特許 6608869 通信中継システム、親局装置、及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6608869

(24)【登録日】2019年11月1日

(45)【発行日】2019年11月20日

(54)【発明の名称】通信中継システム、親局装置、及び方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 56/00 20090101AFI20191111BHJP

   H04W 16/26 20090101ALI20191111BHJP

【ＦＩ】

   H04W56/00 110

   H04W16/26

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-85718(P2017-85718)

(22)【出願日】2017年4月24日

(65)【公開番号】特開2018-186354(P2018-186354A)

(43)【公開日】2018年11月22日

【審査請求日】2019年6月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】土井 敏則

【審査官】 青木 健

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−０９３３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２４９５１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１５／１３４７１４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−２３７７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８７５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５０３９０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／０２２ − ７／０２６

Ｈ０４Ｂ ７／２１２

Ｈ０４Ｂ １０／２５７５

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｊ ３／００ − ３／２６

Ｈ０４Ｌ ５／１４ − ５／１８

Ｈ０４Ｌ ７／００ − ７／１０

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上り信号及び下り信号の送受信を時分割で切り替えて通信を行う際の送受信切替タイミングが相互に独立している複数の基地局システムに対応して設けられ、対応する前記基地局システムからの無線信号をディジタル信号に変換して送信する複数の高周波ユニットと、前記高周波ユニットから前記ディジタル信号を受信し、対応する子局装置を介して、移動通信端末装置との間の通信を行う親局装置と、を有し、前記移動通信端末装置と前記基地局システムとの間の通信の中継を行う通信中継システムであって、
前記親局装置は、基準時刻情報を取得する時刻取得部と、前記基準時刻情報に基づいて基準送受信切替タイミングを設定し、前記高周波ユニットに通知する設定部と、を備え、
前記高周波ユニットは、通知された前記基準送受信切替タイミングに合わせて送受信切替タイミングのずれを補正する補正部を備えた、
通信中継システム。

【請求項2】

前記親局装置は、前記基準送受信切替タイミングに相当するタイミング信号を前記補正部に送信する送信部を備えた、
請求項１記載の通信中継システム。

【請求項3】

前記時刻取得部は、ＧＭＣユニット、ＧＰＳユニット、電波時計あるいは地上ディジタル放送受信器のいずれか一つから前記基準時刻情報を取得する、
請求項１又は請求項２記載の通信中継システム。

【請求項4】

前記時刻取得部は、他の通信中継システムを構成している親機から前記基準時刻情報を取得する、
請求項１又は請求項２記載の通信中継システム。

【請求項5】

前記補正部は、前記親局装置と前記高周波ユニットとの間の伝送遅延量を考慮して、前記補正を行う、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載の通信中継システム。

【請求項6】

上り信号及び下り信号の送受信を時分割で切り替えて通信を行う際の送受信切替タイミングが相互に独立している複数の基地局システムに対応して設けられ、対応する前記基地局システムからの無線信号をディジタル信号に変換して出力する複数の高周波ユニットに接続されるとともに、複数の子局装置を介して移動通信端末装置と前記基地局システムとの間で通信の中継を行う親局装置であって、
前記親局装置は、基準時刻情報を取得する時刻取得部と、
前記基準時刻情報に基づいて、前記送受信切替タイミングのずれを補正するための基準送受信切替タイミングとして設定する設定部と、
設定した前記基準送受信切替タイミングに対応するタイミング信号を送信する送信部と、
を備えた、親局装置。

【請求項7】

上り信号及び下り信号の送受信を時分割で切り替えて通信を行う際の送受信切替タイミングが相互に独立している複数の基地局システムに対応して設けられ、対応する前記基地局システムからの無線信号をディジタル信号に変換して送信する複数の高周波ユニットと、前記高周波ユニットから前記ディジタル信号を受信し、対応する子局装置を介して、移動通信端末装置との間の通信を行う親局装置と、を有し、前記移動通信端末装置と前記基地局システムとの間の通信の中継を行う通信中継システムで実行される方法であって、
前記親局装置において実行され、基準時刻情報を取得する過程と、
前記親局装置において実行され、前記基準時刻情報に基づいて基準送受信切替タイミングを設定する過程と、
前記高周波ユニットにおいて実行され、前記基準送受信切替タイミングに合わせて送受信切替タイミングのずれを補正する過程と、
を備えた方法。

【請求項8】

上り信号及び下り信号の送受信を時分割で切り替えて通信を行う際の送受信切替タイミングが相互に独立している複数の基地局システムに対応して設けられ、対応する前記基地局システムからの無線信号をディジタル信号に変換して出力する複数の高周波ユニットに接続されるとともに、複数の子局装置を介して移動通信端末装置と前記基地局システムとの間で通信の中継を行う親局装置で実行される方法であって、
基準時刻情報を取得する過程と、
前記基準時刻情報に基づいて、前記送受信切替タイミングのずれを補正するための基準送受信切替タイミングを設定する過程と、
設定した前記基準送受信切替タイミングに対応するタイミング信号を送信する過程と、
を備えた方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、通信中継システム、親局装置、及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話、スマートフォン等の移動通信端末装置で利用される無線伝送方式としては、異なる二つの周波数帯域をそれぞれ下り信号／上り信号としてペアで使用するＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式と、同一の周波数帯域を下り信号及び上り信号で共用し、時分割で使用するＴＤＤ（Time Division Duplex）方式と、が知られている。

【0003】

また、移動通信端末装置を屋内等の不感地帯で使用可能とするためのレピータシステム（通信中継システム）を複数の事業者（キャリア：通信サービス提供会社）で共用する共用リピータシステムが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−００６１６３号公報

【特許文献2】特開平１１−００８８７９号公報

【特許文献3】特開平０８−２３７７３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ＦＤＤ方式の無線伝送方式においては、下りの周波数帯域と上りの周波数帯域との間には、一定の周波数間隔（Gap）が必要であり、利用可能な周波数が逼迫してきていることなどにより、近年では、ＴＤＤ方式の無線伝送方式の利用が増えてきている。

【0006】

従って共用リピータシステムにおいてもＴＤＤ方式の無線伝送方式を利用した装置が増加していくことが考えられる。
そして、ＴＤＤ方式の無線伝送方式を採用した共用リピータシステムにおいては、隣接帯域で使用する異なる事業者間で時分割のタイミングにずれが生じると、相互に干渉が発生し、サービス品質の劣化あるいはサービスが停止する虞があった。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、例えば、異なる事業者の基地局間の時分割タイミングのずれを抑制し、サービス品質の向上及びサービスの継続性を確保することが可能な通信中継システム、親局装置及び方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態の通信中継システムは、上り信号及び下り信号の送受信を時分割で切り替えて通信を行う際の送受信切替タイミングが相互に独立している複数の基地局システムに対応して設けられ、対応する前記基地局システムからの無線信号をディジタル信号に変換して送信する複数の高周波ユニットと、前記高周波ユニットから前記ディジタル信号を受信し、対応する子局装置を介して、移動通信端末装置との間の通信を行う親局装置と、を有し、前記移動通信端末装置と前記基地局システムとの間の通信の中継を行う通信中継システムである。
親局装置の時刻取得部は、基準時刻情報を取得し、設定部は、基準時刻情報に基づいて、送受信切替タイミングのずれを補正するための基準送受信切替タイミングを設定し、前記高周波ユニットに通知する。
高周波ユニットの補正部は、通知された基準送受信切替タイミングに合わせて送受信切替タイミングのずれを補正する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態の通信中継システムの概要構成ブロック図である。

【図2】図２は、第１態様における親局装置とＲＦＵとの間の接続構成説明図である。

【図3】図３は、ＰＴＰによる時刻同期処理手順の説明図である。

【図4】図４は、送受信切替タイミングの設定処理の処理フローチャートである。

【図5】図５は、第２態様における親局装置とＲＦＵとの間の接続構成説明図である。

【図6】図６は、第３態様における親局装置とＲＦＵとの間の接続構成説明図である。

【図7】図７は、第４態様における親局装置と、ＲＦＵ及び子局装置との間の接続構成説明図である。

【図8】図８は、第５態様における親局装置とＲＦＵとの間の接続構成説明図である。

【図9】図９は、第５態様における第１変形例の説明図である。

【図10】図１０は、第５態様における第２変形例の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。
図１は、実施形態の通信中継システムを有する通信システムの概要構成ブロック図である。
通信システム１０は、大別すると、図１に示すように、基地局システム１１−１〜１１−７と、通信中継システム２０と、アンテナユニットＡＮＴ１〜ＡＮＴ８と、移動通信端末装置１６−１〜１６−７と、を備えている。
上記構成において、通信中継システム２０は、高周波ユニット（Radio Frequency Unit：以下、ＲＦＵという）１２−１〜１２−６と、親局装置１３と、子局装置１４−１〜１４−８と、を備えている。

【0011】

次に通信システム１０の構成について詳細に説明する。
まず、基地局システム１１−１〜１１−７の構成について説明する。
基地局システム１１−１は、ＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)からのＧＮＳＳ信号を受信して基準時刻データＤＳＴ１を出力するグランドマスタークロック（ＧＭＣ）ユニット２１−１と、基準時刻データＤＳＴ１に基づいて制御を行いキャリア周波数帯ｆ１の高周波通信信号ＳＣ１を介して通信を行う基地局装置（図１中、ＢＳと表示）２２−１と、を備えている。なお、図中、ＧＭＣユニットをＧＭＣと表記するものとする（以下、同様）。

【0012】

基地局システム１１−２は、ＧＮＳＳ信号を受信して基準時刻データＤＳＴ２を出力するグランドマスタークロック（ＧＭＣ）ユニット２１−２と、基準時刻データＤＳＴ２に基づいて制御を行いキャリア周波数帯ｆ１の高周波通信信号ＳＣ２を介して通信を行う基地局装置２２−２と、を備えている。

【0013】

基地局システム１１−３は、ＧＮＳＳ信号を受信して基準時刻データＤＳＴ３を出力するグランドマスタークロック（ＧＭＣ）ユニット２１−３と、基準時刻データＤＳＴ３に基づいて制御を行いキャリア周波数帯ｆ２の高周波通信信号ＳＣ３を介して通信を行う基地局装置２２−３と、を備えている。

【0014】

基地局システム１１−４は、ＧＮＳＳ信号を受信して基準時刻データＤＳＴ４を出力するグランドマスタークロック（ＧＭＣ）ユニット２１−４と、基準時刻データＤＳＴ４に基づいて制御を行いキャリア周波数帯ｆ２の高周波通信信号ＳＣ４を介して通信を行う基地局装置２２−４と、を備えている。

【0015】

基地局システム１１−５は、ＧＮＳＳ信号を受信して基準時刻データＤＳＴ５を出力するグランドマスタークロック（ＧＭＣ）ユニット２１−５と、基準時刻データＤＳＴ５に基づいて制御を行いキャリア周波数帯ｆ１の高周波通信信号ＳＣ５を介して通信を行う基地局装置２２−５と、を備えている。

【0016】

基地局システム１１−６は、ＧＮＳＳ信号を受信して基準時刻データＤＳＴ６を出力するグランドマスタークロック（ＧＭＣ）ユニット２１−６と、基準時刻データＤＳＴ６に基づいて制御を行いキャリア周波数帯ｆ３の高周波通信信号ＳＣ６を介して通信を行う基地局装置２２−６と、を備えている。

【0017】

基地局システム１１−７は、ＧＮＳＳ信号を受信して基準時刻データＤＳＴ７を出力するグランドマスタークロック（ＧＭＣ）ユニット２１−７と、基準時刻データＤＳＴ７に基づいて制御を行いキャリア周波数帯ｆ３の高周波通信信号ＳＣ７を介して通信を行う基地局装置２２−７と、を備えている。

【0018】

次に通信中継システム２０の構成についてそれぞれ説明する。
まず、通信中継システム２０を構成しているＲＦＵ１２−１〜１２−６について説明する。
ＲＦＵ１２−１は、基地局システム１１−１から複数の移動体通信端末装置に対応する複数の高周波通信信号ＳＣ１を同軸ケーブル等の複数の通信ケーブルを介して受信し、光ディジタル信号ＳＬＤ１に多重化して光ケーブルＬＣ１を介して親局装置１３に送信する。

【0019】

ＲＦＵ１２−２は、基地局システム１１−２から複数の移動体通信端末装置に対応する複数の高周波通信信号ＳＣ２を同軸ケーブル等の複数の通信ケーブルを介して受信し、光ディジタル信号ＳＬＤ２に多重化して光ケーブルＬＣ２を介して親局装置１３に送信するするとともに、基地局システム１１−３から複数の移動体通信端末装置に対応する複数の高周波通信信号ＳＣ３を同軸ケーブル等の複数の通信ケーブルを介して受信し、光ディジタル信号ＳＬＤ３に多重化して光ケーブルＬＣ３を介して親局装置１３に送信する。

【0020】

ＲＦＵ１２−３は、基地局システム１１−４から複数の移動体通信端末装置に対応する複数の高周波通信信号ＳＣ４を同軸ケーブル等の複数の通信ケーブルを介して受信し、光ディジタル信号ＳＬＤ４に多重化して光ケーブルＬＣ４を介して親局装置１３に送信する。

【0021】

ＲＦＵ１２−４は、基地局システム１１−５から複数の移動体通信端末装置に対応する複数の高周波通信信号ＳＣ５を同軸ケーブル等の複数の通信ケーブルを介して受信し、光ディジタル信号ＳＬＤ５に多重化して光ケーブルＬＣ５を介して親局装置１３に送信する。

【0022】

ＲＦＵ１２−５は、基地局システム１１−６から複数の移動体通信端末装置に対応する複数の高周波通信信号ＳＣ６を同軸ケーブル等の複数の通信ケーブルを介して受信し、光ディジタル信号ＳＬＤ６に多重化して光ケーブルＬＣ６を介して親局装置１３に送信する。

【0023】

ＲＦＵ１２−６は、基地局システム１１−７から複数の移動体通信端末装置に対応する複数の高周波通信信号ＳＣ７を同軸ケーブル等の複数の通信ケーブルを介して受信し、光ディジタル信号ＳＬＤ７に多重化して光ケーブルＬＣ７を介して親局装置１３に送信する。

【0024】

次に通信中継システム２０を構成している子局装置１４−１〜１４−８について説明する。
子局装置１４−１は、キャリア周波数帯ｆ１を利用しアンテナユニットＡＮＴ１を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット（図１中、ＳＵＢと表示）１５−１と、キャリア周波数帯ｆ２を利用しアンテナユニットＡＮＴ１を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−２と、を備えている。

【0025】

子局装置１４−２は、キャリア周波数帯ｆ１を利用しアンテナユニットＡＮＴ２を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−３と、キャリア周波数帯ｆ２を利用しアンテナユニットＡＮＴ２を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−４と、を備えている。
子局装置１４−３は、キャリア周波数帯ｆ１を利用しアンテナユニットＡＮＴ３を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−５と、キャリア周波数帯ｆ３を利用しアンテナユニットＡＮＴ３を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−６と、を備えている。

【0026】

子局装置１４−４は、キャリア周波数帯ｆ１を利用しアンテナユニットＡＮＴ４を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−７を備えている。
子局装置１４−５は、キャリア周波数帯ｆ１を利用してアンテナユニットＡＮＴ５を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−８と、キャリア周波数帯ｆ２を利用しアンテナユニットＡＮＴ５を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−９と、を備えている。

【0027】

子局装置１４−６は、キャリア周波数帯ｆ１を利用しアンテナユニットＡＮＴ６を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−１０と、キャリア周波数帯ｆ２を利用しアンテナユニットＡＮＴ６を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−１１と、キャリア周波数帯ｆ３を利用しアンテナユニットＡＮＴ６を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−１２と、を備えている。

【0028】

子局装置１４−７は、キャリア周波数帯ｆ２を利用しアンテナユニットＡＮＴ７を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−１３を備えている。
子局装置１４−８は、キャリア周波数帯ｆ３を利用しアンテナユニットＡＮＴ７を介して移動通信端末装置と通信を行うサブユニット１５−１４を備えている。

【0029】

続いて通信中継システム２０を構成している親局装置について説明する。
親局装置１３は、ＲＦＵ１２−１〜１２−６側である事業者間の遅延差及び子局装置１４−１〜１４−８側の遅延差を補正して、アンテナユニットＡＮＴ１〜ＡＮＴ７における実効的な送受信切替タイミング（ＴＤＤタイミング）のずれを抑制している。これは、上記構成において、アンテナユニットＡＮＴ１〜ＡＮＴ８は、送受信波が互いに干渉可能な範囲に配置されているものとすると、事業者毎の送受信切替タイミングがずれていると、相互に干渉し、正しい通信を行うことができなくなるからである。

【0030】

そこで、本実施形態においては、親局装置１３が送受信切替タイミングのずれを検出調整することでアンテナユニットＡＮＴ１〜ＡＮＴ８の送受信切替タイミングのずれに起因する相互干渉を防止しているのである。
これによれば、子局装置１４−１〜１４−８側だけで相互干渉を防止する場合と比較して子局装置１４−１〜１４−８側の負担を大きく低減することが出来、システム構築コスト及びシステム運営コストを低減することが可能となる。

【0031】

ここで、ＴＤＤタイミングのずれの原因について説明する。
ＴＤＤタイミングのずれの原因としては、（１）事業者間の遅延差及び（２）子局装置間の遅延差が挙げられる。
事業者間の遅延差として、例えば、以下の五つが考えられる。
（１．１） 各事業者におけるグランドマスタークロック（ＧＭＣ）ユニット２１−１〜２１−６の個体差によるＧＭＣ（基準クロック）同士のずれ。
（１．２） 各事業者における基地局装置２２−１〜２２−７の個体差による（処理）遅延差。
（１．３） 各事業者の基地局装置２２−１〜２２−７と対応するＲＦＵ１２−１〜１２−６までの信号線路長の差よる（伝送）遅延差。
（１．４） 各ＲＦＵ１２−１〜１２−６における検出回路の個体差による（処理）遅延差。
（１．５） 各ＲＦＵ１２−１〜１２−６と親局装置１３との間の光ケーブルＬＣ１〜ＬＣ６のケーブル長の差による（伝送）遅延差。

【0032】

また、子局装置における遅延差として、例えば、以下の二つが考えられる。
（２．１） 各子局装置１４−１〜１４−８と親局装置１３との間の光ケーブルのケーブル長の差による（伝送）遅延差。
（２．２） 各子局装置１４−１〜１４−８の個体差による（処理）遅延差。

【0033】

上述したＴＤＤタイミングのずれの原因のうち、（２）子局装置における遅延差についての補正は従来様々な手法で行われているので、以下、（１）事業者間の遅延差についての補正について説明する。
事業者間の遅延差については、親局装置１３から見た場合、事業者間の遅延差は、実効的には、各ＲＦＵ１２−１〜１２−６と親局装置１３との間に発生している遅延差と見做せる。このため、各ＲＦＵ１２−１〜１２−６と親局装置１３との間に発生している遅延差（ずれ）を補正すれば良いこととなる。

【0034】

この場合において、親局装置１３、ＲＦＵ１２−１〜１２−６あるいは子局装置１４−１〜１４−８のそれぞれが絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有しているか否かにより処理態様が異なることとなる。

【0035】

この場合の態様としては、全ての状態の組合せが想定可能であるが、現実的な観点から以下の５つの態様を例として説明を行う。
（１）第１態様：親局装置１３及び全てのＲＦＵ１２−１〜１２−６が絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有している場合。
（２）第２態様：親局装置１３のみが絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有している場合。
（３）第３態様：いずれか一つのＲＦＵ（例えば、ＲＦＵ１２−１）のみが絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有している場合。
（４）第４態様：いずれか一つの子局装置１４−Ｘのみが絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有している場合。
（５）第５態様：親局装置１３、ＲＦＵ１２−１〜１２−６あるいは子局装置１４−１〜１４−８のいずれもが絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有していない場合。

【0036】

以下、これらの順番で構成及び動作を説明する。
（１）親局装置１３及び全てのＲＦＵ１２−１〜１２−６が絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有している場合。

【0037】

この場合において、絶対基準となるタイミングを有する態様としては、親局装置１３及び全てのＲＦＵ１２−１〜１２−６が全て、ＧＰＳ受信機、ＧＭＣユニット、地上ディジタルチューナあるいは電波時計のいずれかを備えている（あるいは接続されている）場合が考えられる。

【0038】

また、親局装置１３、ＲＦＵ１２−１〜１２−６及びあるいは、子局装置１４−１〜１４−８のうち、少なくともいずれか一つの装置がＧＰＳ受信機、ＧＭＣユニット、地上ディジタルチューナあるいは電波時計のいずれかを備え、他の全ての装置がＩＥＥＥ１５８８に規定されたＰＴＰ（Precision Time Protocol）に対応している場合等が考えられる。

【0039】

ここでは、親局装置１３がＧＭＣユニットに接続され、ＲＦＵ１２−１〜１２−６の全てがＩＥＥＥ１５８８に規定されたＰＴＰ（Precision Time Protocol）に対応している場合を例として時刻同期手順について説明する。

【0040】

ＰＴＰは、ＬＡＮ（Local Area Network）につながった機器間での時刻同期を行うためのものであり、本例においては、親局装置１３とＲＦＵ１２−１〜１２−６とは、光ケーブルＬＣ１〜ＬＣ６で接続されたＬＡＮとして機能している。

【0041】

この場合において、親局装置１３は、ＲＦＵ１２−１〜１２−６、ひいては、基地局システム１１−１〜１１−６との間で全体として時刻同期をとる必要があるが、まずは、ＲＦＵ１２−１と、親局装置１３との間で個別に時刻同期を行う手順について説明する。

【0042】

図２は、第１態様における親局装置とＲＦＵとの間の接続構成説明図である。
親局装置１３と、ＲＦＵ１２−１との間で個別に時刻同期を行う場合に、親局装置１３は、ＢＣ（Boundary Clock）としてＧＭＣユニット２５からＬＡＮ２６を介して伝送される時刻情報を補正してＲＦＵ１２−１に再配信する機能を有し、ＰＴＰにおいてＧＭＣユニット２１は、スレーブとして機能している親局装置１３に対してマスタとして機能し、さらに親局装置１３はＲＦＵ１２−１に対してマスタとして機能するものとし、ＲＦＵ１２−１は、スレーブとして機能しているものとする。

【0043】

図３は、ＰＴＰによる時刻同期処理手順の説明図である。
まず、時刻ｔ０において、親局装置１３は、時刻同期精度情報の通知をするためのアナウンスメッセージ（Announce Message）ＡＭをＲＦＵ１２−１に対して送信する。
これによりＲＦＵ１２−１は、その後所定時間内に時刻同期精度情報を送信される旨を把握する。

【0044】

続いて時刻ｔ１において、親局装置１３は、イベントメッセージ（Event Message）としてのシンクメッセージ（Sync Message）ＳＭをＲＦＵ１２−１に対して送信する。
この場合において、シンクメッセージＳＭには、当該シンクメッセージＳＭの送信時刻である時刻ｔ１が記録されている。

【0045】

そして、時刻ｔ２において、ＲＦＵ１２−１はシンクメッセージＳＭを受信すると、受信時刻ｔ２を記録する。

【0046】

さらにＲＦＵ１２−１は、時刻ｔ３において、シンクメッセージＳＭを受信した旨を親局装置１３に通知するために、ディレイリクエストメッセージ（Delay Request Message）ＤＲＭを送信する。
この場合において、ディレイリクエストメッセージＤＲＱＭには、当該ディレイリクエストメッセージＤＲＭの送信時刻である時刻ｔ３が記録されている。

【0047】

そして、時刻ｔ４において、親局装置１３は、ディレイリクエストメッセージＤＲＭを受信すると、受信時刻ｔ４を記録する。
さらに親局装置１３は、ディレイリクエストメッセージＤＲＭの受信時刻ｔ４を記録したディレイレスポンスメッセージ（Delay Response Message）ＤＲＰＭをＲＦＵ１２−１に送信する。

【0048】

次に上記状態における時刻差の算出方法について説明する。
ここで、ＲＦＵ１２−１が有する時計の時刻と、親局装置１３が有する時計の時刻とは、オフセット時間ＴＯＦ１だけずれているものとする。

【0049】

したがって、上述の例の場合、親局装置１３（マスタ）からＲＦＵ１２−１（スレーブ）方向の時刻差及びＲＦＵ１２−１（スレーブ）から親局装置１３（マスタ）方向への時刻差は、いずれの方向でも伝送遅延時間ＤＬＹ１が等しい場合、以下の関係が成立する。
・親局装置１３（マスタ）からＲＦＵ１２−１（スレーブ）方向の時刻差
ｔ２−ｔ１＝ＤＬＹ１＋ＴＯＦ１ …（１）
・ＲＦＵ１２−１（スレーブ）から親局装置１３（マスタ）方向の時刻差
ｔ４−ｔ３＝ＤＬＹ１−ＴＯＦ …（２）
これらの結果、ＲＦＵ１２−１は、式（１）と式（２）との和から伝送遅延時間ＤＬＹ１を算出し、式（１）と式（２）との差からオフセット時間ＴＯＦ１を算出する。
すなわち、
ＤＬＹ１＝（（ｔ２−ｔ１）＋（ｔ４−ｔ３））／２ …（３）
ＴＯＦ１＝（（ｔ２−ｔ１）−（ｔ４−ｔ３））／２ …（４）

【0050】

同様にして、ＲＦＵ１２−２は、親局装置１３に対応するオフセット時間ＴＯＦ２及び伝送遅延時間ＤＬＹ２を算出し、ＲＦＵ１２−３は、親局装置１３に対応するオフセット時間ＴＯＦ３及び伝送遅延時間ＤＬＹ３を算出し、ＲＦＵ１２−４は、親局装置１３に対応するオフセット時間ＴＯＦ４及び伝送遅延時間ＤＬＹ４を算出し、ＲＦＵ１２−５は、親局装置１３に対応するオフセット時間ＴＯＦ５及び伝送遅延時間ＤＬＹ５を算出し、ＲＦＵ１２−６は、親局装置１３に対応するオフセット時間ＴＯＦ６及び伝送遅延時間ＤＬＹ６を算出する。

【0051】

これらの結果、ＲＦＵ１２−１〜１２−６は、算出した伝送遅延時間ＤＬＹ１〜ＤＬＹ６及びオフセット時間ＴＯＦ１〜ＴＯＦ６に基づいて、当該ＲＦＵ１２−１〜１２−６内の時刻補正を常に行い、高精度の時刻同期を実現することとなる。

【0052】

次に送受信切替タイミングの設定について説明する。
図４は、送受信切替タイミングの設定処理の処理フローチャートである。
まず、親局装置１３は、事業者毎（本例では、ＲＦＵ毎）に送受信切替タイミングを検出する（ステップＳ１１）。

【0053】

続いて親局装置１３は、全事業者に対応する送受信切替タイミングの検出が済んでいるか否かを判別する（ステップＳ１２）。

【0054】

ステップＳ１２の判別において、未だ全事業者に対応する送受信切替タイミングの検出が済んでいない場合には（ステップＳ１２；Ｎｏ）、親局装置１３は、再び処理をステップＳ１１に移行して処理を行う。

【0055】

ステップＳ１２の判別において、全事業者に対応する送受信切替タイミングの検出が済んだ場合には（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、親局装置１３は、送受切替タイミングの選択対象である事業者のうち、いずれか一の事業者（例えば、最も送受信切替タイミングが遅い事業者）を選択する（ステップＳ１３）。

【0056】

続いて、親局装置１３は、選択した事業者の送受信切替タイミングは、他の事業者の送受信切替タイミングより所定の閾値時間以上異なっているか否かを判別する（ステップＳ１４）。

【0057】

ここで、所定の閾値時間は、当該事業者において採用している時間情報を取得するための計時装置（時計）が故障しているなどによる送受信切替タイミングの異常を検出するために設定される時間であり、想定される計時装置の精度に比較して生じ得ない送受信切替タイミングを排除するために用いている。

【0058】

ステップＳ１４の判別において、選択した事業者の送受信切替タイミングが他の事業者の送受信切替タイミングより所定の閾値時間以上異なっている場合には（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、当該送受信切替タイミングは、信頼性の観点から採用できないので、当該事業者を選択対象から除外し（ステップＳ１６）、再び処理をステップＳ１３に移行し、残った事業者を選択対象として上述した処理を行うこととなる。

【0059】

一方、ステップＳ１４の判別において、選択した事業者の送受信切替タイミングと他の事業者の送受信切替タイミングとの違い（差）が所定の閾値時間未満である場合には（ステップＳ１４；Ｎｏ）、親局装置１３は、（時刻同期がなされている状態で）、選択した事業者の送受信切替タイミング、例えば、親局装置１３とＲＦＵ１２−１〜１２−６との間における正常な送受信切替タイミングのうちで最も遅い送受信切替タイミングを基準送受信切替タイミングとして設定して、ＲＦＵ１２−１〜１２−６に通知して処理を終了する（ステップＳ１５）。

【0060】

これにより、ＲＦＵ１２−１〜１２−６は、同期している時刻を用いて、基準送受信切替タイミングに切替を行うように基準送受信切替タイミングに合わせて送受信切替タイミングのずれを補正する。

【0061】

この結果、親局装置１３とＲＦＵ１２−１〜１２−６との間における送受信切替タイミングであって、正常な送受信切替タイミングのうちのいずれか一の送受信切替タイミングに同期して送受信の切替を行えるので、異なる事業者間の時分割タイミングのずれを抑制し、サービス品質の向上及びサービスの継続性を確保することができる。

【0062】

以上の説明は、親局装置１３にＧＭＣユニットが接続されている場合のものであったが、親局装置１３にＧＰＳ受信機、地上ディジタルチューナあるいは電波時計のいずれかを備えている（あるいは接続されている）場合であっても同様の手順により適用が可能である。

【0063】

（２）親局装置１３のみが絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有している場合。
この場合において、絶対基準となるタイミングを有する態様としては、親局装置１３のみＧＰＳ受信機、ＧＭＣユニット、地上ディジタルチューナあるいは電波時計のいずれかを備えている（あるいは接続されている）場合であって、ＲＦＵ１２−１〜１２−６の全てがＩＥＥＥ１５８８に規定されたＰＴＰに対応していない場合等が考えられる。

【0064】

図５は、第２態様における親局装置とＲＦＵとの間の接続構成説明図である。
この場合においては、親局装置１３は、絶対基準となるタイミングをＧＰＳユニット３１から取得し、取得した絶対基準となるタイミングに対応づけてＲＦＵ１２−１〜１２−６に対し、基準タイミング信号Ｓｔを同時並行して送出する。
この結果、各ＲＦＵ１２−１〜１２−６は、対応する光ケーブルＬＣ１〜ＬＣ６の伝送線路長に応じた補正を行い、実効的にＲＦＵ１２−１〜１２−６との間で遅延差が無い状態（あるいは所定許容値範囲内の状態）とすることが可能となる。

【0065】

そして、（１）の場合と同様に、時刻同期がなされている状態で、ＲＦＵ１２−１〜１２−６は、親局装置１３とＲＦＵ１２−１〜１２−６との間における送受信切替タイミングであって、正常な送受信切替タイミングのうちのいずれか一の送受信切替タイミングを基準送受信切替タイミングとして切替を行うように基準送受信切替タイミングに合わせて送受信切替タイミングのずれを補正するので、異なる事業者間の時分割タイミングのずれを抑制し、サービス品質の向上及びサービスの継続性を確保することができる。

【0066】

（３）いずれか一つのＲＦＵ（例えば、ＲＦＵ１２−１）のみが絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有している場合。
図６は、第３態様における親局装置とＲＦＵとの間の接続構成説明図である。
図６においては、ＲＦＵ１２−１は、地上ディジタル放送チューナ３５から絶対基準となるタイミングとして、ＴＯＴ（Time Offset Table）と呼ばれる時刻情報を取得し、いわゆる電波時計と同様の精度で時刻情報を取得し、絶対基準となるタイミングに対応づけて親局装置１３に対し、基準タイミング信号Ｓｔ０として送出し、親局装置１３は、基準タイミング信号Ｓｔ０に基づいてＲＦＵ１２−２〜１２−６に対し、タイミング信号Ｓｔを同時並行して送出する。

【0067】

この結果、親局装置１３は、対応する光ケーブルＬＣ１の伝送線路長に応じた伝送遅延の補正を行い、各ＲＦＵ１２−２〜１２−６は、光ケーブルＬＣ１の伝送線路長及び対応する光ケーブルＬＣ２〜ＬＣ６の伝送線路長に応じた伝送遅延の補正を行い、実効的にＲＦＵ１２−１〜１２−６との間で遅延差が無い状態（あるいは所定許容値範囲内の状態）とすることが可能となる。

【0068】

そして、（１）の場合と同様に、時刻同期がなされている状態で、ＲＦＵ１２−１〜１２−６は、親局装置１３とＲＦＵ１２−１〜１２−６との間における送受信切替タイミングのうち、最も遅い送受信切替タイミングを基準送受信切替タイミングに切替を行うように基準送受信切替タイミングに合わせて送受信切替タイミングのずれを補正するので、異なる事業者間の時分割タイミングのずれを抑制し、サービス品質の向上及びサービスの継続性を確保することができる。

【0069】

（４）いずれか一つの子局装置１４−Ｘ（Ｘ：１〜８）のみが絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有している場合。
図７は、第４態様における親局装置と、ＲＦＵ及び子局装置との間の接続構成説明図である。
図７においては、子局装置１４−１のみが絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有している。

【0070】

図７においては、子局装置１４−１は、電波時計３７から絶対基準となるタイミングとして、時刻情報を取得し、絶対基準となるタイミングに対応づけて親局装置１３に対し、基準タイミング信号Ｓｔ０として送出し、親局装置１３は、対応する光ケーブルＬＣ１１の伝送線路長に応じた補正を行った基準タイミング信号Ｓｔ０に基づいてＲＦＵ１２−１〜１２−６に対し、基準タイミング信号Ｓｔを同時並行して送出する。

【0071】

この結果、各ＲＦＵ１２−１〜１２−６は、光ケーブルＬＣ１１の伝送線路長及び対応する光ケーブルＬＣ１〜ＬＣ６の伝送線路長に応じた補正を行い、実効的にＲＦＵ１２−１〜１２−６との間で遅延差が無い状態（あるいは所定許容値範囲内の状態）とすることが可能となる。

【0072】

この状態で、親局装置１３は、親局装置１３とＲＦＵ１２−１〜１２−６との間における送受信切替タイミングのうち、最も遅い送受信切替タイミングを基準送受信切替タイミングとして設定して、ＲＦＵ１２−１〜１２−６に通知する。したがって、親局装置１３とＲＦＵ１２−１〜１２−６との間における送受信切替タイミングのうち、最も遅い送受信切替タイミングを基準送受信切替タイミングとして送受信切替タイミングのずれを補正することとなる。

【0073】

したがって、異なる事業者間の時分割タイミングのずれを抑制し、サービス品質の向上及びサービスの継続性を確保することができる。

【0074】

なお、親局装置１３と、各子局装置１４−１〜１４−８との間では、一または複数の光ケーブルで接続されているが、同一の子局装置の光ケーブル同士では、伝送線路長は、同一であるとみなして構わない。

【0075】

（５）親局装置１３、ＲＦＵ１２−１〜１２−６あるいは子局装置１４−１〜１４−８のいずれもが絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有していない場合。
図８は、第５態様における親局装置とＲＦＵとの間の接続構成説明図である。
そして、この状態で、親局装置１３は、親局装置１３とＲＦＵ１２−１〜１２−６との間における送受信切替タイミングのうち、最も遅い送受信切替タイミングを基準送受信切替タイミングとして設定した所定の基準タイミング信号Ｓｔ１をＲＦＵ１２−１〜１２−６に送出する。

【0076】

これにより、ＲＦＵ１２−１〜１２−６は、対応する光ケーブルＬＣ１〜ＬＣ６の伝送線路長に応じた補正を行い、実効的にＲＦＵ１２−１〜１２−６との間で遅延差が無い状態（あるいは所定許容値範囲内の状態）とする。
しがたがって、送受信切替タイミングのずれが補正され、異なる事業者間の時分割タイミングのずれを抑制し、サービス品質の向上及びサービスの継続性を確保することができる。

【0077】

また、各ＲＦＵ１２−１〜１２〜６において、各事業者における送受信切替タイミングを検出する回路において、同期保護状態の優劣を親局装置１３において判定し、判定された同期保護状態がよりすぐれたＲＦＵに対応する送受信切替タイミングを基準とするタイミング信号をＲＦＵ１２−１〜１２−６に送信し、各ＲＦＵ１２−１〜１２−６は、対応する光ケーブルＬＣ１〜ＬＣ６の伝送線路長に応じた補正を行い、実効的にＲＦＵ１２−１〜１２−６との間で遅延差が無い状態（あるいは所定許容値範囲内の状態）とするようにしてもよい。

【0078】

また、親局装置にタイミングジェネレータを接続し、親局装置１３は、タイミングジェネレータに対応するタイミング信号をＲＦＵ１２−１〜１２−６に送信し、各ＲＦＵ１２−１〜１２−６は、対応する光ケーブルＬＣ１〜ＬＣ６の伝送線路長に応じた補正を行い、実効的にＲＦＵ１２−１〜１２−６同士で親局装置１３に対し遅延差が無い状態（あるいは所定許容値範囲内の状態）とするようにしてもよい。

【0079】

図９は、第５態様における第１変形例の説明図である。
本第１変形例においては、親局装置１３に監視装置４０を接続し、監視装置４０において親局装置１３及びＲＦＵ１２−１〜１２−６から送受信切替タイミングに対応する信号Ｓｃ０〜Ｓｃ６を受信し、これらに基づいて基準送受信切替タイミング（例えば、所定のしきい値時間内に位置する送受信切替タイミングのうち最も遅い送受信切替タイミング）を設定し、対応する基準タイミング信号Ｓｔ２を親局装置１３に送信し、親局装置１３は基準タイミング信号Ｓｔ２をＲＦＵ１２−１〜１２−６に送信し、各ＲＦＵ１２−１〜１２−６は、対応する光ケーブルＬＣ１〜ＬＣ６の伝送線路長に応じた補正を行い、実効的にＲＦＵ１２−１〜１２−６同士で親局装置１３に対し遅延差が無い状態（あるいは所定許容値範囲内の状態）とする。
この場合において、監視装置４０から出力される基準タイミング信号Ｓｔ２については、親局装置１３及びＲＦＵ１２−１〜１２−６から送受信切替タイミングに関わらず、監視装置４０において、オペレータ（監視装置４０が通信中継システム２０の設置場所に対して遠隔地に設置されている場合）あるいは作業者（監視装置４０が通信中継システム２０の設置場所に設置されている場合）が適宜設定した送受信切替タイミングとすることも可能である。

【0080】

図１０は、第５態様における第２変形例の説明図である。
本第２変形例においては、親局装置１３に対し、絶対基準となるタイミング（タイミング信号）を有している他の親局装置１３Ａを光ケーブルＬＣ２１を介して接続する。

【0081】

この結果、親局装置１３にとって他の親局装置１３Ａは、ＧＰＳ受信機、ＧＭＣユニット、地上ディジタルチューナあるいは電波時計のいずれかと等価となるため、親局装置１３は、上述した第２態様と同様の手順でＲＦＵ１２−１〜１２−６との間で遅延差が無い状態（あるいは所定許容値範囲内の状態）とすることが可能となる。

【0082】

本実施形態の親局装置１３は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

【0083】

本実施形態の親局装置１３あるいはＲＦＵ１２−１〜１２−６で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

【0084】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0085】

また、本実施形態の親局装置１３あるいはＲＦＵ１２−１〜１２−６で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の通信中継装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態の通信中継装置のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

【符号の説明】

【0086】

１０ 通信中継システム
１１−１〜１１−７ 基地局システム
１２−１〜１２−６ ＲＦＵ
１３ 親局装置
１３Ａ 親局装置
１４−１〜１４−８ 子局装置
１５−１〜１５−１４ サブユニット
１６ 移動通信端末装置
２１−１〜２１−６、２５ ＧＭＣユニット
２２−１〜２２−６ 基地局装置
２６ ＬＡＮ
３１ ＧＰＳユニット
３５ 地上ディジタル放送チューナ
３７ 電波時計
４０ 監視装置
ＡＮＴ１〜ＡＮＴ７ アンテナユニット
ＬＣ１〜ＬＣ７、ＬＣ１１、ＬＣ２１ 光ケーブル
Ｓｔ、Ｓｔ０、Ｓｔ１、Ｓｔ２ 基準タイミング信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】