JP5174778B2 - 無線基地局装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の時刻サーバから時刻データを取得可能な無線基地局装置に関する。

従来、無線基地局装置では、全てのネットワーク装置と同期して動作するために、各装置と同じ基準タイミングを持ち、その基準タイミングを元に動作クロックを決定している。そのため、正確なクロック精度で動作する必要がある。しかしながら、低価格のクロックを使用すると時刻のズレが発生するため、外部の高精度クロック源からタイムスタンプなどの情報を得て、基準タイミングを定期的に補正する必要がある。

例えば、下記特許文献１には、テレメータ子局におけるシステム時刻異常検出時の自装置時刻較正方式として、通信回線を介してテレメータ親局より取得した時刻データを使用して時刻の補正を行う技術が開示されている。

特開２００８−２０９３２２号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、外部の高精度クロック源となるサーバからの時刻データを使用しているが、正常な時刻データを取得している場合には、他の複数のサーバからは時刻データを取得していない。そのため、現在基準クロックの補正に使用しているサーバから得られる時刻データが異常となった場合には、基準クロックを補正することができず、他のサーバから時刻データを再取得して基準クロックを補正することになり、補正の成功率が低くなる、という問題があった。また、補正タイミングが遅くなる、という問題もあった。さらに、サーバの切り替えが行われた場合には、他のサーバから時刻データを取得していないため、基準クロックを補正することができない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基準クロック補正の成功率を上げることが可能な無線基地局装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の時刻サーバと接続し、当該時刻サーバから取得した時刻データに基づいて基準クロックを補正する無線基地局装置であって、前記時刻サーバから取得した時刻データ、および当該時刻データが基準クロックの補正に使用可能かどうかの判定結果、を記憶するための記憶手段と、基準クロック補正の実施毎に前記複数の時刻サーバに対して時刻データを要求し、その応答として各時刻サーバから時刻データを取得し、取得した時刻データを前記記憶手段に記憶する時刻データ取得手段と、前記記憶手段に記憶された時刻データが基準クロックの補正に使用可能かどうかを判定し、その判定結果を当該時刻データと関連付けて前記記憶手段に記憶する時刻データ判定手段と、前記記憶手段に記憶されている使用可能な時刻データのうち、同一時刻サーバから取得した最新の時刻データと過去に取得した時刻データとを読み出し、読み出したデータに基づいて基準クロックを補正する補正制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、基準クロック補正の成功率を上げることができる、という効果を奏する。

図１は、通信ネットワークの構成例を示す図である。 図２は、無線基地局装置の構成例を示す図である。 図３は、基準クロック補正の一連の処理を示すフローチャートである。 図４は、時刻データの判定処理を示すフローチャートである。 図５は、基準クロックの補正処理を示すフローチャートである。 図６は、基準クロックの補正処理を示すフローチャートである。

以下に、本発明にかかる無線基地局装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本実施の形態における通信ネットワークの構成例を示す図である。通信ネットワークは、無線基地局装置１０と、通信回線網２０と、時刻サーバ３１、３２と、から構成される。無線基地局装置１０は、通信回線網２０を介して、時刻サーバ３１、３２と接続している。時刻サーバ３１、３２は、無線基地局装置１０からの時刻取得要求に基づいて、高精度の現在時刻を無線基地局装置１０に通知する。無線基地局装置１０は、通知された時刻情報に基づいて、基準クロックの補正を行う。

図２は、無線基地局装置１０の構成例を示す図である。無線基地局装置１０は、時刻データ取得部１と、記憶部２と、時刻データ判定部３と、補正制御部４と、を備える。時刻データ取得部１は、時刻サーバ３１、３２に対して時刻データの要求を送信し、時刻サーバ３１、３２から時刻データを受信する。記憶部２は、時刻サーバ３１、３２から受信した時刻データ、時刻データが基準クロックの補正に使用可能かどうかの判定結果、および、補正制御情報を記憶する。時刻データ判定部３は、時刻サーバ３１、３２から受信した時刻データが基準クロックの補正に使用可能かどうかを判定する。補正制御部４は、時刻データ判定部３の判定結果に基づいて、使用可能な時刻データを用いて基準クロックの補正を行う。

つづいて、無線基地局装置１０が基準クロックの補正を行う処理について説明する。図３は、無線基地局装置１０が基準クロック補正を行うまでの一連の処理を示すフローチャートである。まず、無線基地局装置１０では、時刻データ取得部１が、時刻サーバ３１に対して時刻データの要求を行う（ステップＳ１）。時刻データの要求は、一定の時間毎（例えば、２４時間毎）に起動して行うこととする。つぎに、時刻データ取得部１が、時刻サーバ３１から時刻データを取得し（ステップＳ２）、取得した時刻データを記憶部２に記憶する（ステップＳ３）。

ここで、時刻データ取得部１は、接続する時刻サーバの数だけ時刻データを取得したかどうかを確認する（ステップＳ４）。取得していない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、他の時刻サーバに対して時刻データの要求を行う（ステップＳ１）。具体的には、時刻データ取得部１が、時刻サーバ３２に対して時刻データの要求を行う。時刻データ取得部１は、時刻サーバ３２から時刻データを取得し（ステップＳ２）、取得した時刻データを記憶部２に記憶する（ステップＳ３）。

時刻データ取得部１において時刻サーバの数だけ時刻データを取得後（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、時刻データ判定部３が、記憶部２に記憶されている今回取得した時刻データに対して、基準クロックの補正に使用可能な時刻データであるかどうかを判定し（ステップＳ５）、補正制御部４が、記憶部２から使用可能と判定された時刻データを読み出して、基準クロックの補正を行う（ステップＳ６）。

つぎに、時刻データ判定部３による、取得した時刻データが基準クロックの補正に使用可能かどうかの判定処理について詳細に説明する。図４は、時刻データの判定処理を示すフローチャートである。まず、時刻データ判定部３では、記憶部２の最新データ領域に記憶されている前回取得した時刻データを、過去データ領域に移す（ステップＳ１１）。ここで、過去データ領域には、１回分（前回）の時刻データだけではなく、前回、前々回、・・・と、過去に取得した複数回の時刻データを記憶させることとする。

つぎに、時刻データ判定部３は、図３のステップＳ３の処理において今回取得した時刻データが正常であるかどうかを判定する（ステップＳ１２）。判定の結果、異常であった場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、今回取得した時刻データに異常フラグをセットし、基準クロックの補正に使用不可能な時刻データとして記憶部２の最新データ領域に記憶させる（ステップＳ１３）。異常な場合とは、例えば、応答タイムアウト、データ長異常、ＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバ異常、要求送信から応答受信までの時間が事前に設定した許容時間より長い、等があるがこれらに限定するものではない。判定の結果、正常であった場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、今回取得した時刻データに正常フラグをセットし、基準クロックの補正に使用可能な時刻データとして記憶部２の最新データ領域に記憶させる（ステップＳ１４）。正常な場合とは、異常な場合として例示した上述の状態に該当しない場合である。

その後、時刻データ判定部３は、接続する時刻サーバの数だけ上記判定処理を実行したかどうかを確認し（ステップＳ１５）、実行していない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、他の時刻サーバから取得した時刻データに対して上記判定処理を行う（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。時刻サーバの数だけ取得した時刻データに対する判定処理を実行した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、判定処理を終了する。

つぎに、補正制御部４による基準クロックの補正処理について詳細に説明する。図５は、基準クロックの補正処理を示すフローチャートである。ここでは、前回の基準クロックの補正時に使用した時刻データの送信元の時刻サーバから取得した時刻データを優先的に使用する場合について説明する。

まず、補正制御部４は、記憶部２に記憶されている補正制御情報を確認する（ステップＳ２１）。補正制御情報とは、前回基準クロックの補正をした際に使用した時刻データの送信元の時刻サーバを示す情報である。補正制御情報が時刻サーバ３１であった場合（ステップＳ２１：時刻サーバ３１）、時刻サーバ３１から今回取得した時刻データが正常であるかどうかを確認する（ステップＳ２２）。正常であるかどうかは、時刻データにセットされているフラグを見ることによって確認することができる。正常な場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、補正制御部４は、基準クロックのズレを補正する処理を行う（ステップＳ２３）。

基準クロックのズレを補正する処理自体は、従来と同様である。具体的には、補正制御部４は、まず、時刻サーバ３１から今回取得した時刻データと時刻サーバ３１から前回取得した時刻データを用いて、「時刻サーバ３１から今回取得した時刻データに記載されている時刻−時刻サーバ３１から前回取得した時刻データに記載されている時刻」を算出する。つぎに、基準クロックの時間として「時刻サーバ３１から今回取得した時刻データの受信時刻−時刻サーバ３１から前回取得した時刻データの受信時刻」を算出する。補正制御部４は、算出した２つの差分に基づいて基準クロックのズレを補正する処理を行う。

なお、前回の基準クロックの補正時には時刻サーバ３１の時刻データを使用しているため、補正制御部４は、時刻サーバ３１から前回取得した時刻データを改めて確認しなくても正常であることがわかる。

基準クロックの補正を行った後、補正制御部４は、補正制御情報を時刻サーバ３１として記憶部２に記憶する。

時刻サーバ３１から今回取得した時刻データが異常であった場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、補正制御部４は、時刻サーバ３２から前回取得した時刻データが正常であるかどうかを確認する（ステップＳ２４）。正常な場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、さらに、時刻サーバ３２から今回取得した時刻データが正常であるかどうかを確認する（ステップＳ２５）。正常な場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、補正制御部４は、基準クロックのズレを補正する処理を行う（ステップＳ２６）。

前述のステップＳ２３による処理と同様である。補正制御部４は、まず、時刻サーバ３２から今回取得した時刻データと時刻サーバ３２から前回取得した時刻データを用いて、「時刻サーバ３２から今回取得した時刻データに記載されている時刻−時刻サーバ３２から前回取得した時刻データに記載されている時刻」を算出する。つぎに、基準クロックの時間として「時刻サーバ３２から今回取得した時刻データの受信時刻−時刻サーバ３２から前回取得した時刻データの受信時刻」を算出する。補正制御部４は、算出した２つの差分に基づいて基準クロックのズレを補正する処理を行う。

基準クロックの補正を行った後、補正制御部４は、補正制御情報を時刻サーバ３２として記憶部２に記憶する。

一方、時刻サーバ３２から前回取得した時刻データが異常であった場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、または、時刻サーバ３２から今回取得した時刻データが異常であった場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、補正制御部４は、基準クロックを補正することなく処理を終了する。

なお、時刻サーバ３２から取得した時刻データについて、先に前回取得した時刻データを確認（ステップＳ２４）する場合について説明したが、これに限定するものではなく、今回取得した時刻データの確認（ステップＳ２５）を先に行うことも可能である。

ステップＳ２１に戻って、補正制御情報が時刻サーバ３２であった場合（ステップＳ２１：時刻サーバ３２）、補正制御部４は、時刻サーバ３２から今回取得した時刻データが正常であるかどうかを確認する（ステップＳ２７）。正常な場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、補正制御部４は、基準クロックのズレを補正する処理を行う（ステップＳ２８）。基準クロックのズレを補正する処理は、ステップＳ２６における処理と同様である。

なお、前回の基準クロックの補正時には時刻サーバ３２の時刻データを使用しているため、補正制御部４は、時刻サーバ３２から前回取得した時刻データを改めて確認しなくても正常であることがわかる。

基準クロックの補正を行った後、補正制御部４は、補正制御情報を時刻サーバ３２として記憶部２に記憶する。

時刻サーバ３２から今回取得した時刻データが異常であった場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、補正制御部４は、時刻サーバ３１から前回取得した時刻データが正常であるかどうかを確認する（ステップＳ２９）。正常な場合（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、さらに、時刻サーバ３１から今回取得した時刻データが正常であるかどうかを確認する（ステップＳ３０）。正常な場合（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）、補正制御部４は、基準クロックのズレを補正する処理を行う（ステップＳ３１）。基準クロックのズレを補正する処理は、ステップＳ２３における処理と同様である。

基準クロックの補正を行った後、補正制御部４は、補正制御情報を時刻サーバ３１として記憶部２に記憶する。

一方、時刻サーバ３１から前回取得した時刻データが異常であった場合（ステップＳ２９：Ｎｏ）、または、時刻サーバ３１から今回取得した時刻データが異常であった場合（ステップＳ３０：Ｎｏ）、補正制御部４は、基準クロックの補正することなく処理を終了する。

なお、時刻サーバ３１から取得した時刻データについて、先に前回取得した時刻データを確認（ステップＳ２９）する場合について説明したが、これに限定するものではなく、今回取得した時刻データの確認（ステップＳ３０）を先に行うことも可能である。

このように、無線基地局装置１０は、記憶部２を備えており、２つの時刻サーバ３１、３２と接続した場合に、時刻サーバ３１、３２から取得した時刻データを、過去の取得分も含めて記憶する。一方の時刻サーバの時刻データを使用して基準クロックの補正処理をしていた場合にこの時刻サーバに不具合が生じても、他方の時刻サーバから取得した時刻データも記憶しているため、使用する時刻サーバを容易に切り替えることができ、基準クロックの補正を継続することができる。

なお、補正制御部４において、前回制御情報の時刻サーバを優先的に使用する場合について説明したが、これに限定するものではない。図６は、補正制御処理を示すフローチャートである。ここでは、所定の順番に時刻データの送信元の時刻サーバを使用する場合について説明する。

補正制御部４は、まず、時刻サーバ３１から今回取得した時刻データが正常であるかどうかを確認する（ステップＳ４１）。正常な場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、さらに、時刻サーバ３１から前回取得した時刻データが正常であるかどうかを確認する（ステップＳ４２）。正常な場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、補正制御部４は、基準クロックのズレを補正する処理を行う（ステップＳ４３）。基準クロックのズレを補正する処理は、図５のステップＳ２３における処理と同様である。

図６に示す処理では、特定の時刻サーバから取得した時刻データを優先的に使用することはないため、補正制御情報を記憶部２に記憶しなくてもよい。

一方、時刻サーバ３１から今回取得した時刻データが異常であった場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）、または、時刻サーバ３１から前回取得した時刻データが異常であった場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）、補正制御部４は、次の時刻サーバ（時刻サーバ３２）の時刻データを使用して基準クロックを補正する処理を試みる（ステップＳ４４）。すなわち、時刻サーバ３２について、上記処理（ステップＳ４１〜Ｓ４３）を行う。このように時刻データの送信元の時刻サーバを選択する場合であっても、図５のように優先的に前回使用した時刻サーバの時刻データを使用する場合と同等の効果を得ることができる。

なお、時刻サーバ３１から取得した時刻データについて、先に今回取得した時刻データを確認（ステップＳ４１）する場合について説明したが、これに限定するものではなく、前回取得した時刻データの確認（ステップＳ４２）を先に行うことも可能である。

以上説明したように、本実施の形態では、無線基地局装置１０が、時刻サーバ３１、３２から取得した時刻データを記憶できる記憶部２を備える構成とし、複数の時刻サーバ３１、３２と接続している場合に、過去に取得した時刻データも含めて記憶できることとした。これにより、一方の時刻サーバから取得した時刻データが異常であっても、他方の時刻サーバから取得した時刻データを使用して基準クロックの補正ができるため、基準クロック補正の成功率を上げることができる。また、時刻サーバを切り替える事態が発生した場合に、時刻サーバの一方が無くなっても、他方の時刻サーバから取得した時刻データを使用できるため、基準クロックの補正処理を継続することができる。

なお、今回の（最新の）時刻データと前回の時刻データを使用して基準クロックを補正する場合について説明したが、これに限定するものではない。記憶部２では、前回以前の時刻データも過去データ領域に記憶しているため、今回の時刻データと、正常と判断した前回以前の時刻データ（例えば、前々回の時刻データ）を使用して基準クロックの補正を行うことも可能である。

また、無線基地局装置１０が接続する時刻サーバが２つの場合について説明したが、これに限定するものではなく、３つ以上にすることも可能である。例えば、図５のように優先的に前回使用した時刻データの送信元の時刻サーバを選択するフローチャートでは、構成は複雑になるが３つ以上にも適用可能である。また、図６に示すフローチャートについては、３つ以上の場合についても、そのまま適用可能である。なお、時刻サーバが複数存在した方が、無線基地局装置１０が使用できる時刻サーバが増えるため、基準クロックの補正処理の成功率を上げることになる。

以上のように、本発明にかかる無線基地局装置は、外部装置から取得した時刻データを用いて基準クロックを補正する無線基地局装置に有用であり、特に、複数の外部装置から時刻データを取得可能な無線基地局装置に適している。

１ 時刻データ取得部
２ 記憶部
３ 時刻データ判定部
４ 補正制御部
１０ 無線基地局装置
２０ 通信回線網
３１、３２ 時刻サーバ

Claims (7)

1. 複数の時刻サーバと接続し、当該時刻サーバから取得した時刻データに基づいて基準クロックを補正する無線基地局装置であって、
   前記時刻サーバから取得した時刻データ、および当該時刻データが基準クロックの補正に使用可能かどうかの判定結果、を記憶するための記憶手段と、
   基準クロック補正の実施毎に前記複数の時刻サーバに対して時刻データを要求し、その応答として各時刻サーバから時刻データを取得し、取得した時刻データを前記記憶手段に記憶する時刻データ取得手段と、
   前記記憶手段に記憶された時刻データが基準クロックの補正に使用可能かどうかを判定し、その判定結果を当該時刻データと関連付けて前記記憶手段に記憶する時刻データ判定手段と、
   前記記憶手段に記憶されている使用可能な時刻データのうち、同一時刻サーバから取得した最新の時刻データと過去に取得した時刻データとを読み出し、読み出したデータに基づいて基準クロックを補正する補正制御手段と、
   を備えることを特徴とする無線基地局装置。
2. 前記過去に取得した時刻データを、最新の時刻データの１回前に取得した時刻データとする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線基地局装置。
3. 前記過去に取得した時刻データを、最新の時刻データの２回前以前に取得した時刻データとする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線基地局装置。
4. 前記記憶手段は、さらに、前回の基準クロックの補正時に使用した時刻データの送信元の時刻サーバの情報である補正制御情報を記憶し、
   前記補正制御手段は、前記補正制御情報を確認し、当該補正制御情報に記載された時刻サーバから取得した時刻データを用いて基準クロックを補正し、補正後、基準クロックの補正に使用した時刻データの送信元の時刻サーバを新たな補正制御情報として前記記憶手段に記憶する、
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の無線基地局装置。
5. 前記時刻データ判定手段において、前記補正制御情報に記載された時刻サーバから取得した最新の時刻データが使用不可と判定された場合、
   前記補正制御手段は、他の時刻サーバの時刻データを用いて基準クロックを補正する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線基地局装置。
6. 前記時刻データ取得手段が前記補正制御情報に記載された時刻サーバから最新の時刻データを取得できなかった場合、
   前記補正制御手段は、他の時刻サーバの時刻データを用いて基準クロックを補正する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線基地局装置。
7. 前記補正制御手段は、所定の順番に基づいて時刻サーバを選択し、当該時刻サーバから取得した時刻データを用いて基準クロックを補正する、
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の無線基地局装置。

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