JP2004328751A - 基地局装置のための衛星クロック同期システム及びそれを利用した基地局システムの衛星クロック同期化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】私設無線交換システムで各基地局装置に効率的にＧＰＳ情報を分配して各基地局装置でクロック同期できる衛星クロック同期システムを提供する。
【解決手段】衛星クロック同期システムは、一つの基地局装置100に設置され、ＧＰＳ信号からクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出して基地局装置運用のクロック信号及びＴＯＤを生成し、これを基地局装置100及び次段の基地局装置200に出力するＧＰＳ受信モジュール110と、基地局装置100を除いた各基地局装置200,300に各々設置され、前段の基地局装置100,200,300からクロック信号及びＴＯＤを受信し、前段の基地局装置との遅延補正を通じて第１基地局装置100で使われるクロック信号及びＴＯＤと同期化されたクロック信号及びＴＯＤデータを生成し、自分の基地局装置及び次段の基地局装置に出力するクロックモジュールとを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移動体通信の基地局装置のための衛星クロック同期システム及びそれを利用した基地局システムの衛星クロック同期化方法に関し、より詳しくは、事務室環境下の私設無線交換システムで各基地局装置に効率的にＧＰＳ(Global Positioning System)情報を分配して各基地局装置でのクロックを同期化させることができるようにする基地局装置のための衛星クロック同期システム及びその方法に関する。

従来、事業所環境下の私設無線交換システムにおいてＧＰＳを使う時は、構内基地局ごとにＧＰＳアンテナを一対一で直接連結して使うか、または1個のＧＰＳアンテナで受信されるＧＰＳ信号を分配器(distributor)を使って１：ｎで連結して使う必要があった。

構内基地局とＧＰＳアンテナを一対一で直接連結して使う場合には、各々の構内基地局ごとにＧＰＳアンテナを連結し、各々の構内基地局にＧＰＳＲ(Global Positioning System Receiver: 以下、ＧＰＳ受信モジュールと称する)を装着する必要がある。一方、１：ｎで使う方法では、別のＧＰＳ分配機を使う必要があり、各々の構内基地局は同様にＧＰＳ受信モジュールを装着することによって装備の単価が高くなる問題点がある。

本発明は上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、多数の基地局装置を具備した事業所環境下の私設無線交換システムにおいて、一つの基地局装置にＧＰＳ受信モジュールを設置して残りの基地局装置にはクロックモジュールを設置し、一つの基地局装置のＧＰＳ受信モジュールでＧＰＳアンテナを通じて受信したＧＰＳ信号を残りの基地局装置に送信することにより、残りの基地局装置は低価のクロックモジュールのみで済ませられるようにする基地局装置のための衛星クロック同期システム及びその方法を提供することにある。

この目的を達成するため本発明による基地局装置のための衛星クロック同期システムは、第１基地局装置に設置され、受信したＧＰＳ信号からクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出して第１クロック信号及び第１ＴＯＤを生成し、その生成した第１クロック信号及び第１ＴＯＤを当該第１基地局装置及び次段の基地局装置に出力するＧＰＳ受信モジュールと、第１基地局装置を除いた各基地局装置に各々設置され、デイジーチェーンを通じて第１基地局装置または前段の基地局装置からクロック信号及びＴＯＤを受信し、第１基地局装置または前段の基地局装置との遅延補正処理を通じて第１クロック信号及び第１ＴＯＤと同期化された第２クロック信号及び第２ＴＯＤを生成し、当該基地局装置及び次段の基地局装置に出力するクロックモジュールと、を有することを特徴とする。

そのＧＰＳ受信モジュールは、受信したＧＰＳ信号からクロック情報とＴＯＤ情報を抽出するＧＰＳエンジンと、該ＧＰＳエンジンにより抽出されたクロック情報及びＴＯＤ情報によってクロック信号及びＴＯＤを生成するＰＬＬロジック部と、該ＰＬＬロジック部により生成されたクロック信号及びＴＯＤを当該第１基地局装置及び次段の基地局装置に出力するドライバーと、次段の基地局装置の遅延補正のために該次段の基地局装置のクロックモジュールから受信される遅延補正信号を返送する遅延補正用返送ロジック部と、ＧＰＳ信号が受信されると、ＧＰＳエンジンによりクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出し、ＰＬＬロジック部によりクロック信号及びＴＯＤを生成してドライバーを通じて当該第１基地局装置及び次段の基地局装置に出力し、遅延補正用返送ロジック部により次段の基地局装置からの遅延補正要請を処理するプロセッサと、を有するものとすることができる。また、クロックモジュールは、第１基地局装置または前段の基地局装置からクロック信号及びＴＯＤを受信し、受信されたクロックの遅延を測定してその遅延を補正する遅延補正ロジック部と、該遅延補正ロジック部により受信されたクロック信号及びＴＯＤと遅延補正値を受信し、該遅延補正値を反映したクロック信号及びＴＯＤを生成するＰＬＬロジック部と、該ＰＬＬロジック部により生成されたクロック信号及びＴＯＤを当該基地局装置及び次段の基地局装置に出力するドライバーと、次段の基地局装置の遅延補正のために該次段の基地局装置のクロックモジュールから受信される遅延補正信号を返送する遅延補正用返送ロジック部と、遅延補正ロジック部とＰＬＬロジック部により第１基地局装置または前段の基地局装置から受信されたクロック信号及びＴＯＤに対する遅延補正を実行してドライバーを通じ当該基地局装置及び次段の基地局装置に出力し、遅延補正用返送ロジック部により次段の基地局装置から受信された遅延補正要請を処理するように各部を制御するプロセッサと、を有するものとすることができる。さらに、クロックモジュールによる遅延補正処理は、第１基地局装置または前段の基地局装置から受信されたクロックの遅延を測定するために遅延補正信号を第１基地局装置または前段の基地局装置に伝送した後、返送されてきた信号により遅延を測定して補正する処理とするとよい。

この他に、本発明による衛星クロック同期を持つ基地局システムは、受信したＧＰＳ信号からクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出して当該基地局装置の運用のためのクロック信号及びＴＯＤを生成するＧＰＳ受信モジュールが設置される一つのメイン基地局装置と、デイジーチェーンを通じてメイン基地局装置または隣接基地局装置からクロック信号及びＴＯＤを受信し、該クロック信号及びＴＯＤを伝送したメイン基地局装置または隣接基地局装置との遅延補正処理を通じてメイン基地局装置で使われるクロック信号及びＴＯＤと同期化されたクロック信号及びＴＯＤを生成するクロックモジュールが、各々設置される一つ以上のサブ基地局装置と、を備えることを特徴とする。

あるいはその他に、本発明による基地局システムの衛星クロック同期化方法は、ＧＰＳ受信モジュールを装備した第１基地局装置が、受信したＧＰＳ信号からクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出する段階と、第１基地局装置が、その抽出したクロック情報及びＴＯＤ情報から第１基地局装置の運用のためのクロック信号及びＴＯＤを出力する段階と、第１基地局装置を除いた各基地局装置が、デイジーチェーンを通じて第１基地局装置または前段の基地局装置からクロック信号及びＴＯＤを受信する段階と、第１基地局装置を除いた各基地局装置が、各々受信されたクロックの遅延を測定してその遅延を補正する段階と、第１基地局装置を除いた各基地局装置が、受信したクロック信号及びＴＯＤに遅延補正値を反映して第１基地局装置で使われるクロック信号及びＴＯＤと同期化されたクロック信号及びＴＯＤを生成し、当該基地局装置と次段の基地局装置に出力する段階と、を実行することを特徴とする。

この方法における遅延を補正する段階は、第１基地局装置または前段の基地局装置から受信されたクロックの遅延を測定するために遅延補正信号を第１基地局装置または前段の基地局装置に伝送した後、返送されてきた信号により遅延を測定して補正する段階とすることができる。

またさらに、以上の他、本発明による基地局システムは、受信したＧＰＳ信号からクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出してクロック信号及びＴＯＤを生成し、その生成したクロック信号及びＴＯＤを出力するＧＰＳ受信モジュールを備えた第１基地局装置と、該第１基地局装置のＧＰＳ受信モジュールに接続して該ＧＰＳ受信モジュールからクロック信号及びＴＯＤ信号を受信し、遅延補正を通じてＧＰＳ受信モジュールからのクロック信号及びＴＯＤと同期したクロック信号及びＴＯＤを出力するクロックモジュールを備えた第２基地局装置と、を有することを特徴とする。このシステムでは、第２基地局装置のクロックモジュールに接続して該クロックモジュールからクロック信号及びＴＯＤを受信し、遅延補正を通じて第２基地局装置のクロックモジュールからのクロック信号及びＴＯＤと同期したクロック信号及びＴＯＤを出力する一つ以上の第３基地局装置を有することができる。

本発明によると、ＧＰＳアンテナ１個によって全ての基地局でＧＰＳ信号を使用することができるので、多数のＧＰＳアンテナを設置する必要がなく、また、ケーブルを設置する必要もない。さらに、高価なＯＣＸＯやＧＰＳエンジンが入るＧＰＳ受信モジュールは１個の基地局のみで必要とされ、残りの基地局は安いクロックモジュールを使用するので経済的である。そして、基地局間をデイジーチェーン（daisy chain）で連結することにより発生する遅延問題も、遅延補正ロジックを使用するので、ＧＰＳアンテナと一番近くの基地局と同一なクロック位相を持つことにより無線基地局間のハンドオフ時に安定的なハンドオフが行われる。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。

図１は、本発明による基地局装置のための衛星クロック同期システムを適用する構内基地局システムの構成図である。

図１を参照すると、多数の基地局装置１００，２００，３００がデイジーチェーンを通じて互いに連結され、これら各基地局装置１００，２００，３００は、イーサネットスィッチ(Ethernet switch)４０を通じてＩＰ−ＢＳＣ３０に連結され、ＩＰ−ＢＳＣ３０は、ＭＳＣ２０を通じてＰＬＭＮ(Public Land Mobile Network )１０に連結されている。なお、イーサネット及びEthernetは登録商標である。

このように連結された基地局装置１００，２００，３００は、ＩＰ−ＢＳＣ３０と連動して無線移動体通信サービスを提供する。図では、当該無線移動体通信サービスを各基地局装置１００，２００，３００に図示された制御部１２０，２２０，３２０で担当するとして概略的に図示してある。制御部１２０，２２０，３２０の機能に対してはその説明を省略する。

ここでは、各基地局装置１００，２００，３００においてＧＰＳ信号によって衛星同期クロックを合わせることに限定して説明し、それ以外の基地局装置で実行される技術的な事項に対しては説明を省略する。

図１に図示されるように、多数の基地局装置１００，２００，３００は、大きく二つの形態に区分することができる。即ち、ＧＰＳアンテナを通じてＧＰＳ信号を受信し、そのＧＰＳ信号から自分のシステム運用に必要なクロック信号とＴＯＤ（time of data）を抽出する一つの基地局装置(以下、メイン基地局装置と称する)１００と、メイン基地局装置１００からクロック信号とＴＯＤを受信し遅延補正して自分の基地局装置で使用し、そして次段の基地局装置にクロック信号とＴＯＤを提供する基地局装置(以下、サブ基地局装置と称する)２００，３００とからなる。

メイン基地局装置１００には、ＧＰＳアンテナを通じてＧＰＳ信号を受信して処理するＧＰＳ受信モジュール１１０が具備されており、一方のサブ基地局装置２００，３００には、各々のクロックモジュール２１０，３１０が具備されている。

ＧＰＳ受信モジュール１１０は、メイン基地局装置１００に設置されて、ＧＰＳアンテナを通じて受信したＧＰＳ信号からクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出して該当基地局装置の運用のためのクロック信号及びＴＯＤを生成し、その生成したクロック信号及びＴＯＤを該当基地局装置１００及び次段の基地局装置２００に出力する。

クロックモジュール２１０は、サブ基地局装置２００に設置され、デイジーチェーンを通じてメイン基地局装置のＧＰＳ受信モジュール１１０から任意のクロック信号及びＴＯＤを受信する。また、メイン基地局装置１００のＧＰＳ受信モジュール１１０との遅延補正処理を通じてメイン基地局装置１００で使われるクロック信号及びＴＯＤと同期化されたクロック信号及びＴＯＤを生成し、自分の基地局装置２００と次段の基地局装置に出力する。

クロックモジュール３１０は、サブ基地局装置３００に設置され、デイジーチェーンを通じて前段の基地局装置のクロックモジュールから任意のクロック信号及びＴＯＤを受信する。また、その前段の基地局装置のクロックモジュールとの遅延補正処理を通じてメイン基地局装置１００で使われるクロック信号及びＴＯＤと同期化されたクロック信号及びＴＯＤを生成し、自分の基地局装置３００に出力する。

これらクロックモジュール２１０，３１０が実行する遅延補正処理は、メイン基地局装置１００のＧＰＳ受信モジュール１１０または前段の基地局装置から受信されたクロックの遅延を測定するために、遅延補正信号をメイン基地局装置１００のＧＰＳ受信モジュール１１０または前段の基地局装置に伝送し、これに応じて返送されてくる信号により遅延を測定して補正する。

このように遅延を補正する理由は、無線通信システムでは遅延が発生する場合、同期の位相差が発生し、これによって無線端末機が基地局を移動する時にハンドオフできない状況が誘発され得るからである。したがって、安定的なハンドオフを保障するためにクロックを補正するものである。

以下、上記のように構成されたシステムでＧＰＳ衛星クロックを同期化させる動作について説明する。

ＧＰＳアンテナは衛星からＧＰＳ信号を無線受信し、該ＧＰＳ信号をケーブルを通じて構内のメイン基地局装置１００に伝達する。メイン基地局装置１００では、ＧＰＳ受信モジュール１１０がＧＰＳアンテナから受信したＧＰＳ信号によりクロック信号と時間情報を知らせるＴＯＤとを抽出する。その抽出したクロック信号とＴＯＤは、当該基地局装置１００自身で使用すると共に次段の基地局装置２００へも伝送する。また、次段の基地局装置２００へクロックを伝送する間に発生する遅延を補正するために遅延補正信号を送信し、そしてこの信号を返送する機能も実行する。

一方、サブ基地局装置２００，３００では、各基地局装置２００，３００に具備されたクロックモジュール２１０，３１０が、ＧＰＳ受信モジュール１１０から送信されたクロックとＴＯＤを受信して自分の基地局装置２００，３００で使用するクロックを発生させ、さらに、ＧＰＳ受信モジュール１１０または前段の基地局装置のクロックモジュールから送信されてくるクロックの遅延を測定するために遅延補正信号を前段の基地局装置へ伝送し、そして返送される信号により遅延を測定して自分の基地局で使用するクロック信号を補正する。また、次段の基地局装置で使用できるようにクロック信号とＴＯＤを次段へ向け伝送すると共に、次段の基地局装置のクロックモジュールでも遅延補正が必要なので、遅延補正信号を返送する機能も実行する。

図２及び図３を参照してＧＰＳ受信モジュール及びクロックモジュールの構成について詳細に説明する。

図２は、図１に図示されたＧＰＳ受信モジュール１１０の詳細構成ブロック図である。図２を参照すると、ＧＰＳ受信モジュール１１０は、ＧＰＳエンジン１１１と、プロセッサ１１２と、ＰＬＬロジック部１１３と、ドライバー１１４と、遅延補正用返送ロジック部１１５とで構成される。

ＧＰＳエンジン１１１は、ＧＰＳアンテナから受信したＧＰＳ信号よりクロック情報とＴＯＤ情報を抽出する機能を実行する。

ＰＬＬ(Phase Locked Loop)ロジック部１１３は、ＧＰＳエンジン１１１により抽出されたクロック情報及びＴＯＤ情報によってクロック信号及びＴＯＤを生成する。このＰＬＬロジック部１１３は、一般的に周波数合成器と言え、ＰＬＬＩＣは位相制御ループと言われて入力信号の位相と一致する出力信号の位相を連続的に提供する制御ループである。また本例の図には、ＯＣＸＯ(Oven-controlled Oscillator)を一緒に図示している。ＯＣＸＯは、システム全般にわたってタイミングソースを提供する。即ち、ＯＣＸＯは、水晶が温度に敏感に変化する特性を逆利用したもので、オーブン(Oven)を使って水晶周辺の温度を一定に維持して誤差が発生しないようにする方式である。水晶応用製品の中で一番精密度は高いがサイズが大きく、他の製品は一般的に３．３Voltや５Voltの単一電源を使うのに比べて１２Ｖ、２４Ｖ、３０Ｖなどの多様な電源を使用しているので個人携帯通信よりは中継機(Repeator)や衛星通信などに主に使われる。

ドライバー１１４は、ＰＬＬロジック部１１３により生成されたクロック信号及びＴＯＤを当該基地局装置１００及び次段の基地局装置２００に出力する。

遅延補正用返送ロジック部１１５は、次段の基地局装置２００の遅延を補正するために、次段基地局装置２００のクロックモジュール２１０から受信される遅延補正信号を返送する機能を実行する。

プロセッサ１１２は、ＧＰＳアンテナからＧＰＳ信号が受信される場合、ＧＰＳエンジン１１１によりクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出し、ＰＬＬロジック部１１３によりクロック信号及びＴＯＤを生成してドライバー１１４を通じ当該基地局装置１００及び次段の基地局装置２００に出力し、さらに、遅延補正用返送ロジック部１１５により次段の基地局装置２００からの遅延補正要請を処理する。

このように構成されたＧＰＳ受信モジュール１１０でＧＰＳ衛星クロック同期化を実行するための動作について説明する。

ＧＰＳアンテナからＧＰＳ信号が受信されると、ＧＰＳエンジン１１１は、受信したＧＰＳ信号からクロック情報とＴＯＤ情報を抽出する。ＴＯＤ(Time Of Date)の情報には、ヘッダーとシステム時間情報、状態情報、アラーム情報、リープセカンド(leap second)、チェックサム(check sum)などが含まれる。

ＧＰＳエンジン１１１によりクロック情報とＴＯＤ情報が抽出されると、プロセッサ１１２ではＰＬＬロジック部１１３を制御して自分の基地局装置１００で使われるクロックとＴＯＤを生成するようにする。ＰＬＬロジック部１１３では、ＧＰＳエンジン１１１から抽出されたクロック情報とＴＯＤ情報を受信し、プロセッサ１１２により既設定されたスペックに従いシステムに必要な各種クロック信号とＴＯＤを生成する。例えば、１０MHz、ＰＰＰ２Ｓ(Pulse Per 2 Sec)、19.6608 MHzのクロック信号を生成する。すると、ドライバー１１４はその生成されたクロック信号とＴＯＤを自分の基地局装置１００と次段の基地局装置２００のクロックモジュール２１０とに出力する。

一方、次段の基地局装置２００のクロックモジュール２１０からは、該サブ基地局装置２００が受信したクロック信号に対して遅延を補正するための遅延補正信号が送信されてくる。これに応じる遅延補正用返送ロジック部１１５は、次段の基地局装置のクロックモジュール２１０から伝送されてきた遅延補正信号をそのまま返送する。次段の基地局装置のクロックモジュール２１０は、遅延補正用返送ロジック部１１５から返送されてきた信号を使用して、メイン基地局装置１００から受信されたクロックの遅延を補正し、これによって、メイン基地局装置１００で使われるクロック信号と同期化されたクロック信号を生成して自分の基地局装置２００に提供することができる。

図３は、図１に図示されたサブ基地局装置におけるクロックモジュール２１０（３１０）の詳細構成ブロック図である。

図３を参照すると、クロックモジュール２１０は、メイン基地局装置１００から受信されたクロックの遅延を測定してその遅延を補正する遅延補正ロジック部２１１と、クロックモジュール２１０を全体的に制御するプロセッサ２１２と、ＧＰＳ受信モジュール１１０から送信された高精度のクロックを同期させるＰＬＬロジック部２１３と、クロックとＴＯＤを伝達するドライバー２１４と、次段の基地局装置の遅延補正のために次段基地局装置のクロックモジュールから送信されてくる遅延補正信号を返送する遅延補正用返送ロジック部２１５とで構成される。

遅延補正ロジック部２１１は、メイン基地局装置１００からクロック信号及びＴＯＤを受信し、受信されたクロックの遅延を測定してその遅延を補正する。

ＰＬＬロジック部２１３は、遅延補正ロジック部２１１により受信されたクロック信号及びＴＯＤと遅延補正値を受信して遅延補正値を反映したクロック信号及びＴＯＤを生成する。また本例の図には、ＯＣＸＯを一緒に図示している。ＴＣＸＯ(Temperature Compensated Crystal Oscillators: 温度補償水晶発振器)は、移動体通信端末機の構成部品の中で数〜数十MHz程度の非常に安定した基準信号を出力するもので、水晶振動子を用いて発振周波数を制御する発振回路で具現する。ＴＣＸＯで重要な特性の中の一つである周波数温度安定化のために、移動体通信端末機が使われる環境温度範囲を−３０〜８５℃と仮定し、この温度範囲で要求されるキャリアの周波数安定度に±２．５ｐｐｍを必要とし、常温偏差を±０．２ｐｐｍ程度に設定する必要があるとする。ＴＣＸＯの温度補償方式の側面からは、最近、水晶発振回路の発振ループの中に外部データによりリアクタンス変化可能な素子または回路網を挿入し、温度に対して必要な補償特性が得られるようにデジタル回路により温度を補償するＤ−ＴＣＸＯの開発が活発に進行中である。小型化の側面からは、手動振動子をＳＭＤ形態で具現してＴＣＸＯの基本回路を具現した基板の上にケース形態でカバーして水晶振動子が占める面積を減らす形態で開発が行われている。

ドライバー２１４は、ＰＬＬロジック部２１３により生成されたクロック信号及びＴＯＤを当該基地局装置２００及び次段の基地局装置に出力する。

遅延補正用返送ロジック部２１５は、次段の基地局装置の遅延を補正するために、次段の基地局装置のクロックモジュールから受信される遅延補正信号を返送する機能を実行する。

プロセッサ１１２は、遅延補正ロジック部２１１とＰＬＬロジック部２１３によりメイン基地局装置１００から受信されたクロック信号及びＴＯＤに対する遅延補正を実行し、ドライバー２１４を通じて当該基地局装置２００及び次段の基地局装置に出力し、そして、遅延補正用返送ロジック部２１５により次段の基地局装置から受信された遅延補正要請を処理するように各部を制御する。

このように構成されたクロックモジュール２１０でＧＰＳ衛星クロック同期化を実行するための動作について説明する。

前段の基地局装置、即ち、サブ基地局装置２００の場合はメイン基地局装置１００のＧＰＳ受信モジュール１１０からクロック信号とＴＯＤが受信されると、遅延補正ロジック部２１１は、受信したクロックの遅延を測定するために遅延補正信号をメイン基地局装置１００のＧＰＳ受信モジュール１１０へ伝送する。具体的には、図２に図示された遅延補正用返送ロジック部１１５へ伝送する。そして、遅延補正用返送ロジック部１１５から返送される信号を持って遅延を測定し補正する。

遅延補正ロジック部２１１でメイン基地局装置１００のＧＰＳ受信モジュール１１０から受信されたクロック信号とＴＯＤを出力すると共にそれによる補正制御信号を出力すると、ＰＬＬロジック部２１３は、遅延補正ロジック部２１１から受信したクロック信号とＴＯＤを補正制御信号によって補正し、メイン基地局装置１００で使われるクロック信号及びＴＯＤと同期化されたクロック信号及びＴＯＤを生成する。勿論、この時、ＰＬＬロジック部２１３は、プロセッサ２１２により既設定されたスペックによってシステムで必要とするクロック信号及びＴＯＤを生成する。その後、ドライバー２１４が、その生成されたクロック信号とＴＯＤを自分の基地局装置２００と次段の基地局装置のクロックモジュールに出力する。

一方、サブ基地局装置２００の次段の基地局装置のクロックモジュールからは、自分が受信したクロック信号に対して遅延を補正するための遅延補正信号が送信されてくる。この場合、遅延補正用返送ロジック部２１５は、次段の基地局装置のクロックモジュールから送信されてきた遅延補正信号をそのまま返送する。

次段の基地局装置は、遅延補正用返送ロジック部２１５から返送されてきた信号を使用して基地局装置２００から受信されたクロックの遅延を補正し、それによって、最終的にはメイン基地局装置で使われるクロック信号と同期化されたクロック信号を生成して自分の基地局装置に提供することができるようになる。

このように、メイン基地局装置１００に１個のＧＰＳ受信モジュール１１０を具備し、残りの基地局装置２００，３００には低価のクロックモジュール２１０，３１０を具備するだけで、多数の基地局装置を連結して構内無線交換システムを構成することができる。

本発明による基地局装置のための衛星クロック同期システムを適用する構内基地局システムの構成図。 図１に図示したＧＰＳ受信モジュールの詳細構成ブロック図。 図１に図示したクロックモジュールの詳細構成ブロック図。

符号の説明

１０ ＰＬＭＮ
２０ ＭＳＣ
３０ ＩＰ−ＢＳＣ
４０ イーサネットスイッチ
１００ メイン基地局装置
１１０ ＧＰＳ受信モジュール
１１１ ＧＰＳエンジン
１１２，２１２ プロセッサ
１１３，２１３ ＰＬＬロジック部
１１４，２１４ ドライバー
１１５，２１５ 遅延補正用返送ロジック部
１２０，２２０，３２０ 制御部
２００，３００ サブ基地局装置
２１０，３１０ クロックモジュール
２１１ 遅延補正ロジック部

Claims (9)

1. 第１基地局装置に設置され、受信したＧＰＳ信号からクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出して第１クロック信号及び第１ＴＯＤを生成し、その生成した第１クロック信号及び第１ＴＯＤを当該第１基地局装置及び次段の基地局装置に出力するＧＰＳ受信モジュールと、
   前記第１基地局装置を除いた各基地局装置に各々設置され、デイジーチェーンを通じて前記第１基地局装置または前段の基地局装置からクロック信号及びＴＯＤを受信し、前記第１基地局装置または前記前段の基地局装置との遅延補正処理を通じて前記第１クロック信号及び第１ＴＯＤと同期化された第２クロック信号及び第２ＴＯＤを生成し、当該基地局装置及び次段の基地局装置に出力するクロックモジュールと、を有することを特徴とする基地局装置のための衛星クロック同期システム。
2. ＧＰＳ受信モジュールは、受信したＧＰＳ信号からクロック情報とＴＯＤ情報を抽出するＧＰＳエンジンと、
   前記ＧＰＳエンジンにより抽出されたクロック情報及びＴＯＤ情報によってクロック信号及びＴＯＤを生成するＰＬＬロジック部と、
   前記ＰＬＬロジック部により生成されたクロック信号及びＴＯＤを当該第１基地局装置及び次段の基地局装置に出力するドライバーと、
   前記次段の基地局装置の遅延補正のために該次段の基地局装置のクロックモジュールから受信される遅延補正信号を返送する遅延補正用返送ロジック部と、
   ＧＰＳ信号が受信されると、前記ＧＰＳエンジンによりクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出し、前記ＰＬＬロジック部によりクロック信号及びＴＯＤを生成して前記ドライバーを通じて当該第１基地局装置及び前記次段の基地局装置に出力し、前記遅延補正用返送ロジック部により前記次段の基地局装置からの遅延補正要請を処理するプロセッサと、を有する請求項１記載の基地局装置のための衛星クロック同期システム。
3. クロックモジュールは、第１基地局装置または前段の基地局装置からクロック信号及びＴＯＤを受信し、受信されたクロックの遅延を測定してその遅延を補正する遅延補正ロジック部と、
   前記遅延補正ロジック部により受信されたクロック信号及びＴＯＤと遅延補正値を受信し、該遅延補正値を反映したクロック信号及びＴＯＤを生成するＰＬＬロジック部と、
   前記ＰＬＬロジック部により生成されたクロック信号及びＴＯＤを当該基地局装置及び次段の基地局装置に出力するドライバーと、
   前記次段の基地局装置の遅延補正のために該次段の基地局装置のクロックモジュールから受信される遅延補正信号を返送する遅延補正用返送ロジック部と、
   前記遅延補正ロジック部とＰＬＬロジック部により前記第１基地局装置または前記前段の基地局装置から受信されたクロック信号及びＴＯＤに対する遅延補正を実行して前記ドライバーを通じ当該基地局装置及び前記次段の基地局装置に出力し、前記遅延補正用返送ロジック部により前記次段の基地局装置から受信された遅延補正要請を処理するように前記各部を制御するプロセッサと、を有する請求項１記載の基地局装置のための衛星クロック同期システム。
4. クロックモジュールによる遅延補正処理は、第１基地局装置または前段の基地局装置から受信されたクロックの遅延を測定するために遅延補正信号を前記第１基地局装置または前記前段の基地局装置に伝送した後、返送されてきた信号により遅延を測定して補正する請求項１記載の基地局装置のための衛星クロック同期システム。
5. 受信したＧＰＳ信号からクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出して当該基地局装置の運用のためのクロック信号及びＴＯＤを生成するＧＰＳ受信モジュールが設置される一つのメイン基地局装置と、
   デイジーチェーンを通じて前記メイン基地局装置または隣接基地局装置からクロック信号及びＴＯＤを受信し、該クロック信号及びＴＯＤを伝送した前記メイン基地局装置または前記隣接基地局装置との遅延補正処理を通じて前記メイン基地局装置で使われるクロック信号及びＴＯＤと同期化されたクロック信号及びＴＯＤを生成するクロックモジュールが、各々設置される一つ以上のサブ基地局装置と、を備えることを特徴とする衛星クロック同期システムを持つ基地局システム。
6. ＧＰＳ受信モジュールを装備した第１基地局装置が、受信したＧＰＳ信号からクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出する段階と、
   前記第１基地局装置が、その抽出したクロック情報及びＴＯＤ情報から前記第１基地局装置の運用のためのクロック信号及びＴＯＤを出力する段階と、
   前記第１基地局装置を除いた各基地局装置が、デイジーチェーンを通じて前記第１基地局装置または前段の基地局装置からクロック信号及びＴＯＤを受信する段階と、
   前記第１基地局装置を除いた各基地局装置が、各々受信されたクロックの遅延を測定してその遅延を補正する段階と、
   前記第１基地局装置を除いた各基地局装置が、前記受信したクロック信号及びＴＯＤに遅延補正値を反映して前記第１基地局装置で使われるクロック信号及びＴＯＤと同期化されたクロック信号及びＴＯＤを生成し、当該基地局装置と次段の基地局装置に出力する段階と、を実行することを特徴とする基地局システムの衛星クロック同期化方法。
7. 遅延を補正する段階は、第１基地局装置または前段の基地局装置から受信されたクロックの遅延を測定するために遅延補正信号を前記第１基地局装置または前記前段の基地局装置に伝送した後、返送されてきた信号により遅延を測定して補正する請求項６記載の基地局システムの衛星クロック同期化方法。
8. 受信したＧＰＳ信号からクロック情報及びＴＯＤ情報を抽出してクロック信号及びＴＯＤを生成し、その生成したクロック信号及びＴＯＤを出力するＧＰＳ受信モジュールを備えた第１基地局装置と、
   前記第１基地局装置のＧＰＳ受信モジュールに接続して該ＧＰＳ受信モジュールからクロック信号及びＴＯＤ信号を受信し、遅延補正を通じて前記ＧＰＳ受信モジュールからのクロック信号及びＴＯＤと同期したクロック信号及びＴＯＤを出力するクロックモジュールを備えた第２基地局装置と、を有することを特徴とする基地局システム。
9. 第２基地局装置のクロックモジュールに接続して該クロックモジュールからクロック信号及びＴＯＤを受信し、遅延補正を通じて前記クロックモジュールからのクロック信号及びＴＯＤと同期したクロック信号及びＴＯＤを出力する一つ以上の第３基地局装置を有する請求項８記載の基地局システム。

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