JP4627870B2 - 移動通信システム及び基地局装置 - Google Patents
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【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、多数の基地局を有し、基地局が同期した送信タイミング及び受信タイミングで移動局と通信をしている移動通信システム及び基地局装置に関し、特に時分割多重接続（ＴＤＭＡ）方式の移動通信システムに適用して、基地局間のフレーム同期を確立すると好適な移動通信システム及び基地局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯無線機等の移動通信システムでは、無線基地局と移動局との間に電波による通信回線を設定し、無線により音声、データ等を送受して通信を行うものであり、周波数利用効率の観点からＴＤＭＡ方式やＣＤＭＡ（符号分割多重接続）方式によるデジタル方式の携帯電話システムが広く用いられている。このＴＤＭＡ方式の基地局及び移動局は、自局に割り当てられた受信スロットを受信し、自局に割り当てられた送信スロットにて送信をして、間欠的に送受信を繰り返すように動作している。また、ＣＤＭＡ方式の基地局及び移動局は、自局に割り当てられた拡散符号で変調したデジタル信号を送受信している。これらの、デジタル方式の移動通信システムにおいては、基地局と移動局とが同期して、同じタイミングで送受信しなければならない。
【０００３】
ＴＤＭＡ方式において、基地局と移動局との同期をとるために、基地局からの信号を受信した移動局は、基地局からの信号に含まれる同期信号（同期ワード）に基づいて自局の送受信フレームの同期をとって、移動局からの送信を開始する。また、基地局と移動局間の距離等により生じるフレームタイミングのズレを吸収するために、各受信スロットの最初には送信スロットが侵入しても受信に影響が生じないガードタイムが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような移動通信システムでは、移動局の移動に伴い接続先の基地局を切り換えて通信を継続している。よって、各基地局の送信タイミング及び受信タイミングが一致していなくてはならない。基地局間で送信タイミング及び受信タイミングにズレが生じていると、送信スロットと受信スロットとが干渉して、正常な受信ができなくなる。
【０００５】
特に、時分割双方向伝送を行うＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式では、同一周波数に基地局への上りの信号と、移動局への下りの信号とが混在しているので、送受信タイミングのズレにより、上りの信号と下りの信号とが衝突してしまう。
【０００６】
具体的には、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式を採用するＰＨＳ方式（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）では、図８に示すように、１ＴＤＤ／ＴＤＭＡフレーム中に４つの受信スロットと４つの送信スロットとが配置されており、５ミリ秒周期で送受信スロットが繰り返されている。このとき、基地局１と基地局２との送受信タイミング（フレームタイミング）がズレていると、基地局間で送信スロットと、受信スロットとが干渉してしまう。すなわち、移動局が基地局１への上りの信号を送信している間に（ＲＸ４）、基地局２が移動局への下りの信号を送信してしまい（ＴＸ１）、上りの信号（ＲＸ４）と下りの信号（ＴＸ１）とが衝突してしまう。移動局より基地局の方が送信出力が大きい場合が多く、基地局１では受信スロットＲＸ４での上りの信号が受信できない。
【０００７】
移動通信システムにおける基地局間のフレームタイミングの同期には様々な方法が提案されている。例えば、各基地局が周囲の基地局のうち最も電界強度の強い基地局に合わせて、自律的に同期を確立する方法がある。しかし、この方法では、同期の無限連鎖により基準局のフレームタイミングから大きくずれる基地局が発生してしまう。また、同期の基準となる基地局が複数存在して、複数の同期群が形成され、同期群間でフレームタイミングにズレがあることから、同期群間で干渉が発生してしまう。
【０００８】
また、各基地局は有線回線で接続されているので、この有線で基準信号を配信して同期を確立する方法もある。しかし、ＩＳＤＮ等の標準的なインターフェースでは基準信号の配信ができず、基準信号を配信するために特別なインターフェースが必要となることから、大規模な公衆ネットワークには適さない。また、複数の交換機にまたがって基地局間の同期をとることは、交換機による伝送遅延の影響を考慮すると困難である。
【０００９】
また、各基地局は、通信ネットワークを統括的に制御するセンター設備により制御されているので、このセンター設備からの指示によりフレームタイミングを修正する方法もある。しかし、この方法では、運用者によるセンター設備からの指示が必要であり運用コストが発生する。また、基地局の増設時に再度同期指示をしなければならない等、複雑な処理が必要になる。
【００１０】
本発明は、複数の基地局間の送信タイミング及び受信タイミングの同期を、簡易かつ確実に自律的に確立する移動通信システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、複数の基地局を有し、移動局が一又は二以上の前記基地局と選択的に回線を接続して、所定のタイミングで送受信をして通信を行う移動通信システムにおいて、前記複数の基地局は、ＧＰＳ受信機を有する基地局と、ＧＰＳ受信機を有さない基地局とで構成され、前記ＧＰＳ受信機を有する基地局は、前記ＧＰＳ受信機により受信したＧＰＳ衛星からの信号に基づき、自局の送信タイミング及び受信タイミングを決定し、前記ＧＰＳ受信機を有さない基地局は、前記ＧＰＳ受信機を有する基地局を中心に階層的に同期をして、送信タイミング及び受信タイミングを決定する。
【００１２】
第２の発明は、複数の基地局を有し、移動局が一又は二以上の前記基地局と選択的に回線を接続して、所定のタイミングで送受信をして通信を行う移動通信システムにおいて、前記基地局のうち、高精度な送信タイミング及び受信タイミングを生成する基地局を基準局として階層の上位に設定して、他の基地局は、より上位の階層の基地局を選択して送信タイミング及び受信タイミングを決定し、自局の階層を前記選択した基地局より下位に設定することにより、前記基準局を中心に階層的に同期をする。
【００１３】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記基地局が送信する信号には、自局の階層内の地位を示す同期制御符号を含み、他の前記基地局は前記同期制御符号により、自局より上位の階層の基地局を選択することを特徴とする。
【００１４】
第４の発明は、第１〜第３の発明において、前記基地局は、同じ階層の基地局のうち、信号強度が強い基地局を選択して、送信タイミング及び受信タイミングを決定することを特徴とする。
【００１５】
第５の発明は、第１〜第４の発明において、前記移動通信システムはＴＤＭＡ方式で通信をするものであって、前記基地局は送信タイミング及び受信タイミングとしてフレームタイミングを決定することを特徴とする。
【００１６】
第６の発明は、第１〜第４の発明において、前記移動通信システムは、前記基地局を統括的に制御するセンター設備を有し、前記基地局は、他の基地局に同期をすると、自局の階層内の地位をセンター設備に通知することを特徴とする。
【００１７】
第７の発明は、第１〜第６の発明において、前記移動通信システムは、前記基地局を統括的に制御するセンター設備を有し、前記基地局は、他の基地局に同期せずに自局の送信タイミング及び受信タイミングを決定すると、センター設備に通知をすることを特徴とする。
【００１８】
第８の発明は、複数の基地局を有し、移動局が一又は二以上の前記基地局と選択的に回線を接続して、所定のタイミングで送受信をして通信を行う移動通信システムの基地局装置において、前記基地局のうち、高精度な送信タイミング及び受信タイミングを生成する基地局を基準局として階層の上位に設定して、前記基地局装置は、より上位の階層の基地局を選択して送信タイミング及び受信タイミングを決定し、自局の階層を前記選択した基地局より下位に設定することにより、前記基準局を中心に階層的に同期をする。
【００１９】
第９の発明は、第８の発明において、前記基地局が送信する信号には、自局の階層内の地位を示す同期制御符号を含み、他の前記基地局は前記同期制御符号により、自局より上位の階層の基地局を選択することを特徴とする。
【００２０】
第１０の発明は、第８又は第９の発明において、前記基地局装置は、同じ階層の基地局のうち、信号強度が強い基地局を選択して、送信タイミング及び受信タイミングを決定することを特徴とする。
【００２１】
第１１の発明は、第８〜第１０の発明において、前記基地局装置はＴＤＭＡ方式で通信をするものであって、送信タイミング及び受信タイミングとしてフレームタイミングを決定することを特徴とする。
【００２２】
【発明の作用および効果】
第１の発明では、ＧＰＳ受信機を有する基地局とＧＰＳ受信機を有さない基地局とが配置されており、ＧＰＳ受信機を有さない基地局は、ＧＰＳ受信機を有する基地局を中心に階層的に同期をして、送信タイミング及び受信タイミングを決定するので、高い精度で送信タイミング及び受信タイミングの同期をすることができる。
【００２３】
第２及び第８の発明では、高精度な送信タイミング及び受信タイミングを生成する基地局を基準局として階層の上位に設定して、他の基地局は自局より上位の階層の基地局を選択して送信タイミング及び受信タイミングを決定し、基準局を中心に階層的に同期をするので、各基地局が自律的に最適な同期相手の基地局を選択することから、運用者による同期制御の操作が必要なく、運用コストを低減することができる。
【００２４】
第３及び第９の発明では、基地局が送信する信号には、自局の階層内の地位を示す同期制御符号を含み、他の基地局は同期制御符号により、自局より上位の階層の基地局を選択するので、簡易な構成で自律的な同期の階層を形成することができる。
【００２５】
第４及び第１０の発明では、同じ階層の他の基地局のうち、信号強度が強い基地局を選択して、送信タイミング及び受信タイミングを決定するので、確実に同期をすることができる。
【００２６】
第５及び第１１の発明では、基地局はＴＤＭＡ方式で通信をして、他の基地局に基づいてフレームタイミング決定するので、送信スロットと受信スロットとが衝突することがない。
【００２７】
第６の発明では、他の基地局に同期をすると、自局の階層内の地位を基地局を統括的に制御するセンター設備に通知するので、センター設備で各基地局の同期階層内の地位を把握することができる。
【００２８】
第７の発明では、他の基地局に同期せずに自局の送信タイミング及び受信タイミングを決定すると、基地局を統括的に制御するセンター設備に通知をするので、センター設備で異常となった基地局を把握することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明が適用されるＰＨＳシステム全体の構成図である。
【００３１】
ＰＨＳシステムの移動局であるＰＨＳ端末機（ＰＳ）１は、基地局装置（ＣＳ）２との間で無線による回線を設定し、音声、データによる通信を行う。このＰＨＳ方式では、多元接続方式（マルチ・チャネル・アクセス方式）を使用しているので、端末機１と基地局装置２とは、制御チャネルにおいて通話チャネルを設定するために必要な情報のやりとり（ネゴシエーション）をし、通話チャネルを設定して、通話チャネルにおいて通信を始める。
【００３２】
基地局装置２は加入者交換機３に接続されており、さらに加入者交換機３は中継交換機４を介してＩＳＤＮ網５に接続されている。また、基地局装置２は交換機３、４を介してセンター設備６に接続されており、センター設備６は基地局装置２の起動、停止、設定変更等を統括して制御している。
【００３３】
図２は、本発明の実施の形態の基地局装置２のブロック図である。
【００３４】
基地局装置２は交換機３を介して加入者電話網（ＩＳＤＮ網）５に接続されている。交換機３から基地局装置２に入力された信号はインターフェース部１１にてレベル変換され、符号化・復号化部１２によって符号化され、ベースバンド部１３、無線部１４で変調、逓倍、増幅等の処理がされて高周波信号となり、アンテナ１５からＰＨＳ端末機１に対する下りの信号として送信される。
【００３５】
一方、アンテナ１５で受信されたＰＨＳ端末機１からの上りの信号は、無線部１４にて周波数変換等の処理がされ、ベースバンド部１３に送られ検波（復調）等のベースバンド処理がされる。符号化・復号化部１２はベースバンド処理がされた信号を復号化しアナログ信号に変換する。復号化された信号は、インターフェース部１１にて、交換機３に入力可能なレベルに変換され、交換機３に送られる。
【００３６】
ＣＰＵ１７は基地局装置２の各部を制御する。クロック部１６はクロック信号を発生し、ＣＰＵ１７はこのクロック信号に基づいて無線部１４に送受信切替タイミングを指示する。記憶部１８にはＣＰＵ１７が基地局装置２を制御する制御プログラムや、ＣＰＵ１７が動作するために必要なデータが記憶されている。これらのクロック部１６、ＣＰＵ１７、記憶部１８等により基地局装置２の制御部が構成されている。
【００３７】
さらに、一部の基地局装置２は、ＧＰＳ受信機１９を備えており、ＧＰＳ受信アンテナ２０を介してＧＰＳ衛星からの信号を受信して、クロック抽出部２１においてＧＰＳ衛星からの信号から時間情報を抽出する。ＧＰＳ衛星は原子時計を備えており正確な時間情報を送信している。ＧＰＳ受信部を備えた基地局装置２では、抽出された時間情報に従ってフレーム同期のタイミング信号を生成するので、極めて正確（±１マイクロ秒程度）で、狂いのないタイミング信号を生成することができる。
【００３８】
このＧＰＳ受信機１９、クロック抽出部２１、ＧＰＳ受信アンテナ２０は、ＧＰＳユニットを構成しており、基地局装置２から着脱可能に構成されている。このため、ＧＰＳ非搭載局をＧＰＳ搭載局に容易に変更することができる。
【００３９】
図３は、本発明の実施の形態の識別符号（ＣＳＩＤ）の構成図である。
【００４０】
基地局装置２は、制御チャネルにおいて、自装置の識別符号（ＣＳＩＤ）を一定の時間間隔（１００ミリ秒間隔）で送信している。このＣＳＩＤには９ビットの事業者識別符号、一斉呼び出しエリア番号、付加ＩＤの他に、３ビットの同期制御符号が含まれている。この同期制御符号は、各基地局の同期レベルの階層における地位を表し、他の基地局からみて同期相手となる基地局であるかを規定している。
【００４１】
図４は、本発明の実施の形態の同期制御符号の内容を示す図表である。
【００４２】
同期制御符号は３ビットの信号からなり、本実施の形態では５段階の同期レベルが設定されている。ＧＰＳ受信機１９を備えた基地局（ＧＰＳ搭載局）は、最も高い同期レベル（同期レベル１）に設定され、”１００”の同期制御符号で表される。
【００４３】
「同期レベル２」は、同期レベル１の基地局（ＧＰＳ搭載局）からの信号に基づいて自局のフレームタイミングの同期をした局であり、他の基地局から基準とされる優先度が同期レベル１の基地局の次に高く、”１０１”の同期制御符号で表される。
【００４４】
「同期レベル３」は、同期レベル２の基地局からの信号に基づいて自局のフレームタイミングの同期をした局であり、他の基地局から基準とされる優先度が同期レベル１、２の基地局の次に高く、”１１０”の同期制御符号で表される。
【００４５】
「同期レベル４」は、同期レベル３の基地局からの信号に基づいて自局のフレームタイミングの同期をした局であり、他の基地局から基準とされる優先度が最も低く、”１１１”の同期制御符号で表される。
【００４６】
「非同期局」は、ＧＰＳ受信機１９も搭載していなく、他の基地局に同期をしていない基地局の同期レベルであり、”０００”の同期制御符号で表される。また、同期レベル４の基地局からの信号に基づいてフレームタイミングの同期をした基地局も、「非同期局」の同期レベルに設定される。
【００４７】
この同期レベルは、「同期レベル１」がフレームタイミングの精度が最も高いので、他局から見て同期の基準とする優先順位が最も高い。また、「同期レベル４」がフレームタイミングの精度が最も低いので、他局から見て同期の基準とする優先順位が最も低い。また、「非同期局」は同期レベル４の下位に設けられており、非同期局のフレームタイミングの誤差は大きいと推定されるので、他の基地局から同期の基準にされることはない。
【００４８】
本実施の形態では同期制御符号を３ビットで表現しているが、同期制御符号のビット数を増加して、より多階層の同期レベルを設定してもよい。この場合、同期の際に遅延により同期がずれて、回線が接続できなくならない程度の階層とすることが望ましい。
【００４９】
図５は、本発明の実施の形態の基地局装置２の電源投入時の動作を示すフローチャートである。
【００５０】
新たに運用を開始する又はリセット信号等により再起動される基地局装置２は、電源が投入されると諸定数が初期化され、各回路（ベースバンド部１３、無線部１４等）が初期化される（Ｓ１０１）。制御部のＣＰＵ１７は、基地局装置２にＧＰＳ受信機１９が備わっているかを検出して（Ｓ１０２）、ＧＰＳ受信機１９が搭載されていたならば、ＧＰＳ衛星からの信号からクロック信号を抽出して、この時間情報に自局のフレームタイミングを同期させる（Ｓ１０３）。その後、自局の同期レベルを”１”に設定して（Ｓ１０４）、制御チャネルでの送信を開始する（Ｓ１０９）。この制御チャネルで送信される識別符号（ＣＳＩＤ）に含まれる同期制御符号により、自局がＧＰＳ搭載局であることを他の基地局に対して通知する。
【００５１】
一方、基地局装置２にＧＰＳ受信機１９が搭載されていなければ（Ｓ１０２）、制御チャネルを受信して、周囲の基地局からのＣＳＩＤを受信する（Ｓ１０５）。このＣＳＩＤには同期制御符号が含まれている。周囲の基地局からの識別符号（ＣＳＩＤ）を受信した基地局装置２は、同期相手を選択する（Ｓ１０６）。
このステップＳ１０５〜Ｓ１０６の動作は図６にて後に詳細に説明する。
【００５２】
そして、相手局の同期信号（同期ワード）に同期させて、自局の同期クロックを生成して、自局のフレームタイミングを相手局のフレームタイミングに同期させる（Ｓ１０７）。
【００５３】
その後、フレーム同期の基準となった相手局の同期レベルに１を加えて、自局の同期レベルを基準とした基地局の同期レベルの下位に設定する（Ｓ１０８）。そして、制御チャネルでのＣＳＩＤの送信を開始して（Ｓ１０９）、自局の同期レベルを他の基地局に対して通知する。
【００５４】
また、自局の同期レベルが決定した旨を有線回線でセンター設備６に通知する（Ｓ１１０）。このとき、本実施の形態のように同期後に無条件にセンター設備６に通知するのではなく、非同期局となった場合にのみセンター設備６に通知するように構成してもよい。このように構成すると、センター設備６では異常が生じた基地局のみを把握することができる。
【００５５】
図６は、本発明の実施の形態の基地局で自局のフレームタイミングを同期する相手の基地局を選択する動作の詳細を示すフローチャートであり、図５における、ステップＳ１０５〜Ｓ１０６の周囲の基地局の受信から同期相手局の選択までの動作の詳細を示す。
【００５６】
基地局の制御部のＣＰＵ１７は、制御チャネルを受信するための時間として、１００ミリ秒のタイマをセットして、１００ミリ秒の計時を開始する（Ｓ１１１）。その後、タイマがタイムアップして１００ミリ秒が経過するまでの間（Ｓ１１２）、制御チャネルを連続的に受信する（Ｓ１１３）。ＰＨＳ方式では、各基地局は制御チャネルにおいて、１００ミリ秒間隔でＣＳＩＤを送信しているので、１００ミリ秒連続して制御チャネルを受信すれば、自局が受信可能な全ての基地局からのＣＳＩＤを受信することができる。
【００５７】
基地局装置２は、１００ミリ秒の間で、いずれかのタイムスロットで、他の基地局が受信できたなら（Ｓ１１４）、受信した基地局のＣＳＩＤ、同期制御符号、受信電界強度（ＲＳＳＩ、ビットエラーレート等）を記憶する（Ｓ１１５）。
一方、他の基地局が受信できなかったら（Ｓ１１４）、タイマがタイムアップして所定の時間（１００ミリ秒）が経過するまで、制御チャネルの受信を継続して（Ｓ１１２〜Ｓ１１５）、他の近くの基地局を捜索する。
【００５８】
制御チャネルの所定時間（１００ミリ秒）の連続受信が終了したら、受信した周辺の基地局から同期相手の基地局を選択する。制御部のＣＰＵ１７は、記憶部１８に記憶された近隣の基地局のデータから、最も同期レベルが小さい（階層が高く、同期の優先度が高い）基地局を選択する（Ｓ１１６）。このとき同じ同期レベルの基地局が複数受信できていたら（Ｓ１１７）、同じ同期レベルを有する基地局のうち、受信レベルが最大の基地局を選択する（Ｓ１１８）。
【００５９】
図７は、本発明の実施の形態により同期した基地局の階層を示す図である。
【００６０】
図に丸印（黒丸、白丸）で示したものが、配置された基地局である。また、図の中心に黒い丸印で示した基地局（ＣＳ１）がＧＰＳ搭載局であり、図示した基地局の同期群の中心となっている基準局である。
【００６１】
ＣＳ１はＧＰＳ搭載局であり同期レベルは１である。ＣＳ２、ＣＳ３はＣＳ１のフレームタイミングに同期して自局のフレームタイミング生成しており、ＣＳ２、ＣＳ３の同期レベルはＣＳ１の同期レベルより１ランク低い”２”に設定される。また、ＣＳ４はＣＳ３のフレームタイミングに同期し、ＣＳ５はＣＳ２のフレームタイミングに同期して自局のフレームタイミング生成しているので、ＣＳ４、ＣＳ５の同期レベルはＣＳ２、ＣＳ３の同期レベルより１ランク低い”３”に設定される。
【００６２】
このとき、ＣＳ５は、ＣＳ２とＣＳ４との双方の基地局を受信できるが、ＣＳ２の方が同期レベルが高位なので（ＣＳ２は同期レベル２、ＣＳ４は同期レベル３）、より高位の基地局であるＣＳ２を選択して、ＣＳ２のフレームタイミングに同期して自局のフレーム同期クロック信号を生成する。また、ＣＳ４は同一の同期レベルを有するＣＳ２とＣＳ３とを受信しても、ＣＳ２よりＣＳ３の方が近い距離にあり、受信電界強度が強いので、ＣＳ４はＣＳ３を選択して、ＣＳ３のフレームタイミングに同期する。
【００６３】
このＧＰＳ搭載局は周囲の基地局の次数が低位に（同期レベルが大きく）なって、周囲に同期の基準となる基地局が存在しなくならないように、適宜設置される。このため、センター設備６では基地局の同期レベルを監視しており、ＧＰＳ局を多く配置しなくてもよいので、システムに柔軟性があり、安価にシステムを構成することができる。
【００６４】
なお、このように複数の基地局を階層化すると、広域に基地局が配置された場合には複数の同期群が形成されるが、基準となる基地局がＧＰＳ衛星からの時間情報を基準としているので、同期群間の誤差が小さく、異なる同期群が接する場所でもガードタイムを超えるフレームタイミングのズレが生じることはない。
【００６５】
非同期局は、定期的に制御チャネルを受信して、周囲に同期相手となる基地局が設置されたら、図５と同様な手順により、同期相手となる基地局に同期するように構成することもできる。また、現在の同期相手より高次の基地局からのＣＳＩＤが受信できたら、再度同期をし直すこともできる。
【００６６】
このように、ＧＰＳ受信機を有さない基地局は、ＧＰＳ受信機を有するＧＰＳ搭載局を中心として、ＧＰＳ搭載局を基準局として階層の上位に設定して、他の基地局は、各基地局が送信する同期制御符号により、自局より上位の階層の基地局を選択してフレームタイミングを決定して、ＧＰＳ搭載局を中心に、各基地局が自律的に階層を形成して同期をするので、高い精度（基準局同士が±１μ秒程度）で送受信タイミングの同期をすることができる。また、運用者による同期制御の操作が必要なく、運用コストを低減することができる。
【００６７】
さらに、ＧＰＳ搭載局が分散して設置されているので、一つのＧＰＳ搭載局が故障しても、このＧＰＳ搭載局に同期していた基地局は他の周辺の局に同期すればよいことから、移動通信システムの運用が停止することがなく、故障に対する耐性が強い。
【００６８】
さらに、同じ階層の他の基地局のうち信号強度が強い基地局を選択して、フレームタイミングを同期するので、確実に同期をすることができる。
【００６９】
さらに、他の基地局に同期をして、自局の同期レベルが決定すると、自局の同期レベルが決定した旨を有線回線でセンター設備に通知するので、センター設備で各基地局の同期階層内の地位を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用されるＰＨＳシステム全体の構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態の基地局装置のブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態のＣＳＩＤの構成図である。
【図４】 本発明の実施の形態の同期制御ビットの内容を示す図表である。
【図５】 本発明の実施の形態の基地局の電源投入時の動作を示すフローチャートである。
【図６】 本発明の実施の形態の基地局で同期相手を選択する動作の詳細を示すフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態により同期した基地局の階層を示す図である。
【図８】 従来の基地局装置の送受信タイミングを示す図である。
【符号の説明】
１ ＰＨＳ端末機（ＰＳ）
２ 基地局装置（ＣＳ）
３ 加入者交換機
４ 中継交換機
５ ＩＳＤＮ網
６ センター設備
１１ インターフェース部
１２ 符号化・復号化部（ＣＯＤＥＣ）
１３ ベースバンド部（Ｂ／Ｂ）
１４ 無線部（ＴＲＸ）
１５ アンテナ
１６ クロック部（ＣＬＫ）
１７ ＣＰＵ
１８ 記憶部（ＲＡＭ／ＲＯＭ）
１９ ＧＰＳ受信機
２０ ＧＰＳアンテナ
２１ クロック抽出部
【発明が属する技術分野】
本発明は、多数の基地局を有し、基地局が同期した送信タイミング及び受信タイミングで移動局と通信をしている移動通信システム及び基地局装置に関し、特に時分割多重接続（ＴＤＭＡ）方式の移動通信システムに適用して、基地局間のフレーム同期を確立すると好適な移動通信システム及び基地局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯無線機等の移動通信システムでは、無線基地局と移動局との間に電波による通信回線を設定し、無線により音声、データ等を送受して通信を行うものであり、周波数利用効率の観点からＴＤＭＡ方式やＣＤＭＡ（符号分割多重接続）方式によるデジタル方式の携帯電話システムが広く用いられている。このＴＤＭＡ方式の基地局及び移動局は、自局に割り当てられた受信スロットを受信し、自局に割り当てられた送信スロットにて送信をして、間欠的に送受信を繰り返すように動作している。また、ＣＤＭＡ方式の基地局及び移動局は、自局に割り当てられた拡散符号で変調したデジタル信号を送受信している。これらの、デジタル方式の移動通信システムにおいては、基地局と移動局とが同期して、同じタイミングで送受信しなければならない。
【０００３】
ＴＤＭＡ方式において、基地局と移動局との同期をとるために、基地局からの信号を受信した移動局は、基地局からの信号に含まれる同期信号（同期ワード）に基づいて自局の送受信フレームの同期をとって、移動局からの送信を開始する。また、基地局と移動局間の距離等により生じるフレームタイミングのズレを吸収するために、各受信スロットの最初には送信スロットが侵入しても受信に影響が生じないガードタイムが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような移動通信システムでは、移動局の移動に伴い接続先の基地局を切り換えて通信を継続している。よって、各基地局の送信タイミング及び受信タイミングが一致していなくてはならない。基地局間で送信タイミング及び受信タイミングにズレが生じていると、送信スロットと受信スロットとが干渉して、正常な受信ができなくなる。
【０００５】
特に、時分割双方向伝送を行うＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式では、同一周波数に基地局への上りの信号と、移動局への下りの信号とが混在しているので、送受信タイミングのズレにより、上りの信号と下りの信号とが衝突してしまう。
【０００６】
具体的には、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式を採用するＰＨＳ方式（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）では、図８に示すように、１ＴＤＤ／ＴＤＭＡフレーム中に４つの受信スロットと４つの送信スロットとが配置されており、５ミリ秒周期で送受信スロットが繰り返されている。このとき、基地局１と基地局２との送受信タイミング（フレームタイミング）がズレていると、基地局間で送信スロットと、受信スロットとが干渉してしまう。すなわち、移動局が基地局１への上りの信号を送信している間に（ＲＸ４）、基地局２が移動局への下りの信号を送信してしまい（ＴＸ１）、上りの信号（ＲＸ４）と下りの信号（ＴＸ１）とが衝突してしまう。移動局より基地局の方が送信出力が大きい場合が多く、基地局１では受信スロットＲＸ４での上りの信号が受信できない。
【０００７】
移動通信システムにおける基地局間のフレームタイミングの同期には様々な方法が提案されている。例えば、各基地局が周囲の基地局のうち最も電界強度の強い基地局に合わせて、自律的に同期を確立する方法がある。しかし、この方法では、同期の無限連鎖により基準局のフレームタイミングから大きくずれる基地局が発生してしまう。また、同期の基準となる基地局が複数存在して、複数の同期群が形成され、同期群間でフレームタイミングにズレがあることから、同期群間で干渉が発生してしまう。
【０００８】
また、各基地局は有線回線で接続されているので、この有線で基準信号を配信して同期を確立する方法もある。しかし、ＩＳＤＮ等の標準的なインターフェースでは基準信号の配信ができず、基準信号を配信するために特別なインターフェースが必要となることから、大規模な公衆ネットワークには適さない。また、複数の交換機にまたがって基地局間の同期をとることは、交換機による伝送遅延の影響を考慮すると困難である。
【０００９】
また、各基地局は、通信ネットワークを統括的に制御するセンター設備により制御されているので、このセンター設備からの指示によりフレームタイミングを修正する方法もある。しかし、この方法では、運用者によるセンター設備からの指示が必要であり運用コストが発生する。また、基地局の増設時に再度同期指示をしなければならない等、複雑な処理が必要になる。
【００１０】
本発明は、複数の基地局間の送信タイミング及び受信タイミングの同期を、簡易かつ確実に自律的に確立する移動通信システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、複数の基地局を有し、移動局が一又は二以上の前記基地局と選択的に回線を接続して、所定のタイミングで送受信をして通信を行う移動通信システムにおいて、前記複数の基地局は、ＧＰＳ受信機を有する基地局と、ＧＰＳ受信機を有さない基地局とで構成され、前記ＧＰＳ受信機を有する基地局は、前記ＧＰＳ受信機により受信したＧＰＳ衛星からの信号に基づき、自局の送信タイミング及び受信タイミングを決定し、前記ＧＰＳ受信機を有さない基地局は、前記ＧＰＳ受信機を有する基地局を中心に階層的に同期をして、送信タイミング及び受信タイミングを決定する。
【００１２】
第２の発明は、複数の基地局を有し、移動局が一又は二以上の前記基地局と選択的に回線を接続して、所定のタイミングで送受信をして通信を行う移動通信システムにおいて、前記基地局のうち、高精度な送信タイミング及び受信タイミングを生成する基地局を基準局として階層の上位に設定して、他の基地局は、より上位の階層の基地局を選択して送信タイミング及び受信タイミングを決定し、自局の階層を前記選択した基地局より下位に設定することにより、前記基準局を中心に階層的に同期をする。
【００１３】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記基地局が送信する信号には、自局の階層内の地位を示す同期制御符号を含み、他の前記基地局は前記同期制御符号により、自局より上位の階層の基地局を選択することを特徴とする。
【００１４】
第４の発明は、第１〜第３の発明において、前記基地局は、同じ階層の基地局のうち、信号強度が強い基地局を選択して、送信タイミング及び受信タイミングを決定することを特徴とする。
【００１５】
第５の発明は、第１〜第４の発明において、前記移動通信システムはＴＤＭＡ方式で通信をするものであって、前記基地局は送信タイミング及び受信タイミングとしてフレームタイミングを決定することを特徴とする。
【００１６】
第６の発明は、第１〜第４の発明において、前記移動通信システムは、前記基地局を統括的に制御するセンター設備を有し、前記基地局は、他の基地局に同期をすると、自局の階層内の地位をセンター設備に通知することを特徴とする。
【００１７】
第７の発明は、第１〜第６の発明において、前記移動通信システムは、前記基地局を統括的に制御するセンター設備を有し、前記基地局は、他の基地局に同期せずに自局の送信タイミング及び受信タイミングを決定すると、センター設備に通知をすることを特徴とする。
【００１８】
第８の発明は、複数の基地局を有し、移動局が一又は二以上の前記基地局と選択的に回線を接続して、所定のタイミングで送受信をして通信を行う移動通信システムの基地局装置において、前記基地局のうち、高精度な送信タイミング及び受信タイミングを生成する基地局を基準局として階層の上位に設定して、前記基地局装置は、より上位の階層の基地局を選択して送信タイミング及び受信タイミングを決定し、自局の階層を前記選択した基地局より下位に設定することにより、前記基準局を中心に階層的に同期をする。
【００１９】
第９の発明は、第８の発明において、前記基地局が送信する信号には、自局の階層内の地位を示す同期制御符号を含み、他の前記基地局は前記同期制御符号により、自局より上位の階層の基地局を選択することを特徴とする。
【００２０】
第１０の発明は、第８又は第９の発明において、前記基地局装置は、同じ階層の基地局のうち、信号強度が強い基地局を選択して、送信タイミング及び受信タイミングを決定することを特徴とする。
【００２１】
第１１の発明は、第８〜第１０の発明において、前記基地局装置はＴＤＭＡ方式で通信をするものであって、送信タイミング及び受信タイミングとしてフレームタイミングを決定することを特徴とする。
【００２２】
【発明の作用および効果】
第１の発明では、ＧＰＳ受信機を有する基地局とＧＰＳ受信機を有さない基地局とが配置されており、ＧＰＳ受信機を有さない基地局は、ＧＰＳ受信機を有する基地局を中心に階層的に同期をして、送信タイミング及び受信タイミングを決定するので、高い精度で送信タイミング及び受信タイミングの同期をすることができる。
【００２３】
第２及び第８の発明では、高精度な送信タイミング及び受信タイミングを生成する基地局を基準局として階層の上位に設定して、他の基地局は自局より上位の階層の基地局を選択して送信タイミング及び受信タイミングを決定し、基準局を中心に階層的に同期をするので、各基地局が自律的に最適な同期相手の基地局を選択することから、運用者による同期制御の操作が必要なく、運用コストを低減することができる。
【００２４】
第３及び第９の発明では、基地局が送信する信号には、自局の階層内の地位を示す同期制御符号を含み、他の基地局は同期制御符号により、自局より上位の階層の基地局を選択するので、簡易な構成で自律的な同期の階層を形成することができる。
【００２５】
第４及び第１０の発明では、同じ階層の他の基地局のうち、信号強度が強い基地局を選択して、送信タイミング及び受信タイミングを決定するので、確実に同期をすることができる。
【００２６】
第５及び第１１の発明では、基地局はＴＤＭＡ方式で通信をして、他の基地局に基づいてフレームタイミング決定するので、送信スロットと受信スロットとが衝突することがない。
【００２７】
第６の発明では、他の基地局に同期をすると、自局の階層内の地位を基地局を統括的に制御するセンター設備に通知するので、センター設備で各基地局の同期階層内の地位を把握することができる。
【００２８】
第７の発明では、他の基地局に同期せずに自局の送信タイミング及び受信タイミングを決定すると、基地局を統括的に制御するセンター設備に通知をするので、センター設備で異常となった基地局を把握することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明が適用されるＰＨＳシステム全体の構成図である。
【００３１】
ＰＨＳシステムの移動局であるＰＨＳ端末機（ＰＳ）１は、基地局装置（ＣＳ）２との間で無線による回線を設定し、音声、データによる通信を行う。このＰＨＳ方式では、多元接続方式（マルチ・チャネル・アクセス方式）を使用しているので、端末機１と基地局装置２とは、制御チャネルにおいて通話チャネルを設定するために必要な情報のやりとり（ネゴシエーション）をし、通話チャネルを設定して、通話チャネルにおいて通信を始める。
【００３２】
基地局装置２は加入者交換機３に接続されており、さらに加入者交換機３は中継交換機４を介してＩＳＤＮ網５に接続されている。また、基地局装置２は交換機３、４を介してセンター設備６に接続されており、センター設備６は基地局装置２の起動、停止、設定変更等を統括して制御している。
【００３３】
図２は、本発明の実施の形態の基地局装置２のブロック図である。
【００３４】
基地局装置２は交換機３を介して加入者電話網（ＩＳＤＮ網）５に接続されている。交換機３から基地局装置２に入力された信号はインターフェース部１１にてレベル変換され、符号化・復号化部１２によって符号化され、ベースバンド部１３、無線部１４で変調、逓倍、増幅等の処理がされて高周波信号となり、アンテナ１５からＰＨＳ端末機１に対する下りの信号として送信される。
【００３５】
一方、アンテナ１５で受信されたＰＨＳ端末機１からの上りの信号は、無線部１４にて周波数変換等の処理がされ、ベースバンド部１３に送られ検波（復調）等のベースバンド処理がされる。符号化・復号化部１２はベースバンド処理がされた信号を復号化しアナログ信号に変換する。復号化された信号は、インターフェース部１１にて、交換機３に入力可能なレベルに変換され、交換機３に送られる。
【００３６】
ＣＰＵ１７は基地局装置２の各部を制御する。クロック部１６はクロック信号を発生し、ＣＰＵ１７はこのクロック信号に基づいて無線部１４に送受信切替タイミングを指示する。記憶部１８にはＣＰＵ１７が基地局装置２を制御する制御プログラムや、ＣＰＵ１７が動作するために必要なデータが記憶されている。これらのクロック部１６、ＣＰＵ１７、記憶部１８等により基地局装置２の制御部が構成されている。
【００３７】
さらに、一部の基地局装置２は、ＧＰＳ受信機１９を備えており、ＧＰＳ受信アンテナ２０を介してＧＰＳ衛星からの信号を受信して、クロック抽出部２１においてＧＰＳ衛星からの信号から時間情報を抽出する。ＧＰＳ衛星は原子時計を備えており正確な時間情報を送信している。ＧＰＳ受信部を備えた基地局装置２では、抽出された時間情報に従ってフレーム同期のタイミング信号を生成するので、極めて正確（±１マイクロ秒程度）で、狂いのないタイミング信号を生成することができる。
【００３８】
このＧＰＳ受信機１９、クロック抽出部２１、ＧＰＳ受信アンテナ２０は、ＧＰＳユニットを構成しており、基地局装置２から着脱可能に構成されている。このため、ＧＰＳ非搭載局をＧＰＳ搭載局に容易に変更することができる。
【００３９】
図３は、本発明の実施の形態の識別符号（ＣＳＩＤ）の構成図である。
【００４０】
基地局装置２は、制御チャネルにおいて、自装置の識別符号（ＣＳＩＤ）を一定の時間間隔（１００ミリ秒間隔）で送信している。このＣＳＩＤには９ビットの事業者識別符号、一斉呼び出しエリア番号、付加ＩＤの他に、３ビットの同期制御符号が含まれている。この同期制御符号は、各基地局の同期レベルの階層における地位を表し、他の基地局からみて同期相手となる基地局であるかを規定している。
【００４１】
図４は、本発明の実施の形態の同期制御符号の内容を示す図表である。
【００４２】
同期制御符号は３ビットの信号からなり、本実施の形態では５段階の同期レベルが設定されている。ＧＰＳ受信機１９を備えた基地局（ＧＰＳ搭載局）は、最も高い同期レベル（同期レベル１）に設定され、”１００”の同期制御符号で表される。
【００４３】
「同期レベル２」は、同期レベル１の基地局（ＧＰＳ搭載局）からの信号に基づいて自局のフレームタイミングの同期をした局であり、他の基地局から基準とされる優先度が同期レベル１の基地局の次に高く、”１０１”の同期制御符号で表される。
【００４４】
「同期レベル３」は、同期レベル２の基地局からの信号に基づいて自局のフレームタイミングの同期をした局であり、他の基地局から基準とされる優先度が同期レベル１、２の基地局の次に高く、”１１０”の同期制御符号で表される。
【００４５】
「同期レベル４」は、同期レベル３の基地局からの信号に基づいて自局のフレームタイミングの同期をした局であり、他の基地局から基準とされる優先度が最も低く、”１１１”の同期制御符号で表される。
【００４６】
「非同期局」は、ＧＰＳ受信機１９も搭載していなく、他の基地局に同期をしていない基地局の同期レベルであり、”０００”の同期制御符号で表される。また、同期レベル４の基地局からの信号に基づいてフレームタイミングの同期をした基地局も、「非同期局」の同期レベルに設定される。
【００４７】
この同期レベルは、「同期レベル１」がフレームタイミングの精度が最も高いので、他局から見て同期の基準とする優先順位が最も高い。また、「同期レベル４」がフレームタイミングの精度が最も低いので、他局から見て同期の基準とする優先順位が最も低い。また、「非同期局」は同期レベル４の下位に設けられており、非同期局のフレームタイミングの誤差は大きいと推定されるので、他の基地局から同期の基準にされることはない。
【００４８】
本実施の形態では同期制御符号を３ビットで表現しているが、同期制御符号のビット数を増加して、より多階層の同期レベルを設定してもよい。この場合、同期の際に遅延により同期がずれて、回線が接続できなくならない程度の階層とすることが望ましい。
【００４９】
図５は、本発明の実施の形態の基地局装置２の電源投入時の動作を示すフローチャートである。
【００５０】
新たに運用を開始する又はリセット信号等により再起動される基地局装置２は、電源が投入されると諸定数が初期化され、各回路（ベースバンド部１３、無線部１４等）が初期化される（Ｓ１０１）。制御部のＣＰＵ１７は、基地局装置２にＧＰＳ受信機１９が備わっているかを検出して（Ｓ１０２）、ＧＰＳ受信機１９が搭載されていたならば、ＧＰＳ衛星からの信号からクロック信号を抽出して、この時間情報に自局のフレームタイミングを同期させる（Ｓ１０３）。その後、自局の同期レベルを”１”に設定して（Ｓ１０４）、制御チャネルでの送信を開始する（Ｓ１０９）。この制御チャネルで送信される識別符号（ＣＳＩＤ）に含まれる同期制御符号により、自局がＧＰＳ搭載局であることを他の基地局に対して通知する。
【００５１】
一方、基地局装置２にＧＰＳ受信機１９が搭載されていなければ（Ｓ１０２）、制御チャネルを受信して、周囲の基地局からのＣＳＩＤを受信する（Ｓ１０５）。このＣＳＩＤには同期制御符号が含まれている。周囲の基地局からの識別符号（ＣＳＩＤ）を受信した基地局装置２は、同期相手を選択する（Ｓ１０６）。
このステップＳ１０５〜Ｓ１０６の動作は図６にて後に詳細に説明する。
【００５２】
そして、相手局の同期信号（同期ワード）に同期させて、自局の同期クロックを生成して、自局のフレームタイミングを相手局のフレームタイミングに同期させる（Ｓ１０７）。
【００５３】
その後、フレーム同期の基準となった相手局の同期レベルに１を加えて、自局の同期レベルを基準とした基地局の同期レベルの下位に設定する（Ｓ１０８）。そして、制御チャネルでのＣＳＩＤの送信を開始して（Ｓ１０９）、自局の同期レベルを他の基地局に対して通知する。
【００５４】
また、自局の同期レベルが決定した旨を有線回線でセンター設備６に通知する（Ｓ１１０）。このとき、本実施の形態のように同期後に無条件にセンター設備６に通知するのではなく、非同期局となった場合にのみセンター設備６に通知するように構成してもよい。このように構成すると、センター設備６では異常が生じた基地局のみを把握することができる。
【００５５】
図６は、本発明の実施の形態の基地局で自局のフレームタイミングを同期する相手の基地局を選択する動作の詳細を示すフローチャートであり、図５における、ステップＳ１０５〜Ｓ１０６の周囲の基地局の受信から同期相手局の選択までの動作の詳細を示す。
【００５６】
基地局の制御部のＣＰＵ１７は、制御チャネルを受信するための時間として、１００ミリ秒のタイマをセットして、１００ミリ秒の計時を開始する（Ｓ１１１）。その後、タイマがタイムアップして１００ミリ秒が経過するまでの間（Ｓ１１２）、制御チャネルを連続的に受信する（Ｓ１１３）。ＰＨＳ方式では、各基地局は制御チャネルにおいて、１００ミリ秒間隔でＣＳＩＤを送信しているので、１００ミリ秒連続して制御チャネルを受信すれば、自局が受信可能な全ての基地局からのＣＳＩＤを受信することができる。
【００５７】
基地局装置２は、１００ミリ秒の間で、いずれかのタイムスロットで、他の基地局が受信できたなら（Ｓ１１４）、受信した基地局のＣＳＩＤ、同期制御符号、受信電界強度（ＲＳＳＩ、ビットエラーレート等）を記憶する（Ｓ１１５）。
一方、他の基地局が受信できなかったら（Ｓ１１４）、タイマがタイムアップして所定の時間（１００ミリ秒）が経過するまで、制御チャネルの受信を継続して（Ｓ１１２〜Ｓ１１５）、他の近くの基地局を捜索する。
【００５８】
制御チャネルの所定時間（１００ミリ秒）の連続受信が終了したら、受信した周辺の基地局から同期相手の基地局を選択する。制御部のＣＰＵ１７は、記憶部１８に記憶された近隣の基地局のデータから、最も同期レベルが小さい（階層が高く、同期の優先度が高い）基地局を選択する（Ｓ１１６）。このとき同じ同期レベルの基地局が複数受信できていたら（Ｓ１１７）、同じ同期レベルを有する基地局のうち、受信レベルが最大の基地局を選択する（Ｓ１１８）。
【００５９】
図７は、本発明の実施の形態により同期した基地局の階層を示す図である。
【００６０】
図に丸印（黒丸、白丸）で示したものが、配置された基地局である。また、図の中心に黒い丸印で示した基地局（ＣＳ１）がＧＰＳ搭載局であり、図示した基地局の同期群の中心となっている基準局である。
【００６１】
ＣＳ１はＧＰＳ搭載局であり同期レベルは１である。ＣＳ２、ＣＳ３はＣＳ１のフレームタイミングに同期して自局のフレームタイミング生成しており、ＣＳ２、ＣＳ３の同期レベルはＣＳ１の同期レベルより１ランク低い”２”に設定される。また、ＣＳ４はＣＳ３のフレームタイミングに同期し、ＣＳ５はＣＳ２のフレームタイミングに同期して自局のフレームタイミング生成しているので、ＣＳ４、ＣＳ５の同期レベルはＣＳ２、ＣＳ３の同期レベルより１ランク低い”３”に設定される。
【００６２】
このとき、ＣＳ５は、ＣＳ２とＣＳ４との双方の基地局を受信できるが、ＣＳ２の方が同期レベルが高位なので（ＣＳ２は同期レベル２、ＣＳ４は同期レベル３）、より高位の基地局であるＣＳ２を選択して、ＣＳ２のフレームタイミングに同期して自局のフレーム同期クロック信号を生成する。また、ＣＳ４は同一の同期レベルを有するＣＳ２とＣＳ３とを受信しても、ＣＳ２よりＣＳ３の方が近い距離にあり、受信電界強度が強いので、ＣＳ４はＣＳ３を選択して、ＣＳ３のフレームタイミングに同期する。
【００６３】
このＧＰＳ搭載局は周囲の基地局の次数が低位に（同期レベルが大きく）なって、周囲に同期の基準となる基地局が存在しなくならないように、適宜設置される。このため、センター設備６では基地局の同期レベルを監視しており、ＧＰＳ局を多く配置しなくてもよいので、システムに柔軟性があり、安価にシステムを構成することができる。
【００６４】
なお、このように複数の基地局を階層化すると、広域に基地局が配置された場合には複数の同期群が形成されるが、基準となる基地局がＧＰＳ衛星からの時間情報を基準としているので、同期群間の誤差が小さく、異なる同期群が接する場所でもガードタイムを超えるフレームタイミングのズレが生じることはない。
【００６５】
非同期局は、定期的に制御チャネルを受信して、周囲に同期相手となる基地局が設置されたら、図５と同様な手順により、同期相手となる基地局に同期するように構成することもできる。また、現在の同期相手より高次の基地局からのＣＳＩＤが受信できたら、再度同期をし直すこともできる。
【００６６】
このように、ＧＰＳ受信機を有さない基地局は、ＧＰＳ受信機を有するＧＰＳ搭載局を中心として、ＧＰＳ搭載局を基準局として階層の上位に設定して、他の基地局は、各基地局が送信する同期制御符号により、自局より上位の階層の基地局を選択してフレームタイミングを決定して、ＧＰＳ搭載局を中心に、各基地局が自律的に階層を形成して同期をするので、高い精度（基準局同士が±１μ秒程度）で送受信タイミングの同期をすることができる。また、運用者による同期制御の操作が必要なく、運用コストを低減することができる。
【００６７】
さらに、ＧＰＳ搭載局が分散して設置されているので、一つのＧＰＳ搭載局が故障しても、このＧＰＳ搭載局に同期していた基地局は他の周辺の局に同期すればよいことから、移動通信システムの運用が停止することがなく、故障に対する耐性が強い。
【００６８】
さらに、同じ階層の他の基地局のうち信号強度が強い基地局を選択して、フレームタイミングを同期するので、確実に同期をすることができる。
【００６９】
さらに、他の基地局に同期をして、自局の同期レベルが決定すると、自局の同期レベルが決定した旨を有線回線でセンター設備に通知するので、センター設備で各基地局の同期階層内の地位を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用されるＰＨＳシステム全体の構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態の基地局装置のブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態のＣＳＩＤの構成図である。
【図４】 本発明の実施の形態の同期制御ビットの内容を示す図表である。
【図５】 本発明の実施の形態の基地局の電源投入時の動作を示すフローチャートである。
【図６】 本発明の実施の形態の基地局で同期相手を選択する動作の詳細を示すフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態により同期した基地局の階層を示す図である。
【図８】 従来の基地局装置の送受信タイミングを示す図である。
【符号の説明】
１ ＰＨＳ端末機（ＰＳ）
２ 基地局装置（ＣＳ）
３ 加入者交換機
４ 中継交換機
５ ＩＳＤＮ網
６ センター設備
１１ インターフェース部
１２ 符号化・復号化部（ＣＯＤＥＣ）
１３ ベースバンド部（Ｂ／Ｂ）
１４ 無線部（ＴＲＸ）
１５ アンテナ
１６ クロック部（ＣＬＫ）
１７ ＣＰＵ
１８ 記憶部（ＲＡＭ／ＲＯＭ）
１９ ＧＰＳ受信機
２０ ＧＰＳアンテナ
２１ クロック抽出部
Claims (1)
- 複数の基地局と、前記複数の基地局を制御するネットワーク側の制御装置と、を有し、移動局が一又は二以上の前記基地局と選択的に回線を接続して、所定のタイミングで送受信をして通信を行う移動通信システムにおいて、
前記基地局のうち、高精度な送信タイミング及び受信タイミングを生成する基地局を基準局として階層の上位に設定して、
他の基地局は、より上位の階層の基地局を選択して送信タイミング及び受信タイミングを決定し、自局の階層を前記選択した基地局より下位に設定することにより、前記基準局を中心に階層的に同期するものであって、
前記基地局は、自局の階層内の地位を前記制御装置に通知する通知手段を備える、
ことを特徴とする移動通信システム。
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