JP2002164837A - 移動通信システム及び基地局装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の基地局間の送信タイミング及び受信タ
イミングの同期を、簡易かつ確実に自律的に確立する移
動通信システムを提供する。 【課題を解決するための手段】 【解決手段】 複数の基地局２を有し、移動局１が一又
は二以上の前記基地局と選択的に回線を接続して、所定
のタイミングで送受信をして通信を行う移動通信システ
ムにおいて、前記複数の基地局は、ＧＰＳ受信機１９を
有する基地局と、ＧＰＳ受信機を有さない基地局とで構
成され、前記ＧＰＳ受信機を有する基地局は、前記ＧＰ
Ｓ受信機により受信したＧＰＳ衛星からの信号に基づ
き、自局の送信タイミング及び受信タイミングを決定
し、前記ＧＰＳ受信機を有さない基地局は、前記ＧＰＳ
受信機を有する基地局を中心に階層的に同期をして、送
信タイミング及び受信タイミングを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、多数の基地局を有
し、基地局が同期した送信タイミング及び受信タイミン
グで移動局と通信をしている移動通信システム及び基地
局装置に関し、特に時分割多重接続（ＴＤＭＡ）方式の
移動通信システムに適用して、基地局間のフレーム同期
を確立すると好適な移動通信システム及び基地局装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯無線機等の移動通信システムでは、
無線基地局と移動局との間に電波による通信回線を設定
し、無線により音声、データ等を送受して通信を行うも
のであり、周波数利用効率の観点からＴＤＭＡ方式やＣ
ＤＭＡ（符号分割多重接続）方式によるデジタル方式の
携帯電話システムが広く用いられている。このＴＤＭＡ
方式の基地局及び移動局は、自局に割り当てられた受信
スロットを受信し、自局に割り当てられた送信スロット
にて送信をして、間欠的に送受信を繰り返すように動作
している。また、ＣＤＭＡ方式の基地局及び移動局は、
自局に割り当てられた拡散符号で変調したデジタル信号
を送受信している。これらの、デジタル方式の移動通信
システムにおいては、基地局と移動局とが同期して、同
じタイミングで送受信しなければならない。

【０００３】ＴＤＭＡ方式において、基地局と移動局と
の同期をとるために、基地局からの信号を受信した移動
局は、基地局からの信号に含まれる同期信号（同期ワー
ド）に基づいて自局の送受信フレームの同期をとって、
移動局からの送信を開始する。また、基地局と移動局間
の距離等により生じるフレームタイミングのズレを吸収
するために、各受信スロットの最初には送信スロットが
侵入しても受信に影響が生じないガードタイムが設けら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような移動通信シ
ステムでは、移動局の移動に伴い接続先の基地局を切り
換えて通信を継続している。よって、各基地局の送信タ
イミング及び受信タイミングが一致していなくてはなら
ない。基地局間で送信タイミング及び受信タイミングに
ズレが生じていると、送信スロットと受信スロットとが
干渉して、正常な受信ができなくなる。

【０００５】特に、時分割双方向伝送を行うＴＤＭＡ−
ＴＤＤ方式では、同一周波数に基地局への上りの信号
と、移動局への下りの信号とが混在しているので、送受
信タイミングのズレにより、上りの信号と下りの信号と
が衝突してしまう。

【０００６】具体的には、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式を採用
するＰＨＳ方式（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎ
ｅ Ｓｙｓｔｅｍ）では、図８に示すように、１ＴＤＤ
／ＴＤＭＡフレーム中に４つの受信スロットと４つの送
信スロットとが配置されており、５ミリ秒周期で送受信
スロットが繰り返されている。このとき、基地局１と基
地局２との送受信タイミング（フレームタイミング）が
ズレていると、基地局間で送信スロットと、受信スロッ
トとが干渉してしまう。すなわち、移動局が基地局１へ
の上りの信号を送信している間に（ＲＸ４）、基地局２
が移動局への下りの信号を送信してしまい（ＴＸ１）、
上りの信号（ＲＸ４）と下りの信号（ＴＸ１）とが衝突
してしまう。移動局より基地局の方が送信出力が大きい
場合が多く、基地局１では受信スロットＲＸ４での上り
の信号が受信できない。

【０００７】移動通信システムにおける基地局間のフレ
ームタイミングの同期には様々な方法が提案されてい
る。例えば、各基地局が周囲の基地局のうち最も電界強
度の強い基地局に合わせて、自律的に同期を確立する方
法がある。しかし、この方法では、同期の無限連鎖によ
り基準局のフレームタイミングから大きくずれる基地局
が発生してしまう。また、同期の基準となる基地局が複
数存在して、複数の同期群が形成され、同期群間でフレ
ームタイミングにズレがあることから、同期群間で干渉
が発生してしまう。

【０００８】また、各基地局は有線回線で接続されてい
るので、この有線で基準信号を配信して同期を確立する
方法もある。しかし、ＩＳＤＮ等の標準的なインターフ
ェースでは基準信号の配信ができず、基準信号を配信す
るために特別なインターフェースが必要となることか
ら、大規模な公衆ネットワークには適さない。また、複
数の交換機にまたがって基地局間の同期をとることは、
交換機による伝送遅延の影響を考慮すると困難である。

【０００９】また、各基地局は、通信ネットワークを統
括的に制御するセンター設備により制御されているの
で、このセンター設備からの指示によりフレームタイミ
ングを修正する方法もある。しかし、この方法では、運
用者によるセンター設備からの指示が必要であり運用コ
ストが発生する。また、基地局の増設時に再度同期指示
をしなければならない等、複雑な処理が必要になる。

【００１０】本発明は、複数の基地局間の送信タイミン
グ及び受信タイミングの同期を、簡易かつ確実に自律的
に確立する移動通信システムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、複数の基
地局を有し、移動局が一又は二以上の前記基地局と選択
的に回線を接続して、所定のタイミングで送受信をして
通信を行う移動通信システムにおいて、前記複数の基地
局は、ＧＰＳ受信機を有する基地局と、ＧＰＳ受信機を
有さない基地局とで構成され、前記ＧＰＳ受信機を有す
る基地局は、前記ＧＰＳ受信機により受信したＧＰＳ衛
星からの信号に基づき、自局の送信タイミング及び受信
タイミングを決定し、前記ＧＰＳ受信機を有さない基地
局は、前記ＧＰＳ受信機を有する基地局を中心に階層的
に同期をして、送信タイミング及び受信タイミングを決
定する。

【００１２】第２の発明は、複数の基地局を有し、移動
局が一又は二以上の前記基地局と選択的に回線を接続し
て、所定のタイミングで送受信をして通信を行う移動通
信システムにおいて、前記基地局のうち、高精度な送信
タイミング及び受信タイミングを生成する基地局を基準
局として階層の上位に設定して、他の基地局は、より上
位の階層の基地局を選択して送信タイミング及び受信タ
イミングを決定し、自局の階層を前記選択した基地局よ
り下位に設定することにより、前記基準局を中心に階層
的に同期をする。

【００１３】第３の発明は、第１又は第２の発明におい
て、前記基地局が送信する信号には、自局の階層内の地
位を示す同期制御符号を含み、他の前記基地局は前記同
期制御符号により、自局より上位の階層の基地局を選択
することを特徴とする。

【００１４】第４の発明は、第１〜第３の発明におい
て、前記基地局は、同じ階層の基地局のうち、信号強度
が強い基地局を選択して、送信タイミング及び受信タイ
ミングを決定することを特徴とする。

【００１５】第５の発明は、第１〜第４の発明におい
て、前記移動通信システムはＴＤＭＡ方式で通信をする
ものであって、前記基地局は送信タイミング及び受信タ
イミングとしてフレームタイミングを決定することを特
徴とする。

【００１６】第６の発明は、第１〜第４の発明におい
て、前記移動通信システムは、前記基地局を統括的に制
御するセンター設備を有し、前記基地局は、他の基地局
に同期をすると、自局の階層内の地位をセンター設備に
通知することを特徴とする。

【００１７】第７の発明は、第１〜第６の発明におい
て、前記移動通信システムは、前記基地局を統括的に制
御するセンター設備を有し、前記基地局は、他の基地局
に同期せずに自局の送信タイミング及び受信タイミング
を決定すると、センター設備に通知をすることを特徴と
する。

【００１８】第８の発明は、複数の基地局を有し、移動
局が一又は二以上の前記基地局と選択的に回線を接続し
て、所定のタイミングで送受信をして通信を行う移動通
信システムの基地局装置において、前記基地局のうち、
高精度な送信タイミング及び受信タイミングを生成する
基地局を基準局として階層の上位に設定して、前記基地
局装置は、より上位の階層の基地局を選択して送信タイ
ミング及び受信タイミングを決定し、自局の階層を前記
選択した基地局より下位に設定することにより、前記基
準局を中心に階層的に同期をする。

【００１９】第９の発明は、第８の発明において、前記
基地局が送信する信号には、自局の階層内の地位を示す
同期制御符号を含み、他の前記基地局は前記同期制御符
号により、自局より上位の階層の基地局を選択すること
を特徴とする。

【００２０】第１０の発明は、第８又は第９の発明にお
いて、前記基地局装置は、同じ階層の基地局のうち、信
号強度が強い基地局を選択して、送信タイミング及び受
信タイミングを決定することを特徴とする。

【００２１】第１１の発明は、第８〜第１０の発明にお
いて、前記基地局装置はＴＤＭＡ方式で通信をするもの
であって、送信タイミング及び受信タイミングとしてフ
レームタイミングを決定することを特徴とする。

【００２２】

【発明の作用および効果】第１の発明では、ＧＰＳ受信
機を有する基地局とＧＰＳ受信機を有さない基地局とが
配置されており、ＧＰＳ受信機を有さない基地局は、Ｇ
ＰＳ受信機を有する基地局を中心に階層的に同期をし
て、送信タイミング及び受信タイミングを決定するの
で、高い精度で送信タイミング及び受信タイミングの同
期をすることができる。

【００２３】第２及び第８の発明では、高精度な送信タ
イミング及び受信タイミングを生成する基地局を基準局
として階層の上位に設定して、他の基地局は自局より上
位の階層の基地局を選択して送信タイミング及び受信タ
イミングを決定し、基準局を中心に階層的に同期をする
ので、各基地局が自律的に最適な同期相手の基地局を選
択することから、運用者による同期制御の操作が必要な
く、運用コストを低減することができる。

【００２４】第３及び第９の発明では、基地局が送信す
る信号には、自局の階層内の地位を示す同期制御符号を
含み、他の基地局は同期制御符号により、自局より上位
の階層の基地局を選択するので、簡易な構成で自律的な
同期の階層を形成することができる。

【００２５】第４及び第１０の発明では、同じ階層の他
の基地局のうち、信号強度が強い基地局を選択して、送
信タイミング及び受信タイミングを決定するので、確実
に同期をすることができる。

【００２６】第５及び第１１の発明では、基地局はＴＤ
ＭＡ方式で通信をして、他の基地局に基づいてフレーム
タイミング決定するので、送信スロットと受信スロット
とが衝突することがない。

【００２７】第６の発明では、他の基地局に同期をする
と、自局の階層内の地位を基地局を統括的に制御するセ
ンター設備に通知するので、センター設備で各基地局の
同期階層内の地位を把握することができる。

【００２８】第７の発明では、他の基地局に同期せずに
自局の送信タイミング及び受信タイミングを決定する
と、基地局を統括的に制御するセンター設備に通知をす
るので、センター設備で異常となった基地局を把握する
ことができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００３０】図１は、本発明が適用されるＰＨＳシステ
ム全体の構成図である。

【００３１】ＰＨＳシステムの移動局であるＰＨＳ端末
機（ＰＳ）１は、基地局装置（ＣＳ）２との間で無線に
よる回線を設定し、音声、データによる通信を行う。こ
のＰＨＳ方式では、多元接続方式（マルチ・チャネル・
アクセス方式）を使用しているので、端末機１と基地局
装置２とは、制御チャネルにおいて通話チャネルを設定
するために必要な情報のやりとり（ネゴシエーション）
をし、通話チャネルを設定して、通話チャネルにおいて
通信を始める。

【００３２】基地局装置２は加入者交換機３に接続され
ており、さらに加入者交換機３は中継交換機４を介して
ＩＳＤＮ網５に接続されている。また、基地局装置２は
交換機３、４を介してセンター設備６に接続されてお
り、センター設備６は基地局装置２の起動、停止、設定
変更等を統括して制御している。

【００３３】図２は、本発明の実施の形態の基地局装置
２のブロック図である。

【００３４】基地局装置２は交換機３を介して加入者電
話網（ＩＳＤＮ網）５に接続されている。交換機３から
基地局装置２に入力された信号はインターフェース部１
１にてレベル変換され、符号化・復号化部１２によって
符号化され、ベースバンド部１３、無線部１４で変調、
逓倍、増幅等の処理がされて高周波信号となり、アンテ
ナ１５からＰＨＳ端末機１に対する下りの信号として送
信される。

【００３５】一方、アンテナ１５で受信されたＰＨＳ端
末機１からの上りの信号は、無線部１４にて周波数変換
等の処理がされ、ベースバンド部１３に送られ検波（復
調）等のベースバンド処理がされる。符号化・復号化部
１２はベースバンド処理がされた信号を復号化しアナロ
グ信号に変換する。復号化された信号は、インターフェ
ース部１１にて、交換機３に入力可能なレベルに変換さ
れ、交換機３に送られる。

【００３６】ＣＰＵ１７は基地局装置２の各部を制御す
る。クロック部１６はクロック信号を発生し、ＣＰＵ１
７はこのクロック信号に基づいて無線部１４に送受信切
替タイミングを指示する。記憶部１８にはＣＰＵ１７が
基地局装置２を制御する制御プログラムや、ＣＰＵ１７
が動作するために必要なデータが記憶されている。これ
らのクロック部１６、ＣＰＵ１７、記憶部１８等により
基地局装置２の制御部が構成されている。

【００３７】さらに、一部の基地局装置２は、ＧＰＳ受
信機１９を備えており、ＧＰＳ受信アンテナ２０を介し
てＧＰＳ衛星からの信号を受信して、クロック抽出部２
１においてＧＰＳ衛星からの信号から時間情報を抽出す
る。ＧＰＳ衛星は原子時計を備えており正確な時間情報
を送信している。ＧＰＳ受信部を備えた基地局装置２で
は、抽出された時間情報に従ってフレーム同期のタイミ
ング信号を生成するので、極めて正確（±１マイクロ秒
程度）で、狂いのないタイミング信号を生成することが
できる。

【００３８】このＧＰＳ受信機１９、クロック抽出部２
１、ＧＰＳ受信アンテナ２０は、ＧＰＳユニットを構成
しており、基地局装置２から着脱可能に構成されてい
る。このため、ＧＰＳ非搭載局をＧＰＳ搭載局に容易に
変更することができる。

【００３９】図３は、本発明の実施の形態の識別符号
（ＣＳＩＤ）の構成図である。

【００４０】基地局装置２は、制御チャネルにおいて、
自装置の識別符号（ＣＳＩＤ）を一定の時間間隔（１０
０ミリ秒間隔）で送信している。このＣＳＩＤには９ビ
ットの事業者識別符号、一斉呼び出しエリア番号、付加
ＩＤの他に、３ビットの同期制御符号が含まれている。
この同期制御符号は、各基地局の同期レベルの階層にお
ける地位を表し、他の基地局からみて同期相手となる基
地局であるかを規定している。

【００４１】図４は、本発明の実施の形態の同期制御符
号の内容を示す図表である。

【００４２】同期制御符号は３ビットの信号からなり、
本実施の形態では５段階の同期レベルが設定されてい
る。ＧＰＳ受信機１９を備えた基地局（ＧＰＳ搭載局）
は、最も高い同期レベル（同期レベル１）に設定さ
れ、”１００”の同期制御符号で表される。

【００４３】「同期レベル２」は、同期レベル１の基地
局（ＧＰＳ搭載局）からの信号に基づいて自局のフレー
ムタイミングの同期をした局であり、他の基地局から基
準とされる優先度が同期レベル１の基地局の次に高
く、”１０１”の同期制御符号で表される。

【００４４】「同期レベル３」は、同期レベル２の基地
局からの信号に基づいて自局のフレームタイミングの同
期をした局であり、他の基地局から基準とされる優先度
が同期レベル１、２の基地局の次に高く、”１１０”の
同期制御符号で表される。

【００４５】「同期レベル４」は、同期レベル３の基地
局からの信号に基づいて自局のフレームタイミングの同
期をした局であり、他の基地局から基準とされる優先度
が最も低く、”１１１”の同期制御符号で表される。

【００４６】「非同期局」は、ＧＰＳ受信機１９も搭載
していなく、他の基地局に同期をしていない基地局の同
期レベルであり、”０００”の同期制御符号で表され
る。また、同期レベル４の基地局からの信号に基づいて
フレームタイミングの同期をした基地局も、「非同期
局」の同期レベルに設定される。

【００４７】この同期レベルは、「同期レベル１」がフ
レームタイミングの精度が最も高いので、他局から見て
同期の基準とする優先順位が最も高い。また、「同期レ
ベル４」がフレームタイミングの精度が最も低いので、
他局から見て同期の基準とする優先順位が最も低い。ま
た、「非同期局」は同期レベル４の下位に設けられてお
り、非同期局のフレームタイミングの誤差は大きいと推
定されるので、他の基地局から同期の基準にされること
はない。

【００４８】本実施の形態では同期制御符号を３ビット
で表現しているが、同期制御符号のビット数を増加し
て、より多階層の同期レベルを設定してもよい。この場
合、同期の際に遅延により同期がずれて、回線が接続で
きなくならない程度の階層とすることが望ましい。

【００４９】図５は、本発明の実施の形態の基地局装置
２の電源投入時の動作を示すフローチャートである。

【００５０】新たに運用を開始する又はリセット信号等
により再起動される基地局装置２は、電源が投入される
と諸定数が初期化され、各回路（ベースバンド部１３、
無線部１４等）が初期化される（Ｓ１０１）。制御部の
ＣＰＵ１７は、基地局装置２にＧＰＳ受信機１９が備わ
っているかを検出して（Ｓ１０２）、ＧＰＳ受信機１９
が搭載されていたならば、ＧＰＳ衛星からの信号からク
ロック信号を抽出して、この時間情報に自局のフレーム
タイミングを同期させる（Ｓ１０３）。その後、自局の
同期レベルを”１”に設定して（Ｓ１０４）、制御チャ
ネルでの送信を開始する（Ｓ１０９）。この制御チャネ
ルで送信される識別符号（ＣＳＩＤ）に含まれる同期制
御符号により、自局がＧＰＳ搭載局であることを他の基
地局に対して通知する。

【００５１】一方、基地局装置２にＧＰＳ受信機１９が
搭載されていなければ（Ｓ１０２）、制御チャネルを受
信して、周囲の基地局からのＣＳＩＤを受信する（Ｓ１
０５）。このＣＳＩＤには同期制御符号が含まれてい
る。周囲の基地局からの識別符号（ＣＳＩＤ）を受信し
た基地局装置２は、同期相手を選択する（Ｓ１０６）。
このステップＳ１０５〜Ｓ１０６の動作は図６にて後に
詳細に説明する。

【００５２】そして、相手局の同期信号（同期ワード）
に同期させて、自局の同期クロックを生成して、自局の
フレームタイミングを相手局のフレームタイミングに同
期させる（Ｓ１０７）。

【００５３】その後、フレーム同期の基準となった相手
局の同期レベルに１を加えて、自局の同期レベルを基準
とした基地局の同期レベルの下位に設定する（Ｓ１０
８）。そして、制御チャネルでのＣＳＩＤの送信を開始
して（Ｓ１０９）、自局の同期レベルを他の基地局に対
して通知する。

【００５４】また、自局の同期レベルが決定した旨を有
線回線でセンター設備６に通知する（Ｓ１１０）。この
とき、本実施の形態のように同期後に無条件にセンター
設備６に通知するのではなく、非同期局となった場合に
のみセンター設備６に通知するように構成してもよい。
このように構成すると、センター設備６では異常が生じ
た基地局のみを把握することができる。

【００５５】図６は、本発明の実施の形態の基地局で自
局のフレームタイミングを同期する相手の基地局を選択
する動作の詳細を示すフローチャートであり、図５にお
ける、ステップＳ１０５〜Ｓ１０６の周囲の基地局の受
信から同期相手局の選択までの動作の詳細を示す。

【００５６】基地局の制御部のＣＰＵ１７は、制御チャ
ネルを受信するための時間として、１００ミリ秒のタイ
マをセットして、１００ミリ秒の計時を開始する（Ｓ１
１１）。その後、タイマがタイムアップして１００ミリ
秒が経過するまでの間（Ｓ１１２）、制御チャネルを連
続的に受信する（Ｓ１１３）。ＰＨＳ方式では、各基地
局は制御チャネルにおいて、１００ミリ秒間隔でＣＳＩ
Ｄを送信しているので、１００ミリ秒連続して制御チャ
ネルを受信すれば、自局が受信可能な全ての基地局から
のＣＳＩＤを受信することができる。

【００５７】基地局装置２は、１００ミリ秒の間で、い
ずれかのタイムスロットで、他の基地局が受信できたな
ら（Ｓ１１４）、受信した基地局のＣＳＩＤ、同期制御
符号、受信電界強度（ＲＳＳＩ、ビットエラーレート
等）を記憶する（Ｓ１１５）。一方、他の基地局が受信
できなかったら（Ｓ１１４）、タイマがタイムアップし
て所定の時間（１００ミリ秒）が経過するまで、制御チ
ャネルの受信を継続して（Ｓ１１２〜Ｓ１１５）、他の
近くの基地局を捜索する。

【００５８】制御チャネルの所定時間（１００ミリ秒）
の連続受信が終了したら、受信した周辺の基地局から同
期相手の基地局を選択する。制御部のＣＰＵ１７は、記
憶部１８に記憶された近隣の基地局のデータから、最も
同期レベルが小さい（階層が高く、同期の優先度が高
い）基地局を選択する（Ｓ１１６）。このとき同じ同期
レベルの基地局が複数受信できていたら（Ｓ１１７）、
同じ同期レベルを有する基地局のうち、受信レベルが最
大の基地局を選択する（Ｓ１１８）。

【００５９】図７は、本発明の実施の形態により同期し
た基地局の階層を示す図である。

【００６０】図に丸印（黒丸、白丸）で示したものが、
配置された基地局である。また、図の中心に黒い丸印で
示した基地局（ＣＳ１）がＧＰＳ搭載局であり、図示し
た基地局の同期群の中心となっている基準局である。

【００６１】ＣＳ１はＧＰＳ搭載局であり同期レベルは
１である。ＣＳ２、ＣＳ３はＣＳ１のフレームタイミン
グに同期して自局のフレームタイミング生成しており、
ＣＳ２、ＣＳ３の同期レベルはＣＳ１の同期レベルより
１ランク低い”２”に設定される。また、ＣＳ４はＣＳ
３のフレームタイミングに同期し、ＣＳ５はＣＳ２のフ
レームタイミングに同期して自局のフレームタイミング
生成しているので、ＣＳ４、ＣＳ５の同期レベルはＣＳ
２、ＣＳ３の同期レベルより１ランク低い”３”に設定
される。

【００６２】このとき、ＣＳ５は、ＣＳ２とＣＳ４との
双方の基地局を受信できるが、ＣＳ２の方が同期レベル
が高位なので（ＣＳ２は同期レベル２、ＣＳ４は同期レ
ベル３）、より高位の基地局であるＣＳ２を選択して、
ＣＳ２のフレームタイミングに同期して自局のフレーム
同期クロック信号を生成する。また、ＣＳ４は同一の同
期レベルを有するＣＳ２とＣＳ３とを受信しても、ＣＳ
２よりＣＳ３の方が近い距離にあり、受信電界強度が強
いので、ＣＳ４はＣＳ３を選択して、ＣＳ３のフレーム
タイミングに同期する。

【００６３】このＧＰＳ搭載局は周囲の基地局の次数が
低位に（同期レベルが大きく）なって、周囲に同期の基
準となる基地局が存在しなくならないように、適宜設置
される。このため、センター設備６では基地局の同期レ
ベルを監視しており、ＧＰＳ局を多く配置しなくてもよ
いので、システムに柔軟性があり、安価にシステムを構
成することができる。

【００６４】なお、このように複数の基地局を階層化す
ると、広域に基地局が配置された場合には複数の同期群
が形成されるが、基準となる基地局がＧＰＳ衛星からの
時間情報を基準としているので、同期群間の誤差が小さ
く、異なる同期群が接する場所でもガードタイムを超え
るフレームタイミングのズレが生じることはない。

【００６５】非同期局は、定期的に制御チャネルを受信
して、周囲に同期相手となる基地局が設置されたら、図
５と同様な手順により、同期相手となる基地局に同期す
るように構成することもできる。また、現在の同期相手
より高次の基地局からのＣＳＩＤが受信できたら、再度
同期をし直すこともできる。

【００６６】このように、ＧＰＳ受信機を有さない基地
局は、ＧＰＳ受信機を有するＧＰＳ搭載局を中心とし
て、ＧＰＳ搭載局を基準局として階層の上位に設定し
て、他の基地局は、各基地局が送信する同期制御符号に
より、自局より上位の階層の基地局を選択してフレーム
タイミングを決定して、ＧＰＳ搭載局を中心に、各基地
局が自律的に階層を形成して同期をするので、高い精度
（基準局同士が±１μ秒程度）で送受信タイミングの同
期をすることができる。また、運用者による同期制御の
操作が必要なく、運用コストを低減することができる。

【００６７】さらに、ＧＰＳ搭載局が分散して設置され
ているので、一つのＧＰＳ搭載局が故障しても、このＧ
ＰＳ搭載局に同期していた基地局は他の周辺の局に同期
すればよいことから、移動通信システムの運用が停止す
ることがなく、故障に対する耐性が強い。

【００６８】さらに、同じ階層の他の基地局のうち信号
強度が強い基地局を選択して、フレームタイミングを同
期するので、確実に同期をすることができる。

【００６９】さらに、他の基地局に同期をして、自局の
同期レベルが決定すると、自局の同期レベルが決定した
旨を有線回線でセンター設備に通知するので、センター
設備で各基地局の同期階層内の地位を把握することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用されるＰＨＳシステム全体の構
成図である。

【図２】 本発明の実施の形態の基地局装置のブロック
図である。

【図３】 本発明の実施の形態のＣＳＩＤの構成図であ
る。

【図４】 本発明の実施の形態の同期制御ビットの内容
を示す図表である。

【図５】 本発明の実施の形態の基地局の電源投入時の
動作を示すフローチャートである。

【図６】 本発明の実施の形態の基地局で同期相手を選
択する動作の詳細を示すフローチャートである。

【図７】 本発明の実施の形態により同期した基地局の
階層を示す図である。

【図８】 従来の基地局装置の送受信タイミングを示す
図である。

【符号の説明】

１ ＰＨＳ端末機（ＰＳ） ２ 基地局装置（ＣＳ） ３ 加入者交換機 ４ 中継交換機 ５ ＩＳＤＮ網 ６ センター設備 １１ インターフェース部 １２ 符号化・復号化部（ＣＯＤＥＣ） １３ ベースバンド部（Ｂ／Ｂ） １４ 無線部（ＴＲＸ） １５ アンテナ １６ クロック部（ＣＬＫ） １７ ＣＰＵ １８ 記憶部（ＲＡＭ／ＲＯＭ） １９ ＧＰＳ受信機 ２０ ＧＰＳアンテナ ２１ クロック抽出部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の基地局を有し、移動局が一又は二
   以上の前記基地局と選択的に回線を接続して、所定のタ
   イミングで送受信をして通信を行う移動通信システムに
   おいて、 前記複数の基地局は、ＧＰＳ受信機を有する基地局と、
   ＧＰＳ受信機を有さない基地局とで構成され、 前記ＧＰＳ受信機を有する基地局は、前記ＧＰＳ受信機
   により受信したＧＰＳ衛星からの信号に基づき、自局の
   送信タイミング及び受信タイミングを決定し、 前記ＧＰＳ受信機を有さない基地局は、前記ＧＰＳ受信
   機を有する基地局を中心に階層的に同期をして、送信タ
   イミング及び受信タイミングを決定することを特徴とす
   る移動通信システム。
2. 【請求項２】 複数の基地局を有し、移動局が一又は二
   以上の前記基地局と選択的に回線を接続して、所定のタ
   イミングで送受信をして通信を行う移動通信システムに
   おいて、 前記基地局のうち、高精度な送信タイミング及び受信タ
   イミングを生成する基地局を基準局として階層の上位に
   設定して、 他の基地局は、より上位の階層の基地局を選択して送信
   タイミング及び受信タイミングを決定し、自局の階層を
   前記選択した基地局より下位に設定することにより、前
   記基準局を中心に階層的に同期をすることを特徴とする
   移動通信システム。
3. 【請求項３】 前記基地局が送信する信号には、自局の
   階層内の地位を示す同期制御符号を含み、 他の前記基地局は前記同期制御符号により、自局より上
   位の階層の基地局を選択することを特徴とする請求項１
   又は２に記載の移動通信システム。
4. 【請求項４】 前記基地局は、同じ階層の基地局のう
   ち、信号強度が強い基地局を選択して、送信タイミング
   及び受信タイミングを決定することを特徴とする請求項
   １から３のいずれか一つに記載の移動通信システム。
5. 【請求項５】 前記移動通信システムはＴＤＭＡ方式で
   通信をするものであって、 前記基地局は送信タイミング及び受信タイミングとして
   フレームタイミングを決定することを特徴とする請求項
   １から４のいずれか一つに記載の移動通信システム。
6. 【請求項６】 前記移動通信システムは、前記基地局を
   統括的に制御するセンター設備を有し、 前記基地局は、他の基地局に同期をすると、自局の階層
   内の地位をセンター設備に通知することを特徴とする請
   求項１から５のいずれか一つに記載の移動通信システ
   ム。
7. 【請求項７】 前記移動通信システムは、前記基地局を
   統括的に制御するセンター設備を有し、 前記基地局は、他の基地局に同期せずに自局の送信タイ
   ミング及び受信タイミングを決定すると、センター設備
   に通知をすることを特徴とする請求項１から５のいずれ
   か一つに記載の移動通信システム。
8. 【請求項８】 複数の基地局を有し、移動局が一又は二
   以上の前記基地局と選択的に回線を接続して、所定のタ
   イミングで送受信をして通信を行う移動通信システムの
   基地局装置において、 前記基地局のうち、高精度な送信タイミング及び受信タ
   イミングを生成する基地局を基準局として階層の上位に
   設定して、 前記基地局装置は、より上位の階層の基地局を選択して
   送信タイミング及び受信タイミングを決定し、自局の階
   層を前記選択した基地局より下位に設定することによ
   り、前記基準局を中心に階層的に同期をすることを特徴
   とする基地局装置。
9. 【請求項９】 前記基地局が送信する信号には、自局の
   階層内の地位を示す同期制御符号を含み、 他の前記基地局は前記同期制御符号により、自局より上
   位の階層の基地局を選択することを特徴とする請求項８
   に記載の基地局装置。
10. 【請求項１０】 前記基地局装置は、同じ階層の基地局
    のうち、信号強度が強い基地局を選択して、送信タイミ
    ング及び受信タイミングを決定することを特徴とする請
    求項８又は９に記載の基地局装置。
11. 【請求項１１】 前記基地局装置はＴＤＭＡ方式で通信
    をするものであって、送信タイミング及び受信タイミン
    グとしてフレームタイミングを決定することを特徴とす
    る請求項８から１０のいずれか一つに記載の基地局装
    置。