JP2009171228A - 基準信号発生器、基地局システム及び信号伝送方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基地局装置に基準信号を安定して送信することができる基準信号発生器を提供する。
【解決手段】基地局装置同士の無線信号の送信タイミングを一致させるのに使用される基準信号を基地局装置に送信する。基準信号をそれぞれ取得する二つ取得部7,11と、基準信号が信頼できるか否かの状態を検知する検知部9と、選択部10とを備えている。選択部10は、検知部9による検知結果に応じて二つの取得部7,11がそれぞれ取得する基準信号の内から、使用する基準信号を選択して基地局装置2に送信する。
【選択図】図3
【解決手段】基地局装置同士の無線信号の送信タイミングを一致させるのに使用される基準信号を基地局装置に送信する。基準信号をそれぞれ取得する二つ取得部7,11と、基準信号が信頼できるか否かの状態を検知する検知部9と、選択部10とを備えている。選択部10は、検知部9による検知結果に応じて二つの取得部7,11がそれぞれ取得する基準信号の内から、使用する基準信号を選択して基地局装置2に送信する。
【選択図】図3
Description
この発明は、基準信号発生器、基地局システム及び信号伝送方法に関する。
基地局装置と通信端末との間で行なわれる無線通信の方式として、一つの周波数を時分割して送信受信を行なう時分割復信(TDD;Time Division Duplex)方式がある。この方式では、複数の基地局装置同士の無線信号の送受信タイミングを同期させる必要がある。これは、基地局装置同士で送受信タイミングが不一致であると、基地局装置は、通信端末からの無線信号の他に、他の基地局装置が送信した無線信号を受信してしまうためである。すなわち、送受信タイミングに不一致が生じていると受信干渉が発生し、安定した通信が行なわれないためである。
TDD方式が用いられた通信システムとしてPHS(Personal Handy-phone System)がある。このPHSでは、ある基地局装置が、他の基地局装置が送信した無線信号を受信することによって、基地局装置同士で送信タイミングを同期する方法が採用されている。
また、他の通信システムとしてCDMA(Code Division Multiple Access)による移動体電話システムがあり、この場合、複数の基地局装置同士で拡散コードを同期させる必要がある。
このような基地局装置から送信する無線信号の位相を同期させる技術として、衛星から送信された信号を基準とするものがある(例えば、特許文献1参照)。具体的には、例えばGPS(Global Positioning System)が利用されている。GPS受信器は、GPS衛星からの信号に基づいて1秒毎のパルス(1PPS:1Pulse Per Second)と、10MHzのクロック信号とを正確に出力することができる。そこで、各基地局装置は、GPS受信器から1PPSの信号を受信し、送信フレームの送信開始をこの1PPSの立ち上がりと同期させることで、基地局装置同士の送信タイミングを一致させることが可能となる。また、10MHzのクロック信号は、基地局装置において無線周波数の原発振周波数として使用される。
また、他の通信システムとしてCDMA(Code Division Multiple Access)による移動体電話システムがあり、この場合、複数の基地局装置同士で拡散コードを同期させる必要がある。
このような基地局装置から送信する無線信号の位相を同期させる技術として、衛星から送信された信号を基準とするものがある(例えば、特許文献1参照)。具体的には、例えばGPS(Global Positioning System)が利用されている。GPS受信器は、GPS衛星からの信号に基づいて1秒毎のパルス(1PPS:1Pulse Per Second)と、10MHzのクロック信号とを正確に出力することができる。そこで、各基地局装置は、GPS受信器から1PPSの信号を受信し、送信フレームの送信開始をこの1PPSの立ち上がりと同期させることで、基地局装置同士の送信タイミングを一致させることが可能となる。また、10MHzのクロック信号は、基地局装置において無線周波数の原発振周波数として使用される。
このように、基地局装置は、GPS受信器から1PPSの信号を基準信号として受信可能であり、この基準信号に基づいて送信タイミングを同期させる処理を行なっている。
しかし、GPS受信器の故障や、GPS受信器のアンテナに氷雪が付着する等の不具合が発生すると、GPS受信器は正確な基準信号を取得することができず、これにより、基地局装置同士の送信タイミングを一致させることができなくなる。
特に、基地局装置同士が近接して設けられている場合で、図6に示しているように、基地局装置A,B同士で送信タイミングにずれが生じていると干渉が発生する(干渉が生じている時間帯をnで示している)。このように干渉が生じると、端末から基地局装置への上り通信の途絶が頻繁に発生し、システム全体のスループットが大幅に低下してしまう。
そこで、本発明は、基地局装置に基準信号を安定して送信することができる基準信号発生器、この基準信号発生器を備えた基地局システム、及び、信号伝送方法を提供することを目的とする。
しかし、GPS受信器の故障や、GPS受信器のアンテナに氷雪が付着する等の不具合が発生すると、GPS受信器は正確な基準信号を取得することができず、これにより、基地局装置同士の送信タイミングを一致させることができなくなる。
特に、基地局装置同士が近接して設けられている場合で、図6に示しているように、基地局装置A,B同士で送信タイミングにずれが生じていると干渉が発生する(干渉が生じている時間帯をnで示している)。このように干渉が生じると、端末から基地局装置への上り通信の途絶が頻繁に発生し、システム全体のスループットが大幅に低下してしまう。
そこで、本発明は、基地局装置に基準信号を安定して送信することができる基準信号発生器、この基準信号発生器を備えた基地局システム、及び、信号伝送方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するための本発明は、基地局装置同士の無線信号の送信タイミングを一致させるのに使用される基準信号を基地局装置に送信する基準信号発生器であって、前記基準信号をそれぞれ取得する複数の取得部と、前記基準信号が信頼できるか否かの状態を検知する検知部と、前記検知部による検知結果に応じて複数の前記取得部がそれぞれ取得する前記基準信号の内から使用する基準信号を選択して前記基地局装置に送信する選択部とを備えているものである。
この基準信号発生器によれば、検知部は基準信号が信頼できるか否かの状態を検知し、選択部は、この基準信号の状態に応じて、複数の取得部がそれぞれ取得する基準信号の内から使用する基準信号を選択して基地局装置に送信するので、一の取得部が取得する基準信号が信頼できない状態にあっても、検知部がこれを検知することにより、選択部は他の取得部が取得する基準信号を選択してこれを基地局装置に送信することができる。このように、基準信号を基地局装置に安定して送信することができる。
この基準信号発生器によれば、検知部は基準信号が信頼できるか否かの状態を検知し、選択部は、この基準信号の状態に応じて、複数の取得部がそれぞれ取得する基準信号の内から使用する基準信号を選択して基地局装置に送信するので、一の取得部が取得する基準信号が信頼できない状態にあっても、検知部がこれを検知することにより、選択部は他の取得部が取得する基準信号を選択してこれを基地局装置に送信することができる。このように、基準信号を基地局装置に安定して送信することができる。
また、前記基準信号発生器は、前記複数の取得部として、GPS信号に基づいて主とする前記基準信号を取得する第一取得部と、ネットワーク回線を介して副とする前記基準信号を取得する第二取得部とを備え、前記検知部は、主とする前記基準信号が信頼できるか否かの状態を検知し、前記選択部は、前記検知部による検知結果に応じて、使用する基準信号を、主とする前記基準信号から副とする前記基準信号へ切り替え、副とする前記基準信号を送信するのが好ましい。
これによれば、第一取得部が取得している基準信号を主として基地局装置へ送信することで、基地局装置同士で無線信号の送信タイミングを一致させることができる。そして、この主とする前記基準信号が信頼できない状態にあっても、検知部がこれを検知することにより、選択部は、使用する基準信号を、主とする前記基準信号から副とする前記基準信号へ切り替え、副とする前記基準信号を送信することができる。これにより、基地局装置は、副とする前記基準信号に基づいて基地局装置同士の送信タイミングを一致させることができる。
これによれば、第一取得部が取得している基準信号を主として基地局装置へ送信することで、基地局装置同士で無線信号の送信タイミングを一致させることができる。そして、この主とする前記基準信号が信頼できない状態にあっても、検知部がこれを検知することにより、選択部は、使用する基準信号を、主とする前記基準信号から副とする前記基準信号へ切り替え、副とする前記基準信号を送信することができる。これにより、基地局装置は、副とする前記基準信号に基づいて基地局装置同士の送信タイミングを一致させることができる。
また、この基準信号発生器において、前記ネットワーク回線は、上位ネットワークから前記基地局装置へ通信データを送信する回線であるのが好ましい。
これによれば、上位ネットワークから基地局装置へ通信データを送信する回線を、副となる前記基準信号を前記第二取得部が取得するための前記ネットワーク回線としていることから、副となる前記基準信号を取得するために新たなネットワーク回線を別途設ける必要がない。
これによれば、上位ネットワークから基地局装置へ通信データを送信する回線を、副となる前記基準信号を前記第二取得部が取得するための前記ネットワーク回線としていることから、副となる前記基準信号を取得するために新たなネットワーク回線を別途設ける必要がない。
また、本発明の基地局システムは、前記基準信号発生器と、この基準信号発生器から受信した前記基準信号に基づいて基地局装置同士で送信タイミングを一致させて無線信号を送信する基地局装置とを備えたものである。
これによれば、基準信号発生器は、基準信号を基地局装置に安定して送信することができることから、基地局装置は、この基準信号に基づいて基地局装置同士の送信タイミングを一致させることができる。
これによれば、基準信号発生器は、基準信号を基地局装置に安定して送信することができることから、基地局装置は、この基準信号に基づいて基地局装置同士の送信タイミングを一致させることができる。
また、本発明は、基地局装置同士の無線信号の送信タイミングを一致させるのに使用される基準信号を基地局装置に送信する信号伝送方法であって、異なる伝送路を介してそれぞれ受信した信号に基づいて前記基準信号を複数について取得可能であり、前記基準信号が信頼できるか否かの状態を検知し、この検知結果に応じて、複数について取得可能である前記基準信号の内から使用する基準信号を選択して前記基地局装置に送信する方法である。
これによれば、異なる伝送路を介してそれぞれ受信した信号に基づいて、複数の基準信号を取得していることから、一の伝送路に不具合が生じも、他の伝送路から受信した信号に基づいて基準信号を取得することができる。
また、基準信号の状態に応じて、複数について取得可能である基準信号の内から使用する基準信号を選択して基地局装置に送信するので、取得する一の基準信号が信頼できない状態にあっても、他の基準信号を選択して基地局装置に送信することができる。このように、基準信号を基地局装置に安定して送信することができる。
これによれば、異なる伝送路を介してそれぞれ受信した信号に基づいて、複数の基準信号を取得していることから、一の伝送路に不具合が生じも、他の伝送路から受信した信号に基づいて基準信号を取得することができる。
また、基準信号の状態に応じて、複数について取得可能である基準信号の内から使用する基準信号を選択して基地局装置に送信するので、取得する一の基準信号が信頼できない状態にあっても、他の基準信号を選択して基地局装置に送信することができる。このように、基準信号を基地局装置に安定して送信することができる。
本発明に係る基準信号発生器及び信号伝送方法によれば、取得する基準信号が信頼できない状態にあっても、他の取得部が取得する基準信号を選択して基地局装置に送信することができる。このように、基準信号を基地局装置に安定して送信することができる。
そして、本発明に係る基地局システムによれば、基地局装置は、基準信号を安定して受信することができるので、基地局装置同士で無線信号の送信タイミングを一致させることができる。これにより、基地局装置同士による干渉を防止することができ、端末との間で安定した通信を行なうことができる。
そして、本発明に係る基地局システムによれば、基地局装置は、基準信号を安定して受信することができるので、基地局装置同士で無線信号の送信タイミングを一致させることができる。これにより、基地局装置同士による干渉を防止することができ、端末との間で安定した通信を行なうことができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[通信システムの全体構成について]
図1は、モバイルWiMAXにおける通信システムの全体構成を示している。この通信システムは、複数の基地局装置(BS;Base Station)2と、この基地局装置2の通信相手となる移動端末などの端末(MS;Mobile Station)1と、アクセス制御装置となるASN−GW(Access Service Network Gateway)3とを備えている。通常、複数の基地局装置2が、ASN−GW3に接続されている。また、ASN−GW3は、インターネットやその他のネットワークなどの上位ネットワークNに接続されている。そして、上位ネットワークNから端末1へ送信される情報は、ASN−GW3を経由して、基地局装置2から端末1へ無線信号として送信されることになる。
[通信システムの全体構成について]
図1は、モバイルWiMAXにおける通信システムの全体構成を示している。この通信システムは、複数の基地局装置(BS;Base Station)2と、この基地局装置2の通信相手となる移動端末などの端末(MS;Mobile Station)1と、アクセス制御装置となるASN−GW(Access Service Network Gateway)3とを備えている。通常、複数の基地局装置2が、ASN−GW3に接続されている。また、ASN−GW3は、インターネットやその他のネットワークなどの上位ネットワークNに接続されている。そして、上位ネットワークNから端末1へ送信される情報は、ASN−GW3を経由して、基地局装置2から端末1へ無線信号として送信されることになる。
図2は本発明の基地局システムが備えている基地局装置2の概略を説明しているブロック図である。基地局装置2は、イーサネット(登録商標)回線が使用され、インターネット等の前記上位ネットワークNと接続されている。なお、このネットワークNには、図示していないが多数の基地局装置2が接続されている。さらに、このネットワークNには、基地局システムが備えているIEEE1588仕様のマスタ装置6が接続されている。このマスタ装置6の機能は後に説明する。
[基地局装置2について]
各基地局装置2は、複数(図2では三つ)のセクタ装置4a,4b,4cと、ネットワークNの中継器であるレイヤ2スイッチ13とを備えている。
前記セクタ装置4a,4b,4cのそれぞれは、図示していないが、アンテナを有しており、一つの基地局装置2において、各アンテナは他のアンテナと異なる指向性を有するようにして設置されている。これら三つのアンテナ(三つのセクタ装置4a,4b,4c)によって、三つのセクタに分割された一つの通信エリアが得られる。
前記レイヤ2スイッチ13は、データの行き先を判断して転送を行なうことができ、従来知られているものを採用することができる。
各基地局装置2は、複数(図2では三つ)のセクタ装置4a,4b,4cと、ネットワークNの中継器であるレイヤ2スイッチ13とを備えている。
前記セクタ装置4a,4b,4cのそれぞれは、図示していないが、アンテナを有しており、一つの基地局装置2において、各アンテナは他のアンテナと異なる指向性を有するようにして設置されている。これら三つのアンテナ(三つのセクタ装置4a,4b,4c)によって、三つのセクタに分割された一つの通信エリアが得られる。
前記レイヤ2スイッチ13は、データの行き先を判断して転送を行なうことができ、従来知られているものを採用することができる。
図3は、セクタ装置4aと、基地局システムが備えている基準信号発生器30とを説明しているブロック図である。なお、図2に示した三つのセクタ装置4a,4b,4cのそれぞれは構成が同じであり、図3では、第一のセクタ装置4aを代表として示している。
セクタ装置4aは、イーサネットトランシーバ14を介して前記レイヤ2スイッチ13と接続されており、セクタ装置4aはネットワークNとの間で通信データ(アップリンクデータ及びダウンリンクデータ)の送受信が行なわれる。
セクタ装置4aは、イーサネットトランシーバ14を介して前記レイヤ2スイッチ13と接続されており、セクタ装置4aはネットワークNとの間で通信データ(アップリンクデータ及びダウンリンクデータ)の送受信が行なわれる。
セクタ装置4aはネットワークNからの通信データに基づいて送信データ及び送信フレームを生成する送信データ生成部16aと、端末1(図1参照)から受信した受信データを生成する受信データ生成部16bとを有している。このセクタ装置4aは、図3に示しているように、変調器、復調器、アンプ、ミキサ等を有しており、これにより、セクタ装置4aは、端末1(図1参照)に対して無線信号を生成し送信するように構成されている。なお、セクタ装置4aの構成は図示したもの以外であってもよい。
[基準信号発生器30について]
基準信号発生器30は基地局装置2毎に設置されている。すなわち、基地局装置2のそれぞれは例えば建物の屋上に設置されており、この屋上に基準信号発生器30も設置されている。基準信号発生器30は、基準信号をセクタ装置4a,4b,4cにそれぞれ送信する(基地局装置2に送信する)ものである。前記基準信号は、基地局装置2同士の無線信号の送信タイミングを一致させるのに使用される信号であり、詳しくは後に説明する。
基準信号発生器30は基地局装置2毎に設置されている。すなわち、基地局装置2のそれぞれは例えば建物の屋上に設置されており、この屋上に基準信号発生器30も設置されている。基準信号発生器30は、基準信号をセクタ装置4a,4b,4cにそれぞれ送信する(基地局装置2に送信する)ものである。前記基準信号は、基地局装置2同士の無線信号の送信タイミングを一致させるのに使用される信号であり、詳しくは後に説明する。
基準信号発生器30は、前記基準信号をそれぞれ取得可能である複数の取得部として、GPS受信器(第一取得部)11と、IEEE1588仕様のスレーブ装置(第二取得部)7とを備えている。さらに、基準信号発生器30は、前記基準信号が信頼できるか否かの状態を検知する検知部9と、GPS受信器11とスレーブ装置7とがそれぞれ取得する前記基準信号の内から使用する基準信号を選択して基地局装置2に送信する選択部10とを備えている。
前記GPS受信器11は、図示していないがGPSアンテナを有しており、GPS衛星から受信した信号を処理するものであり、従来知られているものを採用することができる。GPS受信器11は、GPS衛星から受信した信号に基づいて、基地局装置2(セクタ装置4a)が原発振周波数として使用する周波数信号S1と、基地局装置2(セクタ装置4a)が基地局装置同士の無線信号の送信タイミングを一致させるために使用する前記基準信号とを生成する。以下、この基準信号に符号S2を付して説明する。
前記周波数信号S1は、セクタ装置4a,4b,4cが無線周波数の原発振周波数としてそれぞれ使用する高周波の信号であり、具体的には、10MHzのクロック信号である。この10MHzのクロック信号を受信したセクタ装置4a,4b,4cは、当該クロック信号を基準周波数としてPLL方式により所望の周波数を生成することができる。
前記基準信号S2は、セクタ装置4a,4b,4cが使用する低周波の信号であり、具体的には、1秒毎のパルス信号(以下、1PPS信号という;1Pulse Per Second)である。この1PPS信号を受信したセクタ装置4a,4b,4cは、前記のとおり送信データ及び送信フレームを生成すると共に、送信フレームの送信開始時刻を前記1PPS信号のパルスの立ち上がりと同期させることにより、セクタ装置同士の送信タイミングを一致させる処理を行なうことができる。
また、図外にある別の基地局装置2についても同様の基準信号発生器30が接続されており、この基準信号発生器30についても前記GPS受信器11を備えていることから、当該別の基地局装置2(この基地局装置2が備えているセクタ装置4a,4b,4c)もGPS受信器11から基準信号S2として1PPS信号を得ることができる。
これにより、複数配設されている基地局装置2は、基準信号S2となる1PPS信号を同じ位相でそれぞれ取得することができ、この基準信号S2に基づいて、基地局装置同士で送信タイミングを一致させて無線信号を端末1(図1参照)に対して送信することができる。
これにより、複数配設されている基地局装置2は、基準信号S2となる1PPS信号を同じ位相でそれぞれ取得することができ、この基準信号S2に基づいて、基地局装置同士で送信タイミングを一致させて無線信号を端末1(図1参照)に対して送信することができる。
前記スレーブ装置7は、前記マスタ装置6とネットワークN上で繋がっている。スレーブ装置7は、マスタ装置6の時計と同期するように構成されている。なお、マスタ装置6は、クロック源20から1秒毎のパルス信号(1PPS信号)を取得することができる。このクロック源20はGPS受信器(第2GPS受信器という)とすることができるが、この第二GPS受信器は、前記基地局装置2と共に設置されている前記GPS受信器(第一GPS受信器)11とは別のものである。第二GPS受信器はマスタ装置6と共にネットワーク上の任意の場所に設置されている。マスタ装置6及びスレーブ装置7はIEEE1588に準拠するものであり従来知られているものを採用することができる。
そして、スレーブ装置7は、マスタ装置6からネットワークNを介して同期信号を受信することにより、当該マスタ装置6と同期することができる。すなわちスレーブ装置7は、マスタ装置6と同期している1PPS信号を取得することができる。スレーブ装置7が取得したこの1PPS信号が、基地局装置2同士の無線信号の送信タイミングを一致させるのに使用される基準信号となる。以下、この基準信号に符号S3を付して説明する。
基準信号発生器30は、基地局装置同士の送信タイミングを一致させるのに使用される基準信号S2,S3をそれぞれ取得する二つの取得部として、GPS受信器11とスレーブ装置7とを備えた構成となる。GPS受信器11は、GPS衛星から無線でGPS信号を直接受信し、このGPS信号に基づいて主とする基準信号S2(以下、主基準信号S2という)を取得する。一方、スレーブ装置7は、マスタ装置6からネットワーク回線(イーサネット回線)を介して同期信号を受信し、この同期信号に基づいて副とする基準信号S3(以下、副基準信号S3という)を取得する。
このように、二つの取得部であるGPS受信器11とスレーブ装置7とは、それぞれ異なる伝送路を介して受信した信号に基づいて、主基準信号S2と副基準信号S3とを取得する。なお、第二の取得部であるスレーブ装置7を同期させるためにマスタ装置6が取得する1PPSの信号と、第一の取得部であるGPS受信器11が取得する1PPS信号とは、共にGPS衛星からの信号に基づくものであることから、同じ位相としてそれぞれ取得される。
また、基準信号発生器30は、CPU及び記憶部を有しているプログラマブルなマイコンを備えている。この記憶部に所定の各機能を実行するプログラムが格納されており、マイコンは、このプログラムが実行する機能部として前記検知部9を有している。
検知部9は、第一の取得部であるGPS受信器11と、第二の取得部であるスレーブ装置7との内の少なくとも一方が取得している基準信号が信頼できるか否かの状態を検知することができるように構成されている。検知部9は、GPS受信器11からの主基準信号S2及び(又は)スレーブ装置7からの副基準信号S3を受信することができ、GPS受信器11からの主基準信号S2の途切れ及び(又は)スレーブ装置7及び副基準信号S3の途切れを検知することができる。
さらに説明すると、GPS受信器11からの主基準信号S2が信頼できる状態にあるか信頼できない状態にあるかを検知する方法は、GPS受信器11からの状態信号(異常アラーム信号)を監視することにより行なうことができる。例えば、GPS受信器11においてGPS信号から基準信号の抽出ができない場合、抽出した基準信号の周波数が安定していない場合、又は、基準信号が断続している場合など、送信タイミングの同期処理を行なわせるために不充分である場合に、基準信号が信頼できない状態にあると判断することができる。また、スレーブ装置7からの副基準信号S3が信頼できるか否かの状態を検知する方法も、同様に行なうことができる。
これにより、検知部9は、GPS受信器11及びスレーブ装置7における基準信号の取得状態を検知することができる。そして、検知部9は、検知結果の信号(正常信号又は以上信号)を前記選択部10へ送信することができる。
検知部9は、第一の取得部であるGPS受信器11と、第二の取得部であるスレーブ装置7との内の少なくとも一方が取得している基準信号が信頼できるか否かの状態を検知することができるように構成されている。検知部9は、GPS受信器11からの主基準信号S2及び(又は)スレーブ装置7からの副基準信号S3を受信することができ、GPS受信器11からの主基準信号S2の途切れ及び(又は)スレーブ装置7及び副基準信号S3の途切れを検知することができる。
さらに説明すると、GPS受信器11からの主基準信号S2が信頼できる状態にあるか信頼できない状態にあるかを検知する方法は、GPS受信器11からの状態信号(異常アラーム信号)を監視することにより行なうことができる。例えば、GPS受信器11においてGPS信号から基準信号の抽出ができない場合、抽出した基準信号の周波数が安定していない場合、又は、基準信号が断続している場合など、送信タイミングの同期処理を行なわせるために不充分である場合に、基準信号が信頼できない状態にあると判断することができる。また、スレーブ装置7からの副基準信号S3が信頼できるか否かの状態を検知する方法も、同様に行なうことができる。
これにより、検知部9は、GPS受信器11及びスレーブ装置7における基準信号の取得状態を検知することができる。そして、検知部9は、検知結果の信号(正常信号又は以上信号)を前記選択部10へ送信することができる。
選択部10は、前記検知部9による検知結果の信号を受信すると、その信号に応じて、二つの取得部であるGPS受信器11及びスレーブ装置7がそれぞれ取得する主基準信号S2及び副基準信号S3の内から、送信タイミングを一致させるために使用させる基準信号を選択して、セクタ装置4a,4b,4cへそれぞれ送信する(基地局装置2へ送信する)ことができるように構成されている。具体的には、選択部10は切り換え器(スイッチ)を有しており、基準信号発生器30からセクタ装置4aへ送信する基準信号を切り替えることができる。
そして、GPS受信器11及びスレーブ装置7がそれぞれ取得した主基準信号S2及び副基準信号S3の内の一方を受信したセクタ装置4aは、当該信号(S2又はS3)に基づいて、基地局装置同士の無線信号の送信タイミングを一致させる処理(以下、同期処理という)を行なう機能を有している。つまり、セクタ装置4aは、生成した送信フレームの送信開始時刻を1PPS信号である前記基準信号(S2又はS3)のパルスの立ち上がりと同期させることにより、基地局装置同士の送信タイミングを一致させる処理を行なうことができる。
[基地局システムが行なう処理について]
以上のように構成された基地局システムにおいて行なわれる処理について説明する。
基準信号発生器30は基準信号を基地局装置2(セクタ装置4a,4b,4cのそれぞれ)に送信する。この基準信号発生器30による信号伝送方法は、基準信号発生器30が、異なる伝送路を介してそれぞれ受信した信号に基づいて基準信号を複数について取得可能であり、取得するこの基準信号が信頼できるか否かの状態を検知し、この検知結果に応じて複数について取得可能である前記基準信号S2,S3の内から使用する基準信号を選択して基地局装置2に送信することにより行なわれる。そして、基準信号を受信した基地局装置2は、当該基準信号に基づいて、基地局装置同士の無線信号の送信タイミングを一致させ、端末1(図1)に対して信号を送信する。
以上のように構成された基地局システムにおいて行なわれる処理について説明する。
基準信号発生器30は基準信号を基地局装置2(セクタ装置4a,4b,4cのそれぞれ)に送信する。この基準信号発生器30による信号伝送方法は、基準信号発生器30が、異なる伝送路を介してそれぞれ受信した信号に基づいて基準信号を複数について取得可能であり、取得するこの基準信号が信頼できるか否かの状態を検知し、この検知結果に応じて複数について取得可能である前記基準信号S2,S3の内から使用する基準信号を選択して基地局装置2に送信することにより行なわれる。そして、基準信号を受信した基地局装置2は、当該基準信号に基づいて、基地局装置同士の無線信号の送信タイミングを一致させ、端末1(図1)に対して信号を送信する。
具体例を図3と図4とにより説明する。図4は、基準信号発生器30の機能を説明するフロー図である。
各基地局装置2において、当該基地局装置2と同じ場所に設置されたGPS受信器11は、GPS信号に基づいて主基準信号S2を取得する(図4のステップS1)。さらに、スレーブ装置7は、前記基地局装置2とは別の設置場所に設置されたマスタ装置6とイーサネット回線を介して通信を行い、スレーブ装置7は、副基準信号S3を取得することができる。
各基地局装置2において、当該基地局装置2と同じ場所に設置されたGPS受信器11は、GPS信号に基づいて主基準信号S2を取得する(図4のステップS1)。さらに、スレーブ装置7は、前記基地局装置2とは別の設置場所に設置されたマスタ装置6とイーサネット回線を介して通信を行い、スレーブ装置7は、副基準信号S3を取得することができる。
前記検知部9は、GPS受信器11が出力している主基準信号S2が信頼できるか否かの状態を検知する(例えばGPS受信器11の状態信号を検知する)ことにより、GPS受信器11における受信状態を検知する(図4のステップS2)。検知部9は、主基準信号S2が信頼できる(GPS受信器11の状態信号が正常である)と検知すると(正常であると判定すると)、検知結果の信号として正常信号を選択部10へ送信する。一方、検知部9は、主基準信号S2が信頼できない(GPS受信器11の状態信号が異常である)と検知すると(異常であると判定すると)、検知結果の信号として異常信号を選択部10へ送信する。
そして、前記選択部10は、検知結果の信号を受信すると、基地局装置2(セクタ装置4a)で行なわれる前記同期処理において使用させる基準信号を、前記主基準信号S2から、スレーブ装置7が取得することができる副基準信号S3へと切り替えるか否かの判定を行なう(図4のステップS3)。
具体的に説明すると、検知部9が正常信号を選択部10へ送信し、選択部10がこの正常信号を受信すると、選択部10はスイッチをGPS受信器11側(図3の接点a側)に維持することによって、GPS受信器11から主基準信号S2をセクタ装置4aへ送信する(図4のステップS4)。
具体的に説明すると、検知部9が正常信号を選択部10へ送信し、選択部10がこの正常信号を受信すると、選択部10はスイッチをGPS受信器11側(図3の接点a側)に維持することによって、GPS受信器11から主基準信号S2をセクタ装置4aへ送信する(図4のステップS4)。
一方、検知部9が異常信号を選択部10へ送信し、選択部10がこの異常信号を受信すると、選択部10はスイッチをスレーブ装置7側(図3の接点b側)へ切り替え、スレーブ装置7から副基準信号S2をセクタ装置4aへ送信する(図4のステップS5)。
例えば基地局装置2と共に設置されているGPS受信器11のアンテナに氷雪が付着することで、GPS受信器11がGPS信号を受信することができず、主基準信号S2を取得することができなくなると、検知部9は主基準信号S2が途絶したことを検知することができ、選択部10は、前記同期処理で使用する基準信号を取得する取得部を、GPS受信器11からスレーブ装置7へと切り替える。
例えば基地局装置2と共に設置されているGPS受信器11のアンテナに氷雪が付着することで、GPS受信器11がGPS信号を受信することができず、主基準信号S2を取得することができなくなると、検知部9は主基準信号S2が途絶したことを検知することができ、選択部10は、前記同期処理で使用する基準信号を取得する取得部を、GPS受信器11からスレーブ装置7へと切り替える。
前記スレーブ装置7が副基準信号S3を取得するためのマスタ装置6のクロック源(前記第2GPS受信部)は、見晴らしが良く、また、氷雪などの影響を受けにくい環境(場所)に設置されている。このため、基地局装置2と共に設置されているGPS受信器11が前記のとおり氷雪によって主基準信号S2を取得することができない場合であっても、これとは関係なくスレーブ装置7は副基準信号S3を取得することができる。
以上の実施形態による基地局装置2によれば、GPS受信器11が取得している主基準信号S2を主として使用することで、基地局装置同士で無線信号の送信タイミングを一致させることができる。そして、この主とする主基準信号S2のレベルが低下した場合(主基準信号S2の信頼性が低下した場合)でも又は主基準信号S2が途絶えた場合でも、検知部9がこれを検知することにより、選択部10は、前記同期処理で使用させる基準信号を、主とする主基準信号S2から、スレーブ装置7が取得する副基準信号S3へ切り替える。これにより、基地局装置2は前記副基準信号S3に基づいた同期処理を行い、また、これとは別の基地局装置2は主基準信号S2(又は同様の切り替えが行なわれた副基準信号S3)に基づいて同期処理を行い、基地局装置同士の送信タイミングを一致させることができる。
このように、本発明の基準信号発生器30では、基地局装置2へ基準信号を送信するために、スレーブ装置7がGPS受信器11のバックアップ装置として使用される。
このように、本発明の基準信号発生器30では、基地局装置2へ基準信号を送信するために、スレーブ装置7がGPS受信器11のバックアップ装置として使用される。
以上より、一つの基地局装置2と共に設置されているGPS受信器11に不具合が発生し主基準信号S1が取得されなくても、スレーブ装置7が得た副基準信号S3を当該基地局装置2は使用することができる。この結果、基地局装置同士の無線信号の送信タイミングを一致させたままとすることができ、基地局装置同士による干渉が防止され、この一つの基地局装置2における不具合を、通信システム全体に影響を生じさせない。
また、モバイルWiMAXにおける通信システムにおいて、各基地局装置2は、端末1との間で所定の情報通信を行なうために、バックボーン回線としてイーサネット回線を使用しており、上位ネットワークNと既に接続されている。そして、この通信システムでは、スレーブ装置7が副基準信号S3を取得するために使用されるネットワーク回線として、上位ネットワークNから前記セクタ装置4aへ通信データを送信する回線が使用されている。このため、副となる副基準信号S3を取得するために新たなネットワーク回線を別途設ける必要がない。すなわち、新たなネットワーク回線を設けなくても、スレーブ装置7を前記バックアップ装置として簡単に得ることができる。さらに、マスタ装置6は、ネットワーク上の任意の場所に設置すればよく、既設の基地局システム側に、マスタ装置6及びスレーブ装置7を容易に追加することができる。
また、本発明は、図示した形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであっても良い。前記実施形態では、GPS受信器11をメイン装置とし、スレーブ装置7をバックアップ装置として説明したが、スレーブ装置7をメイン装置とし、GPS受信器11をバックアップ装置としてもよい。この場合における基準信号発生器30の機能を説明するフロー図は、図5である。
また、各基地局装置2において、三つのセクタ装置4a,4b,4cが一つのGPS受信器11を共用している場合を説明したが、各セクタ装置がGPS受信器11を有していても良い。
また、前記実施の形態では、ネットワークから基準信号を取得する手段を、IEEE1588による構成として説明したが、これに限らず他のものであってもよい。
また、各基地局装置2において、三つのセクタ装置4a,4b,4cが一つのGPS受信器11を共用している場合を説明したが、各セクタ装置がGPS受信器11を有していても良い。
また、前記実施の形態では、ネットワークから基準信号を取得する手段を、IEEE1588による構成として説明したが、これに限らず他のものであってもよい。
1:端末、2:基地局装置、3:ASN−GW、4a,4b,4c:セクタ装置、5:アンテナ、6:マスタ装置、7:スレーブ装置(第二取得部)、9:検知部、10:選択部
11:GPS受信器(第一取得部)、13:レイヤ2スイッチ、14:イーサネットトランシーバ、15:ラインドライバ、16a:送信データ生成部、16b:受信データ生成部、20:クロック源、30:基準信号発生器、S1:周波数信号、S2:基準信号(主基準信号)、S3:基準信号(副基準信号)
11:GPS受信器(第一取得部)、13:レイヤ2スイッチ、14:イーサネットトランシーバ、15:ラインドライバ、16a:送信データ生成部、16b:受信データ生成部、20:クロック源、30:基準信号発生器、S1:周波数信号、S2:基準信号(主基準信号)、S3:基準信号(副基準信号)
Claims (5)
- 基地局装置同士の無線信号の送信タイミングを一致させるのに使用される基準信号を基地局装置に送信する基準信号発生器であって、
前記基準信号をそれぞれ取得する複数の取得部と、前記基準信号が信頼できるか否かの状態を検知する検知部と、前記検知部による検知結果に応じて複数の前記取得部がそれぞれ取得する前記基準信号の内から使用する基準信号を選択して前記基地局装置に送信する選択部と、を備えていることを特徴とする基準信号発生器。 - 前記複数の取得部として、GPS信号に基づいて主とする前記基準信号を取得する第一取得部と、ネットワーク回線を介して副とする前記基準信号を取得する第二取得部とを備え、
前記検知部は、主とする前記基準信号が信頼できるか否かの状態を検知し、
前記選択部は、前記検知部による検知結果に応じて、使用する基準信号を、主とする前記基準信号から副とする前記基準信号へ切り替え、副とする前記基準信号を送信する請求項1に記載の基準信号発生器。 - 前記ネットワーク回線は、上位ネットワークから前記基地局装置へ通信データを送信する回線である請求項2に記載の基準信号発生器。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の基準信号発生器と、この基準信号発生器から受信した前記基準信号に基づいて基地局装置同士で送信タイミングを一致させて無線信号を送信する基地局装置と、を備えたことを特徴とする基地局システム。
- 基地局装置同士の無線信号の送信タイミングを一致させるのに使用される基準信号を基地局装置に送信する信号伝送方法であって、
異なる伝送路を介してそれぞれ受信した信号に基づいて前記基準信号を複数について取得可能であり、
前記基準信号が信頼できるか否かの状態を検知し、この検知結果に応じて、複数について取得可能である前記基準信号の内から使用する基準信号を選択して前記基地局装置に送信することを特徴とする信号伝送方法。
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JP2008007031A JP2009171228A (ja) | 2008-01-16 | 2008-01-16 | 基準信号発生器、基地局システム及び信号伝送方法 |
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JP2016005276A (ja) * | 2014-06-13 | 2016-01-12 | エルエヌビー カンパニー リミテッド | 基地局用基準信号供給装置 |
JP2016005152A (ja) * | 2014-06-18 | 2016-01-12 | Necエンジニアリング株式会社 | 基地局、無線同期システム及び無線同期方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000357988A (ja) * | 1999-06-16 | 2000-12-26 | Nec Corp | 基地局間同期方法とその基地局間同期装置 |
-
2008
- 2008-01-16 JP JP2008007031A patent/JP2009171228A/ja active Pending
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