(57)【要約】【課題】  ＧＰＳ受信機能を有する基地局がホールドオーバー状態になった場合でも、基地局間のフレーム同期を継続することができる移動体通信システムを得る。【解決手段】  複数の基地局装置がレイヤ２スイッチを介してコアネットワークに接続され、ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置は、予め他の各基地局装置と上記レイヤ２スイッチを介して互いの時刻情報を交換し、交換した時刻情報と自局の保持する時刻情報との差分により上記他の基地局装置との伝播遅延時間を測定しておき、自局がＧＰＳホールドオーバー状態になったときには、上記伝播遅延時間の最も小さい他の基地局装置から受信した時刻情報及び上記伝播遅延時間に基づき移動端末機と送受信するときのフレーム同期の基準タイミングを補正するよう構成した。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局装置がレイヤ２スイッチを介してコアネットワークに接続され、ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置は、予め他の各基地局装置と上記レイヤ２スイッチを介して互いの時刻情報を交換し、交換した時刻情報と自局の保持する時刻情報との差分により上記他の基地局装置との伝播遅延時間を測定しておき、自局がＧＰＳホールドオーバー状態になったときには、上記伝播遅延時間の最も小さい他の基地局装置から受信した時刻情報及び上記伝播遅延時間に基づき移動端末機と送受信するときのフレーム同期の基準タイミングを補正することを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置は、予め他の基地局装置と上記レイヤ２スイッチを介して時刻情報とともにＧＰＳ衛星との同期有無情報を交換しておき、ＧＰＳホールドオーバー状態になったときには、上記ＧＰＳ衛星と同期している基地局装置の中から、伝播遅延時間の最も小さい他の基地局装置の時刻情報及び上記伝播遅延時間に基づきフレーム同期の基準タイミングを補正することを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項３】
ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置は、予め他の基地局装置と上記レイヤ２スイッチを介して時刻情報、ＧＰＳ衛星との同期有無及び直近のＧＰＳホールドオーバー時間を交換しておき、ＧＰＳホールドオーバー状態になったときには、上記ＧＰＳ衛星と同期している基地局装置の中から、伝播遅延時間及びホールドオーバー時間の小さい他の基地局装置の時刻情報及び伝播遅延時間に基づきフレーム同期の基準タイミングを補正することを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の基地局を有し、フレームの送受信タイミングを基地局間で同期させて移動局と通信する移動体通信システムにおける基地局間同期方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル携帯電話や簡易型携帯電話などのように、基地局間をＩＰ（インターネット・プロトコル）ネットワークで接続し、基地局と移動局とを無線回線にて通信する移動体通信システムでは、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式やＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式等の接続方式が広く用いられている。
ＴＤＭＡ方式やＯＦＤＭＡ方式を採用している移動体通信システムでは、基地局間の電波干渉を回避しつつ周波数利用効率を高めるために、フレームの送受信タイミングを周辺の基地局と同期させるフレーム同期の確立が必要不可欠である。
【０００３】
従来の移動体通信システムでは、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）受信機能を有する基地局がＧＰＳ衛星から受信した時刻情報と同期することでフレーム同期を行っている。しかし、ＧＰＳ受信機能を有する基地局が一時的にＧＰＳ衛星を捉えることが出来なくなりホールドオーバー状態となると、その後、時間が経過するにつれて、基地局間によるフレーム同期に必要なタイミングが維持できなくなり、ある基地局の受信タイミングが、他の基地局の送信タイミングと干渉し、呼損を引き起こしてしまうという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するための従来技術として、基地局間で、ＧＰＳ受信機能を有する基地局を基準局とし、ＧＰＳ受信機能を持たない基地局を基準局より下位の階層とする階層構造を構成し、各基地局が無線送信時に使用する同期制御符号を利用して、自局より上位の階層の基地局の基準タイミングと同期させることで、ＧＰＳ受信機能を持たない基地局が他の基地局と送受信タイミングを同期させることができるようにした移動通信システムがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１６４８３７号公報（第４−７頁、第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の移動通信システムは、上位階層の他の基地局の送信する電波を用いて同期をとっていたので、無線方式が異なる場合や、上位階層の基地局の受信電波が弱い場合には、基地局間で同期をとることが難しいという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、ＧＰＳ受信機能を有する基地局がホールドオーバー状態になった場合でも、基地局間のフレーム同期を継続することができる移動体通信システムを得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の請求項１に係る移動体通信システムは、複数の基地局装置がレイヤ２スイッチを介してコアネットワークに接続され、ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置は、予め他の各基地局装置と上記レイヤ２スイッチを介して互いの時刻情報を交換し、交換した時刻情報と自局の保持する時刻情報との差分により上記他の基地局装置との伝播遅延時間を測定しておき、自局がＧＰＳホールドオーバー状態になったときには、上記伝播遅延時間の最も小さい他の基地局装置から受信した時刻情報及び上記伝播遅延時間に基づき移動端末機と送受信するときのフレーム同期の基準タイミングを補正するよう構成したものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の請求項１に係る移動体通信システムは、ＧＰＳ受信機を有する基地局装置がＧＰＳホールドオーバー状態になったときには、予め測定した伝播遅延時間の最も小さい他の基地局装置から受信した時刻情報及び伝播遅延時間に基づき、ＧＰＳ受信機を有する基地局装置が移動端末機と送受信するフレーム同期の基準タイミングを補正するよう構成したので、ＧＰＳ受信機を有する基地局装置がホールドオーバー状態になったときでも、高い精度で移動端末機との送受信タイミングを同期させることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、移動体通信システム全体の構成図であり、各基地局装置１のうち、ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置１は、ＧＰＳ衛星２に同期して時刻情報を生成し、この時刻情報に基づいて基準クロック及びフレーム同期の基準タイミングを生成している。ＧＰＳ受信機能を持たない基地局装置１は、他の基地局装置１と時刻情報を交換し、この時刻情報に基づいて基準クロック及びフレーム同期の基準タイミングを生成している。各基地局装置１はレイヤ２スイッチ３を介してコアネットワーク４に接続される。
【００１１】
図２はＧＰＳ受信機能を有する基地局装置１のブロック図であり、レイヤ２スイッチ３から入力された信号はイーサネット（登録商標）インタフェース機能部１１でレベル変換され、ベースバンド機能部１２によって符号化および変調され、無線送受信機能部１３で逓倍、増幅等の処理がなされて高周波信号となり、アンテナ１４から移動端末機への下り信号として送信される。
一方、アンテナ１４で受信された移動端末機からの上り信号は、無線送受信機能部１３で周波数変換等の処理がなされ、ベースバンド機能部１２によって復調、復号化等のベースバンド処理がなされる。復号化された上り信号はイーサネット（登録商標）インタフェース機能部１１でコアネットワーク４へ出力可能なレベルに変換されて、レイヤ２スイッチ３を介してコアネットワーク４へ出力される。
【００１２】
ＧＰＳ受信機部１５は、ＧＰＳ衛星２から送信された信号を、ＧＰＳ受信アンテナ１６を介して受信する。クロック／時刻同期機能部１７は、ＧＰＳ衛星２から受信した信号から時刻情報を抽出し、この抽出した時刻情報に基づき基準クロックを生成する。高精度基準クロック生成機能部１８は、クロック／時刻同期機能部１７が生成した時刻情報及び基準クロックから基準タイミングを生成する。機能制御部１９は、高精度基準クロック生成機能部１８の生成した基準タイミングと同期して移動端末機と信号を送受信するよう無線送受信機能部１３を制御する。
【００１３】
また、ＧＰＳ受信機部１５及びＧＰＳ受信アンテナ１６はＧＰＳ機能を有する基地局装置１に設けられており、ＧＰＳ受信機部１５及びＧＰＳ受信アンテナ１６が設けられていない基地局装置１は、他の基地局装置１からイーサネット（登録商標）インタフェース機能部１１を介して受信した時刻情報に基づき基準クロック及び基準タイミングを生成する。
【００１４】
次に、ＧＰＳ機能を有する基地局装置１がホールドオーバー状態になったときの動作について説明する。
まず、ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置１の制御機能部１９は、イーサネット（登録商標）インタフェース機能部１１から有線通信にて他の基地局装置１と定期的に互いの時刻情報を交換し、クロック／時刻同期機能部１７は受信した他の基地局装置１の時刻情報と自局の時刻情報との差分を他の基地局装置１の伝播遅延時間として測定し、測定した伝播遅延時間を他の基地局装置１毎に平均化しておく。
【００１５】
ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置１がホールドオーバー状態になったときには、ホールドオーバー状態になった基地局装置１の高精度基準クロック生成機能部１８は、クロック／時刻同期機能部１７が予め測定しておいた各基地局装置１の伝播遅延時間の中から伝播遅延時間が最も小さい基地局装置１をマスター、自局をスレーブとして自局の基準タイミングをマスターの基準タイミングに従属させる。つまり、ホールドオーバー状態になった基地局装置１のクロック／時刻同期機能部１７は、イーサネット（登録商標）インタフェース機能部１１を介してマスターから時刻情報を取得し、予め平均化しておいたマスターとの伝播遅延時間に基づき自局の基準クロックを補正する。高精度基準クロック生成機能部１８は、この基準クロックに基づき、自局のフレーム同期の基準タイミングを補正する。
【００１６】
実施の形態１においては、マスターとなる基地局装置１は、ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置１であってもよく、ＧＰＳ機能を持たない基地局装置１であってもよい。
【００１７】
また、同期を正確に行うためには伝播遅延時間が一定であることが望ましいが、伝播遅延時間は一般に、基地局装置１間の信号がレイヤ２スイッチ３を通過した回数が多いと大きくなり、揺らぎも生じる。このことから、自局に対する伝播遅延時間が最も小さい基地局装置１をマスターとして選択することによって、高い精度で送受信タイミングの同期をとることができる。
【００１８】
このように、実施の形態１では、ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置１が、長時間、ホールドオーバー状態になったとしても、自局の基準クロックの精度を維持することができるので、他の基地局装置１と送受信タイミングを同期させることができ、支障なく無線通信を継続することが可能となる。また、ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置１が、ＧＰＳ衛星２を捉えにくい環境にある場合の、無線通信の成功率を向上することができる。
【００１９】
実施の形態２．
実施の形態２では、ＧＰＳ機能を有する基地局装置１がホールドオーバー状態になったときに、ＧＰＳ機能を有する基地局装置１を優先的にマスターとして選択する場合について説明する。
【００２０】
まず、ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置１が他の基地局装置１と定期的に時刻情報を交換する際に、時刻情報とともにその時刻情報がＧＰＳ衛星２に同期しているものなのか否かについても情報交換する。
そして、ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置１がホールドオーバー状態になったときには、ＧＰＳ衛星２に同期している他の基地局装置１のうち、予め測定しておいた各基地局装置１の伝播遅延時間が最も小さい基地局装置１をマスター、自局をスレーブとしてマスターの基準タイミングに従属させる。
【００２１】
このように、ＧＰＳ衛星２に同期している基地局装置１を優先的にマスターとして選択することにより、より高い精度で送受信タイミングの同期をとることができる。
【００２２】
実施の形態３．
実施の形態３では、ＧＰＳ衛星２に同期している基地局装置１のうち、直近のホールドオーバー状態の時間が短い基地局装置１をマスターとして選択する場合について説明する。
【００２３】
まず、ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置１が他の基地局装置１と定期的に時刻情報を交換する際に、時刻情報とともにその基準クロックがＧＰＳ衛星２に同期しているものなのか否か、同期している場合には直近のホールドオーバー状態の継続時間についても情報交換する。
そして、ＧＰＳ受信機能を有する基地局装置１がホールドオーバー状態になったときには、予め測定しておいた各基地局装置１の伝播遅延時間の中から伝播遅延時間が最も小さく、ＧＰＳ衛星２に同期し、かつ、直近のホールドオーバー時間の小さい基地局装置１をマスター、自局をスレーブとしてマスターの基準タイミングに従属させる。
このときの選択は、例えば、伝播遅延時間×ホールドオーバー時間をパラメータとして、その値が最も小さいものを選択するようにする。
【００２４】
このように、ＧＰＳ機能を有する基地局装置１のうち、ＧＰＳ衛星２に同期し、ホールドオーバー時間の小さい基地局装置１を優先的にマスターとして選択することにより、さらに高い精度で送受信タイミングの同期をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明に係る移動体通信システム全体の構成図である。
【図２】この発明に係る基地局装置１のブロック図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  基地局装置
２  ＧＰＳ衛星
３  レイヤ２スイッチ
１１  イーサネット（登録商標）インタフェース機能部
１２  ベースバンド機能部
１３  無線送受信機能部
１４  無線送受信アンテナ
１５  ＧＰＳ受信機部
１６  ＧＰＳアンテナ
１７  クロック／時刻同期機能部
１８  高精度基準クロック生成機能部
１９  制御機能部
【図１】
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【図２】
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