WO2005079089A1 - 無線通信基地局装置 - Google Patents

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wireless
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Inventor
Takehiro Inoue
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0035—Synchronisation arrangements detecting errors in frequency or phase
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
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    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/20—Interfaces between hierarchically similar devices between access points

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication base station apparatus of a wireless communication system in which a service area includes a plurality of wireless areas, and in particular, synchronizes a wireless communication base station apparatus covering a wireless area with an adjacent wireless communication base station.
  • the present invention relates to a wireless communication base station device established based on a wireless signal received from a device or the like.
  • a service area includes a plurality of radio areas
  • clock synchronization control is performed between the wireless communication base station devices.
  • this control method for example, there is a slave synchronization method in which each wireless communication base station device has a master-slave configuration, and a highly stable clock generated by a higher-level device (mass station) is distributed to each lower-level device (slave).
  • a high-stable main oscillator is installed in the higher-level device, and the clock synchronization signal generated by the main oscillator of the higher-level device is transmitted to each lower-level device via a transmission line such as a metallic circuit or a carrier wave line.
  • a transmission line such as a metallic circuit or a carrier wave line.
  • Send to Each lower-level device can generate a highly stable reference signal by synchronizing with the clock of the synchronization signal received from the higher-level device via the transmission line and generate a highly stable transmission / reception signal.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-29914 discloses that even if an error occurs in the clock of the wireless communication base station device in the middle of the synchronization signal distribution system in the slave synchronization system, there is a problem in the synchronization adjustment of the lower device. Techniques for preventing this have been proposed. For example, if it is determined from the detection result of the phase difference between the higher-level device and the lower-level device that there is an abnormality in the clock from the higher-level device, control is performed so as to follow the synchronization signal of the adjacent wireless communication base station device. If it is determined that the clock of the lower-level device is abnormal, control is performed so as to follow the synchronization signal of the higher-level device.
  • the base station when transmitting a stable clock synchronization signal from a higher-level apparatus to a lower-level apparatus, the base station distributes a clock between the wireless communication base station apparatuses. Need to be provided.
  • a highly stable clock source is installed in the equipment for synchronization control between wireless communication base station equipment for which a transmission path for clock distribution cannot be provided due to the use of the equipment and the installation environment.
  • a highly stable reference signal for realizing a frequency deviation of 0.05 ppm or less with respect to the frequency to be transmitted is required, a high-precision An oscillator is required as a clock source.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and is intended for a case where a transmission line for distribution of a mouth cannot be provided between a higher-level device and a higher-level device.
  • Another object of the present invention is to provide a wireless communication base station apparatus that can establish synchronization between wireless communication base station apparatuses without installing a highly stable clock source in the apparatus. Disclosure of the invention
  • a wireless communication base station apparatus includes: a receiving unit that receives a wireless signal having a fixed communication timing; and a synchronous carrier that reproduces a synchronous carrier synchronized with the communication and the communication timing from the wireless signal received by the receiving unit.
  • a reproduction unit includes: and a frequency generation unit that generates a reference signal for wireless communication from the synchronous carrier.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mobile communication system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the wireless communication base station device in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a mobile communication system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the wireless communication base station device in FIG.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the reference transmitter in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a mobile communication system according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mobile communication system according to Embodiment 1 of the present invention, and schematically shows a network configuration using a wireless communication base station device according to Embodiment 1.
  • the wireless communication base station devices l a, l b, and 1 c are connected to the communication network 2 via an exchange (not shown).
  • the wireless base station control device 3 is connected to the communication network 2 via an exchange (not shown), and controls wireless communication by the wireless communication base station devices la, lb, and 1c.
  • the radio base station controller 3 transmits and receives signals to and from the mobile communication terminals 4a, 4b, and 4c via the radio communication base station devices 1a, 1b, and 1c.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the wireless communication base station device in the first HI, and receives and synchronizes a wireless signal from an adjacent wireless communication base station device 1b. a (or the wireless communication base station device 1c).
  • the wireless communication base station device la (or device 1c) includes an antenna 5a for receiving a downlink transmission signal from the adjacent wireless communication base station device 1b to the mobile communication terminals 4b and 4c. Is provided.
  • the signal received from the antenna 5a is amplified by the receiving unit 6 in the wireless communication base station device 1a.
  • the synchronous carrier reproducing unit 7 reproduces a synchronous carrier from the received signal amplified by the receiving unit 6, and uses the frequency generating unit as a reference signal (reference phase signal) necessary for transmitting and receiving signals in the transmitting unit 9 and the receiving unit 10. Output to 8.
  • the frequency generator 8 uses the reference signal from the synchronous carrier reproducer 7 to convert the frequency of the signal transmitted and received by the transmitter 9 and the receiver 10.
  • the transmitting unit 9 and the receiving unit 10 transmit and receive a radio signal to and from a mobile communication terminal belonging to a radio channel covered by the own device la (or device lc) via the antennas 5b and 5c.
  • the adjacent wireless communication base station device 1b transmits a highly stable wireless signal determined by the Radio Law or the like.
  • a highly stable main oscillator is installed in the radio base station controller 3 which is a higher-level device of the radio communication base station 1b.
  • the wireless communication base station device 1b receives the clock synchronization signal generated by the main oscillator of the wireless base station control device 3 via the transmission path. Thereby, the wireless communication base station device 1b can generate a highly stable wireless signal based on the reference signal generated in synchronization with the clock of the synchronization signal.
  • the wireless signal is transmitted from the wireless communication base station device 1b as a downlink transmission signal to the mobile communication terminals 4b and 4c, for example.
  • a highly stable clock source for example, a constant temperature compensation type crystal is provided in the radio communication base station device 1b. Provide an oscillator. This clock source generates a highly stable radio signal and transmits it as a downlink transmission signal to mobile communication terminals 4b and 4c.
  • highly stable indicates that the stability of the transmission frequency of the radio signal is high, and is determined by the magnitude of the frequency deviation with respect to the frequency to be transmitted.
  • “highly stable” in the present invention means that the frequency deviation from the desired transmission frequency is small.
  • a frequency deviation of 0.05 ppm or less is defined as high stability.
  • the wireless communication base station device 1b adjacent to the wireless communication base station devices 1a and 1c transmits and receives control signals for communicating with the mobile communication terminals (cellular phones) 4b and 4c, and communication with these. Individual signals such as audio data and digital data The radio signal modulated by the signal is always transmitted.
  • signals in a wireless section are transmitted by a time division multiplexing method.
  • the control signal is transmitted only in a preset time division section.
  • the control signal is continuously and repeatedly transmitted to the mobile communication terminal, which is a mobile phone, in the specific time division section. This corresponds to the operation of “always transmitting” by the wireless communication base station device 1b described above.
  • the wireless signal from the wireless communication base station device 1b is a highly stable wireless signal determined by the Radio Law as described above.
  • This radio signal may be generated based on a synchronization signal of a clock generated by a highly stable main oscillator installed in the radio base station controller 3, or based on a signal from a clock source mounted on the own device 1b. May be generated.
  • the wireless transmission signal from the device 1b is received by the antenna 5a.
  • the received radio signal is amplified to a desired level by the receiving unit 6 and output to the synchronous carrier recovery unit 7.
  • the synchronous carrier reproducing unit 7 reproduces a synchronous carrier synchronized with the clock of the device 1b from the received signal.
  • existing synchronous carrier recovery technology can be used.
  • phase modulation is removed from the received signal, and furthermore, noise and distortion generated at the time of reception are removed together with the true signal.
  • a carrier component is extracted and separated from the received signal, which is a modulated signal. .
  • the carrier signal reproduced in this way is a highly stable reference signal synchronized with a transmission signal from the adjacent wireless communication base station device 1b.
  • the synchronous carrier reproduced by the synchronous carrier reproducing unit 7 is output to the frequency generating unit 8 so as to be used as a reference signal in the own device.
  • the synchronous carrier reproduced by the synchronous carrier reproducer 7 is By generating signals necessary for the operations of the transmitting unit 9 and the receiving unit 10 based on the above, it is possible to obtain highly stable transmission / reception signals required for the wireless communication base station device.
  • the frequency generator 8 converts the signal amplitude of the voice to be transmitted to the mobile communication terminal into a frequency deviation of the synchronous carrier and outputs the signal to the transmitter 9. Specifically, it modulates a loud sound by shifting it to a high frequency and a loud sound to a low frequency.
  • the transmitting unit 9 transmits the signal as a wireless signal to the mobile communication terminal via the antenna 5b.
  • the frequency generation unit 8 extracts a signal to be a reference for demodulation from a signal component (carrier or bit timing) of a radio signal received by the reception unit 10 from the mobile communication terminal via the antenna 5c. Then, by comparing this with the carrier component reproduced by the synchronous carrier reproduction section, the data is determined and reproduced.
  • the wireless communication base station apparatuses 1a and 1c generate the reference signal based on the highly stable synchronization signal from the wireless communication base station apparatus 1b, so that they are synchronized with each other at the same time.
  • Wireless signals can be transmitted and received between mobile communication terminals.
  • the wireless communication base station device of the digital mobile phone system in which a mobile communication network is configured from a plurality of wireless areas transmits a wireless signal of a fixed communication timing.
  • a receiving unit 6 for receiving, a synchronous carrier reproducing unit 7 for reproducing a synchronous carrier synchronized with the communication timing from the radio signal received by the receiving unit 6, and a frequency generating unit for generating a reference signal for wireless communication from the synchronous carrier Therefore, even if it is not possible to provide a transmission line for distribution of the uplink to the higher-level equipment, a highly stable clock source cannot be installed Synchronization can be established.
  • the wireless communication for transmitting a highly stable wireless signal is performed.
  • a case has been described as an example where radio communication base station apparatuses la and 1c that receive this radio signal and generate a reference signal are arranged around base station apparatus 1b.
  • radio communication base station apparatuses la and 1c that receive this radio signal and generate a reference signal are arranged around base station apparatus 1b.
  • a plurality of wireless communication base station apparatuses that transmit highly stable wireless signals are arranged around a wireless communication base station apparatus that receives a wireless signal and generates a reference signal, It is necessary to determine whether a reference signal should be generated using the radio signal of this type.
  • the wireless communication base station apparatus may be configured to select, for example, a signal having the highest signal level of the received wireless signal as the wireless signal for generating the reference signal.
  • the control signal transmitted to communicate with the mobile communication terminal includes a signal for identifying the wireless communication base station apparatus of the transmission source. The identification signal may be used to select a wireless communication base station device that transmits a wireless signal for generating a reference signal.
  • the first embodiment has described an example in which the reference signal is generated from the downlink transmission signal from the adjacent wireless communication base station device 1b.
  • the reference signal is generated from the downlink transmission signal from the adjacent wireless communication base station device 1b.
  • a plurality of wireless communication base station devices are installed indoors such as in a building, it is not possible to receive a downlink transmission signal from a wireless communication base station device adjacent to the outside to a mobile communication terminal.
  • a reference signal 11 that can transmit a radio signal for generating a reference signal and can be configured more compactly than a radio communication base station apparatus is provided.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a mobile communication system according to Embodiment 2 of the present invention, and schematically shows a network configuration using a wireless communication base station device according to Embodiment 2.
  • the wireless communication base station The devices 1a and 1A receive the radio signal from the reference transmitter 11 and establish synchronization with each other based on the received signal.
  • the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the wireless communication base station device in FIG.
  • the radio communication base station device 1A (or 1a) is provided with an antenna 5a for receiving a transmission signal from the reference transmitter 11 as shown in the figure.
  • the signal received from the antenna 5a is amplified by the receiving unit 6a in the wireless communication base station device 1A (or 1a).
  • the synchronous carrier recovery unit 7a reproduces the synchronous carrier from the received signal amplified by the receiving unit 6a, and outputs it to the frequency generating unit 8 as a reference signal required when transmitting and receiving signals in the transmitting unit 9 and the receiving unit 10. I do. Note that the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the reference transmitter in FIG.
  • the reference transmitter 11 is provided with a constant temperature compensated crystal oscillator 12 which is a highly stable clock source.
  • a radio signal is generated by a highly stable clock generated by the crystal oscillator 12 and transmitted to the radio communication base station devices 1A and la.
  • the frequency generator 8 outputs the modulated signal converted to a signal of a desired frequency by the highly stable clock generated by the crystal oscillator 12 to the transmitter 9.
  • the transmitting section 9 transmits the modulated signal as a radio signal to the radio communication base station apparatuses 1A and 1a via the antenna 5d.
  • the reference transmitter 11 does not have a configuration for performing wireless communication with the mobile communication terminal, and can be configured to be compact from the wireless communication base station devices 1A and 1a. In other words, the reference transmitter 11 generates a radio signal used by the radio communication base station devices 1A and la to synchronize with each other and perform radio communication with the mobile communication terminal at this timing. It consists only of a configuration for transmission. Next, the operation will be described.
  • the reference transmitter 11 adjacent to the wireless communication base station apparatus la, 1A transmits a wireless signal synchronized with the clock from the internal crystal oscillator 12.
  • the radio signal from the reference transmitter 11 is a highly stable radio signal with a small frequency deviation determined by the Radio Law or the like.
  • the wireless transmission signal from the reference transmitter 11 is received by the antenna 5a.
  • the received radio signal is amplified to a desired level by the receiving unit 6a and output to the synchronous carrier recovery unit 7a.
  • synchronous carrier reproducing section 7a a synchronous carrier synchronized with the clock of the reference transmitter 11 is reproduced from the received signal.
  • the reproduced carrier signal is a highly stable reference signal synchronized with the transmission signal from the reference transmitter 11.
  • the synchronous carrier reproduced by the synchronous carrier reproducing unit 7a is output to the frequency generating unit 8 so as to be used as a reference signal in the own device.
  • the frequency generation unit 8 generates necessary signals in the transmission unit 9 and the reception unit 10 based on the synchronous carrier reproduced by the synchronous carrier reproduction unit 7a, so that the radio communication base station device is required. Highly stable transmission / reception signals can be obtained.
  • the frequency generation unit 8 converts the signal amplitude of the voice to be transmitted to the mobile communication terminal into a frequency deviation of the synchronous carrier and outputs the signal to the transmission unit 9. Specifically, it modulates a loud sound by shifting (shifting) a loud sound to a high frequency and a loud sound to a low frequency.
  • the transmitting unit 9 transmits the above signal as a wireless signal to the mobile communication terminal via the antenna 5b.
  • the frequency generation unit 8 generates a signal component (a carrier wave or a bit signal) of a radio signal received by the reception unit 10 from the mobile communication terminal via the antenna 5c. ), A signal serving as a reference for demodulation is extracted, and this is compared with the carrier component reproduced by the synchronous carrier reproduction unit 7 to determine and reproduce data.
  • a signal component a carrier wave or a bit signal
  • the wireless communication base station apparatuses 1a and 1A generate a reference signal based on the highly stable synchronization signal from the reference transmitter 11 and thereby establish synchronization between the mobile communication terminal and the mobile communication terminal. Can transmit and receive wireless signals.
  • Embodiment 3 As described above, according to the second embodiment, even when a plurality of wireless communication base station apparatuses are installed indoors such as a building, they can be compactly configured and installed indoors. By providing such a reference transmitter 11, it is possible to obtain the same effects as in the first embodiment.
  • a mobile object is appropriately switched between a generation path of a reference signal from a radio signal as described in the first embodiment and a generation path of a reference signal by a synchronization signal from a transmission line of a wired line. It performs wireless communication with communication terminals.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a mobile communication system according to Embodiment 3 of the present invention, and schematically shows a network configuration using a wireless communication base station device according to Embodiment 3.
  • the radio communication base station apparatus 1B is different from the configuration shown in FIG. 2 in that the radio communication base station apparatus 1B includes a clock extraction unit 13 and a clock disconnection detection switching unit 14.
  • the clock extracting unit 13 receives a highly stable clock synchronization signal transmitted from the radio base station control device 3 connected via a transmission line of a wired line, and extracts a clock signal.
  • the cut-off detection / switching unit 14 detects the presence or absence of a clock synchronization signal from the radio base station controller 3 via the transmission path, and responds to the detection result. To switch between the clock synchronization signal (wireless signal) from the adjacent wireless communication base station device 1b and the wireless signal from the transmission line of the wired line. Note that the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
  • the wireless communication base station device 1 b adjacent to the wireless communication base station device 1 B includes control signals for communicating with mobile communication terminals (mobile phones), voice data and digital data transmitted and received in communication with these devices, and the like.
  • the radio signal modulated by the individual signal is always transmitted.
  • the signal in the wireless section is transmitted by the time division multiplexing method, and the control signal is continuously repeated to the mobile communication terminal in the section. Sent. This corresponds to the above described operation of “always transmitting” by the wireless communication base station device 1b.
  • the wireless signal from the wireless communication base station device 1b is a highly stable wireless signal determined by the Radio Law or the like.
  • This radio signal may be generated based on a synchronization signal of a clock generated by a highly stable main oscillator installed in the radio base station controller 3, and may be generated from a clock source mounted on the own device lb. It may be generated based on a signal.
  • the radio signal from the apparatus 1b is always received by the antenna 5a, and the synchronous carrier is reproduced by the synchronous carrier reproducing section 7 'as in the first embodiment.
  • This synchronous carrier is output to the clock disconnection detection / switching unit 14.
  • the clock extracting unit 13 is capable of receiving a highly stable clock synchronization signal transmitted from the radio base station controller 3 via a transmission line of a wired line. If it is under the boundary, the clock synchronization signal is received and the clock signal is extracted. This clock signal is also output to the clock disconnection detection / switching unit 14.
  • the cutoff detection Z switching unit 14 is interposed in the path for inputting the output signals from the synchronous carrier recovery unit 7 and the clock extraction unit 13 to the frequency generation unit 8, and the clock extraction unit 13 If a clock signal has been output from, this is output to the frequency generator 8.
  • the frequency generation unit 8 generates necessary signals in the transmission unit 9 and the reception unit 10 based on the clock signal from the clock extraction unit 13, so that a highly stable transmission / reception signal required as a wireless communication base station device is obtained.
  • the frequency generator 8 generates a carrier based on the clock signal as a signal to be transmitted to the mobile communication terminal, modulates the carrier, converts the carrier into a signal of a desired frequency, and outputs the signal to the transmitter 9. I do.
  • the transmitting section 9 transmits the modulated signal as a wireless signal to the mobile communication terminal via the antenna 5b. Further, the frequency generation unit 8 demodulates the radio signal received by the reception unit 10 from the mobile communication terminal via the antenna 5c using the carrier component generated based on the clock signal.
  • the clock loss detection switching unit 14 outputs the synchronous carrier from the synchronous carrier recovery unit ⁇ . Output to frequency generator 8.
  • frequency generating section 8 generates signals necessary for signal transmission and reception in transmitting section 9 and receiving section 10 based on the synchronous carrier from synchronous carrier reproducing section 7 in the same manner as in the first embodiment. I do.
  • the path is switched to the reference signal generation path based on the wireless signal transmitted by the device 1b.
  • a highly stable transmission / reception signal required as a wireless communication base station device can be obtained.
  • the wireless communication base station apparatus is applicable to a digital mobile phone system that constitutes a digital integrated network that requires synchronization between the wireless communication base station apparatuses. .

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Description

無線通信基地局装置 技術分野
この発明は、 サービスエリァが複数の無線ェリァからなる無線通信シ ステムの無線通信基地局装置に係り、 特に無線ェリアをカバ一する無線 通信基地局装置間の同期を、 隣接する無線通信基地局装置等から受信し た無線信号に基づいて確立させる無線通信基地局装置に関するものであ る。 背景技術
サービスエリァが複数の無線ェリアからなる移動体通信システムでは 、 複数の無線ェリァをカバーする各無線通信基地局装置の送信周波数が 完全に位相同期していることが望ましい。 このため、 無線通信基地局装 置間でクロック同期制御が実施される。 この制御方式として、 例えば各 無線通信基地局装置をマスタースレーブ構成とし、 上位装置 （マス夕） で生成した高安定なクロ ックを各下位装置 （スレーブ） に分配する従属 同期方式がある。
具体的には、 上位装置に高安定な主発振器を設置し、 メタ リ ック回線 や搬送波回線などの伝送路を介して上位装置の主発振器が生成したクロ ックの同期信号を各下位装置に送信する。 各下位装置では、 伝送路を介 して上位装置から受信した上記同期信号のクロックに従属同期すること により高安定な基準信号を発生し、 高安定な送受信信号を生成すること ができる。
この従属同期方式は、 例えば、 柳沢健著， 「P L L (位相同期ループ ) 応用回路」 ， 総合電子出版社， 昭和 6 2年 2月 2 0 日出版， 第 6版， Ρ . 9 4— 9 6に開示されている。
また、 特開平 6 — 2 9 9 1 4号公報には、 従属同期方式において同期 信号配信系統の途中の無線通信基地局装置のクロックに異常が発生して も下位装置の同期調整に支障を来さないための技術が提案されている。 例えば、 上位装置と下位装置との位相差の検出結果から上位装置から のクロックに異常があると判断されると、 隣接する無線通信基地局装置 の同期信号に追随するように制御する。 また、 下位装置のクロックに異 常があると判断されると、 上位装置の同期信号に追随するように制御す る ο
以上のように、 従来の無線通信基地局装置では、 上位装置からの高安 定なクロックの同期信号を下位装置に送信しょう とする場合、 各無線通 信基地局装置間にク口ック分配用の伝送路を設ける必要がある。
これに対して、 装置の用途や設置環境などから、 クロック分配用の伝 送路を設けることができない無線通信基地局装置間では、 同期制御のた めに高安定なクロック源を装置内に設置しなければならない。 . しかしながら、 この構成では、 特に送信すべき周波数に対して 0 . 0 5 p p m以下の周波数偏差を実現するための高安定な基準信号が必要な 場合、 恒温補償型の水晶発振器などの高精度な発振器がクロック源とし て必要になる。
このように、 従来の無線通信基地局装置では、 クロック分配用の伝送 路を設けることができない場合、 無線通信基地局装置の大きさや内部の 回路規模、 製造コス トなどを増加させてしまう要因となるクロック源を 設ける必要があるという課題があった。
この発明は、 上記のような課題を解消するためになされたもので、 上 位装置との間にク口ック分配用の伝送路を設けることができない場合で も、 装置内に高安定なクロック源を設置することなく、 無線通信基地局 装置間の同期を確立させることができる無線通信基地局装置を得ること を目的とする。 発明の開示
この発明に係る無線通信基地局装置は、 一定の通信タイ ミングの無線 信号を受信する受信部と、 受信部が受信した無線信号から上記通,信タイ ミングに同期する同期搬送波を再生する同期搬送波再生部と、 上記同期 搬送波から無線通信の基準信号を生成する周波数生成部とを備えるもの である。
この構成を有することにより、 複数の無線ェリァから無線通信網が構 成される無線通信システムにおいて、 無線エリァ間で同期して無線通信 するにあたり、 クロック信号を分配する伝送路を設けることができない 場合でも自装置内にクロック源を設置することなく、 無線通信基地局装 置間の同期を確立させることができるといゔ効果がある。 図面の簡単な説明
第 1図は、 この発明の実施の形態 1 による移動体通信システムの構成 を示す図である。 第 2図は、 第 1図中の無線通信基地局装置の構成を示 すブロック図である。 第 3図は、 この発明の実施の形態 2による移動体 通信システムの構成を示す図である。 第 4図は、 第 3図中の無線通信基 地局装置の構成を示すブロック図である。 第 5図は、 第 3図中の基準送 信機の構成を示すブロック図である。 第 6図は、 この発明の実施の形態 3による移動体通信システムの構成を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 この発明をより詳細に説明するために、 この発明を実施するた めの最良の形態について、 添付の図面に従ってこれを説明する。
実施の形態 1 .
第 1図は、 この発明の実施の形態 1による移動体通信システムの構成 を示す図であり、 実施の形態 1による無線通信基地局装置を用いたネッ トワーク構成を概略的に示している。 無線通信基地局装置 l a , l b , 1 cは、 通信網 2に不図示の交換機を介して接続している。 無線基地局 制御装置 3は、 不図示の交換機を介して通信網 2に接続しており、 無線 通信基地局装置 l a , l b， 1 cによる無線通信を制御する。 また、 無 線基地局制御装置 3は、 無線通信基地局装置 1 a , l b， 1 cを介して 移動通信端末 4 a , 4 b , 4 cとの間で信号を送受する。
第 2図は、 第 1 HI中の無線通信基地局装置の構成を示すプロック図で あり、 隣接する無線通信基地局装置 1 bからの無線信号を受信して同期 をとる無線通信基地局装置 1 a (又は無線通信基地局装置 1 c ) を示し ている。 図に示すように、 無線通信基地局装置 l a (又は装置 1 c ) に は、 隣接する無線通信基地局装置 1 bから移動通信端末 4 b， 4 cへの 下り送信信号を受信するアンテナ 5 aが設けられている。 このアンテナ 5 aからの受信信号は、 無線通信基地局装置 1 a内の受信部 6によって 増幅される。
同期搬送波再生部 7は、 受信部 6が増幅した受信信号から同期搬送波 を再生し、 送信部 9及び受信部 1 0で信号を送受信する際に必要な基準 信号 （基準位相信号） として周波数生成部 8に出力する。 周波数生成部 8では、 同期搬送波再生部 7からの基準信号を用いて送信部 9及び受信 部 1 0で送受信する信号の周波数に変換する。 送信部 9及び受信部 1 0 は、 アンテナ 5 b， 5 cを介して自装置 l a (又は装置 l c ) がカバー する無線ェリァに属する移動通信端末との間で無線信号を送受信する。 隣接する無線通信基地局装置 1 bは、 電波法等で決められた高安定な 無線信号を送信している。 このような高安定な無線信号を得るために、 例えば無線通信基地局装置 1 bの上位装置である無線基地局制御装置 3 に高安定な主発振器を設置する。 無線通信基地局装置 1 bは、 伝送路を 介して無線基地局制御装置 3の主発振器が生成したクロックの同期信号 を受信する。 これにより、 無線通信基地局装置 1 bは、 上記同期信号の クロックに従属同期して発生した基準信号に基づいて高安定な無線信号 を生成することができる。 この無線信号は、 例えば移動通信端末 4 b , 4 cへの下り送信信号として無線通信基地局装置 1 bから送信される。 また、 上述したように伝送路を介して無線基地局制御装置 3からの同 期信号を伝送できない場合は、 無線通信基地局装置 1 b内に高安定なク ロック源、 例えば恒温補償型の水晶発振器を設ける。 このクロック源に より高安定な無線信号を生成し、 移動通信端末 4 b， 4 cへの下り送信 信号として送信する。
本発明における 「高安定」 とは、 無線信号の送信周波数の安定度が高 いことを指しており、 送信すべき周波数に対する周波数偏差の大小によ り決定される。 つまり、 本発明の 「高安定」 は、 所望の送信周波数から の周波数偏差が小さいことを意味している。 例えば、 携帯電話用の無線 通信基地局装置であれば、 0 . 0 5 p p m以下の周波数偏差を高安定と 規定している。
次に動作について説明する。
以降では、 実施の形態 1による移動体通信システムとしてディ ジタル 携帯電話システムを例して説明する。
無線通信基地局装置 1 a , 1 cに隣接する無線通信基地局装置 1 bは 、 移動通信端末 （携帯電話） 4 b , 4 c と通信するための制御信号やこ れらとの通信で送受信する音声データやディ ジ夕ルデータなどの個別信 号によって変調された無線信号を常に送信する。
ディジタル携帯電話システムでは、 無線区間の信号を時分割多重方式 で伝送しており、 例えば上記制御信号は予め設定された時分割区間での み送信される。 しかしながら、 制御信号は、 携帯電話である移動体通信 端末に対して上記特定の時分割区間で継続的に繰り返し送信されること となる。 これが、 上述した無線通信基地局装置 1 bによる 「常に送信」 という動作に該当する。
なお、 この無線通信基地局装置 1 bからの無線信号は、 上述したよう に電波法等で決められた高安定な無線信号である。 この無線信号は、 無 線基地局制御装置 3に設置した高安定な主発振器が生成するクロックの 同期信号に基づいて生成してもよく、 自装置 1 bに搭載したクロック源 からの信号に基づいて生成してもよい。
無線通信基地局装置 1 a (又は 1 c ) では、 装置 1 bからの無線送信 信号をアンテナ 5 aにて受信する。 受信された無線信号は、 受信部 6で 所望のレベルまで増幅され、 同期搬送波再生部 7に出力される。
同期搬送波再生部 7では、 装置 1 bのクロックに同期した同期搬送波 を上記受信信号から再生する。 これには、 既存の同期搬送波再生技術を 用いることができる。 簡単な処理の流れとしては、 受信信号から位相変 調を除去し、 さらに真の信号と共に受信された雑音や受信時に発生した ひずみを除去する。 これにより、 変調信号である上記受信信号から搬送 波成分を抽出し分離する。 。
このようにして再生された搬送波信号は、 隣接する無線通信基地局装 置 1 bからの送信信号に同期した高安定な基準信号である。 これにより 、 同期搬送波再生部 7で再生された同期搬送波は、 自装置内の基準信号 として使用すべく、 周波数生成部 8に出力される。
周波数生成部 8では、 同期搬送波再生部 7で再生された同期搬送波に 基づいて送信部 9及び受信部 1 0の動作に必要な信号を生成することに より、 無線通信基地局装置として必要な高安定な送受信信号を得ること ができる。 例えば、 周波数生成部 8は、 移動体通信端末に送信すべき音 声の信号振幅を同期搬送波の周波数偏差になるように信号変換して送信 部 9に出力する。 具体的には、 大きな音を高い周波数に、 小さい音を低 い周波数に偏移 （シフ ト） させて変調する。 送信部 9では、 アンテナ 5 bを介して上記信号を無線信号として移動体通信端末に送信する。
また、 周波数生成部 8は、 アンテナ 5 cを介して受信部 1 0が移動体 通信端末から受信した無線信号の信号成分 （搬送波あるいはビッ ト · 夕 イ ミング） から復調の基準となる信号を抽出し、 これと同期搬送被再生 部 Ίで再生された搬送波成分とを比較することによりデータを判定して 再生する。
このように、 無線通信基地局装置 1 a， 1 cは、 無線通信基地局装置 1 bからの高安定な同期信号に基づいて基準信号を生成することによつ て互いに同期した夕イ ミングで移動通信端末との間で無線信号の送受信 を行うことができる。
以上のように、 この実施の形態 1によれば、 複数の無線エリアから移 動体通信網が構成されるデイジ夕ル携帯電話システムの無線通信基地局 装置が、 一定の通信タイ ミングの無線信号を受信する受信部 6 と、 受信 部 6が受信した無線信号から上記通信タイ ミングに同期する同期搬送波 を再生する同期搬送波再生部 7 と、 上記同期搬送波から無線通信の基準 信号を生成する周波数生成部 8 とを備えるので、 上位装置との間にク口 ック分配用の伝送路を設けることができない場合でも、 装置内に高安定 なクロック源を設置することなく、 無線通信基地局装置間の同期を確立 させることができる。
なお、 上記実施の形態 1では、 高安定な無線信号を送信する無線通信 基地局装置 1 bのまわりに、 この無線信号を受信して基準信号を生成す る無線通信基地局装置 l a , 1 cを配置した場合を例として説明した。 これに対して、 高安定な無線信号を送信する無線通信基地局装置が、 無線信号を受信して基準信号を生成する無線通信基地局装置のまわりに 複数配置されている場合、 いずれの装置からの無線信号を用いて基準信 号を生成すべきかを判断しなければならない。
そこで、 この場合、 無線通信基地局装置が、 例えば受信した無線信号 の信号レベルが最も高いものを基準信号を生成するための無線信号とし て選択するように構成してもよい。 また、 移動体通信端末と通信するた めに送信される制御信号には、 送信元の無線通信基地局装置を識別する 信号が含まれている。 この識別信号を利用して、 基準信号を生成するた めの無線信号を送信する無線通信基地局装置を選択するように構成して もよい。 実施の形態 2 .
上記実施の形態 1では、 隣接する無線通信基地局装置 1 bからの下り 送信信号より基準信号を生成する例を示した。 しかしながら、 この構成 では、 複数の無線通信基地局装置をビルなどの屋内に設置する場合、 屋 外で隣接する無線通信基地局装置から移動体通信端末への下り送信信号 を受信することができない。
そこで、 この実施の形態 2では、 基準信号を生成するための無線信号 を送信すると共に、 無線通信基地局装置よりコンパク トに構成できる基 準送信機 1 1を設けるものである。
第 3図は、 この発明の実施の形態 2による移動体通信システムの構成 を示す図であり、 実施の形態 2による無線通信基地局装置を用いたネッ トワーク構成を概略的に示している。 図示の例では、 無線通信基地局装 置 1 a， 1 Aが、 基準送信機 1 1からの無線信号を受信 し、 当該受信信 号に基づいて互いの同期を確立する。 なお、 第 1図と同一構成要素には 同一符号を付して重複する説明を省略する。
第 4図は、 第 3図中の無線通信基地局装置の構成を示すプロック図で ある。 無線通信基地局装置 1 A (又は 1 a ) には、 図に示すように、 基 準送信機 1 1からの送信信号を受信するアンテナ 5 aが設けられる。 こ のアンテナ 5 aからの受信信号は、 無線通信基地局装置 1 A (又は 1 a ) 内の受信部 6 aによって増幅される。 同期搬送波再生部 7 aは、 受信 部 6 aが増幅した受信信号から同期搬送波を再生し、 送信部 9及び受信 部 1 0で信号を送受信する際に必要な基準信号として周波数生成部 8に 出力する。 なお、 第 2図と同一構成要素には同一符号を付して重複する 説明を省略する。
第 5図は、 第 3図中の基準送信機の構成を示すプロッ ク図である。 基 準送信機 1 1には、 高安定なクロック源である恒温補償型の水晶発振器 1 2が設けられる。 この水晶発振器 1 2が発生した高安定なクロックに て無線信号を生成し、 無線通信基地局装置 1 A , l aに送信する。 周波 数生成部 8は、 水晶発振器 1 2が発生した高安定なクロ ックにて所望の 周波数の信号に変換した変調信号として送信部 9に出力する。 送信部 9 では、 アンテナ 5 dを介して上記変調信号を無線信号と して無線通信基 地局装置 1 A , 1 aに送信する。
このように、 基準送信機 1 1には、 移動体通信端末と の無線通信を実 施するための構成を有さず、 無線通信基地局装置 1 A , 1 aよりコンパ ク トに構成できる。 つま り、 基準送信機 1 1は、 無線通信基地局装置 1 A， l aが互いに同期をとり、 このタイ ミングで移動体通信端末との無 線通信を行うために利用される無線信号を生成し送信するための構成の みからなる。 次に動作について説明する。
無線通信基地局装置 l a , 1 Aに隣接する基準送信機 1 1は、 内部の 水晶発振器 1 2からのクロックに同期する無線信号を送信する。 なお、 この基準送信機 1 1からの無線信号は、 電波法等で決められた周波数偏 差の小さい高安定な無線信号である。
無線通信基地局装置 1 a (又は 1 A ) では、 基準送信機 1 1からの無 線送信信号をアンテナ 5 aにて受信する。 受信された無線信号は、 受信 部 6 aで所望のレベルまで増幅され、 同期搬送波再生部 7 aに出力され る。
同期搬送波再生部 7 aでは、 基準送信機 1 1のクロックに同期した同 期搬送波を上記受信信号から再生する。 これには、 上記実施の形態 1 と 同様に、 既存の同期搬送波再生技術を用いることができる。 再生された 搬送波信号は、 基準送信機 1 1からの送信信号に同期した高安定な基準 信号である。 これにより、 同期搬送波再生部 7 aで再生された同期搬送 波は、 自装置内の基準信号として使用すべく、 周波数生成部 8に出力さ れる。
周波数生成部 8では、 同期搬送波再生部 7 aで再生された同期搬送波 に基づいて送信部 9 と受信部 1 0にて必要な信号を生成することによ り 、 無線通信基地局装置として必要な高安定な送受信信号を得ることがで きる。 例えば、 周波数生成部 8は、 移動体通信端末に送信すべき音声の 信号振幅を同期搬送波の周波数偏差になるように信号変換して送信部 9 に出力する。 具体的には、 大きな音を高い周波数に、 小さい音を低い周 波数に偏移 （シフ ト） させて変調する。 送信部 9では、 アンテナ 5 bを 介して上記信号を無線信号として移動体通信端末に送信する。
また、 周波数生成部 8は、 アンテナ 5 cを介して受信部 1 0が移動体 通信端末から受信した無線信号の信号成分 （搬送波あるいはビッ ト - 夕 イ ミング） から復調の基準となる信号を抽出し、 これと同期搬送波再生 部 7で再生された搬送波成分とを比較することによりデータを判定して 再生する。
このように、 無線通信基地局装置 1 a， 1 Aは、 基準送信機 1 1から の高安定な同期信号に基づいて基準信号を生成することによって互いに 同期したタイ ミングで移動通信端末との間で無線信号の送受信を行う こ とができる。
以上のように、 この実施の形態 2によれば、 複数の無線通信基地局装 置をビルなどの屋内に設置する場合であつても、 コンパク トに構成でき て屋内にも設置することが可能な基準送信機 1 1を設けることにより、 上記実施の形態 1 と同様の効果を得ることが可能である。 実施の形態 3 .
この実施の形態 3は、 上記実施の形態 1 で示したような無線信号から の基準信号の生成経路と、 有線回線の伝送路からの同期信号による基準 信号の生成経路とを適宜切り替えて移動体通信端末との無線通信を実行 するものである。
第 6図は、 この発明の実施の形態 3による移動体通信システムの構成 を示す図であり、 実施の形態 3による無線通信基地局装置を用いたネッ トワーク構成を概略的に示している。 無線通信基地局装置 1 Bは、 第 2 図で示した構成と比較して、 クロヅク抽 部 1 3及びクロック断検出 切替部 1 4を有する点で異なる。 クロック抽出部 1 3は、 有線回線の伝 送路によって接続する無線基地局制御装置 3から送信される高安定なク 口ックの同期信号を受信してク口ック信号を抽出する。
ク口ック断検出/切替部 1 4は、 無線基地局制御装置 3からの伝送路 を介したクロック同期信号の有無を検出しており、 この検出結果に応じ て隣接する無線通信基地局装置 1 bからのクロック同期信号 （無線信号 ) と、 有線回線の伝送路からの無線信号とを切り替える。 なお、 第 2図 と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
次に動作について説明する。
以降では、 実施の形態 1による移動体通信システムとしてディジタル 携帯電話システムを例して説明する。 .
無線通信基地局装置 1 Bに隣接する無線通信基地局装置 1 bは、 移動 通信端末 （携帯電話） と通信するための制御信号やこれらとの通信で送 受信する音声デ一夕やディジタルデータなどの個別信号によって変調さ れた無線信号を常に送信する。
ディジタル携帯電話システムでは、 上記実施の形態 1で示したように 、 無線区間の信号を時分割多重方式で伝送しており、 上記制御信号が移 動体通信端末に対して上記区間で継続的に繰り返し送信される。 これが 、 上述した無線通信基地局装置 1 bによる 「常に送信」 という動作に該 当する。
なお、 この無線通信基地局装置 1 bからの無線信号は、 電波法等で決 められた高安定な無線信号である。 この無線信号は、 無線基地局制御装 置 3に設置した高安定な主発振器が生成するク口ックの同期信号に基づ いて生成してもよく、 自装置 l bに搭載したクロック源からの信号に基 づいて生成してもよい。
無線通信基地局装置 1 Bでは、 装置 1 bからの無線信号をアンテナ 5 aにて常に受信し、 上記実施の形態 1 と同様にして同期搬送波再生部 7 'にて同期搬送波が再生される。 この同期搬送波は、 クロック断検出/切 替部 1 4に出力される。
また、 クロック抽出部 1 3は、 有線回線の伝送路を介して無線基地局 制御装置 3から送られてく る高安定なクロック同期信号を受信できる環 境下であれば、 当該クロ ック同期信号を受信してクロック信号を抽出す る。 このクロック信号も、 クロック断検出/切替部 1 4に出力される。 ク口ック断検出 Z切替部 1 4は、 同期搬送波再生部 7及びクロック抽 出部 1 3からの出力信号を周波数生成部 8に入力する経路に介在してお り、 クロック抽出部 1 3 からクロック信号が出力されていれば、 これを 周波数生成部 8に出力する。
周波数生成部 8では、 クロック抽出部 1 3からクロック信号に基づい て、 送信部 9 と受信部 1 0にて必要な信号を生成することにより、 無線 通信基地局装置として必要な高安定な送受信信号を得る。 例えば、 周波 数生成部 8は、 移動体通信端末に送信すべき信号として上記クロック信 号を基に搬送波を生成し、 これを変調して所望の周波数の信号に変換し て送信部 9に出力する。 送信部 9では、 アンテナ 5 bを介して変調信号 を無線信号として移動体通信端末に送信する。 また、 周波数生成部 8は 、 アンテナ 5 cを介して受信部 1 0が移動体通信端末から受信した無線 信号を、 上記クロック信号を基に生成した搬送波成分を利用して復調す る。
一方、 有線回線の伝送路に障害などが発生してクロック抽出部 1 3か らクロック信号が供給されなくなった場合、 クロック断検出ノ切替部 1 4は、 同期搬送波再生部 Ίからの同期搬送波を周波数生成部 8に出力す る。 これにより、 周波数生成部 8は、 上記実施の形態 1 と同様にして同 期搬送波再生部 7からの同期搬送波に基づいて送信部 9 と受信部 1 0に て信号の送受信に必要な信号を生成する。
以上のように、 この実施の形態 3によれば、 有線回線の伝送路からの 高安定なクロックが断となった場合においても装置 1 bが送信する無線 信号による基準信号生成経路に切り替えることで、 無線通信基地局装置 として必要な高安定な送受信信号を得ることができる。 産業上の利用可能性
以上のように、 この発明に係る無線通信基地局装置は、 無線通信基地 局装置間の同期が必要なディジ夕ル統合網を構成するディジ夕ル携帯鼋 話システムに適用可能である。 .

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 複数の無線ェリァから無線通信網が構成される無線通信システムの 無線通信基地局装置であって、 上記無線ェリァ間で同期して無線通信を 行う無線通信基地局装置において、
一定の通信タイ ミングの無線信号を受信する受信部と、
上記受信部が受信した無線信号から上記通信タイ ミングに同期する同 期搬送波を再生する同期搬送波再生部と、
上記同期搬送波から無線通信の基準信号を生成する周波数生成部と を備えたことを特徴とする無線通信基地局装置。
2 . 受信部は、 隣接する無線通信基地局装置が自己の通信タイ ミングに 同期させて送信した無線信号を、 一定の通信タイ ミングの無線信号とし て受信することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の無線通信基地局装 置。
3 . 受信部は、 内蔵のクロック源によるクロックに同期する無線信号を 送信する基準送信機からの送信信号を、 一定の通信夕イ ミングの無線信 号として受信することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の無線通信基 地局装置。
4 . 伝送路を介してク口ック源から信号を受信してク口ック信号を抽出 するクロック抽出部と、
上記クロック抽出部及び同期搬送波再生部の出力状況に応じて、 いず れかの出力信号を周波数生成部に入力させる切替部とを備え、
上記周波数生成部は、 上記切替部を介して上記クロック抽出部及び上 記同期搬送波再生部のいずれかから入力した信号を用いて無線通信の基 準信号を生成することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の無線通信基 地局装置。
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