基準信号発生装置および基準信号発生方法
【課題】基準信号発生装置全体の消費電力を削減する。
【解決手段】ＯＣＸＯ１２０が、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信している間、当該同期信号を用いて基準信号を発生し、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信していない間は、あらかじめ設定された値を用いて基準信号を発生し、温度制御部１３０が、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信している間、ＯＣＸＯ１２０の温度を所定の温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させ、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信していない間は、ＯＣＸＯ１２０の温度をＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信しなくなった際の温度に固定させる。
【解決手段】ＯＣＸＯ１２０が、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信している間、当該同期信号を用いて基準信号を発生し、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信していない間は、あらかじめ設定された値を用いて基準信号を発生し、温度制御部１３０が、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信している間、ＯＣＸＯ１２０の温度を所定の温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させ、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信していない間は、ＯＣＸＯ１２０の温度をＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信しなくなった際の温度に固定させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置が送受信する信号のタイミングの基準となる基準信号を発生する基準信号発生装置および基準信号発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、無線基地局等の通信装置が送受信する信号のタイミングの基準となる基準信号を発生する基準信号発生装置では、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）衛星から送信されてきた同期信号から１ｐｐｓ信号を取り出し、この同期信号を水晶発振器に同期させて高安定な基準信号を発生させている。
【０００３】
また、ＧＰＳ衛星から送信された同期信号を受信できない場合のホールドオーバ特性を確保する（同期信号を受信できないときも基準信号の周波数の安定度を保つ）ため、水晶発振器としてＯＣＸＯ（Ｏｖｅｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：温度制御型水晶発信器）が用いられるものが考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図１１は、水晶発振器としてＯＣＸＯが用いられた一般的な基準信号発生装置の内部構成の一例を示す図である。
【０００５】
図１１に示した基準信号発生装置１０００には、ＧＰＳモジュール１１００と、ＯＣＸＯ１２００と、ＣＰＵ１３０１と、温度センサ１３２０と、ヒータ１３３０と、制御部１３４０と、Ｄ／Ａコンバータ１５００と、カウンタ１６００とが設けられている。
【０００６】
ＧＰＳモジュール１１００は、ＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号を受信し、その同期信号から１ｐｐｓ信号を取り出す。また、ＧＰＳモジュール１１００は、取り出した１ｐｐｓ信号をＣＰＵ１３１０へ出力する。
【０００７】
ＣＰＵ１３０１は、ＧＰＳモジュール１１００から出力されてきた１ｐｐｓ信号に基づいた所定のデータをＤ／Ａコンバータ１５００へ出力する。
【０００８】
Ｄ／Ａコンバータ１５００は、ＣＰＵ１３０１から出力されてきたデータを、デジタル信号からアナログ信号へ変換してＯＣＸＯ１２００へ出力する。
【０００９】
ＯＣＸＯ１２００は、水晶発振器であるＸＴＡＬ１２０１から構成されている。
【００１０】
ＸＴＡＬ１２０１は、Ｄ／Ａコンバータ１５００から出力されてきた信号を用いて、基準信号を生成し、カウンタ１６００へ出力する。
【００１１】
温度センサ１３２０は、ＯＣＸＯ１２００の内部の温度を測定する。また、温度センサ１３２０は、測定した温度を制御部１３４０へ通知する。
【００１２】
制御部１３４０は、温度センサ１３２０から通知された温度に基づいて、ヒータ１３３０へ所定の温度を指示する。
【００１３】
ヒータ１３３０は、ＯＣＸＯ１２００の内部の温度を、制御部１３４０から指示された温度に保つ。
【００１４】
なお、温度センサ１３２０およびヒータ１３３０は、ＯＣＸＯ１２００に含まれているものであっても良い。
【００１５】
カウンタ１６００は、ＯＣＸＯ１２００から出力されてきた基準信号に基づいた分周信号を生成して、ＣＰＵ１３０１および外部へ出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００２−２１７７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したような基準信号発生装置においては、水晶発振器が発生する基準信号の精度が外の環境に左右されないように、内部温度が９０℃程度の高い温度に保たれている。
【００１８】
そのため、水晶発振器をこのような高温に保温するための電力が必要となり、基準信号発生装置全体の消費電力が大きくなってしまうという問題点がある。
【００１９】
本発明の目的は、上述した課題を解決する基準信号発生装置および基準信号発生方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の基準信号発生装置は、
処理のタイミングの基準となる基準信号を発生する基準信号発生装置であって、
ＧＰＳ衛星から送信された同期信号を受信するＧＰＳモジュールと、
前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信している間、該同期信号を用いて前記基準信号を発生し、前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信していない間は、あらかじめ設定された値を用いて前記基準信号を発生する発振器と、
前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信している間、前記発振器の温度を所定の温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させ、前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信していない間は、前記発振器の温度を前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信しなくなった際の温度に固定させる温度制御部とを有する。
【００２１】
また、本発明の基準信号発生方法は、
処理のタイミングの基準となる基準信号を発生する基準信号発生方法であって、
ＧＰＳ衛星から送信された同期信号を受信する処理と、
前記同期信号を受信している間、該同期信号を用いて前記基準信号を発振器から発生させる処理と、
前記同期信号を受信していない間は、あらかじめ設定された値を用いて前記基準信号を前記発振器から発生させる処理と、
前記同期信号を受信している間、前記発振器の温度を所定の温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させる処理と、
前記同期信号を受信していない間、前記発振器の温度を前記同期信号を受信しなくなった際の温度に固定させる処理とを行う。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明においては、基準信号発生装置全体の消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の基準信号発生装置の実施の一形態を示す図である。
【図２】図１に示した基準信号発生装置において、ＧＰＳモジュールが同期信号を受信してから、周波数をコントロールするための値がＤ／Ａコンバータのテーブルに記憶されるまでの処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】水晶発振器の経時変化について、時間と周波数との変化の様子の一例を示す図である。
【図４】本発明においてＯＣＸＯ内の温度の決定方法の概念を示す図である。
【図５】図１に示した基準信号発生装置において、ホールドオーバかどうかを判定する処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートに示したステップＳ１６の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図７】ＯＣＸＯの設定温度と周囲温度との温度差と、消費電力との関係を示す図である。
【図８】年間を通じての消費電力の遷移の一例を示すグラフである。
【図９】本発明の基準信号発生装置の実施の他の形態を示す図である。
【図１０】図９に示したＣＰＵの内部構造の一例を示す図である。
【図１１】水晶発振器としてＯＣＸＯが用いられた一般的な基準信号発生装置の内部構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明の基準信号発生装置の実施の一形態を示す図である。
【００２６】
本形態における基準信号発生装置１００には図１に示すように、ＧＰＳモジュール１１０と、ＯＣＸＯ１２０と、温度制御部１３０と、温度計１４０と、Ｄ／Ａコンバータ１５０と、カウンタ１６０とが設けられている。
【００２７】
ＧＰＳモジュール１１０は、ＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号を受信する。また、ＧＰＳモジュール１１０は、受信した同期信号から１ｐｐｓ信号を取り出す。また、ＧＰＳモジュール１１００は、取り出した１ｐｐｓ信号を温度制御部１３０へ出力する。
【００２８】
ＯＣＸＯ１２０は、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信している間、受信した同期信号を用いて基準信号を発生し、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信していない間は、あらかじめ設定された値を用いて基準信号を発生する発振器である。この基準信号は、無線基地局等の通信装置にて、処理のタイミングの基準となる信号である。
【００２９】
また、ＯＣＸＯ１２０は、水晶発振器であるＸＴＡＬ１２１から構成されている。
【００３０】
温度計１４０は、基準信号発生装置１００の外部の温度を測定する。
【００３１】
温度制御部１３０は、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信している間、ＯＣＸＯ１２０の温度を所定の温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させる。また、温度制御部１３０は、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信していない間は、ＯＣＸＯ１２０の温度をＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信しなくなった際の温度に固定させる。
【００３２】
また、温度制御部１３０は、ＯＣＸＯ１２０の温度を温度計１４０が測定した温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させる。
【００３３】
また、温度制御部１３０は、ＯＣＸＯ１２０の温度を、温度計１４０が所定の期間、測定した温度のうちの最高となる温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させる。
【００３４】
なお、温度制御部１３０は、ＣＰＵ１３１と、ＯＣＸＯ１２０の内部の温度を測定する温度センサ１３２と、ＯＣＸＯ１２０の内部の温度を所定の温度に設定する（保つ）ヒータ１３３とから構成され、これらを用いて、上述した動作を行う。また、ＣＰＵ１３１は、ＧＰＳモジュール１１０から出力されてきた１ｐｐｓ信号に基づいた所定のデータをＤ／Ａコンバータ１５０へ出力する。
【００３５】
Ｄ／Ａコンバータ１５０は、ＣＰＵ１３１から出力されてきたデータを、デジタル信号からアナログ信号へ変換してＯＣＸＯ１２０へ出力する。
【００３６】
カウンタ１６０は、ＯＣＸＯ１２０から出力されてきた基準信号に基づいた分周信号を生成して、ＣＰＵ１３１および外部へ出力する。
【００３７】
以下に、図１に示した基準信号発生装置１００における動作について説明する。
【００３８】
図２は、図１に示した基準信号発生装置１００において、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信してから、周波数をコントロールするための値がＤ／Ａコンバータ１５０のテーブルに記憶されるまでの処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【００３９】
まず、ＧＰＳモジュール１１０によって、ＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号が受信されると、受信された同期信号から１ｐｐｓの信号（ＵＴＣ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｉｍｅ， Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ：協定世界時）の１秒に同期した信号、以下、１ｐｐｓ信号と称する）が取り出される（ステップＳ１）。
【００４０】
すると、ＧＰＳモジュール１１０によって取り出された１ｐｐｓ信号がＧＰＳモジュール１１０からＣＰＵ１３１へ出力される。ここで、ＧＰＳ衛星から送信されてくる同期信号は、長期的には非常に精度の良い時刻信号であるが、短期的な揺らぎを持っている。そこで、このＧＰＳモジュール１１０によって取り出された１ｐｐｓ信号にＯＣＸＯ１２０が同期するように制御し、ＯＣＸＯ１２０から出力された信号をカウンタ１６０を用いて分周して１秒周期としたものを無線基地局等の通信装置で用いる１ｐｐｓ基準とする。これにより、常に精度の良い基準信号を得ることができる。
【００４１】
すると、ＣＰＵ１３１にて、ＧＰＳモジュール１１０から出力されてきた１ｐｐｓ信号と、ＯＣＸＯ１２０（周波数を１０ＭＨｚとする）の出力信号をカウンタ１６０にて１／１０００００００分周した信号とが比較され（ステップＳ２）、ＯＣＸＯ１２０の発振周波数が制御されて同期する。つまり、比較周波数が１ＨｚのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）を形成しており、非常に低速であるため、ハードウェアロジックでなくともＣＰＵの演算制御にて実現ができる。ここで、比較周波数が１Ｈｚと非常に低いため、ＰＬＬのループバンドはｍＨｚオーダとなる。
【００４２】
ＣＰＵ１３１における演算でループフィルタが構成され、演算されたデジタル値がＤ／Ａコンバータ１５０にてアナログ変換され、ＯＣＸＯ１２０の周波数制御端子に入力されて、周波数がコントロールされる（ステップＳ３）。
【００４３】
この経時変化は、ＯＣＸＯ１２０の制御値すなわちＤ／Ａコンバータ１５０の設定値が変わっていくことにより判る。そのため、ＧＰＳモジュール１１０がＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号を受信できない場合（ホールドオーバ時）のＤ／Ａコンバータ１５０の設定値推定に使用するためテーブルに記憶しておく（ステップＳ４，Ｓ５）。
【００４４】
また、カウンタ１６０から出力された１ｐｐｓ信号の位相と、ＧＰＳモジュール１１０から出力された１ｐｐｓ信号の位相とを合わせる必要があるが、これは、起動時にＣＰＵ１３１からカウンタ１６０にプリセット値がセットされて合わせ込みが実施される。
【００４５】
ＧＰＳモジュール１１０がＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号を受信できない場合は、ホールドオーバモードとなり、ＰＬＬによってＯＣＸＯ１２０が制御されるのではなく、ＣＰＵ１３１からＤ／Ａコンバータ１５０へ固定値が送られて周波数が固定される。
【００４６】
また、ＯＣＸＯ１２０は温度が一定に保たれてはいるが、経時変化にて周波数が変化してしまう。
【００４７】
そこでＣＰＵ１３１は、その経時変化を補償するようにＤ／Ａコンバータ１５０から出力される出力電圧を制御する。
【００４８】
制御電圧はＧＰＳ衛星を捕捉した時に、常時データを取得しておき、ＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号が受信できない場合は、過去に取得したデータからの近似式で推定をおこなう。
【００４９】
図３は、水晶発振器の経時変化について、時間と周波数との変化の様子の一例を示す図である。
【００５０】
図３に示すように、初期状態では周波数は大きく動くが、時間が経過していくにつれて、周波数変化が徐々に少なくなっていく。また、ＸＴＡＬ１２１の発振周波数は温度により変化する。そのため、無線基地局に使用する基準信号発生装置にとっては温度による影響は無視できない。
【００５１】
ここで、ＯＣＸＯ１２０内の温度を一定に保つことで、ＸＴＡＬ１２１の温度の影響による周波数変化をなくすことができるため、ＯＣＸＯ１２０内の温度を一定にするように制御を行う。ＯＣＸＯ１２０が保持される温度は、ＣＰＵ１３１にて制御される。また、ＸＴＡＬ１２１の直近に温度を測定する温度センサ１３２があり、温度センサ１３２にて測定された測定値はＣＰＵ１３１へ通知される。また、ヒータ１３３にてＯＣＸＯ１２０の内部温度を一定に保つように上昇させる。このように、ＣＰＵ１３１は、あらかじめ設定された一定の温度になるよう、温度センサ１３２における計測値に基づいてヒータ１３３を制御する。
【００５２】
図４は、本発明においてＯＣＸＯ１２０内の温度の決定方法の概念を示す図である。
【００５３】
図１に示した温度計１４０は、長期的な周囲温度、つまり気温を測定している。特に、屋外設置装置は１日のうちで周囲温度が大きく変化するが、ＯＣＸＯ１２０の内部設定温度は周囲温度の影響を受けないように１日の周囲最高温度よりも所定の温度だけ高めに設定しておく。
【００５４】
図４に示すように、周囲温度の移動平均気温（破線で示したもの）をとり、ＯＣＸＯ１２０の内部設定温度を、この温度よりも２０℃高めに設定する。周囲温度の長期移動平均をとるためＯＣＸＯ１２０の設定温度の変化は、日単位の非常にゆっくりしたものとする。なお、この２０℃は、その使用状況に応じて適宜変更可能である。
【００５５】
ここで、ＯＣＸＯ１２０内の内部温度が設定した温度で一定になるように、ＣＰＵ１３１はヒータ１３３のＯＮ・ＯＦＦ制御をする。図４に実線で示したように、季節により周囲温度が下がれば設定温度も下がるため、常に９０℃程度の高い温度に設定していた従来の装置と比べて、消費電力を削減することができる。
【００５６】
次に、ホールドオーバ状態の温度制御について説明する。
【００５７】
図５は、図１に示した基準信号発生装置１００において、ホールドオーバかどうかを判定する処理を説明するためのフローチャートである。
【００５８】
まず、ＧＰＳモジュール１１０によって信号が受信され（ステップＳ１１）、受信された信号から同期信号が捕捉できたかどうかがＣＰＵ１３１によって判定される（ステップＳ１２）。この判定は、上述した１ｐｐｓ信号を取り出すことができたかどうかに基づいて判定するものであっても良い。
【００５９】
同期信号が捕捉できたと判定された場合、温度制御部１３０によって、ＯＣＸＯ１２０の温度が、温度計１４０が測定した周囲温度に応じた設定値（可変）となり（ステップＳ１３）、通常の処理が行われる（ステップＳ１４）。つまり、温度制御部１３０によって、ＯＣＸＯ１２０の温度が、周囲温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化する。この通常の処理では、図２に示したフローチャートを用いて説明した処理が行われる。
【００６０】
一方、ステップＳ１２にて、同期信号が捕捉できなかったと判定された場合は、ホールドオーバモードとなり、温度制御部１３０によって、ＯＣＸＯ１２０の設定温度がホールドオーバになった際（同期信号を受信しなくなったとき）の値で固定される（ステップＳ１５）。そして、ホールドオーバ処理が行われる（ステップＳ１６）。
【００６１】
図６は、図５のフローチャートに示したステップＳ１６の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【００６２】
ホールドオーバ時は、ＧＰＳモジュール１１０が取り出す１ｐｐｓ信号を用いてＯＣＸＯ１２０の周波数同期ができないため、温度変化をなくすことで周波数安定度を良くする。経時変化に関しては、過去に取得したデータからの近似式に基づいて、ＯＣＸＯ１２０を制御する。ホールドオーバ時の性能保証は最長で２４時間程度であるが、温度の影響は排除し、経時変化の影響だけを制御することで周波数の安定度を保つ。
【００６３】
具体的には、現在の温度データが取得され（ステップＳ２１）、Ｄ／Ａテーブルの読み出しを行うことにより（ステップＳ２２）、経時変化が推定される（ステップＳ２３）。また、推定されたデジタル値がＤ／Ａコンバータ１５０にてアナログ変換され、ＯＣＸＯ１２０の周波数制御端子に入力されて、周波数がコントロールされる（ステップＳ２４）。
【００６４】
以上説明したように、本発明では、周囲温度の変化に応じて、ＯＣＸＯ１２０内の温度を制御することで消費電力を削減することができる。
【００６５】
通常運用時は、ＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号に同期させる。一方、ホールドオーバ時は、ＯＣＸＯ１２０内の温度を固定にすることで周波数の安定度も高めることができる。
【００６６】
図７は、ＯＣＸＯ１２０の設定温度と周囲温度との温度差と、消費電力との関係を示す図である。
【００６７】
図７に示すように、温度差が大きくなればなるほど消費電力が上がる傾向がある。
【００６８】
図８は、年間を通じての消費電力の遷移の一例を示すグラフである。
【００６９】
一般的な技術では、周囲温度が高い夏場はＯＣＸＯの内部温度と周囲温度との温度差が少なく、冬場は９０℃付近に設定されるＯＣＸＯの内部温度と周囲温度との温度差が大きいため、特に冬場は消費電力が増大してしまう。
【００７０】
一方、本発明では夏冬通してＯＣＸＯ１２０の設定温度が周囲温度にあわせて可変され、ＯＣＸＯ１２０の設定温度と周囲温度との差がほぼ一定に保たれる。そのため、消費電力は年間を通じてほぼ一定となる。このように、本発明では年間トータルの消費電力を削減できる効果がある。
【００７１】
図９は、本発明の基準信号発生装置の実施の他の形態を示す図である。
【００７２】
本形態における基準信号発生装置２００には図９に示すように、ＧＰＳモジュール１１０と、ＯＣＸＯ１２０と、温度制御部２３０と、Ｄ／Ａコンバータ１５０と、カウンタ１６０とが設けられている。
【００７３】
ＧＰＳモジュール１１０、ＯＣＸＯ１２０、Ｄ／Ａコンバータ１５０およびカウンタ１６０は、図１に示したものと同じである。
【００７４】
なお、ＧＰＳモジュール１１０は、ＧＰＳ衛星から基準信号発生装置１００の位置を示す位置情報を取得する。
【００７５】
温度制御部２３０は、ＯＣＸＯ１２０の温度を、ＧＰＳモジュール１１０が取得した位置情報に応じた温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させる。このとき、温度制御部２３０は、ＯＣＸＯ１２０の温度を、ＧＰＳモジュール１１０が取得した位置情報のうちの緯度経度情報に応じた温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させるものであっても良い。また、このとき、温度制御部２３０は、ＯＣＸＯ１２０の温度を、ＧＰＳモジュール１１０が取得した位置情報のうちの高度情報に応じた温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させるものであっても良い。これらの制御は、ＣＰＵ２３１によって行われる。
【００７６】
つまり、ＣＰＵ２３１は、ＧＰＳモジュール１１０が取得した緯度経度情報と年月情報とに基づいて地域ごとの平均気温情報をテーブルから読み出して使用する。地域ごとの平均気温データベースは、日本国内に設置される場合、それほど細かい地域が必要なわけではなく、全国を１０個程度のブロックに分けたデータベースでも実用的に十分である。さらに、ＣＰＵ２３１は、ＧＰＳモジュール１１０が取得した高度情報をもとに標高補正（０．６℃／１００ｍ）を実施して平均気温を算出するものであっても良い。
【００７７】
図１０は、図９に示したＣＰＵ２３１の内部構造の一例を示す図である。
【００７８】
図９に示したＣＰＵ２３１には図１０に示すように、ＧＰＳ情報取得部２３２と、地域別平均気温データベース２３３と、高度補正部２３４とが設けられている。
【００７９】
ＧＰＳ情報取得部２３２は、ＧＰＳモジュール１１０が取得した情報（緯度経度情報、年月情報、高度情報等）を取得する。
【００８０】
地域別平均気温データベース２３３は、緯度経度情報および年月情報に応じた気温情報をあらかじめ記憶するデータベースである。また、地域別平均気温データベース２３３は、ＧＰＳ情報取得部２３２が取得した緯度経度情報および年月情報を検索キーとして、それらに応じた平均気温を検索する。また、地域別平均気温データベース２３３は、検索した平均気温を高度補正部２３４へ出力する。
【００８１】
高度補正部２３４は、ＧＰＳ情報取得部２３２が取得した高度情報に基づいて、地域別平均気温データベース２３３から出力されてきた平均気温を補正する。この補正方法は、高度に対する気温の変化のデータをあらかじめ取得しておき、取得したデータに基づいて補正するものであっても良い。
【００８２】
なお、図１０に示した構成要素が行う処理は、ハードウェアによって実現されるものであっても良いし、ソフトウェア（コンピュータプログラム）によって実現されるものであっても良い。
【００８３】
なお、本発明は特にＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）やＷＩＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）の無線基地局など、低消費電力が求められる装置への応用が有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１００，２００ 基準信号発生装置
１１０ ＧＰＳモジュール
１２０ ＯＣＸＯ
１３０，２３０ 温度制御部
１３１，２３１ ＣＰＵ
１３２ 温度センサ
１３３ ヒータ
１４０ 温度計
１５０ Ｄ／Ａコンバータ
１６０ カウンタ
２３２ ＧＰＳ情報取得部
２３３ 地域別平均気温データベース
２３４ 高度補正部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置が送受信する信号のタイミングの基準となる基準信号を発生する基準信号発生装置および基準信号発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、無線基地局等の通信装置が送受信する信号のタイミングの基準となる基準信号を発生する基準信号発生装置では、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）衛星から送信されてきた同期信号から１ｐｐｓ信号を取り出し、この同期信号を水晶発振器に同期させて高安定な基準信号を発生させている。
【０００３】
また、ＧＰＳ衛星から送信された同期信号を受信できない場合のホールドオーバ特性を確保する（同期信号を受信できないときも基準信号の周波数の安定度を保つ）ため、水晶発振器としてＯＣＸＯ（Ｏｖｅｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：温度制御型水晶発信器）が用いられるものが考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図１１は、水晶発振器としてＯＣＸＯが用いられた一般的な基準信号発生装置の内部構成の一例を示す図である。
【０００５】
図１１に示した基準信号発生装置１０００には、ＧＰＳモジュール１１００と、ＯＣＸＯ１２００と、ＣＰＵ１３０１と、温度センサ１３２０と、ヒータ１３３０と、制御部１３４０と、Ｄ／Ａコンバータ１５００と、カウンタ１６００とが設けられている。
【０００６】
ＧＰＳモジュール１１００は、ＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号を受信し、その同期信号から１ｐｐｓ信号を取り出す。また、ＧＰＳモジュール１１００は、取り出した１ｐｐｓ信号をＣＰＵ１３１０へ出力する。
【０００７】
ＣＰＵ１３０１は、ＧＰＳモジュール１１００から出力されてきた１ｐｐｓ信号に基づいた所定のデータをＤ／Ａコンバータ１５００へ出力する。
【０００８】
Ｄ／Ａコンバータ１５００は、ＣＰＵ１３０１から出力されてきたデータを、デジタル信号からアナログ信号へ変換してＯＣＸＯ１２００へ出力する。
【０００９】
ＯＣＸＯ１２００は、水晶発振器であるＸＴＡＬ１２０１から構成されている。
【００１０】
ＸＴＡＬ１２０１は、Ｄ／Ａコンバータ１５００から出力されてきた信号を用いて、基準信号を生成し、カウンタ１６００へ出力する。
【００１１】
温度センサ１３２０は、ＯＣＸＯ１２００の内部の温度を測定する。また、温度センサ１３２０は、測定した温度を制御部１３４０へ通知する。
【００１２】
制御部１３４０は、温度センサ１３２０から通知された温度に基づいて、ヒータ１３３０へ所定の温度を指示する。
【００１３】
ヒータ１３３０は、ＯＣＸＯ１２００の内部の温度を、制御部１３４０から指示された温度に保つ。
【００１４】
なお、温度センサ１３２０およびヒータ１３３０は、ＯＣＸＯ１２００に含まれているものであっても良い。
【００１５】
カウンタ１６００は、ＯＣＸＯ１２００から出力されてきた基準信号に基づいた分周信号を生成して、ＣＰＵ１３０１および外部へ出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００２−２１７７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したような基準信号発生装置においては、水晶発振器が発生する基準信号の精度が外の環境に左右されないように、内部温度が９０℃程度の高い温度に保たれている。
【００１８】
そのため、水晶発振器をこのような高温に保温するための電力が必要となり、基準信号発生装置全体の消費電力が大きくなってしまうという問題点がある。
【００１９】
本発明の目的は、上述した課題を解決する基準信号発生装置および基準信号発生方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の基準信号発生装置は、
処理のタイミングの基準となる基準信号を発生する基準信号発生装置であって、
ＧＰＳ衛星から送信された同期信号を受信するＧＰＳモジュールと、
前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信している間、該同期信号を用いて前記基準信号を発生し、前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信していない間は、あらかじめ設定された値を用いて前記基準信号を発生する発振器と、
前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信している間、前記発振器の温度を所定の温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させ、前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信していない間は、前記発振器の温度を前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信しなくなった際の温度に固定させる温度制御部とを有する。
【００２１】
また、本発明の基準信号発生方法は、
処理のタイミングの基準となる基準信号を発生する基準信号発生方法であって、
ＧＰＳ衛星から送信された同期信号を受信する処理と、
前記同期信号を受信している間、該同期信号を用いて前記基準信号を発振器から発生させる処理と、
前記同期信号を受信していない間は、あらかじめ設定された値を用いて前記基準信号を前記発振器から発生させる処理と、
前記同期信号を受信している間、前記発振器の温度を所定の温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させる処理と、
前記同期信号を受信していない間、前記発振器の温度を前記同期信号を受信しなくなった際の温度に固定させる処理とを行う。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明においては、基準信号発生装置全体の消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の基準信号発生装置の実施の一形態を示す図である。
【図２】図１に示した基準信号発生装置において、ＧＰＳモジュールが同期信号を受信してから、周波数をコントロールするための値がＤ／Ａコンバータのテーブルに記憶されるまでの処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】水晶発振器の経時変化について、時間と周波数との変化の様子の一例を示す図である。
【図４】本発明においてＯＣＸＯ内の温度の決定方法の概念を示す図である。
【図５】図１に示した基準信号発生装置において、ホールドオーバかどうかを判定する処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートに示したステップＳ１６の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図７】ＯＣＸＯの設定温度と周囲温度との温度差と、消費電力との関係を示す図である。
【図８】年間を通じての消費電力の遷移の一例を示すグラフである。
【図９】本発明の基準信号発生装置の実施の他の形態を示す図である。
【図１０】図９に示したＣＰＵの内部構造の一例を示す図である。
【図１１】水晶発振器としてＯＣＸＯが用いられた一般的な基準信号発生装置の内部構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明の基準信号発生装置の実施の一形態を示す図である。
【００２６】
本形態における基準信号発生装置１００には図１に示すように、ＧＰＳモジュール１１０と、ＯＣＸＯ１２０と、温度制御部１３０と、温度計１４０と、Ｄ／Ａコンバータ１５０と、カウンタ１６０とが設けられている。
【００２７】
ＧＰＳモジュール１１０は、ＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号を受信する。また、ＧＰＳモジュール１１０は、受信した同期信号から１ｐｐｓ信号を取り出す。また、ＧＰＳモジュール１１００は、取り出した１ｐｐｓ信号を温度制御部１３０へ出力する。
【００２８】
ＯＣＸＯ１２０は、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信している間、受信した同期信号を用いて基準信号を発生し、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信していない間は、あらかじめ設定された値を用いて基準信号を発生する発振器である。この基準信号は、無線基地局等の通信装置にて、処理のタイミングの基準となる信号である。
【００２９】
また、ＯＣＸＯ１２０は、水晶発振器であるＸＴＡＬ１２１から構成されている。
【００３０】
温度計１４０は、基準信号発生装置１００の外部の温度を測定する。
【００３１】
温度制御部１３０は、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信している間、ＯＣＸＯ１２０の温度を所定の温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させる。また、温度制御部１３０は、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信していない間は、ＯＣＸＯ１２０の温度をＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信しなくなった際の温度に固定させる。
【００３２】
また、温度制御部１３０は、ＯＣＸＯ１２０の温度を温度計１４０が測定した温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させる。
【００３３】
また、温度制御部１３０は、ＯＣＸＯ１２０の温度を、温度計１４０が所定の期間、測定した温度のうちの最高となる温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させる。
【００３４】
なお、温度制御部１３０は、ＣＰＵ１３１と、ＯＣＸＯ１２０の内部の温度を測定する温度センサ１３２と、ＯＣＸＯ１２０の内部の温度を所定の温度に設定する（保つ）ヒータ１３３とから構成され、これらを用いて、上述した動作を行う。また、ＣＰＵ１３１は、ＧＰＳモジュール１１０から出力されてきた１ｐｐｓ信号に基づいた所定のデータをＤ／Ａコンバータ１５０へ出力する。
【００３５】
Ｄ／Ａコンバータ１５０は、ＣＰＵ１３１から出力されてきたデータを、デジタル信号からアナログ信号へ変換してＯＣＸＯ１２０へ出力する。
【００３６】
カウンタ１６０は、ＯＣＸＯ１２０から出力されてきた基準信号に基づいた分周信号を生成して、ＣＰＵ１３１および外部へ出力する。
【００３７】
以下に、図１に示した基準信号発生装置１００における動作について説明する。
【００３８】
図２は、図１に示した基準信号発生装置１００において、ＧＰＳモジュール１１０が同期信号を受信してから、周波数をコントロールするための値がＤ／Ａコンバータ１５０のテーブルに記憶されるまでの処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【００３９】
まず、ＧＰＳモジュール１１０によって、ＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号が受信されると、受信された同期信号から１ｐｐｓの信号（ＵＴＣ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｉｍｅ， Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ：協定世界時）の１秒に同期した信号、以下、１ｐｐｓ信号と称する）が取り出される（ステップＳ１）。
【００４０】
すると、ＧＰＳモジュール１１０によって取り出された１ｐｐｓ信号がＧＰＳモジュール１１０からＣＰＵ１３１へ出力される。ここで、ＧＰＳ衛星から送信されてくる同期信号は、長期的には非常に精度の良い時刻信号であるが、短期的な揺らぎを持っている。そこで、このＧＰＳモジュール１１０によって取り出された１ｐｐｓ信号にＯＣＸＯ１２０が同期するように制御し、ＯＣＸＯ１２０から出力された信号をカウンタ１６０を用いて分周して１秒周期としたものを無線基地局等の通信装置で用いる１ｐｐｓ基準とする。これにより、常に精度の良い基準信号を得ることができる。
【００４１】
すると、ＣＰＵ１３１にて、ＧＰＳモジュール１１０から出力されてきた１ｐｐｓ信号と、ＯＣＸＯ１２０（周波数を１０ＭＨｚとする）の出力信号をカウンタ１６０にて１／１０００００００分周した信号とが比較され（ステップＳ２）、ＯＣＸＯ１２０の発振周波数が制御されて同期する。つまり、比較周波数が１ＨｚのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）を形成しており、非常に低速であるため、ハードウェアロジックでなくともＣＰＵの演算制御にて実現ができる。ここで、比較周波数が１Ｈｚと非常に低いため、ＰＬＬのループバンドはｍＨｚオーダとなる。
【００４２】
ＣＰＵ１３１における演算でループフィルタが構成され、演算されたデジタル値がＤ／Ａコンバータ１５０にてアナログ変換され、ＯＣＸＯ１２０の周波数制御端子に入力されて、周波数がコントロールされる（ステップＳ３）。
【００４３】
この経時変化は、ＯＣＸＯ１２０の制御値すなわちＤ／Ａコンバータ１５０の設定値が変わっていくことにより判る。そのため、ＧＰＳモジュール１１０がＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号を受信できない場合（ホールドオーバ時）のＤ／Ａコンバータ１５０の設定値推定に使用するためテーブルに記憶しておく（ステップＳ４，Ｓ５）。
【００４４】
また、カウンタ１６０から出力された１ｐｐｓ信号の位相と、ＧＰＳモジュール１１０から出力された１ｐｐｓ信号の位相とを合わせる必要があるが、これは、起動時にＣＰＵ１３１からカウンタ１６０にプリセット値がセットされて合わせ込みが実施される。
【００４５】
ＧＰＳモジュール１１０がＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号を受信できない場合は、ホールドオーバモードとなり、ＰＬＬによってＯＣＸＯ１２０が制御されるのではなく、ＣＰＵ１３１からＤ／Ａコンバータ１５０へ固定値が送られて周波数が固定される。
【００４６】
また、ＯＣＸＯ１２０は温度が一定に保たれてはいるが、経時変化にて周波数が変化してしまう。
【００４７】
そこでＣＰＵ１３１は、その経時変化を補償するようにＤ／Ａコンバータ１５０から出力される出力電圧を制御する。
【００４８】
制御電圧はＧＰＳ衛星を捕捉した時に、常時データを取得しておき、ＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号が受信できない場合は、過去に取得したデータからの近似式で推定をおこなう。
【００４９】
図３は、水晶発振器の経時変化について、時間と周波数との変化の様子の一例を示す図である。
【００５０】
図３に示すように、初期状態では周波数は大きく動くが、時間が経過していくにつれて、周波数変化が徐々に少なくなっていく。また、ＸＴＡＬ１２１の発振周波数は温度により変化する。そのため、無線基地局に使用する基準信号発生装置にとっては温度による影響は無視できない。
【００５１】
ここで、ＯＣＸＯ１２０内の温度を一定に保つことで、ＸＴＡＬ１２１の温度の影響による周波数変化をなくすことができるため、ＯＣＸＯ１２０内の温度を一定にするように制御を行う。ＯＣＸＯ１２０が保持される温度は、ＣＰＵ１３１にて制御される。また、ＸＴＡＬ１２１の直近に温度を測定する温度センサ１３２があり、温度センサ１３２にて測定された測定値はＣＰＵ１３１へ通知される。また、ヒータ１３３にてＯＣＸＯ１２０の内部温度を一定に保つように上昇させる。このように、ＣＰＵ１３１は、あらかじめ設定された一定の温度になるよう、温度センサ１３２における計測値に基づいてヒータ１３３を制御する。
【００５２】
図４は、本発明においてＯＣＸＯ１２０内の温度の決定方法の概念を示す図である。
【００５３】
図１に示した温度計１４０は、長期的な周囲温度、つまり気温を測定している。特に、屋外設置装置は１日のうちで周囲温度が大きく変化するが、ＯＣＸＯ１２０の内部設定温度は周囲温度の影響を受けないように１日の周囲最高温度よりも所定の温度だけ高めに設定しておく。
【００５４】
図４に示すように、周囲温度の移動平均気温（破線で示したもの）をとり、ＯＣＸＯ１２０の内部設定温度を、この温度よりも２０℃高めに設定する。周囲温度の長期移動平均をとるためＯＣＸＯ１２０の設定温度の変化は、日単位の非常にゆっくりしたものとする。なお、この２０℃は、その使用状況に応じて適宜変更可能である。
【００５５】
ここで、ＯＣＸＯ１２０内の内部温度が設定した温度で一定になるように、ＣＰＵ１３１はヒータ１３３のＯＮ・ＯＦＦ制御をする。図４に実線で示したように、季節により周囲温度が下がれば設定温度も下がるため、常に９０℃程度の高い温度に設定していた従来の装置と比べて、消費電力を削減することができる。
【００５６】
次に、ホールドオーバ状態の温度制御について説明する。
【００５７】
図５は、図１に示した基準信号発生装置１００において、ホールドオーバかどうかを判定する処理を説明するためのフローチャートである。
【００５８】
まず、ＧＰＳモジュール１１０によって信号が受信され（ステップＳ１１）、受信された信号から同期信号が捕捉できたかどうかがＣＰＵ１３１によって判定される（ステップＳ１２）。この判定は、上述した１ｐｐｓ信号を取り出すことができたかどうかに基づいて判定するものであっても良い。
【００５９】
同期信号が捕捉できたと判定された場合、温度制御部１３０によって、ＯＣＸＯ１２０の温度が、温度計１４０が測定した周囲温度に応じた設定値（可変）となり（ステップＳ１３）、通常の処理が行われる（ステップＳ１４）。つまり、温度制御部１３０によって、ＯＣＸＯ１２０の温度が、周囲温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化する。この通常の処理では、図２に示したフローチャートを用いて説明した処理が行われる。
【００６０】
一方、ステップＳ１２にて、同期信号が捕捉できなかったと判定された場合は、ホールドオーバモードとなり、温度制御部１３０によって、ＯＣＸＯ１２０の設定温度がホールドオーバになった際（同期信号を受信しなくなったとき）の値で固定される（ステップＳ１５）。そして、ホールドオーバ処理が行われる（ステップＳ１６）。
【００６１】
図６は、図５のフローチャートに示したステップＳ１６の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【００６２】
ホールドオーバ時は、ＧＰＳモジュール１１０が取り出す１ｐｐｓ信号を用いてＯＣＸＯ１２０の周波数同期ができないため、温度変化をなくすことで周波数安定度を良くする。経時変化に関しては、過去に取得したデータからの近似式に基づいて、ＯＣＸＯ１２０を制御する。ホールドオーバ時の性能保証は最長で２４時間程度であるが、温度の影響は排除し、経時変化の影響だけを制御することで周波数の安定度を保つ。
【００６３】
具体的には、現在の温度データが取得され（ステップＳ２１）、Ｄ／Ａテーブルの読み出しを行うことにより（ステップＳ２２）、経時変化が推定される（ステップＳ２３）。また、推定されたデジタル値がＤ／Ａコンバータ１５０にてアナログ変換され、ＯＣＸＯ１２０の周波数制御端子に入力されて、周波数がコントロールされる（ステップＳ２４）。
【００６４】
以上説明したように、本発明では、周囲温度の変化に応じて、ＯＣＸＯ１２０内の温度を制御することで消費電力を削減することができる。
【００６５】
通常運用時は、ＧＰＳ衛星から送信されてきた同期信号に同期させる。一方、ホールドオーバ時は、ＯＣＸＯ１２０内の温度を固定にすることで周波数の安定度も高めることができる。
【００６６】
図７は、ＯＣＸＯ１２０の設定温度と周囲温度との温度差と、消費電力との関係を示す図である。
【００６７】
図７に示すように、温度差が大きくなればなるほど消費電力が上がる傾向がある。
【００６８】
図８は、年間を通じての消費電力の遷移の一例を示すグラフである。
【００６９】
一般的な技術では、周囲温度が高い夏場はＯＣＸＯの内部温度と周囲温度との温度差が少なく、冬場は９０℃付近に設定されるＯＣＸＯの内部温度と周囲温度との温度差が大きいため、特に冬場は消費電力が増大してしまう。
【００７０】
一方、本発明では夏冬通してＯＣＸＯ１２０の設定温度が周囲温度にあわせて可変され、ＯＣＸＯ１２０の設定温度と周囲温度との差がほぼ一定に保たれる。そのため、消費電力は年間を通じてほぼ一定となる。このように、本発明では年間トータルの消費電力を削減できる効果がある。
【００７１】
図９は、本発明の基準信号発生装置の実施の他の形態を示す図である。
【００７２】
本形態における基準信号発生装置２００には図９に示すように、ＧＰＳモジュール１１０と、ＯＣＸＯ１２０と、温度制御部２３０と、Ｄ／Ａコンバータ１５０と、カウンタ１６０とが設けられている。
【００７３】
ＧＰＳモジュール１１０、ＯＣＸＯ１２０、Ｄ／Ａコンバータ１５０およびカウンタ１６０は、図１に示したものと同じである。
【００７４】
なお、ＧＰＳモジュール１１０は、ＧＰＳ衛星から基準信号発生装置１００の位置を示す位置情報を取得する。
【００７５】
温度制御部２３０は、ＯＣＸＯ１２０の温度を、ＧＰＳモジュール１１０が取得した位置情報に応じた温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させる。このとき、温度制御部２３０は、ＯＣＸＯ１２０の温度を、ＧＰＳモジュール１１０が取得した位置情報のうちの緯度経度情報に応じた温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させるものであっても良い。また、このとき、温度制御部２３０は、ＯＣＸＯ１２０の温度を、ＧＰＳモジュール１１０が取得した位置情報のうちの高度情報に応じた温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させるものであっても良い。これらの制御は、ＣＰＵ２３１によって行われる。
【００７６】
つまり、ＣＰＵ２３１は、ＧＰＳモジュール１１０が取得した緯度経度情報と年月情報とに基づいて地域ごとの平均気温情報をテーブルから読み出して使用する。地域ごとの平均気温データベースは、日本国内に設置される場合、それほど細かい地域が必要なわけではなく、全国を１０個程度のブロックに分けたデータベースでも実用的に十分である。さらに、ＣＰＵ２３１は、ＧＰＳモジュール１１０が取得した高度情報をもとに標高補正（０．６℃／１００ｍ）を実施して平均気温を算出するものであっても良い。
【００７７】
図１０は、図９に示したＣＰＵ２３１の内部構造の一例を示す図である。
【００７８】
図９に示したＣＰＵ２３１には図１０に示すように、ＧＰＳ情報取得部２３２と、地域別平均気温データベース２３３と、高度補正部２３４とが設けられている。
【００７９】
ＧＰＳ情報取得部２３２は、ＧＰＳモジュール１１０が取得した情報（緯度経度情報、年月情報、高度情報等）を取得する。
【００８０】
地域別平均気温データベース２３３は、緯度経度情報および年月情報に応じた気温情報をあらかじめ記憶するデータベースである。また、地域別平均気温データベース２３３は、ＧＰＳ情報取得部２３２が取得した緯度経度情報および年月情報を検索キーとして、それらに応じた平均気温を検索する。また、地域別平均気温データベース２３３は、検索した平均気温を高度補正部２３４へ出力する。
【００８１】
高度補正部２３４は、ＧＰＳ情報取得部２３２が取得した高度情報に基づいて、地域別平均気温データベース２３３から出力されてきた平均気温を補正する。この補正方法は、高度に対する気温の変化のデータをあらかじめ取得しておき、取得したデータに基づいて補正するものであっても良い。
【００８２】
なお、図１０に示した構成要素が行う処理は、ハードウェアによって実現されるものであっても良いし、ソフトウェア（コンピュータプログラム）によって実現されるものであっても良い。
【００８３】
なお、本発明は特にＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）やＷＩＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）の無線基地局など、低消費電力が求められる装置への応用が有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１００，２００ 基準信号発生装置
１１０ ＧＰＳモジュール
１２０ ＯＣＸＯ
１３０，２３０ 温度制御部
１３１，２３１ ＣＰＵ
１３２ 温度センサ
１３３ ヒータ
１４０ 温度計
１５０ Ｄ／Ａコンバータ
１６０ カウンタ
２３２ ＧＰＳ情報取得部
２３３ 地域別平均気温データベース
２３４ 高度補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理のタイミングの基準となる基準信号を発生する基準信号発生装置であって、
ＧＰＳ衛星から送信された同期信号を受信するＧＰＳモジュールと、
前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信している間、該同期信号を用いて前記基準信号を発生し、前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信していない間は、あらかじめ設定された値を用いて前記基準信号を発生する発振器と、
前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信している間、前記発振器の温度を所定の温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させ、前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信していない間は、前記発振器の温度を前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信しなくなった際の温度に固定させる温度制御部とを有する基準信号発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基準信号発生装置において、
当該基準信号発生装置の外部の温度を測定する温度計を有し、
前記温度制御部は、前記発振器の温度を前記温度計が測定した温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基準信号発生装置において、
前記温度制御部は、前記発振器の温度を、前記温度計が所定の期間、測定した温度のうちの最高となる温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基準信号発生装置において、
前記発振器は、前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信していない間、過去に取得したデータに基づいて推定された値を用いて前記基準信号を発生することを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項５】
請求項１に記載の基準信号発生装置において、
前記ＧＰＳモジュールは、前記ＧＰＳ衛星から当該基準信号発生装置の位置情報を取得し、
前記温度制御部は、前記発振器の温度を前記位置情報に応じた温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基準信号発生装置において、
前記温度制御部は、前記発振器の温度を前記位置情報のうちの緯度経度情報に応じた温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項７】
請求項５に記載の基準信号発生装置において、
前記温度制御部は、前記発振器の温度を前記位置情報のうちの高度情報に応じた温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項８】
請求項１に記載の基準信号発生装置において、
前記発振器は、ＯＣＸＯであることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項９】
処理のタイミングの基準となる基準信号を発生する基準信号発生方法であって、
ＧＰＳ衛星から送信された同期信号を受信する処理と、
前記同期信号を受信している間、該同期信号を用いて前記基準信号を発振器から発生させる処理と、
前記同期信号を受信していない間は、あらかじめ設定された値を用いて前記基準信号を前記発振器から発生させる処理と、
前記同期信号を受信している間、前記発振器の温度を所定の温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させる処理と、
前記同期信号を受信していない間、前記発振器の温度を前記同期信号を受信しなくなった際の温度に固定させる処理とを行う基準信号発生方法。
【請求項１】
処理のタイミングの基準となる基準信号を発生する基準信号発生装置であって、
ＧＰＳ衛星から送信された同期信号を受信するＧＰＳモジュールと、
前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信している間、該同期信号を用いて前記基準信号を発生し、前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信していない間は、あらかじめ設定された値を用いて前記基準信号を発生する発振器と、
前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信している間、前記発振器の温度を所定の温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させ、前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信していない間は、前記発振器の温度を前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信しなくなった際の温度に固定させる温度制御部とを有する基準信号発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基準信号発生装置において、
当該基準信号発生装置の外部の温度を測定する温度計を有し、
前記温度制御部は、前記発振器の温度を前記温度計が測定した温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基準信号発生装置において、
前記温度制御部は、前記発振器の温度を、前記温度計が所定の期間、測定した温度のうちの最高となる温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基準信号発生装置において、
前記発振器は、前記ＧＰＳモジュールが前記同期信号を受信していない間、過去に取得したデータに基づいて推定された値を用いて前記基準信号を発生することを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項５】
請求項１に記載の基準信号発生装置において、
前記ＧＰＳモジュールは、前記ＧＰＳ衛星から当該基準信号発生装置の位置情報を取得し、
前記温度制御部は、前記発振器の温度を前記位置情報に応じた温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基準信号発生装置において、
前記温度制御部は、前記発振器の温度を前記位置情報のうちの緯度経度情報に応じた温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項７】
請求項５に記載の基準信号発生装置において、
前記温度制御部は、前記発振器の温度を前記位置情報のうちの高度情報に応じた温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項８】
請求項１に記載の基準信号発生装置において、
前記発振器は、ＯＣＸＯであることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項９】
処理のタイミングの基準となる基準信号を発生する基準信号発生方法であって、
ＧＰＳ衛星から送信された同期信号を受信する処理と、
前記同期信号を受信している間、該同期信号を用いて前記基準信号を発振器から発生させる処理と、
前記同期信号を受信していない間は、あらかじめ設定された値を用いて前記基準信号を前記発振器から発生させる処理と、
前記同期信号を受信している間、前記発振器の温度を所定の温度よりもあらかじめ設定された温度だけ高い温度で変化させる処理と、
前記同期信号を受信していない間、前記発振器の温度を前記同期信号を受信しなくなった際の温度に固定させる処理とを行う基準信号発生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１５１７９７（Ｐ２０１２−１５１７９７Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０７８４（Ｐ２０１１−１０７８４）
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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