JP2989378B2

JP2989378B2 - 移動体通信網の同期方式

Info

Publication number: JP2989378B2
Application number: JP17843892A
Authority: JP
Inventors: 隆文清水
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1999-12-13
Anticipated expiration: 2014-12-13
Also published as: JPH0629914A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は移動体通信網の同期方式
に関し、特に移動体通信網を構成する複数の無線基地局
間で位相同期が確立されている移動体通信網の同期方式
に関する。

【０００２】自動車電話、携帯電話等のためのセルラー
無線システムでは、小ゾーンをカバーする複数の無線基
地局を設置して運用し、それらのトータルとして所定の
サービスエリアを確保することが行われているが、各々
の基地局で送受信する信号は、回線品質確保のために、
位相同期が確立されている必要がある。そのため、基地
局間で位相同期制御が実施されている。

【０００３】

【従来の技術】図６は、従来の移動体通信網を示すブロ
ック図である。すなわち、小ゾーン６１〜６３の中心に
無線基地局Ｂ１〜Ｂｎがそれぞれ設置され、各無線基地
局Ｂ１〜Ｂｎは、移動体通信用の交換局６４からの信号
を自己の小ゾーン６１〜６３内に居る移動端末装置Ｃ１
１〜Ｃ１ｐ、Ｃ２１〜Ｃ２ｑ、Ｃｎ１〜Ｃｎｚにそれぞ
れ無線送信する。また、逆方向へ無線送信が行われる。
交換局６４は固定端末用の交換局（図示せず）を経て一
般電話に接続される。

【０００４】交換局６４から各無線基地局Ｂ１〜Ｂｎへ
は同期信号が伝送路を介して送信されるが、交換局６４
と各無線基地局Ｂ１〜Ｂｎとを結ぶ各伝送路の長さの違
いにより同期信号の到達時間に差がある。そのため、各
無線基地局Ｂ１〜Ｂｎは、それらの差に相当する予め設
定された遅延補正値で上記各同期信号を補正して各位相
を揃えた上で、それら補正済の同期信号に位相同期した
クロック信号をそれぞれ発生するようにしている。

【０００５】しかし、伝送路途中の工事等により迂回路
が設定されたりすると、上記補正は必ずしも適正なもの
ではなくなるため、上記補正は大まかに行うためのもの
と位置づけ、次に説明するように、さらに精密な位相同
期をとるようにしている。

【０００６】図７（Ａ）は、無線基地局間の同期網を示
す図である。図６に示した無線基地局Ｂ１〜Ｂｎのうち
の１つを基準基地局Ｍとし、残りを従属基地局Ｓとす
る。基準基地局Ｍから各従属基地局Ｓに対して基準同期
信号が配信され、各従属基地局Ｓでは、基準同期信号に
位相同期したクロック信号をそれぞれ発生するようにし
て、無線基地局間の正確な同期網を構築する。なお、各
無線基地局の送信出力が小さいため、基準基地局Ｍから
基準同期信号が配信される複数の同期信号配信系統を構
成し、順に上位局の同期信号を受信して、それに位相同
期した自局のクロック信号を発生するようにする。例え
ば、基準基地局Ｍから従属基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・
・の第１系統、また、基準基地局Ｍから従属基地局Ｓ２
１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４・・・の第２系統が構成さ
れる。これにより、無線基地局Ｂ１〜Ｂｎ間の位相同期
が微調整されることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の無線基
地局間の同期網においては、図７（Ｂ）に示すように、
例えば、従属基地局Ｓ１のクロック信号に異常が発生し
た場合、その下位の従属基地局が従属基地局Ｓ１のクロ
ック信号の異常を判断できないから、異常なクロック信
号に追随して従属基地局Ｓ２，Ｓ３が誤った同期調整を
行なってしまい、各無線基地局がいもづる式に誤った同
期調整を行なってしまうという問題点があった。

【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、同期信号配信系統の途中の無線基地局のクロ
ック信号に異常が生じても、その下位の無線基地局の同
期調整に支障がでないようにした移動体通信網の同期方
式を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、図１に示すように、移動体通信用の交換
局１と、交換局１から遅延時間を伴って同期信号が配信
される複数の無線基地局２〜８とからなる移動体通信網
において、複数の無線基地局２〜８の各クロック信号発
生手段と、複数の同期信号配信系統と、第１位相差検出
手段４ｂと、第２位相差検出手段４ｃと、同期制御手段
４ｄとを有する移動体通信網の同期方式が提供される。

【００１０】複数の無線基地局２〜８の各クロック信号
発生手段は、交換局１から配信される同期信号に対し伝
送路での遅延時間分の位相補正をし、補正された同期信
号に従い、クロック信号をそれぞれ発生する。複数の同
期信号配信系統は、複数の無線基地局２〜８のうちの基
準同期信号基地局２が自己のクロック信号発生手段から
のクロック信号に基づき同期信号を自己を除く複数の無
線基地局３〜８に配信するために用いられる。第１位相
差検出手段４ｂは、複数の同期信号配信系統のうちの第
１の同期信号配信系統２，３，４，５の下位無線基地局
４に設けられ、上位無線基地局３から送られた同期信号
と、下位無線基地局４のクロック信号発生手段４ａで発
生したクロック信号との位相差を検出する。第２位相差
検出手段４ｃは、下位無線基地局４に設けられ、第１位
相差検出手段４ｂが検出した位相差が所定値より大きい
とき、下位無線基地局４に隣接する第２の同期信号配信
系統２，６，７，８の隣接無線基地局７から送られた同
期信号と、下位無線基地局４のクロック信号発生手段４
ａで発生したクロック信号との位相差を検出する。同期
制御手段４ｄは、第１位相差検出手段４ｂが検出した位
相差および第２位相差検出手段４ｃが検出した位相差を
多数決論理処理により評価し、その結果に基づき下位無
線基地局４のクロック信号発生手段４ａの同期制御を行
う。

【００１１】

【作用】以上の構成により、図１において、各無線基地
局２〜８は、通常、自己のクロック信号発生手段からの
クロック信号に基づき無線基地局としての送受信を行
う。同時に、下位無線基地局４の第１位相差検出手段４
ｂが、常時、上位無線基地局３から送られた同期信号
と、下位無線基地局４のクロック信号発生手段４ａで発
生したクロック信号との位相差を検出する。そして、検
出した位相差が所定値より大きいときには、第２位相差
検出手段４ｃが、下位無線基地局４に隣接する第２の同
期信号配信系統２，６，７，８の隣接無線基地局７から
送られた同期信号と、下位無線基地局４のクロック信号
発生手段４ａで発生したクロック信号との位相差を検出
する。この間、下位無線基地局４は、クロック信号発生
手段４ａで自発的に発生したクロック信号に基づき無線
基地局としての送受信を行い続ける。

【００１２】同期制御手段４ｄが、第１位相差検出手段
４ｂが検出した位相差および第２位相差検出手段４ｃが
検出した位相差を多数決論理処理により評価し、位相差
が大きい原因が、下位無線基地局４のクロック信号異常
によるものか、または下位無線基地局４より上位の無線
基地局のクロック信号異常によるものかを特定する。下
位無線基地局４の異常によるものならば、下位無線基地
局４のクロック信号発生手段４ａが上位無線基地局３の
同期信号に追随するように制御し、また、下位無線基地
局４より上位の無線基地局の異常によるものならば、隣
接無線基地局７の同期信号に追随するように制御する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は無線基地局間の同期網を示す図であり、
この図を参照して本実施例の作動原理を説明する。

【００１４】まず、図２（Ａ）に示すように、同期網を
構成する複数の無線基地局のうちの１つを基準基地局Ｍ
とし、残りを従属基地局Ｓとする。基準基地局Ｍから基
準同期信号が配信される複数の同期信号配信系統を構成
し、すなわち、基準基地局Ｍから従属基地局Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３・・・の第１系統、また、基準基地局Ｍから従
属基地局Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４・・・の第２
系統を構成し、順に上位局の同期信号を受信して、通
常、その受信同期信号に位相同期した自局のクロック信
号を発生するようにする。例えば従属基地局Ｓ２が上位
局Ｓ１の同期信号に位相同期した自局のクロック信号を
発生している。このクロック信号の発生に際し、従属基
地局Ｓ２は、上位局Ｓ１の同期信号と自己のクロック信
号との位相差を常時、監視するようにする。

【００１５】ところで、図２（Ｂ）に示すように、上位
局Ｓ１のクロック信号に異常が発生した場合、従属基地
局Ｓ２で検出される上記位相差が大きくなる。この大き
な位相差を検出した従属基地局Ｓ２は、クロック信号を
自走させるとともに、隣接の第２同期信号配信系統の隣
接局Ｓ２２の同期信号を受信する。そして、隣接局Ｓ２
２の同期信号と自己のクロック信号との位相差を検出
し、上記の上位局Ｓ１のクロック信号異常の場合には当
然、隣接局Ｓ２２の同期信号と自己のクロック信号との
位相差は大きくないから、この小さな位相差を確認した
上で、従属基地局Ｓ２は、隣接局Ｓ２２の同期信号に追
随してクロック信号を発生するようにする。

【００１６】以上のようにして、同期信号配信系統の途
中の無線基地局Ｓ１のクロック信号に異常が生じても、
その下位の無線基地局Ｓ２，Ｓ３の同期調整に支障がで
ないようにすることが可能となる。

【００１７】なお、もし、隣接局Ｓ２２の同期信号と自
己のクロック信号との位相差も大きいときには、自己の
クロック信号が異常と判断して、従属基地局Ｓ２は、初
めて、上位局Ｓ１の同期信号に追随してクロック信号を
発生するようにする。すなわち、従属基地局Ｓ２は、上
位局Ｓ１の同期信号との間に位相差が生じても、直ぐに
上位局Ｓ１の同期信号に追随するのではなく、隣接局Ｓ
２２の同期信号との位相差も確認の上で、上位局Ｓ１の
同期信号に追随する。

【００１８】図３は、図２に示した同期網の無線基地局
間で行われる同期信号の送受信の様子を示す図である。
図３（Ａ）は図２（Ａ）に対応し、図３（Ｂ）は図２
（Ｂ）に対応する。すなわち、各無線基地局Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３は、移動端末装置Ｃ（図６
参照）との間で主信号の送受信を行う送受信装置の他
に、上位局および隣接局から送信された主信号に含まれ
る同期信号を受信する受信部Ｒをそれぞれ備える。そし
て、例えば、従属基地局Ｓ２の受信部Ｒ２が、上位局Ｓ
１の同期信号を受信しているが〔図３（Ａ）〕、大きい
位相差が検出されると、従属基地局Ｓ２の受信部Ｒ２
は、隣接局Ｓ２２の同期信号を受信するようにする〔図
３（Ｂ）〕。

【００１９】図４は、無線基地局の内部構成を示すブロ
ック図である。すなわち、移動端末装置（図示せず）と
の間で主信号の送受信を行う主信号送受信部４１には、
交換局３０（無線基地局を構成せず）が接続されるとと
もに、クロック信号発生部４２が接続される。クロック
信号発生部４２は、通常、交換局３０から供給される同
期信号に対して伝送路での遅延時間分を補正して、他の
無線基地局に供給された同期信号との位相同期をとる。
そして、その補正された同期信号に同期したクロック信
号を発生し、主信号送受信部４１に出力する。

【００２０】一方、受信部４３は、上位局または隣接局
から送信された主信号に含まれる同期信号を受信する。
受信局指定部４４は、受信部４３が上位局および隣接局
のうちのいずれを受信すべきかを指定する指定部であ
り、通常は上位局の同期信号を受信するように指定して
いる。位相差検出部４５は、受信部４３が受信した同期
信号と、クロック信号発生部４２が出力するクロック信
号との位相差を検出し、異常判断部４６へ出力する。

【００２１】異常判断部４６は、まず、位相差検出部４
５から送られた、上位局の同期信号とクロック信号発生
部４２のクロック信号との位相差を所定値と比較し、そ
の位相差が所定値以下ならば、クロック信号発生部４２
に対し、通常のように、交換局３０からの同期信号に基
づきクロック信号を発生させる。上記所定値は、同期信
号（クロック信号）の位相変動が許容される範囲の最大
値に設定される。一方、その位相差が所定値よりも大き
いとき、クロック信号発生部４２に対して直前までのク
ロック信号の発振をそのまま継続させる（所謂、自走状
態）とともに、受信局指定部４４に対して受信変更指令
を出し、受信局指定部４４は、受信部４３に隣接局の同
期信号を受信するように指令する。

【００２２】したがって、今度は、位相差検出部４５
は、隣接局の同期信号とクロック信号発生部４２のクロ
ック信号との位相差を検出し、異常判断部４６は、隣接
局の同期信号とクロック信号発生部４２のクロック信号
との位相差を所定値と比較する。この結果、この位相差
が所定値より大きいならば、異常判断部４６は、自クロ
ック信号が異常であると判断し、受信局指定部４４に上
位局を受信指定させるともに、クロック信号発生部４２
に対し、上位局の同期信号に同期してクロック信号を発
生するようにさせる。すなわち、クロック信号発生部４
２へは、異常判断部４６を介して上位局の同期信号との
位相差が送られ、クロック信号発生部４２は、この差が
減少するようにクロック信号の位相を制御する。

【００２３】一方、その位相差が所定値以下ならば、異
常判断部４６は、上位局のクロック信号が異常であると
判断し、クロック信号発生部４２へ隣接局の同期信号と
の位相差を送り、クロック信号発生部４２で、その位相
差が減少するように制御して隣接局の同期信号に同期し
たクロック信号を発生させる。なお、上位局のクロック
信号が異常であると判断するまでの間、クロック信号発
生部４２は自走状態となるが、クロック信号発生部４２
の発振回路を安定性のあるもので構成することにより、
その間の主信号送受信部４１の作動を安定させることが
できる。さらに、異常判断部４６は、交換局３０内に設
けられた中央監視装置に、上位局（必ずしも直ぐ上位と
は限らない）のクロック信号に異常がある旨、および隣
接の同期信号配信系統に同期網を変更した旨等を自局コ
ードを添えて報知信号として報知する。

【００２４】交換局３０の中央監視装置は、各無線基地
局からの報知信号に基づき、障害基地局を特定し、特定
された無線基地局への発信や着信の規制をかけたり、あ
るいは早期修復を指令したりする。

【００２５】図５は、異常判断部４６で行われる自局異
常または上位局異常の判断の仕方を説明するタイミング
チャートである。（Ａ），（Ｄ）は自局のクロック信号
発生部４２で発生されるクロック信号を示し、（Ｂ），
（Ｅ）は上位局からの同期信号を示し、（Ｃ），（Ｆ）
は隣接局からの同期信号を示す。（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）によって自局異常を説明し、（Ｄ），（Ｅ），
（Ｆ）によって上位局異常を説明する。

【００２６】まず、自局のクロック信号が、信号５１，
５２のように異常になると、上位局からの同期信号との
間に大きな位相差５３が発生し、隣接局からの同期信号
との間にも大きな位相差５４が発生する。したがって、
逆に、位相差５３および位相差５４が検出されれば、自
局のクロック信号に異常があると判別できる。

【００２７】つぎに、上位局からの同期信号が、信号５
５，５６のように異常になると、自局のクロック信号と
の間に大きな位相差５７が発生するが、隣接局からの同
期信号と自局のクロック信号との間の位相差５８は許容
変動値以上にはならない。したがって、逆に、位相差５
７が検出されても、位相差５８が許容変動値より小さい
ときには、上位局の同期信号（クロック信号）に異常が
あると判別できる。

【００２８】上記実施例では、異常判断部４６が自局異
常と判断したときに、クロック信号発生部４２が、上位
局の同期信号に同期してクロック信号を発生するように
するが、検出された上位局との位相差が或る判別値より
大きいときには、自局に特別な異常が発生した旨を交換
局３０の中央監視装置に報知するようにして、中央監視
装置から自局に対して送信、受信の規制が加えられるよ
うにしてもよい。

【００２９】また、上記実施例では、異常判断部４６
が、位相差検出部４５から出力される位相差を所定値と
比較し、一度、位相差が所定値より大きいことがあれば
即刻、クロック信号発生部４２や受信局指定部４４へ指
令を出力するようにしているが、位相差が所定値より大
きいことが所定回数発生したときに、初めてクロック信
号発生部４２や受信局指定部４４へ指令を出力するよう
にしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、上位無
線基地局の同期信号と、下位無線基地局のクロック信号
との位相差を検出し、検出した位相差が所定値より大き
いときに、隣接無線基地局の同期信号と、下位無線基地
局のクロック信号との位相差を検出する。検出された両
位相差を多数決論理処理により評価し、上位無線基地局
のクロック信号に異常があると判断されたならば、下位
無線基地局は、隣接無線基地局の同期信号に追随するよ
うに制御する。これにより、同期信号配信系統の途中の
無線基地局のクロック信号に異常が生じても、その下位
の無線基地局の同期調整に支障がでないようにすること
ができる。

【００３１】また、中央監視装置により障害局の特定が
可能となるから、通信網の保守監視が容易になる。さら
に、障害局よりも下位の無線基地局に障害が波及しない
ため、通信網の運用効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】無線基地局間の同期網を示す図である。

【図３】同期網の無線基地局間で行われる同期信号の送
受信の様子を示す図である。

【図４】無線基地局の内部構成を示すブロック図であ
る。

【図５】異常判断部で行われる自局異常または上位局異
常の判断の仕方を説明するタイミングチャートである。

【図６】従来の移動体通信網を示すブロック図である。

【図７】無線基地局間の同期網を示す図である。

【符号の説明】

１交換局２無線基地局（基準同期信号基地局）３（上位）無線基地局４（下位）無線基地局４ａクロック信号発生手段４ｂ第１位相差検出手段４ｃ第２位相差検出手段４ｄ同期制御手段５無線基地局６無線基地局７（隣接）無線基地局８無線基地局２，３，４，５第１の同期信号配信系統２，６，７，８第２の同期信号配信系統

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】移動体通信用の交換局（１）と、前記交
換局（１）から遅延時間を伴って同期信号が配信される
複数の無線基地局（２〜８）とからなる移動体通信網の
同期方式において、前記同期信号に対し前記遅延時間分の位相補正をし、補
正された同期信号に従いクロック信号をそれぞれ発生す
る前記複数の無線基地局（２〜８）の各クロック信号発
生手段と、前記複数の無線基地局（２〜８）のうちの基準同期信号
基地局（２）が自己のクロック信号発生手段からのクロ
ック信号に基づき同期信号を自己を除く前記複数の無線
基地局（３〜８）に配信するために用いられる複数の同
期信号配信系統と、前記複数の同期信号配信系統のうちの第１の同期信号配
信系統（２，３，４，５）の下位無線基地局（４）に設
けられ、上位無線基地局（３）から送られた同期信号
と、前記下位無線基地局（４）のクロック信号発生手段
（４ａ）で発生したクロック信号との位相差を検出する
第１位相差検出手段（４ｂ）と、前記下位無線基地局（４）に設けられ、前記第１位相差
検出手段（４ｂ）が検出した位相差が所定値より大きい
とき、前記下位無線基地局（４）に隣接する第２の同期
信号配信系統（２，６，７，８）の隣接無線基地局
（７）から送られた同期信号と、前記下位無線基地局
（４）のクロック信号発生手段（４ａ）で発生したクロ
ック信号との位相差を検出する第２位相差検出手段（４
ｃ）と、前記第１位相差検出手段（４ｂ）が検出した位相差およ
び前記第２位相差検出手段（４ｃ）が検出した位相差を
多数決論理処理により評価し、その結果に基づき前記下
位無線基地局（４）のクロック信号発生手段（４ａ）の
同期制御を行う同期制御手段（４ｄ）と、を有することを特徴とする移動体通信網の同期方式。
【請求項２】前記同期制御手段（４ｄ）は、前記第１
位相差検出手段（４ｂ）が検出した位相差および前記第
２位相差検出手段（４ｃ）が検出した位相差が、いずれ
も前記所定値より大きいならば、前記下位無線基地局
（４）に異常があると判断し、また、前記第１位相差検
出手段（４ｂ）が検出した位相差が前記所定値より大き
いが、前記第２位相差検出手段（４ｃ）が検出した位相
差が前記所定値以下であれば、前記下位無線基地局
（４）よりも上位の前記第１の同期信号配信系統（２，
３，４，５）の無線基地局に異常があると判断するよう
に構成したことを特徴とする請求項１記載の移動体通信
網の同期方式。
【請求項３】前記下位無線基地局（４）のクロック信
号発生手段（４ａ）は、前記同期制御手段（４ｄ）によ
り前記下位無線基地局（４）に異常があると判断された
とき、前記上位無線基地局（３）から送られた同期信号
に同期したクロック信号を発生するように構成したこと
を特徴とする請求項２記載の移動体通信網の同期方式。
【請求項４】前記下位無線基地局（４）のクロック信
号発生手段（４ａ）は、前記同期制御手段（４ｄ）によ
り、前記下位無線基地局（４）よりも上位の前記第１の
同期信号配信系統（２，３，４，５）の無線基地局に異
常があると判断されたとき、前記第２の同期信号配信系
統（２，６，７，８）の隣接無線基地局（７）から送ら
れた同期信号に同期したクロック信号を発生するように
構成したことを特徴とする請求項２記載の移動体通信網
の同期方式。
【請求項５】前記同期制御手段（４ｄ）は、前記異常
を検出したとき、前記異常の内容および自無線基地局
（４）の識別コードを監視制御局に報知するように構成
したことを特徴とする請求項２記載の移動体通信網の同
期方式。
【請求項６】前記監視制御局は、前記報知に基づき障
害のある無線基地局を特定し、前記特定された障害無線
基地局に対し発信および着信の規制を行うように構成し
たことを特徴とする請求項５記載の移動体通信網の同期
方式。