JP4646742B2 - Base station apparatus and synchronization timing shift detection method - Google Patents
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Description
本発明は基地局装置及び同期タイミングずれ検出方法に関する。 The present invention relates to a base station apparatus and a synchronization timing shift detection method.
移動体通信システムには、基地局装置間の同期を確立するために、GPSを利用するようにしているものがある(例えば、特許文献1)。このような移動体通信システムでは、各基地局装置がそれぞれGPS受信機を備えている。GPS受信機は、GPS衛星が送信しているGPS信号(例えば1秒パルス信号)を受信する。各基地局装置は、該受信されるGPS信号を同期確立の基準となる同期用信号として使用して、他の基地局装置との間で同期タイミングの確立を行う。より具体的には、GPS受信機はGPS信号をタイミング信号として出力する。各基地局装置はGPS受信機により出力されるタイミング信号に応じたタイミングを生成して同期タイミングとして使用する。こうすることにより、各基地局装置はGPS衛星との同期タイミングを確立することができるので、結果として他の基地局装置との間で同期タイミングが確立できたことになる。 Some mobile communication systems use GPS in order to establish synchronization between base station apparatuses (for example, Patent Document 1). In such a mobile communication system, each base station device includes a GPS receiver. The GPS receiver receives a GPS signal (for example, a 1-second pulse signal) transmitted from a GPS satellite. Each base station apparatus establishes synchronization timing with other base station apparatuses by using the received GPS signal as a synchronization signal serving as a reference for establishing synchronization. More specifically, the GPS receiver outputs a GPS signal as a timing signal. Each base station apparatus generates a timing according to a timing signal output from the GPS receiver and uses it as a synchronization timing. By doing so, each base station device can establish the synchronization timing with the GPS satellite, and as a result, the synchronization timing can be established with the other base station devices.
ところで、基地局装置に備えられるGPS受信機が故障した場合、GPS受信機は自身の故障を検知し、故障を通知するためのステータス信号を出力する。基地局装置は、このステータス信号によってGPS受信機の故障を検知し、故障したGPS受信機が受信しているGPS信号を同期用信号として使用することを中止するとともに、他の装置が受信している信号を基準として使用できる場合には該他の信号を同期用信号として使用するようにする。この他の装置が受信している信号としては、GPS受信機を2台備えている場合には、もう一つのGPS受信機が受信しているGPS信号を使用することができるし、他の基地局装置や交換機から受信される信号を使用することもできる。また、基地局装置に高精度な水晶発振器を備えるようにすれば、GPS受信機が復旧するまでの間、この水晶発振器が発振する信号を使用するようにすることもできる。
しかしながら、GPS受信機は、自身の出力するタイミング信号の微少なタイミングずれを故障として検出できない場合がある。このような場合、GPS受信機から上記ステータス信号が出力されないので、基地局装置は同期確立の基準とする同期用信号を受信する装置を切り替えることができず、結果として他の基地局装置との間で同期タイミングが確立できていない状態で通信を行うことになってしまう。 However, the GPS receiver may not be able to detect a slight timing shift of the timing signal output from itself as a failure. In such a case, since the status signal is not output from the GPS receiver, the base station device cannot switch the device that receives the synchronization signal used as a reference for establishing synchronization, and as a result, with other base station devices. Communication will be performed in a state where synchronization timing cannot be established.
従って、本発明の課題の一つは、GPS受信機から出力されるタイミング信号のタイミングずれを検出することができる基地局装置及び同期タイミングずれ検出方法を提供することにある。 Accordingly, one of the objects of the present invention is to provide a base station apparatus and a synchronization timing shift detection method capable of detecting a timing shift of a timing signal output from a GPS receiver.
上記課題を解決するための本発明に係る基地局装置は、移動体通信システムにおいて使用される基地局装置であって、前記移動体通信システムは、前記基地局装置を含む複数の通信装置を備え、前記各通信装置は、それぞれ同期確立の基準となる同期用信号を受信し、該同期用信号に基づいて他の前記通信装置との間で同期タイミングを確立し、確立した同期タイミングで通信信号の送受信を行い、前記基地局装置は、前記同期用信号としてGPS信号を受信し、該GPS信号に応じたタイミング信号を出力するGPS受信機を備え、前記GPS受信機から出力されるタイミング信号に基づいて、他の前記通信装置との間で同期タイミングを確立する同期確立手段と、前記通信装置のうちの少なくとも1つから通信信号を受信する通信信号受信手段と、前記同期確立手段により確立した同期タイミングと、前記通信信号受信手段により受信される通信信号に応じたタイミングと、に基づいて、前記タイミング信号にタイミングずれがあることを検出するタイミングずれ検出手段と、を含む、ことを特徴とする。 A base station apparatus according to the present invention for solving the above problems is a base station apparatus used in a mobile communication system, and the mobile communication system includes a plurality of communication apparatuses including the base station apparatus. Each of the communication devices receives a synchronization signal serving as a reference for establishing synchronization, establishes a synchronization timing with the other communication devices based on the synchronization signal, and transmits a communication signal at the established synchronization timing. The base station apparatus includes a GPS receiver that receives a GPS signal as the synchronization signal and outputs a timing signal corresponding to the GPS signal. The base station apparatus generates a timing signal output from the GPS receiver. Based on synchronization establishment means for establishing synchronization timing with another communication device, and communication signal reception for receiving a communication signal from at least one of the communication devices. Timing deviation detection for detecting that there is a timing deviation in the timing signal based on the synchronization timing established by the means, the synchronization establishment means, and the timing according to the communication signal received by the communication signal receiving means Means.
これによれば、基地局装置は、GPS受信機から出力されるタイミング信号に基づいて確立した同期タイミングと、他の通信装置が送信した通信信号と、に基づいて、GPS受信機から出力されるタイミング信号にタイミングずれがあることを検出することができる。 According to this, the base station apparatus is output from the GPS receiver based on the synchronization timing established based on the timing signal output from the GPS receiver and the communication signal transmitted by another communication apparatus. It is possible to detect that there is a timing shift in the timing signal.
また、上記基地局装置において、前記タイミングずれ検出手段により、前記タイミング信号にタイミングずれがあることが検出された場合に、前記同期確立手段による同期確立の基準とする同期用信号を受信する装置を、前記タイミングずれが検出された前記タイミング信号を出力した前記GPS受信機以外の装置に切り替える同期用信号受信装置切替手段、をさらに含むこととしてもよい。 Further, in the base station apparatus, an apparatus for receiving a synchronization signal as a reference for establishing synchronization by the synchronization establishing means when the timing deviation detecting means detects that there is a timing deviation in the timing signal. Further, a synchronization signal receiving device switching means for switching to a device other than the GPS receiver that outputs the timing signal in which the timing deviation is detected may be further included.
これによれば、基地局装置は、GPS受信機から出力される信号にタイミングずれがあることが検出された場合に、同期確立の基準とする同期用信号を受信する装置を切り替えることができるようになる。 According to this, when it is detected that there is a timing shift in the signal output from the GPS receiver, the base station device can switch the device that receives the synchronization signal as a reference for establishing synchronization. become.
さらに、上記各基地局装置において、前記通信信号受信手段は複数の前記通信装置から通信信号を受信し、前記タイミングずれ検出手段は、前記同期確立手段により確立した同期タイミングと、前記通信信号受信手段により受信される複数の前記通信装置がそれぞれ送信した通信信号に応じたタイミングと、に基づいて、前記タイミング信号にタイミングずれがあることを検出する、こととしてもよい。 Further, in each of the above base station apparatuses, the communication signal receiving means receives communication signals from a plurality of the communication apparatuses, and the timing deviation detecting means includes the synchronization timing established by the synchronization establishing means, and the communication signal receiving means It is good also as detecting that there is a timing gap in the timing signal based on the timing according to the communication signal transmitted by each of the plurality of communication devices received by.
これによれば、基地局装置は、GPS受信機から出力される信号との同期を確立することにより確立した同期タイミングと、複数の他の通信装置がそれぞれ送信した通信信号と、に基づいて、GPS受信機から出力されるタイミング信号にタイミングずれがあることを、より高精度に検出することができる。 According to this, the base station device is based on the synchronization timing established by establishing synchronization with the signal output from the GPS receiver, and the communication signal transmitted by each of a plurality of other communication devices, It can be detected with higher accuracy that there is a timing shift in the timing signal output from the GPS receiver.
また、上記各基地局装置において、前記通信信号受信手段により受信される通信信号に応じたタイミングに基づいて、該通信信号を送信した前記通信装置が確立した同期タイミングである他通信装置確立同期タイミングを取得する他通信装置確立同期タイミング取得手段、をさらに含み、前記タイミングずれ検出手段は、前記同期確立手段により確立した同期タイミングと、前記他通信装置確立同期タイミングと、を比較することにより、前記タイミング信号にタイミングずれがあることを検出する、こととしてもよい。さらにこの基地局装置において、前記通信信号受信手段は複数の前記通信装置から通信信号を受信し、前記他通信装置確立同期タイミング取得手段は、前記各通信装置のそれぞれについて他通信装置確立同期タイミングを取得し、前記タイミングずれ検出手段は、前記同期確立手段により確立した同期タイミングが、前記複数の他通信装置確立同期タイミングのいずれとも異なっている場合に、前記タイミング信号にタイミングずれがあると判断する、こととしてもよい。 Further, in each of the above base station apparatuses, another communication apparatus establishment synchronization timing which is a synchronization timing established by the communication apparatus that has transmitted the communication signal based on a timing according to the communication signal received by the communication signal receiving means. The other communication device establishment synchronization timing acquisition means for acquiring, the timing deviation detection means, by comparing the synchronization timing established by the synchronization establishment means and the other communication device establishment synchronization timing, It may be detected that there is a timing shift in the timing signal. Further, in this base station apparatus, the communication signal receiving means receives communication signals from a plurality of the communication apparatuses, and the other communication apparatus establishment synchronization timing acquisition means sets other communication apparatus establishment synchronization timing for each of the communication apparatuses. The timing deviation detection means acquires and determines that the timing signal has a timing deviation when the synchronization timing established by the synchronization establishment means is different from any of the plurality of other communication apparatus establishment synchronization timings. It's good.
また、上記各基地局装置において、前記タイミングずれ検出手段は、前記同期確立手段により確立した同期タイミングに基づいて、前記通信信号受信手段により信号が受信されるタイミングを予測する予測手段と、前記予測されるタイミングに前記通信信号受信手段により受信される通信信号が受信されない場合に、該通信信号を送信した通信装置が確立した同期タイミングと、前記同期確立手段により確立した同期タイミングと、が異なっていると判断する判断手段と、を含み、前記タイミングずれ検出手段は、前記判断手段により、前記通信信号受信手段により受信される信号により示される該信号を送信した通信装置が確立した同期タイミングと、前記同期確立手段により確立した同期タイミングと、が異なっていると判断された場合に、前記タイミング信号にタイミングずれがあると判断する、こととしてもよい。 Further, in each of the above base station apparatuses, the timing deviation detecting means predicts the timing at which a signal is received by the communication signal receiving means based on the synchronization timing established by the synchronization establishing means, and the prediction When the communication signal received by the communication signal receiving means is not received at the timing to be received, the synchronization timing established by the communication device that transmitted the communication signal is different from the synchronization timing established by the synchronization establishment means The timing deviation detecting means includes a synchronization timing established by the communication device that has transmitted the signal indicated by the signal received by the communication signal receiving means by the determining means; When it is determined that the synchronization timing established by the synchronization establishment means is different , It is determined that there is a timing offset to said timing signal, it is also possible.
また、上記各基地局装置において、前記通信信号受信手段は、他の基地局装置のうちの少なくとも1つから通信信号を受信する、こととしてもよい。 Further, in each of the above base station devices, the communication signal receiving means may receive a communication signal from at least one of the other base station devices.
これによれば、基地局装置は、他の基地局装置が送信している通信信号(例えば報知信号)を受信することにより、GPS受信機から出力される信号にタイミングずれがあることを検出することができる。 According to this, the base station apparatus detects that there is a timing shift in the signal output from the GPS receiver by receiving a communication signal (for example, a notification signal) transmitted by another base station apparatus. be able to.
また、本発明に係る同期タイミングずれ検出方法は、移動体通信システムにおいて使用される基地局装置における同期タイミングのずれを検出するための同期タイミングずれ検出方法であって、前記移動体通信システムは、前記基地局装置を含む複数の通信装置を備え、前記各通信装置は、それぞれ同期確立の基準となる同期用信号を受信し、該同期用信号に基づいて他の前記通信装置との間で同期タイミングを確立し、確立した同期タイミングで通信信号の送受信を行い、前記同期タイミングずれ検出方法は、前記同期用信号としてGPS信号を受信し、該GPS信号に応じたタイミング信号を出力するGPS受信機から出力されるタイミング信号に基づいて、他の前記通信装置との間で同期タイミングを確立する同期確立ステップと、前記通信装置のうちの少なくとも1つから通信信号を受信する通信信号受信ステップと、前記同期確立ステップで確立した同期タイミングと、前記通信信号受信ステップで受信した通信信号に応じたタイミングと、に基づいて、前記タイミング信号にタイミングずれがあることを検出するタイミングずれ検出ステップと、を含む、ことを特徴とする。 A synchronization timing deviation detection method according to the present invention is a synchronization timing deviation detection method for detecting a synchronization timing deviation in a base station device used in a mobile communication system, and the mobile communication system includes: A plurality of communication devices including the base station device, wherein each of the communication devices receives a synchronization signal as a reference for establishing synchronization, and synchronizes with the other communication devices based on the synchronization signal; A GPS receiver that establishes timing, transmits and receives a communication signal at the established synchronization timing, receives the GPS signal as the synchronization signal, and outputs a timing signal corresponding to the GPS signal A synchronization establishment step for establishing synchronization timing with the other communication device based on a timing signal output from Based on a communication signal receiving step for receiving a communication signal from at least one of the communication devices, a synchronization timing established in the synchronization establishment step, and a timing according to the communication signal received in the communication signal reception step And a timing shift detection step for detecting that there is a timing shift in the timing signal.
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。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態に係る移動体通信システム1のシステム構成図である。同図に示すように、移動体通信システム1は、基地局装置10、交換機20、移動局装置30を含んで構成される。なお、この移動体通信システム1は、基地局装置10を複数含んで構成される。また、各基地局装置10は1又は複数のGPS受信機11を含んで構成され、各GPS受信機11はGPS衛星40から送信されるGPS信号(後述)を受信する。
FIG. 1 is a system configuration diagram of a
基地局装置10は、CPUとメモリとを含んで構成され、1又は複数の移動局装置30との間で無線通信を行う通信装置である。基地局装置10は、移動局装置30との無線通信が可能な範囲(互いに送信する電波が到達可能な地理的範囲)を有し、この範囲はセルと呼ばれる。各基地局装置10のセルには重複している部分があり、基地局装置10同士の間でも、互いに送信する電波が到達する場合があるように構成されている。 The base station device 10 includes a CPU and a memory, and is a communication device that performs wireless communication with one or a plurality of mobile station devices 30. The base station apparatus 10 has a range in which radio communication with the mobile station apparatus 30 is possible (a geographical range in which radio waves transmitted to each other can reach), and this range is called a cell. The cells of each base station apparatus 10 have overlapping portions, and radio waves transmitted to each other may arrive between the base station apparatuses 10.
また、後に詳述するように、基地局装置10は、同期確立の基準となる同期用信号を受信し、該同期用信号に基づいて移動体通信システム1に含まれる他の通信装置との間で同期タイミングを確立し、確立した同期タイミングで通信信号の送受信を行うようにしている。基地局装置10は、GPS受信機11が受信しているGPS信号(後述)を同期用信号のひとつとして使用する。
Further, as will be described in detail later, the base station apparatus 10 receives a synchronization signal that is a reference for establishing synchronization, and communicates with other communication apparatuses included in the
移動局装置30は、CPUとメモリとを含んで構成され、基地局装置10及び交換機20を介して、他の移動局装置30又は通信装置(電話機など)との間で通信を行う通信装置である。移動局装置30においてユーザが通信相手を指定して発信すると、基地局装置10を介して交換機20に接続される。交換機20は、指定された通信相手に接続するための交換処理を行うことにより、移動局装置30と通信相手の通信装置との通信信号の送受信を可能にする。
The mobile station device 30 includes a CPU and a memory, and is a communication device that communicates with another mobile station device 30 or a communication device (such as a telephone) via the base station device 10 and the
また、他の通信装置において、移動局装置30を指定した発信がなされると、交換機20において移動局装置30に接続するための交換処理がなされる。具体的には、交換機20は、移動局装置30と通信可能な基地局装置10がどの基地局装置10であるかを判断し、移動局装置30と通信可能な基地局装置10を介して、一斉呼び出しを行う。移動局装置30は、この一斉呼び出しに応じてベルの鳴動などの着信通知処理を行い、ユーザがオフフックをすることにより、移動局装置30と通信相手の通信装置との通信信号の送受信が開始される。
In addition, when a call specifying the mobile station device 30 is made in another communication device, an exchange process for connecting to the mobile station device 30 is performed in the
このような発着信処理を行うために、基地局装置10は、移動局装置30に対して所定の報知情報を含む報知信号を送信する。報知信号も上記通信信号のひとつであるが、基地局装置10から、そのセル内に存在する1又は複数の移動局装置30に対して一方的に送信されるものである。なお、上記報知情報には、具体的には、基地局装置10を識別するための基地局装置識別情報や、上記一斉呼び出しのための一斉呼出信号などが含まれる。 In order to perform such outgoing / incoming processing, the base station device 10 transmits a notification signal including predetermined notification information to the mobile station device 30. The broadcast signal is one of the communication signals, but is unilaterally transmitted from the base station apparatus 10 to one or a plurality of mobile station apparatuses 30 existing in the cell. The broadcast information specifically includes base station apparatus identification information for identifying the base station apparatus 10, a general call signal for the general call, and the like.
交換機20は、CPUとメモリとを含んで構成され、上述した交換処理を行うことにより、移動局装置30の通信を可能にする通信装置である。この交換機20は、基地局装置10と同様に、同期確立の基準となる同期用信号を受信し、該同期用信号に基づいて移動体通信システム1に含まれる他の通信装置との間で同期タイミングを確立し、確立した同期タイミングで通信信号の送受信を行うようにしている。交換機20は標準時計を有するクロック生成装置(不図示)から基準クロック信号を供給されており、この基準クロック信号を同期用信号のひとつとして使用する。
The
GPS衛星40は、GPS信号を送信する。このGPS信号には、1PPS(1秒パルス信号)と呼ばれる信号が含まれる。この1PPSは1秒おきのパルス信号であり、1PPSで示される1秒は、極めて精度が高いものとされる。移動体通信システム1では、各基地局装置10がこの1PPSに基づいて同期を確立することにより、移動体通信システム1に含まれる通信装置の間で同期タイミングを確立することができるようにしている。
The
以下、以上のような構成を有する移動体通信システム1において使用される基地局装置10の機能について、詳細に説明する。
Hereinafter, the function of the base station apparatus 10 used in the
図2は、基地局装置10の機能ブロックを示す図である。同図に示すように、基地局装置10は、機能的には、3台のGPS受信機11(GPS受信機11−A、GPS受信機11−B、GPS受信機11−C)と、各GPS受信機11に対応する3つの同期タイミング生成部12(同期タイミング生成部12−A、同期タイミング生成部12−B、同期タイミング生成部12−C)と、同期制御部13と、無線信号送受信部14と、信号送受信部15と、を含んで構成されている。なお、同期制御部13はさらに同期用信号切替部13a及びタイミングずれ検出部13bを含み、無線信号送受信部14は同期タイミング取得部14aを含み、信号送受信部15は同期タイミング取得部15aを含んで構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating functional blocks of the base station apparatus 10. As shown in the figure, the base station device 10 functionally includes three GPS receivers 11 (GPS receiver 11-A, GPS receiver 11-B, GPS receiver 11-C), and each Three synchronization timing generation units 12 (a synchronization timing generation unit 12-A, a synchronization timing generation unit 12-B, and a synchronization timing generation unit 12-C) corresponding to the
GPS受信機11は、同期用信号として上記GPS信号を受信し、該GPS信号に応じたタイミング信号を出力する。このタイミング信号は、ここでは上記1PPSである。
The
同期タイミング生成部12は、GPS受信機11から入力されたタイミング信号に基づいて、同期タイミングを生成する処理(同期タイミング生成処理)を行う。図3は、この同期タイミング生成処理の具体的な例の説明図である。同図に示すように、GPS受信機11から出力されるタイミング信号は、1秒おきのパルス信号である。このパルス信号の先頭に合わせ、同期タイミング生成部12は、送信(Tx)と受信(Rx)のタイムスロットのタイミング(同期タイミング)を生成する。なお、ここでは、基地局装置10は、送信と受信を時間軸で分割するTDD(時分割複信)を行うこととしている。つまり、基地局装置10は、所定数タイムスロットずつ(図3では3タイムスロットずつ)で送信と受信を入れ替えている。また、基地局装置10は、送信と受信の通信速度を非対称としており、送信と受信とで、タイムスロットの時間軸上の長さが異なっている。同期タイミング生成部12は、生成した同期タイミングを同期制御部13に入力する。
The synchronization
同期制御部13は、いずれかのGPS受信機11により受信されるGPS信号(同期用信号)を基準として、他の通信装置との間での同期を確立する。具体的には、同期制御部13は、複数の同期タイミング生成部12のうち、いずれかから入力される同期タイミングに基づき、移動体通信システム1に含まれる他の通信装置との間で同期タイミングを確立する。より具体的には、同期制御部13は、複数の同期タイミング生成部12から、1の同期タイミング生成部12を選択し、選択した同期タイミング生成部12から入力される同期タイミングを、無線信号送受信部14及び信号送受信部15に出力する。無線信号送受信部14及び信号送受信部15は、後述するように、入力された同期タイミングに従って通信信号を送信する。
The
なお、タイミングずれ検出部13bは、同期タイミング生成部12から入力された同期タイミングにタイミングずれがあることを検出する。すなわち、GPS受信機11から同期タイミング生成部12に入力されたタイミング信号にタイミングずれがあることを検出する。同期用信号切替部13aは、タイミングずれ検出部13bがタイミング信号にタイミングずれがあることを検出した場合に、同期制御部13が選択する同期タイミング生成部12を切り替える。すなわち、同期用信号切替部13aは、同期制御部13による同期確立の基準とする同期用信号を受信する装置を、それまで基準としていたGPS受信機11以外の装置に切り替える。これらについての詳細は、後に詳述する。
The timing
無線信号送受信部14は、移動局装置30に対して送信すべき通信信号を図示しない通信制御部から入力される。無線信号送受信部14は、同期制御部13から入力された同期タイミングに従うタイミングで、入力された通信信号を無線送信する。つまり、無線信号送受信部14は、通信制御部から入力された通信信号に含まれる各タイムスロットの送信時刻を、同期制御部13から入力された同期タイミングに合わせる。また、無線信号送受信部14は、移動局装置30や他の基地局装置10から到来した通信信号を受信して、通信制御部に出力する。
The radio signal transmission /
同期タイミング取得部14aは、無線信号送受信部14が受信した通信信号のタイムスロットを検出し、受信した通信信号のうち、他の基地局装置10が送信した報知信号であるものから、該他の基地局装置10が確立した同期タイミングを取得する。すなわち、他の基地局装置10は、当該基地局装置10と同様に同期タイミングを確立して、該確立した同期タイミングに従うタイミングで通信信号を送信している。そこで、同期タイミング取得部14aは、受信した通信信号に応じたタイミング、すなわち受信した通信信号に含まれる各タイムスロットの受信時刻により示される受信タイミングを取得し、受信した通信信号の同期タイミング(他通信装置確立同期タイミング)として同期制御部13に出力する。
The synchronization timing acquisition unit 14a detects the time slot of the communication signal received by the radio signal transmission /
なお、無線信号送受信部14は、他の基地局装置10との位置関係によって、複数の基地局装置10から報知信号を受信する場合がある。この場合、各報知信号は、該報知信号に含まれる基地局装置識別情報によって、いずれの基地局装置10から到来したものであるかが識別される。同期タイミング取得部14aは、各基地局装置10について、上記他通信装置確立同期タイミングを取得し、同期制御部13に出力する。
Note that the radio signal transmission /
信号送受信部15は、交換機20に対して送信すべき通信信号を図示しない通信制御部から入力される。信号送受信部15は、同期制御部13から入力された同期タイミングに従うタイミングで、入力された通信信号を送信する。つまり、信号送受信部15は、通信制御部から入力された通信信号に含まれる各タイムスロットの送信時刻を、同期制御部13から入力された同期タイミングに合わせる。また、信号送受信部15は、交換機20によって送信された通信信号を受信して、通信制御部に出力する。
The signal transmission /
同期タイミング取得部15aは、信号送受信部15が受信した通信信号のタイムスロットを検出し、受信した通信信号から、交換機20が確立した同期タイミングを取得する。すなわち、交換機20も上述のように同期タイミングを確立して、該確立した同期タイミングに従うタイミングで通信信号を送信している。そこで、同期タイミング取得部15aは、受信した通信信号に応じたタイミング、すなわち受信した通信信号に含まれる各タイムスロットの受信時刻により示される受信タイミングを取得し、受信した通信信号の同期タイミング(他通信装置確立同期タイミング)として同期制御部13に出力する。
The synchronization timing acquisition unit 15a detects the time slot of the communication signal received by the signal transmission /
タイミングずれ検出部13bは、同期タイミング取得部14a及び同期タイミング取得部15aの少なくとも一方から入力された1又は複数の他通信装置確立同期タイミングにより示される通信信号に応じたタイミング(通信信号の受信タイミング)と、同期制御部13が確立した同期タイミングと、に基づいて、同期タイミング生成部12から入力された同期タイミングにタイミングずれがあることを検出することにより、GPS受信機11から同期タイミング生成部12に入力されたタイミング信号にタイミングずれがあることを検出する。
The timing
以下、タイミングずれ検出部13bによるタイミングずれ検出処理について、より詳細に説明する。なお以下では、簡単のため、同期タイミング取得部14aにより取得される他の基地局装置10の確立した他通信装置確立同期タイミングのみを用いてタイミングずれを検出することとして説明する。
Hereinafter, the timing shift detection process by the
タイミングずれ検出部13bは、同期制御部13が確立した同期タイミングと、1又は複数の他通信装置確立同期タイミングと、を比較することにより、GPS受信機11から出力されたタイミング信号にタイミングずれがあることを検出する。なお、複数の他通信装置確立同期タイミングが入力されている場合には、タイミングずれ検出部13bは、同期制御部13が確立した同期タイミングが、複数の他通信装置確立同期タイミングのいずれとも異なっている場合に、タイミング信号にタイミングずれがあると判断する。タイミングずれ検出部13bは、こうして、タイミング信号にタイミングずれがあることを検出する。
The timing
図4は、このタイミングずれ検出処理の具体的な例を示す説明図である。同図では、同期制御部13により確立した同期タイミング(GPS受信機が受信したGPS信号に基づいて生成されたもの)が、3つの他通信装置確立同期タイミング(基地局装置A、基地局装置B、基地局装置Cがそれぞれ確立したもの)のいずれとも異なっている。このような場合に、タイミングずれ検出部13bは、自基地局装置10のGPS受信機11から出力されたタイミング信号にタイミングずれがあることを判断する。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a specific example of the timing shift detection process. In the figure, the synchronization timing established by the synchronization control unit 13 (generated based on the GPS signal received by the GPS receiver) is three other communication apparatus establishment synchronization timings (base station apparatus A, base station apparatus B). And those established by the base station apparatus C). In such a case, the timing
以上のようなタイミングずれ検出処理を行うことにより、タイミングずれ検出部13bはタイミング信号にタイミングずれがあることを検出する。同期用信号切替部13aは、タイミングずれ検出部13bがタイミング信号にタイミングずれがあることを検出した場合に、同期制御部13による同期確立の基準とする同期用信号を受信する装置を、それまで基準としていた(タイミングずれが検出されたタイミング信号を出力した)GPS受信機11以外の装置に切り替える。例えば、それまでGPS受信機11−Aで受信されるGPS信号を同期用信号として使用していた場合、他のGPS受信機11(GPS受信機11−B又はGPS受信機11−C)で受信されるGPS信号に切り替える。すなわち、GPS受信機11−Aから出力されるタイミング信号に基づき、生成される同期タイミングに応じて他の通信装置との間で同期タイミングが確立されていた場合、他のGPS受信機11(GPS受信機11−B又はGPS受信機11−C)から出力されるタイミング信号に基づき、生成される同期タイミングに応じて同期タイミングを再確立することとなる。
By performing the timing shift detection process as described above, the
このようにして同期用信号を受信するGPS受信機11を切り替えることにより、同期制御部13は、タイミングのずれた同期タイミングに基づいて同期を確立しようとすることがないようにしている。
By switching the
以下、基地局装置10における上記タイミングずれ検出処理について、処理フロー図を参照しながら、再度より詳細に説明する。 Hereinafter, the timing shift detection process in the base station apparatus 10 will be described in more detail again with reference to a process flowchart.
図5は、タイミングずれ検出処理の処理フローを示す図である。基地局装置10は、まず、GPS受信機11が受信する同期用信号であるGPS信号に含まれる1PPSに基づき、同期タイミングTGを確立する(S1)。また、基地局装置10は、他の基地局装置10から受信される報知信号に基づき、他の基地局装置10が確立した同期タイミングを取得する(S2)。ここでは、S2で取得される同期タイミングを、同期タイミングTA、同期タイミングTB、及び同期タイミングTCとする。
FIG. 5 is a diagram illustrating a processing flow of timing deviation detection processing. The base station apparatus 10, first, on the basis of the 1PPS the
基地局装置10は、同期タイミングTA、同期タイミングTB、及び同期タイミングTCを同期タイミングTGと比較し、同期タイミングTA、同期タイミングTB、及び同期タイミングTCが全て同期タイミングTGと同じタイミングとなっているか否かを判断する(S3)。 The base station apparatus 10 compares the synchronization timing T A , the synchronization timing T B , and the synchronization timing T C with the synchronization timing T G, and the synchronization timing T A , the synchronization timing T B , and the synchronization timing T C are all synchronized with the synchronization timing T C. It is determined whether or not the timing is the same as G (S3).
S3の判断結果が肯定であった場合、基地局装置10は、同期タイミングTGはずれていないと判断し、S1に処理を戻す。一方、S3の判断結果が否定であった場合、基地局装置10はさらに同期タイミングTGだけが他と異なっているか否かを判断する(S4)。 If the determination result in S3 is affirmative, the base station apparatus 10 determines that the synchronization timing TG has not shifted, and returns the process to S1. On the other hand, if the determination result in S3 is negative, the base station apparatus 10 further determines whether only the synchronization timing TG is different from the others (S4).
S4の判断結果が肯定であった場合、基地局装置10は、同期タイミングTGがずれていると判断し、同期確立の基準とする同期用信号を受信する装置を他のGPS受信機11に切り替える(S5)。基地局装置10は、この切り替えが成功した場合S1に処理を戻し、失敗した場合「通信タイミング異常」が発生している旨を移動体通信システム1の保守センター(不図示)に通知する(S6,S7)。
If the determination result in S4 is affirmative, the base station device 10 determines that the synchronization timing TG is shifted, and sends a device that receives a synchronization signal as a reference for establishing synchronization to another
なお、S5において切り替えが失敗する場合には以下のような場合がある。すなわち、切り替え時において使用可能なGPS受信機11が1つしかなかった場合である。基地局装置10は、S5の処理で同期用信号を受信する装置を切り替えた場合、切替元、すなわちタイミング信号がずれていると判断されたGPS受信機11について、故障中であるとしてメモリに記憶する。また、上記ステータス信号により故障中であることが示されるGPS受信機11についても、同様に故障中であることがメモリに記憶される。基地局装置10は、このようにして故障中であることがメモリに記憶されるGPS受信機11は、S5における切替先としないようにしている。このため、例え基地局装置10が複数のGPS受信機11を備えていたとしても、使用可能なGPS受信機11が1つしかないことがあり得る。このような場合、S5における切り替えは失敗する。
In addition, when switching fails in S5, there are the following cases. That is, there is only one
S4の判断結果が否定であった場合、基地局装置10は、他の基地局装置10又は当該基地局装置10に「通信タイミング異常」が発生している旨を移動体通信システム1の保守センター(不図示)に通知する(S7)。
If the determination result in S4 is negative, the base station device 10 indicates that another communication station device 10 or a “communication timing error” has occurred in the base station device 10 is the maintenance center of the
S7における通知を受けた保守センターでは、「通信タイミング異常」の原因を解析し、適切な処理をとることとなる。なお、基地局装置10は、S3、S4、及びS6の判断結果を示す情報を保守センターに送ることが望ましい。このようにすれば、「通信タイミング異常」の原因解析が容易になる。 Upon receiving the notification in S7, the maintenance center analyzes the cause of the “communication timing abnormality” and takes appropriate processing. Note that the base station apparatus 10 preferably sends information indicating the determination results of S3, S4, and S6 to the maintenance center. This facilitates the cause analysis of the “communication timing abnormality”.
保守センターは、基地局装置10から他の基地局装置10に「通信タイミング異常」が発生している旨を通知された場合、この「通信タイミング異常」が発生している基地局装置10に対し、「通信タイミング異常」が発生している旨を示す異常情報を送信する。この異常情報を受信した基地局装置10は、上述したように、同期確立の基準とする同期用信号を受信するGPS受信機11を切り替える。
When the maintenance center is notified from the base station apparatus 10 to the other base station apparatus 10 that the “communication timing abnormality” has occurred, the maintenance center notifies the base station apparatus 10 in which this “communication timing abnormality” has occurred. Then, the abnormality information indicating that the “communication timing abnormality” has occurred is transmitted. The base station apparatus 10 that has received this abnormality information switches the
以上説明したように、本発明によれば、基地局装置10は、GPS受信機11から出力されるタイミング信号に基づいて確立した同期タイミングと、1又は複数の他の通信装置(交換機20や他の基地局装置10)が送信した通信信号に応じたタイミングと、に基づいて、GPS受信機11から出力されるタイミング信号にタイミングずれがあることを検出することができる。
As described above, according to the present invention, the base station device 10 can synchronize with the synchronization timing established based on the timing signal output from the
また、基地局装置10は、GPS受信機11から出力される信号にタイミングずれがあることが検出された場合に、同期確立の基準とする同期用信号を受信する装置を、他の装置(例えば、他のGPS受信機11)に切り替えることができるようになる。
In addition, when it is detected that the signal output from the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記タイミングずれ検出処理は、以下のようにすることもできる。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the timing shift detection process can be performed as follows.
すなわち、タイミングずれ検出部13bは、同期制御部13により確立した同期タイミングに基づいて、無線信号送受信部14又は信号送受信部15により信号が受信されるタイミングを予測する。タイミングずれ検出部13bは、予測したタイミングに無線信号送受信部14又は信号送受信部15により通信信号が受信されたか否かを判断する。予測したタイミングに1又は複数の基地局装置10からの通信信号が受信されない場合、タイミングずれ検出部13bは、同期制御部13が確立した同期タイミングと、の基地局装置10が確立した他通信装置確立同期タイミングと、が異なっていると判断する。タイミングずれ検出部13bは、これらが異なっていると判断した場合、タイミング信号にタイミングずれがあると判断する。このようにしても、タイミング信号のタイミングずれを検出することができる。
That is, the timing
また、上記実施の形態では、同期用信号を受信する装置を切り替える場合、他のGPS受信機11に切り替えていたが、例えば交換機20から受信される通信信号を受信する通信信号受信装置に切り替えてもよい。この場合、同期制御部13は、該通信信号に基づいて取得される他通信装置確立同期タイミングに基づき、移動体通信システム1に含まれる他の通信装置との間で同期タイミングを確立することとなる。
In the above embodiment, when switching the device that receives the synchronization signal, the GPS signal is switched to another
1 移動体通信システム、10 基地局装置、11 GPS受信機、12 同期タイミング生成部、13 同期制御部、13a 同期用信号切替部、13b タイミングずれ検出部、14 無線信号送受信部、14a 同期タイミング取得部、15 信号送受信部、15a 同期タイミング取得部、20 交換機、30 移動局装置、40 GPS衛星。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記移動体通信システムは、前記基地局装置を含む複数の通信装置を備え、
前記各通信装置は、それぞれ同期確立の基準となる同期用信号を受信し、該同期用信号に基づいて他の前記通信装置との間で同期タイミングを確立し、確立した同期タイミングで通信信号の送受信を行い、
前記基地局装置は、
前記同期用信号としてGPS信号を受信し、該GPS信号に応じたタイミング信号を出力する複数のGPS受信機を備え、
前記複数のGPS受信機のいずれかから出力されるタイミング信号に基づいて、他の前記通信装置との間で同期タイミングを確立する同期確立手段と、
前記通信装置から通信信号を受信する通信信号受信手段と、
前記通信信号受信手段により受信される通信信号に応じたタイミングに基づいて、該通信信号を送信した前記通信装置が確立した同期タイミングである他通信装置確立同期タイミングを取得する他通信装置確立同期タイミング取得手段と、
前記同期確立手段により確立した同期タイミングが、前記他通信装置確立同期タイミング取得手段により取得した複数の通信装置の他通信装置確立同期タイミングのいずれとも異なっている場合に、前記タイミング信号にタイミングずれがあることを検出するタイミングずれ検出手段と、
前記タイミングずれ検出手段により、前記タイミング信号にタイミングずれがあることが検出された場合に、前記タイミングずれが検出された前記タイミング信号を出力した前記GPS受信機以外の他のGPS受信機に切り替える同期用信号受信装置切替手段、
を含む、
ことを特徴とする基地局装置。 A base station apparatus used in a mobile communication system,
The mobile communication system includes a plurality of communication devices including the base station device,
Each of the communication devices receives a synchronization signal as a reference for establishing synchronization, establishes a synchronization timing with the other communication devices based on the synchronization signal, and transmits a communication signal at the established synchronization timing. Send and receive,
The base station device
A GPS signal is received as the synchronization signal, and a plurality of GPS receivers that output timing signals according to the GPS signal are provided.
Synchronization establishment means for establishing synchronization timing with the other communication device based on a timing signal output from any of the plurality of GPS receivers;
A communication signal receiving means for receiving the communication instrumentation placed al communication signals,
Other communication apparatus establishment synchronization timing for acquiring another communication apparatus establishment synchronization timing that is a synchronization timing established by the communication apparatus that has transmitted the communication signal based on a timing according to a communication signal received by the communication signal receiving means Acquisition means;
Synchronization timing established by the synchronization establishment means, when are different from any other communication device establishing synchronization timing of the plurality of communication apparatuses acquired by the other communication device establishes synchronization timing acquisition means, the timing offset to said timing signal Timing deviation detection means for detecting the presence of
When the timing shift detecting means detects that the timing signal has a timing shift, the synchronization is switched to a GPS receiver other than the GPS receiver that has output the timing signal from which the timing shift has been detected. Signal receiving device switching means ,
including,
A base station apparatus.
前記移動体通信システムは、保守センターをさらに備えており、
前記タイミングずれ検出手段により、前記複数の通信装置のいずれかの他通信装置確立同期タイミングにタイミングずれがあることが検出された場合に、当該タイミングずれがあることが検出された通信装置のタイミングずれを、前記保守センターに通知する通知手段と、
をさらに含むことを特徴とする基地局装置。 The base station apparatus according to claim 1,
The mobile communication system further comprises a maintenance center,
When the timing deviation detection means detects that there is a timing deviation in the other communication apparatus establishment synchronization timing of any of the plurality of communication apparatuses, the timing deviation of the communication apparatus in which the timing deviation is detected is detected. Notification means for notifying the maintenance center,
The base station apparatus further comprising:
前記移動体通信システムは、前記基地局装置を含む複数の通信装置を備え、
前記各通信装置は、それぞれ同期確立の基準となる同期用信号を受信し、該同期用信号に基づいて他の前記通信装置との間で同期タイミングを確立し、確立した同期タイミングで通信信号の送受信を行い、
前記同期タイミングずれ検出方法は、
前記同期用信号としてGPS信号を受信し、該GPS信号に応じたタイミング信号を出力するGPS受信機から出力されるタイミング信号に基づいて、他の前記通信装置との間で同期タイミングを確立する同期確立ステップと、
前記通信装置から通信信号を受信する通信信号受信ステップと、
前記通信信号受信ステップで受信した通信信号に応じたタイミングに基づいて、該通信信号を送信した前記通信装置が確立した同期タイミングである他通信装置確立同期タイミングを取得する他通信装置確立同期タイミング取得ステップと、
前記同期確立ステップで確立した同期タイミングが、前記他通信装置確立同期タイミング取得ステップで取得した複数の通信装置の他通信装置確立同期タイミングのいずれとも異なっている場合に、前記タイミング信号にタイミングずれがあることを検出するタイミングずれ検出ステップと、
前記タイミングずれ検出ステップで前記タイミング信号にタイミングずれがあることが検出された場合に、前記タイミングずれが検出された前記タイミング信号を出力した前記GPS受信機以外の他のGPS受信機に切り替える同期用信号受信装置切替ステップと、
を含む、
ことを特徴とする同期タイミングずれ検出方法。
A synchronization timing deviation detection method for detecting a synchronization timing deviation in a base station device used in a mobile communication system,
The mobile communication system includes a plurality of communication devices including the base station device,
Each of the communication devices receives a synchronization signal as a reference for establishing synchronization, establishes a synchronization timing with the other communication devices based on the synchronization signal, and transmits a communication signal at the established synchronization timing. Send and receive,
The synchronization timing shift detection method is:
Synchronization that establishes synchronization timing with another communication device based on a timing signal output from a GPS receiver that receives a GPS signal as the synchronization signal and outputs a timing signal corresponding to the GPS signal An establishment step;
A communication signal receiving step of receiving a communication signal from the communication device;
Based on the timing according to the communication signal received in the communication signal receiving step, the other communication device establishment synchronization timing is obtained to obtain the other communication device establishment synchronization timing that is the synchronization timing established by the communication device that has transmitted the communication signal. Steps,
When the synchronization timing established in the synchronization establishment step is different from any of the other communication device establishment synchronization timings of the plurality of communication devices acquired in the other communication device establishment synchronization timing acquisition step, there is a timing shift in the timing signal. A timing shift detection step for detecting the presence,
When the timing signal is detected to have a timing error in the timing error detection step, the synchronization signal is switched to another GPS receiver other than the GPS receiver that has output the timing signal from which the timing error has been detected. A signal receiving device switching step ;
including,
A synchronization timing shift detection method characterized by the above.
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