JP2011124911A - 通信装置および通信装置の通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１つのＧＰＳがＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信できなくなっても、同期をとることができる通信装置および通信装置の同期方法を提供する。
【解決手段】 無線基地局３は、複数の無線基地局がリング状に接続された通信システムに含まれる。第１入出力部３４は、隣接する他の通信装置と接続される。第２入出力部３５は、隣接する別の他の通信装置と接続される。第１選択器３１は、第１入出力部３４および第２入出力部３５と接続し、第１入出力部３４または第２入出力部３５のいずれかを選択し、選択した方の入出力部で受信した基準信号を出力する。ＰＬＬ回路８５は、第１選択器３１から出力される基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する。
【選択図】図３

Description

本発明は、通信装置および通信装置の同期方法に関し、特に、複数の通信装置の間で同期を確立する技術に関する。

従来から、セル方式の無線通信システムにおいて、隣接するセル間での送受信タイミングの同期化をとることが知られている。より具体的には、あるセルにおける無線基地局とそのセルに含まれる端末装置との間の送受信タイミングを、隣接するセルにおける無線基地局とその隣接するセルに含まれる端末装置との間の送受信タイミングと一致させることで、隣接するセルの無線基地局と端末装置との間の干渉、および、端末装置間の干渉を抑制することができる。

このようなセル間での送受信タイミングの同期化を実現する一形態として、時刻情報を含む衛星からの信号を利用する構成が考えられる。現時点において、このような時刻情報を含む衛星からの信号の典型例としては、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号が知られている。すなわち、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳ受信機を各無線基地局に設けて、各無線基地局が共通のＧＰＳ信号に基づいて、送受信タイミングを同期化するものである。

しかしながら、精度の高い同期信号を生成するＧＰＳモジュールは、高価であるため、コストをより低減するために、複数の無線基地局が１つの独立したＧＰＳ受信機を共用する形態が考えられている。たとえば、特開２０００−２３２６８８号公報（特許文献１）には、各基地局が、ＧＰＳ受信機に結合されたシステムが開示されている。このシステムでは、ＧＰＳ受信機がＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信して、このＧＰＳ信号（基準信号）が複数の無線基地局での共通の時間的基準として用いられる。

特開２０００−２３２６８８号公報

しかしながら、特許文献１の形態では、複数の無線基地局が１つのＧＰＳ受信機を共用するため、そのＧＰＳ受信機がＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を捕捉できない状態となったときには、これら複数の無線基地局は、同期をとることができなくなる。

それゆえに、本発明の目的は、１つのＧＰＳ受信機がＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信できなくなっても、同期をとることができる通信装置および通信装置の同期方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、複数の通信装置が縦列またはリング状に接続された通信システムにおける通信装置であって、通信システムに含まれる１以上の他の通信装置のうちの少なくとも１つは、独立して基準信号が生成可能な同期源を含み、隣接する他の通信装置と接続された第１入出力部と、隣接する別の他の通信装置と接続された第２入出力部と、第１入出力部および第２入出力部と接続し、第１入出力部または第２入出力部のいずれかを選択し、選択した方の入出力部で受信した基準信号を出力する第１選択器と、第１選択器から出力される基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する同期回路とを備える。

好ましくは、通信装置は、さらに、基準信号を受信している入出力部と接続された隣接する他の通信装置へ基準信号の送信タイミングの補正を要求し、要求を受けた隣接する他の通信装置から送信タイミングの補正が完了した旨の応答を受信した場合に、要求を受けた隣接する他の通信装置と接続する入出力部を第１選択器に選択させる制御部を備える。

好ましくは、第１選択器は、送信タイミングの補正の応答の受信後に、選択した方の入出力部で受信したタイミングが補正された基準信号を出力し、同期回路は、送信タイミングの補正の応答の受信後に、第１選択器から出力されるタイミングが補正された基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する。

好ましくは、通信装置は、さらに、第１選択器から出力される信号を第１選択器で選択されていない方の入出力部へ供給する第２選択器を備える。

好ましくは、制御部は、送信タイミングの補正を要求した時から送信タイミングの補正の完了を通知されるまでの間、第１入出力部および第２入出力部からの基準信号の出力を停止させる。

好ましくは、通信装置は、さらに、第２選択器で選択した方の入出力部と接続された通信装置である受信側装置から基準信号の送信タイミングを補正する指示を受けて、送信する基準信号の送信タイミングを補正する補正器を備える。

好ましくは、補正器は、基準信号を送信したときに、受信側装置から折返されて送信されてくる基準信号を受信したタイミングを検出する検出回路と、受信側装置へ基準信号を送信したタイミングと、受信側装置から折返されて送信されてくる基準信号を受信したタイミングとの差に基づいて、複数の通信装置において、基準信号を受信するタイミングが同一となるように、基準信号を送信するタイミングを調整する調整部とを備える。

本発明は、複数の通信装置が縦列またはリング状に接続された通信システムにおける通信装置であって、基準信号を出力する基準信号源と、隣接する他の通信装置と接続された第１入出力部と、隣接する別の他の通信装置と接続された第２入出力部と、基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する同期回路と、基準信号源は、第１入出力部および第２入出力部に基準信号を供給する。

本発明は、複数の通信装置が縦列またはリング状に接続された通信システムにおける通信装置であって、通信システムに含まれる１以上の他の通信装置のうちの少なくとも１つは、独立して基準信号が生成可能な同期源を含み、基準信号を出力する基準信号源と、隣接する他の通信装置と接続された第１入出力部と、隣接する別の他の通信装置と接続された第２入出力部と、第１入出力部および第２入出力部と接続し、第１入出力部または第２入出力部の一方を選択または両方を非選択し、選択した方の入出力部で受信した基準信号を出力する第１選択器と、第１選択器の出力と、基準信号源の出力のいずれかを選択して出力する第２選択器と、第２選択器の出力に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する同期回路とを備え、第２選択器は、基準信号源が基準信号を生成している場合に、基準信号源の出力を選択して出力し、基準信号源が基準信号を生成していない場合に、第１選択器の出力を選択して出力する。

好ましくは、通信装置は、さらに、基準信号源が基準信号を生成していない場合に、基準信号を受信している入出力部と接続された隣接する他の通信装置へ基準信号の送信タイミングの補正を要求し、要求を受けた隣接する他の通信装置から送信タイミングの補正が完了した旨の応答を受信した場合に、要求を受けた隣接する他の通信装置と接続する入出力部を第１選択器に選択させる制御部を備える。

好ましくは、第１選択器は、送信タイミングの補正の応答の受信後に、選択した方の入出力部で受信したタイミングが補正された基準信号を出力し、同期回路は、送信タイミングの補正の応答の受信後に、第１選択器から出力されるタイミングが補正された基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する。

好ましくは、通信装置は、第２選択器から出力される信号を第１選択器で選択されていない方の入出力部へ供給する第３選択器を備える。

好ましくは、制御部は、送信タイミングの補正を要求した時から送信タイミングの補正の完了を通知されるまでの間、第１入出力部および第２入出力部からの基準信号の出力を停止させる。

好ましくは、通信装置は、さらに、第３選択器で選択した方の入出力部と接続された通信装置である受信側装置から基準信号の送信タイミングを補正する指示を受けて、送信する基準信号の送信タイミングを補正する補正器を備える。

好ましくは、補正器は、基準信号を送信したときに、受信側装置から折返されて送信されてくる基準信号を受信したタイミングを検出する検出回路と、受信側装置へ基準信号を送信したタイミングと、受信側装置から折返されて送信されてくる基準信号を受信したタイミングとの差に基づいて、複数の通信装置において、基準信号を受信するタイミングが同一となるように、基準信号を送信するタイミングを調整する調整部とを備える。

本発明は、複数の通信装置が縦列またはリング状に接続された通信システムにおける通信装置の通信方法であって、通信システムに含まれる１以上の他の通信装置のうちの少なくとも１つは、独立して基準信号が生成可能な同期源を含み、通信装置は、隣接する他の通信装置と接続された第１入出力部と、隣接する別の他の通信装置と接続された第２入出力部とを含み、通信方法は、第１入出力部または第２入出力部のいずれかを選択するステップと、選択された入出力部で受信した基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給するステップとを備える。

本発明は、複数の通信装置が縦列またはリング状に接続された通信システムにおける通信装置における通信方法であって、通信装置は、基準信号を出力する基準信号源と、隣接する他の通信装置と接続された第１入出力部と、隣接する別の他の通信装置と接続された第２入出力部とを含み、通信方法は、第１入出力部の出力信号または第２入出力部の出力信号の一方を選択または両方を非選択にする第１選択ステップと、第１選択ステップで選択で選択された出力信号と、基準信号源の出力信号のいずれかを選択する第２選択ステップと、第２選択ステップで選択された出力信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給するステップと、第２選択ステップは、基準信号源が基準信号を生成している場合に、基準信号源の出力を選択し、基準信号源が基準信号を生成していない場合に、第１選択ステップで選択された出力信号を選択するステップを含む。

本発明によれば、１つのＧＰＳがＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信できなくなっても、同期をとることができる。

本発明の第１実施形態の無線基地局システムの構成を表わす図である。 本発明の第１の実施形態の基準無線基地局の構成を表わす図である。 本発明の第１の実施形態の基準無線基地局の構成を表わす図である。 タイミング補正に関与する構成の詳細を表わす図である。 基準無線基地局と従属無線基地局の共通の動作手順を表わすフローチャートである。 図５のステップＳ４１１の詳細な手順を表わすフローチャートである。 図６のステップＳ３０１、Ｓ３０５で補正要求を受けた側の無線基地局の動作手順を表わすフローチャートである。 図７のステップＳ２０３の詳細な手順を表わすフローチャートである。 本発明の第２実施形態の基準無線基地局の構成を表わす図である。 本発明の第３実施形態の無線基地局システムの構成を表わす図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
（無線基地局システムの構成）
図１は、本発明の第１実施形態の無線基地局システムの構成を表わす図である。

図１を参照して、この無線基地局システムは、複数の無線基地局３−ａ，２−ａ，３−ｂ，２−ｂがリング状に接続される。各無線基地局は、隣接する他の無線基地局と同期信号用ケーブル６を通じて接続される。また、複数の無線基地局３−ａ，２−ａ，３−ｂ，２−ｂは、互いにイーサーネット５を通じて接続される。

基準無線基地局２−ａ，２−ｂは、自ら独立して、他の無線基地局との間の同期のための基準信号を生成する機能を有する無線基地局である。基準無線基地局２−ａ，２−ｂは、基準信号を生成するＧＰＳモジュールを有し、窓際に設置されたＧＰＳアンテナと接続される。

従属無線基地局３−ａ，３−ｂは、自ら独立しては、他の無線基地局との間の同期のための基準信号を生成することができない無線基地局である。従属無線基地局は、ＧＰＳモジュールを有さず、ＧＰＳアンテナと接続されない。

（基準無線基地局の構成）
図２は、本発明の第１の実施形態の基準無線基地局の構成を表わす図である。

図２を参照して、この基準無線基地局２は、ＧＰＳモジュール４１と、第入出力部４６と、第２入出力部４７と、第１選択器３９と、第２選択器４３と、第３選択器８３と、第１補正器４４と、第２補正器４５と、イーサーネット通信部４９と、制御部４８と、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路８４とを備える。

ＧＰＳモジュール４１は、ＧＰＳアンテナ２０で受信したＧＰＳ信号に基づいて、基準信号を生成して出力する。

第１入出力部４６は、同期信号用ケーブル６を介して隣接する他の通信装置と接続される。

第２入出力部４７は、同期信号用ケーブル６を介して別の他の通信装置と接続される。
第１選択器３９は、第１入出力部４６および第２入出力部４７と接続し、第１入出力部４６または第２入出力部４７のいずれか一方を選択または両方を非選択し、選択した方の入出力部で受信した基準信号を出力する。第１選択器３９は、送信タイミングの補正の応答の受信後には、選択した方の入出力部で受信したタイミングが補正された基準信号を出力する。

イーサーネット通信部４９は、制御部４８から出力される命令または応答をイーサーネット５を通じて、他の無線基地局へ送信する。また、イーサーネット通信部４９は、他の無線基地局からイーサーネット５を通じて命令または応答を受信し、制御部４８へ送る。

制御部４８は、ＧＰＳモジュール４１が基準信号を生成していない場合に、基準信号を受信している入出力部と接続された隣接する他の通信装置へ基準信号の送信タイミングの補正を要求し、要求を受けた隣接する他の通信装置から送信タイミングの補正が完了した旨の応答を受信した場合に、要求を受けた隣接する他の通信装置と接続する入出力部を第１選択器３９に選択させる。

制御部４８は、送信タイミングの補正を要求した時から送信タイミングの補正の完了を通知されるまでの間、第１入出力部４６および第２入出力部４７からの基準信号の出力を停止させる。

また、制御部４８は、第３選択器８３で選択した方の入出力部と接続された通信装置である受信側装置から基準信号の送信タイミングを補正する指示を受けたときに、第１補正器４４または第２補正器４５に、送信する基準信号の送信タイミングを補正させる。

第２選択器４３は、第１選択器３９の出力と、ＧＰＳモジュール４１の出力のいずれかを選択してＰＬＬ回路８４へ出力する。第２選択器４３は、ＧＰＳモジュール４１が基準信号を生成している場合に、ＧＰＳモジュール４１の出力を選択して出力し、ＧＰＳモジュール４１が基準信号を生成していない場合に、第１選択器３９の出力を選択して出力する。

ＰＬＬ回路８４は、第２選択器４３から出力される基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する。ＰＬＬ回路８４は、ＧＰＳモジュール４１が基準信号を生成していない場合に、送信タイミングの補正の応答の受信後に、第１選択器３９から出力されるタイミングが補正された基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する。

第３選択器８３は、第２選択器４３から出力される信号を第１選択器３９で選択されていない方の入出力部へ供給する。

第１補正器４４は、第１入出力部４６と接続する。第１補正器４４は、制御部４８からの指示に従って、第２選択器４３から出力される基準信号の送信タイミングを補正して、第１入出力部４６へ出力する。

第２補正器４５は、第２入出力部４７と接続する。第２補正器４５は、制御部４８からの指示に従って、第２選択器４３から出力される基準信号の送信タイミングを補正して、第２入出力部４７へ出力する。

（従属無線基地局の構成）
図３は、本発明の第１の実施形態の基準無線基地局の構成を表わす図である。

図３を参照して、この従属無線基地局３は、第入出力部３４と、第２入出力部３５と、第１選択器３１と、第２選択器８２と、第１補正器３２と、第２補正器３３と、イーサーネット通信部３７と、制御部３６と、ＰＬＬ回路８５とを備える。

第１入出力部３４は、同期信号用ケーブル６を介して隣接する他の通信装置と接続される。

第２入出力部３５は、同期信号用ケーブル６を介して別の他の通信装置と接続される。
第１選択器３１は、第１入出力部３４および第２入出力部３５と接続し、第１入出力部３４または第２入出力部３５のいずれかを選択し、選択した方の入出力部で受信した基準信号を出力する。第１選択器３１は、送信タイミングの補正の応答の受信後には、選択した方の入出力部で受信したタイミングが補正された基準信号を出力する。

イーサーネット通信部３７は、制御部３６から出力される命令または応答をイーサーネット５を通じて、他の無線基地局へ送信する。また、イーサーネット通信部３７は、他の無線基地局からイーサーネット５を通じて命令または応答を受信し、制御部３６へ送る。

制御部３６は、基準信号を受信している入出力部と接続された隣接する他の通信装置へ基準信号の送信タイミングの補正を要求し、要求を受けた隣接する通信装置から送信タイミングの補正が完了した旨の応答を受信した場合に、要求を受けた隣接する他の通信装置と接続する入出力部を第１選択器３１に選択させる。

また、制御部３６は、送信タイミングの補正を要求した時から送信タイミングの補正の完了を通知されるまでの間、第１入出力部３４および第２入出力部３５からの基準信号の出力を停止させる。

また、制御部３６は、第２選択器８２で選択した方の入出力部と接続された通信装置である受信側装置から基準信号の送信タイミングを補正する指示を受けたときに、第１補正器３２または第２補正器３３に、送信する基準信号の送信タイミングを補正させる。

ＰＬＬ回路８５は、送信タイミングの補正の応答の受信後に、第１選択器３１から出力されるタイミングが補正された基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する。

第２選択器８２は、第１選択器３１から出力される信号を第１選択器３１で選択されていない方の入出力部と接続される補正器へ出力する。

第１補正器３２は、第１入出力部３４と接続する。第１補正器３２は、制御部３６からの指示に従って、第２選択器８２から出力される基準信号の送信タイミングを補正して、第１入出力部３４へ出力する。

第２補正器３３は、第２入出力部３５と接続する。第２補正器３３は、制御部３６からの指示に従って、第２選択器８２から出力される基準信号の送信タイミングを補正して、第２入出力部３５へ出力する。

（タイミング補正）
図４は、タイミング補正に関与する構成の詳細を表わす図である。

図４は、図３の従属無線基地局３の第１補正器３２および第１入出力部３４の構成を表わすが、図３の第２補正器３３および第２入出力部３５、図２の第１補正器４４および第１入出力部４６、図２の第２補正器４５および第２入出力部４７も、これと同様の構成である。

図４を参照して、第１補正器３２は、基準信号出力部５２と、周期タイマ５４と、折返しタイミング検出回路５６と、差分計算回路５５と、伝送時間計算回路５３と、タイミング調整部５１とを備える。

第１入出力部３４は、送信ポート７５と、受信ポート７６と、折返し配線５７と、スイッチＳＷとを有する。

受信ポート７６は、隣接する無線基地局から同期信号用ケーブル６を介して送られた基準信号を受信する。受信ポート７６で受けた信号は、折返し配線５７を介してスイッチＳＷがオンのときに送信ポート７５へ伝送される。

送信ポート７５は、基準信号出力部５２から出力される基準信号、またはスイッチＳＷがオンのときに折返し配線５７を通じて伝送される隣接する無線基地局からの基準信号を同期信号用ケーブル６を介して隣接する無線基地局へ送信する。

スイッチＳＷは、基準信号出力部５２から基準信号が出力されるときには、オフとなり、基準信号出力部５２から基準信号が出力されないときには、オンとなる。

周期タイマ５４は、タイマ値を出力する。周期タイマ５４のタイマ値は、一定の周期で循環する。

基準信号出力部５２は、第２選択器８２から出力される基準信号を第１入出力部３４へ出力する。基準信号出力部５２は、タイミング調整部５１による送信タイミングの調整前は、第２選択器８２から受けた基準信号をそのまま出力する。このときのタイマ値を初期タイマ値とする。基準信号出力部５２は、送信タイミングの調整後は、周期タイマ５４の調整タイマ値で基準信号を送信する。

折返しタイミング検出回路５６は、受信ポート７６を介して隣接する無線基地局からの折返し基準信号を受信し、折返し基準信号を受信したタイミングを表わす周期タイマ５４のタイマ値を差分計算回路５５へ出力する。

差分計算回路５５は、折返し基準信号の受信タイミングを表すタイマ値と、タイミング調整前の基準信号の送信タイミングを表わす初期タイマ値とのタイミング差ＤＦを計算する。

伝送時間計算回路５３は、タイミング差ＤＦを１／２にすることによって、伝送時間ＤＬを計算する。

タイミング調整部５１は、タイミング差ＤＦに基づいて、複数の無線基地において、基準信号を受信するタイミングが同一となるように、基準信号出力部５２から基準信号を送信するタイミングを調整する。具体的には、タイミング調整部５１は、周期タイマ５４のタイマ値が、初期タイマ値よりも伝送時間ＤＬだけ早い調整タイマ値のときに、基準信号出力部５２から基準信号が送信されるように制御する。

（無線基地局の動作）
図５は、基準無線基地局と従属無線基地局の共通の動作手順を表わすフローチャートである。

図５を参照して、まず、無線基地局が起動する（ステップＳ４０１）。
次に、制御部４８は、自局がＧＰＳユニットを有する無線基地局（つまり、基準無線基地局）である場合に（ステップＳ４０２でＹＥＳ）、自局が独立して基準信号が生成可能であることを表わすＧＰＳフラグをオンにする（ステップＳ４０２）。

制御部３６は、自局がＧＰＳユニットを有さない無線基地局（つまり、従属無線基地局）である場合に（ステップＳ４０２でＮＯ）、ＧＰＳフラグをオフにする（ステップＳ４０３）。

次に、制御部３６，４８は、自局が他の無線基地局と同期がとれていることを表わす同期フラグをオフに初期設定する（ステップＳ４０５）。

次に、制御部４８は、ＧＰＳフラグがオンの場合に（ステップＳ４０６でＹＥＳ）、ＧＰＳモジュール４１の出力を調べ、ＧＰＳモジュール４１がＧＰＳ信号を受信できずに、基準信号を出力していない場合に（ステップＳ４１２でＹＥＳ）、第２選択器４３に第１選択器３９の出力を選択させる（ステップＳ４１３）。さらに、制御部４８は、同期フラグをオフにし、かつＧＰＳフラグをオフにして、ステップＳ４０７へ移行する（ステップＳ４１４）。

制御部４８は、ＧＰＳモジュール４１が基準信号を出力している場合に（ステップＳ４１２でＮＯ）、第２選択器４３にＧＰＳモジュール４１の出力を選択させる。第２選択器４３は、ＧＰＳモジュール４１が出力する基準信号をＰＬＬ回路８４に出力する。ＰＬＬ回路８４は、入力された基準信号に同期した同期信号を生成して、内部回路へ出力する（ステップＳ４１５）。さらに、制御部４８は、同期フラグをオンにする（ステップＳ４１６）。

制御部４８，３６は、ＧＰＳフラグがオフの場合に（ステップＳ４０６でＮＯ）、第１入出力部４６，３４および第２入出力部４７，３５の少なくとも一方が基準信号を受信するかどうかを調べる。制御部４８，３６は、基準信号を受信していない場合には（ステップＳ４０７でＮＯ）、同期フラグをオフにして、ステップＳ４０７に戻る（ステップＳ４０８）。

制御部４８，３６は、基準信号を受信している場合には（ステップＳ４０７でＹＥＳ）、同期フラグを調べる。制御部４８，３６は、同期フラグがオンの場合には（ステップＳ４０９でＮＯ）、既に同期が取れているため、ステップＳ４０７に戻る。

一方、制御部４８，３６は、同期フラグがオフの場合には（ステップＳ４０９でＹＥＳ）、第１入出力部４６，３４および第２入出力部４７，３５からの基準信号の出力を停止する（ステップＳ４１０）。さらに、後述するように、制御部４８，３６は、隣接する基地局に対して送信する基準信号のタイミングを補正させる（ステップＳ４１１）。

（ステップＳ４１１の詳細）
図６は、図５のステップＳ４１１の詳細な手順を表わすフローチャートである。

図６を参照して、制御部４８，３６は、第１入出力部４６，３４が基準信号を受信している場合には（ステップＳ３００でＹＥＳ）、イーサーネット通信部４９，３７を通じて、第１入出力部４６，３４が接続されている無線基地局へ基準信号の送信タイミングの補正要求を送信する（ステップＳ３０１）。

制御部４８，３６は、イーサーネット通信部４９，３７を通じて、補正を要求した無線基地局から補正完了通知を受信した場合には（ステップＳ３０２でＮＯ、Ｓ３０３でＹＥＳ）、第１選択器３９，３１に第１入出力部４６，３４からの出力を選択させる。第１選択器３９，３１は、第１入出力部４６，３４で受信した基準信号をＰＬＬ回路８４，８５に出力する（図２の基準無線基地局２の場合には、第１入出力部４６で受信した基準信号は、第２選択器３９を経由してＰＬＬ回路８４に送られる）。ＰＬＬ回路８４，８５は、入力された基準信号に同期した同期信号を生成して、内部回路へ出力する（ステップＳ３０４）。さらに、制御部４８，３６は、同期フラグをオンにする（ステップＳ３０５）。さらに、図２の第３選択器８３または図３の第２選択器８２は、第１入出力部４６，３４で受信した基準信号を第２補正器４５，３３を介して第２入出力部４７，３５へ出力する（ステップＳ３０６）。

制御部４８，３６は、イーサーネット通信部４９，３７を通じて補正を要求した無線基地局から要求を拒絶する通知を受信した場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、または第１入出力部４６，３４が基準信号を受信していない場合には（ステップＳ３００でＮＯ）、第２入出力部４７，３５が基準信号を受信しているかどうかを調べる。

制御部４８，３６は、第２入出力部４７，３５が基準信号を受信している場合には（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、イーサーネット通信部４９，３７を通じて、第２入出力部４７，３５が接続されている無線基地局へ基準信号の送信タイミングの補正要求を送信する（ステップＳ３０８）。

制御部４８，３６は、イーサーネット通信部４９，３７を通じて、補正を要求した無線基地局から補正完了通知を受信した場合には（ステップＳ３０９でＮＯ、Ｓ３１０でＹＥＳ）、第１選択器３９，３１に第２入出力部４７，３５からの出力を選択させる。第１選択器３９，３１は、第２入出力部４７，３５で受信した基準信号をＰＬＬ回路８４，８５に出力する（図２の基準無線基地局２の場合には、第２入出力部４７で受信した基準信号は、第２選択器４３を経由してＰＬＬ回路８４に送られる）。ＰＬＬ回路８４，８５は、入力された基準信号に同期した同期信号を生成して、内部回路へ出力する（ステップＳ３１１）。さらに、制御部４８，３６は、同期フラグをオンにする（ステップＳ３１２）。さらに、図２の第３選択器８３または図３の第２選択器８２は、第２入出力部４７，３５で受信した基準信号を第１補正器４４，３２を介して第１入出力部４６，３４へ出力する（ステップＳ３１３）。

制御部４８，３６は、イーサーネット通信部４９，３７を通じて補正を要求した無線基地局から要求を拒絶する通知を受信した場合（ステップＳ３０９でＹＥＳ）、または第２入出力部４７，３５が基準信号を受信していない場合には（ステップＳ３０７でＮＯ）、同期フラグをオフにする（ステップＳ３１４）。

（補正処理）
図７は、図６のステップＳ３０１、Ｓ３０５で補正要求を受けた側の無線基地局の動作手順を表わすフローチャートである。

図７を参照して、制御部４８，３６は、隣接する無線基地局からイーサーネット通信部４９，３７を通じて基準信号の送信タイミングの補正要求を受信した場合に（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、自局の同期フラグがオンの場合に（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、タイミング補正処理を実施し（ステップＳ２０３）、イーサーネット通信部４９，３７を通じて、補正要求を発した無線基地局へ補正完了通知を送信する（ステップＳ２０４）。

制御部４８，３６は、自局の同期フラグがオフの場合に（ステップＳ２０２でＮＯ）、イーサーネット通信部４９，３７を通じて、補正要求を発した無線基地局へ拒絶通知を送信する（ステップＳ２０５）。

（補正処理の詳細）
図８は、図７のステップＳ２０３の詳細な手順を表わすフローチャートである。タイミング補正を行なう側の無線基地局を基地局Ａとし、タイミング補正を要求した側の無線基地局を基地局Ｂとする。

まず、基地局Ｂのいずれかの補正器（補正器αとする）の基準信号出力部５２は、送信タイミングの調整前は、図２の第３選択器８３および図３の第２選択器８２から受けた基準信号のパルスをそのまま出力する。これにより、補正器αと接続している方の入出力部（入出力部αとする）の送信ポート７５から基準信号が送信される。基準信号出力部５２は、基準信号のパルスを出力した時点（つまり、パルスの立下りエッジのタイミング）の周期タイマ５４の値を初期タイマ値ｎ１として差分計算回路５５へ出力する（ステップＳ１０１）。

次に、基地局Ｂにおける基地局Ａと接続されている方の入出力部（入出力部βとする）の受信ポート７６はパルス状の基準信号を受信し、折返し配線５７は受信した基準信号をそのまま折返し、送信ポート７５は折返された基準信号を送信する（ステップＳ１０２）。

次に、基地局Ａにおける入出力部αと受信ポート７６は、折返された基準信号を受信して補正器αへ送る。補正器αの折返しタイミング検出回路５６は、折返された基準信号を受信した時点（つまり、パルスの立下りエッジのタイミング）の周期タイマ５４のタイマ値ｎ２を差分計算回路５５へ出力する（ステップＳ１０３）。

次に、基地局Ａにおける補正器αの差分計算回路５５は、折返された基準信号の受信タイミングであるタイマ値ｎ２と、基準信号の調製前の送信タイミングである初期タイマ値ｎ１とのタイミング差ＤＦ（＝ｎ２−ｎ１）を計算する（ステップＳ１０４）。

次に、基地局Ａにおける補正器αの伝送時間計算回路５３は、タイミング差ＤＦを１／２にすることによって、伝送時間ＤＬ（＝ＤＦ／２）を計算する（ステップＳ１０５）。

次に、基地局Ａにおける補正器αのタイミング調整部５１は、周期タイマ５４の値が、初期タイマ値ｎ１よりも伝送時間ＤＬだけ早い調整タイマ値ｎ３のときに、基準信号出力部５２から基準信号が出力されるように制御する。基準信号出力部５２は、周期タイマ５４の値が調整タイマ値ｎ３のときに、基準信号を出力する（ステップＳ１０６）。

以上のように、本発明の実施の形態によれば、ＧＰＳ受信機を有さない無線基地局においても、隣接する一方の無線基地局から送られる基準信号によって同期をとることができる。さらに、基準信号を受信した無線基地局は、その基準信号を隣接する他方の無線基地局へ伝送することができる。また、ＧＰＳ受信機を有する無線基地局でも、自局のＧＰＳ受信機がＧＰＳ信号を受信できなくなった場合にでも、ＧＰＳ信号を受信できている他のＧＰＳ受信機を有する無線基地局から、直接または介在する１または複数の無線基地局を介して基準信号を得ることができる。したがって、無線基地局システム内の１つのＧＰＳ受信機がＧＰＳ信号を受信できなくなっても、無線基地局システム内の他のＧＰＳ受信機でＧＰＳ信号を受信できれば、この無線基地局システム内の無線基地局は同期をとることができる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態の基準無線基地局は、ＧＰＳモジュールが基準信号を出力できないときには、他の無線通信装置から受信した基準信号で同期をとる機能を有したが、第３の実施形態は、そのような機能を有さない基準無線基地局に関するものである。

（基準無線基地局の構成）
図９は、本発明の第３の実施形態の基準無線基地局の構成を表わす図である。

図９を参照して、この基準無線基地局９９は、ＧＰＳモジュール２１と、第入出力部２６と、第２入出力部２７と、第１補正器２３と、第２補正器２４と、イーサーネット通信部２５と、制御部２２と、ＰＬＬ回路８６とを備える。

ＧＰＳモジュール２１は、ＧＰＳアンテナ２０で受信したＧＰＳ信号に基づいて、基準信号を生成して、ＰＬＬ回路８６へ出力する。また、ＧＰＳモジュール２１は、基準信号を第１補正器２３を経由して第１入出力部２６へ供給し、第２補正器２４を経由して第２入出力部２７へ供給する。

第１入出力部２６は、同期信号用ケーブル６を介して隣接する他の通信装置と接続される。

第２入出力部２７は、同期信号用ケーブル６を介して別の他の通信装置と接続される。
イーサーネット通信部２５は、制御部２２から出力される命令または応答をイーサーネットを通じて、他の無線基地局へ送信する。また、イーサーネット通信部２５は、他の無線基地局からイーサーネット５を通じて命令または応答を受信し、制御部２２へ送る。

制御部２２は、第１入出力部２６および第２入出力部２７と接続された通信装置である受信側装置から基準信号の送信タイミングを補正する指示を受けたときに、第１補正器２３および第２補正器２５に、送信する基準信号の送信タイミングを補正させる。

ＰＬＬ回路８６は、ＧＰＳモジュール２１から出力される基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する。

第１補正器２３は、第１入出力部２６と接続する。第１補正器２３は、制御部２２からの指示に従って、ＧＰＳモジュール２１から出力される基準信号の送信タイミングを補正して、第１入出力部２６へ出力する。

第２補正器２４は、第２入出力部２７と接続する。第２補正器２４は、制御部２２からの指示に従って、ＧＰＳモジュール２１から出力される基準信号の送信タイミングを補正して、第２入出力部２７へ出力する。

［第３の実施形態］
（無線基地システムの構成）
図１０は、本発明の第２実施形態の無線基地局システムの構成を表わす図である。

図１０が図１と相違する点は、図１では、複数の無線基地局がリング状に接続されていたのに対して、図１０では、複数の無線基地局が縦列接続される点である。

図１０において、両端に位置する無線基地局３−ａおよび３−ｂは、１つの入出力部のみを有する。

基準無線基地局２−ｂは、ＧＰＳモジュールが基準信号を生成している場合には、基準信号を隣接する１つの従属無線基地局３−ｂへ送信するだけであって、他の無線基地局へ基準信号を送信することはない。基準無線基地局２−ｂは、ＧＰＳモジュールが基準信号を生成していない場合には、従属無線基地局３−ｂから基準信号を受信するのみで、他の無線基地局へ基準信号を送信することはない。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２，２−ａ，２−ｂ，９９ 基準無線基地局、３，３−ａ，３−ｂ 従属無線基地局、５ イーサーネット、６ 同期信号用ケーブル、２０，２０ａ，２０ｂ ＧＰＳアンテナ、３１，３９ 第１選択器、２３，３２，４４ 第１補正器、２４，３３，４５ 第２補正器、２６，３４，４６ 第１入出力部、２７，３５，４７ 第２入出力部、２２，３６，４８ 制御部、２１，４１ ＧＰＳモジュール、２５，３７，４９ イーサーネット通信部、４３，８２ 第２選択器、５１ タイミング調整部、５２ 基準信号出力部、５３ 伝送時間計算回路、５４ 周期タイマ、５５ 差分計算回路、５６ 折返しタイミング検出回路、５７ 折返し配線、７５ 送信ポート、７６ 受信ポート、８３ 第３選択器、８４，８５，８６ ＰＬＬ回路、ＳＷ スイッチ。

Claims (17)

1. 複数の通信装置が縦列またはリング状に接続された通信システムにおける通信装置であって、前記通信システムに含まれる１以上の他の通信装置のうちの少なくとも１つは、独立して基準信号が生成可能な同期源を含み、
   隣接する他の通信装置と接続された第１入出力部と、
   隣接する別の他の通信装置と接続された第２入出力部と、
   前記第１入出力部および前記第２入出力部と接続し、前記第１入出力部または前記第２入出力部のいずれかを選択し、選択した方の入出力部で受信した基準信号を出力する第１選択器と、
   前記第１選択器から出力される基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する同期回路とを備えた、通信装置。
2. 前記通信装置は、さらに、
   基準信号を受信している入出力部と接続された隣接する他の通信装置へ基準信号の送信タイミングの補正を要求し、前記要求を受けた隣接する他の通信装置から送信タイミングの補正が完了した旨の応答を受信した場合に、前記要求を受けた隣接する他の通信装置と接続する入出力部を前記第１選択器に選択させる制御部を備える、請求項１記載の通信装置。
3. 前記第１選択器は、前記送信タイミングの補正の応答の受信後に、前記選択した方の入出力部で受信したタイミングが補正された基準信号を出力し、
   前記同期回路は、前記送信タイミングの補正の応答の受信後に、前記第１選択器から出力されるタイミングが補正された基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する、請求項２記載の通信装置。
4. 前記通信装置は、さらに、
   前記第１選択器から出力される信号を前記第１選択器で選択されていない方の入出力部へ供給する第２選択器を備える、請求項３記載の通信装置。
5. 前記制御部は、前記送信タイミングの補正を要求した時から前記送信タイミングの補正の完了を通知されるまでの間、前記第１入出力部および前記第２入出力部からの基準信号の出力を停止させる、請求項４記載の通信装置。
6. 前記通信装置は、さらに、
   前記第２選択器で選択した方の入出力部と接続された通信装置である受信側装置から基準信号の送信タイミングを補正する指示を受けて、送信する基準信号の送信タイミングを補正する補正器を備える、請求項２〜５のいずれか１項に記載の通信装置。
7. 前記補正器は、
   前記基準信号を送信したときに、前記受信側装置から折返されて送信されてくる基準信号を受信したタイミングを検出する検出回路と、
   前記受信側装置へ前記基準信号を送信したタイミングと、前記受信側装置から折返されて送信されてくる基準信号を受信したタイミングとの差に基づいて、前記複数の通信装置において、前記基準信号を受信するタイミングが同一となるように、前記基準信号を送信するタイミングを調整する調整部とを備える、請求項６記載の通信装置。
8. 複数の通信装置が縦列またはリング状に接続された通信システムにおける通信装置であって、
   基準信号を出力する基準信号源と、
   隣接する他の通信装置と接続された第１入出力部と、
   隣接する別の他の通信装置と接続された第２入出力部と、
   前記基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する同期回路と、
   前記基準信号源は、前記第１入出力部および前記第２入出力部に前記基準信号を供給する、通信装置。
9. 複数の通信装置が縦列またはリング状に接続された通信システムにおける通信装置であって、前記通信システムに含まれる１以上の他の通信装置のうちの少なくとも１つは、独立して基準信号が生成可能な同期源を含み、
   基準信号を出力する基準信号源と、
   隣接する他の通信装置と接続された第１入出力部と、
   隣接する別の他の通信装置と接続された第２入出力部と、
   前記第１入出力部および前記第２入出力部と接続し、前記第１入出力部または前記第２入出力部の一方を選択または両方を非選択にし、選択した方の入出力部で受信した基準信号を出力する第１選択器と、
   前記第１選択器の出力と、前記基準信号源の出力のいずれかを選択して出力する第２選択器と、
   前記第２選択器の出力に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する同期回路とを備え、
   前記第２選択器は、前記基準信号源が基準信号を生成している場合に、前記基準信号源の出力を選択して出力し、前記基準信号源が基準信号を生成していない場合に、前記第１選択器の出力を選択して出力する、通信装置。
10. 前記通信装置は、さらに、
    前記基準信号源が基準信号を生成していない場合に、基準信号を受信している入出力部と接続された隣接する他の通信装置へ基準信号の送信タイミングの補正を要求し、前記要求を受けた隣接する他の通信装置から送信タイミングの補正が完了した旨の応答を受信した場合に、前記要求を受けた隣接する他の通信装置と接続する入出力部を前記第１選択器に選択させる制御部を備える、請求項９記載の通信装置。
11. 前記第１選択器は、前記送信タイミングの補正の応答の受信後に、前記選択した方の入出力部で受信したタイミングが補正された基準信号を出力し、
    前記同期回路は、前記送信タイミングの補正の応答の受信後に、前記第１選択器から出力されるタイミングが補正された基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給する、請求項１０記載の通信装置。
12. 前記通信装置は、
    前記第２選択器から出力される信号を前記第１選択器で選択されていない方の入出力部へ供給する第３選択器を備える、請求項１１記載の通信装置。
13. 前記制御部は、前記送信タイミングの補正を要求した時から前記送信タイミングの補正の完了を通知されるまでの間、前記第１入出力部および前記第２入出力部からの基準信号の出力を停止させる、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の通信装置。
14. 前記通信装置は、さらに、
    前記第３選択器で選択した方の入出力部と接続された通信装置である受信側装置から基準信号の送信タイミングを補正する指示を受けて、送信する基準信号の送信タイミングを補正する補正器を備える、請求項１２または１３記載の通信装置。
15. 前記補正器は、
    前記基準信号を送信したときに、前記受信側装置から折返されて送信されてくる基準信号を受信したタイミングを検出する検出回路と、
    前記受信側装置へ前記基準信号を送信したタイミングと、前記受信側装置から折返されて送信されてくる基準信号を受信したタイミングとの差に基づいて、前記複数の通信装置において、前記基準信号を受信するタイミングが同一となるように、前記基準信号を送信するタイミングを調整する調整部とを備える、請求項１４記載の通信装置。
16. 複数の通信装置が縦列またはリング状に接続された通信システムにおける通信装置の通信方法であって、前記通信システムに含まれる１以上の他の通信装置のうちの少なくとも１つは、独立して基準信号が生成可能な同期源を含み、
    前記通信装置は、隣接する他の通信装置と接続された第１入出力部と、隣接する別の他の通信装置と接続された第２入出力部とを含み、
    前記通信方法は、
    前記第１入出力部または前記第２入出力部のいずれかを選択するステップと、
    前記選択された入出力部で受信した基準信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給するステップとを備えた、通信方法。
17. 複数の通信装置が縦列またはリング状に接続された通信システムにおける通信装置における通信方法であって、
    前記通信装置は、
    基準信号を出力する基準信号源と、
    隣接する他の通信装置と接続された第１入出力部と、
    隣接する別の他の通信装置と接続された第２入出力部とを含み、
    前記通信方法は、
    前記第１入出力部の出力信号または前記第２入出力部の出力信号の一方を選択または両方を非選択にする第１選択ステップと。
    前記第１選択ステップで選択で選択された出力信号と、前記基準信号源の出力信号のいずれかを選択する第２選択ステップと、
    前記第２選択ステップで選択された出力信号に同期した同期信号を生成して内部の回路へ供給するステップと、
    前記第２選択ステップは、前記基準信号源が基準信号を生成している場合に、前記基準信号源の出力を選択し、前記基準信号源が基準信号を生成していない場合に、前記第１選択ステップで選択された出力信号を選択するステップを含む、通信方法。

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