JP3392658B2 - Tdma移動体通信の基地局間フレーム同期方法 - Google Patents

Tdma移動体通信の基地局間フレーム同期方法

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JP3392658B2 JP25450196A JP25450196A JP3392658B2 JP 3392658 B2 JP3392658 B2 JP 3392658B2 JP 25450196 A JP25450196 A JP 25450196A JP 25450196 A JP25450196 A JP 25450196A JP 3392658 B2 JP3392658 B2 JP 3392658B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】この発明は、TDMA移動体通信
の基地局間フレーム同期方法に関する。
【0002】
【従来の技術】PHS(Personal Handy-phone System)
においては、伝送方式として、4チャネル多重マルチキ
ャリアTDMA(Time Division Multiple Access)/T
DD(Time Division Duplex)方式が採用されている。T
DMA/TDD方式は、無線周波数を時間分割し、通話
者に特定の時間帯(スロット)を割り当て、その割り当
てられたスロットで通信を行う方式である。
【0003】この方式では、図2に示すように、1つの
電波キャリア上のディジタル信号が、5ms当たりごと
のフレーム(TDMAフレーム)に分割されている。ま
た、1フレームは、8つのスロット(625μs)に分
割されている。そして、下り(基地局→端末)に4スロ
ット♯1D〜♯4Dが割り当てられ、上り(端末→基地
局)に4スロット♯1U〜♯4Uが割り当てられてい
る。
【0004】8スロットのうち、上り、下り1スロット
ずつは、制御信号を送受信するための制御チャネル用と
して割り当てられており、他の6つのスロットは音声信
号を送受信するための通信チャネル用として割り当てら
れている。
【0005】現行のPHSサービスにおいては、100
msに1回の割合で、制御信号が基地局から端末に送信
されている。つまり、TDMAフレームが20個送信さ
れる毎に、下り制御チャネル用として割り当てられてい
る1個のスロットで、基地局から端末に制御信号が送ら
れている。
【0006】TDMA/TDD方式は1つの無線周波数
帯を時分割して使用するため、各信号が重ならないよう
に、各基地局間でフレームタイミング(無線周波数帯を
時分割するタイミング)が一致していることが必要とな
る。各基地局間でフレームタイミングが一致していない
場合には、各基地局から送信される制御信号が衝突し、
これらの基地局で端末との通話路が設定できなくなるお
それがある。
【0007】また、隣接する基地局どうし間で、フレー
ム同期がとられていない場合(フレームタイミングが一
致していない場合)において、それらの基地局が通話用
の周波数帯として同一の周波数帯を選択した場合に、そ
の周波数帯では使用できないスロット長以下の無線区間
が発生し、周波数利用率が低下する。
【0008】したがって、TDMA/TDD方式の移動
体通信においては、各基地局のTDMAフレームタイミ
ングを同期させる必要がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】そこで、基地局のフレ
ームタイミングを階層的に同期させる方法が考えられ
る。たとえば、図3に示すように基地局が配置されてい
る場合に、第1基地局A1を最上層の基準局とし、第2
および第3基地局A2、A3を第1基地局の下層の基地
局とし、第4基地局A4を第2基地局A2の下層の基地
局とし、第5基地局A5を第3基地局A3下層の基地局
とする。
【0010】そして、各基地局は、その一つ上層の基地
局との間で、フレーム同期処理を行う。つまり、第5基
地局A5は、自局のフレームタイミングと、その一つ上
層の第3基地局A3のフレームタイミングとを比較し、
許容範囲以上、両者のフレームタイミングがずれている
場合には、自局のフレームタイミングを、第3基地局A
3のフレームタイミングに合わせる。
【0011】第3基地局A3は、自局のフレームタイミ
ングと、その一つ上層の第1基地局A1のフレームタイ
ミングとを比較し、許容範囲以上、両者のフレームタイ
ミングがずれている場合には、自局のフレームタイミン
グを、第1基地局A1のフレームタイミングに合わせ
る。
【0012】第4基地局A4は、自局のフレームタイミ
ングと、その一つ上層の第2基地局A2のフレームタイ
ミングとを比較し、許容範囲以上、両者のフレームタイ
ミングがずれている場合には、自局のフレームタイミン
グを、第2基地局A2のフレームタイミングに合わせ
る。
【0013】第2基地局A2は、自局のフレームタイミ
ングと、その一つ上層の第1基地局A1のフレームタイ
ミングとを比較し、許容範囲以上、両者のフレームタイ
ミングがずれている場合には、自局のフレームタイミン
グを、第1基地局A1のフレームタイミングに合わせ
る。
【0014】ところで、このようなフレーム同期を行っ
た場合には、任意の基地局とその一つ上の階層にある基
地局とのフレームタイミングおよび上記任意の基地局と
その一つ下の階層にある基地局とのフレームタイミング
は許容範囲内であるが、上記任意の基地局に対して1つ
上の階層にある基地局と上記任意の基地局に対して1つ
下の階層にある基地局とのフレームタイミングが許容範
囲外となることがある。
【0015】たとえば、フレームタイミングのずれの許
容範囲が±6ビットである場合において、第1〜第5基
地局A1〜A5のフレームタイミングが、図4に示すよ
うな場合には、第1基地局A1と第2基地局A2との間
のフレームタイミング、第1基地局A1と第3基地局A
3との間のフレームタイミング、第2基地局A2と第4
基地局A4との間のフレームタイミング、第3基地局A
3と第5基地局A5との間のフレームタイミングは、そ
れぞれ許容範囲である。
【0016】しかしながら、第1基地局A1と第4基地
局A4との間のフレームタイミング、第1基地局A1と
第5基地局A5の間のフレームタイミングは、許容範囲
外となる。
【0017】この発明は、階層関係にある各基地局のフ
レームタイミングと基準局のフレームタイミングとのず
れ量を許容範囲にすることができるTDMA移動体通信
の基地局間フレーム同期方法を提供することを目的とす
る。
【0018】
【課題を解決するための手段】この発明によるTDMA
移動体通信の基地局間フレーム同期方法は、フレーム同
期の対象となる基地局群において、所定の基地局を最上
位層である基準局として階層関係が予め定められてお
り、各基地局は、その上位階層の基地局である同期先基
地局からの制御信号に基づいて、フレーム同期処理を行
うTDMA移動体通信の基地局間フレーム同期方法にお
いて、同期先基地局が基準局である基地局は、自局と基
準局とのフレームタイミングのずれ量に基づいて、フレ
ーム同期処理を行うとともに、同期処理後の自局と基準
局とのフレームタイミングのずれ量を制御信号に付加し
て送出し、同期先基地局が基準局以外である基地局は、
自局と同期先基地局とのフレームタイミングのずれ量お
よび同期先基地局と基準局とのフレームタイミングのず
れ量に基づいて、自局と基準局とのフレームタイミング
のずれ量を算出し、得られた自局と基準局とのフレーム
タイミングのずれ量に基づいて、フレーム同期処理を行
うとともに、同期処理後の自局と基準局とのフレームタ
イミングのずれ量を制御信号に付加して送出することを
特徴とする。
【0019】フレーム同期処理は、具体的には、自局と
基準局とのフレームタイミングのずれ量が許容範囲を越
えている場合にのみ、自局のフレームタイミングを同期
先基地局のフレームタイミングに一致させる処理か、若
しくは自局のフレームタイミングを基準局のフレームタ
イミングに一致させる処理である。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図1を参照して、この発明
をPHSシステムに適用した場合の、実施の形態につい
て説明する。
【0021】フレーム同期が取られる基地局群は、図3
に示すように、階層的な関係が予め設定されているもの
とする。
【0022】各基地局は、その一つ上層の基地局を同期
先基地局として、フレーム同期処理を行う。各基地局か
ら出力される制御信号には、自局を表す識別信号(基地
局識別信号)が含まれている。また、この実施の形態で
は、各基地局から出力される制御信号には、自局と基準
局とのフレームタイミングのずれビット数が付加され
る。
【0023】図1は、各基地局によって行われるフレー
ム同期処理手順を示している。
【0024】自局が基準局である場合には(ステップ1
でYES)、ステップ6に移行し、基準局のフレームタ
イミングとのずれビット数が制御信号に付加されて送信
される。この場合には、自局が基準局であるので、自局
と基準局とのフレームタイミングのずれビット数は、0
となる。
【0025】自局が基準局でなく(ステップ1でN
O)、同期先基地局が基準局である場合には(ステップ
2でYES)、つまり、自局の1つ上層の基地局が基準
局である場合には、基準局から出力される制御信号に基
づいて、自局のフレームタイミングと基準局のフレーム
タイミングとのずれビット数が算出される(ステップ
3)。受信した制御信号が基準局からの制御信号か否か
は、制御信号に含まれている基地局識別番号に基づいて
判定される。
【0026】そして、ずれビット数が許容ビット数を越
えているか否かが判別される(ステップ4)。ずれビッ
ト数が許容ビット数を越えている場合には、自局のフレ
ームタイミングが基準局のフレームタイミングに一致せ
しめられる(ステップ5)。
【0027】この後、ステップ6に移行し、自局と基準
局とのフレームタイミングとのずれビット数が制御信号
に付加されて送信される。この場合には、自局と基準局
とのフレームタイミングのずれビット数は0となる。
【0028】ステップ4において、ずれビット数が許容
ビット数を越えていない場合には、ステップ6に移行
し、上記ステップ3で算出された、自局と基準局とのフ
レームタイミングのずれビット数が制御信号に付加され
て送信される。
【0029】自局が基準局でなく(ステップ1でN
O)、同期先基地局が基準局でない場合には(ステップ
2でNO)、つまり、自局が基準局でなくかつ自局の1
つ上層の基地局が基準局でない場合には、同期先基地局
から出力される制御信号に基づいて、自局のフレームタ
イミングと同期先基地局とのフレームタイミングのずれ
ビット数が算出される(ステップ7)。
【0030】そして、得られた自局と同期先基地局との
フレームタイミングのずれビット数と、同期先基地局か
らの制御信号に含まれている同期先基地局と基準局との
フレームタイミングのずれビット数とに基づいて、自局
と基準局とのフレームタイミングのずれビット数が算出
される(ステップ8)。
【0031】次に、得られた自局と基準局とのフレーム
タイミングのずれビット数が、許容ビット数を越えてい
るか否かが判別される(ステップ9)。自局と基準局と
のフレームタイミングのずれビット数が許容ビット数を
越えている場合には、自局のフレームタイミングが同期
先基地局のフレームタイミングに一致せしめられる(ス
テップ10)。この後、ステップ11に移行し、自局と
基準局のフレームタイミングとのずれビット数が制御信
号に付加されて送信される。この場合には、自局と基準
局とのフレームタイミングのずれビット数は、同期先基
地局と基準局とのフレームタイミングのずれビット数に
等しくなる。
【0032】ステップ9において、得られた自局と基準
局とのフレームタイミングのずれビット数が、許容ビッ
ト数を越えていないと判別された場合には、ステップ1
1に移行し、上記ステップ8で算出された自局と基準局
とのフレームタイミングのずれビット数が制御信号に付
加されて送信される。
【0033】上記実施の形態によれば、階層関係にある
各基地局のフレームタイミングと、基準局のフレームタ
イミングとの間のずれビット数を許容ビット数以下にす
ることができる。尚、上述のステップ10では、自局の
フレームタイミングが同期先基地局のフレームタイミン
グに一致せしめられているが、これには限られず自局の
フレームタイミングが基準局のフレームタイミングに一
致せしめられてもよい。
【発明の効果】この発明によれば、階層関係にある各各
基地局のフレームタイミングと、基準局のフレームタイ
ミングとの間のずれ量を許容範囲内にすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】フレーム同期処理手順を示すフローチャートで
ある。
【図2】TDMA/TDD方式のフレーム構造を示す模
式図である。
【図3】フレーム同期対象となる基地局群を示す模式図
である。
【図4】従来の階層的同期方法による問題点を説明する
めの説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレーム同期の対象となる基地局群にお
    いて、所定の基地局を最上位層である基準局として階層
    関係が予め定められており、各基地局は、その上位階層
    の基地局である同期先基地局からの制御信号に基づい
    て、フレーム同期処理を行うTDMA移動体通信の基地
    局間フレーム同期方法において、 同期先基地局が基準局である基地局は、自局と基準局と
    のフレームタイミングのずれ量に基づいて、フレーム同
    期処理を行うとともに、同期処理後の自局と基準局との
    フレームタイミングのずれ量を制御信号に付加して送出
    し、 同期先基地局が基準局以外である基地局は、自局と同期
    先基地局とのフレームタイミングのずれ量および同期先
    基地局と基準局とのフレームタイミングのずれ量に基づ
    いて、自局と基準局とのフレームタイミングのずれ量を
    算出し、得られた自局と基準局とのフレームタイミング
    のずれ量に基づいて、フレーム同期処理を行うととも
    に、同期処理後の自局と基準局とのフレームタイミング
    のずれ量を制御信号に付加して送出することを特徴とす
    るTDMA移動体通信の基地局間フレーム同期方法。
  2. 【請求項2】 フレーム同期処理は、自局と基準局との
    フレームタイミングのずれ量が許容範囲を越えている場
    合にのみ、自局のフレームタイミングを同期先基地局の
    フレームタイミングに一致させる処理であるか、若しく
    は自局のフレームタイミングを基準局のフレームタイミ
    ングに一致させる処理である請求項1に記載のTDMA
    移動体通信の基地局間フレーム同期方法。
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