JP6363906B2 - 同期信号変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動体通信システムの基地局に取り付けられる同期信号変換装置に係り、特に、放送波から同期信号を取得し、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号に準じた疑似的なＧＰＳ受信信号の同期信号又はネットワーク信号に準じた疑似的なネットワーク受信信号の同期信号に変換して、システム構築の自由度を増大させることができる同期信号変換装置に関する。

［従来の技術］
従来、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式や、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）方式の移動体通信システムでは、基地局間の同期信号として、外部クロックを利用している。
従来の基地局装置は、外部クロックとして、ＧＰＳシステムの衛星からの信号を受信して、同期信号を抽出したり、時間情報を抽出して同期信号として用いたり、また、接続しているネットワークの同期信号を利用する場合がある。

［基地局装置：図１０］
従来の基地局装置の構成について、図１０，１１を用いて説明する。図１０，１１は、基地局装置の同期信号を取得する部分の概略構成図である。尚、図１０，１１では、同期信号取得に関する部分以外は省略している。
図１０に示すように、基地局装置５は、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳアンテナ５０と、ＧＰＳ信号を復調するＧＰＳ受信部５１と、ＧＰＳ信号から同期信号を抽出するＧＰＳ同期信号抽出部５２とを備えている。
そして、ＧＰＳアンテナ５０でＧＰＳ信号を受信して、ＧＰＳ受信部５１がベースバンド信号に変換して復調し、ＧＰＳ同期信号抽出部５２で同期信号を抽出して、基準クロック信号として装置各部に供給している。

［別の基地局装置：図１１］
また、図１１に示すように、別の基地局装置６は、ＩＥＥＥ１５８８などに準拠するネットワークに接続するネットワークインタフェース６１と、ネットワーク信号から同期信号を抽出するネットワーク同期信号抽出部６２とを備えている。
そして、ネットワークインタフェース６１でＩＥＥＥ１５８８などに準拠するネットワーク信号を入力し、ネットワーク同期信号抽出部６２で同期信号を抽出して、基準クロック信号として装置各部に供給している。

［放送波信号］
一方、地上波デジタル放送では、高い精度での時刻同期が必要なため、放送局側の装置でＧＰＳ信号を用いることがあり、地上波デジタル放送は、ＧＰＳに準じた同期信号で運用されている。
また、衛星放送では放送衛星と地上局との同期が必要であるため、周波数精度の高いＲｂ（ルビジウム）発振器やＣｓ（セシウム）発振器を用いて、高い精度での放送伝送信号の同期を確立している。
そして、ＧＰＳ信号が受信できない屋内や干渉を受ける環境、あるいはＩＥＥＥ１５８８などに準拠するネットワークに接続できない環境においても、地上波デジタル放送や衛星放送の放送波信号は受信可能であることが多い。

［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開平０７−０３０９６３号公報「局間位相同期方式」（特許文献１）がある。
特許文献１には、移動通信において、基地局から移動局に対して送信すべきフレーム同期信号を、中央局から基地局に送信し、基地局が、放送電波を受信してパルス信号を抽出し、パルス信号に基づいてフレーム同期信号の送出タイミングを補償する局間位相同期方式が記載されている。

特開平０７−０３０９６３号公報

しかしながら、従来の移動体通信システムの基地局では、設けられたＧＰＳ受信アンテナからＧＰＳ受信信号を入力し、そのＧＰＳ受信信号から同期信号を抽出して基準クロックとして用いるものであるため、ＧＰＳ受信信号から同期信号を抽出できない環境では、移動体通信システムにおける同期を確立できず、システムを構築できないという問題点があった。

具体的には、ＧＰＳ信号は、干渉に弱く、干渉によって同期信号を抽出できないような環境があり、また、屋内ではＧＰＳ信号を受信できない環境がある。
更に、基地局によっては、ＩＥＥＥ１５８８などに準拠するネットワークから同期信号を受信するインタフェースを具備する場合もあるが、この同期信号を基地局が受け取れるネットワークの環境が実現されていない場合がある。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、ＧＰＳ信号やネットワーク信号を受信できない環境でも基地局で基準クロックを再生できるようにして基地局の設置を可能とし、システム構築の自由度を増大させることができる同期信号変換装置を提供することを目的とする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、移動体通信システムの基地局に接続される同期信号変換装置であって、放送波を受信し、当該放送波から放送波同期信号を取得する放送波同期信号取得部と、放送波同期信号を、本来のＧＰＳ受信信号の同期信号とのタイミングの差分に基づいて、ＧＰＳ信号に準じた同期信号であるフレームタイミング信号に変換すると共に、基地局において本来のＧＰＳ受信信号と同等に処理されることで、フレームタイミング信号が抽出される疑似ＧＰＳ受信信号を生成する同期信号変換部と、疑似ＧＰＳ受信信号を基地局に出力する送出部とを有することを特徴としている。

また、本発明は、移動体通信システムの基地局に接続される同期信号変換装置であって、放送波を受信し、当該放送波から放送波同期信号を取得する放送波同期信号取得部と、放送波同期信号を、本来のネットワーク信号とのタイミングの差分に基づいて、ネットワーク信号に準じた同期信号に変換すると共に、基地局において本来のネットワーク信号と同等に処理されることで、同期信号が抽出される疑似ネットワーク信号を生成する同期信号変換部と、疑似ネットワーク信号を基地局に送出する送出部とを有することを特徴としている。

また、本発明は、上記同期信号変換装置において、放送波から取得する同期信号は、時刻情報を含むことを特徴としている。

また、本発明は、上記同期信号変換装置において、放送波同期信号と同等の自走用のクロックを生成する自走カウンタを備え、放送波同期信号取得部で放送波から同期信号を取得できたか否かを判定し、取得できなかった場合に、自走カウンタからの自走用のクロックを放送波同期信号の代わりとして同期信号変換部に出力する自走判定部を設けたことを特徴としている。

また、本発明は、上記同期信号変換装置において、同期信号変換部で、放送波同期信号取得部で取得した放送波同期信号又は自走用のクロックを、ＧＰＳ信号に準じた同期信号若しくはネットワーク信号に準じた同期信号に変換する際に、放送波同期信号又は自走用のクロックのタイミングを調整する調整部を設けたことを特徴としている。

また、本発明は、上記同期信号変換装置において、放送波は、地上波デジタル放送波又は放送衛星からの放送波であることを特徴としている。

本発明によれば、移動体通信システムの基地局に接続される同期信号変換装置であって、放送波を受信し、当該放送波から放送波同期信号を取得する放送波同期信号取得部と、放送波同期信号を、本来のＧＰＳ受信信号の同期信号とのタイミングの差分に基づいて、ＧＰＳ信号に準じた同期信号であるフレームタイミング信号に変換すると共に、基地局において本来のＧＰＳ受信信号と同等に処理されることで、フレームタイミング信号が抽出される疑似ＧＰＳ受信信号を生成する同期信号変換部と、疑似ＧＰＳ受信信号を基地局に出力する送出部とを有する同期信号変換装置としているので、基地局は、本同期信号変換装置からの疑似ＧＰＳ受信信号を入力してフレームタイミング信号を抽出し、基準クロックを再生することができ、本来のＧＰＳ信号を受信できない環境であっても基地局を設置でき、システム構築の自由度を増大させることができる効果がある。

また、本発明によれば、移動体通信システムの基地局に接続される同期信号変換装置であって、放送波を受信し、当該放送波から放送波同期信号を取得する放送波同期信号取得部と、放送波同期信号を、本来のネットワーク信号とのタイミングの差分に基づいて、ネットワーク信号に準じた同期信号に変換すると共に、基地局において本来のネットワーク信号と同等に処理されることで、同期信号が抽出される疑似ネットワーク信号を生成する同期信号変換部と、疑似ネットワーク信号を基地局に送出する送出部とを有する同期信号変換装置としているので、基地局は、本同期信号変換装置からの疑似ネットワーク信号を入力して同期信号を抽出し、基準クロックを再生することができ、本来のネットワーク信号を受信できない環境であっても基地局を設置でき、システム構築の自由度を増大させることができる効果がある。

また、本発明によれば、放送波同期信号と同等の自走用のクロックを生成する自走カウンタを備え、放送波同期信号取得部で放送波から同期信号を取得できたか否かを判定し、取得できなかった場合に、自走カウンタからの自走用のクロックを放送波同期信号の代わりとして同期信号変換部に出力する自走判定部を設けた上記同期信号変換装置としているので、放送休止等により放送波が受信できなかった場合でも、ＧＰＳ信号に準じた同期信号又はネットワーク信号に準じた同期信号の精度を保持することができる効果がある。

また、本発明によれば、同期信号変換部で、放送波同期信号取得部で取得した放送波同期信号又は自走用のクロックを、ＧＰＳに準じた同期信号若しくはネットワーク信号に準じた同期信号に変換する際に、放送波同期信号又は自走用のクロックのタイミングを調整する調整部を設けた上記同期信号変換装置としているので、精度の高いＧＰＳ信号に準じた同期信号若しくはネットワーク信号に準じた同期信号を出力することができる効果がある。

第１の同期信号変換装置を基地局装置に接続した状態を示す説明図である。 第１の同期信号変換装置の概略構成図である。 第１の同期信号変換装置の変換動作の概要を示す説明図である。 第１の同期信号変換装置の構成ブロック図である。 自走判定部１３の構成ブロック図である。 タイミング調整部１４と同期信号変換部１５の構成例を示すブロック図である。 第２の同期信号変換装置を基地局装置に接続した状態を示す説明図である。 第２の同期信号変換装置の概略構成図である。 時刻情報を利用する場合の変換動作の概要を示す説明図である。 基地局装置の同期信号を取得する部分の概略構成図である。 基地局装置の同期信号を取得する部分の概略構成図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る同期信号変換装置は、受信した放送波から同期信号を取得して、放送波の同期信号を疑似的なＧＰＳ受信信号の同期信号に変換し、変換された同期信号を含む疑似的なＧＰＳ受信信号を生成して、基地局装置に出力するものであり、ＧＰＳ信号の同期信号を利用して基準クロックを生成する基地局装置を用いて、ＧＰＳ信号を正常に受信できない環境下でも確実に同期を確立させることができるものである。

また、本発明の実施の形態に係る同期信号変換装置は、受信した放送波から同期信号を取得して、放送波の同期信号をネットワーク信号に準じた疑似的なネットワーク信号の同期信号に変換し、変換された同期信号を含む疑似的なネットワーク信号を生成して基地局に出力するものであり、ネットワーク信号の同期信号から基準クロックを生成する構成の基地局を用いて、ネットワークに接続できない環境下でも確実に同期を確立させることができ、基地局装置の設置場所を自由に設定して、システム構築の自由度を増大させるものである。

［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態に係る同期信号変換装置について説明する。
［第１の同期信号変換装置と基地局装置との接続：図１］
本発明の第１の実施の形態に係る同期信号変換装置（第１の同期信号変換装置）を基地局装置に接続した状態について図１を用いて説明する。図１は、第１の同期信号変換装置を基地局装置に接続した状態を示す説明図である。
図１に示すように、第１の同期信号変換装置１は、基地局装置５に接続されるものであり、基地局装置５に疑似的なＧＰＳ受信信号を供給するものである。

基地局装置５は、図１０に示した基地局装置５とほぼ同等であるが、ＧＰＳアンテナを備えておらず、ＧＰＳ受信部５１が、第１の同期信号変換装置１に接続されている。
基地局装置５は、ＧＰＳ信号から同期信号を抽出して利用する構成であり、第１の同期信号変換装置１から出力される疑似ＧＰＳ信号を入力して、ＧＰＳ同期信号抽出部５２で従来と同様に同期信号を抽出して利用するものである。

そして、第１の同期信号変換装置１は、放送波を入力して、放送波の同期信号をＧＰＳの同期信号に変換し、当該同期信号を含む疑似的なＧＰＳ受信信号（疑似ＧＰＳ信号）を生成して、基地局装置５に出力する。
疑似ＧＰＳ信号は、基地局装置５に入力された場合に、本来のＧＰＳ受信信号と同等の信号として扱われる信号である。

第１の同期信号変換装置１を接続することにより、屋内や干渉の大きい場所等、ＧＰＳ信号を正常に受信できない環境であっても、ＧＰＳ受信信号から同期信号を抽出して利用する基地局５を設置することができ、無線通信システム構築の自由度を増大させることができるものである。

［第１の同期信号変換装置の概略構成：図２］
第１の同期信号変換装置の概略構成について図２を参照しながら説明する。図２は、第１の同期信号変換装置の概略構成図である。
図２に示すように、第１の同期信号変換装置１は、放送波同期信号取得部１１０と、同期信号変換部１２０と、疑似ＧＰＳ信号送出部１３０とを備えている。
放送波同期信号取得部１１０は、放送波を受信して、放送波の同期信号を取得する。
同期信号変換部１２０は、放送波の同期信号を疑似的なＧＰＳ受信信号の同期信号に変換して、当該同期信号を含む疑似ＧＰＳ信号を生成する。
疑似ＧＰＳ信号送出部１３０は、同期信号変換部１２０で生成された疑似ＧＰＳ信号を基地局５に送出する。疑似ＧＰＳ信号送出部１３０は、請求項１に記載した送出部に相当する。

ここで、第１の同期信号変換装置１が利用する放送波としては、地上波デジタル放送の放送波と、衛星放送の放送波とがあり、放送波同期信号取得部１１０は、地上波デジタル放送の受信手段と、衛星放送の受信手段のいずれか一方、または両方を備えている。両方備えている場合には、第１の同期信号変換装置１の設置環境に応じて、地上波デジタル放送又は衛星方法のいずれかを選択して受信するよう設定される。
そして、同期信号変換部１２０は、利用する放送波の種類に応じて、放送波の同期信号を疑似ＧＰＳ受信信号の同期信号に適切に変換する構成となっている。

［第１の同期信号変換装置の変換動作概要：図２，図３］
次に、第１の同期信号変換装置の変換動作の概要について図２及び図３を用いて説明する。図３は、第１の同期信号変換装置の変換動作の概要を示す説明図である。
第１の同期信号変換装置１では、図２に示す放送波同期信号取得部１１０において、入力された放送波信号から放送波の同期信号が抽出される。
図３に示すように、第１の同期信号変換装置１では、放送波の同期信号（放送波同期信号）を、番組基準クロックとしている。

そして、同期信号変換部１２０において、放送波の番組基準クロックと本来のＧＰＳ受信信号の同期信号との差分に基づいて、番組基準クロックに対して予め設定されている周波数オフセットの調整を行って、疑似的なＧＰＳ受信信号のフレームタイミング信号を生成する。
これにより、放送波の同期信号が疑似的なＧＰＳ受信信号の同期信号に変換されるものである。
そして、当該フレームタイミング信号（疑似的なＧＰＳ受信信号の同期信号）を含む疑似ＧＰＳ信号が生成されて、疑似ＧＰＳ信号送出部１３０から基地局５に送出される。
このようにして、第１の同期信号変換装置１の動作が行われる。

［第１の同期信号変換装置の具体的な構成：図４］
次に、第１の同期信号変換装置１の具体的な構成について図４を用いて説明する。図４は、第１の同期信号変換装置の構成ブロック図である。
図４に示すように、第１の同期信号変換装置１は、放送波受信アンテナ１０と、放送波受信部１１と、放送波同期信号抽出部１２と、自走判定部１３と、タイミング調整部１４と、同期信号変換部１５と、ＧＰＳ信号送信部１６とを備えている。

第１の同期信号変換装置１の各部について説明する。
放送波受信アンテナ１０は、地上波デジタル放送や、衛星放送を受信するアンテナであり、地上波デジタル放送用又は衛星放送用のいずれか一方又は両方を備えている。
放送波受信部１１は、放送波受信アンテナ１０から入力された放送波信号を復調する。
放送波同期信号抽出部１２は、放送波信号から番組基準クロックを放送波の同期信号として抽出する。
自走判定部１３は、放送波の状態に基づいて、放送波の同期信号を用いるか、内部で生成している周波数信号（自走信号）を用いるかを判定して、放送波同期信号又は自走信号のいずれかを選択して出力する。自走判定部１３については、後述する。

タイミング調整部１４は、ＧＰＳ受信信号の同期信号と、放送波に含まれる同期信号との差分を補正するオフセット値を記憶しており、同期信号変換部１５に出力する。
同期信号変換部１５は、自走判定部１３から出力される放送波同期信号又は自走信号のタイミングを、タイミング調整部１４に記憶されたオフセット値で調整して、疑似ＧＰＳ受信信号の同期信号であるＧＰＳのフレームタイミング信号に変換する。
更に同期信号変換部１５は、変換された同期信号を含む疑似ＧＰＳ信号を生成する。
ＧＰＳ送信部１６は、生成された疑似ＧＰＳ信号を基地局装置５に出力する。

［第１の同期信号変換装置の動作：図４］
次に、第１の同期信号変換装置の動作について図４を用いて説明する。
放送波受信アンテナ１０で受信された放送波は、放送波受信部１１で復調され、放送波同期信号抽出部１２で放送波同期信号が抽出される。
そして、抽出された放送波同期信号は自走判定部１３に入力され、自走判定部１３で、放送波の状態から放送波を用いるか自走信号を用いるかが判定されて、受信状態が正常であれば放送波同期信号が選択出力され、正常でなければ自走信号が選択出力される。

そして、放送波同期信号若しくは自走信号は、同期信号変換部１５でタイミング調整され、当該同期信号を含む疑似ＧＰＳ信号が生成されて、ＧＰＳ送信部１６から基地局５に出力される。
このようにして第１の同期信号変換装置の動作が行われる。

［自走判定部１３の構成：図５］
次に、自走判定部１３の構成について図５を用いて説明する。図５は、自走判定部１３の構成ブロック図である。
図５に示すように、自走判定部１３は、自走カウンタ１３１と、選択部１３２と、放送波受信判定部１３３とを備えている。
放送局は、メンテナンス等のために放送を休止することがあるため、第１の同期信号変換装置１では、自走判定部１３を備えて、放送休止の間でも同期信号の精度を保持できるようにしている。

自走カウンタ１３１は、ＶＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillator；電圧制御水晶発振器）やＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator；温度補償水晶発振器）等を備えた周波数生成回路であり、タイミングをカウントする自走信号（自走クロック）を生成する。
ここで、図示は省略しているが、自走カウンタ１３１は、放送波同期信号抽出部１２から出力される放送波同期信号を定期的に取得して同期を図り、当該放送波同期信号と同等の自走信号を生成する。

選択部１３２は、放送波同期信号抽出部１２からの放送波同期信号と、自走カウンタ１３１からの自走信号とを入力し、放送波受信判定部１３３からの指示に従って、放送波同期信号又は自走信号のいずれかを選択して同期信号変換部１５に出力する。

放送波受信判定部１３３は、放送波の受信状態を監視して、選択部１３２に放送波同期信号か、自走信号のいずれを選択するか指示を出力する。
例えば、放送波受信判定部１３３は、入力された放送波同期信号の信号強度等の信号品質に基づいて、予め設定されたしきい値よりも信号強度が大きければ放送波同期信号を選択する指示を出力し、信号強度がしきい値未満であれば自走信号を選択する指示を出力する。

あるいは、放送波受信判定部１３３は、放送波の中に制御情報として含まれている特定の識別情報（放送波であることを示す情報）を利用して、当該識別情報を受信した場合には放送波を正常に受信したとして放送波同期信号を選択する指示を出力し、当該識別情報を受信しなかった場合には、自走信号を選択する指示を出力する。

自走カウンタ１３の動作について簡単に説明する。
自走カウンタ１３では、自走カウンタ１３１において、放送波同期信号抽出部１２からの放送波同期信号に準ずる自走信号を生成しており、放送波受信判定部１３３で放送波の受信状態を判定し、選択部１３２が、放送波受信判定部１３３からの指示に従って、放送波を正常に受信した場合には、放送波同期信号を選択して同期信号変換部１５に出力し、正常に受信しなかった場合には自走信号を選択して出力する。
これにより、第１の同期信号変換部１では、放送休止等により放送波を受信できない場合であっても、疑似ＧＰＳ信号の同期信号を精度よく保持することができるものである。

［タイミング調整部１４と同期信号変換部１５の構成：図６］
次に、タイミング調整部１４と同期信号変換部１５の構成について図６を用いて説明する。図６は、タイミング調整部１４と同期信号変換部１５の構成例を示すブロック図である。
図６に示すように、タイミング調整部１４は、ＧＰＳ受信信号の同期信号と放送波同期信号とのタイミングの差分を補正するためのオフセット値（周波数オフセット値）をレジスタに記憶しており、同期信号変換部１５に出力している。
オフセット値は、運用開始前に予め測定されて、外部からレジスタに書き込まれて設定される。

また、同期信号変換部１５は、加算部１５１と、疑似ＧＰＳ信号生成部１５２とを備えている。
加算部１５１は、自走判定部１３から入力される放送波同期信号又は自走信号を、オフセット値に基づいて調整し、放送波同期信号のタイミングを本来のＧＰＳ受信信号の同期信号のタイミングに合わせる。
疑似ＧＰＳ信号生成部１５２は、タイミング補正された同期信号を含む、疑似的なＧＰＳ受信信号として疑似ＧＰＳ信号を生成し、ＧＰＳ送信部１６に出力する。
これにより、同期信号変換部１５からは、本来のＧＰＳ信号とタイミングが一致した同期信号を含む疑似ＧＰＳ信号が出力され、本来のＧＰＳ信号を利用している他の基地局とのずれを防ぐことができるものである。

［基地局５の動作］
そして、第１の同期信号変換装置１に接続する基地局５は、第１の同期信号変換装置１から疑似ＧＰＳ信号を入力して、本来のＧＰＳ信号の場合と同様に、疑似ＧＰＳ信号から同期信号を取得して、内部の基準クロックとして利用する。

［第１の実施の形態の効果］
本発明の第１の実施の形態に係る同期信号変換装置（第１の同期信号変換装置）によれば、放送波同期信号抽出部１２が、受信した放送波から放送波同期信号を取得して、同期信号変換部１５が、放送波同期信号をタイミング調整することにより疑似的なＧＰＳ信号の同期信号に変換し、当該変換された同期信号を含む疑似的なＧＰＳ受信信号（疑似ＧＰＳ信号）を生成して、ＧＰＳ送信部１６が疑似ＧＰＳ信号を基地局装置５に出力する装置としているので、基地局装置５は、第１の同期信号変換装置からの疑似ＧＰＳ信号に基づいて基準クロックを再生することができ、干渉等により本来のＧＰＳ信号の利用が困難な地域にも、ＧＰＳ信号を利用して同期信号を抽出するタイプの基地局装置５を設置することができ、システム構築の自由度を増大させることができる効果がある。

また、第１の同期信号変換装置によれば、自走判定部１３が、放送波同期信号に同期した自走信号を生成する自走カウンタ１３１を備え、放送波受信判定部１３３が、受信した放送波の受信強度等に基づいて、放送波を正常に受信しているかどうかを判定し、受信している場合には、放送波同期信号を同期信号変換部１５に出力し、受信していない場合には、自走信号を同期信号変換部１５に出力するようにしているので、放送休止等により放送波を受信できない状態であっても、自走信号に切り替えて精度の高い同期信号を供給し続けることができる効果がある。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る同期信号変換装置（第２の同期信号変換装置）について説明する。
［第２の同期信号変換装置と基地局装置との接続：図７］
第２の同期信号変換装置を基地局装置に接続した状態について図７を用いて説明する。図７は、第２の同期信号変換装置を基地局装置に接続した状態を示す説明図である。
図７に示すように、第２の同期信号変換装置２は、図１１に示した従来の基地局装置６に接続されるものであり、基地局装置６に疑似的なネットワーク信号を供給するものである。

第２の同期信号変換装置２は、放送波を入力して、放送波同期信号をＩＥＥＥ１５８８などのネットワーク信号に準じたネットワークの同期信号に変換して、当該変換された同期信号を含む疑似的なネットワーク信号（疑似ネットワーク信号）を生成して基地局６に出力する。
基地局装置６は、ネットワークインタフェース６１と、ネットワーク同期信号抽出部６２とを備え、第２の同期信号変換装置２から入力された疑似ネットワーク信号から同期信号を抽出して基準クロックとして利用する。
疑似ネットワーク信号は、基地局６に入力された場合には、ＩＥＥＥ１５８８などのネットワーク信号に準じたネットワーク信号と同等の信号として扱われるものである。

そして、第２の同期信号変換装置２を接続することにより、ＩＥＥＥ１５８８などのネットワーク信号に準じたネットワーク信号を受信できない環境であっても、ネットワーク信号から同期信号を抽出して利用する基地局６を設置することができるものである。

［第２の同期信号変換装置の概略構成：図８］
第２の同期信号変換装置の概略構成について図８を用いて説明する。図８は、第２の同期信号変換装置の概略構成図である。
図８に示すように、第２の同期信号変換装置２は、放送波同期信号取得部２１０と、同期信号変換部２２０と、疑似ネットワーク信号送出部２３０とを備えている。

放送波同期信号取得部２１０は、第１の同期信号変換装置１と同様に、放送波を受信して、放送波の同期信号を取得する。放送波としては地上波デジタル放送の放送波と、衛星放送の放送波のいずれか一方又は両方を受信する。放送波の同期信号は、番組基準クロックである。
同期信号変換部２２０は、放送波同期信号を、疑似的なネットワーク受信信号の同期信号に変換して、当該変換された同期信号を含む疑似的なネットワーク受信信号（疑似ネットワーク信号）を生成する。
疑似ネットワーク信号送出部２３０は、同期信号変換部２２０で生成された疑似ネットワーク信号を基地局６に送出する。疑似ネットワーク信号送出部２３０は、請求項２に記載した送出部に相当する。

第２の同期信号変換装置２の具体的な構成は、図４に示した第１の同期信号変換装置１の構成と基本的には同様であるため図示は省略する。
但し、第２の同期信号変換装置２では、図６の同期信号変換部１５に設けられた疑似ＧＰＳ信号生成部１５２の代わりに、疑似ネットワーク信号を生成する疑似ネットワーク信号生成部が設けられている点が第１の同期信号変換装置１とは異なっている。
また、タイミング調整部１４におけるオフセット値は、放送波とＧＰＳ信号のタイミングの差分ではなく、放送波とネットワーク信号のタイミングの差分が記憶されている。
更に、図４のＧＰＳ送信部１６の代わりにネットワーク信号送信部が設けられている。
他の構成部分は第１の同期信号変換装置１と同様である。

これにより、第２の同期信号変換装置２は、放送波に含まれる放送波同期信号をＩＥＥＥ１５８８などのネットワーク信号に準じたネットワーク信号の同期信号に変換して、疑似ネットワーク信号を生成して基地局装置６に出力できるものとなっている。

［第２の実施の形態の効果］
本発明の第２の実施の形態に係る同期信号変換装置（第２の同期信号変換装置）によれば、受信した放送波から放送波同期信号を取得して、放送波同期信号をタイミング調整することにより、疑似的なＩＥＥＥ１５８８などのネットワーク信号に準じたネットワーク信号の同期信号に変換し、当該変換された同期信号を含む疑似的なＩＥＥＥ１５８８などのネットワーク信号に準じたネットワーク受信信号（疑似ネットワーク信号）を生成して、基地局装置６に出力する装置としているので、基地局装置６は、第２の同期信号変換装置からの疑似ネットワーク信号に基づいて基準クロックを再生することができ、本来のネットワーク信号を受信できない環境であっても、ネットワーク受信信号に基づいて同期信号を抽出するタイプの基地局装置６を設置することができ、基地局装置６の構成を変更することなくシステム構築の自由度を増大させることができる効果がある。

また、第２の同期信号変換装置も、第１の同期信号変換装置と同様に、自走判定部を備えているので、放送の休止等によって放送波を受信できない場合でも、自走信号に切り替えることによって精度の高い同期信号を含む疑似ネットワーク信号を生成できる効果がある。

［時刻情報を利用する場合］
次に、放送波に含まれる時刻情報を同期信号として利用する場合について説明する。
基地局装置５には、ＧＰＳ受信信号から時刻情報を抽出して同期信号として用いるものがある。
同様に、基地局装置６にも、ＩＥＥＥ１５８８などのネットワーク信号に準じたネットワーク受信信号から時刻情報を取り出して同期信号として利用しているものがある。
このような基地局に接続する場合には、上述した第１，第２の同期信号変換装置において、時刻情報を含む疑似ＧＰＳ信号又は疑似ネットワーク信号を生成して、基地局装置に送出する。

［時刻情報を利用する第１の同期信号変換装置：図４，図５，図６］
時刻情報を利用する場合の構成も上述した同期信号を用いた場合と基本的には同じであるため、第１の同期信号変換装置において時刻情報を同期信号として用いる場合の動作について図４，図５，図６を用いて説明する。
時刻情報を用いる場合、図４の放送波同期信号抽出部１２では、放送波の時刻情報（時刻日付情報）を抽出する。
図５に示す自走判定部１３では、自走カウンタ１３１が放送波の時刻情報に同期する自走信号（自走クロック）に基づいてカウントしており、放送波の時刻情報に順ずる時刻情報をカウンタ値として生成して保持している。
そして、放送波受信判定部１３３が、放送波の受信状態に基づいて、放送波の時刻情報か自走カウンタ１３１のカウンタ値（時刻情報に相当するカウンタ値の情報）のいずれかを選択して出力するよう、選択部１３２に指示を出力する。

また、図６に示すタイミング調整部１４には、放送波の時刻情報と本来のＧＰＳ受信信号の時刻情報の差分がオフセット値として設定されている。
そして、同期信号変換部１５では、放送波の時刻情報（又は自走カウンタ１３１のカウンタ値）にオフセット値が加算されて、疑似的なＧＰＳシステムの時刻情報に変換され、疑似ＧＰＳ信号生成部１５２で、変換された時刻情報を含む疑似的なＧＰＳ受信信号（疑似ＧＰＳ信号）が生成される。
そして、ＧＰＳ送信部１６から、時刻情報を含む疑似ＧＰＳ信号が基地局５に出力され、基地局装置５では、疑似ＧＰＳ信号から時刻情報を抽出して、同期信号として利用する。
このようにして、時刻情報を用いる場合の動作が行われるものである。

［時刻情報を利用する場合の変換動作概要：図９］
ここで、時刻情報を利用する場合の変換動作の概要について図９を用いて説明する。図９は、時刻情報を利用する場合の変換動作の概要を示す説明図である。図９では、放送波の時刻情報をＧＰＳの時刻情報に変換する場合を示している。
図９に示すように、放送波には、時刻情報として時刻日付情報が含まれている。
また、ＧＰＳの時刻情報は、１週間を単位として管理されており、どの週であるかを特定する週番号情報と、週の初めからの経過時間を示す情報であるＺカウントとがある。Ｚカウントは、サブフレームの先頭位置を表す時刻の情報である。

そして、時刻情報を利用する同期信号変換装置では、放送波に含まれる時刻日付情報に基づいて週を特定し、ＧＰＳ時刻基準から週番号情報を算出する。
また、取得した時刻日付情報から週の初めからの経過時間を求め、サブフレームに換算（サブフレーム時刻を算出）して、Ｚカウントの情報とする。
このようにして、時刻情報を同期信号として利用する場合の、放送波の時刻情報から疑似ＧＰＳ受信信号の時刻情報への変換が行われるものである。この動作は、図８の同期信号変換部２２０において行われる。

ここでは、第１の同期信号変換装置を例として説明したが、時刻情報の扱いは、第２の同期信号変換装置においても同様である。
第２の同期信号変換装置では、放送波の時刻情報を、疑似的なＩＥＥＥ１５８８などのネットワーク信号に準じたネットワーク信号の時刻情報に変換して、当該変換された時刻情報を含む疑似的なＩＥＥＥ１５８８などのネットワーク信号に準じたネットワーク信号（疑似ネットワーク信号）を生成して、基地局装置６に出力する。
そして、基地局装置６では、疑似ネットワーク信号の時刻情報を抽出して、同期信号として利用する。
時刻情報を用いる場合には、簡易な処理で精度の高い疑似的な同期信号を提供することができる効果がある。

上記の例では、放送波の時刻情報から疑似ＧＰＳ疑似ネットワーク信号の時刻情報を生成するようにしているが、放送波の時刻情報から時刻情報以外のタイミングを示す同期信号を生成してもよい。

本発明は、放送波から同期信号を取得し、ＧＰＳ信号に準じた疑似的なＧＰＳ受信信号の同期信号又はネットワーク信号に準じた疑似的なネットワーク受信信号の同期信号に変換して出力でき、ＧＰＳ信号やネットワーク信号を受信できない環境でも基地局の設置を可能とし、システム構築の自由度を増大させることができる同期信号変換装置に適している。

１...第１の同期信号変換装置、 ２...第２の同期信号変換装置、 ５，６...基地局装置、 １０...放送波受信アンテナ、 １１...放送波受信部、 １２...放送波同期信号抽出部、 １３...自走判定部、 １４...タイミング調整部、 １５...同期信号変換部、 １６...ＧＰＳ送信部、 ５１...ＧＰＳ受信部、 ５２...ＧＰＳ同期信号抽出部、 ６１...ネットワークインタフェース、 ６２...ネットワーク同期信号抽出部、 １１０，２１０...放送波同期信号取得部、 １２０，２２０...同期信号変換部、 １３０...疑似ＧＰＳ信号送出部、 １３１...自走カウンタ、 １３２...選択部、 １３３...放送波受信判定部、 １５１...加算部、 １５２...疑似ＧＰＳ信号生成部、 ２３０...疑似ネットワーク信号送出部

Claims (6)

1. 移動体通信システムの基地局に接続される同期信号変換装置であって、
   放送波を受信し、当該放送波から放送波同期信号を取得する放送波同期信号取得部と、
   前記放送波同期信号を、本来のＧＰＳ受信信号の同期信号とのタイミングの差分に基づいて、ＧＰＳ信号に準じた同期信号であるフレームタイミング信号に変換すると共に、前記基地局において本来のＧＰＳ受信信号と同等に処理されることで、前記フレームタイミング信号が抽出される疑似ＧＰＳ受信信号を生成する同期信号変換部と、
   前記疑似ＧＰＳ受信信号を前記基地局に出力する送出部とを有することを特徴とする同期信号変換装置。
2. 移動体通信システムの基地局に接続される同期信号変換装置であって、
   放送波を受信し、当該放送波から放送波同期信号を取得する放送波同期信号取得部と、
   前記放送波同期信号を、本来のネットワーク信号とのタイミングの差分に基づいて、ネットワーク信号に準じた同期信号に変換すると共に、前記基地局において本来のネットワーク信号と同等に処理されることで、前記同期信号が抽出される疑似ネットワーク信号を生成する同期信号変換部と、
   前記疑似ネットワーク信号を前記基地局に送出する送出部とを有することを特徴とする同期信号変換装置。
3. 放送波から取得する同期信号は、時刻情報を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の同期信号変換装置。
4. 放送波同期信号と同等の自走用のクロックを生成する自走カウンタを備え、放送波同期信号取得部で放送波から同期信号を取得できたか否かを判定し、取得できなかった場合に、前記自走カウンタからの自走用のクロックを放送波同期信号の代わりとして同期信号変換部に出力する自走判定部を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の同期信号変換装置。
5. 同期信号変換部で、放送波同期信号取得部で取得した放送波同期信号又は自走用のクロックを、ＧＰＳ信号に準じた同期信号若しくはネットワーク信号に準じた同期信号に変換する際に、前記放送波同期信号又は自走用のクロックのタイミングを調整する調整部を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の同期信号変換装置。
6. 放送波は、地上波デジタル放送波又は放送衛星からの放送波であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の同期信号変換装置。

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