JP2009231885A - System and method for synchronization between phs base stations - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、PHS基地局間をイーサネット(登録商標)LAN経由で接続するシステムにおいて、効率的に基地局のみで自立的に安定した同期状態を保つことを可能にするPHS基地局間同期システム及び方法に関する。 The present invention relates to a system for connecting PHS base stations via an Ethernet (registered trademark) LAN, and enables a PHS base station synchronization system to efficiently and independently maintain a stable synchronization state only with the base station. Regarding the method.
イーサネット(登録商標)LAN接続型のPHS基地局では、イーサネット(登録商標)が非同期回線であるため、基地局間でのTDMA(Time Division Multiplex Access:時分割多元接続)フレームの同期を取る為の手段を講じる必要がある。 In an Ethernet (registered trademark) LAN connection type PHS base station, since Ethernet (registered trademark) is an asynchronous line, a TDMA (Time Division Multiple Access) frame is synchronized between base stations. It is necessary to take measures.
そのため、特許文献1では、他のPHS基地局が送信している制御チャネルを受信することで、TDMAフレームタイミングの補正を行っている。 Therefore, in Patent Document 1, the TDMA frame timing is corrected by receiving a control channel transmitted by another PHS base station.
又、特許文献2では、通話用スロットを使用して同期情報を受信する方式を採用している。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 employs a method of receiving synchronization information using a call slot.
特許文献3及び特許文献4は、基地局が自身の制御用のスロットを使用して、他の基地局へ同期情報を送信するものである。
しかしながら、特許文献1に係るLAN接続型PHSシステムでは、制御チャネルを使用した場合、限られた同期情報しか送信できず、同期元CS(Cell Station:基地局)に正しく同期できていない状態にあることを検出できないという問題がある。 However, in the LAN connection type PHS system according to Patent Document 1, when a control channel is used, only limited synchronization information can be transmitted, and synchronization with a synchronization source CS (Cell Station: base station) is not achieved correctly. There is a problem that it cannot be detected.
又、特許文献1に係るLAN接続型PHSシステムでは、同期用チャネルを使用した場合、通話用チャネル数が減ることになり、システム内での通話可能数が低下するという問題もある。 Further, in the LAN connection type PHS system according to Patent Document 1, when the synchronization channel is used, the number of call channels is reduced, and there is a problem that the number of available calls in the system is reduced.
更に、PHS基地局の制御チャネルは間欠送信であるため、特許文献1に係る技術では、同期先の基地局を選択する際は、自身に同期している基地局を選択してしまうと同期が安定しない為、自身に同期していない基地局を選択する必要があるという問題がある。 Furthermore, since the control channel of the PHS base station is intermittent transmission, in the technique according to Patent Document 1, when selecting a base station that is synchronized with the PHS base station, synchronization is performed if a base station that is synchronized with itself is selected. Since it is not stable, there is a problem that it is necessary to select a base station that is not synchronized with itself.
又、制御チャネルを使用する方式だと、無線上では他の基地局に通知できる情報量はわずかであるため、確実に選択する為には、別途LAN上で制御情報をやりとりする必要があり、このためにはCSID(Cell Station Identifier)とIP(Internet Protocol)アドレスの対応づけを管理する仕組みを構築する必要があるという問題もある。 In addition, in the method using the control channel, the amount of information that can be notified to other base stations on the radio is very small, so in order to select reliably, it is necessary to exchange control information separately on the LAN. For this purpose, there is also a problem that it is necessary to construct a mechanism for managing the correspondence between CSID (Cell Station Identifier) and IP (Internet Protocol) addresses.
特許文献2では、特許文献1での上記問題点を解消するために通話用スロットを使用して同期情報を受信する方式を採用しているが、この方式では常に1つの通話用スロットを同期制御用として使用している。すなわち、同期情報として1フレームのデータ部を利用していることから、同時通話数の低下を招くといったデメリットがある。 Patent Document 2 employs a method of receiving synchronization information using a call slot in order to solve the above-mentioned problems in Patent Document 1, but in this method, one call slot is always controlled synchronously. We are using for. In other words, since the data portion of one frame is used as the synchronization information, there is a demerit that the number of simultaneous calls is reduced.
特許文献3及び特許文献4では、単に同期情報を他の基地局に送信するというものである。 In Patent Literature 3 and Patent Literature 4, synchronization information is simply transmitted to another base station.
本発明は上記に鑑みてなされたもので、システムでの通話可能数を低下させること無く、PHS基地局で自立的に正常な同期を可能にするPHS基地局間同期システム及び方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and to obtain a PHS base station synchronization system and method that enable normal synchronization independently at a PHS base station without reducing the number of calls that can be made in the system. Objective.
上述の課題を解決するため、本発明に係る基地局間同期システムは、ネットワークを介して接続された複数の基地局のうち、第1の基地局が時分割多元接続によるフレーム信号に自局の同期情報を付加して第2の基地局に送信し、該第2の基地局以降の各基地局は、自局の前の基地局から前記フレーム信号を受信し、前記フレーム信号が有する前記同期情報を記憶し、前記同期情報で自局のフレームタイミングを同期させ、更に前記フレーム信号を次の基地局に送信する基地局間同期システムであって、前記同期情報は、送信毎に一定のパターンで周期的に変化し、前記フレーム信号のうち各基地局の制御情報に係るフレームの先頭のスロットに送信毎に格納され、前記フレーム信号を受信した各基地局は、予め保持している情報に基づいて前記フレーム信号が有する前記同期情報を識別し、前記同期情報が前記自局の前の基地局が送信したものの場合に、前記同期情報で自局のフレームタイミングを同期させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the inter-base station synchronization system according to the present invention is configured such that, among a plurality of base stations connected via a network, the first base station transmits a frame signal based on time division multiple access to The synchronization information is added and transmitted to the second base station, and each base station after the second base station receives the frame signal from the base station before itself and the frame signal has the synchronization Storing information, synchronizing the frame timing of the own station with the synchronization information, and further transmitting the frame signal to the next base station, wherein the synchronization information has a constant pattern for each transmission. Each base station that has received the frame signal is stored in advance in the frame signal and stored in the first slot of the frame related to the control information of each base station. On the basis of Serial identifying the synchronization information frame signal has, in the case of a said synchronization information transmitted by the base station in front of the own station, and wherein the synchronizing frame timing of its own station in the synchronization information.
上述の課題を解決するため、本発明に係る基地局間同期方法は、ネットワークを介して接続された複数の基地局のうち、第1の基地局が時分割多元接続によるフレーム信号に自局の同期情報を付加して第2の基地局に送信し、該第2の基地局以降の各基地局は、自局の前の基地局から前記フレーム信号を受信し、前記フレーム信号が有する前記同期情報を記憶し、前記同期情報で自局のフレームタイミングを同期させ、更に前記フレーム信号を次の基地局に送信する基地局間同期方法であって、前記同期情報を、送信毎に一定のパターンで周期的に変化させる手順と、前記同期情報を、前記フレーム信号のうち各基地局の制御情報に係るフレームの先頭のスロットに送信毎に格納する手順と、前記フレーム信号を受信した各基地局は、予め保持している情報に基づいて前記フレーム信号が有する前記同期情報を識別する手順と、前記同期情報が前記自局の前の基地局が送信したものの場合に、前記同期情報で自局のフレームタイミングを同期させる手順と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the inter-base station synchronization method according to the present invention includes: a first base station out of a plurality of base stations connected via a network receives a frame signal based on time division multiple access; The synchronization information is added and transmitted to the second base station, and each base station after the second base station receives the frame signal from the base station before itself and the frame signal has the synchronization A base station synchronization method for storing information, synchronizing the frame timing of the own station with the synchronization information, and further transmitting the frame signal to the next base station. A procedure for periodically changing the synchronization information, a procedure for storing the synchronization information in the first slot of the frame related to the control information of each base station in each frame signal, and each base station that has received the frame signal Pre-store A step of identifying the synchronization information of the frame signal based on the information being transmitted, and if the synchronization information is transmitted by a base station in front of the own station, the frame timing of the own station is determined by the synchronization information. And a synchronization procedure.
同期情報を、送信毎に一定のパターンで周期的に変化させることにより、同期情報のビット長が短くても多くの同期情報を送信できるようにしたことと、同期情報を、フレーム信号のうち各基地局の制御情報に係るフレームの先頭のスロットに送信毎に格納したことにより、システムでの通話可能数を低下させること無く、PHS基地局で自立的に正常な同期を可能にするPHS基地局間同期システム及び方法を得ることができる。 By periodically changing the synchronization information in a constant pattern for each transmission, it is possible to transmit a large amount of synchronization information even if the bit length of the synchronization information is short, and the synchronization information is included in each frame signal. A PHS base station that enables normal synchronization autonomously in the PHS base station without reducing the number of calls that can be made in the system by storing in the first slot of the frame related to the control information of the base station for each transmission. An inter-synchronization system and method can be obtained.
次に、本発明の実施の形態の構成について図面を参照して詳細に説明する。 Next, the configuration of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、LAN接続型PHSシステムの構成を示す図であり、この図1において本実施の形態に係るLAN接続型PHSシステムは、PHS基地局10、20、30と、PHS子機11、21、31と、イーサネット(登録商標)LAN40と、PBX50と、を備える。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a LAN connection type PHS system. In FIG. 1, the LAN connection type PHS system according to the present embodiment includes
PHS基地局10、20、30は、イーサネット(登録商標)LAN40に接続されており、イーサネット(登録商標)LAN40を介して同期情報を用いて同期通信を行う。
The PHS
PHS子機11はPHS基地局10と、PHS子機21はPHS基地局20と、PHS子機31はPHS基地局30と、それぞれ通信を行う。
The PHS
PBX50は、公衆デジタル通信網60と回線交換を行い、イーサネット(登録商標)LAN40に接続されている。 The PBX 50 performs line switching with the public digital communication network 60 and is connected to the Ethernet (registered trademark) LAN 40.
PHS基地局20は、PHS基地局10の制御チャネル、又は、同期用チャネルを受信することで、PHS基地局20自身のTDMAフレームタイミングをPHS基地局10と同期させている。
The PHS
図1において、PHS基地局10は、制御チャネルの報知情報内に自局が同期状態にあることを示す1ビットの同期情報(以下、同期ビット)を他のPHS基地局に対して送信する。このとき、同期ビットは、異なる送信毎に一定のパターンで周期的に変化する。
In FIG. 1, the
PHS基地局20は、PHS基地局10が送信した同期ビットを受信してTDMAフレームタイミングの補正を行い、受信した同期ビットの内容をそのままPHS基地局30へ送信する。同時に受信した内容を記憶しておき、それらが既知のパターンと一致しているか否かを監視する。
The PHS
ここで、図2は、同期情報の受信及び送信を示すフレームフォーマットの図である。 Here, FIG. 2 is a diagram of a frame format showing reception and transmission of synchronization information.
図2において、PHS基地局10は、間欠送信している制御情報に同期情報を付加し、PHS基地局20は制御用スロットにおいてPHS基地局10の同期情報が付加された制御情報を受信しており、受信した同期情報は次に自身が送信する制御情報に付加する。PHS基地局30はPHS基地局20の同期情報が付加された制御情報を受信し、その後制御情報に付加して送信する。以後同期するPHS基地局はこれを繰り返す。
In FIG. 2, the PHS
図2のPHSシステムのTDMAフレーム構成、及び、受信フレームからTDMAフレームタイミングを補正する方法については、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略するが、同期ビット列が6ビット長の場合のフレームフォーマットについて図3を用いて説明する。 The TDMA frame configuration of the PHS system in FIG. 2 and a method of correcting the TDMA frame timing from the received frame are well known to those skilled in the art and are not directly related to the present invention, and thus the detailed configuration is omitted. However, a frame format when the synchronization bit string is 6 bits long will be described with reference to FIG.
図3に示したように、同期ビット列が、例えば111010の6ビット長の場合、同期元基地局から送信される制御情報には、各フレームの先頭に、左から順に同期ビット1、同期ビット1、同期ビット1、同期ビット0、同期ビット1、同期ビット0が付加されている。 As shown in FIG. 3, when the synchronization bit string is, for example, 11010, 6 bits long, the control information transmitted from the synchronization source base station includes synchronization bit 1 and synchronization bit 1 in order from the left in the head of each frame. , Synchronization bit 1, synchronization bit 0, synchronization bit 1, and synchronization bit 0 are added.
次に、図2の同期情報をPHS基地局が受信し送信する動作を、図4に示すフローチャートを用いて説明する。 Next, the operation in which the PHS base station receives and transmits the synchronization information of FIG. 2 will be described using the flowchart shown in FIG.
図4において、PHS基地局であるCSを起動した直後は(ステップS101)、まず制御チャネルを検索し、近隣のCSのCSIDとその受信レベルのリストを作成する(ステップS102)。 In FIG. 4, immediately after starting up the CS which is the PHS base station (step S101), first, the control channel is searched, and a list of CSIDs of neighboring CSs and their reception levels is created (step S102).
ステップS103では、リストの内容がチェックされ、リストが空でない場合(NO)、手順はステップS104に移行する。一方で、リストが空の場合(YES)、CSは内部クロックを使用して自走し、同期ビットは全て0で送信する(ステップS105)。 In step S103, the contents of the list are checked, and if the list is not empty (NO), the procedure proceeds to step S104. On the other hand, if the list is empty (YES), the CS runs on its own using the internal clock, and all the synchronization bits are transmitted with 0 (step S105).
ステップS104では、リスト内でもっとも受信レベルが大きいCSに対して、制御情報を一定時間受信し、制御情報内に含まれる同期ビットの列を取得する。 In step S104, control information is received for a certain period of time for the CS having the highest reception level in the list, and a sequence of synchronization bits included in the control information is acquired.
続くステップS106において、同期ビット列内に既知のパターンを検出できなかった場合(NO)、リストからそのCSの項目を削除し、対象を次のCSへ変更し(ステップS107)、手順をステップS103に戻す。 In subsequent step S106, when a known pattern cannot be detected in the synchronization bit string (NO), the item of the CS is deleted from the list, the target is changed to the next CS (step S107), and the procedure is changed to step S103. return.
ステップS106で、同期ビット列内に既知のパターンを検出できた場合(YES)、そのCSを同期対象とし、以後毎フレームごとに同期用スロットの送信タイミングにあわせて自身のTDMAフレームタイミングを補正し、かつ、受信した同期ビットをそのまま自身の制御情報に含めて送信する(ステップS108)。 In step S106, when a known pattern can be detected in the synchronization bit string (YES), the CS is targeted for synchronization, and thereafter, the own TDMA frame timing is corrected according to the transmission timing of the synchronization slot every frame, In addition, the received synchronization bit is included in its own control information and transmitted (step S108).
最後に、同期ビットを付加した制御チャネルを送信する(ステップS109)。 Finally, the control channel with the synchronization bit added is transmitted (step S109).
次に、同期状態を維持するための動作を、図5に示すフローチャートを用いて説明する。 Next, the operation for maintaining the synchronization state will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
図5において、同期状態になったCSは、同期先CSの制御情報を継続して受信し、TDMAフレームタイミングを補正しつつ、同期ビットの値を記録し同期ビット列を作成する(ステップS201)。 In FIG. 5, the CS in the synchronized state continuously receives the control information of the synchronization destination CS, records the synchronization bit value while correcting the TDMA frame timing, and creates a synchronization bit string (step S201).
続くステップS202では、同期ビット列内に、同期元となるCSが送信している既知の同期ビットのパターンを検索し、検出した場合(YES)、同期連続NGカウンタをリセットして(ステップS203)、手順をステップS201以前に戻す。 In the subsequent step S202, a pattern of known synchronization bits transmitted by the CS that is the synchronization source is searched in the synchronization bit string, and if detected (YES), the synchronization continuous NG counter is reset (step S203), The procedure is returned to step S201 or earlier.
ステップS202において、同期ビット列内に、既知の同期ビットのパターンを検出できなかった場合(NO)、同期連続NGカウンタがしきい値を超えていないかを確認する(ステップS204)。 In step S202, if a known sync bit pattern cannot be detected in the sync bit string (NO), it is checked whether the sync continuous NG counter exceeds the threshold (step S204).
ステップS204において、しきい値を超えていない場合(NO)、同期連続NGカウンタを+1して(ステップS205)、手順をステップS201以前に戻す。 In step S204, when the threshold value is not exceeded (NO), the synchronous continuous NG counter is incremented by 1 (step S205), and the procedure is returned to the step S201 or earlier.
ステップS204において、しきい値を超えた場合(YES)、無線同期を中断し、CSは内部クロックを使用して自走状態に移る。以後は、送信する同期ビットは全て0とする(ステップS206)。 In step S204, when the threshold value is exceeded (YES), wireless synchronization is interrupted, and CS shifts to a free-running state using an internal clock. Thereafter, all transmitted synchronization bits are set to 0 (step S206).
以上説明したように、本発明においては、同期先CSが同期元CS又は同期元CSに同期しているCSであることを確実に保証できる。 As described above, in the present invention, it can be ensured that the synchronization destination CS is the synchronization source CS or the CS synchronized with the synchronization source CS.
又、同期情報として制御情報内の1ビットしか使用しておらず、他の制御情報及び通話チャネルへの影響がない。 Further, only one bit in the control information is used as the synchronization information, and there is no influence on other control information and the communication channel.
更に、本発明に係る基地局間同期システム及び方法は、全てPHS基地局間までで完結している為、PBXや他サーバ等において同期に関する処理を行う必要が無い。 Furthermore, since the inter-base station synchronization system and method according to the present invention are all completed between PHS base stations, there is no need to perform processing related to synchronization in the PBX or other servers.
加えて、必要な判定は全て個別の基地局内だけで完結しているため、他のPHS基地局との通信を行う必要が無く、無線・有線側で追加の資源を必要としない。 In addition, since all necessary determinations are completed only within individual base stations, there is no need to communicate with other PHS base stations, and no additional resources are required on the wireless / wired side.
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、図6に示したようにLAN接続でない通常のPHS基地局に対しても適用することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to a normal PHS base station that is not connected to a LAN as shown in FIG.
本発明は、PHS基地局間をイーサネット(登録商標)LAN経由で接続するシステムにおいて、効率的に基地局のみで自立的に安定した同期状態を保つことを可能にするPHS基地局間同期システムに利用することができる。 The present invention provides a synchronization system between PHS base stations that enables a PHS base station to be connected to each other via an Ethernet (registered trademark) LAN, and to maintain a stable synchronization state independently and efficiently only by the base station. Can be used.
10、20、30、70 PHS基地局
11、21、31 PHS子機
40 イーサネット(登録商標)LAN
50 PBX
60 公衆デジタル通信網
10, 20, 30, 70
50 PBX
60 Public digital communication network
Claims (12)
前記同期情報は、送信毎に一定のパターンで周期的に変化し、前記フレーム信号のうち各基地局の制御情報に係るフレームの先頭のスロットに送信毎に格納され、
前記フレーム信号を受信した各基地局は、予め保持している情報に基づいて前記フレーム信号が有する前記同期情報を識別し、前記同期情報が前記自局の前の基地局が送信したものの場合に、前記同期情報で自局のフレームタイミングを同期させることを特徴とする基地局間同期システム。 Among the plurality of base stations connected via the network, the first base station adds its own synchronization information to the frame signal based on time division multiple access and transmits the frame signal to the second base station. Each base station after the base station receives the frame signal from the base station before the own station, stores the synchronization information included in the frame signal, synchronizes the frame timing of the own station with the synchronization information, and A base station synchronization system for transmitting the frame signal to a next base station,
The synchronization information periodically changes in a constant pattern for each transmission, and is stored for each transmission in the first slot of the frame related to the control information of each base station in the frame signal,
Each base station that has received the frame signal identifies the synchronization information included in the frame signal based on information held in advance, and the synchronization information is transmitted by the base station before the own station. The inter-base station synchronization system characterized by synchronizing the frame timing of the own station with the synchronization information.
前記同期情報を、送信毎に一定のパターンで周期的に変化させる手順と、
前記同期情報を、前記フレーム信号のうち各基地局の制御情報に係るフレームの先頭のスロットに送信毎に格納する手順と、
前記フレーム信号を受信した各基地局は、予め保持している情報に基づいて前記フレーム信号が有する前記同期情報を識別する手順と、
前記同期情報が前記自局の前の基地局が送信したものの場合に、前記同期情報で自局のフレームタイミングを同期させる手順と、
を備えることを特徴とする基地局間同期方法。 Among the plurality of base stations connected via the network, the first base station adds its own synchronization information to the frame signal based on time division multiple access and transmits the frame signal to the second base station. Each base station after the base station receives the frame signal from the base station before the own station, stores the synchronization information included in the frame signal, synchronizes the frame timing of the own station with the synchronization information, and A base station synchronization method for transmitting the frame signal to a next base station,
A procedure for periodically changing the synchronization information in a constant pattern for each transmission;
Storing the synchronization information in the first slot of the frame related to the control information of each base station in the frame signal for each transmission;
Each base station that receives the frame signal identifies the synchronization information that the frame signal has based on information held in advance,
In the case where the synchronization information is transmitted by a base station in front of the own station, a procedure for synchronizing the frame timing of the own station with the synchronization information;
A synchronization method between base stations, comprising:
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