JPH08205233A - 基地局間位相同期方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイナミックなチャネル割り当てを行うＴＤ
ＭＡ方式の移動通信システムにおいて、無線基地局間の
フレーム同期を無線通信により確立する。 【構成】 基準無線基地局１は、基準信号受信機４が受
信した基準信号１０を基に、自局のＴＤＭＡフレーム位
相を同期させると共に、他の従属無線基地局をも同期さ
せるために、報知信号１１を送信する報知信号送信機８
を備えている。従属無線基地局１ａまたは１ｂは、報知
信号受信機９ａまたは９ｂにより受信した同期確立を示
す情報を含んだ報知信号のうち、最も受信タイミングの
早い報知信号を選択し、そのタイミングに自局のＴＤＭ
Ａフレームの位相を同期させる。このようにして、無線
基地局間の同期を確立することができ、ＴＤＭＡ方式に
よるチャネル利用効率を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ダイナミック
にチャネル割り当てを行うＴＤＭＡ（時分割多元接続）
方式の移動通信システムに用いられる、無線基地局間の
ＴＤＭＡフレーム位相同期方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイナミックにチャネル割り当てを行う
ＴＤＭＡ方式では、各無線基地局がキャリアセンス等に
より使用していないチャネルを探索して、チャネル割り
当てを行う。これにより、周辺無線基地局との間で、同
一周波数を異なるスロットに割り当てることが可能とな
り、周波数利用効率が向上する。

【０００３】図５は、従来の４チャネル多重ＴＤＭＡ方
式のチャネル割り当てを模式的に示す図であり、本例で
は同一周波数を３つの無線基地局で共用している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の従
来方式では、各無線基地局が自走でＴＤＭＡフレームを
生成しているため、相互のＴＤＭＡフレーム位相が一致
せず、その結果チャネル利用効率が劣化するという問題
点を有している。すなわち、無線基地局間のＴＤＭＡフ
レーム位相が同期していない状態では、ある無線基地局
の１スロットが他の無線基地局の２つのスロットにわた
って使用されることになり、理想的なチャネル割り当て
ができなくなる。例えば、図５では同一周波数を３つの
無線基地局で共用しているが、理想的には図４に示すよ
うに４つの無線基地局で共用することができる。

【０００５】また、通信中に接続する無線基地局を変更
する、いわゆるハンドオーバーの際に、移動局が変更先
の無線基地局のＴＤＭＡフレーム位相に自己のＴＤＭＡ
フレーム位相を合わせることが必要となるため、処理時
間が長くなるという問題点を有している。

【０００６】本発明は、このような従来技術の課題を考
慮し、無線基地局間のフレーム同期を無線通信により確
立する基地局間位相同期方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、基
準無線基地局と従属無線基地局とを設けた通信システム
であって、前記基準無線基地局は、自走信号又は有線回
線若しくは無線回線より供給される基準信号を基に基準
位相信号を発生させ、前記基準位相信号に自局のＴＤＭ
Ａフレーム位相を同期させ、他の従属無線基地局のＴＤ
ＭＡフレーム位相を前記基準位相信号に同期させるため
の同期情報を含む報知信号を周期的に送信させ、前記従
属無線基地局は、他の従属無線基地局及び／または前記
基準無線基地局からの報知信号を所定の期間受信し、受
信した報知信号の同期情報を基に、従属位相信号を発生
させ、前記従属位相信号に自局のＴＤＭＡフレーム位相
を同期させ、他の従属無線基地局のＴＤＭＡフレーム位
相を前記従属位相信号に同期させるための同期情報を含
んだ報知信号を周期的に送信させることを特徴とする基
地局間位相同期方法である。

【０００８】請求項２の本発明は、前記基準無線基地局
から送信される報知信号に含まれる同期情報とは、同期
確立していることを示す情報と、前記基準位相信号のタ
イミングに基づき自局から報知信号を送信させることで
あり、前記従属無線基地局は、他の従属無線基地局及び
／または前記基準無線基地局からの報知信号を所定の期
間受信し、受信した報知信号のうちで同期情報に同期確
立していることを示す情報を含んでいる報知信号を選別
し、前記選別された報知信号うちで最も早い受信タイミ
ングに自局のＴＤＭＡフレーム位相を同期させることを
特徴とする請求項１記載の基地局間位相同期方法であ
る。

【０００９】請求項３の本発明は、基準無線基地局と従
属無線基地局と移動局により構成され、基準無線基地局
及び従属無線基地局と移動局の間でＴＤＭＡ（時分割多
元接続）方式で接続される移動通信システムであって、
基準無線基地局は、自走又は有線回線網若しくは衛星回
線より供給される基準位相信号に、ＴＤＭＡフレーム位
相を同期させ、同期確立していることを示す情報を含む
報知信号を周期的に送信し、基準無線基地局のＴＤＭＡ
フレーム位相に従属同期している従属無線基地局又は、
他の従属無線基地局のＴＤＭＡフレーム位相に従属同期
している従属無線基地局は、同期確立していることを示
す情報を含む報知信号を周期的に送信し、基準無線基地
局のＴＤＭＡフレーム位相に従属同期していない従属無
線基地局又は、他の従属無線基地局のＴＤＭＡフレーム
位相に従属同期していない従属無線基地局は、周辺の複
数の基準無線基地局及び従属無線基地局から送信される
報知信号を所定の期間受信し、その後、同期確立してい
る情報を含む報知信号について、受信タイミングが最も
早い報知信号を選択し、この報知信号に自局のＴＤＭＡ
フレーム位相を合わせることにより従属同期を確立し、
無線基地局間のＴＤＭＡフレーム位相を同期させること
を特徴とする基地局間位相同期方法である。

【００１０】

【作用】請求項１の本発明では、まず、基準無線基地局
と従属無線基地局とを設ける。前記基準無線基地局は、
自走信号又は有線回線若しくは無線回線より供給される
基準信号を基に基準位相信号を発生させ、その基準位相
信号に自局のＴＤＭＡフレーム位相を同期させる。そし
て、他の従属無線基地局のＴＤＭＡフレーム位相を前記
基準位相信号に同期させるための同期情報を含む報知信
号を周期的に送信させる。前記従属無線基地局は、他の
従属無線基地局および／または前記基準無線基地局から
の報知信号を所定の期間受信し、受信した報知信号の同
期情報を基に、従属位相信号を発生させ、前記従属位相
信号に自局のＴＤＭＡフレーム位相を同期させる。そし
て、他の従属無線基地局のＴＤＭＡフレーム位相を前記
従属位相信号に同期させるための同期情報を含んだ報知
信号を周期的に送信させる。

【００１１】請求項２及び３の本発明では、各従属無線
基地局は、基準無線基地局または既に同期確立している
従属無線基地局からの報知信号を所定の期間受信し、そ
の中で最も受信タイミングの早いものに自局のＴＤＭＡ
フレーム位相を合わせることにより、全ての従属無線基
地局が最小限の位相誤差で基準無線基地局に間接的に同
期する。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図に基づ
いて説明する。

【００１３】図２は、本発明方法を実施するＴＤＭＡ方
式で接続される移動通信システムの一例を模式的に示し
た図である。すなわち、基準無線基地局１は、アンテナ
２、アンテナ共用器３、基準信号受信機４、受信処理装
置５、ＴＤＭＡフレーム発生装置６、送信処理装置７、
及び報知信号送信機８を備えている。アンテナ２は、無
線により供給される自局のＴＤＭＡフレームの位相の基
準となる基準信号１０を受信し、報知信号１１を送信す
る為のものである。アンテナ共用器３は、アンテナ２を
送受信で共用するためのものである。基準信号受信機４
は、アンテナ２を介して基準信号１０を受信するための
ものである。受信処理装置５は、受信した基準信号１０
を処理し、ＴＤＭＡフレームの位相の基準となる基準位
相を発生させる装置である。ＴＤＭＡフレーム発生装置
６は、ＴＤＭＡフレームを発生させる装置である。送信
処理装置７は、前記基準位相に対応するタイミングで報
知信号１１を送信させるための処理を行う装置である。
報知信号送信機８は、同期確立していることを示す情報
を報知信号１１に付帯し、前記タイミングで報知信号１
１を周期的に送信するものである。

【００１４】従属無線基地局１ａは、アンテナ２ａ、ア
ンテナ共用器３ａ、報知信号受信機９ａ、受信処理装置
５ａ、ＴＤＭＡフレーム発生装置６ａ、送信処理装置７
ａ、及び報知信号送信機８ａを備えている。アンテナ２
ａは、無線により供給される自局のＴＤＭＡフレームの
位相の基準となる報知信号１１と報知信号１１ｂを受信
し、報知信号１１ａを送信する為のものである。アンテ
ナ共用器３ａは、アンテナ２ａを送受信で共用するため
のものである。報知信号受信機９ａは、アンテナ２ａを
介して報知信号１１と報知信号１１ｂを受信するための
ものである。受信処理装置５ａは、受信した報知信号１
１と報知信号１１ｂを処理し、ＴＤＭＡフレームの位相
の基準となる基準位相を発生させる装置である。ＴＤＭ
Ａフレーム発生装置６ａは、ＴＤＭＡフレームを発生さ
せる装置である。送信処理装置７ａは、前記基準位相に
対応するタイミングで報知信号１１ａを送信させるため
の処理を行う装置である。報知信号送信機８ａは、同期
確立していることを示す情報を報知信号１１ａに付帯
し、前記タイミングで報知信号１１ａを周期的に送信す
るものである。

【００１５】従属無線基地局１ｂは、アンテナ２ｂ、ア
ンテナ共用器３ｂ、報知信号受信機９ｂ、受信処理装置
５ｂ、ＴＤＭＡフレーム発生装置６ｂ、送信処理装置７
ｂ、及び報知信号送信機８ｂを備えている。アンテナ２
ｂは、無線により供給される自局のＴＤＭＡフレームの
位相の基準となる報知信号１１と報知信号１１ａを受信
し、報知信号１１ｂを送信する為のものである。アンテ
ナ共用器３ｂは、アンテナ２ｂを送受信で共用するため
のものである。報知信号受信機９ｂは、アンテナ２ｂを
介して報知信号１１と報知信号１１ａを受信するための
ものである。受信処理装置５ｂは、受信した報知信号１
１と報知信号１１ａを処理し、ＴＤＭＡフレームの位相
の基準となる基準位相を発生させる装置である。ＴＤＭ
Ａフレーム発生装置６ｂは、ＴＤＭＡフレームを発生さ
せる装置である。送信処理装置７ｂは、前記基準位相に
対応するタイミングで報知信号１１ｂを送信させるため
の処理を行う装置である。報知信号送信機８ｂは、同期
確立していることを示す情報を報知信号１１ｂに付帯
し、前記タイミングで報知信号１１ｂを周期的に送信す
るものである。

【００１６】次に、本例の動作について説明する。

【００１７】ＴＤＭＡフレーム位相の基準となる基準無
線基地局１とそれに従属する従属無線基地局１ａ、１ｂ
を設置する。

【００１８】基準無線基地局１は、アンテナ２を介し
て、無線により供給される基準信号１０を基準信号受信
機４を用いて受信する。受信処理装置５は、受信した基
準信号１０を基に自局のＴＤＭＡフレーム位相の基準と
なる基準位相信号を生成する。ＴＤＭＡフレーム発生装
置６は、ＴＤＭＡフレームを生成し、前記基準位相信号
に同期させる。送信処理装置７は、他の従属無線基地局
のＴＤＭＡフレーム位相を前記基準位相信号に同期させ
るために、前記基準位相信号に基づき、報知信号を送信
するタイミングを生成する。報知信号送信機８は、アン
テナ２を介して、同期確立していることを示す情報が付
帯された報知信号１１を、前記タイミングに基づき周期
的に送信させる。

【００１９】従属無線基地局１ａは、アンテナ２ａを介
して、無線により供給される報知信号１１と報知信号１
１ｂを報知信号受信機９ａを用いて受信する。受信処理
装置５ａは、受信した報知信号のうち、同期確立してい
ることを示す情報を付帯している報知信号を選択し、そ
のうち受信タイミングが最も早い報知信号のタイミング
に基づき従属位相信号を生成する。ＴＤＭＡフレーム発
生装置６ａは、前記従属位相信号に自局のＴＤＭＡフレ
ーム位相を同期させる。送信処理装置７ａは、他の従属
無線基地局のＴＤＭＡフレーム位相を前記従属位相信号
に同期させるために、前記従属位相信号に基づき、報知
信号１１ａを送信するタイミングを生成する。報知信号
送信機８ａは、アンテナ２ａを介して、同期確立してい
ることを示す情報が付帯された報知信号１１ａを、前記
タイミングに基づき周期的に送信させる。

【００２０】従属無線基地局１ｂは、アンテナ２ｂを介
して、無線により供給される報知信号１１と報知信号１
１ａを報知信号受信機９ｂを用いて受信する。受信処理
装置５ｂは、受信した報知信号のうち、同期確立してい
ることを示す情報を付帯している報知信号を選択し、そ
のうち受信タイミングが最も早い報知信号のタイミング
に基づき従属位相信号を生成する。ＴＤＭＡフレーム発
生装置６ｂは、前記従属位相信号に自局のＴＤＭＡフレ
ーム位相を同期させる。送信処理装置７ｂは、他の従属
無線基地局のＴＤＭＡフレーム位相を前記従属位相信号
に同期させるために、前記従属位相信号に基づき、報知
信号１１ｂを送信するタイミングを生成する。報知信号
送信機８ｂは、アンテナ２ｂを介して、同期確立してい
ることを示す情報が付帯された報知信号１１ｂを、前記
タイミングに基づき周期的に送信させる。

【００２１】このようにして、基準無線基地局のＴＤＭ
Ａフレームの位相に同期した従属無線基地局を拡張して
いくことができるのが分かる。

【００２２】図１は、本発明方法における従属無線基地
局のＴＤＭＡフレーム位相の同期方法の手順の一例を示
すフロー図である。そのフロー図を手順に沿って説明す
る。 電源投入後、自走でＴＤＭＡフレームを生成する
（ステップＳ１）。 周辺の基準無線基地局又は従属無線基地局からの報
知信号の受信を開始する（ステップＳ２）。 報知信号を受信できた場合はステップＳ４へ、受信
できなかった場合はステップＳ６へ分岐する（ステップ
Ｓ３）。 受信した報知信号が、同期確立していることを示す
情報を含んでいるかどうかを確認し、含んでいる場合は
ステップＳ５へ、含んでいない場合はステップ６へ分岐
する（ステップＳ４）。 自局のＴＤＭＡフレーム位相と受信できた前記報知
信号の受信タイミングを比較し、その位相差を記憶する
（ステップＳ５）。 所定の期間内はステップＳ２へ、前記所定の期間経
過後はステップＳ７へ分岐する（ステップＳ６）。 ステップ５で記憶された複数の報知信号の受信タイ
ミングと自局のＴＤＭＡフレーム位相との位相差の中
で、最も受信タイミングが早い報知信号に自局のＴＤＭ
Ａフレーム位相を同期させる（ステップＳ７）。なお、
例外処理として、同期確立している無線基地局から送信
される報知信号を全く受信できなかった場合は、ステッ
プＳ１で生成した自走のＴＤＭＡフレームを維持する。

【００２３】図３は、本発明方法における従属無線基地
局のＴＤＭＡフレーム位相を同期させるための報知信号
選択の一例を示した図である。図３(a)において、r1、r
2、r3は周辺無線基地局からの報知信号の受信タイミン
グを模式的に表したものである。これら各受信タイミン
グに対して、自局のＴＤＭＡフレームの先頭からの位相
差a1、a2、及びa3を記憶する（図１のステップＳ５に該
当）。次に、これら３つの位相差の中で最も受信タイミ
ングの早いものを選択する。すなわち、各隣接受信タイ
ミングｒｉ〜ｒｊ間の間隔ｓｉｊを、先に記憶した位相
差ａｉ、ａｊを用いて、ｓｉｊ＝ａｊ−ａｉ
（ａｊ≧ａｉ）と、ｓｉｊ＝ａｊ−ａｉ＋Ｔ （ａｊ
＜ａｉ）とにより計算し、最も間隔の長い区間の直後に
受信した報知信号を選択する。ただし、上式中でＴは１
ＴＤＭＡフレームの時間長である。

【００２４】図３(b)は、図３(a)で計測した位相差を一
括して示した図である。この場合、最も間隔の長い区間
はr3〜r2間であるため、その直後のr2が選択されて、そ
のr2に自局のＴＤＭＡフレーム位相を同期させ従属同期
を確立する（図１のステップＳ７に該当）。

【００２５】以上の動作を各従属無線基地局が行うこと
で、基準無線基地局を起点とした従属無線基地局の従属
同期を確立させることが可能となり、基準無線基地局の
ＴＤＭＡフレーム位相と各従属無線基地局のＴＤＭＡフ
レーム位相との位相差を最小にすることができる。そし
て、無線基地局間のＴＤＭＡフレーム位相が同期してい
るので、前記図４に示すように、理想的なチャネル割り
当てが可能となる。

【００２６】なお、本例の基準無線基地局は、無線にて
基準信号を受信したが、有線で基準信号を受信してもよ
く、あるいは自走でも良い。

【００２７】また、図１のフローチャートのステップＳ
５において、周辺無線基地局からの報知信号の受信タイ
ミングと自局のＴＤＭＡフレーム位相との位相差を計測
したが、所定回数の平均受信タイミングと自局のＴＤＭ
Ａフレーム位相との位相差を用いてもよい。

【００２８】また、本フローチャートのステップＳ４に
おいて、報知信号中の同期確立情報を用いてステップＳ
５の処理のスキップの有無を決定したが、受信電界強度
が所定の値以上であることを条件として付け加え、該当
報知信号を送信した無線基地局が従属同期を確立し、か
つ受信電界強度が所定の値以上の場合にのみ、ステップ
Ｓ５を実行するようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、簡易な方
法により各無線基地局が自律的にＴＤＭＡフレーム位相
同期を確立することができるようになり、チャネルの利
用効率を向上させることができる効果を有する。また、
ハンドオーバーの際に、移動局が変更先の無線基地局の
ＴＤＭＡフレーム位相に自己のＴＤＭＡフレーム位相を
合わせることが容易になり、ハンドオーバーの処理時間
を大幅に短縮できる。また、各無線基地局が自律的に無
線基地局間同期を確立するため、無線基地局の設置や移
動が容易に行える長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法における従属無線基地局のＴＤＭＡ
フレーム位相の同期方法の手順の一例を示すフロー図

【図２】本発明方法を実施するＴＤＭＡ方式で接続され
る移動通信システムの一例を模式的に示した図

【図３】本発明方法における従属無線基地局のＴＤＭＡ
フレーム位相を同期させるための報知信号選択の一例を
示した図

【図４】理想的な４チャネル多重ＴＤＭＡ方式のチャネ
ル割り当てを模式的に示す図

【図５】従来の４チャネル多重ＴＤＭＡ方式のチャネル
割り当てを模式的に示す図

【符号の説明】

１ 基準無線基地局 ２ アンテナ ３ アンテナ共用器 ４ 基準信号受信機 ５ 受信処理装置 ６ ＴＤＭＡフレーム発生装置 ７ 送信処理装置 ８ 報知信号送信機 １０ 基準信号 １１ 報知信号 １ａ 従属無線基地局 ２ａ アンテナ ３ａ アンテナ共用器 ９ａ 報知信号受信機 ５ａ 受信処理装置 ６ａ ＴＤＭＡフレーム発生装置 ７ａ 送信処理装置 ８ａ 報知信号送信機 １１ａ 報知信号 １ｂ 従属無線基地局 ２ｂ アンテナ ３ｂ アンテナ共用器 ９ｂ 報知信号受信機 ５ｂ 受信処理装置 ６ｂ ＴＤＭＡフレーム発生装置 ７ｂ 送信処理装置 ８ｂ 報知信号送信機 １１ｂ 報知信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近江 愼一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準無線基地局と従属無線基地局とを設
   けた通信システムであって、 前記基準無線基地局は、自走信号又は有線回線若しくは
   無線回線より供給される基準信号を基に基準位相信号を
   発生させ、前記基準位相信号に自局のＴＤＭＡフレーム
   位相を同期させ、他の従属無線基地局のＴＤＭＡフレー
   ム位相を前記基準位相信号に同期させるための同期情報
   を含む報知信号を周期的に送信させ、 前記従属無線基地局は、他の従属無線基地局及び／また
   は前記基準無線基地局からの報知信号を所定の期間受信
   し、受信した報知信号の同期情報を基に、従属位相信号
   を発生させ、前記従属位相信号に自局のＴＤＭＡフレー
   ム位相を同期させ、他の従属無線基地局のＴＤＭＡフレ
   ーム位相を前記従属位相信号に同期させるための同期情
   報を含んだ報知信号を周期的に送信させることを特徴と
   する基地局間位相同期方法。
2. 【請求項２】 前記基準無線基地局から送信される報知
   信号に含まれる同期情報とは、同期確立していることを
   示す情報と、前記基準位相信号のタイミングに基づき自
   局から報知信号を送信させることであり、 前記従属無線基地局は、他の従属無線基地局及び／また
   は前記基準無線基地局からの報知信号を所定の期間受信
   し、受信した報知信号のうちで同期情報に同期確立して
   いることを示す情報を含んでいる報知信号を選別し、前
   記選別された報知信号うちで最も早い受信タイミングに
   自局のＴＤＭＡフレーム位相を同期させることを特徴と
   する請求項１記載の基地局間位相同期方法。
3. 【請求項３】 基準無線基地局と従属無線基地局と移動
   局により構成され、基準無線基地局及び従属無線基地局
   と移動局の間でＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式で接続
   される移動通信システムであって、 基準無線基地局は、自走又は有線回線網若しくは衛星回
   線より供給される基準位相信号に、ＴＤＭＡフレーム位
   相を同期させ、同期確立していることを示す情報を含む
   報知信号を周期的に送信し、 基準無線基地局のＴＤＭＡフレーム位相に従属同期して
   いる従属無線基地局又は、他の従属無線基地局のＴＤＭ
   Ａフレーム位相に従属同期している従属無線基地局は、
   同期確立していることを示す情報を含む報知信号を周期
   的に送信し、 基準無線基地局のＴＤＭＡフレーム位相に従属同期して
   いない従属無線基地局又は、他の従属無線基地局のＴＤ
   ＭＡフレーム位相に従属同期していない従属無線基地局
   は、周辺の複数の基準無線基地局及び従属無線基地局か
   ら送信される報知信号を所定の期間受信し、その後、同
   期確立している情報を含む報知信号について、受信タイ
   ミングが最も早い報知信号を選択し、この報知信号に自
   局のＴＤＭＡフレーム位相を合わせることにより従属同
   期を確立し、無線基地局間のＴＤＭＡフレーム位相を同
   期させることを特徴とする基地局間位相同期方法。