WO2010024098A1

WO2010024098A1 - 通信システム及び通信方法

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Publication number: WO2010024098A1
Application number: PCT/JP2009/063917
Authority: WO
Inventors: 宏一守屋; 芳正木村; 鈴木　文雄; 祥二波多野; 紀敏日野; 雅仁種田
Original assignee: セイコーインスツル株式会社; 株式会社Otsl
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2010-03-04
Also published as: EP2323454B1; EP2323454A1; US8558657B2; US20110207501A1; JP2010057128A; JP5150830B2; EP2323454A4

Abstract

　本発明は、基地局装置や、基地局装置に同期信号のタイミングを設定するサーバの処理負荷を軽減することができる通信システムに関するものである。管理サーバ３が複数の基地局装置１それぞれへ同期信号の送信順番を通知し、各基地局装置１は、最も早い送信順番の通知を管理サーバ３から受けた場合には予め動作しているクロックのタイミングに基づいて直ちに同期信号を端末装置２宛に送信し、最も早い順番以外の送信順番の通知を管理サーバ３から受けた場合には、他の基地局装置１から最も早いタイミングで送信された同期信号を受信して、当該同期信号の受信タイミングと自装置が受信した送信順番とに基づいて算出したタイミングで同期信号を端末装置２宛に送信する。

Description

通信システム及び通信方法

　本発明は、基地局装置が端末装置へ送信する同期信号のタイミングを制御する通信システム及び通信方法に関する。

　従来、無線を用いて通信接続する端末装置と基地局装置の間では、同期信号が送受信されており、この同期信号を用いて端末装置と基地局装置間の信号の同期を行なっている。また、この同期信号は、複数の基地局装置間それぞれが、自装置に収容されている端末装置に対して同タイミングでデータを送信しないように制御する場合にも利用されており、他の基地局装置の送信する同期信号と同時刻で同期信号を送信しないよう制御する技術が特許文献１に開示されている。また、各基地局装置が同時刻で同期信号を送信しないよう予め基地局装置に情報を設定する技術が特許文献２に開示されている。

特許第２９９３４６９号公報特許第３７４９９０７号公報

　ここで、基地局装置から端末装置に対して送信される同期信号は、他の基地局装置が送信する同期信号と衝突しないよう制御することが必要となるとともに、その処理をできるだけ簡易にすることで、基地局装置や、基地局装置に同期信号のタイミングを設定するサーバの処理負荷を軽減することが望ましい。

　そこでこの発明は、基地局装置や、基地局装置に同期信号のタイミングを設定するサーバの処理負荷を軽減することができる通信システム及び通信方法を提供することを目的としている。

　上記目的を達成するために、本発明は、管理装置と複数の基地局装置と当該複数の基地局装置に別々に収容される各端末装置とを有する通信システムであって、前記管理装置は、前記複数の基地局装置それぞれへ同期信号の送信順番を通知する送信順番通知手段と、前記複数の基地局装置それぞれへ当該複数の基地局装置のうちの基準となる基地局装置を通知する基準基地局装置通知手段と、を備え、前記基地局装置は、前記基準となる基地局装置として前記管理装置より自装置が指定された場合には、前記送信順番に基づいて同期信号を送信し、前記基準となる基地局装置として前記管理装置より自装置が指定されない場合には、前記基準となる基地局装置より受信した同期信号の受信タイミングとその基地局装置の送信順番と自装置の送信順番とに基づいて算出したタイミングで同期信号を送信する同期信号送信手段を備えることを特徴とする通信システムである。

　また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記基地局装置の同期信号送信手段は、前記基準となる基地局装置として前記管理装置より自装置が指定されない場合であって、自装置より後の送信順番の基地局装置が基準となる基地局装置と指定された場合には、当該基準となる基地局装置から受信した同期信号の受信タイミングとその基地局装置の送信順番と自装置の送信順番とに基づいて算出したタイミングで、２つ後の同期信号を送信することを特徴とする。

　また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記基地局装置の前記同期信号送信手段は、自装置の一つ前の前記送信順番が通知された他の基地局装置の送信した前記同期信号の発信時刻から、自装置が発信する前記同期信号の発信時刻の間にガードタイムを設けることを特徴とする。

　また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記基地局装置の同期信号送信手段が、識別情報がそれぞれ付与された前記同期信号を複数回連続して送信し、前記端末装置は、自端末が起動して最初に受信した前記同期信号に基づいて前記基地局装置との同期処理を行うとともに、当該同期信号に付与された識別情報に基づいて、次の起動するタイミングの時刻を補正して記憶することを特徴とする。

　また本発明は、管理装置と複数の基地局装置と当該複数の基地局装置に別々に収容される各端末装置とを有する通信システムにおける通信方法であって、前記管理装置の送信順番通知手段が、前記複数の基地局装置それぞれへ同期信号の送信順番を通知し、前記管理装置の送信順番通知手段が、前記複数の基地局装置それぞれへ当該複数の基地局装置のうちの基準となる基地局装置を通知し、前記基地局装置の同期信号送信手段が、前記基準となる基地局装置として前記管理装置より自装置が指定された場合には、前記送信順番に基づいて同期信号を送信し、前記基準となる基地局装置として前記管理装置より自装置が指定されない場合には、前記基準となる基地局装置より受信した同期信号の受信タイミングとその基地局装置の送信順番と自装置の送信順番とに基づいて算出したタイミングで同期信号を送信することを特徴とする通信方法である。

　また本発明は、上述の通信方法において、前記基地局装置の前記同期信号送信手段は、自装置の一つ前の前記送信順番が通知された他の基地局装置の送信した前記同期信号の発信時刻から、自装置が発信する前記同期信号の発信時刻の間にガードタイムを設けることを特徴とする。

　また本発明は、上述の通信方法において、前記基地局装置の同期信号送信手段が、識別情報がそれぞれ付与された前記同期信号を複数回連続して送信し、前記端末装置は、自端末が起動して最初に受信した前記同期信号に基づいて前記基地局装置との同期処理を行うとともに、当該同期信号に付与された識別情報に基づいて、次の起動するタイミングの時刻を補正して記憶することを特徴とする。

　本発明によれば、管理サーバが基地局装置に同期信号の送信順番と基準局となる基地局装置を通知すれば、基準局でない各基地局装置は、基準局と通知された基地局装置から送信される同期信号に基づいて、自装置で同期信号のタイミングを決定して送信する。これにより、管理サーバにおいて、各基地局装置がいつ同期信号を送信するべきかの算出処理を行わなくて済むため、当該管理サーバの処理負荷を軽減することができる。また基準局となる基地局装置も、管理サーバがから送信順番の通知を受けると同期期間における送信順番に対応する同期信号送信タイミングで同期信号を送信すればよいので、いつ同期信号を送信するかの算出処理を行わなくて済み、処理負荷を軽減することが可能となる。

通信システムの構成を示すブロック図である。基地局装置の動作概要を示す図である。基地局装置の機能ブロック図である。基準局となる基地局装置と端末装置の動作概要を示す図である。基準局でない基地局装置の同期信号送信処理フローを示す第１の図である。同期信号送信処理の処理概要を示す第１の図である。同期信号の補正処理の処理概要を示す第２の図である。同期信号の補正処理の処理概要を示す第３の図である。同期信号送信処理の処理概要を示す第２の図である。ガードタイム挿入処理の概要を示す図である。他の同期信号の送信手法の概要を示す図である。

　以下、本発明の一実施形態による通信システムを図面を参照して説明する。
　図１は同実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
図１において、符号１は基地局装置、２は基地局装置１と無線通信を行なう端末装置、３は基地局装置の同期信号の送信タイミングを管理する管理サーバ３である。基地局装置１と管理サーバ３とは通信接続されている。この図においては、基地局装置１ａ～１ｃの３つの基地局装置１が管理サーバ３と通信接続されており、各基地局装置１ａ～１ｃから送信される同期信号は、それぞれの基地局装置１に収容される端末装置２ａ群～２ｃ群に送信される。基地局装置間の距離は、基地局装置１からの同期信号が、当該同期信号を発信した基地局装置１以外の他の基地局装置１で受信できる距離にあるものとする。

図２は本発明の基地局装置１から各端末装置２に送信される送信信号の概略のタイミングチャートである。
送信信号は、各基地局装置１間と各端末装置２の同期を取るための同期信号Ｓと、実データが送信される通信データＤからなる。基本フレーム送信期間ｈは、同期信号Ｓが送信される同期期間ｉ、通信データＤが送信されるデータ期間ｊとからなる。
そして、図２で示すように、基地局装置１ａは同期期間ｉにおける１番目の送信順番である同期信号送信タイミングＳｔｉ１で同期信号Ｓａを送信しており、また基地局装置１ｂは同期期間ｉにおける２番目の送信順番である同期信号送信タイミングＳｔｉ２で同期信号Ｓｂを送信し、基地局装置１ｃは同期期間ｉにおける３番目の送信順番である同期信号送信タイミングＳｔｉ３で同期信号Ｓｃを送信する。また基地局装置１ａ～１ｃは、同期信号Ｓを送信した後、データ期間ｊにおいて通信データＤを送信する。ここで、図２で示すように送信信号が同一周波数（時分割）である場合には、各基地局装置の通信データＤの送信期間が重ならないように、各基地局装置１が順次、通信データＤを送信する。例えば同期信号送信タイミングが１番目の基地局装置１ａから送信される同期信号Ｓａにおいて、通信データＤａの送信時刻や送信終了時刻が格納されていれば、同期信号送信タイミングが２番目の基地局装置１ｂは、基地局装置１ａの通信データＤａの送信終了時刻に基づいて、その後に通信データＤｂの送信を開始するようにする。また基地局装置１ｃも同様に、基地局装置１ｂが送信した同期信号Ｓｂに含まれる通信データＤｂの送信終了時刻に基づいて、通信データを送信する。

　図３は基地局装置の機能ブロック図である。
　図３で示すように、基地局装置１は、無線受信部１１、制御部１２、クロック部１３、同期信号検出部１４、タイミング決定部１５、同期信号発生部１６、無線送信部１７を備えている。

　そして、本実施形態の通信システムは、管理サーバ３が、複数の基地局装置１それぞれへ同期信号の送信順番を通知し、また、複数の基地局装置１それぞれへ当該複数の基地局装置１のうちの基準局となる基地局装置１を通知する。そして、基地局装置１は、基準局となる基地局装置として管理サーバ３より自装置が指定された場合には、その送信順番に基づいて同期信号Ｓを端末装置２に送信し、基準局となる基地局装置として管理サーバ３より自装置が指定されない場合には、基準局となる基地局装置１より受信した同期信号の受信タイミングとその基地局装置１の送信順番と自装置の送信順番とに基づいて算出したタイミングで同期信号Ｓを端末装置２に送信する処理を行なう。

　次に、通信システムにおける管理サーバ、基地局装置、端末装置それぞれの処理の詳細について説明する。
　まず管理サーバ３は、各基地局装置１宛に同期信号の送信順番と、基準局となる基地局装置がどの基地局装置であるかを通知する。また管理サーバ３は、基本フレーム送信期間ｈにおける、同期期間ｉの開始時刻を通知する。ここで、図２で図示したように、基地局装置１は同期期間ｉにおいて同期信号Ｓを端末装置２へ送信し、データ期間ｊにおいて処理に利用する通信データＤを端末装置２へ送信する。この基本フレーム送信期間ｈのカウントは基地局装置１と端末装置２で同期を取って繰り返される。また同期期間ｉにおいては同期信号Ｓを送信できるタイミングＳｔｉが分割して設定されており、基地局装置１は同期期間ｉ内の複数の同期信号送信タイミングＳｔｉのうち、管理サーバ３から通知を受けた送信順番に対応する同期信号送信タイミングＳｔｉにより同期信号Ｓを送信する。例えば基地局装置１ｂの送信順番が２番であれば、基地局装置１ｂは、同期期間ｉ内において２番目の同期信号送信タイミングＳｔｉ２で同期信号Ｓｂを送信することとなる。

　そして、本実施形態においては、図１で示すように、基地局装置１ａ，１ｂ，１ｃの３つの基地局装置１が管理サーバ３に接続されている。ここで管理サーバ３は、基地局装置１ａに１番、基地局装置１ｂに２番、基地局装置１ｃに３番のそれぞれの送信順番を示す情報を送信し、また基地局装置１ａが基準局となる基地局装置であることを示す情報を各基地局装置１ａ～１ｃに送信する。基地局装置１ａから１ｃにおいては、無線受信部１１において送信順番の情報と、基準局となる基地局装置１ａの情報を受信して、制御部１２が、受信した送信順番の情報と、自装置が基準局となる基地局装置か否かを示す情報とをメモリ等に記録しておく。

　基準局となる基地局装置１ａの制御部１２は、タイミング決定部１５に対して同期信号の送信タイミングを決定するよう通知する。次に、タイミング決定部１５は、クロック部１３よりクロック信号を受信しており、基本フレーム送信期間ｈ内の同期期間ｉにおいて、自装置に通知された送信順番の同期信号送信タイミングＳｔｉで同期信号Ｓを送信する。つまり、今、基地局装置１ａが基準局と通知され、また送信順番１番であるため、同期期間ｉ内において１番目の同期信号送信タイミングＳｔｉ１で、特にタイミングの補正等を行わずに同期信号Ｓａを送信することとなる。

　図４は基準局となる基地局装置１と端末装置２の動作概要を示す図である。
　この図が示すように、基地局装置１が同期信号Ｓを送信すると、基地局装置１に収容される端末装置２は、その同期信号Ｓに基づいて当該同期信号Ｓが送信された後に基地局装置１から送信される通信データＤの受信タイミングと、当該同期信号Ｓを受信した後に、次に受信する同期信号Ｓ＋１の受信タイミングとを検出する。つまり、同期信号Ｓには、基本フレーム送信期間ｈの時間長ｔａと、通信データＤの開始時刻Ｔｃを特定するための情報が格納されている。
　そして、端末装置２は、基地局装置１から同期信号Ｓを受信して、基本フレーム送信期間ｈの時間長ｔａを読み取り、その同期信号Ｓの受信時刻Ｔｂ１から基本フレーム送信期間ｈの時間長ｔａ分を加算した時刻を、次の同期信号Ｓ＋１を受信する時刻Ｔｂ２として算出する。また、端末装置２は、基地局装置１から送信された同期信号Ｓを受信して、当該同期信号Ｓに格納されている通信データＤの開始時刻Ｔｃを特定するための情報を読み取り、その情報から同期信号Ｓの受信後に基地局装置１から送信される通信データＤの受信時刻を算出する。例えば、同期信号Ｓに格納されている通信データＤの開始時刻Ｔｃを特定するための情報が、基地局装置１の同期信号Ｓの送信（受信）時刻Ｔｂ１からの経過時間ｔｄとすれば、端末装置２は同期信号の受信時刻から、当該同期信号から読み取った経過時間を加えた時刻を、通信データの受信時刻と算出できる。なお、この端末装置２における処理は、基準局となる基地局装置、基準局ではない基地局装置に収容されている端末装置共に同じである。
　そして、端末装置２は、同期信号Ｓを受信した後に基地局装置１から送信される通信データＤの開始時刻Ｔｃと、次の同期信号Ｓ＋１の受信時刻Ｔｂ２を算出して、同期信号Ｓと通信データＤを受信する時刻（動作期間ｔｆ）にのみ起動して動作し、動作期間ｔｆ以外の時間（休止期間ｔｇ）ではスリープ状態となることで、端末装置２の消費電力の削減を行なうことができる。そしてこれにより、内蔵電池を使用した場合、長時間の端末装置２の運用が可能となる。

　図５は基準局でない基地局装置の同期信号送信処理のフローを示す第１の図である。
　図６は同期信号送信処理の処理概要を示す第１の図である。
　ここでは基準局を基地局装置１ａ、基準局でない基地局装置を基地局装置１ｂおよび１ｃとした。
　次に、図５、図６より、基準局でない基地局装置１ｂおよび１ｃの制御部１２が、基準局となる基地局装置１ａの送信した同期信号を受信して、当該同期信号に基づいて、自装置の同期信号の送信タイミングを決定する処理について説明する。なお、基地局装置１ｂ、１ｃともに同様の動作を行うので、基地局装置１ｃの説明はここでは省略する。
　まず、基準局でない基地局装置１ｂがデータを受信すると（ステップＳ１０１）、同期信号検出部１４は、その受信したデータが同期信号か否かを判定する（ステップＳ１０２）。基準局でない基地局装置１ｂの当該同期信号検出部１４は、ステップＳ１０２において同期信号を受信したと判定すると、次に、タイミング決定部１５に受信時刻を通知する。するとタイミング決定部１５は受信時刻をメモリ等に記録しておく（ステップＳ１０３）。ここで同期信号の立ち上がりから立下りまでが１ｍｓｅｃ（ミリセコンド）であるとすると、同期信号送信タイミングＳｔｉが２番目である基地局装置１ｂの同期信号送信タイミングＳｔｉ２は、同期期間ｉにおいて、基準局となる基地局装置１ａが送信した同期信号Ｓａの立ち上がりから１ｍｓｅｃ後である。これが基地局装置１ａの同期信号Ｓａの受信時刻Ｔｏから算出される基地局装置１ｂの本来の同期信号Ｓｂ'の送信予定時刻Ｔｐである。

　次に、基準局でない基地局装置１ｂのタイミング決定部１５は、前回の同期信号Ｓｂ－１の送信時刻Ｔｑ－１から基本フレーム送信期間時間ｔｋを加えた次の同期信号Ｓｂの送信時刻（または管理サーバ３から通知を受けた基本フレーム送信期間ｈにおける同期期間ｉの開始時刻から自基地局装置１ｂの同期信号送信タイミングＳｔｉ２の時刻）Ｔｑ、つまり自身のカウントに基づく次の同期信号Ｓｂの送信時刻Ｔｑ－１と、基準局である基地局装置１ａから受信した同期信号Ｓａの受信時刻Ｔｏと自基地局装置１ｂの同期信号送信タイミングＳｔｉ２とに基づいて算出できる自基地局装置１ｂの同期信号Ｓｂ'の送信予定時刻Ｔｐとを比較する（ステップＳ１０４、１０５）。

　同期信号Ｓｂがまだ送信されていない場合、即ち送信時刻Ｔｑが送信予定時刻Ｔｐよりも遅かった場合、自基地局装置１ｂは、同期信号を送信している端末装置２ｂへ同期信号Ｓｂにより、次回同期信号Ｓｂ＋１の送信タイミングがΔｔ補正されることを送信する。（ステップ１０６）そして、基地局装置１ａから受信した同期信号Ｓａの直後に自基地局装置１ｂが送信する同期信号Ｓｂ以後の同期信号Ｓｂ＋１の送信時刻を、基準局である基地局装置１ａから受信した同期信号Ｓａの受信時刻Ｔｏと自基地局装置１ｂの同期信号送信タイミングＳｔｉ２とに基づいて算出した自基地局装置１ｂの同期信号Ｓｂ＋１の送信時刻Ｔｑ＋１に補正する（ステップＳ１０７）。なお、基準局である基地局装置１ａから受信した同期信号の受信の直後に自装置が送信する同期信号Ｓｂは、自身のカウントに基づいて特に補正せずに送信する。

　一方、同期信号Ｓｂが既に送信されている場合、即ち送信時刻Ｔｒが送信予定時刻Ｔｐよりも早かった場合の補正を図７により説明する。
　図７のように、自基地局装置１ｂの同期信号Ｓｂの送信時刻Ｔｑ'が送信予定時刻Ｔｐよりも早かった場合、送信時刻Ｔｑ'と送信予定時刻Ｔｐがずれているという判定が、自基地局装置１ｂが同期信号を送信している端末装置２ｂへ、既に次の同期信号Ｓｂ＋１の送信（受信）時刻Ｔｑ＋１'を通知した後になってしまう。このため、自基地局装置１ｂは、次の同期信号Ｓｂ＋１で送信タイミングの補正を行わず、同期信号を送信している端末装置２ｂへ同期信号Ｓｂ＋１により、次々回同期信号Ｓｂ＋２の送信タイミングがΔｔ補正されることを送信する（ステップ１０８）。そして、自基地局装置１ｂの次々回同期信号Ｓｂ＋２の送信時刻をＴｑ＋２'に補正する（ステップ１０９）。

　上述した処理では、同期信号Ｓａの同期信号送信タイミングＳｔｉが最も早い基地局装置１ａを基準局としたが、同期信号送信タイミングＳｔｉが他の基地局装置よりも遅い基地局装置を基準局とすることも可能である。

　図８は同期信号の補正処理の処理概要を示す第３の図である。
　次に、基準局となる基地局装置の送信順番が１番でない場合の例について説明する。
　まず、管理サーバ３より基地局装置１ｂが基準局であるとする通知を、各基地局装置１ａ～１ｃが受信しているものとする。これにより元々基地局装置１ａが基準局となっていた場合、基地局装置１ａのタイミング決定部１５は、自装置が基準局でなくなったことを検出し、基準局としての動作を終了し、新たな基準局から送信される同期信号に基づいて基本フレーム送信期間の開始時刻や、同期期間やデータ期間のタイミングの同期を取る処理を開始する。また基地局装置１ｂのタイミング決定部１５は、基準局と通知を受けたことにより、他の基地局装置１ａ、１ｃからの同期信号に基づく基本フレーム送信期間の開始時刻や、同期期間やデータ期間のタイミングの同期を取る処理を停止する。そして、基地局装置１ｃの同期信号発生部１６は、その時点までタイミングを取っていた基本フレーム送信期間における同期期間内の同期信号送信タイミング（送信順番３）で、同期信号を送信する。

　次に、基準局でない基地局装置１ａおよび１ｃの制御部１２が、基準局となる基地局装置１ｂの送信した同期信号を受信して、当該同期信号に基づいて、自装置の同期信号の送信タイミングを決定する処理について説明する。なお、基地局装置１ｃの動作は、先に基地局装置１ａを基準局とした場合の基地局装置１ｂの動作と同様であるため、ここでの説明は省略する。また、同期補正の処理概要は図４と同様であるので、処理順序は図４により説明する。
　まず、基準局でない基地局装置１ａがデータを受信すると（ステップＳ１０１）、同期信号検出部１４は、その受信したデータが同期信号か否かを判定する（ステップＳ１０２）。基準局でない基地局装置１ａの当該同期信号検出部１４は、ステップＳ１０２において同期信号を受信したと判定すると、次に、タイミング決定部１５に受信時刻を通知する。するとタイミング決定部１５は受信時刻をメモリ等に記録しておく（ステップＳ１０３）。

次に、基準局でない基地局装置１ａのタイミング決定部１５は、前回の同期信号Ｓａ－１の送信時刻Ｔｑ－１から基本フレーム送信期間時間ｔｋを加えた次の同期信号の送信時刻Ｔｑ、つまり自身のカウントに基づく次の同期信号の送信時刻Ｔｑと、基準局である基地局装置１ｂから受信した同期信号Ｓｂの受信時刻Ｔｏと自装置の送信順番とに基づいて算出できる自装置の次の同期信号の予想送信時刻Ｔｐとを比較する（ステップＳ１０４）。ここで、例えば、基準局である基地局装置１ｂの送信順番は２番、基準局でない基地局装置１ａの同期信号送信タイミングＳｔｉ１は１番であるので、基準局となる基地局装置１ｂから受信した同期信号Ｓｂに基づいて算出できる基地局装置１ａの次の予想同期信号Ｓａ'の送信時刻Ｔｐは、基準局である基地局装置１ｂからの同期信号Ｓｂの受信時刻Ｔｏから同期信号1つ分の１ｍｓｅｃを減じた時間であると算出することができる。

　そして、前回の同期信号Ｓａ－１の送信時刻Ｔｑ－１から基本フレーム送信期間時間ｔｋを加えた次の同期信号Ｓａの送信時刻Ｔｑ、つまり自身のカウントに基づく次の同期信号Ｓａの送信時刻Ｔｑと、基準局である基地局装置１ｂから受信した同期信号Ｓｂの受信時刻Ｔｏと自装置の同期信号送信タイミングＳｔｉ１とに基づいて算出できる自装置の同期信号Ｓａ'の予想送信時刻Ｔｐとを比較する（ステップ１０４）。受信時刻Ｔｏと予想送信時刻Ｔｐとでずれ（Δｔ）があった場合、自基地局装置１ａの同期信号Ｓａが既に送信されているかを判断する。図８のように自基地局装置１ａの同期信号Ｓａの送信時刻Ｔｑが受信時刻Ｔｏよりも早かった場合、即ち既に同期信号Ｓａが送信されている場合、送信時刻Ｔｑと送信予定時刻Ｔｐがずれているという判定が、自基地局装置１ａが同期信号を送信している端末装置２ａへ、既に次の同期信号Ｓａ＋１の送信（受信）時刻Ｔｑ＋１を通知した後になってしまう。このため、自基地局装置１ａは、次の同期信号Ｓａ＋１で送信タイミングの補正を行わず、同期信号を送信している端末装置２ａへ同期信号Ｓａ＋１により、次々回同期信号Ｓａ＋２の送信タイミングがΔｔ補正されることを送信する（ステップ１０８）。そして、自基地局装置１ａの次々回同期信号Ｓａ＋２の送信時刻をＴｑ＋２に補正する（ステップ１０９）。

　自基地局装置１ａの同期信号Ｓａの送信時刻Ｔｑが受信時刻Ｔｏよりも遅かった場合、即ち、まだ同期信号Ｓａが送信されていない場合は図６には図示していないが、自基地局装置１ａは、同期信号を送信している端末装置２ａへ同期信号Ｓａにより、次回同期信号Ｓａ＋１の送信タイミングがΔｔ補正されることを送信する。（ステップ１０６）そして、基地局装置１ｂから受信した同期信号Ｓｂの直後に自基地局装置１ａが送信する同期信号Ｓａ以後の同期信号Ｓａ＋１の送信時刻を、基準局である基地局装置１ｂから受信した同期信号Ｓｂの受信時刻Ｔｏと自基地局装置１ａの同期信号送信タイミングＳｔｉ１とに基づいて算出した自基地局装置１ａの同期信号Ｓａ＋１の送信時刻Ｔｑ＋１に補正する（ステップＳ１０７）。

　これらの本発明の説明では、各基地局装置から送信される信号の無線周波数が全て同じ場合の例を示したが、図９で示すように通信データＤを送信するデータ期間ｊをそれぞれ異なる無線周波数で送信し、同期信号Ｓを送信する同期期間ｉだけ同一周波数で時分割により送信するようにしてもよい。この場合は同期信号Ｓのみが図４、図６で示した処理と同様の処理でタイミングがとられて基地局装置１から送信される。

　また、各基地局装置から送信される同期信号に、他の基地局装置との競合を避けるためのガードタイムを設けても良い。
　図１０はガードタイム挿入処理の概要を示す図である。
　図１０で示すように、送信順番が１番でない基地局装置１は、送信順番が一つ前の順番の基地局装置１から送信された同期信号の時刻と、自装置が送信する同期信号の時刻の間に、クロック誤差や伝送遅延によって同期信号の送信期間が重なってしまうことを防ぐためのガードタイムｃをカウントし、ガードタイムｃのカウントが終了してから同期信号を送信するようにしてもよい。

　上述の処理において、各基地局装置１は同期期間において同期信号をそれぞれ１回送信していたが、自装置の同期信号の送信期間において同じ複数の同期信号を連続して送信するようにしてもよい。
　図１１は他の同期信号の送信手法の概要を示す図である。
　図１１では、基地局装置１ａ、１ｂ、１ｃからの１回の同期信号送信期間ＳＴａ、ＳＴｂ、ＳＴｃの送信において、同じ同期信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃを１６回連続して送信する例を示している。なお、図１１の同期信号Ｓの送信例では、同期信号送信期間ＳＴ内の各同期信号Ｓの送信間隔が１ｍｓｅｃである場合を示している。ここで、端末装置２は、通常、図４で説明したように、基地局装置１からの同期信号Ｓを受信するために、同期信号Ｓが送信される前にスリープ状態から起動して同期信号Ｓが送信されるのを待機し、同期信号Ｓを受信してから、次の通信データが送信されるタイミングまで再度スリープ状態に移行して、通信データＤが送信される時刻を予測して再度スリープ状態から起動する処理を行っている。しかしながら消費電力を最小限に抑えるために、同期信号Ｓが送信されるのを待機する時間を極力短くするほうがよい。

　図１１で示すように、基地局装置１は、同じ同期信号Ｓを各同期信号送信期間ＳＴ内で複数回送信する。端末装置２は、その複数の何れかの同期信号Ｓを受信できればよい。端末装置２は、スリープ状態から起動して複数の同期信号Ｓのうちの１つを受信した場合には、すぐにスリープ状態へ移行する。このようにして端末装置２の同期信号の基準となるクロック部が高精度でなくても、同期信号Ｓを受信するために待機する時間を短くすることで、消費電力を節減することができる。また同期信号送信期間ＳＴ内の複数の同期信号Ｓには、それぞれシーケンス番号（図１１の場合、０から１５までの番号）が格納されており、端末装置２は、スリープ状態から起動して最初に受信した同期信号Ｓに含まれるシーケンス番号に基づいて、基地局装置から送信される同期信号の受信の予測タイミングを補正する。例えば、予測タイミングを、同期信号送信期間ＳＴの中心となるＳａ７のタイミングとした場合、シーケンス番号３が付与された同期信号Ｓａ４を端末装置２がスリープ状態から起動して最初に受信した場合には、同期信号Ｓａ７から数えて３番目の同期信号であるＳａ４を受信したことになるため、同期信号Ｓの信号間隔である１ｍｓｅｃ×３＝３ｍｓｅｃの時間、中心の同期信号Ｓａ７から早くスリープ状態から起動したこととなる。この様に判断をした端末装置２は、次の同期信号Ｓの受信のためのスリープ状態からの起動時刻を３ｍｓｅｃ遅くする補正を行う。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上述の処理によれば、管理サーバが基地局装置に同期信号の送信順番と基準局となる基地局装置を通知すれば、基準局でない各基地局装置は、基準局と通知された基地局装置から送信される同期信号に基づいて、自装置で同期信号のタイミングを決定して送信する。これにより、管理サーバにおいて、各基地局装置がいつ同期信号を送信するべきかの算出処理を行わなくて済むため、当該管理サーバの処理負荷を軽減することができる。また基準局となる基地局装置も、管理サーバがから送信順番の通知を受けると同期期間における送信順番に対応する同期信号送信タイミングで同期信号を送信すればよいので、いつ同期信号を送信するかの算出処理を行わなくて済み、処理負荷を軽減することが可能となる。

　なお、上述の各装置やサーバは、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

　また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

　１・・・基地局装置
　２・・・端末装置
　３・・・管理サーバ
　１１・・・無線受信部
　１２・・・制御部
　１３・・・クロック部
　１４・・・同期信号検出部
　１５・・・タイミング決定部
　１６・・・同期信号発生部
　１７・・・無線送信部

Claims

　管理装置と複数の基地局装置と当該複数の基地局装置に別々に収容される各端末装置とを有する通信システムであって、
　前記管理装置は、
　前記複数の基地局装置それぞれへ同期信号の送信順番を通知する送信順番通知手段と、
　前記複数の基地局装置それぞれへ当該複数の基地局装置のうちの基準となる基地局装置を通知する基準基地局装置通知手段と、を備え、
　前記基地局装置は、前記基準となる基地局装置として前記管理装置より自装置が指定された場合には、前記送信順番に基づいて同期信号を送信し、前記基準となる基地局装置として前記管理装置より自装置が指定されない場合には、前記基準となる基地局装置より受信した同期信号の受信タイミングとその基地局装置の送信順番と自装置の送信順番とに基づいて算出したタイミングで同期信号を送信する同期信号送信手段を備える
　ことを特徴とする通信システム。
　前記基地局装置の同期信号送信手段は、前記基準となる基地局装置として前記管理装置より自装置が指定されない場合であって、自装置より後の送信順番の基地局装置が基準となる基地局装置と指定された場合には、当該基準となる基地局装置から受信した同期信号の受信タイミングとその基地局装置の送信順番と自装置の送信順番とに基づいて算出したタイミングで、２つ後の同期信号を送信する
　ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
　前記基地局装置の前記同期信号送信手段は、自装置の一つ前の前記送信順番が通知された他の基地局装置の送信した前記同期信号の発信時刻から、自装置が発信する前記同期信号の発信時刻の間にガードタイムを設ける
　ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
　前記基地局装置の前記同期信号送信手段が、識別情報がそれぞれ付与された前記同期信号を複数回連続して送信し、
　前記端末装置は、
　自端末が起動して最初に受信した前記同期信号に基づいて前記基地局装置との同期処理を行うとともに、当該同期信号に付与された識別情報に基づいて、次の起動するタイミングの時刻を補正して記憶する
　ことを特徴とする請求項１から請求項３に記載の通信システム。
　管理装置と複数の基地局装置と当該複数の基地局装置に別々に収容される各端末装置とを有する通信システムにおける通信方法であって、
　前記管理装置の送信順番通知手段が、前記複数の基地局装置それぞれへ同期信号の送信順番を通知し、
　前記管理装置の送信順番通知手段が、前記複数の基地局装置それぞれへ当該複数の基地局装置のうちの基準となる基地局装置を通知し、
　前記基地局装置の同期信号送信手段が、前記基準となる基地局装置として前記管理装置より自装置が指定された場合には、前記送信順番に基づいて同期信号を送信し、前記基準となる基地局装置として前記管理装置より自装置が指定されない場合には、前記基準となる基地局装置より受信した同期信号の受信タイミングとその基地局装置の送信順番と自装置の送信順番とに基づいて算出したタイミングで同期信号を送信する
　ことを特徴とする通信方法。
　前記基地局装置の同期信号送信手段は、前記基準となる基地局装置として前記管理装置より自装置が指定されない場合であって、自装置より後の送信順番の基地局装置が基準となる基地局装置と指定された場合には、当該基準となる基地局装置から受信した同期信号の受信タイミングとその基地局装置の送信順番と自装置の送信順番とに基づいて算出したタイミングで、２つ後の同期信号を送信する
　ことを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
　前記基地局装置の前記同期信号送信手段は、自装置の一つ前の前記送信順番が通知された他の基地局装置の送信した前記同期信号の発信時刻から、自装置が発信する前記同期信号の発信時刻の間にガードタイムを設ける
　ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の通信方法。
　前記基地局装置の同期信号送信手段が、識別情報がそれぞれ付与された前記同期信号を複数回連続して送信し、
　前記端末装置は、自端末が起動して最初に受信した前記同期信号に基づいて前記基地局装置との同期処理を行うとともに、当該同期信号に付与された識別情報に基づいて、次の起動するタイミングの時刻を補正して記憶する
ことを特徴とする請求項５から請求項７に記載の通信方法。