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公開番号2025044980
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023152829
出願日2023-09-20
発明の名称無線通信システム及び基地局間同期方法
出願人株式会社国際電気
代理人個人
主分類H04L 7/00 20060101AFI20250326BHJP(電気通信技術)
要約【課題】システムにおけるクロック及び送信タイミングの同期を、低コストで、信頼性及び汎用性を向上させつつ実現することができる無線通信システム及び基地局間同期方法を提供する。
【解決手段】テレコムグランドマスタ16が、GPSアンテナ15から入力される信号からグランドクロックと時刻情報を含む時刻同期パケットを生成し、回線制御装置13と複数の基地局装置14とを接続する有線ライン上に設けられた時刻同期パケット送出手段17が、グランドクロックに同期した上位クロックと時刻同期パケットを回線制御装置13と複数の基地局14に配信し、回線制御装置13と複数の基地局装置14に設けられたT-TSC基準信号生成手段20が、時刻同期パケット送出手段17からの上位クロックと時刻同期パケットから、自装置の基準クロックと基準タイミングを生成する無線通信システム及び基地局間同期方法である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
移動局に無線で接続する複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置に有線ラインで接続する回線制御装置とを備える無線通信システムであって、
ＧＰＳアンテナから入力される信号からグランドクロックと時刻同期パケットを生成するテレコムグランドマスタと、
前記回線制御装置と前記複数の基地局装置とを接続する前記有線ラインに設けられ、前記テレコムグランドマスタからのグランドクロックに同期してクロックを再生し、前記再生されたクロックと時刻同期パケットを前記回線制御装置と前記複数の基地局に配信する時刻同期パケット送出手段とを備え、
前記回線制御装置と前記複数の基地局装置には、前記時刻同期パケット送出手段からのクロックと時刻同期パケットから、自装置の基準クロックと基準タイミングを生成する基準タイミング生成手段を備えることを特徴とする無線通信システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記回線制御装置と前記複数の基地局装置とを接続する有線ラインには、複数の時刻同期パケット送出手段が連続して複数接続されており、
前記回線制御装置に最も近い時刻同期パケット送出手段にはテレコムグランドマスタが接続され、前記最も近い時刻同期パケット送出手段以外の他の時刻同期パケット送出手段にはテレコムグランドマスタは接続されず、
前記他の時刻同期パケット送出手段は、上位の時刻同期パケット送出手段からの上位クロックに同期してクロックを再生し、前記再生されたクロックと時刻同期パケットを送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記時刻同期パケット送出手段をマスタ装置とし、前記回線制御装置及び前記基地局装置の基準タイミング生成手段をスレーブ装置とし、
前記スレーブ装置の基準タイミング生成手段は、時刻カウンタを備え、前記マスタ装置からの上位クロックに基づいて基準クロックを生成し、前記マスタ装置から送信された時刻同期パケットに含まれる同期メッセージからタイムスタンプの第１の時刻情報を取得し、当該同期メッセージの受信時刻を第２の時刻情報として前記時刻カウンタから取得し、前記マスタ装置への遅延要求メッセージの送信時刻を第３の時刻情報として取得し、前記マスタ装置から送信された時刻同期パケットに含まれる遅延応答メッセージからタイムスタンプの第４の時刻情報を取得し、前記第１乃至４の時刻情報を用いてオフセット時間を算出し、前記時刻カウンタからのカウント値を調整して基準無線フレームの基準タイミングを生成することを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信システム。
【請求項４】
移動局に無線で接続する複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置に有線で接続する回線制御装置とを備えた無線通信システムにおける基地局間同期方法であって、
テレコムグランドマスタが、ＧＰＳアンテナから入力される信号からグランドクロックと時刻同期パケットを生成し、
前記回線制御装置と前記複数の基地局装置とを接続する有線ラインに設けられた時刻同期パケット送出手段が、前記テレコムグランドマスタからのグランドクロックからクロックを再生し、当該再生されたクロックと時刻同期パケットを前記回線制御装置と前記複数の基地局に配信し、
前記回線制御装置と前記複数の基地局に設けられた基準タイミング生成手段が、前記時刻同期パケット送出手段からの上位クロックと時刻同期パケットから、自装置の基準クロックと基準タイミングを生成することを特徴とする基地局間同期方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに係り、特に、システムにおけるクロック及び送信タイミングの同期を、低コストで、信頼性及び汎用性を向上させつつ実現することができる無線通信システム及び基地局間同期方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
操作卓と、回線制御装置と、複数の基地局を備え、業務用無線や防災無線等に利用される自営系の無線通信システムがある。このような無線通信システムでは、基地局間の同期が重要になる。
【０００３】
［無線通信システムの概略：図８］
無線通信システムの構成例について図８を用いて説明する。図８は、無線通信システムの概略構成を示す説明図である。
図８に示すように、無線通信システムは、送話及び受話を行う操作卓１と、回線制御を行う回線制御装置２と、無線通信の基地局である複数の基地局装置３（ここでは基地局装置３-1、基地局装置３-2）と、複数の基地局装置３を接続するネットワーク回線４とを備え、移動局６（ここでは移動局６-1、移動局６-2）と操作卓１との通話を実現する。
ここで、基地局装置３は、同一の無線周波数f0を用いて移動局６との無線通信を行う。
【０００４】
また、図８の例では、移動局６-1（移動局＃１）は、基地局装置３-1（基地局装置＃１）及び基地局装置３-2（基地局装置＃２）からほぼ等距離にあり、移動局６-2（移動局＃２）は、基地局装置３-2に近く、基地局装置３-1からは離れている。
そのため、移動局＃２では、基地局装置＃２からの電波（ａ）の受信強度は強く、基地局装置＃１からの電波（ｂ）の受信強度は弱くなる。
一方、移動局＃１では、基地局装置＃１からの電波（ａ）と基地局装置＃２からの電波（ｂ）の受信強度はあまり差がなく、同一波干渉が発生する。
【０００５】
［基地局間同期の概要：図９］
基地局間同期の概要について図９を用いて説明する。図９は、基地局間同期の概要を示す説明図である。図９では、図８の状態の無線通信システムにおいて、移動局＃１と移動局＃２のそれぞれにおける受信スペクトル波形、時間軸波形を示している。
図８の状態の無線通信システムにおいて、基地局＃２からの信号を希望波（ａ）、基地局＃１からの信号を妨害波（ｂ）とすると、（Ａ）の受信スペクトル波形に示すように、移動局＃１では、Ｄ／Ｕ（Desired／Undesired：希望波／妨害波）比の値が小さく、移動局＃２ではＤ／Ｕ比の値が大きい。
【０００６】
時間軸波形で見た場合、（Ｂ）に示すように基地局間で送信タイミングが異なる場合でも、移動局＃２では、受信信号の振幅に大きな差があるため、希望波（ａ）を受信することができ、正常な通話を行うことができる。
【０００７】
しかし、移動局＃１では、基地局間の送信タイミングのずれと空間の伝搬遅延とが加算されて、１シンボル以上のずれが生じ、希望波を正常に受信することができず、圏外又は通話不良となってしまう。
【０００８】
一方、（Ｃ）に示すように、基地局間で送信タイミングが一致している場合には、ズレ量は空間の伝搬遅延のみとなる。伝搬遅延は、１００ｍの距離差で０．３μsであり、１シンボル２０８μsに対してわずかな差となって、移動局＃１でも受信可能となり正常に通話を行うことができる。
このように、基地局装置が同一周波数を用いるシステムにおいては、基地局間で送信タイミングを一致させることが重要である。
【０００９】
そして、従来の自営系無線通信システムでは、回線制御装置と基地局にＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）アンテナとＧＰＳ受信機を備えた従来の第１の無線通信システムと、汎用のネットワーク網を利用して、ユーザが定めたパケットを用いて基地局間の同期を行う従来の第２の無線通信システムとがあった。
【００１０】
［従来の第１の無線通信システム：図１０］
従来の第１の無線通信システムについて図１０を用いて説明する。図１０は、従来の第１の無線通信システムの概略構成図である。
図１０に示すように、従来の第１の無線通信システムは、通信卓５００と、データ伝送手段５０１と、回線制御装置５１０と、複数の基地局装置５４０（５４０-1,…５４０-n）と、複数の移動局５５０（５５０-1，…５５０-n）と、ネットワーク回線５２０（５２０-1，…５２０-n）とを備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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