要があり、システム運用を非常に煩雑にする。
【０００９】
そこで、本発明は、どの基地局装置からの受信波を用いて基地局間同期をとるかを予め決めていなくても、基地局装置が、どの基地局装置からの受信波を用いて同期をとるかを、自律的に選択できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、他の基地局装置からの無線の受信波を用いて基地局間同期を行うことが可能な基地局装置であって、他の基地局装置からの受信波をスキャニングするスキャニング部と、スキャニングにより得た複数の受信波の中から、基地局間同期に用いるソース受信波を選択する選択部と、を備え、前記選択部によって選択されたソース受信波を用いて基地局間同期を行うことを特徴とする基地局装置である。
【００１１】
本発明によれば、基地局装置が複数の受信波の中からソース受信波を選択する選択部を備えているため、基地局装置が自律的に受信波を選択でき、ソース受信波を予め設定する必要がない。
【００１２】
前記選択部は、スキャニングにより得た複数の受信波それぞれの受信波特性であって、自装置に近い基地局装置から送信されたことを示す受信波特性に基づいて、前記ソース受信波を選択するのが好ましい。この場合、自装置に近い基地局装置からの受信波がソース受信波として選択されるため、伝搬遅延によるタイミング誤差が少なく、適切な選択が行われる。
【００１３】
前記選択部は、スキャニングにより得た複数の受信波それぞれの受信波強度に基づいて、前記ソース受信波を選択するのが好ましい。受信波強度が高ければ、距離が比較的近いと考えられるからである。
【００１４】
前記選択部は、スキャニングにより得た複数の受信波それぞれのタイミングに基づいて、前記ソース受信波を選択するのが好ましい。タイミングが早ければ、距離が比較的近いと考えられるからである。
【００１５】
前記選択部は、スキャニングにより得た複数の受信波のうち、受信波強度が最も強い第１受信波と他の受信波との受信波強度差が、閾値よりも小さい場合には、前記第１受信波、及び前記受信波強度差が前記閾値より小さい前記受信波のうち、受信波タイミングが最も早い受信波を、前記ソース受信波として選択するのが好ましい。受信波強度差が少ない場合には、タイミングを優先して選択することで、より適切な選択が行える。
【００１６】
前記選択部は、スキャニングにより得た複数の受信波の中に、基地局間同期のために他の基地局からの受信波を必要としないマスタ基地局装置からの受信波が含まれている場合には、マスタ基地局装置からの受信波を前記ソース受信波に選択するのが好ましい。この場合、遅延のないマスタ基地局装置が優先的に選択される。
【００１７】
前記選択部は、自装置に近い基地局装置から送信されたことを示す前記受信波特性に加えて、前記受信波が、基地局間同期のために他の基地局からの受信波を必要としないマスタ基地局装置からの受信波であるか否かを考慮して、前記ソース受信波を選択するのが好ましい。この場合、受信波特性に基づきながらも、マスタ基地局装置からの受信波を優先できるため、より適切な選択が行える。
【００１８】
自装置が、基地局間同期のために他の基地局からの受信波を必要とするスレーブ基地局装置であるか、基地局間同期のために他の基地局からの受信波を必要としないマスタ基地局装置であるかを判定する判定部を備え、前記判定部によって、自装置が、スレーブ基地局装置であると判定されると、他の基地局装置からの受信波を用いて基地局間同期を行うのが好ましい。この場合、スレーブ基地局装置であると判定された場合に、他の基地局装置からの受信波を用いて基地局間同期を行うことができる。
【００１９】
前記判定部は、自装置が有する記憶部に記憶されている設定情報を参照し、自装置がマスタ基地局装置であることを示す設定情報が前記記憶部に存在する場合には、自装置がマスタ基地局であると判定するのが好ましい。この場合、マスタであることの設定が容易である。
【００２０】
前記判定部は、他の基地局装置からの受信波をスキャニングした結果、スキャニングできた受信波が無かった場合に、自装置がマスタ基地局であると判定するのが好ましい。この場合、マスタであることの設定が不要である。
【００２１】
ＧＰＳ受信機から出力されるＧＰＳ信号の有無を検出するＧＰＳ検出部を更に備え、
前記判定部は、ＧＰＳ信号が有ることを検出すると、自装置がマスタ基地局であると判定するのが好ましい。この場合、ＧＰＳ信号があればそれを利用してマスタになることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、基地局装置が、どの基地局装置からの受信波を用いて同期をとるかを、自律的に選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、複数の基地局装置（ＢＳ：Base Station）１，１ａ，１ｂ，１ｃ・・・を有する無線通信システムを示している。この無線通信システムでは、例えば、広帯域無線通信を実現するために直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式をサポートするＩＥＥＥ８０２．１６に規定される「ＷｉＭＡＸ」に準拠した方式が採用されている。
【００２４】
図２に示すように、ＷｉＭＡＸにおける一つのフレームは、既知信号であるプリアンブル（Preamble）、ダウンリンクサブフレーム（ＤＬ）、アップリンクサブフレーム（ＵＬ）を時間軸方向に並べて構成されている。なお、一つのフレームの長さは、５ｍｓｅｃである。また、プリアンブルは、使用される周波数及び符号を異ならせることによって複数のパターンが用意されている。
【００２５】
図３は、隣接する基地局装置（ＢＳ１，ＢＳ２）がカバーするエリア（セル）Ｅ１，Ｅ２の様子を示している。また、図３には、基地局装置との間で通信を行う移動端末（ＭＳ：Mobile Station）２が、一方の基地局装置ＢＳ２から隣接する他方の基地局装置Ｂ１へ移動する様子も示した。
【００２６】
移動端末ＭＳが基地局間移動を行う場合、現在、通信を行っているサービング基地局装置ＢＳ２、及び、次に通信を行うターゲット基地局装置ＢＳ１の両方と通信を行うことになるが、隣接する基地局装置ＢＳ１，ＢＳ２で同期がとれていると、図４に示すように、移動端末ＭＳからみて、各基地局ＢＳ１，ＢＳ２からの送信タイミング（ダウンリンクサブフレームのタイミング）と、各基地局ＢＳ１，ＢＳ２の受信タイミングタイミング（アップリングサブフレームのタイミング）とが、それぞれ一致する。この結果、移動端末ＭＳは、二つの基地局装置からの信号を受信することができ、スムーズに基地局間移動が行える。
【００２７】
図１に戻り、本実施形態に係る無線通信システムは、基地局装置１，１ａ，１ｂ，１ｃとして、マスタ基地局装置（以下、「マスタＢＳ」という）１とスレーブ基地局装置（以下、「スレーブＢＳ」という）１ａ，１ｂ，１ｃとを有している。本実施形態の基地局装置１，１ａ，１ｂ，１ｃは、ＧＰＳ受信機を有していないため、小型化・コスト低減が可能である。また、建物内部などＧＰＳ信号を受信し難い場所でも設置することができる。
【００２８】
マスタＢＳ１は、基地局間同期のためのタイミングを他の基地局装置１ａ，１ｂ，１ｃが送信した信号の受信波から検出して取得する必要がない基地局装置であり、本実施形態では、自装置が発生する同期信号（クロック）に基づいて信号の送信タイミングを決定する自走マスタ基地局装置として構成されている。なお、マスタＢＳ１は、ＧＰＳ受信機を備え、ＧＰＳ信号を用いて信号の送信タイミングを決定するものであってもよい。
【００２９】
スレーブＢＳ１ａ，１ｂ，１ｃは、基地局間同期のためのタイミングを、他の基地局装置１ａ，１ｂ，１ｃが送信した信号の受信波から検出して取得する基地局装置である。
スレーブＢＳ１ａ，１，１ｃは、他の複数の基地局装置（マスタ基地局装置又は他のスレーブ基地局装置）のうち、一の基地局装置を、ソース基地局装置（以下、「ソースＢＳ」という）として選択し、当該ソースＢＳが送信した信号（プリアンブル；既知信号）の受信波（ソース受信波）を検出して、基地局間同期のためのタイミング（信号の送信タイミング）を取得する。
【００３０】
スレーブＢＳ１ａ，１ｂ，１ｃは、どの基地局装置からの受信波を用いて同期をとるかを、自律的に選択できる自律同期型の基地局装置として構成されている。つまり、基地局設置者は、どの基地局装置からの受信波を用いて同期をとるかを予め決めておく必要がない。
【００３１】
マスタＢＳ１及びスレーブＢＳ１ａ，１ｂ，１ｃは、受信した信号を処理する処理部（プロセッサ）と、前記処理部によって実行されるコンピュータプログラム及び必要な情報（設定情報等）が記録されたメモリと、を有している。
図５及び図６は、基地局１，１ａ，１ｂ，１ｃのプロセッサが前記コンピュータプログラムを実行することによって実現される機能を示している。なお、図５及び図６に示す機能は、専らスレーブＢＳによって利用されるが、マスタＢＳ１も備えている。
【００３２】
図５に示すように、基地局１，１ａ，１ｂ，１ｃは、自装置が、基地局間同期のために他の基地局からの受信波を必要とするスレーブ基地局装置１ａ，１ｂ，１ｃであるか、基地局間同期のために他の基地局からの受信波を必要としないマスタ基地局装置１であるかを判定する判定部１１を備えている。この判定部１１によって、自装置がマスタ基地局装置１であると判定されると、自装置が有するクロック発生器（図示省略）によって発生するクロックを同期信号として、送信タイミングを決定する。
したがって、他の基地局装置１ａ，１ｂ，１ｃは、マスタＢＳが自ら決定した送信タイミングで送信した信号を受信し、その受信波のタイミングと同期をとることが可能となる。
【００３３】
判定部１１によって、自装置がスレーブ基地局装置１ａ，１ｂ，１ｃであると判定されると、基地局は、他の基地局（ソースＢＳ）から送信されたプリアンブル（同期用信号）を含む受信波によって、プリアンブルのタイミングを検出し、同期タイミングとするための処理を行う。
ソースＢＳは、信号を送信している基地局装置であればよいため、マスタＢＳがなってもよいし、スレーブＢＳがなってもよい。本実施形態の無線通信システムは、少なくとも一つのマスタＢＳを含むため、当該マスタＢＳとの間で直接又は間接的に基地局間同期をとることができる。
【００３４】
図５に示すように、基地局１，１ａ，１ｂ，１ｃは、自装置に隣接する基地局からの受信波をスキャニングするスキャニング部１２を備えている。
スキャニング部１２は、受信可能な信号を受信し、それらのＲＳＳＩ、プリアンブルのタイミング（タイミングオフセット）を算出する。
【００３５】
スキャニング部１２は、他の基地局装置が使用する可能性のある複数のプリアンブルパターン（使用周波数や符号が異なるもの）を既知パターンとしてメモリに有している。スキャニング部１２は、既知のプリアンブルパターンを用いて、受信波に含まれるプリアンブルの種類を特定するとともに、プリアンブルのＲＳＳＩ（受信波強度）及びタイミングを検出する。
【００３６】
図７は、プリアンブルのタイミングを検出する方法を示している。プリアンブルは既知信号であるから、プリアンブルの信号波形も既知である。プリアンブルの時間領域での信号をＰ（ｎ）とすると、図７（ａ）に示す受信波に対して、時間方向にＰ（ｎ）のスライディング相関をとる。
スキャニング部１２は、このスライディング相関を複数種類のプリアンブルパターンについて行うことで、受信波と一致したパターン（最も高い相関が生じたパターン）を受信波のプリアンブルパターンとして特定できる。また、その相関値は、受信波強度（ＲＳＳＩ）となる。
また、スキャニング部１２は、図７（ｂ）に示すように、受信波とＰ（ｎ）相関値がピークをとった位置を、プリアンブルのタイミングとして検出することができる。
【００３７】
なお、検出された受信波のうち、ＲＳＳＩが、ＲＳＳＩ閾値ＴＲを超えないものは、受信波強度が弱すぎるものとして、ソースＢＳ選択には用いない。
【００３８】
スキャニング部１２によって特定されたプリアンブルパターンを示す情報、タイミング、及びＲＳＳＩの組み合わせ（測定結果）は、収集部１３によってメモリに保存され、後述の選択部１４によって参照可能とされる。
【００３９】
なお、前述のようにプリアンブルのパターンは複数種用意されているため、複数の基地局それぞれが異なるパターンのプリアンブルを用いることで、複数の受信波をほぼ同時に受信したとしても、それぞれの受信波におけるＲＳＳＩやタイミングなどの特性を、受信波ごとに区別して検出することができる。
【００４０】
さて、スキャニング部１２によってスキャニング（検出）された受信波（ＲＳＳＩ閾値値を超えるもの）の数は、０、１、及び複数の場合がある。
【００４１】
他の基地局から受信できる受信波の数が０である場合、マスタＢＳ１が起動していないと考えられるため、スキャニング部１２は、少なくとも一つの受信波が検出できるまでスキャニングを継続する。
【００４２】
他の基地局から受信できる受信波の数が１である場合、その受信波に基づいてタイミングを決定するしかないので、その受信波からプリアンブルタイミングを、同期タイミングとする。
【００４３】
他の基地局から受信できる受信波の数が複数である場合、複数の受信波の中から、同期タイミングを決定するために用いられる一のソース受信波を選択する。この選択は、選択部１４によって行われる。
【００４４】
ソース受信波の選択の基準としては、複数の受信波の中から一つの受信波を選択できるものであれば、特に限定されるものではないが、本実施形態においては、ソース受信波の選択の主な基準として、自装置から最も近い基地局装置からの受信波を、ソース受信波として選択することとする。
近い基地局と同期をとる方が、同期精度が良いと考えられるからである。このため、基地局装置は、受信波から、基地局間の距離に影響を受ける受信波特性を測定すればよい。本実施形態では、受信波それぞれのＲＳＳＩ（受信信号強度）によって選択を行う。ＲＳＳＩが大きければ、自装置までの距離が近く、ＲＳＳＩが小さければ、自装置までの距離が大きいと判断できる。
なお、基地局間の距離に影響を受ける受信波特性としては、ＣＩＮＲなど受信信号品質を示す特性であってもよい。
【００４５】
以下、基地局装置が同期タイミングを決定するための処理の流れを、図６に基づいて説明する。なお、同期タイミングを決定するための処理は、基地局装置の電源投入直後に行われる。また、電源投入後に定期的に行っても良い。
【００４６】
基地局装置に電源が投入されると、まず、判定部１１によって、自装置がマスタＢＳ１であるか否かを判定する（ステップＳ１）。自装置がマスタＢＳ１である場合、ソースＢＳ（ソース受信波）は必要ないため、自装置が有するクロック発生器のクロック信号やＧＰＳ信号に基づいて同期タイミングを決定する（ステップＳ２）。
【００４７】
本実施形態において、自装置がマスタＢＳ１であるか否かを判定するために、判定部１１は、メモリ（設定情報記憶部１５）に記録された設定情報（config）を参照する。マスタＢＳとして用いられる基地局装置の場合、設定情報として、自装置がマスタＢＳである旨の情報が予めに設定されているため、判定分１１が設定情報を参照し、設定情報に自装置がマスタＢＳである旨の情報が含まれていれば、自装置がマスタＢＳであると判定できる。
【００４８】
なお、マスタＢＳとスレーブＢＳとの区別は、当該設定情報を参照することで、基地局装置自身が自ら判定できるため、設定情報以外は、基地局の装置構成（特にコンピュータプログラム）を、マスタＢＳとスレーブＢＳで共通化でき、汎用性の高い装置が得られる。また、設定情報を変更すれば、マスタＢＳとスレーブＢＳとを相互に変更することも容易に行える。
【００４９】
また、自装置がマスタＢＳ１であるか否かを判定するために、判定部１１は、スキャニング部１２に、他の基地局装置からの受信波のスキャニングを実行させ、スキャニングできた受信波（ＲＳＳＩ閾値ＴＲ以上の受信波）が無かった場合、自装置がマスタＢＳであると判定してもよい。この場合、マスタＢＳに対して、自装置はマスタＢＳである旨の情報を設定する必要がなくなる。
【００５０】
なお、後述のように、ＧＰＳ信号から同期タイミングを生成する場合、ＧＰＳ信号の有無で自装置がマスタＢＳ１であるか否かを判定してもよい。
【００５１】
ステップＳ１において、自装置がマスタＢＳ１であると判定されなかった場合、すなわち、自装置がスレーブＢＳであると判定された場合、スキャニング部１２によって受信波のスキャニングを行い、複数の受信波それぞれの測定結果（ＲＳＳＩ，タイミング）を得る（ステップＳ３）。
【００５２】
そして、選択部１４は、複数の受信波の中から、基地局間同期に用いられるソース受信波を選択する（ステップＳ４）。以下、この選択ロジックを詳述する。なお、ここでは、図１のスレーブＢＳ−Ｃが、スキャニングを行った結果、スレーブＢＳ−Ａ及びスレーブＢＳ−Ｂの二つの基地局からの受信波を受信できており、それらの測定結果を有しているものとする。
【００５３】
また、ここでは、スレーブＢＳ−Ａからの受信波の信号強度（ＲＳＳＩ）を「Ａ」とし、スレーブＢＳ−Ｂからの受信波の信号強度（ＲＳＳＩ）を「Ｂ」とする。さらに、スレーブＢＳ−Ａからの受信波におけるプリアンブルのタイミングを「ｔA」とし、スレーブＢＳ−Ｂからの受信波におけるプリアンブルのタイミングを「ｔB」とする。
【００５４】
ステップＳ４の選択ロジックにおいては、まず、受信波（プリアンブル）のＲＳＳＩの比較を行う（Ｓ４−１）。ここでは、Ａ−Ｂ（受信波強度差）の絶対値が、閾値Ｔｈよりも大きいか否か、つまり、二つの受信波の強度に十分な差があるか否かを判定する。
そして、受信波強度差の絶対値が、閾値Ｔｈよりも大きい場合、ＡとＢのうち大きい方の受信波を、より近い位置にある基地局から送信されたものであるとして、ソース受信波として選択する（ステップＳ４−２〜Ｓ４−４）。つまり、Ａの方が大きければ、スレーブＢＳ−Ａからの受信波がソース受信波として選択され（ステップＳ４−３）、Ｂの方が大きければ、スレーブＢＳ−Ｂからの受信波がソース受信波として選択される（ステップＳ４−４）。
【００５５】
ステップＳ４−１において、受信波強度差の絶対値が、閾値Ｔｈよりも小さい場合、つまり、二つの受信波の強度の差があまりない場合、ＲＳＳＩではなく、プリアンブルのタイミングｔA, ｔBを用いて、ソース受信波を選択する。
具体的には、ｔAとｔBとを比較し、タイミングが早い方の受信波を、ソース受信波として選択する（ステップＳ４−５〜Ｓ４−７）。つまり、ｔAの方が早ければスレーブＢＳ−Ａからの受信波がソース受信波として選択され（ステップＳ４−６）、ｔBの方が早ければスレーブＢＳ−Ｂからの受信波がソース受信波として選択される（ステップＳ４−７）。
そして、選択されたソース受信波のタイミングｔA又はｔBが、同期タイミングとして用いられる。これにより、ソースＢＳとの間での基地局間同期が達成される。
【００５６】
なお、図６の選択ロジックでは、受信波が２つの場合で説明したが、受信波が３つ以上でも同様の処理でソースＢＳを選択できる。すなわち、基本的には、３つ以上の受信波のＲＳＳＩのうち、ＲＳＳＩが最も大きいものをソース受信波として選択すればよい。また、ＲＳＳＩ（受信強度）が最も強い受信波（第１受信波）と、ＲＳＳＩが二番目乃至二番目以降の受信波との受信波強度差が、閾値Ｔｈよりも小さい場合には、ＲＳＳＩにかかわらず、それらの受信波のうち、タイミングが最も早い受信波を、ソース受信波として選択すればよい。
【００５７】
ここで、自装置から近い位置にある基地局をソース基地局とする観点からは、ステップＳ４の選択ロジックを、ステップＳ４−２、ステップＳ４−３、及びステップＳ４−４から構成し、他のステップを省略してもよい。つまり、ＲＳＳＩだけを用いて、ソースＢＳ（ソース受信波）を選択してもよい（第１の変形例）。
【００５８】
図６の選択ロジック（ステップＳ４）と上記第１の変形例に係る選択ロジックとの違いについて説明する。図８（ａ）に示すように、スレーブＢＳ−Ａからの受信波の方が、スレーブＢＳ−Ｂからの受信波よりも、ＲＳＳＩが大きく（Ａ＞Ｂ）、タイミングｔAも早い場合には、図６の選択ロジックでも、第１の変形例に係る選択ロジックでも、ソース受信波として選択されるのは、スレーブＢＳ−Ａからの受信波である。
【００５９】
一方、図８（ｂ）（ｃ）に示すように、スレーブＢＳ−Ａからの受信波の方が、スレーブＢＳ−Ｂからの受信波よりも、ＲＳＳＩは大きいが、タイミングはｔBの方が早い場合には、図６の選択ロジックと、第１の変形例に係る選択ロジックとでは、ソース受信波として選択される受信波が異なる場合がある。
【００６０】
つまり、第１の変形例に係る選択ロジックでは、ＲＳＳＩだけを考慮するため、図８（ｂ）（ｃ）いずれの場合でも、スレーブＢＳ−Ａからの受信波がソース受信波として選択される。
【００６１】
これに対し、図６の選択ロジックでは、図８（ｂ）に示すように、受信波強度（ＲＳＳＩ）Ａ，Ｂの差Ｄｉｆｆが、閾値Ｔｈよりも小さい場合には、ＲＳＳＩが小さくても、タイミングが早いスレーブＢＳ−Ｂからの受信波がソース受信波として選択される。
なお、図８（ｃ）に示すように、受信波強度（ＲＳＳＩ）Ａ，Ｂの差Ｄｉｆｆが、閾値Ｔｈよりも大きい場合には、ＲＳＳＩが大きいスレーブＢＳ−Ａからの受信波がソース受信波として選択される。
【００６２】
自装置からみて、スレーブＢＳ−Ａの方が近く、スレーブＢＳ−Ｂの方が遠い場合、一般には、ＲＳＳＩとタイミングの関係は、図８（ａ）に示すようになる。距離が近ければ、受信電力が大きく、伝搬遅延も小さいのでタイミングが早くなるからである。
【００６３】
ところが、図８（ｂ）（ｃ）に示すように、距離が近くＲＳＳＩが大きい方（スレーブＢＳ−Ａ）が、タイミングが遅くなる場合がある。これは、図９に示すように、マスタＢＳがルートとなるソースＢＳであり、それぞれのスレーブＢＳのソースＢＳとなる基地局を繋いだツリー構造において、自装置（スレーブＢＳ）Ｔ１が図９の位置にあるときに生じる。
【００６４】
つまり、スレーブＢＳ−ＡはスレーブＢＳ−ＢをソースＢＳとし、スレーブＢＳ−ＢはスレーブＢＳ−ＤをソースＢＳとし、スレーブＢＳ−ＤはマスタＢＳをソースＢＳとするような数珠つなぎになっている場合、ツリー構造のそれぞれのノードにおいて、伝搬遅延による同期タイミングのずれ（遅延）Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が生じる。
【００６５】
図９において、自装置Ｔ１から最も近い基地局は、スレーブＢＳ−Ａであるが、この場合、スレーブＢＳ−ＡをソースＢＳとすると、遅延Ｄ３が加算されるため、遅延によるタイミング誤差が大きくなる。この場合、スレーブＢＳ−Ｂからの受信強度も十分あるのであれば、スレーブＢＳ−ＢをソースＢＳとした方が、タイミング誤差を小さくする上で有利である。
【００６６】
図９のようなケースが、図８（ｂ）に対応しており、図８（ｂ）の場合には、スレーブＢＳ−ＢをソースＢＳとすることで、伝搬遅延によるタイミング誤差を小さくすることができる。このように、ＲＳＳＩだけでなく、タイミングも考慮することで、より適切な基地局をソースＢＳとして選択することができる。
【００６７】
さて、図６に示す選択ロジック（ステップＳ４）の第２の変形例として、ステップＳ４の選択ロジックを、ステップＳ４−５、ステップＳ４−６、及びステップＳ４−７から構成し、他のステップを省略してもよい。つまり、タイミングだけを用いて、ソースＢＳ（ソース受信波）を選択してもよい。この場合、距離が短く伝搬遅延が小さい基地局装置がソースＢＳとして選択され易くなるため、タイミング誤差を小さくすることができる。ただし、受信波強度が小さい場合には、検出されたタイミングの精度が低いおそれがあるため、ＲＳＳＩとタイミングを併用する方がより好ましい。
【００６８】
さらに、選択ロジックの第３の変形例として、スキャニングにより得た複数の受信波の中に、マスタＢＳからの受信波が含まれている場合には、ＲＳＳＩやタイミングなどの特性を考慮せずに、常に、マスタＢＳをソースＢＳとしてもよい。例えば、自装置（スレーブＢＳ）Ｔ２が、図９の位置にある場合、最も近い基地局装置は、スレーブＢＳ−Ｄである。しかし、自装置（スレーブＢＳ）Ｔ２が、マスタＢＳからの受信波が検出できるのであれば、マスタＢＳが優先してソースＢＳとなる。この結果、伝搬遅延によるタイミング誤差が小さくなる。
【００６９】
ここで、受信波がマスタＢＳからのものであるか、スレーブＢＳのものであるかを区別するには、マスタＢＳから送信されるプリアンブルのパターンとスレーブＢＳから送信されるプリアンブルのパターンを異ならせておけばよい。
【００７０】
つまり、基地局装置は、判定部１１によって、自装置がマスタＢＳであると判定すると、マスタＢＳ用のプリアンブルパターンを用いる。また、自装置がスレーブＢＳであると判定すると、スレーブＢＳ用のプリアンブルパターンを用いる。これにより、プリアンブルを受信したスレーブＢＳは、受信波にマスタＢＳからのものが含まれているか否かを検出することができる。
【００７１】
図１０は、選択ロジックの第４の変形例を示している。
図１０の選択ロジックが、図６の選択ロジックと異なる点は、ＲＳＳＩ等の収集（ステップＳ３）の後に、重み付け処理（ステップＳ３−１）が設けられている点にある。
【００７２】
ステップＳ３−１の重み付け処理は、マスタＢＳがソースＢＳとして優先的に選択されるようにマスタＢＳのＲＳＳＩ及び／又はタイミングに重みを付けるためのものである。
例えば、マスタＢＳからの受信波のＲＳＳＩには、α（α＞１）の重みを掛けることでＲＳＳＩが大きくなり、ステップＳ４−２において、マスタＢＳがソースＢＳとして選択され易くなる。
また、マスタＢＳからの受信波のタイミングには、β（β＜１）の重みを掛けることで、タイミングが早くなり、ステップＳ４−５において、マスタＢＳがソースＢＳとして選択され易くなる。
【００７３】
なお、マスタＢＳを優先するための処理は、ステップＳ３−１のようなものに限られるものではなく、例えば、ステップＳ４のような選択ロジックによって、複数の受信波の中から、複数の上位候補を絞りこみ、当該上位候補中に、マスタＢＳが含まれていれば、マスタＢＳをソースＢＳとして選択し、マスタＢＳが含まれていなければ、第１位の候補をソースＢＳとして選択するものであってもよい。
【００７４】
また、受信波がマスタＢＳからのものであるか、スレーブＢＳのものであるかを区別するには、前述のように、マスタＢＳから送信されるプリアンブルのパターンとスレーブＢＳから送信されるプリアンブルのパターンを異ならせておけばよい。
【００７５】
ここで、重み付けは、マスタＢＳからの受信波だけでなく、スレーブＢＳに対して行ってもよい。
例えば、図９に示すように、マスタＢＳをルートとするツリー構造において、マスタＢＳをソースＢＳとする第１階層の基地局装置群をＬ１とし、第１階層Ｌ１に属する基地局装置をソースＢＳとする第２階層の基地局群をＬ２とし、第２階層Ｌ２に属する基地局装置をソースＢＳとする第３階層の基地局群をＬ３とする。
このとき、重み付けの優先度を「マスタＢＳ」＞第１階層Ｌ１＞第２階層Ｌ２＞第３階層・・・とすることで、スレーブＢＳの中でも優先順位が付けられ、マスタＢＳに近い階層に属する基地局装置がソースＢＳとして選択され易くなる。
【００７６】
なお、受信波が、どの階層の基地局装置から送信されたものかを区別するには、階層毎にプリアンブルのパターンを異ならせればよい。つまり、マスタＢＳ及び各階層に予め決められたプリアンブルパターンが割り当てられており、基地局装置自身が、属する階層を認識して、階層に応じたプリアンブルパターンを選択して、そのプリアンブルパターンで送信を行う。ここで、基地局装置は、ソース受信波のプリアンブルパターンの階層を認識し、その次の階層を自己が属する階層として認識する。
【００７７】
図１１は、基地局装置の変形例を示している。この基地局装置は、ＧＰＳ検出部１６を備えており、ＧＰＳ受信機から出力されるＧＰＳ信号の有無を検出することができる。なお、ＧＰＳ受信機２０は、基地局装置に設けられたコネクタを介して外付けされるものであってもよいし、基地局装置に内蔵されたものであってもよい。なお、図１１に関して説明を省略した点については、図５のものと同様である。
【００７８】
図１２は、図１１の基地局装置での処理を示すフローチャートである。図１２では、判定部１１は、ＧＰＳ検出部１６によってＧＰＳ信号を検出できている場合には（ステップＳ１１−１）、自装置がマスタＢＳであると判定するとともに、同期タイミングをＧＰＳ信号から生成する（ステップＳ１１−２）。ＧＰＳ信号が検出できない場合は、図６と同様にステップＳ１以降の処理が行われる。
【００７９】
上記のように、ＧＰＳ信号が得られる場合には、ＧＰＳ信号を同期タイミングに利用することで、高精度のタイミングが得られる。
なお、ステップＳ１１−１，Ｓ１１−２の処理を設けた場合、ステップＳ１，Ｓ２の処理を設けるのを省略してもよい。
【００８０】
図１３〜図１６は、基地局装置が同期タイミングを決定するための処理の流れの他の例（先の例と共通する場合もある）を示している。図６等では、主に、スキャニングできた受信波が２つである場合を説明したが、図１３〜図１６では、受信波の数を特に限定しない場合のフローチャートをもって説明する。図１３〜図１６に関し、特に説明をしない点については、先の例と同様である。
【００８１】
図１３は、収集したＲＳＳＩ値単体でソースＢＳを選択する場合を示している。
まず、基地局装置に電源が投入されると、まず、判定部１１によって、自装置がマスタＢＳ１であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。自装置がマスタＢＳ１である場合、ソースＢＳ（ソース受信波）は必要ないため、自装置が有するクロック発生器のクロック信号（自走モード）やＧＰＳ信号に基づいて同期タイミングを決定する（ステップＳ１０２）。
【００８２】
ステップＳ１０１において、自装置がマスタＢＳ１であると判定されなかった場合、すなわち、自装置がスレーブＢＳであると判定された場合、スキャニング部１２によって隣接ＢＳからの受信波のスキャニングを行う。そして、スキャニングで検出された受信波（ＢＳ）のうち、ＲＳＳＩ値がＲＳＳＩ閾値ＴＲを超える受信波のリストＡ（第１ＢＳリスト）を生成する（ステップＳ１０３）。当該リストには、検出された受信波のプリアンブルパターンを特定する情報、ＲＳＳＩ値、タイミングが、データとして含まれている。生成された受信波（ＢＳ）のリストは、メモリに記憶される（ステップＳ１０４）。
【００８３】
そして、リストＡに受信波（ＢＳ）が存在するか否かの判定を行う（ステップＳ１０５）。ＲＳＳＩ閾値ＴＲは、受信波強度が十分でなければ、再度スキャニングを行うために設けられているものである。リストＡ中に、（ＲＳＳＩ閾値ＴＲを超える）受信波（ＢＳ）が存在しなければ、再度、ステップＳ１０３に戻ってスキャニングを行う。
なお、ＲＳＳＩ閾値ＴＲは、ゼロであってもよい。
【００８４】
続いて、リストＡ中の受信波（ＢＳ）が、複数であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。リストＡ中の（ＲＳＳＩ閾値ＴＲを超えた）受信波（ＢＳ）が１つだけであれば、検出した受信波（ＢＳ）をソース受信波（ソースＢＳ）とする（ステップＳ１０７）。
【００８５】
ステップＳ１０６において、リストＡ中の受信波（ＢＳ）が複数であると判定された場合、引き続き、リストＡに、自走ＢＳ（マスタＢＳ）からの受信波が含まれるか否かの判定を行う（ステップＳ１０８）。
リストＡに、自走ＢＳ（マスタＢＳ）からの受信波が含まれている場合、自走ＢＳ（マスタＢＳ）からの受信波のＲＳＳＩ及び／又はタイミングに重みを加える（ステップＳ１０９）。重みは、ＲＳＳＩを大きくし、タイミングを早くするものである。なお、重み値は、ゼロとしてもよい。つまり、ステップＳ１０９を省略してもよい。
【００８６】
そして、リストＡの受信波の中から、ＲＳＳＩ値が最も大きな受信波（ＢＳ）を、ソース受信波（ソースＢＳ）として選択する（ステップＳ１１０）。
以上の処理によって、検出した受信波のうち、ＲＳＳＩ値が最も大きなものを選択できる。また、自走ＢＳ（ソースＢＳ）は、重み付けされて、優先的に選択されるため、実際のＲＳＳＩ値が多少小さくても、ソースＢＳとして選択される可能性が高い。
【００８７】
図１４は、収集したタイミング（タイミングオフセット）単体でソースＢＳを選択する場合を示している。なお、図１４において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０９までは、図１３と同様である。また、図１５，１６についても同様である。
【００８８】
図１４では、ステップＳ１０９の後、リストＡの受信波の中から、タイミングオフセットが最も小さな受信波（ＢＳ）を、ソース受信波（ソースＢＳ）として選択する（ステップＳ１１１）。
以上の処理によって、検出した受信波のうち、タイミングオフセットが最も小さいものを選択できる。また、自走ＢＳ（ソースＢＳ）は、重み付けされて、優先的に選択されるため、実際のタイミングオフセットが多少大きくても、ソースＢＳとして選択される可能性が高い。
【００８９】
図１５は、ＲＳＳＩ値とタイミング（タイミングオフセット）の両方を用いつつも、タイミング（タイミングオフセット）を基本に、ソースＢＳを選択する場合を示している。
図１５では、ステップＳ１０９の後、リストＡの受信波の中から、タイミングオフセットが最も小さいＢＳ（受信波）を割り出す（ステップＳ１１２）。
【００９０】
そして、最もタイミングオフセットが小さな受信波（ＢＳ）と、リストＡ中の各受信波（ＢＳ）について、タイミングオフセットの差（絶対値）を求める。そして、リストＡ中の各受信波（ＢＳ）のうち、タイミングオフセットの差（絶対値）が、閾値Ｔｈｔ未満である受信波（ＢＳ）のリストＢ（第２リスト）を作成する（ステップＳ１１３）。このリストＢはメモリに記憶される。なお、閾値Ｔｈｔは、ゼロであってもよい。
【００９１】
さらに、判定部１１は、メモリのリストＢから、当該リストＢ中の受信波のＲＳＳＩ（及びタイミング）を取得する（ステップＳ１１４）。そして、リストＢの中からＲＳＳＩ値が最も大きい受信波（ＢＳ）を割り出し、その受信波をソース受信波（ソースＢＳ）として選択する（ステップＳ１１５）。
以上の処理により、タイミングオフセットが比較的小さい受信波の中から、ＲＳＳＩが最大である受信波が選択される。
【００９２】
図１６は、ＲＳＳＩ値とタイミング（タイミングオフセット）の両方を用いつつも、ＲＳＳＩ値を基本に、ソースＢＳを選択する場合を示している。
図１６では、ステップＳ１０９の後、リストＡの受信波の中から、ＲＳＳＩ値が最も大きいＢＳ（受信波）を割り出す（ステップＳ１１６）。
【００９３】
そして、最もＲＳＳＩ値が大きな受信波（ＢＳ）と、リストＡ中の各受信波（ＢＳ）について、ＲＳＳＩ値の差（絶対値）を求める。そして、リストＡ中の各受信波（ＢＳ）のうち、ＲＳＳＩの差（絶対値）が、閾値Ｔｈｒ未満である受信波（ＢＳ）のリストＢ（第２リスト）を作成する（ステップＳ１１７）。このリストＢはメモリに記憶される。なお、閾値Ｔｈｒは、ゼロであってもよい。
【００９４】
さらに、判定部１１は、メモリのリストＢから、当該リストＢ中の受信波のタイミングオフセット（及びＲＳＳＩ）を取得する（ステップＳ１１８）。そして、リストＢの中からタイミングオフセットが最も小さい受信波（ＢＳ）を割り出し、その受信波をソース受信波（ソースＢＳ）として選択する（ステップＳ１１９）。
以上の処理により、ＲＳＳＩ値が比較的大きい受信波の中から、タイミングオフセットが最小である受信波が選択される。
【００９５】
なお、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、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及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。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】無線通信システムの全体図である。
【図２】ＷｉＭＡＸにおけるフレーム構成図である。
【図３】基地局装置ごとのエリアとそのエリアに含まれる移動端末を示す図である。
【図４】二つの基地局装置間で同期がとれている様子を示すタイミングチャートである。
【図５】基地局装置の機能ブロック図である。
【図６】ソースＢＳを選択するためのフローチャートである。
【図７】プリアンブルのタイミングを検出するための説明図である。
【図８】受信波Ａ，Ｂの説明図である。
【図９】基地局装置の階層図である。
【図１０】図６の処理の変形例である。
【図１１】変形例に係る基地局装置の機能ブロック図である。
【図１２】図１１に示す基地局装置における処理フローチャートである。
【図１３】処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１４】処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１５】処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１６】処理の他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
１：マスタ基地局装置，１ａ，１ｂ，１ｃ：スレーブ基地局装置，１１：判定部，１２：スキャニング部，１３：収集部，１４：選択部，１５：設定情報記憶部，１６：ＧＰＳ検出部，２０：ＧＰＳ受信機
【図１】
2009177532.tif 000003
【図２】
2009177532.tif 000004
【図３】
2009177532.tif 000005
【図４】
2009177532.tif 000006
【図５】
2009177532.tif 000007
【図６】
2009177532.tif 000008
【図７】
2009177532.tif 000009
【図８】
2009177532.tif 000010
【図９】
2009177532.tif 000011
【図１０】
2009177532.tif 000012
【図１１】
2009177532.tif 000013
【図１２】
2009177532.tif 000014
【図１３】
2009177532.tif 000015
【図１４】
2009177532.tif 000016
【図１５】
2009177532.tif 000017
【図１６】
2009177532.tif 000018