JP2008288844A - 基地局間同期方式及び基地局 - Google Patents
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Abstract
【課題】 基地局間の同期をとる処理の負荷が中央装置に集中しない基地局間同期方式及び基地局を得る。
【解決手段】 中央装置と複数の基地局とがループを構成して接続される無線システムにおける基地局間同期方式であって、上記中央装置は上記複数の基地局に対し二つの接続回線にて基準タイミング信号を各々送信し、上記基地局は受信した上記基準タイミング信号に基づき無線送信タイミングを決定し、この無線送信タイミングに従い移動局へ無線送信データを送信するよう構成した。
【選択図】 図４
【解決手段】 中央装置と複数の基地局とがループを構成して接続される無線システムにおける基地局間同期方式であって、上記中央装置は上記複数の基地局に対し二つの接続回線にて基準タイミング信号を各々送信し、上記基地局は受信した上記基準タイミング信号に基づき無線送信タイミングを決定し、この無線送信タイミングに従い移動局へ無線送信データを送信するよう構成した。
【選択図】 図４
Description
この発明は、列車無線等の無線システムにおける基地局間同期方式に関する。
従来技術として、中央装置において、基地局への上りフレームを送出してから下りフレームを受信するまでの時間（以下、伝送時間）を全ての基地局について測定し、最も伝送時間が大きい基地局と各基地局との伝送時間差の１／２を遅延時間として各基地局に設定することにより、各基地局の無線フレームの時間軸を一致させることができる基地局間同期方式がある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の基地局間同期方式においては、中央装置が、中央装置と全基地局間の伝送時間を測定し、測定した伝送時間に基づき各基地局での遅延時間を設定していたので、基地局間の同期をとる処理の負荷が中央装置に集中してしまう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、基地局間の同期をとる処理の負荷が中央装置に集中しない基地局間同期方式及び基地局を得ることを目的とするものである。
この発明の請求項１に係る基地局間同期方式は、中央装置と複数の基地局とがループを構成して接続される無線システムにおける基地局間同期方式であって、上記中央装置は上記複数の基地局に対し二つの接続回線にて基準タイミング信号を各々送信し、上記基地局は受信した上記基準タイミング信号に基づき無線送信タイミングを決定し、この無線送信タイミングに従い移動局へ無線送信データを送信するよう構成したものである。
この発明の請求項１に係る基地局間同期方式は、中央装置は複数の基地局に対し二つの接続回線にて基準タイミング信号を各々送信し、上記基地局は受信した上記基準タイミング信号に基づき無線送信タイミングを決定し、この無線送信タイミングに従い移動局へ無線送信データを送信するよう構成したので、中央装置が全基地局との伝送遅延時間を測定することなく、各基地局間での無線送信タイミングを一致させることができる効果がある。
実施の形態１．
図１は、列車無線システム等の無線システムの中央装置１及び基地局２の接続形態を示すシステム構成図であり、中央装置１と複数の基地局２とは２芯の光ファイバーでループ状に接続されている。
図１は、列車無線システム等の無線システムの中央装置１及び基地局２の接続形態を示すシステム構成図であり、中央装置１と複数の基地局２とは２芯の光ファイバーでループ状に接続されている。
図２は、基準タイミングを保持している中央装置１から送信された基準タイミング信号を基地局２が受信する受信経路を示すイメージ図である。図において、中央装置１は、接続回線の両方向のルートＡ及びＢを使用し、保持している基準タイミングに従って各基地局２に対して同時に基準タイミング信号を送信する。ここで、ルートＡを使用して送信する基準タイミング信号を基準タイミング信号Ａ、ルートＢを使用して送信する基準タイミング信号を基準タイミング信号Ｂとする。また、無線送信データも基準タイミング信号と同様に、中央装置１からルートＡ及びルートＢを使用して同時に基地局２へ送信される。そして、ルートＡを使用して送信する無線送信データを無線送信データＡ、ルートＢを使用して送信する無線送信データを無線送信データＢとする。
図３は、中央装置１から基地局２へ送信する基準タイミング信号の送信基準タイミング、基地局２が中央装置１から受信した基準タイミング信号を受信する受信タイミング、及び基地局２が中央装置１から受信した無線送信データを移動局へ送信するための無線基準タイミングの関係を示すタイミング図である。
図４は、図３の無線基準タイミングに同期させて、実際に基地局２が中央装置１から受信した無線送信データを送信するタイミングを示すタイミング図である。
次に、基地局２が各基地局と同期をとって無線送信データを移動局へ送信する動作について、図３及び図４を用いて説明する。
まず、中央装置１が接続回線のルートＡ及びルートＢを使用して基準タイミング信号を各基地局２へ送信すると（図３（１）、図４（１））、基地局２の中央装置送信データ受信部はルートＡを使用して送信された基準タイミング信号Ａと（図３（２）、図４（２））、ルートＢを使用して送信された基準タイミング信号Ｂとを受信する（図３（３）、図４（４））。中央装置１と基地局２はループ構成を形成しているためルートＡ及びルートＢを介した場合の伝送時間がそれぞれ異なり、中央装置１から同時に送信された基準タイミング信号はルートＡでは遅延時間ａ、ルートＢでは遅延時間ｂ（ａ＜ｂ）後に基地局２へ到達する。
そして、基地局２の無線送信タイミング生成部は、中央装置送信データ受信部の受信した受信タイミング信号Ａ及びＢの中間のタイミングを無線基準タイミングとして決定する（図３（４）、図４（６））。中央装置１及び各基地局２はループ構成となっているため、受信した基準タイミング信号Ａ及びＢの受信タイミングの中間のタイミングが各基地局間で同タイミングとなる。
そして、基地局２の無線送信タイミング生成部は、中央装置送信データ受信部の受信した受信タイミング信号Ａ及びＢの中間のタイミングを無線基準タイミングとして決定する（図３（４）、図４（６））。中央装置１及び各基地局２はループ構成となっているため、受信した基準タイミング信号Ａ及びＢの受信タイミングの中間のタイミングが各基地局間で同タイミングとなる。
次に、中央装置１がルートＡ及びルートＢを使用して基準タイミング信号とともに無線送信データを基地局２へ送信すると、基地局２はルートＡを使用して送信された無線送信データを無線送信データＡとして受信し（図４（３））、ルートＢを使用して送信された無線送信データを無線送信データＢとして受信する（図４（５））。
基地局２の無線送信部は、基準タイミング信号Ａ及びＢの受信タイミングに基づき決定した無線基準タイミングに従い、無線送信データＡ又はＢを移動局へ送信する（図４（７））。
基地局２の無線送信部は、基準タイミング信号Ａ及びＢの受信タイミングに基づき決定した無線基準タイミングに従い、無線送信データＡ又はＢを移動局へ送信する（図４（７））。
このように、実施の形態１では、各基地局２において受信した基準タイミング信号Ａ及びＢの受信タイミングの中間のタイミングを無線送信タイミングとして移動局へ無線送信データを送信するようにしたので、中央装置１で全基地局２間との遅延時間を測定することなく、各基地局２間の高精度な同期をとることが可能になる。
実施の形態２．
実施の形態１では、基地局２から移動局への実際の無線送信データは、決定した無線基準タイミングの次のタイミングでしか送信できないが、実施の形態２では、中央装置１から無線送信データを受信してから移動局へ送信するまでの時間を実施の形態１より短縮する手段について説明する。
実施の形態１では、基地局２から移動局への実際の無線送信データは、決定した無線基準タイミングの次のタイミングでしか送信できないが、実施の形態２では、中央装置１から無線送信データを受信してから移動局へ送信するまでの時間を実施の形態１より短縮する手段について説明する。
図５は、中央装置１から基地局２へ送信する基準タイミング信号の送信基準タイミング、基地局２が中央装置１から受信した基準タイミング信号を受信する受信タイミング、基地局２が中央装置１から受信した無線送信データを移動局へ送信するための無線基準タイミング、及び実際に無線送信データを移動局へ送信する無線送信タイミングの関係を示すタイミング図であり、図５（１）〜（４）は図３（１）〜（４）と同様である。
図６は、図５の無線送信タイミングに同期させて、実際に基地局２が中央装置１から受信した無線送信データを送信するタイミングを示すタイミング図であり、図６（１）〜（５）は図４（１）〜（５）と同様である。
次に、基地局２が各基地局２と同期をとって無線送信データを移動局へ送信する動作について、図５及び図６を用いて説明する。
まず、中央装置１の両側に接続されている２つの基地局２においてルートＡ及びルートＢによる基準タイミング信号Ａ及びＢの伝送時間を測定する。両基地局２におけるルートＡ及びルートＢの各伝送時間において、受信した基準タイミング信号Ａ及びＢの受信タイミングの中間の無線基準タイミングと、各基地局２において最も長い伝送時間との差をループ構成に属する全基地局２の遅延補正基準値として決定し、ループ構成に属するすべての基地局２の遅延補正基準値設定部に予め設定しておく。
各基地局２の無線送信タイミング生成部は、実施の形態１にて決定した無線基準タイミングに対して各基地局２の遅延補正基準値設定部に設定しておいた遅延補正基準値分を遅らせた時間を無線送信タイミングとする（図５（５）、図６（６））。
そして、基地局２の無線送信部は、無線基準タイミング及び遅延補正基準値から決定した無線送信タイミングに従って、無線送信データＡ及びＢのいずれかのデータを移動局へ送信する（図６（７））。
このように、実施の形態２では、基準タイミング信号Ａ及びＢの受信タイミングに基づき決定した無線基準タイミングから、予め設定された遅延補正時間分だけ遅らせて無線送信タイミングとしたので、ループ構成を有するネットワーク毎に異なる最大遅延時間を考慮して、中央装置１から受信した無線送信データを移動局へ送信するまでの遅延時間を短縮化することができる。また、実施の形態１よりも遅延時間が短くなるので、中央装置１から受信して移動局へ無線送信データを送信するまで格納しておく基地局２の無線送信データのバッファ容量を削減することができる。
実施の形態３．
実施の形態２では、予め基地局２に設定した遅延補正基準値を用いて中央装置１から無線送信データを受信してから移動局へ送信するまでの遅延時間を短縮したが、実施の形態３では、中央装置１から受信した遅延補正基準値を用いて中央装置１から無線送信データを受信してから移動局へ送信するまでの遅延時間を短縮する場合について説明する。
実施の形態２では、予め基地局２に設定した遅延補正基準値を用いて中央装置１から無線送信データを受信してから移動局へ送信するまでの遅延時間を短縮したが、実施の形態３では、中央装置１から受信した遅延補正基準値を用いて中央装置１から無線送信データを受信してから移動局へ送信するまでの遅延時間を短縮する場合について説明する。
図７は、中央装置１から基地局２へ送信する基準タイミング信号の送信基準タイミング、中央装置１から基地局２へ送信する遅延補正基準値データ、基地局２が中央装置１から受信した基準タイミング信号を受信する受信タイミング、基地局２が中央装置１から受信した無線送信データを移動局へ送信するための無線基準タイミング、及び実際に無線送信データを移動局へ送信する無線送信タイミングの関係を示すタイミング図であり、図７（１）、（３）〜（６）はそれぞれ図５（１）〜（５）と同様である。
次に、基地局２が各基地局２と同期をとって、無線送信データを移動局へ送信する動作について、図７を用いて説明する。
まず、中央装置１の両側に接続されている２つの基地局２においてルートＡ及びルートＢによる基準タイミング信号Ａ及びＢの伝送時間を測定する。両基地局２におけるルートＡ及びルートＢの各伝送時間において、受信した基準タイミング信号Ａ及びＢの受信タイミングの中間の無線基準タイミングと、各基地局２において最も長い伝送時間との差をループ構成に属する全基地局２の遅延補正基準値として決定し、中央装置１に設定しておく。
次に、中央装置１からルートＡ及びルートＢを使用して基準タイミング信号とともに遅延補正基準値データを基地局２へ送信し（図７（１）及び（２））、各基地局２の遅延補正基準値設定部が受信すると、各基地局２の無線送信タイミング生成部は実施の形態１にて決定した無線送信タイミングに対して遅延補正基準値設定部の受信した遅延補正基準値分を遅らせた時間を無線送信タイミングとする（図７（６））。
そして、基地局２の無線送信部は、無線基準タイミング及び遅延補正基準値から決定した無線送信タイミングに従って、無線送信データＡ及びＢのいずれかのデータを移動局へ送信する。
そして、基地局２の無線送信部は、無線基準タイミング及び遅延補正基準値から決定した無線送信タイミングに従って、無線送信データＡ及びＢのいずれかのデータを移動局へ送信する。
このように、実施の形態３では、遅延補正基準値を予め各基地局２に設定しておく必要がなく、遅延補正基準値の変更も中央装置１の設定変更で容易に全基地局２に反映することができる。
実施の形態３では、中央装置１に設定する遅延補正基準値を中央装置１に接続されている２つの基地局２で測定した結果としたが、中央装置１から基準タイミング信号を送信し一周して戻ってきた時間を測定し、その時間の１／２を最大遅延時間としてもよい。この場合、上記実施の形態３の場合より遅延時間が若干長くなるものの、実施の形態１の場合より遅延時間を短縮することができる。
この発明は、各基地局の無線送信タイミングの同期をとる必要がある列車無線等の移動体通信無線システムの中央装置及び基地局に利用することができる。
１ 中央装置
２ 基地局
２ 基地局
Claims (4)
- 中央装置と複数の基地局とがループを構成して接続される無線システムにおける基地局間同期方式であって、
上記中央装置は上記複数の基地局に対し二つの接続回線にて基準タイミング信号を各々送信し、
上記基地局は受信した上記基準タイミング信号に基づき無線送信タイミングを決定し、この無線送信タイミングに従い移動局へ無線送信データを送信する
よう構成したことを特徴とする基地局間同期方式。 - 移動局へ無線送信データを送信する無線送信部と、
中央装置が送信した基準タイミング信号を当該中央装置との二つの接続回線にて各々受信する中央装置送信データ受信部と、
この中央装置送信データ受信部の受信した二つの上記基準タイミング信号に基づき上記無線送信部から送信する無線送信データの送信タイミングを生成する無線送信タイミング生成部と
を備えたことを特徴とする基地局。 - 遅延補正基準値を設定する遅延補正基準値設定部を備え、
無線送信タイミング生成部は、中央装置送信データ受信部の受信した基準タイミング信号と上記遅延補正基準値設定部に設定した上記遅延補正基準値とに基づき無線送信部から送信する無線送信タイミングを生成する
ことを特徴とする請求項２記載の基地局。 - 中央装置から送信される遅延補正基準値を受信する遅延補正基準値受信部を備え、
無線送信タイミング生成部は、中央装置送信データ受信部の受信した基準タイミング信号と上記遅延補正基準値受信部の受信した遅延補正基準値とに基づき無線送信部から送信する無線送信タイミングを生成する
ことを特徴とする請求項２記載の基地局。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007131443A JP2008288844A (ja) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | 基地局間同期方式及び基地局 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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| JP2007131443A Pending JP2008288844A (ja) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | 基地局間同期方式及び基地局 |
Country Status (1)
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2007
- 2007-05-17 JP JP2007131443A patent/JP2008288844A/ja active Pending
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