WO2006082628A1 - 基地局間同期システム、同期制御装置および基地局 - Google Patents

基地局間同期システム、同期制御装置および基地局 Download PDF

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WO2006082628A1
WO2006082628A1 PCT/JP2005/001415 JP2005001415W WO2006082628A1 WO 2006082628 A1 WO2006082628 A1 WO 2006082628A1 JP 2005001415 W JP2005001415 W JP 2005001415W WO 2006082628 A1 WO2006082628 A1 WO 2006082628A1
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base station
synchronization
clock
generation unit
information
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PCT/JP2005/001415
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English (en)
French (fr)
Inventor
Taisei Suemitsu
Kuniyuki Suzuki
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2662Arrangements for Wireless System Synchronisation
    • H04B7/2671Arrangements for Wireless Time-Division Multiple Access [TDMA] System Synchronisation
    • H04B7/2678Time synchronisation
    • H04B7/2687Inter base stations synchronisation
    • H04B7/2693Centralised synchronisation, i.e. using external universal time reference, e.g. by using a global positioning system [GPS] or by distributing time reference over the wireline network
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • HELECTRICITY
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    • H03L7/085Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/093Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using special filtering or amplification characteristics in the loop
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    • H04B7/2671Arrangements for Wireless Time-Division Multiple Access [TDMA] System Synchronisation
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    • H04J3/02Details
    • H04J3/06Synchronising arrangements
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    • H04J3/0638Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H04J3/0667Bidirectional timestamps, e.g. NTP or PTP for compensation of clock drift and for compensation of propagation delays

Definitions

  • Inter-base station synchronization system Inter-base station synchronization system, synchronization control device, and base station
  • the present invention relates to a base station that performs radio communication with a mobile communication terminal, a synchronization control device that performs control to synchronize a plurality of base stations with each other, and an inter-base station synchronization system including these. .
  • a base station (called NodeB in 3GPP) is controlled by the base station.
  • Device Radio Network in 3GPP
  • Non-Patent Document 1 Only the form that is directly connected to the controller) is specified (see Non-Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 1 3GPP TS (Technical Specification) 25.401 V3.10.0, 2002-06, retrieved from the Internet [retrieved on 2005—01-24]: ⁇ URL:
  • Patent Document 1 JP 2002-094441 A
  • Patent Document 2 JP 08-237731 A Disclosure of the invention
  • a technique is conceivable in which a base station controller is made to recognize a plurality of base stations as one base station using a base station concentrator that bundles a plurality of base stations. .
  • the base station self-running counter value becomes discontinuous due to the phase shift of the original oscillation clock.
  • the free-running counter value is output from a free-running counter that is provided in the base station and supplies the counter value to each functional unit in the base station.
  • the number of operation phenomena increases due to the time position of the missing counter value, the amount of increase or decrease of the counter value, and the amount of verification work of the base station increases.
  • the power of the first base station connected to the lower level of the base station concentrator is not a circuit that loads the initial values of the spreading codes of the modulator and demodulator. It is evaluated whether the timing margin is sufficient when the process waiting for the self-running counter of 1 base station is shorter than expected.
  • IP Internet Protocol
  • the clock cannot be directly transmitted by the hub, router, etc., and the line cannot be synchronized at the base station. Therefore, the transmission delay and fluctuation between the base station concentrator and the base station are greatly different from the transmission delay and fluctuation between the base station concentrator and another base station.
  • the present invention is to provide an inter-base station synchronization system, a synchronization control device, and a base station that can accurately synchronize a plurality of base stations.
  • the present invention is an inter-base station synchronization system including a plurality of base stations and a synchronization control device that performs control to synchronize the plurality of base stations with each other.
  • the synchronization control device includes a control information generation unit that generates synchronization control information for synchronizing the source clocks in the plurality of base stations with each other,
  • the base station generates a source clock generator that oscillates at a frequency corresponding to an input control voltage, and a control that is input to the source clock generator in accordance with synchronization control information generated by the synchronization controller.
  • a base station synchronization system comprising a control voltage correction unit for correcting a voltage.
  • the present invention is a synchronization control device that performs control for synchronizing a plurality of base stations with each other,
  • a synchronization control apparatus comprising a control information generation unit that generates control information for synchronizing the source clocks in the plurality of base stations.
  • the present invention is a base station synchronized with another base station
  • An original oscillation clock generator that oscillates at a frequency corresponding to the input control voltage, and an external force that is input to the original oscillation clock generator according to the synchronous control information notified
  • a base station comprising a control voltage correction unit for correcting a control voltage.
  • the configuration is such that the source clocks in the plurality of base stations are synchronized with each other, so that the phase difference between the base stations can be suppressed and the base stations can be synchronized with high accuracy. it can.
  • FIG. 1 is a diagram showing a network configuration according to Embodiment 1 of the present invention.
  • This network is configured by connecting a base station concentrator 12 between a base station controller 11 and a plurality of base stations 13.
  • the base station controller 11 and the base station 13 are, for example, W-CDMA systems specified by 3GPP, and the base station 13 performs wireless communication with a mobile communication terminal (not shown).
  • the base station control device 11 is a host device connected to a plurality of base stations 13.
  • the base station concentrator 12 is connected to a plurality of lower base stations 13 via an IP (Internet Protocol) network or the like, and all base stations 13 connected to the upper base station controller 11 are one base station. It is a device that exists to make it recognize that it is 13.
  • IP Internet Protocol
  • the base station concentrator 12 and a plurality of base stations 13 connected thereto constitute the inter-base station synchronization system of the present invention.
  • the base station concentrator 12 includes a VCO (voltage controlled oscillator) 20 and a control information generator 21.
  • the VCO 20 is built in the base station concentrator 12 and generates a source clock.
  • the control information generation unit 21 generates synchronization control information according to the phase information of the original clock generated by the base station 13 (a counter value based on the original clock). Here, it compares with the phase information of the original clock generated by the base station concentrator 12 (counter value based on the original clock), and the frequency deviation (difference of counter value) as the synchronization control information according to this comparison result. ) And a control voltage corresponding to the frequency deviation is generated as synchronization control information. If the voltage control is unnecessary, the oscillator in the base station concentrator 12 may be OCXO (Constant Oven Crystal Oscillator) instead of VCO20! / ⁇ .
  • the base station 13 includes a VCO 30.
  • VCO30 is built into base station 13 and is Generate a rack.
  • the base station 13 notifies the base station concentrator 12 of the free-running counter value (time stamp) generated by the original clock generated by the VCO 30 as phase information.
  • the free-running counter value may be a BFN (NodeB Frame Number).
  • the base station concentrator 1 2 includes the phase information of the original clock at the base station 13 (counter value based on the original clock) and the phase information of the original clock at the base station concentrator 12 (based on the original clock).
  • the base station 13 is notified of the difference value as synchronization control information.
  • the base station 13 corrects the control voltage input to the VCO 30 according to the synchronization control information. Such a series of operations is performed for all combinations of the base stations 13 (# 1- # n) and the base station concentrator 12.
  • FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the base station concentrator and the base station.
  • the base station concentrator 12 includes a self-running counter 22 and a phase comparator 23 in addition to the VCO 20 and the control information generator 21.
  • the free-running counter 22 is a counter operated by the VCO 20.
  • the phase comparison unit 23 includes subtractors 24 and 25, a multiplier 26, and an integrator 27.
  • the counter value (phase information) by the free-running counter 22 of the base station concentrator 12 and the free-running counter of the base station 13 are included. Compare the counter value (phase information) by 31.
  • the subtractor 24 subtracts the counter value by the free-running counter 22 of the base station concentrator 12 from the counter value by the free-running counter 31 of the base station 13.
  • the subtracter 25 is a subtracter that subtracts the output value of the integrator 27 from the difference between the counter values obtained by the subtractor 24.
  • the multiplier 26 is a multiplier that multiplies the result output from the subtractor 25 by a time constant ⁇ (0 ⁇ ⁇ 1).
  • the integrator 27 continues to add the result of multiplying the output value from the subtractor 25 by the time constant ⁇ .
  • the subtractor 25, the multiplier 26, and the integrator 27 constitute a loop circuit for averaging the counter values.
  • the control information generation unit 21 stores a table indicating the relationship between the frequency deviation and the control voltage, and synchronizes the control voltage corresponding to the frequency deviation as the comparison result obtained by the phase comparison unit 23 with the synchronization. It is generated as control information and notified to the base station.
  • the average value of the difference between the output from the self-propelled counter 22 of the base station concentrator 12 and the output from the self-propelled counter 31 of the base station 13 is the source oscillation of the base station concentrator 12 and the base station 13. This corresponds to the average of the frequency differences.
  • Counter value difference The average time of minutes (the averaging period) can be changed by the time constant a set by the multiplier 26. As for the relationship between the difference value of the count value and the control voltage value, an experimentally obtained value is memorized.
  • the base station 13 includes a free-running counter 31, a DC power source 32, and a correction unit 33 in addition to the VCO 30.
  • the free-running counter 31 is a counter that is operated by the VCO 30 of the base station 13.
  • the DC power source 32 is a power source that supplies a control voltage to the VCO 30.
  • the correcting unit 33 corrects the control voltage supplied to the VCO 30 according to the synchronization control information notified from the base station concentrator 12.
  • the count value by the free-running counter 31 of the base station 13 is notified from the base station 13 to the base station concentrator 12 (without delay at the node).
  • the subtracter 24 subtracts the count value from the free-running counter 22 from the count value notified by the base station 13.
  • the subtracter 25 subtracts the value output from the integrator 27 from the difference between the count values subtracted by the subtractor 24.
  • the value subtracted by the subtracter 25 is multiplied by the time constant a by the multiplier 26. As 1 / a is larger! / (A is smaller! /), The frequency deviation of the original clock between the base station concentrator 12 and the base station 13 is calculated in a longer cycle.
  • the result multiplied by the multiplier 26 is input to the integrator 27, and the input values are added.
  • the result added in the integrator 27 is input to the subtractor 25 and the control information generator 21.
  • the average difference between the count value of the base station concentrator 12 and the count value of the base station 13 is determined by a table storing the relationship between the count value difference and the control voltage. Is replaced by a control voltage. Information indicating this control voltage is notified to the base station 13 as synchronization control information.
  • the synchronization control information notified to the base station 13 is input to the correction unit 33 in the base station 13.
  • the correction unit 33 corrects the control voltage output from the DC power supply 32 based on the synchronization control information (control voltage) notified from the base station concentrator 12.
  • the corrected control voltage is input to the VCO 30, and the VCO 30 oscillates at a frequency corresponding to the input control voltage.
  • the clock generated by the VCO 30 is an original clock of the base station 13 and is supplied to each functional unit in the base station 13.
  • correction is performed on the VCO 30, it may be performed on the free-running counter 31 instead.
  • a free-running counter 39 (see FIG. 3) other than the free-running counter 31 is also corrected, and the operation timing of each functional unit in the base station 13 is the power counter after correcting the free-running counter 39. Based on the value! /, Adjusted.
  • control information generation unit 21 is included in the base station concentrator 12 and the correction unit 33 is included in the base station 13.
  • the control information generation unit 21 realizes slow correction by instructing ⁇ 6, for example, rather than instructing ⁇ correction at once.
  • Such processing makes it possible to deal with changes in the output of the integrator 27 in a short time, such as the lack of output from the free-running counter 39 (see Fig. 3) that can optimize the data transmission volume.
  • control information generation unit 21 may be included in the base station 13, and the correction unit 33 may be included in the base station concentrator 12. If the control information generation unit 21 is included in the base station 13, individual differences due to the characteristics of the VCO can be absorbed in the base station 13, which is effective.
  • the correction unit 33 is included in the base station concentrator 12, the base station concentrator 12 can centrally manage the free-running counter 31 in a plurality of base stations 13, so that it is easy to follow up the intelligent additional functions. . For example, when the base station concentrator 12 performs the same control on the base station 13 having the same VCO configuration, the operation comparison with other base stations 13 becomes possible, and the abnormal base station 13 can be easily detected.
  • FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration after the VCO in the base station.
  • W An example of the configuration within the CDMA base station 13!
  • the original oscillation clock generated by the VCO 30 in the base station 13 is supplied to each functional unit in the base station 13.
  • the base station 13 includes a wired interface (IZF) unit 34, a PLL (phase lock loop) 35, 36, a channel coding / decoding unit 37, a modem unit 38, and a free-running counter 39.
  • the wired interface unit 34 is a wired interface that performs data transmission / reception with the base station concentrator 12 and the base station controller 11.
  • PLL35 is a circuit that changes the 16MHz oscillation frequency output from VCO30 to 32MHz.
  • the PLL36 is a circuit that changes the 32MHz oscillation frequency output from PLL35 to 64MHz.
  • the channel coding / decoding unit 37 is a W-CDMA channel coding / decoding unit defined by 3GPP.
  • the modem 38 is a W-C DMA modulation / demodulation unit defined by 3GPP.
  • the free-running counter 39 is a counter for supplying reference timing to each functional unit in the base station 13, separately from the free-running counter 31 for correcting the output of the VCO 30.
  • the oscillation frequency of the VCO 30 is originally 16 MHz, and the base station 13 corrects the oscillation frequency of the VCO 30 by, for example, +0.5 ppm.
  • the oscillation frequency 16MHz + 0.5ppm of the original clock output from VCO30 is input to the wired interface unit 34 that operates with the 16MHz clock.
  • the wired interface unit 34 operates at 16 MHz + 0.5 ppm adjusted in timing (synchronized) with the source clock of the other base station 13 connected to the base station concentrator 12.
  • the channel coding / decoding unit 37 that operates at 32MHz, which is twice the frequency of 16MHz, operates with a clock of 32MHz + 0.5ppm after output of PLL35 because the oscillation frequency of VCO30 output is 16MHz + 0.5ppm. . This is also the timing adjustment with the clock used in the channel coding / decoding unit 37 of another base station 13 connected to the base station concentrator 12.
  • the 32 MHz clock output from the PLL 35 is further changed in oscillation frequency to a 64 MHz clock by the PLL 36 and supplied to the modulation / demodulation unit 38 operating on the basis of 64 MHz. Due to the correction of the original clock by VCO30, the 64MHz clock output from PLL36 is also 64MHz + 0.5ppm. Therefore, the clock supplied to the modem unit 38 has a power of 64 MHz + 0.5 ppm. This is also adjusted in timing with the clock used in the modem unit 38 of the other base station 13 connected to the base station concentrator 12. become.
  • phase of the free-running counter 39 is matched with 16MHz + 0.5ppm of VCO30.
  • the reference signals to the functional units 34, 37, and 38 are also timing-adjusted with the reference signals of other base stations 13 connected to the base station concentrator 12.
  • the base station 13 it is possible to prevent an increase in the frequency deviation of the source clock between the base station 13 and the base station concentrator 12 over a long period of time. Therefore, the base station
  • All 13 source clocks can be set within the allowable range to the source clock timing of the base station concentrator 12. Therefore, the oscillation frequency of the source clock between the base stations 13 (# 1— # n) can be adjusted within an allowable range. This has the effect of avoiding communication disconnection between the base station controller 11 and each base station 13 and between each base station 13 and the mobile communication terminal.
  • the circuit scale of the base station 13 can be reduced and the base station 13 can be kept at a low price. Can do.
  • the W-CDMA system has the following three effects.
  • Effect (3) Full synchronization at chip level.
  • the above effect (1) means the stability of the timing width used for data transmission / reception between the base station controller 11 and the base station 13.
  • the above effect (2) is the stability of the window width for the nos search in the modem unit 38 in the base station 13.
  • the effect (3) is the synchronization of the timing of the scrambling code and the channelization code used in the modulation / demodulation unit 38 in the base station 13.
  • FIG. 4 is a diagram showing the original clock of the base station.
  • the counter values generated by the source clocks of two base stations # 1, # 2 among a plurality of base stations connected to the same base station concentrator 12 are illustrated.
  • T1 when the base oscillation clock correction of each base station 13 is started, there is a deviation (phase difference) between the counter value of base station # 1 and the counter value of base station # 2.
  • the original clock is corrected between time T1 when correction is started and time T2 when correction is completed.
  • the oscillation frequency at VCO 30 of base station # 2 is changed.
  • the clock phase of base station # 2 is delayed compared to the clock phase of base station # 1, the frequency is increased.
  • the clock phase is advanced, the frequency is decreased.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the effect (1).
  • the upper force is also the power counter value of the base station concentrator 12, the counter value of the base station # 1, and the counter value of the base station # 2 arranged in order on the time axis.
  • FIG. 5 (a) is a diagram showing a state before correction of the original oscillation clock of each base station
  • FIG. 5 (b) is a diagram showing a state after correction.
  • the timing of the base station # 1 counter value and the base station # 2 counter value are different before the time T1 when the base clock # 1 and # 2 start the original clock correction. ing. For this reason, for downlink data D transmitted from the base station controller 11 that recognizes that there is only one base station, since the reception timing falls within the range of the reception window at base station # 1, the base station Although reception at # 1 is possible, the reception timing at the other base station # 2 does not fall within the range of the reception window, so reception at base station # 2 becomes impossible and communication is cut off.
  • the timing of the counter value of # 1 and the counter value of base station # 2 matches with the extent that the reception window does not deviate significantly, and the relative position is also fixed. For this reason, we recognize that there is only one base station. For the downstream data D transmitted from the base station control device 11, the reception timing of either base station # 1 or # 2 does not fall outside the range of the reception window. Therefore, the downlink data D can be transmitted from the base station controller 11 to both base stations # 1 and # 2, and communication is not disconnected.
  • the base station concentrator power level In the conventional technology that only supplies the frame sync signal to the lower base station, the timing of the frame sync signal is also controlled by the line between the base station concentrator and the lower base station. Therefore, it is impossible to match the reception windows between the plurality of base stations and to fix the relative position of the reception windows between the plurality of base stations.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the effect (2).
  • W In base station # 1 and base station # 2 connected to the same base station concentrator 12 of the CDMA system, these two base stations # 1, # 2 are both communicating with the same mobile communication terminal.
  • a search window indicating a time range in which each base station # 1, # 2 can perform a search process for detecting a path correlation by demodulating an uplink signal of mobile communication terminal power during soft handover. The temporal position of the search window is determined based on the counter values of base stations # 1 and # 2.
  • FIG. 6 (a) shows the correlation pulse of the search window position of each base station and the detected path when communication with the mobile communication terminal is started soon after the base station is turned on. .
  • the search window of each base station indicates the same timing (assuming that the distance between each base station and the mobile communication terminal is equal), and both base stations are in a state of detecting the correlation pulse of the path. . In this state, soft handover when the base station concentrator 12 is used to make the base station controller 11 appear to have only one base station functions without problems.
  • This counter value deviation Assume that the base station controller 11 has instructed the base station 13 (# 1, # 2) to set up a channel for soft handover via the base station concentrator 12 in a state before the occurrence. Offset information (deviation from the base station reference signal, equivalent to chip-offset and frame-offset in 3GPP TS25.433) measured by the mobile communication terminal when communicating with base station # 1 Reported to station controller 11. The base station controller 11 instructs the base station # 2 on the offset information of the mobile communication terminal in that case.
  • Offset information device from the base station reference signal, equivalent to chip-offset and frame-offset in 3GPP TS25.433
  • base station # 1 appears to be dominant in a mobile communication terminal (that is, when base station # 1 appears to be the primary-cell in the 3GPP standard)
  • base station # 2 is connected to base station # 1.
  • the counter value has shifted due to the difference in the oscillation frequency of the original clock. Therefore, in practice, as shown in Fig. 6 (b), the search window is created at a position different from the position of base station # 1, so that no correlation pulse of noise can be detected.
  • a mobile communication terminal that originally secures communication quality by performing a soft handover cannot perform desired communication.
  • Base stations # 1, # 2 and base station concentrator 12 are connected by an IP network.
  • class O of ITU-T recommendation Y.1541 there is a model that can cause a delay of 50 ms when passing through an IP network. Therefore, a fluctuation of 50 ms can occur.
  • the free-running counters 22 and 31 of the base station and the base station concentrator are incremented by each original clock of 16MHz. In other words, it is incremented by 1 at 0.0625 s.
  • base station # 2 If there is no function to correct the oscillation frequency of the base oscillation clock of the base station! If the time of 520 seconds elapses, base station # 2 will have its free-running counter delayed by 2.63, Even if the lOchip chip offset information is received from the base station controller 11, the search window is formed at a position 2.6 s behind the base station # 1 search window, and the path cannot be detected. The communication between base station # 2 and the mobile communication terminal is disconnected, and the handover fails.
  • the oscillation frequency of the base clock # 1 and base station # 2 is corrected, and the search window of base station # 2 is the base station # 1 search window every 50 seconds. It is corrected that the position of is shifted.
  • base station # 1 can handle the fixed delay of 100 ⁇ s and base station # 2 can handle the fixed delay of 30 ms. Absent. This can be dealt with by providing the base station concentrator 12 with a time information sano function such as an NTP (Network Time Protocol) server function. If the base station 13 (# 1) force connected to the lower position of the base station concentrator 12 also notifies the base station concentrator 12 of the inquiry request regarding the time, the base station 13 is notified of the time. As a result, the fixed delay of the base station 13 can be removed to some extent, and the count value difference between the base station 13 and the base station concentrator 12 can be accurately calculated. These fixed delay amounts can be set as the initial counter value when the base station 13 is started.
  • NTP Network Time Protocol
  • FIG. 7 is a diagram showing a fixed delay between the base station and the base station concentrator.
  • FIG. 8 is a diagram showing a procedure for removing the fixed delay.
  • Figure 8 shows the time for the base station concentrator 12 in Figure 2.
  • a time adjustment unit 40 having a time information server function is added.
  • the fixed delay removal procedure will be described in order with reference to FIG. 7 and FIG.
  • the base station concentrator 12 sends a signal for inquiring whether there is no request for time information to the base station 13 connected to the lower level.
  • the base station 13 transmits a time information request to the base station concentrator 12 (transmission time Al).
  • the transmitted time information request is received by the base station concentrator 12 and transmitted to the time adjustment unit 40 (reception time Ml).
  • Procedure (3) The time adjustment unit 40 of the base station concentrator 12 generates time information according to the request, and returns the generated time information to the base station 13 in response to the request (transmission time M2). The transmitted time information response is received by the base station 13 (reception time A2).
  • the base station 13 corrects the time based on the notified time information. At this time, the time correction amount of the base station 13 is calculated by the following equation.
  • the transmission delay of data transmission / reception between the base station 13 and the base station concentrator 12 is the same. Therefore, the time of the base station 13 cannot always be accurately determined, but data transmission between the base station 13 and the base station concentrator 12 can be performed by subtracting the counter value of each base station 13 from the calculated fixed delay time. The fixed delay can be eliminated.
  • the base station concentrator 12 requests time information from the base station 13, receives the time information from the base station 13, calculates the fixed delay in the base station concentrator 12, and obtains the result as the base station. 1
  • effect (3) will be described with reference to FIG. 9 and FIG.
  • chip means one pulse after spreading in CDMA. This synchronization in the chip unit is hereinafter referred to as chip-level synchronization.
  • Base Station # 1 transmits Timing-adjustment to the downlink data, and the base station In # 2, if the timing-adjustment is not sent for downstream data, the complicated case like V will disappear.
  • the chip offset information and frame offset information itself detected by the mobile communication terminal 14 can be used at the handover destination base station, so that the search time can be shortened.
  • FIG. 12 shows the configuration of the inter-base station synchronization system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a base station concentrating function unit 52 corresponding to the base station concentrating device 12 in the first embodiment (see FIG. 1) is incorporated in the base station control device 11.
  • Base station control apparatus 11 in the first embodiment corresponds to base station control function section 51 in the second embodiment.
  • the base station control function unit 52 and the base station 13 of the base station controller 11 have, for example, a W-CDMA system configuration defined by 3GPP.
  • Base station 13 and base station controller 11 are connected by an IP network or the like. Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the base station concentrator 12 can be omitted.
  • a part of the free-running counter 22 and the phase comparison unit 23 is a base station. It is also possible to provide in the base station control device 11 outside the base station concentrating function unit 52, which is not necessarily provided in the concentrating function unit 52.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of the inter-base station synchronization system according to Embodiment 3 of the present invention.
  • VCOs 20 and 30 in the first embodiment are replaced with high-precision VCO60.
  • the VCO 60 is, for example, a VC-OCXO (voltage controlled constant temperature chamber crystal oscillator) or a VC-DTCXO (voltage controlled digital temperature compensated crystal oscillator), and can generate a highly accurate original oscillation clock.
  • Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the oscillator in the base station concentrator 12 may be OCXO or DTCXO instead of VCO when voltage control is not required.
  • the free-running counter frequency must be used for RF (Radio Frequency) transmission standards! Therefore, the frequency is changed at a speed that can maintain the allowable frequency deviation. Said The change speed is extremely slow. For example, when changing the frequency of O.Olppm, only 36 s can be corrected in one hour. Therefore, if the clock is a high-precision clock, it is not necessary for each base station 13 to correct the oscillation frequency of the original clock as needed.
  • the high-precision VCO 60 can be applied only to the base station 13, or conversely, can be applied only to the base station concentrator 12. This improves the accuracy of correcting the oscillation frequency of the original clock compared to the case where the high-precision VCO60 is not applied.
  • FIG. 14 shows the configuration of the inter-base station synchronization system according to Embodiment 4 of the present invention.
  • a selector 71 is added to the first embodiment (see FIG. 2), and the phase comparison unit 23 is replaced with a phase comparison unit 72.
  • the selector 71 is a counter value of the free-running counter 31 in the base station 13, and sends the counter value input at a certain time to the free-running counter 22 in the base station concentrator 12 as an initial value.
  • the initial value is sent to the free-running counter 22 and after a predetermined time has passed, the count value of the free-running counter 31 in the base station 13 is again sent to the phase comparison unit 72 in the base station concentrator 12.
  • the selector 71 may be configured integrally with the phase comparison unit 72.
  • phase comparison unit 72 uses the phase information from the free-running counter 22 in the base station concentrator 12 to obtain the phase information from the free-running counter 31 in the base station 13. Compare with information.
  • the phase comparison unit 72 is configured by only the subtractor 24 of the phase comparison unit 23 of the first embodiment.
  • the selector 71 is unnecessary.
  • the base station concentrator 12 may specify the timing at which the count value is supplied from the base station 13 to the base station concentrator 12. In that case, the base station 13 supplies the counter value of the base station 13 to the base station concentrator 12 at a timing based on the designation from the base station concentrator 12.
  • FIG. 14 shows a configuration including a base station concentrator 12 in addition to the base station controller 11, but in the base station controller 11 as in the second embodiment (see FIG. 12).
  • the base station collection A configuration incorporating the line function unit 52 is also possible.
  • FIG. 15 is a diagram showing the configuration of the inter-base station synchronization system according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the control information generation unit 21, the selector 71, and the phase comparison unit 72 provided in the base station concentrator 12 in the fourth embodiment (see FIG. 14) are moved to the base station 13. It is.
  • the selector 71 is a counter value sent from the free-running counter 22 in the base station concentrator 12, and the counter value input at a certain time is used as an initial value for the free-running counter in the base station 13. In addition to sending to the counter 31, after a predetermined time has passed, the counter value sent from the free-running counter 22 in the base station concentrator 12 is sent to the phase comparison unit 72 in the base station 13 again.
  • the selector 71 may be configured to be integrated into the phase comparison unit 72.
  • the phase comparison unit 72 compares the phase information from the free-running counter 31 in the base station 13 with the phase information from the free-running counter 22 in the base station concentrator 12. However, the phase comparison unit 72 includes only the subtractor 24 in the phase comparison unit 23 of the first embodiment.
  • the selector 71 becomes unnecessary.
  • the output destination of the selector 71 may be switched according to an instruction from the base station concentrator 12.
  • FIG. 1 is a diagram showing a network configuration according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of a base station concentrator and a base station.
  • FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration after the VCO in the base station.
  • FIG. 4 is a diagram showing an original clock of a base station.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining effect (1).
  • FIG. 6 is a diagram for explaining effect (2).
  • FIG. 7 is a diagram showing a fixed delay between a base station and a base station concentrator.
  • FIG. 8 is a diagram showing a procedure for removing a fixed delay.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of the inter-base station synchronization system according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of the inter-base station synchronization system according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of an inter-base station synchronization system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing a configuration of an inter-base station synchronization system according to the fifth embodiment.
  • VCO voltage controlled oscillator
  • VCO Voltage controlled oscillator
  • A1 Transmission time (time information request) A2 Reception time (time information response) Ml Reception time (time information request) M2 Transmission time (time information response) It information

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Abstract

【課題】 複数の基地局同士を精度よく同期することができる基地局間同期システム、同期制御装置および基地局を提供する。 【解決手段】 複数の基地局13と基地局集線装置12とを含む基地局間同期システムにおいて、基地局集線装置12は、同期制御情報を生成する制御情報生成部21を備え、基地局13は、入力された制御電圧に応じた周波数で発振するVCO30と、同期制御情報に応じてVCO30に入力される制御電圧を補正する補正部33とを備える。これにより、複数の前記基地局における原振クロックを相互に同期させ、各基地局間で位相差を抑制し、基地局同士を精度よく同期することができる。

Description

明 細 書
基地局間同期システム、同期制御装置および基地局
技術分野
[0001] 本発明は、移動体通信端末と無線通信を行う基地局、複数の基地局を相互に同期 させる制御を行う同期制御装置、およびこれらを含む基地局間同期システムに関す るものである。
背景技術
[0002] 従来、 3GPP (3rd Generation Partnership Project)仕様に規定される W— CDMA ( Wideband-Code Division Multiple Access)方式等の移動体通信では、基地局(3GP Pでは NodeBと呼ぶ)が基地局制御装置(3GPPでは RNC (Radio Network
Controller)と呼ぶ)に対し直接接続される形態のみが規格ィ匕されている(非特許文 献 1参照)。
[0003] また、一般的に、基地局制御装置の構成を考慮すると、ユーザ数容量の大小に関 わらず、基地局制御装置に接続される基地局数には上限が存在し、かつ、既にサー ビスに使用されている基地局はソフトウェアの変更、あるいは、メモリ追加等のハード ウェア変更をしなければ接続可能な基地局数を増加させることはできない。
[0004] 一方で、 3GPP仕様ではなぐ PHS (Personal Handyphone System)網等の移動体 通信網と公衆網との接続にお!ヽては、基地局を束ねる役割をする上位装置として、 基地局集線装置を用いる技術が存在する。公衆網と基地局との接続を行う上記基地 局集線装置は、複数の基地局に接続された構成において、フレーム同期信号を複 数の基地局に供給し、その結果、基地局集線装置のフレーム同期信号に基づいて、 複数の基地局間のフレーム同期が確立される。(例えば、特許文献 1参照) 非特許文献 1 : 3GPP TS(Technical Specification) 25.401 V3.10.0, 2002-06, retrieved from the Internet [retrieved on 2005—01—24]: <URL:
http://www.3gpp.org/ftp/Specs/latest/R1999/25_series/25401-3a0.zip>.
特許文献 1:特開 2002— 094441号公報
特許文献 2 :特開平 08- 237731号公報 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 例えば、 3GPPに規格ィ匕された基地局制御装置では、ユーザ数容量の小さい基地 局をユーザ数容量の大きい基地局の代わりに接続しても、接続する基地局数を増や す事ができないので、その基地局制御装置を用いた場合には全体のユーザ収容数 が減少してしまう問題がある。これでは電波の不感地帯にユーザ数容量の小さい基 地局を設置した場合にシステムの収容数が減少してしまう。
[0006] 上記問題の解決のために、複数の基地局を束ねる基地局集線装置を用いて、基 地局制御装置に対し、複数の基地局を一つの基地局として認識させる技術が考えら れる。このような技術では、ソフトハンドオーバの実現性などから、基地局集線装置に 接続された基地局間において、タイミングが合っていることが不可欠である。しかしな がら、基地局集線装置が各基地局に対してフレーム同期信号を供給する従来の構 成であると、原振クロックの位相ずれにより、基地局の自走カウンタ値が非連続な値を とるケースが存在する。ここでいぅ自走カウンタ値は、基地局内に設けられ基地局内 の各機能部にカウンタ値を供給する自走カウンタが出力したものである。
[0007] 特に、 CDMA方式の場合、欠けたカウンタ値の時間的位置、カウンタ値の増減量 などにより、動作現象数が増大し、基地局の検証作業量が増大する。具体的には、 例えば、基地局集線装置の下位に接続された第 1の基地局の自走カウンタで変調部 および復調部の拡散符号の初期値をロードする回路になっていな力つた力 第 1の 基地局の自走カウンタを待っている処理が想定より短くなつてタイミングマージンが充 分であつたか等の評価をすることになる。
[0008] 中でも、 FDD (Frequency Division Duplex;周波数分割複信)方式により複数ユー ザが様々なタイミングで並列処理をしなければならな 、CDMA基地局の場合、前記 の検証作業数は指数関数的 (タイミング検証を要する全ケース"ユーザ数)に増加す る。また、 3GPP仕様の Compressed-Mode、あるいは、報知チャネルのように極めて 長周期で動作する処理にぉ 、ては、一般に次の周期まで正常化作業を待機するの で、極めて稀なタイミング異常であっても、一瞬のタイミング抜けでシステム全体の動 作が長時間にわたって異常になることがある。 [0009] さらに、基地局集線装置と基地局との間の有線伝送路が、 ATM (Asynchronous
Transfer Mode)や専用線とは異なる IP (Internet Protocol)回線になっていると、ハブ 、ルータ等でクロックを直接伝送することができず、基地局において回線同期する事 ができない。従って、基地局集線装置と基地局との間の伝送遅延や揺らぎと、基地局 集線装置と別の基地局との間の伝送遅延や揺らぎとは、大きく異なるものになる。
[0010] これらの事情により、従来構成では、どんなに高精度なクロック源を使用しても、長 時間が経過すると複数の基地局間において無線フレームの時間タイミング差が大き くなつていき、基地局制御装置から送信されるデータが、ある基地局で早過ぎたり、ま た別な基地局では遅すぎたりすることになり、通信が正常に行えないという問題があ つた o
[0011] 本発明は、複数の基地局同士を精度よく同期することができる基地局間同期システ ム、同期制御装置および基地局を提供することである。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明は、複数の基地局と、これら複数の基地局を相互に同期させる制御を行う同 期制御装置とを含む基地局間同期システムであって、
前記同期制御装置は、複数の前記基地局における原振クロックを相互に同期させ るための同期制御情報を生成する制御情報生成部を備え、
前記基地局は、入力された制御電圧に応じた周波数で発振する原振クロック生成 部と、前記同期制御装置によって生成された同期制御情報に応じて前記原振クロッ ク生成部に入力される制御電圧を補正する制御電圧補正部とを備えたことを特徴と する基地局間同期システムである。
[0013] また、本発明は、複数の基地局を相互に同期させる制御を行う同期制御装置であ つて、
複数の前記基地局における原振クロックを相互に同期させるための制御情報を生 成する制御情報生成部を備えたことを特徴とする同期制御装置である。
[0014] また、本発明は、他の基地局と同期する基地局であって、
入力された制御電圧に応じた周波数で発振する原振クロック生成部と、 外部力 通知された同期制御情報に応じて前記原振クロック生成部に入力される 制御電圧を補正する制御電圧補正部とを備えたことを特徴とする基地局である。 発明の効果
[0015] 本発明によれば、複数の前記基地局における原振クロックを相互に同期させる構 成としたので、各基地局間で位相差を抑制し、基地局同士を精度よく同期することが できる。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 実施の形態 1.
図 1は、本発明の実施の形態 1に係るネットワーク構成を示す図である。このネットヮ ークは、基地局制御装置 11と複数の基地局 13との間に基地局集線装置 12を接続 して構成されている。基地局制御装置 11および基地局 13は、例えば、 3GPPにて規 定される W - CDMA方式の装置であって、基地局 13は移動体通信端末 (不図示)と の間で無線通信を行う装置であり、基地局制御装置 11は複数の基地局 13に接続さ れた上位装置である。基地局集線装置 12は、下位の複数の基地局 13と IP (Internet Protocol)ネットワーク等を介して接続され、上位の基地局制御装置 11に対して接続 された全基地局 13がーつの基地局 13であると認識させる等のために存在する装置 である。
[0017] このうち、基地局集線装置 12とこれに接続された複数の基地局 13は、本発明の基 地局間同期システムを構成する。
[0018] 基地局集線装置 12は、 VCO (電圧制御発振器) 20および制御情報生成部 21を 備えている。 VCO20は、基地局集線装置 12に内蔵され、原振クロックを生成する。 制御情報生成部 21は、基地局 13で生成された原振クロックの位相情報 (原振クロッ クを元にしたカウンタ値)に応じて同期制御情報を生成する。ここでは、基地局集線 装置 12で生成された原振クロックの位相情報 (原振クロックを元にしたカウンタ値)と 比較し、この比較結果に応じた同期制御情報として周波数偏差 (カウンタ値の差分) を算出し、この周波数偏差に応じた制御電圧を同期制御情報として生成する。なお、 基地局集線装置 12内の発振器は、電圧制御が不要な場合は、 VCO20ではなくて OCXO (恒温槽型水晶発振器)などで構わな!/ヽ。
[0019] 基地局 13は、 VCO30を備えている。 VCO30は、基地局 13に内蔵され、原振クロ ックを生成する。
[0020] 次に、図 1の動作を説明する。
[0021] 基地局 13は、 VCO30が発振する原振クロックによって生成された自走カウンタ値( タイムスタンプ)を位相情報として基地局集線装置 12に通知する。 W— CDMA方式 ならば、自走カウンタ値は、 BFN(NodeB Frame Number)でも良い。基地局集線装置 1 2は、基地局 13における原振クロックの位相情報 (原振クロックを元にしたカウンタ値) と、基地局集線装置 12における原振クロックの位相情報 (原振クロックを元にしたカウ ンタ値)とを比較し、その差分値を、同期制御情報として基地局 13に対し通知する。 基地局 13は、同期制御情報に応じて VCO30に入力される制御電圧の補正を行う。 このような一連の動作は、各基地局 13 ( # 1— # n)と基地局集線装置 12との全ての 組合せに対して行われる。
[0022] 図 2は、基地局集線装置および基地局の詳細構成を示す図である。基地局集線装 置 12は、 VCO20および制御情報生成部 21の他に、自走カウンタ 22および位相比 較部 23を備えている。自走カウンタ 22は、 VCO20により動作するカウンタである。位 相比較部 23は、減算器 24, 25、乗算器 26および積分器 27を備え、基地局集線装 置 12の自走カウンタ 22によるカウンタ値 (位相情報)と、基地局 13の自走カウンタ 31 によるカウンタ値 (位相情報)とを比較する。減算器 24は、基地局 13の自走カウンタ 3 1によるカウンタ値から、基地局集線装置 12の自走カウンタ 22によるカウンタ値を減 算する。減算器 25は、減算器 24により求めたカウンタ値の差分から、積分器 27出力 値を減算する減算器である。乗算器 26は、減算器 25より出力された結果に時定数 α (0< α < 1)を乗算する乗算器である。積分器 27は、減算器 25からの出力値に時 定数 αを乗算した結果を加算し続ける。減算器 25、乗算器 26および積分器 27は、 カウンタ値の平均化を行うためのループ回路を構成する。制御情報生成部 21は、周 波数偏差と制御電圧との関係を示すテーブルを記憶しており、位相比較部 23によつ て得られた比較結果としての周波数偏差に応じた制御電圧を、同期制御情報として 生成し基地局に通知する。基地局集線装置 12の自走カウンタ 22による出力と、基地 局 13の自走カウンタ 31による出力との差分の平均を取った結果値は、基地局集線 装置 12と基地局 13との原振発振周波数の差分の平均に相当する。カウンタ値の差 分の平均時間(平均化の周期)は、乗算器 26で設定された時定数 aにより変更でき る。カウント値の差分値と、制御電圧値との関係は、実験により、経験的に得た値を記 憶させておく。
[0023] 基地局 13は、 VCO30の他に、自走カウンタ 31、 DC電源 32および補正部 33を備 えている。自走カウンタ 31は、基地局 13の VCO30により動作するカウンタである。 D C電源 32は、 VCO30に制御電圧を供給する電源である。補正部 33は、基地局集 線装置 12から通知された同期制御情報に応じて、 VCO30に供給される制御電圧を 補正する。
[0024] 次に、図 2の動作を説明する。
[0025] 基地局 13の自走カウンタ 31によるカウント値が (節目で遅延なく)基地局 13から基 地局集線装置 12に通知される。基地局集線装置 12では、減算器 24において、基地 局 13によって通知されたカウント値から、自走カウンタ 22によるカウント値が減算され る。続いて、減算器 25において、減算器 24により減算されたカウント値の差分から、 積分器 27より出力された値が減算される。減算器 25により減算された値には、乗算 器 26によって時定数 aが乗算される。 1/ aが大き!/、ほど( aが小さ!/、ほど)、基地 局集線装置 12と基地局 13との原振クロックの周波数偏差を長周期で計算することに なる。 1/ aは値が大きいほど、長周期の安定した発振周波数の差分を抽出する場 合に向いている。乗算器 26で乗算された結果は、積分器 27に入力され、入力値が 加算されていく。積分器 27において加算されていった結果は、減算器 25および制御 情報生成部 21に入力される。
[0026] 制御情報生成部 21において、基地局集線装置 12のカウント値と基地局 13のカウ ント値との差分の平均値は、カウント値の差分と制御電圧との関係を記憶したテープ ルにより、制御電圧に置き換えられる。この制御電圧を示す情報が、同期制御情報と して、基地局 13に通知される。
[0027] 基地局 13に通知された同期制御情報は、基地局 13内の補正部 33に入力される。
補正部 33において、基地局集線装置 12から通知された同期制御情報 (制御電圧) に基いて、 DC電源 32から出力された制御電圧が補正される。補正後の制御電圧は 、 VCO30に入力され、 VCO30は入力された制御電圧に応じた周波数で発振する。 VCO30が生成したクロックは、基地局 13の原振クロックであって、基地局 13内の各 機能部へ供給される。
[0028] なお、補正は、 VCO30に対して行うが、この代りに、自走カウンタ 31に対して行つ てもよい。その場合は、自走カウンタ 31とは別の自走カウンタ 39 (図 3参照)も補正さ れ、基地局 13内の各機能部の動作タイミングは、自走カウンタ 39を補正した後の力 ゥンタ値に基づ!/、て調整される。
[0029] また、上記の説明では、制御情報生成部 21が基地局集線装置 12に含まれ、補正 部 33が基地局 13に含まれる例を示した。この機能分担の場合、基地局 13への補正 電圧指示に要する制御データ量がごく微量のとき、基地局集線装置 12と基地局 13 との間のデータ伝送量を最適化でき有効となる。例えば、周波数偏差 Δ ίに対する V CO30に必要となる補正量 Δνであるとする。制御情報生成部 21では、一気に Δνの 補正を指示するのではなぐ例えば ΔνΖΐ6を指示することによって、ゆっくりした補 正を実現する。このような処理により、データ伝送量を最適化できるだけでなぐ自走 カウンタ 39 (図 3参照)の出力が欠落するなど、短時間における積分器 27出力の変 化にも対応可能となる。
[0030] また、制御情報生成部 21が基地局 13に含まれていても良いし、補正部 33が基地 局集線装置 12に含まれて 、ても良 、。制御情報生成部 21が基地局 13に含まれて いると、 VCOの特性による個体差などを基地局 13内で吸収できて有効である。補正 部 33が基地局集線装置 12に含まれていると、基地局集線装置 12が複数の基地局 13における自走カウンタ 31を集中管理できるので、インテリジェントな付加機能を追 カロしやすい構成になる。例えば、基地局集線装置 12が同一 VCO構成の基地局 13 に対し同じ制御をしているとき、他の基地局 13との動作比較が可能となり、異常な基 地局 13を容易に検出できる。
[0031] 図 3は、基地局における VCO以降の詳細構成を示す図である。 W— CDMA方式 の基地局 13内の構成を例示して!/、る。基地局 13内の VCO30が生成した原振クロッ クは、基地局 13内の各機能部へ供給される。基地局 13は、 VCO30の他に、有線ィ ンタフエース(IZF)部 34、 PLL (位相ロックループ) 35, 36、チャネルコーディング. デコーディング部 37、変復調部 38および自走カウンタ 39を備えている。 [0032] 有線インタフェース部 34は、基地局集線装置 12および基地局制御装置 11とのデ ータ送受信を行う有線インターフェースである。 PLL35は、 VCO30より出力された 16MHzの発振周波数を 32MHzに変化させる回路である。 PLL36は、 PLL35より出 力された 32MHzの発振周波数を 64MHzに変化させる回路である。チャネルコ一ディ ング ·デコーディング部 37は、 3GPPにより規定された W— CDMA方式のチャネルコ ーデイング 'デコーディング部である。変復調部 38は、 3GPPにより規定された W— C DMA方式の変復調部である。自走カウンタ 39は、 VCO30の出力を補正するため の自走カウンタ 31とは別に、基地局 13内の各機能部へ基準タイミングを供給するた めのカウンタである。
[0033] 次に、図 3の動作を説明する。
[0034] VCO30の発振周波数はもともと 16MHzの仕様とし、基地局 13は VCO30の発振周 波数を、例えば、 +0.5ppmだけ補正したとする。 VCO30より出力された原振クロックの 発振周波数 16MHz+0.5ppmは、 16MHzのクロックで動作する有線インタフェース部 34 に入力される。有線インタフェース部 34は、基地局集線装置 12に接続された他の基 地局 13の原振クロックとタイミング調整された(同期した) 16MHz+0.5ppmで動作する ことになる。
[0035] また、 16MHzの倍の 32MHzで動作するチャネルコーディング ·デコーディング部 37 は、 VCO30出力の発振周波数が 16MHz+0.5ppmであるために、 PLL35出力後の 32MHz+0.5ppmのクロックで動作する。これも、基地局集線装置 12に接続された他の 基地局 13のチャネルコーディング 'デコーディング部 37で用いられるクロックとタイミ ング調整されたことになる。
[0036] また、 PLL35から出力された 32MHzのクロックは、さらに PLL36によって、 64MHz のクロックに発振周波数が変更され、 64MHzを基準に動作する変復調部 38に供給さ れる。 VCO30による原振クロックの補正により、 PLL36から出力された 64MHzのクロ ックも、 64MHz+0.5ppmとなっている。従って、変復調部 38に供給されるクロックは、 64MHz+0.5ppmとなる力 これも、基地局集線装置 12に接続された他の基地局 13の 変復調部 38で用いられるクロックとタイミング調整されたことになる。
また、自走カウンタ 39の位相も VCO30の 16MHz + 0. 5ppmで合わされるので、 各機能部 34, 37, 38への基準信号も基地局集線装置 12に接続された他の基地局 13の基準信号とタイミング調整されたことになる。
[0037] よって、 VCO30の発振周波数を補正することによって、基地局 13内の全ての機能 部に供給されるクロックがタイミング調整されたことになり、フレーム同期信号を送って それぞれの機能部を個別にタイミング調整するよりも効率が良いといえる。また、これ により、基地局 13と移動体通信端末との無線送受信の性能も向上する。
[0038] このように、本実施の形態 1によれば、基地局 13と基地局集線装置 12との間で、原 振クロックの周波数偏差の増大を長期間に渡り防止する事ができる。よって、基地局
13の原振クロックが全て基地局集線装置 12の原振クロックのタイミングに許容範囲 内で合わせることができる。したがって、基地局 13 ( # 1— # n)間の原振クロックの発 振周波数を許容範囲内で合わせることができる。これにより、基地局制御装置 11と各 基地局 13との間、また、各基地局 13と移動体通信端末との間での通信切断を回避 する効果がある。
[0039] 特に、基地局 13と基地局集線装置 12とが、イーサネット (登録商標)などの非同期 ネットワークを介して接続され、回線経由でクロックを抽出できない場合であっても、 基地局間を高精度に同期させることができるため、極めて有効である。
[0040] また、制御情報生成部 21および位相比較部 23を基地局 13ではなぐ基地局集線 装置 12に持つことによって、基地局 13の回路規模を削減し、基地局 13を低価格に 抑えることができる。
[0041] また、基地局制御装置 11から見て、複数の基地局 13がーつの基地局集線装置 12 を介して一つの基地局として認識できなくなることを回避する効果がある。
また、原振クロックの位相差を比較する方法に、高分解能カウンタを用いて、同じ力 ゥンタ値となるまで合せることにより、 1周期以上(360度以上)位相がずれてしまった 場合にも、位相を合せることができるという効果がある。
[0042] さらに、 W— CDMA方式においては、以下 3つの効果がある。
•効果(1) 有線データ送受信の窓の安定化。
•効果(2) サーチ窓の安定化。
•効果(3) チップレベルでの完全同期化。 [0043] 上記の効果(1)は、基地局制御装置 11と基地局 13との間のデータ送受信に使用 するタイミング幅の安定ィ匕を意味する。上記の効果(2)は、基地局 13内の変復調部 38における、ノ スサーチのためのウィンドウ幅の安定ィ匕のことである。上記の効果(3 )は、基地局 13内の変復調部 38に用いられるスクランプリングコード及びチヤネライ ゼーシヨンコードのタイミングの同期化のことである。これら効果(1)一(3)について以 下に詳説する。
[0044] 図 4は、基地局の原振クロックを示す図である。同じ基地局集線装置 12に接続され た複数の基地局のうち、 2つの基地局 # 1, # 2の原振クロックにより生成されるカウン タ値を例示している。各基地局 13の原振クロック補正を開始する時刻 T1以前は、基 地局 # 1のカウンタ値と基地局 # 2のカウンタ値との間に、ずれ (位相差)が生じてい る。補正を開始した時刻 T1から補正を終了する時刻 T2までの間に、原振クロックの 補正を行う。この間、基地局 # 2の VCO30における発振周波数を変化させる。基地 局 # 2のクロック位相が基地局 # 1のクロック位相に比べ遅れている場合は、周波数 を増大させ、逆に進んでいる場合は、周波数を減少させる。
[0045] 図 5は、効果(1)を説明するための図である。上力も順に、基地局集線装置 12の力 ゥンタ値、基地局 # 1のカウンタ値、および基地局 # 2のカウンタ値を時間軸上にそ れぞれ並べたものである。図 5 (a)は、各基地局の原振クロック補正前の状態を示す 図であり、図 5 (b)は、補正後の状態を示す図である。
[0046] 図 5 (a)において、各基地局 # 1、 # 2の原振クロック補正を開始する時刻 T1以前 は、基地局 # 1のカウンタ値と基地局 # 2のカウンタ値のタイミングが異なっている。こ のため、基地局は一つだと認識している基地局制御装置 11から送信されてくる下り のデータ Dについて、基地局 # 1では受信タイミングが受信窓の範囲内に入るので、 基地局 # 1での受信は可能だが、もう一つの基地局 # 2では受信タイミングが受信窓 の範囲内に入らないので、基地局 # 2での受信は不可能となり、通信が切断されてし まつ。
[0047] 図 5 (b)において、 # 1、 # 2の原振クロック補正を終了した時刻 T2以後は、基地局
# 1のカウンタ値と基地局 # 2のカウンタ値とのタイミングが受信窓が大幅にずれない 程度に合っており、相対位置も固定である。このため、基地局は一つだと認識してい る基地局制御装置 11から送信されてくる下りのデータ Dについて、どちらの基地局 # 1、 # 2の受信タイミングも、受信窓の範囲外に外れることはない。よって、基地局制 御装置 11から両方の基地局 # 1、 # 2への下りデータ Dの送信は可能であり、通信 が切断される事はない。
[0048] なお、基地局集線装置力 下位の基地局に対しフレーム同期信号を供給するだけ の従来技術では、基地局集線装置と下位の基地局との間の回線によって、フレーム 同期信号のタイミングも変化してしまうので、複数の基地局の間で受信窓を合わせる ことも、この複数の基地局の間で受信窓の相対位置を固定ィ匕することもできない。
[0049] また、図 4では簡略ィ匕のため、「原振クロック補正中」の区間として 3パルス程度のも のを図示しているが、実際には、通信システムで許容できる周波数安定度(3GPP規 格では ±0.05ppm)に応じた範囲内(3GPP規格では、 108個のパルスあたりカウンタ 値 = 5の補正)でのゆっくりとした補正が行われる。
[0050] 図 6は、効果(2)を説明するための図である。 W— CDMA方式の同じ基地局集線 装置 12に接続された基地局 # 1と基地局 # 2にお 、て、この 2つの基地局 # 1, # 2 が共に同じ移動体通信端末と通信しているソフトハンドオーバ時に、各基地局 # 1, # 2が移動体通信端末力 の上り信号を復調して、パスの相関を検出するサーチ処 理を行える時間の範囲を示すサーチ窓を示している。サーチ窓の時間的位置は、基 地局 # 1, # 2の各カウンタ値に基づいて決定される。
[0051] 図 6 (a)は、基地局の電源を入れてまもなく移動体通信端末との通信が開始された 場合における各基地局のサーチ窓位置と検出されたパスの相関パルスを示している 。この場合には、各基地局の原振クロックの補正を行わなくても、原振クロックの位相 ずれによるカウンタ値のずれは未だ起こっていない。すなわち、各基地局のサーチ窓 は同じタイミングを示しており(各基地局と移動体通信端末との間の距離は等しいと 仮定)、各基地局は共にパスの相関パルスを検出した状態にある。この状態において 、基地局集線装置 12を用いて、基地局制御装置 11に対して、基地局が一つしかな いように見せ力けた場合のソフトハンドオーバは問題なく機能する。
[0052] ところが、時間が経過すると、それぞれの基地局の原振クロックにおける発振周波 数の違いから、カウンタ値同士は、相互にずれていく。このようなカウンタ値のずれを 生ずる前の状態で、基地局制御装置 11から、基地局集線装置 12を経由して基地局 13 ( # 1、 # 2)にソフトハンドオーバ用のチャネル設定が指示されたときを考える。基 地局 # 1との通信時に移動体通信端末で測定したオフセット情報 (基地局の基準信 号からのずれ。 3GPP TS25.433でいうところの chip- offset、 frame- offsetに相当)が基 地局制御装置 11まで報告される。基地局制御装置 11は、その場合の移動体通信端 末のオフセット情報を基地局 # 2に指示する。
[0053] 次に、長時間、基地局 # 1および基地局 # 2と同時に接続した状態で通信しつづけ ているケースを考える。移動体通信端末において基地局 # 1が優位に見えるとき (す なわち、基地局 # 1が 3GPP規格でいうところの primary-cellに見えるとき)、基地局 # 2は、基地局 # 1との原振クロックにおける発振周波数の違いによりカウンタ値がずれ てしまっている。このために、実際には、図 6 (b)に示すとおり、サーチ窓が基地局 # 1の位置とは異なった位置に作られてしまうので、ノ スの相関パルスを検出する事が できず、本来ソフトハンドオーバをすることにより通信品質を確保している移動体通信 端末は、所望の通信ができなくなる。
[0054] 各基地局の原振クロックにおける発振周波数の補正を行う場合は、基地局 # 1と基 地局 # 2のサーチ窓の位置関係が相対的に変化して 、く事がな 、ので、図 6 (c)に 示すとおり、いくら時間が経っても、パスの相関パルスを検出し続けることができる。そ の後、移動体通信端末がいずれかの基地局単独のエリアに移動しても、通信が切断 される事がない。つまり、ソフトハンドオーバが問題なく機能する。サーチ窓の安定ィ匕 とは、このような効果のことである。
[0055] なお、基地局集線装置力 下位の基地局に対しフレーム同期信号を供給するだけ の従来技術では、基地局集線装置と下位の基地局との間の回線によって、フレーム 同期信号のタイミングも変化してしまうので、基地局間でサーチ窓の位置を合わせる ことも、上記サーチ窓の相対位置を固定ィ匕することもできない。
[0056] 以下の条件であった場合にっ 、て、詳しく説明する。
•条件 (a) 相関をとる事によりパスサーチを行う時間幅 (サーチ窓の幅)が 32chip分 である、セル半径が小さい基地局がある。 lchipあたりの時間が 0.26 /z sであるため、 32chipで 8.3 μ sとなる。 •条件 (b) 基地局 # 1は、基地局 # 2に比べて、 10分間あたり 3 /z sだけ、原振クロッ クによるカウンタ値の位相が遅れる。
•条件 (c) 移動体通信端末は、基地局 # 1のセルと基地局 # 2のセルの重なり合つ た位置に存在し、ハンドオーバの状態位置で静止している。基地局 # 1が
primary- cellである。
•条件 (d) 基地局 # 1, # 2と基地局集線装置 12とが、 IPネットワークにより接続され ている。 ITU- T勧告 Y.1541の classOとして規定されるように、 IP網を通過した場合、 50msの遅延が生じ得るモデルがあるので、 50msの揺らぎが生じ得るものとする。 '条件 (e) 基地局、基地局集線装置が持っている自走カウンタ 22, 31は、 16MHzの 各原振クロックによりカウントアップされていく。すなわち、 0.0625 sで 1カウントアップ されていくものとする。
[0057] 上記の条件 (a)— (e)の場合、パス検出をした最初の瞬間は、原振クロックの位相 差が無いため、サーチ窓が同じ位置にあり、パスの位置情報であるチップオフセット の情報(10chip=2.6 μ sとする)が基地局 # 1から基地局制御装置 11に通知され、同 じ情報が基地局 # 2に通知されても、基地局 # 2でノスを検知することができる。
[0058] 基地局の原振クロックの発振周波数を補正する機能が存在しな!、場合、 520秒だけ 時間が経過すると、基地局 # 2は自走カウンタが 2.6 3だけ遅れてしまう関係で、基 地局制御装置 11から lOchipのチップオフセットの情報を受信していても、サーチ窓は 基地局 # 1のサーチ窓に比べて 2.6 s遅れた位置に形成され、パスを検知すること ができなくなり、基地局 # 2と移動体通信端末との通信は切断され、ハンドオーバは 失敗する。
[0059] 基地局の原振クロックの発振周波数を補正する機能が存在する場合、基地局集線 装置 12は、 50ms程度の IPネットワーク伝送での揺らぎを打ち消すため、 50msに対し て充分長い時間である 50,000ms (=50秒)の間、基地局からの原振クロックの発振周 波数に関する情報を取得し、平均化する。平均化すると、基地局 # 1と基地局集線 装置 12とのカウンタ値の差は、 +6(0.375 s)であり、基地局 # 2と基地局集線装置 12 とのカウンタ値の差は +2(0.125 s)であった。基地局集線装置 12は、カウンタ値の差 と VCO制御電圧との関係を記憶したテーブルにより、基地局 # 1に対しては原振クロ ックの周期を 1度だけ 0.375 μ s ÷ 50秒 =0.0075 μ s短くする - 0.006V (例)の補正を行 い、基地局 # 2に対しては原振クロックの周期を 0.125 μ s ÷ 50秒 =0.0025 μ s短くする ことを意味する -0.002V (例)の補正を行う。これにより、 50秒に 1度、基地局 # 1と基 地局 # 2との原振クロックの発振周波数は補正され、基地局 # 2のサーチ窓は 50秒 毎に基地局 # 1のサーチ窓との位置がずれていくのを補正されることになる。
[0060] 以下、効果(1) , (2)両方に適用される、更なる効果を説明する。
[0061] IPルーティングのルーティングテーブル変化や、 IPネットワークの負荷変化(FTP ( File transfer protocol)のような巨大パケット)による平均遅延時間の変化、基地局集 線装置 12と基地局 13との間に揺らぎ等が起こった場合、上記のように、 50秒に一度 の平均化を行って 、れば、最初の 50秒平均でのカウンタ値差分による補正(例えば、 基地局 # 1のカウンタ値差分 =+6に対し、 -0.006Vの制御電圧補正、基地局 # 2の力 ゥンタ値差分 =+2に対し、 -0.002Vの制御電圧補正)を行った後、平均遅延時間など が起こって、次の 50秒平均での差分による補正 (例えば、基地局 # 1のカウンタ値差 分 =+2に対し、 - 0.002Vの制御電圧補正を行い、基地局 # 2のカウンタ値差分 = ±0 に対し、制御電圧補正 0.0V)を行うというように、その都度平均化を行えば良いことに なる。
[0062] また、平均化により、バースト的なデータ遅延の揺らぎを抑えることができる。
[0063] さらに、基地局間の同期をとるためには、固定遅延をある程度除去しないと、基地 局 # 1は 100 μ sの固定遅延、基地局 # 2は 30msの固定遅延というケースに対応でき ない。これには、基地局集線装置 12に、 NTP (Network Time Protocol)サーバ機能 等の時刻情報サーノ機能を設けることで対応可能である。基地局集線装置 12の下 位に接続された基地局 13 ( # 1)力も基地局集線装置 12に時刻に関する問合せ要 求の通知があれば、基地局 13に対して時刻を通知する。これによつて、基地局 13の 固定遅延をある程度除去する事ができ、基地局 13と基地局集線装置 12とのカウント 値差分を正確に算出できる。これらの固定遅延量は、基地局 13の起動時にカウンタ 初期値として設定すればょ ヽ。
[0064] 図 7は、基地局と基地局集線装置との間における固定遅延を示す図である。図 8は 、固定遅延を除去する手順を示す図である。図 8は、図 2の基地局集線装置 12に時 刻情報サーバ機能を有する時刻調整部 40を追加したものである。以下、図 7および 図 8を参照して、固定遅延の除去手順を順に説明する。
•手順(1) 基地局集線装置 12が、下位に接続された基地局 13に対して、時刻情報 の要求が無!ヽか問 ヽ合わせる信号を送信する。
•手順 (2) 基地局 13は、基地局集線装置 12に対して時刻情報要求を送信する (送 信時刻 Al)。送信された時刻情報要求は、基地局集線装置 12で受信され時刻調整 部 40に伝えられる(受信時刻 Ml)。
•手順 (3) 基地局集線装置 12の時刻調整部 40は、要求に従って時刻情報を生成 し、生成した時刻情報を要求に応答する形で基地局 13に対して返信する(送信時刻 M2)。送信された時刻情報応答は、基地局 13で受信される (受信時刻 A2)。
'手順 (4) 基地局 13は通知された時刻情報に基いて時刻を補正する。この時、基 地局 13の時刻の補正量は、次の式によって算出される。
[0065] ( (A2-A1) -(M2-M1) ) /2
ただし、ここでは、基地局 13と基地局集線装置 12とのデータ送受信の伝送遅延が 同じであると仮定している。したがって、必ずしも基地局 13の時刻を精確にすること はできないが、算出された固定遅延時間を各基地局 13のカウンタ値力 減算するこ とで基地局 13と基地局集線装置 12とのデータ伝送の固定遅延を除去する事ができ る。
[0066] なお、基地局 13に時刻情報サーバ機能を設けて、 IPネットワークの固定遅延時間 を算出することも有効である。
[0067] また、基地局集線装置 12から基地局 13に時刻情報を要求して、基地局 13から時 刻情報を受け取り、基地局集線装置 12内で固定遅延を算出し、その結果を基地局 1
3の自走カウンタ 31へ送出し、基地局 13の自走カウンタ 31のカウンタ値を補正する ことも有効である。
[0068] また、ある程度の時間間隔をおいて、上記固定遅延算出処理を起動することが有 効である。
[0069] さらに、 IPパケットのロス、あるいは、バースト的に固定遅延算出処理のパケットが摇 らいだときの影響を低減するため、充分な回数 -充分な時間にわたって平均をとること も有効である。
[0070] 続いて、図 9一図 11を用いて効果(3)を説明する。
[0071] 効果(3)に!、う「チップ」とは、 CDMAにおける拡散後の 1パルスのことを言う。この チップの単位においても同期がとれていることを、以後、チップレベルでの同期と呼
[0072] チップレベルで完全同期化できていた場合、図 9に示すとおり、有線データ送受信 の窓のわずかなずれにより、基地局 # 1では下りデータに対して Timing-adjustment が送信され、基地局 # 2では下りデータに対して Timing-adjustmentが送信されないと V、うような複雑なケースが無くなる。
[0073] また、チップレベルで完全同期化できていた場合、図 10に示すとおり、基地局 13 (
# 1, # 2)のセル半径が小さいときに、移動体通信端末 14において検出したチップ オフセット情報およびフレームオフセット情報そのもの力 ハンドオーバ先の基地局で 使えるため、サーチ時間を短縮することができる。
[0074] さらに、チップレベルで完全同期化できていない場合、図 11に示すとおり、基地局 集線装置 12に対し、比較的遠距離に設置され伝送遅延が大きい基地局 # 1から送 られてくる信号と、比較的近距離に設置され伝送遅延が小さ!ヽ基地局 # 2から送られ てくる信号とを最大比合成することを考えると、最大比合成部 41の前段には、基地局 # 1, # 2それぞれに対応した待ち合わせ用の FIFO (First In First Out)ノ ッファ 42 ( # 1, # 2)を設ける必要がある。
[0075] これに対し、チップレベルで完全同期化できていた場合、基地局集線装置 12と基 地局 13との間の低遅延を背景に、軟判定情報を基地局集線装置 12に伝送して、基 地局集線装置 12の最大比合成部 41で行う最大比合成処理が、図 11に示したような 待ち合わせ用の FIFOバッファ 42を設ける必要がなくなる。
[0076] 本発明は、基地局 13の原振クロックの発振周波数を補正する際、 IPネットワークに よる揺らぎやデータ損失を除去するために、ネットワーク揺らぎに比べ、かなり長い期 間にわたって平均化を行う。よって、システム的に、基地局集線装置 12と基地局 13 までの IPネットワークにおける揺らぎ、データ損失がチップレベルよりも充分低く抑え られて 、ることが事前に分力つて 、る場合 (ノヽブ等を経由して 、な 、場合、または、 ハブの処理能力が極めて高く低遅延が補償されている場合、等)に効果 (3)は有効 である。
[0077] 実施の形態 2.
図 12は、本発明の実施の形態 2に係る基地局間同期システムの構成を示す図であ る。本実施の形態 2は、実施の形態 1 (図 1参照)における基地局集線装置 12に相当 する基地局集線機能部 52を、基地局制御装置 11に組み入れたものである。実施の 形態 1における基地局制御装置 11は、本実施の形態 2では、基地局制御機能部 51 に相当する。基地局制御装置 11の基地局制御機能部 52および基地局 13は、例え ば、 3GPPにて規定される W— CDMA方式の構成である。基地局 13と基地局制御 装置 11とは、 IPネットワークなどで接続される。その他の構成、動作および効果につ いては、実施の形態 1と同一であるため、説明を省略する。
[0078] このように、多数の基地局 13を基地局制御装置 11に接続する必要が無い場合は、 基地局集線装置 12を省略することができる。
[0079] なお、図 12に記載した VCO20 (電圧制御の不要な場合は OCXOなどで構わない )および制御情報生成部 21の他、自走カウンタ 22および位相比較部 23の一部は、 基地局集線機能部 52内に設ける必要はなぐ基地局集線機能部 52外の基地局制 御装置 11内に設けることも可能である。
[0080] 実施の形態 3.
図 13は、本発明の実施の形態 3に係る基地局間同期システムの構成を示す図であ る。本実施の形態 3は、実施の形態 1 (図 1参照)における VCO20, 30を高精度の V CO60に置き換えたものである。 VCO60は、例えば、 VC- OCXO (電圧制御 恒温 槽型水晶発振器)または VC-DTCXO (電圧制御 ディジタル温度補償型水晶発振 器)であって、高精度の原振クロックを生成できる。その他の構成、動作および効果 については、実施の形態 1と同一であるため、説明を省略する。なお、本実施の形態 においても、基地局集線装置 12内の発振器は、電圧制御が不要な場合は、 VCOで はなくて、 OCXOまたは DTCXO等で構わない。
[0081] 自走カウンタ周波数は RF (Radio Frequency)送信基準に使わなければならな!/、の で、許容される周波数偏差を維持できる速度で周波数の変更を行うことになる。前記 変更速度は極めて低速であり、例えば、 O.Olppmの周波数変更をする場合、 1時間で 36 sの補正しかできない。従って、高精度クロックであると、各基地局 13において原 振クロックの発振周波数を随時補正する必要がなくなる。
[0082] なお、高精度の VCO60は、基地局 13にのみ適用することも、逆に、基地局集線装 置 12にのみ適用することも可能である。これにより、高精度の VCO60を適用しない 場合に比べ、原振クロックの発振周波数を補正する精度は向上する。
[0083] 実施の形態 4.
図 14は、本発明の実施の形態 4に係る基地局間同期システムの構成を示す図であ る。本実施の形態 4は、実施の形態 1 (図 2参照)に対し、セレクタ 71を追加し、位相 比較部 23を位相比較部 72に置き換えたものである。
[0084] セレクタ 71は、基地局 13内の自走カウンタ 31のカウンタ値であって、ある時刻に入 力したカウンタ値を、初期値として基地局集線装置 12内の自走カウンタ 22に送る他 、初期値を自走カウンタ 22に送って力も所定の時間が経過した後に、再び基地局 13 内の自走カウンタ 31のカウント値を、基地局集線装置 12内の位相比較部 72に送る。 なお、セレクタ 71は、位相比較部 72に一体的に組み込まれて構成されても良い。
[0085] 位相比較部 72は、実施の形態 1における位相比較部 23と同様に、基地局集線装 置 12内の自走カウンタ 22による位相情報を、基地局 13内の自走カウンタ 31による 位相情報と比較する。ただし、位相比較部 72は、実施の形態 1の位相比較部 23のう ち、減算器 24のみによって構成される。
[0086] その他の構成、動作および効果については、実施の形態 1と同一であるため、説明 を省略する。
[0087] なお、基地局 13から基地局集線装置 12へのカウント値を、ある一定の時間間隔を おいて供給する構成とすれば、セレクタ 71は不要となる。あるいは、基地局 13から基 地局集線装置 12へカウント値を供給するタイミングは、基地局集線装置 12が指定し ても良い。その場合、基地局 13は、基地局集線装置 12からの指定に基いたタイミン グで、基地局 13のカウンタ値を基地局集線装置 12に対して供給する。
[0088] また、図 14には基地局制御装置 11に加えて基地局集線装置 12を含む構成を図 示したが、実施の形態 2 (図 12参照)と同様に、基地局制御装置 11内に、基地局集 線機能部 52を組み入れた構成とすることも可能である。
[0089] 実施の形態 5.
図 15は、本発明の実施の形態 5に係る基地局間同期システムの構成を示す図であ る。本実施の形態 5は、実施の形態 4 (図 14参照)において基地局集線装置 12内に 設けられていた制御情報生成部 21、セレクタ 71および位相比較部 72を、基地局 13 に移したものである。
[0090] セレクタ 71は、基地局集線装置 12内の自走カウンタ 22から送られてきたカウンタ 値であって、ある時刻に入力されたカウンタ値を、初期値として基地局 13内の自走カ ゥンタ 31に送る他、所定の時間が経過した後に、再び基地局集線装置 12内の自走 カウンタ 22から送られてきたカウンタ値を、基地局 13内の位相比較部 72に送る。な お、セレクタ 71は、位相比較部 72に一体的に組み込まれて構成されても良い。
[0091] 位相比較部 72は、基地局 13内の自走カウンタ 31による位相情報を、基地局集線 装置 12内の自走カウンタ 22による位相情報と比較する。ただし、位相比較部 72は、 実施の形態 1の位相比較部 23のうち、減算器 24のみによって構成される。
[0092] その他の構成、動作および効果については、実施の形態 1と同一であるため、説明 を省略する。また、本実施の形態 5による独特の効果としては、基地局集線装置 12の 構成を簡素化でき、低価格ィ匕を実現することができる。
[0093] なお、基地局集線装置 12から基地局 13へのカウント値を、ある一定の時間間隔を おいて供給する構成とすれば、セレクタ 71は不要となる。あるいは、基地局集線装置 12からの指示によって、セレクタ 71の出力先を切り替える構成としても良い。
図面の簡単な説明
[0094] [図 1]本発明の実施の形態 1に係るネットワーク構成を示す図である。
[図 2]基地局集線装置および基地局の詳細構成を示す図である。
[図 3]基地局における VCO以降の詳細構成を示す図である。
[図 4]基地局の原振クロックを示す図である。
[図 5]効果(1)を説明するための図である。
[図 6]効果 (2)を説明するための図である。
[図 7]基地局と基地局集線装置との間における固定遅延を示す図である。 圆 8]固定遅延を除去する手順を示す図である。
圆 9]効果 (3)を説明するための図 (その 1)である。
圆 10]効果 (3)を説明するための図(その 2)である。
圆 11]効果 (3)を説明するための図(その 3)である。
圆 12]実施の形態 2に係る基地局間同期システムの構成を示す図である。 圆 13]実施の形態 3に係る基地局間同期システムの構成を示す図である。 圆 14]実施の形態 4に係る基地局間同期システムの構成を示す図である。 圆 15]実施の形態 5に係る基地局間同期システムの構成を示す図である。 符号の説明
11 基地局制御装置
12 基地局集線装置
13 基地局
14 移動体通信端末
20 VCO (電圧制御発振器)
21 制御情報生成部
22 自走カウンタ
23 位相比較部
24, 25 減算器
26 乗异器
27 積分器
30 VCO (電圧制御発振器;原振クロック生成部)
31 自走カウンタ
32 DC電源
33 補正部
34 有線インタフェース (IZF)部
35, 36 PLL (位相ロックループ)
37 チャネルコーディング.チャネルデコーディング部
38 変復調部 39 自走カウンタ
40 時刻調整部
41 最大比合成部
42 FIFOバッファ
51 基地局制御機能部
52 基地局集線機能部
60 VCO (高精度 CLK生成)
71 セレクタ
72 位相比較部
D データ
A1 送信時刻(時刻情報要求) A2 受信時刻(時刻情報応答) Ml 受信時刻(時刻情報要求) M2 送信時刻(時刻情報応答) It 情報

Claims

請求の範囲
[1] 複数の基地局と、これら複数の基地局を相互に同期させる制御を行う同期制御装置 とを含む基地局間同期システムであって、
前記同期制御装置は、複数の前記基地局における原振クロックを相互に同期させ るための同期制御情報を生成する制御情報生成部を備え、
前記基地局は、入力された制御電圧に応じた周波数で発振する原振クロック生成 部と、前記同期制御装置によって生成された同期制御情報に応じて前記原振クロッ ク生成部に入力される制御電圧を補正する制御電圧補正部とを備えたことを特徴と する基地局間同期システム。
[2] 前記同期制御装置は、前記基地局の上位装置であることを特徴とする請求項 1記載 の基地局間同期システム。
[3] 前記同期制御装置は、複数の前記基地局と基地局制御装置とを中継する基地局集 線装置であることを特徴とする請求項 2記載の基地局間同期システム。
[4] 前記同期制御装置は、複数の前記基地局を制御する基地局制御装置であることを 特徴とする請求項 2記載の基地局間同期システム。
[5] 前記基地局は、前記原振クロック生成部が発振した原振クロックの位相情報を生成 する位相情報生成部をさらに備え、
前記同期制御装置の前記制御情報生成部は、前記位相情報生成部によって生成 された位相情報に応じた同期制御情報を生成することを特徴とする請求項 1記載の 基地局間同期システム。
[6] 前記同期制御装置は、所定の周波数で発振するクロック生成部と、このクロック生成 部が発振したクロックの位相情報を、前記基地局の位相情報生成部によって生成さ れた位相情報と比較する位相比較部とをさらに備え、
前記同期制御装置の前記制御情報生成部は、前記位相比較部による位相比較の 結果に応じた同期制御情報を生成することを特徴とする請求項 5記載の基地局間同 期システム。
[7] 前記同期制御装置は、所定の周波数で発振するクロック生成部をさらに備え、 前記同期制御装置の前記制御情報生成部は、前記クロック生成部が発振したクロ ックの位相情報に応じた同期制御情報を生成することを特徴とする請求項 1記載の 基地局間同期システム。
[8] 前記基地局は、前記原振クロック生成部が発振したクロックの位相情報を、前記同期 制御情報に応じた位相情報と比較する位相比較部をさらに備え、
前記基地局の前記制御電圧補正部は、前記位相比較部による位相比較の結果に 応じて前記原振クロック生成部に入力される制御電圧を補正することを特徴とする請 求項 7記載の基地局間同期システム。
[9] 前記位相比較部は、複数の位相比較結果を平均化したものを出力することを特徴と する請求項 6または 8記載の基地局間同期システム。
[10] 前記位相比較部は、平均化の周期を設定可能であることを特徴とする請求項 9記載 の基地局間同期システム。
[11] 前記同期制御装置は、時刻情報を提供する時刻情報提供部をさらに備え、
前記同期制御装置の前記時刻情報提供部によって提供された時刻情報に基づい て、前記基地局の前記原振クロック生成部が発振したクロックの位相情報を補正する ことを特徴とする請求項 5または 8記載の基地局間同期システム。
[12] 複数の基地局を相互に同期させる制御を行う同期制御装置であって、
複数の前記基地局における原振クロックを相互に同期させるための制御情報を生 成する制御情報生成部を備えたことを特徴とする同期制御装置。
[13] 他の基地局と同期する基地局であって、
入力された制御電圧に応じた周波数で発振する原振クロック生成部と、 外部力 通知された同期制御情報に応じて前記原振クロック生成部に入力される 制御電圧を補正する制御電圧補正部とを備えたことを特徴とする基地局。
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