JP4439286B2 - Wireless synchronization method and base station apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、無線同期技術に関する。特に、基地局装置間の同期を維持する無線同期方法およびそれを利用した基地局装置に関する。 The present invention relates to a wireless synchronization technique. In particular, the present invention relates to a radio synchronization method for maintaining synchronization between base station apparatuses and a base station apparatus using the same.
携帯電話システムや簡易型携帯電話システムが普及し、多くのユーザによって使用されている。これらのシステムにおいて、端末装置は、基地局装置から割当てられた無線チャネルで所定のデータを通信する。また、ひとつの基地局装置は、複数の無線チャネルをそれぞれ端末装置に割当て、これらの端末装置を多重化する。特に、携帯電話システムや簡易型携帯電話システムでは、一般的に多重化技術としてＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を採用している。例えば、簡易型携帯電話システムの場合、８タイムスロットでひとつのフレームを構成しており、そのうちの４タイムスロットを下り通信に、残りの４タイムスロットを上り回線に設定する。このＴＤＭＡ方式では、サービスエリアを構成する各基地局装置間で、フレームの同期を確立することが重要となる。即ち、隣接する基地局装置間で、フレーム同期が確立していない場合、それらの基地局装置が通話用の無線周波数帯として同一の周波数帯を選択すると、スロットの重複部分で干渉が生じ、通信品質の低下を招く。 Mobile phone systems and simplified mobile phone systems have become widespread and are used by many users. In these systems, a terminal device communicates predetermined data using a radio channel assigned by a base station device. One base station apparatus assigns a plurality of radio channels to terminal apparatuses, and multiplexes these terminal apparatuses. In particular, a cellular phone system and a simple cellular phone system generally employ a TDMA (Time Division Multiple Access) system as a multiplexing technique. For example, in the case of a simple mobile phone system, one frame is composed of 8 time slots, of which 4 time slots are set for downlink communication and the remaining 4 time slots are set for uplink. In this TDMA system, it is important to establish frame synchronization between the base station devices constituting the service area. That is, when frame synchronization is not established between adjacent base station devices, if these base station devices select the same frequency band as a radio frequency band for communication, interference occurs in overlapping portions of the slots, and communication Incurs quality degradation.
そこで、例えば、基地局装置間の無線同期を確立する方法として、全ての基地局装置の基本動作クロックを、網同期クロックで統一し、合わせて、基地局装置が初期起動する際に、隣接局の無線信号を捕捉して同タイミングで送受信を行うよう同期位置の調整を行う技術が採用されている。 Therefore, for example, as a method of establishing radio synchronization between base station apparatuses, the basic operation clock of all base station apparatuses is unified with the network synchronization clock, and when the base station apparatus is initially activated, A technique for adjusting the synchronization position so that the wireless signal is captured and transmitted and received at the same timing is employed.
しかしながら、一旦他の基地局装置との無線同期が確立した基地局装置において、網から抽出した基本動作クロックに障害が発生した場合、基地局装置は、無線信号の同期を維持できず、他の基地局装置と異なるタイミングで無線信号の送受信を行うこととなる。 However, in the base station apparatus once established with the radio synchronization with the other base station apparatus, when a failure occurs in the basic operation clock extracted from the network, the base station apparatus cannot maintain the synchronization of the radio signal. Radio signals are transmitted and received at a timing different from that of the base station apparatus.
このような課題に対し、他の基地局装置との無線同期の誤差を監視し、許容値を超えた場合に補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
本発明者は、こうした状況下、以下の課題を認識するに至った。 Under such circumstances, the present inventor has come to recognize the following problems.
監視により、当該基地局装置と周辺に設置された他の基地局装置との無線信号のフレーム同期の誤差が、許容値を超えた場合、深夜などの通信トラフィックの少ない時間帯に接続サービスを一時的に中断し、フレーム同期の補正を実施する。しかし、障害が早朝に発生した場合などは、次の深夜までフレーム同期の補正を実施することができず、使用可能な周波数が限られた状態での運用を強いられることになる。また、次の深夜を待たず、接続サービスを維持したままフレーム同期の補正を行った場合、補正すべき誤差の大きさによっては通信中の端末装置を切断に至らしめる結果となる。 If the error in the frame synchronization of the radio signal between the base station device and other base station devices installed in the vicinity exceeds the allowable value due to the monitoring, the connection service is temporarily suspended during the night when communication traffic is low. The frame synchronization is corrected and the frame synchronization is corrected. However, when a failure occurs in the early morning, correction of frame synchronization cannot be performed until the next midnight, forcing operation in a state where usable frequencies are limited. In addition, when frame synchronization is corrected while maintaining the connection service without waiting for the next midnight, depending on the magnitude of the error to be corrected, the terminal device in communication may be disconnected.
本発明者は、こうした状況を認識して本発明をなしたものであり、その目的は、基地局装置間でのフレーム同期が維持できなくなった場合に、接続中の端末装置の通信を継続しつつ、速やかに同期の誤差を低減する無線同期方法およびそれを利用した基地局装置を提供することにある。 The inventor has made the present invention by recognizing such a situation, and its purpose is to continue the communication of the connected terminal device when the frame synchronization between the base station devices cannot be maintained. It is another object of the present invention to provide a radio synchronization method for quickly reducing synchronization errors and a base station apparatus using the same.
本発明のある態様は、基地局装置である。この装置は、外部の基地局装置からの信号を受信し、受信した信号から、基準タイミングを離散的に検出する検出部と、離散的に検出した基準タイミングに基づいて、内部タイミングを連続的に生成するタイミング生成部と、連続的に生成した内部タイミングで、通信対象の端末装置と通信する通信部とを備え、タイミング生成部は、基準タイミングと連続的に生成した内部タイミングとの誤差が、段階的に小さくなるように内部タイミングを補正し、外部の基地局装置の基準タイミングに同期するような内部タイミングを生成する。
One embodiment of the present invention is a base station apparatus. This apparatus receives a signal from an external base station apparatus, detects a reference timing discretely from the received signal, and continuously determines the internal timing based on the discretely detected reference timing. A timing generation unit that generates, and a communication unit that communicates with a terminal device that is a communication target at a continuously generated internal timing, and the timing generation unit has an error between the reference timing and the continuously generated internal timing, The internal timing is corrected so as to decrease stepwise, and an internal timing that is synchronized with the reference timing of the external base station apparatus is generated.
以上の装置により、補正の基準とすべき外部の基地局装置から検出した基準タイミングと、自局内部で生成する内部タイミングとのタイミングの誤差を、段階的に小さくなるように徐々に補正するため、基地局装置は、端末装置との接続を維持したまま、タイミングのずれを修正することができ、運用効率の向上を図ることができる。 In order to gradually correct the error in timing between the reference timing detected from the external base station apparatus to be used as a correction reference and the internal timing generated in the own station so as to be reduced step by step with the above apparatus. The base station apparatus can correct the timing shift while maintaining the connection with the terminal apparatus, and can improve the operation efficiency.
タイミング生成部は、内部タイミングを補正するための補正幅を、端末装置で予め規定許容された受信タイミングの誤差の許容時間に基づいて決定してもよい。 The timing generation unit may determine a correction range for correcting the internal timing based on an allowable time of an error in reception timing that is specified and permitted in advance by the terminal device.
「誤差の許容時間」は、基地局装置が送信する無線信号の送信タイミングの変動に対して、端末装置が追従可能なタイミングの時間幅を示すが、基地局装置と端末装置との接続が維持される大きさを示す指標であればよい。 “Allowable error time” indicates the time width of the timing at which the terminal device can follow the fluctuation in the transmission timing of the radio signal transmitted by the base station device, but the connection between the base station device and the terminal device is maintained. Any index may be used as long as it indicates the size to be displayed.
タイミング生成部は、内部タイミングを補正するための補正幅を、内部タイミングと基準タイミングとの誤差の大きさに基づいて決定してもよい。 The timing generation unit may determine a correction width for correcting the internal timing based on the error magnitude between the internal timing and the reference timing.
タイミング生成部は、内部タイミングを補正するための補正幅を、接続中の端末装置数に応じて変更してもよい。 The timing generation unit may change the correction width for correcting the internal timing according to the number of connected terminal devices.
本発明のある態様は、無線同期方法である。この方法は、外部の基地局装置より受信した信号から離散的に検出した基準タイミングと、基準タイミングに基づいて連続的に生成した内部タイミングとの誤差が、段階的に小さくなるように内部タイミングを補正して、基準タイミングに同期するような内部タイミングを生成する。 One embodiment of the present invention is a wireless synchronization method. In this method, the internal timing is set so that the error between the reference timing discretely detected from the signal received from the external base station apparatus and the internal timing continuously generated based on the reference timing becomes smaller in steps. The internal timing is corrected to be synchronized with the reference timing.
以上の方法により、基地局装置は、端末装置との接続を維持しつつ、タイミングの誤差を徐々に補正するので、運用効率の低下を招くことなく、同期はずれを低減できる。 With the above method, the base station apparatus gradually corrects the timing error while maintaining the connection with the terminal apparatus, so that the synchronization loss can be reduced without causing a decrease in operation efficiency.
尚、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、基地局装置間の無線同期が維持できなくなった場合においても、端末装置の接続を継続したまま、サービスの停止を招くことなく、速やかに同期の誤差を低減し運用効率の向上を図ることができる。
According to the present invention, even when wireless synchronization between base station apparatuses cannot be maintained, the synchronization error can be quickly reduced without causing service interruption while maintaining the connection of the terminal apparatus. Improvements can be made.
本実施の形態は、基地局装置を複数配置してサービスエリアを構成する携帯電話システムや簡易型携帯電話システムなどの無線通信システムにおいて、基地局装置間のフレーム同期の誤差、即ち位相差を検出し、その位相差が所定値以上の場合には、所定の基準に従って位相差を分割し、段階的に補正する基地局装置に関する。
This embodiment detects an error in frame synchronization between base station devices, that is, a phase difference, in a wireless communication system such as a mobile phone system or a simple mobile phone system in which a plurality of base station devices are arranged to form a service area. When the phase difference is equal to or greater than a predetermined value, the present invention relates to a base station apparatus that divides the phase difference according to a predetermined standard and corrects it in stages.
以下、簡易型携帯電話システムを例に、詳細を説明する。 The details will be described below by taking a simple mobile phone system as an example.
図１は、本実施例に係る通信システム１０を示す。通信システム１０は、端末装置１００、基地局装置２００、基地局装置３００、ネットワーク７００、基準時計７０２を含む。
FIG. 1 shows a
また、基地局装置２００は、基地局用アンテナ２０２、無線部２０４、無線信号処理部２０６、回線制御部２０８、網同期部２１０、タイミング検出部２１２、同期信号生成部２１４、網同期異常検出部２１６、同期監視部２１８、制御部２２０を含み、基地局装置３００は、ＧＰＳアンテナ３０２を含む。また、信号として、網同期クロック２０、他局受信信号２２、他局フレームタイミング２４、自局フレームタイミング２６を含む。
The
基地局用アンテナ２０２は、無線周波数の信号を送受信する。なお、基地局用アンテナ２０２は、無指向性アンテナ、所定の指向性アンテナ、アダプティブアレイアンテナのいずれでもよく、またダイバーシチ機能を有していてもよい。
The
無線部２０４は、信号の増幅や、無線周波数とベースバンド信号との信号の相互変換、およびＡ／ＤまたはＤ／Ａ変換等を行う。
The
無線信号処理部２０６は、無線部２０４を介して送受信される無線信号の変調および復調を行うと共に、他の基地局装置から受信した信号を後述するタイミング検出部２１２へ出力する。
The radio
回線制御部２０８は、基地局装置２００をネットワーク７００へ接続する役割を担い、無線信号処理部２０６で変復調する情報の形式と、ネットワーク７００で通信する情報の形式との相互変換を行う。また、ネットワーク７００は、基準時計７０２を標準クロックとした同期型の通信網である。基準時計７０２は、セシウム原子発振器やルビジウム原子発振器などの高精度発振源で構成される。ネットワーク７００の一例は、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、回線制御部２０８は、ＩＳＤＮに対応した物理的形状を有する。
The
網同期部２１０は、回線制御部２０８で受信した受信信号を入力し、ネットワーク７００上でのデータ送受信に供される標準クロック信号を抽出再生する。そして、抽出再生した標準クロック信号について、ジッタ成分の除去や急激な変化の抑制等の安定化処理を施し、また、フレーム同期のタイミング検出に利用可能な高い周波数への周波数変換を行って、網同期クロック２０として出力する。網同期部２１０は、例えば、緩やかな応答特性のループフィルタを備えるアナログＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路等で構成する。
The network synchronization unit 210 receives the reception signal received by the
タイミング検出部２１２は、網同期クロック２０を検出の動作クロックとし、無線信号処理部２０６を介して受信した他局受信信号２２から他の基地局装置の送受信タイミングを検出する。検出対象とする他の基地局装置は、基地局装置２００の周辺に設置された複数の基地局装置のなかから、後述する同期監視部２１８の指示により決定される。
The timing detection unit 212 uses the
同期信号生成部２１４は、網同期クロック２０を動作クロックとして、自局の送受信に用いる内部タイミングとしての自局フレームタイミング２６を生成する。この自局フレームタイミング２６は、連続的に生成される信号であり、タイミング検出部２１２で検出した基準タイミングとしての他局フレームタイミング２４に同期が確立するよう補正処理を施す。
The synchronization
網同期異常検出部２１６は、網同期部２１０で網から標準クロック信号を抽出するに際し、クロックの停止や位相のずれを検出した場合に、その旨を異常検出信号として後述する同期監視部２１８へ通知する。
When the network synchronization unit 210 extracts a standard clock signal from the network when the network synchronization unit 210 detects a clock stop or phase shift, the network synchronization
同期監視部２１８は、網同期異常検出部２１６で異常信号を検出すると、図示しない信号線を介してタイミング検出部２１２を指示して、他の基地局装置とのフレーム同期を確認する。尚、フレーム同期の比較対象とする基地局装置は、無線信号が受信可能な周辺基地局装置から所定の条件で決定する。具体的には、各基地局装置が周期的に送信する制御チャネルの情報を受信し、当該情報からマスター局の表示情報を含む基地局装置を検索する。マスター局とは、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナを備えた基地局装置であり、ＧＰＳ衛星から送信される時刻の情報を受信してフレーム同期の基準を設定し、そのタイミングで信号の送受信を行う。
When the network synchronization
制御部２２０は、基地局装置２００の各種タイミング処理や、端末装置１００との無線接続制御、ネットワーク７００との有線接続制御などの処理を実行する。
The
この構成は、ハードウェア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的には図示しないメモリ上に予め記憶され、実行時に読み出されるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。 This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of an arbitrary computer, and in terms of software, it is realized in advance by a program stored in a memory (not shown) and read out at the time of execution. Here, functional blocks realized by the cooperation are depicted. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
図２に、本実施の形態に係る無線区間のフレーム構成を示す。このフレーム構成は、簡易型携帯電話システムのもので、４チャネル多重マルチキャリアＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式を示している。図中、５ｍｓｅｃごとのフレームは、時分割で８つのスロットに分割され、下り（基地局装置から端末装置）に４スロット、上り（端末装置から基地局装置）に４スロットを割り当てて使用する。この４スロットは、上り、下りの、各３スロットを通話チャネルに、残る１スロットを制御チャネルに割り当て、基地局装置と端末装置との通話、及びその制御に用いる。 FIG. 2 shows a frame configuration of a radio section according to the present embodiment. This frame configuration is that of a simple cellular phone system and shows a 4-channel multiple multi-carrier TDMA / TDD (Time Division Duplex) system. In the figure, a frame every 5 msec is divided into 8 slots by time division, and 4 slots are allocated for downlink (base station apparatus to terminal apparatus) and 4 slots are allocated for uplink (terminal apparatus to base station apparatus). These four slots are assigned to a call channel and the remaining one slot is assigned to a control channel, and each of the three slots, uplink and downlink, is used for a call between the base station apparatus and the terminal apparatus and its control.
図中、黒で示したスロットは、基地局装置から端末装置に送信される下り方向の制御チャネルを示しており、２０フレーム単位（１００ｍｓｅｃ毎）に配置される。この送信周期（２０フレーム）は、下り間欠送信周期（ＬＣＣＨインターバル）と称され、基地局装置毎（（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）毎）に２０フレーム中のいずれか異なるフレームに配置される。従って、端末装置は、所定の基地局装置のエリアで待ち受け状態となれば、２０フレーム単位に受信動作を行うことで、所定の基地局装置からの制御情報（例えば着信信号）をもらさず受信することができる。また、フレームの間隔や下り間欠送信周期は、端末装置との接続性の確保や、他の基地局装置との干渉回避のため、時間間隔の精度にシステム上の取り決めがなされている。具体的には、基地局装置が送信する信号の送信タイミングに対して、端末装置が追従可能なタイミングの時間幅を示しており、例えば、簡易型携帯電話システムにおける基地局装置の送信タイミングは、（Ｃ）に示すように、最後に送信したスロットから次のフレームで送信する当該スロットまでの時間間隔を、５ｍｓｅｃ±５ｐｐｍ以内と規定している（ＲＣＲ ＳＴＤ−２８）。 In the figure, slots shown in black indicate downlink control channels transmitted from the base station apparatus to the terminal apparatus, and are arranged in units of 20 frames (every 100 msec). This transmission cycle (20 frames) is called a downlink intermittent transmission cycle (LCCH interval), and is arranged in any one of the 20 frames for each base station apparatus (for each (A), (B), and (C)). . Therefore, if the terminal apparatus enters a standby state in the area of the predetermined base station apparatus, the terminal apparatus receives the control information (for example, incoming signal) from the predetermined base station apparatus by performing a receiving operation in units of 20 frames. be able to. In addition, frame intervals and intermittent downlink transmission periods are determined on the system with respect to the accuracy of time intervals in order to ensure connectivity with terminal devices and avoid interference with other base station devices. Specifically, the time width of the timing at which the terminal device can follow the transmission timing of the signal transmitted by the base station device is shown. For example, the transmission timing of the base station device in the simplified mobile phone system is: As shown in (C), the time interval from the slot transmitted last to the slot transmitted in the next frame is defined to be within 5 msec ± 5 ppm (RCR STD-28).
図３は、本実施の形態に係る基地局装置間のフレーム同期のずれを示す図である。説明の前提として、基地局装置２００をフレーム同期のずれを発生し補正を要する基地局装置とし、また、基地局装置３００を、ＧＰＳアンテナ３０２を有しフレーム同期の基準とすべき基地局装置と仮定する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a frame synchronization shift between base station apparatuses according to the present embodiment. As a premise for explanation, the
図中（Ａ）は、基地局装置２００の送受信タイミングを示す。また、（Ｃ）は、下り間欠送信周期中で、基地局装置２００に設定された制御チャネルを示す。即ち、２０フレーム毎に設定される制御チャネルである。同様に、図中（Ｂ）、（Ｄ）は、基地局装置３００の送受信タイミングと制御チャネルである。
(A) in the figure shows the transmission / reception timing of the
（Ｅ）は、基地局装置２００と基地局装置３００の位相差を示す。この位相差は、基地局装置２００の送受信タイミングが、何らかの障害により変化した場合等に発生し、図３では、基地局装置２００の送受信タイミングが、基地局装置３００の送受信タイミングに対して、位相差分、前にずれた場合（基地局装置２００から見ると、基地局装置３００が遅れて見える）を示している。
(E) shows the phase difference between the
（Ｆ）から（Ｊ）については、以下の図４と共に説明する。 (F) to (J) will be described together with FIG. 4 below.
図４は、同期信号生成部２１４の構成を示す。同期信号生成部２１４は、比較部２４０と、補正制御部２４２と、補正演算部２４４と、自局送受信タイミング生成部２４６とを含む。また、信号として、位相差３０と、補正総カウント値３２と、補正値３４と、補正指示３６とを含む。
FIG. 4 shows the configuration of the
比較部２４０は、タイミング検出部２１２で検出した他局フレームタイミング２４（図３（Ｆ））と、後述する自局フレームタイミング２６（図３（Ｇ））とを比較し、その差分を位相差３０（図３（Ｈ））として出力する。ここで、他局フレームタイミング２４は、基地局装置３００の制御チャネル（図３（Ｄ））を離散的に受信し、その受信信号よりタイミングを抽出した信号である。
The
補正制御部２４２は、比較部２４０から受信した位相差３０について、網同期クロック２０でカウントを行い（図３（Ｊ）のカウント）、そのカウント値が補正を必要とする大きさであるか否かを確認する。確認の結果、補正が必要であれば、カウント値を補正総カウント値３２として、補正演算部２４４へ出力する。また、補正制御部２４２は、後述する補正演算部２４４から返送される補正カウント値３４を、フレーム単位で自局送受信タイミング生成部２４６へ出力し、タイミングの補正を指示する。
The
補正演算部２４４は、補正総カウント値３２を、予め定めた一度に補正可能な最大値に分割し、補正制御部２４２へ出力する。ここで、一度に補正可能な最大値とは、位相差をカウントするクロックの周波数と、一度に補正可能な送信タイミングにより決定される値であり、例えば、クロックの周波数が１５３．６ＭＨｚ（１カウントは６．５１ｎｓｅｃ）で、一度に補正可能な送信タイミングが２５ｎｓｅｃの場合には、３カウントとなる。
The
自局送受信タイミング生成部２４６は、網同期クロック２０を動作クロックとして、補正制御部２４２からの補正指示３６に応じて、自局フレームタイミング２６を連続的に生成する。具体的には、自局送受信タイミング生成部２４６は、補正指示３６が無い場合には、網同期クロック２０の計数により所定周期に変化点を有する自局フレームタイミングを繰り返し生成し、補正指示３６がある場合には、補正指示に３６に応じて、変化点の位置を前後させる。
The local station transmission / reception
図５は、本実施の形態に係るフレームタイミングの補正処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing a frame timing correction processing procedure according to the present embodiment.
本手順は、基地局装置２００が周辺の基地局装置と無線信号のフレーム同期を確立し、端末装置との接続を開始した後に、何らかの要因により基地局装置２００の送受信タイミングが変化し、フレーム同期が維持できなくなった場合の補正処理について説明する。尚、以下の説明では、基地局装置２００がフレーム同期を合わせるべき基準とする基地局装置は、ＧＰＳアンテナ３０２を備えマスター局として機能する基地局装置３００と仮定する。
In this procedure, after the
同期監視部２１８は、予め定められた時刻、あるいは、網同期異常検出部２１６での網同期クロック２０異常の検出で、タイミング検出部２１２へ、フレームタイミングの検出を指示する。タイミング検出部２１２は、無線信号処理部２０６を介し、基地局装置３００が送信する制御チャネルを下り間欠送信周期毎に離散的に受信し、その信号からフレームタイミングを検出する（Ｓ５００）。検出されたフレームタイミングは、基準とすべき他局フレームタイミング２４として同期信号生成部２１４の比較部２４０へ出力する。比較部２４０では、他局フレームタイミング２４と、自局フレームタイミング２６とを比較し、両信号の位相の差を位相差３０として出力する（Ｓ５０２）。
The
位相差３０を入力した補正制御部２４２では、網同期クロック２０により、位相差３０をカウントし、その結果と予め定めたしきい値との比較を行う（Ｓ５０４）。その結果、位相差３０のカウント値がしきい値より小さい場合には、補正の必要は無いものとして処理を終了する（Ｓ５０４−Ｎ）。これは、基地局装置周辺の電波伝搬環境の変化や測定誤差により発生したと思われる位相差に対し、無用な追従を防ぐため、補正の対象から外している。
The
位相差３０のカウント値がしきい値より大きい場合には、無視できないフレーム同期のずれが発生していると判断し（Ｓ５０４−Ｙ）、接続中の端末装置があるか否かを確認する（Ｓ５０６）。この確認で、接続中の端末装置が無い場合には（Ｓ５０６−Ｎ）、補正制御部２４２は、無線信号の送信を停止した上で（Ｓ５１４）、一度に位相の補正を行って（Ｓ５１６）、無線信号の送信を再開する（Ｓ５１８）。一方、接続中の端末装置がある場合には（Ｓ５０６−Ｙ）、補正総カウント値３２を補正演算部２４４へ出力する。補正演算部２４４では、補正総カウント値３２を、一度に補正できる最大値以下のカウント数に分割し（Ｓ５０８）、その値を補正指示３６として補正制御部２４２へ返送する。尚、分割は、最大値以下のカウント数に分割されれば如何なる分割でも良いが、例えば、補正総カウント値３２が１０で一度に補正できる最大値が３であった場合、補正の早期終了を優先するには、最大値で分割（例えば、３，３，３，１）し、一方、接続の安定性を優先するには、最大値より小さな値で分割（１，１，１，１，１，１，１，１，１，１）するなどの方法が有効である。
When the count value of the phase difference 30 is larger than the threshold value, it is determined that a frame synchronization shift that cannot be ignored has occurred (S504-Y), and it is confirmed whether there is a connected terminal device ( S506). In this confirmation, when there is no connected terminal device (S506-N), the
分割した補正カウント値３４を入力した補正制御部２４２では、フレーム単位で補正カウント値３４を順次自局送受信タイミング生成部２４６へ出力し、段階的な補正を行って（Ｓ５１０）、完了を確認する（Ｓ５１２）。
The
同期監視部２１８は、自局送受信タイミング生成部２４６によるフレーム同期の補正処理が完了すると、タイミング検出部２１２に対し、補正後のフレーム同期の確認を指示し、他局とのフレーム同期が確認できれば（Ｓ５２０−Ｙ）、補正動作を終了する。尚、フレーム同期が確認できない場合には（ＳＳ５２０−Ｎ）、再び他局と位相差の検出（Ｓ５０２）へ戻り、同様の動作を継続する。
Upon completion of the frame synchronization correction processing by the local station transmission / reception
以上の構成による基地局装置２００の動作を説明する。
The operation of
基地局装置２００の同期監視部２１８は、基地局装置の運用動作に並行して、他の基地局装置とのフレーム同期を監視する。具体的には、日や週を単位に所定の時刻（例えば、干渉波の少ない深夜など）を設定して定期的に監視したり、あるいは、網同期異常検出部２１６からの異常信号の検出で、割込み的に監視する。
The
タイミング検出部２１２は、同期監視部２１８による指示で、他の基地局装置のフレーム同期信号を検出する。検出の対象とする基地局装置は、例えばＧＰＳアンテナを有してフレーム同期のマスター局として機能する基地局装置である。また、検出対象の基地局装置から受信する信号は、当該基地局装置が所定の下り間欠送信周期で送信する制御チャネルである。
The timing detection unit 212 detects a frame synchronization signal of another base station device according to an instruction from the
比較部２４０は、タイミング検出部２１２で検出した他局フレームタイミング２４と、自局フレームタイミング２６とを比較し、位相差３０を出力する。
The
補正制御部２４２は、比較部２４０で検出した位相差３０を、網同期クロック２０でカウントし、その結果を予め定めたしきい値と比較する。ここで、補正の精度は、カウントに供するクロックの周波数の高さに応じて決定される。従って、より高い周波数のクロックでカウントを行うことで、補正の精度を向上できる。補正制御部２４２は、また、比較の結果、カウント値がしきい値より大きい場合には、タイミング補正の必要があるとして、補正演算部２４４へカウント値を出力する。一方、カウント値がしきい値より小さい場合には、補正の必要が無いものとして、処理を終了する。尚、本判断は、基地局装置周辺の電波伝搬環境の変化や測定誤差による無用な補正処理の起動を防ぐためである。
The
補正演算部２４４は、補正制御部２４２から補正総カウント値３２を受信すると、その値を、予め定めた一度に補正可能な最大値と比較し、最大値以下のカウント値に分割して補正制御部２４２へ出力する。
When the
再び、補正制御部２４４では、分割したカウント値を、フレーム単位で自局送受信タイミング生成部３６へ出力する。
Again, the
自局送受信タイミング生成部３６は、フレーム単位で入力される補正指示３６に基づいて、自局フレームタイミング２６の変化点を補正する。
The local station transmission / reception timing generation unit 36 corrects the change point of the local
本実施の形態によれば、基地局装置は、所定のタイミング、もしくは異常検出時にフレーム同期の監視を行い、フレーム同期の位相に所定値以上の位相差があると判断した場合には、位相差を所定の大きさ以下の複数の位相差に分割し、フレーム単位で段階的に補正するので、端末装置との接続を維持したまま、通信サービスの停止を行うことなく、速やかにフレーム同期の補正を実現できる。 According to the present embodiment, the base station apparatus monitors frame synchronization at a predetermined timing or when an abnormality is detected, and determines that there is a phase difference greater than or equal to a predetermined value in the phase of frame synchronization. Is divided into a plurality of phase differences of a predetermined size or less and corrected step by step, so that frame synchronization can be corrected quickly without stopping the communication service while maintaining the connection with the terminal device. Can be realized.
以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, it demonstrated based on embodiment of this invention. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.
本実施の形態において、フレーム同期の補正処理手順は、接続中の端末装置の有無により、位相差を一度に補正するか、あるいは所定値以下に分割して段階的に補正するかを切替える構成とした。しかし、これに限らず例えば、接続中の端末数に応じて補正処理をより細分化してもよい。具体的には、図３での説明と同じく、一度に補正可能な最大値が３であった場合、接続端末数が１台であれば所定値を３に、端末数が２台であれば所定値を２に、端末数が３台であれば所定値を１にそれぞれ設定する。即ち、接続端末数が多いほど、一度に補正を行う位相差を小さく設定する。端末装置は、基地局装置に同期するよう構成されているが、端末装置の増加で同期位置がばらついた場合、本変形例によれば一度の補正量を小さく設定するので、いずれの端末装置においても通信障害を招くことなく、フレーム同期の補正を行うことができる。 In the present embodiment, the frame synchronization correction processing procedure switches whether to correct the phase difference at a time or to divide it below a predetermined value and make corrections step by step depending on the presence or absence of a connected terminal device. did. However, the present invention is not limited to this, and for example, the correction process may be further subdivided according to the number of connected terminals. Specifically, as described in FIG. 3, when the maximum value that can be corrected at one time is 3, if the number of connected terminals is 1, the predetermined value is 3, and if the number of terminals is 2, The predetermined value is set to 2, and if the number of terminals is 3, the predetermined value is set to 1. That is, the larger the number of connected terminals, the smaller the phase difference that is corrected at one time. The terminal device is configured to synchronize with the base station device, but when the synchronization position varies due to an increase in the number of terminal devices, according to the present modification, the correction amount at one time is set small, so in any terminal device Also, frame synchronization can be corrected without causing communication failure.
本実施の形態において、フレーム同期の補正処理は、フレーム毎に行うものとして説明した。しかし、これに限らず、例えば、数フレーム毎や下り間欠送信周期毎など、より緩やかに行ってもよく、また、補正処理の過程で、端末装置のエラー発生状況を確認し、エラーが増加した場合には、一時的に補正を中断するよう構成してもよい。本変形例によれば、端末装置の通信維持をより安定したものにすることができる。 In the present embodiment, it has been described that the frame synchronization correction processing is performed for each frame. However, the present invention is not limited to this, and may be performed more slowly, for example, every few frames or every downlink intermittent transmission cycle. In addition, the error occurrence status of the terminal device is confirmed during the correction process, and errors increase. In such a case, the correction may be temporarily interrupted. According to this modification, the communication maintenance of the terminal device can be made more stable.
本実施の形態において、位相差のカウントを行うクロックは、ネットワーク７００から抽出した網同期クロック２０を使用して説明したが、これに限るものではない。例えば、網同期クロックとは独立したクロックであっても構わない。本変形例によれば、網同期クロックに位相の乱れが発生した場合の、位相差のカウントへの影響を排除できる。
In the present embodiment, the clock for counting the phase difference has been described using the
１０ 通信システム、２０ 網同期クロック、２２ 他局受信信号、２４ 他局フレームタイミング、２６ 自局フレームタイミング、３０ 位相差、３２ 補正総カウント値、３４ 補正値、３６ 補正指示、１００ 端末装置、２００ 基地局装置、２０２ 基地局用アンテナ、２０４ 無線部、２０６ 無線信号処理部、２０８ 回線制御部、２１０ 網同期部、２１２ タイミング検出部、２１４ 同期信号生成部、２１６ 網同期異常検出部、２１８ 同期監視部、２２０ 制御部、２４０ 比較部、２４２ 補正制御部、２４４ 補正演算部、２４６ 自局送受信タイミング生成部、３００ 基地局装置、３０２ ＧＰＳアンテナ、ネットワーク７００、基準時計７０２。
10 communication system, 20 network synchronization clock, 22 other station received signal, 24 other station frame timing, 26 own station frame timing, 30 phase difference, 32 correction total count value, 34 correction value, 36 correction instruction, 100 terminal device, 200 Base station apparatus, 202 base station antenna, 204 radio unit, 206 radio signal processing unit, 208 line control unit, 210 network synchronization unit, 212 timing detection unit, 214 synchronization signal generation unit, 216 network synchronization abnormality detection unit, 218 synchronization Monitoring unit, 220 control unit, 240 comparison unit, 242 correction control unit, 244 correction calculation unit, 246 own station transmission / reception timing generation unit, 300 base station device, 302 GPS antenna,
Claims (4)
内部タイミングを連続的に生成するタイミング生成部と、
前記連続的に生成した内部タイミングを用いて通信対象の端末装置と通信する通信部とを備え、
前記内部タイミング生成部は、基準タイミングと前記連続的に生成した内部タイミングとに誤差がある場合には、接続中の端末装置数に基づいて設定される補正幅に基づいて前記内部タイミングを補正することにより、基準タイミングに同期するような内部タイミングを生成すること
を特徴とする基地局装置。 A detection unit that receives a signal from an external base station device and detects a reference timing from the received signal;
A timing generator that continuously generates internal timing;
A communication unit that communicates with a terminal device to be communicated using the continuously generated internal timing,
The internal timing generation unit corrects the internal timing based on a correction width set based on the number of connected terminal devices when there is an error between the reference timing and the continuously generated internal timing. Thus, the base station apparatus generates internal timing that is synchronized with the reference timing.
を特徴とする請求項１記載の基地局装置。 The base station apparatus according to claim 1, wherein the timing generation unit determines the correction width based on an allowable time of an error in reception timing defined in advance by a terminal apparatus.
を特徴とする請求項１に記載の基地局装置。 The base station apparatus according to claim 1, wherein the timing generation unit determines the correction width based on a magnitude of an error between the internal timing and the reference timing.
外部の基地局より受信した信号から検出した基準タイミングと、Reference timing detected from a signal received from an external base station,
前記基準タイミングに基づいて連続的に生成した内部タイミングとの誤差が、接続中の端末装置数に基づいて設定される補正幅に基づいて前記内部タイミングを補正することにより、基準タイミングに同期するような内部タイミングを生成することを特徴とする無線同期方法。 An error from the internal timing continuously generated based on the reference timing is synchronized with the reference timing by correcting the internal timing based on a correction width set based on the number of connected terminal devices. A wireless synchronization method characterized by generating an internal timing.
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