JP4267776B2 - 無線基地局および無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時分割多重アクセス方式によって移動局を収容する複数の基地局を有する無線通信システムにおける、無線基地局間の同期化の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
時分割多重アクセス方式によって移動局を収容する複数の基地局を有する無線通信システムとしては、たとえば、社団法人電波産業会（ARIB:Association of Radio Industries and Business）が「第二世代コードレス電話システム標準規格 RCR STD-28」によって規定している簡易型携帯電話システムが知られている。
【０００３】
この第二世代コードレス電話システムの基地局と移動局間の無線アクセス方式は、４マルチチャネルキャリアの時分割多重アクセス方式を採用している。また、各キャリア上には５ｍｓ毎のフレームが形成され、各フレームは、下り４スロット、上り４スロットの計８スロットに分割される。そして、基地局は各フレームの下りスロットの内１スロットを制御用スロット、他を通信用スロットとして用い、移動局は各フレームの上りスロットの内１スロットを制御用スロット、他を通信用スロットとして用いる。
【０００４】
さて、このような無線通信システムでは、基地局間でフレーム同期をとる必要がある。なぜならば、各基地局間でフレーム同期がとれている場合には、ある基地局があるスロット期間に送信した電波は、近辺の基地局でも１スロット期間の干渉波として観測されるために、近辺の基地局は、この１スロットだけを使用することができなくなるのに対して、各基地局間でフレーム同期がとれてない場合には、ある基地局があるスロット期間に送信した電波が、近辺の基地局では２スロット期間にまたがる干渉波として観測されるために、近辺の基地局は、この２スロット共使用することができなくなってしまうことになり、結果としてフレーム同期がとれている場合よりも無線通信システムの周波数利用効率が低下してしまうからである。
【０００５】
さて、このような基地局間のフレーム同期は、たとえば、特開平１０-１９０５６２号公報に示されるように、基準となる基地局として選定された基地局以外の各基地局が、基準となる基地局のフレーム位相に自己のフレームの位相を一致させることにより実現される。より具体的には、基準となる基地局が制御スロットを用いて、下り間欠送信周期毎に、所定の制御チャネル情報を送信する。そして、他の各基地局は、基準となる基地局から送信された制御チャネル情報を受信し、これより基準となる基地局のフレームの先頭タイミングを獲得し、これに自基地局のフレームの先頭タイミングを一致させる。ここで、制御チャネル情報を送出する下り間欠送信周期は、たとえば、１００ｍｓｅｃ（２０フレーム毎）である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
いま、図７に示すように、基地局２０１が網２０３に接続されており、基地局２０１の近辺にある基準となる基地局２０２が網２０４に接続されている無線通信システムを想定する。また、移動局２０５は、基地局２０１に対する待ち受け状態にあるものとする。ここで移動局２０５が基地局２０１に対する待ち受け状態にあるとは、移動局２０５と基地局２０１が相互に、現在移動局２０５を収容している基地局が基地局２０１であると認識している状態をいう。
【０００７】
このような無線通信システムにおいて、今基地局２０１が基準となる基地局２０２とフレーム同期をとり通常運用を始めたとする。基地局２０１と基準となる基地局２０２は、基地局自体の動作クロックが異なるため、または、動作クロックの基準としている網からの基準信号の周期が異なるため、運用を継続すると同期ずれが発生する。そして、図８に示すように、同期ずれ量３１７が時間と共に拡大すると基準となる基地局２０２のスロット３０１は、基地局２０１にとってスロット３０９とスロット３１０の２スロットにまたがって見えるようになり、これにより前述したように周波数利用効率の低下を招くことになる。
【０００８】
このように、一旦、基地局間のフレーム同期を確立しても、運用を継続すると同期ずれ量が拡大していくため、基地局間のフレーム同期化の処理は、運用中繰り返し行う必要がある。また、このフレーム同期化の処理期間中、基地局は、前述した基準となる基地局よりの制御チャネル情報の受信、同期ずれ量の算定、同期ずれの補正などの処理のために、通常運用のための処理を行うことができなくなる。したがって、基地局が繰り返し通常運用を停止しなけらばならないという問題が生じてしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、基地局間のフレーム同期化のために、基地局が通常運用を停止しなけらばならない期間をより短くすることを課題とする。
【００１０】
さて、基地局が通常運用を停止することより生じる問題のうち、最も問題となるのは、基地局が制御チャネル情報を送信できなくなってしまうことである。
【００１１】
一例を挙げれば、基地局が制御チャネル情報を送信できなくなると、次のような問題が生じる。
【００１２】
すなわち、図９に示すように、基地局２０１は、当該基地局２０１に対して待ち受け状態にある移動局２０５に対して、制御チャネルを用いて、前述した下り間欠送信周期毎に制御チャネル情報を送出している。すなわち、基地局２０１はＢＣＣＨ（Ａ）（Ｑ４０１）、各着信群に対応するＰＣＨ（Ｑ４０２、Ｑ４０３、Ｑ４０５、Ｑ４０６）、及びＳＣＣＨ（Ｑ４０４）を定められた順序で周期的に送信する。そして、移動局２０５は自身が属する着信群のＰＣＨの受信が継続していることを条件として、基地局２０１に対する待ち受け状態を維持する。
【００１３】
そして、フレーム同期化の処理のために、基地局２０１が通常運用を停止し、たとえば着信群が４である移動局２０５が待ち受け状態を維持するのに必要な着信群のＰＣＨ（４）（Ｑ４０６）を送信できなかった場合には、移動局２０５は、ＰＣＨ（４）（Ｑ４０６）を受信できなかったことより自身が基地局２０１の圏内にいないと判断し、基地局２０１に対する待ち受け状態を解除してしまうことになる。
【００１４】
そこで、本発明は、基地局間のフレーム同期化のために、基地局が制御チャネル情報を送信できなくなってしまうことがないように、基地局間のフレーム同期化を行うことを課題とする。
【００１５】
ところで、前述したスロット期間中の最後の一定期間は電波を送信しないガードビット期間として定められており、このガードビット期間内の同期ずれ量であれば、同期ずれが生じても、隣接スロットに干渉波として影響しないため、前述したような周波数利用効率の低下は生じない。その一方で、同期ずれ量がガードビット期間内にあるときに、フレーム同期化の処理を行うことは、不要に無線通信システムのパフォーマンスを低下させてしまうことになる。
【００１６】
そこで、本発明は、隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内のフレーム同期ずれ量を許容しつつ、フレーム同期ずれ量を隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内に制御することができる無線通信システムを提供することを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題達成のために、本発明は、たとえば、無線キャリア上で送受信するフレームの位相を、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に揃える無線基地局であって、
他の無線基地局が周期的に送信する制御情報を受信し、当該制御情報の受信タイミングより定まる前記他の無線基地局が制御情報を送信する周期的なタイミングを記憶する記憶手段と、
他の無線基地局が周期的に送信する制御情報を受信し、受信した制御情報を用いて、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を検出し、検出した位相に自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を揃える同期化処理を実行するフレーム同期化手段と、
前記フレーム同期化手段に、前記同期化処理を、前記記憶手段に記憶された周期的なタイミングより定まる、前記他の無線基地局が制御情報を送信するタイミングの直前に開始させる制御手段とを有することを特徴とする無線基地局を提供する。
【００１８】
このような無線基地局によれば、他の無線基地局の制御情報送出タイミングを記憶し、これを基に、他の無線基地局から制御情報が送出される直前に、同期化処理を開始する。したがって、同期化処理のために通常運用を停止してから、制御情報を受信するまでの期間をより短くすることができ、無線基地局間のフレーム同期化のために、無線基地局が通常運用を停止しなけらばならない期間を、より短くすることができる。
【００１９】
また、本発明は、前記課題達成のために、移動局を収容し、無線キャリア上で送受信するフレームの位相を、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に揃える無線基地局であって、
他の無線基地局が周期的に送信する制御情報を受信し、当該制御情報の受信タイミングより定まる前記他の無線基地局が制御情報を送信する周期的なタイミングを記憶する記憶手段と、
他の無線基地局が周期的に送信する制御情報を受信し、受信した制御情報を用いて、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を検出し、検出した位相に自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を揃える同期化処理を実行するフレーム同期化手段と、
自無線基地局が制御情報を前記移動局に送信する周期的なタイミングを決定する制御手段と、
前記制御手段が決定した周期的なタイミングで前記制御情報を前記移動局に送信する手段とを有し、
前記制御手段は、前記他の無線基地局の制御情報の送信タイミングに対して定まる、前記フレーム同期化手段が前記同期化処理を行う可能性がある期間と重ならない期間に、制御情報を送信するように自無線基地局が制御情報を前記移動局に送信する周期的なタイミングを決定することを特徴とする無線基地局を提供する。
【００２０】
このような無線基地局によれば、同期化処理のために通常運用を停止する可能性のある期間が、制御情報を送信する期間と重ならないように、制御情報の周期的な送信タイミングを決定する。したがって、無線基地局間のフレーム同期化のために、無線基地局が制御情報を送信できなくなってしまうことがない。
【００２１】
また、本発明は、前記課題達成のために、無線キャリア上で送受信するフレームの位相を、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に揃える無線基地局であって、
他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に対する自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相のずれ量を検出し、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を揃える同期化処理を実行するフレーム同期化手段と、
前記フレーム同期化手段が検出した位相のずれ量が大きいほど短くなるように、前記位相のずれ量に応じて定めた時間間隔で、前記フレーム同期化手段に前記同期化処理を実行させる制御手段とを有することを特徴とする無線基地局を提供する。
【００２２】
このような無線基地局によれば、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に対する自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相のずれ量が大きいほど短くなるように、定めた時間間隔で同期化処理を行う。そして、このようなフィードバック制御を行う構成によれば、たとえば、隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内のフレーム同期ずれ量を基準として時間間隔の増減方向を切り分けることにより、この範囲内の同期ずれ量を許容しつつ、フレーム同期ずれ量を隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内に制御することができるようになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００２４】
本実施形態に係る無線通信システムの構成は、図７に示したものと同様である。ただし、基地局２０１と基地局２０２は同じ網に接続されていてもよい。
【００２５】
次に、本実施形態において、図７の基準となる基地局２０２のフレーム位相に対して、フレーム同期を行う基地局２０１として用いる基地局の構成を図１に示す。
【００２６】
図中、１０１が基地局、１０２が送信系無線装置、１０３が受信系無線装置、１０４が無線制御部、１０５が制御用マイコン、１０６がメモリ、１０７は回線制御部、１０８は網に接続する伝送路上に設定した回線を示す。
【００２７】
制御用マイコン１０５は、メモリ１０６に格納されたプログラムをメモリ１０６に格納されたデータを用いながら実行することにより基地局１０１全体の動作を制御する。
【００２８】
制御用マイコン１０５の制御にしたがって無線制御部１０４は、送信系無線装置１０２、受信系無線装置１０３を介して、移動局との間に無線回線を設定する。また、制御用マイコン１０５の制御にしたがって回線制御部１０７は網との間に回線１０８を設定する。移動局との間の無線回線で移動局より受信系無線装置１０３を介して受信した音声データは、回線制御部１０７を介して回線１０８へと出力する。また、逆に回線１０８から入力した移動局への音声データは、送信系無線装置１０２より、移動局との間の無線回線へ出力する。これらの動作の際、送信系無線装置１０２、受信系無線装置１０３は音声データに対して所定の変復調処理を行う。
【００２９】
さて、フレーム、スロットのタイミングは、無線制御部１０４が、制御用マイコン１０５の制御にしたがって操作する。また、制御用マイコン１０５は、無線制御部１０４、送信系無線装置１０２、受信系無線装置１０３を介して移動局と制御チャネル情報を送受し、前述した無線回線、回線１０８の設定、解放などの呼制御処理を行う。また、受信系無線装置１０３を介して受信した基準となる基地局が送信した制御チャネル情報は、無線制御部１０４より制御用マイコン１０５に送られる。
【００３０】
以下、このような基地局１０１におけるフレーム同期化の処理について説明する。
【００３１】
図２に、この処理の手順を示す。
【００３２】
図示するように、制御用マイコン１０５は、基地局１０１の通常運用開始前に、まず、受信系無線装置１０３、無線制御部１０４を介して、自基地局１０１の周囲にある全基地局の制御チャネル情報の受信レベルを求め、もっとも受信レベルの強い基地局を基準となる基地局２０２とする（Ｓ５０１）。
【００３３】
そして、無線制御部１０４に、基準となる基地局のフレームの先頭に、自基地局１０１のフレーム位置を定めるために無線制御部１０４内部で管理しているフレームタイミングの先頭を一致させる。また、基準となる基地局２０２を識別するためのＩＤ及び制御チャネル情報送出タイミングを、メモリ１０６に記憶する（Ｓ５０２）。
【００３４】
そして、制御用マイコン１０５は、自基地局１０１が制御チャネル情報を送信するタイミングを決定する（Ｓ７００）。この処理の詳細については後述する。
【００３５】
次に、制御用マイコン１０５は予めメモリ１０６に設定されている初期値を同期開始タイマに設定し、同期開始タイマを起動し、通常運用を開始する（Ｓ５０３）。
【００３６】
その後、同期開始タイマがタイムアウトしたならば（Ｓ５０４）、制御用マイコン１０５は、自基地局１０１が処理している通話中の呼の有無を確認し、通話中の呼があれば、呼が終了するのを監視する（Ｓ５０５）。
【００３７】
そして、通話中の呼がない状態となったならば、制御用マイコン１０５は、メモリ１０６に記憶しておいた基準となる基地局２０２の制御チャネル情報送出タイミングを参照し、基準となる基地局２０２の制御チャネル情報を受信可能、かつ、制御チャネル情報が送出されるタイミングに最も近い制御チャネル情報が送出される前のタイミングで、無線制御部１０４に対して常時、信号を受信する信号受信モードで動作するよう指示する。この指示を受けた無線制御部１０４は、送信系無線装置１０２に送信停止させると共に受信系無線装置１０３に信号の受信を開始させる（Ｓ５０６）。
【００３８】
受信系無線装置１０３は、基準となる基地局２０２からの制御チャネル情報を受信し（Ｓ５０７）、無線制御部１０４は、これより自基地局１０１のフレームタイミングの基準となる基地局２０２のフレームに対する同期ずれ量３１７の検出を行い制御用マイコン１０５に通知する（Ｓ５０８）。
【００３９】
制御用マイコン１０５は検出された同期ずれ量３１７をメモリ１０６に記憶する（Ｓ５０９）。そして、同期ずれ量の補正処理を行う（Ｓ６００）。この同期ずれ量の補正処理の詳細については後述する。
【００４０】
そして、同期ずれ量の補正処理が終了したならば、同期開始タイマの設定処理を行う（Ｓ９００)。この同期開始タイマの設定処理の詳細については後述する。
【００４１】
その後、制御用マイコン１０５は同期開始タイマを起動し、無線制御部１０４に対して通常の信号の送受信を行うよう指示することにより、通常運用に戻り（Ｓ５１１）、再び、同期開始タイマがタイムアウトを待って（Ｓ５０４）、Ｓ５０５からの処理を行う。
【００４２】
以降同様にＳ５０４からＳ５１１の処理が繰りかえされる。
【００４３】
このように、本実施形態によれば、メモリ１０６に基準となる基地局２０２の制御チャネル情報送出タイミングを記憶し、これを基に、基準となる基地局２０２の制御チャネル情報を受信可能、かつ、制御チャネル情報が送出されるタイミングに最も近い制御チャネル情報が送出される前のタイミングで、通常運用を停止して、フレーム同期化のための処理Ｓ５０６、５０７、５０８、５０９、６００、９００、５１１に移行する。
【００４４】
すなわち、通常運用を停止してから基準となる基地局２０２の制御チャネル情報を受信するまでの期間を必要最小限の期間とするので、基地局間のフレーム同期化のために、基地局が通常運用を停止しなけらばならない期間を、最小化することができる。
【００４５】
以下、前述したＳ７００の自基地局１０１が制御チャネル情報を送信するタイミングを決定する処理の詳細について説明する。
【００４６】
図３に、この処理の手順を示す。
【００４７】
図示するように、本処理において、制御用マイコン１０５は、まず、無線制御部１０４に１フレーム期間の全スロットの受信レベル値を測定するように指示する。無線制御部１０４は受信系無線装置１０３に対して１フレーム間連続で受信を行うように設定し、受信系無線装置１０３が受信した各スロットの受信レベル値を制御用マイコン１０５に通知する（Ｓ７０１）。
【００４８】
次に、制御用マイコン１０５は、通知された各スロットの受信レベル値をメモリ１０６に記憶する（Ｓ７０２）。
【００４９】
次に、Ｓ５０２でメモリ１０６記憶した、基準となる基地局２０２の制御チャネル情報送出タイミングを元に、基地局１０１は制御チャネル情報を送信するフレームを決定する（Ｓ７０３）。
【００５０】
すなわち、図４に示すように、下り間欠送信周期である各２０フレーム周期において、基準となる基地局２０２が制御チャネル情報を送出しているフレームを８０２として、このフレーム８０２で送信される制御チャネル情報に対して、図２のＳ５０６の処理に必要な最大期間が含まれるフレームがフレーム８０１、図２のＳ５０８、５０９、６００、９００、５１１の処理に必要な最大期間が含まれるフレームがフレーム８０３、フレーム８０４、フレーム８０５、フレーム８０６である場合には、これらフレーム８０１〜８０６を制御チャネル情報を送信しない２０フレーム周期中のフレーム位置とし、２０フレーム周期中の残りのフレーム位置の一つを、各２０フレーム周期において制御チャネル情報を送信するフレームのフレーム位置として選定する。
【００５１】
そして、制御用マイコン１０５は、次に、Ｓ７０２でメモリ１０６記憶した各スロットの受信レベル値を元に、基地局１０１は制御チャネル情報を送信するスロットを決定する（Ｓ７０４）。
【００５２】
すなわち、送信スロットの中で受信レベルが小さい、したがって、一番干渉波が少ないスロットを選択し、選択したスロットを制御チャネル情報を送出するスロットとして決定する。
【００５３】
このようにして決定されたフレーム、スロットが制御チャネル情報を送出する位置となる。
【００５４】
このように、本実施形態によれば、基準となる基地局２０２の制御チャネル情報送出タイミングを基準に定まる、フレーム同期化のための処理Ｓ５０６、５０７、５０８、５０９、６００、９００、５１１を行うために通常運用を停止する可能性のある期間が、制御チャネル情報を送信する期間と重ならないように、制御チャネル情報の送信タイミングを決定する。
【００５５】
したがって、基地局間のフレーム同期化のために、基地局が制御チャネル情報を送信できなくなってしまうことがない。
【００５６】
以下、前述した図２のＳ６００の同期ずれ量の補正処理の詳細について説明する。
【００５７】
図５に、この処理の手順を示す。
【００５８】
図示するように、この処理では、制御用マイコン１０５は図２のＳ５０８で検出した同期ずれ量、および、ずれ方向を、補正量を補正方向として設定する（Ｓ６０１）。
【００５９】
次に、制御用マイコン１０５は補正した量を０に初期設定する（Ｓ６０２）。
【００６０】
そして、制御用マイコン１０５は、Ｓ６０１で設定した補正方向が、時間軸上で進める方向か遅らす方向かを判定し（Ｓ６０３）、進める方向の場合にはＳ６０４の処理を行い、遅らす方向の場合にはＳ６０７の処理を行う。
【００６１】
進める方向の場合には、制御用マイコン１０５は現在のフレームタイミングを本来５ｍｓｅｃであるところを、待ち受け状態にある移動局２０５が同期はずれを検出しない程度、例えば１／２ビット相当時間（５／４８０ｍｓｅｃ）短くするように無線制御部１０４に指示する（Ｓ６０４）。指示された無線制御部１０４は、フレーム位置を定めるために内部で管理しているフレームタイミングを指示された時間分遅らせる。そして、制御用マイコン１０５はＳ６０２で初期設定した補正した量を１／２ビット分更新する（Ｓ６０５）。
【００６２】
次に、制御用マイコン１０５はＳ６０１で設定した補正する量よりＳ６０５で更新した補正した量が小さい場合には、補正する量が補正したい量に達していないため、Ｓ６０４及びＳ６０５の処理を繰り返し、補正する量より補正した量が等しいか、又は大きくなった場合は補正処理を終了する（Ｓ６０６）。
【００６３】
一方、制御用マイコン１０５は、Ｓ６０３で補正する方向が遅らせる方向であった場合には、現在のフレームを１／２ビット相当時間（５／４８０ｍｓｅｃ）を長くするように無線制御部１０４に指示する（Ｓ６０７）。Ｓ６０７の処理の後、制御用マイコン１０５は、Ｓ６０５、Ｓ６０６と同様に、補正した量を更新し（Ｓ６０８）、補正した量が補正する量以上になるまで、Ｓ６０７、Ｓ６０８、Ｓ６０９の処理を繰り返す（Ｓ６０９）。
【００６４】
このように本実施形態によれば、待ち受け状態にある移動局２０５が同期はずれを検出しない程度ずつ、同期ずれを補正していくので、フレーム同期化のために、待ち受け状態にある移動局２０５が同期はずれを検出し、通常の運用状態から離脱してしまうことを避けることができる。
【００６５】
以下、前述した図２のＳ９００の同期開始タイマの設定処理の詳細について説明する。
【００６６】
図６に、この処理の処理手順を示す。
【００６７】
図示するように、この処理では、制御用マイコン１０５は、まず、図２のＳ５０９でメモリ１０６に格納された同期ずれ量を取り出す（Ｓ９０１）。そして、Ｓ９０１で取り出した同期ずれ量が大きければ同期開始タイマの設定時間が前回より小さくすなわち次回の同期ずれ検出開始時期が早く、逆に同期ずれ量が小さければ同期開始タイマの設定時間が前回より大きくすなわち次回の同期ずれ検出タイミングが遅くなるように、今回の同期開始タイマの設定時間を決定する（Ｓ９０２）。
【００６８】
具体的には、次回の同期ずれ検出開始時期は、今回の同期ずれ検出周期（前回の同期開始タイマの設定時間）＝Ｔ（ｓ）、今回の同期ずれ量＝Ｌ（ｓ）、隣接スロットに干渉波として影響しないガードビット分のずれ量をｔ（ｓ）、ジッタ等の環境因子とマージンをｎ（ｓ）とすると、Ｔ×｛（ｔ−ｎ）／Ｌ｝以内の時間に設定する（Ｓ９０２）。
【００６９】
ここで、基地局の同期ずれ補正能力が、隣接スロットに干渉波として影響しないずれ量ｔ（ｓ）より小さい量に制限されている場合には、この基地局の同期ずれ補正能力によって同期ずれを補正できるずれ量を、隣接スロットに干渉波として影響しないずれ量ｔ（ｓ）に代えて用いても良い。
【００７０】
最後に、制御用マイコン１０５は、決定した同期開始タイマの設定時間を、同期開始タイマに設定し（Ｓ９０３）、処理を終了する。
【００７１】
このように、本実施形態によれば、フレーム同期化のための処理Ｓ５０６、５０７、５０８、５０９、６００、９００、５１１を行う間隔を、同期ずれ量が隣接スロットに干渉波として影響しない量より大きい場合にはより短くしていき、同期ずれ量が隣接スロットに干渉波として影響しない量より小さい場合にはより長くしていく。
【００７２】
したがって、結果として、隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内のフレーム同期ずれ量を許容しつつ、フレーム同期ずれ量を隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内に抑えるフィードバック制御が行われることになる。
【００７３】
また、このような制御によって、生じ得る同期ずれ量の最大値が定まるので、これよりフレーム同期化のための処理Ｓ５０６、５０７、５０８、５０９、６００、９００、５１１に要する期間の長さの最大値が定まる。そして、これより通常運用を停止する可能性のある期間を定め、この期間が制御チャネル情報を送信する期間と重ならないように、制御チャネル情報を送信するタイミングを決定することができるようになる。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、基地局間のフレーム同期化のために、基地局が通常運用を停止しなけらばならない期間をより短くすることができる。また、基地局間のフレーム同期化のために、基地局が制御チャネル情報を送信できなくなってしまうことがないように、基地局間のフレーム同期化を行うことができる。また、隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内のフレーム同期ずれ量を許容しつつ、フレーム同期ずれ量を隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基地局のフレーム同期化処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態に係る基地局の制御チャネル情報を送信するタイミングを決定する処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る基地局が制御チャネル情報を送信するフレームを説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る基地局の同期ずれ量の補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る基地局の同期開始タイマの設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】無線通信死システムの構成を示すブロック図である。
【図８】同期ずれによる問題を示す図である。
【図９】基地局の制御チャネル情報の送信シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
１０１ 基地局、１０２ 送信系無線装置、１０３ 受信系無線装置、１０４無線制御部、１０５ 制御用マイコン、１０６ メモリ、１０７ 回線制御部、１０８ 回線、２０１ 基地局、２０２ 基準となる基地局、２０３ 網、２０４ 網、２０５ 移動局
【発明の属する技術分野】
本発明は、時分割多重アクセス方式によって移動局を収容する複数の基地局を有する無線通信システムにおける、無線基地局間の同期化の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
時分割多重アクセス方式によって移動局を収容する複数の基地局を有する無線通信システムとしては、たとえば、社団法人電波産業会（ARIB:Association of Radio Industries and Business）が「第二世代コードレス電話システム標準規格 RCR STD-28」によって規定している簡易型携帯電話システムが知られている。
【０００３】
この第二世代コードレス電話システムの基地局と移動局間の無線アクセス方式は、４マルチチャネルキャリアの時分割多重アクセス方式を採用している。また、各キャリア上には５ｍｓ毎のフレームが形成され、各フレームは、下り４スロット、上り４スロットの計８スロットに分割される。そして、基地局は各フレームの下りスロットの内１スロットを制御用スロット、他を通信用スロットとして用い、移動局は各フレームの上りスロットの内１スロットを制御用スロット、他を通信用スロットとして用いる。
【０００４】
さて、このような無線通信システムでは、基地局間でフレーム同期をとる必要がある。なぜならば、各基地局間でフレーム同期がとれている場合には、ある基地局があるスロット期間に送信した電波は、近辺の基地局でも１スロット期間の干渉波として観測されるために、近辺の基地局は、この１スロットだけを使用することができなくなるのに対して、各基地局間でフレーム同期がとれてない場合には、ある基地局があるスロット期間に送信した電波が、近辺の基地局では２スロット期間にまたがる干渉波として観測されるために、近辺の基地局は、この２スロット共使用することができなくなってしまうことになり、結果としてフレーム同期がとれている場合よりも無線通信システムの周波数利用効率が低下してしまうからである。
【０００５】
さて、このような基地局間のフレーム同期は、たとえば、特開平１０-１９０５６２号公報に示されるように、基準となる基地局として選定された基地局以外の各基地局が、基準となる基地局のフレーム位相に自己のフレームの位相を一致させることにより実現される。より具体的には、基準となる基地局が制御スロットを用いて、下り間欠送信周期毎に、所定の制御チャネル情報を送信する。そして、他の各基地局は、基準となる基地局から送信された制御チャネル情報を受信し、これより基準となる基地局のフレームの先頭タイミングを獲得し、これに自基地局のフレームの先頭タイミングを一致させる。ここで、制御チャネル情報を送出する下り間欠送信周期は、たとえば、１００ｍｓｅｃ（２０フレーム毎）である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
いま、図７に示すように、基地局２０１が網２０３に接続されており、基地局２０１の近辺にある基準となる基地局２０２が網２０４に接続されている無線通信システムを想定する。また、移動局２０５は、基地局２０１に対する待ち受け状態にあるものとする。ここで移動局２０５が基地局２０１に対する待ち受け状態にあるとは、移動局２０５と基地局２０１が相互に、現在移動局２０５を収容している基地局が基地局２０１であると認識している状態をいう。
【０００７】
このような無線通信システムにおいて、今基地局２０１が基準となる基地局２０２とフレーム同期をとり通常運用を始めたとする。基地局２０１と基準となる基地局２０２は、基地局自体の動作クロックが異なるため、または、動作クロックの基準としている網からの基準信号の周期が異なるため、運用を継続すると同期ずれが発生する。そして、図８に示すように、同期ずれ量３１７が時間と共に拡大すると基準となる基地局２０２のスロット３０１は、基地局２０１にとってスロット３０９とスロット３１０の２スロットにまたがって見えるようになり、これにより前述したように周波数利用効率の低下を招くことになる。
【０００８】
このように、一旦、基地局間のフレーム同期を確立しても、運用を継続すると同期ずれ量が拡大していくため、基地局間のフレーム同期化の処理は、運用中繰り返し行う必要がある。また、このフレーム同期化の処理期間中、基地局は、前述した基準となる基地局よりの制御チャネル情報の受信、同期ずれ量の算定、同期ずれの補正などの処理のために、通常運用のための処理を行うことができなくなる。したがって、基地局が繰り返し通常運用を停止しなけらばならないという問題が生じてしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、基地局間のフレーム同期化のために、基地局が通常運用を停止しなけらばならない期間をより短くすることを課題とする。
【００１０】
さて、基地局が通常運用を停止することより生じる問題のうち、最も問題となるのは、基地局が制御チャネル情報を送信できなくなってしまうことである。
【００１１】
一例を挙げれば、基地局が制御チャネル情報を送信できなくなると、次のような問題が生じる。
【００１２】
すなわち、図９に示すように、基地局２０１は、当該基地局２０１に対して待ち受け状態にある移動局２０５に対して、制御チャネルを用いて、前述した下り間欠送信周期毎に制御チャネル情報を送出している。すなわち、基地局２０１はＢＣＣＨ（Ａ）（Ｑ４０１）、各着信群に対応するＰＣＨ（Ｑ４０２、Ｑ４０３、Ｑ４０５、Ｑ４０６）、及びＳＣＣＨ（Ｑ４０４）を定められた順序で周期的に送信する。そして、移動局２０５は自身が属する着信群のＰＣＨの受信が継続していることを条件として、基地局２０１に対する待ち受け状態を維持する。
【００１３】
そして、フレーム同期化の処理のために、基地局２０１が通常運用を停止し、たとえば着信群が４である移動局２０５が待ち受け状態を維持するのに必要な着信群のＰＣＨ（４）（Ｑ４０６）を送信できなかった場合には、移動局２０５は、ＰＣＨ（４）（Ｑ４０６）を受信できなかったことより自身が基地局２０１の圏内にいないと判断し、基地局２０１に対する待ち受け状態を解除してしまうことになる。
【００１４】
そこで、本発明は、基地局間のフレーム同期化のために、基地局が制御チャネル情報を送信できなくなってしまうことがないように、基地局間のフレーム同期化を行うことを課題とする。
【００１５】
ところで、前述したスロット期間中の最後の一定期間は電波を送信しないガードビット期間として定められており、このガードビット期間内の同期ずれ量であれば、同期ずれが生じても、隣接スロットに干渉波として影響しないため、前述したような周波数利用効率の低下は生じない。その一方で、同期ずれ量がガードビット期間内にあるときに、フレーム同期化の処理を行うことは、不要に無線通信システムのパフォーマンスを低下させてしまうことになる。
【００１６】
そこで、本発明は、隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内のフレーム同期ずれ量を許容しつつ、フレーム同期ずれ量を隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内に制御することができる無線通信システムを提供することを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題達成のために、本発明は、たとえば、無線キャリア上で送受信するフレームの位相を、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に揃える無線基地局であって、
他の無線基地局が周期的に送信する制御情報を受信し、当該制御情報の受信タイミングより定まる前記他の無線基地局が制御情報を送信する周期的なタイミングを記憶する記憶手段と、
他の無線基地局が周期的に送信する制御情報を受信し、受信した制御情報を用いて、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を検出し、検出した位相に自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を揃える同期化処理を実行するフレーム同期化手段と、
前記フレーム同期化手段に、前記同期化処理を、前記記憶手段に記憶された周期的なタイミングより定まる、前記他の無線基地局が制御情報を送信するタイミングの直前に開始させる制御手段とを有することを特徴とする無線基地局を提供する。
【００１８】
このような無線基地局によれば、他の無線基地局の制御情報送出タイミングを記憶し、これを基に、他の無線基地局から制御情報が送出される直前に、同期化処理を開始する。したがって、同期化処理のために通常運用を停止してから、制御情報を受信するまでの期間をより短くすることができ、無線基地局間のフレーム同期化のために、無線基地局が通常運用を停止しなけらばならない期間を、より短くすることができる。
【００１９】
また、本発明は、前記課題達成のために、移動局を収容し、無線キャリア上で送受信するフレームの位相を、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に揃える無線基地局であって、
他の無線基地局が周期的に送信する制御情報を受信し、当該制御情報の受信タイミングより定まる前記他の無線基地局が制御情報を送信する周期的なタイミングを記憶する記憶手段と、
他の無線基地局が周期的に送信する制御情報を受信し、受信した制御情報を用いて、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を検出し、検出した位相に自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を揃える同期化処理を実行するフレーム同期化手段と、
自無線基地局が制御情報を前記移動局に送信する周期的なタイミングを決定する制御手段と、
前記制御手段が決定した周期的なタイミングで前記制御情報を前記移動局に送信する手段とを有し、
前記制御手段は、前記他の無線基地局の制御情報の送信タイミングに対して定まる、前記フレーム同期化手段が前記同期化処理を行う可能性がある期間と重ならない期間に、制御情報を送信するように自無線基地局が制御情報を前記移動局に送信する周期的なタイミングを決定することを特徴とする無線基地局を提供する。
【００２０】
このような無線基地局によれば、同期化処理のために通常運用を停止する可能性のある期間が、制御情報を送信する期間と重ならないように、制御情報の周期的な送信タイミングを決定する。したがって、無線基地局間のフレーム同期化のために、無線基地局が制御情報を送信できなくなってしまうことがない。
【００２１】
また、本発明は、前記課題達成のために、無線キャリア上で送受信するフレームの位相を、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に揃える無線基地局であって、
他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に対する自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相のずれ量を検出し、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を揃える同期化処理を実行するフレーム同期化手段と、
前記フレーム同期化手段が検出した位相のずれ量が大きいほど短くなるように、前記位相のずれ量に応じて定めた時間間隔で、前記フレーム同期化手段に前記同期化処理を実行させる制御手段とを有することを特徴とする無線基地局を提供する。
【００２２】
このような無線基地局によれば、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に対する自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相のずれ量が大きいほど短くなるように、定めた時間間隔で同期化処理を行う。そして、このようなフィードバック制御を行う構成によれば、たとえば、隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内のフレーム同期ずれ量を基準として時間間隔の増減方向を切り分けることにより、この範囲内の同期ずれ量を許容しつつ、フレーム同期ずれ量を隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内に制御することができるようになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００２４】
本実施形態に係る無線通信システムの構成は、図７に示したものと同様である。ただし、基地局２０１と基地局２０２は同じ網に接続されていてもよい。
【００２５】
次に、本実施形態において、図７の基準となる基地局２０２のフレーム位相に対して、フレーム同期を行う基地局２０１として用いる基地局の構成を図１に示す。
【００２６】
図中、１０１が基地局、１０２が送信系無線装置、１０３が受信系無線装置、１０４が無線制御部、１０５が制御用マイコン、１０６がメモリ、１０７は回線制御部、１０８は網に接続する伝送路上に設定した回線を示す。
【００２７】
制御用マイコン１０５は、メモリ１０６に格納されたプログラムをメモリ１０６に格納されたデータを用いながら実行することにより基地局１０１全体の動作を制御する。
【００２８】
制御用マイコン１０５の制御にしたがって無線制御部１０４は、送信系無線装置１０２、受信系無線装置１０３を介して、移動局との間に無線回線を設定する。また、制御用マイコン１０５の制御にしたがって回線制御部１０７は網との間に回線１０８を設定する。移動局との間の無線回線で移動局より受信系無線装置１０３を介して受信した音声データは、回線制御部１０７を介して回線１０８へと出力する。また、逆に回線１０８から入力した移動局への音声データは、送信系無線装置１０２より、移動局との間の無線回線へ出力する。これらの動作の際、送信系無線装置１０２、受信系無線装置１０３は音声データに対して所定の変復調処理を行う。
【００２９】
さて、フレーム、スロットのタイミングは、無線制御部１０４が、制御用マイコン１０５の制御にしたがって操作する。また、制御用マイコン１０５は、無線制御部１０４、送信系無線装置１０２、受信系無線装置１０３を介して移動局と制御チャネル情報を送受し、前述した無線回線、回線１０８の設定、解放などの呼制御処理を行う。また、受信系無線装置１０３を介して受信した基準となる基地局が送信した制御チャネル情報は、無線制御部１０４より制御用マイコン１０５に送られる。
【００３０】
以下、このような基地局１０１におけるフレーム同期化の処理について説明する。
【００３１】
図２に、この処理の手順を示す。
【００３２】
図示するように、制御用マイコン１０５は、基地局１０１の通常運用開始前に、まず、受信系無線装置１０３、無線制御部１０４を介して、自基地局１０１の周囲にある全基地局の制御チャネル情報の受信レベルを求め、もっとも受信レベルの強い基地局を基準となる基地局２０２とする（Ｓ５０１）。
【００３３】
そして、無線制御部１０４に、基準となる基地局のフレームの先頭に、自基地局１０１のフレーム位置を定めるために無線制御部１０４内部で管理しているフレームタイミングの先頭を一致させる。また、基準となる基地局２０２を識別するためのＩＤ及び制御チャネル情報送出タイミングを、メモリ１０６に記憶する（Ｓ５０２）。
【００３４】
そして、制御用マイコン１０５は、自基地局１０１が制御チャネル情報を送信するタイミングを決定する（Ｓ７００）。この処理の詳細については後述する。
【００３５】
次に、制御用マイコン１０５は予めメモリ１０６に設定されている初期値を同期開始タイマに設定し、同期開始タイマを起動し、通常運用を開始する（Ｓ５０３）。
【００３６】
その後、同期開始タイマがタイムアウトしたならば（Ｓ５０４）、制御用マイコン１０５は、自基地局１０１が処理している通話中の呼の有無を確認し、通話中の呼があれば、呼が終了するのを監視する（Ｓ５０５）。
【００３７】
そして、通話中の呼がない状態となったならば、制御用マイコン１０５は、メモリ１０６に記憶しておいた基準となる基地局２０２の制御チャネル情報送出タイミングを参照し、基準となる基地局２０２の制御チャネル情報を受信可能、かつ、制御チャネル情報が送出されるタイミングに最も近い制御チャネル情報が送出される前のタイミングで、無線制御部１０４に対して常時、信号を受信する信号受信モードで動作するよう指示する。この指示を受けた無線制御部１０４は、送信系無線装置１０２に送信停止させると共に受信系無線装置１０３に信号の受信を開始させる（Ｓ５０６）。
【００３８】
受信系無線装置１０３は、基準となる基地局２０２からの制御チャネル情報を受信し（Ｓ５０７）、無線制御部１０４は、これより自基地局１０１のフレームタイミングの基準となる基地局２０２のフレームに対する同期ずれ量３１７の検出を行い制御用マイコン１０５に通知する（Ｓ５０８）。
【００３９】
制御用マイコン１０５は検出された同期ずれ量３１７をメモリ１０６に記憶する（Ｓ５０９）。そして、同期ずれ量の補正処理を行う（Ｓ６００）。この同期ずれ量の補正処理の詳細については後述する。
【００４０】
そして、同期ずれ量の補正処理が終了したならば、同期開始タイマの設定処理を行う（Ｓ９００)。この同期開始タイマの設定処理の詳細については後述する。
【００４１】
その後、制御用マイコン１０５は同期開始タイマを起動し、無線制御部１０４に対して通常の信号の送受信を行うよう指示することにより、通常運用に戻り（Ｓ５１１）、再び、同期開始タイマがタイムアウトを待って（Ｓ５０４）、Ｓ５０５からの処理を行う。
【００４２】
以降同様にＳ５０４からＳ５１１の処理が繰りかえされる。
【００４３】
このように、本実施形態によれば、メモリ１０６に基準となる基地局２０２の制御チャネル情報送出タイミングを記憶し、これを基に、基準となる基地局２０２の制御チャネル情報を受信可能、かつ、制御チャネル情報が送出されるタイミングに最も近い制御チャネル情報が送出される前のタイミングで、通常運用を停止して、フレーム同期化のための処理Ｓ５０６、５０７、５０８、５０９、６００、９００、５１１に移行する。
【００４４】
すなわち、通常運用を停止してから基準となる基地局２０２の制御チャネル情報を受信するまでの期間を必要最小限の期間とするので、基地局間のフレーム同期化のために、基地局が通常運用を停止しなけらばならない期間を、最小化することができる。
【００４５】
以下、前述したＳ７００の自基地局１０１が制御チャネル情報を送信するタイミングを決定する処理の詳細について説明する。
【００４６】
図３に、この処理の手順を示す。
【００４７】
図示するように、本処理において、制御用マイコン１０５は、まず、無線制御部１０４に１フレーム期間の全スロットの受信レベル値を測定するように指示する。無線制御部１０４は受信系無線装置１０３に対して１フレーム間連続で受信を行うように設定し、受信系無線装置１０３が受信した各スロットの受信レベル値を制御用マイコン１０５に通知する（Ｓ７０１）。
【００４８】
次に、制御用マイコン１０５は、通知された各スロットの受信レベル値をメモリ１０６に記憶する（Ｓ７０２）。
【００４９】
次に、Ｓ５０２でメモリ１０６記憶した、基準となる基地局２０２の制御チャネル情報送出タイミングを元に、基地局１０１は制御チャネル情報を送信するフレームを決定する（Ｓ７０３）。
【００５０】
すなわち、図４に示すように、下り間欠送信周期である各２０フレーム周期において、基準となる基地局２０２が制御チャネル情報を送出しているフレームを８０２として、このフレーム８０２で送信される制御チャネル情報に対して、図２のＳ５０６の処理に必要な最大期間が含まれるフレームがフレーム８０１、図２のＳ５０８、５０９、６００、９００、５１１の処理に必要な最大期間が含まれるフレームがフレーム８０３、フレーム８０４、フレーム８０５、フレーム８０６である場合には、これらフレーム８０１〜８０６を制御チャネル情報を送信しない２０フレーム周期中のフレーム位置とし、２０フレーム周期中の残りのフレーム位置の一つを、各２０フレーム周期において制御チャネル情報を送信するフレームのフレーム位置として選定する。
【００５１】
そして、制御用マイコン１０５は、次に、Ｓ７０２でメモリ１０６記憶した各スロットの受信レベル値を元に、基地局１０１は制御チャネル情報を送信するスロットを決定する（Ｓ７０４）。
【００５２】
すなわち、送信スロットの中で受信レベルが小さい、したがって、一番干渉波が少ないスロットを選択し、選択したスロットを制御チャネル情報を送出するスロットとして決定する。
【００５３】
このようにして決定されたフレーム、スロットが制御チャネル情報を送出する位置となる。
【００５４】
このように、本実施形態によれば、基準となる基地局２０２の制御チャネル情報送出タイミングを基準に定まる、フレーム同期化のための処理Ｓ５０６、５０７、５０８、５０９、６００、９００、５１１を行うために通常運用を停止する可能性のある期間が、制御チャネル情報を送信する期間と重ならないように、制御チャネル情報の送信タイミングを決定する。
【００５５】
したがって、基地局間のフレーム同期化のために、基地局が制御チャネル情報を送信できなくなってしまうことがない。
【００５６】
以下、前述した図２のＳ６００の同期ずれ量の補正処理の詳細について説明する。
【００５７】
図５に、この処理の手順を示す。
【００５８】
図示するように、この処理では、制御用マイコン１０５は図２のＳ５０８で検出した同期ずれ量、および、ずれ方向を、補正量を補正方向として設定する（Ｓ６０１）。
【００５９】
次に、制御用マイコン１０５は補正した量を０に初期設定する（Ｓ６０２）。
【００６０】
そして、制御用マイコン１０５は、Ｓ６０１で設定した補正方向が、時間軸上で進める方向か遅らす方向かを判定し（Ｓ６０３）、進める方向の場合にはＳ６０４の処理を行い、遅らす方向の場合にはＳ６０７の処理を行う。
【００６１】
進める方向の場合には、制御用マイコン１０５は現在のフレームタイミングを本来５ｍｓｅｃであるところを、待ち受け状態にある移動局２０５が同期はずれを検出しない程度、例えば１／２ビット相当時間（５／４８０ｍｓｅｃ）短くするように無線制御部１０４に指示する（Ｓ６０４）。指示された無線制御部１０４は、フレーム位置を定めるために内部で管理しているフレームタイミングを指示された時間分遅らせる。そして、制御用マイコン１０５はＳ６０２で初期設定した補正した量を１／２ビット分更新する（Ｓ６０５）。
【００６２】
次に、制御用マイコン１０５はＳ６０１で設定した補正する量よりＳ６０５で更新した補正した量が小さい場合には、補正する量が補正したい量に達していないため、Ｓ６０４及びＳ６０５の処理を繰り返し、補正する量より補正した量が等しいか、又は大きくなった場合は補正処理を終了する（Ｓ６０６）。
【００６３】
一方、制御用マイコン１０５は、Ｓ６０３で補正する方向が遅らせる方向であった場合には、現在のフレームを１／２ビット相当時間（５／４８０ｍｓｅｃ）を長くするように無線制御部１０４に指示する（Ｓ６０７）。Ｓ６０７の処理の後、制御用マイコン１０５は、Ｓ６０５、Ｓ６０６と同様に、補正した量を更新し（Ｓ６０８）、補正した量が補正する量以上になるまで、Ｓ６０７、Ｓ６０８、Ｓ６０９の処理を繰り返す（Ｓ６０９）。
【００６４】
このように本実施形態によれば、待ち受け状態にある移動局２０５が同期はずれを検出しない程度ずつ、同期ずれを補正していくので、フレーム同期化のために、待ち受け状態にある移動局２０５が同期はずれを検出し、通常の運用状態から離脱してしまうことを避けることができる。
【００６５】
以下、前述した図２のＳ９００の同期開始タイマの設定処理の詳細について説明する。
【００６６】
図６に、この処理の処理手順を示す。
【００６７】
図示するように、この処理では、制御用マイコン１０５は、まず、図２のＳ５０９でメモリ１０６に格納された同期ずれ量を取り出す（Ｓ９０１）。そして、Ｓ９０１で取り出した同期ずれ量が大きければ同期開始タイマの設定時間が前回より小さくすなわち次回の同期ずれ検出開始時期が早く、逆に同期ずれ量が小さければ同期開始タイマの設定時間が前回より大きくすなわち次回の同期ずれ検出タイミングが遅くなるように、今回の同期開始タイマの設定時間を決定する（Ｓ９０２）。
【００６８】
具体的には、次回の同期ずれ検出開始時期は、今回の同期ずれ検出周期（前回の同期開始タイマの設定時間）＝Ｔ（ｓ）、今回の同期ずれ量＝Ｌ（ｓ）、隣接スロットに干渉波として影響しないガードビット分のずれ量をｔ（ｓ）、ジッタ等の環境因子とマージンをｎ（ｓ）とすると、Ｔ×｛（ｔ−ｎ）／Ｌ｝以内の時間に設定する（Ｓ９０２）。
【００６９】
ここで、基地局の同期ずれ補正能力が、隣接スロットに干渉波として影響しないずれ量ｔ（ｓ）より小さい量に制限されている場合には、この基地局の同期ずれ補正能力によって同期ずれを補正できるずれ量を、隣接スロットに干渉波として影響しないずれ量ｔ（ｓ）に代えて用いても良い。
【００７０】
最後に、制御用マイコン１０５は、決定した同期開始タイマの設定時間を、同期開始タイマに設定し（Ｓ９０３）、処理を終了する。
【００７１】
このように、本実施形態によれば、フレーム同期化のための処理Ｓ５０６、５０７、５０８、５０９、６００、９００、５１１を行う間隔を、同期ずれ量が隣接スロットに干渉波として影響しない量より大きい場合にはより短くしていき、同期ずれ量が隣接スロットに干渉波として影響しない量より小さい場合にはより長くしていく。
【００７２】
したがって、結果として、隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内のフレーム同期ずれ量を許容しつつ、フレーム同期ずれ量を隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内に抑えるフィードバック制御が行われることになる。
【００７３】
また、このような制御によって、生じ得る同期ずれ量の最大値が定まるので、これよりフレーム同期化のための処理Ｓ５０６、５０７、５０８、５０９、６００、９００、５１１に要する期間の長さの最大値が定まる。そして、これより通常運用を停止する可能性のある期間を定め、この期間が制御チャネル情報を送信する期間と重ならないように、制御チャネル情報を送信するタイミングを決定することができるようになる。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、基地局間のフレーム同期化のために、基地局が通常運用を停止しなけらばならない期間をより短くすることができる。また、基地局間のフレーム同期化のために、基地局が制御チャネル情報を送信できなくなってしまうことがないように、基地局間のフレーム同期化を行うことができる。また、隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内のフレーム同期ずれ量を許容しつつ、フレーム同期ずれ量を隣接スロットに干渉波として影響しない範囲内に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基地局のフレーム同期化処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態に係る基地局の制御チャネル情報を送信するタイミングを決定する処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る基地局が制御チャネル情報を送信するフレームを説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る基地局の同期ずれ量の補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る基地局の同期開始タイマの設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】無線通信死システムの構成を示すブロック図である。
【図８】同期ずれによる問題を示す図である。
【図９】基地局の制御チャネル情報の送信シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
１０１ 基地局、１０２ 送信系無線装置、１０３ 受信系無線装置、１０４無線制御部、１０５ 制御用マイコン、１０６ メモリ、１０７ 回線制御部、１０８ 回線、２０１ 基地局、２０２ 基準となる基地局、２０３ 網、２０４ 網、２０５ 移動局
Claims (5)
- 無線キャリア上で送受信するフレームの位相を、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に揃える無線基地局であって、
他の無線基地局が周期的に送信する制御情報を受信し、当該制御情報の受信タイミングより定まる前記他の無線基地局が制御情報を送信する周期的なタイミングを記憶する記憶手段と、
他の無線基地局が周期的に送信する制御情報を受信し、受信した制御情報を用いて、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を検出し、検出した位相に自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を揃える同期化処理を実行するフレーム同期化手段と、
前記フレーム同期化手段に、前記同期化処理を、前記記憶手段に記憶された周期的なタイミングより定まる、前記他の無線基地局が制御情報を送信するタイミングの直前に開始させる制御手段とを有することを特徴とする無線基地局。 - 移動局を収容し、無線キャリア上で送受信するフレームの位相を、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に揃える無線基地局であって、
他の無線基地局が周期的に送信する制御情報を受信し、当該制御情報の受信タイミングより定まる前記他の無線基地局が制御情報を送信する周期的なタイミングを記憶する記憶手段と、
他の無線基地局が周期的に送信する制御情報を受信し、受信した制御情報を用いて、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を検出し、検出した位相に自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を揃える同期化処理を実行するフレーム同期化手段と、
自無線基地局が制御情報を前記移動局に送信する周期的なタイミングを決定する制御手段と、
前記制御手段が決定した周期的なタイミングで前記制御情報を前記移動局に送信する手段とを有し、
前記制御手段は、前記他の無線基地局の制御情報の送信タイミングに対して定まる、前記フレーム同期化手段が前記同期化処理を行う可能性がある期間と重ならない期間に、制御情報を送信するように自無線基地局が制御情報を前記移動局に送信する周期的なタイミングを決定することを特徴とする無線基地局。 - 無線キャリア上で送受信するフレームの位相を、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に揃える無線基地局であって、
他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に対する自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相のずれ量を検出し、他の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相に自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を揃える同期化処理を実行するフレーム同期化手段と、
前記フレーム同期化手段が検出した位相のずれ量が大きいほど短くなるように、前記位相のずれ量に応じて定めた時間間隔で、前記フレーム同期化手段に前記同期化処理を実行させる制御手段とを有することを特徴とする無線基地局。 - 請求項１、２または３記載の無線基地局と、他の無線基地局と、請求項１、２または３記載の無線基地局および他の無線基地局を接続する通信網と、請求項１、２または３記載の無線基地局および他の無線基地局を介して通信を行う移動局とを有することを特徴とする無線通信システム。
- 複数の無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を揃える同期化方法であって、
各無線基地局が制御情報を送信する周期的なタイミングを決定する第１ステップと、
各無線基地局が決定した周期的なタイミングで制御情報を送信する第２ステップと、
基準とする無線基地局を除く各無線基地局において、前記基準とする無線基地局が送信する制御情報を受信し、受信した制御情報を用いて、基準とする無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を検出し、検出した位相に自無線基地局が無線キャリア上で送受信するフレームの位相を揃える第３ステップとを有し、
前記第１ステップにおいて、基準とする無線基地局を除く各基地局が制御情報を送信する周期的なタイミングとして、当該無線基地局が、前記同期化処理を行う可能性がある、前記基準とする無線基地局が前記制御情報を送信する周期的なタイミングに対して定まる期間と重ならない期間に、制御情報を送信する周期的なタイミングを決定することを特徴とする無線基地局間の同期化方法。
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