JP2766894B2 - Inter-station synchronization method in mobile communication system - Google Patents

Inter-station synchronization method in mobile communication system

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JP2766894B2 JP17780189A JP17780189A JP2766894B2 JP 2766894 B2 JP2766894 B2 JP 2766894B2 JP 17780189 A JP17780189 A JP 17780189A JP 17780189 A JP17780189 A JP 17780189A JP 2766894 B2 JP2766894 B2 JP 2766894B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各基地局のゾーン内の移動局と無線チャネル
で通信を行なう小ゾーン構成のディジタル移動通信方式
において、基地局間での送信タイミングの同期をとる局
間同期方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a digital mobile communication system having a small zone configuration in which communication is performed with a mobile station in a zone of each base station via a wireless channel, and a transmission timing between base stations. The present invention relates to an inter-station synchronization method for synchronizing stations.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

自動車電話方式に代表される小ゾーン構成のディジタ
ル移動通信方式では、複数の基地局と交換局間が通信回
線で接続され、各基地局が無線ゾーンを構成し、そのゾ
ーン内の移動局(自動車)と無線チャネルで通信を行な
うが、制御信号の伝送については複局同時送信技術を用
いるから複数の基地局から同じ周波数で同一の制御信号
を伝送する。
In a digital mobile communication system having a small zone represented by a mobile telephone system, a plurality of base stations and an exchange are connected by a communication line, each base station forms a wireless zone, and mobile stations (automobiles) in the zone are formed. ) And a radio channel, and the same control signal is transmitted at the same frequency from a plurality of base stations because a multi-station simultaneous transmission technique is used for transmission of the control signal.

また、小ゾーン構成ディジタル移動通信方式では、移
動局の移動とともに無線ゾーン間でチャネル切替えを行
なう必要があるが、この際、新チャネルの設定などに時
間がかかるため、瞬断が生じる。この瞬断の時間を小さ
くしたり、前記した複局同時送信をするためには、基地
局間で送信タイミングを同期させる必要がある。
In the small zone digital mobile communication system, it is necessary to switch the channel between the wireless zones as the mobile station moves. In this case, it takes time to set a new channel and the like, so that an instantaneous interruption occurs. In order to reduce the time of the instantaneous interruption or to perform the above-described multi-station simultaneous transmission, it is necessary to synchronize the transmission timing between the base stations.

そのため、従来は隣接基地局から送信される信号を受
信する専用の受信機を基地局に備え、その受信タイミン
グに基づいて基地局間の同期を確立する方法が開発され
ている。すなわち、この従来の局間同期方法は1つの交
換局配下の多くの基地局について送信タイミングの同期
がとれるように、交換局から多数の基地局間までの各通
信回線の遅延時間を夫々同一に合わせる方法であり、そ
のために1つの基地局を基準として隣接する基地局の送
信タイミングをそれに合わせる方法をとる。
Therefore, conventionally, a method has been developed in which a dedicated receiver for receiving a signal transmitted from an adjacent base station is provided in the base station, and synchronization between the base stations is established based on the reception timing. That is, in the conventional inter-station synchronization method, the delay time of each communication line from the exchange to many base stations is set to be the same so that the transmission timing can be synchronized for many base stations under one exchange. This is a method of matching, and for this purpose, a method of matching the transmission timing of an adjacent base station with one base station as a reference is used.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

この従来方法では、多数の基地局で予め従属関係を設
定し、無線区間の信号伝送に基づいて交換局と基地局間
の位相差を測定し、従属局が主局に対する位相差を合わ
せていくという方法をとっており、無線区間での位相差
測定が最も重要な役割を果たしている。従って、この従
来方法はシステム立ち上げ時、又はシステム拡張時等に
おいて、基地局間の伝搬路の状況,基地局アンテナの位
置等,無線の条件の影響を受け易く、導入工事が複雑で
あるという欠点があった。
In this conventional method, a subordinate relationship is set in advance at a number of base stations, a phase difference between the exchange and the base station is measured based on signal transmission in a radio section, and the subordinate station adjusts the phase difference with respect to the master station. The phase difference measurement in the wireless section plays the most important role. Therefore, this conventional method is susceptible to radio conditions such as the propagation path conditions between base stations, the position of base station antennas, and the like at the time of system startup or system expansion, and the installation work is complicated. There were drawbacks.

また、加入者容量を大きくするために極小ゾーン化す
るシステム、低アンテナ高のシステムには極めて適用性
が悪く、また、システム導入後も周囲の建物の影響を受
ける。また、広いエリアを極めて多数の基地局でカバー
している場合は、主局から従属局へ、更にその従属局へ
順次、位相同期を合わせていく必要があり、同期が全サ
ービスエリアで確立するまでに時間を要するという欠点
があった。
Further, the system is extremely poor in applicability to a system in which a minimum zone is set to increase the subscriber capacity and a system with a low antenna height, and the system is affected by surrounding buildings even after the system is introduced. Also, when a large area is covered by a very large number of base stations, it is necessary to sequentially adjust the phase synchronization from the master station to the slave station and then to the slave station, and synchronization is established in all service areas. There was a drawback that it took time to complete.

更に、基地局が属する上位の局(例えば交換局)、又
は交換局にまたがって位相同期をとる場合には、極めて
遠い基地局間では、上位の局からの転送タイミングと基
地局での位相同期によって定められたタイミングのいず
れが大きくなった場合に基地局での遅延量が大きくなる
という欠点があった。
Further, when phase synchronization is performed across an upper station to which the base station belongs (for example, an exchange) or across exchanges, the transfer timing from the upper station and the phase synchronization at the base station between extremely distant base stations. However, there is a disadvantage that the delay amount at the base station increases when any of the timings determined by the above becomes large.

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、複数の交
換局とその配下に多数の基地局を有する小ゾーン構成の
移動通信方式において、複数の交換局でカバーする広い
サービスエリア内の多数の基地局における送信タイミン
グの同期をとり、かつ、システム立ち上げ時の同期確立
が容易で速い同期が可能な移動通信方式における局間同
期方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and in a mobile communication system having a small zone configuration having a plurality of exchanges and a number of base stations under the exchanges, a large number of services within a wide service area covered by the plurality of exchanges are provided. It is an object of the present invention to provide an inter-station synchronization method in a mobile communication system capable of synchronizing transmission timing in a base station and easily establishing synchronization at the time of system startup and enabling fast synchronization.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明になる移動通信方式における局間同期方法は、
複数の交換局の各々に多数の基地局が通信回線を介して
夫々接続され、多数の基地局の各々が無線ゾーンを構成
し、そのゾーン内の移動局と無線チャネルで通信を行な
う小ゾーン構成の移動通信方式において、まず交換局間
でタイミング情報を転送し合って交換局間でタイミング
位相の同期をとると共に、そのタイミング情報をその配
下の基地局へ転送する。
The inter-station synchronization method in the mobile communication system according to the present invention includes:
A small zone configuration in which a number of base stations are connected to each of a plurality of exchanges via a communication line, each of the plurality of base stations forms a wireless zone, and communicates with a mobile station in the zone via a wireless channel. In this mobile communication system, first, timing information is transferred between exchanges to synchronize the timing phases between the exchanges, and the timing information is transferred to a base station under the exchange.

基地局はこのタイミング情報を初期値として基地局基
準タイミングを発生し、送信のフレームタイミングをこ
の基地局基準タイミングで行ない、隣接基地局又は隣接
基地局と通信中の移動局が送信する送信信号を傍受して
得たタイミング情報により隣接基地局との間で基地局基
準タイミング位相の同期をとる。
The base station generates a base station reference timing with this timing information as an initial value, performs transmission frame timing at the base station reference timing, and transmits a transmission signal transmitted by an adjacent base station or a mobile station communicating with the adjacent base station. Synchronize the base station reference timing phase with the adjacent base station based on the timing information obtained by interception.

このとき、基地局の通信回線の遅延量が予め定めた規
定値を越えた場合に遅延量に基づいて上位の交換局のタ
イミング制御量を算出し、交換局でのタイミング位相に
オフセット量を与えるよう制御する。
At this time, when the delay amount of the communication line of the base station exceeds a predetermined value, the timing control amount of the upper exchange is calculated based on the delay amount, and the offset amount is given to the timing phase at the exchange. Control.

〔作用〕[Action]

本発明では、交換局間でタイミング情報を転送し合っ
て同期をとり、基地局は交換局からのタイミング情報を
初期値として基地局基準タイミングを発生し、無線信号
の受信により基地局同期をとり、基地局での遅延量が大
きくなった場合に交換局のタイミング制御を行なうこと
により局間同期を確立する。
In the present invention, synchronization is performed by transferring timing information between exchanges, the base station generates a base station reference timing using the timing information from the exchange as an initial value, and establishes base station synchronization by receiving a radio signal. When the amount of delay at the base station becomes large, inter-station synchronization is established by controlling the timing of the exchange.

従って、無線信号の受信による基地間同期をとるだけ
の従来の局間同期方法に比べ、本発明では広いエリア内
の多数の基地局間で迅速に同期確立ができ、またシステ
ム立ち上げ時又はシステム拡張時等において、基地局間
の伝搬路の状況,基地局アンテナの位置等,無線の条件
の影響を受けにくくできる。
Therefore, in comparison with the conventional inter-station synchronization method in which only inter-base synchronization is performed by receiving a radio signal, in the present invention, synchronization can be quickly established between a large number of base stations in a wide area, and at the time of system startup or system startup. During expansion or the like, it is possible to be less affected by wireless conditions such as the state of a propagation path between base stations and the position of a base station antenna.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例の構成図を示す。同図中、
101a及び101bは交換局,102a及び103aは基地局,113は移
動局,114は制御局で、これらは小ゾーン構成の移動通信
方式を構成している。
FIG. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of the present invention. In the figure,
101a and 101b are exchange stations, 102a and 103a are base stations, 113 is a mobile station, 114 is a control station, and these constitute a small zone mobile communication system.

ここで、上記の移動通信方式は自動車電話方式に代表
され、その一般的なシステム構成は第3図に示す如くに
なる。同図中、101a,101b及び101cは交換局で、互いに
有線の通信回路115,116で接続され、また交換局101aは
基地局102a,102b,102cに、交換局101bは基地局103a,103
b及び103cに、交換局101cは基地局104a,104b及び104cに
夫々有線の通信回線を介して別々に接続されている。
Here, the above-mentioned mobile communication system is represented by a car telephone system, and its general system configuration is as shown in FIG. In the figure, 101a, 101b and 101c are exchanges connected to each other by wired communication circuits 115 and 116, the exchange 101a is connected to base stations 102a, 102b and 102c, and the exchange 101b is replaced with base stations 103a and 103c.
Switching stations 101c are separately connected to base stations 104a, 104b, and 104c via wired communication lines, respectively, to b and 103c.

基地局102a〜102c,103a〜103c,104a〜104cには各々複
数の送受信機があり、各々所定のゾーン内の移動局との
間で無線通信を行ない、その通信を交換局101a,101b又
は101cを介して通信網118に接続する。
Each of the base stations 102a to 102c, 103a to 103c, 104a to 104c has a plurality of transceivers, performs wireless communication with mobile stations in a predetermined zone, and performs the communication with the switching station 101a, 101b or 101c. Is connected to the communication network 118 via.

第3図では基地局102cと移動局105,106との間で無線
通信が可能であり、同様に移動局107と108は基地局103a
のゾーン内に、移動局109〜111は基地局103eのゾーン内
に、移動局112は基地局104bのゾーン内に位置してい
る。
In FIG. 3, wireless communication is possible between the base station 102c and the mobile stations 105 and 106, and similarly, the mobile stations 107 and 108 are connected to the base station 103a.
The mobile stations 109 to 111 are located in the zone of the base station 103e, and the mobile station 112 is located in the zone of the base station 104b.

このような構成の自動車電話方式において、本実施例
ではまず交換局101a〜101cの間でタイミング情報の授受
により同期をとり、各々の配下の基地局向けの下り信号
の送信時刻の同期をとる。従って、各交換局101a〜101c
は同時刻に配下の基地局102a〜102c,103a〜103c,104a〜
104cへ信号を送信する。
In the mobile telephone system having such a configuration, in the present embodiment, first, synchronization is performed by exchanging timing information between the exchanges 101a to 101c, and the transmission time of the downlink signal for each subordinate base station is synchronized. Therefore, each of the exchanges 101a to 101c
Are the subordinate base stations 102a to 102c, 103a to 103c, 104a to
Send a signal to 104c.

従って、交換局101aと基地局102a〜102c間の各通信回
線長と交換局101bと基地局103a〜103c間の各通信回線長
と交換局101cと基地局104a〜104c間の各通信回線長とが
夫々等しければ、基地局からの信号は同期がとれるはず
であるが、通常は各通信回線長はすべて同一とは限らな
い。そこで、基地局102a〜102c,103a〜103c,104a〜104c
は上位の交換局101a〜101b,101cからのタイミング情報
と、隣接する基地局又は移動局からの無線チャネルの信
号を受信して得た信号とにより基地局間の同期をとる。
Therefore, each communication line length between the exchange 101a and the base stations 102a to 102c, each communication line length between the exchange 101b and the base stations 103a to 103c, and each communication line length between the exchange 101c and the base stations 104a to 104c. , The signals from the base station should be synchronized, but usually the lengths of the communication lines are not always the same. Therefore, the base stations 102a to 102c, 103a to 103c, 104a to 104c
Synchronizes base stations with each other based on timing information from the upper exchanges 101a to 101b and 101c and a signal obtained by receiving a radio channel signal from an adjacent base station or mobile station.

このとき、交換局からのタイミング情報と送信タイミ
ングとの差が規定値以上のときは、その旨を上位の交換
局へ通知すると、その交換局は基地局への送出タイミン
グを調整するのである。
At this time, if the difference between the timing information from the exchange and the transmission timing is equal to or greater than a specified value, the upper exchange is notified of the fact, and the exchange adjusts the transmission timing to the base station.

次に本実施例の構成,動作について更に詳細に第1図
及び第2図と共に説明する。第1図中、第3図と同一構
成部分には同一符号を付してある。
Next, the configuration and operation of this embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 1, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.

第1図において、交換局101a及び101bは交換局101aが
マスタ局,交換局101bがスレーブ局の関係にあり、交換
局101bは交換局101aと同じタイミングで信号を送出す
る。
In FIG. 1, the exchanges 101a and 101b have a relation that the exchange 101a is a master station and the exchange 101b is a slave station, and the exchange 101b sends out a signal at the same timing as the exchange 101a.

交換局101aは基準タイミング発生回路120a,タイミン
グ授受回路121a,タイミング付加回路122a,制御回路123a
からなり、同様に交換局101bは基準タイミング発生回路
120b,タイミング授受回路121b,タイミング付加回路122
b,制御回路123bからなる。基準タイミング発生回路120a
及び120bにより発生される基準タイミング信号の周期
は、送信すべき信号長に応じて設定される。具体的には
送信信号フレーム長又はその整数倍が好適である。
The exchange 101a includes a reference timing generation circuit 120a, a timing transfer circuit 121a, a timing addition circuit 122a, and a control circuit 123a.
Similarly, the exchange 101b is a reference timing generation circuit.
120b, timing transfer circuit 121b, timing addition circuit 122
b and a control circuit 123b. Reference timing generation circuit 120a
And the cycle of the reference timing signal generated by 120b is set according to the signal length to be transmitted. Specifically, the transmission signal frame length or an integral multiple thereof is preferable.

タイミング授受回路121a及び121bは他方の交換局から
の上記の基準タイミング信号を専用回線又は通信回線の
一部を通して授受し、この回線での転送時間差以内の精
度でタイミングを合わせる。ここでは、交換局101aがマ
スタ局であるから、交換局101a内の基準タイミング発生
回路120aで発生された基準タイミング信号がタイミング
授受回路121a及び専用回線又は通信回線の一部を介して
タイミング授受回路121bへ送信され、ここで受信され、
スレーブ局である交換局101b内の基準タイミング信号発
生回路120bで発生した基準タイミング信号との位相差
(タイミング差)を検出する。
The timing transmission / reception circuits 121a and 121b transmit / receive the reference timing signal from the other exchange through a dedicated line or a part of a communication line, and adjust the timing with accuracy within a transfer time difference in this line. Here, since the exchange 101a is the master station, the reference timing signal generated by the reference timing generation circuit 120a in the exchange 101a is transmitted through the timing exchange circuit 121a and the timing exchange circuit via a part of the dedicated line or the communication line. Sent to 121b, received here,
The phase difference (timing difference) from the reference timing signal generated by the reference timing signal generation circuit 120b in the switching station 101b as the slave station is detected.

制御回路123bはそのタイミング差をゼロにするような
タイミング制御量を算出し、それを基準タイミング発生
回路120bの出力タイミングを制御する。また、これと同
時にタイミング授受回路121bから基準タインミング信号
が交換局101aへ転送され、タイミング授受回路121aで折
り返されて再びタイミング授受回路121bで受信すること
により転送時間を算出し、交換局101aからのタイミング
受信時刻からその転送時間を差し引く。このようにし
て、回線によって転送時間に差があるので完全なタイミ
ングの一致は困難であるが、交換局101aと101bとの間で
略タイミング位相を合わせることができる。
The control circuit 123b calculates a timing control amount that makes the timing difference zero, and controls the output timing of the reference timing generation circuit 120b. At the same time, the reference timing signal is transferred from the timing exchange circuit 121b to the exchange 101a, and is returned by the timing exchange circuit 121a and received again by the timing exchange circuit 121b to calculate the transfer time, and the transfer time from the exchange 101a is calculated. The transfer time is subtracted from the timing reception time. In this way, it is difficult to completely match the timings because there is a difference in the transfer time depending on the line, but it is possible to substantially match the timing phases between the exchanges 101a and 101b.

これにより、交換局が3以上ある場合でも、隣接する
交換局の間で上記と同様にしてタイミング位相を合わせ
ることができるため、スレーブ局となる交換局への遅延
の累積を防止でき、精度を向上できる。
Thus, even when there are three or more exchanges, the timing phases can be matched between adjacent exchanges in the same manner as described above, so that accumulation of delay to the exchanges serving as slave stations can be prevented, and accuracy can be reduced. Can be improved.

また、局間でクロック同期がとれたシステムに適用
し、そのディジタルクロック供給源からのクロックを元
にそれを分周してタイミングを発生させることにより、
周波数同期はこのクロック同期網の高い精度が保証され
ている限り、位相同期のみを行なえばよいので、制御回
路123bではシステムの立ち上げ時に引き込みの速い位相
制御を行なった後はクロック供給源に障害がない限り、
制御を行なう必要は殆どない。
In addition, by applying to a system in which clocks are synchronized between stations and generating a timing by dividing the frequency based on the clock from the digital clock supply source,
In frequency synchronization, only phase synchronization need be performed as long as the high accuracy of the clock synchronization network is guaranteed.Therefore, after performing fast pull-in phase control at system start-up, the control circuit 123b fails the clock supply source. Unless there is
There is almost no need to control.

上記の基準タイミング信号はタイミング付加回路122
a,122bで通信網からの送信情報に付加された後基地局10
2a,103a等,配下の基地局に入力される。ここで、第1
図中、実線が上記送信情報の伝送経路を示し、破線が上
記基準タイミング情報の伝送経路を示す。
The above reference timing signal is supplied to the timing adding circuit 122.
a, 122b, after being added to transmission information from the communication network, the base station 10
2a, 103a, etc. are input to subordinate base stations. Here, the first
In the figure, a solid line indicates a transmission path of the transmission information, and a broken line indicates a transmission path of the reference timing information.

基地局はマスタの交換局101aと接続された基地局102a
等をマスタとし、それに近い基地局から順にスレーブの
基地局とする。この例では102aがマスタ基地局で、103a
がスレーブ基地局としている。
The base station is a base station 102a connected to the master switching station 101a.
And so on as masters, and as slave base stations in order from the base station close to the master. In this example, 102a is the master base station and 103a
Are slave base stations.

基地局102a及び103aは破線で図示された通信回線で交
換局101a,101bから転送されてきたタイミング情報に基
づいて、基準タイミング発生回路124,125により基地局
基準タイミングを発生する。
The base stations 102a and 103a generate base station reference timing by reference timing generation circuits 124 and 125 based on the timing information transferred from the exchanges 101a and 101b via the communication lines shown by broken lines.

また、基地局102a,103aは内部のバッファ回路126,127
において、通信回線を介して入力された送信情報を、こ
れに付加されて入力された基準タイミング情報のタイミ
ングWRで書き込み、発生した上記基地局基準タイミング
RRで読み出す。
Also, the base stations 102a and 103a have internal buffer circuits 126 and 127
, The transmission information input via the communication line is written at the timing WR of the input reference timing information added thereto, and the generated base station reference timing
Read with RR.

ここで、上記送信情報は送受信部(図示せず)で誤り
訂正符号やフレーム同期信号が多重化され、更に時分割
多元接続(TDMA)の場合には複数回線を多重化する等、
所定の無線区間信号フォーマットに変換された信号であ
り、第1図に実線で示したように、バッファ回路126,12
7で一旦蓄積された後、基地局基準タイミングに従って
送信される。従って、バッファ回路126,127による遅延
量は、交換局101a,101bからの基準タイミング情報と基
地局基準タイミング情報との時間差に相当する。
Here, the transmission information is obtained by multiplexing an error correction code or a frame synchronization signal in a transmission / reception unit (not shown), and further multiplexing a plurality of lines in the case of time division multiple access (TDMA).
This is a signal converted into a predetermined wireless section signal format, and as shown by the solid line in FIG.
After being temporarily stored in step 7, it is transmitted according to the base station reference timing. Therefore, the amount of delay by the buffer circuits 126 and 127 corresponds to the time difference between the reference timing information from the exchanges 101a and 101b and the base station reference timing information.

スレーブ基地局103aはマスタ基地局102aからの無線信
号又はマスタ基地局102aと無線通信を行なっている移動
局113の無線送信信号を傍受することにより、マスタ基
地局102aの基地局基準タイミングとの位相差を検出す
る。ここでは、移動局113の無線送信信号を傍受するこ
とにより、基地局103aはその受信タイミングと自分の基
地局基準タイミングとの位相差を位相比較回路128で検
出する。
The slave base station 103a intercepts a radio signal from the master base station 102a or a radio transmission signal of the mobile station 113 that is performing radio communication with the master base station 102a, and thereby positions the master base station 102a with respect to the base station reference timing. Detect phase difference. Here, the base station 103a detects the phase difference between its reception timing and its own base station reference timing by the phase comparison circuit 128 by intercepting the radio transmission signal of the mobile station 113.

上記の位相差検出結果は制御回路129に入力され、こ
れにより基準タインミング発生回路125からの基地局基
準タイミングの位相がマスタ基地局102aの基地局基準タ
イミングに合うように制御させる。一般には、位相比較
はある一定期間にわたって複数回測定し、その平均値を
用いて制御することにより、基地局基準タイミング位相
のジッタを小さくする。
The above-described phase difference detection result is input to the control circuit 129, which controls the phase of the base station reference timing from the reference timing generation circuit 125 to match the base station reference timing of the master base station 102a. In general, the phase comparison is measured a plurality of times over a certain period of time, and the control is performed using the average value to reduce the jitter of the base station reference timing phase.

なお、無線信号の受信による位相差測定結果だけでな
く、交換局からのタイミングにも基づいて制御すること
により(例えば、交換局からのタイミング情報に或る一
定量遅延したタイミングとの差に重み付けして制御量を
決定する等)、基地局でのバッファ遅延量の異常増加や
複数の交換局を経由した遠い基地局間でのバッファ遅延
量の累積を未然に防止することができる。
In addition, by controlling based not only on the phase difference measurement result due to the reception of the radio signal but also on the timing from the exchange (for example, the difference between the timing information from the exchange and the timing delayed by a certain amount is weighted. And the like, to determine the control amount), thereby preventing the abnormal increase in the buffer delay amount at the base station and the accumulation of the buffer delay amount between distant base stations via a plurality of exchanges.

基地局基準タイミングの発生についても、交換局基準
タイミングの場合と同様に、局間でクロック同期がとれ
たシステムに適用し、そのディジタルクロック供給源か
らのクロックを元にそれを分周してタイミングを発生す
ることにより、周波数同期はこのクロック同期網の高い
精度が保証されている限り、位相同期のみを行なえばよ
い。システム立ち上げ時に交換局からのタイミングに基
づいて位相を初期設定し、基地局での位相差測定に基づ
き位相制御した後はクロック供給源に障害がない限り、
制御を行う必要は殆どない。
As in the case of the switching center reference timing, the base station reference timing is applied to a system in which the clocks are synchronized between the stations, and the frequency is divided based on the clock from the digital clock supply source. , Only frequency synchronization needs to be performed as long as high accuracy of the clock synchronization network is guaranteed. Initially set the phase based on the timing from the exchange when starting the system, and after controlling the phase based on the phase difference measurement at the base station, unless there is a failure in the clock supply source,
There is almost no need to control.

次に、基地局基準タイミングについて第2図と共に更
に詳細に説明する。一般に、基地局と交換局はトラヒッ
ク量に応じて複数の回線で接続されており、それぞれの
回線は長さが同一とは限らないため、交換局基準タイミ
ングは伝送路の差に応じて差が生じる。第2図(A)〜
(C)は交換局101bから3本の下り通信回線で基地局10
3aに転送されたきたタイミングを示す。基地局基準タイ
ミング発生回路125ではこれに基づいて、ある一定手順
でタイミング位相の初期値を設定する。
Next, the base station reference timing will be described in more detail with reference to FIG. Generally, a base station and an exchange are connected by a plurality of lines according to the amount of traffic, and each line is not necessarily the same in length. Occurs. Fig. 2 (A)-
(C) shows three downlink communication lines from the exchange 101b and the base station 10
3a shows the transferred timing. Based on this, the base station reference timing generation circuit 125 sets an initial value of the timing phase in a certain fixed procedure.

例えば、ある特定の回線からの一定量遅延したタイミ
ングをとったり、複数の回線の平均タイミングから一定
量遅延したタイミングをとったり、全回線の中の最も遅
いタイミングから一定量遅延したタイミングをとること
がある。また、全回線の中、そのタイミングより速いも
のが一定の割合となるタイミングを用いることもある。
第2図(D)は3回線の平均タイミングから一定量遅延
して得たタイミングを用いる場合である。スレーブ基地
局103aではタイミングの初期値設定後、ある一定時間で
マスタ基地局102aの基地局基準タイミングとの位相差を
測定し、その平均値を差し引くようにタイミングを変更
することにより、第2図(E)に示す基地局基準タイミ
ングを得る。この時、各回線の基地局での遅延量は、第
2図(A)〜(C)に示すように各回線ごとにτ12,
τとなる。各回線の基地局103aでは前記したように信
号を一旦バッファ回路127に蓄積し、この時間だけ遅延
させて送信する。
For example, the timing may be a certain amount of delay from a specific line, a certain amount of delay from the average timing of a plurality of lines, or a certain amount of delay from the latest timing of all lines. . Further, a timing at which a timing faster than the timing of all lines becomes a fixed ratio may be used.
FIG. 2 (D) shows a case where the timing obtained by delaying the average timing of three lines by a fixed amount is used. After setting the initial value of the timing, the slave base station 103a measures the phase difference from the base station reference timing of the master base station 102a at a certain fixed time, and changes the timing so as to subtract the average value. The base station reference timing shown in (E) is obtained. At this time, the delay amount of each line at the base station is τ 1 , τ 2 ,
the τ 3. The base station 103a of each line temporarily stores the signal in the buffer circuit 127 as described above, and transmits the signal with a delay of this time.

基地局103aでの下り回線バッファ量、つまり遅延時間
が基地局103aでの位相制御により大きくなり、ある規定
値を越えた場合は基地局から制御局114内の制御回路130
へ報告する。制御回路130は他の基地局からの報告も受
ける構成になっており、その交換局101bに接続された基
地局からの報告に基づいて、交換局101bでのタイミング
付加に一定のオフセットを与えるように指示する。
The amount of the downlink buffer in the base station 103a, that is, the delay time increases due to the phase control in the base station 103a, and when the delay time exceeds a certain prescribed value, the control circuit 130 in the control station 114 from the base station.
Report to. The control circuit 130 is also configured to receive a report from another base station, and based on a report from a base station connected to the exchange 101b, gives a certain offset to the timing addition at the exchange 101b. To instruct.

例えば、全基地局から遅延バッファ量が50msecだけ規
定値を越えている旨の報告を受けると、交換局101bに交
換局基準タイミングに50msec遅れのオフセットを指示す
る。あるいは、交換局101bからタイミングの受信が多く
の回線で基地局基準タイミングよりも遅れていることが
報告されると交換局101bに交換局基準タイミングを早め
るようにオフセットを指示する。
For example, when receiving a report from all the base stations that the delay buffer amount exceeds the specified value by 50 msec, the switching center 101b is instructed to have an offset of 50 msec delay from the switching center reference timing. Alternatively, when the exchange 101b reports that the reception of the timing is behind the base station reference timing on many lines, the switching center 101b is instructed to perform an offset so that the exchange base reference timing is advanced.

交換局101bでは、この指示に従い、基地局あての通信
回線に付加するタイミング位相にオフセットを与える。
また、このオフセット量を各回線独立に設定し、回線毎
に制御回路経由で通知される基地局でのその回線のバッ
ファ量に基づいて設定することにより、基地局でのバッ
ファ量を最小にする方法もある。
In accordance with this instruction, the switching center 101b gives an offset to the timing phase added to the communication line for the base station.
Also, by setting the offset amount independently for each line and setting based on the buffer amount of the line at the base station notified via the control circuit for each line, the buffer amount at the base station is minimized. There are ways.

なお、制御回路130は独立した制御局に設置されてい
て基地局103a,交換局101bと制御回線で接続されている
が、交換局101b、または交換局101bに接続されているあ
る一つの基地局に含まれていてもよい。
Note that the control circuit 130 is installed in an independent control station and is connected to the base station 103a and the exchange 101b by a control line, but the exchange 101b or one base station connected to the exchange 101b. May be included.

制御回路130は上記説明の機能の他、基地局の従属関
係の管理も行なう。即ち、基地局の従属関係を決めて、
各基地局に各基地局で位相測定を行う対象とする基地局
を通知する。また、一部の基地局の基地局基準タイミン
グ関係の障害が発生した時等には、従属関係の変更の通
知を行なう。さらに、上記説明では、基地局の無線区間
信号の位相差測定による基地局基準タイミング制御を基
地局が独立に行なう方法を用いたが、制御回路130で従
属関係に基づいて、各基地局に位相制御の停止、実行の
指示を示す方法、さらに、ある基地局での位相変化量の
報告を受けて、その基地局に従属している基地局にその
変化量だけ制御するように指示する方法を用いることに
より、より、安定で速い同期確立が可能になる。
The control circuit 130 also manages the dependency of the base station in addition to the functions described above. That is, determine the subordination of the base station,
Each base station is notified of a base station to be subjected to phase measurement in each base station. Further, when a failure occurs in the base station reference timing relation of some base stations, a notification of a change in the subordination relation is sent. Furthermore, in the above description, a method is used in which the base station independently performs base station reference timing control by measuring the phase difference of the radio section signal of the base station. A method of indicating control stop, an instruction of execution, and further a method of receiving a report of a phase change amount at a certain base station and instructing a base station subordinate to the base station to control only the change amount. By using this, more stable and fast synchronization can be established.

以上説明したように、本実施例においては、システム
導入時、拡張時、または、システムダウンからの立ち上
げ時においては、交換局で有線回線により同期をとった
タイミングを多数の基地局に配給して、それに基づいて
無線伝送の条件と関係ない初期値を設定してから、基地
局間の同期制御を開始するので、広いエリアにわたって
早く同期確立できるという利点がある。特に、位相差に
対する要求条件が厳しく無い場合は殆どの基地局で初期
設定の段階で同期条件を満足し、無線伝送の条件に起因
した受信アンテナの調整等の作業を必要とせず、移動局
を介在して無線区間の調整をとる方法で充分な位相同期
が、広いエリアにわたって早く確立できる。
As described above, in the present embodiment, at the time of system introduction, expansion, or start-up after system down, the timing synchronized by the exchange in the wired line is distributed to many base stations. Since the synchronization control between the base stations is started after setting an initial value irrelevant to the condition of the wireless transmission based thereon, there is an advantage that the synchronization can be quickly established over a wide area. In particular, when the requirements for the phase difference are not strict, most base stations satisfy the synchronization conditions at the initial setting stage, and do not require work such as adjustment of a receiving antenna due to wireless transmission conditions. Sufficient phase synchronization can be quickly established over a wide area by intervening and adjusting the radio section.

さらに、基地局での無線区間信号の受信に基づいて制
御の結果、基地局のバッファ量が増加した場合には、交
換局に交換局基準タイミングを変更するように指示する
ので、遠く離れた基地局間で、交換局の有線回線での位
相誤差が大きい場合でも、この変更により補正できるの
で、基地局での下り回線のバッファ遅延量を小さくする
ことができるという利点がある。
Further, as a result of the control based on the reception of the radio section signal at the base station, if the buffer amount of the base station increases, the exchange is instructed to change the exchange reference timing. Even if the phase error in the wired line of the exchange is large between the stations, the phase error can be corrected by this change, so that there is an advantage that the amount of buffer delay in the downlink in the base station can be reduced.

更に本実施例に加えて、無線区間のマルチアクセス方
式としてTDMAを採用する等、無線区間で情報を時間軸圧
縮して伝送するようにした場合には、空き時間で無線チ
ャネルを切替完了することにより、通信を瞬断させるこ
となくチャネル切替えができる。
Further, in addition to the present embodiment, when information is compressed on the time axis and transmitted in the wireless section, such as when TDMA is adopted as a multi-access scheme in the wireless section, switching of the wireless channel is completed in an idle time. Accordingly, channel switching can be performed without interrupting communication.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上述の如く、本発明によれば、交換局間でもタイミン
グの同期をとるようにしているため、広いエリア内の多
数の基地局間で迅速に同期確立ができ、またシステム立
ち上げ時,システム拡張時等において、基地局間の伝送
路の状況,基地局アンテナの位置等,無線の条件の影響
を受けにくいため、導入工事,導入時の調整を簡略にで
き、よって加入者容量を大きくするために極小ゾーン化
するシステム,アンテナ高のシステムに適用して好適で
ある。また、本発明によれば、交換局を異にするような
極めて遠い距離にある基地局間では上位の基地局からの
転送タイミングと基地局自身での位相同期によって定め
られた基地局基準タイミングとの位相差が大きくなった
場合でも基地局での遅延量を小さくすることができ、更
に移動局が無線ゾーンを越えて移動し通信する基地局を
切替える際に、通信を瞬断させることがない等の特長を
有するものである。
As described above, according to the present invention, timing synchronization is established between exchanges, so that synchronization can be quickly established between a large number of base stations in a wide area. In such cases, it is difficult to be affected by radio conditions such as the state of the transmission path between base stations and the position of base station antennas, so that installation work and adjustment at the time of introduction can be simplified, thereby increasing the subscriber capacity. It is suitable to be applied to a system with a minimum zone and a system with an antenna height. Further, according to the present invention, between base stations located at extremely distant distances such as different exchanges, a transfer timing from a higher-order base station and a base station reference timing determined by phase synchronization by the base station itself. The delay amount at the base station can be reduced even when the phase difference becomes large, and when the mobile station moves beyond the wireless zone and switches the base station with which to communicate, the communication is not interrupted instantaneously. And the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例の構成図、 第2図は基地局の基準タイミング説明図、 第3図は移動通信方式のシステム構成図である。 101a,101b,101c……交換局、102a〜102c,103a〜103c,10
4a〜104c……基地局、105〜113……移動局、120a,120b,
124,125……基準タイミング発生回路、121a,121b……タ
イミング授受回路、123a,123b,129,130……制御回路、1
26,127……バッファ回路。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of reference timing of a base station, and FIG. 3 is a system configuration diagram of a mobile communication system. 101a, 101b, 101c ... Exchanges, 102a to 102c, 103a to 103c, 10
4a to 104c: Base station, 105 to 113: Mobile station, 120a, 120b,
124, 125 ... reference timing generation circuit, 121a, 121b ... timing transfer circuit, 123a, 123b, 129, 130 ... control circuit, 1
26,127 ... Buffer circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藪崎 正実 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 歌野 孝法 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masami Yabuzaki 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Takanori Utano 1-16-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の交換局の各々に多数の基地局が通信
回線を介して夫々接続され、該多数の基地局の各々が無
線ゾーンを構成し、そのゾーン内の移動局と無線チャネ
ルで通信を行なうゾーン構成の移動通信方式において、 前記複数の交換局は互いにタイミング情報を転送するこ
とによりタイミング位相の同期をとると共に該タイミン
グ情報をその配下の基地局へ転送し、 該基地局は該交換局から転送されたタイミング情報を初
期値として基地局基準タイミングを発生し、前記移動局
へのディジタル無線信号の送信のフレームタイミングを
該基地局基準タイミングで行ない、隣接基地局又は該隣
接基地局と通信中の移動局が送信する送信信号を傍受し
て得たタイミング情報により該隣接基地局との間で基地
局基準タイミング位相の同期をとり、該基地局の通信回
線の遅延量が予め定めた規定値を越えた場合に該遅延量
に基づいて上位の交換局のタイミング制御量を算出し、
制御回線を通して該交換局に報告し、該交換局でタイミ
ング位相にオフセット量を与えることを特徴とする移動
通信方式における局間同期方法。
A plurality of base stations are connected to each of a plurality of exchanges via a communication line. Each of the plurality of base stations constitutes a wireless zone, and a mobile station and a mobile station within the zone use a wireless channel. In the mobile communication system having a zone configuration for performing communication, the plurality of exchanges synchronize timing timing by transferring timing information to each other, and transfer the timing information to a subordinate base station. A base station reference timing is generated using the timing information transferred from the switching station as an initial value, and a frame timing for transmitting a digital radio signal to the mobile station is performed at the base station reference timing. Synchronizing the base station reference timing phase with the adjacent base station by the timing information obtained by intercepting the transmission signal transmitted by the mobile station communicating with the base station. Calculates a timing control amount of the switching center of the upper on the basis of the delay amount when it exceeds the specified value delay amount in the communication line of the base station is predetermined,
An inter-station synchronization method in a mobile communication system, wherein a report is made to the exchange via a control line, and an offset is given to a timing phase in the exchange.
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