JP2018093362A - 通信制御装置、無線通信装置及び遅延調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】受信信号劣化の発生を低減する通信制御装置、無線通信装置及び遅延調整方法を提供する。
【解決手段】ＣＰＲＩインタフェース１１１〜１１３は、複数のＢＢＵ２１〜２３から信号を取得する。タイミング抽出部１２１〜１２３は、ＣＰＲＩインタフェース１１１〜１１３により取得された各信号に応じて各ＢＢＵ２１〜２３に対応する送信及び受信の切替タイミングを取得する。遅延制御部１３１〜１３３は、各切替タイミングが互いに同期する切替タイミングに補正する。ＣＰＲＩインタフェース１４１〜１４３は、切替タイミングが補正された各信号を、各信号の送信元のＢＢＵ２１〜２３に対応するＲＲＨ３１〜３３に転送する。
【選択図】図５

Description

本発明は、通信制御装置、無線通信装置及び遅延調整方法に関する。

従来の移動通信システムであるＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）やＬＴＥ−ＦＤＤ（Long Term Evolution Frequency Division Duplex）方式では、送受信時に異なる周波数が用いられる。そして、そのような移動通信システムでは、送信信号の受信信号への干渉による受信性能劣化を考慮した周波数帯を送受信時の周波数帯として使用している。また、各事業者において使用する周波数が異なる。そのため、事業者間での信号の干渉も発生しない。そのため、従来、各事業者は、ベースバンドユニットと無線装置のインタフェースのタイミング同期をとるだけであり、各事業者間において信号の送受信の同期を取ることは行っていなかった。

これに対して、近年トラフィック量の増大が見込まれ、その対応として移動体通信の基地局装置において、上りと下りで同じ周波数を時分割して送受信するＴＤＤ（Time Division Duplex）方式の導入が増えている。ＴＤＤ方式では、基地局装置が信号を受信する期間と信号を送信する期間とが交互に到来する。

ＴＤＤ方式では、送受信周波数として同一周波数が使用される。さらに、同一周波数帯内において、各事業者が隣接した周波数を用いることが考えられる。そのため、従来のように事業者間の信号の送受信のタイミングが非同期である場合、事業者間で信号の送信と受信が重なるタイミングが発生することが考えられる。

例えば、事業者Ａ〜Ｃが存在し、事業者ＡとＢとは信号の送受信のタイミングが一致しているが、事業者Ｃの信号の送受信のタイミングが事業者Ａ及びＢとは異なる場合を考える。この場合、事業者Ｃの基地局装置の信号の受信タイミングで、事業者Ａ及びＢの基地局装置が信号を送信することが考えられる。逆に、事業者Ａ及びＢの基地局装置の信号の受信タイミングで、事業者Ｃの基地局装置が信号を送信することが考えられる。

複数の無線装置を使用する技術として、複数のリモート無線ユニットと中央チャネル処理メインユニットとの間でデジタル無線信号をＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）及びＯＴＮ（Optical Transport Network）を使用して伝送する従来技術がある。

また、基地局間の同期を確立する技術として、他の基地局装置から送信された識別情報及び同期の階層レベルの情報を用いて送信元の基地局装置との間で同期を確立する従来技術がある。また、同期モードの場合に、基地局装置が、基準局から制御信号を受信し、受信した制御信号の位置を基に同期を確立する従来技術がある。

特表２００８−５０６３２１号公報 特開２０１１−１０３４９号公報 特開２００５−７９８６９号公報

しかしながら、ＴＤＤのように信号の送受信において同一の周波数帯を用いる状態で、信号の送信と受信が重なるタイミングが発生した場合、送信出力の干渉により、信号を受信する基地局装置において大きな受信信号劣化が発生するおそれがある。例えば、事業者Ｃの基地局装置の信号の受信タイミングで、事業者Ａ及びＢの基地局装置が信号を送信する場合、事業者Ｃの基地局装置において受信信号劣化が発生するおそれがある。逆に、事業者Ａ及びＢの基地局装置の信号の受信タイミングで、事業者Ｃの基地局装置が信号を送信する場合、事業者Ａ及びＢの基地局装置において受信信号劣化が発生するおそれがある。

また、デジタル無線信号をＳＤＨ及びＯＴＮを使用して伝送する従来技術を用いても、各無線装置において信号の送受信タイミングの同期をとることは困難であり、受信信号劣化の発生を低減することは困難である。また、識別情報及び同期の階層レベルの情報を用いて同期を確立する従来技術では、ベースバンドユニット及び無線装置がそれぞれ複数ある場合の同期の確立については考慮されておらず、受信信号劣化の発生を低減することは困難である。さらに、基準局からの制御信号を基に同期を確立する従来技術でも、ベースバンドユニット及び無線装置がそれぞれ複数ある場合の同期の確立については考慮されておらず、受信信号劣化の発生を低減することは困難である。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、受信信号劣化の発生を低減する通信制御装置、無線通信装置及び遅延調整方法を提供することを目的とする。

本願の開示する通信制御装置、無線通信装置及び遅延調整方法の一つの態様において、取得部は、複数のベースバンド処理装置から信号を取得する。タイミング抽出部は、前記取得部により取得された各前記信号に応じて各前記ベースバンド処理装置に対応する送信及び受信の切替タイミングを取得する。補正部は、各前記切替タイミングが互いに同期する切替タイミングに補正する。転送部は、前記切替タイミングが補正された各前記信号を、各前記信号の送信元の前記ベースバンド処理装置に対応する無線装置に転送する。

１つの側面では、本発明は、受信信号劣化の発生を低減することができる。

図１は、基地局装置の構成図である。 図２は、ＢＢＵのブロック図である。 図３は、ＣＰＲＩ信号のフレームのフォーマットを示す図である。 図４は、ＣＰＲＩ信号のレイヤ構成を示す図である。 図５は、実施例１に係る通信制御装置のブロック図である。 図６は、ＲＲＨのブロック図である。 図７は、実施例１に係る通信制御装置による信号同期を説明するためのタイミングチャートである。 図８は、実施例１に係る通信制御装置による切替タイミングの同期処理のフローチャートである。 図９は、実施例２に係る通信制御装置のブロック図である。 図１０は、実施例２に係る通信制御装置による信号同期を説明するためのタイミングチャートである。 図１１は、実施例２に係る通信制御装置による切替タイミングの同期処理のフローチャートである。

以下に、本願の開示する通信制御装置、無線通信装置及び遅延調整方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する通信制御装置、無線通信装置及び遅延調整方法が限定されるものではない。

図１は、基地局装置の構成図である。基地局装置１は、通信制御装置１０、ＢＢＵ（Base Band Unit）２１〜２３、及び、ＲＲＨ（Remote Radio Head）３１〜３３を有する。基地局装置１は、ＴＤＤ方式を用いた無線通信を実行する。通信制御装置１０とＢＢＵ２１〜２３とは、例えばＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）で接続される。また、通信制御装置１０とＲＲＨ３１〜３３とも、例えばＣＰＲＩで接続される。

ＢＢＵ２１〜２３は、それぞれ異なる事業者が使用する。本実施例では、ＢＢＵ２１は事業者Ａが使用し、ＢＢＵ２２は事業者Ｂが使用し、ＢＢＵ２３は事業者Ｃが使用する。以下では、ＢＢＵ２１〜２３のそれぞれを区別しない場合、「ＢＢＵ２０」という。ここで、本実施例では、ＢＢＵ２０として３つを記載したが、複数であればＢＢＵ２０の数に特に制限は無い。ＢＢＵ２０は、送信信号に対してベースバンド処理を実行し、送信信号を含むＣＰＲＩ信号を生成して、通信制御装置１０へ出力する。また、ＢＢＵ２０は、対応するＲＲＨ３１〜３３から入力された受信信号をベースバンド信号に変換してベースバンド処理を実行する。このＢＢＵ２０〜２３が、「ベースバンド処理装置」及び「ベースバンド処理部」の一例にあたる。

通信制御装置１０は、ＢＢＵ２１〜２３から出力された送信信号を含むＣＰＲＩ信号に遅延を付加し、ＴＤＤ方式を用いた無線通信における信号の送受信のタイミングの同期をとる。

ＲＲＨ３１〜３３は、ＢＢＵ２１〜２３に対応させて配置される。ここでは、ＲＲＨ３１がＢＢＵ２１に対応し、ＲＲＨ３２がＢＢＵ２２に対応し、ＲＲＨ３３がＢＢＵ２３に対応する。以下では、ＲＲＨ３１〜３３のそれぞれを区別しない場合、「ＲＲＨ３０」という。このＲＲＨ３０〜３３が、「無線装置」及び「無線通信部」の一例にあたる。

ＲＲＨ３０は、ＣＰＲＩ信号で指定されたタイミングで信号の送受信を切り替えながら端末装置（不図示）との間で無線通信を行う。例えば、ＲＲＨ３０は、通信制御装置１０によりタイミングが調整されたＣＰＲＩ信号で指定された信号送信開始のタイミングで対応するＢＢＵ２０から出力された信号の端末装置への送信を開始し予め決められた期間継続する。送信開始から予め決められた期間後、ＲＲＨ３０は、端末装置から送信された信号を受信し、受信した信号をＢＢＵ２０へ送信する。

図２は、ＢＢＵのブロック図である。図２に示すように、ＢＢＵ２０は、ベースバンド処理部２０１、デジタル信号処理部２０２及びＣＰＲＩインタフェース２０３を有する。

ベースバンド処理部２０１は、ＩＰ（Internet Protocol）パケットなどの送信データをネットワーク網（不図示）から受信する。ベースバンド処理部２０１は、送信データに対して変調処理を施しベースバンド信号である送信信号を生成する。さらに、ベースバンド処理部２０１は、送信信号に対して符号化処理を施す。そして、ベースバンド処理部２０１は、送信信号をデジタル信号処理部２０２へ出力する。

また、ベースバンド処理部２０１は、受信信号の入力をデジタル信号処理部２０２から受ける。そして、ベースバンド処理部２０１は、取得した受信信号に対して復号化処理を施す。さらに、ベースバンド処理部２０１は、受信信号に対して復調処理を施し送信データを生成する。

デジタル信号処理部２０２は、ベースバンド信号である送信信号の入力をベースバンド処理部２０１から受ける。そして、デジタル信号処理部２０２は、取得した送信信号をＣＰＲＩフォーマットにしたがって変換し、ＣＰＲＩに基づく信号形式を有する信号（「ＣＰＲＩ信号」と呼ぶ）を生成する。さらに、デジタル信号処理部２０２は、ＣＰＲＩ信号を多重化する。

ここで、ＣＰＲＩ信号は、基地局装置１におけるＢＢＵ２０とＲＲＨ３０との間のインタフェースを定めており、ＣＰＲＩ信号とは、そのＣＰＲＩの規格に準拠した信号である。図３は、ＣＰＲＩ信号のフレームのフォーマットを示す図である。ＣＰＲＩのフレームは、図３に示したベーシックフレーム４０１を基本とし、２５６個のベーシックフレーム４０１を１個のハイパーフレーム４０２とし、さらに１５０個のハイパーフレーム４０２が１個のＢＦＮ（Basic Frame Number）を有するフレーム４０３として構成される。このＢＦＮを有するフレーム４０３の１つに信号の１回の信号送信及び信号受信のタイミングが格納される。

さらに、ＣＰＲＩ信号は、ユーザプレーンデータ、Ｃ（Control）＆Ｍ（Management）（制御及び管理）プレーンデータ及び同期プレーンデータの３つのデータが時分割多重される。図４は、ＣＰＲＩ信号のレイヤ構成を示す図である。図４に示すように、レイヤ２の上に、Ｃ＆Ｍプレーン４１１、同期プレーン４１２及びユーザプレーン４１３が位置する。

ユーザプレーンデータは、基地局装置１から端末装置へ、及び、端末装置から基地局装置１へと送信されるべきデータでありＩＱ（In phase Quadrature phase）データである。ユーザプレーンデータはラジオフレームにより送信される。Ｃ＆Ｍプレーンデータは、呼処理のための制御データ、ＣＰＲＩリンクやノードの操作・管理・保守などの管理データである。Ｃ＆Ｍプレーンデータは、コントロールフレームにより送信される。同期プレーンデータは、ノード間で交換される同期及びタイミング情報をいう。さらに、コントロールフレームの先頭からラジオフレームの先頭までの長さを表すオフセットは、データの事業者によって異なり、事業者毎に予め決められている。

ここで、ＢＢＵ２０のデジタル信号処理部２０２と後述するＲＲＨ３０のデジタル信号処理部３０２とは、装置起動時に以下のようなＣＰＲＩの起動シーケンスを実施し接続を確立する。例えば、ＢＢＵ２０及びＲＲＨ３０が起動する。そして、デジタル信号処理部２０２及び３０２は、ＣＰＲＩ信号を検出する。次に、デジタル信号処理部２０２及び３０２は、ＣＰＲＩ信号の妥当性確認を行う。妥当性確認完了後、デジタル信号処理部２０２及び３０２は、ＢＢＵ２０及びＲＲＨ３０の間でＣＰＲＩのソフトウェアインタフェースを確立する。その後、デジタル信号処理部２０２及び３０２は、ＣＰＲＩのソフトウェア通信を確立する。そして、本実施例に係る通信制御装置１０、ＢＢＵ２０及びＲＲＨ３０は、ＣＰＲＩの起動シーケンスの完了後に、ＢＦＮを有するフレーム４０３を用いて、以下に説明する各送信元から送出されたＣＰＲＩ信号のラジオフレームの同期をとる処理を実行する。

図２に戻って説明を続ける。デジタル信号処理部２０２は、事業者毎のコントロールフレームの先頭からラジオフレームの先頭までのオフセットの情報を予め有する。デジタル信号処理部２０２は、多重化したＣＰＲＩ信号とともにコントロールフレームの先頭からラジオフレームの先頭までのオフセットの情報をＣＰＲＩインタフェース２０３へ出力する。

また、デジタル信号処理部２０２は、受信信号の入力をＣＰＲＩインタフェース２０３から受ける。そして、デジタル信号処理部２０２は、取得した受信信号を分離し個々のＣＰＲＩ信号を取得する。さらに、デジタル信号処理部２０２は、ＣＰＲＩ信号をベースバンド信号へ変換する。その後、デジタル信号処理部２０２は、ベースバンド信号となった受信信号をベースバンド処理部２０１へ出力する。

ＣＰＲＩインタフェース２０３は、基地局装置１の標準の光インタフェースである。ＣＰＲＩインタフェース２０３は、通信制御装置１０及びＲＲＨ３０と接続される。

ＣＰＲＩインタフェース２０３は、送信信号を含むＣＰＲＩ信号及びコントロールフレームの先頭からラジオフレームの先頭までのオフセットの情報をデジタル信号処理部２０２から受信する。そして、ＣＰＲＩインタフェース２０３は、送信信号を含むＣＰＲＩ信号をコントロールフレームの先頭からラジオフレームの先頭までのオフセットの情報とともに通信制御装置１０へ出力する。

また、ＣＰＲＩインタフェース２０３は、ＣＰＲＩ信号である受信信号の入力をＲＲＨ３０から受ける。そして、ＣＰＲＩインタフェース２０３は、ＣＰＲＩ信号である受信信号をデジタル信号処理部２０２へ出力する。

次に、図５を参照して、通信制御装置１０について説明する。図５は、実施例１に係る通信制御装置のブロック図である。通信制御装置１０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）情報取得部１０１、タイミング監視部１０２、監視カウンタ１０３を有する。さらに、通信制御装置１０は、ＣＰＲＩインタフェース１１１〜１１３及び１４１〜１４３、タイミング抽出部１２１〜１２３、並びに、遅延制御部１３１〜１３３を有する。

通信制御装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを有する。以下に説明するタイミング監視部１０２及びタイミング抽出部１２１〜１２３の機能を実現するプログラムを含む各種プログラムがメモリに格納される。そして、ＣＰＵが、メモリに格納された各種プログラムを読み出し展開して実行することで、タイミング監視部１０２及びタイミング抽出部１２１〜１２３の機能を実現する。また、遅延制御部１３１〜１３３は、ＦＩＦＯ（First In First Out）バッファを有する組み込み回路である。

ＣＰＲＩインタフェース１１１〜１１３は、それぞれＢＢＵ２１〜２３と接続される。ＣＰＲＩインタフェース１１１〜１１３は、ＣＰＲＩ信号の送受信をＢＢＵ２１〜２３との間で行うインタフェースである。

ＣＰＲＩインタフェース１１１〜１１３は、接続されるＢＢＵ２１〜２３から送信信号を含むＣＰＲＩ信号の入力をコントロールフレームの先頭からラジオフレームの先頭までのオフセットの情報とともに受ける。そして、ＣＰＲＩインタフェース１１１〜１１３は、送信信号を含むＣＰＲＩ信号をコントロールフレームの先頭からラジオフレームの先頭までのオフセットの情報とともにタイミング抽出部１２１〜１２３へ出力する。このＣＰＲＩインタフェース１１１〜１１３が、「取得部」の一例にあたる。

タイミング抽出部１２１〜１２３は、それぞれ同様の機能を有するので、以下では、タイミング抽出部１２１を例に説明する。タイミング抽出部１２１は、送信信号を含むＣＰＲＩ信号の入力をＣＰＲＩインタフェース１１１から受ける。そして、タイミング抽出部１２１は、取得したＣＰＲＩ信号のコントロールフレームから先頭を表す情報を取得する。さらに、タイミング抽出部１２１は、送信信号とともにＢＢＵ２１から送信されたコントロールフレームの先頭からラジオフレームの先頭までのオフセットをＣＰＲＩインタフェース１１１から取得する。そして、タイミング抽出部１２１は、コントロールフレームの先頭のタイミングから取得したオフセット分遅延させたタイミングであるラジオフレームの先頭のタイミングをタイミング監視部１０２へ出力する。ここで、ラジオフレームの先頭のタイミングは、ＴＤＤ方式の通信において信号の受信と信号の送信との切り替えのタイミングにあたる。さらに、タイミング抽出部１２１は、送信信号を含むＣＰＲＩ信号をコントロールフレームの先頭のタイミングから取得したオフセットの情報とともに自己に接続された遅延制御部１３１へ出力する。

ＧＰＳ情報取得部１０１は、ＧＰＳ衛星から時刻情報を取得する。そして、ＧＰＳ情報取得部１０１は、取得した時刻情報をタイミング監視部１０２へ出力する。

タイミング監視部１０２は、時刻情報の入力をＧＰＳ情報取得部１０１から受ける。タイミング監視部１０２は、ＧＰＳ情報取得部１０１から入力される時刻情報の特定のタイミングを遅延の計測の基準とする基準タイミングとする。

タイミング監視部１０２は、基準タイミングからの遅延の許容範囲を表すカウント閾値を予め有する。タイミング監視部１０２は、ＢＢＵ２１〜２３のそれぞれが出力した各送信信号におけるラジオフレームの先頭のタイミング、すなわちＴＤＤ方式の通信における切替タイミングの通知の入力をタイミング抽出部１２１〜１２３から受ける。

次に、タイミング監視部１０２は、監視カウンタ１０３からのカウント値を取得して、基準タイミングを０として各ラジオフレームの先頭のタイミングまでの期間をカウントする。そして、タイミング監視部１０２は、カウント結果がカウント閾値未満か否かを判定する。カウント値がカウント閾値未満の場合、すなわち、カウント閾値に達する前にラジオフレームの先頭のタイミングに達した場合、タイミング監視部１０２は、送信信号のラジオフレームの先頭が許容範囲内にあると判定する。この場合、タイミング監視部１０２は、その送信信号の出力先である遅延制御部１３１〜１３３に対して、ＣＰＲＩ信号の遅延を変更する制御を行わない。

これに対して、カウント値がカウント閾値以上の場合、すなわち、カウント閾値に達した後にラジオフレームの先頭のタイミングに達した場合、タイミング監視部１０２は、送信信号のラジオフレームの先頭が許容範囲を超えていると判定する。この場合、タイミング監視部１０２は、その送信信号の出力先である遅延制御部１３１〜１３３に対して、ラジオフレームの先頭が基準タイミングからカウント閾値内に収まるようにＣＰＲＩ信号の遅延を変更する制御を行う。例えば、タイミング監視部１０２は、ラジオフレームの先頭と基準タイミングからカウント閾値内の所定のタイミングとのずれ量を遅延制御部１３１〜１３３に通知し、最大遅延からずれ量分減らした遅延を付加するように遅延制御部１３１〜１３３を制御する。タイミング監視部１０２は、例えば基準タイミングを所定のタイミングとして用いることができる。

ここで、タイミング抽出部１２１及び１２２からのラジオフレームの先頭のタイミングまでのカウント結果がカウント閾値未満であり、タイミング抽出部１２３からのラジオフレームの先頭のタイミングまでのカウント結果がカウント閾値以上の場合で説明する。この場合、タイミング監視部１０２は、タイミング抽出部１２３が出力した送信信号のラジオフレームが基準タイミングからカウント閾値内に収まる遅延をＣＰＲＩ信号に与えるように遅延制御部１３３を制御する。また、タイミング監視部１０２は、ＣＰＲＩ信号に対して与える遅延を変更する制御を遅延制御部１３１及び１３２には行わない。

監視カウンタ１０３は、発振器を有する。監視カウンタ１０３は、発振器が出力するクロックの周期を１カウントとしてタイミング監視部１０２へ出力する。

遅延制御部１３１〜１３３は、いずれも同じ機能を有するので、遅延制御部１３１を例に説明する。遅延制御部１３１は、取得したＣＰＲＩ信号に付加する最大遅延量を予め記憶する。

遅延制御部１３１は、ＣＰＲＩ信号である送信信号とともにコントロールフレームの先頭のタイミングから取得したオフセットの情報の入力をタイミング抽出部１２１から受ける。また、遅延制御部１３１は、送信信号に遅延を付加する制御をタイミング監視部１０２から受ける。

そして、遅延制御部１３１は、タイミング監視部１０２から制御を受けた場合、タイミング監視部１０２により指定されたずれ量を最大遅延量から減算した値をＣＰＲＩ信号に付加する。これに対して、タイミング監視部１０２から制御を受けない場合、遅延制御部１３１は、最大遅延量の遅延をＣＰＲＩ信号に付加する。これにより、その送信信号のラジオフレームの先頭は、基準タイミングからカウント閾値内に収まるようになり、遅延制御部１３１は、各ＢＢＵ２０から出力された信号との間で同期を取ることができる。そして、各ＢＢＵ２０から出力された信号の同期をとることで、遅延制御部１３１は、各ＢＢＵ２０におけるＴＤＤ方式を用いた通信における信号の送信と信号の受信との切替タイミングを同期させることができる。

遅延制御部１３１は、遅延を付加したＣＰＲＩ信号をＣＰＲＩインタフェース１４１へ出力する。このとき、遅延制御部１３１は、遅延を付加したＣＰＲＩ信号とともにコントロールフレームの先頭のタイミングから取得したオフセットの情報をＣＰＲＩインタフェース１４１へ出力する。この遅延制御部１３１〜１３３が、「補正部」の一例にあたる。

ＣＰＲＩインタフェース１４１〜１４３は、それぞれＲＲＨ３１〜３３と接続される。ＣＰＲＩインタフェース１４１〜１４３は、ＣＰＲＩ信号の送受信をＲＲＨ３１〜３３との間で行うインタフェースである。

ＣＰＲＩインタフェース１４１〜１４３は、対応する遅延制御部１３１〜１３３から送信信号を含むＣＰＲＩ信号とともにコントロールフレームの先頭のタイミングから取得したオフセットの情報の入力を受ける。そして、ＣＰＲＩインタフェース１４１〜１４３は、取得したＣＰＲＩ信号をコントロールフレームの先頭のタイミングから取得したオフセットの情報とともにＲＲＨ３１〜３３へ出力する。

次に、図６を参照して、ＲＲＨ３０について説明する。図６は、ＲＲＨのブロック図である。ＲＲＨ３０は、ＣＰＲＩインタフェース３０１、デジタル信号処理部３０２、無線部３０３及びアンテナ３０４を有する。

ＣＰＲＩインタフェース３０１は、ＣＰＲＩインタフェース１４１〜１４３のうちの対応するインタフェースに接続される。また、ＣＰＲＩインタフェース３０１は、ＢＢＵ２０に接続される。ＣＰＲＩインタフェース３０１は、ＣＰＲＩ信号の送受信を通信制御装置１０との間で行うインタフェースである。

ＣＰＲＩインタフェース３０１は、送信信号を含むＣＰＲＩ信号の入力をコントロールフレームの先頭のタイミングから取得したオフセットの情報とともに通信制御装置１０から受ける。そして、ＣＰＲＩインタフェース３０１は、取得したＣＰＲＩ信号をデジタル信号処理部３０２へ出力する。

また、ＣＰＲＩインタフェース３０１は、ＣＰＲＩ信号である受信信号の入力をデジタル信号処理部３０２から受ける。そして、ＣＰＲＩインタフェース３０１は、受信信号をＢＢＵ２０へ出力する。

デジタル信号処理部３０２は、送信信号を含むＣＰＲＩ信号の入力をＣＰＲＩインタフェース３０１から受ける。そして、デジタル信号処理部３０２は、多重化されたＣＰＲＩ信号を分離する。また、デジタル信号処理部３０２は、送信信号のコントロールフレームの先頭を取得する。さらに、デジタル信号処理部３０２は、送信信号をＣＰＲＩ信号からベースバンド信号に変換する。その後、デジタル信号処理部３０２は、コントロールフレームの先頭のタイミングにオフセットを付加したタイミングで、ベースバンド信号に変換した送信信号の無線部３０３への出力を開始する。

デジタル信号処理部３０２は、信号の送信開始から信号の受信へと切り替えるまでの信号送信期間を予め記憶する。また、デジタル信号処理部３０２は、信号の受信開始から信号の送信へと切り替えるまでの信号受信期間を予め記憶する。

デジタル信号処理部３０２は、送信部３３１への信号の出力を開始してから信号送信期間経過後、受信部３３２からの信号の受信に切り替える。その後、デジタル信号処理部３０２は、信号受信期間が経過するまで受信部３３２から受信信号の入力を受ける。そして、信号受信期間経過後、デジタル信号処理部３０２は、信号の送信に再度切り替える。このように、デジタル信号処理部３０２は、信号の送信及び受信を繰り返す。

無線部３０３は、送信部３３１、受信部３３２及び送受信結合部３３３を有する。

送信部３３１は、送信信号の入力をデジタル信号処理部３０２から受ける。そして、送信部３３１は、送信信号に直交変調を施し無線信号を生成する。そして、送信部３３１は、無線信号である送信信号を送受信結合部３３３へ出力する。

受信部３３２は、受信信号の入力を送受信結合部３３３から受ける。次に、受信部３３２は、受信信号に直交復調を施しベースバンド信号に変換する。その後、受信部３３２は、受信信号をデジタル信号処理部３０２へ出力する。

送受信結合部３３３は、信号の送信経路及び受信経路をアンテナ３０４に接続する。送受信結合部３３３は、送信部３３１から入力された無線信号である送信信号をアンテナ３０４を介して端末装置へ出力する。また、送受信結合部３３３は、端末装置から出力された信号をアンテナ３０４を介して受信し、受信信号を受信部３３２へ出力する。

図７は、実施例１に係る通信制御装置による信号同期を説明するためのタイミングチャートである。図７におけるグラフ５０１は、時刻情報を用いた基準タイミングを表す。グラフ５０２は、監視カウンタ１０３によるカウンタのカウント値を表す。グラフ５０３は、事業者Ａが用いるＢＢＵ２１から出力された送信信号のラジオフレームの先頭のタイミング＃Ａを表す。グラフ５０４は、事業者Ｂが用いるＢＢＵ２２から出力された送信信号のラジオフレームの先頭のタイミング＃Ｂを表す。グラフ５０５は、事業者Ｃが用いるＢＢＵ２３から出力された送信信号のラジオフレームの先頭のタイミング＃Ｃを表す。

タイミング監視部１０２は、ＧＰＳ情報取得部１０１から入力される時刻情報を用いて時刻５１１において基準タイミングを特定する。そして、タイミング監視部１０２は、監視カウンタ１０３によるカウントを用いて基準タイミングから各ラジオフレームの先頭のタイミングまでカウントを行う。タイミング監視部１０２は、グラフ５０２に示すように、基準タイミングである時刻５１１の次のクロックを０としてカウントを開始し、監視カウンタ１０３からのカウントにしたがいカウントアップする。ここでは、カウント値がｋとなるまでの期間Ｔ１をカウント閾値とする。

そして、タイミング監視部１０２は、グラフ５０３に示すようにＢＢＵ２１が出力した信号のラジオフレームの先頭のタイミング＃Ａを時刻５３１で検出する。また、タイミング監視部１０２は、グラフ５０４に示すようにＢＢＵ２２が出力した信号のラジオフレームの先頭のタイミング＃Ｂを時刻５４１で検出する。また、タイミング監視部１０２は、グラフ５０５に示すようにＢＢＵ２３が出力した信号のラジオフレームの先頭のタイミング＃Ｃを時刻５５１で検出する。

ここで、時刻５３１及び５４１は、基準タイミングである時刻５１１から期間Ｔ１以内である。そこで、タイミング監視部１０２は、ＢＢＵ２１及び２２が出力した信号は同期が取れていると判定し、遅延量の変更は行わないことを決定する。これに対して、時刻５５１は、基準タイミングである時刻５１１から期間Ｔ１の経過後である。そのため、タイミング監視部１０２は、ＢＢＵ２３が出力した信号は同期が取れていないと判定し、遅延量を変更してＢＢＵ２１及び２２が出力した信号との同期を取ることを決定する。

このように、タイミング監視部１０２は、ＧＰＳの時刻情報を用いて基準タイミングを決定し、ラジオフレームの先頭が基準タイミングからを超えたタイミングで検出される信号の遅延量を最大遅延量から変更する。これにより、タイミング監視部１０２は、各ＢＢＵ２０から出力された信号の切り替えタイミングを同期させる。このタイミング監視部１０２が、「補正量決定部」の一例にあたる。

次に、図８を参照して、本実施例に係る通信制御装置１０による切替タイミングの同期処理の流れについて説明する。図８は、実施例１に係る通信制御装置による切替タイミングの同期処理のフローチャートである。

タイミング監視部１０２は、ＧＰＳ情報取得部１０１から取得した時刻情報から基準タイミングを取得する（ステップＳ１０１）。

タイミング抽出部１２１〜１２３は、ＢＢＵ２１〜２３のそれぞれから出力された送信信号をＣＰＲＩインタフェース１１１〜１１３を介して取得する。そして、タイミング抽出部１２１〜１２３は、ＢＢＵ２１〜２３のそれぞれから出力された送信信号のラジオフレームの先頭のタイミングをタイミング監視部１０２へ出力する。タイミング監視部１０２は、ラジオフレームの先頭のタイミングの入力を受けて、ＢＢＵ２１〜２３のそれぞれから出力された信号の受信と信号の送信との切替タイミングを抽出する（ステップＳ１０２）。

次に、タイミング監視部１０２は、各切替タイミングが基準タイミングからカウント閾値以上のずれがあるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。各切替タイミングと基準タイミングとの間にカウント閾値以上のずれが存在しない場合（ステップＳ１０３：否定）、通信制御装置１０は、ステップＳ１０６へ進む。

これに対して、各切替タイミングと基準タイミングとの間にカウント閾値以上のずれが存在する場合（ステップＳ１０３：肯定）、タイミング監視部１０２は、切替タイミングと基準タイミングからカウント閾値以内の所定のタイミングとの間のずれ量を算出する。そして、タイミング監視部１０２は、算出したずれ量を、切替タイミングと基準タイミングとの間にカウント閾値以上のずれが存在する送信信号を取得した遅延制御部１３１〜１３３へ通知する（ステップＳ１０４）。

ずれ量の通知を受けた遅延制御部１３１〜１３３は、最大遅延量からずれ量分減算した遅延をＣＰＲＩ信号に付加することで、進んでいる切替タイミングに与える遅延量をずれ量分減らす（ステップＳ１０５）。この時、ずれ量の通知を受けない遅延制御部１３１〜１３３は、最大遅延量の遅延をＣＰＲＩ信号に付加する。

その後、タイミング監視部１０２及び遅延制御部１３１〜１３３を含む通信制御装置１０の各部は、例えば操作者から動作の停止の指示を受けたか否かなどにより、自装置が動作を停止するか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

動作を停止しない場合（ステップＳ１０６：否定）、通信制御装置１０は、ステップＳ１０１へ戻る。これに対して、動作を停止する場合（ステップＳ１０６：肯定）、タイミング監視部１０２及び遅延制御部１３１〜１３３を含む通信制御装置１０の各部は切替タイミングの同期処理を終了する。

以上に説明したように本実施例に係る通信制御装置は、予め最大遅延量を設定しておき各ＢＢＵから出力された信号の遅延を減らすことで各ＢＢＵにおけるＴＤＤ方式の通信における信号の送信と信号の受信との切替タイミングの同期を確立する。これにより、あるＢＢＵが信号を受信している場合に他のＢＢＵが信号を送信することが回避でき、受信信号劣化の発生を低減することができる。また、新たにＢＢＵを追加した場合でも使用中の最大遅延を継続して使用することができ、ＢＢＵの追加が容易である。

図９は、実施例２に係る通信制御装置のブロック図である。本実施例に係る通信制御装置１０は、ラジオフレームの先頭のタイミングが最も遅く到達する信号を基準として切替タイミングの同期をとることが実施例１と異なる。以下の説明では、実施例１と同様の各部の動作については説明を省略する。

タイミング監視部１０２は、ラジオフレームの先頭のタイミングの入力をタイミング抽出部１２１〜１２３から受ける。そして、タイミング監視部１０２は、最も遅いＣＰＲＩ信号のラジオフレームの先頭のタイミングを基準タイミングとする。

そして、タイミング監視部１０２は、監視カウンタ１０３から入力されるカウントを用いて基準タイミングから他のＣＰＲＩ信号のラジオフレームの先頭のタイミングまでの時間をカウントする。そして、タイミング監視部１０２は、カウント結果がカウント閾値以上か否かを判定する。

カウント結果がカウント閾値未満の場合、タイミング監視部１０２は、そのＣＰＲＩ信号の同期が取れていると判定し、遅延の付加を行わない。これに対して、カウント結果がカウント閾値以上の場合、タイミング監視部１０２は、そのＣＰＲＩ信号の同期が取れていないと判定し、そのＣＰＲＩ信号のラジオフレームの先頭のタイミングが基準タイミングからカウント閾値以内に収まるように遅延制御部１３１〜１３３を制御する。例えば、タイミング監視部１０２は、ラジオフレームの先頭のタイミングと基準タイミングからカウント閾値以内の所定のタイミングとの間のずれ量を算出する。タイミング監視部１０２は、例えば最も遅いＣＰＲＩ信号のラジオフレームの先頭のタイミングを所定のタイミングとすることができる。そして、タイミング監視部１０２は、算出したずれ量を遅延制御部１３１〜１３３に通知し、ラジオフレームの先頭のタイミングにずれ量分の遅延を付加するように遅延制御部１３１〜１３３を制御する。

遅延制御部１３１〜１３３は、タイミング監視部１０２から制御を受けた場合、指定された遅延をＣＰＲＩ信号に付加し、ＣＰＲＩインタフェース１４１〜１４３へ出力する。また、タイミング監視部１０２から制御を受けない場合、遅延制御部１３１〜１３３は、遅延を付加せずにＣＰＲＩ信号をＣＰＲＩインタフェース１４１〜１４３へ出力する。

図１０は、実施例２に係る通信制御装置による信号同期を説明するためのタイミングチャートである。図１０におけるグラフ６０１は、監視カウンタ１０３によるカウンタのカウント値を表す。グラフ６０２は、事業者Ａが用いるＢＢＵ２１から出力された送信信号のラジオフレームの先頭のタイミング＃Ａを表す。グラフ６０３は、事業者Ｂが用いるＢＢＵ２２から出力された送信信号のラジオフレームの先頭のタイミング＃Ｂを表す。グラフ６０４は、事業者Ｃが用いるＢＢＵ２３から出力された送信信号のラジオフレームの先頭のタイミング＃Ｃを表す。

そして、タイミング監視部１０２は、グラフ６０２に示すようにＢＢＵ２１が出力した信号のラジオフレームの先頭のタイミング＃Ａを時刻６２１で検出する。また、タイミング監視部１０２は、グラフ６０３に示すようにＢＢＵ２２が出力した信号のラジオフレームの先頭のタイミング＃Ｂを時刻６３１で検出する。また、タイミング監視部１０２は、グラフ６０４に示すようにＢＢＵ２３が出力した信号のラジオフレームの先頭のタイミング＃Ｃを時刻６４１で検出する。そして、タイミング監視部１０２は、最も遅いタイミングであるタイミング＃Ａの時刻６２１を基準タイミングとする。

そして、タイミング監視部１０２は、監視カウンタ１０３によるカウントを用いて基準タイミングから他のラジオフレームの先頭のタイミングまでカウントを行う。タイミング監視部１０２は、グラフ６０１に示すように、基準タイミングである時刻６２１の次のクロックを０としてカウントを開始し、監視カウンタ１０３からのカウントにしたがいカウントアップする。ここでは、カウント値がｋとなるまでの期間Ｔ２をカウント閾値とする。

ここで、時刻６３１は、基準タイミングである時刻６２１から期間Ｔ２以内である。そこで、タイミング監視部１０２は、ＢＢＵ２２が出力した信号は同期が取れていると判定し、遅延の付加は行わないことを決定する。これに対して、時刻６４１は、基準タイミングである時刻６２１から期間Ｔ２の経過後である。そのため、タイミング監視部１０２は、ＢＢＵ２３が出力した信号は同期が取れていないと判定し、遅延を付加してＢＢＵ２１及び２２が出力した信号との同期を取ることを決定する。

このように、タイミング監視部１０２は、最も遅いタイミングのラジオフレームの先頭を基準タイミングとし、基準タイミングからカウント閾値を超えたタイミングで検出される信号に遅延を付加する。これにより、タイミング監視部１０２は、各ＢＢＵ２０から出力された信号の切り替えタイミングを同期させる。

次に、図１１を参照して、本実施例に係る通信制御装置１０による切替タイミングの同期処理の流れについて説明する。図１１は、実施例２に係る通信制御装置による切替タイミングの同期処理のフローチャートである。

タイミング抽出部１２１〜１２３は、ＢＢＵ２１〜２３のそれぞれから出力された送信信号をＣＰＲＩインタフェース１１１〜１１３を介して取得する。そして、タイミング抽出部１２１〜１２３は、ＢＢＵ２１〜２３のそれぞれから出力された送信信号のラジオフレームの先頭のタイミングをタイミング監視部１０２へ出力する。タイミング監視部１０２は、ラジオフレームの先頭のタイミングの入力を受けて、ＢＢＵ２１〜２３のそれぞれから出力された信号の受信と信号の送信との切替タイミングを抽出する（ステップＳ２０１）。

次に、タイミング監視部１０２は、最も遅い切り替えタイミングを基準タイミングとする（ステップＳ２０２）。

次に、タイミング監視部１０２は、他の切替タイミングが基準タイミングからカウント閾値以上のずれがあるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。各切替タイミングと基準タイミングとの間にカウント閾値以上のずれが存在しない場合（ステップＳ２０３：否定）、通信制御装置１０は、ステップＳ２０６へ進む。

これに対して、各切替タイミングと基準タイミングとの間にカウント閾値以上のずれが存在する場合（ステップＳ２０３：肯定）、タイミング監視部１０２は、切替タイミングと基準タイミングからカウント閾値以内の所定のタイミングとの間のずれ量を算出する。そして、タイミング監視部１０２は、算出したずれ量を、切替タイミングと基準タイミングとの間にカウント閾値以上のずれが存在する送信信号を取得した遅延制御部１３１〜１３３へ通知する（ステップＳ２０４）。

ずれ量の通知を受けた遅延制御部１３１〜１３３は、取得した送信信号にずれ量分の遅延を付加することで、進んでいる切替タイミングをずれ量分遅らせる（ステップＳ２０５）。

その後、タイミング監視部１０２及び遅延制御部１３１〜１３３を含む通信制御装置１０の各部は、例えば操作者から動作の停止の指示を受けたか否かなどにより、自装置が動作を停止するか否かを判定する（ステップＳ２０６）。

動作を停止しない場合（ステップＳ２０６：否定）、通信制御装置１０は、ステップＳ２０１へ戻る。これに対して、動作を停止する場合（ステップＳ２０６：肯定）、タイミング監視部１０２及び遅延制御部１３１〜１３３を含む通信制御装置１０の各部は切替タイミングの同期処理を終了する。

以上に説明したように本実施例に係る通信制御装置は、ラジオフレームの先頭のタイミングが最も遅い信号に合わせて、ラジオフレームの先頭のタイミングが早く到来する信号を遅延させる。これにより、各ＢＢＵにおけるＴＤＤ方式の通信における信号の送信と信号の受信との切替タイミングの同期が確立する。そのため、あるＢＢＵが信号を受信している場合に他のＢＢＵが信号を送信することが回避でき、受信信号劣化の発生を低減することができる。そして、何れかのラジオフレームの先頭のタイミングを基準に同期をとることで、各信号に付加する遅延量を最小にすることができ、装置内通過遅延を最小に抑えることができる。

１ 基地局装置
１０ 通信制御装置
２０〜２３ ＢＢＵ
３０〜３３ ＲＲＨ
１０１ ＧＰＳ情報取得部
１０２ タイミング監視部
１０３ 監視カウンタ
１１１〜１１３ ＣＰＲＩインタフェース
１２１〜１２３ タイミング抽出部
１３１〜１３３ 遅延制御部
１４１〜１４３ ＣＰＲＩインタフェース
２０１ ベースバンド処理部
２０２ デジタル信号処理部
２０３ ＣＰＲＩインタフェース
３０１ ＣＰＲＩインタフェース
３０２ デジタル信号処理部
３０３ 無線部
３０４ アンテナ
３３１ 送信部
３３２ 受信部
３３３ 送受信結合部

Claims (7)

1. 複数のベースバンド処理装置から信号を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された各前記信号に応じて各前記ベースバンド処理装置に対応する送信及び受信の切替タイミングを取得するタイミング抽出部と、
   各前記切替タイミングが互いに同期する切替タイミングに補正する補正部と、
   前記切替タイミングが補正された各前記信号を、各前記信号の送信元の前記ベースバンド処理装置に対応する無線装置に転送する転送部と
   を備えたことを特徴とする通信制御装置。
2. 各前記切替タイミングを基に各前記信号の補正量を算出する補正量決定部をさらに備え、
   前記補正部は、前記補正量決定部により算出された補正量を基に、各前記切替タイミングのうち少なくとも１つの切替タイミングを補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
3. 補正量決定部は、前記信号以外から補正の基準とする基準タイミングを取得し、前記基準タイミングに対するずれが閾値を超える切替タイミングを有する信号を特定し、特定した信号の前記切替タイミングを前記基準タイミングに対して閾値以内に収める補正量を算出し、
   前記補正部は、前記信号に与える最大遅延量を予め有し、前記補正量決定部により特定された信号に対して前記最大遅延量から前記補正量を減算した遅延を与え、前記基準タイミングに対するずれが閾値を超えない切替タイミングを有する信号に前記最大遅延量の遅延を与えることで前記同期をとる
   ことを特徴とする請求項２に記載の通信制御装置。
4. 補正量決定部は、前記切替タイミングのうち最も遅い最終切替タイミングに対するずれが閾値を超える切替タイミングを有する信号を特定し、特定した信号の前記切替タイミングを前記最終切替タイミングに対して閾値以内に収める補正量を算出し、
   前記補正部は、前記補正量決定部により特定された信号に対して前記補正量の遅延を与えることで前記同期をとることを特徴とする請求項２に記載の通信制御装置。
5. 前記信号はＣＰＲＩ信号であり、前記切替タイミングは前記ＣＰＲＩ信号に含まれるラジオフレームの先頭のタイミングであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の通信制御装置。
6. 信号にベースバンド処理を施し出力する複数のベースバンド処理部と、
   複数の前記ベースバンド処理部から出力された各前記信号に応じて複数の前記ベースバンド処理部に対応する送信及び受信の切替タイミングを取得するタイミング抽出部と、
   各前記切替タイミングが互いに同期する切替タイミングに補正する補正部と、
   前記切替タイミングが補正された各前記信号を取得した前記ベースバンド処理部に対応し、補正された前記切替タイミングで信号の送信及び受信を行う複数の無線通信部と
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
7. 複数の前記ベースバンド処理装置から信号を取得し、
   取得した各前記信号に応じて各前記ベースバンド処理装置に対応する送信及び受信の切替タイミングを取得し、
   各前記切替タイミングが互いに同期する切替タイミングに補正して、各前記切替タイミングの同期をとり、
   前記切替タイミングが補正された各前記信号を、各前記信号の送信元の前記ベースバンド処理装置に対応する無線装置に転送する
   ことを特徴とする遅延調整方法。

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