JP2000023245A - Ｃｄｍａシステムにおける時刻同期方法 - Google Patents

Ｃｄｍａシステムにおける時刻同期方法

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JP2000023245A
JP2000023245A JP19147298A JP19147298A JP2000023245A JP 2000023245 A JP2000023245 A JP 2000023245A JP 19147298 A JP19147298 A JP 19147298A JP 19147298 A JP19147298 A JP 19147298A JP 2000023245 A JP2000023245 A JP 2000023245A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な構成で、全基地局の時刻を高精度に絶
対時刻に同期させるようにする。 【解決手段】 CDMAシステムにおける複数の基地局２，
３と各基地局を制御する基地局制御装置１の時刻を同期
させる時刻同期方法であり、GPS衛星からの信号を受信
し、該受信信号に基づいて基準時刻を生成するGPSレシ
ーバ１１を基地局制御装置１にのみ設け、該GPSレシー
バが生成する基準時刻を基地局制御装置１の時刻とする
と共に、該時刻に基づいて時刻基準情報を作成して各基
地局２，３に伝送し、各基地局２，３は受信した時刻基
準情報に基づいて自局の時刻を基地局制御装置１の時刻
に同期させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はCDMAシステムにおけ
る時刻同期方法に係わり、特に、CDMAシステムにおける
複数の基地局と各基地局を制御する基地局制御装置の時
刻を同期させる時刻同期方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】IS-95ベースのN-CDMA(Narrow-band Code
Division Multiple Access)システム等においては、以
下の(1), (2)の理由で全ての基地局からの送信信号を時
間的に同期(絶対時刻に対して±3μs以下)させる必要が
ある。 (1) N-CDMAシステムでは、基地局の識別をパイロットPN
シーケンスの位相オフセットにより行う。このため、各
基地局が時刻同期していないと位相オフセットを規定で
きなくなり、携帯電話機等の端末が基地局の識別をでき
なくなる。
【０００３】詳述すると、各基地局から移動端末に向け
て送信する信号として、パイロット信号や同期信号があ
り、基地局はこれらの信号をパイロットPNシーケンスで
拡散変調して送信する。このパイロットPNシーケンスの
符号列自体は各基地局とも同じものを使用するが、基地
局に異なる位相オフセット(64チップ単位）を持たせる
ことで、移動端末がどの基地局かを識別できるようにし
ている（最大512通りの識別が可能）。この位相オフセ
ットの基準になるのがCDMAシステム時間で、位相オフセ
ットが0（ゼロ）のパイロットPNシーケンスは、1980年1
月6日の午前0時0分0秒において15連続0に続く1が出力さ
れる（0→1への切り替わり時点が、0時0分0秒）。従っ
て、各基地局が時刻同期していないと、パイロットPNシ
ーケンスの位相オフセットを規定できなくなり、その結
果として、移動端末がどの基地局と接続されているのか
識別が不可能になる。
【０００４】(2) N-CDMAシステムでは、伝送路上での輻
輳やそれに伴う伝送遅延のゆらぎを回避するためにTraf
fic Channel(移動端末と基地局間の通話信号用チャネ
ル）に1.25ms単位の位相オフセットを呼毎に持たせてい
る。従って、基地局間で時刻同期をしていないと、N-CD
MAシステムの特徴である基地局間のソフトハンドオフ
(基地局間を無瞬断で移動する)が実現できなくなる。詳
述すると、各基地局と移動端末間で授受する信号として
Traffic Channelを介して送信される通話信号がある。
基地局〜基地局制御装置間、交換機間等の伝送路におけ
る輻輳や遅延、遅延時間のゆらぎの影響を回避するため
に、呼毎に、すなわち、各呼に割り当てられるTraffic
Channel毎に、通話信号に1.25ms単位の位相オフセット
が割当てられる。なお、20msフレームを1.25ms単位に分
割するため16種のオフセットがある。
【０００５】図７は位相オフセットの必要性を示す説明
図であり、１は基地局制御装置、２は基地局、５1，
５2，・・・５nは基地局と通信中の移動端末である。イ
メージしやすいように各端末よりバースト的にデータ送
信が行われるように示しているが、実際には時間軸上で
連続的、あるいは細かく離散的に送信されている。図示
するように、端末５1〜５nからの通話信号が同一タイミ
ングで基地局２に到来すると、基地局２と基地局制御装
置１間の伝送路は１本しかないので、待合せがおこる。
このため、ある信号が順番的に後で遅く伝送されること
になる。例えば、図示するタイミングａでは通話信号ｎ
が、タイミングｂでは通話信号１が順番的に遅く伝送さ
れる。この待合せ時間や順番が常に一定であれば、問題
ないが、端末は移動するため、基地局に到着する通話信
号の順番が微妙に異なってくる。信号到着順番が異なる
と、基地局制御装置１への信号送出順も変わるので、結
果的に、伝送遅延時間が大きく揺らいでしまう問題が発
生する。そのため、1.25ms単位のオフセットを呼毎に設
定し、1つのオフセットに対しては２〜３個の端末しか
割当てないようにして、伝送時間の大きな揺らぎを防い
でいる。
【０００６】ところで、同一の基地局制御装置の配下に
ある基地局間でのハンドオフ(ソフトハンドオフ)は、ハ
ンドオフの前後で周波数が同一で、かつTraffc Channel
に割当てられた位相オフセットが同一であることを条件
として、無瞬断のハンドオフを可能とする。周波数が異
なっていると、周波数の切替えのために瞬断が避けられ
ず、また、位相オフセットが異なっていると、音声復号
器等での待ち受け時間が大きくなり、やはり瞬断が発生
してしまう。なお、本来は20msに1つのデータが受信で
きるはずで、その揺らぎは最大でも1.25ms以下である。
従って、各基地局が時刻同期していないと、ハンドオフ
の前後で同一オフセットを指定しても、何の意味もな
く、無瞬断のソフトハンドオフが実施できないことにな
る。
【０００７】以上(1), (2)の理由で、従来の第１のCDMA
システムでは、全ての基地局に高精度GPSレシーバ(時刻
誤差:±0.1μs程度)を設置し、GPS衛星から受信する時
刻情報とクロック信号を基に基地局装置内の回路を動作
させる。又、従来の第２のCDMAシステムでは、すなわ
ち、特開平8-265838号公報に開示されているシステムで
は、基地局制御装置に設置した高精度GPSレシーバから
出力するGPSクロックをマスタクロックとすると共に、
基地局制御装置と各基地局間の伝送遅延時間を考慮して
基地局間の周波数及びタイム同期を保持する。又、第２
のCDMAシステムでは、音声信号授受の直前に伝送遅延時
間を測定する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の第１のCDMAシス
テムは、基地局およびシステム全体のコストが高くなる
問題がある。高精度のGPSレシーバは高価(数十万円)で
あり、又、障害による基地局ダウンを低減するために冗
長構成をとる必要もあり、基地局およびシステム全体の
コストが高くなる。なお、安価なGPSレシーバは時刻誤
差が2〜3μs程度であるため、システムの規格を十分満
足できない。従来の第２のCDMAシステムは、基地局制御
装置と基地局間での時間位相同期を保持できるが、基地
局自体が絶対時刻(あるいは特定の時刻基準)に時刻同期
できない問題がある。又、第２のCDMAシステムは、定期
的に伝送遅延測定をするものでなく、音声信号授受（通
話）の直前にのみ伝送遅延時間を測定するため、伝送路
装置が何らかの理由で再同期を取り直したり、障害発生
後に復旧したとしても、対応ができない問題がある。
【０００９】以上より、本発明は、基地局にGPSレシー
バを設置することなく、すなわち、安価な構成で、全基
地局の時刻を高精度に絶対時刻に同期させることができ
る時刻同期方法を提供することである。本発明の別の目
的は、全基地局の送信信号を高精度に同期させて正しく
通信ができる時刻同期方法を提供することである。本発
明の別の目的は、伝送路装置が何らかの理由で再同期を
取り直したり、障害発生後に復旧したとしても、送信信
号を他基地局の送信信号に同期させて送信できる時刻同
期方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、CDMAシステムにおける複数の基地局と各基地局を制
御する基地局制御装置の時刻を同期させる時刻同期方法
において、(1) GPS衛星からの信号を受信し、該受信信
号に基づいて基準時刻を生成するGPSレシーバを基地局
制御装置に設け、(2) 該GPSレシーバが生成する基準時
刻を基地局制御装置の時刻とすると共に、該時刻に基づ
いて時刻基準情報を作成して各基地局に伝送し、(3) 各
基地局は受信した時刻基準情報に基づいて自局の時刻を
基地局制御装置の時刻に同期させることにより達成され
る。すなわち、GPSレシーバを基地局制御装置にのみ設
け、基地局制御装置より各基地局に時刻基準情報を送出
し、各基地局の時刻を基地局制御装置の時刻に同期させ
るようにしているため、安価な構成で、全基地局の時刻
を高精度に絶対時刻に同期させることができる。又、絶
対時刻を全基地局で一致させることができるため、各基
地局の送信信号を高精度に同期させて送信でき、伝送路
上での輻輳やそれに伴う伝送遅延のゆらぎに影響されな
い正しい通信ができる。
【００１１】また、基地局制御装置より各基地局に周期
的に、時刻基準情報として基準時刻を特定するためのデ
ータと基地局毎の時刻補正データとを送信し、基地局に
おいて、該基準時刻特定データおよび時刻補正データと
を用いて自局の時刻を基地局の時刻となるように補正す
る。このようにすれば、伝送路装置が何らかの理由で再
同期を取り直したり、障害発生後に復旧したとしても、
瞬時に時刻同期が可能となり、以後、送信信号を他の基
地局の送信信号に同期させて送信することができる この場合、基地局制御装置は、基地局へ送信する送信信
号のフレームタイミングと基地局から受信した受信信号
のフレームタイミングに基づいて、基地局制御装置から
該基地局までの伝送遅延時間を測定し、該伝送遅延時間
を用いて時刻補正データを作成して各基地局に送信し、
基地局は、基準時刻特定データおよび時刻補正データを
用いて自局の時刻が基地局の時刻となるように補正す
る。更に、基地局制御装置は、基地局へ送信する送信信
号のフレームタイミングと基地局から受信した受信信号
のフレームタイミングに基づいて、基地局制御装置から
該基地局までの伝送遅延時間を測定し、該伝送遅延時間
を前記基準時刻に加えて時刻基準情報を作成して基地局
に伝送し、基地局は受信した時刻基準情報に基づいて自
局の時刻を基地局制御装置の時刻に同期させる。
【００１２】又、基地局制御装置はｎフレーム毎に、基
地局へ送信する送信信号のフレームタイミングと基地局
から受信する受信信号のフレームタイミングに基づい
て、基地局制御装置から該基地局までの伝送遅延時間を
測定し、ｎフレーム後の次の基準時刻を基準時刻特定デ
ータとし、又、ｎフレーム周期より前記伝送遅延時間を
差し引いた時間を時刻補正データとし、それぞれ基地局
制御装置より各基地局に送信し、基地局は、時刻補正デ
ータが示す時間の経過後に自局の時刻を基準時刻特定デ
ータが示す基準時刻に一致させる。
【００１３】
【発明の実施の形態】（ａ）CDMAシステムの全体の構成 図１は基地局制御装置と複数の基地局(基地局装置)を含
むCDMAシステムの全体の構成図である。図中、１は各エ
リアに設置された複数の基地局装置を制御する基地局制
御装置、２および３は各エリアに設置された基地局装置
であり、それぞれ複数のユーザ端末(携帯型電話機等)を
制御/通信するものである。４は基地局制御装置1と通信
網間を接続し、音声信号等を所望の方路にスイッチング
する交換機、５はユーザ端末である。基地局制御装置１
と基地局装置２間は１本の伝送路２０で接続され、基地
局制御装置１と基地局装置３間も１本の伝送路３０で接
続されている。
【００１４】基地局制御装置１において、１１はGPSレ
シーバで、GPS衛星から受信したGPS信号を基に装置内の
基準時刻やクロック信号を生成する。１２は音声処理部
で、無線区間(端末と基地局装置間)の音声符号化方式(Q
CELP)と交換機網での音声符号化方式(PCM)との変換を行
う。１３は信号の多重変換を行うスイッチ部（SW部）
で、各基地局装置２，３からの信号を交換機側の所定ポ
ートに送出すると共に、交換機側からの信号を所定の基
地局装置に送出する機能を有している。１４はインタフ
ェース処理を行う基地局インターフェース部で、基地局
２，３とスイッチ部１３間の信号フォーマット変換など
を行う。１５は時刻制御部で、時間情報(基準時刻)を各
基地局に送信するとともに、各基地局毎の伝送遅延時間
を計測し、計測結果を用いて時刻補正情報を作成して各
基地局装置に通知する。１６はタイミング生成部で、GP
Sレシーバ１１から入力する基準時刻及びクロック信号
を基に基地局制御装置１内で必要とする各種タイミング
信号を生成し、各部に入力する。
【００１５】基地局装置２において、２２は基地局制御
装置１とモデム部（後述する）間の信号変換を行うイン
タフェース部、２３はモデム部で、呼制御信号/音声信
号をCDMAの規則に従って変調/復調（拡散／逆拡散、直
交変調／直交検波など）する。２４は無線部で、モデム
部２３から出力するベースバンド信号を高周波信号に周
波数変換すると共に増幅してアンテナより放射し、又、
アンテナより受信した高周波信号に送信時と逆の操作を
ほどこしてモデム部２３に入力する。２５は時刻管理部
であり、基地局制御装置１から送られてくる基準時刻情
報/時刻補正情報を用いて基地局装置２内での時刻およ
び基準タイミングを生成/管理する。２６はタイミング
生成部であり、時刻管理部２５から入力する基準タイミ
ングを基に、基地局装置２内で必要となる各種タイミン
グ信号を生成する。基地局装置３の構成は基地局装置２
と同じであり、各部３２〜３６の動作も基地局２の対応
する各部２２〜２６のそれぞれと同じである。
【００１６】基地局制御装置１内のインタフェース部１
４は、各基地局装置２，３に送出する信号をタイミング
生成部１６から入力するタイミング信号に同期して伝送
路２０，３０に送出する。このタイミング信号はGPSレ
シーバ１１から出力する基準時刻に同期している。基地
局装置２，３に送出する信号としては、(1) 本来の呼制
御信号や音声信号とは別に、(2) 基地局装置を基準時刻
に同期させるために必要な基準時刻情報や時刻補正情報
がある。時刻制御部１５は、基地局制御装置１と各基地
局装置２，３間の伝送遅延時間を周期的に検出し、該伝
送遅延時間を用いて時刻補正情報を作成する機能を有し
ている。
【００１７】一方、基地局装置２，３内の時刻管理部２
５，３５は、基地局制御装置１から送出されてくる信号
より抽出した基準時刻情報および時刻補正情報を基に、
それぞれの基地局装置２，３内における時刻および基準
タイミングを生成し、タイミング生成部２６，３６は必
要な各種タイミング信号を生成して基地局装置内の各部
２２〜２４，３２〜３４に分配する。また、インタフェ
ース部２２，３２は、基地局制御装置１から受信した受
信信号と基地局制御装置１に送信する送信信号間の位相
を所定の値に調整する機能を有している。
【００１８】（ｂ）概略動作 基地局制御装置１は、高精度GPSレシーバ１１から出力
する時刻基準信号(基準時刻、クロック信号)に同期して
動作し、基地局装置２、３への伝送信号もその時間基準
信号に同期して送出するとともに、各基地局装置２，３
に対して基準時刻情報と時刻補正情報を周期的に通知す
る。基地局装置２、３は、基地局制御装置１から上記情
報を受信すると受信信号に対して所定の時間位相で基地
局制御装置１へ信号を送信する。これにより、基地局制
御装置１は送信信号の送信タイミングと基地局からの信
号の受信タイミングとから各基地局装置２、３間の伝送
遅延時間を測定する。
【００１９】また、基地局装置２，３は、基地局制御装
置１から受信した信号より基準時刻情報および時刻補正
情報を抽出し、これらを基に当該基地局内の時刻を基地
局制御装置１内の基準時刻に一致させる。以上のよう
に、各基地局装置２、３は基地局制御装置１と同一の基
準時刻を再生できるので、全ての基地局装置２、３を正
確に時刻同期させて運用することが可能となる。また、
基地局制御装置１は、常時周期的に各基地局装置２、３
との伝送遅延時間を測定するから、基地局制御装置１と
基地局装置２，３間の伝送路が万一障害となっても、復
旧後直ちに基地局装置２、３側で基準時刻を再生して通
信することが可能となる。
【００２０】（ｃ）基地局装置の詳細構成 図２は基地局装置の詳細な構成図であり、図１と同一部
分には同一符号を付している。又、図２では基地局装置
２の構成を示しているが、基地局装置３も全く同一の構
成を備えている。インタフェース部２２において、レベ
ル変換部221は伝送路信号Ｒ，Ｑと基地局装置２内の信
号の電気レベル等の変換を行う。タイミング抽出部222
は、基地局制御装置１からの伝送路信号Ｑよりクロック
成分(例えば1544kHz)を抽出する。受信フレーム同期部2
23は基地局制御装置１からの伝送路信号Ｑのフレーム同
期を獲得する。分離部224は、基地局制御装置１から送
られてくる基準時刻情報および時刻補正情報を抽出して
時刻管理部２５に入力するとともに、本来の通話信号等
を、フレーム乗換部２２５に入力する。受信フレーム乗
換部225は、伝送路側のフレームタイミングから基地局
装置２内のフレームタイミングに乗換えるものである。
基地局装置２内のフレームタイミングは時刻管理部２５
で生成した時刻に同期したタイミングであり、タイミン
グ生成部２６より出力される。送信フレーム乗換部226
は、基地局装置２内のフレームタイミングから伝送路側
フレームタイミングに乗換えるためのもので、受信フレ
ームと所定の位相差(例えば位相差ゼロ)で送信フレーム
を組み立てて送信する。ベースバンド処理227は送受信
信号の終端等を行う部分である。
【００２１】時刻管理部２５において、PLL251はタイミ
ング抽出部222にて抽出されたクロック成分(1544kHz)に
位相同期したより高い周波数(例えば19.6608MHz)を得る
ためのものであり、この周波数は、基地局制御装置１側
で時刻補正情報等を得るために使用している値と同一で
ある。ラッチ回路252は分離部224より分離、抽出された
時刻情報（基準時刻）を一時的に保持しておくためのも
ので、この時刻情報（基準時刻）は最終的に時刻カウン
タ（後述）のロード値となる。遅延回路253は、受信フ
レーム同期部223で獲得した受信フレームタイミング
を、分離部224で抽出した時刻補正情報が示す時間分だ
け遅延させるもので、この遅延されたタイミングで時刻
情報値（基準時刻）を時刻カウンタにロードする。時刻
カウンタ254は、基地局装置２内の時刻を刻むためのも
ので、前記遅延時間後に基準時刻がロードされ、該ロー
ド値を初期値として以後PLL251から出力する19.6608MHz
のクロックをカウントする。これにより、基地局装置２
は基地局制御装置１の基準時刻に同期した時刻を時刻カ
ウンタ254において刻むことが可能となる。
【００２２】以上、基地局装置２，３は伝送路２０，３
０より入力する伝送路信号Ｑから抽出したクロック信号
に同期したタイミングで動作し、かつ、基地局制御装置
１における基準時刻に同期したタイミングを作り出すこ
とができ、結果的に、全ての基地局装置２，３が同期し
た運用が可能となる。また、基地局装置２，３は基地局
制御装置１から受信したフレーム位相に対して所定の固
定位相差で基地局制御装置１に対して送信フレームを送
出することができるから、後述するように基地局制御装
置１は伝送遅延時間の測定が可能になる。
【００２３】（ｄ）基地局制御装置の詳細構成 図３は基地局制御装置１の詳細な構成図であり、図１と
同一部分には同一符号を付している。又、各基地局装置
２，３に対応して同一構成のインタフェース部１４，１
４′が設けられている。インタフェース部１４、１４′
において、ベースバンバンド処理部141，141′は送受信
信号の終端等を行う部分である。多重部142,142′は、
本来の送信信号に、タイミング生成部１６，１６′から
出力する時刻情報(基準時刻)と時刻制御部１５，１５′
から出力する時刻補正情報を多重するためのものであ
る。レベル変換部143,143′は伝送路信号Ｐ，Ｓと基地
局制御装置１内の信号の電気レベル等の変換をする回路
である。受信フレーム同期部144,144′は基地局装置
２、３から送られてくる伝送路信号Ｓに含まれるフレー
ム同期を獲得するもの、受信フレーム乗換部145,145′
は、伝送路側のフレームタイミングから基地局制御装置
１内のフレームタイミングに、すなわち、GPSレシーバ
１１で生成した基準時刻に同期したタイミングに乗換え
るものである。
【００２４】時刻制御部１５，１５′において、時間差
測定部151、151′は、基地局装置２への送信フレームタ
イミング（装置内フレームタイミング）と基地局より受
信した信号の受信フレームタイミングとの時間差を測る
ためのもので、例えば19.6608MHz等の比較的高い周波数
のクロックでその時間差を測定する。なお、この時間差
を基に時刻補正情報を生成するため、基地局装置２、３
側でもこれと同期した同一周波数のクロックを使用す
る。また、ここではフレームタイミングを基準に時間差
を測定をする方式で説明するが、伝送路の距離が長く、
伝送遅延が大きければマルチフレーム(例えば3ms)等よ
り長周期の既存マーカを使用して測定することもでき
る。補正情報生成部152、152′は、時間差測定部151、1
51′で測定した時間差つまり基地局制御装置１から基地
局装置２、３間の伝送遅延時間(往復分+基地局側での折
返し時間差)より、片道の伝送遅延時間を算出し、それ
を基に補正情報を生成する(具体的には後述する)。以上
のように構成することにより、基地局制御装置１は各基
地局装置２、３に対して、自装置側のGPSレシーバ１１
で抽出した基準時刻に同期して信号を送出する共に、基
地局制御装置１から基地局装置２、３間の伝送遅延時間
を計測し、時刻情報および時刻補正情報を基地局装置
２、３に通知することができる。
【００２５】（ｅ）伝送遅延測定と時刻情報／時刻補正
情報の通知方法 図４は基地局制御装置１と基地局装置２，３間の伝送遅
延時間の測定及び時刻情報/時刻補正情報の通知法説明
図である。図中、Ｐは基地局制御装置１から基地局装置
２、３への送信信号、Ｑは基地局装置２、３の受信信
号、Ｒは基地局装置２、３から基地局制御装置１への送
信信号、Ｓは基地局制御装置の受信信号である。各信号
のフレーム長は125μsであり、２４フレームで3msのマ
ルチフレームを構成し、各マルチフレームの先頭部には
マルチフレーム同期符号ＭＳが挿入されている。又、10
00マルチフレームで３秒の区間を構成し、１区間毎に伝
送遅延時間を測定すると共に、基地局装置２，３の時刻
を基地局制御装置１の基準時刻に同期させる。
【００２６】基地局制御装置１から基地局装置２、３へ
送信する信号Ｐのマルチフレーム同期符号ＭＳを伝送遅
延時間検出用に利用する。又、基地局装置２、３側は、
基地局制御装置１からの受信信号Ｑのマルチフレームと
基地局装置２，３より基地局制御装置１へ送出する送信
信号Ｒのマルチフレームの位相差を所定値に保つように
する(図では位相差＝０)。基地局制御装置１の時間差測
定部151、151′は、基地局装置２，３からの受信信号Ｓ
のマルチフレーム位相を検出し、送出信号Ｐのマルチフ
レーム位相との時間差Ｔを測定する。測定にあたって
は、伝送路のクロック(例えば1544kHz)では分解能が低
いため、基地局制御装置１内で使用している高速のクロ
ック(例えば19.6608MHz)を使用することで分解能を向上
させる。時間差測定部151、151′で測定された時間差Ｔ
は、伝送路の往復時間であるため、補正情報生成部152,
152′はその半分の値を片道の伝送遅延時間とし、該伝
送遅延時間を用いて時刻補正情報を作成して出力する。
なお、信号Ｑ，Ｒの位相差が０でなければ、前記時間差
より該位相差を差し引いた値の１／２が片道の伝送遅延
時間となる。
【００２７】ついで、区間先頭マルチフレームの同期符
号ＭＳを基準に区間(1000マルチフレーム)毎に、時刻情
報（基準時刻）と時刻補正情報を基地局装置２，３に送
出する。時刻情報は次の区間の開始時刻であり、図の区
間１では「区間２の開始時刻」である。又、時刻補正情
報は、１区間の時間長（＝3秒)より片道の伝送遅延時間
Ｔ／２を差し引いた時間Ｄである。すなわち、Ｄ＝「(3
秒)-(片道伝送遅延時間)」が時刻補正情報となる。多重
部142、142′はこれら時刻情報（次区間の開始時刻）と
時刻補正情報を区間先頭マルチフレームの同期符号ＭＳ
を用いて基地局装置２，３に送出する。なお、後述する
が実際は例えば先頭１１個のマルチフレームの同期符号
ＭＳを用いて時刻情報と時刻補正情報を送出する。以上
により基地局装置２、３へ区間１の先頭マルチフレーム
が送信されると、時間管理部２５のラッチ部252は時刻
情報（次区間の開始時刻）をラッチし、また、遅延部25
3は時刻補正情報が示す時間Ｄが経過したか監視し、経
過時間が時間Ｄに等しくなれば区間２の開始時刻を時刻
カウンタ254に設定(ロード)する。この結果、基地局装
置２、３の時刻が基地局制御装置１の基準時刻に一致
し、以後、19.6608MHzのクロックをカウントすれば、基
地局制御装置１と同一の時刻を刻むことが可能となる。
【００２８】（ｆ）信号フォーマット 図５は基地局制御装置１と基地局装置２，３間で送受す
る信号のフォーマット説明図、図６はデータビット（Ｄ
Ｌビット）による時刻情報／時刻補正情報説明図であ
る。図５に示すように、信号の１フレーム長は125μsで
あり、２４フレームで3msのマルチフレームを構成し、1
000マルチフレームで3s(３秒)の区間を構成する。１フ
レームはＦビット（１ビット）と２４タイムスロットで
構成され、各タイムスロットは８ビットで構成されてい
る。基地局制御装置１と基地局装置２，３は本来の通信
信号（通話信号、呼制御信号等）をＡＴＭセル化し、上
記フォーマットのＴＳ１〜ＴＳ２４（２４タイムスロッ
ト分）の領域に連続して埋込んで、相手装置に伝送す
る。１マルチフレームを構成する２４フレームの２４個
のＦビットは、(1) マルチフレーム用同期ビットＦＡ
Ｓ、(2) 4kbpsのデータ用ビットＤＬ、(3) パフォーマ
ンスモニタ用ビットＣＲＣを構成する。マルチフレーム
用同期ビットＦＡＳは６ビットで構成され(001011)、デ
ータ用ビットＤＬは１２ビットで構成され（ｍ 1〜
ｍ12）、パフォーマンスモニタ用ビットＣＲＣは６ビッ
トで構成されている（ｅ1〜ｅ6）。
【００２９】図６に示すように、区間先頭１１個のマル
チフレームのＤＬビットを用いて、時刻情報／時刻補正
情報を伝送する。ここで、ｍ1，ｍ2により、1000マルチ
フレーム(１区間）の先頭区切りを表わす。すなわち、
第１〜第７マルチフレームのデータ用ビットｍ3〜ｍ10
により時刻情報（基準時刻）の西暦年月日時分秒をBCD
コードで通知し、第８〜第１１マルチフレームのデータ
用ビットｍ3〜ｍ10により時刻補正情報をBCDコードで通
知する。時刻補正情報は例えば、19.6608MHzのクロック
でカウントした値をバイナリコードで通知する。具体的
には、片側伝送遅延時間＝100ms＝1966080クロックであ
れば、 時刻補正情報Ｄ＝3秒-100ms＝2.9秒＝57016320クロック となるので、57016320をバイナリコード化した値ｂ31〜
ｂ0を第８〜第１１マルチフレームのデータ用ビットで
通知する。なお、全マルチフレームのｍ11，ｍ12と第１
２〜第1000マルチフレームのデータ用ビットｍ2〜ｍ10
は「未定義」で、例えば「0」とする。
【００３０】（ｇ）変形例 図４では、次の区間の開始時刻を時刻情報とし、又、区
間長より伝送遅延時間を差し引いた時間Ｄを時刻補正情
報として基地局装置２、３に送出して時刻同期を行った
が以下のようにすることもできる。すなわち、基地局制
御装置１は、現区間の開始時刻を時刻情報とし、伝送遅
延時間を時刻補正情報としてそれぞれ基地局装置２、３
に送出する。基地局装置２，３はこれらの情報を受信す
れば、直ちに現時刻を（現区間の開始時刻＋伝送遅延時
間）に修正し、基地局制御装置１の基準時刻に同期させ
る。また、基地局制御装置は、現区間の開始時刻に伝送
遅延時間を加えた時刻（＝現区間の開始時刻＋伝送遅延
時間）を時刻基準情報として基地局装置２、３に伝送す
る。基地局装置２，３は受信した時刻基準情報が示す時
刻に自局の時刻を修正し、これにより基地局制御装置の
基準時刻に同期させる。以上、本発明を実施例により説
明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨
に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排除
するものではない。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
GPSレシーバを基地局制御装置にのみ設け、基地局制御
装置より各基地局装置に時刻基準情報を送出し、各基地
局の時刻を基地局制御装置の時刻に同期させるようにし
ているため、安価な構成で、全基地局の時刻を絶対時刻
に同期させることができる。又、絶対時刻を全基地局装
置で一致させることができるため、各基地局装置の送信
信号を同期させて送信できる。
【００３２】また、本発明によれば、基地局制御装置よ
り各基地局に周期的に時刻基準情報として、基準時刻を
特定するためのデータと基地局毎の時刻補正データとを
送信し、基地局において、該基準時刻特定データおよび
時刻補正データとを用いて自局の時刻を基地局の時刻と
なるように補正するから、伝送路装置が何らかの理由で
再同期を取り直したり、障害発生後に復旧したとして
も、瞬時に時刻同期が可能であり、以後、送信信号を他
の基地局の送信信号に同期させて送信することができ
る。この結果、CDMAシステム全体のコスト低減および、
障害復旧時間の低減に寄与することが大きい。
【００３３】又、本発明によれば、基地局制御装置は、
基地局へ送信する送信信号のフレームタイミングと基地
局から受信した受信信号のフレームタイミングに基づい
て、基地局制御装置から該基地局までの伝送遅延時間を
測定し、該伝送遅延時間を用いて時刻補正データを作成
して各基地局に送信し、基地局は、基準時刻特定データ
および時刻補正データを用いて自局の時刻が基地局の時
刻となるように補正するため、高精度に基地局の時刻を
基地局制御装置の時刻に同期させることができる。
【００３４】又、本発明によれば、基地局制御装置は、
基地局へ送信する送信信号のフレームタイミングと基地
局から受信した受信信号のフレームタイミングに基づい
て、基地局制御装置から該基地局までの伝送遅延時間を
測定し、該伝送遅延時間を基準時刻に加えて時刻基準情
報を作成して基地局に伝送し、基地局は受信した時刻基
準情報に基づいて自局の時刻を基地局制御装置の時刻に
同期させるようにしたから、高精度に基地局の時刻を基
地局制御装置の時刻に同期させることができる。
【００３５】又、本発明によれば、基地局制御装置はｎ
フレーム毎に、基地局へ送信する送信信号のフレームタ
イミングと基地局から受信する受信信号のフレームタイ
ミングに基づいて、基地局制御装置から該基地局までの
伝送遅延時間を測定し、ｎフレーム後の次の基準時刻を
基準時刻特定データとし、又、ｎフレーム周期より前記
伝送遅延時間を差し引いた時間を時刻補正データとし、
それぞれ基地局制御装置より各基地局に送信し、基地局
は、時刻補正データが示す時間の経過後に自局の時刻を
基準時刻特定データが示す基準時刻に一致させるように
するため、高精度に基地局の時刻を基地局制御装置の時
刻に同期させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体の構成図である。
【図２】基地局の構成図である。
【図３】基地局制御装置の構成図である。
【図４】本発明の伝送遅延時間測定および時刻情報／時
刻補正情報の通知方法説明図である。
【図５】信号フォーマット説明図である。
【図６】ＤＬビットによる時刻情報及び時刻補正情報説
明図である。
【図７】位相オフセットの必要性を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・基地局制御装置 ２，３・・各エリアに設置された基地局装置 ４・・交換機 ５・・ユーザ端末 １１・・GPSレシーバ １２・・音声処理部 １３・・スイッチ部（SW部） １４・・基地局インターフェース部 １５・・時刻制御部 １６・・タイミング生成部 ２２・・インタフェース部 ２３・・モデム部 ２４・・無線部 ２５・・時刻管理部 ２６・・タイミング生成部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K022 EE01 EE13 EE36 5K047 AA15 BB01 GG02 GG09 GG12 GG43 GG57 JJ06 MM11 5K067 AA26 AA41 BB04 CC00 CC10 DD25 DD30 DD57 EE10 EE16 EE71 KK00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 CDMAシステムにおける複数の基地局と各
    基地局を制御する基地局制御装置の時刻を同期させる時
    刻同期方法において、 GPS衛星からの信号を受信し、該受信信号に基づいて基
    準時刻を生成するGPSレシーバを基地局制御装置に設
    け、 該GPSレシーバが生成する基準時刻を基地局制御装置の
    時刻とすると共に、該時刻に基づいて時刻基準情報を作
    成して各基地局に伝送し、 各基地局は受信した時刻基準情報に基づいて自局の時刻
    を基地局制御装置の時刻に同期させることを特徴とする
    CDMAシステムにおける時刻同期方法。
  2. 【請求項２】 基地局制御装置は各基地局に周期的に時
    刻基準情報として、基準時刻を特定するためのデータと
    基地局毎の時刻補正データとを送信することを特徴とす
    る請求項１記載の時刻同期方法。
  3. 【請求項３】 基地局は、前記基地局制御装置から受信
    した基準時刻特定データおよび時刻補正データとに基づ
    いて自局の時刻を基地局の時刻に同期させることを特徴
    と請求項２記載の時刻同期方法。
  4. 【請求項４】 基地局は、基地局制御装置から受信した
    受信信号のフレームタイミングと基地局制御装置へ送信
    する送信信号のフレームタイミングとの間に位相差(位
    相差ゼロも含む)を設け、 基地局制御装置は、基地局へ送信する送信信号のフレー
    ムタイミングと基地局から受信した受信信号のフレーム
    タイミングと前記位相差とに基づいて、基地局制御装置
    から該基地局までの伝送遅延時間を測定し、 該伝送遅延時間を時刻補正データとして基地局制御装置
    より各基地局に送信し、基地局は、前記基地局制御装置
    から受信した基準時刻特定データおよび時刻補正データ
    に基づいて自局の時刻が基地局の時刻となるように補正
    することを特徴と請求項２記載の時刻同期方法。
  5. 【請求項５】 基地局は、基地局制御装置から受信した
    受信信号のフレームタイミングと基地局制御装置へ送信
    する送信信号のフレームタイミングとの間に位相差(位
    相差ゼロも含む)を設け、 基地局制御装置はｎフレーム毎に、基地局へ送信する送
    信信号のフレームタイミングと基地局から受信する受信
    信号のフレームタイミングと前記位相差とに基づいて、
    基地局制御装置から該基地局までの伝送遅延時間を測定
    し、 ｎフレーム後の次の基準時刻を基準時刻特定データと
    し、又、該伝送遅延時間に基づくｎフレーム後の基準時
    刻に対する補正情報を時刻補正データとし、それぞれ基
    地局制御装置より各基地局に送信することを特徴とする
    請求項２記載の時刻同期方法。
  6. 【請求項６】 基地局は、基準時刻特定データと時刻補
    正データを受信後、該時刻補正データが示す時間の経過
    後に自局の時刻を該基準時刻特定データが示す基準時刻
    に一致させることを特徴とする請求項５記載の時刻同期
    方法。
  7. 【請求項７】 基地局は、基地局制御装置から受信した
    受信信号のフレームタイミングと基地局制御装置へ送信
    する送信信号のフレームタイミングとの間に位相差(位
    相差ゼロも含む)を設け、 基地局制御装置は、基地局へ送信する送信信号のフレー
    ムタイミングと基地局から受信した受信信号のフレーム
    タイミングと前記位相差とに基づいて、基地局制御装置
    から該基地局までの伝送遅延時間を測定し、該伝送遅延
    時間を前記基準時刻に加えて前記時刻基準情報を作成し
    て基地局に伝送し、 基地局は受信した時刻基準情報に基づいて自局の時刻を
    基地局制御装置の時刻に同期させることを特徴とする請
    求項１記載の時刻同期方法。
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