JP5282618B2 - 無線基地局装置及びその同期方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線制御装置と複数の無線装置を複数のリンクで接続しフレームでデータの送受信を行う無線基地局装置及びその同期方法に関する。

近年の携帯電話のサービスにおいて、携帯端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）を使用したＭＢＭＳ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ）等の放送サービスが行われる方向に進んでいる。携帯端末による放送サービスを行うためには、携帯端末が他の無線装置（ＲＥ：Ｒａｄｉｏ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）のエリアに移動してもハンドオーバーで同一データを送信する機能を要求されている。このため、無線制御装置（ＲＥＣ：Ｒａｄｉｏ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ）に接続されたケーブル長の異なる複数の無線装置のアンテナ位置で同一のデータを送信する必要がある。

無線制御装置と無線装置とのインタフェースとしては、例えば、ＣＰＲＩ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が用いられる。ＣＰＲＩを用いて、無線制御装置と無線装置を光ケーブルで接続した場合、光ケーブル長により無線制御装置と無線装置との間の伝送遅延時間は異なる。一方で、無線システムとしては無線装置出力のタイミングを揃えるために、光ケーブル長の違いによる遅延時間の補正が行われる。遅延時間の測定方法については、非特許文献１に記載されている。非特許文献１に記載のＣＰＲＩ規格では、無線制御装置側で調整を行う。

図１（Ａ），（Ｂ）に無線基地局装置の構成例を示す。図１（Ａ）では、無線制御装置１に複数の無線装置２−１，２−２がスター接続されて無線基地局装置を構成している。図１（Ｂ）では、無線制御装置１に無線装置２−３が接続され、無線装置２−３に更に別の無線装置２−４がカスケード接続（縦続接続）されて無線基地局装置を構成している。

図２に、遅延測定に関するポイントの定義を示す。遅延測定を実施するためのポイントとして、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｔｘ，Ｒｘを定義している。ここで、ポイントＲ１は無線制御装置１の出力端、ポイントＲ４は無線制御装置１の入力端である。ポイントＲ２は無線装置２のＣＰＲＩインタフェース側入力端、ポイントＲ３はＣＰＲＩインタフェース側出力端である。また、ポイントＴｘ，Ｒｘはアンテナの入出力端である。

また、各ポイント間の遅延時間として、Ｔ１４、Ｔ１２、Ｔｏｆｆｓｅｔ、Ｔ３４、Ｘ、Ｙを定義している。ここで、遅延時間Ｔ１４は無線制御装置出力端Ｒ１から出力したＣＰＲＩフレームタイミングと無線制御装置入力端Ｒ４に入力されるＣＰＲＩフレームタイミングとの時間差である。遅延時間Ｔ１２は無線制御装置出力端Ｒ１から無線装置入力端Ｒ２までの遅延時間である。遅延時間Ｔｏｆｆｓｅｔは無線装置入力端Ｒ３から入力されたＣＰＲＩフレームタイミングを無線装置出力端Ｒ４に出力するまでの遅延時間である。

遅延時間Ｔ３４は無線装置出力端Ｒ３から無線制御装置入力端Ｒ４までの遅延時間である。また、下り装置内遅延Ｘは無線装置入力端Ｒ２に入力されたベースバンド信号がアンテナ端から出力されるまでの遅延時間、上り装置内遅延Ｙはアンテナ端の入力が無線装置出力端Ｒ３に出力されるまでの遅延時間である。

ここで、無線制御装置１から出力したＣＰＲＩフレームが無線装置２で折り返されて戻ってくる遅延時間Ｔ１４を測定する。遅延時間Ｔ１４から無線装置２側での折り返し時間Ｔｏｆｆｓｅｔ値を減算した結果を１／２した値がケーブル遅延時間Ｔ１２，Ｔ３４である。無線制御装置１が周波数１２２．８８ＭＨｚで動作している場合、遅延時間Ｔ１４自体はＴｃ／３２（Ｔｃは１チップ＝２６０．４２ｎｓｅｃ＝１／３．８４ＭＨｚ）の測定が可能であるが、遅延時間Ｔｏｆｆｓｅｔ値に誤差が含まれる。

図３に示すように、無線制御装置１内では、ベースバンド処理部（ＢＢ）１ａとＣＰＲＩ処理部１ｂ間のＢＢ−ＣＰＲＩ処理部間内部遅延と、ＣＰＲＩ処理部１ｂ内の遅延補正部３によるＣＰＲＩ処理部内部遅延がある。無線制御装置１と無線装置２間ではケーブル（ＣＰＲＩ ＬＩＮＫ）によるケーブル遅延がある。また、無線装置２内ではＣＰＲＩ処理部２ｂと無線送受信部２ｂによる下り装置内遅延Ｘがある。

無線制御装置１での遅延補正は、図４に示すように、無線制御装置１からアンテナ端Ｔｘまでの最大遅延量として定めた値から、算出したケーブル遅延時間｛（Ｔ１４−Ｔｏｆｆｓｅｔ）÷２｝と無線装置２側での下り装置内遅延Ｘを減算した値を、遅延補正部３での遅延補正値とする。

そして、算出した遅延補正値分だけＩＱデータ送信を遅らせることにより、無線制御装置１−無線装置２のアンテナ位置までの時間を各リンク１，２（無線装置２−１，２−２）で最大遅延量となるように補正する。これにより、無線制御装置１のベースバンド処理部１ａでＩＱデータを最大遅延量分の時間だけ先出しすることで、無線装置２のアンテナ３の位置でＩＱデータの先頭がほぼ同時となる。

ＣＰＲＩフレームは、ベーシックフレーム（１チップ＝２６０．４２ｎｓｅｃ＝１／３．８４ＭＨｚ）が最小単位であるため、ベーシックフレーム時間（１チップ＝２６０．４２ｎｓｅｃ）より短い時間の補正はできないので、±１チップ≒±２６０ｎｓｅｃの誤差が生じる。無線装置２がカスケード接続される場合は、更に±１チップの誤差が加算される。

なお、ＣＰＲＩインタフェースを用いた無線制御装置と無線装置の間の遅延補正方法については、各種の提案がなされている（例えば特許文献１参照）。

特表２００８−５１６５０３号公報

ＣＰＲＩ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｖ４．０ ｓｅｃ．６．１ Ｄｅｌａｙ ｃａｒｉｂｒａｔｉｏｎ ｅｘａｍｐｌｅ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｖｅ）

図３に示すＢＢ−ＣＰＲＩ処理部間内部遅延とＣＰＲＩ処理部内部遅延は、ハードロジック処理なので固定遅延となる。固定遅延分の遅延調整は無線制御装置１側のＣＰＲＩ処理部１ｂの遅延補正部３にて調整を行うため、誤差はなくなる。

ＣＰＲＩは一般に無線制御装置１と無線装置２の間を光ファイバで接続しており、光ファイバにも温度による遅延変動があり、その遅延変動は３１ｐｓｅｃ／°Ｃ／ｋｍというデータがある。この場合、距離２０ｋｍ、温度変化２０℃であれば、１２．４ｎｓｅｃの変動になる。この変動により遅延時間Ｔ１４の測定値が変わり、遅延補正値が変わるため、ＩＱデータのデータスリップが発生してしまう。

ケーブル遅延は、測定誤差、光ケーブル遅延変化、ＳＥＲＤＥＳ（ＳＥＲｉａｌｉｚｅｒ／ＤＥＳｅｒｉａｌｉｚｅｒ）の受信誤差が含まれるためバラツキが生じる。また、遅延補正は１チップ（２６０ｎｓｅｃ）単位となるためバラツキが生じる。また、下り無線装置装置内遅延もＳＥＲＤＥＳを含むためバラツキが生じる。この結果、アンテナ出力では±１チップくらいのバラツキが生じる。

従来の構成では、ベースバンド処理部１ａから１０ｍｓｅｃ無線フレームをアンテナ（ＡＮＴ）までの最大遅延分だけ早く出力し、無線制御装置１側のＣＰＲＩ処理部１ｂの遅延補正部３で遅延補正量（最大遅延−ケーブル遅延−下り装置内遅延Ｘ）だけ遅延させることでアンテナでの１０ｍｓｅｃ無線フレームを同期させている。

図５に示す１０ｍｓｅｃ無線フレームは無線制御装置１での時間であり、無線装置２では伝送時間分遅延した１０ｍｓｅｃ無線フレームしか分からないため、送信タイミングを無線装置２で定めることはできない
このように、従来では、Ｔｏｆｆｓｅｔ，ＣＰＲＩベーシックフレーム分の誤差（±１チップ）が発生してしまうため、今後、ＭＢＳＦＮ（ＭＢＭＳ Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＭＢＭＳ単一周波数ネットワーク）や４ｘ４ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）では位相、時間、周波数の全てが同期している必要があり、無線制御装置だけでの遅延補正では、アンテナ端までの遅延誤差が生じ、無線装置のアンテナ端における無線フレームの同期がとれない場合が出てくるという問題があった。

開示の無線基地局装置は、複数のアンテナ端における無線フレームの同期をとることを目的とする。

開示の一実施形態による無線基地局装置は、無線制御装置と複数の無線装置を複数のリンクで接続しフレームでデータの送受信を行う無線基地局装置において、マスタとなる無線制御装置又は無線装置のクロックのカウントを行う第１基準カウンタと、スレーブとなる無線装置のクロックのカウントを行う第２基準カウンタと、前記マスタから前記スレーブに第１特定フレームを送信したとき前記第１基準カウンタのカウント値を第１送信値として保持する第１送信値保持手段と、前記スレーブで前記第１特定フレームを受信したとき前記第２基準カウンタのカウント値を第１受信値として保持する第１受信値保持手段と、前記スレーブから前記マスタに第２特定フレームを送信したとき前記第２基準カウンタのカウント値を第２送信値として保持する第２送信値保持手段と、前記マスタで前記第２特定フレームを受信したとき前記第１基準カウンタのカウント値を第２受信値として保持する第２受信値保持手段と、前記第１送信値及び前記第２受信値を前記フレームのユーザが使用可能な所定領域に格納して前記マスタから前記スレーブに送信する送受信値送信手段と、前記第１，第２送信値及び前記第１，第２受信値から前記第１基準カウンタと前記第２基準カウンタ間の差分を算出し、前記差分で前記第２基準カウンタのカウント値を補正して前記第１基準カウンタに同期させる同期手段と、を有する。

本実施形態によれば、複数のアンテナ端における無線フレームの同期をとることができる。

無線基地局装置の構成例を示す図である。 遅延測定に関する定義を示す図である。 遅延測定に関する定義を示す図である。 従来の遅延補正を説明するための図である。 従来の遅延補正を説明するための図である。 無線基地局装置の第１実施形態の構成図である。 ＣＰＲＩのフレームフォーマットを示す図である。 第１実施形態の動作シーケンスである。 第１実施形態の遅延補正を説明するための図である。 第１実施形態における信号タイミングチャートである。 第１実施形態における信号タイミングチャートである。 第１実施形態における信号タイミングチャートである。 第１実施形態における信号タイミングチャートである。 無線基地局装置の第２実施形態の構成図である。 時刻カウント値の生成を説明するための図である。 第２実施形態の動作シーケンスである。 第２実施形態の遅延補正を説明するための図である。 第２実施形態における信号タイミングチャートである。 第２実施形態における信号タイミングチャートである。 第２実施形態における信号タイミングチャートである。 第２実施形態における信号タイミングチャートである。 無線基地局装置の第３実施形態の構成図である。 無線基地局装置の第４実施形態の構成図である。 無線基地局装置の第５実施形態の構成図である。

以下、図面に基づいて実施形態を説明する。

＜第１実施形態＞
図６は無線基地局装置の第１実施形態の構成図を示す。この実施形態では、データフレームにＣＰＲＩフレームを使用した形式で記載している。無線制御装置１０に複数の無線装置２０−１，２０−２がスター接続されて無線基地局装置を構成している。

マスタとしての無線制御装置１０内のベースバンド処理部（ＢＢ）１１は、無線フレームを生成し、ＣＰＲＩ処理部１２に無線フレームの先頭位置通知を行う。

基準カウンタ１３は、クロックをカウントしてシステムフレームナンバー（ＳＦＮ）に同期した基準カウント値の生成を行う。

送信タイムスタンプ保持部１４は、ＣＰＲＩフレームをハイパーフレームナンバー値（ＨＦＮ）＝０，ベーシックフレームナンバー値（Ｂ＿ＮＯ）＝０で送信したときの基準カウント値を保持する。

返送タイムスタンプ保持部１５は、ハイパーフレームナンバー値（ＨＦＮ）＝０／ベーシックフレームナンバー値（Ｂ＿ＮＯ）＝０のＣＰＲＩフレームを受信したときのマスタ側基準カウント値を保持する。

ＣＰＲＩ処理部１２は、ＣＰＲＩフレームの送受信を行って同期制御部１６に通知し、また、ベースバンド処理部１１より受信した無線フレーム先頭位置をベンダースペシフィック領域に格納して無線装置２０−１に送信する。

同期制御部１６は、送信タイムスタンプ保持部１４及び返送タイムスタンプ保持部１５それぞれにタイムスタンプ値の保持を指示する。また、同期制御部１６はＣＰＲＩ処理部１２に対し送信タイムスタンプ保持部１４及び返送タイムスタンプ保持部１５に保持しているタイムスタンプ値をＣＰＲＩのベンダースペシフィック領域に格納して無線装置２０−１に送信するよう指示する。

図７にＣＰＲＩのフレームフォーマットを示す。図７において、１ハイパーフレームは例えば２５６ベーシックフレームを有する。１ベーシックフレームのフレーム長は１チップ（＝２６０．４２ｎｓｅｃ＝１／３．８４ＭＨｚ）であり、制御データ送受信のための制御ワード領域（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｗｏｒｄ：ＣＷ）と、ベースバンド信号送受信のためのＩＱデータ領域（ＩＱ Ｄａｔａ Ｂｌｏｃｋ：ＩＱ）を含んでいる。

また、制御ワードでは周期的に同期バイト（Ｓｙｎｃ ｂｙｔｅ）を送信する。ハイパーフレームの先頭ベーシックフレームの制御ワードでは同期コード（Ｋ２８．５）が送信され、ハイパーフレームの先頭であることを示している。また、ハイパーフレームにおける所定番目の制御ワードはユーザが自由に使用できるベンダースペシフィック領域（図７にＶＳで示す）とされている。

図６において、スレーブとしての無線装置２０−１内のＣＰＲＩ処理部２１は、ＣＰＲＩフレームの送受信を行って同期制御部２７に通知する。ＣＰＲＩ処理部２１は受信したＣＰＲＩフレーム内のベンダースペシフィック領域に格納されているタイムスタンプ値を基準カウンタ２２に通知する。また、ベンダースペシフィック領域に格納されている無線フレーム先頭位置より無線フレーム格納メモリ２３にＩＱデータの書込みを行う。

基準カウンタ２２は、クロックをカウントして非同期時には自走で基準カウント値を生成する。また、基準カウンタ２２は同期制御部２７から基準カウント値を補正される。

受信タイムスタンプ保持部２４は、ＨＦＮ値＝０，Ｂ＿ＮＯ値＝０のＣＰＲＩフレームを受信したときの基準カウンタ２２の基準カウント値を保存する。

送信タイムスタンプ保持部２５は、スレーブ側がＨＦＮ値＝０，Ｂ＿ＮＯ値＝０でマスタ側にＣＰＲＩフレームを送信時の基準カウンタ２２値を保存する。

無線フレーム格納メモリ２３は、ＣＰＲＩ処理２１で抽出された無線フレームデータの保存を行い、無線送受信部２６からの要求で無線フレームデータの読み出しを行う。

同期制御部２７は、受信タイムスタンプ保持部２４及び送信タイムスタンプ保持部２５それぞれのタイムスタンプ値の保持を指示する。また、ＣＰＲＩ処理部２１から通知されたタイムスタンプ値と、受信タイムスタンプ保持部２４及び送信タイムスタンプ保持部２５に格納されているタイムスタンプ値から、基準カウンタ２２と基準カウンタ１３とのカウント値の差分を算出し、差分に応じて基準カウンタ２２の補正を行う。

ところで、無線送信ロジック遅延量は、無線送受信部２６からアンテナ２８までのロジック遅延とケーブル遅延で決まる。無線送受信部２６は、アンテナ２８に送信開始するタイミングよりも無線送信ロジック遅延量だけ早く無線フレーム格納メモリ２３から無線フレームデータを読み出してアンテナ２８に供給する。なお、無線装置２０−２も無線装置２０−１と同一構成である。

＜第１実施形態の動作シーケンス＞
図８は第１実施形態の動作シーケンスを示す。図８において、無線制御装置１０は、ハイパーフレームナンバー値（ＨＦＮ）＝０，ベーシックフレームナンバー値（Ｂ＿ＮＯ）＝０のＣＰＲＩフレーム、つまり、ハイパーフレームの先頭ベーシックフレームを送信する際に、基準カウンタ１３のタイムスタンプ値を送信タイムスタンプ値（１ｂ）として送信タイムスタンプ保持部１４に保存する（Ｓ１）。

無線装置２０−１は、ＨＦＮ値＝０，Ｂ＿ＮＯ値＝０のＣＰＲＩフレームを受信したときの自走する基準カウンタ２２のカウント値を受信タイムスタンプ値（１ｄ）として受信タイムスタンプ保持部２４に保存する（Ｓ２）。そして、無線装置２０−１は無線制御装置１０に対しＨＦＮ値＝０，Ｂ＿ＮＯ値＝０のＣＰＲＩフレームを送信する際に、基準カウンタ２２のタイムスタンプ値を送信タイムスタンプ値（１ｅ）として送信タイムスタンプ保持部２５に保存する（Ｓ３）。

無線制御装置１０は、ＨＦＮ値＝０，Ｂ＿ＮＯ値＝０のＣＰＲＩフレームを受信したときの基準カウンタ１３のカウント値を返送タイムスタンプ値（１ｈ）として返送タイムスタンプ保持部１５に保持する（Ｓ４）。この後、無線制御装置１０の同期制御部１６はＣＰＲＩ処理部１２に、送信タイムスタンプ保持部１４の送信タイムスタンプ値（１ｂ）と返送タイムスタンプ保持部１５の返送タイムスタンプ値（１ｈ）をベンダースペシフィック領域に格納して無線装置２０−１に送信する（Ｓ５）。

無線装置２０−１のＣＰＲＩ処理部２１では、無線制御装置１０からの送信タイムスタンプ値（１ｂ）と返送タイムスタンプ値（１ｈ）受信する。同期制御部２７は受信タイムスタンプ保持部２４の受信タイムスタンプ値（１ｄ）と送信タイムスタンプ保持部２５の送信タイムスタンプ値（１ｅ）とを用いて基準カウンタ１３と基準カウンタ２２の差分とケーブル遅延を算出する。なお、ケーブル遅延は必ずしも求める必要はない。

差分＝｛（１ｄ−１ｂ）−（１ｈ−１ｅ）｝÷２
ケーブル遅延＝｛（１ｄ−１ｂ）＋（１ｈ−１ｅ）｝÷２
同期制御部２７は算出した差分を基準カウンタ２２にセットすることで基準カウンタ２２のカウント値を基準カウンタ１３のカウント値に一致させ同期させる（Ｓ６，Ｓ７）。

無線装置２０−１がアンテナ２８の位置で無線フレームの先頭位置に合わせるためには、ＣＰＲＩフレームのどの位置に無線フレームの先頭が格納されているかを知る必要がある。このため、ベースバンド処理部１１は、ＣＰＲＩ処理部１２に対して無線フレーム先頭位置を通知する。ＣＰＲＩ処理部１２はベンダースペシフィック領域を使用して無線フレームの先頭位置が格納されている無線フレーム先頭のＩＱデータが格納されるＣＰＲＩフレームのＨＦＮ値，Ｎ＿ＮＯ値を無線装置２０−１に送信する（Ｓ８）。

無線装置２０−１のＣＰＲＩ処理部２１は無線フレーム先頭のＩＱデータが格納されるＣＰＲＩフレームのＨＦＮ値，Ｎ＿ＮＯ値を抽出して同期制御部２７に通知する。これにより、同期制御部２７は無線フレーム先頭のＩＱデータを無線フレーム格納メモリ２３の先頭アドレス（０番地）に位置付けて無線フレーム格納メモリ２３に順に書き込むことが可能となる（Ｓ９）。

無線制御装置１０は、アンテナ２８までの最大遅延に加えて、無線装置２０−１でバラツキを吸収するための余裕を持って、数チップ分先行してＩＱデータを無線装置２０−１に送信する。このとき、無線フレーム先頭のＩＱデータが格納されるＣＰＲＩフレームのＨＦＮ値，Ｎ＿ＮＯ値はステップＳ８で送信した通りである（Ｓ１０）。

無線装置２０−１は受信したＣＰＲＩフレームのＩＱデータを無線フレーム格納メモリ２３に一時格納する。このとき、無線フレーム先頭のＩＱデータ（ＨＦＮ値，Ｎ＿ＮＯ値は先に同期制御部２７に通知されている）は無線フレーム格納メモリ２３の先頭アドレス（０番地）に格納する（Ｓ１１）。

無線送受信部２６は、１０ｍｓｅｃ毎の無線フレーム送信周期（基準カウンタ２２を基準として生成）に合わせて、無線フレーム格納メモリ２３の先頭アドレスから順にＩＱデータを読み出して無線フレームを生成し、この無線フレームの送信を行う（Ｓ１２）。

このように、無線制御装置１０にスター接続された全ての無線装置２０−１，２０−２の基準カウント値を無線制御装置１０の基準カウント値に同期させることにより、全ての無線装置２０−１，２０−２のアンテナ位置での送信タイミングを同期化することができる。このため、従来は、無線制御装置１側で遅延量を調整していたので、図５に示すように、アンテナ出力の無線フレームでは時間のバラツキがあったが、上記実施形態では、図９に示すように、アンテナ２８出力の無線フレームで時間のバラツキを低減することができる。

この実施形態では、第１送信値保持手段の一例として送信タイムスタンプ保持部１４を用い、第１受信値保持手段の一例として受信タイムスタンプ保持部２４を用い、第２送信値保持手段の一例として送信タイムスタンプ保持部２５を用い、第２受信値保持手段の一例として返送タイムスタンプ保持部１５を用い、送受信値送信手段の一例としてＣＰＲＩ処理部１２を用い、同期手段の一例として同期制御部２７を用い、先頭位置送信手段の一例としてＣＰＲＩ処理部１２を用いている。

＜第１実施形態における信号タイミングチャート＞
図１０乃至図１３に、第１実施形態における信号タイミングチャートを示す。ここで、タイムスタンプは、各ベーシックフレームの最終データ位置で取得するものとする。

まず、図１０に示すように、マスタ側の無線制御装置１０のＣＰＲＩ処理部１２から基準カウンタ１３のカウント値が０の時にＨＦＮ＝０，Ｂ＿ＮＯ＝０でＣＰＲＩフレームを送信する。ＨＦＮ＝０，Ｂ＿ＮＯ＝０のフレームの最終データ送信時のカウント値「３１」を送信タイムスタンプ保持部１４に送信タイムスタンプ（１ｂ）として保存する。

スレーブ側の無線装置２０−１は、図１１に示すように、マスタ側が送信したＨＦＮ＝０，Ｂ＿ＮＯ＝０のフレームの最終データ受信時に自走する基準カウンタ２２のカウント値「１４１６」を受信タイムスタンプ保持部２４に受信タイムスタンプ（１ｄ）として保存する。

この後、無線装置２０−１は、ＣＰＲＩ処理部２１からＨＦＮ＝０，Ｂ＿ＮＯ＝０でＣＰＲＩフレームを送信する。このＨＦＮ＝０，Ｂ＿ＮＯ＝０のフレームの最終データ送信時の基準カウンタ２２のカウント値「１４８５」を送信タイムスタンプ保持部２５に送信タイムスタンプ（１ｅ）として保存する。

無線制御装置１０は、無線装置２０−１が送信したＨＦＮ＝０，Ｂ＿ＮＯ＝０のフレームの最終データ受信時の基準カウンタ１３のカウント値「３５４」を返送タイムスタンプ保持部１５に返送タイムスタンプ（１ｈ）として保存する。

その後、図１１に示すように、無線制御装置１０のＣＰＲＩ処理部１２は、送信タイムスタンプ保持部１４の送信タイムスタンプと返送タイムスタンプ保持部１５の返送タイムスタンプをＣＰＲＩフレームのベンダースペシフィック領域に格納してスレーブ側に送信する。図１２では、ＨＦＮ＝０，Ｂ＿ＮＯ＝１６のＣＰＲＩフレームのベンダースペシフィック領域を用いて送信タイムスタンプと返送タイムスタンプを送信している。

無線装置２０−１は、図１２に示すように、無線制御装置１０が送信したベンダースペシフィック領域に格納されている送信タイムスタンプ（１ｂ）と返送タイムスタンプ（１ｈ）を受信する。このとき、無線装置２０−１には、マスタ側送信タイムスタンプ（１ｂ）、マスタ側返送タイムスタンプ（１ｈ）、スレーブ側受信タイムスタンプ（１ｄ）、スレーブ側送信タイムスタンプ（１ｅ）が揃う。これらのタイムスタンプが揃ったことで、基準カウンタ１３と基準カウンタ２２の差分［｛（１ｄ−１ｂ）−（１ｈ−１ｅ）｝÷２］を得ることができる。

図１２の例では、上記差分の演算を基準カウンタ２２の値が「１９２９」のときに行っている。ここでは、（１ｄ）＝１４１６、（１ｂ）＝３１、（１ｈ）＝３５４、（１ｅ）＝１４８５ であるため、差分＝［｛（１４１６−３１）−（３５４−１４８５）｝÷２］＝１２５８となる。

よって、基準カウンタ２２の現在のカウント値−差分＝１９２９−１２５８＝６７１となり、次のクロックで「６７１」を「１」だけインクリメントして基準カウンタ２２のカウント値を「６７２」にする。その結果、基準カウンタ１３と基準カウンタ２２が同期化される。

基準カウンタ１３，２２の同期後、無線装置２０−１での無線フレームの送出タイミングを合わせるには、無線フレームを１０ｍｓｅｃフレームよりも先行してフレームを生成する必要がある。無線フレームの先頭位置はＣＰＲＩ処理部１２では分からないため、ベースバンド処理部１１が無線フレームの先頭位置を通知する必要がある。

図１３に示す例では、ＨＦＮ＝１４９，Ｂ＿ＮＯ＝２５０の位置を無線フレームの先頭として出力している。この情報をＣＰＲＩ処理部１２がＣＰＲＩフレームのベンダースペシフィック領域を使用して無線装置２０−１に送信する。

無線フレームが無線装置２０−１のＣＰＲＩ処理部２１に到達するまでに、ＢＢ−ＣＰＲＩ処理部処理遅延、無線制御装置−無線装置間ケーブル遅延、無線装置側ＣＰＲＩ処理遅延分が遅延することになる。無線制御装置１０でフレームを先行して生成した時間から上記各遅延を差し引いた残りの時間は、無線フレーム格納メモリ２３で調整を行う。

無線フレームの先頭位置は、ＨＦＮ＝１４９，Ｂ＿ＮＯ＝２５０であるため、このタイミングの無線フレームデータを無線フレーム格納メモリ２３のライトアドレス０番地として格納する。

１０ｍｓｅｃ毎の無線フレーム送信周期より、無線送信ロジック遅延量分前のタイミングで、無線フレーム格納メモリ２３のリードアドレス０番地として無線フレームデータを読み出す。無線送受信部２６で処理後、アンテナ２８に無線フレームが到達したときに、１０ｍｓｅｃ毎の無線フレーム送信周期と無線フレームの先頭が高精度に一致する。

＜第２実施形態＞
図１４は無線基地局装置の第２実施形態の構成図を示す。この実施形態では、データフレームにＣＰＲＩフレームを使用した形式で記載している。無線制御装置３０に複数の無線装置４０−１，４０−２がスター接続されて無線基地局装置を構成している。

マスタとしての無線制御装置３０内のベースバンド処理部３１は、無線フレームを生成し、ＣＰＲＩ処理部３２に無線フレームの先頭位置通知を行う。

ＧＰＳ部３３は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）から取得した図１５に示すＧＰＳＴＩＭＥ（１秒周期でカウント）をＳＦＮ３４に通知する。

ＳＦＮ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）部３４は、ＧＰＳ部３３から取得したＧＰＳＴＩＭＥ（１秒周期でカウント）を１０ｍｓｅｃ周期でカウントアップし、ＧＰＳから受信した図１５に示す１ＰＰＳ（１秒周期のパルス）信号のアサート時にＧＰＳＴＩＭＥ×１００の値の下位１０ビットをＳＦＮ値として時刻カウンタ３５に供給する。

時刻カウンタ３５は、ＳＦＮ３４で生成したカウント値（１０ｍｓｅｃ周期でカウント）をベースとして、１２２．８８ＭＨｚのクロックでカウントアップするカウンタである。時刻カウンタ３５のカウント範囲は０〜１２２８７９９であり、カウント値が０のときにＳＦＮ値がインクリメントする。時刻カウンタ３５で生成したカウント値とＳＦＮ値を合わせて時刻カウント値とする。この様子を図１５に示す。

なお、この実施形態ではＧＰＳＴＩＭＥからＳＦＮを生成しているが、自無線基地局のＳＦＮ値が他の無線基地局のＳＦＮ値と同期していれば、同期手段はどのようなものであっても良い。

Ｓｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ保持部３６は、Ｓｙｎｃ開始フレームを送信するときの時刻カウンタ３５の時刻カウント値（２ｆ）を保持する。

Ｓｙｎｃ時刻タイムスタンプ保持保持部３７は、Ｓｙｎｃ時刻問い合わせフレームを受信したときの時刻カウンタ３５の時刻カウント値（２ｍ）を保持する。

ＣＰＲＩ処理部３２は、ＣＰＲＩフレームの送受信を行って同期制御部３８に通知する。また、ＣＰＲＩ処理部３２はベンダースペシフィック領域に格納して送受信を行うフレームであるＳｙｎｃ開始フレーム、Ｓｙｎｃ時刻１フレーム、Ｓｙｎｃ時刻２フレームを無線装置４０−１に送信する。また、ベースバンド処理部３１より受信した無線フレーム先頭位置をベンダースペシフィック領域に格納して無線装置４０−１に送信する。

同期制御部３８は、Ｓｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ保持部３６及びＳｙｎｃ時刻タイムスタンプ保持保持部３７それぞれに時刻カウント値の保持を指示する。また、同期制御部３８はＣＰＲＩ処理部３２に対しＳｙｎｃ開始フレーム、Ｓｙｎｃ時刻１フレーム、Ｓｙｎｃ時刻２フレームを生成して無線装置４０−１に送信するよう指示する。

なお、Ｓｙｎｃ開始フレームは、ベンダースペシフィック領域に同期開始を指示するコードを格納して無線制御装置３０から無線装置４０−１に送信するフレームである。

Ｓｙｎｃ時刻１フレームは、ベンダースペシフィック領域にＳｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ保持部３６の時刻カウント値（２ｆ）を格納して無線制御装置３０から無線装置４０−１に送信するフレームである。

Ｓｙｎｃ時刻２フレームは、ベンダースペシフィック領域にＳｙｎｃ時刻タイムスタンプ保持保持部３７の時刻カウント値（２ｍ）を格納して無線制御装置３０から無線装置４０−１に送信するフレームである。

スレーブとしての無線装置４０−１内のＣＰＲＩ処理部４１は、ＣＰＲＩフレームの送受信を行う。ＣＰＲＩ処理部４１は受信したＣＰＲＩフレームがＳｙｎｃ開始フレーム、Ｓｙｎｃ時刻１フレーム、Ｓｙｎｃ時刻２フレームを受信したときに時刻カウンタ４２及び同期制御部５０に通知し、Ｓｙｎｃ時刻問い合わせフレームを生成して送信を行うと共に、時刻カウンタ４２への通知を行う。また、ＣＰＲＩ処理部４１はベンダースペシフィック領域に格納されている無線フレーム先頭位置より、無線フレーム格納メモリ２３にＩＱデータの書込みを行う。

Ｓｙｎｃ時刻問い合わせフレームは、ベンダースペシフィック領域にＳｙｎｃ時刻問い合わせタイムスタンプを格納して無線装置４０−１から無線制御装置３０に送信するフレームである。

時刻カウンタ４２は、１２２．８８ＭＨｚのクロックをカウントして非同期時には自走でカウント値の生成を行う。また、時刻カウンタ４２は同期制御部５０から時刻カウント値を補正される。

Ｓｙｎｃ開始タイムスタンプ保持部４４は、Ｓｙｎｃ開始フレームを受信したときの時刻カウンタ４２の時刻カウント値（２ｈ）を保持する。

Ｓｙｎｃ時刻１保持部４６は、Ｓｙｎｃ時刻１フレームに格納されているＳｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ（２ｆ）を保持する。

Ｓｙｎｃ時刻問い合わせタイムスタンプ保持部４５は、Ｓｙｎｃ時刻問い合わせフレーム送信時に時刻カウンタ４２の時刻カウント値（２ｌ）を保持する。

Ｓｙｎｃ時刻２保持部４７は、Ｓｙｎｃ時刻２フレームに格納されているＳｙｎｃ時刻タイムスタンプ（２ｍ）を保持する。

無線フレーム格納メモリ４３は、ＣＰＲＩ処理部４１で抽出された無線フレームデータの保存を行い、無線送受信部４８からの要求で無線フレームデータの読み出しを行う。

同期制御部５０は、ＣＰＲＩ処理部４１からＳｙｎｃ開始フレームの受信通知を受けたとき時刻カウンタ４２の時刻カウント値をＳｙｎｃ開始タイムスタンプ保持部４４に格納させ、Ｓｙｎｃ時刻問い合わせフレームの送信通知を受けたとき時刻カウンタ４２の時刻カウント値をＳｙｎｃ時刻問い合わせタイムスタンプ保持部４５に格納させる。

また、同期制御部５０はＳｙｎｃ時刻１フレームの受信時にそのＳｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ（２ｆ）をＳｙｎｃ時刻１保持部４６に格納させ、Ｓｙｎｃ時刻２フレームの受信時にそのＳｙｎｃ時刻タイムスタンプ（２ｍ）をＳｙｎｃ時刻２保持部４７に格納させる。

また、同期制御部５０はＳｙｎｃ時刻２フレーム受信時に、Ｓｙｎｃ開始タイムスタンプ保持部４４、Ｓｙｎｃ時刻問い合わせタイムスタンプ保持部４５、Ｓｙｎｃ時刻１保持部４６、Ｓｙｎｃ時刻２保持部４７に格納されたタイムスタンプ値より、マスタ側時刻カウンタ３５との差分を算出し時刻カウンタ４２の補正を行う。

無線送信ロジック遅延量は、無線送受信部４８からアンテナ４９までのロジック遅延とケーブル遅延で決まる。無線送受信部４８は、アンテナ４９に送信開始するタイミングよりも無線送信ロジック遅延量だけ早く無線フレーム格納メモリ４３から無線フレームデータを読み出してアンテナ４９に供給する。なお、無線装置４０−２も無線装置４０−１と同一構成である。

＜第２実施形態の動作シーケンス＞
図１６は第２実施形態の動作シーケンスを示す。図１６において、無線制御装置３０では、ＧＰＳ部３３より受信したＧＰＳＴＩＭＥ値を基にＳＦＮ部３４でＳＦＮ値を生成し、時刻カウンタ３５はＳＦＮ値と合わせて時刻カウント値を生成する。無線制御装置３０はＣＰＲＩフレーム内のベンダースペシフィック領域にＳｙｎｃ開始フレームのコードを格納して無線装置４０−１に送信すると共に、そのときの時刻カウント値をＳｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ（２ｆ）としてＳｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ保持部３６に保持する（Ｓ２１）。

無線装置４０−１は、Ｓｙｎｃ開始フレームを受信したとき、時刻カウンタ４２の時刻カウント値をＳｙｎｃ開始タイムスタンプ（２ｈ）としてＳｙｎｃ開始タイムスタンプ保持部４４に保持する（Ｓ２２）。

無線制御装置３０は、Ｓｙｎｃ開始フレームの送信後、続けてＳｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ保持部３６のＳｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ（２ｆ）を格納したＳｙｎｃ時刻１フレームを生成して無線装置４０−１に送信する（Ｓ２３）。

無線装置４０−１は、Ｓｙｎｃ時刻１フレームを受信すると、Ｓｙｎｃ時刻１フレームに格納されているタイムスタンプをＳｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ（２ｊ）としてＳｙｎｃ時刻１保持部４６に保持する（Ｓ２４）。

無線装置４０−１は、Ｓｙｎｃ時刻１フレームの受信後、Ｓｙｎｃ時刻問い合わせフレームを生成して無線制御装置３０に送信し、そのときの時刻カウンタ４２の時刻カウント値をＳｙｎｃ時刻問い合わせタイムスタンプ（２ｌ）としてＳｙｎｃ時刻問い合わせタイムスタンプ保持部４５に保持する（Ｓ２５）。

無線制御装置３０は、Ｓｙｎｃ時刻問い合わせフレームを受信したとき、時刻カウンタ３５の時刻カウント値をＳｙｎｃ時刻タイムスタンプ（２ｍ）としてＳｙｎｃ時刻タイムスタンプ保持部３７に保持する（Ｓ２６）。その後、Ｓｙｎｃ時刻タイムスタンプ保持部３７の値（２ｍ）をＳｙｎｃ時刻２フレームに格納して無線装置４０−１に送信する（Ｓ２７）。

無線装置４０−１は、Ｓｙｎｃ時刻２フレームを受信すると、Ｓｙｎｃ時刻２フレームに格納されているタイムスタンプをスレーブ側Ｓｙｎｃ時刻２保持部４７にＳｙｎｃ時刻タイムスタンプ（２ｏ）として保持する。そして、既に保持部４４，４５，４６に保持しているＳｙｎｃ開始タイムスタンプ（２ｈ）、Ｓｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ（２ｊ）、Ｓｙｎｃ時刻問い合わせタイムスタンプ（２ｌ）、Ｓｙｎｃ時刻２タイムスタンプ（２ｏ）を使用して、時刻カウンタ３５と時刻カウンタ４２の差分とケーブル遅延を算出する。なお、ケーブル遅延は必ずしも求める必要はない。

差分＝｛（２ｈ−２ｊ）−（２ｏ−２ｌ）｝÷２
ケーブル遅延＝｛（２ｈ−２ｊ）＋（２ｏ−２ｌ）｝÷２
同期制御部４１は算出した差分を時刻カウンタ４２にセットすることで時刻カウンタ４２の時刻カウント値を時刻カウンタ３５のカウント値に一致させ同期させる（Ｓ２８，Ｓ２９）。

無線装置４０−１がアンテナ４９の位置で無線フレームの先頭位置に合わせるためには、ＣＰＲＩフレームのどの位置に無線フレームの先頭が格納されているかを知る必要がある。このため、ベースバンド処理部３１は、ＣＰＲＩ処理部３２に対して無線フレーム先頭位置を通知する。ＣＰＲＩ処理部３２はベンダースペシフィック領域を使用して無線フレームの先頭位置が格納されている無線フレーム先頭のＩＱデータが格納されるＣＰＲＩフレームのＨＦＮ値，Ｎ＿ＮＯ値を無線装置４０−１に送信する（Ｓ３０）。

無線装置４０−１のＣＰＲＩ処理部４１は無線フレーム先頭のＩＱデータが格納されるＣＰＲＩフレームのＨＦＮ値，Ｎ＿ＮＯ値を抽出して同期制御部５０に通知する。これにより、同期制御部５０は無線フレーム先頭のＩＱデータを無線フレーム格納メモリ４３の先頭アドレス（０番地）に位置付けて無線フレーム格納メモリ４３に順に書き込むことが可能となる（Ｓ３１）。

無線制御装置３０はアンテナ４９までの最大遅延に加えて、無線装置４０−１でバラツキを吸収するための余裕を持って、数チップ分先行してＩＱデータを無線装置４０−１に送信する（Ｓ３２）。このとき、無線フレーム先頭のＩＱデータが格納されるＣＰＲＩフレームのＨＦＮ値，Ｎ＿ＮＯ値はステップＳ３０で送信した通りである。

無線装置４０−１は受信したＣＰＲＩフレームのＩＱデータを無線フレーム格納メモリ４３に一時格納する。このとき、無線フレーム先頭のＩＱデータ（ＨＦＮ値，Ｎ＿ＮＯ値は先に同期制御部５０に通知されている）は無線フレーム格納メモリ４３の先頭アドレス（０番地）に格納する（Ｓ３３）。

無線送受信部４６は、１０ｍｓｅｃ毎の無線フレーム送信周期（時刻カウンタ４２に同期している）に合わせて、無線フレーム格納メモリ４３の先頭アドレスから順にＩＱデータを読み出して無線フレームを生成し、この無線フレームの送信を行う（Ｓ３４）。

このように、無線制御装置３０にスター接続された全ての無線装置４０−１，４０−２の時刻カウント値を無線制御装置３０の時刻カウント値に同期させることにより、全ての無線装置４０−１，４０−２のアンテナ位置での送信タイミングを同期化することができる。このため、図１７に示すように、アンテナ４９出力の無線フレームで時間のバラツキを低減することができる。

この実施形態では、第１送信値保持手段の一例としてＳｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ保持部３６を用い、第１受信値保持手段の一例としてＳｙｎｃ開始タイムスタンプ保持部４４を用い、第２送信値保持手段の一例としてＳｙｎｃ時刻問い合わせタイムスタンプ保持部４５を用い、第２受信値保持手段の一例としてＳｙｎｃ時刻タイムスタンプ保持部３７を用い、送受信値送信手段の一例としてＣＰＲＩ処理部３２を用い、同期手段の一例として同期制御部５０を用い、先頭位置送信手段の一例としてＣＰＲＩ処理部３２を用いている。

＜第２実施形態における信号タイミングチャート＞
図１８乃至図２１に、第１実施形態における信号タイミングチャートを示す。ここで、タイムスタンプは、各ベーシックフレームの最終データ位置で取得するものとする。

無線制御装置３０の時刻カウンタ３５は、図１８に示すように、ＳＦＮ値（０〜１０２３）と１０ｍｓｅｃカウンタ（０〜１２２８７９９）を合わせて生成する。時刻カウント値の表示は、ＳＦＮ値＝１２２，１０ｍｓｅｃカウンタ＝１２２８６７１の場合は、（１２２，１２２８６７１）と表記する。

まず、図１８に示すように、無線制御装置３０のＣＰＲＩ処理部３２から、Ｓｙｎｃ開始フレームを送信する。Ｓｙｎｃ開始フレームの最終データ位置の時刻カウンタ３５の時刻カウント値「１２２，１２２８６７１」をＳｙｎｃ開始タイムスタンプ保持部３６に保存する。

無線装置４０−１は、図１９に示すように、無線制御装置３０が送信したＳｙｎｃ開始フレームの最終データ受信時の時刻カウンタ４２（現状は自走）の時刻カウント値「１０，１２５６」をＳｙｎｃ開始タイムスタンプ保持部４４に保存する。

その後、無線制御装置３０は続けてＳｙｎｃ開始タイムスタンプ保持部３６のＳｙｎｃ開始タイムスタンプを乗せたＳｙｎｃ時刻１フレームを送信する。

無線装置４０−１は、Ｓｙｎｃ時刻１フレーム内に格納されたＳｙｎｃ開始タイムスタンプ「１２２，１２２８６７１」を抽出し、Ｓｙｎｃ時刻１保存部４６に保存する。

無線装置４０−１は、図２０に示すように、Ｓｙｎｃ時刻問い合わせフレームを送信する。また、Ｓｙｎｃ時刻問い合わせフレームの最終データ位置の時刻カウンタ４２の時刻カウント値「１０，１４８５」をＳｙｎｃ時刻問い合わせタイムスタンプ保持部４５に保存する。

無線制御装置３０でＳｙｎｃ時刻問い合わせフレームの最終データを受信したときの時刻カウンタ３５の時刻カウント値「１２３，３５４」をＳｙｎｃ時刻タイムスタンプ保持部３７に保存する。

その後、図２１に示すように、無線制御装置３０はＳｙｎｃ時刻タイムスタンプ保持部３７のＳｙｎｃ時刻タイムスタンプをＳｙｎｃ時刻２フレームに乗せて送信する。

無線装置４０−１は、受信したＳｙｎｃ時刻２フレーム内のＳｙｎｃ時刻タイムスタンプ「１２３，３５４」をＳｙｎｃ時刻２保存部４７に保存する。

これにより、無線装置４０−１には、Ｓｙｎｃ開始タイムスタンプ（２ｈ）、Ｓｙｎｃ時刻１保存部４６のＳｙｎｃ開始タイムスタンプ（２ｊ）、Ｓｙｎｃ時刻問い合わせタイムスタンプ（２ｌ）、Ｓｙｎｃ時刻２保存部４７のＳｙｎｃ時刻タイムスタンプ（２ｏ）が揃う。これらのタイムスタンプが揃ったことで、時刻カウンタ３５と時刻カウンタ４２の差分［｛（２ｈ−２ｊ）−（２ｏ−２ｌ）｝÷２］を得ることができる。

図２１の例では、上記差分の演算を時刻カウンタ４２が「１０，１８０１」のときに行っている。ここでは、（２ｈ）＝「１０，１２５６」、（２ｊ）＝「１２２，１２２８６７１」、（２ｌ）＝「１０，１４８５」、（２ｏ）＝「１２３，３５４」であるため、
差分＝［｛（「１０，１２５６」−「１２２，１２２８６７１」）−（「１２３，３５４」−「１０，１４８５」）｝÷２］＝−（１１２，１２２７５４２）となる。

よって、時刻カウンタ４２の現在のカウント値−差分＝「１０，１８０１」−（−「１１２，１２２７５４２」）＝「１２２，１２２９３４３」＝「１２３，５４３」となり、次のクロックで「１２３，５４３」を１だけインクリメントして、時刻カウンタ４２の時刻カウント値を「１２３，５４４」にする。その結果、時刻カウンタ３５と時刻カウンタ４２が同期化される。

時刻カウンタ３５，４２が同期した後の無線装置４０−１での無線フレームの送出タイミングを合わせる方法は第１実施形態で説明したものと同様であるため、その詳細な説明は省略する。

なお、ＣＰＲＩのビットレートによって１ベーシックフレームの制御ワードのバイト数が異なる。例えば６１４．４Ｍｂｉｔ／ｓでは１バイトであり、１２２８．８Ｍｂｉｔ／ｓでは２バイトであり、２４５７．６Ｍｂｉｔ／ｓでは４バイトであり、３０７２．０Ｍｂｉｔ／ｓでは５バイトである。

このため、タイムスタンプを１ベーシックフレームのベンダースペシフィック領域で送信できない場合がある。このような場合には、複数のベンダースペシフィック領域を用いて送信し、受信側で複数のベンダースペシフィック領域の情報からタイムスタンプを再生する。これは基準カウント値を送信する実施形態についても同様である。

＜第３実施形態＞
図２２は無線基地局装置の第３実施形態の構成図を示す。図２２において図６と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。この実施形態では、データフレームにＣＰＲＩフレームを使用した形式で記載している。無線制御装置１０に無線装置２０−１が接続され、更に無線装置２０−１に無線装置２０−２が接続され、無線制御装置１０に無線装置２０−１，２０−２がカスケード接続されている。

この場合、まず、マスタとなる無線制御装置１０の基準カウンタ１３とスレーブとなる無線装置２０−１の基準カウンタ２２とを同期させる。この基準カウンタ１３と基準カウンタ２２との同期化は第１実施形態で説明した通り（図８のＳ１〜Ｓ９）である。

無線制御装置１０の基準カウンタ１３と無線装置２０−１の基準カウンタ２２の同期後、無線装置２０−１の基準カウンタ２２と無線装置２０−２の基準カウンタ２２を同期化させる。このとき、基準となるカウンタを持っている無線装置２０−１をマスタとし、カウント値を合わせられる無線装置２０−２をスレーブとする。この場合も第１実施形態と同様（図８のＳ１〜Ｓ９）にして同期化を行う。このとき、無線装置２０−１の受信タイムスタンプ保持部２４，送信タイムスタンプ保持部２５を送信タイムスタンプ保持部１４，返送タイムスタンプ保持部１５として使用する。

この後、無線装置２０−１，２０−２それぞれのアンテナ２８位置で無線フレームの先頭位置を合わせるには、ＣＰＲＩフレームのどの位置に無線フレームの先頭が格納されているかを知る必要がある。このため、無線制御装置１０のベースバンド処理部１１は、ＣＰＲＩ処理部１２に対して無線フレーム先頭位置を通知し、ＣＰＲＩ処理部１２はＣＰＲＩフレームのベンダースペシフィック領域を使用して無線フレームの先頭位置が格納されている無線フレーム先頭ＨＦＮ値，Ｂ＿ＮＯ値を無線装置２０−１，２０−２に通知する（図８のＳ８，Ｓ９）。

無線装置２０−１のアンテナ２８と無線装置２０−２のアンテナ２８までの距離が異なり、無線装置２０−１と無線装置２０−２では、無線フレームを送信するタイミングが異なるため、無線装置２０−１と無線装置２０−２で別の無線フレーム先頭のＩＱデータが格納されるＣＰＲＩフレームのＨＦＮ値，Ｎ＿ＮＯ値を無線装置２０−１，２０−２に通知する。

このようにして、カスケード接続された無線装置２０−１のアンテナ２８位置と、無線装置２０−２のアンテナ２８位置において同一無線フレームの送信タイミングを同期化することができる。

＜第４実施形態＞
図２３は無線基地局装置の第４実施形態の構成図を示す。図２３において図１４と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。この実施形態では、データフレームにＣＰＲＩフレームを使用した形式で記載している。無線制御装置３０に無線装置４０−１が接続され、更に無線装置４０−１に無線装置４０−２が接続され、無線制御装置３０に無線装置４０−１，４０−２がカスケード接続されている。

この場合、まず、マスタとなる無線制御装置３０の時刻カウンタ３５とスレーブとなる無線装置４０−１の時刻カウンタ４２とを同期させる。この時刻カウンタ３５と時刻カウンタ４２との同期化は第２実施形態で説明した通り（図１６のＳ２１〜Ｓ２８）である。

無線制御装置３０の時刻カウンタ３５と無線装置４０−１の時刻カウンタ４２の同期後、無線装置４０−１の時刻カウンタ３５と無線装置４０−２の時刻カウンタ４２を同期化させる。このとき、基準となるカウンタを持っている無線装置４０−１をマスタとし、カウント値を合わせられる無線装置４０−２をスレーブとする。この場合も第２実施形態と同様（図１６のＳ２１〜Ｓ２８）にして同期化を行う。このとき、無線装置４０−１のＳｙｎｃ開始タイムスタンプ保持部４４，Ｓｙｎｃ時刻問い合わせタイムスタンプ保持部４５をＳｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ保持部３６，Ｓｙｎｃ時刻タイムスタンプ保持保持部３７として使用する。

この後、無線装置４０−１，４０−２それぞれのアンテナ４９位置で無線フレームの先頭位置を合わせるには、ＣＰＲＩフレームのどの位置に無線フレームの先頭が格納されているかを知る必要がある。このため、無線制御装置３０のベースバンド処理部３１は、ＣＰＲＩ処理部３２に対して無線フレーム先頭位置を通知し、ＣＰＲＩ処理部３２はＣＰＲＩフレームのベンダースペシフィック領域を使用して無線フレームの先頭位置が格納されている無線フレーム先頭ＨＦＮ値，Ｂ＿ＮＯ値を無線装置４０−１，４０−２に通知する（図１６のＳ３０，Ｓ３１）。

無線装置４０−１のアンテナ４９と無線装置４０−２のアンテナ４９までの距離が異なり、無線装置４０−１と無線装置４０−２では、無線フレームを送信するタイミングが異なるため、無線装置４０−１と無線装置４０−２で別の無線フレーム先頭のＩＱデータが格納されるＣＰＲＩフレームのＨＦＮ値，Ｎ＿ＮＯ値を無線装置４０−１，４０−２に通知する。

このようにして、カスケード接続された無線装置４０−１のアンテナ４９位置と、無線装置４０−２のアンテナ４９位置において同一無線フレームの送信タイミングを同期化することができる。

＜第５実施形態＞
ビットレート２０Ｍｂｐｉ帯域で４×４ＭＩＭＯを行う場合、１台の無線装置にＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫが２本必要となる。これは、ＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫが１本では、ビットレート２０Ｍｂｐｉ帯域のアンテナ２本分の情報しか伝送できないためである。

この場合、ＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫ毎に無線装置の基準カウンタを無線制御装置の基準カウンタに合わせて調整することも可能である。しかし、基準カウンタを複数持つのは回路規模等で無駄となるので、無線装置の基準カウンタを共通化して１つとし、片側のＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫを用いて無線装置の基準カウンタを無線制御装置の基準カウンタに同期させ、２本のＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫで共通の基準カウンタを用いる。

図２４は無線基地局装置の第５実施形態の構成図を示す。図２４において図６と同一部分には同一符号を付す。この実施形態では、データフレームにＣＰＲＩフレームを使用した形式で記載している。

無線制御装置１０に無線装置６０がＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫ＃１，＃２を用いて接続されることでＭＩＭＯ用の無線基地局装置を構成している。

マスタとしての無線制御装置１０内のベースバンド処理部１１は、無線フレームを生成し、ＣＰＲＩ処理部１２に無線フレームの先頭位置通知を行う。

基準カウンタ１３は、クロックをカウントしてシステムフレームナンバー（ＳＦＮ）に同期した基準カウント値の生成を行う。

送信タイムスタンプ保持部１４は、ＣＰＲＩフレームをハイパーフレームナンバー値（ＨＦＮ）＝０，ベーシックフレームナンバー値（Ｂ＿ＮＯ）＝０で送信したときの基準カウント値を保持する。

返送タイムスタンプ保持部１５は、ハイパーフレームナンバー値（ＨＦＮ）＝０／ベーシックフレームナンバー値（Ｂ＿ＮＯ）＝０のＣＰＲＩフレームを受信したときのマスタ側基準カウント値を保持する。

ＣＰＲＩ処理部１２は、ＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫ＃１，＃２を用いてＣＰＲＩフレームの送受信を行って同期制御部１６に通知し、また、ベースバンド処理部１１より受信した無線フレーム先頭位置をベンダースペシフィック領域に格納して無線装置６０に送信する。

同期制御部１６は、送信タイムスタンプ保持部１４及び返送タイムスタンプ保持部１５それぞれにタイムスタンプ値の保持を指示する。また、同期制御部１６はＣＰＲＩ処理部１２に対し送信タイムスタンプ保持部１４及び返送タイムスタンプ保持部１５に保持しているタイムスタンプ値をＣＰＲＩのベンダースペシフィック領域に格納して無線装置６０に送信するよう指示する。

スレーブとしての無線装置６０内のＣＰＲＩ処理部６１は、ＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫ＃１，＃２を用いてＣＰＲＩフレームの送受信を行って同期制御部６７に通知する。ＣＰＲＩ処理部６１は受信したＣＰＲＩフレーム内のベンダースペシフィック領域に格納されているタイムスタンプ値を基準カウンタ６２に通知する。また、ベンダースペシフィック領域に格納されている無線フレーム先頭位置より無線フレーム格納メモリ６３ａ，６３ｂにＩＱデータの書込みを行う。

基準カウンタ６２は、クロックをカウントして非同期時には自走で基準カウント値を生成する。また、基準カウンタ６２は同期制御部６７から基準カウント値を補正される。

受信タイムスタンプ保持部６４は、ＨＦＮ値＝０，Ｂ＿ＮＯ値＝０のＣＰＲＩフレームを受信したときの基準カウンタ６２の基準カウント値を保存する。

送信タイムスタンプ保持機能６５は、スレーブ側がＨＦＮ値＝０，Ｂ＿ＮＯ値＝０でマスタ側にＣＰＲＩフレームを送信ときの基準カウンタ６２値を保存する。

無線フレーム格納メモリ６３ａは、ＣＰＲＩ処理６１で抽出されたＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫ＃１の無線フレームデータの保存を行い、無線送受信部６６ａからの要求で無線フレームデータの読み出しを行う。

無線フレーム格納メモリ６３ｂは、ＣＰＲＩ処理６１で抽出されたＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫ＃２の無線フレームデータの保存を行い、無線送受信部６６ｂからの要求で無線フレームデータの読み出しを行う。

同期制御部６７は、受信タイムスタンプ保持部６４及び送信タイムスタンプ保持部６５それぞれのタイムスタンプ値の保持を指示する。また、ＣＰＲＩ処理部６１から通知されたタイムスタンプ値と、受信タイムスタンプ保持部６４及び送信タイムスタンプ保持部６５に格納されているタイムスタンプ値から、基準カウンタ６２と基準カウンタ１３とのカウント値の差分を算出し、差分に応じて基準カウンタ６２の補正を行う。

ところで、無線送信ロジック遅延量は、無線送受信部６６ａからアンテナ６８ａまでのロジック遅延とケーブル遅延、無線送受信部６６ｂからアンテナ６８ｂまでのロジック遅延とケーブル遅延で決まる。無線送受信部６６は、アンテナ６８ａ，６８ｂそれぞれに送信開始するタイミングよりもそれぞれの無線送信ロジック遅延量だけ早く無線フレーム格納メモリ６３ａ，６３ｂそれぞれから無線フレームデータを読み出してアンテナ６８ａ，６８ｂに供給する。

この場合、まず、マスタとなる無線制御装置１０の基準カウンタ１３とスレーブとなる無線装置６０の基準カウンタ６２とを同期させる。この基準カウンタ１３と基準カウンタ６２との同期化は第１実施形態で説明した通り（図８のＳ１〜Ｓ９）であり、例えばＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫ＃１を用いて行う。

この後、無線装置６０のアンテナ６８ａ，６８ｂ位置で無線フレームの先頭位置を合わせるには、ＣＰＲＩフレームのどの位置に無線フレームの先頭が格納されているかを知る必要がある。

このため、無線制御装置１０のベースバンド処理部１１は、ＣＰＲＩ処理部１２に対してＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫ＃１，＃２それぞれの無線フレーム先頭位置を通知し、ＣＰＲＩ処理部１２はＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫ＃１，＃２それぞれのＣＰＲＩフレームのベンダースペシフィック領域を使用して無線フレームの先頭位置が格納されている無線フレーム先頭ＨＦＮ値，Ｂ＿ＮＯ値を無線装置６０に通知する（図８のＳ８，Ｓ９）。

無線装置６０のアンテナ２８ａとアンテナ２８ｂまでの距離が異なり、アンテナ２８ａとアンテナ２８ｂでは、無線フレームを送信するタイミングが異なるため、アンテナ２８ａとアンテナ２８ｂでＣＰＲＩ＿ＬＩＮＫ＃１，＃２それぞれの無線フレーム先頭のＩＱデータが格納されるＣＰＲＩフレームのＨＦＮ値，Ｎ＿ＮＯ値を無線装置６０に通知する。

このようにして、アンテナ２８ａ位置と、アンテナ２８ｂ位置においてそれぞれの無線フレームの送信タイミングを同期化することができる。

１０，３０ 無線制御装置
１１，３１ ベースバンド処理部
１２，２１，３２，４１，６１ ＣＰＲＩ処理部
１３，２２，６２ 基準カウンタ
１４ 送信タイムスタンプ保持部
１５ 返送タイムスタンプ保持部
１６，２７，３８，５０，６７ 同期制御部
２０−１，２０−２，４０−１，４０−２，６０ 無線装置
２１，６１ ＣＰＲＩ処理部
２３，４３，６３ａ，６３ｂ 無線フレーム格納メモリ
２４，６４ 受信タイムスタンプ保持部
２５，６５ 送信タイムスタンプ保持部
２６，４８，６６ａ，６６ｂ 無線送受信部
２８，４９，６８ａ，６８ｂ アンテナ
３３ ＧＰＳ部
３４ ＳＦＮ部
３５，４２ 時刻カウンタ
３６ Ｓｙｎｃ開始フレーム送信タイムスタンプ保持部
３７ Ｓｙｎｃ時刻タイムスタンプ保持保持部
４４ Ｓｙｎｃ開始タイムスタンプ保持部
４５ Ｓｙｎｃ時刻問い合わせタイムスタンプ保持部
４６ Ｓｙｎｃ時刻１保持部
４７ Ｓｙｎｃ時刻２保持部

Claims (9)

1. 無線制御装置と複数の無線装置を複数のリンクで接続しフレームでデータの送受信を行う無線基地局装置において、
   マスタとなる無線制御装置又は無線装置のクロックのカウントを行う第１基準カウンタと、
   スレーブとなる無線装置のクロックのカウントを行う第２基準カウンタと、
   前記マスタから前記スレーブに第１特定フレームを送信したとき前記第１基準カウンタのカウント値を第１送信値として保持する第１送信値保持手段と、
   前記スレーブで前記第１特定フレームを受信したとき前記第２基準カウンタのカウント値を第１受信値として保持する第１受信値保持手段と、
   前記スレーブから前記マスタに第２特定フレームを送信したとき前記第２基準カウンタのカウント値を第２送信値として保持する第２送信値保持手段と、
   前記マスタで前記第２特定フレームを受信したとき前記第１基準カウンタのカウント値を第２受信値として保持する第２受信値保持手段と、
   前記第１送信値及び前記第２受信値を前記フレームのユーザが使用可能な所定領域に格納して前記マスタから前記スレーブに送信する送受信値送信手段と、
   前記第１，第２送信値及び前記第１，第２受信値から前記第１基準カウンタと前記第２基準カウンタ間の差分を算出し、前記差分で前記第２基準カウンタのカウント値を補正して前記第１基準カウンタに同期させる同期手段と、
   を有することを特徴とする無線基地局装置。
2. 請求項１記載の無線基地局装置において、
   前記マスタから前記スレーブに無線フレーム先頭位置を送信する先頭位置送信手段を有し、
   前記スレーブの無線装置で受信した前記無線フレーム先頭位置を所定の無線フレーム送信周期に合わせて無線フレームを送信することを特徴とする無線基地局装置。
3. 請求項１又は２記載の無線基地局装置において、
   前記無線制御装置の第１基準カウンタは、グローバルポジショニングシステムから取得した信号に基づいたカウント値を出力することを特徴とする無線基地局装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線基地局装置において、
   前記無線制御装置と前記複数の無線装置は、スター接続されていることを特徴とする無線基地局装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線基地局装置において、
   前記無線制御装置と前記複数の無線装置は、カスケード接続されていることを特徴とする無線基地局装置。
6. 請求項１記載の無線基地局装置において、
   前記無線制御装置と前記無線装置を複数のリンクで接続したことを特徴とする無線基地局装置。
7. 請求項６記載の無線基地局装置において、
   前記無線制御装置から前記無線装置にリンク毎に無線フレーム先頭位置を送信する先頭位置送信手段を有し、
   前記無線装置でリンク毎に受信した前記無線フレーム先頭位置を所定の無線フレーム送信周期に合わせて無線フレームを送信することを特徴とする無線基地局装置。
8. 無線制御装置と複数の無線装置を複数のリンクで接続しフレームでデータの送受信を行う無線基地局装置の同期方法において、
   マスタとなる無線制御装置又は無線装置は第１基準カウンタでクロックのカウントを行い、
   スレーブとなる無線装置は第２基準カウンタでクロックのカウントを行い、
   前記マスタは、前記マスタから前記スレーブに第１特定フレームを送信したとき前記第１基準カウンタのカウント値を第１送信値として保持し、
   前記スレーブは、前記スレーブで前記第１特定フレームを受信したとき前記第２基準カウンタのカウント値を第１受信値として保持し、
   前記スレーブは、前記スレーブから前記マスタに第２特定フレームを送信したとき前記第２基準カウンタのカウント値を第２送信値として保持し、
   前記マスタは、前記マスタで前記第２特定フレームを受信したとき前記第１基準カウンタのカウント値を第２受信値として保持し、
   前記第１送信値及び前記第２受信値を前記フレームのユーザが使用可能な所定領域に格納して前記マスタから前記スレーブに送信し、
   前記スレーブは、前記第１，第２送信値及び前記第１，第２受信値から前記第１基準カウンタと前記第２基準カウンタ間の差分を算出し、前記差分で前記第２基準カウンタのカウント値を補正して前記第１基準カウンタに同期させる
   ことを特徴とする同期方法。
9. 請求項８記載の同期方法において、
   前記マスタから前記スレーブに無線フレーム先頭位置を送信し、
   前記スレーブは、前記スレーブの無線装置で受信した前記無線フレーム先頭位置を所定の無線フレーム送信周期に合わせて無線フレームを送信することを特徴とする同期方法。

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