JP2022146637A - 同期信号変換装置及び同期信号変換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 一時的にＬＴＥ信号を受信できなくなった場合でも、疑似ＧＰＳ受信信号の１秒周期のタイミングの変化を防ぎ、安定した疑似ＧＰＳ受信信号を出力することができる同期信号変換装置及び同期信号変換方法を提供する。【解決手段】 疑似ＧＰＳ信号送出部１１５が、一旦疑似ＧＰＳ受信信号を出力した後で、一定時間以上同期用ＬＴＥ信号探索部１１６からのＬＴＥ信号の報知情報を入力しなかった場合に、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６が、新たなＬＴＥ信号の探索を行わずに、それまで受信していたＬＴＥ信号の受信を再度試み、再受信した場合には当該ＬＴＥ信号のシステム同期信号を出力し、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５が、入力されたシステム同期信号に基づいて疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力を再開する同期信号変換装置としている。【選択図】 図３

Description

本発明は、移動体通信システムの基地局に取り付けられる同期信号変換装置に係り、特に、一時的にＬＴＥ信号を受信できなくなった場合でも、ＧＰＳ信号に同期した信号のタイミングの変化を防ぎ、 安定して出力することができる同期信号変換装置及び同期信号変換方法に関する。

［先行技術の説明］
移動体通信システムの基地局に設けられる同期信号変換装置では、ＧＰＳ（Global Positioning System；全地球測位システム）の基準時刻に同期した信号を生成して、システムに供給している。これにより、システム全体で通信のタイミングを一致させることが可能となっている。

同期信号変換装置には、ＬＴＥ（Long Term Evolution）信号と地上デジタル放送の放送波信号とを用いて、ＧＰＳ信号に同期した疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力するものがあり、基地局装置では、当該疑似ＧＰＳ受信信号を本来のＧＰＳ受信信号と同等に処理することで、本来のＧＰＳ信号に同期した同期信号を生成する。
尚、疑似ＧＰＳ受信信号は、後述するように、当該信号をＧＰＳ受信機で受信した基地局が、ＧＰＳの基準時刻に同期した時刻を算出可能なように、複数の衛星からのＧＰＳ信号が重なった疑似的な信号として生成されるものである。

具体的には、同期信号変換装置は、任意のＬＴＥ信号を探索して受信し、当該ＬＴＥ信号から、ＧＰＳに同期したシステム同期情報を取得すると共に、地上デジタル放送の任意のチャンネルを探索して受信し、当該チャンネルのＴＯＴ（Time Offset Table）信号から時刻情報を取得する。
そして、放送波から取得した時刻情報を、ＬＴＥのシステムタイミング信号に合わせて出力することで、ＧＰＳに同期した時刻情報を生成し、更に、受信側の基地局装置において、当該時刻情報が算出されるような疑似ＧＰＳ受信信号を生成して基地局装置に出力する。
基地局装置では、疑似ＧＰＳ受信信号に基づいて、ＧＰＳに同期した１秒周期のタイミング信号を生成して同期信号として用いる。

従来の同期信号変換装置では、一旦疑似ＧＰＳ受信信号を出力した後、受信していたＬＴＥ信号を一定時間受信できなくなった場合、ＬＴＥ信号の受信環境が変化したと認識して、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、ＬＴＥ信号及び地上デジタル放送のチャンネルを再度探索して受信し、改めて疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力するようにしていた。

［従来の同期信号変換装置における処理：図４］
従来の同期信号変換装置における処理について図４を用いて説明する。図４は、従来の同期信号変換装置における処理を示すフローチャートである。
図４に示すように、従来の同期信号変換装置では、ＬＴＥ信号を探索し（Ｓ３１）、ＬＴＥ信号を検出したかどうかを判断し（Ｓ３２）、ＬＴＥ信号を検出していなければ（Ｎｏの場合）、処理Ｓ３１に戻ってＬＴＥ信号の探索を続ける。

また、処理Ｓ３２において、ＬＴＥ信号を検出した場合（Ｙｅｓの場合）、同期信号変換装置は、受信したＬＴＥ信号の同期情報からＬＴＥと同期したクロックを生成する（Ｓ３３）。
そして、同期信号変換装置は、地上デジタル放送のチャンネルを探索し（Ｓ３４）、地上デジタル放送のチャンネルを検出したかどうかを判断し（Ｓ３５）、検出していない場合（Ｎｏの場合）には、処理Ｓ３４に戻って探索を続ける。

処理Ｓ３５で地上デジタル放送のチャンネルを検出した場合（Ｙｅｓの場合）には、同期信号変換装置は、地上デジタル放送の放送波からＴＯＴ信号を取得する。
そして、同期信号変換装置は、処理Ｓ３３で生成したクロックと、処理Ｓ３５で取得したＴＯＴ信号に基づいて疑似ＧＰＳ受信信号（図では「ＧＰＳに同期した信号」と記載）を生成して、接続される基地局装置に出力する（Ｓ３７）。

同期信号変換装置は、生成したクロックに基づいて自走し、疑似ＧＰＳ信号を生成するが、ＬＴＥ信号を受信するとクロックのタイミングを補正する。
そして、同期信号変換装置は、ＬＴＥ信号の受信状態を監視して、一定時間に亘ってＬＴＥ信号が受信できなかったかどうか判断し（Ｓ３８）、一定時間に亘ってＬＴＥ信号が受信できなかった場合（Ｙｅｓの場合）には、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し（Ｓ３９）、処理Ｓ３１に戻って、再度ＬＴＥ信号と地上デジタル放送のチャンネルの探索を行う。
このようにして、従来の同期信号変換装置における処理が行われるようになっていた。

［関連技術］
尚、同期信号変換装置に関する従来技術としては、尚、同期信号変換装置の従来技術としては、特開２０１６－３９５１４号公報「同期信号変換装置」（特許文献１）、特開２０１９－２０４９９９号公報「同期信号変換装置」（特許文献２）がある。

特許文献１には、受信した放送波から放送波同期信号を取得して、疑似的なＧＰＳ信号の同期信号に変換し、当該変換された同期信号を含む疑似的なＧＰＳ受信信号を生成してＧＰＳ受信部を備えた基地局装置に出力し、基地局装置に基準クロックを生成させる同期信号変換装置が記載されている。

特許文献２には、無線通信システムの報知情報からＧＰＳの基準時刻に同期したシステム同期信号を抽出し、当該システム同期信号と放送波から抽出した時刻情報とを用いて、受信側の基地局装置でＧＰＳの基準時刻に同期した時刻情報が算出されるような疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力する同期信号変換装置が記載されている。

特開２０１６－３９５１４号公報 特開２０１９－２０４９９９号公報

しかしながら、従来の同期信号変換装置では、地上デジタル放送のチャンネルを再探索した結果、前回受信していたチャンネルと異なった場合、ＴＯＴ信号の受信タイミングが異なると、再探索前に生成した疑似ＧＰＳ受信信号と、再探索後に生成した疑似ＧＰＳ受信信号の１秒周期のタイミングが変わってしまい、基地局において正確な同期信号が生成できず、システム同期がとれなくなるという問題点があった。

更に、再探索したチャンネルが再探索前のチャンネルと同一であったとしても、地上デジタル放送の送信タイミングの精度の揺らぎの影響により、再探索前後で疑似ＧＰＳ受信信号の１秒周期のタイミングが変わってしまうという問題点がある。
これらの問題点は、地上デジタル放送のチャンネルの再探索によって発生するものである。

尚、特許文献１及び特許文献２には、受信していたＬＴＥ信号を一定時間受信できなくなった場合、ＬＴＥ信号と地上デジタル放送のチャンネルの探索を行わず、１秒周期のタイミングを自走させつつ、それまで受信していたＬＴＥ信号の再受信を試み、当該ＬＴＥ信号を受信できた場合には、改めて疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力することは記載されていない。

本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、一時的にＬＴＥ信号を受信できなくなった場合でも、疑似ＧＰＳ受信信号の１秒周期のタイミングの変化を防ぎ、安定して出力することができる同期信号変換装置及び同期信号変換方法を提供することを目的とする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、無線通信システムの基地局の受信機に接続される同期信号変換装置であって、ＬＴＥ信号を受信するＬＴＥ信号受信部と、受信したＬＴＥ信号から同期用ＬＴＥ信号を探索し、同期用ＬＴＥ信号から報知情報を取り出す同期用ＬＴＥ信号探索部と、放送波を受信する放送波受信部と、放送波から取得した時刻情報と、報知情報から取得したシステム同期情報に基づいて、基地局の受信機においてＧＰＳ受信信号と同等に扱われる疑似ＧＰＳ受信信号を生成して、基地局の受信機に出力する疑似ＧＰＳ受信信号送出部とを備え、同期用ＬＴＥ信号探索部が、疑似ＧＰＳ受信信号の出力後に、一定時間以上に亘って同期用ＬＴＥ信号を受信しない場合に、新たな信号の探索を行わず、再度当該同期用ＬＴＥ信号の受信を試み、同期用ＬＴＥ信号を受信した場合には、同期用ＬＴＥ信号の報知情報を疑似ＧＰＳ受信信号送出部に出力し、疑似ＧＰＳ受信信号送出部が、疑似ＧＰＳ受信信号の出力後に、一定時間以上に亘って報知情報が入力されない場合に、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、報知情報の入力が再開されると、疑似ＧＰＳ受信信号送出部から疑似ＧＰＳ受信信号の出力を再開することを特徴としている。

また、本発明は、上記同期信号変換装置において、疑似ＧＰＳ受信信号送出部は、報知情報に基づいてクロックを生成して自走させ、報知情報が入力されない場合に、自走するクロックに基づいて疑似ＧＰＳ受信信号を生成し、報知情報が入力されない状態が一定時間以上になると、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、その後報知情報の入力が再開されると、入力が再開された報知情報に基づいてクロックを補正して、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を再開することを特徴としている。

また、本発明は、無線通信システムの基地局の受信機に接続され、ＬＴＥ信号の報知情報と放送波信号の時刻情報に基づいて前記基地局の受信機においてＧＰＳ受信信号と同等に扱われる疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力する同期信号変換装置における同期信号変換方法であって、 同期用として探索された同期用ＬＴＥ信号を一定時間以上受信しなかった場合に、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、新たな信号の探索を行わずに、再度当該同期用ＬＴＥ信号の受信を試み、当該同期用ＬＴＥ信号を受信した場合には、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を再開することを特徴としている。

本発明によれば、無線通信システムの基地局の受信機に接続される同期信号変換装置であって、ＬＴＥ信号を受信するＬＴＥ信号受信部と、受信したＬＴＥ信号から同期用ＬＴＥ信号を探索し、同期用ＬＴＥ信号から報知情報を取り出す同期用ＬＴＥ信号探索部と、放送波を受信する放送波受信部と、放送波から取得した時刻情報と、報知情報から取得したシステム同期情報に基づいて、基地局の受信機においてＧＰＳ受信信号と同等に扱われる疑似ＧＰＳ受信信号を生成して、基地局の受信機に出力する疑似ＧＰＳ受信信号送出部とを備え、同期用ＬＴＥ信号探索部が、疑似ＧＰＳ受信信号の出力後に、一定時間以上に亘って同期用ＬＴＥ信号を受信しない場合に、新たな信号の探索を行わず、再度当該同期用ＬＴＥ信号の受信を試み、同期用ＬＴＥ信号を受信した場合には、同期用ＬＴＥ信号の報知情報を疑似ＧＰＳ受信信号送出部に出力し、疑似ＧＰＳ受信信号送出部が、疑似ＧＰＳ受信信号の出力後に、一定時間以上に亘って報知情報が入力されない場合に、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、報知情報の入力が再開されると、疑似ＧＰＳ受信信号送出部から疑似ＧＰＳ受信信号の出力を再開する同期信号変換装置としているので、一時的に同期用ＬＴＥ信号を受信できなくなった場合でも、疑似ＧＰＳ受信信号の１秒周期のタイミングの変化を防ぎ、安定した疑似ＧＰＳ受信信号を出力して、システム全体の信頼性を向上させることができる効果がある。

また、本発明によれば、疑似ＧＰＳ受信信号送出部は、報知情報に基づいてクロックを生成して自走させ、報知情報が入力されない場合に、自走するクロックに基づいて疑似ＧＰＳ受信信号を生成し、報知情報が入力されない状態が一定時間以上になると、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、その後報知情報の入力が再開されると、入力が再開された報知情報に基づいてクロックを補正して、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を再開する上記同期信号変換装置としているので、一時的に報知情報が入力されなくても疑似ＧＰＳ受信信号の供給を続けることができ、供給断が一定時間以上になった場合には、精度が低下する恐れのある疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、報知情報が再入力されると、再び精度の高い疑似ＧＰＳ受信信号を出力できる効果がある。

また、本発明によれば、無線通信システムの基地局の受信機に接続され、ＬＴＥ信号の報知情報と放送波信号の時刻情報に基づいて前記基地局の受信機においてＧＰＳ受信信号と同等に扱われる疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力する同期信号変換装置における同期信号変換方法であって、 同期用として探索された同期用ＬＴＥ信号を一定時間以上受信しなかった場合に、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、新たな信号の探索を行わずに、再度当該同期用ＬＴＥ信号の受信を試み、当該同期用ＬＴＥ信号を受信した場合には、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を再開する同期信号変換方法としているので、一時的に同期用ＬＴＥ信号を受信できなくなった場合でも、疑似ＧＰＳ受信信号の１秒周期のタイミングの変化を防ぎ、安定した疑似ＧＰＳ受信信号を出力して、システム全体の信頼性を向上させることができる効果がある。

本同期信号変換装置の概略を示す説明図である。 本同期信号変換装置の構成ブロック図である。 本同期信号変換装置における処理を示すフローチャートである。 従来の同期信号変換装置における処理を示すフローチャートである。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る同期信号変換装置（本同期信号変換装置）は、ＬＴＥ信号のシステム同期信号と地上デジタル放送波信号の時刻情報に基づいてＧＰＳの基準時刻に同期した１秒周期のタイミング信号を抽出可能な疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力するものであり、一旦疑似ＧＰＳ受信信号を出力した後で一定時間ＬＴＥ信号を受信できなかった場合に、ＬＴＥ信号及び地上デジタル放送波のチャンネルの探索を行わずに、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止すると共に、それまで受信していたＬＴＥ信号の受信を試み、再受信した場合には当該ＬＴＥ信号に基づいて疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力を再開するものであり、一時的にＬＴＥ信号を受信できなくなった場合でも、地上デジタル放送のチャンネルの再探索によって発生する疑似ＧＰＳ受信信号の１秒周期のタイミングのずれを防ぎ、ＧＰＳに同期した信号を安定して提供することができるものである。

尚、以下の実施の形態では、無線システムとして、ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄに適用した例を説明するが、本発明の実施の形態に係る同期信号変換装置は、ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄに特化したものではなく、５Ｇや、システム報知情報に時刻情報を含まず、ＧＰＳの基準時刻に同期したシステム同期信号を含むシステム全般における時刻同期に適用可能なものである。

［本同期信号変換装置の概略：図１］
次に、本同期信号変換装置の概略構成について図１を用いて説明する。図１は、本同期信号変換装置の概略を示す説明図である。
本同期信号変換装置１０は、図１に示すように、ＧＰＳ受信機２１を備えた基地局装置２０に接続されて用いられ、基地局装置２０に、ＧＰＳに同期した信号として疑似ＧＰＳ受信信号を供給するものである。

具体的には、本同期信号変換装置１は、ＬＴＥの無線信号を受信するＬＴＥ受信アンテナ１０２，１０３と、放送局からの放送波信号を受信する放送波受信アンテナ１０４，１０５とを備え、ＬＴＥの無線信号と放送波信号とを用いて、ＧＰＳの基準時刻に同期した時刻情報を生成し、更に受信側の装置（ここでは基地局装置２０）に当該ＧＰＳの基準時刻に同期した時刻情報を取得させるための情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号を生成して、基地局装置２０に出力するものである。

基地局装置２０は、ＧＰＳ受信機２１を備えているが、ＧＰＳアンテナは設けられていない。そして、ＧＰＳ受信機２１が、ＧＰＳ受信信号の代わりに本同期信号変換装置１０からの疑似ＧＰＳ受信信号を入力して、ＧＰＳの基準時刻に同期した時刻情報を取得し、それに基づいて同期信号を生成する。

ここで、本発明の同期信号変換装置で生成される疑似ＧＰＳ受信信号は、接続された基地局装置２０のＧＰＳ受信機２１が、ＵＴＣに同期した正確な時刻情報と正しい位置情報とを取得できるように生成された信号であり、複数の衛星からのＧＰＳ信号をＧＰＳ受信信号として受信した場合と同様に、複数の衛星に対応する軌道情報や各衛星の送信時刻に相当する時刻情報を含む信号である。
つまり、基地局装置２０のＧＰＳ受信機２１は、疑似ＧＰＳ受信信号が入力されると、複数の衛星からのＧＰＳ信号が重畳されてＧＰＳ受信信号として入力されたものとして認識し、本来のＧＰＳ受信信号を入力した場合と同じ動作を行うものである。
尚、ここでは「ＧＰＳの基準時刻に同期した時刻情報」は「ＵＴＣに同期した時刻情報」と同義として用いる。

［本同期信号変換装置の構成：図２］
本同期信号変換装置の構成について図２を用いて説明する。図２は、本同期信号変換装置の構成ブロック図である。
図２に示すように、本同期信号変換装置１０は、ＬＴＥ受信アンテナ１０２，１０３と、放送波受信アンテナ１０４，１０５と、ＬＴＥ信号受信部１１１と、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６と、放送波信号受信部１２１と、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５と、制御部１３０とを備えている。

本同期信号変換装置１０の各部について説明する。
ＬＴＥ受信アンテナ１０２，１０３は、ＬＴＥシステムの基地局からの電波を受信するアンテナである。
放送波受信アンテナ１０４，１０５は、放送局からの放送波を受信するアンテナである。
尚、ここでは、空間ダイバーシティ効果を得るためにアンテナを２本ずつ設けているが、１本であってもよい。

ＬＴＥ信号受信部１１１は、ＬＴＥ受信アンテナ１０２，１０３からの受信信号から、ＬＴＥ信号探索部１１６によって指定された探索範囲の信号を抽出する。
探索範囲とは、同期用ＬＴＥ信号の中心周波数を探索する範囲であり、ここでは、ＬＴＥシステムで用いられる２GHz帯１つと、８００MHz帯２つとしている。

同期用ＬＴＥ信号探索部１１６は、疑似ＧＰＳ受信信号の生成に用いるＬＴＥ信号を探索する。
具体的には、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６は、受信信号におけるＳ－ＳＳ信号と、５０４パターンの既知のリファレンスとの相関演算を行って相関値を算出し、相関値が最大となったＬＴＥ信号について、報知信号を復調し、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）結果に基づいて当該探索範囲での同期用ＬＴＥ信号候補を特定する。
そして、全ての探索範囲における候補の内で、相関値が最大となったものを同期用ＬＴＥ信号とし、内部に当該ＬＴＥ信号の情報を記憶する。

更に、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６は、ＬＴＥ信号に同期した場合には、当該ＬＴＥ信号に含まれる報知情報を疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５に出力する。
また、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６は、一旦ＬＴＥ信号と同期した後は、受信したLＴＥ信号を復調して、ＣＲＣ結果を監視し、正常に受信しているかどうかを判断し、正常に受信している場合には報知情報を疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５に出力し、正常に受信できなかった場合には、報知情報を出力しない。

制御部１３０は、本同期信号変換装置１０の各部の状態を監視すると共に、装置全体の制御を行う。
特に、本同期信号変換装置では、制御部１３０は、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６におけるＬＴＥ信号の受信状況を把握し、それに基づいて同期用ＬＴＥ信号探索部１１６における動作や疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５における動作を制御する。

放送波信号受信部１２１は、放送波用アンテナ１０４，１０５で受信した放送波信号を取得する。本同期信号変換装置１０が利用する放送波は、地上波デジタル放送の放送波としている。
放送波信号受信部１２１では、地上デジタル放送の時刻情報としてＴＯＴを取得する１セグメント放送（ワンセグ）のチャンネルを特定するため、設定された方法で探索を行って、ワンセグの無線品質が設定値以上のチャンネルをＴＯＴ取得チャンネルとして選択する。
放送波信号受信部１２１は、探索したＴＯＴ取得チャンネルを内部に記憶しておく。

疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５は、時刻情報同期部１３を備えており、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６から入力される報知情報から、ＧＰＳの基準時刻に同期したシステム同期信号（例えばフレーム番号）を抽出すると共に、放送波信号受信部１２１から入力される放送波信号から時刻情報を抽出し、放送波の時刻情報をＬＴＥのシステム同期情報で補正して、ＧＰＳに同期した時刻情報を生成し、当該ＧＰＳに同期した時刻情報を含む疑似ＧＰＳ受信信号として、基地局装置２０等に出力する。

時刻情報同期部１３は、ＬＴＥ信号の報知情報に含まれるシステム同期信号と放送波の時刻情報とに基づいて、ＧＰＳ基準時刻に同期した時刻情報を生成する。
また、時刻情報同期部１３は、LＴＥ信号のシステム同期信号に同期した１秒周期のクロックを生成して自走するカウンタを備えている。
当該カウンタは、ＬＴＥ信号を受信した場合には受信したＬＴＥ信号の同期信号で補正されるため、ＬＴＥ信号を受信している間は、ＧＰＳの基準時刻に同期したタイミングを生成し、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５は、それに基づいて疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力する。

ＬＴＥ信号を受信していない場合でも、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５は、時刻情報同期部１３で自走させたクロックに基づいて疑似ＧＰＳ受信信号を生成して、出力する。
しかし、ＬＴＥ信号を受信していない状態が一定時間を超えた場合には、自走させたクロックがＧＰＳの基準時刻のタイミングとずれる可能性があるため、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を一旦停止する。

［ＬＴＥ信号を一定時間以上受信していない場合］
本同期信号変換装置では、疑似ＧＰＳ受信信号の出力後に、ＬＴＥ信号を一定時間以上受信しなかった場合の動作が特徴となっている。
同期用ＬＴＥ信号探索部１１６では、疑似ＧＰＳ受信信号を出力した後もＬＴＥ信号を正常に受信しているかどうかをＣＲＣによってチェックしており、ＬＴＥ信号が正常に受信できない場合には、ＬＴＥ信号の報知情報を疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５に出力しない。
上述したように、この場合でも、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５は、時刻情報同期部１３で自走するクロックに基づいて疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力を続ける。

制御部１３０は、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６におけるＬＴＥ信号の受信状況を監視しており、正常に受信できない状態が一定時間以上継続した場合には、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５に対して、疑似ＧＰＳ受信信号の外部への出力を停止させる。
但し、時刻情報同期部１３で生成するＬＴＥの報知情報に同期したクロックは、１秒周期の情報を保持するため自走を継続させる。

それと共に、制御部１３０は、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６に対して、記憶している同期用ＬＴＥ信号の情報に基づいて、それまで受信していたＬＴＥ信号の再捕捉を行わせる。
つまり、本同期信号変換装置では、一時的にＬＴＥ信号を受信できなくなった場合でも、すぐに全候補の中から同期用ＬＴＥ信号の探索及びＴＯＴ取得用の放送波信号のチャンネル探索を行うのではなく、ＴＯＴ取得用の放送波信号のチャンネルは保持したまま、それまでのＬＴＥ信号を再度受信できないか、試みるようにしている。

そして、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６で、それまでのＬＴＥ信号を受信した場合には、報知情報を疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５に出力させて、それまでと同じＬＴＥ信号及び放送波信号のチャンネルを用いて継続して疑似ＧＰＳ受信信号を生成できるようにしている。

放送波信号のチャンネルを再探索すると、ＴＯＴ取得用のチャンネルの変化や地上デジタル放送の送信タイミングの精度の揺らぎの影響で、１秒周期のタイミングがそれまでとずれてしまうことがあったが、本同期信号変換装置では、なるべく放送波信号のチャンネルの再探索を行わないようにして、１秒周期のタイミングのずれが発生するのを防ぐことができるものである。

［本同期信号変換装置における処理：図３］
次に、本同期信号変換装置における処理について図３を用いて説明する。図３は、本同期信号変換装置における処理を示すフローチャートである。
図３に示すように、本同期信号変換装置では、ＬＴＥ信号受信部１１１でＬＴＥ信号を受信し、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６で同期用ＬＴＥ信号を探索する（Ｓ１１）。
同期用ＬＴＥ信号探索部１１６では、同期用ＬＴＥ信号を探索（検出）したかどうか判断し（Ｓ１２）、同期用ＬＴＥ信号を検出していなければ（Ｎｏの場合）、処理Ｓ１１に戻ってＬＴＥ信号の探索を行う。

また、処理Ｓ１２において、同期用ＬＴＥ信号を検出した場合（Ｙｅｓの場合）、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６は、受信したＬＴＥ信号の報知情報を疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５に出力し、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５では、報知情報に含まれる同期情報からＬＴＥと同期したクロックを生成する（Ｓ１３）。 このクロックはＧＰＳの基準タイミングに同期している。

次に、本同期信号変換装置では、放送波信号受信部１２１で地上デジタル放送のチャンネルを探索し（Ｓ１４）、ＴＯＴ取得用の地上デジタル放送のチャンネルを検出したかどうかを判断し（Ｓ１５）、検出していない場合（Ｎｏの場合）には、処理Ｓ１４に戻って探索を続ける。

処理Ｓ１５で地上デジタル放送のチャンネルを検出した場合（Ｙｅｓの場合）には、放送波信号受信部１２１は、探索した地上デジタル放送のチャンネルからＴＯＴ信号を取得し、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５に出力する。
疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５では、ＴＯＴ信号から時刻情報を取得し（Ｓ１６）、当該時刻情報と処理Ｓ１３で生成するクロックとに基づいて、疑似ＧＰＳ受信信号（図では「ＧＰＳに同期した信号」と記載）を生成して、接続される基地局装置２０に出力する（Ｓ１７）。

本同期信号変換装置の制御部１３０は、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６におけるＬＴＥ信号の受信状況を監視しており、疑似ＧＰＳ受信信号の出力後、一定時間以上ＬＴＥ信号が受信できない状態になっているかどうかを判断する（Ｓ１８）。
処理Ｓ１８で、継続してＬＴＥ信号を受信しており、一定時間以上ＬＴＥ信号が受信できない状態ではない場合（Ｎｏの場合）には、制御部１３０は、処理Ｓ１８に戻って監視を続ける。

また、処理Ｓ１８で、一定時間以上ＬＴＥ信号が受信できない状態となっている場合（ＹＥＳの場合）には、制御部１３０は、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５に、疑似ＧＰＳ受信信号の外部への出力停止を指示し、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５は、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止する（Ｓ１９）。

そして、制御部１３０は、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６に、それまで同期用ＬＴＥ信号として受信していたＬＴＥ信号について、受信したかどうかを再度確認し（Ｓ２０）、受信しない場合（Ｎｏの場合）には、処理Ｓ２０を繰り返して、受信を再確認する。

処理Ｓ２０において、それまで受信していたＬＴＥ信号を再び受信できた場合（Ｙｅｓの場合）には、制御部１３０は、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６及び疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５を通常の動作に移行させる。

すなわち、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６から当該ＬＴＥ信号の報知情報が出力され、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５では、自走していたクロックを報知情報に基づいて補正（図では生成と記載）し（Ｓ２１）、処理Ｓ１７に移行して、当該クロックと、放送波信号受信部１２１から取得したＴＯＴ信号に含まれる時刻情報とに基づいて、疑似ＧＰＳ受信信号を生成して、出力を再開する。

尚、処理Ｓ２０の再確認処理を予め設定した特定時間以上行った場合には、処理Ｓ１１に移行して、ＬＴＥ信号及び地上デジタル放送波信号のチャンネルの探索を行うようにしてもよい。
このようにして、本同期信号変換装置における処理が行われる。

本同期信号変換装置の処理では、ＬＴＥ信号が受信できない状態となっても、一時的な不具合等によるものである場合には、再度受信できる可能性があるため、疑似ＧＰＳ受信信号による同期信号のずれを招く恐れのあるＬＴＥ信号及び地上デジタル放送波信号のチャンネルの再探索を敢えて行わず、それまでと同じ信号を用いて疑似ＧＰＳ受信信号の生成を継続し、疑似ＧＰＳ受信信号の１秒周期のタイミングのずれを防ぐことができるものである。

［実施の形態の効果］
本同期信号変換装置によれば、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６がＬＴＥ信号のシステム同期信号を取得し、放送波信号受信部１２１が地上デジタル放送波信号の時刻情報を取得し、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５が、ＬＴＥ信号の同期信号と放送波信号の時刻情報とに基づいて、ＧＰＳの基準時刻に同期した１秒周期のタイミング信号を抽出可能な疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力し、疑似ＧＰＳ信号送出部１１５が、一旦疑似ＧＰＳ受信信号を出力した後で、一定時間以上同期用ＬＴＥ信号探索部１１６からのＬＴＥ信号の報知情報を入力しなかった場合に、疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、同期用ＬＴＥ信号探索部１１６が、新たなＬＴＥ信号の探索を行わずに、それまで受信していたＬＴＥ信号の受信を再度試み、再受信した場合には当該ＬＴＥ信号のシステム同期信号を出力し、疑似ＧＰＳ受信信号送出部１１５が、入力されたシステム同期信号に基づいて疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力を再開するものであり、一時的にＬＴＥ信号を受信できなくなった場合でも、地上デジタル放送のチャンネルの再探索によって発生する疑似ＧＰＳ受信信号の１秒周期のタイミングのずれを防ぎ、ＧＰＳに同期した信号を安定して提供することができる効果がある。

本発明は、一時的にＬＴＥ信号を受信できなくなった場合でも、疑似ＧＰＳ受信信号の１秒周期のタイミングの変化を防ぎ、安定して出力することができる同期信号変換装置及び同期信号変換方法に適している。

１０… 同期信号変換装置、 １３… 時刻情報同期部、 ２０… 基地局装置、 ２１… ＧＰＳ受信機、 １０２，１０３… ＬＴＥ受信アンテナ、 １０４，１０５… 放送波受信アンテナ、 １１１… ＬＴＥ信号受信部、 １１５…疑似ＧＰＳ受信信号送出部、 １１６… 同期用ＬＴＥ信号探索部、 １２１… 放送波信号受信部、 １３０… 制御部

Claims (3)

1. 無線通信システムの基地局の受信機に接続される同期信号変換装置であって、
   ＬＴＥ信号を受信するＬＴＥ信号受信部と、
   前記受信したＬＴＥ信号から同期用ＬＴＥ信号を探索し、前記同期用ＬＴＥ信号から報知情報を取り出す同期用ＬＴＥ信号探索部と、
   放送波を受信する放送波受信部と、
   前記放送波から取得した時刻情報と、前記報知情報から取得したシステム同期情報に基づいて、前記基地局の受信機においてＧＰＳ受信信号と同等に扱われる疑似ＧＰＳ受信信号を生成して、前記基地局の受信機に出力する疑似ＧＰＳ受信信号送出部とを備え、
   前記同期用ＬＴＥ信号探索部が、前記疑似ＧＰＳ受信信号の出力後に、一定時間以上に亘って前記同期用ＬＴＥ信号を受信しない場合に、新たな信号の探索を行わず、再度当該同期用ＬＴＥ信号の受信を試み、前記同期用ＬＴＥ信号を受信した場合には、前記同期用ＬＴＥ信号の報知情報を前記疑似ＧＰＳ受信信号送出部に出力し、
   前記疑似ＧＰＳ受信信号送出部が、前記疑似ＧＰＳ受信信号の出力後に、前記一定時間以上に亘って 前記報知情報が入力されない場合に、前記疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、前記報知情報の入力が再開されると、前記疑似ＧＰＳ受信信号送出部から疑似ＧＰＳ受信信号の出力を再開することを特徴とする同期信号変換装置。
2. 疑似ＧＰＳ受信信号送出部は、報知情報に基づいてクロックを生成して自走させ、前記報知情報が入力されない場合に、前記自走するクロックに基づいて疑似ＧＰＳ受信信号を生成し、前記報知情報が入力されない状態が一定時間以上になると、前記疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、その後前記報知情報の入力が再開されると、前記入力が再開された報知情報に基づいて前記クロックを補正して、前記疑似ＧＰＳ受信信号の出力を再開することを特徴とする請求項１記載の同期信号変換装置。
3. 無線通信システムの基地局の受信機に接続され、ＬＴＥ信号の報知情報と放送波信号の時刻情報に基づいて前記基地局の受信機においてＧＰＳ受信信号と同等に扱われる疑似ＧＰＳ受信信号を生成して出力する同期信号変換装置における同期信号変換方法であって、
   同期用として探索された同期用ＬＴＥ信号を一定時間以上受信しなかった場合に、前記疑似ＧＰＳ受信信号の出力を停止し、新たな信号の探索を行わずに、再度当該同期用ＬＴＥ信号の受信を試み、当該同期用ＬＴＥ信号を受信した場合には、前記疑似ＧＰＳ受信信号の出力を再開することを特徴とする同期信号変換方法。

Images