JPH08126051A - 無線基地局間同期方式 - Google Patents
無線基地局間同期方式Info
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- JPH08126051A JPH08126051A JP6257093A JP25709394A JPH08126051A JP H08126051 A JPH08126051 A JP H08126051A JP 6257093 A JP6257093 A JP 6257093A JP 25709394 A JP25709394 A JP 25709394A JP H08126051 A JPH08126051 A JP H08126051A
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- signal
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- transmission timing
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- timing
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- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 送信機出力を開閉制御することなく基地局間
タイミング同期制御を実現する。位相基準となる特定基
地局を選択できるようにする。 【構成】 選択した位相基準局からの送信タイミング信
号を抽出する信号処理を行い、抽出された信号の送信タ
イミングを測定する。信号抽出には、(1)相関をとっ
て干渉レベルを抑圧するものと、(2)干渉をキャンセ
ルするものの二種類がある。 【効果】 送信機出力を開閉制御することがないので、
雑音が放射され他通信方式への妨害になることがない。
また、電源装置として許容電流容量の大きな部品を用い
る必要がない。位相基準局を任意に選択することができ
るので、従属関係にある基地局間にて生じた基地局間タ
イミング同期誤差が下位局すべてに波及することがな
い。
タイミング同期制御を実現する。位相基準となる特定基
地局を選択できるようにする。 【構成】 選択した位相基準局からの送信タイミング信
号を抽出する信号処理を行い、抽出された信号の送信タ
イミングを測定する。信号抽出には、(1)相関をとっ
て干渉レベルを抑圧するものと、(2)干渉をキャンセ
ルするものの二種類がある。 【効果】 送信機出力を開閉制御することがないので、
雑音が放射され他通信方式への妨害になることがない。
また、電源装置として許容電流容量の大きな部品を用い
る必要がない。位相基準局を任意に選択することができ
るので、従属関係にある基地局間にて生じた基地局間タ
イミング同期誤差が下位局すべてに波及することがな
い。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は移動通信に利用する。本
発明は基地局設備に利用する。特に、基地局間の送信信
号同期技術に関する。
発明は基地局設備に利用する。特に、基地局間の送信信
号同期技術に関する。
【0002】
【従来の技術】多数の基地局から形成される移動無線方
式をはじめとした各種ディジタル無線方式において、基
地局から送出する信号に関して、基地局間の送信タイミ
ング位相同期が必要となることが多い。例えば、無線呼
出方式においては、各基地局から同一タイミングで同一
情報信号を送出することにより、各基地局の中間にある
受信機は各基地局の信号を同時に受信することができ、
伝送誤り率特性を改善することができる。また、符号分
割多元接続(Code Division Multiple Access:CDMA)セル
ラ方式において移動機がゾーン切替えのためにチャネル
切替えをするときに、基地局が変わってもフレーム同期
を新たに確立するための処理を省くことができる。
式をはじめとした各種ディジタル無線方式において、基
地局から送出する信号に関して、基地局間の送信タイミ
ング位相同期が必要となることが多い。例えば、無線呼
出方式においては、各基地局から同一タイミングで同一
情報信号を送出することにより、各基地局の中間にある
受信機は各基地局の信号を同時に受信することができ、
伝送誤り率特性を改善することができる。また、符号分
割多元接続(Code Division Multiple Access:CDMA)セル
ラ方式において移動機がゾーン切替えのためにチャネル
切替えをするときに、基地局が変わってもフレーム同期
を新たに確立するための処理を省くことができる。
【0003】このような利点を生かすためには、各基地
局間を正確にタイミング同期させる技術が必要であっ
た。しかしながら、上述したように各基地局が同一の無
線周波数を利用している場合には、受信波にレベルの高
い自局の信号が混入するために、相手の信号を受信し、
正確にタイミング同期をとることが難しいという問題が
あった。
局間を正確にタイミング同期させる技術が必要であっ
た。しかしながら、上述したように各基地局が同一の無
線周波数を利用している場合には、受信波にレベルの高
い自局の信号が混入するために、相手の信号を受信し、
正確にタイミング同期をとることが難しいという問題が
あった。
【0004】このような問題に対する従来例の解決法の
一例として、無線呼出方式における基地局間タイミング
同期方式に用いられている呼出信号の送信タイミング測
定法について説明する(特開平2−26135号公報、
特願平6−078880号)。階層化された基地局にお
ける従属関係はあらかじめ決められており、従属関係の
上位の局(以下、上位局と記述する)の送信タイミング
信号を受信し、自局の送信タイミングを調整している。
従来例の無線呼出方式の構成を図10を参照して説明す
る。図10は従来例の無線呼出方式の構成図である。無
線呼出方式は、中央局1(1次局)と基地局2−21、
2−22(2次)、…、2−31(3次)、…、2−k
n(K次局)から構成されている。各基地局は、送信ア
ンテナ3および受信アンテナ4を備えている。図10の
次数と矢印は、この従属関係を示す。例えば、2次の基
地局2−21は、1次の中央局1を、また、3次の基地
局2−31は2次の基地局2−22を上位局として自局
の送信タイミングを従属的に調整している。
一例として、無線呼出方式における基地局間タイミング
同期方式に用いられている呼出信号の送信タイミング測
定法について説明する(特開平2−26135号公報、
特願平6−078880号)。階層化された基地局にお
ける従属関係はあらかじめ決められており、従属関係の
上位の局(以下、上位局と記述する)の送信タイミング
信号を受信し、自局の送信タイミングを調整している。
従来例の無線呼出方式の構成を図10を参照して説明す
る。図10は従来例の無線呼出方式の構成図である。無
線呼出方式は、中央局1(1次局)と基地局2−21、
2−22(2次)、…、2−31(3次)、…、2−k
n(K次局)から構成されている。各基地局は、送信ア
ンテナ3および受信アンテナ4を備えている。図10の
次数と矢印は、この従属関係を示す。例えば、2次の基
地局2−21は、1次の中央局1を、また、3次の基地
局2−31は2次の基地局2−22を上位局として自局
の送信タイミングを従属的に調整している。
【0005】このような従属同期を実現するための送信
信号フォーマットの一例を図11を参照して説明する。
図11は送信信号フォーマットを示す図である。中央局
1または基地局2−21〜23、2−31(以下、これ
らを総称して基地局と略す)から送信される複数の呼出
信号を含む送信信号は、同期信号、呼出信号列からなる
周期TF のフレームで構成されている。無線呼出サービ
スを停止することなくフレーム同期制御を行うため、送
信タイミング信号(時間長Ts )を呼出信号に挿入して
いる。さらに各基地局からは、異なる符号系列からなる
送信タイミング信号を送信することにより、上位局を特
定・識別することも可能である(特願平6−07888
0号)。
信号フォーマットの一例を図11を参照して説明する。
図11は送信信号フォーマットを示す図である。中央局
1または基地局2−21〜23、2−31(以下、これ
らを総称して基地局と略す)から送信される複数の呼出
信号を含む送信信号は、同期信号、呼出信号列からなる
周期TF のフレームで構成されている。無線呼出サービ
スを停止することなくフレーム同期制御を行うため、送
信タイミング信号(時間長Ts )を呼出信号に挿入して
いる。さらに各基地局からは、異なる符号系列からなる
送信タイミング信号を送信することにより、上位局を特
定・識別することも可能である(特願平6−07888
0号)。
【0006】このような従属関係にある各基地局の送信
タイミング測定動作と各基地局の送信機出力開閉制御タ
イミングとの関係を図12を参照して説明する。図12
は各基地局の送信タイミング測定動作と各基地局の送信
機出力開閉制御タイミングとの関係を示す図である。送
信タイミングを測定する時間内では、第i次(ただし、
1≦i≦K)の基地局が一斉に送信を行うが、その次数
以外の基地局は送信を停止する。次の送信タイミング時
刻では、例えば第(i+1)次の基地局のみが送信す
る。このようにして送信タイミング信号の干渉を軽減さ
せているので、特定の基地局の送信タイミング信号が正
確に測定できる(特開平2−26135号公報)。
タイミング測定動作と各基地局の送信機出力開閉制御タ
イミングとの関係を図12を参照して説明する。図12
は各基地局の送信タイミング測定動作と各基地局の送信
機出力開閉制御タイミングとの関係を示す図である。送
信タイミングを測定する時間内では、第i次(ただし、
1≦i≦K)の基地局が一斉に送信を行うが、その次数
以外の基地局は送信を停止する。次の送信タイミング時
刻では、例えば第(i+1)次の基地局のみが送信す
る。このようにして送信タイミング信号の干渉を軽減さ
せているので、特定の基地局の送信タイミング信号が正
確に測定できる(特開平2−26135号公報)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法には
2つの大きな欠点がある。第一の問題点は、各基地局の
送信機に対して出力の開閉制御を行う必要があることで
ある。急激な送信機出力の開閉制御を行うと、電源線に
パルス状の電流が流れることとなり、特に、無線呼出方
式のような大電力の送信機出力を制御する場合には、パ
ルス電流が非常に大きく、(1)電流によって広帯域な
雑音が放射され他通信方式への妨害になる。(2)電源
装置として許容電流容量の大きな部品を用いる必要があ
り電源装置が非常に高価で複雑なものとなるなどの問題
点がある。このような問題点の解決法としては、送信機
出力開閉制御を緩やかに行う方法が考えられるが、この
ためには、制御速度を調整する装置が必要となり、基地
局装置構成が複雑となること、送信タイミング測定時
間、すなわち送信タイミング信号長が長くなり、そのた
め本来のサービスを行うための情報量が減少して無線呼
出のサービス効率が低下するという新たな問題が生じ
る。
2つの大きな欠点がある。第一の問題点は、各基地局の
送信機に対して出力の開閉制御を行う必要があることで
ある。急激な送信機出力の開閉制御を行うと、電源線に
パルス状の電流が流れることとなり、特に、無線呼出方
式のような大電力の送信機出力を制御する場合には、パ
ルス電流が非常に大きく、(1)電流によって広帯域な
雑音が放射され他通信方式への妨害になる。(2)電源
装置として許容電流容量の大きな部品を用いる必要があ
り電源装置が非常に高価で複雑なものとなるなどの問題
点がある。このような問題点の解決法としては、送信機
出力開閉制御を緩やかに行う方法が考えられるが、この
ためには、制御速度を調整する装置が必要となり、基地
局装置構成が複雑となること、送信タイミング測定時
間、すなわち送信タイミング信号長が長くなり、そのた
め本来のサービスを行うための情報量が減少して無線呼
出のサービス効率が低下するという新たな問題が生じ
る。
【0008】第二の問題点は、従属関係にある基地局間
にて何らかの妨害要因が生じたり、上位局に故障が発生
すると、従属関係にある基地局間にて基地局間タイミン
グ同期がとれなくなり、前記従属関係にある基地局間に
て生じた基地局間タイミング同期誤差が下位局すべてに
波及することなどの問題点がある。図13は、従来例の
問題点の一例を示す図であるが、このように、基地局C
が以前位相基準としていた基地局Aとの間に何らかの妨
害要因が生じたり、位相基準局Aに故障が発生した場合
に、速やかに他の基地局Bを位相基準局とすることがで
きない。
にて何らかの妨害要因が生じたり、上位局に故障が発生
すると、従属関係にある基地局間にて基地局間タイミン
グ同期がとれなくなり、前記従属関係にある基地局間に
て生じた基地局間タイミング同期誤差が下位局すべてに
波及することなどの問題点がある。図13は、従来例の
問題点の一例を示す図であるが、このように、基地局C
が以前位相基準としていた基地局Aとの間に何らかの妨
害要因が生じたり、位相基準局Aに故障が発生した場合
に、速やかに他の基地局Bを位相基準局とすることがで
きない。
【0009】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、送信機出力を開閉制御することなく基地局間タ
イミング同期制御を実現することができる無線基地局間
同期方式を提供することを目的とする。本発明は、位相
基準となる特定基地局(以下、位相基準局と記述する)
を選択することができる無線基地局間同期方式を提供す
ることを目的とする。
であり、送信機出力を開閉制御することなく基地局間タ
イミング同期制御を実現することができる無線基地局間
同期方式を提供することを目的とする。本発明は、位相
基準となる特定基地局(以下、位相基準局と記述する)
を選択することができる無線基地局間同期方式を提供す
ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、基地局毎に異
なる送信タイミング信号を送受信し、受信信号から特定
の基地局のみの信号を抽出することを特徴とする。
なる送信タイミング信号を送受信し、受信信号から特定
の基地局のみの信号を抽出することを特徴とする。
【0011】本発明は、複数の基地局を備え、その複数
の基地局は、少なくとも一つの基地局が送信する送信タ
イミング信号を受信して移動局に対する送信タイミング
を同期制御する同期手段を備えた無線基地局間同期方式
である。
の基地局は、少なくとも一つの基地局が送信する送信タ
イミング信号を受信して移動局に対する送信タイミング
を同期制御する同期手段を備えた無線基地局間同期方式
である。
【0012】ここで、本発明の特徴とするところは、複
数の基地局は、それぞれ基地局毎に設定された符号系列
により前記送信タイミング信号を送信する手段を備え、
前記同期手段は、複数の基地局からの送信タイミング信
号を受信する手段と、複数の符号系列のうちから可変に
選択される一つの符号系列により特定の基準局からの前
記送信タイミング信号を同期基準として抽出する手段を
備えるところにある。
数の基地局は、それぞれ基地局毎に設定された符号系列
により前記送信タイミング信号を送信する手段を備え、
前記同期手段は、複数の基地局からの送信タイミング信
号を受信する手段と、複数の符号系列のうちから可変に
選択される一つの符号系列により特定の基準局からの前
記送信タイミング信号を同期基準として抽出する手段を
備えるところにある。
【0013】前記受信する手段は、前記符号系列にした
がって可変に設定される整合フィルタを含むことが望ま
しい。
がって可変に設定される整合フィルタを含むことが望ま
しい。
【0014】前記受信する手段は、前記符号系列にした
がって可変に設定される相関器を含む構成とすることも
できる。
がって可変に設定される相関器を含む構成とすることも
できる。
【0015】前記受信する手段は、受信した送信タイミ
ング信号に含まれる干渉波成分のレプリカを生成しこの
レプリカを受信した送信タイミング信号から除去する干
渉キャンセラを備える構成とすることもできる。
ング信号に含まれる干渉波成分のレプリカを生成しこの
レプリカを受信した送信タイミング信号から除去する干
渉キャンセラを備える構成とすることもできる。
【0016】前記受信する手段は、ダイバーシチ構成の
受信回路を含む構成とすることもできる。
受信回路を含む構成とすることもできる。
【0017】
【作用】本発明における受信手段は、受信アンテナで受
信した信号を増幅し、信号処理に適した形式の受信波と
して出力する。例えば、受信波の同期成分と直交成分の
それぞれの振幅がベースバンド信号として出力される。
これらのベースバンド信号の同期成分と直交成分に対応
するものをそれぞれ実部と虚部の値とする複素包絡線表
示が用いられる。
信した信号を増幅し、信号処理に適した形式の受信波と
して出力する。例えば、受信波の同期成分と直交成分の
それぞれの振幅がベースバンド信号として出力される。
これらのベースバンド信号の同期成分と直交成分に対応
するものをそれぞれ実部と虚部の値とする複素包絡線表
示が用いられる。
【0018】本発明における信号抽出手段は、選択した
位相基準局からの送信タイミング信号を抽出する信号処
理を行う。本発明におけるタイミング測定手段は、抽出
された信号のタイミングを測定する。信号抽出には、送
信タイミング信号の冗長性を利用する方法の違いから、
(1)相関をとって干渉レベルを抑圧するものと、
(2)干渉をキャンセルするものの二種類がある。さら
に干渉をキャンセルする方法には複数のアンテナを用い
るダイバーシチ法とレプリカ生成法がある。
位相基準局からの送信タイミング信号を抽出する信号処
理を行う。本発明におけるタイミング測定手段は、抽出
された信号のタイミングを測定する。信号抽出には、送
信タイミング信号の冗長性を利用する方法の違いから、
(1)相関をとって干渉レベルを抑圧するものと、
(2)干渉をキャンセルするものの二種類がある。さら
に干渉をキャンセルする方法には複数のアンテナを用い
るダイバーシチ法とレプリカ生成法がある。
【0019】ここで、従来技術との差異は、上位局にお
いて順次に送信電力を開閉制御するのではなく、従属局
において送信タイミング信号を抽出するため、および位
相基準局を選択可能とするための信号抽出手段を有する
ことが本発明の特徴である。
いて順次に送信電力を開閉制御するのではなく、従属局
において送信タイミング信号を抽出するため、および位
相基準局を選択可能とするための信号抽出手段を有する
ことが本発明の特徴である。
【0020】
【実施例】本発明は移動無線方式をはじめとした各種デ
ィジタル無線通信方式に適用できるが、以下ではその典
型的な適用例として、無線呼出方式に適用した具体例に
ついて詳細に説明する。本発明は、異なる基地局では異
なる符号系列からなる送信タイミング信号を送信するこ
とを前提とする。また、以下では、図11に示したもの
と同じフォーマットの送信信号を用いて説明する。
ィジタル無線通信方式に適用できるが、以下ではその典
型的な適用例として、無線呼出方式に適用した具体例に
ついて詳細に説明する。本発明は、異なる基地局では異
なる符号系列からなる送信タイミング信号を送信するこ
とを前提とする。また、以下では、図11に示したもの
と同じフォーマットの送信信号を用いて説明する。
【0021】(第一実施例)本発明第一実施例の構成を
図1ないし図4を参照して説明する。図1は本発明の基
本構成を示す図である。図2は本発明の全体構成を示す
図である。図3は本発明第一実施例装置のブロック構成
図である。図4は本発明第一実施例の信号抽出部および
タイミング同期部のブロック構成図である。
図1ないし図4を参照して説明する。図1は本発明の基
本構成を示す図である。図2は本発明の全体構成を示す
図である。図3は本発明第一実施例装置のブロック構成
図である。図4は本発明第一実施例の信号抽出部および
タイミング同期部のブロック構成図である。
【0022】本発明は、図2に示すように複数の基地局
81〜85を備え、その複数の基地局81〜85は、少
なくとも一つの基地局81、82、…、85が送信する
送信タイミング信号を受信して移動局90に対する送信
タイミングを同期制御する同期手段としての図1に示す
タイミング測定部70を備えた無線基地局間同期方式で
ある。
81〜85を備え、その複数の基地局81〜85は、少
なくとも一つの基地局81、82、…、85が送信する
送信タイミング信号を受信して移動局90に対する送信
タイミングを同期制御する同期手段としての図1に示す
タイミング測定部70を備えた無線基地局間同期方式で
ある。
【0023】ここで、本発明の特徴とするところは、複
数の基地局81〜85は、それぞれ基地局81、82、
…、85毎に設定された符号系列により前記送信タイミ
ング信号を送信する手段としての図3に示す送信機8を
備え、タイミング測定部70は、複数の符号系列のうち
から可変に選択される一つの符号系列により前記送信タ
イミング信号を受信する手段としての図1に示す信号抽
出部60を備えるところにある。
数の基地局81〜85は、それぞれ基地局81、82、
…、85毎に設定された符号系列により前記送信タイミ
ング信号を送信する手段としての図3に示す送信機8を
備え、タイミング測定部70は、複数の符号系列のうち
から可変に選択される一つの符号系列により前記送信タ
イミング信号を受信する手段としての図1に示す信号抽
出部60を備えるところにある。
【0024】信号抽出部60は、前記符号系列にしたが
って可変に設定される図4に示す整合フィルタ9を含
む。
って可変に設定される図4に示す整合フィルタ9を含
む。
【0025】各基地局81〜85からの送信信号は、図
11に示すように同期信号、呼出信号列および送信タイ
ミング信号からなる周期TF のフレームで構成されてい
る。送信タイミング信号パターンは、各基地局81、8
2、…、85毎に異なっており、これらは相互に相関の
低い信号とする。
11に示すように同期信号、呼出信号列および送信タイ
ミング信号からなる周期TF のフレームで構成されてい
る。送信タイミング信号パターンは、各基地局81、8
2、…、85毎に異なっており、これらは相互に相関の
低い信号とする。
【0026】本発明の基本原理を示す構成を図1に示し
たが、送信タイミング同期手段は、受信部50、信号抽
出部60およびタイミング測定部70から構成されてい
る。受信部50は受信アンテナで受信した信号を増幅
し、信号処理に適した形式の受信波を出力するものであ
る。通常、受信波の同期成分と直交成分のそれぞれの振
幅がベースバンド信号として出力される。信号抽出部6
0は任意に選択された位相基準局からの送信タイミング
信号を抽出するものであり、送信タイミング信号の冗長
性を利用して信号処理を行うものである。これにより、
例えば図13に示すように、基地局Cが以前位相基準と
していた基地局Aとの間に何らかの妨害要因が生じた
り、位相基準局Aに故障が発生した場合に、速やかに他
の基地局Bを位相基準局とすることができる。タイミン
グ測定部70は、抽出された信号タイミングに中央局よ
り別途連絡線を介して送信されてきた中央局送信信号を
同期させ、送信機8へ出力する。この方法では上位局に
おいて順次に送信電力を開閉制御することなく、従属局
において選択された位相基準局からの送信タイミング信
号を抽出する手段を有している。
たが、送信タイミング同期手段は、受信部50、信号抽
出部60およびタイミング測定部70から構成されてい
る。受信部50は受信アンテナで受信した信号を増幅
し、信号処理に適した形式の受信波を出力するものであ
る。通常、受信波の同期成分と直交成分のそれぞれの振
幅がベースバンド信号として出力される。信号抽出部6
0は任意に選択された位相基準局からの送信タイミング
信号を抽出するものであり、送信タイミング信号の冗長
性を利用して信号処理を行うものである。これにより、
例えば図13に示すように、基地局Cが以前位相基準と
していた基地局Aとの間に何らかの妨害要因が生じた
り、位相基準局Aに故障が発生した場合に、速やかに他
の基地局Bを位相基準局とすることができる。タイミン
グ測定部70は、抽出された信号タイミングに中央局よ
り別途連絡線を介して送信されてきた中央局送信信号を
同期させ、送信機8へ出力する。この方法では上位局に
おいて順次に送信電力を開閉制御することなく、従属局
において選択された位相基準局からの送信タイミング信
号を抽出する手段を有している。
【0027】本発明における具体的な基地局装置構成の
一例を図3に示す。各基地局81〜85は、送信アンテ
ナ3、受信アンテナ4、復調回路5、信号処理回路6、
タイミング同期回路7、送信機8より構成される。ここ
で、各基地局装置を本発明の基本原理に当てはめると、
復調回路5は受信部50、信号処理回路6は信号抽出部
60、タイミング同期回路7はタイミング測定部70に
相当する。特に信号処理回路6は、本発明の特徴とする
ものである。受信アンテナ4にて受信された位相基準局
および前記以外の複数基地局からの送信タイミング信号
を含む受信信号は、復調回路5において復調され、信号
処理回路6に入力される。信号処理回路6は、復調回路
5の出力信号を処理することにより、任意に選択された
位相基準局の送信タイミング信号成分のみを取り出し、
位相基準局の送信タイミングを検出する。タイミング同
期回路7では、前記位相基準局の送信タイミングと中央
局1より別途連絡線を介して送信されてきた中央局送信
信号中の送信タイミング信号との位相差を測定し、前記
中央局送信信号に前記位相差を挿入することにより、位
相基準局と自局の送信タイミングを一致させる。
一例を図3に示す。各基地局81〜85は、送信アンテ
ナ3、受信アンテナ4、復調回路5、信号処理回路6、
タイミング同期回路7、送信機8より構成される。ここ
で、各基地局装置を本発明の基本原理に当てはめると、
復調回路5は受信部50、信号処理回路6は信号抽出部
60、タイミング同期回路7はタイミング測定部70に
相当する。特に信号処理回路6は、本発明の特徴とする
ものである。受信アンテナ4にて受信された位相基準局
および前記以外の複数基地局からの送信タイミング信号
を含む受信信号は、復調回路5において復調され、信号
処理回路6に入力される。信号処理回路6は、復調回路
5の出力信号を処理することにより、任意に選択された
位相基準局の送信タイミング信号成分のみを取り出し、
位相基準局の送信タイミングを検出する。タイミング同
期回路7では、前記位相基準局の送信タイミングと中央
局1より別途連絡線を介して送信されてきた中央局送信
信号中の送信タイミング信号との位相差を測定し、前記
中央局送信信号に前記位相差を挿入することにより、位
相基準局と自局の送信タイミングを一致させる。
【0028】本発明第一実施例では、信号抽出部60と
して図4に示す整合フィルタ9を用いた。信号抽出部6
0は整合フィルタ9、タイミング測定部70はタイミン
グ同期回路7および基準クロック10から構成されてい
る。整合フィルタ9は、位相基準局の送信タイミング信
号が入力されると前記送信タイミング信号に対して時間
的に反転されたパルスをインパルスレスポンスとして出
力するフィルタである。これは、符号系列をタップ係数
の値に設定したトランスバーサルフィルタにより容易に
実現される。整合フィルタ9では、位相基準局の送信タ
イミング信号が入力されるとインパルスが出力されるの
で、前記送信タイミング信号の時刻を測定することによ
り自局の基準クロック10をもとにした位相基準局の送
信タイミングがわかり、基地局間タイミング同期をとる
ことができる。ただし、自局の信号が回り込んでくるの
で、整合フィルタ9の出力は非常に雑音を多く含んでい
る。そこで、送信タイミング信号を十分長くして信号対
雑音比を増大させることが考えられる。しかし、この方
法では信号伝送効率が低下するという欠点がある。その
ため、タイミング同期回路7には整合フィルタ9の出力
を蓄積・平均化して雑音成分を除去する装置を設置する
必要がある。
して図4に示す整合フィルタ9を用いた。信号抽出部6
0は整合フィルタ9、タイミング測定部70はタイミン
グ同期回路7および基準クロック10から構成されてい
る。整合フィルタ9は、位相基準局の送信タイミング信
号が入力されると前記送信タイミング信号に対して時間
的に反転されたパルスをインパルスレスポンスとして出
力するフィルタである。これは、符号系列をタップ係数
の値に設定したトランスバーサルフィルタにより容易に
実現される。整合フィルタ9では、位相基準局の送信タ
イミング信号が入力されるとインパルスが出力されるの
で、前記送信タイミング信号の時刻を測定することによ
り自局の基準クロック10をもとにした位相基準局の送
信タイミングがわかり、基地局間タイミング同期をとる
ことができる。ただし、自局の信号が回り込んでくるの
で、整合フィルタ9の出力は非常に雑音を多く含んでい
る。そこで、送信タイミング信号を十分長くして信号対
雑音比を増大させることが考えられる。しかし、この方
法では信号伝送効率が低下するという欠点がある。その
ため、タイミング同期回路7には整合フィルタ9の出力
を蓄積・平均化して雑音成分を除去する装置を設置する
必要がある。
【0029】(第二実施例)本発明第二実施例を図5を
参照して説明する。図5は本発明第二実施例装置のブロ
ック構成図である。本発明第二実施例では、信号抽出部
60に相関器13を用いた。信号抽出部60は基準信号
発生器11、制御回路12、相関器13、レベル測定器
14、ピーク検出器15から構成されている。タイミン
グ測定部70は、タイミング同期回路7、基準クロック
10からなる。複数基地局81〜85からの送信タイミ
ング信号は、受信部50によってベースバンド信号に復
調される。位相基準局の送信タイミング信号と同一パタ
ーンの基準信号を発生させる基準信号発生器11は、基
準クロック10のタイミングで信号を発生するよう制御
回路12でコントロールされている。相関器13では復
調回路5の出力信号と前記基準信号が乗算され、乗算結
果はレベル測定器14にて測定される。制御回路12に
て送信タイミング信号の受信毎に前記基準信号の乗算タ
イミングをシフトさせることにより、乗算結果が最大と
なる乗算タイミングシフト量をピーク検出器15によっ
て測定し、位相基準局送信タイミングを検出する。その
様子を図6に示す。図6は相関器13の入出力状態を示
す図である。このとき、復調回路5の出力信号に基準信
号を半クロックずつシフトさせて乗算する方法などがあ
るが、位相基準局の送信タイミングを検出するために複
数の送信タイミング信号を受信する必要があるために膨
大な時間がかかることが推測される。そこで、複数の相
関器と、基準信号の乗算タイミングが異なる複数の基準
信号発生器を用いれば、より短期間に位相基準局の送信
タイミングを測定することが可能となる。
参照して説明する。図5は本発明第二実施例装置のブロ
ック構成図である。本発明第二実施例では、信号抽出部
60に相関器13を用いた。信号抽出部60は基準信号
発生器11、制御回路12、相関器13、レベル測定器
14、ピーク検出器15から構成されている。タイミン
グ測定部70は、タイミング同期回路7、基準クロック
10からなる。複数基地局81〜85からの送信タイミ
ング信号は、受信部50によってベースバンド信号に復
調される。位相基準局の送信タイミング信号と同一パタ
ーンの基準信号を発生させる基準信号発生器11は、基
準クロック10のタイミングで信号を発生するよう制御
回路12でコントロールされている。相関器13では復
調回路5の出力信号と前記基準信号が乗算され、乗算結
果はレベル測定器14にて測定される。制御回路12に
て送信タイミング信号の受信毎に前記基準信号の乗算タ
イミングをシフトさせることにより、乗算結果が最大と
なる乗算タイミングシフト量をピーク検出器15によっ
て測定し、位相基準局送信タイミングを検出する。その
様子を図6に示す。図6は相関器13の入出力状態を示
す図である。このとき、復調回路5の出力信号に基準信
号を半クロックずつシフトさせて乗算する方法などがあ
るが、位相基準局の送信タイミングを検出するために複
数の送信タイミング信号を受信する必要があるために膨
大な時間がかかることが推測される。そこで、複数の相
関器と、基準信号の乗算タイミングが異なる複数の基準
信号発生器を用いれば、より短期間に位相基準局の送信
タイミングを測定することが可能となる。
【0030】(第三実施例)本発明第三実施例を図7を
参照して説明する。図7は本発明第三実施例装置のブロ
ック構成図である。本発明第三実施例では、相関器13
を用いた信号抽出部60にシフトレジスタ17を付加し
た場合の構成例を示す。復調回路5の出力信号はサンプ
リング回路16にて基準クロック10からの高速クロッ
クによりサンプリングされ、サンプル値はサンプリング
タイミングでシフトレジスタ17に入力される。シフト
レジスタ17の内容は、サンプル毎に基準信号発生器1
1の出力と相関器13にて乗算され、乗算結果はレベル
測定器14にて測定される。乗算結果が最大となるサン
プルをピーク検出器15にて測定することにより、位相
基準局の送信タイミングを検出する。これにより、複数
の相関器と複数の基準信号発生器を用いた場合よりも簡
易で低コストな装置構成で、位相基準局の送信タイミン
グを短期間で検出できる。
参照して説明する。図7は本発明第三実施例装置のブロ
ック構成図である。本発明第三実施例では、相関器13
を用いた信号抽出部60にシフトレジスタ17を付加し
た場合の構成例を示す。復調回路5の出力信号はサンプ
リング回路16にて基準クロック10からの高速クロッ
クによりサンプリングされ、サンプル値はサンプリング
タイミングでシフトレジスタ17に入力される。シフト
レジスタ17の内容は、サンプル毎に基準信号発生器1
1の出力と相関器13にて乗算され、乗算結果はレベル
測定器14にて測定される。乗算結果が最大となるサン
プルをピーク検出器15にて測定することにより、位相
基準局の送信タイミングを検出する。これにより、複数
の相関器と複数の基準信号発生器を用いた場合よりも簡
易で低コストな装置構成で、位相基準局の送信タイミン
グを短期間で検出できる。
【0031】上述したような整合フィルタ9、相関器1
3を用いた信号抽出部60では、自局の信号が回り込
み、そのレベルが高いときには、位相基準局の信号抽出
が雑音のため難しい。そこで、アンテナの設置方法を工
夫する必要がある。さらに回り込みを回避するだけでな
く、不要な電波成分を除去する方法が考えられる。除去
する方法としては、ダイバーシチ合成受信法と、レプリ
カ生成法の2通りの原理が考えられる。
3を用いた信号抽出部60では、自局の信号が回り込
み、そのレベルが高いときには、位相基準局の信号抽出
が雑音のため難しい。そこで、アンテナの設置方法を工
夫する必要がある。さらに回り込みを回避するだけでな
く、不要な電波成分を除去する方法が考えられる。除去
する方法としては、ダイバーシチ合成受信法と、レプリ
カ生成法の2通りの原理が考えられる。
【0032】(第四実施例)本発明第四実施例を図8を
参照して説明する。図8は本発明第四実施例装置のブロ
ック構成図である。本発明第四実施例では、各基地局8
1〜85において、ダイバーシチ合成受信における基地
局装置構成例を示す。各基地局81〜85は、送信アン
テナ3、受信アンテナ4−1、4−2、…、4−L、復
調回路5−1、5−2、…、5−L、信号合成器18、
信号処理回路6、タイミング同期回路7、送信機8より
構成される。受信アンテナ4−1〜4−Lは位置を離し
て位相基準局に向けて設置する。
参照して説明する。図8は本発明第四実施例装置のブロ
ック構成図である。本発明第四実施例では、各基地局8
1〜85において、ダイバーシチ合成受信における基地
局装置構成例を示す。各基地局81〜85は、送信アン
テナ3、受信アンテナ4−1、4−2、…、4−L、復
調回路5−1、5−2、…、5−L、信号合成器18、
信号処理回路6、タイミング同期回路7、送信機8より
構成される。受信アンテナ4−1〜4−Lは位置を離し
て位相基準局に向けて設置する。
【0033】復調回路5−1〜5−Lから出力される出
力信号は、位相基準局および必要としない複数基地局か
らの送信タイミング信号の合成信号である。受信アンテ
ナ4−1〜4−Lの設置場所および方向を適切に選び、
それぞれの復調回路5−1、5−2、…、5−Lからの
信号を信号合成器18にて合成する。このことにより、
位相基準局の信号成分が強められ、位相基準局以外の基
地局の信号成分がキャンセルされるため、より高精度な
位相基準局送信タイミング測定が可能となる。合成は複
素包絡線を合成するものであり、位相基準局については
複素合成して信号レベルを大きくし、不要波、特に自局
の信号についてはキャンセルするように複素合成させ
る。このときの複素合成係数は最小2乗法、LMSなど
の一般的な適応アルゴリズムを利用して求めることがで
きる。
力信号は、位相基準局および必要としない複数基地局か
らの送信タイミング信号の合成信号である。受信アンテ
ナ4−1〜4−Lの設置場所および方向を適切に選び、
それぞれの復調回路5−1、5−2、…、5−Lからの
信号を信号合成器18にて合成する。このことにより、
位相基準局の信号成分が強められ、位相基準局以外の基
地局の信号成分がキャンセルされるため、より高精度な
位相基準局送信タイミング測定が可能となる。合成は複
素包絡線を合成するものであり、位相基準局については
複素合成して信号レベルを大きくし、不要波、特に自局
の信号についてはキャンセルするように複素合成させ
る。このときの複素合成係数は最小2乗法、LMSなど
の一般的な適応アルゴリズムを利用して求めることがで
きる。
【0034】(第五実施例)本発明第五実施例を図9を
参照して説明する。図9は本発明第五実施例装置のブロ
ック構成図である。本発明第五実施例では、レプリカ生
成法による干渉キャンセラを用いている。この方法は信
号伝送に用いられるもので、文献:吉野、府川、鈴木、
"RLS-MLSE による適応干渉キャンセラ" 、電子情報通信
学会論文誌B-II,vol.J77-B-II,No.2,pp.74-84, 1994年
02月、あるいは、H.Yoshino,K.Fukawa,and H.Suzuki,"I
nterference Cancelling Equalizer(ICE)for Mobile Ra
dio Communications" 、IEEE International Communica
tion Conference ‘94 にその基本動作が示されてい
る。レプリカを生成するという原理をタイミング抽出に
適用するには以下のように動作させる。まず、タイミン
グ制御回路20からのトリガによって、位相基準局と自
局のそれぞれの送信タイミング信号と同一パターンの基
準信号S1、S2を基準信号発生器11から出力する。
これらの信号にそれぞれの信号が通過してきた伝搬路の
複素伝達係数をそれぞれ乗算器21−1、21−2で乗
積し、その乗積信号をレプリカ1と2とする。これらレ
プリカ信号を受信波から差し引くと、残差信号が得られ
る。残差信号が最小になるように、タイミング制御回路
20からのトリガのタイミングおよび伝達係数推定回路
19の複素伝達係数推定値の修正を行う。トリガのタイ
ミングは図6のときと同様に少しずつオフセット量を考
えながら、誤差が最小になるようにする。また、複素伝
達係数は受信波入力、残差信号などを用いて最小2乗法
あるいはLMSなどの適応アルゴリズムを用いて行う。
このようにして得られた位相基準局のタイミングをもと
にして、自局のタイミングを制御する。なお、自局のタ
イミングはあらかじめ既知として制御を行えばその処理
量が低減される。
参照して説明する。図9は本発明第五実施例装置のブロ
ック構成図である。本発明第五実施例では、レプリカ生
成法による干渉キャンセラを用いている。この方法は信
号伝送に用いられるもので、文献:吉野、府川、鈴木、
"RLS-MLSE による適応干渉キャンセラ" 、電子情報通信
学会論文誌B-II,vol.J77-B-II,No.2,pp.74-84, 1994年
02月、あるいは、H.Yoshino,K.Fukawa,and H.Suzuki,"I
nterference Cancelling Equalizer(ICE)for Mobile Ra
dio Communications" 、IEEE International Communica
tion Conference ‘94 にその基本動作が示されてい
る。レプリカを生成するという原理をタイミング抽出に
適用するには以下のように動作させる。まず、タイミン
グ制御回路20からのトリガによって、位相基準局と自
局のそれぞれの送信タイミング信号と同一パターンの基
準信号S1、S2を基準信号発生器11から出力する。
これらの信号にそれぞれの信号が通過してきた伝搬路の
複素伝達係数をそれぞれ乗算器21−1、21−2で乗
積し、その乗積信号をレプリカ1と2とする。これらレ
プリカ信号を受信波から差し引くと、残差信号が得られ
る。残差信号が最小になるように、タイミング制御回路
20からのトリガのタイミングおよび伝達係数推定回路
19の複素伝達係数推定値の修正を行う。トリガのタイ
ミングは図6のときと同様に少しずつオフセット量を考
えながら、誤差が最小になるようにする。また、複素伝
達係数は受信波入力、残差信号などを用いて最小2乗法
あるいはLMSなどの適応アルゴリズムを用いて行う。
このようにして得られた位相基準局のタイミングをもと
にして、自局のタイミングを制御する。なお、自局のタ
イミングはあらかじめ既知として制御を行えばその処理
量が低減される。
【0035】以上に述べた各実施例はそれらを組み合わ
せることにより、さらに精度の高い送信タイミング同期
を得ることができる。また、送信タイミング測定結果の
時間平均をとることにより、送信タイミング信号のジッ
タやゆらぎを吸収することが可能であり、より高精度な
送信タイミング測定が可能となる。
せることにより、さらに精度の高い送信タイミング同期
を得ることができる。また、送信タイミング測定結果の
時間平均をとることにより、送信タイミング信号のジッ
タやゆらぎを吸収することが可能であり、より高精度な
送信タイミング測定が可能となる。
【0036】
【発明の効果】 (共通した特徴と効果)以上説明したように、本発明を
利用することにより、送信機出力を開閉制御することな
く位相基準局の送信タイミングを測定することができ
る。また、位相基準局を任意に選択することができる。 (効果的な利用分野)移動無線における基地局間同期方
式、例えば、自動車電話方式、無線呼出方式などに有効
である。このような方式において他局の送信タイミング
を測定するとき、あるいは、通信品質を保つために他局
または自局の送信タイミングを監視する必要があるとき
に利用することができる。
利用することにより、送信機出力を開閉制御することな
く位相基準局の送信タイミングを測定することができ
る。また、位相基準局を任意に選択することができる。 (効果的な利用分野)移動無線における基地局間同期方
式、例えば、自動車電話方式、無線呼出方式などに有効
である。このような方式において他局の送信タイミング
を測定するとき、あるいは、通信品質を保つために他局
または自局の送信タイミングを監視する必要があるとき
に利用することができる。
【図1】本発明の基本構成を示す図。
【図2】本発明の全体構成を示す図。
【図3】本発明第一実施例装置のブロック構成図。
【図4】本発明第一実施例の信号抽出部およびタイミン
グ同期部のブロック構成図。
グ同期部のブロック構成図。
【図5】本発明第二実施例装置のブロック構成図。
【図6】相関器の入出力状態を示す図。
【図7】本発明第三実施例装置のブロック構成図。
【図8】本発明第四実施例装置のブロック構成図。
【図9】本発明第五実施例装置のブロック構成図。
【図10】従来例の無線呼出方式の構成図。
【図11】送信信号フォーマットを示す図。
【図12】各基地局の送信タイミング測定動作と各基地
局の送信機出力開閉制御タイミングとの関係を示す図。
局の送信機出力開閉制御タイミングとの関係を示す図。
【図13】従来例の問題点の一例を示す図。
【符号の説明】 1 中央局 2−21、2−22、2−23、2−31、A、B、C
基地局 3 送信アンテナ 4、4−1、4−2、…、4−L 受信アンテナ 5、5−1、5−2、…、5−L 復調回路 6 信号処理回路 7 タイミング同期回路 8 送信機 9 整合フィルタ 10 基準クロック 11 基準信号発生器 12 制御回路 13 相関器 14 レベル測定器 15 ピーク検出器 16 サンプリング回路 17 シフトレジスタ 18 信号合成器 19 伝達係数推定回路 20 タイミング制御回路 21−1、21−2 乗算器 50 受信部 60 信号抽出部 70 タイミング測定部 81〜85 基地局 90 移動局
基地局 3 送信アンテナ 4、4−1、4−2、…、4−L 受信アンテナ 5、5−1、5−2、…、5−L 復調回路 6 信号処理回路 7 タイミング同期回路 8 送信機 9 整合フィルタ 10 基準クロック 11 基準信号発生器 12 制御回路 13 相関器 14 レベル測定器 15 ピーク検出器 16 サンプリング回路 17 シフトレジスタ 18 信号合成器 19 伝達係数推定回路 20 タイミング制御回路 21−1、21−2 乗算器 50 受信部 60 信号抽出部 70 タイミング測定部 81〜85 基地局 90 移動局
フロントページの続き (72)発明者 村田 充 東京都港区虎ノ門二丁目10番1号 エヌ・ ティ・ティ移動通信網株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】 複数の基地局を備え、その複数の基地局
は、少なくとも一つの基地局が送信する送信タイミング
信号を受信して移動局に対する送信タイミングを同期制
御する同期手段を備えた無線基地局間同期方式におい
て、 複数の基地局は、それぞれ基地局毎に設定された符号系
列により前記送信タイミング信号を送信する手段を備
え、 前記同期手段は、複数の基地局からの送信タイミング信
号を受信する手段と、複数の符号系列のうちから可変に
選択される一つの符号系列により特定の基地局からの前
記送信タイミング信号を同期基準として抽出する手段を
備えたことを特徴とする無線基地局間同期方式。 - 【請求項2】 前記受信する手段は、前記符号系列にし
たがって可変に設定される整合フィルタを含む請求項1
記載の無線基地局間同期方式。 - 【請求項3】 前記受信する手段は、前記符号系列にし
たがって可変に設定される相関器を含む請求項1記載の
無線基地局間同期方式。 - 【請求項4】 前記受信する手段は、受信した送信タイ
ミング信号に含まれる干渉波成分のレプリカを生成しこ
のレプリカを受信した送信タイミング信号から除去する
干渉キャンセラを備えた請求項1記載の無線基地局間同
期方式。 - 【請求項5】 前記受信する手段は、ダイバーシチ構成
の受信回路を含む請求項1記載の無線基地局間同期方
式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6257093A JPH08126051A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 無線基地局間同期方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6257093A JPH08126051A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 無線基地局間同期方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08126051A true JPH08126051A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17301646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6257093A Pending JPH08126051A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 無線基地局間同期方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08126051A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003505977A (ja) * | 1999-07-21 | 2003-02-12 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 順次同期されるネットワークための方法及び装置 |
JP2008532442A (ja) * | 2005-03-04 | 2008-08-14 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | マルチセクタ同報通信ページングチャネル |
JP2009117985A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Kddi R & D Laboratories Inc | 干渉量測定方法および通信装置 |
JPWO2016021119A1 (ja) * | 2014-08-05 | 2017-04-27 | 日本電気株式会社 | 通信装置、通信システム、制御方法及び通信プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体 |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP6257093A patent/JPH08126051A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003505977A (ja) * | 1999-07-21 | 2003-02-12 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 順次同期されるネットワークための方法及び装置 |
JP2011188501A (ja) * | 1999-07-21 | 2011-09-22 | Qualcomm Inc | 順次同期されるネットワークための方法及び装置 |
JP2008532442A (ja) * | 2005-03-04 | 2008-08-14 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | マルチセクタ同報通信ページングチャネル |
US8543138B2 (en) | 2005-03-04 | 2013-09-24 | Qualcomm Incorporated | Multi-sector broadcast paging channel |
JP2009117985A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Kddi R & D Laboratories Inc | 干渉量測定方法および通信装置 |
JPWO2016021119A1 (ja) * | 2014-08-05 | 2017-04-27 | 日本電気株式会社 | 通信装置、通信システム、制御方法及び通信プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体 |
US10237838B2 (en) | 2014-08-05 | 2019-03-19 | Nec Corporation | Communication device, communication system, control method, and non-transitory computer readable medium storing communication program |
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