JP2004222305A

JP2004222305A - ボード構成上の柔軟性が提供される小型化した私設基地局制御機

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Publication number: JP2004222305A
Application number: JP2004008560A
Authority: JP
Inventors: Ki-Wook Kim; 基郁金
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2024-01-15
Also published as: CN100505949C; CN1518375A; JP4021412B2; KR100542343B1; KR20040065697A; US20040228322A1; US7369569B2

Abstract

【課題】私設移動通信サービスシステムの私設基地局に実装可能に小型化でき且つ低価格及び小型化に応えられる私設基地局制御機を提供する。
【解決手段】ＧＰＳ衛星から同期クロックと時間情報を受信し、時間情報を私設基地局制御機と私設基地局に提供し、同期クロックを私設基地局制御機と私設基地局内に分配するＮＳＢブロックと、無線環境で移動端末との整合のためのＡＴＰブロックと、ＮＳＢブロックからクロックケーブルでクロック信号を提供され、私設基地局制御機及び公衆用基地局制御機との連結を提供するＡＬＢブロック、及び、移動端末から私設基地局を介し受信された音声圧縮信号をＰＣＭデータに変換して私設交換機に伝達し、私設交換機からＰＣＭデータを受けて音声圧縮信号を生成し出力するＴＣＢブロックを結合して形成されたＴＡＢブロックと、ＮＳＢ、ＡＴＰ及びＴＡＢブロックに対してバックボード番号とバックボードＩＤ及びスロットＩＤを用いて該当ＯＳをロードし、ＡＴＭスイッチ機能を行い、私設基地局制御機内部の全てのアラーム信号を収集するＭＣＢブロックとを備えてなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、私設基地局制御機に関し、特に、私設基地局をビルなどに設ける場合、私設基地局のラック内に実装するように小型化でき、且つ、設置環境の加入者容量によってバックボードに実装されるボードの数を自由に増減できる私設基地局制御機に関する。

一般に、構内の音声に対する私設有線通信サービスは、私設交換機（またはキーホーンシステム）を用いてサービスを行い、データに対する通信サービスは、サーバを用いたＬＡＮスイッチとルータなどを用いてサービスを行う。

また、一般に、移動通信は、構内などのように限定された領域とは関係なく、どこでもサービスが可能であるが、これは、移動通信サービスシステムを利用するものであり、設定された領域内で別途の課金なしに無線で通信することはできなかった。

すなわち、有線私設交換機の端末機と移動通信サービス加入者の移動端末が通話するためには、それぞれの交換機を公衆網で連結した後、相手の端末機にコールを連結する方式である。

ここで、公衆網は、移動通信網と公衆電話交換網を含む。これにより、有線加入者と移動通信サービス加入者が同じビル内で通話しても課金される不都合があった。

したがって、有線加入者と移動通信サービス加入者が同じビル内で通話する場合、課金されずに、通話が可能な私設移動通信サービスシステムが開発された（ここで、従来の移動通信サービスシステムを公衆移動通信サービスシステムと言い、私設移動通信サービスシステムと区別する）。

開発された私設移動通信サービスシステムは、私設移動通信サービスに登録された移動通信加入者が私設移動通信サービスが提供される地域内で別途の課金なしに私設移動通信サービスシステムに登録された他の移動通信加入者と通話することができ、または、私設交換機に連結した内線で有線加入者と通話することができるようにした。

図１は、従来技術による公衆及び私設移動通信サービスの概念を説明するための網構成図である。

従来技術による公衆及び私設移動通信サービスを共に提供するために、図１に示すように、公衆及び私設共有通信サービス領域である公衆／私設共有セル領域１１４を有し、公衆／私設通信サービス装置１１２を備えている。

公衆移動通信サービスシステムに属している基地局ＢＴＳ、例えば図１に示したＢＴＳ１０６−１、…、１０６−ｋ、１０８−１と、公衆／私設共有セル領域１１４内の私設基地局１０８−ｋとを区別するために、私設基地局１０８−ｋをｐＢＴＳ（private BTS）と呼ぶ。

ｐＢＴＳ１０８−ｋは、公衆／私設共有セル領域１１４に属しているＭＳ１２４と共に無線通信路を構成し、無線資源を管理する機能を行い、公衆／私設通信サービス装置１１２を介して公衆移動通信サービスシステムのＢＳＣ、例えば図１のＢＳＣ１０４−ｍと連結される。

公衆／私設通信サービス装置１１２は、公衆移動通信サービスシステムのＢＳＣ１０４−ｍ、ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮ１１６、ＩＰ網（Internet Protocol Network）１１８と接続される。公衆／私設通信サービス装置１１２は、公衆移動通信サービス及び私設移動通信サービスが公衆／私設共有セル領域１１４内のＭＳに、例えば図１のＭＳ１２４に選択的に提供され得るように移動通信サービスを行う。

仮にＭＳ１２４が私設移動通信サービスを受けることができるように公衆／私設通信サービス装置１１２に登録されていれば、ＭＳ１２４は、公衆移動通信サービスはもちろん私設移動通信サービスをも受けることができる。

しかしながら、ＭＳ１２４に対する私設移動通信サービス登録が公衆／私設通信サービス装置１１２になされていなければ、ＭＳ１２４は、公衆移動通信サービスだけを受けることになる。また、公衆／私設通信サービス装置１１２は、ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮ１１６及びＩＰ網１１８との有線通信サービスをも行う。

一方、私設移動通信サービスシステムと公衆移動通信サービスシステムとの差異点としては、基地局と基地局制御機を設置するに際して、私設基地局と私設基地局制御機が近接するように設置することが可能であるという点である。

図２は、従来技術による私設移動通信サービスシステムの構成図である。図２を参照すれば、従来の公衆移動通信サービスシステムでは、基地局と基地局制御機が各々別途に存在し、別途に設置されていて、Ｅ１／Ｔ１リンクを用いて互いに必要な信号を送受信することとは異なって、私設移動通信サービスシステムにおいては、私設基地局２３２と私設基地局制御機２３０が同じ場所に位置することができ、近接して設置することが可能であることが分かる。

さらに、私設基地局２３２と私設基地局制御機２３０とを１つのラック内に実装でき、このように私設基地局２３２と私設基地局制御機２３０とを１つのラックに実装することは、私設移動通信サービスシステムを構築するにあたって、移動通信事業者が価格を重要視する観点から見て、移動通信事業者の必要に応えるものであり、また、私設移動通信サービスシステムが主にビルなどの屋内に構築されることを鑑みれば、小型化の必要に応えるものである。

図３は、従来技術によるラックに実装された私設基地局制御機の構造図である。

図３から明らかなように、従来技術による私設基地局制御機は、４つのシェルフで構成されたラックに実装されている。

第１のシェルフ３１０には、私設基地局制御機内におけるプロセッサー間の通信経路及び私設基地局と公衆用基地局制御機との通信経路を提供するＢＡＮ（BSC ATM switch Network）の中にＡＳＢ（ATM Switch Block）を構成する２つのＡＣＭＡ（ATM Cell Mux/Demux board Assembly）ボードと、ボコーダを内蔵しており、ＰＣＭデータを８ＫＱＣＥＬＰ／ＥＶＲＣや１３ＫＱＣＥＬＰデータに変換し、ＱＣＥＬＰやＥＶＲＣデータをＰＣＭデータに変換する機能を行うＴＣＢ（Transcoder Bank）を構成する８つのＴＣＬＡ（Transcoder Control and Linkboard Assembly）ボードとが実装されている。

第２のシェルフ３２０には、ＢＡＮの中にＡＳＢを構成する２つのＡＣＭＡボードと、主制御ブロックとして私設基地局制御機の呼処理、Ｎｏ.７信号処理、私設基地局制御機内の資源管理及びＡＴＭリンク制御などの機能を行うＢＭＰ（BSC Main Processor）を構成する２つのＢＨＰＡ（BSC High Performance Processor board Assembly）ボードと、ＢＡＮの中にＡＳＢを構成し、ＢＭＰと他のプロセッサー間の通信経路を提供する２つのＡＳＦＡ（ATM Switch Fabric board Assembly）ボードと、私設基地局内の各ブロックで発生したハードウェア障害情報を取り合わせ、これをＢＭＰに知らせるＨＡＢ（Hardware Alarm Collection Block）を構成する１つのＨＡＣＡ（Hardware Alarm Collection board Assembly）ボードと、ＢＡＮの中にＡＬＢ（ATM Link Block）を構成する１つのＡＳ１Ａ（ATM STM-1 interface board Assembly）ボードとを実装している。

また、第３のシェルフ３３０には、ＧＰＳから受けたクロックと時間情報をもって網同期クロックを生成し、これを必要なブロックに供給するＮＳＢ（Network Synchronization clock distribution Block）を構成する２つのＧＣＲＵ（GPS Clock Receiver Unit）ボードと、３つのＭＣＤＡ（Master Clock Distribution board Assembly）ボードと、ＢＡＮの中にＡＳＢを構成する２つのＡＣＭＡボードと、ＡＬＢを構成する３つのＡＥＴＡ（ATM E1/T1 interface board Assembly）ボードとを備えている。

さらに、第４のシェルフ３４０には、ＢＡＮの中にＡＳＢを構成する２つのＡＣＭＡボードと、ハンドオフ信号、電力制御信号など呼が設定された後にトラフィックデータと共に受信される信号を処理し、データ呼に対するＲＬＰやＭＡＣ機能を行うＡＴＰ（Air Termination Processor）を構成する８つのＢＨＰＡボードとを備えている。

しかし、私設基地局と私設基地局制御機とを１つのラック内に実装するためには、私設基地局制御機を小型化する必要がある。

また、私設基地局内に私設基地局制御機を小型化して実装するにあたって、設置場所によって柔軟性のあるボード設計を提供し、加入者の容量に応じて必要とするボードを増減できるようにする必要がある。

本発明は、上述のような必要に応えるためになされたもので、その目的は、私設移動通信サービスシステムの私設基地局に実装可能なように小型化でき、且つ、移動通信事業者の低価格化及び小型化の必要に応えることができる私設基地局制御機を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、私設移動通信サービスシステムの私設基地局制御機を設置するにあたって、設置環境に必要とするボードを増減できるように、設計上の柔軟性を提供できる私設基地局制御機を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明による私設基地局制御機は、ボード構成上の柔軟性が提供される小型化した私設基地局制御機であって、ＧＰＳ衛星から同期クロックと時間情報を受信し、受信された時間情報を私設基地局制御機と私設基地局に提供し、受信した同期クロックを私設基地局制御機と私設基地局内に分配するＮＳＢブロック（Network Synchronization clock distribution Block）と、無線環境で移動端末との整合のためのＡＴＰ（Air Termination Processor）ブロックと、ＮＳＢブロックからクロックケーブルを用いてクロック信号を提供され、私設基地局制御機及び公衆用基地局制御機との連結を提供するＡＬＢ（ATM E1/T1 Link Block）ブロック、及び、移動端末から私設基地局を介して受信された音声圧縮信号をＰＣＭデータに変換して私設交換機に伝達し、私設交換機からＰＣＭデータの伝達を受けて音声圧縮信号を生成し出力するＴＣＢ（TransCord Bank）ブロックを結合して形成されたＴＡＢブロック（TransCord & ATM E1/T1 Link Block）と、ＮＳＢブロック、ＡＴＰブロック及びＴＡＢブロックに対してバックボード番号とバックボードＩＤ及びスロットＩＤを用いて該当ＯＳ（operating system）をロードし、ＡＴＭスイッチ機能を行い、私設基地局制御機内部の全てのアラーム信号を収集するＭＣＢブロック（Main Control Block）とを備えてなる。

本発明によれば、小型のｐＢＳＣを開発することによって、市場の需要に対してより積極的に対処することができ、既存の大容量Ｉｎ−ＢｕｉｌｄｉｎｇＳｏｌｕｔｉｏｎと共に製品のラインアップを構築できるようにする効果がある。

また、本発明によれば、ｐＢＳＣ、ｐＢＴＳの各システムにＧＰＳ受信装置を実装せずに共有することによって、かなりの費用節減効果をもたらすことができ、１９″ＲａｃｋにｐＢＳＣ、ｐＢＴＳシステムを共に実装することによって、費用節減化と共に、空間の効率的な利用を図ることができる効果がある。

さらに、本発明によれば、同じバックボードを共有して、容量に応じて該当ボードを増減実装できる柔軟性のある設計構造を提供することで、別途の投資なしに加入者増加を受け入れることができるので、かなりの費用節減効果をもたらすことができる効果がある。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。

図４は、本発明による、ラックに実装される小型化した私設基地局制御機の一実施例を示した構造図である。

図４を参照すれば、この実施例の小型化した私設基地局制御機は、私設基地局（ｐＢＴＳ）と一体に１９″ラック（RACK）に実装され、全体的に２シェルフ（shelf）／４ブロック（block）で構成され、１シェルフは、６Ｕ（１Ｕ＝４４．４５ｍｍ）である。

私設基地局制御機は、２シェルフ（shelf）に実装され、それぞれのシェルフには、１３個のボードが実装可能である。

私設基地局制御機の固有の機能がそれぞれのボードに具現されており、このようなボードは、運用上、運用者により新しく装着されたり脱装されたりする。

２つのシェルフのうち、上段シェルフ４１０の第１のブロック４２０は、ＮＳＢブロック（Network Synchronization clock distribution Block）であり、第２のブロック４３０は、無線環境で移動端末との整合のためのＡＴＰ（Air Termination Processor）ブロックである。

また、下段シェルフ４５０の第１のブロック４６０は、ＴＣＢ（Transcoder Bank）とＡＬＢ（ATM Link interface Block）とを結合して構成したＴＡＢ（Transcoder and ATM link interface Block）ブロックであり、第２のブロック４７０は、ｐＢＳＣの全体的な制御及びＡＴＭスイッチを実行し、ｐＢＳＣ内部の全てのアラーム信号を収集するＭＣＢ（Main Control Block）である。

上段シェルフ４１０の第１のブロック４２０であるＮＳＢブロックは、４つのスロット４２１〜４２４を備えており、第２のブロック４３０であるＡＴＰブロックは、９つのスロット４３１〜４３９を備えている。

ＮＳＢブロック４２０は、ＧＰＳ衛星から受けたクロック（１ＰＰＳ）と時間情報（ＴＯＤ、Time Of Day）をもって網同期クロックを生成し、これを私設基地局制御機と私設基地局内に分配する。

ＮＳＢブロック４２０は、ＧＰＳ衛星から同期クロックと時間情報を受信し、これを基準にして高精度の４．０９６ＭＨｚ、１．５４４ＭＨｚ、ｅｖｅｎｓｅｃｏｎｄ（０．５Ｈｚ）信号を発生させるＧＣＲＵ（GPS Clock Receiver Unit）ボード４２１と、ＧＣＲＵボード４２１から同期クロックを受信し、受信したクロックに位相をさらに合わせて、８ＫＨｚとｅｖｅｎｓｅｃｏｎｄ信号を生成し、これを私設基地局と私設基地局制御機内の各シェルフに送るＭＣＤＡ（Main Clock Duplication Assembly）ボード４２３とで構成される。

ＧＣＲＵボード４２１は、受信したＴＯＤ情報をＢＭＰ４７３、４７４に伝送し、ＢＭＰ４７３、４７４は、他の全てのブロック４３０、４６０にＴＯＤ情報をリアルタイムで伝送する。

ここでは、私設移動通信サービスシステムの低価格化と小型化のために、１つのＧＣＲＵ４２１を用いてＧＰＳ衛星から同期クロックと時間情報をＧＰＳアンテナを介して受け、私設基地局制御機と私設基地局に同時に供給するようにした。

ＧＣＲＵボード４２１は、位置情報座標を３つ以上のＧＰＳ（global position system）衛星から受信し、正確な時間と距離を測定した後、３つの各々異なる距離から三角法によって現位置を正確に計算でき、通常、ＧＣＲＵボード４２１は、ＧＰＳ衛星から提供される時間情報を用いてシステムクロックを生成する基準クロック生成装置が備えられている。

ＧＣＲＵボード４２１に備えられた基準クロック生成装置は、基地局の上空に位置したＧＰＳ衛星から送出された位置座標信号及び時間情報を受信し、内部ＰＬＬ部を介して１０ＭＨｚのクロック信号を生成出力するＧＰＳモジュールと、ＧＰＳモジュールから印加された１０ＭＨｚのクロック信号を用いて４．０９６ＭＨｚ、１．５４４ＭＨｚ、ｅｖｅｎｓｅｃｏｎｄ（０．５Ｈｚ）信号のシステムクロック信号を生成する位相同期ループ部とを含む。

ＧＣＲＵボード４２１は、基準クロック生成装置により生成されたシステムクロック信号をＭＣＤＡボード４２３に出力する。

ＭＣＤＡボード４２３は、ＧＣＲＵ４２１から受信したクロックの位相をさらに合わせて、８ＫＨｚとｅｖｅｎｓｅｃｏｎｄ信号を生成し、これを私設基地局と私設基地局制御機内の各シェルフに供給する。

ＭＣＤＡボード４２３から出力されるクロックの種類とポートの数は、次の通りである。
（１）４．０９６ＭＨｚ：ｐＢＳＣとｐＢＴＳのハードウェアブロック用１６ポート
（２）１．５４４ＭＨｚ：ｐＢＳＣのＡＥＴＡブロック用４ポート
（３）８ｋＨｚ：ｐＢＳＣとｐＢＴＳのハードウェアブロック用１２ポート
（４）Ｅｖｅｎｓｅｃｏｎｄ：ｐＢＳＣとｐＢＴＳのハードウェアブロック用１６ポート

一方、私設基地局と私設基地局制御機の各ボードは、ＭＣＤＡ４２３から伝送されたクロック信号に同期して受信される移動端末の呼処理機能を実行させる。

次に、ＡＴＰブロック４３０は、音声及びデータ呼処理機能、電力制御及びハンドオフ機能などを行い、データサービスのためのＭＡＣ制御及びＲＬＰ機能などを行う。

ＡＴＰブロック４３０は、ｐＢＳＣ内部の無線インタフェース（Air Interface）を担当し、ＡＳＦＡ４７５、４７６の通信経路を提供する１つのＡＣＭＡ（ATM Cell Mux/Demux board Assembly）ボード４３１と、６つ乃至８つのＢＨＰＡ（BSC High Performance Processor board Assembly）ボード４３２〜４３９とで構成され、脱装されていたＢＨＰＡボード４３２〜４３９が装着されれば、電源が供給され、電源が供給されると、ＢＨＰＡボード４３２〜４３９内の構成は、初期化を実行する。

この際、初期化は、電源が供給された時点から所定時間が経過した後に行われ、その理由は、最初に電源が印加された後、各構成が安定化した後に動作がなされるようにするための配慮である。

ＡＴＰブロック４３０のＡＣＭＡボード４３１は、ＡＴＭセルの多重化／逆多重化機能及びユートピア（ＵＴＯＰＩＡ）インタフェース機能を行い、ＡＳＦＡ４７５、４７６との通信経路を提供する。

また、ＡＴＰブロック４３０のＢＨＰＡボード４３２〜４３９は、トラフィックデータ用制御信号を処理する２つのＢＨＰＡボード４３２、４３３と、サーキットデータを処理する２つのＢＨＰＡ４３４、４３５と、パケットデータ処理のためにＰＤＳＮ（Public Data Switching Network）と連動される２つのＢＨＰＡ４３６、４３７とで構成され、今後ＥＶ−ＤＯを配慮して２つのＢＨＰＡ４３８、４３９は予約（Reserved）される。

パケットデータ処理のためにＰＤＳＮと連動される２つのＢＨＰＡ４３６、４３７は、無線区間を介してパケットデータを送受信するためにマック階層を使用している。

マック階層は、移動端末と私設基地局制御機の各々に備えられ、無線リンクプロトコル（Radio Link Protocol：ＲＬＰ、以下ではＲＬＰという）エンティティと、無線バーストプロトコル（Radio Burst Protocol：ＲＢＰ、以下ではＲＢＰという）エンティティ（Entity）とを含む。

ＲＬＰは、大量のデータを連続的に伝送しなければならない場合に適したプロトコルであり、専用トラフィックチャネル（Dedicated Traffic Channel）を介してデータを伝送するときに使われる。また、ＲＢＰは、たまたま発生するバースト性のデータ伝送に適したプロトコルであり、共通トラフィックチャネル（Common Traffic Channel）や専用マックチャネル（Dedicated MAC Channel）を介してデータを伝送するときに使われる。

また、マック階層は、ＲＬＰエンティティとＲＢＰエンティティを特定の瞬間に同時に生成しない。マック階層は、チャネル資源（Channel Resource）状況によってパケットデータを送信するために効率的なチャネル割当動作を実行する。

この際、マック階層は、上位階層のサービス品質と信頼性の要求によって入力される各種データとシグナル信号を該当状態（state）に遷移し、多重化または逆多重化する。

そして、下段のシェルフ４５０の第１のブロック４６０であるＴＡＢブロックは、私設基地局制御機及び公衆用基地局制御機との連結のためのＥ１／Ｔ１リンクを提供するＡＬＢ（ATM E1/T1 Link Block）ブロック４６４〜４６６と、移動端末から私設基地局を介して受信された音声圧縮信号をデジタル信号処理器を用いて６４ｋＰＣＭデータに変換し、Ｅ１／Ｔ１リンクを経てＰＡＢＸに伝達したり、又は、その反対の機能を行うＴＣＢ（TransCord Bank）ブロック４６２、４６３とを結合したブロックである。

従来技術による私設基地局制御機のラック構造を示した図３を参照すれば、ＴＣＢブロックは、最上段のシェルフ３１０に実装されており、２つのＡＣＭＡボードと８つのＴＣＬＡボードとからなることが分かる。

また、図３から明らかなように、ＡＬＢブロックは、上から３番目のシェルフ３３０の右側に位置し、２つのＡＣＭＡボードと３つのＡＴＥＡボードとからなることが分かる。

しかしながら、本発明では、既存の大容量の公衆用基地局と異なって、私設基地局制御機の小型化のために、ＡＬＢブロック４６４〜４６６とＴＣＢブロック４６２、４６３とを１つのＴＡＢブロック（ＴＡＢ＋ＡＬＢ）４６０に実装して、すなわちバックボードを共有して、加入者の容量によってＴＣＬＡボード４６２、４６３とＡＥＴＡボード４６４〜４６６を増減して実装できるようにした。

この際、ＡＬＢブロック４６４〜４６６とＴＣＢブロック４６２、４６３とが１つのＴＡＢブロック４６０に実装されることによって、ＡＣＭＡボード４６１を共有して最小１つのみ実装すればよいので、従来技術で最小２つ以上のボードが実装されるものと区別される。

ＴＡＢ（ＴＣＢ＋ＡＬＢ）ブロック４６０は、全て５つのスロットで構成され、加入者の容量によって２ＴＣＬＡ＋３ＡＥＴＡから４ＴＣＬＡ＋１ＡＥＴＡまで構成できるようにした。

図５の（ａ）〜（ｃ）は、図４のＴＡＢブロックの構造図であり、図５（ａ）は、１つのＡＣＭＡボードと、２つのＴＣＬＡボード及び３つのＡＥＴＡボードで構成され、図５（ｂ）は、１つのＡＣＭＡボードと、３つのＴＣＬＡボード及び２つのＡＥＴＡボードで構成され、図５（ｃ）は、１つのＡＣＭＡボードと、４つのＴＣＬＡボード及び１つのＡＥＴＡボードで構成されている。

しかし、このようにＡＬＢブロック４６４〜４６６とＴＣＢブロック４６２、４６３とが１つのＴＡＢブロック４６０に実装される場合、２ボード間に使われるクロック信号が異なるので、これを勘案すべきである。

このような問題点を解決するために、ＮＳＢブロック４２０のＭＣＤＡ４２３からＴＣＬＡボード４６２、４６３とＡＥＴＡボード４６４〜４６６の各々にクロックを供給できるように、２つのクロックケーブルを使用した。

かくして、ＴＣＬＡボード４６２、４６３とＡＥＴＡボード４６４〜４６６で必要とするクロック信号が各々供給されるため、２ボード間に使われるクロック信号の相違に起因して発生する問題点を解決できる。

ここで、ＡＬＢブロック４６４〜４６６は、私設基地局及び私設基地局制御機間の通信経路を提供するばかりでなく、公衆用基地局制御機及び私設基地局制御機間の通信経路を提供する。

すなわち、ＡＬＢブロック４６４〜４６６は、私設基地局と私設基地局制御機との間、及び、公衆用基地局制御機と私設基地局制御機との間に位置し、ＡＴＭスイッチで構成されたＢＡＮ（BSC ATM switch Network）により全てのデータが交換されるように支援し、私設基地局と私設基地局制御機との間、及び、公衆用基地局制御機と私設基地局制御機との間にＡＴＭ−Ｅ１／Ｔ１による接続を支援する。

ＡＬＢブロック４６４〜４６６のそれぞれのＡＥＴＡ（ATM E1/T1 interface board Assembly）ボード４６４〜４６６は、Ｅ１インタフェース部と、ＡＴＭ階層インタフェース部及びプロセッサー間通信部を備えており、Ｅ１／Ｔ１を介して公衆用私設基地局制御機及び私設基地局と連結され、ＡＴＭセルを送受信する。

すなわち、ＡＥＴＡボード４６４〜４６６は、公衆用私設基地局制御機または私設基地局から受けたＡＴＭセルを、ＡＣＭＡ４６１を介してＢＭＰ４７３、４７４に伝達したり、ＢＭＰ４７３、４７４からＡＣＭＡ４６１を介して受けたＡＴＭセルを、公衆用私設基地局制御機または私設基地局に伝送する。

ここで、ＡＥＴＡボード４６４〜４６６のＥ１インタフェース部は、ラインインタフェース部（ＬＩＵ）と、Ｅ１フレーム生成部（E1 framer）とで構成され、Ｅ１インタフェース部を介して私設基地局または公衆用私設基地局制御機と直接連結される。Ｅ１インタフェース部は、Ｅ１フォーマットでデータを整列し、各種アラームを検出する機能を行う。

ＡＴＭ階層インタフェース部は、Ｅ１インタフェースからＥ１フォーマットのデータストリームを受けて、５３Ｂｙｔｅセルに組立て（Reassembly）、逆に、ＡＴＭセルを分解（segmentation）して、Ｅ１ストリームとしてＥ１インタフェース部に伝達する。

プロセッサー間通信部は、ボード内のプロセッサーと他のブロックのプロセッサーとの間に各種情報を交換するためのＦＩＦＯで構成され、ＡＴＭセル単位で情報を他のボードと交換する。

Ｅ１インタフェース装置は、私設基地局制御機と私設基地局または公衆用私設基地局制御機との間にデータを送受信するために設計されたボードであり、データ送受信規格はＣＥＰＴ（Ｅ１）方式で設計される。

伝送ラインを介して２０４８Ｋｂｐｓの速度で入力されるバイポーラ信号は、ラインインタフェース部（ＬＩＵ）の整形回路を介してデジタル信号に変換される。また、ラインインタフェース部は、伝送ラインを介して入力される信号からクロックとＰＣＭデータを抽出し、ＨＤＢ３（High Density Bipolar 3）にデコードした後、バイポーラエラーＬＯＳ（Loss Of Signal）を点検して、Ｅ１フレーム生成器に伝達する。

Ｅ１フレーム生成器は、Ｅ１フォーマットに合うフレームに整列し、各種フレーム関連アラーム情報をレポート（reporting）した後、ＡＴＭ階層インタフェース部に伝達する。これにより、ＡＴＭ階層インタフェース部は、受信されるＥ１フレームからタイムスロット０番及び１６番を除外した３０個のチャネルデータを５３バイトＡＴＭセルに組立る。

すなわち、ＡＴＭ階層インタフェース部は、４セルＦＩＦＯを介してＡＴＭセルをＡＣＭＡボード４６１に伝達し、この際、ユートピア（ＵＴＯＰＩＡ、Universal Testand Operation Physical Interface for ATM）接続規約に従う。

ＡＣＭＡボード４６１は、ＴＣＬＡ４６２、４６３及びＡＥＴＡ４６４〜４６６のＡＴＭ階層インタフェース部やプロセッサー間通信部で入力されたＡＴＭセルを多重化して、ＡＳＦＡボード４７５、４７６を介して他のブロックに伝送する。

また、逆に、ＡＣＭＡボード４６１は、他のブロックから受信されるＡＴＭセルを、ＶＰＩ（仮想経路識別子、Virtual path identifier）及びＶＣＩ（仮想チャネル識別子、Virtual channel identifier）を検査してセル単位で該当ＡＴＭ階層インタフェース部又はプロセッサー間通信部のＦＩＦＯに分配する。このようにＡＴＭ階層インタフェース部に伝達されるセルは、さらにＥ１ストリームに変換され、Ｅ１−ＡＴＭインタフェースを介して私設基地局または公衆用私設基地局制御機に伝送され、プロセッサー間通信部に伝達される。

一方、ＴＣＢブロック４６２、４６３のそれぞれのＴＣＬＡ（ＴＣＬＡ：Transcoder Control and Link Assembly）ボード４６２、４６３は、ボコーダ（vocoder）機能及びＰＢＸとの接続のためのゲートウエー（gateway）機能を有し、収容可能な呼の程度によってＴＣＬＡボードの数字が変わる。

ＴＣＬＡボード４６２、４６３は、ＡＣＭＡ４６１を介して受信した８ｋ／１３ｋＱＣＥＬＰ、８ｋＥＶＲＣなどの加入者トラフィック信号を、ＤＳＰ信号を介して６４ｋＰＣＭデータに変換したり、これと逆機能を行う。

ここで使われるＤＳＰは、ＴＣＬＡボード４６２、４６３当たり１６個があり、１つのＤＳＰ当たり８チャネルのデータをボーコドすることができる。ＴＣＬＡボード４６２、４６３は、内部のタイムスイッチを介してＥ１／Ｔ１チャネルとＤＳＰとの間のデータ交換機能を行う。

１つのＴＣＬＡボード４６２、４６３は、１２０チャネルのボコーダを収容し、４つのＥ１又は５つのＴ１を提供し、ＴＣＬＡ１ボードに６４ｋｂｐｓのＮｏ.７信号チャネルを提供する。

一方、第２のシェルフ４５０の第２のブロック４７０であるＭＣＢブロック（Main control block）は、私設基地局制御機の全体的な制御を担当するＢＭＰ（BSC Main Block）を実装したＢＨＰＡボード４７３、４７４と、ＢＡＮの中にＡＳＢ（ATM Switch Block）のＡＴＭＳｗｉｔｃｈＦａｂｒｉｃを備え、ＡＴＭスイッチ動作を行うＡＳＦＡ（ATM Switch Fabric Board Ass'y）ボード４７５、４７６と、私設基地局制御機の各ブロックで発生するアラーム情報を収集するＨＡＢ（Hardware Alarm Collecting Block）を実装したＨＡＣＡ（Hardware Alarm Colection Board Assmbly)ボード４７７とで構成されている。

さらに、ＭＣＢブロック４７０に属するボードからＡＴＭセルを送信したり受信するとき、ＡＴＭセル（Cell）を多重化（Multiplexing）したり、反対方向に逆多重化（Demultiplexing）し、これをコネクション（Connection）別にタグ（Tag）を付ける役目を行うＡＣＭＡ（ATM Mux/Demux Board Ass'y）ボード４７１を備えている。

ＭＣＢブロック４７０は、製品の信頼性のためにＡＳＦＡボード４７５、４７６と、ＢＨＰＡボード４７３、４７４及びＡＣＭＡボード４７１、４７２を二重化し、二重化経路は、高速イーサネット（Fast Ethernet）（イーサネット、Ethernet：登録商標）であり、各ボードの状態を相手ボードに知らせて障害を感知できるようにした。

ＡＴＭスイッチングボードであるＡＳＦＡボード４７５、４７６、及び私設基地局制御機の各ブロックで発生したアラームを受信するＨＡＣＡボード４７７は、自体プロセッサーが実装されていないので、ＢＭＰ４７３、４７４でＩＳＡ（Industry Standard Architecture）バスを介してＡＳＦＡボード４７５、４７６を制御して、ＡＴＭスイッチ動作を行うようにし、ＩＳＡバスを介してＨＡＣＡボード４７７を制御して、各ブロックのアラーム情報を読み出すようにする。

ＢＭＰ（BSC Main Processor）は、メイン構成情報処理部（ＭＣＨ：Main Configuration Handler）と、プロセッサー間通信のためのＩＰＣと、非同期伝送モード上のデータ送受信を行うＡＴＭと、データベースであるＤＢ（DataBase）とで構成され、ＢＨＰＡボード４７３、４７４に実装される。

なお、上述したボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７は、シェルフバックプレーン（不図示）に実装され、各ボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７は、シェルフバックプレーンに設けられた共有バスを介して各種データを交換し、共有バスは、各ボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７相互間のＡＴＭセル伝送のための単一の１６ビットＡＴＭセルバス（ATM Cell Bus）と、ＭＣＢ４７０のメンテナンス機能を行うための各種データを交換するためのメンテナンスデータバス（OAM Data Bus）と、その他のローカルデータを伝送するためのローカルバス（Local Bus）とで構成される。

一方、私設基地局制御機に実装されるボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７は、ＷＳＭ（Wireless System Manager）（不図示）からＯＳ（operating system）と必要なプログラムをダウンロードされて動作し、ＷＳＭからＢＭＰ４７５、４７６にＯＳ（operating system）と必要なプログラムをロードし、ＢＭＰ４７５、４７６から各ボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７にＯＳとプログラムをロードする。

この時、ＢＭＰ４７５、４７６のメイン構成情報処理部は、私設基地局制御機の各ボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７のブーティングに際して、ブーティングを実行しようとするボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７のボード設定環境情報（Configuration）をデータベースから検索し、それぞれのボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７で使用するＯＳを確認し、確認されたＯＳ情報を該当ボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７に伝送するようになり、このような方法は、ブーティングを実行しようとする複数のボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７に同様に適用される。

ここで、ＢＭＰ４７５、４７６がＯＳをロードするために、データベースで参照するボード設定環境情報（PCI Configuration）は、ボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７が実装されるバックボードの番号、バックボードＩＤ、及びスロットＩＤで構成されている。

ボード設定環境情報を構成したバックボード番号とは、ボードが実装されるバックボードを区別するために使用するもので、ラックにおいて各バックボード毎に０、１、２、３、…の順になっている。そして、本発明では、その一例として、第１のシェルフのバックボード番号を０とし、ＴＡＢブロック４６０のバックボード番号を１とし、ＭＣＵブロック４７０のバックボード番号を２としても良い。

また、スロットＩＤは、バックボードにボードが実装され得るスロットを区別する識別子であり、左側から０、１、２、３、…の順になっている。

したがって、ＢＭＰ４７５、４７６が、ブーティングに際して、ブーティングを実行しようとするボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７にこれらのボードが所望するＯＳをロードするためには、先ず、ブートボード４２１〜４２４、４３１〜４３９、４６１〜４６６、４７１〜４７７のバックボード番号を確認する。

また、ブートボードのバックボード番号を確認した後、スロット番号に該当するＯＳをロードし、ユーザは、あらかじめＢＭＰ４７５、４７６のデータベースにバックボード番号とスロット番号に該当するＯＳを指定して管理すべきであり、一例として、表１に示すようなデータベースを管理することができる。

仮にＢＭＰ４７５、４７６がバックボード番号０のスロットＩＤ５に該当するボードにＯＳをロードしようとする場合、ＢＭＰ４７５、４７６は、表１を参照してＡＴＰ用ＢＨＰＡボードであることを確認し、該当ＯＳをロードする。

一方、表１で注意すべきことは、バックボードＩＤであり、このようなバックボードＩＤは、私設基地局制御機をビルなどに設置するとき、設置環境によってＴＡＢブロック４６０のボード構成に変化を与えることができるようにするために指定されている。

すなわち、私設基地局制御機の設置者は、設置環境を考慮して、ＴＣＬＡボード４６２、４６３とＡＥＴＡボード４６４〜４６６を増減することができ、この際、データベース上のボード構成情報設定環境でスロットＩＤによるボード名を全て変更することより、スロットＩＤを変更して容易にボード構成に変化を加えることができるようにするために使われる。

一例として、このようなバックボードＩＤをバックボードに実装されるＴＣＬＡ数によって指定されるようにすれば、ＢＭＰ４７５、４７６は、バックボードＩＤを認識して、第２のバックボードの第２のボードからバックボードＩＤに該当する個数分ＴＣＬＡボードが実装されたものと判断し、該当する個数のＴＣＬＡボードに該当ＯＳをロードすることができ、以後のボードに対しては、ＡＥＴＡボードと認識して、該当ＯＳをロードすることができる。

ここでは、ＯＳ（operating system）に対するロードを中心にして説明したが、必要なプログラムをロードしたり、制御信号を伝送することにおいても同様な方法が使われ得る。

図６は、図４の私設基地局制御機での制御方法の流れ図である。

先ず、私設基地局制御機に電源が印加されると（ステップＳ１１０）、ＢＭＰは、ＰＯＳＴ（Power On Self Test）を行い、ボードにどんな装置があり、それらが正しく動作するかをチェックする（ステップＳ１１２）。

次に、ボードのハードウェアに異常がなければ、ブートローダは、ブーティングを行うボードを選択するための選択キー値を要求し、ブーティングを実行しようとするボードが存在するか否かを検索する（ステップＳ１１４）。

ステップＳ１１４でブーティングを実行しようとするボードが検索されると、該当ボードのボード設定環境情報（PCI Configuration）を検索する（ステップＳ１１６）。

この際、検索結果、バックボード番号が１ならば、ＴＡＢブロックに該当するボードと判断し、バックボードＩＤを検索する（ステップＳ１２０）。以後、検索されたバックボードＩＤによって該当ボードに実装されるべきＯＳを確認し、該当ボードが使用するＯＳが確認されると、ブートローダをデータベースのブート領域にジャンプし（ステップＳ１２２）、該当ＯＳを読み出してボードのメインメモリにロードする（ステップＳ１２４）。

次に、該当ボードのメインメモリからＯＳを読み出してブーティングを行う（ステップＳ１２６）。その後、ブーティングを実行しようとするボードがさらに存在すれば、ステップＳ２４に進行し、そうでない場合には終了する（ステップＳ１２８）。

一方、検索結果、バックボード番号が１でなければ、ＴＡＢブロックに該当するボードでないから、スロットＩＤを確認し、該当ボードが使用するＯＳが確認されると、ブートローダをデータベースのブート領域にジャンプし（ステップＳ１２２）、該当ＯＳを読み出してボードのメインメモリにロードする（ステップＳ１２４）。

ここでは、ＯＳをロードする過程について説明したが、その他に各ボードに必要なプログラムをロードしたり、制御信号を伝送する時にも同様な方法を使用することができる。

本発明は、本発明の技数的思想から逸脱することなく、他の種々の形態で実施することができる。前述の実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例のみに限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。

従来技術による公衆及び私設移動通信サービスの概念を説明するための網構成図。従来技術による私設移動通信サービスシステムの構成図。従来技術によるラックに実装された私設基地局制御機の構造図。本発明によるラック実装可能な小型化した私設基地局制御機の実施例を示した構造図。図４のＴＡＢブロックの構成例示図。図４のＴＡＢブロックの構成例示図。図４のＴＡＢブロックの構成例示図。図４の私設基地局制御機での制御方法のフローチャート。

符号の説明

４１０、４５０シェルフ
４２０ＮＳＢブロック
４２１ＧＣＲＵ
４２２ＭＣＤＡ
４３０ＡＴＰブロック
４３１ＡＣＭＡ
４３２〜４３９ＢＨＰＡ
４６０ＡＳＢブロック
４６１ＡＣＭＡ
４６２、４６３ＴＣＬＡ
４６４〜４６６ＡＥＴＡ
４７０ＭＣＢ
４７１、４７２ＡＣＭＡ
４７３、４７４ＢＨＰＡ
４７５、４７６ＡＳＦＡ
４７７ＨＡＣＡ

Claims

ＧＰＳ衛星から同期クロックと時間情報を受信し、受信された時間情報を私設基地局制御機と私設基地局に提供し、受信した同期クロックを前記私設基地局制御機と前記私設基地局内に分配するＮＳＢブロック（Network Synchronization clock distribution Block）と、
無線環境で移動端末との整合のためのＡＴＰ（Air Termination Processor）ブロックと、
前記ＮＳＢブロックからクロックケーブルを用いてクロック信号を提供され、前記私設基地局制御機及び公衆用基地局制御機との連結を提供するＡＬＢ（ATM E1/T1 Link Block）ブロック、及び、前記移動端末から前記私設基地局を介して受信された音声圧縮信号をＰＣＭデータに変換して私設交換機に伝達し、前記私設交換機からＰＣＭデータを受けて音声圧縮信号を生成し出力するＴＣＢ（TransCord Bank）ブロックを結合して形成されたＴＡＢブロック（TransCord & ATM E1/T1 Link Block）と、
前記ＮＳＢブロック、前記ＡＴＰブロック及び前記ＴＡＢブロックに対してバックボード番号とバックボードＩＤ及びスロットＩＤを用いて該当ＯＳ（operating system）をロードし、ＡＴＭスイッチ機能を行い、前記私設基地局制御機内部の全てのアラーム信号を収集するＭＣＢブロック（Main Control Block）とを備えてなる、ボード構成上の柔軟性が提供される小型化した私設基地局制御機。