JP2005318196A - 基地局及び基地局間同期システム及び基地局間同期方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基地局間の伝送路の遅延時間が変動した場合においても、基地局間の同期が得られる基地局間同期システムを提供する。
【解決手段】 基地局１１は、基地局１２ａ〜１２ｃの複数の基地局から、それぞれ１ＰＰＳ信号ａ〜１ＰＰＳ信号ｃを受信している。基地局１１は、受信している１ＰＰＳ信号のうち１ＰＰＳ信号ａを用いて同期用クロックを生成している。基地局１１は、伝送路ａ〜伝送路ｃの遅延時間の変動を監視する入力クロック監視部を有する。入力クロック監視部が伝送路ａの遅延時間の変動を検出すると、基地局１１は、同期用クロックの生成のもととなる信号を、１ＰＰＳ信号ａから、伝送路の変動を生じていない１ＰＰＳ信号ｂに切り替える。そして、１ＰＰＳ信号ｂをもとに同期用クロック生成し基地局間同期を維持する。さらに、１ＰＰＳ信号ｂの変動を出した場合、変動を検出していない１ＰＰＳ信号ｃをもとに１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、複数の基地局間がＧＰＳ受信によりＵＴＣ時刻を取得することによって同期を取る移動通信システムの基地局間同期システムに関するものである。

従来の複数の基地局間のクロックの同期を取る基地局間同期方法においては、前記各基地局に備えるＧＰＳ受信機がＧＰＳ用衛星を捕捉できずにＵＴＣ時刻Ａ（国際標準時間）にロックした１ＰＰＳ信号を得られない状態（以下、ＧＰＳアンロックという）の場合には、前記基地局間を接続する伝送路を経由して伝送された前記基地局のＵＴＣ時刻Ｂを受信し、受信した前記ＵＴＣ時刻Ｂに前記ＵＴＣ時刻ＡにＧＰＳロックしているときの遅延補正値を加えて１ＰＰＳ信号とすることで同期を維持していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３５７９８８号公報

従来の基地局間同期方式は、以上のように構成されていたので、基地局間の伝送路の遅延時間が変動した場合には、基地局間同期が得られないという問題点があった。

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、基地局間の伝送路の遅延時間が変動した場合にも、基地局間同期を得ることができる基地局間同期システムを提供することを目的とする。

この発明の基地局は、
複数の他の基地局とクロックの同期をとる基地局において、
衛星から時刻情報を受信して、受信した時刻情報を用いてクロック信号Ａを生成する時刻情報受信部と、
少なくとも２つの他の基地局からクロック信号を入力クロック信号として入力する入力部と、
時刻情報受信部の生成したクロック信号Ａと入力部の入力した入力クロック信号とを用いて、クロック信号Ａに対する入力クロック信号のそれぞれの遅延時間を検出する遅延時間検出部と、
遅延時間検出部の検出した遅延時間を記憶する記憶部と、
入力部から入力される入力クロック信号のそれぞれを監視して、入力クロック信号の変動を検出する入力クロック信号監視部と、
入力クロック信号監視部による入力クロック信号の変動の検出結果に基づいて、入力部から入力された入力クロック信号と記憶部に記憶されている遅延時間とを用いて他の基地局との同期に用いる同期用クロック信号を生成するクロック信号生成部と
を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、伝送路に遅延時間の変動が発生しても、基地局間の同期を維持することができる。

実施の形態１．
図１〜図４を用いて実施の形態１を説明する。以下、実施の形態で用いる信号について説明をしておく。

「１ＰＰＳ（Ｐｕｌｓｅ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）信号Ａ」（クロック信号Ａの一例）は、ＧＰＳ受信部が生成する信号であり、ＧＰＳ信号に含まれるＵＴＣ時刻（時刻情報の一例）にロックした信号である。

「１ＰＰＳ信号Ｂ」（同期用クロック信号の一例）は、後述の１ＰＰＳ生成回路２７が生成する信号であり、他の基地局との同期用の信号である。

「１ＰＰＳ信号ａ」は、基地局１２ａが出力し基地局１１が入力する信号である。「１ＰＰＳ信号ａ」と、「１ＰＰＳ信号Ａ」に対する「１ＰＰＳ信号ａ」の遅延時間（遅延補正時間ともいう）とを用いて、「１ＰＰＳ信号Ｂ」を生成することができる。

「１ＰＰＳ信号ｂ」は、基地局１２ｂが出力し基地局１１が入力する信号である。「１ＰＰＳ信号ｂ」と、「１ＰＰＳ信号Ａ」に対する「１ＰＰＳ信号ｂ」の遅延時間とを用いて、「１ＰＰＳ信号Ｂ」を生成することができる。

「１ＰＰＳ信号ｃ」は、基地局１２ｃが出力し基地局１１が入力する信号である。「１ＰＰＳ信号ｃ」と、「１ＰＰＳ信号Ａ」に対する「１ＰＰＳ信号ｃ」の遅延時間とを用いて、「１ＰＰＳ信号Ｂ」を生成することができる。

詳細は後述するが、上記のように「１ＰＰＳ信号Ａ」、「１ＰＰＳ信号ａ」、「１ＰＰＳ信号ｂ」、「１ＰＰＳ信号ｃ」のいずれかを用いて、同期用の信号である「１ＰＰＳ信号Ｂ」を生成する。以下、同期用の１ＰＰＳ信号Ｂを生成するもととなる「１ＰＰＳ信号Ａ」、「１ＰＰＳ信号ａ」、「１ＰＰＳ信号ｂ」、「１ＰＰＳ信号ｃ」を「生成基準信号」ともいう。また、伝送路を介して他の基地局から入力する「１ＰＰＳ信号ａ」、「１ＰＰＳ信号ｂ」、「１ＰＰＳ信号ｃ」を入力クロック信号ともいう。

図１は、実施の形態１に係る基地局間同期システム１００を示す構成図である。図１の基地局間同期システム１００は、基地局１１、基地局１２ａ、基地局１２ｂ、及び基地局１２ｃとにより構成されている。各基地局はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信部を備えている。基地局１１は、基地局１２ａ等と伝送路で接続されている。基地局１２ａは伝送路ａにより、基地局１２ｂは伝送路ｂにより、基地局１２ｃは伝送路ｃにより基地局１１と接続されている。

図１において、基地局１１、基地局１２ａ〜基地局１２ｃは、ＧＰＳ受信部から得られる「１ＰＰＳ信号Ａ」に対して同期した「１ＰＰＳ信号Ａ」を発生することで、基地局間の同期をとっている。このとき、基地局１１、基地局１２ａ、１２ｂ及び１２ｃは、常に一定の周期で、互いのＧＰＳ受信部から得た「１ＰＰＳ信号」を送受する。図１では基地局１１に基地局１２ａ〜基地局１２ｃが接続している図になっているが、各基地局が他の３つの基地局と互いに接続し、各基地局が他の３つの基地局から入力クロック信号を受信する形態としても構わない。図１では説明のため基地局１１を代表にしているが、各基地局は対等である。図１では、基地局１１は、「１ＰＰＳ信号ａ」、「１ＰＰＳ信号ｂ」、及び「１ＰＰＳ信号ｃ」を受信すると、自装置の備えるＧＰＳ受信部からの「１ＰＰＳ信号Ａ」と比較し、各伝送路の遅延時間の計算結果を、補正値として記憶部に記憶する。

図２は、実施の形態１に示した基地局１１の構成を示す図である。なお、図１における基地局１１、１２ａ、１２ｂ及び１２ｃはいずれも同様の構成を想定しており、基地局１１を例に説明する。

図２において、基地局１１は、伝送路と接続して入力クロック信号を入力する入力部２３０、入力部に入力される入力クロック信号の変動を監視する入力クロック信号監視部２４０、１ＰＰＳ信号Ａに対する各入力クロック信号の遅延時間を検出する遅延時間検出部２５０、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部２２、同期用のクロック信号である１ＰＰＳ信号Ｂを生成する１ＰＰＳ生成回路２７、遅延時間検出部２５０の検出した遅延時間を記憶する記憶部２６、さらに制御部２１、変復調部２９、無線部２８を備える。また、入力部２３０は後述の複数の網インタフェースから構成される。入力クロック信号監視部２４０は、後述の複数のクロック同期回路から構成される。遅延時間検出部２５０は後述の複数の遅延時間検出回路から構成される。

図２において、制御部２１は基地局１１の制御を行う。

ＧＰＳ受信部２２は、ＧＰＳ用衛星を捕捉し、ＵＴＣ時刻（国際標準時）にロック（以下、ＧＰＳロックという）した「１ＰＰＳ信号Ａ」を発生する。

網インタフェース２３ａ〜２３ｃは、基地局１２ａ、１２ｂ及び１２ｃと伝送路とのインタフェースを制御する。

クロック同期回路２４ａ〜２４ｃは、網インタフェース２３ａ等からの網抽出クロックから同期クロック（同期信号）を得る為の回路である。また、基地局１２ａ〜１２ｃから受信した１ＰＰＳ信号ａ〜ｃのＰＬＬ同期はずれ（以下、１ＰＰＳアンロックという）の検出も行う。

遅延時間検出回路２５ａ〜２５ｃは、ＧＰＳ受信部２２からの１ＰＰＳ信号Ａと、他の基地局１２ａ、１２ｂ及び１２ｃから受信した１ＰＰＳ信号ａ、ｂ及びｃを受け、遅延補正時間を演算処理する。

記憶部２６は、予め１ＰＰＳ信号ａ、ｂ及びｃの補正値を格納する。

１ＰＰＳ生成回路２７は、ＧＰＳ受信部２２からの１ＰＰＳ信号ＡとＧＰＳアンロック情報、基地局１２ａ、１２ｂ及び１２ｃからの１ＰＰＳ信号ａ、ｂ及びｃ、記憶部２６で記憶している１ＰＰＳ信号ａ、ｂ及びｃの遅延補正時間から、基地局１１で使用する「１ＰＰＳ信号Ｂ」を生成する。

無線部２８は、１ＰＰＳ生成回路２７からの１ＰＰＳ信号Ｂに同期して無線での送受信を行う。

変復調部２９は、無線部２８からの送受信データの変復調を行う。

クロック同期回路２４ａ〜２４ｃは、基地局１２ａ〜１２ｃから受信した１ＰＰＳ信号ａ、ｂ、ｃに同期した１ＰＰＳ信号ａ〜ｃを同期信号としてＰＬＬ回路等で生成し、生成した同期信号を保持信号として保持して、ＰＬＬ回路にて同期はずれ状態（１ＰＰＳアンロック）の検出を行う。

ＧＰＳ受信部２２は、ＧＰＳ衛星を捕捉し、ＧＰＳ衛星から収集したＵＴＣ時刻にロックすることで得られる「１ＰＰＳ信号Ａ」を遅延時間検出回路２５、１ＰＰＳ生成回路２７に入力する。

１ＰＰＳ生成回路２７は１ＰＰＳ信号Ｂを生成するための生成基準信号として、ＧＰＳ受信部２２からの「１ＰＰＳ信号Ａ」と、クロック同期回路２４からの１ＰＰＳ信号ａ、ｂ及びｃを得る。そして、ＧＰＳ受信部２２の「ＧＰＳアンロック状態」、クロック同期回路２４ａ〜２４ｃの「１ＰＰＳアンロック状態」により、１ＰＰＳ信号Ａ、ａ、ｂ、ｃのいずれかを適宜選択して１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。これにより、常にＵＴＣ時刻に同期した１ＰＰＳ信号Ｂを生成することができる。

すなわち、「ＧＰＳロック状態」の場合においては、ＧＰＳ受信部２２からの「１ＰＰＳ信号Ａ」を選択する。また、「ＧＰＳアンロック状態」の場合においては、「ＧＰＳアンロック」の状態になった後に「１ＰＰＳアンロック」の状態が発生していない伝送路のクロック同期回路２４から「１ＰＰＳ信号」を選択する。これにより、遅延時間検出回路２５が「ＧＰＳロック」の状態において検出しており、記憶部２６に記憶した遅延補正時間を用いて補正を行い、ＵＴＣ時刻に同期した「１ＰＰＳ信号Ｂ」を生成することが可能となる。

次に、本実施の形態１に係る基地局間同期システム１００の動作について、図３、図４を用いて説明する。図３は、１ＰＰＳ信号Ｂを生成するもととなる生成基準信号を切り替える動作を示すフローチャートである。図４は、生成基準信号の切り換えを示す図である。図４の縦軸は信号の強さを、横軸は時間を示す。図３、図４では、生成基準信号を、１ＰＰＳ信号Ａから１ＰＰＳ信号ａに切り替え、さらに１ＰＰＳ信号ａから１ＰＰＳ信号ｂに切り替える場合を説明する。

基地局１１、１２ａ〜１２ｃは、共にＧＰＳ受信部２２が「ＧＰＳロック状態」において、１ＰＰＳ信号Ａ、ａ〜ｃの情報を一定の周期で、伝送路を経由して送受信を行う。

Ｓ１１において、１ＰＰＳ生成回路２７は、ＧＰＳ受信部２２からの１ＰＰＳ信号Ａに同期して１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。この１ＰＰＳ信号Ｂは、ＰＬＬ回路等で１ＰＰＳ信号Ａに同期させている。また、遅延時間検出回路２５ａ〜２５ｃは、基地局１２ａ〜１２ｃから入力される１ＰＰＳ信号ａ〜ｃと、ＧＰＳ受信部２２からの１ＰＰＳ信号Ａとを用いて遅延時間の補正値計算を行い、その結果の補正値（遅延時間）を記憶部２６に記憶する。

Ｓ１２において、基地局１１は、「ＧＰＳアンロック」かどうかをチェックする。「ＧＰＳアンロック」の場合は、Ｓ１３に進む。

Ｓ１３において、基地局１１が「ＧＰＳアンロック状態」になったとき、１ＰＰＳ生成回路２７は、ＧＰＳ受信部２２からＧＰＳアンロック信号を受信する。図４に「ＧＰＳアンロック」の位置を示している。１ＰＰＳ生成回路２７は、ＧＰＳアンロック信号を受信すると、遅延時間検出回路２５にて検出し記憶部２６に記憶されている遅延補正時間ａ（Ｓ１１において記憶）を用いて伝送路ａから入力する１ＰＰＳ信号ａを補正し、遅延補正時間ａと１ＰＰＳ信号ａとを用いて１ＰＰＳ信号Ｂを生成して出力する。図４において、この様子を信号６１から信号６２への切り替えとして示している。

Ｓ１４において、基地局１１は、「ＧＰＳアンロック」かどうかをチェックする。「ＧＰＳアンロック」の場合は、Ｓ１５に進む。

Ｓ１５において、クロック同期回路２４ａは、伝送路ａ内の遅延時間に変動が発生しているかどうかを監視している。クロック同期回路２４ａが「１ＰＰＳアンロック」を検出した場合、Ｓ１６に進む。

Ｓ１６において、１ＰＰＳ生成回路２７は、以後１ＰＰＳ信号ａの情報は障害と判断する。そして、１ＰＰＳ生成回路２７は、遅延時間検出回路２５ｂにて検出し記憶部２６に記憶された遅延補正時間ｂにて１ＰＰＳ信号ｂを補正し、１ＰＰＳ信号Ｂを生成して出力する。この状態は、ＧＰＳ受信部２２が「ＧＰＳロック状態」となるまで続く。図４を参照して具体的に説明する。１ＰＰＳ生成回路２７は、１ＰＰＳ信号ａの情報は障害と判断すると、生成基準信号を、信号６３として示す１ＰＰＳ信号ａから、信号６４として示す１ＰＰＳ信号ｂに切り替える。そして、信号６５として示す切り替え後の１ＰＰＳ信号ｂと、記憶部２６に記憶された遅延補正時間ｂとを用いて、信号６６として示す１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。これにより同期を維持することができる。

なお、上記のＳ１１〜Ｓ１６の説明では、生成基準信号を、１ＰＰＳ信号Ａから１ＰＰＳ信号ａに切り替え、さらに１ＰＰＳ信号ａから１ＰＰＳ信号ｂに切り替える場合を説明したが、切り替える順番は特に限定しない。伝送路の置換遅延に変動が生じていない伝送路であれば、どのような順序で切り替えても構わない。例えば、伝送路ａに時間遅延が生じた場合、１ＰＰＳ信号ｃと１ＰＰＳ信号ｃの１ＰＰＳ信号Ａに対する遅延時間とを用いて１ＰＰＳ信号Ｂを生成し、さらに、１ＰＰＳ信号ｃに時間遅延の変動が生じた場合は、１ＰＰＳ信号ｂと１ＰＰＳ信号ｂの１ＰＰＳ信号Ａに対する遅延時間とを用いて１ＰＰＳ信号Ｂを生成しても構わない。

また、伝送路ａ内の遅延時間の変動の検出は、基地局１１と基地局１２ａ間でのデータ送受信時の遅延時間を測定することにより検出する方法を用いても良い。

実施の形態１の基地局１１は、ＧＰＳロックの場合に１ＰＰＳ信号Ａを受信し生成する。そして、１ＰＰＳ信号Ａを生成基準信号として１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。一方でＧＰＳロックしている場合に、他の基地局から入力している１ＰＰＳ信号ａ〜１ＰＰＳ信号ｃのそれぞれと１ＰＰＳ信号Ａとの遅延時間を検出して、検出結果を記憶部２６に記憶する。ＧＰＳアンロックとなった場合に、生成基準信号を「１ＰＰＳアンロック」となっていない１ＰＰＳ信号ａ〜１ＰＰＳ信号ｃのいずれかに切り換える。この生成基準信号と、記憶部２６に記憶する遅延時間とを用いて１ＰＰＳ信号Ｂを生成することができる。

また、１ＰＰＳ信号ａ〜１ＰＰＳ信号ｃのそれぞれと１ＰＰＳ信号Ａとの遅延時間を検出した後は、１ＰＰＳ信号Ｂを生成する生成基準信号として１ＰＰＳ信号Ａ，あるいは「１ＰＰＳアンロック」していない１ＰＰＳ信号ａ〜１ＰＰＳ信号ｃのいずれかを用いても構わない。

実施の形態１の基地局は、入力クロック信号監視部、１ＰＰＳ生成回路を備えたので、伝送路の遅延時間が変動した場合でも同期に使用する１ＰＰＳ信号Ｂを生成することができ、基地局間の同期を維持することができる。

実施の形態１の基地局は、入力信号クロック監視部が同期信号を発生して保持信号としてその後入力される１ＰＰＳ信号ａ等の同期ずれを検出するので、確実に同期ずれを検出することができる。

実施の形態１の基地局は、１ＰＰＳ生成回路が、入力クロック信号が変動した場合に記憶部に記憶されている遅延時間と変動が検出されていない入力クロック信号とを用いて１ＰＰＳ信号Ｂを生成するので、入力クロック信号が変動した場合にも同期を維持することができる。

実施の形態１の基地局間同期システムは、基地局のそれぞれが、入力クロック監視部、１ＰＰＳ生成回路を備えたので、伝送路の遅延時間が変動した場合でも同期に使用する１ＰＰＳ信号Ｂを生成することができ、すべての基地局間の同期を維持することができる。

実施の形態１の基地局間同期システム１００は、複数の基地局間でクロックの同期を取る基地局間同期システムにおいて、前記各基地局に備えるＧＰＳ（位置測定システム）受信部がＧＰＳ用衛星からの信号を受信し、秒を示す１ＰＰＳ信号Ａを生成する手段と、複数の隣接基地局からの秒を示す１ＰＰＳ信号を受信し、１ＰＰＳ信号ａ〜１ＰＰＳ信号ｃを生成する手段と、ＧＰＳ用衛星からの１ＰＰＳ信号ＡをＰＬＬにより同期保持する手段と、１ＰＰＳ信号ａ、１ＰＰＳ信号ｂ、及び１ＰＰＳ信号ｃのＰＬＬ同期はずれを検出する手段とを備え、ＧＰＳ用衛星からの１ＰＰＳ信号Ａと隣接基地局から受信している１ＰＰＳ信号ａ、１ＰＰＳ信号ｂ、及び１ＰＰＳ信号ｃとのそれぞれの遅延時間から、基地局間の同期用の１ＰＰＳ信号Ｂを生成し、１ＰＰＳ信号ａ、１ＰＰＳ信号ｂ、あるいは１ＰＰＳ信号ｃのいずれかのＰＬＬアンロックを検出した際に、他の基地局から受信している１ＰＰＳ信号のうちＰＬＬアンロックが検出されていない１ＰＰＳ信号を用いて１ＰＰＳ信号Ｂを生成することにより、基地局間同期を取り、前記基地局間の同期状態を維持することを特徴とする。

実施の形態２．
次に、図５〜図８を用いて実施の形態２を説明する。この実施の形態２では、基地局３１において、全てのＧＰＳ受信が障害となった場合に、標準時報局（以下、ＪＪＹという）からの信号（時報信号）を受信し、秒を示す１ＰＰＳ信号ｊを生成し、１ＰＰＳ信号ｊを生成基準信号として基地局間同期を保持するものである。

図５は、本実施の形態２による基地局間同期システム２００を示す構成図である。図５において、基地局３１は、ＪＪＹ受信部（時報信号受信部の一例）を備え、ＪＪＹからの１ＰＰＳ信号ｊ（時報信号の一例）も受信可能な基地局である。基地局３１は、後述のように、図２の基地局１１に対して、さらにＪＪＹ受信部５０、遅延時間検出回路５１（第２の遅延時間検出部の一例）を備えた構成である。基地局３２ａ〜３２ｃは図２の基地局１１と同様の構成である。なお、基地局３２ａ〜３２ｃも基地局３１と同様にＪＪＹ受信部を備えた構成でもよい。基地局３１、基地局３２ａ〜３２ｃは、常に一定の周期で、互いのＧＰＳ受信部から得た１ＰＰＳ信号を送受する。基地局３１は、ＪＪＹからの１ＰＰＳ信号ｊを受信すると、自装置のＧＰＳ受信部からの１ＰＰＳ信号Ａと比較し、遅延時間を計算し、計算結果を補正値として記憶部４６に記憶する。

図６は、基地局３１の構成を示した図である。基地局３１は、図２の基地局１１に対して、さらにＪＪＹ受信部５０、遅延時間検出回路５１を備えた構成である。その他の構成要素は、基地局１１の構成要素と同様の機能である。

制御部４１は、基地局の制御を行う。

ＧＰＳ受信部４２は、ＧＰＳ用衛星を捕捉しＵＴＣ時刻にロックした１ＰＰＳ信号Ａを得る。

網インタフェース４３は、基地局３２ａ、３２ｂ及び３２ｃとの伝送路とのインタフェースを制御する。

クロック同期回路４４は、網インタフェース４３からの網抽出クロックから同期クロックを得る為の回路であり、基地局３２ａ〜ｃから受信した１ＰＰＳ信号ａ〜ｃのＰＬＬ同期はずれの検出も行う。

遅延時間検出回路４５は、ＧＰＳ受信部４２からの１ＰＰＳ信号Ａと、他の基地局３２ａ、３２ｂ及び３２ｃから受信した１ＰＰＳ信号ａ、ｂ及びｃを受け、遅延補正時間を演算処理する。

記憶部４６は、予め１ＰＰＳ信号ａ、ｂ及びｃの補正値を格納する。

１ＰＰＳ生成回路４７は、ＧＰＳ受信部４２からの１ＰＰＳ信号ＡとＧＰＳアンロック情報、基地局３２ａ、３２ｂ及び３２ｃからの１ＰＰＳ信号ａ、ｂ及びｃ、記憶部４６で記憶している１ＰＰＳ信号ａ、ｂ及びｃの遅延補正時間から基地局で使用する１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。

無線部４８は、１ＰＰＳ生成回路４７からの１ＰＰＳ信号Ｂに同期して無線での送受信を行う。

変復調部４９は、無線部４８からの送受信データの変復調を行う。

ＪＪＹ受信部５０は、ＪＪＹから１ＰＰＳ信号ｊ（クロック信号ｊの一例）を得る。

遅延時間検出回路５１は、ＧＰＳ受信部４２からの１ＰＰＳ信号Ａと、ＪＪＹ受信部５０から受信した１ＰＰＳ信号ｊを受け、遅延補正時間を演算処理する。

ここで、１ＰＰＳ生成回路４７は、ＧＰＳ受信部４２からの１ＰＰＳ信号Ａと、クロック同期回路４４からの１ＰＰＳ信号ａ、ｂ及びｃと、ＪＪＹ受信部からの１ＰＰＳ信号ｊを得ることができる。１ＰＰＳ生成回路４７は、ＧＰＳ受信部４２の「ＧＰＳアンロック状態」、クロック同期回路４４ａ〜４４ｃの「１ＰＰＳアンロック状態」により、選択する生成基準信号を切替えることで、常にＵＴＣ時刻に同期した１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。

すなわち、「ＧＰＳロック状態」の場合においては、ＧＰＳ受信部４２からの１ＰＰＳ信号Ａを選択する。そして、「ＧＰＳアンロック状態」の場合においては、「ＧＰＳアンロック状態」になった後に「１ＰＰＳアンロック状態」が発生していない伝送路のクロック同期回路４４から、いずれかの１ＰＰＳ信号を生成基準信号として選択する。さらに、「ＧＰＳアンロック」、及び全てのクロック同期回路４４が「１ＰＰＳアンロック状態」の場合においては、ＪＪＹ受信部からの１ＰＰＳ信号ｊを選択し、遅延時間検出回路４５で「ＧＰＳロック状態」で検出しておりすでに記憶部４６に記憶されている遅延補正時間ｊを用いてＪＪＹ受信部で受信した１ＰＰＳ信号ｊを補正して１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。これにより、ＵＴＣ時刻に同期した１ＰＰＳ信号Ｂを生成することができる。

次に、動作を説明する。本実施の形態２に係る基地局間同期システム２００の動作について、図７、図８を用いて説明する。図７は、生成基準信号を切り替える動作を示すフローチャートである。図８は、生成基準信号の切り替えを示す図である。図８の縦軸は信号の強さを、横軸は時間を示す。以下の動作では、簡単のため、生成基準信号を１ＰＰＳ信号ａから１ＰＰＳ信号ｊに切り換える場合を説明する。すなわち、生成基準信号を、１ＰＰＳ信号Ａから１ＰＰＳ信号ａに切り替え、さらに１ＰＰＳ信号ａから１ＰＰＳ信号ｊに切り換える場合を説明する。

基地局３１、３２ａ〜３２ｃは、共にＧＰＳ受信部４２がＧＰＳロック状態において、１ＰＰＳ信号Ａ、ａ〜ｃの情報を一定の周期で、伝送路を経由して送受信を行う。

Ｓ２１において、１ＰＰＳ生成回路４７は、ＧＰＳ受信部４２からの１ＰＰＳ信号Ａに同期して１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。この１ＰＰＳ信号Ｂは、ＰＬＬ回路等で１ＰＰＳ信号Ａに同期させている。また、遅延時間検出回路４５は、基地局３２ａ〜３２ｃから入力される１ＰＰＳ信号ａ〜ｃと、ＧＰＳ受信部４２からの１ＰＰＳ信号Ａから遅延時間の補正値計算を行い、その結果の補正値を記憶部４６に記憶する。また、遅延時間検出回路５１は、ＪＪＹ受信部５０から入力される１ＰＰＳ信号ｊと、ＧＰＳ受信部４２からの１ＰＰＳ信号Ａとから遅延時間の補正値計算を行い、その結果の補正値を記憶部４６に記憶する。

Ｓ２２において、基地局３１は、「ＧＰＳアンロック」かどうかをチェックする。「ＧＰＳアンロック」の場合はＳ２３に進む。

Ｓ２３において、基地局３１が「ＧＰＳアンロック状態」になったとき、１ＰＰＳ生成回路４７は、ＧＰＳ受信部４２からＧＰＳアンロック信号を受信する。図８に「ＧＰＳアンロック」の位置を示している。１ＰＰＳ生成回路４７は、ＧＰＳアンロック信号を受信すると、遅延時間検出回路４５にて検出しており記憶部４６に記憶されている遅延補正時間ａ（Ｓ２１で記憶）にて１ＰＰＳ信号ａを補正し、１ＰＰＳ信号Ｂを生成して出力する。図８において、この様子を信号６７から信号６８への切り替えとして示している。

Ｓ２４において、基地局３１は、「ＧＰＳアンロック」かどうかをチェックする。「ＧＰＳアンロック」の場合はＳ２５に進む。

Ｓ２５において、伝送路ａの遅延時間の変動を監視しているクロック同期回路４４ａが、遅延時間の変動を検出した場合は、Ｓ２６に進む。

Ｓ２６において、伝送路ａ内の遅延時間に変動が発生し、クロック同期回路４４にて「１ＰＰＳアンロック」を検出した場合、１ＰＰＳ生成回路４７は、以後１ＰＰＳ信号ａの情報は障害と判断する。クロック同期回路４４ａにて「１ＰＰＳアンロック」を検出した場合、１ＰＰＳ生成回路４７は、遅延時間検出回路５１にて検出し記憶部４６に記憶されている遅延補正時間ｊにて１ＰＰＳ信号ｊを補正し、１ＰＰＳ信号Ｂを生成して出力する。この状態は、ＧＰＳ受信部４２がＧＰＳロック状態となるまで続く。これにより、同期を維持することができる。図８を参照して具体的に説明する。１ＰＰＳ生成回路４７は、１ＰＰＳ信号ａの情報は障害と判断すると、１ＰＰＳ信号Ｂを生成する生成基準信号を、信号６９として示す１ＰＰＳ信号ａから、信号７０として示す１ＰＰＳ信号ｊに切り替える。そして、信号７０として示す切り替え後の１ＰＰＳ信号ｊと、記憶部２６に記憶された遅延補正時間ｊとを用いて、信号７１として示す１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。これにより同期を維持することができる。

実施の形態１の基地局３１は、「ＧＰＳロック」の場合に１ＰＰＳ信号Ａを受信し生成する。そして、１ＰＰＳ信号Ａを生成基準信号として１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。一方で「ＧＰＳロック」している場合に、他の基地局から入力している１ＰＰＳ信号ａ〜１ＰＰＳ信号ｃ、ＪＪＹ受信部５０の受信する１ＰＰＳ信号ｊとのそれぞれと、１ＰＰＳ信号Ａとの遅延時間を検出して、検出結果を記憶部４６に記憶する。「ＧＰＳアンロック」となった場合に、生成基準信号を「１ＰＰＳアンロック」となっていない１ＰＰＳ信号ａ〜１ＰＰＳ信号ｃのいずれかに切り換える。１ＰＰＳ信号ａ〜１ＰＰＳ信号ｃのすべてが「１ＰＰＳアンロック」となった場合には、１ＰＰＳ信号ｊを生成基準信号として１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。

また、「ＧＰＳロック」の状態において１ＰＰＳ信号ａ〜１ＰＰＳ信号ｃ、１ＰＰＳ信号ｊのそれぞれと１ＰＰＳ信号Ａとの遅延時間を検出した後は、１ＰＰＳ信号Ｂを生成する生成基準信号として、１ＰＰＳ信号Ａ，あるいは「１ＰＰＳアンロック」していない１ＰＰＳ信号ａ〜１ＰＰＳ信号ｃ、１ＰＰＳ信号ｊのいずれを用いても構わない。

実施の形態２の基地局は、「ＧＰＳアンロック」及び、伝送路から受信する１ＰＰＳ信号の全部が「１ＰＰＳアンロック」の場合には、ＪＪＹ受信部の受信する１ＰＰＳ信号ｊを用いて１ＰＰＳ信号Ｂを生成するので、伝送路の全部が変動した場合にも同期を維持することができる。

実施の形態２の基地局間同期システム２００の少なくとも一つの基地局は、ＪＪＹ受信部と第２の遅延時間検出部とを備えるので、伝送路の全部が変動した場合にも同期を維持することができる。

実施の形態２の基地局３１は、遅延時間を記憶した後は、１ＰＰＳ信号Ａ、１ＰＰＳ信号ａ，１ＰＰＳ信号ｂ、１ＰＰＳ信号ｃ、１ＰＰＳ信号ｊのいずれれかを１ＰＰＳ信号Ｂを生成する生成基準信号とすることができるので、状況に応じて基準信号を選択をすることができる。

実施の形態２の基地局間同期システム２００は、標準時報局からの信号を受信し、秒を示す１ＰＰＳ信号ｊを生成する手段と、ＧＰＳ用衛星からの１ＰＰＳ信号ＡとＪＪＹからの１ＰＰＳ信号ｊとの時間差を計測する手段を有する手段を有し、ＪＪＹからの信号から生成した１ＰＰＳ信号ｊとＧＰＳ受信している際の１ＰＰＳ信号Ａとの遅延時間から基地局間同期用の１ＰＰＳ信号Ｂを生成し、前記基地局間の同期状態を維持することを特徴とする。

実施の形態３．
次に、図９〜図１１を用いて、実施の形態３を説明する。実施の形態３は、基地局のそれぞれがＧＰＳ受信部及びＪＪＹ受信部を備えており、ＧＰＳ受信に障害が発生した場合には、ＪＪＹ信号を用いて自走で同期をとる実施形態である。図９は、実施の形態３に係る基地局間同期システム３００を示す図である。基地局９１ａ〜基地局９１ｃは、いずれも同様の構成である。他の基地局から信号を入力することなく、ＧＰＳ受信、あるいはＪＪＹ受信により独立に同期をとることを特徴とする。

図１０は、基地局９１ａの構成を示す図である。図１０に示した構成は、実施の形態２において図６に示した基地局３１に対して、伝送路ａ、伝送路ｂ、及び路ｃに対応する網インタフェース４３ａ〜４３ｃ、クロック同期回路４４ａ〜４４Ｃ，遅延時間検出回路４５ａ〜４５ｃをなくした構成となっている。

次に、図１１を参照して動作を説明する。図１１は、基地局９１ａの動作を示すフローチャートである。

Ｓ３１において、ＧＰＳ受信部４２は、ＧＰＳ信号を受信して１ＰＰＳ信号Ａを生成する。１ＰＰＳ生成回路４７は、この１ＰＰＳ信号Ａを生成基準信号として１ＰＰＳ信号Ｂを生成する。
Ｓ３２において、ＪＪＹ受信部５０は、ＪＪＹ信号を受信し１ＰＰＳ信号ｊを生成する。

Ｓ３３において、遅延時間検出回路５１は、１ＰＰＳ信号Ａに対する１ＰＰＳ信号ｊの遅延時間を検出する。

Ｓ３４において、記憶部４６は、遅延時間検出回路５１の検出した遅延時間を記憶する。

Ｓ３５において、１ＰＰＳ生成回路４７は、ＧＰＳ受信部４２が「ＧＰＳアンロック状態」になったとき、、ＧＰＳ受信部４２からＧＰＳアンロック信号を受信する。１ＰＰＳ生成回路４７は、ＧＰＳアンロック信号を受信した場合、遅延時間検出回路５１にて検出しており記憶部４６に記憶されている遅延補正時間ｊにて１ＰＰＳ信号ｊを補正し、１ＰＰＳ信号Ｂを生成して出力する。この状態は、ＧＰＳ受信部４２がＧＰＳロック状態となるまで続く。これにより、同期を維持することができる。

実施の形態３の基地局は、ＧＰＳ信号にアンロックの場合は、直ちにＪＪＹ受信部の受信した１ＰＰＳ信号ｊにより１ＰＰＳ信号Ｂを生成するので、伝送路を必要とすることなく、簡単な構成で基地局間の同期を維持することができる。

実施の形態１による基地局間同期システム１００を示す図である。 実施の形態１による基地局１１の構成を示す図である。 実施の形態１による基地局１１の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１による信号の切り替えを示す図である。 実施の形態２による基地局間同期システム２００を示す図である。 実施の形態２による基地局３１の構成を示す図である。 実施の形態２による基地局３１の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２による信号の切り替えを示す図である。 実施の形態３による基地局間同期システム３００を示す図である。 実施の形態３による基地局９１ａの構成を示す図である。 実施の形態３による基地局９１ａの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１１ 基地局、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 基地局、２１ 制御部、２２ ＧＰＳ受信部、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 網インタフェース、２３０ 入力部、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ クロック同期回路、２４０ 入力クロック信号監視部、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ 遅延時間検出回路、２５０ 遅延時間検出部、２６ 記憶部、２７ １ＰＰＳ生成回路、２８ 無線部、２９ 変復調部、３１ 基地局、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 基地局、４１ 制御部、４２ ＧＰＳ受信部、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ 網インタフェース、４３０ 入力部、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ クロック同期回路、４４０ 入力クロック信号監視部、４５ａ，４５ｂ，４５ｃ 遅延時間検出回路、４５０ 遅延時間検出部、４６ 記憶部、４７ １ＰＰＳ生成回路、４８ 無線部、４９ 変復調部、５０ ＪＪＹ受信部、５１ 遅延時間検出回路、６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８，６９，７０，７１ 信号、９１ａ，９１ｂ，９１ｃ 基地局、１００，２００，３００ 基地局間同期システム。

Claims (11)

1. 複数の他の基地局とクロックの同期をとる基地局において、
   衛星から時刻情報を受信して、受信した時刻情報を用いてクロック信号Ａを生成する時刻情報受信部と、
   少なくとも２つの他の基地局からクロック信号を入力クロック信号として入力する入力部と、
   時刻情報受信部の生成したクロック信号Ａと入力部の入力した入力クロック信号とを用いて、クロック信号Ａに対する入力クロック信号のそれぞれの遅延時間を検出する遅延時間検出部と、
   遅延時間検出部の検出した遅延時間を記憶する記憶部と、
   入力部から入力される入力クロック信号のそれぞれを監視して、入力クロック信号の変動を検出する入力クロック信号監視部と、
   入力クロック信号監視部による入力クロック信号の変動の検出結果に基づいて、入力部から入力された入力クロック信号と記憶部に記憶されている遅延時間とを用いて他の基地局との同期に用いる同期用クロック信号を生成するクロック信号生成部と
   を備えたことを特徴とする基地局。
2. 基地局は、さらに、
   時報信号を送信する標準時報局から時報信号を受信して、受信した時報信号を用いてクロック信号ｊを生成する時報信号受信部と、
   時刻情報受信部の生成したクロック信号Ａと時報信号受信部の生成したクロック信号ｊとを用いて、クロック信号Ａに対するクロック信号ｊの遅延時間を検出する第２の遅延時間検出部とを備え、
   記憶部は、
   第２の遅延時間検出部の検出したクロック信号ｊの遅延時間を記憶し、
   クロック信号生成部は、
   入力クロック信号監視部による入力クロック信号の変動の検出結果に基づいて、記憶部に記憶されたクロック信号ｊの遅延時間と時報情報受信部の生成するクロック信号ｊとを用いて他の基地局との同期に用いる同期用クロック信号を生成することを特徴とする請求項１記載の基地局。
3. 入力クロック信号監視部は、
   入力部が入力クロック信号を入力した場合に、入力クロック信号のそれぞれに対応させて入力クロック信号に同期した同期信号を発生し、発生した同期信号を保持信号として保持し、同期信号発生後に入力部から入力された入力クロック信号と前記入力クロック信号に対応する保持信号とを比較し、保持信号に対する入力クロック信号の同期ずれを変動として検出することを特徴とする請求項１または２記載の基地局。
4. クロック信号生成部は、
   入力部の入力した入力クロック信号のうち第１の入力クロック信号と記憶部に記憶されている遅延時間とを用いて他の基地局との同期に用いる同期用クロック信号を生成し、入力クロック信号監視部により第１の入力クロック信号の変動が検出された場合に、入力部の入力した入力クロック信号のうち入力クロック信号監視部により変動が検出されていない第２の入力クロック信号と記憶部に記憶されている遅延時間とを用いて、他の基地局との同期に用いる同期用クロック信号を生成することを特徴とする請求項１記載の基地局。
5. 衛星は、
   ＵＴＣ時刻（国際標準時刻）を示すＵＴＣ時刻情報を送信するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星を含み、
   時刻情報は、
   ＵＴＣ時刻情報であることを特徴とする請求項１または２または３または４記載の基地局。
6. クロック信号は、
   いずれも、周期が１秒である１秒パルス（１Ｐｕｌｓｅ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）信号であることを特徴とする請求項１または２または３または４または５記載の基地局。
7. ３つ以上の基地局の間でクロックの同期をとる基地局間同期システムにおいて、
   基地局のそれぞれは、
   衛星から時刻情報を受信して、受信した時刻情報を用いてクロック信号Ａを生成する時刻情報受信部と、
   少なくとも２つの他の基地局からクロック信号を入力クロック信号として入力する入力部と、
   時刻情報受信部の生成したクロック信号Ａと入力部の入力した入力クロック信号とを用いて、クロック信号Ａに対する入力クロック信号のそれぞれの遅延時間を検出する遅延時間検出部と、
   遅延時間検出部の検出した遅延時間を記憶する記憶部と、
   入力部から入力される入力クロック信号のそれぞれを監視して、入力クロック信号の変動を検出する入力クロック信号監視部と、
   入力クロック信号監視部による入力クロック信号の変動の検出結果に基づいて、入力部から入力された入力クロック信号と記憶部に記憶されている遅延時間とを用いて他の基地局との同期に用いる同期用クロック信号を生成するクロック信号生成部と
   を備えたことを特徴とする基地局間同期システム。
8. 少なくとも１つの基地局は、さらに、
   時報信号を送信する標準時報局から時報信号を受信して、受信した時報信号を用いてクロック信号ｊを生成する時報信号受信部と、
   時刻情報受信部の生成したクロック信号Ａと時報信号受信部の生成したクロック信号ｊとを用いて、クロック信号Ａに対するクロック信号ｊの遅延時間を検出する第２の遅延時間検出部とを備え、
   記憶部は、
   第２の遅延時間検出部の検出したクロック信号ｊの遅延時間を記憶し、
   クロック信号生成部は、
   入力クロック信号監視部による入力クロック信号の変動の検出結果に基づいて、記憶部に記憶されたクロック信号ｊの遅延時間と時報情報受信部の生成するクロック信号ｊとを用いて他の基地局との同期に用いる同期用クロック信号を生成することを特徴とする請求項７記載の基地局間同期システム。
9. 複数の他の基地局とクロックの同期をとる基地局間同期方法において、
   衛星から時刻情報を受信して、受信した時刻情報を用いてクロック信号Ａを生成する工程と、
   少なくとも２つの他の基地局からクロック信号を入力クロック信号として入力する工程と、
   生成したクロック信号Ａと入力した入力クロック信号とを用いて、クロック信号Ａに対する入力クロック信号のそれぞれの遅延時間を検出する工程と、
   検出した遅延時間を記憶する工程と、
   入力される入力クロック信号のそれぞれを監視して、入力クロック信号の変動を検出する工程と、
   入力クロック信号の変動の検出結果に基づいて、入力された入力クロック信号と記憶されている遅延時間とを用いて他の基地局との同期に用いる同期用クロック信号を生成する工程と
   を備えたことを特徴とする基地局間同期方法。
10. 複数の他の基地局とクロックの同期をとる基地局間同期方法において、
    衛星から時刻情報を受信して、受信した時刻情報を用いてクロック信号Ａを生成する工程と、
    少なくとも２つの他の基地局からクロック信号を入力クロック信号として入力する工程と、
    入力される入力クロック信号のそれぞれを監視して、入力クロック信号の変動を検出する工程と、
    時報信号を送信する標準時報局から時報信号を受信して、受信した時報信号を用いてクロック信号ｊを生成する工程と、
    生成したクロック信号Ａと生成したクロック信号ｊとを用いて、クロック信号Ａに対するクロック信号ｊの遅延時間を検出する工程と、
    検出したクロック信号ｊの遅延時間を記憶する工程と、
    入力クロック信号の変動の検出結果に基づいて、記憶したクロック信号ｊの遅延時間とクロック信号ｊとから他の基地局との同期に用いる同期用クロック信号を生成する工程と
    を備えたことを特徴とする基地局間同期方法。
11. 複数の他の基地局とクロックの同期をとる基地局において、
    衛星から時刻情報を受信して、受信した時刻情報を用いてクロック信号Ａを生成する時刻情報受信部と、
    時報信号を送信する標準時報局から時報信号を受信して、受信した時報信号を用いてクロック信号ｊを生成する時報信号受信部と、
    時刻情報受信部の生成したクロック信号Ａと時報信号受信部の生成したクロック信号ｊとを用いて、クロック信号Ａに対するクロック信号ｊの遅延時間を検出する遅延時間検出部と、
    遅延時間検出部の検出したクロック信号ｊの遅延時間を記憶する記憶部と、
    クロック信号Ａを用いて他の基地局との同期に用いる同期用クロック信号を生成し、クロック信号Ａを生成することができない場合に、記憶部に記憶したクロック信号ｊの遅延時間と時報情報受信部の生成するクロック信号ｊとを用いて、他の基地局との同期に用いる同期用クロック信号を生成するクロック信号生成部と
    を備えたことを特徴とする基地局。

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