WO2022019161A1 - 無線通信システム - Google Patents

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WO2022019161A1
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wireless communication
synchronization
wired
fixed radio
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弘一 柳澤
泰志 近江
Original Assignee
株式会社日立国際電気
株式会社日立製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H—ELECTRICITY
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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 mobile wireless communication system, and more particularly to a wireless communication system provided with an option to realize synchronous control by a wired line in addition to synchronous control using a wireless line.
  • Patent Document 1 discloses a method for realizing a radio synchronization method capable of effectively utilizing radio resources for synchronization between radio base stations.
  • Patent Document 1 describes a method of establishing synchronization on a wireless line when radio waves are cut off or interference occurs and synchronization cannot be established on the wireless line, and in that case, a wired line is combined with establishing synchronization on the wireless line. There is no description about the configuration with the option to realize the synchronization establishment in.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has an option to realize synchronous control by wire in addition to synchronous control in wireless communication, and wireless communication using synchronous control by wire in a wireless communication section where there is a lot of interference.
  • the purpose is to provide a system.
  • the present invention for solving the problems of the above-mentioned conventional example is a wireless communication system having a terrestrial fixed radio that is connected to a terrestrial control device while performing wireless communication with a mobile wireless communication device, and is a terrestrial fixed radio.
  • the machine has an option of synchronous control by wired line in addition to synchronous control by wireless line with another fixed terrestrial radio, and when the option is adopted, it switches to synchronous control by wired line. be.
  • the terrestrial fixed radio adopts an option of synchronous control by a wired line based on an instruction from a terrestrial control device for monitoring area interference or a preset wireless communication environment. It is a thing.
  • the present invention demodulates a signal received by a terrestrial fixed radio unit via a wired interface unit connected to another terrestrial fixed radio unit or a terrestrial control device by wire, and a synchronization code.
  • the terrestrial fixed radio has an optical filter unit that demultiplexes a wavelength including a synchronization signal from an optical signal received by wire, and an optical / optical signal that converts the received optical signal into an electric signal. It has an electrical conversion unit.
  • the terrestrial fixed radio has an electric / optical conversion unit that converts an electric signal including a code for transmission of a counter value modulated by the code modulation unit into an optical signal.
  • the terrestrial fixed radio device has an optical filter unit that synthesizes and demultiplexes an optical signal in order to superimpose the transmitted optical signal on the optical line of the received optical signal.
  • the present invention compares the counter value indicated by the transmission code transmitted from the terrestrial fixed radio of the master device with the counter value of the counter unit. However, when the synchronous reset timing is out of a specific range, the counter unit continues to run on its own.
  • the present invention is a wireless communication system having a terrestrial fixed radio connected to a terrestrial control device while performing wireless communication with a mobile wireless communication device, wherein the terrestrial fixed radio is a slave device of the terrestrial fixed radio.
  • This is a master device that receives a code for transmitting counter values from the slave device via a wired connection, and has a wireless processing unit that demolishes the received wireless signal and generates a synchronization code at a specified frame timing, and self-propelled.
  • the delay amount calculation that calculates the delay amount by comparing the counter value indicated by the transmission code transmitted from the slave device with the counter value of the counter unit, which counts up with and resets at the timing of the acquired synchronization code. It has a part and.
  • a wireless communication system having a terrestrial fixed radio connected to a terrestrial control device while performing wireless communication with a mobile wireless communication device, wherein the terrestrial fixed radio is another terrestrial fixed radio.
  • the option of the synchronous control by the wired line is provided, and when the option is adopted, the synchronous control by the wired line is switched to, and the synchronous control by the wired line is realized. Therefore, in the wireless communication section where there is a lot of interference, the synchronous control by wire can be used, and there is an effect that the communication performance can be improved.
  • a terrestrial fixed radio has a wired interface unit that is wiredly connected to another terrestrial fixed radio or a terrestrial control device, and a demodulation that demolishes a signal received via the wired interface unit to acquire a synchronization code. It has a unit, a synchronous reset generation unit that generates a reset timing at the timing of the acquired synchronization code, a counter unit that counts up by itself, and a modulation unit that modulates the counter value of the counter unit into a code for transmission. Since the wireless communication system is used, the wired synchronization control can be realized, and the wired synchronization control can be used in the wireless communication section where there is a lot of interference, which has the effect of improving the communication performance.
  • the terrestrial fixed radio radio base station
  • the terrestrial fixed radio has an option of wired synchronization control in addition to wireless synchronization control, and the option is adopted.
  • the synchronous control by wire is performed, and when the synchronous control by wire is not possible, the synchronous control by wireless is performed.
  • the self-propelled counter is set by the synchronization code received by wire.
  • the reset counter value is transmitted to the master device of the terrestrial fixed radio, and the delay time is detected by the master device. Even if there is a lot of interference, synchronous control can be realized and communication performance is improved. Can be done.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of this system.
  • a plurality of terrestrial fixed radios radio base station, base station, BS (Base Station)
  • a terrestrial radio station network connection device BSC: Base Station Connection Unit
  • BSM Base Station Master
  • BSM Base Station Master
  • MS Mobile Station
  • the BS1 wirelessly communicates with the MS5 of the automated carrier traveling nearby, and further connects to the adjacent BS1 by wireless communication and also by a wired cable, and connects to the BSM3 via the BSC2.
  • the wired cable is supposed to be an optical fiber kale and communicates by optical multiplexing.
  • BSC2 is a device for connecting BS1 and BSM3 and connecting BS1 and BSM3.
  • BSC2 may be omitted in some cases, and BS1 and BSM3 may be directly connected.
  • the BSM3 monitors the interference in the area of the BS1 from the signal transmission / reception status, and instructs the BS1 having a bad area environment to perform the synchronous control of the wired connection, and the BS1 receiving the instruction performs the synchronous control of the wireless connection. Instead, it controls the synchronization of the wired connection.
  • the ring network 4 all BS1 and BSC2 are connected, and signals are communicated so as to be transmitted and received in one direction. Even if one of the ring configurations is disconnected, the link-up connection can be made in the opposite direction. Further, the centralized Hub configuration may be used instead of the ring shape.
  • the option of the synchronization control of the wired connection (wired option) is added, and the wired option is communicated by optical multiplexing using the existing optical fiber cable. is doing.
  • the wired method in this system uses an optical fiber cable as a wired line. Further, as a configuration, a PLD (Programmable Logic Device) and a transceiver are used, and as a code transmission method, a code conversion method for incorporating a synchronization word (synchronization code) into a frame is used. Since the code conversion method has meaning only in the synchronization word and only incorporates it, it has a high degree of freedom in design and can be configured at low cost.
  • a PLD Programmable Logic Device
  • transceiver As a configuration, a PLD (Programmable Logic Device) and a transceiver are used, and as a code transmission method, a code conversion method for incorporating a synchronization word (synchronization code) into a frame is used. Since the code conversion method has meaning only in the synchronization word and only incorporates it, it has a high degree of freedom in design and can be configured at low cost.
  • FIG. 2 is a flow diagram of the wired synchronization option process
  • FIG. 3 is a flow diagram of the wired synchronization confirmation process
  • FIG. 4 is a flow diagram of the wireless synchronization confirmation process.
  • the wireless synchronization confirmation process is usually performed, and a specific BS1 determined by the instruction from BSM3 or the preset setting that the wireless communication environment is not good executes the wired synchronization option. Is.
  • the BS1 in which the wired synchronization option is set from the BSM3 increments the internal self-propelled counter when the synchronization source monitoring process for executing the wired synchronization option process is started (S1). For example, if the increment timing is 1 ms for self-propelled, the upper limit of the counter value is 2000 (2 seconds), and the counter value is reset thereafter.
  • a wired synchronization confirmation process is performed (S2).
  • the wired synchronization confirmation process will be described later.
  • the self-propelled counter (timing counter) is reset, and the synchronization timing (internal reference timing) is transmitted (output) (S5).
  • the wireless synchronization confirmation process is performed (S6).
  • the wireless synchronization confirmation process will be described later.
  • S7 it is determined whether or not the wireless synchronization reception is OK (S7), and if the wireless synchronization reception is OK (in the case of Yes), the wireless synchronization is enabled and the wired synchronization is disabled (the setting is made). S8). Then, the process proceeds to process S5.
  • the wired synchronization confirmation process is a process of acquiring the synchronization timing from the optical line (optical fiber cable), and as shown in FIG. 3, first, it is determined whether or not the optical reception level is equal to or higher than the specified value (S11). If it is equal to or more than the specified value (Yes), demodulation (decoding) processing is performed (S12), and as a result of demodulation, it is determined whether or not the synchronization code can be acquired (S13), and the synchronization code is acquired (S13). (In the case of Yes), it is set that the wired synchronization is reception OK (S14), and the process is terminated.
  • the wireless synchronization confirmation process is a process of acquiring synchronization timing from a plurality of wireless frames.
  • the wireless reception level is equal to or higher than the specified value (S21), and if it is equal to or higher than the specified value (Yes).
  • demodulation and frame reproduction are performed (S22), and as a result of demodulation and frame reproduction, it is determined whether or not the synchronization code can be acquired (S23), and the synchronization frame (synchronization code) is acquired (Yes).
  • S24 reception OK
  • FIG. 5 is a block diagram of the BS of the wired master.
  • the BS (wired master) 1a includes a wireless processing main body unit 10a, an antenna unit 11, and an optical filter unit 105.
  • the wireless processing main body 10a forms one circuit.
  • the wireless processing main unit 10a includes a wireless processing unit 101, a self-propelled counter unit 102, a code generation unit 103, an electric / optical conversion unit 104, an optical / electric conversion unit 106, a code demodulation unit 107, and a delay amount. It is provided with a calculation unit 108.
  • the antenna 11 transmits and receives radio signals.
  • the wireless processing unit 101 is connected to the antenna unit 11 to perform signal processing, A / D (Analog / Digital) conversion, D / A (Digital / Analog) conversion, and RF (Radio Frequency) signal conversion, and communicates with the MS5. I do.
  • the wireless processing unit 101 demodulates the wireless synchronization signal received by the antenna unit 11 to reproduce the frame, and when the synchronization code is detected, outputs a reset timing signal to the self-propelled counter unit 102.
  • the self-propelled counter unit 102 counts by a clock of an internal oscillator or the like, and resets by a reset timing signal from a wireless synchronization signal (synchronization code).
  • the self-propelled counter unit 102 is a counter synchronized with the radio synchronization signal. Further, the self-propelled counter unit 102 outputs the counter value to the code generation unit 103 and the delay amount calculation unit 108.
  • the code generation unit 103 inputs the counter value from the self-propelled counter unit 102, generates a synchronization code based on the reset timing counter value (counter value “0”), and outputs the synchronization code to the electric / optical conversion unit 104.
  • the counter value "0" is the "designated frame timing” in the claim.
  • the electric / optical conversion unit 104 converts the synchronization code input from the code generation unit 103 into an optical signal and outputs it to the optical filter unit 105.
  • the optical filter unit 105 performs demultiplexing and synthesis of optical signals, and although not shown, communication data packets other than the synchronization code are also converted into optical signals and combined with the optical signal of the synchronization code to form an optical line. Send to. Further, the optical filter unit 105 receives an optical signal from the optical line, demultiplexes the optical signal of the communication data packet into the optical signal of the synchronization code, and outputs the optical signal of the synchronization code to the optical / electrical conversion unit 106. ..
  • the optical / electrical conversion unit 106 converts an optical signal into an electrical signal and outputs it to the code demodulation unit 107.
  • the code demodulation unit 107 demodulates the converted electric signal into a code and outputs it to the delay amount calculation unit 108.
  • the delay amount calculation unit 108 inputs the counter value from the self-propelled counter unit 102 and the code from the code demodulation unit 107 (counter value of the counter unit of the wired slave 1b), detects the difference between the counter values of the two, and delays. Calculate the amount.
  • the delay amount is output to the wireless processing unit 101, transmitted to the BSM3 of the host device, and reported.
  • FIG. 6 is a block diagram of the BS of the wired slave.
  • the BS (wired slave) 1b includes a wireless processing main body unit 10b, an antenna unit 11, and an optical filter unit 111.
  • the wireless processing main body 10b forms one circuit.
  • the wireless processing main unit 10b includes a wired interface unit 112, a demodulation unit 113, a synchronous reset unit 114, a counter unit 115, a wireless processing unit 116, a code modulation unit 117, and an electric / optical conversion unit 118. ing.
  • the optical filter unit 111 demultiplexes and synthesizes an optical signal, receives an optical signal from an optical line, and although not shown, an optical signal of a communication data packet other than the synchronization code and an optical signal of the synchronization code.
  • the optical signal of the synchronization code is output to the wired interface unit 112. Further, the optical filter unit 111 synthesizes the optical signal of the communication data packet and the optical signal of the synchronization code and transmits the optical signal to the optical line.
  • the wired interface unit 112 converts the optical signal into an electric signal and outputs it to the demodulation unit 113.
  • the demodulation unit 113 demodulates the converted electric signal, acquires a synchronization code, and outputs the synchronization code to the synchronization reset unit 114.
  • the synchronization reset unit 114 detects the synchronization code from the demodulation unit 113 and outputs a reset timing signal to the counter unit 115.
  • the counter unit 115 is a self-propelled counter that resets with a reset timing signal from the synchronous reset unit 114. Further, the counter unit 115 outputs the counter value to the radio processing unit 116 and the code modulation unit 117.
  • the wireless processing unit 116 is connected to the antenna unit 11, performs signal processing, A / D conversion, D / A conversion, and RF signal conversion based on the counter value from the counter unit 115, and communicates with the MS5.
  • the code modulation unit 117 code-modulates the counter value from the counter unit 115 and outputs it to the electric / optical conversion unit 118.
  • the electric / optical conversion unit 118 converts the modulated counter value from the code modulation unit 117 into an optical signal and outputs it to the optical filter unit 111.
  • the wired slave 1b receives the synchronization code from the wired master 1a, resets the counter unit 115 of the self-propelled counter at the timing of the synchronization code, and sets the counter value of the counter unit 115 to the wired master 1a. It is a reply, and the operation is performed at the synchronization timing of the wired master 1a.
  • FIG. 7 is a block diagram of a BS of another wired slave.
  • another BS (wired slave) 1b is basically the same as the configuration of FIG. 6, and the difference is that the wireless processing main body unit 10b is provided with the validity determination unit 119. ..
  • the counter unit 115 is reset by the reset timing based on the synchronization code from the synchronization reset unit 114, but in FIG. 7, the synchronization reset timing signal from the synchronization reset unit 114 is once input to the validity determination unit 119. .. Then, the validity determination unit 119 compares the counter value from the counter unit 115 with the counter value "0" of the reset timing, determines whether or not the difference is within the preset allowable range, and within the allowable range. If so, the counter unit 115 is reset at the synchronous reset timing from the synchronous reset unit 114.
  • the synchronous reset timing signal from the synchronous reset unit 114 is ignored and the counter unit 115 does not reset. ..
  • another BS (wired slave) 1b in FIG. 7 can be controlled so as not to perform a reset beyond the permissible range, and the operation of the BS1b can be stabilized.
  • BS1 has an option of wired synchronization control in addition to wireless synchronization control, and when the option is adopted by instructions from BSM3, etc., first, wired synchronization control is performed and wired synchronization is performed. When control is not possible, wireless synchronization control is performed.
  • BS (wired slave) 1b the self-propelled counter unit 115 is reset by the synchronization code received by wire, and the reset counter value is set to BS (wired master). ) It is transmitted to 1a and the delay time is detected by the BS (wired master) 1a, and even if there is a lot of interference, synchronization control can be realized and communication quality can be maintained.
  • the present invention has an option to realize synchronous control by wire in addition to synchronous control in wireless communication, and is suitable for a wireless communication system that uses synchronous control by wire in a wireless communication section where there is a lot of interference.
  • Code demodulation unit 108 ... Delay Quantity calculation unit, 111 ... optical filter unit, 112 ... wired interface unit, 113 ... demodulation unit, 114 ... synchronous reset unit, 115 ... counter unit, 116 ... wireless processing unit, 117 ... code modulation unit, 118 ... electric / optical conversion Department, 119 ... Validity judgment unit

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Abstract

【課題】　無線通信におけるフレーム同期制御に加えて、有線によるフレーム同期制御を実現するオプションを備え、干渉の多い無線通信区間では有線による同期制御を利用する無線通信システムを提供する。 【解決手段】　ＢＳ１が無線による同期制御に加えて、有線による同期制御のオプションを備え、ＢＳＭ３からの指示等により当該オプションを採用すると、まず、有線による同期制御を行い、有線での同期制御ができない場合に無線での同期制御を行うもので、ＢＳ（有線スレーブ）１ｂでは、有線で受信した同期コードで自走のカウンタ部１１５をリセットすると共に、リセットしたカウンタ値をＢＳ（有線マスタ）１ａに送信し、ＢＳ（有線マスタ）１ａで遅延時間を検出する無線通信システムである。

Description

無線通信システム
　本発明は、移動体の無線通信システムに係り、特に、無線回線を利用した同期制御とは別に同期制御を有線回線で実現するオプションを設けた無線通信システムに関する。
［従来の技術］
　無線通信システムでは、移動体が無線基地局間をシームレスにハンドオーバーできるようにするために、複数の無線基地局同士でフレーム同期させる必要があり、その手段の一つとして、無線基地局が送信する無線電波を他の無線基地局が受信することにより同期を取る方法が先行技術にある。
［関連技術］
　前述の関連する先行技術としては、特開２０１５－１０００５７号公報「他無線通信基地局に従属同期する無線通信基地局」（特許文献１）が挙げられる。
　特許文献１には、無線基地局間同期のために、無線資源を有効活用できる無線同期方式を実現する方法が示されている。
特開２０１５－１０００５７号公報
　しかしながら、従来の無線通信システムを工場内の自動搬送機等に応用して使用する場合などでは、工場内の建屋の構造によって壁面や支柱が存在する中で、電波の遮断又はマルチパスによる干渉等の影響を考慮してシステムを構築する必要があるが、工場内の生産物の変更、生産ラインの変更や自動搬送機の待機等によって、自動搬送機の停止位置が必ずしも一定ではなく変更されるケースが想定され、その場合、自動搬送機の停止位置によっては地上制御装置近くで停止するなどして、電波の遮断又は干渉が発生し、無線回線での同期確立ができないことがあるという問題点があった。
　尚、特許文献１には、電波の遮断又は干渉が発生し無線回線での同期確立ができない場合の無線回線で行う同期確立の方法や、その場合に無線回線での同期確立と合わせて有線回線での同期確立を実現するオプションを備える構成について記載がない。
　本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、無線通信における同期制御に加えて、有線による同期制御を実現するオプションを備え、干渉の多い無線通信区間では有線による同期制御を利用する無線通信システムを提供することを目的とする。
　上記従来例の問題点を解決するための本発明は、移動体無線通信装置と無線通信を行うと共に、地上制御装置に接続される地上固定無線機を有する無線通信システムであって、地上固定無線機が、別の地上固定無線機との間において、無線回線による同期制御に加えて、有線回線による同期制御のオプションを備え、当該オプションが採用されると、有線回線による同期制御に切り替えるものである。
　本発明は、上記無線通信システムにおいて、地上固定無線機が、エリアの干渉を監視する地上制御装置からの指示又は予め設定された無線通信環境に基づいて、有線回線による同期制御のオプションを採用するものである。
　本発明は、上記無線通信システムにおいて、地上固定無線機が、別の地上固定無線機又は地上制御装置に有線接続する有線インタフェース部と、有線インタフェース部を介して受信した信号を復調して同期コードを取得する復調部と、取得した同期コードのタイミングでリセットタイミングを生成する同期リセット生成部と、自走でカウントアップするカウンタ部と、カウンタ部のカウンタ値を送信用のコードに変調する変調部と、を有するものである。
　本発明は、上記無線通信システムにおいて、地上固定無線機が、有線により受信した光信号から同期信号が含まれる波長を分波する光フィルタ部と、受信した光信号を電気信号に変換する光／電気変換部と、を有するものである。
　本発明は、上記無線通信システムにおいて、地上固定無線機が、コード変調部で変調したカウンタ値の送信用のコードを含む電気信号を光信号に変換する電気／光変換部を有するものである。
　本発明は、上記無線通信システムにおいて、地上固定無線機が、送信する光信号を受信した光信号の光回線に重畳するために、光信号の合成と分波を行う光フィルタ部を有するものである。
　本発明は、上記無線通信システムにおいて、地上固定無線機がスレーブ装置である場合に、マスタ装置の地上固定無線機から送信された送信用のコードが示すカウンタ値とカウンタ部のカウンタ値とを比較し、同期リセットタイミングが特定の範囲外となった場合には、カウンタ部が自走し続けるものである。
　本発明は、移動体無線通信装置と無線通信を行うと共に、地上制御装置に接続される地上固定無線機を有する無線通信システムであって、地上固定無線機が、上記地上固定無線機をスレーブ装置として、当該スレーブ装置から有線接続によりカウンタ値の送信用のコードを受信するマスタ装置であり、受信した無線信号を復調して指定されたフレームタイミングで同期コードを生成する無線処理部と、自走でカウントアップし、取得した同期コードのタイミングでリセットするカウンタ部と、スレーブ装置から送信された送信用のコードが示すカウンタ値とカウンタ部のカウンタ値を比較し、遅延量を算出する遅延量算出部と、を有するものである。
　本発明によれば、移動体無線通信装置と無線通信を行うと共に、地上制御装置に接続される地上固定無線機を有する無線通信システムであって、地上固定無線機が、別の地上固定無線機との間において、無線回線による同期制御に加えて、有線回線による同期制御のオプションを備え、当該オプションが採用されると、有線回線による同期制御に切り替えるものであり、有線による同期制御を実現して、干渉の多い無線通信区間では有線による同期制御を利用でき、通信性能を向上させることができる効果がある。
　本発明によれば、地上固定無線機が、別の地上固定無線機又は地上制御装置に有線接続する有線インタフェース部と、有線インタフェース部を介して受信した信号を復調して同期コードを取得する復調部と、取得した同期コードのタイミングでリセットタイミングを生成する同期リセット生成部と、自走でカウントアップするカウンタ部と、カウンタ部のカウンタ値を送信用のコードに変調する変調部と、を有する上記無線通信システムとしているので、有線による同期制御を実現して、干渉の多い無線通信区間では有線による同期制御を利用でき、通信性能を向上させることができる効果がある。
本システムの概略図である。 有線同期オプション処理のフロー図である。 有線同期確認処理のフロー図である。 無線同期確認処理のフロー図である。 有線マスタのＢＳの構成ブロック図である。 有線スレーブのＢＳの構成ブロック図である。 別の有線スレーブのＢＳの構成ブロック図である。
　本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
　本発明の実施の形態に係る無線通信システム（本システム）は、地上固定無線機（無線基地局）が無線による同期制御に加えて、有線による同期制御のオプションを備え、当該オプションが採用されると、まず、有線による同期制御を行い、有線での同期制御ができない場合に無線での同期制御を行うもので、地上固定無線機のスレーブ装置では、有線で受信した同期コードで自走カウンタをリセットすると共に、リセットしたカウンタ値を地上固定無線機のマスタ装置に送信し、マスタ装置で遅延時間を検出するものであり、干渉が多くても、同期制御を実現でき、通信性能を向上させることができるものである。
［本システムの概要：図１］
　本システムについて、図１を参照しながら説明する。図１は、本システムの概略図である。
　本システムは、図１に示すように、自動搬送機の経路に沿って複数配置される地上固定無線機（無線基地局，基地局，ＢＳ（Base Station））１と、基地局１が有線にて接続する地上無線局ネットワーク接続装置（ＢＳＣ：Base Station Connection Unit）２と、ＢＳＣ２に接続する上位装置となる地上制御装置（ＢＳＭ：Base Station Master）３と、有線によるリングネットワーク４と、自動搬送機に搭載される移動体無線通信装置（ＭＳ：Mobile Station）５とを基本的に有している。
［本システムの各部］
　ＢＳ１は、近くを走行する自動搬送機のＭＳ５と無線通信を行い、更に、隣接するＢＳ１と無線通信で接続すると共に有線ケーブルでも接続し、ＢＳＣ２を介してＢＳＭ３に接続する。有線ケーブルは、光ファイバーケールを想定し、光多重により通信を行っている。
　また、ＢＳ１のマスタ装置としての構成、スレーブ装置としての構成については後述する。
　ＢＳＣ２は、ＢＳ１とＢＳＭ３に接続し、ＢＳ１とＢＳＭ３とを接続するための装置である。ＢＳＣ２は、場合によっては省略され、ＢＳ１とＢＳＭ３とを直接に接続することがある。
　ＢＳＭ３は、信号の送受信状況からＢＳ１のエリアの干渉を監視しており、エリア環境の悪いＢＳ１について有線接続の同期制御を行うよう指示し、当該指示を受けたＢＳ１は、無線接続の同期制御に代えて有線接続の同期制御を行う。
　リングネットワーク４は、全てのＢＳ１とＢＳＣ２が接続し、信号は一方向に送受信されるよう通信される。尚、リング構成の一方が切断されても、逆方向でリンクアップの接続が可能である。
　また、リング状ではなく、集中Ｈｕｂ構成でもよい。
　本システムでは、ＢＳ１間のタイミング同期に関して、無線接続の同期制御に加えて有線接続の同期制御のオプション（有線オプション）を追加し、その有線オプションを既存の光ファイバーのケーブルを用いて光多重で通信している。
［有線方式］
　本システムでの有線方式は、有線回線として光ファイバーケーブルを使用している。
　また、構成としては、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）とトランシーバを用い、コード送信方法は、同期ワード（同期コード）をフレームに組み込むコード変換方式を用いている。コード変換方式は、同期ワードにのみ意味があり、それを組み込むだけであるので、設計の自由度が高く、安価に構成することができる。
［ＢＳ１での処理：図２～４］
　次に、本システムにおけるＢＳ１での処理について図２～４を参照しながら説明する。図２は、有線同期オプション処理のフロー図であり、図３は、有線同期確認処理のフロー図であり、図４は、無線同期確認処理のフロー図である。
　本システムのＢＳ１では、通常、無線同期確認処理を行うようにしており、ＢＳＭ３からの指示又は予めの設定によって無線通信環境が良くない等と判断された特定のＢＳ１が有線同期オプションを実行するものである。
［有線同期オプション処理：図２］
　有線同期オプションがＢＳＭ３から設定されたＢＳ１は、図２に示すように、有線同期オプション処理を実行する同期元監視処理が開始されると、内部自走カウンタをインクリメントする（Ｓ１）。例えば、インクリメントタイミングが自走１ｍｓとすると、カウンタ値の上限は２０００（２秒）で、その後にリセットされる。
　次に、有線同期確認処理を行う（Ｓ２）。有線同期確認処理については後述する。
　有線同期確認処理の結果、有線同期受信ＯＫか否かを判定し（Ｓ３）、有線同期受信ＯＫであれば（Ｙｅｓの場合）、無線同期を無効とし、有線同期を有効にする設定を行う（Ｓ４）。そして、自走カウンタ（タイミングカウンタ）をリセットし、同期タイミング（内部基準タイミング）を送出(出力)する（Ｓ５）。
　また、判定処理Ｓ３で有線同期受信ＮＧの場合（Ｎｏの場合）、無線同期確認処理を行う（Ｓ６）。無線同期確認処理については後述する。
　無線同期確認処理の結果、無線同期受信ＯＫか否かを判定し（Ｓ７）、無線同期受信ＯＫであれば（Ｙｅｓの場合）、無線同期を有効とし、有線同期を無効にする設定を行う（Ｓ８）。そして、処理Ｓ５に移行する。
　処理Ｓ５を終了した場合、または、判定処理Ｓ７で無線同期受信ＮＧの場合（Ｎｏの場合）、同期元監視処理の終了か否かを判定し（Ｓ９）、処理が終了の場合（Ｙｅｓの場合）、終了する。また、判定処理Ｓ９で同期元監視処理を終了しない場合（Ｎｏの場合）、処理Ｓ１に戻り、自走カウンタをインクリメントする。
［有線同期確認処理：図３］
　次に、有線同期確認処理は、光回線（光ファイバーケーブル）から同期タイミングを取得する処理であり、図３に示すように、まず、光受信レベルが規定値以上か否かを判定し（Ｓ１１）、規定値以上であれば（Ｙｅｓの場合）、復調（デコード）処理を行い（Ｓ１２）、復調の結果、同期コードを取得できたか否かを判定し（Ｓ１３）、同期コードを取得した場合（Ｙｅｓの場合）、有線同期が受信ＯＫであると設定し（Ｓ１４）、処理を終了する。
　判定処理Ｓ１１で光受信レベルが規定値未満の場合（Ｎｏの場合）、更に、判定処理Ｓ１３で同期コードを取得できなかった場合（Ｎｏの場合）、有線同期が受信ＮＧであることを設定して（Ｓ１５）、処理を終了する。処理Ｓ１４と処理Ｓ１５の設定内容は、図２の判定処理Ｓ３で利用される。
［無線同期確認処理：図４］
　次に、無線同期確認処理は、複数ある無線フレームから同期タイミングを取得する処理であり、まず、無線受信レベルが規定値以上か否かを判定し（Ｓ２１）、規定値以上であれば（Ｙｅｓの場合）、復調とフレーム再生の処理を行い（Ｓ２２）、復調とフレーム再生の結果、同期コードを取得できたか否かを判定し（Ｓ２３）、同期フレーム（同期コード）を取得した場合（Ｙｅｓの場合）、無線同期が受信ＯＫであると設定し（Ｓ２４）、処理を終了する。
　判定処理Ｓ２１で無線受信レベルが規定値未満の場合（Ｎｏの場合）、更に、判定処理Ｓ２３で同期コードを取得できなかった場合（Ｎｏの場合）、無線同期が受信ＮＧであることを設定して（Ｓ２５）、処理を終了する。処理Ｓ２４と処理Ｓ２５の設定内容は、図２の判定処理Ｓ７で利用される。
［ＢＳ（有線マスタ）：図５］
　次に、ＢＳ１における有線マスタ１ａについて図５を参照しながら説明する。図５は、有線マスタのＢＳの構成ブロック図である。
　ＢＳ（有線マスタ）１ａは、無線処理本体部１０ａと、アンテナ部１１と、光フィルタ部１０５とを備えている。無線処理本体部１０ａは、一つの回路を形成している。
　無線処理本体部１０ａは、無線処理部１０１と、自走カウンタ部１０２と、コード生成部１０３と、電気／光変換部１０４と、光／電気変換部１０６と、コード復調部１０７と、遅延量算出部１０８とを備えている。
　有線マスタ１ａの各部を説明する。
　アンテナ１１は、無線信号を送受信する。
　無線処理部１０１は、アンテナ部１１に接続し、信号処理、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換、Ｄ／Ａ（Digital/Analog）変換、ＲＦ（Radio Frequency）信号変換を行い、ＭＳ５との通信を行う。
　特に、無線処理部１０１は、アンテナ部１１で受信した無線同期信号を復調してフレーム再生を行い、同期コードを検出すると、自走カウンタ部１０２にリセットタイミング信号を出力する。
　自走カウンタ部１０２は、内部の発振器等のクロックによりカウントするもので、無線同期信号（同期コード）からのリセットタイミング信号によりリセットを行う。自走カウンタ部１０２は、無線同期信号に同期したカウンタである。
　また、自走カウンタ部１０２は、カウンタ値をコード生成部１０３と遅延量算出部１０８に出力する。
　コード生成部１０３は、自走カウンタ部１０２からのカウンタ値を入力し、リセットタイミングのカウンタ値（カウンタ値「０」）に基づいて同期コードを生成して電気／光変換部１０４に出力する。カウンタ値「０」は、請求項において「指定されたフレームタイミング」としている。
　電気／光変換部１０４は、コード生成部１０３から入力された同期コードを電気信号から光信号に変換して光フィルタ部１０５に出力する。
　光フィルタ部１０５は、光信号の分波・合成を行うもので、図示していないが、同期コード以外の通信データのパケットも光信号に変換され、同期コードの光信号と合成されて光回線に送信する。
　また、光フィルタ部１０５は、光回線から光信号を受信し、通信データのパケットの光信号と同期コードの光信号に分波し、同期コードの光信号を光／電気変換部１０６に出力する。
　光／電気変換部１０６は、光信号を電気信号に変換し、コード復調部１０７に出力する。
　コード復調部１０７は、変換された電気信号をコードに復調して遅延量算出部１０８に出力する。
　遅延量算出部１０８は、自走カウンタ部１０２からのカウンタ値とコード復調部１０７からのコード（有線スレーブ１ｂのカウンタ部のカウンタ値）を入力し、両者のカウンタ値の差分を検出して遅延量を算出する。遅延量は、無線処理部１０１に出力され、上位装置のＢＳＭ３に送信されて報告される。
［ＢＳ（有線スレーブ）：図６］
　次に、ＢＳ１における有線スレーブ１ｂについて図６を参照しながら説明する。図６は、有線スレーブのＢＳの構成ブロック図である。
　ＢＳ（有線スレーブ）１ｂは、図６に示すように、無線処理本体部１０ｂと、アンテナ部１１と、光フィルタ部１１１とを備えている。無線処理本体部１０ｂは、一つの回路を形成している。
　無線処理本体部１０ｂは、有線インタフェース部１１２と、復調部１１３と、同期リセット部１１４と、カウンタ部１１５と、無線処理部１１６と、コード変調部１１７と、電気／光変換部１１８とを備えている。
　有線スレーブ１ｂの各部を説明する。
　光フィルタ部１１１は、光信号の分波・合成を行うもので、光回線から光信号を受信し、図示していないが、同期コード以外の通信データのパケットの光信号と同期コードの光信号に分波し、同期コードの光信号を有線インタフェース部１１２に出力する。
　また、光フィルタ部１１１は、通信データのパケットの光信号と同期コードの光信号を合成し、光回線に送信する。
　有線インタフェース部１１２は、入力される信号が光信号であれば、光信号を電気信号に変換して復調部１１３に出力する。
　復調部１１３は、変換された電気信号を復調し、同期コードを取得して同期リセット部１１４に出力する。
　同期リセット部１１４は、復調部１１３からの同期コードを検出し、リセットタイミング信号をカウンタ部１１５に出力する。
　カウンタ部１１５は、同期リセット部１１４からのリセットタイミング信号でリセットする自走カウンタである。
　また、カウンタ部１１５は、カウンタ値を無線処理部１１６とコード変調部１１７に出力する。
　無線処理部１１６は、アンテナ部１１に接続し、カウンタ部１１５からのカウンタ値に基づいて信号処理、Ａ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換、ＲＦ信号変換を行い、ＭＳ５と通信を行う。
　コード変調部１１７は、カウンタ部１１５からのカウンタ値をコード変調して電気／光変換部１１８に出力する。
　電気／光変換部１１８は、コード変調部１１７からの変調されたカウンタ値を電気信号から光信号に変換して光フィルタ部１１１に出力する。
　このように、有線スレーブ１ｂは、有線マスタ１ａからの同期コードを受信して、その同期コードのタイミングで自走カウンタのカウンタ部１１５をリセットし、そのカウンタ部１１５のカウンタ値を有線マスタ１ａに返信するもので、有線マスタ１ａの同期タイミングで動作が行われるようになっている。
［別のＢＳ（有線スレーブ）：図７］
　次に、別のＢＳ１における有線スレーブ１ｂについて図７を参照しながら説明する。図７は、別の有線スレーブのＢＳの構成ブロック図である。
　別のＢＳ（有線スレーブ）１ｂは、図７に示すように、基本的に図６の構成と同様であり、相違する点は、無線処理本体部１０ｂに、有効判定部１１９が設けられている。
　図６と相違する部分について具体的に説明する。
　図６では、同期リセット部１１４からの同期コードに基づくリセットタイミングによりカウンタ部１１５をリセットしているが、図７では、同期リセット部１１４からの同期リセットタイミング信号を有効判定部１１９に一旦入力する。
　そして、有効判定部１１９は、カウンタ部１１５からのカウンタ値とリセットタイミングのカウンタ値「０」と比較し、その差分が予め設定された許容範囲内であるか否かを判定し、許容範囲内であれば同期リセット部１１４からの同期リセットタイミングでカウンタ部１１５をリセットする。
　また、有効判定部１１９が、上記差分が許容範囲内でなければ、つまり、許容範囲外であれば、同期リセット部１１４からの同期リセットタイミング信号を無視し、カウンタ部１１５でのリセットを行わない。
　これにより、図７の別のＢＳ（有線スレーブ）１ｂは、許容範囲を超えたリセットを行わないよう制御でき、ＢＳ１ｂの動作を安定化できるものである。
［実施の形態の効果］
　本システムによれば、ＢＳ１が無線による同期制御に加えて、有線による同期制御のオプションを備え、ＢＳＭ３からの指示等により当該オプションを採用すると、まず、有線による同期制御を行い、有線での同期制御ができない場合に無線での同期制御を行うもので、ＢＳ（有線スレーブ）１ｂでは、有線で受信した同期コードで自走のカウンタ部１１５をリセットすると共に、リセットしたカウンタ値をＢＳ（有線マスタ）１ａに送信し、ＢＳ（有線マスタ）１ａで遅延時間を検出するものであり、干渉が多くても、同期制御を実現でき、通信品質を維持することができる効果がある。
　本発明は、無線通信における同期制御に加えて、有線による同期制御を実現するオプションを備え、干渉の多い無線通信区間では有線による同期制御を利用する無線通信システムに好適である。
　１…地上固定無線機（無線基地局，基地局，ＢＳ（Base Station））、　１ａ…ＢＳ（有線マスタ）、　１ｂ…ＢＳ（有線スレーブ）、　２…地上無線局ネットワーク接続装置（ＢＳＣ：Base Station Connection Unit）、　３…地上制御装置（ＢＳＭ：Base Station Master）、　４…リングネットワーク、　５…移動体無線通信装置（ＭＳ：Mobile Station）、　１０ａ，１０ｂ…無線処理本体部、　１１…アンテナ部、　１０１…無線処理部、　１０２…自走カウンタ部、　１０３…コード生成部、　１０４…電気／光変換部、　１０５…光フィルタ部、　１０６…光／電気変換部、　１０７…コード復調部、　１０８…遅延量算出部、　１１１…光フィルタ部、　１１２…有線インタフェース部、　１１３…復調部、　１１４…同期リセット部、　１１５…カウンタ部、　１１６…無線処理部、　１１７…コード変調部、　１１８…電気／光変換部、　１１９…有効判定部

Claims (8)

  1. 　移動体無線通信装置と無線通信を行うと共に、地上制御装置に接続される地上固定無線機を有する無線通信システムであって、
    　前記地上固定無線機が、別の地上固定無線機との間において、無線回線による同期制御に加えて、有線回線による同期制御のオプションを備え、当該オプションが採用されると、前記有線回線による同期制御に切り替える無線通信システム。
  2. 　地上固定無線機が、エリアの干渉を監視する地上制御装置からの指示又は予め設定された無線通信環境に基づいて、有線回線による同期制御のオプションを採用する請求項１記載の無線通信システム。
  3. 　地上固定無線機が、
    　別の地上固定無線機又は前記地上制御装置に有線接続する有線インタフェース部と、
    　前記有線インタフェース部を介して受信した信号を復調して同期コードを取得する復調部と、
    　前記取得した同期コードのタイミングでリセットタイミングを生成する同期リセット生成部と、
    　自走でカウントアップするカウンタ部と、
    　前記カウンタ部のカウンタ値を送信用のコードに変調する変調部と、を有する請求項１記載の無線通信システム。
  4. 　地上固定無線機は、有線により受信した光信号から同期信号が含まれる波長を分波する光フィルタ部と、
    　前記受信した光信号を電気信号に変換する光／電気変換部と、を有する請求項１記載の無線通信システム。
  5. 　地上固定無線機は、コード変調部で変調したカウンタ値の送信用のコードを含む電気信号を光信号に変換する電気／光変換部を有する請求項１記載の無線通信システム。
  6. 　地上固定無線機は、送信する光信号を受信した光信号の光回線に重畳するために、光信号の合成と分波を行う光フィルタ部を有する請求項１記載の無線通信システム。
  7. 　地上固定無線機がスレーブ装置である場合に、マスタ装置の地上固定無線機から送信された送信用のコードが示すカウンタ値とカウンタ部のカウンタ値とを比較し、同期リセットタイミングが特定の範囲外となった場合には、前記カウンタ部が自走し続ける請求項１記載の無線通信システム。
  8. 　移動体無線通信装置と無線通信を行うと共に、地上制御装置に接続される地上固定無線機を有する無線通信システムであって、
    　前記地上固定無線機が、
    　請求項６記載の地上固定無線機をスレーブ装置として、当該スレーブ装置から有線接続によりカウンタ値の送信用のコードを受信するマスタ装置であり、
    　受信した無線信号を復調して指定されたフレームタイミングで同期コードを生成する無線処理部と、
    　自走でカウントアップし、前記取得した同期コードのタイミングでリセットするカウンタ部と、
    　前記スレーブ装置から送信された送信用のコードが示すカウンタ値と前記カウンタ部のカウンタ値を比較し、遅延量を算出する遅延量算出部と、を有する無線通信システム。
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