JP5115265B2 - 情報処理装置およびタイミング同期方法 - Google Patents

Description

本発明は、他の情報処理装置によって供給されるタイミングである基準タイミングと同期させたタイミングによって所定の処理を行う情報処理装置、および、情報処理装置によって所定の処理が行われるタイミングを、他の情報処理装置によって供給されるタイミングである基準タイミングと同期させるタイミング同期方法に関する。

従来、例えば、移動通信システムの構成要素である無線基地局装置は、ハンドオーバなどの無線基地局装置間の連携が必要な処理を正常に行うために、他の無線基地局装置との間でフレームタイミングの同期を行っている。

フレームタイミングを同期させる方法としては、例えば、各無線基地局装置が、ＧＰＳ（Global Positioning System）から受信した信号に基づいて、所定のクロック（以下、「ＧＰＳクロック」という）を抽出して、かかるＧＰＳクロックに同期したＰＰＳ（Pulse Per Second）信号に基づいて、フレームタイミングを生成するものがある。この方法では、各無線基地局装置がＧＰＳクロックに基づいてフレームタイミングを生成するので、複数の無線基地局装置間が生成するフレームタイミングを同期させることが可能になる。

ところで、無線基地局装置には、現在用いているフレームタイミングが、ＰＰＳ信号に基づいたフレームタイミングと大きくずれている場合、生成するフレームタイミングを徐々に補正するものがある。これは、一度に、フレームタイミングを大きく変化させてしまうと、無線基地局装置内で管理している通信を正常に制御できなくなり、音声サービス等が瞬断するからである。このようなことから、無線基地局装置が生成するフレームタイミングは、しばらくの間、他の無線基地局装置が生成するフレームタイミングと同期しない状態になる場合がある。

この種の状態を解消する技術に関連するものとして、入出力信号の周波数を瞬時に同期させる位相同期回路（ＰＬＬ：Phase Locked Loop）がある。具体的には、入出力信号の周波数が同期している時に、電圧制御発振器に印加する制御電圧と、所定の初期値との差を補正情報として記憶部に記憶しておき、非同期時に、かかる補正情報に基づいて電圧制御発振器に印加する制御電圧を制御する。

特開２００４−８０２６５号公報 特開平４−３６９９２７号公報

しかしながら、上述した従来の無線基地局装置には、ＧＰＳとの通信がしばらくの間切断された後に、再度、ＧＰＳとの通信が確保された場合に、各無線基地局装置によって用いられるフレームタイミングを再度同期させるまでに時間がかかるという問題があった。

この問題点について具体的に説明する。例えば、所定の無線基地局装置ＡがＧＰＳクロックを喪失すると、無線基地局装置Ａは、自装置内のクロックモジュール（クロックソース）が出力する信号に基づいてフレームタイミングを生成する。このクロックモジュールが出力する信号は、ＰＰＳ信号と同一タイミングの信号であるが、ＧＰＳクロックと同期していないため、正確にはＰＰＳ信号と位相差が生じる。このため、無線基地局装置Ａが生成するフレームタイミングと、他の無線基地局装置Ｂが生成するフレームタイミングには、位相差が生じることになる。

その後、無線基地局装置ＡがＧＰＳクロックを捕捉してＧＰＳとの間の通信が確保された場合、無線基地局装置Ａは、ＧＰＳクロックと同期したＰＰＳ信号に基づいてフレームタイミングを生成することになる。このとき、上述したように、ＧＰＳクロック喪失中のフレームタイミングと、ＰＰＳ信号に基づいたフレームタイミングとの位相差が大きい場合、無線基地局装置Ａは、徐々に、ＰＰＳ信号に基づいたフレームタイミングを生成する。このようなことから、各無線基地局装置のフレームタイミングが再度同期するまでに時間がかかるという問題があった。フレームタイミングが同期するまでの時間が長くなるほど、無線基地局装置間の連携が必要な処理が正常に行われない時間も長くなり、無線基地局装置間の連携が必要なサービス等に多大な影響を与えるという問題を招いていた。

なお、上述した位相同期回路に用いられている入出力信号の周波数を瞬時に同期させる技術は、あくまで、同期させる入力信号と出力信号とを常に取得できることが前提となっているため、かかる技術を用いても、上記問題を解消することはできなかった。

以上のことから、無線基地局装置とＧＰＳとの通信が切断された後に、フレームタイミングを再度同期させるまでにかかる時間を短くすることができる技術をいかにして実現するかが重要な課題となっていた。なお、かかる課題は、無線基地局装置についてのみ生じる課題ではなく、所定の処理を行うためのタイミングを同期させることが必要である他の情報処理装置についても同様に生じる課題である。

開示の技術は、上述した従来技術による課題を解消するためになされたものであり、所定のタイミングを再度同期させるまでにかかる時間を短くすることができる情報処理装置、タイミング同期方法を提供す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、本願に開示する情報処理装置は、他の情報処理装置によって供給されるタイミングである基準タイミングと同期させたタイミングによって所定の処理を行う情報処理装置であって、前記他の情報処理装置から前記基準タイミングが供給される場合に、当該の情報処理装置が生成するタイミングである自装置生成タイミングを前記基準タイミングと同期させるための補正情報を生成する補正情報生成手段と、前記補正情報生成手段によって生成された補正情報を記憶する補正情報記憶手段と、前記他の情報処理装置から基準タイミングが供給されない場合に、前記補正情報記憶手段に記憶されている補正情報に基づいて、前記自装置生成タイミングを補正するタイミング制御手段とを備えたことを要件とする。

なお、本願に開示する情報処理装置の構成要素、表現または構成要素の任意の組合せを、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造などに適用したものも、他の態様として有効である。

本願に開示した情報処理装置によれば、他の情報処理装置と本願に開示した情報処理装置との通信がしばらくの間切断された後に、かかる通信が再度確保された場合に、各々が用いるタイミングを即座に同期させることができるという効果を奏する。

以下に、本願に開示する情報処理装置およびタイミング同期方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例では、本願に開示する情報処理装置およびタイミング同期方法を無線基地局装置に適用した例について説明するが、本願に開示する情報処理装置およびタイミング同期方法は、この例に限られず、他の情報処理装置に適用することも可能である。

まず、実施例１に係る無線基地局装置が適用される移動通信システムについて説明する。図１は、実施例１に係る無線基地局装置１００ａ〜１００ｃが適用される移動通信システムの一例を示す図である。同図に示した移動通信システムは、ＧＰＳ受信装置２０と、実施例１に係る無線基地局装置１００ａ〜１００ｃとがネットワーク１０を介して接続されている。なお、同図では、移動通信システムが３台の無線基地局装置１００ａ〜１００ｃを有する例を示したが、無線基地局装置の台数はこれに限られず、移動通信システムは、２台以下の無線基地局装置や４台以上の無線基地局装置を有してもよい。

ネットワーク１０は、例えば、第３世代の携帯電話方式（３Ｇ）における無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller）などが接続されるコアネットワークである。ＧＰＳ受信装置２０は、ＧＰＳ受信機能を有する装置である。このＧＰＳ受信装置２０は、ＧＰＳ３０から送信されるＧＰＳクロックに同期したＰＰＳ信号を生成して、かかるＰＰＳ信号に基づいて、所定のタイミング（以下、「基準タイミング」という）を生成する。そして、ＧＰＳ受信装置２０は、生成した基準タイミングを、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃへ送信する。

また、ＧＰＳ受信装置２０は、自装置（ＧＰＳ受信装置２０）がＧＰＳ３０と通信している状態であるか否かを示す信号（以下、「ＧＰＳ通信状態信号」という）を、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃへ送信する。

無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、データのフレーム長を決定するフレームタイミングを生成し、かかるフレームタイミングを、基準タイミングまたは所定の記憶部に記憶されている補正情報に基づいて補正した後に、ベースバンド処理等の所定の処理を行う装置である。

この無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、ＧＰＳ受信装置２０から受信したＧＰＳ通信状態信号が、ＧＰＳ受信装置２０とＧＰＳ３０とが通信中である状態（以下、「ＧＰＳ通信中状態」という）を示す場合と、ＧＰＳ受信装置２０とＧＰＳ３０とが通信中でない状態（以下、「ＧＰＳ非通信中状態」という）を示す場合とによって、異なる処理を行う。

具体的には、ＧＰＳ通信状態信号がＧＰＳ通信中状態を示す場合、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、ＧＰＳ受信装置２０から受信した基準タイミングと、自装置内で生成したフレームタイミングとを比較する。基準タイミングとフレームタイミングとの間に位相差がある場合、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、かかる位相差を補正するための補正情報を生成する。

続いて、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、生成した補正情報に基づいて、フレームタイミングを補正するとともに、かかる補正情報を所定の記憶部（補正情報記憶部１３０とする）に記憶させる。このとき、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、所定の期間分の補正情報を補正情報記憶部１３０に記憶させる。例えば、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、補正情報を生成した時刻等に対応付けて、１日分の補正情報を補正情報記憶部１３０に記憶させる。これにより、補正情報記憶部１３０には、何時何分何秒にフレームタイミングをどのように補正すると、フレームタイミングを基準タイミングと同期させることができるかを示す情報が記憶されることになる。

そして、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、補正したフレームタイミングに基づいて、ネットワーク１０から受信した信号や、図示しない移動体端末から受信した信号に対して、ベースバンド信号処理等の所定の処理を行う。

一方、ＧＰＳ通信状態信号がＧＰＳ非通信中状態を示す場合、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、フレームタイミングを、補正情報記憶部１３０に記憶されている補正情報に基づいて補正し、補正したフレームタイミングに基づいて、ネットワーク１０から受信した信号等に対して所定の処理を行う。

例えば、上記例のように、補正情報記憶部１３０に１日分の補正情報が記憶されている場合、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、現在時刻に対応する補正情報を補正情報記憶部１３０から取得して、取得した補正情報に基づいてフレームタイミングを補正する。また、例えば、補正情報記憶部１３０に１時間分の補正情報が記憶されている場合、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、現在時刻の「分」と「秒」とが一致する補正情報を補正情報記憶部１３０から取得して、取得した補正情報に基づいてフレームタイミングを補正する。

なお、補正情報記憶部１３０に記憶させる補正情報の期間を長くするほど、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、フレームタイミングを補正する精度を向上させることができる。例えば、１日の温度変化に伴って、基準タイミングとフレームタイミングとの位相差の大きさが変化するが、補正情報記憶部１３０に１日分の補正情報を記憶させる場合、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、１日の温度変化に伴って変化する位相差を考慮した補正情報に基づいて、フレームタイミングを補正することができる。

このように、実施例１に係る無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、ＧＰＳ受信装置２０がＧＰＳ通信中状態である場合に、フレームタイミングを補正するための補正情報を補正情報記憶部１３０に記憶させておき、ＧＰＳ受信装置２０がＧＰＳ非通信中状態になった場合に、補正情報記憶部１３０に記憶されている補正情報に基づいて、フレームタイミングを補正するので、ＧＰＳ受信装置２０がＧＰＳ非通信中状態になった場合であっても、生成したフレームタイミングを、ＧＰＳ通信中状態時の基準タイミングと同期しているフレームタイミング、または、ＧＰＳ通信中状態時の基準タイミングとほぼ同期しているフレームタイミングに補正することができる。つまり、実施例１に係る無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、ＧＰＳ受信装置２０がＧＰＳ非通信中状態になった場合であっても、各々の無線基地局装置１００ａ〜１００ｃが用いるフレームタイミングを、位相差が全くない状態、または、位相差が極めて小さい状態にすることができる。

また、ＧＰＳ受信装置２０がＧＰＳ非通信中状態になった後に、ＧＰＳ通信中状態になった場合に、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、フレームタイミングを、徐々に、基準タイミングと同期させる必要がないので、一度に、基準タイミングと同期させることができる。その結果、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、ＧＰＳ受信装置２０とＧＰＳ３０との通信がしばらくの間切断された後に、かかる通信が再度確保された場合に、各々が用いるフレームタイミングを即座に同期させることができる。

なお、上述した無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、フレームタイミングを、ＧＰＳ受信装置２０が生成する基準タイミングと同期させる例を示したが、各々の無線基地局装置１００ａ〜１００ｃがＧＰＳ受信機能を備えてもよい。各々の無線基地局装置１００ａ〜１００ｃがＧＰＳ受信機能を有する場合について具体的に説明する。かかる場合、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、ＧＰＳ通信中状態時に、それぞれがＧＰＳクロックと同期している基準クロックを生成して、かかる基準クロックに基づいてフレームタイミングを補正する。このとき、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃは、フレームタイミングを補正するための補正情報を補正情報記憶部１３０に記憶しておく。そして、例えば、無線基地局装置１００ａが、ＧＰＳ非通信中状態になった場合、無線基地局装置１００ａは、補正情報記憶部１３０に記憶されている補正情報に基づいて、フレームタイミングを補正する。

これにより、無線基地局装置１００ａは、フレームタイミングを、基準タイミングと同期しているフレームタイミング、または、基準タイミングとほぼ同期しているフレームタイミングに補正することができる。つまり、ＧＰＳ非通信中状態になった場合であっても、無線基地局装置１００ａ〜１００ｃが用いるフレームタイミングを、位相差が全くない状態、または、位相差が極めて小さい状態にすることができる。その後、無線基地局装置１００ａがＧＰＳ通信中状態になった場合に、無線基地局装置１００ａは、フレームタイミングを、一度に、基準クロックと同期させることができるので、無線基地局装置１００ａが用いるフレームタイミングを、無線基地局装置１００ｂおよび１００ｃが用いるフレームタイミングと即座に同期させることができる。

次に、図１に示したＧＰＳ受信装置２０と無線基地局装置１００ａ〜１００ｃの構成について説明する。図２は、図１に示したＧＰＳ受信装置２０と無線基地局装置１００ａ〜１００ｃの構成を示すブロック図である。なお、図２に示した無線基地局装置１００は、図１に示した無線基地局装置１００ａ〜１００ｃに対応する。

図２に示すように、ＧＰＳ受信装置２０は、ＧＰＳアンテナ２１と、ＧＰＳモジュール部２２と、タイミング生成部２３とを有する。ＧＰＳアンテナ２１は、図１に示したＧＰＳ３０から送信される信号を受信するためのアンテナである。

ＧＰＳモジュール部２２は、ＧＰＳ通信中状態である場合、ＧＰＳアンテナ２１を介してＧＰＳ３０から受信した信号に基づいて、所定のＰＰＳ信号および処理クロックを生成して、タイミング生成部２３へ出力する。例えば、ＧＰＳモジュール部２２は、１［ＰＰＳ］のＰＰＳ信号と、１０［ＭＨｚ］の処理クロックとを生成して、タイミング生成部２３へ出力する。

一方、ＧＰＳ非通信中状態である場合、ＧＰＳモジュール部２２は、自走状態となり、ＧＰＳ３０が送信する信号に基づくことなく、ＰＰＳ信号および処理クロックを生成して、タイミング生成部２３へ出力する。

また、ＧＰＳモジュール部２２は、ＧＰＳ通信中状態である場合、ＧＰＳ通信中状態であることを示す情報を含むＧＰＳ通信状態信号を、無線基地局装置１００へ送信する。一方、ＧＰＳ非通信中状態である場合、ＧＰＳモジュール部２２は、ＧＰＳ非通信中状態であることを示す情報を含むＧＰＳ通信状態信号を、無線基地局装置１００へ送信する。

タイミング生成部２３は、ＧＰＳモジュール部２２から受け付けたＰＰＳ信号および処理クロックに基づいて、基準タイミングを生成し、かかる基準タイミングを無線基地局装置１００へ送信する。例えば、タイミング生成部２３は、１０［ｍｓ］の基準タイミングを生成して、無線基地局装置１００へ送信する。

また、図２に示すように、無線基地局装置１００は、アンテナ１１０と、内部クロック１２０と、補正情報記憶部１３０と、ＡＭＰ部１４０と、制御部１５０とを有する。アンテナ１１０は、図示しない移動体端末等との間で信号を送受信するためのアンテナである。内部クロック１２０は、所定のクロック信号（例えば、３．８４［ＭＨｚ］のクロック信号）を、補正情報記憶部１３０や制御部１５０へ出力する処理部である。

補正情報記憶部１３０は、後述するタイミング制御部１５２が生成するフレームタイミングを、基準タイミングと同期させるための補正情報を記憶する不揮発メモリ等の記憶デバイスである。この補正情報記憶部１３０は、後述する補正情報生成部１５１によって更新される。補正情報記憶部１３０に記憶される各種情報については、後に詳述する。

ＡＭＰ（Amplifier）部１４０は、後述するデータ処理部１５３から受け付けたベースバンド信号を無線信号に変換して、アンテナ１１０を介して、移動端末等へ送信する処理部である。

制御部１５０は、無線基地局装置１００を全体制御する制御部であり、本願に開示する無線基地局装置１００が行う処理に関連するものとして、補正情報生成部１５１と、タイミング制御部１５２と、データ処理部１５３とを有する。

補正情報生成部１５１は、ＧＰＳモジュール部２２から受信したＧＰＳ通信状態信号がＧＰＳ通信中状態を示す場合に、フレームタイミングを基準タイミングに同期させるための補正情報を生成して、生成した補正情報を補正情報記憶部１３０に記憶させる処理部である。

具体的には、補正情報生成部１５１は、まず、内部クロック１２０から出力されるクロック信号に基づいて、一定の間隔で、基準タイミングとフレームタイミングとの位相を比較して位相差を算出する。なお、以下では、補正情報生成部１５１が位相比較処理を行うために用いるクロックを、「サンプリングクロック」と呼ぶこととする。

続いて、補正情報生成部１５１は、算出した位相差が所定の閾値よりも小さいか否かを判定する。位相差が所定の閾値よりも小さい場合、補正情報生成部１５１は、かかる位相差を補正するための補正情報を生成して、生成した補正情報を、タイミング制御部１５２へ出力するとともに、補正情報記憶部１３０に記憶させる。なお、上述したように、補正情報生成部１５１は、補正情報を生成した時刻等に対応付けて、例えば、１日分や１時間分などの所定の期間の補正情報を、補正情報記憶部１３０に記憶させる。

一方、算出した位相差が所定の閾値よりも大きい場合、補正情報生成部１５１は、かかる位相差を少し補正するための補正情報を生成して、生成した補正情報を、タイミング制御部１５２へ出力するとともに、補正情報記憶部１３０に記憶させる。そして、補正情報生成部１５１は、しばらくの間待つタイマ処理を行う。待ち状態が終了した後、補正情報生成部１５１は、再度、位相差を少し補正するための補正情報を生成して、タイミング制御部１５２へ出力するとともに、補正情報記憶部１３０に記憶させた後、タイマ処理を行う。補正情報生成部１５１は、算出した位相差をすべて補正するまで、かかる位相差を徐々に補正するための補正情報を生成して、タイミング制御部１５２へ出力するとともに、補正情報記憶部１３０に記憶させた後、タイマ処理を行う。

位相差が所定の閾値よりも大きい場合に、位相差を徐々に補正する理由は、大きい位相差を一度に補正すると、無線基地局装置１００内で管理している通信を正常に制御できなくなり、サービスの瞬断が発生するという問題等が発生するためである。すなわち、位相差が所定の閾値よりも大きい場合に、補正情報生成部１５１が、位相差を徐々に補正することで、かかる問題等が発生することを防止することができる。

タイミング制御部１５２は、フレームタイミングを生成して、生成したフレームタイミングを、補正情報生成部１５１から受け付けた補正情報、または、補正情報記憶部１３０に記憶されている補正情報のいずれかの補正情報に基づいて補正する処理部である。

具体的には、タイミング制御部１５２は、内部クロック１２０から出力されるクロック信号に基づいて、処理クロック（例えば、３．８４［ＭＨｚ］）とフレームタイミング（例えば、１０［ｍｓ］）とを生成する。続いて、タイミング制御部１５２は、ＧＰＳモジュール部２２から受信したＧＰＳ通信状態信号がＧＰＳ通信中状態を示す場合、生成したフレームタイミングを、補正情報生成部１５１から受け付けた補正情報に基づいて補正する。そして、タイミング制御部１５２は、補正したフレームタイミングを、補正情報生成部１５１と、データ処理部１５３へ出力する。

一方、ＧＰＳモジュール部２２から受信したＧＰＳ通信状態信号がＧＰＳ非通信中状態を示す場合、タイミング制御部１５２は、生成したフレームタイミングを、補正情報記憶部１３０に記憶されている補正情報に基づいて補正する。そして、タイミング制御部１５２は、補正したフレームタイミングを、補正情報生成部１５１と、データ処理部１５３へ出力する。

データ処理部１５３は、タイミング制御部１５２から出力されたフレームタイミングと、内部クロック１２０から出力されるクロック信号に基づいて、ネットワーク１０から受信した所定のデータに対してベースバンド処理を行い、生成したベースバンド信号をＡＭＰ部１４０へ出力する処理部である。

次に、無線基地局装置１００によるフレームタイミング同期処理について例を挙げて説明する。図３は、ＧＰＳ受信装置２０がＧＰＳ通信中状態である場合における無線基地局装置１００によるフレームタイミング同期処理の一例を示す図である。

同図では、上から順に、タイミング生成部２３が出力する基準タイミングと、タイミング制御部１５２が出力する補正後のフレームタイミングと、サンプリングクロックと、補正情報生成部１５１による基準タイミングとフレームタイミングとの比較結果と、補正情報記憶部１３０の一例とを示している。

上述したように、ＧＰＳ受信装置２０がＧＰＳ通信中状態である場合、補正情報生成部１５１は、サンプリングクロックに従って、一定の間隔で、基準タイミングとフレームタイミングとの位相を比較する位相比較処理を行う。なお、以下では、サンプリングクロックに従って行われる１回の位相比較処理を識別するための番号を「サンプリング番号」と呼ぶこととする。同図では、サンプリングクロックを示す図中において、上向き矢印の上部に示した数値がサンプリング番号を表している。

同図に示した例において、補正情報生成部１５１は、サンプリング番号が「１」〜「９」である位相比較処理において、基準タイミングとフレームタイミングとの位相差がないと判定する。かかる場合、補正情報生成部１５１は、位相比較処理のサンプリング番号と、位相比較処理を行った時刻との組合せに対応付けて、補正情報記憶部１３０の補正情報に、位相差がないことを示す情報を記憶させる。

また、補正情報生成部１５１は、サンプリング番号が「１０」である位相比較処理において、フレームタイミングが、基準タイミングよりも遅れていることを検出する。かかる場合、補正情報生成部１５１は、補正情報記憶部１３０の補正情報に、フレームタイミングが基準タイミングよりも遅れていることを示す補正情報（同図に示した例では、「Ｕｐ」）を記憶させる。具体的には、補正情報生成部１５１は、サンプリング番号「１０」と時刻「ｔ１０」との組合せに対応付けて、補正情報記憶部１３０の補正情報に、「Ｕｐ」を記憶させる。なお、同図に示した補正情報記憶部１３０の時刻には、実際には、時分秒（例えば、「１４：００：０２」）などの時刻が記憶される。

また、このとき、補正情報生成部１５１は、フレームタイミングが基準タイミングよりも遅れていることを示す補正情報を、タイミング制御部１５２へ出力する。かかる情報を受け付けたタイミング制御部１５２は、フレームタイミングを補正して、基準タイミングと同期させる。これにより、同図中のサンプリング番号「１７」上の破線に示すように、フレームタイミングと基準タイミングとが同期する。

同様に、同図に示した例において、補正情報生成部１５１は、サンプリング番号が「３１」である位相比較処理において、フレームタイミングが基準タイミングよりも遅れていることを検出する。かかる場合に、補正情報生成部１５１は、サンプリング番号「３１」と時刻「ｔ３１」との組合せに対応付けて、補正情報記憶部１３０の補正情報に、「Ｕｐ」を記憶させるとともに、補正情報をタイミング制御部１５２へ出力する。かかる補正情報を受け付けたタイミング制御部１５２は、フレームタイミングを補正して、基準タイミングと同期させる。

このようにして、ＧＰＳ３０がＧＰＳ通信中状態である場合、無線基地局装置１００は、フレームタイミングを基準クロックと同期させるとともに、ＧＰＳ通信中状態時における補正情報を、補正情報記憶部１３０に記憶させておく。

次に、ＧＰＳ受信装置２０がＧＰＳ非通信中状態である場合における無線基地局装置１００によるフレームタイミング同期処理について説明する。図４は、ＧＰＳ受信装置２０がＧＰＳ非通信中状態である場合における無線基地局装置１００によるフレームタイミング同期処理の一例を示す図である。

同図では、上から順に、補正情報記憶部１３０と、補正情報記憶部１３０が補正情報を出力するタイミングを示す補正情報出力クロックと、補正情報記憶部１３０が出力する補正情報の一例を示している。なお、同図に示した例では、補正情報記憶部１３０が補正情報出力クロックに従って補正情報を出力するものとする。この補正情報出力クロックは、サンプリングクロックとクロック周波数が同一であるクロック信号である。また、同図に示した補正情報記憶部１３０は、図３において、補正情報生成部１５１によって補正情報が記憶された状態であるものとする。

上述したように、ＧＰＳ受信装置２０がＧＰＳ非通信中状態である場合、タイミング制御部１５２は、補正情報記憶部１３０に記憶されている補正情報に基づいて、フレームタイミングを補正する。ここでは、タイミング制御部１５２は、時刻「ｔ１」から時刻「ｔ４１」の間、ＧＰＳモジュール部２２から、ＧＰＳ通信中状態を示すＧＰＳ通信状態信号を受け付けるものとする。

かかる場合、タイミング制御部１５２は、時刻「ｔ１」〜「ｔ９」である間は、補正情報記憶部１３０の補正情報には、位相差がないことを示す情報を受け付けるため、フレームタイミングの補正処理を行わない。一方、時刻「ｔ１０」になった場合、タイミング制御部１５２は、補正情報記憶部１３０から補正情報「Ｕｐ」を受け付ける。かかる補正情報「Ｕｐ」を取得したタイミング制御部１５２は、フレームタイミングを補正する。同様に、タイミング制御部１５２は、時刻「ｔ３１」になった場合に、補正情報記憶部１３０から補正情報「Ｕｐ」を受け付けて、フレームタイミングを補正する。

このようにして、ＧＰＳ３０がＧＰＳ非通信中状態である場合、無線基地局装置１００は、ＧＰＳ受信装置２０がＧＰＳ通信中状態であったときに記憶させておいた補正情報に基づいて、フレームタイミングを補正する。これにより、無線基地局装置１００は、フレームタイミングを、ＧＰＳ通信中状態時の基準タイミングと同期しているフレームタイミング、または、ＧＰＳ通信中状態時の基準タイミングとほぼ同期しているフレームタイミングに補正することができる。

次に、実施例１に係る無線基地局装置１００によるデータ処理について説明する。図５は、無線基地局装置１００によるデータ処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、無線基地局装置１００の補正情報生成部１５１は、補正情報生成処理を行う（ステップＳ１０１）。

続いて、無線基地局装置１００のタイミング制御部１５２は、フレームタイミング同期処理を行う（ステップＳ１０２）。なお、補正情報生成部１５１による補正情報生成処理と、タイミング制御部１５２によるフレームタイミング同期処理については、後述する。

続いて、データ処理部１５３は、タイミング制御部１５２から出力されたフレームタイミングと、内部クロック１２０から出力されるクロック信号に基づいて、ネットワーク１０から受信した所定のデータに対してベースバンド処理することで、ベースバンド信号を生成する（ステップＳ１０３）。そして、ＡＭＰ部１４０は、データ処理部１５３によって生成されたベースバンド信号を、無線信号に変換して、アンテナ１１０を介して、移動端末等へ送信する（ステップＳ１０４）。

次に、図５に示した補正情報生成部１５１による補正情報生成処理について説明する。図６は、補正情報生成部１５１による補正情報生成処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、ＧＰＳモジュール部２２から受信したＧＰＳ通信状態信号が、ＧＰＳ非通信中状態を示す場合（ステップＳ２０１否定）、無線基地局装置１００の補正情報生成部１５１は、処理を行わない。

一方、ＧＰＳモジュール部２２から受信したＧＰＳ通信状態信号が、ＧＰＳ通信中状態を示す場合（ステップＳ２０１肯定）、補正情報生成部１５１は、サンプリングクロックに従って、タイミング生成部２３から受け付けた基準タイミングと、タイミング制御部１５２から受け付けたフレームタイミングとの位相を比較して位相差を算出する（ステップＳ２０２）。

続いて、補正情報生成部１５１は、算出した位相差が、所定の閾値よりも小さい場合（ステップＳ２０３肯定）、かかる位相差を補正するための補正情報を生成して（ステップＳ２０４）、生成した補正情報を、タイミング制御部１５２へ出力するとともに、補正情報記憶部１３０に記憶させる（ステップＳ２０５）。

一方、算出した位相差が、所定の閾値よりも大きい場合（ステップＳ２０３否定）、補正情報生成部１５１は、位相差を少し補正するための補正情報を生成して（ステップＳ２０６）、生成した補正情報を、タイミング制御部１５２へ出力するとともに、補正情報記憶部１３０に記憶させる（ステップＳ２０７）。そして、補正情報生成部１５１は、タイマ処理を行い、しばらくの間待ち状態となる（ステップＳ２０８）。補正情報生成部１５１は、算出した位相差をすべて補正していない場合は（ステップＳ２０９否定）、位相差を徐々に補正するための補正情報を生成する処理（ステップＳ２０６）と、タイミング制御部１５２へ出力するとともに、補正情報記憶部１３０に記憶させる処理（ステップＳ２０７）と、タイマ処理（ステップＳ２０８）とを繰り返し行う。

次に、図２に示したタイミング制御部１５２によるフレームタイミング補正処理について説明する。図７は、タイミング制御部１５２によるフレームタイミング補正処理手順を示すフローチャートである。

同図に示すように、無線基地局装置１００のタイミング制御部１５２は、内部クロック１２０から出力されるクロック信号に基づいて、フレームタイミングを生成する（ステップＳ３０１）。

続いて、タイミング制御部１５２は、ＧＰＳモジュール部２２から受信したＧＰＳ通信状態信号が、ＧＰＳ通信中状態を示す場合（ステップＳ３０２肯定）、生成したフレームタイミングを、補正情報生成部１５１から受け付けた補正情報に基づいて補正する（ステップＳ３０３）。

一方、ＧＰＳモジュール部２２から受信したＧＰＳ通信状態信号が、ＧＰＳ非通信中状態を示す場合（ステップＳ３０２否定）、タイミング制御部１５２は、生成したフレームタイミングを、補正情報記憶部１３０に記憶されている補正情報に基づいて補正する（ステップＳ３０４）。

上述してきたように、実施例１に係る無線基地局装置１００は、ＧＰＳ受信装置２０がＧＰＳ非通信中状態になった場合であっても、ＧＰＳ通信中状態時に記憶しておいた補正情報記憶部１３０の補正情報に基づいて、フレームタイミングを補正するので、ＧＰＳ通信中状態時の基準タイミングと同期しているフレームタイミング、または、ＧＰＳ通信中状態時の基準タイミングとほぼ同期しているフレームタイミングを用いることができる。すなわち、無線基地局装置１００は、ＧＰＳ受信装置２０とＧＰＳ３０との通信が切断された後に、かかる通信が再度確保された場合に、即座に、他の無線基地局装置が用いるフレームタイミングと同期させることができる。

ところで、上記実施例１では、無線基地局装置１００が、フレームタイミングを、ＧＰＳ受信装置２０が生成する基準タイミングと同期させる例を示したが、移動通信システム内の１台の無線基地局装置がＧＰＳ受信機能を有するように構成してもよい。かかる場合、ＧＰＳ受信機能を有する無線基地局装置は、ＧＰＳクロックに基づいて、フレームタイミングを生成し、ＧＰＳ受信機能を有さない他の無線基地局装置は、自装置内で生成したフレームタイミングを、ＧＰＳ受信機能を有する無線基地局装置が生成したフレームタイミングと同期させる。そこで、実施例２では、移動通信システム内の１台の無線基地局装置がＧＰＳ受信機能を有する例について説明する。

まず、実施例２に係る無線基地局装置が適用される移動通信システムについて説明する。図８は、実施例２に係る無線基地局装置２００が適用される移動通信システムの一例を示す図である。

無線基地局装置２００は、ＧＰＳ受信機能を有する無線基地局装置である。この無線基地局装置２００は、ＧＰＳ通信中状態である場合に、ＧＰＳ３０から送信されるＧＰＳクロックに基づいて基準タイミングを生成する。そして、無線基地局装置２００は、基準タイミングと同期するフレームタイミングを生成する。このとき、無線基地局装置２００は、フレームタイミングを基準タイミングと同期させるための補正情報を、所定の記憶部（補正情報記憶部２３０とする）に記憶しておく。なお、無線基地局装置２００は、上記実施例１と同様に、所定の期間分の補正情報を、補正情報記憶部２３０に記憶させる。

また、無線基地局装置２００は、ＧＰＳ非通信中状態である場合に、補正情報記憶部２３０に記憶されている補正情報に基づいて、フレームタイミングを補正する。そして、無線基地局装置２００は、ＧＰＳ通信中状態またはＧＰＳ非通信中状態のいずれの場合であっても、補正後のフレームタイミングを、無線基地局装置３００ａ〜３００ｃへ送信する。また、無線基地局装置２００は、ＧＰＳ通信状態信号を、無線基地局装置３００ａ〜３００ｃへ送信する。

無線基地局装置３００ａ〜３００ｃは、フレームタイミングを生成して、生成したフレームタイミングを、無線基地局装置２００から受信したフレームタイミングに基づいて補正する。

次に、図８に示した無線基地局装置２００および３００ａ〜３００ｃの構成について説明する。図９は、図８に示した無線基地局装置２００および３００ａ〜３００ｃの構成を示すブロック図である。ここでは、図２に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。なお、図９に示した無線基地局装置３００は、図８に示した無線基地局装置３００ａ〜３００ｃに対応する。

図９に示すように、無線基地局装置２００は、ＧＰＳアンテナ２１と、アンテナ１１０と、内部クロック１２０と、ＡＭＰ部１４０と、補正情報記憶部２３０と、制御部２５０とを有する。また、制御部２５０は、ＧＰＳモジュール部２２と、タイミング生成部２３と、補正情報生成部２５１と、タイミング制御部２５２と、データ処理部２５３と、データ合成部２５４とを有する。

タイミング生成部２３は、ＧＰＳモジュール部２２から受け付けたＰＰＳ信号および処理クロックに基づいて、基準タイミングを生成して、生成した基準タイミングを補正情報生成部２５１へ出力する。

補正情報生成部２５１は、ＧＰＳモジュール部２２から受け付けたＧＰＳ通信状態信号がＧＰＳ通信中状態を示す場合、タイミング生成部２３から受け付けた基準タイミングと、タイミング制御部２５２から受け付けたフレームタイミングとの位相を比較して位相差を算出する。続いて、補正情報生成部２５１は、算出した位相差に基づいて、補正情報を生成し、生成した補正情報を、タイミング制御部２５２へ出力するとともに、補正情報記憶部２３０に記憶させる。

タイミング制御部２５２は、内部クロック１２０から出力されるクロック信号に基づいて、フレームタイミングを生成する。続いて、タイミング制御部２５２は、ＧＰＳモジュール部２２から受信したＧＰＳ通信状態信号がＧＰＳ通信中状態を示す場合、生成したフレームタイミングを、補正情報生成部２５１から受け付けた補正情報に基づいて補正する。

一方、ＧＰＳモジュール部２２から受信したＧＰＳ通信状態信号がＧＰＳ非通信中状態を示す場合、タイミング制御部２５２は、フレームタイミングを、補正情報記憶部２３０に記憶されている補正情報に基づいて補正する。そして、タイミング制御部２５２は、補正したフレームタイミングを、補正情報生成部２５１と、データ処理部２５３と、補正情報生成部３５１へ出力する。

データ処理部２５３は、タイミング制御部２５２から受け付けたフレームタイミングと、内部クロック１２０から出力されるクロック信号に基づいて、ネットワーク１０から受信した所定のデータに対してベースバンド処理を行い、ベースバンド信号をデータ合成部２５４へ出力する。

データ合成部２５４は、データ処理部２５３から受け付けたベースバンド信号と、後述する無線基地局装置３００のデータ処理部３５３から受け付けたベースバンド信号とを合成して、ＡＭＰ部１４０へ出力する。このように、無線基地局装置２００は、他の無線基地局装置３００から受け付けたベースバンド信号を合成する。これにより、他の無線基地局装置３００は、ＡＭＰ部を有する必要がなくなるので、簡潔な構成要素により実現される。

また、図９に示すように、無線基地局装置３００は、内部クロック１２０と、制御部３５０とを有する。また、制御部３５０は、補正情報生成部３５１と、タイミング制御部３５２と、データ処理部３５３とを有する。

補正情報生成部３５１は、タイミング制御部２５２から受け付けたフレームタイミングと、タイミング制御部３５２から受け付けたフレームタイミングとの位相を比較して、補正情報を生成し、生成した補正情報をタイミング制御部３５２へ出力する。

タイミング制御部３５２は、内部クロック１２０から出力されるクロック信号に基づいて、フレームタイミングを生成する。続いて、タイミング制御部３５２は、決定したフレームタイミングを、補正情報生成部３５１から受け付けた補正情報に基づいて補正する。

データ処理部３５３は、タイミング制御部３５２から受け付けたフレームタイミングと、内部クロック１２０から出力されるクロック信号に基づいて、ネットワーク１０から受信した所定のデータに対してベースバンド処理を行い、ベースバンド信号をデータ合成部２５４へ出力する。

上述してきたように、実施例２に係る無線基地局装置２００は、ＧＰＳ非通信中状態になった場合であっても、ＧＰＳ通信中状態時に記憶しておいた補正情報記憶部２３０の補正情報に基づいて、フレームタイミングを補正するので、ＧＰＳ通信中状態時の基準タイミングと同期しているフレームタイミング、または、ＧＰＳ通信中状態時の基準タイミングとほぼ同期しているフレームタイミングを用いることができる。また、無線基地局装置３００ａ〜３００ｃは、無線基地局装置２００が用いるフレームタイミングに基づいて、自装置内で生成したフレームタイミングを補正するので、ＧＰＳ通信中状態時の基準タイミングと同期しているフレームタイミング、または、ＧＰＳ通信中状態時の基準タイミングとほぼ同期しているフレームタイミングを用いることができる。すなわち、無線基地局装置２００とＧＰＳ３０との通信が切断された後に、かかる通信が再度確保された場合であっても、無線基地局装置２００および３００ａ〜３００ｃは、各々が用いるフレームタイミングを即座に同期させることができる。

また、実施例２に係る無線基地局装置２００を移動通信システムに用いた場合、無線基地局装置３００を簡潔な構成要素により実現することができる。具体的には、図９に示すように、無線基地局装置３００は、補正情報記憶部２３０やＡＭＰ部１４０などの構成要素を有する必要がない。これにより、無線基地局装置３００を小規模化することができるとともに、無線基地局装置３００を低コストで実現できすることができる。すなわち、実施例２に係る無線基地局装置２００を移動通信システムに用いた場合、移動通信システムの構築コストを抑えることができるとともに、他の無線基地局装置を小規模にすることができる。

なお、上記実施例２では、無線基地局装置２００および３００が共に内部クロック１２０を有する例を示したが、無線基地局装置２００のみが内部クロック１２０を有してもよい。かかる場合、無線基地局装置２００が有する内部クロック１２０は、無線基地局装置３００に対して、クロック信号を送信する。そして、無線基地局装置３００は、無線基地局装置２００から受け付けたクロック信号に基づいて、補正情報生成部３５１がフレームタイミング補正処理を行ったり、データ処理部３５３がデータ処理を行ったりすることとなる。

なお、上記実施例１および２では、補正情報を蓄積する手法として、記憶デバイスである補正情報記憶部１３０および２３０に記憶させる例を示したが、補正情報を蓄積する手法はこの例には限られない。例えば、フレームタイミングが基準タイミングよりも遅れていることをカウントするカウンタと、フレームタイミングが基準タイミングよりも進んでいることをカウントするカウンタと、フレームタイミングと基準タイミングとを比較するサンプリング周期をカウントするカウンタとを用いることで、補正情報を蓄積することもできる。

また、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散、統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散、統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

以上の実施例１および２を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）他の情報処理装置によって供給されるタイミングである基準タイミングと同期させたタイミングによって所定の処理を行う情報処理装置であって、
前記他の情報処理装置から前記基準タイミングが供給される場合に、当該の情報処理装置が生成するタイミングである自装置生成タイミングを前記基準タイミングと同期させるための補正情報を生成する補正情報生成手段と、
前記補正情報生成手段によって生成された補正情報を記憶する補正情報記憶手段と、
前記他の情報処理装置から基準タイミングが供給されない場合に、前記補正情報記憶手段に記憶されている補正情報に基づいて、前記自装置生成タイミングを補正するタイミング制御手段と
を備えたことを特徴とする情報処理装置。

（付記２）前記タイミング制御手段は、前記他の情報処理装置から基準タイミングが供給される場合に、前記補正情報生成手段によって生成された補正情報に基づいて、前記自装置生成タイミングを補正することを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。

（付記３）前記補正情報記憶手段は、前記補正情報生成手段によって補正情報が生成された時刻に対応付けて、補正情報を記憶し、
前記タイミング制御手段は、前記他の情報処理装置から基準タイミングが供給されない場合に、現在時刻と時刻が一致する前記補正情報記憶手段の補正情報に基づいて、前記自装置生成タイミングを補正することを特徴とする付記１または２に記載の情報処理装置。

（付記４）前記タイミング制御手段は、補正した自装置生成タイミングを、当該の情報処理装置と異なる情報処理装置へ送信することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の情報処理装置。

（付記５）前記補正情報生成手段は、前記自装置生成タイミングの位相を、前記基準タイミングの位相と同期させるための補正情報を生成することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の情報処理装置。

（付記６）情報処理装置によって所定の処理が行われるタイミングを、他の情報処理装置によって供給されるタイミングである基準タイミングと同期させるタイミング同期方法であって、
前記情報処理装置が、
前記他の情報処理装置から前記基準タイミングが供給される場合に、当該の情報処理装置が生成するタイミングである自装置生成タイミングを前記基準タイミングと同期させるための補正情報を生成する補正情報生成工程と、
前記他の情報処理装置から基準タイミングが供給されない場合に、前記補正情報生成工程によって生成された補正情報を記憶する補正情報記憶手段に記憶されている補正情報に基づいて、前記自装置生成タイミングを補正するタイミング制御工程と
を含んだことを特徴とするタイミング同期方法。

実施例１に係る無線基地局装置が適用される移動通信システムの一例を示す図である。 図１に示したＧＰＳ受信装置と無線基地局装置の構成を示すブロック図である。 ＧＰＳ受信装置がＧＰＳ通信中状態である場合における無線基地局装置によるフレームタイミング同期処理の一例を示す図である。 ＧＰＳ受信装置がＧＰＳ非通信中状態である場合における無線基地局装置によるフレームタイミング同期処理の一例を示す図である。 無線基地局装置によるデータ処理手順を示すフローチャートである。 補正情報生成部による補正情報生成処理手順を示すフローチャートである。 タイミング制御部によるフレームタイミング補正処理手順を示すフローチャートである。 実施例２に係る無線基地局装置が適用される移動通信システムの一例を示す図である。 図８に示した無線基地局装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ ネットワーク
２０ ＧＰＳ受信装置
２１ ＧＰＳアンテナ
２２ ＧＰＳモジュール部
２３ タイミング生成部
３０ ＧＰＳ
１００ 無線基地局装置
１００ａ 無線基地局装置
１００ｂ 無線基地局装置
１００ｃ 無線基地局装置
１１０ アンテナ
１２０ 内部クロック
１３０ 補正情報記憶部
１４０ ＡＭＰ部
１５０ 制御部
１５１ 補正情報生成部
１５２ タイミング制御部
１５３ データ処理部
２００ 無線基地局装置
２３０ 補正情報記憶部
２５０ 制御部
２５１ 補正情報生成部
２５２ タイミング制御部
２５３ データ処理部
２５４ データ合成部
３００ 無線基地局装置
３００ａ 無線基地局装置
３００ｂ 無線基地局装置
３００ｃ 無線基地局装置
３５０ 制御部
３５１ 補正情報生成部
３５２ タイミング制御部
３５３ データ処理部

Claims (4)

1. 他の情報処理装置によって供給されるタイミングである基準タイミングと同期させたタイミングによって所定の処理を行う情報処理装置であって、
   前記他の情報処理装置から前記基準タイミングが供給される場合に、当該の情報処理装置が生成するタイミングである自装置生成タイミングを前記基準タイミングと同期させるための補正情報を生成する補正情報生成手段と、
   前記補正情報生成手段によって生成された補正情報を、該補正情報が生成された時刻に対応付けて記憶する補正情報記憶手段と、
   前記他の情報処理装置から基準タイミングが供給されない場合に、現在時刻と時刻が一致する前記補正情報記憶手段の補正情報に基づいて、前記自装置生成タイミングを補正するタイミング制御手段と
   を備えたことを特徴とする情報処理装置。
2. 前記タイミング制御手段は、前記他の情報処理装置から基準タイミングが供給される場合に、前記補正情報生成手段によって生成された補正情報に基づいて、前記自装置生成タイミングを補正することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記タイミング制御手段は、補正した自装置生成タイミングを、当該の情報処理装置と異なる情報処理装置へ送信することを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理装置。
4. 情報処理装置によって所定の処理が行われるタイミングを、他の情報処理装置によって供給されるタイミングである基準タイミングと同期させるタイミング同期方法であって、
   前記情報処理装置が、
   前記他の情報処理装置から前記基準タイミングが供給される場合に、当該の情報処理装置が生成するタイミングである自装置生成タイミングを前記基準タイミングと同期させるための補正情報を生成する補正情報生成工程と、
   前記他の情報処理装置から基準タイミングが供給されない場合に、前記補正情報生成工程によって生成された補正情報を、該補正情報が生成された時刻に対応付けて記憶する補正情報記憶手段に記憶されている、現在時刻と時刻が一致する補正情報に基づいて、前記自装置生成タイミングを補正するタイミング制御工程と
   を含んだことを特徴とするタイミング同期方法。

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