JP2015207864A - 基地局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＰ−ＤＥＣＴにおける基地局装置間の同期を有線により行うことができる基地局装置を提供する。
【解決手段】スレーブ基地局装置において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）に接続され、タイムスタンプ情報及びインタバルパルスＰ１とワイドパルスＰ２を含む同期パルスを出力する同期制御部ハードウェア１１２と、タイムスタンプ情報に基づきフレーム番号を生成する同期制御部ソフトウェア１４４と、同期制御部ハードウェア１１２で生成された同期パルス及び同期制御部ソフトウェア１４４で生成されたフレーム番号が供給され、ＩＰ−ＤＥＣＴ子機端末と無線通信を行うためのタイミング制御を行う無線タイミング制御部１０１とを備える。無線タイミング制御部１０１は、フレームカウンタ１０１１を有し、フレームカウンタ１０１１はワイドパルスＰ２をトリガとしてフレーム番号で更新される。
【選択図】図５

Description

本発明は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等のローカルネットワーク経由で機器間の同期を取るプロトコルであるＩＥＥＥ１５８８Ｖｅｒ．２に準拠した通信システムに用いて好適な基地局装置に関する。

マルチセルＤＥＣＴ（Digital Enhanced Cordless Telecommunications）システムでは、子機端末をシームレスにハンドオーバーするため、基地局装置間の精密なタイミング同期が必要である。ＩＰ（Internet Protocol）化以前の通信システムでは有線による同期を実現していたが、ＩＰ−ＤＥＣＴでは非同期イーサネット（登録商標）による通信のため、有線同期ができず、無線によるエア同期で実現していた。

ところで、上述したＩＥＥＥ１５８８Ｖｅｒ．２では、マスターとなる基地局装置とスレーブとなる基地局装置間の同期確立の際に、マスターの基地局装置から１秒毎に“Ｓｙｎｃ”というメッセージを送信するよう定義している。

図１１は、１台のマスターの基地局装置と２台のスレーブの基地局装置との間の同期メッセージのやりとりを示すシーケンス図である。なお、マスターの基地局装置とスレーブの基地局装置（１），（２）はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を経由して相互に接続されている。

まずマスターの基地局装置は、スレーブの基地局装置（１）、（２）に対してＳｙｎｃ（Ｔ１）を送信する。スレーブの基地局装置（１）は、Ｓｙｎｃ（Ｔ１）を受信すると、受信時刻Ｔ２との差（Ｔ２−Ｔ１）を計算し、続いて時刻Ｔ３でマスターの基地局装置に対してＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑというメッセージを送信する。マスターの基地局装置は、スレーブの基地局装置（１）からのＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑを受信すると、受信時刻Ｔ４のＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ（Ｔ４）というメッセージをスレーブの基地局装置（１）に対して送信する。スレーブの基地局装置（１）は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ（Ｔ４）を受信すると、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑの送信時刻（Ｔ３）と該Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑのマスターの基地局装置での受信時刻（Ｔ４）との差（Ｔ４−Ｔ３）を計算する。即ち、マスターの基地局装置とスレーブの基地局装置（１）間のＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑの遅延時間を計算する。

スレーブの基地局装置（２）もスレーブの基地局装置（１）と同様に、Ｓｙｎｃ（Ｔ１）を受信すると、受信時刻Ｔ２’との差（Ｔ２’−Ｔ１）を計算し、続いて時刻Ｔ３’でマスターの基地局装置に対してＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑを送信する。マスターの基地局装置は、スレーブの基地局装置（２）からのＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑを受信すると、受信時刻Ｔ４’のＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ（Ｔ４’）をスレーブの基地局装置（２）に対して送信する。スレーブの基地局装置（２）は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ（Ｔ４’）を受信すると、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑの送信時刻（Ｔ３’）と該Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑのマスターの基地局装置での受信時刻（Ｔ４’）との差（Ｔ４’−Ｔ３’）を計算する。即ち、マスターの基地局装置とスレーブの基地局装置（２）間のＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑの遅延時間を計算する。

上述したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等のローカルネットワークを用いて同期確立を採るようにした技術として、例えば特許文献１に記載されたものがある。即ち、特許文献１に記載された同期化方法は、移動通信網における複数の基地局の同期化方法であって、複数の基地局に、時間情報を、ローカルネットワーク（ＬＡＮ）を介して伝送し、これらの時間情報を受信するそれぞれの基地局のクロック発生器を、受信時点と当該時間情報の時間情報内容に基づいて調整し、それぞれの基地局に対する、無線時間フレームに係わる機能シーケンスの送信を、クロック発生器の信号に基づいて制御するものである。

特表２００３−５０９９７３号公報

ところで、マルチセルＤＥＣＴの基地局装置間には、ＩＰ−ＤＥＣＴ子機端末に対するシームレスなハンドオーバーを実現するため、高精度のタイミング同期かつＤＥＣＴのフレーム番号同期が必要である。ＩＰ−ＤＥＣＴでは非同期イーサネットによる通信のため、有線同期ができず、無線による同期で実現しているが、無線による同期では基地局装置間距離が短くなり、基地局装置の台数が多くなって設置が難しくなるという課題がある。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、ＩＰ−ＤＥＣＴにおける基地局装置間のタイミング同期およびＤＥＣＴフレーム番号同期を有線により行うことができる基地局装置を提供することを目的とする。

本発明の基地局装置は、ネットワークに接続され、タイムスタンプ情報及び、インタバルパルスと該インタバルパルスとはパルス幅の異なるトリガパルスを含む同期パルスを出力する同期制御部と、前記タイムスタンプ情報に基づきフレーム番号を生成するフレーム番号生成部と、前記同期パルス及び前記フレーム番号が供給され、子機端末と無線通信を行うためのタイミング制御を行う無線タイミング制御部と、を備え、前記無線タイミング制御部は、フレームカウンタを有し、前記フレームカウンタは、前記同期パルスに含まれるトリガパルスをトリガとして前記フレーム番号で更新される。

上記構成によれば、ＩＰ−ＤＥＣＴにおける基地局装置間の有線同期が可能となり、これにより基地局装置間距離を長くとることができる。したがって、使用する基地局装置の台数の削減を実現でき、基地局装置の設置を容易に行うことが可能となる。

上記構成において、前記トリガパルスの周期は、前記インタバルパルスの周期より長い。

上記構成において、前記無線タイミング制御部は、ビットカウンタを有し、前記ビットカウンタは、前記同期パルスに応じてリセットされる。

上記構成において、前記同期パルスが前記無線タイミング制御部に供給されない場合は、自身の基準クロックで動作を継続する。

上記構成において、マスター基地局装置とのタイミング偏差が所定量を超えたら、異常状態を表示する。

上記構成において、前記無線タイミング制御部への前記同期パルスの供給が再開されたら、マスター基地局装置とのタイミング偏差が所定量を超えない範囲の速度で段階的に復帰する。

上記構成において、前記同期制御部は、マスター基地局装置との同期外れを検出すると、前記同期パルスの出力を停止する。

本発明のカウンタ更新方法は、タイムスタンプ情報及び、インタバルパルスと該インタバルパルスとはパルス幅の異なるトリガパルスを含む同期パルスを出力する出力ステップと、前記タイムスタンプ情報に基づきフレーム番号を生成する生成ステップと、前記同期パルス及び前記フレーム番号が供給され、子機端末と無線通信を行うためのタイミング制御を行うタイミング制御実行ステップと、を含み、前記タイミング制御実行ステップに係るフレームカウンタは、前記同期パルスに含まれるトリガパルスをトリガとして前記フレーム番号で更新される。

本発明によれば、ＩＰ−ＤＥＣＴにおける基地局装置間の同期を有線により行うことができるので、基地局装置間距離を長くとることで基地局装置の台数の削減が可能となり、基地局装置の設置を容易に行うことができる。

本発明の実施の形態における通信システムの概略構成を示す図 図１の通信システムのマスターの基地局装置とスレーブの基地局装置それぞれの概略構成を示すブロック図 図１の通信システムのスレーブの基地局装置におけるタイミング同期制御を説明するためのブロック図 図１の通信システムのスレーブの基地局装置で使用される同期パルスとその一部分を拡大した図 図１の通信システムのスレーブの基地局装置の無線タイミング制御部のビットカウンタとフレームカウンタの同期の流れを説明するための図 図１の通信システムのスレーブの基地局装置のＤＥＣＴ無線部の動作を説明するためのフローチャート 図１の通信システムのスレーブの基地局装置におけるタイムスタンプからフレームカウンタ更新までの流れを示す図 図１の通信システムのスレーブの基地局装置の変形例を説明するためのブロック図 図１の通信システムのスレーブの基地局装置における同期障害時の自走モードを説明するための図 図１の通信システムのスレーブの基地局装置における同期障害時の自走モードからの回復を説明するための図 １台のマスターの基地局装置と２台のスレーブの基地局装置との間の同期メッセージのやりとりを示すシーケンス図

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における通信システムの概略構成を示す図である。同図において、本実施の形態における通信システム１は、交換装置であるＩＰ−ＰＢＸ（Private Branch Exchanges）主装置２と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）３を経由してＩＰ−ＰＢＸ主装置２と有線接続されるＩＰ−ＤＥＣＴセルステーション４と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）３を経由してＩＰ−ＰＢＸ主装置２と有線接続されるＩＰ電話端末５とを有する。ＩＰ−ＤＥＣＴセルステーション４は、ＩＰ−ＤＥＣＴ子機端末７の無線通信を可能にする３台の基地局装置６−１〜６−３を有している。

ＩＰ−ＤＥＣＴセルステーション４の３台の基地局装置６−１〜６−３は、それぞれＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）３に接続されており、ＩＰ−ＰＢＸ主装置２との通信及び各基地局装置６−１〜６−３間での通信が可能となっている。本実施の形態では、３台の基地局装置６−１〜６−３のうち、基地局装置６−１はマスターとして設定されており、残りの２台の基地局装置６−２，６−３はスレーブとして設定されている。３台の基地局装置６−１〜６−３に対するマスター又はスレーブの設定はＩＰ−ＰＢＸ主装置２にて行われる。マスターの基地局装置６−１とスレーブの基地局装置６−２，６−３は、ＩＰ−ＤＥＣＴ子機端末７がこれらの基地局装置６−１〜６−３間でシームレスに通信が行えるように（即ち、途切れることなく通信が行えるように）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）３を経由して同期がとられる。なお、本実施の形態ではＩＰ−ＤＥＣＴセルステーション４における基地局装置の台数を３台としたが、この台数に限定はない。

図２は、図１の通信システム１のマスターの基地局装置６−１とスレーブの基地局装置６−２，６−３それぞれの概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、マスターの基地局装置６−１とスレーブの基地局装置６−２，６−３はそれぞれ同一の構成を採り、ソフトウェア的にマスターとして設定されるか、スレーブとして設定されるかの違いだけである。なお、本発明はスレーブ設定した場合に効果を奏するので、スレーブの基地局装置６−２を例に挙げて説明する。

スレーブの基地局装置６−２は、ＤＥＣＴ無線部１０と、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ（PHysical laYer）−ＬＳＩ（Large Scale Integration）１１と、記憶部１２と、状態表示部１３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４とを有する。ＤＥＣＴ無線部１０は、図１に示すＩＰ−ＤＥＣＴ子機端末７との間でＤＥＣＴ方式の無線通信を行うためのハードウェア（ＨＷ）とソフトウェア（ＳＷ）とで構成される。イーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ１１は、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ１１１と同期制御部ハードウェア（同期制御部）１１２を有する。ＣＰＵ１４は、ＶｏＩＰ（Voice Over Internet Protocol）処理１４１、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）−ＩＰ（Internet Protocol）１４２、ＭＡＣ（Media Access Control）１４３及び同期制御部ソフトウェア（フレーム番号生成部）１４４を有する。

ＣＰＵ１４のＶｏＩＰ処理１４１は、ＩＰ−ＤＥＣＴ子機端末７との間で無線通信した双方向音声データをＶｏＩＰパケットに変換する。ＣＰＵ１４のＴＣＰ−ＩＰ１４２及びＭＡＣ１４３とイーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ１１のイーサネットＰＨＹ１１１は、ＶｏＩＰパケットをＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）経由で他のＶｏＩＰ機器と通信するための各レイヤである。イーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ１１の同期制御部ハードウェア１１２は、ＩＥＥＥ１５８８ Ｖｅｒ．２に準拠したハードウェア・アクセラレータであり、内部に持つタイムスタンプ（時刻情報）及びクロックレートを、ＩＥＥＥ１５８８ Ｖｅｒ．２プロトコルによってタイミングマスタに同期させるためのハード機能を有する。

ＣＰＵ１４の同期制御部ソフトウェア１４４は、イーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ１１の同期制御部ハードウェア１１２を制御して（制御信号を与えて）、ＩＥＥＥ１５８８ Ｖｅｒ．２プロトコルによる同期を実現するためのソフトウェアである。この同期制御部ソフトウェア１４４は、Ｍａｓｔｅｒ（マスター）／Ｓｌａｖｅ（スレーブ）の２つのモードを有し、本実施の形態では、マスターの基地局装置６−１の同期制御部ソフトウェア１４４にはマスターモードが設定されており、スレーブの基地局装置６−２，６−３それぞれの同期制御部ソフトウェア１４４にはスレーブモードが設定されている。記憶部１２は、マスターの基地局装置６−１、スレーブの基地局装置６−２，６−３それぞれにおけるネットワーク状況データの記録用に用いられる。状態表示部１３は、診断結果の表示（ＬＥＤ）に使用される。

マスターの基地局装置６−１とスレーブの基地局装置６−２，６−３との間の同期メッセージのやりとりは図１１のシーケンス図に示した通りであるので、説明を省略する。なお、図１１のマスターの基地局装置は基地局装置６−１に対応し、図１１のスレーブの基地局装置（１）は基地局装置６−２に対応し、スレーブの基地局装置（２）は基地局装置６−３に対応する。

図３は、図１の通信システム１のスレーブの基地局装置６−２におけるタイミング同期制御を説明するためのブロック図である。同図において、イーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ１１の同期制御部ハードウェア１１２は、各ＤＥＣＴフレームの先頭タイミングを同期パルスとしてＤＥＣＴ無線部１０の同期入力部１０４へ出力して、ハードウェアのビットタイミング精密同期を実現する。

図４は、図１の通信システム１のスレーブの基地局装置６−２で使用される同期パルスとその一部分を拡大した図である。同図に示すように同期パルスは、パルス幅２．５ｍｓｅｃのインタバルパルスＰ１と、パルス幅４．５ｍｓｅｃのワイドパルスＰ２とからなり、１０ｍｓｅｃ毎に出力される。インタバルパルスＰ１は、無線タイミング制御部１０１のビットカウンタ（後述する）を強制的にリセットし、フレームカウンタ（後述する）を＋１にする。ワイドパルスＰ２は、フレーム番号処理部１０５が無線タイミング制御部１０１のフレームカウンタを更新するためのトリガとなる。フレームカウンタを更新するためのトリガとなるワイドパルスは、８０フレーム毎に生成される。

図３において、同期制御部ハードウェア１１２は、ＣＰＵ１４の同期制御部ソフトウェア１４４に対し、１０ｍｓｅｃ毎にタイムスタンプ情報（時刻情報）を出力する。ＣＰＵ１４の同期制御部ソフトウェア１４４は、イーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ１１の同期制御部ハードウェア１１２から出力されるタイムスタンプ情報を入力することで、８０フレーム毎にＤＥＣＴフレーム番号を生成してＤＥＣＴ無線部１０へ出力する。

ＤＥＣＴ無線部１０は、無線タイミング制御部１０１、基準発振子１０２、ＡＦＣ（Automatic Frequency Control）１０３及び同期入力部１０４を有する。無線タイミング制御部１０１は、ＤＥＣＴ無線通信を行うためのタイミング制御を行う。無線タイミング制御部１０１は、基準クロックで動作する２つのカウンタを有している。後述するが、２つのカウンタは、図５に示すように、一方はビットカウンタ１０１２で、他方はフレームカウンタ１０１１である。ビットカウンタ１０１２は、フレームカウンタ１０１１内に設けられている。ビットカウンタ１０１２は、１ビット＝８６８ｎｓｅｃで、１１５２０ビットでゼロに戻る（このときフレームカウンタ１０１１は＋１となる）カウンタである。フレームカウンタ１０１１は、１フレーム＝１０ｍｓｅｃ＝１１５２０ビットで、２の２８乗（即ち２^２８）フレームでゼロに戻るカウンタである。基準クロックは、基準発振子１０２で発生されて、ＡＦＣ１０３で周波数微調整されたものである。なお、ビットカウンタ１０１２及びフレームカウンタ１０１１は、同期パルスが入力されない状態でも基準発振子１０２とＡＦＣ１０３によって動作をし続ける。

同期入力部１０４は、イーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ１１の同期制御部ハードウェア１１２から出力される同期パルスを入力して、インタバルパルスとワイドパルスの２種類のパルスを判断する。フレーム番号処理部１０５は、同期入力部１０４によるワイドパルス検出をトリガとして、ＣＰＵ１４の同期制御部ソフトウェア１４４から通知されるＤＥＣＴフレーム番号を受信し、無線タイミング制御部１０１のフレーム番号を更新する。ＡＦＣ１０３は、同期パルスのビットタイミングずれをフィードバックして、基準発振子１０２の周波数を微調整し、マスターの基地局装置６−１の基準発振子１０２の周波数と同期させる。

図５は、図１の通信システム１のスレーブの基地局装置６−２の無線タイミング制御部１０１のビットカウンタとフレームカウンタの同期の流れを説明するための図である。同図において、イーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ１１の同期制御部ハードウェア１１２は、ハードウェア構成されたタイムスタンプカウンタを有している。タイムスタンプは、マスターの基地局装置６−１におけるタイムスタンプと同期している。同期制御部ハードウェア１１２は、タイムスタンプカウンタのタイムスタンプ情報を同期制御部ソフトウェア１４４へ出力する。この際、同期制御部ハードウェア１１２は、タイムスタンプ情報の出力に先だって同期制御部ソフトウェア１４４に割込み信号を出力する。また、同期制御部ハードウェア１１２は、同期パルスを生成してＤＥＣＴ無線部１０の同期入力部１０４へ出力する。ＤＥＣＴ無線部１０の同期入力部１０４は、同期パルスの中のワイドパルスＰ２を検出することで更新トリガを発生し、フレーム番号処理部１０５へ出力する。

ＣＰＵ１４の同期制御部ソフトウェア１４４は、イーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ１１の同期制御部ハードウェア１１２から出力されたタイムスタンプ情報を入力し、入力したタイムスタンプ情報に基づいてフレーム番号を生成する。そして、生成したフレーム番号をＤＥＣＴフレーム番号としてＤＥＣＴ無線部１０へ出力する。ＤＥＣＴ無線部１０のフレーム番号処理部１０５は、同期入力部１０４から更新トリガが出力された時点で、ＣＰＵ１４の同期制御部ソフトウェア１４４から出力されたＤＥＣＴフレーム番号を用いて無線タイミング制御部１０１のフレームカウンタ１０１１を更新する。

イーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ１１の同期制御部ハードウェア１１２がタイムスタンプ情報を発生し、ＤＥＣＴ無線部１０のフレーム番号処理部１０５がフレーム番号を処理する流れで、遅延によるズレが生じる懸念がある。この遅延によるズレの発生を防止するために、無線タイミング制御部１０１のフレームカウンタ１０１１に対し、長い更新周期を設定している（本実施の形態では“８０フレーム”）。この更新周期を設定するために、ワイドパルスを更新トリガとして生成するようにしている。

ＤＥＣＴ無線部１０の同期入力部１０４は、フレーム番号処理部１０５に更新トリガを出力する以外に、同期制御部ハードウェア１１２から出力される同期パルスを用いて無線タイミング制御部１０１のフレームカウンタ１０１１中のビットカウンタ１０１２をリセットする。このように、同期パルスを無線タイミング制御部１０１のビットカウンタ１０１２のリセットに使用するとともに、無線タイミング制御部１０１のフレームカウンタ１０１１の値の更新に使用する。

図６は、図１の通信システム１のスレーブの基地局装置６−２のＤＥＣＴ無線部１０の動作を説明するためのフローチャートである。同図において、同期確立時にフレームカウンタ１０１１にフレーム番号初期値をセットする（ステップＳ１）。即ち、同期確立時に、ＤＥＣＴ無線部１０のフレームカウンタ１０１１に、タイムスタンプをベースとしてソフトウェアで生成したフレーム番号の初期値をセットする。なお、フレーム番号の初期値は、通常０（ゼロ）である。フレームカウンタ１０１１はカウントアップするが、万が一ずれた場合の為に同期パルスのワイドパルスＰ２で定期的に更新される。

フレームカウンタ１０１１にフレーム番号初期値をセットした後、ビット番号をリセットする（ステップＳ２）。即ち、フレームの中の最小単位をリセットする。ビット番号をリセットした後、同期パルス入力持ちになるとともに、タイマをリセットする（ステップＳ３）。タイマリセット後、同期パルスの入力があるかどうか判定し（ステップＳ４）、同期パルスが入力されたと判定した場合（「Ｙｅｓ」と判定した場合）、同期制御部ハードウェア１１２からの同期パルスがワイドパルスＰ２かどうか判定する（ステップＳ５）。同期パルスがワイドパルスＰ２であると判定した場合（「Ｙｅｓ」と判定した場合）、フレームカウンタ１０１１を更新する（ステップＳ６）。即ち、ワイドパルスＰ２が来るとフレームカウンタ１０１１を更新する。フレームカウンタを更新した後、フレーム番号が最大かどうか判定し（ステップＳ７）、フレーム番号が最大であると判定した場合（「Ｙｅｓ」と判定した場合）、フレーム番号をリセットし（ステップＳ８）、その後、ステップＳ２に戻る。これに対して、ステップＳ７の判定において、フレーム番号が最大でないと判定した場合（「Ｎｏ」と判定した場合）、そのままステップＳ２に戻る。

前述したステップＳ５の判定において、同期制御部ハードウェア１１２からの同期パルスがワイドパルスＰ２でないと判定した場合（「Ｎｏ」と判定した場合）、ビット番号が最大値の半分を超えるかどうか判定する（ステップＳ９）。ビット番号が最大値の半分を超えていないと判定した場合（「Ｎｏ」と判定した場合）、ステップＳ７に進み、上述したように、フレーム番号が最大かどうか判定する。これに対し、ビット番号が最大値の半分を超えると判定した場合（「Ｙｅｓ」と判定した場合）、フレーム番号を１つカウントアップ（＋１）する（ステップＳ１０）。フレーム番号をカウントアップした後、ステップＳ７に進み、上述したようにフレーム番号が最大かどうか判定する。即ち、ステップＳ９において、ビット番号がフレーム中央に対する番号より手前の番号であれば、最大値の半分を超えていないとして、フレーム番号をカウントアップせず、ビット番号がフレーム中央に対する番号より後ろの番号であれば、最大値の半分を超えているとして、フレーム番号をカウントアップする。

一方、前述したステップＳ４の判定において、同期パルスが入力されてないと判定した場合（「Ｎｏ」と判定した場合）、タイマ（ビットカウンタ１０１２）を１カウントアップする（ステップＳ１１）。次いで、タイマの値が最大かどうか判定し（ステップＳ１２）、最大でないと判定した場合（「Ｎｏ」と判定した場合）、ステップＳ４に戻り、同期パルスの入力の有無を判定する。これに対して、タイマの値が最大であると判定した場合（「Ｙｅｓ」と判定した場合）、ビット番号を１カウントアップする（ステップＳ１３）。次いで、ビット番号が最大かどうか判定し（ステップＳ１４）、ビット番号が最大でないと判定した場合（「Ｎｏ」と判定した場合）、ステップＳ３に戻り、同期パルス入力待ちを行い、またタイマをリセットする。ビット番号が最大であると判定した場合（「Ｙｅｓ」と判定した場合）は、ステップＳ１０に進み、フレーム番号を１カウントアップする。ステップＳ４、ステップＳ１１及びステップＳ１２のループは、１ビット長を作るループであり、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１３及びステップＳ１４は、ビットカウンタループである。

図７は、図１の通信システム１のスレーブの基地局装置６−２におけるタイムスタンプからフレームカウンタ更新までの流れを示す図である。同図において、イーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ１１の同期制御部ハードウェア１１２のパルス制御の矢印２００は、インタバルパルスＰ１とワイドパルスＰ２それぞれの立ち上がりエッジを示し、矢印２０１は、インタバルパルスＰ１とワイドパルスＰ２それぞれの立ち下がりエッジを示す。また、“２．５００”は、インタバルパルスＰ１のパルス幅２．５ｍｓｅｃを示し、“４．５００”は、ワイドパルスＰ２のパルス幅４．５ｍｓｅｃを示す。タイムスタンプは、ｎｓｅｃ単位のハードカウンタであり（図７では簡略化するために、ｍｓｅｃまでの単位の数値を記載）“０．０００”からカウントアップして行く。前述したように、同期制御部ハードウェア１１２から１０ｍｓｅｃ毎にタイムスタンプ情報が出力されるので、右方向の矢印２１０に示すように、０．０００ｍｓｅｃ、１０．０００ｍｓｅｃ、２０．０００ｍｓｅｃ、…の各タイミングでタイムスタンプ情報が出力される。

ＣＰＵ１４の同期制御部ソフトウェア１４４からは、タイムスタンプのゼロからスタートし、１０ｍｓｅｃ毎にカウントアップするフレーム番号が生成される。右方向の矢印２２０に示すように、８００ｍｓｅｃ（８０フレーム）毎にフレーム番号がＤＥＣＴ無線部１０へ出力される。ここで、何らかの原因でフレーム番号がずれていても８０フレーム毎に生成されるワイドパルスＰ２（４．５ｍｓｅｃ幅）をトリガとして、タイムスタンプで生成されたフレーム番号で更新されるので、ＤＥＣＴ無線部１０において正常なフレーム番号となる。例えば、同図に示すように、同期制御部ソフトウェア１４４において“７８”，“７９”のフレーム番号がＤＥＣＴ無線部１０において“７７”，“７８”となっていても、８０フレーム＝８０ｍｓｅｃのところでフレームカウンタが“８０”に修正される。なお、符号２３０で示すように、フレーム番号は、規格上２８ビットで満了してゼロに戻る。

このように、スレーブの基地局装置６−２，６−３によれば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）３に接続され、タイムスタンプ情報及びインタバルパルスＰ１と該インタバルパルスよりパルス幅の広いワイドパルスＰ２を含む同期パルスを出力する同期制御部ハードウェア１１２と、タイムスタンプ情報に基づきフレーム番号を生成する同期制御部ソフトウェア（フレーム番号生成部）１４４と、同期制御部ハードウェア１１２で生成された同期パルス及び同期制御部ソフトウェア１４４で生成されたフレーム番号が供給され、ＩＰ−ＤＥＣＴ子機端末７と無線通信を行うためのタイミング制御を行う無線タイミング制御部１０１と、を備え、無線タイミング制御部１０１は、フレームカウンタ１０１１を有し、該フレームカウンタ１０１１は、同期パルスに含まれるワイドパルスＰ２をトリガとしてフレーム番号で更新されるので、ＩＰ−ＤＥＣＴにおけるマスターの基地局装置６−１とスレーブの基地局装置６−２間又はマスターの基地局装置６−１とスレーブの基地局装置６−３間の有線同期が可能となり、基地局装置間距離を長くとることができる。したがって、使用する基地局装置の台数の削減を実現でき、基地局装置の設置を容易に行うことが可能となる。
なお、上記では、フレームカウンタ１０１１を更新するトリガとしてワイドパルスＰ２を検出する例を説明したが、インタバルパルスＰ１よりもパルス幅が狭いパルス等、所定の検出可能なパルスを発生させて検出しても同等の効果を得ることができる。

（実施の形態の変形例）
図８は、図１の通信システムのスレーブの基地局装置６−２，６−３の変形例を説明するためのブロック図である。

本変形例は、同期パルスが入ってこなくても、基準発振子１０２によって自身の基準クロックで動き続ける、即ち、自走することで、同期パルスがＤＥＣＴ無線部１０に供給されなくなっても、一定期間はマスターの基地局装置６−１とのタイミング関係を維持し、ハンドオーバー機能を維持するものである。なお、同期パルスが得られなくなる場合として、例えば大きな負荷等でネットワーク環境が悪化してネットワーク経由の同期が不能になる場合がある。

本変形例は、ネットワーク環境が悪化した場合で、ＣＰＵ１４の同期制御部ソフトウェア１４４Ａが同期外れを検出すると、イーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ１１に対して同期パルスの出力を停止させる。ＤＥＣＴ無線部１０の無線タイミング制御部１０１Ａは、同期パルスの入力が無い期間、基準発振子１０２によって自身の基準クロックで自走し、動作を継続する。

次に、スレーブの基地局装置６−２，６−３を自走させた場合の障害について説明する。図９は、スレーブの基地局装置６−２，６−３における同期障害時の自走モードを説明するための図である。同図の（ａ）は、マスターの基地局装置６−１における同期パルス、（ｂ）はスレーブの基地局装置６−２，６−３における同期パルス、（ｃ）はＤＥＣＴ Ｈａｎｄｓｅｔ（ＩＰ−ＤＥＣＴ子機端末７）におけるパルスである。スレーブの基地局装置６−２，６−３が自走を始めると、ＡＦＣ制御された基準クロックの偏差により、そのタイミングが徐々にマスターの基地局装置６−１のタイミングからずれて行く（矢印３００で示す方向）。自走中であってもマスターの基地局装置６−１とのタイミング偏差がＤＥＣＴ ＨａｎｄｓｅｔのＳｙｎｃ Ｗｏｒｄ（同期検出のためのワード）検出幅以内であれば、ＤＥＣＴ Ｈａｎｄｓｅｔのハンドオーバーが可能であるが、Ｓｙｎｃ Ｗｏｒｄ検出幅を超えれば、ハンドオーバーが不可能になる。ハンドオーバーが不可能になると、例えば状態表示部１３にある発光ダイオードが赤色に点灯する。

スレーブの基地局装置６−２，６−３の自走開始から、ハンドオーバーが不可能になるまでの時間は、ＡＦＣ１０３の最大偏差によって予測が可能である。この時間はハンドオーバー機能を維持する。この時間を超えてもネットワーク経由の同期が回復しない場合は、スレーブの基地局装置６−２，６−３に同期異常を示す表示を行ってハンドオーバー機能を停止する。

次に、スレーブの基地局装置６−２，６−３における同期障害時の自走モードからの回復について説明する。図１０は、スレーブの基地局装置６−２，６−３における同期障害時の自走モードからの回復を説明するための図である。同図の（ａ）は、マスターの基地局装置６−１における同期パルス、（ｂ）はＤＥＣＴ Ｈａｎｄｓｅｔにおけるパルス、（ｃ）はスレーブの基地局装置６−２，６−３における同期パルスである。

ネットワーク経由の同期が回復すると、スレーブの基地局装置６−２，６−３の同期制御部ハードウェア１１２は同期パルスの送出を再開する。スレーブの基地局装置６−２，６−３のＤＥＣＴ無線部１０は、再開された同期パルス入力にタイミングを合わせるが、一気にタイミングを合わせると、通信中のＤＥＣＴ Ｈａｎｄｓｅｔがあった場合は、通信が維持できずに中断してしまう。そこで、同期パルス再開後も通信中のＤＥＣＴ Ｈａｎｄｓｅｔがある場合には、スレーブの基地局装置６−２，６−３におけるタイミング修正速度を、通信を維持できる速度に抑える。具体的には、ＤＥＣＴの１通信フレーム（１０ｍｓｅｃ）あたり、ＤＥＣＴ ＨａｎｄｓｅｔのＳｙｎｃ Ｗｏｒｄ検出幅を超えない範囲の速度で、スレーブの基地局装置６−２，６−３のタイミングを入力パルスに合わせこむ（矢印３１０で示す方向）。

このように、本変形例は、基準発振子１０２とＡＦＣ１０３によって自身の基準クロックで自走できるので、ネットワーク環境が悪化した場合でも、一定期間はマスターの基地局装置６−１とのタイミング関係を維持し、基地局装置間のハンドオーバーが可能となる。

本発明は、ＩＰ−ＤＥＣＴにおける基地局装置間の同期を有線により行うことができるといった効果を有し、例えばＩＥＥＥ１５８８Ｖｅｒ．２に準拠した通信システムの基地局装置への適用が可能である。

１ 通信システム
２ ＩＰ−ＰＢＸ主装置
４ ＩＰ−ＤＥＣＴセルステーション
５ ＩＰ電話端末
６−１ マスターの基地局装置
６−２，６−３ スレーブの基地局装置
７ ＩＰ−ＤＥＣＴ子機端末
１０ ＤＥＣＴ無線部
１１ イーサネットＰＨＹ−ＬＳＩ
１２ 記憶部
１３ 状態表示部
１４ ＣＰＵ
１０１，１０１Ａ 無線タイミング制御部
１０２ 基準発振子
１０３ ＡＦＣ
１０４ 同期入力部
１０５ フレーム番号処理部
１１１ イーサネットＰＨＹ
１１２ 同期制御部ハードウェア
１４１ ＶｏＩＰ処理
１４２ ＴＣＰ−ＩＰ
１４３ ＭＡＣ
１４４，１４４Ａ 同期制御部ソフトウェア
１０１１ フレームカウンタ
１０１２ ビットカウンタ
Ｐ１ インタバルパルス
Ｐ２ ワイドパルス

本発明の基地局装置は、有線ネットワークを介してマスター基地局装置と同期して動作する基地局装置であって、前記マスター基地局装置のタイムスタンプと同期したタイムスタンプ情報及び、インタバルパルスと該インタバルパルスとはパルス幅の異なるトリガパルスを含む同期パルスを出力する同期制御部と、前記タイムスタンプ情報に基づきフレーム番号を生成するフレーム番号生成部と、前記同期パルス及び前記フレーム番号が供給され、子機端末と無線通信を行うためのタイミング制御を行う無線タイミング制御部と、を備え、前記無線タイミング制御部は、フレームカウンタを有し、前記フレームカウンタは、前記同期パルスに含まれるインタバルパルスに基づいてカウントアップされ、前記同期パルスにトリガパルスが含まれるときは前記フレーム番号で更新される。

本発明の基地局装置の制御方法は、有線ネットワークを介してマスター基地局装置と同期して動作する基地局装置の制御方法であって、前記マスター基地局装置のタイムスタンプと同期したタイムスタンプ情報及び、インタバルパルスと該インタバルパルスとはパルス幅の異なるトリガパルスを含む同期パルスを出力する出力ステップと、前記タイムスタンプ情報に基づきフレーム番号を生成する生成ステップと、前記同期パルス及び前記フレーム番号が供給され、子機端末と無線通信を行うためのタイミング制御を行うタイミング制御実行ステップと、を含み、前記タイミング制御実行ステップに係るフレームカウンタは、前記同期パルスに含まれるインタバルパルスに基づいてカウントアップされ、前記同期パルスにトリガパルスが含まれるときは前記フレーム番号で更新される。

Claims (8)

1. ネットワークに接続され、タイムスタンプ情報及び、インタバルパルスと該インタバルパルスとはパルス幅の異なるトリガパルスを含む同期パルスを出力する同期制御部と、
   前記タイムスタンプ情報に基づきフレーム番号を生成するフレーム番号生成部と、
   前記同期パルス及び前記フレーム番号が供給され、子機端末と無線通信を行うためのタイミング制御を行う無線タイミング制御部と、を備え、
   前記無線タイミング制御部は、フレームカウンタを有し、
   前記フレームカウンタは、前記同期パルスに含まれるトリガパルスをトリガとして前記フレーム番号で更新される基地局装置。
2. 請求項１に記載の基地局装置であって、
   前記トリガパルスの周期は、前記インタバルパルスの周期より長い基地局装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の基地局装置であって、
   前記無線タイミング制御部は、ビットカウンタを有し、
   前記ビットカウンタは、前記同期パルスに応じてリセットされる基地局装置。
4. 請求項１に記載の基地局装置であって、
   前記同期パルスが前記無線タイミング制御部に供給されない場合は、自身の基準クロックで動作を継続する基地局装置。
5. 請求項４に記載の基地局装置であって、
   マスター基地局装置とのタイミング偏差が所定量を超えたら、異常状態を表示する基地局装置。
6. 請求項４に記載の基地局装置であって、
   前記無線タイミング制御部への前記同期パルスの供給が再開されたら、マスター基地局装置とのタイミング偏差が所定量を超えない範囲の速度で段階的に復帰する基地局装置。
7. 請求項１に記載の基地局装置であって、
   前記同期制御部は、マスター基地局装置との同期外れを検出すると、前記同期パルスの出力を停止する基地局装置。
8. タイムスタンプ情報及び、インタバルパルスと該インタバルパルスとはパルス幅の異なるトリガパルスを含む同期パルスを出力する出力ステップと、
   前記タイムスタンプ情報に基づきフレーム番号を生成する生成ステップと、
   前記同期パルス及び前記フレーム番号が供給され、子機端末と無線通信を行うためのタイミング制御を行うタイミング制御実行ステップと、を含み、
   前記タイミング制御実行ステップに係るフレームカウンタは、前記同期パルスに含まれるトリガパルスをトリガとして前記フレーム番号で更新されるカウンタ更新方法。

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