JP2005026935A - 遅延補正装置、無線通信システム及び遅延補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】位相補償に関わる構成を共通化してゲートウェイ装置又は基地局毎に実装可能とし、各装置の位相補償に関わる処理負担を軽減すること。
【解決手段】ゲートウェイ装置ＧＷ２は、遅延測定部１６により生成した遅延測定信号を上位測定信号出力バッファ１７から上位測定信号入出力部１８を介して、上位のゲートウェイ装置ＧＷ１に出力し、上位のゲートウェイ装置ＧＷ１から折り返し送信されて、上位測定信号入出力部１８及び上位測定信号入力バッファ１９を介して入力された遅延測定信号と、先に上位のゲートウェイ装置ＧＷ１に出力した遅延測定信号との位相差から上位のゲートウェイ装置ＧＷ１と自装置との遅延量を測定し、その測定した遅延量を遅延加算部２０と遅延補正部２４に出力する。遅延補正部２４は、遅延測定部１６から入力された遅延量Ｄ１を、予め設定された規定時間ｔから減算した主信号をＢＳインタフェース２５に出力する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動端末と無線通信を行う複数の基地局を管理するゲートウェイ装置の動作タイミングの遅延を測定する遅延補正装置、無線通信システム及び遅延補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデジタルコードレス等の無線通信においては、複数の基地局を管理するゲートウェイ装置があり、このゲートウェイ装置はデジタルコードレスの親機（基地局）に接続されている。そして、デジタルコードレスの子機は、基地局、ゲートウェイ装置を介して、通話を実現することができる。
【０００３】
デジタルコードレスでは、基地局と基地局との間をまたいで移動しながら通話する場合がある。基地局が変わると、クロックの同期が取れなくなったり、位相差が生じたりして、通話を行うことができなくなる場合がある。そのため、基地局との間で同期が取れなくなったり、位相差が生じないようにするため、一つのクロック源により全ての基地局へ同じクロックを配信する方法、各基地局間の無線上で同期を取る方法が一般的である。
【０００４】
また、従来の移動通信システムにおいて同期を取るための技術は、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されている。
【０００５】
特許文献１は、システムトポロジーとしてバス型の移動通信システムにおいて位相同期を取るために、中央制御装置は、遅延測定信号を各送信局に送信し、各送信局からループバックされた遅延測定信号との時間差を測定することで、中央制御装置と各送信局間の遅延時間を測定して位相補償を行っている。
【０００６】
特許文献２は、システムトポロジーとしてスター型の移動通信システムにおいて位相同期を取るために、中央局は、遅延測定命令信号の回線伝送路への供給から折り返し信号の受信までの信号伝送時間を無線基地局の各各ごとに測定し、無線基地局の各各から送信する無線信号の送信タイミングが同期するように，遅延時間を測定された信号伝送時間に基づいて更新して位相補償を行っている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０９−５５６９８号公報
【特許文献２】
特許第２７６６２２６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の特許文献１及び特許文献２に記載された位相補償を行う移動通信システムにおいては、遅延測定を中央制御装置又は中央局が集中管理する必要があるため、管理対象の基地局が増えるに従い、回路規模が増大し、処理負担が増加するという問題がある。
【０００９】
また、中央制御装置又は中央局と基地局で、位相補償に関わる構成を共通化することができず、位相補償に関わるコストが増大するという問題もある。
【００１０】
本発明は、この問題点を解決したものであって、位相補償に関わる構成を共通化してゲートウェイ装置又は基地局毎に実装可能とし、各装置の位相補償に関わる処理負担を軽減することを可能とした遅延補正装置、無線通信システム及び遅延補正方法を提供することを目的としたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定の伝送路を介してクロック信号を受信する受信手段と、前記受信されたクロック信号の伝送遅延時間を測定する測定手段と、前記測定された伝送遅延時間に基づいて前記クロック信号を補正する補正手段と、前記補正されたクロック信号を送信する送信手段とを具備する遅延補正装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様は、所定の伝送路を介してクロック信号を受信する受信手段と、前記受信されたクロック信号の伝送遅延時間を測定する測定手段と、前記測定された伝送遅延時間に基づいて前記クロック信号を補正する補正手段と、前記補正されたクロック信号を送信する送信手段とを具備する遅延補正装置である。
【００１３】
本発明によれば、クロック信号の伝送遅延時間を補正して正しいクロック信号を出力することができる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、デイジーチェーン接続される複数のゲートウェイ装置と、該ゲートウェイ装置に接続され、移動端末と無線通信を行う複数の基地局とを備える無線通信システムにおいて使用される遅延補正装置であって、上流のゲートウェイ装置からクロック信号を受信する受信手段と、前記受信されたクロック信号に基づいて生成した遅延測定信号を前記上流のゲートウェイ装置に送信し、送信に応じて上流のゲートウェイ装置から返信された遅延測定信号の位相差に基づいて、上流のゲートウェイ装置に対する自己の遅延時間を測定する遅延測定手段と、前記測定された遅延時間により前記クロック信号を補正する遅延補正手段と、前記補正されたクロック信号を前記基地局に送信する送信手段とを具備する遅延補正装置である。
【００１５】
本発明によれば、ゲートウェイ装置又は基地局に伝送遅延を補償する遅延補正機能を実装して基地局で生じる位相差を補正することができ、基地局間をまたいだ通信を実現することができる。
【００１６】
本発明の第３の態様は、第２態様の遅延補正装置において、前記遅延測定手段により測定された遅延時間を、下流のゲートウェイ装置から送信された遅延測定信号に加算する遅延加算手段と、前記加算された遅延測定信号を前記下流のゲートウェイ装置に返信する返信手段とを具備する遅延補正装置である。
【００１７】
本発明によれば、デイジーチェーン接続される下流のゲートウェイ装置に対して累積した遅延時間を通知することができ、デイジーチェーン接続される複数のゲートウェイ装置全体でクロックの調整を行うことができる。
【００１８】
本発明の第４の態様は、デイジーチェーン接続される複数のゲートウェイ装置と、該ゲートウェイ装置に接続され、移動端末と無線通信を行う複数の基地局とを備える無線通信システムにおいて、前記複数のゲートウェイ装置間は、同期信号を伝達する同期線と、遅延測定信号を伝達する測定信号線とによりデイジーチェーン接続し、前記各ゲートウェイ装置は、上流のゲートウェイ装置から送信された同期信号に基づいて遅延測定信号を生成し、該遅延測定信号を前記測定信号線を介して前記上流のゲートウェイ装置に送信し、該上流のゲートウェイ装置から返信される遅延測定信号の位相差に基づいて、上流のゲートウェイ装置に対する自己の遅延時間を測定する遅延測定手段と、前記生成された遅延測定信号に、下流のゲートウェイ装置から前記測定信号線を介して送信された遅延測定信号を加算して該下流のゲートウェイ装置に返信する遅延加算手段と、前記測定された遅延時間に基づいて、前記同期信号を補正して自己の動作タイミングとして設定する遅延補正手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。
【００１９】
本発明によれば、複数のゲートウェイ装置間を同期線と測定信号線とによりデイジーチェーン接続することにより、デイジーチェーン接続される下流のゲートウェイ装置に対して累積した遅延時間を通知することができ、無線通信システム内の複数のゲートウェイ装置全体でクロックの調整を行うことができる。
【００２０】
本発明の第５の態様は、第４の態様の無線通信システムにおいて、前記複数のゲートウェイ装置のうち、デイジーチェーン接続の初段に接続された初段ゲートウェイ装置は、予め規定された時間ｔだけ遅れた動作タイミングを設定し、前記初段の後段にデイジーチェーン接続された各ゲートウェイ装置は、前記遅延補正手段は、前記規定時間ｔから前記各々測定された動作遅延量を引いた値により前記同期信号を補正して自己の動作タイミングとして設定するものとした。
【００２１】
本発明によれば、デイジーチェーン接続された複数のゲートウェイ装置を同位相で動作させることができる。
【００２２】
本発明の第６の態様は、第５の態様の無線通信システムにおいて、前記規定時間ｔは、前記デイジーチェーンで接続された両端のゲートウェイ装置間での同期信号伝送時の最大遅延量よりも大きい値とするものとした。
【００２３】
本発明によれば、無線通信システムの規模に応じて規定時間ｔの設定を容易にすることができる。
【００２４】
本発明の第７の態様は、第４の態様の無線通信システムにおいて、前記各ゲートウェイ装置は、上流のゲートウェイ装置から送信される前記同期信号又は前記遅延測定信号が断になったか否かを検出する検出手段と、前記同期信号又は前記遅延測定信号が断になったことが検出された場合、該検出直前の同期信号及び遅延測定信号情報を保持する保持手段と、前記保持された同期信号及び遅延測定信号情報に基づくタイミングで動作を行う制御手段とを更に具備するようにした。
【００２５】
本発明によれば、ゲートウェイ装置間を接続する同期線又は測定信号線が断線した場合でも、この断線より下流のゲートウェイ装置の動作を継続させることができ、無線通信システムの信頼性を向上させることができる。
【００２６】
本発明の第８の態様は、第７の態様の無線通信システムにおいて、前記同期信号又は前記遅延測定信号が断になったことが検出された場合、前記制御手段は、再び該同期信号又は該遅延測定信号が検出されるまで、断検出前の同期信号及び遅延測定信号情報の保持を継続し、下流のゲートウェイ装置には、断検出直前の同期信号及び遅延測定信号の送信を継続するようにした。
【００２７】
本発明によれば、断線が復帰されるまでの間、断線より下流のゲートウェイ装置の動作を継続させることができる。
【００２８】
本発明の第９の態様は、第７の態様又は第８の態様の無線通信システムにおいて、再び前記同期信号又は前記遅延測定信号が検出された場合、前記制御手段は、該再開された同期信号又は該遅延測定信号に基づくタイミングと、前記保持していた断検出直前の同期信号及び遅延測定信号に基づくタイミングとの位相差が所定の規定値以上の場合は、この新たに検出したタイミングを下流のゲートウェイ装置に送信するようにした。
【００２９】
本発明によれば、断線復帰後に、断線より下流のゲートウェイ装置間の動作タイミングのずれを防止することができる。
【００３０】
本発明の第１０の態様は、第７の態様から第９の態様のいずれかの無線通信システムにおいて、前記制御手段は、前記基地局において移動端末との通信が発生しているか否かを判別し、通信が発生していないタイミングで前記上流のゲートウェイ装置から送信される同期信号を取り込み、通信が発生している場合は、前記断検出前に保持された同期信号及び遅延測定信号情報のタイミングで動作を継続するようにした。
【００３１】
本発明によれば、通信中の移動端末の同期外れを防止することができる。
【００３２】
本発明の第１１の態様は、第４の態様から第１０の態様のいずれかの無線通信システムにおいて、前記デイジーチェーン接続の初段に接続された初段ゲートウェイ装置に、公衆網と接続し、該公衆網から入力される入力信号から同期信号を抽出する抽出手段を更に具備するようにした。
【００３３】
本発明によれば、無線通信システム内の全ての基地局、又はゲートウェイ装置を公衆網から抽出した同期信号で同期を取ることができる。
【００３４】
本発明の第１２の態様は、所定の伝送路を介してクロック信号を受信する受信ステップと、前記受信されたクロック信号の伝送遅延時間を測定する測定ステップと、前記測定された伝送遅延時間に基づいて前記クロック信号を補正する補正ステップと、前記補正されたクロック信号を送信する送信ステップとを具備する遅延補正方法である。
【００３５】
本発明によれば、クロック信号の伝送遅延時間を補正して各ゲートウェイ間で位相同期したクロック信号を出力することができる。
【００３６】
本発明の第１３の態様は、デイジーチェーン接続される複数のゲートウェイ装置と、該ゲートウェイ装置に接続され、移動端末と無線通信を行う複数の基地局とを備える無線通信システムにおいて使用される遅延補正装置の遅延補正方法であって、上流のゲートウェイ装置からクロック信号を受信する受信ステップと、前記受信されたクロック信号に基づいて生成した遅延測定信号を前記上流のゲートウェイ装置に送信し、送信に応じて上流のゲートウェイ装置から返信された遅延測定信号の位相差に基づいて、上流のゲートウェイ装置に対する自己の遅延時間を測定する遅延測定ステップと、前記測定された遅延時間により前記クロック信号を補正する遅延補正ステップと、前記補正されたクロック信号を前記基地局に送信する送信ステップとを具備する遅延補正装置の遅延補正方法である。
【００３７】
本発明によれば、ゲートウェイ装置又は基地局に伝送遅延を補償する遅延補正機能を実装して基地局で生じる位相差を補正することができ、基地局間をまたいだ通信を実現することができる。
【００３８】
本発明の第１４の態様は、デイジーチェーン接続される複数のゲートウェイ装置と、該ゲートウェイ装置に接続され、移動端末と無線通信を行う複数の基地局とを備える無線通信システムの遅延補正方法おいて、前記複数のゲートウェイ装置間は、同期信号を伝達する同期線と、遅延測定信号を伝達する測定信号線とによりデイジーチェーン接続し、前記各ゲートウェイ装置は、上流のゲートウェイ装置から送信された同期信号に基づいて遅延測定信号を生成し、該遅延測定信号を前記測定信号線を介して前記上流のゲートウェイ装置に送信し、該上流のゲートウェイ装置から返信される遅延測定信号の位相差に基づいて、上流のゲートウェイ装置に対する自己の遅延時間を測定する遅延測定ステップと、前記生成された遅延測定信号に、下流のゲートウェイ装置から前記測定信号線を介して送信された遅延測定信号を加算して該下流のゲートウェイ装置に返信する遅延加算ステップと、前記測定された遅延時間に基づいて、前記同期信号を補正して自己の動作タイミングとして設定する遅延補正ステップとを具備する無線通信システムの遅延補正方法である。
【００３９】
本発明によれば、デイジーチェーン接続される下流のゲートウェイ装置に対して累積した遅延時間を通知することができ、無線通信システム内の複数のゲートウェイ装置全体でクロックの位相調整を行うことができる。
【００４０】
以下、本発明の遅延補正装置、無線通信システム及び遅延補正方法が適用された無線通信システムの実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。
【００４１】
図１は、本発明の一実施の形態に係る無線通信システムの全体構成を示す図である。同図に示す無線通信システム１００は、ＬＡＮにより構成されたＶｏＩＰ網と、ＩＳＤＮ公衆網と、無線基地局ＢＳ１−１〜ＢＳ１−３，ＢＳ２−１〜ＢＳ２−３，ＢＳ３−１，ＢＳ３−２とを接続するゲートウェイ装置ＧＷ１〜ＧＷ３と、無線基地局ＢＳ１−１〜ＢＳ１−３，ＢＳ２−１〜ＢＳ２−３，ＢＳ３−１，ＢＳ３−２と、呼制御装置ＣＳとから構成される。
【００４２】
この無線通信システム１００は、無線基地局ＢＳ１−１〜ＢＳ１−３，ＢＳ２−１〜ＢＳ２−３，ＢＳ３−１，ＢＳ３−２間を移動する移動体であるデジタルコードレスの子機ＭＳ１，ＭＳ２の通話を可能にする。
【００４３】
呼制御装置ＣＳは、ＶｏＩＰ網を介してゲートウェイ装置ＧＷ１〜ＧＷ３に接続された無線基地局ＢＳ１−１〜ＢＳ１−３，ＢＳ２−１〜ＢＳ２−３，ＢＳ３−１，ＢＳ３−２間を移動するデジタルコードレスの子機ＭＳ１，ＭＳ２に電話サービスを提供する。
【００４４】
ゲートウェイ装置ＧＷ１〜ＧＷ３は、図２に示すように、図中の左が一番上流のゲートウェイ装置ＧＷ１であり、以下順に下流のゲートウェイ装置ＧＷ２，ＧＷ３が配置されており、各ゲートウェイ装置ＧＷ１〜ＧＷ３の内部構成は同一である。
【００４５】
また、ゲートウェイ装置ＧＷ１〜ＧＷ３の各装置間は、主信号（８ｋＨｚのクロック信号／１．４４ｓのフレームタイミング信号）を伝達する同期線Ｌ１と、遅延測定信号を伝達する測定信号線Ｌ２により接続されており、ゲートウェイ装置ＧＷ１〜ＧＷ３はデイジーチェーン接続されている。
【００４６】
各ゲートウェイ装置ＧＷ１〜ＧＷ３は、上流主信号入力部１１と、上流主信号入力バッファ１２と、ＰＬＬ部１３と、下流主信号出力バッファ１４と、下流主信号出力部１５と、遅延測定部１６と、上流測定信号出力バッファ１７と、上流測定信号入出力部１８と、上流測定信号入力バッファ１９と、遅延加算部２０と、下流測定信号入力バッファ２１と、下流測定信号出力バッファ２２と、下流測定信号入出力部２３と、遅延補正部２４と、ＢＳインタフェース２５と、制御部２６とを有している。
【００４７】
ＰＬＬ部１３は、内蔵する水晶発振器の発信信号に基づいて図中に示す主信号（８ｋＨｚのクロック信号／１．４４ｓのフレームタイミング信号）を生成し、その主信号を主信号出力バッファ１４から下流主信号出力部１５を介して下流のゲートウェイ装置に出力する。この場合、ゲートウェイ装置ＧＷ１は下流のゲートウェイ装置ＧＷ２に主信号を出力し、ゲートウェイ装置ＧＷ２は下流のゲートウェイ装置ＧＷ３にゲートウェイ装置ＧＷ１からの主信号に同期した主信号を出力する。
【００４８】
また、ＰＬＬ部１３は、発信信号を遅延測定部１６に出力し、主信号を遅延補正部２４に出力する。
【００４９】
遅延測定部１６は、ＰＬＬ部１３から入力された発信信号を分周して遅延測定信号を生成し、その遅延測定信号を上流測定信号出力バッファ１７から上流測定信号入出力部１８を介して、上流のゲートウェイ装置に出力する。この場合、ゲートウェイ装置ＧＷ２は上流のゲートウェイ装置ＧＷ１に遅延測定信号を出力し、ゲートウェイ装置ＧＷ３は上流のゲートウェイ装置ＧＷ２に遅延測定信号を出力する。
【００５０】
また、遅延測定部１６は、上流のゲートウェイ装置から折り返し送信されて、上流測定信号入出力部１８及び上流測定信号入力バッファ１９を介して入力された遅延測定信号と、先に上流のゲートウェイ装置に出力した遅延測定信号との位相差から上流のゲートウェイ装置と自装置との遅延量を測定し、その測定した遅延量を遅延加算部２０と遅延補正部２４に出力する。
【００５１】
遅延加算部２０は、下流のゲートウェイ装置から送信されて、下流測定信号入出力部２３及び下流測定信号入力バッファ２１を介して入力された遅延測定信号に、遅延測定部１６から入力された遅延量を加算し、その加算後の遅延測定信号を下流測定信号出力バッファ２２及び下流測定信号入出力部２３を介して下流のゲートウェイ装置に返信する。
【００５２】
遅延補正部２４は、ＰＬＬ部１３から入力された主信号を、遅延測定部１６から入力された遅延量に基づいて補正し、その補正した主信号をＢＳインタフェース２５に出力する。
【００５３】
ＢＳインタフェース２５は、無線基地局ＢＳ１−１〜ＢＳ１−３と接続され、無線基地局ＢＳ１−１〜ＢＳ１−３との間で電話サービスに関する制御情報や通話情報等を授受して、デジタルコードレスの子機ＭＳ１，ＭＳ２の通話動作を制御するとともに、遅延補正部２４から入力される補正後の主信号のタイミングに基づいて、無線基地局デジタルコードレスの子機ＭＳ１，ＭＳ２の通話動作タイミングを制御する。
【００５４】
制御部２６は、上流主信号入力バッファ１２と上流測定信号入力バッファ１９の各信号の受信状態を監視し、同期線Ｌ１又は測定信号線Ｌ２の断線等により主信号又は遅延測定信号が未受信となったことを判別した場合は、この未受信判別直前の同期信号及び遅延測定信号情報を保持するメモリを有し、この保持した同期信号及び遅延測定信号情報に基づくタイミングで、以後のＢＳインタフェース２５から無線基地局ＢＳ１−１，２−１，３−１の範囲にデジタルコードレスの子機ＭＳ１，ＭＳ２の通話動作タイミングを制御する。
【００５５】
また、制御部２６は、同期線Ｌ１又は測定信号線Ｌ２が再度接続されて、再び同期信号又は遅延測定信号を受信が再開したことを判別した場合は、この同期信号又は遅延測定信号に基づくタイミングと、未受信判別前にメモリに保持していた同期信号及び遅延測定信号に基づくタイミングとの位相差を比較し、その位相差が所定の規定値以上の場合は、この新たに検出したタイミングを下流のゲートウェイ装置に送信するように、遅延測定部１６及び遅延加算部２０を制御する。
【００５６】
また、制御部２６は、ＢＳインタフェース２５を介して無線基地局ＢＳ１−１，２−１，３−１においてデジタルコードレスの子機ＭＳ１，ＭＳ２との通信が発生しているか否かを判別し、通信が発生していないタイミングで上流のゲートウェイ装置から送信される同期信号を取り込み、通信が発生している場合は、断検出前にメモリに保持した同期信号及び遅延測定信号情報のタイミングで動作を継続するようにＢＳインタフェース２５を制御する。
【００５７】
次いで、上記構成を有する無線通信システム１００の動作について、図２の構成図及び図３に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【００５８】
図２において、デイジーチェーン接続の初段に接続されたゲートウェイ装置ＧＷ１は、予め規定された時間ｔだけ遅れた動作タイミングとして、例えば、図３に示す２５０μｓを設定する。なお、この規定時間ｔは、デイジーチェーンで接続された両端のゲートウェイ装置ＧＷ１，ＧＷ３間での主信号伝送時の最大遅延量よりも大きい値を設定する。この規定時間ｔは、遅延補正部２４内に予め設定されているものとする。
【００５９】
また、デイジーチェーン接続された各ゲートウェイ装置ＧＷ２，ＧＷ３は、遅延補正部２４において、規定時間ｔから各々測定された動作遅延量を引いた値により主信号を補正して自己の動作タイミングとして設定するものとする。
【００６０】
ゲートウェイ装置ＧＷ１は、ＰＬＬ部１３から出力される発振信号により主信号を生成する。この主信号は、図３のゲートウェイ装置ＧＷ１のタイミングチャートに示すように、８ｋＨｚのクロックとフレームタイミングＳＦＰ（１．４４ｓ）とから構成される。
【００６１】
そして、ゲートウェイ装置ＧＷ１では、初段であるため、遅延測定信号は返信されず、遅延補正部２４は、予め設定された規定時間ｔ（２５０μｓ）により補正した主信号をＢＳインタフェース２５に出力する。この結果、図３のゲートウェイ装置ＧＷ１のタイミングチャートに示すように、無線基地局ＢＳ１−１には、規定時間ｔ（２５０μｓ）分シフトされたフレームタイミングＳＦＰで動作タイミングが設定される。
【００６２】
次いで、ゲートウェイ装置ＧＷ２は、遅延測定部１６により生成した遅延測定信号を上流測定信号出力バッファ１７から上流測定信号入出力部１８を介して、上流のゲートウェイ装置ＧＷ１に出力し、上流のゲートウェイ装置ＧＷ１から折り返し送信されて、上流測定信号入出力部１８及び上流測定信号入力バッファ１９を介して入力された遅延測定信号と、先に上流のゲートウェイ装置ＧＷ１に出力した遅延測定信号との位相差から上流のゲートウェイ装置ＧＷ１と自装置との遅延量を測定し、その測定した遅延量を遅延加算部２０と遅延補正部２４に出力する。
【００６３】
この測定された遅延量が、図３のゲートウェイ装置ＧＷ２のタイミングチャートに示す遅延量Ｄ１であるものとする。
【００６４】
そして、ゲートウェイ装置ＧＷ２では、遅延補正部２４は、遅延測定部１６から入力された遅延量Ｄ１を、予め設定された規定時間ｔ（２５０μｓ）から減算した時間分シフトした主信号をＢＳインタフェース２５に出力する。この結果、図３のゲートウェイ装置ＧＷ２のタイミングチャートに示すように、無線基地局ＢＳ２−１には、規定時間ｔ（２５０μｓ）から遅延量Ｄ１を減算した分シフトされたフレームタイミングＳＦＰで動作タイミングが設定される。
【００６５】
次いで、ゲートウェイ装置ＧＷ３は、遅延測定部１６により生成した遅延測定信号を上流測定信号出力バッファ１７から上流測定信号入出力部１８を介して、上流のゲートウェイ装置ＧＷ２に出力し、上流のゲートウェイ装置ＧＷ２から折り返し送信されて、上流測定信号入出力部１８及び上流測定信号入力バッファ１９を介して入力された遅延測定信号と、先に上流のゲートウェイ装置ＧＷ２に出力した遅延測定信号との位相差から上流のゲートウェイ装置ＧＷ２と自装置との遅延量を測定し、その測定した遅延量を遅延加算部２０と遅延補正部２４に出力する。
【００６６】
この測定された遅延量が、図３のゲートウェイ装置ＧＷ３のタイミングチャートに示す遅延量Ｄ１＋Ｄ２であるものとする。
【００６７】
すなわち、ゲートウェイ装置ＧＷ２では、下流のゲートウェイ装置ＧＷ３から送信されて、下流測定信号入出力部２３及び下流測定信号入力バッファ２１を介して入力された遅延測定信号に、遅延測定部１６から入力された遅延量Ｄ１を加算し、その加算後の遅延測定信号を下流測定信号出力バッファ２２及び下流測定信号入出力部２３を介して下流のゲートウェイ装置ＧＷ３に返信する。
【００６８】
このため、ゲートウェイ装置ＧＷ３では、自己の遅延量Ｄ２にゲートウェイ装置ＧＷ２の遅延量が加算された遅延量Ｄ１＋Ｄ２となる。
【００６９】
そして、ゲートウェイ装置ＧＷ３では、遅延補正部２４は、遅延測定部１６から入力された遅延量Ｄ１＋Ｄ２を、予め設定された規定時間ｔ（２５０μｓ）から減算した時間分シフトした主信号をＢＳインタフェース２５に出力する。この結果、図３のゲートウェイ装置ＧＷ３のタイミングチャートに示すように、無線基地局ＢＳ３−１には、規定時間ｔ（２５０μｓ）から遅延量Ｄ１＋Ｄ２を減算した分シフトされたフレームタイミングＳＦＰで動作タイミングが設定される。
【００７０】
以上のように、各ゲートウェイ装置ＧＷ１，ＧＷ２，ＧＷ３において、初段から順に、規定時間ｔ、規定時間ｔから上流装置との遅延量Ｄ１又はＤ１＋Ｄ２を減算した動作タイミングを設定することにより、図３に示すように、時刻Ｔ２で各ゲートウェイ装置ＧＷ１，ＧＷ２，ＧＷ３に接続された各無線基地局ＢＳ１−１，ＢＳ２−１，ＢＳ３−１の動作タイミングの位相同期が取れることになる。
【００７１】
このように、本実施の形態の無線通信システムによれば、ゲートウェイ装置ＧＷ１，ＧＷ２，ＧＷ３を同期線Ｌ１と測定信号線Ｌ２によりデイジーチェーン接続し、初段のゲートウェイ装置ＧＷ１内で規定時間ｔに基づいて動作シフトタイミングを設定し，後段の各ゲートウェイ装置ＧＷ２，ＧＷ３内で上流のゲートウェイ装置との遅延量を測定し、その遅延量を下流のゲートウェイ装置に伝達し、規定時間ｔから自己の遅延量＋上流の遅延量を減算して、各無線基地局ＢＳの動作タイミングの同期を取るようにした。
【００７２】
このため、各ゲートウェイ装置ＧＷ２，ＧＷ３に接続された無線基地局ＢＳ１−１〜ＢＳ１−３，ＢＳ２−１〜ＢＳ２−３，ＢＳ３−１，ＢＳ３−２の各動作タイミングを同期させることができ、無線基地局ＢＳ１−１〜ＢＳ１−３，ＢＳ２−１〜ＢＳ２−３，ＢＳ３−１，ＢＳ３−２間を移動するデジタルコードレスの子機ＭＳ１，ＭＳ２の通話動作タイミングの同期を取ることができ、無線通信システム内で、移動しながらの通話を保障することができる。
【００７３】
また、本実施の形態の無線通信システムでは、ゲートウェイ装置ＧＷ１，ＧＷ２，ＧＷ３内で装置間の動作タイミングの同期を取る機能を内蔵するようにしたため、ゲートウェイ装置の接続台数が増えても、従来の集中制御のように回路規模が大きくなることと、処理負担が増加することを回避することができ、無線通信システムのコストを低減することができる。
【００７４】
次に、図２のゲートウェイ装置ＧＷ１とゲートウェイ装置ＧＷ２の間に接続された同期線Ｌ１に断線が発生した場合の動作について、図２の構成図、図４のフローチャート及び図５のタイミングチャートを用いて説明する。
【００７５】
図４のステップＳ４０１において、ゲートウェイ装置ＧＷ２内の遅延測定部１６は、上流のゲートウェイ装置ＧＷ１からの主信号に追従して遅延測定を実施し、ゲートウェイ装置ＧＷ２内の制御部２６は、上流主信号入力バッファ１２と上流測定信号入力バッファ１９の各信号の入力状態を監視して、主信号又は遅延測定信号が未受信か否かを判別する（ステップＳ４０２）。
【００７６】
制御部２６は、主信号又は遅延測定信号の受信が継続している場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）、ステップＳ４０１の主信号に追従して遅延測定を継続し、主信号又は遅延測定信号が未受信であると判別した場合は（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、ステップＳ４０３に移行して、主信号に追従する遅延測定を停止し、この未受信を判別する直前の同期信号及び遅延測定信号情報をメモリに保持し、この保持した同期信号及び遅延測定信号情報に基づくタイミングで、以後のＢＳインタフェース２５から無線基地局ＢＳ１−１，２−１，３−１の範囲にデジタルコードレスの子機ＭＳ１，ＭＳ２の通話動作タイミングを制御する。
【００７７】
次いで、制御部２６は、ステップＳ４０４において、同期線Ｌ１又は測定信号線Ｌ２が再度接続されて、同期信号又は遅延測定信号の受信を再開したか否かを判別する。
【００７８】
制御部２６は、同期信号又は遅延測定信号の受信が再開されない場合（ステップＳ４０４：ＮＯ）、ステップＳ４０３に戻って、未受信を判別する直前の同期信号及び遅延測定信号情報の保持を継続し、同期信号又は遅延測定信号の受信が再開された場合（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、ステップＳ４０５に移行して、ＢＳインタフェース２５により無線基地局ＢＳ２−１〜ＢＳ２−３がデジタルコードレスの子機ＭＳ１，ＭＳ２との通信が発生しているか否かを判別する。
【００７９】
制御部２６は、デジタルコードレスの子機ＭＳ１，ＭＳ２との通信が発生している場合（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、ステップＳ４０３に戻って、未受信を判別する直前の同期信号及び遅延測定信号情報の保持を継続し、デジタルコードレスの子機ＭＳ１，ＭＳ２との通信が発生していない場合（ステップＳ４０５：ＮＯ）、ステップＳ４０１に戻って、主信号に追従した遅延測定を再開する。
【００８０】
また、制御部２６は、再開した同期信号又は遅延測定信号に基づくタイミングと、未受信判別前にメモリに保持していた同期信号及び遅延測定信号に基づくタイミングとの位相差を比較し、その位相差が所定の規定値以上の場合は、この新たに検出したタイミングを下流のゲートウェイ装置に送信するように、遅延測定部１６及び遅延加算部２０を制御する。
【００８１】
以上のフローチャートに基づくゲートウェイ装置ＧＷ２の動作により、図５に示すように、ゲートウェイ装置ＧＷ１で異常が発生し、主信号が伝達されなくなったとしても、異常発生の直前にメモリに保持した同期信号及び遅延測定信号に基づくタイミングで、異常が発生していないゲートウェイ装置ＧＷ２，ＧＷ３の動作は継続される。
【００８２】
以上のように、本実施の形態の無線通信システムでは、デイジーチェーン接続されたあるゲートウェイ装置に異常が発生した場合でも、異常が発生していないゲートウェイ装置では、異常発生前に保持したタイミングで動作が継続され、また、正常に戻った場合は、再開されたタイミングと保持していたタイミングとの位相差の比較結果に応じたタイミング設定が行われるため、異常発生時及び復旧時にも動作タイミングの同期制御を継続することができ、無線通信システムの信頼性を一層向上させることができる。
【００８３】
なお、上記実施の形態では、同期を取るための主信号は、各ゲートウェイ装置ＧＷ１〜ＧＷ３内でＰＬＬ部１３の発振信号に基づいて生成するようにしたが、公衆回線網から送信される信号を取り込んで主信号を生成することも可能である。この場合の構成例を図６に示す。
【００８４】
図６では、初段のゲートウェイ装置ＧＷ１において、上流主信号入力部１１にＩＳＤＮ公衆網を接続し、この後段にクロック抽出部６１を新たに設け、ＩＳＤＮ公衆網の送信信号からクロック信号（８ｋＨｚ）抽出して利用するとともに、後段のゲートウェイ装置ＧＷ２，ＧＷ３にも伝達することにより、初段のクロック源を容易に設定することができる。
【００８５】
また、上記実施の形態に示した無線通信システムの構成は、あくまで一例であり、例えば、無線基地局がゲートウェイ装置の機能を内蔵する場合は、上記のような遅延測機能を無線基地局に内蔵して無線基地局間を同期線と測定信号線でデイジーチェーン接続すれば、同様に動作タイミングの同期を制御することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ゲートウェイ装置又は基地局に伝送遅延を補償する遅延補正機能を実装して基地局で生じる位相差を補正することができ、基地局間をまたいだ通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの全体構成を示す図
【図２】実施の形態に係るゲートウェイ装置の構成を示すブロック図
【図３】実施の形態に係る無線通信システムの動作を説明するためのタイミングチャート
【図４】実施の形態に係るゲートウェイ装置内の制御部の動作を説明するためのフローチャート
【図５】実施の形態に係る無線通信システムの断線時の動作を説明するためのタイミングチャート
【図６】本発明の他の実施の形態に係るゲートウェイ装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１１ 上流主信号入力部
１２ 上流主信号入力バッファ
１３ ＰＬＬ部
１４ 下流主信号出力バッファ
１５ 下流主信号出力部
１６ 遅延測定部
１７ 上流測定信号出力バッファ
１８ 上流測定信号入出力部
１９ 上流測定信号入力バッファ
２０ 遅延加算部
２１ 下流測定信号入力バッファ
２２ 下流測定信号出力バッファ
２３ 下流測定信号入出力部
２４ 遅延補正部
２５ ＢＳインタフェース
２６ 制御部
１００ 無線通信システム
ＣＳ 呼制御装置
ＧＷ１〜ＧＷ３ ゲートウェイ装置
ＢＳ１−１〜ＢＳ１−３ 無線基地局
ＭＳ１，ＭＳ２ デジタルコードレスの子機

Claims (14)

1. 所定の伝送路を介してクロック信号を受信する受信手段と、前記受信されたクロック信号の伝送遅延時間を測定する測定手段と、前記測定された伝送遅延時間に基づいて前記クロック信号を補正する補正手段と、前記補正されたクロック信号を送信する送信手段とを具備することを特徴とする遅延補正装置。
2. デイジーチェーン接続される複数のゲートウェイ装置と、該ゲートウェイ装置に接続され、移動端末と無線通信を行う複数の基地局とを備える無線通信システムにおいて使用される遅延補正装置であって、上流のゲートウェイ装置からクロック信号を受信する受信手段と、前記受信されたクロック信号に基づいて生成した遅延測定信号を前記上流のゲートウェイ装置に送信し、送信に応じて上流のゲートウェイ装置から返信された遅延測定信号の位相差に基づいて、上流のゲートウェイ装置に対する自己の遅延時間を測定する遅延測定手段と、前記測定された遅延時間により前記クロック信号を補正する遅延補正手段と、前記補正されたクロック信号を前記基地局に送信する送信手段とを具備することを特徴とする遅延補正装置。
3. 前記遅延測定手段により測定された遅延時間を、下流のゲートウェイ装置から送信された遅延測定信号に加算する遅延加算手段と、前記加算された遅延測定信号を前記下流のゲートウェイ装置に返信する返信手段とを更に具備することを特徴とする請求項２記載の遅延補正装置。
4. デイジーチェーン接続される複数のゲートウェイ装置と、該ゲートウェイ装置に接続され、移動端末と無線通信を行う複数の基地局とを備える無線通信システムにおいて、前記複数のゲートウェイ装置間は、同期信号を伝達する同期線と、遅延測定信号を伝達する測定信号線とによりデイジーチェーン接続し、前記各ゲートウェイ装置は、上流のゲートウェイ装置から送信された同期信号に基づいて遅延測定信号を生成し、該遅延測定信号を前記測定信号線を介して前記上流のゲートウェイ装置に送信し、該上流のゲートウェイ装置から返信される遅延測定信号の位相差に基づいて、上流のゲートウェイ装置に対する自己の遅延時間を測定する遅延測定手段と、前記生成された遅延測定信号に、下流のゲートウェイ装置から前記測定信号線を介して送信された遅延測定信号を加算して該下流のゲートウェイ装置に返信する遅延加算手段と、前記測定された遅延時間に基づいて、前記同期信号を補正して自己の動作タイミングとして設定する遅延補正手段とを具備することを特徴とする無線通信システム。
5. 前記複数のゲートウェイ装置のうち、デイジーチェーン接続の初段に接続された初段ゲートウェイ装置は、予め規定された時間ｔだけ遅れた動作タイミングを設定し、前記初段の後段にデイジーチェーン接続された各ゲートウェイ装置は、前記遅延補正手段は、前記規定時間ｔから前記各々測定された動作遅延量を引いた値により前記同期信号を補正して自己の動作タイミングとして設定することを特徴とする請求項４記載の無線通信システム。
6. 前記規定時間ｔは、前記デイジーチェーンで接続された両端のゲートウェイ装置間での同期信号伝送時の最大遅延量よりも大きい値とすることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の無線通信システム。
7. 前記各ゲートウェイ装置は、上流のゲートウェイ装置から送信される前記同期信号又は前記遅延測定信号が断になったか否かを検出する検出手段と、前記同期信号又は前記遅延測定信号が断になったことが検出された場合、該検出直前の同期信号及び遅延測定信号情報を保持する保持手段と、前記保持された同期信号及び遅延測定信号情報に基づくタイミングで動作を行う制御手段とを更に具備することを特徴とする請求項４記載の無線通信システム。
8. 前記同期信号又は前記遅延測定信号が断になったことが検出された場合、前記制御手段は、再び該同期信号又は該遅延測定信号が検出されるまで、断検出前の同期信号及び遅延測定信号情報の保持を継続し、下流のゲートウェイ装置には、断検出直前の同期信号及び遅延測定信号の送信を継続することを特徴とする請求項７記載の無線通信システム。
9. 再び前記同期信号又は前記遅延測定信号が検出された場合、前記制御手段は、該再開された同期信号又は該遅延測定信号に基づくタイミングと、前記保持していた断検出直前の同期信号及び遅延測定信号に基づくタイミングとの位相差が所定の規定値以上の場合は、この新たに検出したタイミングを下流のゲートウェイ装置に送信することを特徴とする請求項７又は請求項８記載の無線通信システム。
10. 前記制御手段は、前記基地局において移動端末との通信が発生しているか否かを判別し、通信が発生していないタイミングで前記上流のゲートウェイ装置から送信される同期信号を取り込み、通信が発生している場合は、前記断検出前に保持された同期信号及び遅延測定信号情報のタイミングで動作を継続することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載の無線通信システム。
11. 前記デイジーチェーン接続の初段に接続された初段ゲートウェイ装置に、公衆網と接続し、該公衆網から入力される入力信号から同期信号を抽出する抽出手段を更に具備することを特徴とする請求項４から請求項１０のいずれかに記載の無線通信システム。
12. 所定の伝送路を介してクロック信号を受信する受信ステップと、前記受信されたクロック信号の伝送遅延時間を測定する測定ステップと、前記測定された伝送遅延時間に基づいて前記クロック信号を補正する補正ステップと、前記補正されたクロック信号を送信する送信ステップとを具備することを特徴とする遅延補正方法。
13. デイジーチェーン接続される複数のゲートウェイ装置と、該ゲートウェイ装置に接続され、移動端末と無線通信を行う複数の基地局とを備える無線通信システムにおいて使用される遅延補正装置の遅延補正方法であって、上流のゲートウェイ装置からクロック信号を受信する受信ステップと、前記受信されたクロック信号に基づいて生成した遅延測定信号を前記上流のゲートウェイ装置に送信し、送信に応じて上流のゲートウェイ装置から返信された遅延測定信号の位相差に基づいて、上流のゲートウェイ装置に対する自己の遅延時間を測定する遅延測定ステップと、前記測定された遅延時間により前記クロック信号を補正する遅延補正ステップと、前記補正されたクロック信号を前記基地局に送信する送信ステップとを具備することを特徴とする遅延補正装置の遅延補正方法。
14. デイジーチェーン接続される複数のゲートウェイ装置と、該ゲートウェイ装置に接続され、移動端末と無線通信を行う複数の基地局とを備える無線通信システムの遅延補正方法おいて、前記複数のゲートウェイ装置間は、同期信号を伝達する同期線と、遅延測定信号を伝達する測定信号線とによりデイジーチェーン接続し、前記各ゲートウェイ装置は、上流のゲートウェイ装置から送信された同期信号に基づいて遅延測定信号を生成し、該遅延測定信号を前記測定信号線を介して前記上流のゲートウェイ装置に送信し、該上流のゲートウェイ装置から返信される遅延測定信号の位相差に基づいて、上流のゲートウェイ装置に対する自己の遅延時間を測定する遅延測定ステップと、前記生成された遅延測定信号に、下流のゲートウェイ装置から前記測定信号線を介して送信された遅延測定信号を加算して該下流のゲートウェイ装置に返信する遅延加算ステップと、前記測定された遅延時間に基づいて、前記同期信号を補正して自己の動作タイミングとして設定する遅延補正ステップとを具備することを特徴とする無線通信システムの遅延補正方法。

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