JP2013153242A

JP2013153242A - 基地局

Info

Publication number: JP2013153242A
Application number: JP2012011674A
Authority: JP
Inventors: Tomotake Sugime; 知丈杉目
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2012-01-24
Filing date: 2012-01-24
Publication date: 2013-08-08

Abstract

【課題】ホールドオーバー状態においても、同期の精度を保つようにできる基地局を提供すること。
【解決手段】他の基地局と同期するための同期信号を処理する基地局１であって、ＧＰＳ衛星から受信した信号および他キャリア同期信号の何れかを選択するセレクタ１２と、セレクタ１２で選択された信号に基づいて基準パルスを提供する同期部１０とを備え、ホールドオーバー状態において、セレクタ１２は、他の基地局から受信した信号を選択するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、同期を行う基地局に関する。

一般的に各基地局間の同期確立する手段としては、ＧＰＳ衛星より送信される高精度クロック情報をＧＰＳモジュールにて受け、１ｐｐｓ信号として、基地局へ入力し、同一キャリア内の基地局を同期させることで、各基地局間同期を行う。継続的にＧＰＳ衛星からのクロック情報を取得し、基地局内でクロック同期回路へ補正を行うことで、システム全体の基地局間同期を行う。

各基地局間同期を行う同期源として使用するＧＰＳ衛星は、基地局設置環境、地球とＧＰＳ衛星の位置変動により、常時捕捉出来ない場合が想定される。実際に各基地局のＧＰＳ衛星からの高精度クロック情報が捕捉されない時間が発生する場合がある。この時間においても通信サービスを継続する機能が必要である（ホールドオーバー）。ホールドオーバー時には、捕捉できなくなる前のＧＰＳ衛星よりのクロック情報を基にした１ＰＰＳ信号と基地局内に設けた高精度ＸＴＡＬ（水晶）等により、同期精度（周波数精度）を維持し、ＧＰＳ捕捉喪失時においても端末との通信サービスを継続する。

また、ホールドオーバー状態において、基地局は、内部パルスおよび内部周波数信号の精度を所定の範囲内に保たなければならない。これを実現するため、ホールドオーバー状態においては、基地局内の周波数安定度の高い発振器を用いることで、内部パルスおよび内部周波数信号の精度を所定の範囲内に保つ方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−３３９３７３号公報

しかしながら、ＧＰＳ衛星からの高精度なクロック情報を基に基地局間同期網を構築しているため、ＧＰＳ衛星からのクロック情報の停止または断続が発生した場合、基地局内に設けられた同期回路の同期保持時間（ホールドオーバー時間）を超えると、基地局間同期が維持できなくなる。基地局間同期が維持できない場合、呼接続している端末が移動等により他基地局への同期を行う際（基地局切替：ハンドオーバー）が行えず、通話サービスを継続できないことになる。

基地局内に実装している同期用ＸＴＡＬ（水晶）の精度を向上し、ホールドオーバー可能時間を長期化することが対策として考えられるが、精度向上、長期間精度保持を行うためのＸＴＡＬ（水晶）等デバイスは、非常に高価であり、サイズも大きく、一般的に使用される基地局への搭載は難しい。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、同期の精度を保つようにできる基地局を提供することを目的とする。

本発明の基地局は、他の基地局と同期するための同期信号を処理する基地局であって、ＧＰＳ衛星から受信した信号を受信するＧＰＳ受信部と、他キャリア同期信号を受信する他キャリア同期信号送受信部と、ＧＰＳ衛星から受信した信号および他キャリア同期信号の何れかを選択するセレクタと、前記セレクタで選択された信号に基づいて基準パルスを提供する同期部とを備えた構成を有している。

本発明の基地局は、ホールドオーバー状態において、前記セレクタは、他の基地局から受信した信号を選択する構成を有している。

本発明の基地局は、同期の精度を保つようにできる。

本発明の実施形態に係る基地局の構成図である。本発明の実施形態に係る同期部の構成図である。従来の基地局の構成図である。従来の同期部の構成図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る基地局のブロック図である。基地局１は、同期部１０、ＲＦ部２０、変復調部３０、および制御部４０を有している。例えば、基地局１は、時分割多重方式の通信システムで用いられる。

同期部１０は、ＧＰＳアンテナ２を通じてＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ同期パルスに同期させた信号である内部パルス（ＧＰＳ＿１ＰＰＳ）および内部周波数信号を基地局１に提供する。また、同期部１０は、他キャリアアンテナ３を通じて同期信号を受信し、その同期信号を基地局１に提供する。

ＲＦ部２０は、他の基地局または通信端末から送信された無線信号をアンテナを経由して受信するようになっている。また、ＲＦ部２０は、通信端末に送信するための送信信号をアンテナを経由して送信するようになっている。また、ＲＦ部２０は、同期部１０で提供される同期信号に従って送受信を行うようになっている。

変復調部３０は、ＲＦ部２０が受信した信号を復調して受信データに変換するようになっている。また、変復調部３０は、通信端末に送信するための送信データを変調して送信信号を通信端末に送信するようになっている。

制御部４０は、受信データおよび送信データと共に、基地局１の構成部を制御するようになっている。

図２は、本発明の一実施形態に係る同期部のブロック図である。同期部１０は、ＧＰＳ受信部１１、セレクタ１２、分周器１３、位相比較部１４、フィルタ１５、ＤＡＣ部１６、発振器１７、および他キャリア同期信号送受信部１８を有している。

ＧＰＳ受信部１１は、ＧＰＳアンテナ２を通じてＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信するようになっている。

セレクタ１２は、ＧＰＳ＿１ＰＰＳおよび他キャリア同期信号送受信部１８から他キャリア同期信号を受信し、何れかを選択し、選択したて基準パルス（Ｒｅｆ＿１ＰＰＳ）を位相比較部１４に出力するようになっている。

分周器１３は、発振器１７から受け取った内部周波数信号を１０×１０^６分の１に分周して１ＰＰＳ信号である内部パルスを生成し、生成した内部パルスを位相比較部１４および制御部４０に出力するようになっている。

位相比較部１４は、Ｒｅｆ＿１ＰＰＳおよび分周器１３から受け取った内部パルスの位相を比較し、その位相差に比例係数を乗算した信号をフィルタ１５およびＤＡＣ部１６を介して発振器１７に出力する。

フィルタ１５は、信号をフィルタするもので、ＤＡＣ部１６は、デジタル信号をアナログ信号に変換するものである。

発振器１７は、１０ＭＨｚ（メガヘルツ）のパルスを提供するようになっている。また、発振器１７は、上述した位相差の信号に基づいて１０ＭＨｚ（メガヘルツ）のパルスを生成するようになっている。

なお、従来の基地局を図３に示す。基地局１は、同期部９０、ＲＦ部２０、変復調部３０、および制御部４０を有している。従来の基地局の同期部９０を図４に示す。なお、基地局１と同様の構成要素には同一の符号を付している。

図４に示すように、同期部９０には、他キャリア同期信号を選択するセレクタ１２がない。

以上のように構成された基地局１の動作について説明する。

まず、セレクタ１２は、ＧＰＳ＿１ＰＰＳおよび制御部４０から送信された他キャリア同期信号を受信し、ＧＰＳ＿１ＰＰＳを選択する。

次に、基地局１は、ＧＰＳ衛星を捕捉できなくなり、同期部１０（ＦＰＧＡ，ＭＰＵ等）は、ホールドオーバー状態になったことを認識し、他キャリア同期信号に切り替える指示を、セレクタ１２に対して行う。

また、ＧＰＳ衛星を捕捉でき、通常状態に戻った場合には、同期部１０（ＦＰＧＡ，ＭＰＵ等）は、ＧＰＳ＿１ＰＰＳに切り替える指示を、セレクタ１２に対して行う。

以上説明したように、本発明の一実施形態に係る基地局は、ホールドオーバー状態においては、他の基地局が送信する他キャリア同期信号より、タイミング情報を入手し、そのタイミング情報に同期して動作することにより、１ＰＰＳ信号の精度及び１０ＭＨｚの周波数精度を、長期間にわたるホールドオーバー時に改善することが可能である。

また、他キャリアの基地局についても、ＧＰＳ衛星よりのクロック情報を基に、基地局間同期を行っている。ただし、ＰＨＳ基地局と他キャリアの基地局は基地局間同期を行ってはいない。しかしながら、クロック同期基準となるＧＰＳ衛星よりのクロック情報源は同一であり、他キャリアの基地局が受信、同期しているクロック情報を基に動作するＰＨＳ基地局内に内蔵した他キャリアの端末モジュールは、他キャリアの基地局に同期している。ＰＨＳ基地局は内蔵した他キャリアの端末モジュールから、ＧＰＳ衛星よりのクロック情報を入手する機能を有する事で、ＧＰＳ衛星よりのクロック情報に同期することが可能である。クロック同期信号の抽出については、ＩＥＥＥ１５８８や他キャリア基地局よりの送受信信号より抽出したクロック同期信号へ時間的オフセット処理を行う等の処理により可能である。

１基地局
２ＧＰＳアンテナ
３他キャリアアンテナ
１０、９０同期部
１１ＧＰＳ受信部
１２セレクタ
１３分周器
１４位相比較部
１５フィルタ
１６ＤＡＣ部
１７発振器
１８他キャリア同期信号送受信部
２０ＲＦ部
３０変復調部
４０制御部

Claims

他の基地局と同期するための同期信号を処理する基地局であって、
ＧＰＳ衛星から受信した信号を受信するＧＰＳ受信部と、
他キャリア同期信号を受信する他キャリア同期信号送受信部と、
ＧＰＳ衛星から受信した信号および他キャリア同期信号の何れかを選択するセレクタと、
前記セレクタで選択された信号に基づいて基準パルスを提供する同期部とを備えたことを特徴とする基地局。
ホールドオーバー状態において、前記セレクタは、他の基地局から受信した信号を選択することを特徴とする請求項１に記載の基地局。