JP2017079454A

JP2017079454A - 基地局装置

Info

Publication number: JP2017079454A
Application number: JP2015208077A
Authority: JP
Inventors: 麗岳; Rei Gaku; 仁士平田; Hitoshi Hirata; 英史持田; Hidefumi Mochida
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2017-04-27

Abstract

【課題】自装置及び他の基地局装置の内、いずれの基地局装置の通信タイミングに誤差が生じているのかを判定することができる通信装置を提供する。
【解決手段】第１基地局装置１ａは、複数のアンテナシステム１０ａと、複数のアンテナシステム１０ａが受信した複数の他の下り信号それぞれから、第２基地局装置１ｂ及び第３基地局装置１ｃの通信タイミングを検出する検出部４１と、第２基地局装置１ｂ及び第３基地局装置１ｃの通信タイミングと自装置１ａの通信タイミングとのタイミング差Δｔを、複数のアンテナシステム１０ａが受信した複数の他の下り信号それぞれについて取得し、複数のタイミング差Δｔに基づいて、自装置１ａ又は基地局装置１ｂ、１ｃの同期状態を判定する判定部１３とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信システムに用いられる基地局装置に関する。

時分割複信方式（ＴＤＤ：ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎａｌＤｕｐｌｅｘ）を採用する無線通信システムにおいては、同じシステムの基地局装置間で、無線フレームを同期させる必要がある。

このような無線通信システムでは、基地局装置に、当該基地局装置と異なる他の基地局装置が送信する下り信号を受信させる。基地局装置は、受信した下り信号に含まれている同期信号に基づいて無線フレームのタイミング（通信タイミング）を検出する。基地局装置は、検出した通信タイミングに基づいて、自装置以外の他の基地局装置との間で無線フレームを同期させる処理を行う（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２１２５９４号公報

ところで、無線通信システムでは、複数の通信事業者が同じエリアに対して重複してサービスを提供することがある。この場合、各通信事業者同士で干渉することがないように、各通信事業者には、使用周波数帯域として、互いに異なる周波数帯域が割り当てられる。各通信事業者は、自らのシステムについて、割り当てられた周波数帯域を用いて通信を行う。

ここで、各通信事業者には、互いに異なる周波数帯域が割り当てられるが、各通信事業者にＴＤＤ方式で通信するための使用周波数帯域として、互いに隣接する周波数帯域が割り当てられた場合、互いの下り信号の漏洩電力が相互に干渉を与える可能性が生じる。

図８（ａ）は、周波数帯域が互いに隣接して割り当てられた２つの通信事業者の内、一方の通信事業者が運用する基地局装置Ａと、他方の通信事業者が運用する基地局装置Ｂの無線フレームを示した図である。図８（ａ）中、縦軸は周波数を示しており、基地局装置Ａと基地局装置Ｂの周波数帯域は隣接している。
図８（ａ）中、無線フレームは、基地局装置が下り信号を送信する期間であるダウンリンクフレームＤと、端末装置が上り信号を送信する期間であるアップリンクフレームＵとを含んで構成されている。
図８（ａ）では、基地局装置Ａの無線フレームのタイミングと、基地局装置Ｂの無線フレームのタイミングとが一致していない状態を示している。

図８（ａ）に示す場合、互いのダウンリンクフレームＤとアップリンクフレームＵとが互いに同じ時間で重複しているので、例えば、図８（ａ）中、期間Ｋ１のように、基地局装置ＡがダウンリンクフレームＤにて下り信号を送信しているときに基地局装置Ｂに接続する端末装置が上り信号を送信することがある。
この場合、互いに使用する周波数帯域は異なるが、基地局装置Ａによる下り信号の電力は、基地局装置Ｂに接続する端末装置による上り信号と比較して非常に大きく、基地局装置Ａが下り信号を送信することで生じる漏洩電力が、端末装置の上り信号に対して干渉を及ぼす場合がある。

そこで、互いの使用周波数帯域が隣接している場合、例えば、図８（ｂ）に示すように、基地局装置Ａ、Ｂ同士で無線フレームを同期させることが考えられる。
このようにすることで、互いのアップリンクフレームＵがダウンリンクフレームＤに重複しないので、干渉の発生を抑制することができる。

つまり、上記のように、各通信事業者にＴＤＤ方式で通信するための使用周波数帯域として互いに隣接した周波数帯域が割り当てられた場合、干渉の発生を抑制するために、各通信事業者の基地局装置は、互いの無線フレームが同期した状態を維持する必要がある。

ここで、上記従来の基地局装置は、自装置に割り当てられた周波数帯域と同じ周波数帯域を使用する他の基地局装置との間で無線フレームの同期を行うために、他の基地局装置の下り信号に含まれる同期信号を受信し、他の基地局装置の通信タイミングを検出するように構成されている。つまり、上記従来の基地局装置は、同一の通信事業者が運用する（同じシステム内の）基地局装置間では、互いの通信タイミングを検出することができる。

しかし、従来の基地局装置は、運用する通信事業者が異なる基地局装置については、使用周波数帯域が異なるためにその下り信号を受信することができず、通信タイミングを検出することができない。

このため、他の通信事業者が運用する基地局装置との間で、同期が維持されているか否かを判断することができず、自基地局装置は、いずれの基地局装置の通信タイミングに進み遅れ等の誤差が生じているのかを判定することは困難であった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、自装置及び他の基地局装置の内、いずれの基地局装置の通信タイミングに誤差が生じているのかを判定することができる通信装置を提供することを目的とする。

一実施形態である基地局装置は、時分割複信方式によって送受信を切り替えて端末装置との間で通信する基地局装置であって、前記端末装置に下り信号を送信するとともに、自装置に割り当てられている無線周波数と異なる無線周波数が割り当てられている他の基地局装置から送信される他の下り信号を受信する複数の送受信部と、前記複数の送受信部が受信した複数の前記他の下り信号それぞれから、前記他の基地局装置の通信タイミングを検出する検出部と、前記他の基地局装置の通信タイミングと自装置の通信タイミングとのタイミング差を、前記複数の送受信部が受信した複数の前記他の下り信号それぞれについて取得し、複数の前記タイミング差に基づいて、自装置又は前記他の基地局装置の同期状態を判定する判定部と、を備えている。

上記一実施形態である基地局装置が行う特徴的な処理は、基地局装置として実現することができるだけでなく、各部による処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することもできる。

本発明の基地局装置によれば、自装置及び他の基地局装置の内、いずれの通信タイミングに誤差が生じているのかを判定することができる。

一実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。本システムの無線フレームの構成を示す図である。第１基地局装置の構成の一部を示す図である。アンテナシステムが、他の基地局装置の通信タイミングを検出する際の処理の一例を示す図であり、各基地局装置の無線フレームの関係を示している。判定部が行う、各基地局装置の同期状態を判定するための判定処理を示すフローチャートである。判定部が行う、第２基地局装置に関する判定処理を示すフローチャートである。自装置が非同期となる要因を判定するための処理を示すフローチャートである。（ａ）は、周波数帯域が互いに隣接して割り当てられた２つの通信事業者の内、一方の通信事業者が運用する基地局装置と、他方の通信事業者が運用する基地局装置の無線フレームを示した図、（ｂ）は、両基地局装置同士で無線フレームを同期させたときの図である。

［実施形態の説明］
最初に実施形態の内容を列記して説明する。
（１）一実施形態である基地局装置は、時分割複信方式によって送受信を切り替えて端末装置との間で通信する基地局装置であって、前記端末装置に下り信号を送信するとともに、自装置に割り当てられている無線周波数と異なる無線周波数が割り当てられている他の基地局装置から送信される他の下り信号を受信する複数の送受信部と、前記複数の送受信部が受信した複数の前記他の下り信号それぞれから、前記他の基地局装置の通信タイミングを検出する検出部と、前記他の基地局装置の通信タイミングと自装置の通信タイミングとのタイミング差を、前記複数の送受信部が受信した複数の前記他の下り信号それぞれについて取得し、複数の前記タイミング差に基づいて、自装置又は前記他の基地局装置の同期状態を判定する判定部と、を備えている。

上記のように構成された基地局装置によれば、自装置又は前記他の基地局装置の同期状態を判定することができるので、例えば、自装置及び前記他の基地局装置の内、いずれか一の基地局装置のみが非同期状態であると判定されれば、その一の基地局装置の通信タイミングには誤差が生じていると判定することができる。
このように、本基地局装置によれば、自装置及び前記他の基地局装置の内、いずれの基地局装置の通信タイミングに誤差が生じているのかを特定することができる。

（２）上記基地局装置において、前記他の基地局装置は複数であり、複数の前記他の基地局装置は、割り当てられている無線周波数が互いに異なっているものを含んでいることがある。
この場合、自装置及び複数の他の基地局装置との間における同期状態を判定することができる。

（３）また、上記基地局装置において、同時期に多数の基地局装置の動作に異常等が生じ、多数の基地局装置の通信タイミングに誤差が生じる確率は低い。
よって、前記判定部は、前記タイミング差に基づいて、前記無線周波数が互いに異なる基地局装置同士の前記通信タイミングが互いに同期しているか否かを判定し、前記無線周波数が互いに異なる基地局装置同士で前記通信タイミングが互いに同期しているものが存在すると、これら基地局装置を同期状態と判定し、それ以外の基地局装置を非同期状態と判定してもよい。

（４）上記基地局装置において、前記判定部は、自装置が非同期状態と判定する場合、予め設定された複数の誤差要因の内、いずれの誤差要因によって誤差を生じさせているのかを判定するように構成してもよい。

［実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔通信システムの構成について〕
図１は、一実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
この無線通信システムは、第１基地局装置１ａと、この第１基地局装置１ａとの間で無線通信を行う機能を有している複数の端末装置２ａとを備えている。

第１基地局装置１ａは、複数のアンテナシステム１０ａ（図例では３つ）と、ベースバンドユニット（ＢＢＵ）１１ａとを備えている。
アンテナシステム１０ａは、端末装置２ａに向けて下り信号を送信する機能を有するとともに、端末装置２ａから送信される上り信号を受信する機能を有している。
各アンテナシステム１０ａは、第１基地局装置１ａが端末装置２ａとの間で無線通信を行うための通信エリアであるセルＣ１を形成する。
各アンテナシステム１０ａは、セルＣ１が形成されるように、予め設定された所定の位置に配置されている。

ＢＢＵ１１ａは、各アンテナシステム１０ａに接続されており、各アンテナシステム１０ａとの間で無線通信に関する信号の授受を行う。
また、ＢＢＵ１１ａは、上位ネットワークに接続されており、各アンテナシステム１０ａによる無線通信を介して端末装置２ａが送受信する送受信データを上位ネットワークとの間で中継する。

本実施形態の無線通信システムは、例えば、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）が適用される携帯電話用のシステムである。よって、端末装置２ａは、携帯電話等の移動端末により構成されている。
また、本実施形態では、時分割複信方式（ＴＤＤ：ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎａｌＤｕｐｌｅｘ）が採用されている。よって、本システムには、所定の周波数帯域が使用周波数帯域として予め割り当てられている。

図２は、本システムの無線フレームの構成を示す図である。
図２中、無線フレームは、複数のダウンリンク期間ＤＬと、複数のアップリンク期間ＵＬとをそれぞれ並べて構成されている。
ダウンリンク期間ＤＬは、第１基地局装置１ａが下り信号を送信する期間である。ダウンリンク期間ＤＬは、１又は複数のサブフレームを含んで構成されている。各ダウンリンク期間ＤＬは、互いに同じ期間となるように設けられている。

アップリンク期間ＵＬは、端末装置２ａが上り信号を送信する期間である。つまり、アップリンク期間ＵＬは、第１基地局装置１ａが端末装置２ａからの上り信号を受信する期間である。アップリンク期間ＵＬも、１又は複数のサブフレームを含んで構成されている。各アップリンク期間ＵＬは、互いに同じ期間となるように設けられている。

これらダウンリンク期間ＤＬ及びアップリンク期間ＵＬは、時間軸方向に交互に並べて配置されている。よって、ダウンリンク期間ＤＬ及びアップリンク期間ＵＬは、それぞれ一定の周期で切り替わるように配置されている。

第１基地局装置１ａは、使用周波数帯域として割り当てられている周波数帯域を用い、この無線フレームに従った無線通信を行う。これによって、第１基地局装置１ａは、ＴＤＤ方式によって送受信を切り替えて端末装置２ａとの間で通信する。

各ダウンリンク期間ＤＬの後方部分（紙面右側部分）には、同期信号Ｓが配置されている。同期信号Ｓは、既知の信号からなり、ダウンリンク期間ＤＬからアップリンク期間ＵＬに切り替わる境界に近接した位置に配置されている。
同期信号Ｓは、例えば、ダウンリンク期間ＤＬの開始タイミングから一定の位置に配置されるように設定されている。
よって、同期信号Ｓのタイミングは、無線フレームのタイミング（通信タイミング）を示している。この同期信号Ｓを参照することによって、端末装置２ａは、第１基地局装置１ａの通信タイミングを取得し、無線フレームにおけるダウンリンク期間ＤＬ及びアップリンク期間ＵＬを特定することができる。

また、各ダウンリンク期間ＤＬにおいて、同期信号Ｓ以外の他の領域には、ユーザデータを格納する領域や、端末装置２ａとの通信に必要な制御情報を格納する領域が確保されている。
上記制御情報として、上述の同期信号Ｓの他、品質測定用の参照信号や、報知情報、ページング情報等がダウンリンク期間ＤＬに格納される。

図１に戻って、無線通信システムでは、複数の通信事業者が同じエリアに対して重複してサービスを提供することがある。この場合、各通信事業者同士で干渉することがないように、各通信事業者には、使用周波数帯域として、互いに異なる周波数帯域が割り当てられる。各通信事業者は、自らのシステムについて、割り当てられた周波数帯域を用いて通信を行う。

図１では、第１基地局装置１ａを運用する通信事業者である第１事業者とは異なる通信事業者（第２事業者）が運用する第２基地局装置１ｂ、及び第１事業者及び第２事業者とは異なる通信事業者である第３事業者が運用する第３基地局装置１ｃが存在している場合を示している。

第２基地局装置１ｂは、第１基地局装置１ａと同様、複数のアンテナシステム１０ｂと、ベースバンドユニット（ＢＢＵ）１１ｂとを備えている。第２基地局装置１ｂは、複数のアンテナシステム１０ｂを用いて、第２事業者からサービスを受ける端末装置２ｂとの間で無線通信を行う通信エリアであるセルＣ２を形成する。
第３基地局装置１ｃも、第１基地局装置１ａと同様、複数のアンテナシステム１０ｃと、ベースバンドユニット（ＢＢＵ）１１ｃとを備えている。第３基地局装置１ｃは、複数のアンテナシステム１０ｃを用いて、第３事業者からサービスを受ける端末装置２ｃとの間で無線通信を行う通信エリアであるセルＣ３を形成する。

図中、第２基地局装置１ｂのセルＣ２、及び第３基地局装置１ｃのセルＣ３は、第１基地局装置１ａのセルＣ１と重複している。
なお、図１では、セルＣ１には、一つの第２基地局装置１ｂによる一つのセルＣ２が重複している場合を示しているが、複数の第２基地局装置１ｂによる複数のセルＣ２が重複することもある。
同様に、セルＣ１には、一つの第３基地局装置１ｃによる一つのセルＣ３が重複している場合を示しているが、複数の第３基地局装置１ｃによる複数のセルＣ３が重複することもある。

これら第２基地局装置１ｂ及び第３基地局装置１ｃは、第１基地局装置１ａと同様の構成の無線フレームを用いたＴＤＤ方式で無線通信するように構成されている。
また、第２基地局装置１ｂを運用する第２事業者には、第１基地局装置１ａの使用周波数帯域の低周波数側にガードバンドなしで隣接する周波数帯域が使用周波数帯域として割り当てられている。
さらに、第３基地局装置１ｃを運用する第３事業者には、第１基地局装置１ａの使用周波数帯域の高周波数側にガードバンドなしで隣接する周波数帯域が使用周波数帯域として割り当てられている。
つまり、第１基地局装置１ａの使用周波数帯域は、第２基地局装置１ｂの使用周波数帯域と第３基地局装置１ｃの使用周波数帯域との間に挟まれている。

この場合、第１基地局装置１ａと、第２基地局装置１ｂとの間、及び第１基地局装置１ａと、第３基地局装置１ｃとの間においては、一方のダウンリンク期間ＤＬと、他方のアップリンク期間ＵＬとが同じ時間で重複すると、一方の下り信号が他方の上り信号に対して干渉を及ぼす場合がある。

そこで、第１基地局装置１ａと、第２基地局装置１ｂとの間、及び第１基地局装置１ａと、第３基地局装置１ｃとの間において無線フレームを同期させれば、一方のダウンリンク期間ＤＬと、他方のアップリンク期間ＵＬとが同じ時間で重複するのを防止することができ、干渉の発生を抑制することができる。

このため、本実施形態の第１基地局装置１ａ、第２基地局装置１ｂ、及び第３基地局装置１ｃは、互いの無線フレームが同期するように自装置の無線フレームのタイミングを設定する。
本実施形態の第１基地局装置１ａは、第２基地局装置１ｂとの間、及び第３基地局装置１ｃとの間で、無線フレームの同期が維持されているか否かを判断するための情報として、第２基地局装置１ｂの通信タイミング、及び第３基地局装置１ｃの通信タイミングを検出する機能を備えている。
また、本実施形態の第１基地局装置１ａは、他の事業者の基地局装置１ｂ、１ｃの通信タイミングに基づいて自装置１ａの通信タイミングを調整する機能も有している。

さらに、本実施形態の第１基地局装置１ａは、自装置１ａ又は他の事業者の基地局装置１ｂ、１ｃの同期状態を判定する機能を有している。

〔基地局装置の構成について〕
図３は、第１基地局装置１ａの構成の一部を示す図である。
図中、第１基地局装置１ａは、上述したように、複数のアンテナシステム１０ａと、ＢＢＵ１１ａとを備えている。

ＢＢＵ１１ａは、当該ＢＢＵ１１ａから延びる信号伝送路（光伝送路又は電気伝送路）１２によってアンテナシステム１０ａに接続されている。

ＢＢＵ１１ａは、上位ネットワークから与えられる送信データに対してデジタル変調処理を行いデジタル信号である送信ベースバンド信号を生成する機能を有している。
ＢＢＵ１１ａは、送信データを変調して得た送信ベースバンド信号（Ｉ／Ｑ信号）を信号伝送路１２を介してアンテナシステム１０ａに与える。

またＢＢＵ１１ａは、アンテナシステム１０ａから信号伝送路１２を介して与えられるデジタル信号である受信ベースバンド信号（Ｉ／Ｑ信号）を取得し、この受信ベースバンド信号に対してデジタル復調処理を行い受信データを生成する機能を有している。
ＢＢＵ１１ａは、受信ベースバンド信号を復調して得た受信データを上位ネットワークに与える。

このように、ＢＢＵ１１ａは、無線通信によって送受信されるデータ及びベースバンド信号に対してデジタル変復調処理等の処理を行う機能を有している。
また、ＢＢＵ１１ａは、自装置１ａ及び他の事業者の基地局装置１ｂ、１ｃが、各基地局装置の間で同期状態であるか非同期状態であるかを判定する判定部１３を備えている。なお、この判定部１３が行う処理については、後に詳述する。

アンテナシステム１０ａは、デジタル処理部２０と、送信部２１と、受信部２２と、アンテナ素子２３と、サーキュレータ２４とを備えている。

デジタル処理部２０は、ＣＰＵや、記憶部等を含んでいるコンピュータによって構成されており、記憶部に記憶されたプログラム等を読み出して以下に説明する各種処理を実行する機能を有している。
デジタル処理部２０は、ＢＢＵ１１ａから与えられる送信ベースバンド信号に対して所定のデジタル処理を行った後、デジタル信号であるその送信ベースバンド信号を送信部２１に与える。

送信部２１は、デジタル信号である送信ベースバンド信号をアナログ信号である無線周波数の信号に変換し、アンテナ素子２３から送信する機能を有している。
送信部２１は、デジタル処理部２０から与えられる送信ベースバンド信号をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ：ＤｉｇｉｔａｌｔｏＡｎａｌｏｇＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）３０と、アナログ信号に変換された送信ベースバンド信号を無線周波数の信号に変換するアップコンバータ３１と、アップコンバータ３１が変換した無線周波数の信号の電力を増幅する電力増幅器３２とを備えている。

アップコンバータ３１は、発振器３１ａが生成するローカル信号を乗算器３１ｂに与え、アナログ信号に変換された送信ベースバンド信号にローカル信号を乗算し、送信ベースバンド信号を無線周波数の信号に変換（アップコンバート）する機能を有している。ここで、発振器３１ａが生成するローカル信号は、第１基地局装置１ａの使用周波数に設定されており、送信ベースバンド信号は、第１基地局装置１ａの使用周波数帯域の信号となるようにアップコンバートされる。
アップコンバータ３１によりアップコンバートされた無線周波数信号は、電力増幅器３２によって増幅され、サーキュレータ２４に与えられる。

サーキュレータ２４には、送信部２１、受信部２２及びアンテナ素子２３が接続されている。サーキュレータ２４は、電力増幅器３２から与えられる無線周波数信号をアンテナ素子２３に与えるとともに、アンテナ素子２３から与えられる当該アンテナ素子２３が受信した受信信号を受信部２２に与える。
サーキュレータ２４からアンテナ素子２３に与えられた無線周波数信号は、アンテナ素子２３から空間に放射され、下り信号（送信信号）として送信される。

受信部２２は、アンテナ素子２３が受信した無線周波数のアナログ信号である受信信号をデジタル信号のベースバンド信号に変換し、デジタル処理部２０に与える。
受信部２２は、サーキュレータ２４からの受信信号が与えられるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３３と、ＢＰＦ３３を通過した受信信号を増幅する低雑音増幅器３４と、低雑音増幅器３４が増幅した受信信号をベースバンド信号（受信ベースバンド信号）に変換するダウンコンバータ３５と、ダウンコンバータ３５が変換した受信ベースバンド信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器３６とを備えている。

ＢＰＦ３３の通過帯域は、第１基地局装置１ａの使用周波数帯域の他、第２基地局装置１ｂの使用周波数帯域、及び第３基地局装置１ｃの使用周波数帯域を含む範囲を含む周波数帯域に設定されている。これにより、ＢＰＦ３３は、自装置である第１基地局装置１ａの使用周波数帯域の信号の他、第２基地局装置１ｂの使用周波数帯域の信号と、第３基地局装置１ｃの使用周波数帯域の信号も通過を許容する。

ダウンコンバータ３５は、発振器３５ａが生成するローカル信号を乗算器３５ｂに与え、低雑音増幅器３４により増幅された無線周波数の受信信号にローカル信号を乗算し、受信ベースバンド信号に変換（ダウンコンバート）する機能を有している。
発振器３５ａは、発信するローカル信号の周波数が調整可能となっている。ローカル信号の周波数の調整は、デジタル処理部２０によって行われる。
発振器３５ａは、デジタル処理部２０が有する後述の制御部４２の制御に基づいて、ローカル信号の周波数を、自装置である第１基地局装置１ａの使用周波数帯域、第２基地局装置１ｂの使用周波数帯域、及び第３基地局装置１ｃの使用周波数帯域のいずれかに調整する。

これによって、受信部２２は、自装置である第１基地局装置１ａの周波数帯域の信号だけでなく、第２基地局装置１ｂの周波数帯域の信号及び第３基地局装置１ｃの使用周波数帯域の信号についてもダウンコンバートし、受信ベースバンド信号を得ることができる。

つまり、受信部２２は、受信周波数帯域を、自装置１ａに割り当てられた周波数帯域（第１周波数）、第２基地局装置１ｂに割り当てられた周波数帯域（第２周波数又は第３周波数）、及び第３基地局装置１ｃに割り当てられた周波数帯域（第２周波数又は第３周波数）のいずれかに切り替えて受信することができる。
これにより、自装置１ａに割り当てられている周波数帯域と異なる周波数帯域の信号を受信するための機能部を新たに設ける必要がない。

ダウンコンバータ３５は、変換した受信ベースバンド信号をアナログデジタル変換器３６に与える。
アナログデジタル変換器３６は、受信ベースバンド信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換した受信ベースバンド信号をデジタル処理部２０に与える。

デジタル処理部２０は、受信部２２から与えられる受信ベースバンド信号に対して所定のデジタル処理を行った後、この受信ベースバンド信号をＢＢＵ１１ａに与える。

以上のようにして、アンテナシステム１０ａは、ＢＢＵ１１ａから与えられる信号を送信するとともに、信号を受信しＢＢＵ１１ａに与えることができる。

また、デジタル処理部２０は、第２基地局装置１ｂの通信タイミング、及び第３基地局装置１ｃの通信タイミングを検出するための機能部として、検出部４１、制御部４２を有している。また、デジタル処理部２０は、アンテナシステム１０ａの通信タイミングを調整するための機能部として、補正部４３を有している。

制御部４２は、ダウンコンバータ３５の発振器３５ａを制御し、ローカル信号の周波数を調整する機能を有している。
制御部４２は、ローカル信号の周波数を調整して、自装置１ａに接続する端末装置２ａから送信される上り信号の他、第２基地局装置１ｂが送信する下り信号及び第３基地局装置１ｃが送信する下り信号をダウンコンバータ３５にダウンコンバートさせる。これにより、制御部４２は、第２基地局装置１ｂの下り信号及び第３基地局装置１ｃの下り信号を受信ベースバンド信号として、デジタル処理部２０に取得させることができる。

このように、制御部４２は、ダウンコンバータ３５の発振器３５ａを制御する機能部であり、ＢＰＦ３３や、低雑音増幅器３４、ダウンコンバータ３５、アナログデジタル変換器３６とともに受信部２２の一部としての機能も有する。

検出部４１は、受信ベースバンド信号として取得した、第２基地局装置１ｂが送信する下り信号及び第３基地局装置１ｃが送信する下り信号に基づいて、第２基地局装置１ｂの通信タイミング及び第３基地局装置１ｃの通信タイミングを検出する機能を有している。
検出部４１は、第２基地局装置１ｂが送信する下り信号及び第３基地局装置１ｃが送信する下り信号に含まれる同期信号Ｓを検出し、この同期信号Ｓに基づいて第２基地局装置１ｂの通信タイミング及び第３基地局装置１ｃの通信タイミングを検出する。
検出部４１は、検出した同期信号Ｓのタイミングを通信タイミング（無線フレームのタイミング）として検出する。

検出部４１は、さらに、検出した第２基地局装置１ｂの通信タイミング及び第３基地局装置１ｃの通信タイミングに基づいて、自装置１ａの同期信号Ｓのタイミングを基準としたときの、両基地局装置１ｂ、１ｃの同期信号Ｓのタイミングとの間のタイミング差Δｔを求める。
検出部４１は、タイミング差Δｔを求めると、このタイミング差Δｔを示す情報を生成し、ＢＢＵ１１ａに与える機能を有している。

補正部４３は、ＢＢＵ１１ａからの指示に基づいて、アンテナシステム１０ａの無線フレームのタイミングを調整し、通信タイミングを調整する。

デジタル処理部２０は、自己が送信する送信信号の通信タイミングについては、基準信号に基づいて設定する。デジタル処理部２０は、例えば、各アンテナシステム１０ａがＧＰＳ受信機を備えている場合には、このＧＰＳ受信機が受信する１ＰＰＳ信号を基準信号として用いる。また、ＢＢＵ１１ａがＧＰＳ受信機を備えることにより、各アンテナシステム１０ａに１ＰＰＳ信号を供給するように構成される場合もある。さらに、ＢＢＵ１１ａが外部から与えられる信号に基づいて基準信号を生成し、各アンテナシステム１０ａに供給する場合もある。
補正部４３は、ＢＢＵ１１ａから指示が与えられると、前記基準信号に基づいて通信タイミングを調整する。

なお、第１基地局装置１ａが備えている複数のアンテナシステム１０ａは、それぞれほぼ同じ構成である。
よって、各アンテナシステム１０ａは、それぞれが両基地局装置１ｂ、１ｃの同期信号Ｓのタイミングとの間のタイミング差Δｔを求め、そのタイミング差Δｔを示す情報をＢＢＵ１１ａに与える。

以上のように、アンテナシステム１０ａは、端末装置２ａに下り信号を送信するとともに、自装置１ａに割り当てられている無線周波数と異なる無線周波数が割り当てられている他の基地局装置１ｂ、１ｃから送信される下り信号（他の下り信号）を受信する送受信部を構成している。

ＢＢＵ１１ａには、各アンテナシステム１０ａそれぞれからタイミング差Δｔを示す情報が与えられる。つまり、ＢＢＵ１１ａは、複数のアンテナシステム１０ａからタイミング差Δｔを取得する。
ＢＢＵ１１ａの判定部１３は、複数のアンテナシステム１０ａから与えられるタイミング差Δｔを示す情報に基づいて、自装置１ａ及び他の事業者の基地局装置１ｂ、１ｃが各基地局装置の間で同期状態であるか非同期状態であるかを判定する。

〔他の基地局装置の通信タイミングの検出について〕
図４は、アンテナシステム１０ａが、他の基地局装置１ｂ、１ｃの通信タイミングを検出する際の処理の一例を示す図であり、各基地局装置１ａ、１ｂ、１ｃの無線フレームの関係を示している。
この図４では、第１基地局装置１ａが有する複数のアンテナシステム１０ａの内の一つに着目し、着目する一のアンテナシステム１０ａが、第２基地局装置１ｂ（のアンテナシステム１０ｂ）からの下り信号及び第３基地局装置１ｃ（のアンテナシステム１０ｃ）からの下り信号を受信可能な環境にある場合を示している。

図４中、縦軸は周波数を示している。また横軸は時間を示している。
図４では、各基地局装置１ａ、１ｂ、１ｃが、ＴＤＤ方式を採用し、同じ構造の無線フレームを用いている場合を示している。

図４中、第１基地局装置１ａには、使用周波数帯域として周波数帯域ｆ_ａが割り当てられている。第２基地局装置１ｂには、使用周波数帯域として周波数帯域ｆ_ｂが割り当てられている。第３基地局装置１ｃには、使用周波数帯域として周波数帯域ｆ_ｃが割り当てられている。
よって、図４において示されている３つの無線フレームの内、上段の無線フレームは第３基地局装置１ｃの無線フレーム、中段の無線フレームは、第１基地局装置１ａの無線フレーム、下段の無線フレームは第２基地局装置１ｂの無線フレームを示している。

周波数帯域ｆ_ａと周波数帯域ｆ_ｂとは、ガードバンドなしで隣接している。また、周波数帯域ｆ_ａと周波数帯域ｆ_ｃとについても、ガードバンドなしで隣接している。

また、図４（ａ）では、第１基地局装置１ａの無線フレームより他の無線フレームが進んでいる場合を示している。

第１基地局装置１ａは、他の事業者の基地局装置１ｂ、１ｃの通信タイミングを検出し、タイミング差Δｔを取得することを決定すると、自装置１ａのダウンリンク期間ＤＬに対応する期間Ｔ_１において、アンテナシステム１０ａ（の受信部２２）に第２基地局装置１ｂの下り信号を受信させる。
アンテナシステム１０ａの制御部４２は、期間Ｔ_１においてダウンコンバータ３５の発振器３５ａが発振するローカル信号の周波数を第２基地局装置１ｂの使用周波数帯域である周波数帯域ｆ_ｂに対応する周波数に設定する。
これによって、アンテナシステム１０ａは、自装置１ａのダウンリンク期間ＤＬである期間Ｔ_１において、自装置１ａの下り信号を送信しつつ、第２基地局装置１ｂが当該第２基地局装置１ｂに接続する端末装置に向けて送信した下り信号を受信することができる。

受信部２２が受信した第２基地局装置１ｂの下り信号は、デジタル処理部２０の受信ベースバンド信号に変換され、デジタル処理部２０に与えられる。
第２基地局装置１ｂの下り信号が受信部２２から与えられると、デジタル処理部２０の検出部４１は、この下り信号を取得する。デジタル処理部２０は、取得した下り信号の中から同期信号Ｓを検出し、検出した同期信号Ｓのタイミング（通信タイミング）を検出する。
次いで、検出部４１は、検出した第２基地局装置１ｂの同期信号Ｓのタイミングと、自装置１ａの同期信号Ｓのタイミングとを比較し、そのタイミング差であるタイミング差Δｔ１を求める。
なお、検出部４１が求めるタイミング差Δｔ１には、自装置１ａに対してタイミングが進む方向に誤差が生じているのか又は遅れる方向に誤差が生じているのかを示す情報も含まれている。

タイミング差Δｔ１を求めると、検出部４１は、タイミング差Δｔを示すタイミング情報を生成し、このタイミング情報をＢＢＵ１１ａに与える。

次いで、制御部４２は、期間Ｔ_１の次に並ぶ期間である、自装置１ａのアップリンク期間ＵＬに対応する期間Ｔ_２において、受信部２２に自装置１ａに接続する端末装置２ａからの上り信号を受信させるために、発振器３５ａによるローカル信号の周波数を自装置１ａの使用周波数帯域である周波数帯域ｆ_ａに対応する周波数に設定する。
これにより、受信部２２は、受信周波数が第２基地局装置１ｂの下り信号に対応する周波数帯域ｆ_ｂから、自装置１ａに接続する端末装置２ａからの上り信号に対応する周波数帯域ｆ_ａに切り替えられる。受信部２２は、自装置１ａのアップリンク期間ＵＬにおいて、自装置１ａに接続する端末装置２ａからの上り信号を受信する。

第１基地局装置１ａは、期間Ｔ_２の次に並ぶ期間である、自装置１ａのダウンリンク期間ＤＬに対応する期間Ｔ_３にて、受信部２２に第３基地局装置１ｃの下り信号を受信させる。
制御部４２は、期間Ｔ_３において発振器３５ａによるローカル信号の周波数を第３基地局装置１ｃの使用周波数帯域である周波数帯域ｆ_ｃに対応する周波数に設定する。
これにより、受信部２２は、受信周波数が自装置１ａに接続する端末装置２ａからの上り信号に対応する周波数帯域ｆ_ａから、第３基地局装置１ｃの下り信号対応する周波数帯域ｆ_ｃに切り替えられる。
アンテナシステム１０ａは、自装置１ａのダウンリンク期間ＤＬである期間Ｔ_３において、自装置１ａの下り信号を送信しつつ、第３基地局装置１ｃが当該第３基地局装置１ｃに接続する端末装置に向けて送信した下り信号を受信することができる。

受信部２２が受信した第３基地局装置１ｃの下り信号は、デジタル処理部２０の受信ベースバンド信号に変換され、デジタル処理部２０に与えられる。
デジタル処理部２０は、第２基地局装置１ｂの下り信号と同様に、第３基地局装置１ｃの下り信号に含まれる同期信号Ｓを検出し、そのタイミング（通信タイミング）を検出する。
さらに、デジタル処理部２０は、検出した第３基地局装置１ｃの下り信号の同期信号Ｓのタイミングと、自装置１ａの同期信号Ｓのタイミングとの間のタイミング差Δｔ２を求め、このタイミング差Δｔ２を示すタイミング情報をＢＢＵ１１ａに与える。

次いで、制御部４２は、期間Ｔ３の次に並ぶ期間である、自装置１ａのアップリンク期間ＵＬに対応する期間Ｔ_４において、自装置１ａに接続する端末装置２ａからの上り信号を受信するように設定を変更する。

以上のようにして、第１基地局装置１ａのアンテナシステム１０ａは、他の事業者の基地局装置１ｂ、１ｃからの下り信号を受信し、自装置１ａの通信タイミングと第２基地局装置１ｂの通信タイミングとの差であるタイミング差Δｔ１と、自装置１ａの通信タイミングと第３基地局装置１ｃの通信タイミングとの差であるタイミング差Δｔ２とを求めて、ＢＢＵ１１ａに与える。

なお、アンテナシステム１０ａは、例えば、一方の他の事業者の基地局装置の下り信号が受信でき、他方の他の事業者の基地局装置の下り信号が受信できない場合、一方の他の事業者の基地局装置との間のタイミング差Δｔだけを求めてＢＢＵ１１ａに与える。また、アンテナシステム１０ａは、他の事業者の基地局装置の下り信号を全く受信できなかった場合、タイミング差Δｔを求めることができず、タイミング差ΔｔをＢＢＵ１１ａに与えることもない。

以上のようにして、アンテナシステム１０ａは、他の基地局装置１ｂ、１ｃの通信タイミングを検出し、自装置１ａの通信タイミングと第２基地局装置１ｂの通信タイミングとの差であるタイミング差Δｔ１、及び自装置１ａの通信タイミングと第３基地局装置１ｃの通信タイミングとの差であるタイミング差Δｔ２を求めて、ＢＢＵ１１ａに与える。

〔同期状態の判定について〕
ＢＢＵ１１ａの判定部１３は、各アンテナシステム１０ａから与えられるタイミング差Δｔ１、及びタイミング差Δｔ２に基づいて、自装置１ａ及び他の事業者の基地局装置１ｂ、１ｃが各基地局装置の間で同期状態であるか非同期状態であるかを判定する。

図５は、判定部１３が行う、各基地局装置の同期状態を判定するための判定処理を示すフローチャートである。
なおここで、判定部１３が行う判定処理では、３つの事業者の基地局装置の内、２つの事業者の基地局装置に同時に異常が生じることはなく、２つの事業者の基地局装置の通信タイミングにずれが生じ、２つの事業者の基地局装置が同時期に非同期状態にはならないと仮定する。

また、第１基地局装置１ａは、当該第１基地局装置１ａのアンテナシステム１０ａのいずれかで必ず第２基地局装置１ｂの下り信号を検出するものとし、当該第１基地局装置１ａのアンテナシステム１０ａのいずれかで必ず第３基地局装置１ｃの下り信号を検出するものとする。また、複数のアンテナシステム１０ａは同時に全部非同期とはならないものとする。
また、第１基地局装置１ａは、複数のアンテナシステム１０ａそれぞれで同一事業者に属する異なる基地局装置からの下り信号を検出する場合があり、さらにこの場合、同一事業者に属する複数の基地局装置の通信タイミングが同時期に全てずれて非同期になることはないと仮定する。

まず、ＢＢＵ１１ａの判定部１３は、判定処理を実行することを決定すると、まず、各アンテナシステム１０ａにタイミング差Δｔ１、及びタイミング差Δｔ２を求めさせ、タイミング差Δｔ１、及びタイミング差Δｔ２を取得する（ステップＳ１０１）。

ここで、本実施形態の第１基地局装置１ａが備えている３つのアンテナシステム１０ａには、どのアンテナシステム１０ａであるかを特定するための番号「１」、「２」、「３」が付与されているとする。
以下の説明では、番号「１」のアンテナシステム１０ａからＢＢＵ１１ａに与えられるタイミング差Δｔ１を、タイミング差Δｔ１１と表す。また、番号「２」のアンテナシステム１０ａからＢＢＵ１１ａに与えられるタイミング差Δｔ１をタイミング差Δｔ１２と表し、番号「３」のアンテナシステム１０ａからＢＢＵ１１ａに与えられるタイミング差Δｔ１をタイミング差Δｔ１３と表す。

また、番号「１」のアンテナシステム１０ａからＢＢＵ１１ａに与えられるタイミング差Δｔ２を、タイミング差Δｔ２１と表す。また、番号「２」のアンテナシステム１０ａからＢＢＵ１１ａに与えられるタイミング差Δｔ２をタイミング差Δｔ２２と表し、番号「３」のアンテナシステム１０ａからＢＢＵ１１ａに与えられるタイミング差Δｔ２をタイミング差Δｔ２３と表す。

図５中、ステップＳ１０１に示すように、判定部１３は、各アンテナシステム１０ａからタイミング差Δｔ１１，Δｔ１２，Δｔ１３，Δｔ２１，Δｔ２２，Δｔ２３を取得する。なお、各アンテナシステム１０ａが他の事業者の基地局装置の下り信号を受信できなかった場合、各アンテナシステム１０ａは、上述のように、受信できなかった下り信号に相当するタイミング差Δｔを求めることができない。この場合は、判定部１３は、受信できなかった下り信号に対応するタイミング差Δｔについては取得することはない。

次に判定部１３は、ステップＳ１０２に進み、取得した上記タイミング差の中から、下記式（１）及び式（２）を満たす集合ｋ１、及び集合ｋ２を求める。
集合ｋ１＝ｆｉｎｄ（｜Δｔ１ｎ｜＞４μｓ）・・・（１）
集合ｋ２＝ｆｉｎｄ（｜Δｔ２ｎ｜＞４μｓ）・・・（２）

なお、上記式（１）、（２）中、ｎは、第１基地局装置１ａが備えているアンテナシステム１０ａを特定するための番号であり、本実施形態では１から３までの数となる。
また、上記式（１）、（２）中、「ｆｉｎｄ」は、当該「ｆｉｎｄ」の後に続く括弧内の条件を満たす要素を、各アンテナシステム１０ａから取得したタイミング差から特定することを示している。

判定部１３は、取得した第２事業者の第２基地局装置１ｂに関するタイミング差Δｔ１（Δｔ１１，Δｔ１２，Δｔ１３）の内、これらの絶対値が４μｓより大きいものがあるか否かを判定し、絶対値が４μｓより大きいタイミング差Δｔ１を特定する。判定部１３は、絶対値が４μｓより大きいタイミング差Δｔ１を集合ｋ１の要素として含める。

また、判定部１３は、取得した第３事業者の第３基地局装置１ｃに関するタイミング差Δｔ２（Δｔ２１，Δｔ２２，Δｔ２３）の内、これらの絶対値が４μｓより大きいものがあるか否かを判定し、絶対値が４μｓより大きいタイミング差Δｔ２を特定する。判定部１３は、絶対値が４μｓより大きいタイミング差Δｔ２を集合ｋ２の要素として含める。

なお、各タイミング差の閾値として用いた上記４μｓは、２つの基地局装置間において同期ずれが生じていると判定しうる基準値の下限である。
よって、集合ｋ１及び集合ｋ２に含まれる要素は、同期ずれが生じていることを示す要素である。

次に、判定部１３は、上記集合ｋ１、ｋ２の要素数をそれぞれ求め、これらの和が０であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。なお、図５中、「ｌｅｎｇｔｈ」は、当該「ｌｅｎｇｔｈ」の後に続く括弧内の集合の要素数を示している。

ステップＳ１０３において、集合ｋ１、ｋ２の要素数の和が０であると判定した場合、判定部１３は、ステップＳ１０４に進む。この場合、自装置１ａ、及び他の事業者の基地局装置１ｂ、１ｃそれぞれの間で同期ずれが認められないことを示している。よって、判定部１３は、自装置１ａ、及び他の事業者の基地局装置１ｂ、１ｃの全てが同期状態であると判定する（ステップＳ１０４）。

一方、ステップＳ１０３において、集合ｋ１、ｋ２の要素数の和が０でないと判定した場合、判定部１３は、ステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０５において、判定部１３は、集合ｋ１の要素数と、集合ｋ２の要素数との積が０であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５において、集合ｋ１の要素数と、集合ｋ２の要素数との積が０でないと判定した場合、判定部１３は、ステップＳ１０６に進む。
この場合、集合ｋ１の要素数及び集合ｋ２の要素数は共に０ではないため、第２基地局装置１ｂに関するタイミング差Δｔ１、及び第３基地局装置１ｃに関するタイミング差Δｔ２の中に、４μｓより大きい値のものが存在している。よって、自装置１ａは、第２基地局装置１ｂ、及び第３基地局装置１ｃそれぞれの間で同期ずれが生じていることを示している。また、自装置１ａが、両基地局装置１ｂ、１ｃに対して同期ずれを生じているならば、両基地局装置１ｂ、１ｃの間は、互いに同期していると判定することができる。

よってこの場合、判定部１３は、第２基地局装置１ｂと、第３基地局装置１ｃとが同期状態であると判定し、自装置１ａは、第２基地局装置１ｂ及び第３基地局装置１ｃに対して同期ずれが生じていると判定し、自装置１ａが非同期状態であると判定する（ステップＳ１０６）。

一方、ステップＳ１０５において、集合ｋ１の要素数と、集合ｋ２の要素数との積が０である場合、ステップＳ１０７に進む。
この場合、集合ｋ１の要素数と、集合ｋ２の要素数のいずれか一方が０であるので、判定部１３は、ステップＳ１０７において、集合ｋ１の要素数が０であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０７において、集合ｋ１の要素数が０でないと判定した場合、判定部１３は、ステップＳ１０８に進む。この場合、集合ｋ２の要素数が０であるため、自装置１ａと、第３基地局装置１ｃとの間は、原則的には同期状態であると判定できる。また、集合ｋ１の要素数が０ではないため、第２基地局装置１ｂに関するタイミング差Δｔ１の中に、４μｓより大きい値のものが存在し、自装置１ａと第２基地局装置１ｂとの間で同期ずれが生じている可能性があることを示している。

このため、判定部１３は、ステップＳ１０８において、第２基地局装置１ｂに関する判定処理を行い（ステップＳ１０８）、第２基地局装置１ｂの同期状態を判定する。

図６は、判定部１３が行う、第２基地局装置１ｂに関する判定処理を示すフローチャートである。
まず、判定部１３は、ステップＳ１２０に進み、取得したタイミング差の中から、下記式（３）を満たす集合ｐ１を求める（ステップＳ１２０）。
集合ｐ１＝ｆｉｎｄ（Δｔ１ｎ）・・・（３）

上記式（３）では、各アンテナシステム１０ａから与えられた第２事業者の第２基地局装置１ｂに関するタイミング差Δｔ１のすべてを特定する。
判定部１３は、各アンテナシステム１０ａが求めた第２事業者の第２基地局装置１ｂに関するタイミング差Δｔ１のすべてを集合ｐ１の要素として含める。

例えば、ステップＳ１０１において、判定部１３が、第２基地局装置１ｂに関するタイミング差Δｔ１として、Δｔ１１，Δｔ１２，Δｔ１３を取得した場合、判定部１３は、これらの値が４μｓよりも大きいか否かに関わらず、集合ｐ１の要素として含める。
また、ステップＳ１０１において、判定部１３が、第２基地局装置１ｂに関するタイミング差Δｔ１として、Δｔ１１のみを取得した場合、判定部１３は、Δｔ１１のみを集合ｐ１の要素として含める。

次に、判定部１３は、集合ｋ１の要素数と、集合ｐ１の要素数とが同じであるか否かを判定する（ステップＳ１２１）。
ステップＳ１２１において、集合ｋ１の要素数と、集合ｐ１の要素数とが同じであると判定した場合、判定部１３は、ステップＳ１２２に進む。

ステップＳ１２２に進む場合、ＢＢＵ１１ａに与えられたタイミング差Δｔ１が、全て同期ずれを生じていることを示している。この場合、自装置１ａに接続されている複数のアンテナシステム１０ａは、上述したように故障等により同時に全部非同期とはならない。よってこの場合、判定部１３は、ＢＢＵ１１ａ側に非同期の原因があると判定する（ステップＳ１２２）。つまりこの場合、判定部１３は、自装置１ａが非同期状態と判定する。
この第２基地局装置１ｂに関する判定処理では、原則的には第２基地局装置１ｂについての処理を行うが、ステップＳ１２２においては例外的に第１基地局装置１ａについての判定を行う。

一方、ステップＳ１２１において、集合ｋ１の要素数と、集合ｐ１の要素数とが同じでないと判定した場合、判定部１３は、ステップＳ１２３に進み、集合ｋ１の要素数が１であるか否かを判定する（ステップＳ１２３）。

ステップＳ１２３において、集合ｋ１の要素数が１でないと判定される場合、集合ｐ１に含まれる要素の内の多数の要素が同期ずれの発生を示している。よって、この場合、判定部１３は、ステップＳ１２４に進み、自装置１ａと、第２基地局装置１ｂとの間が、非同期状態と判定する。
この結果、判定部１３は、自装置１ａと、第３基地局装置１ｃとが同期状態、第２基地局装置１ｂが非同期状態と判定する（ステップＳ１２４）。

ステップＳ１２３において、集合ｋ１の要素数が１であると判定される場合、集合ｐ１に含まれる要素の内の１つの要素だけが同期ずれの発生を示している。この場合、この要素に対応する自装置１ａのアンテナシステム１０ａに異常が生じている場合と、第２基地局装置１ｂの一部に異常が生じている場合の２通りが考えられる。

そこで、判定部１３は、集合ｋ１の要素数が１であると判定される場合、ステップＳ１２５に進み、自装置１ａのアンテナシステム１０ａの通信タイミングの補正を行う（ステップＳ１２５）。判定部１３は、各アンテナシステム１０ａの補正部４３に通信タイミングを調整させる。補正部４３は、予め設定された所定の基準タイミング、又は第３基地局装置１ｃの通信タイミングに同期するように通信タイミングを調整する。

各アンテナシステム１０ａの通信タイミングの補正を終えると、判定部１３は、各アンテナシステム１０ａにタイミング差Δｔ１、及びタイミング差Δｔ２を求めさせ、タイミング差Δｔ１、及びタイミング差Δｔ２を取得し、同期状態を確認する（ステップＳ１２６）。ステップＳ１２６では、判定部１３は、図５中、ステップＳ１０１からＳ１０４の処理を実行する。

次いで、判定部１３は、ステップＳ１２７に進み、ステップＳ１２６による同期状態の確認を行った結果、自装置１ａ及び他の事業者の基地局装置１ｂ、１ｃの全てが同期状態であると判定されたか否かについての判定を行う（ステップＳ１２７）。

ステップＳ１２７において、各基地局装置１ａ、１ｂ、１ｃの全てが同期状態である旨の判定であると判定した場合、判定部１３は、ステップＳ１２８に進む。この場合、各基地局装置１ａ、１ｂ、１ｃの全てが同期状態である。つまり、この場合、ステップＳ１２３において、集合ｐ１に含まれる要素の内で１つの要素だけが同期ずれの発生を示している原因が、この要素に対応する自装置１ａのアンテナシステム１０ａの同期ずれに起因していたことが判る。

一方、ステップＳ１２７において、各基地局装置１ａ、１ｂ、１ｃの全てが同期状態である旨の判定でないと判定した場合、判定部１３は、ステップＳ１２９に進む。

ステップＳ１２９に進む場合、ステップＳ１２３において、集合ｐ１に含まれる要素の内で１つの要素だけが同期ずれの発生を示している原因が自装置１ａにはないと判断できる。よって、判定部１３は、ステップＳ１２２に進む場合、第２基地局装置１ｂの一部が非同期状態であると判定する。
この結果、判定部１３は、自装置１ａと、第３基地局装置１ｃとが同期状態、第２基地局装置１ｂの一部が非同期状態と判定する（ステップＳ１２９）。
なおここで、第２基地局装置１ｂの一部とは、第２基地局装置１ｂが備える複数のアンテナシステム１０ｂの内の一部である場合の他、第２基地局装置１ｂが複数存在する場合において、複数の第２基地局装置１ｂの内の一部の第２基地局装置１ｂである場合も含む。

図５に戻って、ステップＳ１０７において、集合ｋ１の要素数が０であると判定した場合、判定部１３は、ステップＳ１０９に進む。この場合、集合ｋ２の要素数が０ではないため、第３基地局装置１ｃに関するタイミング差Δｔ２の中に、４μｓより大きい値のものが存在し、自装置１ａと第３基地局装置１ｃとの間で同期ずれが生じている可能性があることを示している。

このため、判定部１３は、ステップＳ１０９において、第３基地局装置１ｃに関する判定処理を行い（ステップＳ１０９）、第３基地局装置１ｃの同期状態を判定する。
なお、ステップＳ１０９に示す判定処理は、図６で示した第２基地局装置１ｂに関する判定処理と同様なので説明を省略する。

以上のようにして、判定部１３は、各アンテナシステム１０ａから与えられるタイミング差Δｔ１、及びタイミング差Δｔ２に基づいて、自装置１ａ及び他の事業者の基地局装置１ｂ、１ｃが、各基地局装置の間で同期状態であるか非同期状態であるかを判定する。

上記構成の第１基地局装置１ａは、端末装置２ａに下り信号を送信するとともに、自装置１ａに割り当てられている無線周波数と異なる無線周波数が割り当てられている他の基地局装置である第２基地局装置１ｂ及び第３基地局装置１ｃから送信される他の下り信号を受信する複数のアンテナシステム１０ａ（複数の送受信部）と、複数のアンテナシステム１０ａが受信した複数の他の下り信号それぞれから、第２基地局装置１ｂ及び第３基地局装置１ｃの通信タイミングを検出する検出部４１と、第２基地局装置１ｂ及び第３基地局装置１ｃの通信タイミングと自装置１ａの通信タイミングとのタイミング差Δｔを、複数のアンテナシステム１０ａが受信した複数の他の下り信号それぞれについて取得し、複数のタイミング差Δｔに基づいて、自装置１ａ又は基地局装置１ｂ、１ｃの同期状態を判定する判定部１３とを備えている。

上記構成の第１基地局装置１ａによれば、自装置１ａ又は他の基地局装置１ｂ、１ｃの同期状態を判定することができるので、例えば、自装置１ａ及び他の基地局装置１ｂ、１ｃの内、いずれか一の基地局装置のみが非同期状態であると判定されれば、その一の基地局装置の通信タイミングには誤差が生じていると判定することができる。
つまり、本実施形態の第１基地局装置１ａによれば、自装置１ａ及び他の基地局装置１ｂ、１ｃの内、いずれの基地局装置の通信タイミングに誤差が生じているのかを特定することができる。

この結果、各基地局装置の間で同期状態が維持できない場合に、その原因となっている基地局装置を特定することができ、各基地局装置の間で同期状態を維持するための処理を容易にすることができる。

また、図５中、ステップＳ１０５において、判定部１３は、集合ｋ１の要素数と、集合ｋ２の要素数との積が０であるか否かを判定する。この判定により、集合ｋ１の要素数と、集合ｋ２の要素数との積が０でないと判定した場合、判定部１３は、ステップＳ１０６において、第２基地局装置１ｂと、第３基地局装置１ｃとが同期状態であると判定し、残りの自装置１ａが非同期と判定する（ステップＳ１０６）。

また、ステップＳ１０７において、判定部１３は、集合ｋ１の要素数が０であるか否かを判定する。この判定で、集合ｋ１の要素数が０でないと判定した場合、判定部１３は、ステップＳ１０８において、自装置１ａと、第３基地局装置１ｃとが同期状態であると判定し、残りの第２基地局装置１ｂが非同期状態の可能性があると判定する（ステップＳ１０８）。
また、ステップＳ１０７において、集合ｋ１の要素数が０であると判定した場合も同様であり、判定部１３は、ステップＳ１０９において、自装置１ａと、第２基地局装置１ｂとが同期状態であると判定し、残りの第３基地局装置１ｃが非同期状態の可能性があると判定する（ステップＳ１０９）。

このように、本実施形態の判定部１３は、各アンテナシステム１０ａから与えられるタイミング差Δｔ１、及びタイミング差Δｔ２に基づいて、無線周波数が異なる２つの基地局装置が互いに同期状態にあるか否かを判定し、無線周波数が異なる２つの基地局装置同士で通信タイミングが互いに同期しているものが存在すると、これら基地局装置を同期状態と判定し、それ以外の残りの基地局装置を非同期状態と判定する。

つまり、同期状態にある基地局装置が多数存在していれば、同期状態にある基地局装置よりも少数の基地局装置には、通信タイミングに誤差が生じている可能性があると考えることができる。このため、上記のように、互いに同期状態にあると判定することができる２以上の基地局装置が存在すると判定すると、これら基地局装置を同期状態と判定し、それ以外の基地局装置を非同期状態と判定することができる。

なお、本実施形態では、第１基地局装置１ａ、第２基地局装置１ｂ、及び第３基地局装置１ｃといった、互いに割り当てられている無線周波数が異なる３つの基地局装置同士の間で判定した場合を例示したが、互いに割り当てられている無線周波数が異なる２つの基地局装置同士の間で判定する場合であっても同様の構成で各基地局装置の同期状態を判定することができる。
また、互いに割り当てられている無線周波数が異なる基地局装置がより多数になったとしても同様の構成で行う同士各基地局装置の同期状態を判定することができる。

〔自装置の誤差要因の判定〕
第１基地局装置１ａの判定部１３は、自装置１ａが非同期であると判断された場合、さらに、自装置１ａが非同期となる要因を判定する機能を有している。

図７は、自装置１ａが非同期となる要因を判定するための処理を示すフローチャートである。
判定部１３は、図５中のステップＳ１０６において、自装置１ａが非同期であると判定すると、まず、各アンテナシステム１０ａから与えられるタイミング差Δｔ１、及びタイミング差Δｔ２の絶対値の平均Δｔ＿ａｖｇを求めるとともに、タイミング差Δｔ１、及びタイミング差Δｔ２の絶対値の標準偏差Δｔ＿ｓｄを求める（ステップＳ１４０）。

次いで、判定部１３は、標準偏差Δｔ＿ｓｄが３μｓより大きいか否かについて判定する（ステップＳ１４１）。
ステップＳ１４１において、標準偏差Δｔ＿ｓｄが３μｓより大きいと判定する場合、判定部１３は、自装置１ａが非同期となる要因として、ＢＢＵ１１ａと、アンテナシステム１０ａとの間の遅延校正エラーが生じていると判定する（ステップＳ１４２）。なお、遅延校正エラーとは、ＢＢＵ１１ａとアンテナシステム１０ａとの間における通信処理において生じるエラーを指す。

ステップＳ１４１において判定される標準偏差Δｔ＿ｓｄには、ＢＢＵ１１ａと、各アンテナシステム１０ａとの間の通信処理のばらつきが表れる。
ＢＢＵ１１ａと、各アンテナシステム１０ａとの間の通信処理は、遅延等によって互いの通信処理にばらつきが生じないように、予め所定の精度で校正がなされるが、何らかの原因でばらつきが生じることが考えられる。

このようなばらつきが生じると、自装置１ａの各アンテナシステム１０ａの間で、通信タイミングがずれてしまい、例えば、ＢＢＵ１１ａから各アンテナシステム１０ａに向けて同時に信号を送信したとしても、各アンテナシステム１０ａに到達するときは、ばらばらのタイミングで到達するといったことが生じる。この結果、各アンテナシステム１０ａから与えられるタイミング差Δｔ１、及びタイミング差Δｔ２に、自装置１ａに起因するばらつきが含まれてしまい、判定部１３が自装置１ａを非同期と判定する。

このため、判定部１３は、ステップＳ１４１において、標準偏差Δｔ＿ｓｄが３μｓより大きいと判定する場合、ＢＢＵ１１ａと、アンテナシステム１０ａとの間の遅延校正エラーが生じていると判定する。
なお、ステップＳ１４１における標準偏差Δｔ＿ｓｄに対する閾値を構成する３μｓは、ＢＢＵ１１ａと各アンテナシステム１０ａとの間の許容同期誤差である。

一方、ステップＳ１４１において、標準偏差Δｔ＿ｓｄが３μｓより大きくないと判定すると、判定部１３は、平均Δｔ＿ａｖｇが、過去の平均Δｔ＿ａｖｇと比較して大きくなっているか否かを判定する（ステップＳ１４３）。

ステップＳ１４３において、平均Δｔ＿ａｖｇが、過去の平均Δｔ＿ａｖｇと比較して大きくなっていると判定すると、判定部１３は、自装置１ａの通信タイミング等を決定するために用いる基準信号に問題が生じていると判定する（ステップＳ１４４）。
第１基地局装置１ａは、通信タイミングを設定するために例えば、ＧＰＳ受信機によって取得した１ＰＰＳ信号や、外部から与えられる信号等を基準信号として用いている。
この基準信号に誤差や狂いが生じている場合、タイミング差Δｔ１、及びタイミング差Δｔ２が全体として偏りなく増加するため、平均Δｔ＿ａｖｇが過去の平均Δｔ＿ａｖｇよりも大きくなる。

このため、判定部１３は、ステップＳ１４３において、平均Δｔ＿ａｖｇが、過去の平均Δｔ＿ａｖｇと比較して大きくなっていると判定する場合、基準信号に問題が生じていると判定する。

一方、ステップＳ１４３において、平均Δｔ＿ａｖｇが、過去の平均Δｔ＿ａｖｇと比較して大きくなっていないと判定すると、判定部１３は、各アンテナシステム１０ａによる通信タイミングの設定に問題が生じていると判定する（ステップＳ１４５）。

第１基地局装置１ａの通信タイミングは、各アンテナシステム１０ａのデジタル処理部２０が基準信号に基づいて設定するので、基準信号に問題がないと考えられる場合、各アンテナシステム１０ａのデジタル処理部２０における通信タイミングの設定に問題が生じていると考えることができる。

このため、判定部１３は、ステップＳ１４３において、平均Δｔ＿ａｖｇが、過去の平均Δｔ＿ａｖｇと比較して大きくなっていないと判定すると、判定部１３は、各アンテナシステム１０ａによる通信タイミングの設定に問題が生じていると判定する。

判定部１３は、自装置１ａに、上述のエラーや問題が生じていると判定すると、判定部１３は、各エラーや問題の内容を示すための通知情報を自装置１ａのモニタやプリンタ等から出力させる。これにより、自装置１ａにエラーが生じており、自装置１ａが非同期となる原因を生じさせていることを、自装置１ａのオペレータ等に周知させることができる。

〔むすび〕
なお、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、上記した意味ではなく、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、及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。

１ａ第１基地局装置
１ｂ第２基地局装置
１ｃ第３基地局装置
２ａ、２ｂ、２ｃ端末装置
１０ａ、１０ｂ、１０ｃアンテナシステム
１１ａ、１１ｂ、１１ｃベースバンドユニット（ＢＢＵ）
１２信号伝送路
１３判定部
２０デジタル処理部
２１送信部
２２受信部
２３アンテナ素子
２４サーキュレータ
３１アップコンバータ
３１ａ発振器
３１ｂ乗算器
３２電力増幅器
３４低雑音増幅器
３５ダウンコンバータ
３５ａ発振器
３５ｂ乗算器
３６アナログデジタル変換器
４１検出部
４２制御部
４３補正部
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３セル

Claims

時分割複信方式によって送受信を切り替えて端末装置との間で通信する基地局装置であって、
前記端末装置に下り信号を送信するとともに、自装置に割り当てられている無線周波数と異なる無線周波数が割り当てられている他の基地局装置から送信される他の下り信号を受信する複数の送受信部と、
前記複数の送受信部が受信した複数の前記他の下り信号それぞれから、前記他の基地局装置の通信タイミングを検出する検出部と、
前記他の基地局装置の通信タイミングと自装置の通信タイミングとのタイミング差を、前記複数の送受信部が受信した複数の前記他の下り信号それぞれについて取得し、複数の前記タイミング差に基づいて、自装置又は前記他の基地局装置の同期状態を判定する判定部と、
を備えている基地局装置。
前記他の基地局装置は複数であり、
複数の前記他の基地局装置は、割り当てられている無線周波数が互いに異なっているものを含む請求項１に記載の基地局装置。
前記判定部は、前記タイミング差に基づいて、前記無線周波数が互いに異なる基地局装置同士の前記通信タイミングが互いに同期しているか否かを判定し、前記無線周波数が互いに異なる基地局装置同士で前記通信タイミングが互いに同期しているものが存在すると、これら基地局装置を同期状態と判定し、それ以外の基地局装置を非同期状態と判定する請求項２に記載の基地局装置。
前記判定部は、自装置が非同期状態と判定する場合、予め設定された複数の誤差要因の内、いずれの誤差要因によって誤差を生じさせているのかを判定する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の基地局装置。